JP2013039792A - Container for keeping warm or cold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内層容器と、その周囲を隙間を置いて包囲する外層容器と、内層容器と外層容器の間に充填された断熱材からなるプラスチック製の保温又は保冷容器に関し、特に内層容器（内層タンク）、外層容器（外層タンク）及び断熱材からなるプラスチック製の貯湯タンクに関する。 The present invention relates to an inner layer container, an outer layer container that surrounds the inner layer container with a gap therebetween, and a plastic heat insulation or cold insulation container made of a heat insulating material filled between the inner layer container and the outer layer container. Tank), an outer layer container (outer layer tank), and a plastic hot water storage tank made of a heat insulating material.
従来のプラスチック製の貯湯タンクは、ブロー成形体からなるタンクの周囲を２ピース以上の断熱材（発泡樹脂）で包み、さらにその周囲を外装材で押さえて使用している。比較的高い耐熱性及び耐圧性が必要なタンクの場合、例えばポリカーボネイト等の耐熱性のある樹脂が使用され、比較的低い温度及び圧力で使用されるタンクの場合、例えばポリエチレン、ポリオレフィン等の樹脂が使用される。 Conventional hot water storage tanks made of plastic are used by wrapping the periphery of a tank made of a blow molded body with two or more pieces of heat insulating material (foamed resin) and further pressing the periphery with an exterior material. In the case of a tank that requires relatively high heat resistance and pressure resistance, for example, a heat-resistant resin such as polycarbonate is used. In the case of a tank that is used at a relatively low temperature and pressure, for example, a resin such as polyethylene or polyolefin is used. used.
ポリカーボネイト等からなる耐圧タンクは、９０℃以上の高温水に使用できるが、容量が２０リッター以上の大型タンクになると、タンクの周囲を断熱材と外装材で押さえても、内圧（水道水の圧力）や温水重量による圧力でタンクに不均一な歪みが蓄積し、ついには破損に至り、長期の使用に耐えられない。また、ポリエチレンやポリオレフィン等からなるタンクは、６０℃以上の温度、０．１ＭＰａ以上の圧力が掛かる条件では、強度が低下し、断熱材と外装材で押さえても同じく長期の使用に耐えられない。 A pressure-resistant tank made of polycarbonate can be used for high-temperature water at 90 ° C or higher. However, if a large tank with a capacity of 20 liters or more is used, the internal pressure (tap water pressure) can be reduced even if the tank is surrounded by insulation and exterior materials. ) And pressure due to the weight of hot water accumulates uneven distortion in the tank, eventually leading to damage and cannot withstand long-term use. In addition, tanks made of polyethylene, polyolefin, etc. have a reduced strength under conditions where temperatures of 60 ° C. or higher and pressures of 0.1 MPa or higher are applied, and they cannot withstand long-term use even if they are pressed with a heat insulating material and an exterior material. .
一方、特許文献１には、内側ブロー成形体とその外周を隙間を置いて包囲する外側ブロー成形体からなる２重壁ブロー成形体において、前記隙間に例えば粒状の発泡断熱材を封入して、ボトル等の断熱性を高めることが記載されている。この２重壁ブロー成形体は、開いたブロー成形金型の間に予めブロー成形された内側ブロー成形体を配置し、内側ブロー成形体の外側に筒状のパリソンを降下させ、ブロー成形金型を閉じて型締めし、パリソンと内側ブロー成形体の間及び内側ブロー成形体の内側に、それぞれ別の吹き込み針から加圧エアを吹き込み、前記パリソンのみをブロー成形して外側ブロー成形体とし、続いて内側ブロー成形体と外側ブロー成形体の隙間に例えば粒状の発泡断熱材を封入することで製造される。 On the other hand, in Patent Document 1, in a double-wall blow molded body comprising an inner blow molded body and an outer blow molded body surrounding the outer periphery with a gap, for example, a granular foam heat insulating material is enclosed in the gap, It describes that heat insulation of bottles and the like is improved. This double-wall blow molded body has an inner blow molded body previously blow-molded between open blow molds, a cylindrical parison is lowered outside the inner blow molded body, and a blow mold Closed and clamped, between the parison and the inner blow molded body, and inside the inner blow molded body, blown pressurized air from different blow needles, blow molding only the parison, to form an outer blow molded body, Then, it manufactures by enclosing a granular foam heat insulating material in the clearance gap between an inner side blow molded object and an outer side blow molded object, for example.
