(57)【要約】【課題】  開放タンクと圧力タンクのいずれでも使用でき、ポリオール組成物に混合されている低沸点発泡剤がガス化を防止し低沸点発泡剤が所定値以上に加圧されないようにすることができるポリオール組成物の製造設備を提供すること。【解決手段】  ポリオール組成物を貯留するタンク１と、タンク１から送出されるポリオール組成物を再びタンク１に戻す循環路２と、循環路上に設けられた循環ポンプ８と、循環ポンプ８の上流側に設定された合流位置Ａにおいて低沸点発泡剤を投入するための発泡剤投入路３と、循環ポンプ８の上流側に設けられた圧力センサー７と、圧力センサー７の検出結果に基づき、圧力が所定値になるように循環ポンプ８のモーター回転数を制御する第１ポンプ制御部２２とを備え、循環路２において、ポリオール組成物を循環させながら徐々に低沸点発泡剤を混合させていくように構成した。【選択図】図１
2005194492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリオール組成物を貯留するタンクと、
このタンクから送出されるポリオール組成物を再びタンクに戻すための循環路と、
この循環路内をポリオール組成物が循環できるように、その循環路上に設けられた循環ポンプと、
この循環ポンプの上流側に設定された合流位置において、低沸点発泡剤を投入するための第１発泡剤投入路と、
前記循環ポンプの上流側に設けられ、前記循環路を流れる流体の圧力を検出する圧力センサーと、
この圧力センサーの検出結果に基づき、検出される圧力が所定値になるように、前記循環ポンプのモーター回転数を制御する第１ポンプ制御部とを備え、
前記循環路において、ポリオール組成物を循環させながら徐々に低沸点発泡剤を混合させていくように構成したポリオール組成物の製造設備。
【請求項２】
前記循環ポンプと前記合流位置との間の前記循環路上に、ポリオール組成物と低沸点発泡剤とを攪拌するためのミキサーを設けた請求項１に記載のポリオール組成物の製造設備。
【請求項３】
前記第１発泡剤投入路の経路途中に第１熱交換器を設け、低沸点発泡剤を冷却するように構成した請求項１又は２に記載のポリオール組成物の製造設備。
【請求項４】
前記第１発泡剤投入路を介して低沸点発泡剤を送り込むための投入ポンプと、
前記循環路内を流れるポリオール組成物の量を検出する第１流量センサーと、
前記合流位置に投入される低沸点発泡剤の量を検出する第２流量センサーと、
前記第１流量センサーと前記第２流量センサーの検出結果に基づいて、前記投入ポンプのモーター回転数を制御する第２ポンプ制御部とを備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリオール組成物の製造設備。
【請求項５】
前記タンクが開放タンクである請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリオール組成物の製造設備。
【請求項６】
前記タンクに低沸点発泡剤を投入するための第２発泡剤投入路を備える請求項１〜５のいずれか１項に記載のポリオール組成物の製造設備。
【請求項７】
前記第２発泡剤投入路の経路途中に第２熱交換器を設け、低沸点発泡剤を冷却するように構成した請求項６に記載のポリオール組成物の製造設備。
【請求項８】
前記第２発泡剤投入路は、前記タンク内に配置される筒口を備えるとともに、その筒口の側面および先端に低沸点発泡剤が吐出される吐出孔が形成された請求項６又は７に記載のポリオール組成物の製造設備。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の製造設備を用いたポリオール組成物の製造方法であって、
前記第１発泡剤投入路を介して前記合流位置において低沸点発泡剤を徐々に投入しつつ、前記タンク内のポリオール組成物の温度が少なくとも低沸点発泡剤の沸点未満となったときに、前記第２発泡剤投入路を介して前記タンクに低沸点発泡剤を投入することを特徴とするポリオール組成物の製造方法。
【請求項１０】
請求項６〜８のいずれか１項に記載の製造設備を用いたポリオール組成物の製造方法であって、
前記第１発泡剤投入路を介して前記合流位置において低沸点発泡剤を徐々に投入しつつ、前記第２発泡剤投入路を介して前記タンクに低沸点発泡剤を投入する工程と、
投入された低沸点発泡剤が所定量に達したときに、前記第２発泡剤投入路を介した低沸点発泡剤の投入を停止する工程と、
