発泡ウレタン充填装置および発泡ウレタン充填用の注入ガン
【課題】原料２液をそれぞれ安定して供給でき、十分に混合し攪拌して、装置内部で固まることなく噴出させることができて、製品の品質が安定するとともに、保守管理が容易であり、また、操作が容易であり、低コストで、小型化および軽量化が容易な発泡ウレタン充填装置および注入ガンを提供する。
【解決手段】ガン本体１６にブロック部材１７を連結し、ブロック部材１７に一対の二重管１８を取り付け、先端に二股ホース２８を接続し、ブロック部材１７にガン本体１６から加圧されたエアーを取り入れ、エアーにより二重管１８の内部で原料２液をそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状同士を二股ホース２８内で混合・攪拌し噴出させるよう注入ガンを構成する。また、操作レバー２１の操作だけで、加圧エアーが供給されるとともに、エアー圧によって液供給バルブ１３が開き、原料２液がブロック部材１７に供給されるようにする。
【解決手段】ガン本体１６にブロック部材１７を連結し、ブロック部材１７に一対の二重管１８を取り付け、先端に二股ホース２８を接続し、ブロック部材１７にガン本体１６から加圧されたエアーを取り入れ、エアーにより二重管１８の内部で原料２液をそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状同士を二股ホース２８内で混合・攪拌し噴出させるよう注入ガンを構成する。また、操作レバー２１の操作だけで、加圧エアーが供給されるとともに、エアー圧によって液供給バルブ１３が開き、原料２液がブロック部材１７に供給されるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合し攪拌して断熱施工箇所に注入する発泡ウレタン充填装置および発泡ウレタン充填用の注入ガンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば化学プラントのタンクや配管の断熱施工現場において、断熱施工箇所に断熱材である発泡ウレタンを充填する場合に、従来の施工方法は、現場で、原料であるポリオール液（Ｒ液）とポリイソシアネート液（Ｉ液）を作業員が手作業で一回一回計量して小容器に入れ、掻き混ぜて、硬化しないうちに施工箇所に流し込むというのが一般的であった。
【０００３】
しかし、このように手作業で原料の液体を一回一回計量し小容器に取って掻き混ぜるのでは、バッチ作業であって作業効率が悪く、また、計量ミスもあり、人によって掻き混ぜ具合が違うこともあって、品質にバラツキが生じ、製品不良が発生し易く、手直しのための再施工に時間がかかりコストもかかることが少なくない。そこで、原料２液を混合し攪拌して噴出させる作業を機械化することが試みられ、例えば、胴部内部を二重構造の流路とし、原料２液をポンプで定量的に供給して、胴部内部で一方の液は二重構造の外側の流路を通し、他方の液は内側の流路を通して、それぞれノズルの内部に吐出させ、ノズルの内部でそれら２液を混合し、例えばエアーを供給して攪拌し、ホースの先端から吐出するようにした注入ガンが提案されている。このエアーは、外側の流路に送り込む一方の液とともに注入ガンに供給される（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０８８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
断熱施工現場において施工箇所の発泡ウレタンを充填する作業を従来のように手作業で行っていたのでは、作業効率が悪く、製品不良が発生し易くて、手直しのための再施工に時間がかりコストもかかることが少なくない。また、機械化したものでも、従来の技術では、発泡ウレタンの原料である粘度の高いポリオール液とポリイソシアネート液の２液を、完全に混合・攪拌することが難しく、そのため、製品の品質にバラツキが生じ易く、断熱効果を損なうような空洞（す）ができることもあって、再施工（手直し）が必要となってコスト高になる恐れがある。また、従来の技術では、２液が噴出前に固まって装置内部が詰まってしまう恐れがあり、２液の液量制御が互いの圧力の影響を受けることになって、安定した液量制御が難しく、２種類の液体とエアーをそれぞれ別々に操作する必要があって、操作が困難となり、また、装置が大きく、重いものとなって、移動が容易でなく、取り扱い困難なものとなる。そうした事情は、上記のように、原料の２液を二重構造の流路の内側と外側に分けて通し、ノズルの内部でそれら２液を混合し攪拌して吐出するようにした上記従来の注入ガンでも同様である。特に、この注入ガンでは、エアーで２液を攪拌する場合に、そのエアーは、外側の流路に送り込む液とともに注入ガンに供給するので、この外側の流路にエアーの圧力がかかり、その分、外側の流路に液を送り込むためのポンプ圧が大きくなって、ポンプの大型化が必要となるだけでなく、外側の流路に送り込む液の液量制御が困難となり、また、その影響で、内側の流路に送り込む液の流量制御も困難となる。
【０００６】
本発明は、こうした問題を解決するためになされたもので、原料２液をそれぞれ安定して供給でき、十分に混合し攪拌して、装置内部で固まることなく噴出させることができて、製品の品質が安定するとともに、保守管理が容易であり、また、操作が容易であり、低コストで、小型化および軽量化が容易な発泡ウレタン充填装置および発泡ウレタン充填用の注入ガンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発泡ウレタン充填装置は、発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合し攪拌して断熱施工箇所に注入する発泡ウレタン充填装置であって、２種類の液体を別々に収容する液容器と、これらの液容器から２種類の液体をそれぞれポンプで吸い上げて別々に送る液送り装置と、加圧したエアーを送るエアー送り装置と、液送り装置から送られた２種類の液体の供給を受ける共にエアー送り装置から送られたエアーの供給を受けて、２種類の液体をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を取替え自在な先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させる注入ガンとを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発泡ウレタン充填装置は、液容器から２種類の液体がそれぞれポンプで吸い上げられて注入ガンに別々に供給され、それら２液が注入ガンの内部で加圧されて供給されるエアーの流れによってそれぞれ別々に吸い上げられて霧状となり、霧状となったそれら２液が、エアーで吹き飛ばされて先端ノズルへ流れ、先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌されて、先端ノズルから噴出する。
【０００９】
このように、原料２液がそれぞれポンプで吸い上げられて別々に供給され、注入ガンの内部で、エアーの流れによってそれぞれ別々に吸い上げられて霧状となり、エアーで吹き飛ばされて先端ノズルへ流れ、先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌されることにより、原料２液は十分に混合・攪拌されて噴出される。また、原料２液はそれぞれポンプで供給されて、注入ガンの内部で、加圧されたエアーの流れによってそれぞれ別々に吸い上げられ、エアーで吹き飛ばされて別々に先端ノズルまで送られるので、２液の液量はそれぞれ互いの圧力の影響を受けることなく、ポンプ回転数の制御によって容易に制御できる。そのため、製品の品質が安定し、製品歩留まりが高くて低コストとなる。
【００１０】
また、原料２液は注入ガンの内部で混合せず、先端ノズル内で混合するので、注入ガンの内部が詰まることが少なくなり、注入ガンの保守管理が容易となる。先端ノズル内で混合した２液は殆どが固まらないうちに噴出されるが、一部は先端ノズル内に残り、次第に先端ノズルが詰まる。そのため、先端ノズルは適宜新しいものに取り替えて使用する。
【００１１】
この発泡ウレタン充填装置は、液容器、液送り装置、エアー送り装置および注入ガンをそれぞれコンパクトに形成し、全体として小型・軽量化することができる。そのため、例えば化学プラントにおける液化天然ガス（ＬＮＧ）の大型のタンクやその配管の周りの断熱工事のような、施工現場が広範囲で、機材を、高い所や低い所を含めて広範囲に移動させながら作業しなくてはならない場合であっても、移動が容易で、効率の良い作業が可能になる。
【００１２】
また、この発泡ウレタン充填装置は、エアー送り装置から送られるエアーの注入ガンへの供給を操作する一つの手動操作式のエアー供給バルブと、液送り装置からそれぞれ別々に送られる２種類の液体の注入ガンへの供給を操作する二つの空気圧操作式の液供給バルブを備え、二つの液供給バルブが、エアー供給バルブが開いて注入ガンへ供給されたエアーを動力源とし、エアー供給バルブの操作に連動して開くようにすることで、原料２液とエアーの操作を一つのバルブ操作で三ついっぺんに行うことができ、操作が容易となる。
【００１３】
