JP2012159240A

JP2012159240A - Heat insulation box body, and refrigerator-freezer

Info

Publication number: JP2012159240A
Application number: JP2011019475A
Authority: JP
Inventors: Takahito Shibayama; 卓人柴山; Hitoshi Ozaki; 仁尾崎
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2012-08-23

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat insulation box body which includes hollow silica in foamed polyurethane resin formed by foaming between the outer box and the inner box, and also has superior heat insulating performance.SOLUTION: The heat insulation box body includes a foamed polyurethane resin 104 between an outer box 102 and an inner box 103, and also includes a hollow silica of 110 of 10 nm-500 nm in size in the foamed polyurethane resin 104. The foamed polyurethane resin 104 is prepared by mixing liquid carbon dioxide 108, liquid cyclopentane 106, and the hollow silica 110 with polyol 107 and polyisocyanate 112, and subjecting them to filling and foaming treatments. The size of the hollow silica 110 is 500 nm or less, which is smaller than the film thickness of urethane resin forming air bubbles of the foamed polyurethane resin 104, so the hollow silica 110 is present at a resin part while maintaining independence of the air bubbles of the foamed polyurethane resin 104. Consequently, the fixed thermal conductivity of the foamed polyurethane resin 104 is reducible and the heat insulating performance of the heat insulation box body can be improved.

Description

本発明は、外箱と内箱との間に発泡ポリウレタン樹脂を有する断熱箱体と、それを用いた冷凍冷蔵庫等に関するものである。 The present invention relates to a heat insulating box having a polyurethane foam resin between an outer box and an inner box, a refrigerator-freezer using the same, and the like.

近年、地球環境保護の観点から、熱エネルギーを効率的に利用する技術開発に対する社会的要望が高まっている。このような背景から、産業界では積極的に省エネルギー対策が組織的に実施されている。 In recent years, from the viewpoint of protecting the global environment, there is an increasing social demand for technological development that efficiently uses thermal energy. Against this background, energy conservation measures are actively implemented in the industry.

一方、一般家庭では各種啓蒙活動など、省エネルギーへの関心や理解が広まりつつあり、家庭電化製品や自動車に関して省エネルギー性能が、機器の本質的な性能や価格などとともに商品選択理由の重要な因子になっている。 On the other hand, the interest and understanding of energy conservation, such as various enlightenment activities, is spreading in ordinary households, and energy conservation performance for home appliances and automobiles is an important factor in selecting products along with the essential performance and price of equipment. ing.

冷蔵庫は、家庭電化製品の中で空気調和機とともに代表的な熱エネルギー消費製品であり、これらの製造者は、これら製品の省エネルギー化を図るべく、改良設計や筐体の断熱性能向上に注力している。 Refrigerators are typical thermal energy consuming products along with air conditioners among home appliances, and these manufacturers are focusing on improved design and improved insulation performance of the housing in order to save energy in these products. ing.

一般的に筐体の断熱を図るために、断熱材料として発泡ポリウレタンを使用しており、発泡ポリウレタンの断熱性能の向上を図っている。 In general, in order to insulate the casing, foamed polyurethane is used as a heat insulating material to improve the heat insulating performance of the foamed polyurethane.

発泡ポリウレタンの断熱性能を向上するには、フォーム気泡内ガス成分の気体熱伝導率を低減することと、フォーム樹脂部分の固体熱伝導率を低減することが重要である。 In order to improve the heat insulation performance of the polyurethane foam, it is important to reduce the gas thermal conductivity of the gas component in the foam cell and to reduce the solid thermal conductivity of the foam resin portion.

そこで、独立気泡内部のガス成分の中から気体熱伝導率の大きい炭酸ガスを取り除く方法が効果的であり、炭酸ガス吸着試験薬で炭酸ガス成分を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, a method of removing carbon dioxide gas having a large gas thermal conductivity from gas components inside closed cells is effective, and a method of removing the carbon dioxide component with a carbon dioxide adsorption test agent has been proposed (for example, a patent) Reference 1).

炭酸ガス吸着性能に優れたアルカリ金属水酸化物を１００センチポイズ〜１０００センチポイズの範囲内の粘度を２５℃で有している担体液体により懸濁質としたものを原料中にあらかじめ添加混合してある。 Alkaline metal hydroxide with excellent carbon dioxide adsorption performance made into a suspended substance by a carrier liquid having a viscosity in the range of 100 centipoise to 1000 centipoise at 25 ° C. is added and mixed in the raw material in advance. .

これにより、生成した炭酸ガスを吸着除去し、気泡内を発泡剤ガスで満たすことにより断熱性能を向上させることが特徴となっている。 Thereby, the generated carbon dioxide gas is adsorbed and removed, and the heat insulation performance is improved by filling the inside of the bubbles with the blowing agent gas.

特開平８−８１５７４号公報JP-A-8-81574

しかしながら、この構成では、ウレタン原料と混合過程において、アルカリ金属水酸化物とウレタン原料が反応し、フォーム密度やウレタン反応の反応性に悪影響を与える。 However, in this configuration, the alkali metal hydroxide and the urethane raw material react in the mixing process with the urethane raw material, which adversely affects the foam density and the reactivity of the urethane reaction.