前記第１発泡剤投入路を介して前記合流位置において低沸点発泡剤を徐々に投入することで、混合量の微調整を行う工程と、を備えることを特徴とするポリオール組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウレタンフォームを製造するためのウレタン原液となるポリオール組成物の製造設備および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ウレタンフォームを製造するためのウレタン原液として、一般にポリオール組成物（ポリオール化合物、整泡剤、触媒、発泡剤からなる。）が使用されている。そのウレタン原液の製造において、ポリオールと混合させる発泡剤としてフロンが好適に用いられており、従来、ＨＣＦＣ−１４１ｂが使用されていた。この従来のフロン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）は沸点が３２℃であるため、１年を通じての外気温度下においてガス化し難かった。したがって、ポリオール組成物の製造設備に用いられるタンクとして、開放タンク（内部が大気圧の状態になっているタンク）を好適に使用することができた。すなわち、開放タンクにウレタン原液であるポリオール等を直接投入し、さらに発泡剤としてのフロンも開放タンクに直接投入して混合することで、ポリオール組成物を製造していた。
【０００３】
しかしながら、現在、ＨＣＦＣ−１４１ｂが成層圏のオゾン層破壊の原因になるという問題が知られており、その使用が規制されている。そこで、ＨＣＦＣ−１４１ｂに代わる代替フロンとして、低沸点発泡剤であるＨＦＣ−２４５ｆａが使用されている。このような低沸点発泡剤である代替フロンを用いてポリオール組成物を製造する設備として、下記特許文献１に開示されるミキシング装置が知られている。このミキシング装置は、混合装置本体（圧力容器）と、ポリオール供給路と、ポリオール循環路と、ポリオール循環路に連結された低沸点発泡剤供給路とを備えている。そして、低沸点発泡剤が液状を保持するのに十分な温度及び圧力下で、低沸点発泡剤供給路からポリオール中に低沸点発泡剤を供給する。更に、混合装置本体として圧力容器（圧力タンク）を使用しており、低沸点発泡剤である代替フロンのガス化を防止している。
【０００４】
上記のように、下記特許文献１のミキシング装置では、低沸点発泡剤をポリオールに混合するために圧力容器を用いている。しかしながら、従来の製造設備において使用されてきた開放タンクを圧力容器に取り替えることは非常に煩雑であり、低沸点発泡剤を使用する場合であっても、開放タンクを使用できるようにすることが好ましい。
【０００５】
また、ポリオール循環路では、ポリオールに低沸点発泡剤が混合されたポリオール組成物を循環させるために循環ポンプが使用される。この循環ポンプは、タンク側（上流側）から液を吸引して下流側に送り出す機能を有する。したがって、循環ポンプが吸引動作を行う時に、そのサクション側（ポンプの上流側）において減圧状態となり、一度混合された低沸点発泡剤がガス化すると、タンク内で泡化して増量状態となり、低沸点発泡剤が飛散するという問題がある。これは、従来のフロン（ＨＣＦＣ−１４１ｂ）の蒸気圧が０．０６５ＭＰａであるのに対して、新規のフロン（ＨＦＣ−２４５ｆａ）の蒸気圧が０．１２ＭＰａと高いために、サクション側の減圧によりガス化する可能性があるためである。かかる現象は、開放タンクを用いた場合だけでなく、圧力タンクを用いた場合でも起こりうるものである。
【０００６】
更に、別の課題として、低沸点発泡剤を所定値（０．２ＭＰａ）以上に加圧した状態で液送すると、対象となる低沸点発泡剤そのものは高圧ガスには該当しないものであっても、状態として高圧ガス製造設備とみなされる可能性がある。低沸点発泡剤をポリオールに混合させるために、低沸点発泡剤を液化した状態で混合するので、高圧ガスではないものの、状態として所定値以上に加圧すると上記のような問題が生じうる。