また、この発泡ウレタン充填装置は、液送り装置のポンプとして、例えば、操作盤および駆動装置（例えば電気モータ）を内装したダイアフラム式ポンプを使用することで、一層の小型化および軽量化を図り、一層、移動容易で取り扱い容易なものとすることができる。
【００１４】
また、この発泡ウレタン充填装置は、液容器にヒータを取り付けて液温を管理することにより、液体の粘度を下げてスムーズな移送および混合を実現することができる。
【００１５】
そして、この発泡ウレタン充填装置は、１００Ｖ〜２２０Ｖのフリー電源を使用したり、小型発電機の使用も可能にするなど、使い勝手のよいものとすることができる。
【００１６】
そして、本発明の発泡ウレタン充填用の注入ガンは、発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合し攪拌して噴出させ断熱施工箇所に注入する発泡ウレタン充填用の注入ガンであって、２種類の液体の供給を受ける共に加圧されたエアーの供給を受けて、２種類の液体をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を取替え自在な先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させるよう構成されたことを特徴とする。
【００１７】
この注入ガンは、２種類の液体をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を取替え自在な先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させることにより、原料２液を十分に混合・攪拌して噴出することができる。また、原料２液は、注入ガンの内部で加圧されたエアーの流れによってそれぞれ別々に吸い上げ、エアーで吹き飛ばして別々に先端ノズルまで送るようにすることができ、そうすることで。２液の液量をそれぞれ互いの圧力の影響を受けることなく容易に制御できるようにすることができる。そのため、製品の品質を安定させ、製品歩留まりを高くして低コストを実現できる。
【００１８】
また、この注入ガンは、原料２液が注入ガンの内部では混合せず、先端ノズル内で混合するので、注入ガンの内部が詰まることが少なくなり、注入ガンの保守管理が容易となる。また、先端ノズル内で混合した２液は殆どが固まらないうちに噴出されるが、一部は先端ノズル内に残り、次第に先端ノズルが詰まる。そのため、先端ノズルは適宜新しいものに取り替えて使用する。
【００１９】
そして、この注入ガンは、特に、加圧されたエアーを取り入れて前方へ送り出すエアー流路を備えたガン本体の先端に、２種類の液体を別々に取り入れるよう形成された二つの並列空間と、ガン本体のエアー流路からエアーを取り入れて二つの並列空間へ送り出すよう形成されたエアー供給空間とを有するブロック部材が連結され、二重管が、内側の管にエアー供給空間からエアーを取り入れ外側の管に液体を取り入れて、先端側で液体をエアーの流れで吸い上げる二重構造ノズルを構成するよう、ブロック部材の二つの並列空間のそれぞれに前方から並列配置で取り外し自在に挿入固定され、二股ホースが、先端ノズルを構成するよう、二股に分かれた部分で二つの二重管の先端に取替え自在に接続されてなり、ブロック部材の二つの並列空間に別々に取り入れた２種類の液体をそれぞれの二重管の外側の管に流し、それぞれの二重管の内側の管に加圧されたエアーを流して、そのエアーの流れでそれぞれの液体を吸い上げて別々に霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を二股ホース内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させるよう構成することで、原料２液をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にする効果が高まり、霧状となった原料２液を先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌する効果が高まって、原料２液を完全に混合・攪拌して噴出することができる。また、この場合、原料２液は、注入ガンの内部で、加圧されたエアーの流れによってそれぞれ別々に吸い上げ、エアーで吹き飛ばして別々に先端ノズルまで送るようにすることができ、そうすることで、２液の液量をそれぞれ互いの圧力の影響を受けることなく容易に制御できるようにすることができ、そのため、製品の品質を安定させ、製品歩留まりを高くして低コストを実現できる。
【００２０】
また、このように構成した注入ガンは、使用後、液供給を止めて、エアーを空噴きすることにより、ブロック部材の内部に残った液体を吹き飛ばすとともに、二重管から負圧で液体を吸い出して、ブロック部材および二重管の内部が詰まらないように清掃することができ、さらに、ブロック部材から二重管を取り外し、また、ガン本体からブロック部材を取り外して、それぞれを洗浄することができ、また、パーツ取替も容易である。
【００２１】
この注入ガンにおいて、ブロック部材の二つの並列空間は、液体を下方から取入れるようＬ型に形成され、エアー供給空間は、エアーを後ろから入れて二つの並列空間に送り出すようＴ型に形成されているのがよい。
【００２２】
また、この注入ガンは、ブロック部材のエアー供給空間の内圧を、２種類の液体の注入ガンへの供給を操作する空気圧操作式の液供給バルブの動力源とするよう構成されているのがよい。
【発明の効果】
【００２３】
以上のとおり、本発明によれば、発泡ウレタンの原料２液を、それぞれ安定して供給でき、十分に混合し攪拌して、装置内部で固まることなく噴出させることができて、製品の品質が安定するとともに、保守管理が容易であり、また、操作が容易であり、低コストで、小型化および軽量化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る発泡ウレタン充填装置の全体図である。
【図２】本発明の実施形態の一例に係る注入ガンの構造を示す図で、（ａ）は一部断面で示す平面図、（ｂ）は一部断面で示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態の一例に係る注入ガンのブロック部材の構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】本発明の実施形態の一例に係る注入ガンの二重構造ノズルの構造を示す図で、（ａ）は二重構造ノズルの断面図、（ｂ）は外側の管の単体断面図、（ｃ）は内側の管の単体断面図である。
【図５】本発明の実施形態の一例に係る発泡ウレタン充填装置のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１〜図５は本発明の実施形態の一例を示している。
この実施形態の発泡ウレタン充填装置は、ポリオール液（以下、Ｒ液という。）とポリイソシアネート液（以下、Ｉ液という。）を原料として、これら２種類の液体（以下、原料２液、あるいは、単に２液という。）を混合・攪拌して断熱施工箇所に注入し、発泡・硬化させるもので、装置全体の構成は図１に示すとおりである。
【００２６】
この発泡ウレタン充填装置は、原料２液（Ｒ液およびＩ液）をそれぞれＲ液タンク１（液容器）およびＩ液タンク２（液容器）に収容する。Ｒ液タンク１およびＩ液タンク２としては、例えば一斗缶を使用する。そして、これらＲ液タンク１およびＩ液タンク２には、液の粘度を下げるために、ヒータ（図示せず）を巻きつけ、液温を例えば２３〜４０℃程度に保持する。
【００２７】
そして、この発泡ウレタン充填装置は、注入ガン３を備え、また、Ｒ液タンク１およびＩ液タンク２から原料２液を別々にポンプ４，４で吸い上げて注入ガン３に送り込むＲ液送り装置５およびＩ液送り装置６を備えている。
【００２８】
そして、Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６のポンプ４，４として、操作盤および駆動装置（例えばソレノイド式）を内装したダイアフラム式ポンプ（例えば、株式会社タクミナ製、商品名：ソレノイド駆動定量ポンプ、型番：ＰＺｉＧ−１３００）を用いている。このダイアフラム式ポンプは、コンパクトで軽量なポンプであり、また、操作盤および駆動装置を内装しているので、操作盤やモータを別途設置する必要がない。そのため、発泡ウレタン充填装置のシステム全体を小型化、軽量化できる。また、このポンプは、電源フリーで、使用勝手も良い。このポンプは、無段階で回転制御が可能なため、液の混合比率を微調整できる。
【００２９】
Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６には、ポンプ４，４で送り出す液の流量を安定させるために減圧弁７およびダンパー８を設け、また、ポンプ保護のためにリリーフ弁９を設けている。
【００３０】
Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６に使用するポンプ４，４としては、ダイアフラム式ポンプ以外のポンプを用いてもよい。例えばチューブポンプを用いてもよい。チューブポンプを用いる場合も、減圧弁およびダンパーを使用して液量を安定させるようにする。その他、ギアポンプ等を用いることもできる。