すなわち、アルカリ金属水酸化物は、吸水性が高く、原料と直接接触することにより、原料中の水分を吸収するため、発泡効率が低下し、その結果フォーム密度が増大する。 That is, the alkali metal hydroxide has high water absorption, and absorbs moisture in the raw material when directly in contact with the raw material. Therefore, the foaming efficiency is lowered, and as a result, the foam density is increased.

よって、発泡断熱材の独立気泡内部の炭酸ガスは、アルカリ金属水酸化物によって吸着
除去され、実質的に独立気泡内部のガス組成中の揮発性発泡剤の比率は高くなり、気体熱伝導率は低下するが、フォーム密度の増加による樹脂熱伝導率の悪化が予測され、全体として熱伝導率の低減が図れない課題がある。 Therefore, the carbon dioxide gas inside the closed cell of the foam insulation is adsorbed and removed by the alkali metal hydroxide, the ratio of the volatile foaming agent in the gas composition inside the closed cell is substantially increased, and the gas thermal conductivity is Although it decreases, the deterioration of the resin thermal conductivity due to the increase in foam density is predicted, and there is a problem that the thermal conductivity cannot be reduced as a whole.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、断熱性能の優れた断熱箱体を提供することを目的とする。 This invention solves the said conventional subject and aims at providing the heat insulation box excellent in heat insulation performance.

上記目的を達成するために、本発明の断熱箱体は、外箱と内箱との間に発泡形成される発泡ポリウレタン樹脂中に中空状のシリカを有するのである。 In order to achieve the above object, the heat insulating box of the present invention has hollow silica in the foamed polyurethane resin formed by foaming between the outer box and the inner box.

上記構成において、中空状のシリカは、発泡ポリウレタン樹脂の樹脂部分よりも熱伝導率が低いので、中空状のシリカを樹脂部分に存在させることにより、外箱と内箱との間の断熱材の固定熱伝導率を低減でき、外箱と内箱との間に発泡ポリウレタン樹脂を有する断熱箱体の断熱性能を向上させることができる。 In the above configuration, the hollow silica has a lower thermal conductivity than the resin portion of the foamed polyurethane resin. Therefore, by making the hollow silica present in the resin portion, the heat insulating material between the outer box and the inner box Fixed heat conductivity can be reduced and the heat insulation performance of the heat insulation box which has a polyurethane foam resin between an outer box and an inner box can be improved.

本発明は、発泡ポリウレタン樹脂の樹脂部分よりも熱伝導率が低い中空状のシリカを、発泡ポリウレタン樹脂の樹脂部分に存在させるものであり、外箱と内箱との間の断熱材の固定熱伝導率を低減でき、外箱と内箱との間に発泡ポリウレタン樹脂を有する断熱箱体の断熱性能を向上させることができる。 In the present invention, hollow silica having a lower thermal conductivity than the resin portion of the polyurethane foam resin is present in the resin portion of the polyurethane foam resin, and the heat of fixing the heat insulating material between the outer box and the inner box is fixed. Conductivity can be reduced and the heat insulation performance of the heat insulation box which has a polyurethane foam resin between an outer box and an inner box can be improved.

本発明の実施の形態１における断熱箱体の概略斜視図The schematic perspective view of the heat insulation box in Embodiment 1 of this invention 同実施の形態の断熱箱体への発泡ポリウレタン樹脂の充填発泡工程を示す概略構成図The schematic block diagram which shows the filling foaming process of the foaming polyurethane resin to the heat insulation box of the embodiment 同実施の形態の断熱箱体の発泡ポリウレタン樹脂の気泡を示す概略断面図Schematic sectional view showing bubbles of polyurethane foam resin in the heat insulation box of the same embodiment 本発明の実施の形態２における冷凍冷蔵庫の概略縦断面図Schematic longitudinal cross-sectional view of the refrigerator-freezer in Embodiment 2 of this invention

第１の発明は、外箱と内箱との間に発泡ポリウレタン樹脂を有する断熱箱体であって、前記発泡ポリウレタン樹脂中に中空状のシリカを有するのである。 1st invention is a heat insulation box which has a polyurethane foam resin between an outer box and an inner box, Comprising: It has a hollow silica in the said polyurethane foam resin.

第２の発明は、特に第１の発明において、前記中空状のシリカの大きさを、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下としたものであり、中空状のシリカの大きさを、発泡ポリウレタン樹脂の気泡を構成するウレタン樹脂の膜厚より小さい５００ｎｍ以下にしたので、中空状のシリカは発泡ポリウレタン樹脂の気泡の独立性を維持したまま樹脂部分に存在することができ、中空状のシリカの大きさを１０ｎｍ以上にしたので、中空状のシリカの大きさが１０ｎｍ未満のものより生産性（実用性）と断熱性の両方に優れ、外箱と内箱との間の断熱材の固定熱伝導率を低減でき、外箱と内箱との間に発泡ポリウレタン樹脂を有する断熱箱体の断熱性能を向上させることができる。 In the second invention, in particular, in the first invention, the size of the hollow silica is 10 nm or more and 500 nm or less, and the size of the hollow silica constitutes bubbles of the polyurethane foam resin. Since the thickness is 500 nm or less, which is smaller than the thickness of the urethane resin, the hollow silica can be present in the resin portion while maintaining the independence of the foamed polyurethane resin bubbles, and the size of the hollow silica is increased to 10 nm or more. As a result, both the productivity (practicality) and heat insulation are superior to those of hollow silica whose size is less than 10 nm, and the fixed thermal conductivity of the heat insulating material between the outer box and the inner box can be reduced. The heat insulation performance of the heat insulation box which has a polyurethane foam resin between an outer box and an inner box can be improved.

