(57)【要約】【課題】複数の材料を加熱することなく断熱材を製造することができ、かつ、断熱材の品質の低下を抑制できる断熱材製造装置、及び断熱材製造方法を提供する。【解決手段】断熱材製造装置１００は、複数の材料を混合することで断熱材を製造する。断熱材製造装置１００は、貯留部１０と、混合部３０と、発射部４０とを備える。貯留部１０は、複数の材料を貯留する。混合部３０は、貯留部１０から複数の材料を導入し、複数の材料を混合して第２混合液を生成する。発射部４０は、第２混合液を発射する。貯留部１０への複数の材料の供給時と、第２混合液の発射時とで、複数の材料の温度が一定である。【選択図】図５
2018138377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の材料を混合することで断熱材を製造する断熱材製造装置であって、
前記複数の材料を貯留する貯留部と、
前記貯留部から前記複数の材料を導入し、前記複数の材料を混合して混合液を生成する混合部と、
前記混合液を発射する発射部と
を備え、
前記貯留部への前記複数の材料の供給時と、前記混合液の発射時とで、前記複数の材料の温度が一定である、断熱材製造装置。
【請求項２】
前記混合部は、
前記複数の材料を互いに衝突させ、前記複数の材料が混合した第１混合液を生成する第１生成部と、
前記第１混合液にエアーを衝突させ、前記混合液である第２混合液を生成する第２生成部と
を含む、請求項１に記載の断熱材製造装置。
【請求項３】
前記第１生成部は、
前記発射部に通じる第１混合室と、
各々が前記複数の材料のうちの互いに異なる材料を前記第１混合室内に噴出する複数の材料噴出部と
を含み、
前記複数の材料噴出部から噴出された前記複数の材料が、前記第１混合室内で互いに衝突するように前記複数の材料噴出部が配置され、
前記第２生成部は、
前記第１混合室と前記発射部との間に配置される第２混合室と、
前記エアーを前記第２混合室内に噴出するエアー噴出部と
を含み、
前記第１混合室内から前記第２混合室内に導入された前記第１混合液に対して、前記エアーを衝突させるように前記エアー噴出部が配置される、請求項２に記載の断熱材製造装置。
【請求項４】
前記第１生成部は、
前記発射部に通じる混合室と、
各々が前記複数の材料のうちの互いに異なる材料を前記混合室内に噴出する複数の材料噴出部と
を含み、
前記複数の材料噴出部から噴出された前記複数の材料が、前記混合室内で互いに衝突するように前記複数の材料噴出部が配置され、
前記第２生成部は、
前記エアーを前記混合室内に噴出するエアー噴出部を含み、
前記第１混合室内で前記第１混合液に対して、前記エアーを衝突させるように前記エアー噴出部が配置される、請求項２に記載の断熱材製造装置。
【請求項５】
前記複数の材料を前記混合部へ圧送する圧送部をさらに備え、
前記圧送部が前記複数の材料を圧送する圧力によって、前記発射部が前記混合液を発射する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の断熱材製造装置。
【請求項６】
前記発射部は、
前記混合液が流通する通路と、
前記通路を絞る絞り部と
を含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の断熱材製造装置。
【請求項７】
複数の材料を貯留部に貯留する工程と、
前記貯留部から前記複数の材料を導入し、前記複数の材料を混合して混合液を生成する工程と、
前記混合液を発射する工程と
を備え、
前記貯留部への前記材料の供給時と、前記混合液の発射時とで、前記材料の温度が一定である、断熱材製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、断熱材製造装置、及び断熱材製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の断熱材製造装置は、貯留部と、加熱部と、注入ガンとを備える。貯留部は、複数の材料を貯留する。加熱部は、複数の材料を加熱して、複数の材料の粘度を低下させる。注入ガンは、複数の材料を混合して発射する。複数の材料の混合液は、注入ガンから霧状に発射された後、発泡及び硬化して硬質ウレタンフォームで構成された断熱材になる。