【００３１】
Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６は、それぞれ、脚間にＲ液タンク１あるいはＩ液タンク２を収納可能な脚付きのフレーム１０，１０を有し、フレーム１０，１０上に、ポンプ４，４を搭載し、Ｒ液タンク１あるいはＩ液タンク２から液を吸い上げてポンプ４，４に吸入する吸入側の配管（図示せず）と、ポンプ４，４から吐出した液を送り出す吐出側の配管１１，１１を配設し、吐出側の配管１１，１１の途中に、リリーフ弁９，９、減圧弁７，７およびダンパー８，８を配設している。
【００３２】
そして、Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６のそれぞれの吐出側の配管１１，１１の出口に液送り用のホース１２，１２を接続し、これらのホース１２，１２の先端に、空気圧操作式の液供給バルブ１３，１３（例えば、ＣＫＤ株式会社製、商品名：小型シリンダバルブＮＡＢ形、型番：ＮＡＢ１−８）を取り付けている。そして、注入ガン３にＲ液およびＩ液をそれぞれ別々に供給する液供給用のホース１４，１４を、液供給バルブ１３，１３を介して液送り用のホース１２，１２に接続している。
【００３３】
また、この発泡ウレタン充填装置は、コンプレッサーを使用して、エアー（空気）を例えば約０．４ＭＰ程度に加圧し、エアー送り用のホース４１を介して注入ガン３へ送るエアー送り装置１５を備えている。
【００３４】
注入ガン３は、Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６から送られた原料２液の供給を受ける共にエアー送り装置１５から送られたエアーの供給を受けて、原料２液をエアーの流れによる吸い上げ効果でそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となった２液を混合し攪拌して噴出させ、断熱施工箇所に注入するもので、ガン本体１６（エアーガン）と、ガン本体１６の先端に連結された直方体形状のブロック部材１７と、ブロック部材１７の前方へ突出する一対の二重管１８，１８とで構成されている。注入ガン３の詳細構造は図２に示すとおりである。図２には、注入ガン３に供給されて混合・攪拌され噴出する原料２液と、その混合・攪拌および噴出に寄与するエアーの流れを矢印で示している、塗潰し矢印は原料２液の流れを示し、白抜き矢印はエアーの流れを示す。
【００３５】
ガン本体１６は、筒状の胴部１９と中空状のグリップ部２０とで構成され、内部に、加圧されたエアーをグリップ部２０の下端から取り入れて胴部１９の先端から前方へ送り出すエアー流路（図示せず）が形成されている。そして、ガン本体１６には、グリップ部２０の根元付近に、内部のエアー流路を開閉してエアーの供給を操作する手動操作式のエアー供給バルブ（図示せず）が設置され、このエアー供給バルブを操作する操作レバー２１が胴部１９に設置されている。このエアー供給バルブは、常時はバネ付勢によりエアー流路を閉じる位置に保持されるもので、開操作用のロッド２２がグリップ部２０の外側へスライド移動自在に突出している。そして、操作レバー２１が、ロッド２２の先端に対峙して、常時はバネ付勢によりロッド２２から離れる位置に保持され、操作レバー２１に指をかけて引くと、操作レバー２１がロッド２２を押し込み、エアー供給バルブが開くよう構成されている。
【００３６】
ブロック部材１７は、図２および図３に示すように、Ｒ液あるいはＩ液を別々に取り入れるよう形成された二つの並列空間２３，２３と、ガン本体１６のエアー流路からエアーを取り入れて二つの並列空間２３，２３へ送り出すよう形成されたエアー供給空間２４とを有している。
【００３７】
ブロック部材１７の二つの並列空間２３，２３は、Ｒ液あるいはＩ液を下方から取入れるよう、それぞれが下方からのキリ孔と、前方からのキリ孔とでＬ型に形成されている。また、エアー供給空間２４は、エアーを後ろから入れて二つの並列空間２３，２３に送り出すよう、後方からのキリ孔と、左右側方へ貫通する貫通孔とでＴ型に形成されている。そして、Ｌ型の並列空間２３，２３を構成する下方および前方からのキリ孔には、下方からのキリ孔に、エアー送り用のホース１４、１４を連結するニップル装着用の雌ネジが形成され、前方からのキリ孔には、後述する二重管１８，１８の外側の管２７，２７を固定するための雌ネジが形成されている。また、Ｔ型のエアー供給空間２４を構成する後方からのキリ孔と、左右側方へ貫通する貫通孔には、後方からのキリ孔に、ガン本体１６の胴部１９先端に連結するニップル装着用の雌ネジが形成され、貫通孔の両端に、後述するエアー圧送出用のホース２５，２５を連結するニップル装着用の雌ネジが形成されている。また、エアー供給空間２４から二つの並列空間２３，２３へエアーを送り出すようエアー供給空間２４の貫通孔に設けられた並列空間２３，２３への連通部に、後述する二重管１８，１８の内側の管２６，２６を固定するための雌ネジが形成されている。この発泡ウレタン充填装置は、液供給バルブ１３，１３をブロック部材１７のエアー供給空間２４の内圧（エアー圧）を動力源として開閉操作するもので、ブロック部材１７のエアー供給空間２４の貫通孔の左右両端からエアー圧を取り出し、エアー圧送出用のホース２５，２５を介して開閉バルブ１３，１３のアクチュエータに作動圧として導く。
【００３８】
二重管１８，１８は、原料２液をエアーで吸い上げて、霧状にして吹き飛ばす二重構造ノズルを構成するもので、図２および図４に示すように、それぞれが内側の管２６，２６と外側の管２７，２７からなり、内側の管２６，２６にエアー供給空間２４からエアーを取り入れ、外側の管２７，２７にＲ液あるいはＩ液を取り入れて、先端側でＲ液あるいはＩ液をエアーの流れで吸い上げるよう、ブロック部材１７の二つの並列空間２３，２３のそれぞれに前方から並列配置で取り外し自在に挿入固定されている。二重管１８，１８の内側の管２６，２６および外側の管２７，２７は、例えば図４に示すように、それぞれ、内側の管２６が、パイプ部材からなる管部２６ａとブロック体からなる固定部２６ｂとをロウ付け等で接合一体化したものであり、外側の管２７，２７もまた、パイプ部材からなる管部２７ａとブロック体からなる固定部２７ｂとをロウ付け等で接合一体化したものである。二重管１８，１８は、例えば、外側の管２７，２７の管部外径が５ｍｍ以下（例えば４ｍｍ）で内径が３ｍｍ、内側の管２６，２６の管部外径が２ｍｍで内径が１．５ｍｍである。
【００３９】
そして、内側の管２６，２６の固定部２６ｂ，２７ｂには、エアー供給空間２４の貫通孔に設けられた並列空間２３，２３への連通部の雌ネジに螺合固定するための雄ネジが形成され、外側の管２７，２７の固定部２７ｂ，２７ｂには、ブロック部材１７の並列空間２３，２３の前方からのキリ孔に形成された雌ネジに螺合固定するための雄ネジが形成されている。これら管部２６ａ，２７ａを構成するパイプ部材および固定部２６ｂ，２７ｂを構成するブロック体は、アルミ製あるいは鋼製である。また、その他の金属材料を使用したものであってもよい。
【００４０】
そして、ビニール製の二股ホース２８が、二股に分かれた部分で、二つの二重管１８，１８の先端に取替え自在に接続されている。この二股ホース２８は、霧状となった原料２液を混合し攪拌して噴出させる先端ノズルを構成するものである。
【００４１】
この実施形態の発泡ウレタン充填装置は、注入ガン３を手に持ち、液供給バルブ１３，１３は、例えば肩にかけるとか、ポケットに入れるとかして、断熱施工現場で使用するもので、電源スイッチ（図示せず）を入れて、Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６のポンプ４，４を作動させ、エアー送り装置１５のコンプレッサーを作動させる。そして、注入ガン３を施工箇所に向け、操作レバー２１を引く。その後の動作は図５に示すとおりである。図５には、発泡ウレタン充填装置の各要素（各装置ならびに各部材）をそれぞれ対応する符号によって示している。動作詳細には次のとおりである。
【００４２】
操作レバー２１を引くと、ガン本体１６内部のエアー供給バルブが開いて、エアー送り装置１５のコンプレッサーにより加圧されたエアーがガン本体１６に入り、ガン本体１６内部のエアー流路からブロック部材１７内部のエアー供給空間２４にエアーが供給される。そして、ブロック部材１７内部のエアー供給空間２４にエアーが供給されると、そのエアー供給空間２４の内圧（エアー圧）が、二つの液供給バルブ１３，１３のアクチュエータに導かれ、アクチュエータが作動して、エアー供給バルブに連動して二つの液供給バルブ１３，１３が開く。そして、Ｒ液送り装置５およびＩ液供給装置６のポンプ４，４によってＲ液タンク１およびＩ液タンク２から吸い上げられたＲ液およびＩ液が、ブロック部材１７の二つの液供給空間２３，２３にそれぞれ供給される。その際、ポンプ４，４によって吸い上げられたＲ液およびＩ液は、ポンプ４，４の回転数を制御することによって液量を調整し、減圧弁７，７およびダンパー８，８を通して流量を安定させる。また、ポンプ４，４を保護するため、リリーフ弁９によって過圧を防ぐ。
【００４３】