【特許文献１】特開平１１−１９８１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、開放タンクと圧力タンクのいずれでも使用でき、ポリオール組成物に混合されている低沸点発泡剤がガス化することがないようにすると共に低沸点発泡剤が所定値以上に加圧されないようにすることができるポリオール組成物の製造設備と、その製造設備を用いて短時間で効率的にポリオール組成物を製造することができる製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係るポリオール組成物の製造設備は、ポリオール組成物を貯留するタンクと、このタンクから送出されるポリオール組成物を再びタンクに戻すための循環路と、この循環路内をポリオール組成物が循環できるように、その循環路上に設けられた循環ポンプと、この循環ポンプの上流側に設定された合流位置において、低沸点発泡剤を投入するための第１発泡剤投入路と、前記循環ポンプの上流側に設けられ、前記循環路を流れる流体の圧力を検出する圧力センサーと、この圧力センサーの検出結果に基づき、検出される圧力が所定値になるように、前記循環ポンプのモーター回転数を制御する第１ポンプ制御部とを備え、前記循環路において、ポリオール組成物を循環させながら徐々に低沸点発泡剤を混合させていくように構成している。
【０００９】
かかる構成によるポリオール組成物の製造設備の作用・効果は、以下の通りである。本発明のポリオール組成物の製造設備は、ポリオール組成物が投入される（最初に投入するときは、低沸点発泡剤は混合されていない。）タンクと、ポリオール組成物を循環させるための循環路と、循環路上に設けられた循環ポンプとを備えている。循環ポンプの上流側において、第１発泡剤投入路が合流し、この合流位置において、低沸点発泡剤が循環路を流れるポリオール組成物に混合される。この混合は徐々に行われ、低沸点発泡剤が混合されたポリオール組成物が循環路を循環する。
【００１０】
一方、循環ポンプの上流側（サクション側）には、循環路を流れる流体の圧力を検出する圧力センサーが設けられており、検出される圧力が所定値になるように、循環ポンプのモーター回転数が制御される。したがって、循環ポンプのサクション側が減圧状態にならないように、モーター回転数が制御される。その結果、ポリオール組成物に混合されている低沸点発泡剤のガス化が防止されるため、開放タンクと圧力タンクのいずれでも使用することができる。
【００１１】
更に、循環路上に設けた循環ポンプの上流側に合流位置を設定しており、ここから低沸点発泡剤を徐々に投入する。つまり、循環ポンプのサクション側から低沸点発泡剤を投入することにより、低沸点発泡剤を所定値（０．２ＭＰａ）以上に加圧することなく、ポリオールに混合することができる。そのため、製造設備が高圧ガス製造設備扱いとならなくなり、危険物製造施設内においてもポリオール組成物を製造することができる。
【００１２】
本発明の好適な実施形態として、循環路において、所定値以上の加圧状態にならないような圧力調整弁を設けたものがあげられる。かかる圧力調節弁を設けることで、より確実に低沸点発泡剤に対する所定値以上の加圧を防止することができる。
【００１３】
本発明の別の好適な実施形態として、前記循環ポンプと前記合流位置との間の前記循環路上に、ポリオール組成物と低沸点発泡剤とを攪拌するためのミキサーを設けたものが挙げられる。
【００１４】
かかる位置にミキサーを配置することで、投入直後の低沸点発泡剤をポリオール組成物と攪拌・混合させることができる。また、両者が混合された状態で加圧されることで低沸点発泡剤に対する加圧状態を緩和することができる。
【００１５】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記第１発泡剤投入路の経路途中に第１熱交換器を設け、低沸点発泡剤を冷却するように構成したものが挙げられる。
【００１６】
かかる第１熱交換器を設けることで、低沸点発泡剤のガス化を確実に抑制することができる。
【００１７】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記第１発泡剤投入路を介して低沸点発泡剤を送り込むための投入ポンプと、前記循環路内を流れるポリオール組成物の量を検出する第１流量センサーと、前記合流位置に投入される低沸点発泡剤の量を検出する第２流量センサーと、前記第１流量センサーと前記第２流量センサーの検出結果に基づいて、前記投入ポンプのモーター回転数を制御する第２ポンプ制御部とを備えたものが挙げられる。
【００１８】
ポリオール組成物には、所定量（比率）の低沸点発泡剤が混合される必要がある。上記構成によると、循環路内を流れるポリオール組成物の量を第１流量センサーで検出すると共に、合流位置において投入される低沸点発泡剤の量を第２流量センサーで検出し、それらの検出結果に基づいて、低沸点発泡剤を投入する投入ポンプのモーター回転数を制御することができる。これにより、適切な量（比率）の低沸点発泡剤を混合させることができる。