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、前記発泡ポリウレタン樹脂が、略大気圧で沸点が零度以下の第１の発泡剤と炭化水素からなる第２の発泡剤と前記中空状のシリカとをポリウレタン樹脂の原料に混合させて充填発泡したものである。 According to a third aspect of the invention, in the first or second aspect of the invention, the foamed polyurethane resin is characterized in that the second foaming agent composed of a first foaming agent and a hydrocarbon having a boiling point of about zero degrees or less at substantially atmospheric pressure and the hollow shape. The silica is mixed with a polyurethane resin raw material and filled and foamed.

ポリウレタン樹脂の発泡剤として、従来の発泡剤または第２の発泡剤だけを用いた場合は、ポリウレタン樹脂の原料であるポリオール成分とポリイソシアネート成分との発熱反応による熱や外部から加えられた熱を気化熱源として気化して、気体となり膨張する。 When only the conventional foaming agent or the second foaming agent is used as the foaming agent for the polyurethane resin, the heat generated by the exothermic reaction between the polyol component and the polyisocyanate component, which are raw materials of the polyurethane resin, or the heat applied from the outside is used. Vaporizes as a heat source for vaporization and expands as a gas.

そのため、外箱と内箱との間の閉空間に発泡ポリウレタン樹脂の原料が注入されてから発泡開始まで時間がかかり、充填する空間の隅々に達するまでに発泡ポリウレタン樹脂の硬化が進み、未充填部が発生する可能性が出てくる。 For this reason, it takes time until foaming starts after the foamed polyurethane resin raw material is injected into the closed space between the outer box and the inner box. There is a possibility that a filling part will occur.

これに対して、ポリウレタン樹脂の発泡剤として、炭化水素からなる第２の発泡剤の他に略大気圧で沸点が零度以下の第１の発泡剤を用いた場合は、発泡ポリウレタン樹脂の原料に混合された後、直ちに、その混合物や周囲から気化熱源を得て気化して、気体となり膨張する。 On the other hand, when the first foaming agent having a boiling point of about zero degrees or less at substantially atmospheric pressure is used as the foaming agent for the polyurethane resin, in addition to the second foaming agent made of hydrocarbon, Immediately after being mixed, a vaporization heat source is obtained from the mixture and the surroundings to vaporize and expand into a gas.

そのため、外箱と内箱との間の閉空間に、発泡ポリウレタン樹脂の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂の原料は低粘度の泡で均一に広がり、従来よりも早く低粘度状態で充填を完了でき、未充填部の発生を抑制でき、原料の充填量を減らすことができる。 Therefore, foaming has started from the low viscosity state immediately after injecting the raw material of the polyurethane foam resin into the closed space between the outer box and the inner box, and the raw material of the polyurethane foam resin spreads uniformly with low viscosity foam, Filling can be completed in a low-viscosity state earlier than before, generation of unfilled parts can be suppressed, and the amount of raw material can be reduced.

さらに、第１の発泡剤より熱伝導率が低い第２の発泡剤を第１の発泡剤と併用することにより、発泡成形された発泡ポリウレタン樹脂の熱伝導率が低くなることにより、断熱体の断熱性能を向上できる。 Further, by using a second foaming agent having a lower thermal conductivity than the first foaming agent in combination with the first foaming agent, the thermal conductivity of the foamed polyurethane foam resin is reduced, thereby Insulation performance can be improved.

したがって、ポリウレタン樹脂の発泡剤として、略大気圧で沸点が零度以下の第１の発泡剤と炭化水素からなる第２の発泡剤を用いることにより、発泡ポリウレタン樹脂の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、容易に両立でき、原料の管理や入手、製造が簡単で、製造コストの増加を低く抑えることができる。 Therefore, by using a first foaming agent having a boiling point of approximately zero or less at a substantially atmospheric pressure and a second foaming agent composed of hydrocarbons as the polyurethane resin foaming agent, the low density, high fluidity and high performance of the foamed polyurethane resin are achieved. Both strength and heat insulation can be easily achieved, management, acquisition, and production of raw materials are simple, and an increase in production cost can be kept low.

第４の発明は、特に第３の発明において、前記第１の発泡剤に二酸化炭素を用いるものである。 In the fourth invention, in particular, in the third invention, carbon dioxide is used as the first foaming agent.

二酸化炭素は、略大気圧での沸点が氷点下７９℃であり、発泡力が非常に高く、化学的に安定し、耐環境性にも優れた物質である。そのため、第１の発泡剤に二酸化炭素を用いることで、環境性に優れた断熱箱体を提供することができる。 Carbon dioxide has a boiling point at about atmospheric pressure of 79 ° C. below freezing point, has a very high foaming power, is chemically stable, and is excellent in environmental resistance. Therefore, the heat insulation box excellent in environmental performance can be provided by using a carbon dioxide for a 1st foaming agent.