こうしてブロック部材１７にエアーが供給され、Ｒ液およびＩ液が供給されると、ブロック部材１７の二つの並列空間２３，２３に別々に取り入れたＲ液およびＩ液は、それぞれの二重管１８，１８の外側の管２７，２７に流れ（内側の管２６，２６の外側に流れる。）、それぞれの二重管１８，１８の内側の管２６，２６に加圧されたエアーが流れて、そのエアーの流れによる吸い上げ効果でＲ液およびＩ液がそれぞれ別々に吸い上げられて霧状になり、霧状となったそれら２液が二股ホース２８が構成する先端ノズル内へ吹き飛ばされ、先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌されて噴出する。
【００４４】
この実施形態の発泡ウレタン充填装置は、原料２液がガン本体１６やブロック部材１７の内部では混合せず、二重管１８，１８の内部でも殆ど混合しないので、それらガン本体１６、ブロック部材１７および二重管１８，１８を主要部品とする注入ガン３自体が詰まることが少なくなり、注入ガン３の保守管理が容易である。
【００４５】
先端ノズルを構成する二股ホース２８内で混合した２液は殆どが固まらないうちに噴出される。そのため、施工中に二股ホース２８が詰まってしまうようなことは殆どない。しかし、使用後は一部が残るため、次第に詰まっていく。そこで、二股ホース２８は、安価に調達でき、使い捨てにできるよう、ビニール製としているのである。二股ホース２８は、詰まれば新しいものに取り替える。
【００４６】
また、この実施形態の発泡ウレタン充填装置は、注入ガン３のガン本体１６に連結したブロック部材１７に二重管１８，１８を取り付けて二重構造ノズルとしたことにより、原料２液をエアーの流れによる吸い上げ効果によりそれぞれ別々に吸い上げて霧状にすることができる。そして、霧状となった原料２液を二股ホース２８により構成される先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌する効果が高まって、原料２液を完全に混合・攪拌して噴出することができ、また、原料２液は互いの圧力の影響を受けることが少なくて、ポンプ回転数の制御による液量制御が容易であり、それらの効果が相俟って製品の品質が安定し、製品歩留まりが高くて低コストとなる。
【００４７】
この発泡ウレタン充填装置では、原料２液はそれぞれが霧状となり、霧状同士がエアー圧でぶつかって混合するので、十分に攪拌される。そのため、上記のような簡単な二股ホース２８によって先端ノズルを構成するだけで、それ以外の特別な攪拌手段を設けていない。しかし、一層攪拌率を上げるために、例えば、二股ホース２８を捻じった形にするとか、ホース内にスパイラル状のガイドを入れるとか、様々な手段を講じることもできる。
【００４８】
また、この発泡ウレタン充填装置は、操作レバー２１を引く一つの操作だけで、ガン本体１６のエアー供給バルブが開くのに連動して二つの液供給バルブ１３，１３も開くのであり、原料２液とエアーの操作を一つのバルブ操作で三ついっぺんに行うことができ、操作が容易である。
【００４９】
そして、この発泡ウレタン充填装置は、Ｒ液タンク１およびＩ液タンク２と、Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６と、エアー送り装置１５と、注入ガン３を、いずれもコンパクトに形成することができ、発泡ウレタン充填装置を全体として小型化および軽量化できる。この小型化および軽量化は、特に、液送り用のポンプ４，４として、操作盤および駆動装置を内装したダイアフラム式ポンプを使用した場合に一層容易である。発泡ウレタン充填装置は、このように小型・軽量化することで、例えば化学プラントにおける液化天然ガス（ＬＮＧ）の大型のタンクやその配管の周りの断熱工事のような、施工現場が広範囲で、機材を、高い所や低い所を含めて広範囲に移動させながら作業しなくてはならない場合であっても、移動が容易で、効率の良い作業が可能になる。
【００５０】
そして、この発泡ウレタン充填装置は、２００Ｖ電源の他、１００Ｖ電源を使用したり、小型発電機の使用も可能にするなど、使い勝手のよいものとすることができる。
【００５１】
注入ガン３は、使用後、液供給を止めて、エアーを空噴きすることにより、ブロック部材１７の内部に残った液体を吹き飛ばすとともに、負圧で銃管１８から液を吸い出して、ブロック部材１７および二重管１８の内部が詰まらないように清掃することができ、さらに、ブロック部材１７から二重管１８を取り外し、また、ガン本体１６からブロック部材１７を取り外すことができるので、それぞれを取り外して洗浄することができ、また、パーツ取替も容易である。
【００５２】
以上、本発明の実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々に態様を変更して実施することが可能である。
【００５３】
本発明は、化学プラントのタンクや配管の断熱施工に限らず、断熱材の壁の吹き付け工事等、様々な現場での断熱施工に適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ Ｒ液タンク（液容器）
２ Ｉ液タンク（液容器）
３ 注入ガン
４ ポンプ
５ Ｒ液送り装置
６ Ｉ液送り装置
７ 減圧弁
８ ダンパー
９ リリーフ弁
１３ 液供給バルブ
１５ エアー送り装置
１６ ガン本体
１７ ブロック部材
１８ 二重管
２１ 操作レバー
２３ 並列空間
２４ エアー供給空間
２５ エアー圧送出用のホース
２６ 内側の管
２７ 外側の管
２８ 二股ホース（先端ノズル）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合し攪拌して断熱施工箇所に注入する発泡ウレタン充填装置および発泡ウレタン充填用の注入ガンに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば化学プラントのタンクや配管の断熱施工現場において、断熱施工箇所に断熱材である発泡ウレタンを充填する場合に、従来の施工方法は、現場で、原料であるポリオール液（Ｒ液）とポリイソシアネート液（Ｉ液）を作業員が手作業で一回一回計量して小容器に入れ、掻き混ぜて、硬化しないうちに施工箇所に流し込むというのが一般的であった。
【０００３】
しかし、このように手作業で原料の液体を一回一回計量し小容器に取って掻き混ぜるのでは、バッチ作業であって作業効率が悪く、また、計量ミスもあり、人によって掻き混ぜ具合が違うこともあって、品質にバラツキが生じ、製品不良が発生し易く、手直しのための再施工に時間がかかりコストもかかることが少なくない。そこで、原料２液を混合し攪拌して噴出させる作業を機械化することが試みられ、例えば、胴部内部を二重構造の流路とし、原料２液をポンプで定量的に供給して、胴部内部で一方の液は二重構造の外側の流路を通し、他方の液は内側の流路を通して、それぞれノズルの内部に吐出させ、ノズルの内部でそれら２液を混合し、例えばエアーを供給して攪拌し、ホースの先端から吐出するようにした注入ガンが提案されている。このエアーは、外側の流路に送り込む一方の液とともに注入ガンに供給される（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０８８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
断熱施工現場において施工箇所の発泡ウレタンを充填する作業を従来のように手作業で行っていたのでは、作業効率が悪く、製品不良が発生し易くて、手直しのための再施工に時間がかりコストもかかることが少なくない。また、機械化したものでも、従来の技術では、発泡ウレタンの原料である粘度の高いポリオール液とポリイソシアネート液の２液を、完全に混合・攪拌することが難しく、そのため、製品の品質にバラツキが生じ易く、断熱効果を損なうような空洞（す）ができることもあって、再施工（手直し）が必要となってコスト高になる恐れがある。また、従来の技術では、２液が噴出前に固まって装置内部が詰まってしまう恐れがあり、２液の液量制御が互いの圧力の影響を受けることになって、安定した液量制御が難しく、２種類の液体とエアーをそれぞれ別々に操作する必要があって、操作が困難となり、また、装置が大きく、重いものとなって、移動が容易でなく、取り扱い困難なものとなる。そうした事情は、上記のように、原料の２液を二重構造の流路の内側と外側に分けて通し、ノズルの内部でそれら２液を混合し攪拌して吐出するようにした上記従来の注入ガンでも同様である。特に、この注入ガンでは、エアーで２液を攪拌する場合に、そのエアーは、外側の流路に送り込む液とともに注入ガンに供給するので、この外側の流路にエアーの圧力がかかり、その分、外側の流路に液を送り込むためのポンプ圧が大きくなって、ポンプの大型化が必要となるだけでなく、外側の流路に送り込む液の液量制御が困難となり、また、その影響で、内側の流路に送り込む液の流量制御も困難となる。
【０００６】