特許文献１に記載された２重壁ブロー成形体は、２重壁の間に発泡断熱材を封入した場合は断熱性が高く、また、内部の熱による外側ブロー成形体の強度低下が防止できるので、貯湯タンクへの適応性があると期待される。しかし、特許文献１には、２重壁ブロー成形体を貯湯タンクへ適用するための具体的な手段が開示されていない。 The double-wall blow molded article described in Patent Document 1 has high heat insulating properties when a foam heat insulating material is enclosed between the double walls, and can prevent a decrease in strength of the outer blow molded article due to internal heat. So it is expected to be adaptable to hot water storage tanks. However, Patent Document 1 does not disclose specific means for applying the double wall blow molded body to the hot water storage tank.
本発明は、特許文献１に記載された２重壁ブロー成形体を貯湯タンクに適用して、内側ブロー成形体の変形を防止し、長期の使用に耐えられる貯湯タンクを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a hot water storage tank that can withstand long-term use by preventing the deformation of the inner blow molded body by applying the double wall blow molded body described in Patent Document 1 to the hot water storage tank. To do.
本発明に係る貯湯タンクは、内層タンクと、前記内層タンクの周囲を隙間を置いて包囲する外層タンク（外装材）と、前記内層タンクと外層タンクの間に充填された断熱材からなる貯湯タンクにおいて、前記内層タンクはプラスチックのブロー成形体からなり、本体部の上端から上に突出する筒状の第１ネック部と、下端から下に突出する筒状の第２ネック部を有し、前記外層タンクはプラスチックのブロー成形体からなり、本体部の上端から上に突出する筒状の第１ネック部と、下端から下に突出する筒状の第２ネック部を有し、前記外層タンクの第１ネック部は前記内層タンクの第１ネック部の外周面の全周に密着し、前記外層タンクの第２ネック部は前記内層タンクの第２ネック部の外周面の全周に密着し、前記断熱材は前記内層タンクと外層タンクの隙間内で発泡し前記隙間内に充填された硬質発泡プラスチックからなる。 A hot water storage tank according to the present invention comprises an inner layer tank, an outer layer tank (exterior material) surrounding the inner layer tank with a gap, and a hot water storage tank filled between the inner layer tank and the outer layer tank. The inner layer tank is made of a plastic blow molded body, and has a cylindrical first neck portion protruding upward from the upper end of the main body portion, and a cylindrical second neck portion protruding downward from the lower end, The outer layer tank is made of a plastic blow molded body, and has a cylindrical first neck portion that protrudes upward from the upper end of the main body portion and a cylindrical second neck portion that protrudes downward from the lower end. The first neck portion is in close contact with the entire outer periphery of the first neck portion of the inner layer tank, the second neck portion of the outer layer tank is in close contact with the entire outer periphery of the second neck portion of the inner layer tank, The heat insulating material is the inner layer tongue. And foaming in the gap of the outer layer tanks made of hard plastic foam which is filled in the gap.