第５の発明は、前面を開口した断熱箱体と、前記断熱箱体の開口部を開閉可能に前記断熱箱体の前面に設けられた扉と、前記断熱箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記断熱箱体が第１から第４のいずれかの発明の断熱箱体である。 5th invention is formed from the heat insulation box which opened the front, the door provided in the front of the heat insulation box so that opening of the heat insulation box can be opened and closed, the heat insulation box, and the door. In the refrigerator-freezer comprising the cooling device for cooling the sealed space, the heat insulating box is the heat insulating box according to any one of the first to fourth inventions.

この冷凍冷蔵庫によれば、断熱性能の優れた断熱箱体を使用しているので、断熱性能の高い冷凍冷蔵庫を提供することができる。 According to this refrigerator-freezer, since the heat insulation box body excellent in heat insulation performance is used, a refrigerator refrigerator with high heat insulation performance can be provided.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における断熱箱体の概略斜視図である。図２は、同実施の形態の断熱箱体への発泡ポリウレタン樹脂の充填発泡工程を示す概略構成図である。図３は、同実施の形態の断熱箱体の発泡ポリウレタン樹脂の気泡を示す概略断面図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic perspective view of a heat insulating box according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2: is a schematic block diagram which shows the filling foaming process of the foaming polyurethane resin to the heat insulation box of the embodiment. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing bubbles of the polyurethane foam resin in the heat insulating box according to the embodiment.

図１、図２、図３に示すように、本実施の形態の前面に開口部を有する断熱箱体１０１は、外箱１０２と内箱１０３との間に発泡ポリウレタン樹脂１０４を有し、発泡ポリウレタン樹脂１０４中に１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の大きさの中空状のシリカ１１０を有している。 As shown in FIGS. 1, 2, and 3, a heat insulating box body 101 having an opening on the front surface of the present embodiment has a polyurethane foam resin 104 between an outer box 102 and an inner box 103, and foamed. The polyurethane resin 104 has hollow silica 110 having a size of 10 nm to 500 nm.

また、発泡ポリウレタン樹脂１０４は、略大気圧で沸点が零度以下（氷点下７９℃）の二酸化炭素１０８（第１の発泡剤）と、シクロペンタン１０６（炭化水素）からなる第２の発泡剤と、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の大きさの中空状のシリカ１１０とを、ポリウレタン樹脂の原料（ポリオール１０７とポリイソシアネート１１２）に混合させて充填発泡したものである。 The foamed polyurethane resin 104 includes a carbon dioxide 108 (first foaming agent) having a boiling point of approximately zero degrees or less (79 ° C. below freezing point) and a second foaming agent composed of cyclopentane 106 (hydrocarbon) at approximately atmospheric pressure, A hollow silica 110 having a size of 10 nm to 500 nm is mixed with a polyurethane resin raw material (polyol 107 and polyisocyanate 112) and filled and foamed.

外箱１０２と内箱１０３との間の閉空間に発泡ポリウレタン樹脂１０４を充填発泡する工程では、発泡ポリウレタン樹脂１０４の発泡圧で、内箱１０３と外箱１０２とが変形しないように、内箱１０３と外箱１０２とを、外側から治具１０５で固定している。 In the step of filling and foaming the foamed polyurethane resin 104 in the closed space between the outer box 102 and the inner box 103, the inner box 103 and the outer box 102 are not deformed by the foaming pressure of the foamed polyurethane resin 104. 103 and the outer box 102 are fixed by a jig 105 from the outside.

断熱箱体１０１の製造方法は、まず予め炭化水素からなる第２の発泡剤であるシクロペンタン１０６が混合されたポリオール１０７に、略大気圧で沸点が零度以下の第１の発泡剤である二酸化炭素１０８を液状で添加し、スタティックミキサー１０９により混合する。その際に液状の二酸化炭素１０８の中に中空状のシリカ１１０を混合しておき、ポリオール１０７に均一に混合する。 In the method of manufacturing the heat insulating box 101, first, a polyol 107 mixed with a cyclopentane 106, which is a second foaming agent made of hydrocarbons in advance, is a first foaming agent having a boiling point of less than or equal to zero degrees at approximately atmospheric pressure. Carbon 108 is added in a liquid state and mixed by a static mixer 109. At that time, hollow silica 110 is mixed in liquid carbon dioxide 108 and uniformly mixed with the polyol 107.

なお、シクロペンタン１０６とポリオール１０７の相溶性が低く分離し易い場合には、スタティックミキサーの上流側に同様の混合手段を用いて、シクロペンタン１０６とポリオール１０７を混合しても構わない。 If the compatibility between the cyclopentane 106 and the polyol 107 is low and can be easily separated, the cyclopentane 106 and the polyol 107 may be mixed using the same mixing means on the upstream side of the static mixer.