本発明は、こうした問題を解決するためになされたもので、原料２液をそれぞれ安定して供給でき、十分に混合し攪拌して、装置内部で固まることなく噴出させることができて、製品の品質が安定するとともに、保守管理が容易であり、また、操作が容易であり、低コストで、小型化および軽量化が容易な発泡ウレタン充填装置および発泡ウレタン充填用の注入ガンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の発泡ウレタン充填装置は、発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合し攪拌して断熱施工箇所に注入する発泡ウレタン充填装置であって、２種類の液体を別々に収容する液容器と、これらの液容器から２種類の液体をそれぞれポンプで吸い上げて別々に送る液送り装置と、加圧したエアーを送るエアー送り装置と、液送り装置から送られた２種類の液体の供給を受ける共にエアー送り装置から送られたエアーの供給を受けて、２種類の液体をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を取替え自在な先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させる注入ガンとを備えることを特徴とする。
【０００８】
この発泡ウレタン充填装置は、液容器から２種類の液体がそれぞれポンプで吸い上げられて注入ガンに別々に供給され、それら２液が注入ガンの内部で加圧されて供給されるエアーの流れによってそれぞれ別々に吸い上げられて霧状となり、霧状となったそれら２液が、エアーで吹き飛ばされて先端ノズルへ流れ、先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌されて、先端ノズルから噴出する。
【０００９】
このように、原料２液がそれぞれポンプで吸い上げられて別々に供給され、注入ガンの内部で、エアーの流れによってそれぞれ別々に吸い上げられて霧状となり、エアーで吹き飛ばされて先端ノズルへ流れ、先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌されることにより、原料２液は十分に混合・攪拌されて噴出される。また、原料２液はそれぞれポンプで供給されて、注入ガンの内部で、加圧されたエアーの流れによってそれぞれ別々に吸い上げられ、エアーで吹き飛ばされて別々に先端ノズルまで送られるので、２液の液量はそれぞれ互いの圧力の影響を受けることなく、ポンプ回転数の制御によって容易に制御できる。そのため、製品の品質が安定し、製品歩留まりが高くて低コストとなる。
【００１０】
また、原料２液は注入ガンの内部で混合せず、先端ノズル内で混合するので、注入ガンの内部が詰まることが少なくなり、注入ガンの保守管理が容易となる。先端ノズル内で混合した２液は殆どが固まらないうちに噴出されるが、一部は先端ノズル内に残り、次第に先端ノズルが詰まる。そのため、先端ノズルは適宜新しいものに取り替えて使用する。
【００１１】
この発泡ウレタン充填装置は、液容器、液送り装置、エアー送り装置および注入ガンをそれぞれコンパクトに形成し、全体として小型・軽量化することができる。そのため、例えば化学プラントにおける液化天然ガス（ＬＮＧ）の大型のタンクやその配管の周りの断熱工事のような、施工現場が広範囲で、機材を、高い所や低い所を含めて広範囲に移動させながら作業しなくてはならない場合であっても、移動が容易で、効率の良い作業が可能になる。
【００１２】
また、この発泡ウレタン充填装置は、エアー送り装置から送られるエアーの注入ガンへの供給を操作する一つの手動操作式のエアー供給バルブと、液送り装置からそれぞれ別々に送られる２種類の液体の注入ガンへの供給を操作する二つの空気圧操作式の液供給バルブを備え、二つの液供給バルブが、エアー供給バルブが開いて注入ガンへ供給されたエアーを動力源とし、エアー供給バルブの操作に連動して開くようにすることで、原料２液とエアーの操作を一つのバルブ操作で三ついっぺんに行うことができ、操作が容易となる。
【００１３】
また、この発泡ウレタン充填装置は、液送り装置のポンプとして、例えば、操作盤および駆動装置（例えば電気モータ）を内装したダイアフラム式ポンプを使用することで、一層の小型化および軽量化を図り、一層、移動容易で取り扱い容易なものとすることができる。
【００１４】
また、この発泡ウレタン充填装置は、液容器にヒータを取り付けて液温を管理することにより、液体の粘度を下げてスムーズな移送および混合を実現することができる。
【００１５】
そして、この発泡ウレタン充填装置は、１００Ｖ〜２２０Ｖのフリー電源を使用したり、小型発電機の使用も可能にするなど、使い勝手のよいものとすることができる。
【００１６】
そして、本発明の発泡ウレタン充填用の注入ガンは、発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合し攪拌して噴出させ断熱施工箇所に注入する発泡ウレタン充填用の注入ガンであって、２種類の液体の供給を受ける共に加圧されたエアーの供給を受けて、２種類の液体をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を取替え自在な先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させるよう構成されたことを特徴とする。
【００１７】
この注入ガンは、２種類の液体をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を取替え自在な先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させることにより、原料２液を十分に混合・攪拌して噴出することができる。また、原料２液は、注入ガンの内部で加圧されたエアーの流れによってそれぞれ別々に吸い上げ、エアーで吹き飛ばして別々に先端ノズルまで送るようにすることができ、そうすることで。２液の液量をそれぞれ互いの圧力の影響を受けることなく容易に制御できるようにすることができる。そのため、製品の品質を安定させ、製品歩留まりを高くして低コストを実現できる。
【００１８】
また、この注入ガンは、原料２液が注入ガンの内部では混合せず、先端ノズル内で混合するので、注入ガンの内部が詰まることが少なくなり、注入ガンの保守管理が容易となる。また、先端ノズル内で混合した２液は殆どが固まらないうちに噴出されるが、一部は先端ノズル内に残り、次第に先端ノズルが詰まる。そのため、先端ノズルは適宜新しいものに取り替えて使用する。
【００１９】
そして、この注入ガンは、特に、加圧されたエアーを取り入れて前方へ送り出すエアー流路を備えたガン本体の先端に、２種類の液体を別々に取り入れるよう形成された二つの並列空間と、ガン本体のエアー流路からエアーを取り入れて二つの並列空間へ送り出すよう形成されたエアー供給空間とを有するブロック部材が連結され、二重管が、内側の管にエアー供給空間からエアーを取り入れ外側の管に液体を取り入れて、先端側で液体をエアーの流れで吸い上げる二重構造ノズルを構成するよう、ブロック部材の二つの並列空間のそれぞれに前方から並列配置で取り外し自在に挿入固定され、二股ホースが、先端ノズルを構成するよう、二股に分かれた部分で二つの二重管の先端に取替え自在に接続されてなり、ブロック部材の二つの並列空間に別々に取り入れた２種類の液体をそれぞれの二重管の外側の管に流し、それぞれの二重管の内側の管に加圧されたエアーを流して、そのエアーの流れでそれぞれの液体を吸い上げて別々に霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を二股ホース内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させるよう構成することで、原料２液をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にする効果が高まり、霧状となった原料２液を先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌する効果が高まって、原料２液を完全に混合・攪拌して噴出することができる。また、この場合、原料２液は、注入ガンの内部で、加圧されたエアーの流れによってそれぞれ別々に吸い上げ、エアーで吹き飛ばして別々に先端ノズルまで送るようにすることができ、そうすることで、２液の液量をそれぞれ互いの圧力の影響を受けることなく容易に制御できるようにすることができ、そのため、製品の品質を安定させ、製品歩留まりを高くして低コストを実現できる。
【００２０】
また、このように構成した注入ガンは、使用後、液供給を止めて、エアーを空噴きすることにより、ブロック部材の内部に残った液体を吹き飛ばすとともに、二重管から負圧で液体を吸い出して、ブロック部材および二重管の内部が詰まらないように清掃することができ、さらに、ブロック部材から二重管を取り外し、また、ガン本体からブロック部材を取り外して、それぞれを洗浄することができ、また、パーツ取替も容易である。
【００２１】
この注入ガンにおいて、ブロック部材の二つの並列空間は、液体を下方から取入れるようＬ型に形成され、エアー供給空間は、エアーを後ろから入れて二つの並列空間に送り出すようＴ型に形成されているのがよい。
【００２２】
また、この注入ガンは、ブロック部材のエアー供給空間の内圧を、２種類の液体の注入ガンへの供給を操作する空気圧操作式の液供給バルブの動力源とするよう構成されているのがよい。