【００１９】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記タンクが開放タンクであるものが挙げられる。
【００２０】
本発明のポリオール組成物の製造設備によれば、低沸点発泡剤のガス化を好適に防止しながらポリオール組成物に混合することができるため、開放タンクを用いる場合に特に有用となる。
【００２１】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記タンクに低沸点発泡剤を投入するための第２発泡剤投入路を備えたものが挙げられる。
【００２２】
タンクに低沸点発泡剤を投入するための第２発泡剤投入路を備えることにより、循環路において低沸点発泡剤を投入する第１発泡剤投入路と併用して、ポリオール組成物に低沸点発泡剤を効率的に投入することができる。その結果、混合時間を短縮して生産性を向上することができる。
【００２３】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記第２発泡剤投入路の経路途中に第２熱交換器を設け、低沸点発泡剤を冷却するように構成したものが挙げられる。
【００２４】
第２熱交換器を設けて低沸点発泡剤を冷却するように構成していることにより、第２発泡剤投入路を流れる低沸点発泡剤のガス化を防止することができる。また、第２発泡剤投入路を介した低沸点発泡剤の投入量を比較的多くすることができ、生産性をより向上することができる。
【００２５】
本発明の更に別の好適な実施形態として、前記第２発泡剤投入路は、前記タンク内に配置される筒口を備えるとともに、その筒口の側面および先端に低沸点発泡剤が吐出される吐出孔が形成されたものが挙げられる。
【００２６】
上記構成によれば、低沸点発泡剤が、筒口の側面および先端に形成された吐出孔を通ってタンク内に投入される。これにより、タンク内で低沸点発泡剤が好適に分散し、効率良く混合することができる。また、タンク内のポリオール組成物を払い出した場合に、第２発泡剤投入路における残液（コンタミ）の発生を抑制することができる。
【００２７】
また、上記課題を解決するため、本発明に係るポリオール組成物の製造方法は、上記の製造設備を用いたポリオール組成物の製造方法であって、前記第１発泡剤投入路を介して前記合流位置において低沸点発泡剤を徐々に投入しつつ、前記タンク内のポリオール組成物の温度が少なくとも低沸点発泡剤の沸点未満となったときに、前記第２発泡剤投入路を介して前記タンクに低沸点発泡剤を投入するものである。
【００２８】
本発明に係るポリオール組成物の製造方法によれば、上述の製造設備による作用効果を奏することができる。即ち、ポリオール組成物に低沸点発泡剤を混合する際に、循環路において低沸点発泡剤を徐々に投入する第１発泡剤投入路と、タンクに低沸点発泡剤を投入する第２発泡剤投入路とを併用して、効率化を図ることができる。更に、その併用の際、循環路に低沸点発泡剤を徐々に投入しながら、タンク内のポリオール組成物の温度が少なくとも低沸点発泡剤の沸点未満になったときに、タンクに低沸点発泡剤を投入することにより、投入した低沸点発泡剤のガス化を確実に防止することができる。
【００２９】
更に、本発明の別のポリオール組成物の製造方法は、上記の製造設備を用いたポリオール組成物の製造方法であって、前記第１発泡剤投入路を介して前記合流位置において低沸点発泡剤を徐々に投入しつつ、前記第２発泡剤投入路を介して前記タンクに低沸点発泡剤を投入する工程と、投入された低沸点発泡剤が所定量に達したときに、前記第２発泡剤投入路を介した低沸点発泡剤の投入を停止する工程と、前記第１発泡剤投入路を介して前記合流位置において低沸点発泡剤を徐々に投入することで、混合量の微調整を行う工程とを備えている。
【００３０】
本発明に係るポリオール組成物の製造方法によれば、上述の製造設備による作用効果を奏することができる。即ち、ポリオール組成物に低沸点発泡剤を混合する際に、循環路において低沸点発泡剤を徐々に投入する第１発泡剤投入路と、タンクに低沸点発泡剤を投入する第２発泡剤投入路とを併用して、効率化を図ることができる。更に、その併用の際、投入された低沸点発泡剤が所定量に達したときに、第２発泡剤投入路を介した低沸点発泡剤の投入を停止し、次いで第１発泡剤投入路を介して合流位置において低沸点発泡剤を徐々に投入して混合量の微調整を行うことにより、所望量の低沸点発泡剤が短時間で効率的に投入され、しかも微調整により正確な混合量を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明に係るポリオール組成物の製造設備の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、ポリオール組成物の製造設備のフロー図（模式図）である。図２は、筒口の一例を示す斜視図である。