次に、ミキシングヘッド１１１において、シクロペンタン１０６と二酸化炭素１０８とが混合されたポリオール１０７にポリイソシアネート１１２を混合する。二酸化炭素１０８はポリオール１０７とポリイソシアネート１１２の重量の和に対して０．５ｗｔ％添加してある。 Next, in the mixing head 111, the polyisocyanate 112 is mixed with the polyol 107 in which the cyclopentane 106 and the carbon dioxide 108 are mixed. Carbon dioxide 108 is added in an amount of 0.5 wt% with respect to the sum of the weights of polyol 107 and polyisocyanate 112.

次に、断熱箱体１０１の背面の注入口（図示せず）から治具１０５により固定された内箱１０３と外箱１０２との間の空間に発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料を注入し、シクロペンタン１０６及び二酸化炭素１０８が発泡することで充填される。 Next, a raw material of the polyurethane foam resin 104 is injected into a space between the inner box 103 and the outer box 102 fixed by the jig 105 from an injection port (not shown) on the back surface of the heat insulating box 101, and cyclopentane. 106 and carbon dioxide 108 are filled by foaming.

ポリオール１０７には、予めシクロペンタン１０６以外に水、整泡剤、触媒などが混合されている。なお、二酸化炭素１０８は超臨界状態、亜臨界状態で混合しても構わない。また、二酸化炭素１０８をポリイソシアネート１１２側に混合しても構わない。 In addition to the cyclopentane 106, water, a foam stabilizer, a catalyst, and the like are mixed in the polyol 107 in advance. Carbon dioxide 108 may be mixed in a supercritical state or a subcritical state. Carbon dioxide 108 may be mixed on the polyisocyanate 112 side.

以上のように本実施の形態の断熱箱体１０１の製造方法は、内箱１０３と外箱１０２とを両箱１０２，１０３間に発泡ポリウレタン樹脂１０４を充填するための空間が形成されるように配置し、発泡ポリウレタン樹脂１０４の発泡時に内箱１０３と外箱１０２とが変形しないように内箱１０３と外箱１０２とを治具１０５で固定した状態で、内箱１０３と外箱１０２との間の空間に、ポリウレタン樹脂の原料（ポリオール１０７、ポリイソシアネート１１２、水、整泡剤、触媒）と、少なくとも略大気圧で沸点が零度以下の液状の第１の発泡剤（二酸化炭素１０８）と炭化水素からなる第２の発泡剤（シクロペンタン１０６）と中空状のシリカ１１０との混合物を注入して発泡させるものである。 As described above, the method for manufacturing the heat insulating box 101 of the present embodiment is such that a space for filling the foamed polyurethane resin 104 between the inner box 103 and the outer box 102 between the boxes 102 and 103 is formed. The inner box 103 and the outer box 102 are fixed with a jig 105 so that the inner box 103 and the outer box 102 are not deformed when the foamed polyurethane resin 104 is foamed. In the space between, a polyurethane resin raw material (polyol 107, polyisocyanate 112, water, foam stabilizer, catalyst) and a liquid first foaming agent (carbon dioxide 108) having a boiling point of zero degrees or less at about atmospheric pressure. A mixture of a second foaming agent (cyclopentane 106) made of hydrocarbon and hollow silica 110 is injected and foamed.

図３に発泡ポリウレタン樹脂１０４の１つのセル１１３を示す。上記の製造方法により気泡１１４の周囲を覆う樹脂１１５の部分に中空状のシリカ１１０を存在させることがで
きる。 FIG. 3 shows one cell 113 of the polyurethane foam resin 104. The hollow silica 110 can be present in the portion of the resin 115 that covers the periphery of the bubbles 114 by the above manufacturing method.

以上のように本実施の形態の断熱箱体１０１は、中空状のシリカ１１０が発泡ポリウレタン樹脂１０４の樹脂部分よりも熱伝導率が低いので、中空状のシリカ１１０を樹脂部分に存在させることにより、外箱１０２と内箱１０３との間の断熱材（発泡ポリウレタン樹脂１０４）の固定熱伝導率を低減でき、外箱１０２と内箱１０３との間に発泡ポリウレタン樹脂１０４を有する断熱箱体１０１の断熱性能を向上させることができる。 As described above, in the heat insulating box 101 of the present embodiment, since the hollow silica 110 has a lower thermal conductivity than the resin portion of the foamed polyurethane resin 104, the hollow silica 110 is present in the resin portion. Insulating box body 101 having a foamed polyurethane resin 104 between outer box 102 and inner box 103 can reduce the fixed thermal conductivity of the heat insulating material (foamed polyurethane resin 104) between outer box 102 and inner box 103. The heat insulation performance can be improved.

中空には例えば空気が存在しており、発泡ポリウレタン樹脂１０４の樹脂１１５の部分の熱伝導率より１桁小さいので、中空状のシリカ１１０の熱伝導率と合わせても、発泡ポリウレタン樹脂１０４の樹脂部分の熱伝導率より低減することができる。 For example, air exists in the hollow and is one order of magnitude smaller than the thermal conductivity of the resin 115 portion of the foamed polyurethane resin 104. Therefore, even when combined with the thermal conductivity of the hollow silica 110, the resin of the foamed polyurethane resin 104 The thermal conductivity of the portion can be reduced.