【発明の効果】
【００２３】
以上のとおり、本発明によれば、発泡ウレタンの原料２液を、それぞれ安定して供給でき、十分に混合し攪拌して、装置内部で固まることなく噴出させることができて、製品の品質が安定するとともに、保守管理が容易であり、また、操作が容易であり、低コストで、小型化および軽量化が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る発泡ウレタン充填装置の全体図である。
【図２】本発明の実施形態の一例に係る注入ガンの構造を示す図で、（ａ）は一部断面で示す平面図、（ｂ）は一部断面で示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態の一例に係る注入ガンのブロック部材の構造を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】本発明の実施形態の一例に係る注入ガンの二重構造ノズルの構造を示す図で、（ａ）は二重構造ノズルの断面図、（ｂ）は外側の管の単体断面図、（ｃ）は内側の管の単体断面図である。
【図５】本発明の実施形態の一例に係る発泡ウレタン充填装置のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１〜図５は本発明の実施形態の一例を示している。
この実施形態の発泡ウレタン充填装置は、ポリオール液（以下、Ｒ液という。）とポリイソシアネート液（以下、Ｉ液という。）を原料として、これら２種類の液体（以下、原料２液、あるいは、単に２液という。）を混合・攪拌して断熱施工箇所に注入し、発泡・硬化させるもので、装置全体の構成は図１に示すとおりである。
【００２６】
この発泡ウレタン充填装置は、原料２液（Ｒ液およびＩ液）をそれぞれＲ液タンク１（液容器）およびＩ液タンク２（液容器）に収容する。Ｒ液タンク１およびＩ液タンク２としては、例えば一斗缶を使用する。そして、これらＲ液タンク１およびＩ液タンク２には、液の粘度を下げるために、ヒータ（図示せず）を巻きつけ、液温を例えば２３〜４０℃程度に保持する。
【００２７】
そして、この発泡ウレタン充填装置は、注入ガン３を備え、また、Ｒ液タンク１およびＩ液タンク２から原料２液を別々にポンプ４，４で吸い上げて注入ガン３に送り込むＲ液送り装置５およびＩ液送り装置６を備えている。
【００２８】
そして、Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６のポンプ４，４として、操作盤および駆動装置（例えばソレノイド式）を内装したダイアフラム式ポンプ（例えば、株式会社タクミナ製、商品名：ソレノイド駆動定量ポンプ、型番：ＰＺｉＧ−１３００）を用いている。このダイアフラム式ポンプは、コンパクトで軽量なポンプであり、また、操作盤および駆動装置を内装しているので、操作盤やモータを別途設置する必要がない。そのため、発泡ウレタン充填装置のシステム全体を小型化、軽量化できる。また、このポンプは、電源フリーで、使用勝手も良い。このポンプは、無段階で回転制御が可能なため、液の混合比率を微調整できる。
【００２９】
Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６には、ポンプ４，４で送り出す液の流量を安定させるために減圧弁７およびダンパー８を設け、また、ポンプ保護のためにリリーフ弁９を設けている。
【００３０】
Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６に使用するポンプ４，４としては、ダイアフラム式ポンプ以外のポンプを用いてもよい。例えばチューブポンプを用いてもよい。チューブポンプを用いる場合も、減圧弁およびダンパーを使用して液量を安定させるようにする。その他、ギアポンプ等を用いることもできる。
【００３１】
Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６は、それぞれ、脚間にＲ液タンク１あるいはＩ液タンク２を収納可能な脚付きのフレーム１０，１０を有し、フレーム１０，１０上に、ポンプ４，４を搭載し、Ｒ液タンク１あるいはＩ液タンク２から液を吸い上げてポンプ４，４に吸入する吸入側の配管（図示せず）と、ポンプ４，４から吐出した液を送り出す吐出側の配管１１，１１を配設し、吐出側の配管１１，１１の途中に、リリーフ弁９，９、減圧弁７，７およびダンパー８，８を配設している。
【００３２】
そして、Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６のそれぞれの吐出側の配管１１，１１の出口に液送り用のホース１２，１２を接続し、これらのホース１２，１２の先端に、空気圧操作式の液供給バルブ１３，１３（例えば、ＣＫＤ株式会社製、商品名：小型シリンダバルブＮＡＢ形、型番：ＮＡＢ１−８）を取り付けている。そして、注入ガン３にＲ液およびＩ液をそれぞれ別々に供給する液供給用のホース１４，１４を、液供給バルブ１３，１３を介して液送り用のホース１２，１２に接続している。
【００３３】
また、この発泡ウレタン充填装置は、コンプレッサーを使用して、エアー（空気）を例えば約０．４ＭＰ程度に加圧し、エアー送り用のホース４１を介して注入ガン３へ送るエアー送り装置１５を備えている。
【００３４】
注入ガン３は、Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６から送られた原料２液の供給を受ける共にエアー送り装置１５から送られたエアーの供給を受けて、原料２液をエアーの流れによる吸い上げ効果でそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となった２液を混合し攪拌して噴出させ、断熱施工箇所に注入するもので、ガン本体１６（エアーガン）と、ガン本体１６の先端に連結された直方体形状のブロック部材１７と、ブロック部材１７の前方へ突出する一対の二重管１８，１８とで構成されている。注入ガン３の詳細構造は図２に示すとおりである。図２には、注入ガン３に供給されて混合・攪拌され噴出する原料２液と、その混合・攪拌および噴出に寄与するエアーの流れを矢印で示している、塗潰し矢印は原料２液の流れを示し、白抜き矢印はエアーの流れを示す。
【００３５】
ガン本体１６は、筒状の胴部１９と中空状のグリップ部２０とで構成され、内部に、加圧されたエアーをグリップ部２０の下端から取り入れて胴部１９の先端から前方へ送り出すエアー流路（図示せず）が形成されている。そして、ガン本体１６には、グリップ部２０の根元付近に、内部のエアー流路を開閉してエアーの供給を操作する手動操作式のエアー供給バルブ（図示せず）が設置され、このエアー供給バルブを操作する操作レバー２１が胴部１９に設置されている。このエアー供給バルブは、常時はバネ付勢によりエアー流路を閉じる位置に保持されるもので、開操作用のロッド２２がグリップ部２０の外側へスライド移動自在に突出している。そして、操作レバー２１が、ロッド２２の先端に対峙して、常時はバネ付勢によりロッド２２から離れる位置に保持され、操作レバー２１に指をかけて引くと、操作レバー２１がロッド２２を押し込み、エアー供給バルブが開くよう構成されている。
【００３６】
ブロック部材１７は、図２および図３に示すように、Ｒ液あるいはＩ液を別々に取り入れるよう形成された二つの並列空間２３，２３と、ガン本体１６のエアー流路からエアーを取り入れて二つの並列空間２３，２３へ送り出すよう形成されたエアー供給空間２４とを有している。
【００３７】
ブロック部材１７の二つの並列空間２３，２３は、Ｒ液あるいはＩ液を下方から取入れるよう、それぞれが下方からのキリ孔と、前方からのキリ孔とでＬ型に形成されている。また、エアー供給空間２４は、エアーを後ろから入れて二つの並列空間２３，２３に送り出すよう、後方からのキリ孔と、左右側方へ貫通する貫通孔とでＴ型に形成されている。そして、Ｌ型の並列空間２３，２３を構成する下方および前方からのキリ孔には、下方からのキリ孔に、エアー送り用のホース１４、１４を連結するニップル装着用の雌ネジが形成され、前方からのキリ孔には、後述する二重管１８，１８の外側の管２７，２７を固定するための雌ネジが形成されている。また、Ｔ型のエアー供給空間２４を構成する後方からのキリ孔と、左右側方へ貫通する貫通孔には、後方からのキリ孔に、ガン本体１６の胴部１９先端に連結するニップル装着用の雌ネジが形成され、貫通孔の両端に、後述するエアー圧送出用のホース２５，２５を連結するニップル装着用の雌ネジが形成されている。また、エアー供給空間２４から二つの並列空間２３，２３へエアーを送り出すようエアー供給空間２４の貫通孔に設けられた並列空間２３，２３への連通部に、後述する二重管１８，１８の内側の管２６，２６を固定するための雌ネジが形成されている。この発泡ウレタン充填装置は、液供給バルブ１３，１３をブロック部材１７のエアー供給空間２４の内圧（エアー圧）を動力源として開閉操作するもので、ブロック部材１７のエアー供給空間２４の貫通孔の左右両端からエアー圧を取り出し、エアー圧送出用のホース２５，２５を介して開閉バルブ１３，１３のアクチュエータに作動圧として導く。
【００３８】