加熱部を停止して、加熱部で複数の材料を加熱しなかった場合、複数の材料の粘度が低下しない。従って、粘度の高い混合液が生成される。粘度の高い混合液が注入ガンから発射されると、霧状にならず、ゲル状の状態で噴出する。
【０００３】
図１０は、加熱部で複数の材料を加熱したときに生成された硬質ウレタンフォームを示す。加熱部で複数の材料を加熱したとき、複数の材料の混合液は、粘度が低下し、注入ガンから霧状に発射する。霧状の混合液を躯体に吹き付けると、混合液は躯体に付着する。従って、躯体上に硬質ウレタンフォームが生成される。また、霧状の混合液が発泡及び硬化すると、図１０に示すように、密に固まったきめの細かい硬質ウレタンフォームが生成される。図１０に示すような硬質ウレタンフォームが断熱材として使用される。
【０００４】
図１１は、加熱部で複数の材料を加熱しなかったときに生成された硬質ウレタンフォームを示す。加熱部で複数の材料を加熱しなかったとき、複数の材料の混合液は、粘度が低下せず、注入ガンからゲル状の状態で発射する。ゲル状の混合液を躯体に吹き付けると、混合液は躯体から垂れ落ちる。従って、躯体上の狙った位置に硬質ウレタンフォームを生成することが困難となる。また、ゲル状の混合液が発泡及び硬化すると、図１１に示すように、密度が低くスカスカな硬質ウレタンフォームが生成される。図１１に示すような硬質ウレタンフォームは、断熱性能が低く、かつ、脆弱である。従って、図１１に示すような硬質ウレタンフォームは、断熱材として使用されない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１１２５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、断熱材製造装置から加熱部を省きたいとの要望がある。加熱部を省くことで、装置構成を簡素化できるため、装置の携帯性の向上、装置の取り扱いの容易性の向上、及び／又は、装置のランニングコストの削減を行えるからである。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の材料を加熱することなく断熱材を製造することができる断熱材製造装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の断熱材製造装置は、複数の材料を混合することで断熱材を製造する。断熱材製造装置は、貯留部と、混合部と、発射部とを備える。前記貯留部は、前記複数の材料を貯留する。前記混合部は、前記貯留部から前記複数の材料を導入し、前記複数の材料を混合して混合液を生成する。前記発射部は、前記混合液を発射する。前記貯留部への前記複数の材料の供給時と、前記混合液の発射時とで、前記複数の材料の温度が一定である。
【０００９】
ある実施形態では、前記混合部は、前記複数の材料を互いに衝突させ、前記複数の材料が混合した第１混合液を生成する第１生成部と、前記第１混合液にエアーを衝突させ、前記混合液である第２混合液を生成する第２生成部とを含む。
【００１０】
ある実施形態では、前記第１生成部は、前記発射部に通じる第１混合室と、各々が前記複数の材料のうちの互いに異なる材料を前記第１混合室内に噴出する複数の材料噴出部とを含み、前記複数の材料噴出部から噴出された前記複数の材料が、前記第１混合室内で互いに衝突するように前記複数の材料噴出部が配置され、前記第２生成部は、前記第１混合室と前記発射部との間に配置される第２混合室と、前記エアーを前記第２混合室内に噴出するエアー噴出部とを含み、前記第１混合室内から前記第２混合室内に導入された前記第１混合液に対して、前記エアーを衝突させるように前記エアー噴出部が配置される。
【００１１】
ある実施形態では、前記第１生成部は、前記発射部に通じる混合室と、各々が前記複数の材料のうちの互いに異なる材料を前記混合室内に噴出する複数の材料噴出部とを含み、前記複数の材料噴出部から噴出された前記複数の材料が、前記混合室内で互いに衝突するように前記複数の材料噴出部が配置され、前記第２生成部は、前記エアーを前記合室内に噴出するエアー噴出部を含み、前記第１混合室内で前記第１混合液に対して、前記エアーを衝突させるように前記エアー噴出部が配置される。
【００１２】
ある実施形態では、前記複数の材料を前記混合部へ圧送する圧送部をさらに備え、前記圧送部が前記複数の材料を圧送する圧力によって、前記発射部が前記混合液を発射する。