【００３２】
＜製造設備の構成＞
本発明に係るポリオール組成物の製造設備には、ウレタン原液としてのポリオール組成物を貯留する開放タンク１（以下、単にタンク１と呼ぶ。）が設けられている。ポリオール組成物は、ポリオール化合物、整泡剤、触媒、発泡剤からなり、ウレタンフォームを製造する原料として使用される。最初にポリオール組成物をタンク１に投入する場合、発泡剤を除いたポリオール組成物が、タンク１の上部に設けられた開口部から投入される。発泡剤は、後述するように、別の場所から投入して混合する。
【００３３】
タンク１には、タンク内原料を攪拌するための攪拌羽根１ａが設けられており、攪拌羽根１ａは駆動装置１ｂにより回転駆動される。また、タンク１内には、冷却パイプ１ｃが設けられており、タンク１内のポリオール組成物を冷却する。筒口１ｄは、タンク１の内部に配置されており、後述する第２発泡剤投入路３０の一部を構成する。筒口１ｄは、図２に示すように、その側面に複数の吐出孔１ｅが形成されているとともに、底面に吐出孔１ｆが形成されている。なお、吐出孔１ｅ、１ｆの形状または個数はこれに限定されるものではない。
【００３４】
タンク１内にあるポリオール組成物は液状であり、循環路２に沿って循環するように構成されている。循環路２は、タンク１の底部を出発点として、図１の反時計周りに循環してタンク１の上部に帰還する。また、発泡剤を投入するための経路として、第１発泡剤投入路３（以下、第１投入路３と省略する。）と、第２発泡剤投入路３０（以下、第２投入路３０と省略する。）とが設けられている。第１投入路３は、循環路２の途中に設けられた合流位置Ａにおいて循環路２と合流している。すなわち、ポリオール組成物を循環させているのは、その循環路の途中において、第１投入路３を介して発泡剤を少しずつ投入するためである。この場合、発泡剤は矢印Ｂの方向から投入される。
【００３５】
次に、循環路２の途上に設けられている各機能について説明する。タンク１の底部を出発した循環路２は、途中で二股に分岐し、その直後に１つに合流する。二股に分岐した箇所には、ストレーナ６がそれぞれ設けられている。ストレーナ６は、不純物を除去する機能を有する。循環ポンプ８は、サクションポンプであり、循環路２内をポリオール組成物を循環させるために設けられている。循環ポンプ８の上流側から順番に、合流位置Ａ、ミキサー２６、圧力センサー７が配置されている。合流位置Ａでは、第１投入路３から発泡剤が徐々に投入される。ミキサー２６は、循環路２を流れてくるポリオール組成物と、投入された発泡剤とを攪拌させる機能を有する。ミキサー２６の下流側には圧力センサー７が配置されており、この圧力センサー７は、循環路２内を流れるポリオール組成物の流体圧力を検出するために設けられる。圧力センサー７による圧力の検出結果に基づいて、循環ポンプ８を駆動するモーター９の制御が行われる。
【００３６】
循環ポンプ８の下流側には、第１流量センサー１０が設けられている。第１流量センサー１０は、循環路２内を流れるポリオール組成物の量を計測する機能を有する。ミキサー１１（無駆動ミキサー）は、循環路２を流れるポリオール組成物と、合流位置Ａにおいて投入された発泡剤とを十分に攪拌させる機能を有する。ミキサー１１は、循環路２に沿って直列に２つ設けられている。なお、ミキサー１１の設置個数は適宜設定することができる。
【００３７】
ミキサー１１の下流側には、熱交換器１２が設けられている。熱交換器１２は、発泡剤が混合されたポリオール組成物を冷却させる機能を有する。熱交換器１２を通過したポリオール組成物は、循環路２を通ってタンク１に帰還する。また、熱交換器１２の下流側には、バルブ４およびバルブ５が設けられており、ポリオール組成物を循環させるときは、バルブ４を閉じてバルブ５を開ける。バルブ４の下流側には、ウレタンフォームを製造するための工場がある。
【００３８】