上記貯湯タンクは、開いたブロー成形金型の間の所定位置に、ブロー成形体からなり、本体部と、前記本体部の上端から上に突出する筒状の第１ネック部と、下端から下に突出する筒状の第２ネック部を有する内層容器を、前記第１ネック部及び第２ネック部にそれぞれ第１支持ロッド及び第２支持ロッドを挿入した状態で配置し、前記内層容器の外側に筒状のパリソンを降下させた後、前記ブロー成形金型を閉じて型締めし、前記パリソンの一部を前記ブロー成形金型により前記内層容器の第１，第２ネック部の外周面の全周に押し付けて密着させ、続いて前記パリソンと内層容器の間、及び前記内層容器の内側に加圧エアを吹き込み、このとき前記内層容器の内側への加圧エアの吹き込みは前記第１支持ロッド又は／及び第２支持ロッドの内部に形成された通気穴を介して行い、前記パリソンと内層容器の間への加圧エアの吹き込みは別のブローピンを介して行い、前記パリソンのみをブロー成形して外層容器を成形し、続いて前記内層容器と外層容器の隙間に硬質発泡プラスチック組成物を注入して前記隙間内で発泡させ前記隙間内に硬質発泡プラスチックを充填することにより製造できる。 The hot water storage tank comprises a blow molded body at a predetermined position between the open blow molding dies, a main body portion, a cylindrical first neck portion protruding upward from the upper end of the main body portion, and a lower end from the lower end. An inner layer container having a cylindrical second neck portion projecting into the first neck portion and the second neck portion with the first support rod and the second support rod inserted, respectively, After the cylindrical parison is lowered, the blow molding die is closed and clamped, and a part of the parison is placed on the outer peripheral surface of the first and second neck portions of the inner layer container by the blow molding die. Pressing it all the way around it, and then injecting pressurized air between the parison and the inner layer container and inside the inner layer container, and at this time, the blowing of the pressurized air into the inner layer container is the first support Rod or / and second support rod Performed through a vent hole formed in the interior, blown pressurized air between the parison and the inner layer container through another blow pin, blow molded only the parison to form an outer layer container, The hard foamed plastic composition is injected into the gap between the inner layer container and the outer layer container, foamed in the gap and filled with the hard foamed plastic.
本発明に係る貯湯タンクの構造等は、他の保温又は保冷容器にも適用できる。また、本発明に係る貯湯タンクの製造方法は、他の保温又は保冷容器の製造にも適用できる。 The structure of the hot water storage tank according to the present invention can be applied to other heat insulation or cold insulation containers. Moreover, the manufacturing method of the hot water storage tank which concerns on this invention is applicable also to manufacture of another heat retention or cold storage container.
本発明に係る貯湯タンクは、内層タンクの周囲を、内層タンクと外層タンクの隙間内で発泡し該隙間内に充填された断熱性及び剛性の高い硬質発泡プラスチックで保持し、さらにその周囲を外層タンクが保持している。このため、内層タンクに掛かる内圧や温水重量による圧力を、まず硬質発泡プラスチックが受け、さらに熱により強度低下していない外層タンクが受けるので、内層タンクが熱により強度低下しても、内層タンクに歪みが入って変形し、さらに破損に至るようなことが防止され、長期の使用に耐えられる貯湯タンクが得られる。 The hot water storage tank according to the present invention foams around the inner layer tank in the gap between the inner layer tank and the outer layer tank and holds it with a hard foamed plastic having high heat insulation and rigidity filled in the gap, and further surrounds the outer layer around the outer layer tank. The tank holds it. For this reason, the hard foam plastic receives the internal pressure applied to the inner layer tank and the pressure due to the weight of hot water first, and the outer layer tank that has not been reduced in strength by heat receives the inner layer tank. It is possible to obtain a hot water storage tank that is prevented from being deformed due to distortion and being damaged, and that can withstand long-term use.
本発明に係る貯湯タンクは、内層タンクの上下端に形成した第１，第２ネック部を、ブロー成形金型の間に配置した内層タンクの位置決めに用いることができる。内層タンクをブロー成形金型内で正確に位置決めができるので、内層タンクと外層タンクの隙間が製造毎に変動するようなことがなく、断熱性、耐熱性、耐圧性を備えた一定品質の貯湯タンクを製造することができる。 The hot water storage tank according to the present invention can be used for positioning the inner layer tank in which the first and second neck portions formed at the upper and lower ends of the inner layer tank are disposed between the blow molding dies. Because the inner layer tank can be accurately positioned in the blow mold, the gap between the inner layer tank and the outer layer tank does not fluctuate from one production to another, and it is a constant quality hot water storage with heat insulation, heat resistance, and pressure resistance. Tanks can be manufactured.