二重管１８，１８は、原料２液をエアーで吸い上げて、霧状にして吹き飛ばす二重構造ノズルを構成するもので、図２および図４に示すように、それぞれが内側の管２６，２６と外側の管２７，２７からなり、内側の管２６，２６にエアー供給空間２４からエアーを取り入れ、外側の管２７，２７にＲ液あるいはＩ液を取り入れて、先端側でＲ液あるいはＩ液をエアーの流れで吸い上げるよう、ブロック部材１７の二つの並列空間２３，２３のそれぞれに前方から並列配置で取り外し自在に挿入固定されている。二重管１８，１８の内側の管２６，２６および外側の管２７，２７は、例えば図４に示すように、それぞれ、内側の管２６が、パイプ部材からなる管部２６ａとブロック体からなる固定部２６ｂとをロウ付け等で接合一体化したものであり、外側の管２７，２７もまた、パイプ部材からなる管部２７ａとブロック体からなる固定部２７ｂとをロウ付け等で接合一体化したものである。二重管１８，１８は、例えば、外側の管２７，２７の管部外径が５ｍｍ以下（例えば４ｍｍ）で内径が３ｍｍ、内側の管２６，２６の管部外径が２ｍｍで内径が１．５ｍｍである。
【００３９】
そして、内側の管２６，２６の固定部２６ｂ，２７ｂには、エアー供給空間２４の貫通孔に設けられた並列空間２３，２３への連通部の雌ネジに螺合固定するための雄ネジが形成され、外側の管２７，２７の固定部２７ｂ，２７ｂには、ブロック部材１７の並列空間２３，２３の前方からのキリ孔に形成された雌ネジに螺合固定するための雄ネジが形成されている。これら管部２６ａ，２７ａを構成するパイプ部材および固定部２６ｂ，２７ｂを構成するブロック体は、アルミ製あるいは鋼製である。また、その他の金属材料を使用したものであってもよい。
【００４０】
そして、ビニール製の二股ホース２８が、二股に分かれた部分で、二つの二重管１８，１８の先端に取替え自在に接続されている。この二股ホース２８は、霧状となった原料２液を混合し攪拌して噴出させる先端ノズルを構成するものである。
【００４１】
この実施形態の発泡ウレタン充填装置は、注入ガン３を手に持ち、液供給バルブ１３，１３は、例えば肩にかけるとか、ポケットに入れるとかして、断熱施工現場で使用するもので、電源スイッチ（図示せず）を入れて、Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６のポンプ４，４を作動させ、エアー送り装置１５のコンプレッサーを作動させる。そして、注入ガン３を施工箇所に向け、操作レバー２１を引く。その後の動作は図５に示すとおりである。図５には、発泡ウレタン充填装置の各要素（各装置ならびに各部材）をそれぞれ対応する符号によって示している。動作詳細には次のとおりである。
【００４２】
操作レバー２１を引くと、ガン本体１６内部のエアー供給バルブが開いて、エアー送り装置１５のコンプレッサーにより加圧されたエアーがガン本体１６に入り、ガン本体１６内部のエアー流路からブロック部材１７内部のエアー供給空間２４にエアーが供給される。そして、ブロック部材１７内部のエアー供給空間２４にエアーが供給されると、そのエアー供給空間２４の内圧（エアー圧）が、二つの液供給バルブ１３，１３のアクチュエータに導かれ、アクチュエータが作動して、エアー供給バルブに連動して二つの液供給バルブ１３，１３が開く。そして、Ｒ液送り装置５およびＩ液供給装置６のポンプ４，４によってＲ液タンク１およびＩ液タンク２から吸い上げられたＲ液およびＩ液が、ブロック部材１７の二つの液供給空間２３，２３にそれぞれ供給される。その際、ポンプ４，４によって吸い上げられたＲ液およびＩ液は、ポンプ４，４の回転数を制御することによって液量を調整し、減圧弁７，７およびダンパー８，８を通して流量を安定させる。また、ポンプ４，４を保護するため、リリーフ弁９によって過圧を防ぐ。
【００４３】
こうしてブロック部材１７にエアーが供給され、Ｒ液およびＩ液が供給されると、ブロック部材１７の二つの並列空間２３，２３に別々に取り入れたＲ液およびＩ液は、それぞれの二重管１８，１８の外側の管２７，２７に流れ（内側の管２６，２６の外側に流れる。）、それぞれの二重管１８，１８の内側の管２６，２６に加圧されたエアーが流れて、そのエアーの流れによる吸い上げ効果でＲ液およびＩ液がそれぞれ別々に吸い上げられて霧状になり、霧状となったそれら２液が二股ホース２８が構成する先端ノズル内へ吹き飛ばされ、先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌されて噴出する。
【００４４】
この実施形態の発泡ウレタン充填装置は、原料２液がガン本体１６やブロック部材１７の内部では混合せず、二重管１８，１８の内部でも殆ど混合しないので、それらガン本体１６、ブロック部材１７および二重管１８，１８を主要部品とする注入ガン３自体が詰まることが少なくなり、注入ガン３の保守管理が容易である。
【００４５】
先端ノズルを構成する二股ホース２８内で混合した２液は殆どが固まらないうちに噴出される。そのため、施工中に二股ホース２８が詰まってしまうようなことは殆どない。しかし、使用後は一部が残るため、次第に詰まっていく。そこで、二股ホース２８は、安価に調達でき、使い捨てにできるよう、ビニール製としているのである。二股ホース２８は、詰まれば新しいものに取り替える。
【００４６】
また、この実施形態の発泡ウレタン充填装置は、注入ガン３のガン本体１６に連結したブロック部材１７に二重管１８，１８を取り付けて二重構造ノズルとしたことにより、原料２液をエアーの流れによる吸い上げ効果によりそれぞれ別々に吸い上げて霧状にすることができる。そして、霧状となった原料２液を二股ホース２８により構成される先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌する効果が高まって、原料２液を完全に混合・攪拌して噴出することができ、また、原料２液は互いの圧力の影響を受けることが少なくて、ポンプ回転数の制御による液量制御が容易であり、それらの効果が相俟って製品の品質が安定し、製品歩留まりが高くて低コストとなる。
【００４７】
この発泡ウレタン充填装置では、原料２液はそれぞれが霧状となり、霧状同士がエアー圧でぶつかって混合するので、十分に攪拌される。そのため、上記のような簡単な二股ホース２８によって先端ノズルを構成するだけで、それ以外の特別な攪拌手段を設けていない。しかし、一層攪拌率を上げるために、例えば、二股ホース２８を捻じった形にするとか、ホース内にスパイラル状のガイドを入れるとか、様々な手段を講じることもできる。
【００４８】
また、この発泡ウレタン充填装置は、操作レバー２１を引く一つの操作だけで、ガン本体１６のエアー供給バルブが開くのに連動して二つの液供給バルブ１３，１３も開くのであり、原料２液とエアーの操作を一つのバルブ操作で三ついっぺんに行うことができ、操作が容易である。
【００４９】
そして、この発泡ウレタン充填装置は、Ｒ液タンク１およびＩ液タンク２と、Ｒ液送り装置５およびＩ液送り装置６と、エアー送り装置１５と、注入ガン３を、いずれもコンパクトに形成することができ、発泡ウレタン充填装置を全体として小型化および軽量化できる。この小型化および軽量化は、特に、液送り用のポンプ４，４として、操作盤および駆動装置を内装したダイアフラム式ポンプを使用した場合に一層容易である。発泡ウレタン充填装置は、このように小型・軽量化することで、例えば化学プラントにおける液化天然ガス（ＬＮＧ）の大型のタンクやその配管の周りの断熱工事のような、施工現場が広範囲で、機材を、高い所や低い所を含めて広範囲に移動させながら作業しなくてはならない場合であっても、移動が容易で、効率の良い作業が可能になる。
【００５０】
そして、この発泡ウレタン充填装置は、２００Ｖ電源の他、１００Ｖ電源を使用したり、小型発電機の使用も可能にするなど、使い勝手のよいものとすることができる。
【００５１】
注入ガン３は、使用後、液供給を止めて、エアーを空噴きすることにより、ブロック部材１７の内部に残った液体を吹き飛ばすとともに、負圧で銃管１８から液を吸い出して、ブロック部材１７および二重管１８の内部が詰まらないように清掃することができ、さらに、ブロック部材１７から二重管１８を取り外し、また、ガン本体１６からブロック部材１７を取り外すことができるので、それぞれを取り外して洗浄することができ、また、パーツ取替も容易である。
【００５２】
以上、本発明の実施形態の一例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々に態様を変更して実施することが可能である。
【００５３】
本発明は、化学プラントのタンクや配管の断熱施工に限らず、断熱材の壁の吹き付け工事等、様々な現場での断熱施工に適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１ Ｒ液タンク（液容器）
２ Ｉ液タンク（液容器）
３ 注入ガン
４ ポンプ
５ Ｒ液送り装置
６ Ｉ液送り装置
７ 減圧弁
８ ダンパー
９ リリーフ弁
１３ 液供給バルブ
１５ エアー送り装置
１６ ガン本体
１７ ブロック部材
１８ 二重管
２１ 操作レバー
２３ 並列空間
２４ エアー供給空間
２５ エアー圧送出用のホース
２６ 内側の管
２７ 外側の管