また、予め中空状のシリカ１１０をポリオール１０７に混合しておくと偏ってしまい均一に分散させるのが困難であるが、液状の二酸化炭素１０８に混ぜてポリオール１０７に添加することで均一に分散させることができ、発泡ポリウレタン樹脂１０４の熱伝導率を低減することができる。 Further, if the hollow silica 110 is mixed with the polyol 107 in advance, it is biased and difficult to disperse uniformly, but it is difficult to disperse uniformly by adding it to the polyol 107 by mixing with liquid carbon dioxide 108. And the thermal conductivity of the polyurethane foam resin 104 can be reduced.

本実施の形態では、第１の発泡剤に二酸化炭素１０８を用いているが、二酸化炭素１０８は略大気圧での沸点が氷点下７９℃であり、発泡力が非常に高く、化学的に安定し、耐環境性にも優れた物質である。これを発泡剤として用いることで、環境性に優れた断熱箱体１０１を製造することができる。 In this embodiment, carbon dioxide 108 is used as the first foaming agent, but carbon dioxide 108 has a boiling point of about 79 ° C. below the freezing point at substantially atmospheric pressure, has a very high foaming power, and is chemically stable. It is a substance with excellent environmental resistance. By using this as a foaming agent, the heat insulation box 101 excellent in environmental performance can be manufactured.

本実施の形態では、中空状のシリカ１１０の大きさを、発泡ポリウレタン樹脂１０４の気泡１１４を構成するウレタン樹脂の膜厚より小さい５００ｎｍ以下にしたので、中空状のシリカ１１０は発泡ポリウレタン樹脂１０４の気泡１１４の独立性を維持したまま樹脂部分に存在することができ、中空状のシリカ１１０の大きさを１０ｎｍ以上にしたので、中空状のシリカ１１０の大きさが１０ｎｍ未満のものより生産性（実用性）と断熱性の両方に優れ、外箱１０２と内箱１０３との間の断熱材（発泡ポリウレタン樹脂１０４）の固定熱伝導率を低減でき、外箱１０２と内箱１０３との間に発泡ポリウレタン樹脂１０４を有する断熱箱体１０１の断熱性能を向上させることができる。 In the present embodiment, since the size of the hollow silica 110 is set to 500 nm or less, which is smaller than the thickness of the urethane resin constituting the bubbles 114 of the foamed polyurethane resin 104, the hollow silica 110 is made of the foamed polyurethane resin 104. It can exist in the resin portion while maintaining the independence of the bubbles 114, and the size of the hollow silica 110 is set to 10 nm or more, so that the productivity of the hollow silica 110 is less than that having a size of less than 10 nm ( It is excellent in both practicality) and heat insulation, and the fixed heat conductivity of the heat insulating material (foamed polyurethane resin 104) between the outer box 102 and the inner box 103 can be reduced, and between the outer box 102 and the inner box 103. The heat insulation performance of the heat insulation box 101 having the polyurethane foam resin 104 can be improved.

ところで、ポリウレタン樹脂の発泡剤として、従来の発泡剤または炭化水素からなる第２の発泡剤（シクロペンタン１０６）だけを用いた場合は、ポリウレタン樹脂の原料であるポリオール成分とポリイソシアネート成分との発熱反応による熱や外部から加えられた熱を気化熱源として気化して、気体となり膨張する。 By the way, when only the conventional foaming agent or the second foaming agent made of hydrocarbon (cyclopentane 106) is used as the foaming agent of the polyurethane resin, heat generation of the polyol component and the polyisocyanate component which are raw materials of the polyurethane resin. Heat from the reaction and heat applied from the outside are vaporized as a heat source for vaporization to expand into a gas.

そのため、外箱１０２と内箱１０３との間の閉空間に発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料が注入されてから発泡開始まで時間がかかり、充填する空間の隅々に達するまでに発泡ポリウレタン樹脂１０４の硬化が進み、未充填部が発生する可能性が出てくる。 Therefore, it takes time until foaming starts after the raw material of the polyurethane foam resin 104 is injected into the closed space between the outer box 102 and the inner box 103, and the foamed polyurethane resin 104 is cured until reaching every corner of the space to be filled. As a result, there is a possibility that an unfilled portion is generated.

これに対して、本実施の形態では、ポリウレタン樹脂の発泡剤として、炭化水素からなる第２の発泡剤（シクロペンタン１０６）の他に略大気圧で沸点が零度以下（氷点下７９℃）の二酸化炭素１０８（第１の発泡剤）を用いたので、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料（ポリオール１０７とポリイソシアネート１１２）に混合された後、直ちに、その混合物や周囲から気化熱源を得て気化して、気体となり膨張する。 In contrast, in the present embodiment, as the foaming agent for the polyurethane resin, in addition to the second foaming agent (cyclopentane 106) made of hydrocarbon, carbon dioxide having a boiling point of about zero degrees or less (below freezing point 79 ° C.) at substantially atmospheric pressure. Since carbon 108 (first foaming agent) was used, after being mixed with the raw material of the polyurethane foam resin 104 (polyol 107 and polyisocyanate 112), a vaporization heat source was immediately obtained from the mixture and the surrounding area to vaporize, It expands as a gas.