次に、冷却パイプ１ｃの構成を簡単に説明する。冷却パイプ１ｃに流す流体として冷却水が用いられる。図１の矢印Ｃ方向から導入された冷却水は、二股に分かれたパイプを通る。１つはタンク１に向かう冷却パイプ２０であり、もう１つは熱交換器１２に向かう冷却パイプ２１である。タンク１内を通過した冷却水は、帰還パイプ１８を通って矢印Ｄ方向に戻る。また、熱交換器１２の中を通った冷却水も、帰還パイプ１９を通って矢印Ｄ方向に戻る。
【００３９】
次に、発泡剤の投入路について説明する。図１の矢印Ｅ方向から導入された発泡剤は、二股に分かれたパイプを通る。１つは矢印Ｂで示される第１投入路３であり、もう１つは矢印Ｆで示される第２投入路３０である。なお、発泡剤の例として、代替フロンであるＨＦＣ−２４５ｆａ（ＣＦ３ＣＨ２ＣＨＦ２：低沸点発泡剤に相当する。）が挙げられるが、これに限られるものではない。
【００４０】
第１投入路３の上流側には、バルブ１３が設けられており、発泡剤の投入を行うときはバルブ１３を開ける。バルブ１３の下流側には、ストレーナ１４が設けられており、不純物を除去するフィルターとして機能する。ストレーナ１４の下流側には、投入ポンプ１５が設けられており、発泡剤を送り込むことができる。投入ポンプ１５は、モーター１６により駆動される。投入ポンプ１５の下流側には、第２流量センサー１７が設けられている。第２流量センサー１７は、投入路３を流れる発泡剤の量、すなわち合流位置Ａから投入される発泡剤の量を検出する機能を有する。
【００４１】
第１投入路３には、循環する発泡剤の流体圧力が所定値以上にならないように、安全弁２７を投入ポンプ１５の下流側に設けている。この所定値としては、０．２ＭＰａが設定されており、この数値以上の圧力になると安全弁を作動させて圧力をポンプサクション側へ逃がすようにしている。これにより、発泡剤に対して０．２ＭＰａ以上に加圧されないようにしている。これは、発泡剤を０．２ＭＰａ以上に加圧すると、たとえ発泡剤が高圧ガスではなくても、本設備が高圧ガス製造設備であるとみなされてしまう可能性があるためである。
【００４２】
上述のように、合流位置Ａは、循環ポンプ８のサクション側（上流側）に設けられている。このように減圧側に合流位置Ａを設けることにより、発泡剤を投入するに際して発泡剤の加圧が不要となり、この点においても発泡剤に対する加圧を抑制することができる。仮に、循環ポンプ８の送出側（下流側）に合流位置Ａを設けると、発泡剤を投入するためにかなり加圧しなければならなくなり、上記所定値を超えてしまうおそれがある。
【００４３】
また、バルブ１３の上流側には、熱交換器２８（前記第１熱交換器に相当する。）が設けられている。熱交換器２８には、冷却媒体を循環させるための配管２９が設けられており、第１投入路３内を配送される発泡剤を冷却する機能を有する。これにより、発泡剤のガス化を確実に防止することができる。冷却媒体としては、適宜のものを使用することができる。
【００４４】
次に、第２投入路３０について説明する。第２投入路３０は、下流側に筒口１ｄを備えており、筒口１ｄはタンク１内に配置されている。筒口１ｄの上流側には、バルブ３４が設けられており、第２投入路３０を介して発泡剤を投入するときはバルブ３４を開ける。第２投入路３０の上流側には熱交換器３１（前記第２熱交換器に相当する。）が設けられている。熱交換器３１には、冷却媒体を循環させるための配管３２が設けられており、第２投入路３０内を配送される発泡剤を冷却する機能を有する。第３流量センサー３３は、第２投入路３０を流れる発泡剤の量、すなわちタンク１に投入される発泡剤の量を検出する機能を有する。
【００４５】
本実施形態においてポリオール組成物に混合される発泡剤は、上述したようにＨＦＣ−２４５ｆａであり、沸点が１５．３℃と従来のフロンと比べて低い。また、蒸気圧は０．１２ＭＰａであり、従来のフロンと比べて高い。したがって、発泡剤のガス化を防止する必要があり、特に、本実施形態では開放タンク１を使用しているため重要となる。そのため、第１投入路３を介して循環路２に発泡剤を投入する際、所定範囲内の圧力・温度に設定した状態で、液状の発泡剤を循環路２内に投入する。また、発泡剤を混合させたポリオール組成物が循環路２内を循環している間も、発泡剤がガス化しないように所定範囲内の圧力・温度になるようにしている。すなわち、循環路２に設けた熱交換器１２によって発泡剤を混合したポリオール組成物を冷却しており、更に、第１投入路３に設けた熱交換器２８によって発泡剤を冷却してガス化を防止している。
【００４６】