内層タンクの第１，第２ネック部には、外周側から外層タンクの第１，第２ネック部が密着し、内層タンクと外層タンクの接合がこの部分で行われる。内層タンクと外層タンクの本体部同士を特許文献１のようにリブで接合した場合、内層タンクの本体部に局部的に高強度の部分が存在することになり、内層タンクに掛かる圧力で内層タンクの本体部に不均一な歪みが生じ、それが内層タンクの破損につながるおそれがある。しかし、本発明に係る貯湯タンクの場合、内層タンクと外層タンクの接合部が、内層タンクの本体部以外の箇所となることで、そのような問題が生じない。また、第１，第２ネック部の接合部は、硬質発泡プラスチックの発泡の邪魔にならない利点がある。 The first and second neck portions of the inner layer tank are in close contact with the first and second neck portions of the outer layer tank from the outer peripheral side, and the inner layer tank and the outer layer tank are joined at this portion. When the main body portions of the inner layer tank and the outer layer tank are joined together by ribs as in Patent Document 1, a high strength portion locally exists in the main body portion of the inner layer tank, and the inner layer tank is subjected to pressure applied to the inner layer tank. There is a possibility that non-uniform distortion will occur in the main body of the tank, leading to damage to the inner tank. However, in the case of the hot water storage tank according to the present invention, such a problem does not occur because the joint portion between the inner layer tank and the outer layer tank becomes a place other than the main body portion of the inner layer tank. Moreover, the joint part of the 1st, 2nd neck part has the advantage which does not become a hindrance of foaming of hard foamed plastic.
図１〜図３を参照して、本発明に係る保温又は保冷容器（特に貯湯タンク）について説明する。
図１，２において、１は予めブロー成形された内層タンクであり、両端が鏡板状に閉じた略円筒状の本体部２と、本体部２の上端中央部に形成された筒状の第１ネック部３と、本体部２の下端中央部に形成された筒状の第２ネック部４からなる。第１ネック部３と第２ネック部４の貫通穴３ａ，４ａは、本体部２の内部空間に通じている。
With reference to FIGS. 1-3, the thermal insulation or cold insulation container (especially hot water storage tank) which concerns on this invention is demonstrated.
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes an inner layer tank that has been blow-molded in advance, and has a substantially cylindrical
図１において、内層タンク１は一対のブロー成形金型５，６の間の所定位置に配置され、第１ネック部３の貫通穴３ａに通気穴７ａを有する第１支持ロッド（ブローピン）７が上方から挿入され、後述する外層タンク１６を成形するためのパリソン８が上方の押出ダイ９から押し出され降下しつつある。
ブロー成形金型５，６は、外層タンク１６を成形するキャビティを有し、このキャビティ内に内層タンク１の本体部２、第１ネック部３及び第２ネック部４をそれぞれ所定の隙間を置いて収容する。また、ブロー成形金型５には、パリソン８と内層タンク１の間の空間に加圧エアを吹き込むブローピン１１と、ブローピン１１を進退させる駆動装置１２が設置され、ブロー成形金型６には、内層タンク１と外層タンク１６の間の隙間に硬質発泡プラスチック組成物（未発泡）を注入する注入ピン１３と、注入ピン１３を進退させる駆動装置１４が設置されている。
In FIG. 1, the inner layer tank 1 is disposed at a predetermined position between a pair of
The blow molding dies 5 and 6 have a cavity for molding the
図１の状態から、下方に設置された第２支持ロッド１５（中実）が上昇し、内層タンク１の第２ネック部４の貫通穴４ａに挿入され、この第２支持ロッド１５及び前記第１支持ロッド７により、内層タンク１はブロー成形金型５，６の間に位置決め及び支持される。第１支持ロッド７と第２支持ロッド１５により、内層タンク１内の空間１Ａが密閉される。