そのため、外箱１０２と内箱１０３との間の閉空間に、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料を注入した直後の低粘度状態から発泡が始まっており、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料は低粘度の泡で均一に広がり、従来よりも早く低粘度状態で充填を完了でき、未充填部の発生を抑制でき、原料の充填量を減らすことができる。 Therefore, foaming starts from the low viscosity state immediately after the raw material of the polyurethane foam resin 104 is injected into the closed space between the outer box 102 and the inner box 103, and the raw material of the polyurethane foam resin 104 is a low viscosity foam. Spreading uniformly, filling can be completed in a low-viscosity state earlier than before, the occurrence of unfilled parts can be suppressed, and the filling amount of raw materials can be reduced.

したがって、ポリウレタン樹脂の発泡剤として、略大気圧で沸点が零度以下（氷点下７９℃）の二酸化炭素１０８（第１の発泡剤）を用いることにより、発泡ポリウレタン樹脂１０４の低密度と高流動性と高強度と断熱性を、容易に両立でき、原料の管理や入手、製造が簡単で、製造コストの増加を低く抑えることができる。 Therefore, by using carbon dioxide 108 (first foaming agent) having a boiling point of approximately zero degrees or less (79 ° C. below freezing point) as a polyurethane resin foaming agent, the low density and high fluidity of the foamed polyurethane resin 104 can be obtained. High strength and heat insulation can be easily achieved, management, acquisition and production of raw materials are simple, and increase in production cost can be kept low.

また、本実施の形態では、第１の発泡剤（二酸化炭素１０８）の他に、第１の発泡剤（二酸化炭素１０８）よりも熱伝導率の低い炭化水素からなる液状の第２の発泡剤（シクロペンタン１０６）を添加しているので、発泡ポリウレタン樹脂１０４の熱伝導率を下げることができ、断熱性能に優れた断熱箱体１０１を製造することができる。 Further, in the present embodiment, in addition to the first foaming agent (carbon dioxide 108), a liquid second foaming agent made of hydrocarbon having a lower thermal conductivity than the first foaming agent (carbon dioxide 108). Since (cyclopentane 106) is added, the thermal conductivity of the polyurethane foam resin 104 can be lowered, and the heat insulating box body 101 having excellent heat insulating performance can be manufactured.

また、本実施の形態では、第１の発泡剤（二酸化炭素１０８）の添加量が第２の発泡剤（シクロペンタン１０６）の添加量の１０％以下であり、第２の発泡剤（シクロペンタン１０６）の添加量に比べて第１の発泡剤（二酸化炭素１０８）の添加量が少ないので、第１の発泡剤（二酸化炭素１０８）による発泡ポリウレタン樹脂１０４の熱伝導率の悪化を大幅に抑えて断熱箱体１０１を製造することができる。 In the present embodiment, the amount of the first blowing agent (carbon dioxide 108) is 10% or less of the amount of the second blowing agent (cyclopentane 106), and the second blowing agent (cyclopentane). 106), since the amount of the first foaming agent (carbon dioxide 108) is less than the amount added, the deterioration of the thermal conductivity of the polyurethane foam resin 104 due to the first foaming agent (carbon dioxide 108) is significantly suppressed. Thus, the heat insulating box 101 can be manufactured.

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における冷凍冷蔵庫の概略縦断面図である。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同一構成については、同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of the refrigerator-freezer in Embodiment 2 of the present invention. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図４に示すように、本実施の形態の冷凍冷蔵庫１１６は、前面を開口した断熱箱体１０１と、断熱箱体１０１の開口部を開閉可能に断熱箱体１０１の前面に設けられた断熱扉１１７と、圧縮機１１８ａと凝縮器１１８ｂと膨張手段（図示せず）と蒸発器１１８ｃとから構成され断熱箱体１０１と断熱扉１１７とから形成される密閉空間（収納室１１９）を冷却する冷却装置とから構成されている。 As shown in FIG. 4, the refrigerator-freezer 116 according to the present embodiment includes a heat insulating box body 101 having an open front surface and a heat insulating door provided on the front surface of the heat insulating box body 101 so that the opening of the heat insulating box body 101 can be opened and closed. 117, a compressor 118a, a condenser 118b, an expansion means (not shown), and an evaporator 118c, and cooling that cools a sealed space (housing chamber 119) formed by the heat insulating box 101 and the heat insulating door 117. Device.

断熱箱体１０１と断熱扉１１７とから形成される密閉空間（収納室１１９）は、野菜室、冷蔵室、冷凍室として使用される。断熱扉１１７は断熱箱体１０１の前面の開口部を閉じるように複数枚（本実施の形態では３枚）配設されており複数の収納室１１９が形成されている。 A sealed space (storage chamber 119) formed by the heat insulating box 101 and the heat insulating door 117 is used as a vegetable room, a refrigerator room, and a freezer room. A plurality of (three in this embodiment) heat insulating doors 117 are disposed so as to close the opening on the front surface of the heat insulating box 101, and a plurality of storage chambers 119 are formed.