また、第２投入路３０を介してタンク１に発泡剤を投入することで、混合時間の短縮を図ることができるが、その投入の際においても発泡剤のガス化を防止する必要がある。そのため、冷却パイプ１ｃでタンク１内のポリオール組成物を冷却しつつ、熱交換器１２によって循環路２内を循環するポリオール組成物を冷却することで、タンク１内のポリオール組成物を所定範囲内の温度としている。更に、第２投入路３０に設けた熱交換器３１によって発泡剤を冷却してガス化を防止している。
【００４７】
なお、循環路２、第１投入路３および第２投入路３０には、図１に示すもの以外にも種々の機能が（例えば、温度センサー等）付加されているが、説明を簡略化するために省略している。
【００４８】
＜制御部の構成＞
次に、ポリオール組成物の製造設備の制御部の構成を説明する。第１制御部２２（第１ポンプ制御部に相当する。）は、圧力センサー７の検出結果に基づいて、圧力値が予め設定した所定値になるように循環ポンプ８を駆動するモーター９の回転数を制御する。この制御を行う理由を説明する。
【００４９】
タンク１に投入されたポリオール組成物は、循環路２内を循環し、合流位置Ａにおいて少量ずつ投入される発泡剤と混合される。循環路２では、熱交換器１２によって、発泡剤が混合されたポリオール組成物を冷却することで発泡剤のガス化を防止している。ところで、循環ポンプ８は上流側の流体を吸引して下流側へ送り出す機能を有するが、この吸引作用により循環ポンプ８の上流側（サクション側）が減圧される方向に作用する。このような減圧状態では、発泡剤の蒸気圧が高いことに起因して、発泡剤がガス化する可能性がある。発泡剤がガス化すると、混合した発泡剤が大気に逃げていくなど混合効率が低下する。したがって、この減圧によるガス化を防ぐ必要がある。そこで、本発明では、圧力センサー７により循環ポンプ８のサクション側の圧力を検出して、減圧状態になってきたら、圧力を維持するためにモーター９の回転数を下げるように制御する。これにより、サクション側の減圧を防止し、不用意に発泡剤がガス化することを防止することができる。
【００５０】
次に、第２制御部２３（第２ポンプ制御部に相当する。）の機能を説明する。第２制御部２３は、第１流量センサー１０と第２流量センサー１７からの流量データに基づいて、投入ポンプ１５を駆動するモーター１６の回転数を制御する。すなわち、ポリオール組成物に対して一定の流量比率で発泡剤を投入する必要があるので、循環路２の流量と投入路３の流量を検出して、一定の比率となるように発泡剤の投入量を制御するのである。これにより、適切な比率で発泡剤を循環路２内に投入することができる。
【００５１】
第３制御部２４は、タンク１内のポリオール組成物の重量の計測結果に基づいて、第１投入路３における発泡剤の投入を制御する。そのため、ポリオール組成物の重量を検出するタンク計量器２５が設けられている。発泡剤が徐々に投入されていくと、タンク１の重量も徐々に増加する。この重量が設定した重量になった時点で、モーター１６の回転を停止し、発泡剤の混合動作を停止させる。
【００５２】
第４制御部３５は、タンク１内のポリオール組成物の温度の計測結果に基づいて、第２投入路３０における発泡剤の投入を制御する。そのため、ポリオール組成物の温度を検出する温度センサー３６（例えば、バイメタル式温度計など）がタンク１の底部に設置されている。これにより、タンク１内のポリオール組成物が所定範囲の温度になった時点でバルブ３４を開き、発泡剤をタンク１に投入することができる。
【００５３】
また、第４制御部３５は、タンク１内のポリオール組成物の重量の計測結果に基づいて、第２投入路３０における発泡剤の投入を制御する。すなわち、発泡剤の投入によって増加するタンク１の重量をタンク計量器２５で検出し、その重量が設定した重量になった時点でバルブ３４を閉じ、発泡剤の投入を停止させる。なお、正確な混合量を得るため、第２投入路３０において発泡剤の投入を停止するときのタンク１の重量の設定値は、第１投入路３において発泡剤の投入を停止するときのタンク１の重量の設定値よりも小さい値が設定される。
【００５４】
＜ポリオール組成物の製造＞
次に、図１のポリオール組成物の製造設備により、ポリオール組成物を製造する場合の手順を説明する。まず、タンク１に発泡剤を除いたポリオール組成物を投入する。投入後、循環ポンプ８を駆動して、循環路２内にポリオール組成物を循環させる。一方、第１投入路３から発泡剤を少量ずつ投入する。これにより、発泡剤が徐々に混合され、発泡剤が混合されたポリオール組成物が循環路２を循環する。この循環動作中に、第１制御部２２による循環ポンプ８のモーター制御が行われ、減圧による発泡剤のガス化は防止される。また、第２制御部２３により、所定の比率で発泡剤が投入されるように、循環ポンプ１５のモーター制御が行われる。