パリソン８が所定位置まで降下したタイミングでブロー成形金型５，６の型締めが行われる。この型締めにより、パリソン８の上端付近の一部が内層タンク１の第１ネック部３の外周面に押し付けられて全周で密着し、パリソン８の下端付近の一部が内層タンク１の第２ネック部４の外周面に押し付けられて全周で密着し、パリソン８と内層タンク１の間に密閉された空間８Ａが形成される。なお、内層タンク１は加熱されていないが、パリソン８のプラスチックが内層タンク１のプラスチックと相溶性を有する場合、パリソン８と第１，第２ネック部３，４の間で溶着が生じ、内層タンク１と外層タンク１６の間の接合がより強固となる。
From the state of FIG. 1, the second support rod 15 (solid) installed below rises and is inserted into the through
The blow molding dies 5 and 6 are clamped at the timing when the
型締め後、駆動装置１２を作動させてブローピン１１をパリソン８に突き通し、パリソン８と内層タンク１の間の空間８Ａに加圧エアを吹き込む。同時に、ブローピン７から内層タンク１の内部の空間１Ａに加圧エアを吹き込む。これにより、パリソン８がブロー成形され、図２に示すように、ブロー成形金型５，６のキャビティ面に沿って外層タンク１６が形成される。内層タンク１の内部の空間１Ａにも加圧エアを吹き込むことで、パリソン８と内層タンク１の間の空間８Ａの圧力により内層タンク１が縮んで変形することが防止できる。
After the mold clamping, the
加圧エアの吹き込みを継続した状態で、駆動装置１４を作動させて注入ピン１３をパリソン８（すでに外層タンク１６の形状を有する）に突き通し、パリソン８と内層タンク１の間の空間８Ａに硬質発泡プラスチック組成物を注入し（例えば硬質発泡ポリウレタンであれば２液混合液、発泡ポリスチレンであれば未発泡粒子）、次いで加圧エアの吹き込みを中止してパリソン８と内層タンク１の間の空間８Ａ及び内層タンク１の内部の空間１Ａを大気圧に戻し、前記硬質発泡プラスチック組成物を発泡させる。外層タンク１６の保有する熱により、発泡が速やかに進行し、硬質発泡プラスチック１７が前記空間内に充填される。硬質発泡プラスチック１７は、前記空間内で一体物（１ピース）として形成される。なお、パリソン８（外層タンク１６）が硬化しないうちに加圧エアの吹き込みを中止しても、硬質発泡プラスチック１７の膨張による内圧の増加により、外層タンク１６はキャビティ面に沿った形状に成形される。
In a state where the blowing of pressurized air is continued, the
図３に、以上の製造工程を終え、バリを除去した貯湯タンクを示す。この貯湯タンクは、プラスチックのブロー成形体からなる内層タンク１と外層タンク１６、及び内層タンク１と外層タンク１６の隙間に充填された硬質発泡プラスチック１７からなる。外層タンク１６は、内層タンク１と同様に、両端が鏡板状に閉じた略円筒状の本体部１８と、本体部１８の上端中央部に形成された筒状の第１ネック部１９と、本体部１８の下端中央部に形成された筒状の第２ネック部２１からなる。内層タンク１の上端の第１ネック部３の周囲に外層タンク１６の上端に形成された第１ネック部１９が密着し、内層タンク１の下端の第２ネック部４の周囲に外層タンク１６の下端に形成された第２ネック部２１が密着している（図２参照）。
内層タンク１の第１ネック部３（必要があればさらに外層タンクの第１ネック部１９）は、この貯湯タンクの給水口として利用することができ、内層タンク１の第２ネック部４（必要があればさらに外層タンクの第２ネック部２１）は、この貯湯タンクのドレンとして利用することができる。
FIG. 3 shows a hot water storage tank in which the above manufacturing process is completed and burrs are removed. The hot water storage tank includes an inner layer tank 1 and an
The first neck portion 3 of the inner layer tank 1 (and the
以上説明した貯湯タンクのプラスチック材料として次に例示するものが好適に使用できる。なお、これらのプラスチック材料は、その他の保温又は保冷容器にも適用できる。
内層タンク１の材料としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンを用いることができる。これらの材料は歪みが入っても破損しにくく耐久性に優れ、大型タンクの製造に適する。特に耐ガス透過性を必要とする場合、これらの材料にナイロンフィルム又はＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール共重合体）フィルムを貼り着けた多層材料を用いることができる。
As the plastic material for the hot water storage tank described above, those exemplified below can be preferably used. These plastic materials can also be applied to other heat insulation or cold insulation containers.