凝縮器１１８ｂと蒸発器１１８ｃとの間の膨張手段には、キャピラリーチューブや膨張弁などが配設される。圧縮機１１８ａ、凝縮器１１８ｂ、膨張手段、蒸発器１１８ｃは、順次環状に冷媒配管で環状に連接されて冷凍サイクルを構成している。この冷凍サイクルの蒸発器１１８ｃとの熱交換で冷却された冷気が、図示しない送風機により各収納部１１９へ供給されて各収納部１１９を冷却する。 In the expansion means between the condenser 118b and the evaporator 118c, a capillary tube, an expansion valve, and the like are disposed. The compressor 118a, the condenser 118b, the expansion means, and the evaporator 118c are sequentially connected in an annular manner through a refrigerant pipe to form a refrigeration cycle. Cold air cooled by heat exchange with the evaporator 118c of the refrigeration cycle is supplied to each storage unit 119 by a blower (not shown) to cool each storage unit 119.

図示しないが、断熱箱体１０１（冷凍冷蔵庫１１６）の背面には、発泡ポリウレタン樹脂１０４の原料を注入するための注入口が設けられている。 Although not shown, an inlet for injecting the raw material of the polyurethane foam resin 104 is provided on the back surface of the heat insulating box 101 (freezer 116).

実施の形態２の冷凍冷蔵庫１１６の断熱箱体１０１の製造方法は、実施の形態１と同様である。 The manufacturing method of the heat insulation box 101 of the refrigerator-freezer 116 of Embodiment 2 is the same as that of Embodiment 1.

本実施の形態の冷凍冷蔵庫１１６は、実施の形態１と同様の構成の断熱性能の優れた断熱箱体１０１を用いているので、断熱性能が高く省エネ性能に優れる。 Since the refrigerator-freezer 116 of the present embodiment uses the heat insulating box body 101 having the same configuration as that of the first embodiment and having excellent heat insulating performance, the heat insulating performance is high and the energy saving performance is excellent.

本発明の断熱箱体は、外箱と内箱との間の断熱材の固定熱伝導率を低減でき、外箱と内
箱との間に発泡ポリウレタン樹脂を有する断熱箱体の断熱性能を向上させることができるので、家庭用の冷凍冷蔵庫（冷凍庫や冷蔵庫を含む）の他に、業務用の冷凍冷蔵庫（冷凍庫や冷蔵庫を含む）や、農作物や薬品を所定温度で保存、保管する保温庫、保冷庫に適している。 The heat insulating box of the present invention can reduce the fixed thermal conductivity of the heat insulating material between the outer box and the inner box, and improves the heat insulating performance of the heat insulating box having the polyurethane foam resin between the outer box and the inner box. In addition to household refrigerator-freezers (including freezers and refrigerators), commercial refrigerator-freezers (including freezers and refrigerators), and warming cabinets that store and store agricultural products and chemicals at specified temperatures, Suitable for cold storage.

１０１断熱箱体
１０２外箱
１０３内箱
１０４発泡ポリウレタン樹脂
１０６シクロペンタン
１０７ポリオール
１０８二酸化炭素
１１０中空状のシリカ
１１２ポリイソシアネート
１１６冷凍冷蔵庫
１１７断熱扉
１１８ａ圧縮機
１１８ｂ凝縮器
１１８ｃ蒸発器
１１９収納室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Heat insulation box 102 Outer box 103 Inner box 104 Polyurethane resin 106 Cyclopentane 107 Polyol 108 Carbon dioxide 110 Hollow silica 112 Polyisocyanate 116 Freezer refrigerator 117 Heat insulation door 118a Compressor 118b Condenser 118c Evaporator 119 Storage chamber

Claims

外箱と内箱との間に発泡ポリウレタン樹脂を有する断熱箱体であって、前記発泡ポリウレタン樹脂中に中空状のシリカを有する断熱箱体。 A heat insulating box having a foamed polyurethane resin between an outer box and an inner box, wherein the foamed polyurethane resin has hollow silica.

前記中空状のシリカの大きさが１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である請求項１に記載の断熱箱体。 The heat insulation box according to claim 1, wherein the size of the hollow silica is 10 nm or more and 500 nm or less.

前記発泡ポリウレタン樹脂は、略大気圧で沸点が零度以下の第１の発泡剤と炭化水素からなる第２の発泡剤と前記中空状のシリカとをポリウレタン樹脂の原料に混合させて充填発泡したものである請求項１または２記載の断熱箱体。 The foamed polyurethane resin is obtained by filling and foaming a polyurethane resin raw material by mixing a first foaming agent having a boiling point of approximately zero or less at atmospheric pressure, a second foaming agent composed of hydrocarbon, and the hollow silica. The heat insulation box according to claim 1 or 2.

前記第１の発泡剤は二酸化炭素である請求項３に記載の断熱箱体。 The heat insulating box according to claim 3, wherein the first foaming agent is carbon dioxide.

前面を開口した断熱箱体と、前記断熱箱体の開口部を開閉可能に前記断熱箱体の前面に設けられた扉と、前記断熱箱体と前記扉とから形成される密閉空間を冷却する冷却装置とからなる冷凍冷蔵庫において、前記断熱箱体が請求項１から４のいずれか１項に記載の断熱箱体である冷凍冷蔵庫。 Cooling a sealed space formed by a heat insulating box having a front surface, a door provided on the front surface of the heat insulating box so that the opening of the heat insulating box can be opened and closed, and the heat insulating box and the door. A refrigerator-freezer comprising a cooling device, wherein the heat-insulating box is the heat-insulating box according to any one of claims 1 to 4.