２８ 二股ホース（先端ノズル）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合し攪拌して断熱施工箇所に注入する発泡ウレタン充填装置であって、
前記２種類の液体を別々に収容する液容器と、これらの液容器から前記２種類の液体をそれぞれポンプで吸い上げて別々に送る液送り装置と、加圧したエアーを送るエアー送り装置と、前記液送り装置から送られた２種類の液体の供給を受ける共に前記エアー送り装置から送られたエアーの供給を受けて、前記２種類の液体をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を取替え自在な先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させる注入ガンとを備えることを特徴とする発泡ウレタン充填装置。
【請求項２】
前記エアー送り装置から送られるエアーの前記注入ガンへの供給を操作する一つの手動操作式のエアー供給バルブと、前記液送り装置からそれぞれ別々に送られる前記２種類の液体の前記注入ガンへの供給を操作する二つの空気圧操作式の液供給バルブを備え、
前記二つの液供給バルブは、前記エアー供給バルブが開いて前記注入ガンへ供給されたエアーを動力源とし、前記エアー供給バルブの操作に連動して開くことを特徴とする請求項１記載の発泡ウレタン充填装置。
【請求項３】
前記液送り装置は、操作盤および駆動装置を内装したダイアフラム式ポンプを使用したものであることを特徴とする請求項１または２記載の発泡ウレタン充填装置。
【請求項４】
前記液容器にヒータが取り付けられていることを特徴とする請求項１、２または３記載の発泡ウレタン充填装置
【請求項５】
発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合し攪拌して噴出させ断熱施工箇所に注入する発泡ウレタン充填用の注入ガンであって、
前記２種類の液体の供給を受ける共に加圧されたエアーの供給を受けて、前記２種類の液体をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を取替え自在な先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させるよう構成されたことを特徴とする発泡ウレタン充填用の注入ガン。
【請求項６】
加圧されたエアーを取り入れて前方へ送り出すエアー流路を備えたガン本体の先端に、前記２種類の液体を別々に取り入れるよう形成された二つの並列空間と、前記ガン本体のエアー流路からエアーを取り入れて前記二つの並列空間へ送り出すよう形成されたエアー供給空間とを有するブロック部材が連結され、
二重管が、内側の管に前記エアー供給空間からエアーを取り入れ外側の管に前記液体を取り入れて、先端側で液体をエアーの流れで吸い上げる二重構造ノズルを構成するよう、前記ブロック部材の前記二つの並列空間のそれぞれに前方から並列配置で取り外し自在に挿入固定され、
二股ホースが、前記先端ノズルを構成するよう、二股に分かれた部分で前記二つの二重管の先端に取替え自在に接続されてなり、
前記ブロック部材の前記二つの並列空間に別々に取り入れた前記２種類の液体をそれぞれの二重管の外側の管に流し、それぞれの二重管の内側の管に加圧されたエアーを流して、そのエアーの流れでそれぞれの液体を吸い上げて別々に霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を二股ホース内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させることを特徴とする請求項５記載の発泡ウレタン充填用の注入ガン。
【請求項７】
前記ブロック部材の二つの並列空間は、液体を下方から取入れるようＬ型に形成され、前記エアー供給空間は、エアーを後ろから入れて二つの並列空間に送り出すようＴ型に形成されていることを特徴とする請求項６記載の発泡ウレタン充填用の注入ガン。
【請求項８】
前記ブロック部材のエアー供給空間の内圧を、前記２種類の液体の注入ガンへの供給を操作する空気圧操作式の液供給バルブの動力源とするよう構成されていることを特徴とする請求項６または７記載の発泡ウレタン充填用の注入ガン。
【請求項１】
発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合し攪拌して断熱施工箇所に注入する発泡ウレタン充填装置であって、
前記２種類の液体を別々に収容する液容器と、これらの液容器から前記２種類の液体をそれぞれポンプで吸い上げて別々に送る液送り装置と、加圧したエアーを送るエアー送り装置と、前記液送り装置から送られた２種類の液体の供給を受ける共に前記エアー送り装置から送られたエアーの供給を受けて、前記２種類の液体をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を取替え自在な先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させる注入ガンとを備えることを特徴とする発泡ウレタン充填装置。
【請求項２】
前記エアー送り装置から送られるエアーの前記注入ガンへの供給を操作する一つの手動操作式のエアー供給バルブと、前記液送り装置からそれぞれ別々に送られる前記２種類の液体の前記注入ガンへの供給を操作する二つの空気圧操作式の液供給バルブを備え、
前記二つの液供給バルブは、前記エアー供給バルブが開いて前記注入ガンへ供給されたエアーを動力源とし、前記エアー供給バルブの操作に連動して開くことを特徴とする請求項１記載の発泡ウレタン充填装置。
【請求項３】
前記液送り装置は、操作盤および駆動装置を内装したダイアフラム式ポンプを使用したものであることを特徴とする請求項１または２記載の発泡ウレタン充填装置。
【請求項４】
前記液容器にヒータが取り付けられていることを特徴とする請求項１、２または３記載の発泡ウレタン充填装置
【請求項５】
発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合し攪拌して噴出させ断熱施工箇所に注入する発泡ウレタン充填用の注入ガンであって、
前記２種類の液体の供給を受ける共に加圧されたエアーの供給を受けて、前記２種類の液体をエアーの流れでそれぞれ別々に吸い上げて霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を取替え自在な先端ノズル内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させるよう構成されたことを特徴とする発泡ウレタン充填用の注入ガン。
【請求項６】
加圧されたエアーを取り入れて前方へ送り出すエアー流路を備えたガン本体の先端に、前記２種類の液体を別々に取り入れるよう形成された二つの並列空間と、前記ガン本体のエアー流路からエアーを取り入れて前記二つの並列空間へ送り出すよう形成されたエアー供給空間とを有するブロック部材が連結され、
二重管が、内側の管に前記エアー供給空間からエアーを取り入れ外側の管に前記液体を取り入れて、先端側で液体をエアーの流れで吸い上げる二重構造ノズルを構成するよう、前記ブロック部材の前記二つの並列空間のそれぞれに前方から並列配置で取り外し自在に挿入固定され、
二股ホースが、前記先端ノズルを構成するよう、二股に分かれた部分で前記二つの二重管の先端に取替え自在に接続されてなり、
前記ブロック部材の前記二つの並列空間に別々に取り入れた前記２種類の液体をそれぞれの二重管の外側の管に流し、それぞれの二重管の内側の管に加圧されたエアーを流して、そのエアーの流れでそれぞれの液体を吸い上げて別々に霧状にし、霧状となったそれら２種類の液体を二股ホース内で混合しエアー圧で攪拌して噴出させることを特徴とする請求項５記載の発泡ウレタン充填用の注入ガン。
【請求項７】
前記ブロック部材の二つの並列空間は、液体を下方から取入れるようＬ型に形成され、前記エアー供給空間は、エアーを後ろから入れて二つの並列空間に送り出すようＴ型に形成されていることを特徴とする請求項６記載の発泡ウレタン充填用の注入ガン。
【請求項８】
前記ブロック部材のエアー供給空間の内圧を、前記２種類の液体の注入ガンへの供給を操作する空気圧操作式の液供給バルブの動力源とするよう構成されていることを特徴とする請求項６または７記載の発泡ウレタン充填用の注入ガン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１１２５０３（Ｐ２０１２−１１２５０３Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６４１１６（Ｐ２０１０−２６４１１６）
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（５１０２００６３５）株式会社アビノ (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２６日（２０１０．１１．２６）
【出願人】（５１０２００６３５）株式会社アビノ (2)
【Ｆターム（参考）】
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