【００１３】
ある実施形態では、前記発射部は、前記混合液が流通する通路と、前記通路を絞る絞り部とを含む。
【００１４】
本発明の断熱材製造方法は、複数の材料を貯留部に貯留する工程と、前記貯留部から前記複数の材料を導入し、前記複数の材料を混合して混合液を生成する工程と、前記混合液を発射する工程とを備え、前記貯留部への前記材料の供給時と、前記混合液の発射時とで、前記材料の温度が一定である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の材料を加熱することなく断熱材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る断熱材製造装置の概略構成図。
【図２】圧送部を示す斜視図。
【図３】吹付部の一対の側面のうちの一方を示す側面図。
【図４】吹付部の一対の側面のうちの他方を示す側面図。
【図５】断熱材製造装置の動作を示す図。
【図６】第２混合室の拡大図。
【図７】発射部の断面図。
【図８】第２混合室の変形例を示す図。
【図９】第１混合室の変形例を示す図。
【図１０】一般的な加熱部で複数の材料を加熱したときに生成された硬質ウレタンフォームを示す図。
【図１１】一般的な加熱部で複数の材料を加熱しなかったときに生成された硬質ウレタンフォームを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
【００１８】
図１を参照して、本発明の実施形態である断熱材製造装置１００について説明する。図１は、断熱材製造装置１００の概略構成図である。
図１に示すように、断熱材製造装置１００は、貯留部１０と、圧送部２０と、エアー供給部５０と、吹付部６０とを備える。吹付部６０は、混合部３０と、発射部４０とを含む。
【００１９】
貯留部１０は、複数の材料を貯留する。各材料は、互いに分離して貯留される。
本実施形態では、貯留部１０は、第１材料Ａと、第２材料Ｂとを貯留する。第１材料Ａは、ポリオールを含む液体である。第１材料Ａは、発泡剤を混合している。発泡剤は、例えば、水、ＨＦＣ−２４５ｆａのようなハイドロフルオロカーボン類、又は、ＨＦＯ−１３３６ｍｚｚのようなハイドロフルオロオレフィン類である。第１材料Ａには、上記発泡剤とは異なる発泡剤、及び／又は、シリコーンオイルのような整泡剤が、さらに添加される場合がある。第２材料Ｂは、ポリイソシアネートを含む液体である。
【００２０】
具体的には、貯留部１０は、第１タンク１１と、第１路１２と、第２タンク１３と、第２路１４とを含む。
【００２１】
第１タンク１１には第１材料Ａが収容される。第１タンク１１には第１路１２が連結される。第１路１２は、第１材料Ａが流通可能な管状の部材である。第１材料Ａは、第１路１２を通じて第１タンク１１の外部に放出される。
【００２２】
第２タンク１３には第２材料Ｂが収容される。第２タンク１３には第２路１４が連結される。第２路１４は、第２材料Ｂが流通可能な管状の部材である。第２材料Ｂは、第２路１４を通じて第２タンク１３の外部に放出される。
【００２３】
圧送部２０は、複数の材料を圧送する。圧送部２０は、例えば、複数の材料の各々を、２ＭＰａ以上、１５ＭＰａ以下の圧力で圧送する。圧送するとは、ポンプのような加圧部装置の圧力で材料を送出することである。具体的には、圧送部２０は、第１ポンプ２１と、第３路２２と、第１弁２３と、第２ポンプ２４と、第４路２５と、第２弁２６と、駆動源２７とを含む。なお、第１弁２３と、第２弁２６とは、吹付部６０の一部を構成する。
【００２４】
第１ポンプ２１は、第１路１２と第３路２２とに連結される。第３路２２は、第１材料Ａが流通可能な管状の部材である。第１ポンプ２１は、第１路１２を介して、第１タンク１１内の第１材料Ａを吸い上げる。第１ポンプ２１は、吸い上げた第１材料Ａを、第３路２２を通じて圧送する。
【００２５】
第３路２２には第１弁２３が設けられる。第１弁２３は、第３路２２を開閉する。その結果、第３路２２において、第１材料Ａの流通が許容された状態と、第１材料Ａの流通が遮断された状態との切り替えが行われる。
【００２６】
第２ポンプ２４は、第２路１４と第４路２５とに連結される。第４路２５は、第２材料Ｂが流通可能な管状の部材である。第２ポンプ２４は、第２路１４を介して、第２タンク１３内の第２材料Ｂを吸い上げる。第２ポンプ２４は、吸い上げた第２材料Ｂを、第４路２５を通じて圧送する。