【００５５】
タンク１内のポリオール組成物は、冷却パイプ１ｃによって冷却されるとともに、循環路２よりタンク１に帰還してくるポリオール組成物は熱交換器１２により冷却されているため、タンク１内のポリオール組成物は所定範囲の温度となる。このとき、第４制御部３５において、タンク１内のポリオール組成物の温度が少なくとも発泡剤の沸点未満の温度になった時点で、タンク１に発泡剤を投入するように制御されていることが好ましい。これにより、発泡剤のガス化を確実に防止することができる。
【００５６】
第２投入路３０を介してタンク１に投入される発泡剤は、筒口１ｄに形成された吐出孔１ｅ、１ｆから吐出される。本実施形態では、吐出孔１ｅが複数設けられていることにより、発泡剤がシャワー状に吐出されてタンク１内で効果的に分散する。また、第１投入路３に比べて投入量が多いため、短時間で効率的に発泡剤の投入を行うことができる。
【００５７】
発泡剤は、第１投入路３より循環路２に徐々に投入されつつ、第２投入路３０よりタンク１に直接投入される。そして、発泡剤の混合量が所定量に達したことがタンク計量器２５により検出されると、第４制御部３５が第２投入路３０からの発泡剤の投入を停止させる。この所定量は、目的とする発泡剤の混合量より小さく設定されている。第２投入路３０における発泡剤の投入停止後、発泡剤は第１投入路３から少量ずつ投入され、目的とする混合量になるように微調整が行われる。発泡剤の混合量が目的とする量に達したことがタンク計量器２５により検出されると、第３制御部２４が第１投入路３０からの発泡剤の投入を停止させる。
【００５８】
つまり、本発明のポリオール組成物の製造方法によれば、まず、第１投入路３を介して発泡剤を徐々に投入する。次に、タンク１に発泡剤を直接投入することができる条件が整った時点で、第２投入路３０を介して発泡剤を投入する。そして、目的とする混合量の直前になると、第２投入路３０を介した投入を停止する。最後に、第１投入路３を介して微調整を行うことで、効率的且つ正確な発泡剤の投入を行うことができる。
【００５９】
発泡剤の混合が終了すると、循環路２のバルブ５を閉めてバルブ４を開け、ポリオール組成物を工場の方に送り込む。工場側では、ポリオール組成物とポリイソシアネート成分とを攪拌させてウレタンフォームの発泡体を製造する。
【００６０】
＜別実施形態＞
（１）前述の実施形態では、開放タンクを用いた例を示したが、本発明では開放タンクに代えて圧力タンクを用いても良い。また、開放タンクの上部から最初にポリオール組成物を投入するが、投入後は蓋をすることが好ましい。タンクに蓋をした場合であっても、内部の圧力は大気圧と同等である。なお、タンクにポリオール組成物を投入する方法は、適宜の方法で行うことができる。
【００６１】
（２）前述の実施形態では、第２投入路３０を用いて発泡剤の投入を短時間で行うことができる例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。また、第２投入路３０における発泡剤の投入の切り替えは、タンク計量器２５に代えて第３流量センサー３３の検出結果に基づくものでもよい。発泡剤の投入の切り替えは、作業者が手動により行ってもよく、第２投入路３０にポンプを設けてそのモーター駆動を制御するものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】ポリオール組成物の製造設備のフロー図
【図２】筒口の一例を示す斜視図
【符号の説明】
【００６３】
１        開放タンク
２        循環路
３        第１発泡剤投入路
７        圧力センサー
８        循環ポンプ
９        モーター
１０      第１流量センサー
１５      投入ポンプ
１６      モーター
１７      第２流量センサー
２２      第１制御部
２３      第２制御部
２４      第３制御部
２６      ミキサー
２７      安全弁
２８      熱交換器
３０      第２発泡剤投入路
３１      熱交換器
３５      第４制御部
３６      温度センサー
Ａ        合流位置
【図１】
2005194492.tif 000003
【図２】
2005194492.tif 000004