As a material of the inner layer tank 1, for example, polyethylene or polypropylene can be used. These materials are difficult to break even when strained, have excellent durability, and are suitable for manufacturing large tanks. In particular, when gas permeation resistance is required, a multilayer material in which a nylon film or an EVOH (ethylene vinyl alcohol copolymer) film is attached to these materials can be used.
硬質発泡プラスチック１７としては、例えば発泡ポリスチレン又は硬質発泡ウレタンを用いることができる。これらの材料は、断熱性に優れ耐熱剛性が高く、内層タンク１に掛かる内圧や温水重量による圧力を受け止め、熱により内層タンク１の強度が低下しても、外側から保持し変形を防止することができる。
外層タンク１６の材料としては、例えば、ポリプロピレンを用いることができる。ポリプロピレンは安価で耐熱性が高く、硬質発泡プラスチック１７の外側から内層タンク１に掛かる内圧や温水重量による圧力を受け止める。
As the hard foamed plastic 17, for example, foamed polystyrene or hard foamed urethane can be used. These materials are excellent in heat insulation and have high heat resistance rigidity, receive the internal pressure applied to the inner layer tank 1 and the pressure due to the weight of hot water, and even if the strength of the inner layer tank 1 is reduced by heat, it is retained from the outside to prevent deformation. Can do.
As a material of the
以上説明した製造方法では、第１支持ロッド７と第２支持ロッド１５による内層容器１の位置決め及び保持は、パリソン８の降下途中で行ったが、パリソン８が前記所定位置に降下するまでであれば、例えばパリソン８が降下開始する前であってもよい。
以上説明した製造方法では、外層容器１６（及び内層容器１）がブロー成形金型５，６内にあるうちに硬質発泡プラスチック組成物の注入及び発泡を行ったが、外層容器１６（及び内層容器１）をブロー成形金型５，６内から取り出した後、硬質発泡プラスチック組成物の注入及び発泡を行うこともできる。また、ブロー成形金型５，６内にあるうちに硬質発泡プラスチック組成物の注入及び発泡を行う場合でも、外層容器１６が硬化した後に行うこともできる。この場合、パリソン８（外層容器１６）の硬化前に予め注入ピン１３をパリソン８（外層容器１６）に差し込んでおく必要がある。
In the manufacturing method described above, the positioning and holding of the inner layer container 1 by the
In the manufacturing method described above, the rigid foamed plastic composition was injected and foamed while the outer layer container 16 (and the inner layer container 1) was in the
１ 内層タンク
２ 内層タンクの本体部
３ 内層タンクの第１ネック部
４ 内層タンクの第２ネック部
５，６ ブロー成形金型
７ 内層タンクの第１支持ロッド（ブローピン）
８ パリソン
１１ ブローピン
１３ 硬質発泡プラスチック組成物の注入ピン
１５ 内層タンクの第２支持ロッド
１６ 外層タンク
１７ 硬質発泡プラスチック
１８ 外層タンクの本体部
１９ 外層タンクの第１ネック部
２１ 外層タンクの第２ネック部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
8 Parison 11
15
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