【００２７】
第４路２５には第２弁２６が設けられる。第２弁２６は、第４路２５を開閉する。その結果、第４路２５において、第２材料Ｂの流通が許容された状態と、第２材料Ｂの流通が遮断された状態との切り替えが行われる。
【００２８】
混合部３０は、複数の材料を混合する。具体的には、混合部３０は、第１生成部３１と、第２生成部３２とを含む。
【００２９】
第１生成部３１は、複数の材料を衝突混合させて第１混合液を生成する。衝突混合は、複数の材料を互いに衝突させて混合することを示す。第１混合液は、複数の材料が混合した液体である。具体的には、第１生成部３１は、第１混合室３３と、複数の材料噴出部とを含む。本実施形態では、複数の材料噴出部は、第１噴出部３４と、第２噴出部３５とで構成される。各材料噴出部は、例えば、２ＭＰａ以上、１５ＭＰａ以下の圧力で材料を噴出する。
【００３０】
第１混合室３３は、閉塞された空間を有する。第１噴出部３４は、管状の部材である。第１噴出部３４は、第１弁２３を介して第３路２２と連通している。第１噴出部３４は、第１混合室３３と連通している。第１ポンプ２１が圧送した第１材料Ａは、第３路２２を介して第１噴出部３４へ供給される。その結果、第１噴出部３４は、第１混合室３３内に第１材料Ａを噴出する。また、第１噴出部３４は、第１材料Ａを噴出する方向を定める。
【００３１】
第２噴出部３５は、管状の部材である。第２噴出部３５は、第２弁２６を介して第４路２５と連通している。第２噴出部３５は、第１混合室３３と連通している。第２ポンプ２４が圧送した第２材料Ｂは、第４路２５を介して第２噴出部３５へ供給される。その結果、第２噴出部３５は、第１混合室３３内に第２材料Ｂを噴出する。また、第２噴出部３５は、第２材料Ｂを噴出する方向を定める。本実施形態では、第１材料Ａと第２材料Ｂとが第１混合室３３内で衝突する。その結果、第１材料Ａと第２材料Ｂとが混合した第１混合液が生成される。
【００３２】
第２生成部３２は、第１混合液にエアーを衝突させ、第２混合液を生成する。具体的には、第２生成部３２は、第２混合室３６と、第５路３７と、エアー噴出部３８とを含む。
【００３３】
第２混合室３６は、閉塞された空間を有する。第２混合室３６は、第１混合室３３と発射部４０との間に配置される。第５路３７は管状の部材である。第５路３７は、第１混合室３３と第２混合室３６との間に介在する。従って、第１混合室３３と第２混合室３６とが、第５路３７を介して連通される。
【００３４】
エアー噴出部３８は、管状の部材である。エアー噴出部３８は、例えば、０．４ＭＰａ以上、１．０ＭＰａ以下の圧力でエアーを噴出する。エアー噴出部３８は、第２混合室３６と連通している。エアー噴出部３８は、第２混合室３６内にエアーを噴出する。また、エアー噴出部３８は、エアーを噴出する方向を定める。
【００３５】
エアー供給部５０は、エアータンク５１と、エアー圧送部５２と、第７路５３と、第８路５４と、第３弁５５とを含む。エアータンク５１はエアーを貯留する。なお、第８路５４と、第３弁５５とは、吹付部６０の一部を構成する。エアー圧送部５２は、エアーを圧送する。エアー圧送部５２は、例えば、エアーコンプレッサーである。エアー圧送部５２は、例えば、０．４ＭＰａ以上、１．０ＭＰａ以下の圧力でエアーを圧送する。エアータンク５１とエアー圧送部５２との間には第７路５３が介在する。エアー圧送部５２とエアー噴出部３８との間には第８路５４が介在する。第７路５３と第８路５４との各々は、エアーが流通可能な管状の部材である。エアー圧送部５２が作動すると、エアータンク５１のエアーが、第７路５３と第８路５４とを通じて、エアー噴出部３８へ供給される。その結果、エアー噴出部３８が第２混合室３６にエアーを噴出する。
【００３６】
発射部４０は、第２混合室３６に連結される。発射部４０は、例えば、ノズルである。発射部４０は、第２混合室３６と第５路３７とを介して第１混合室３３と連通している。従って、第１混合室３３は、発射部４０と間接的に連通され、発射部４０に通じている。なお、発射部４０に通じるとは、発射部４０と直接的に連通される状態のみならず、発射部４０と間接的に連通される状態も含む。
【００３７】
以上、図１を参照して説明したように、複数の材料を互いに衝突させ、複数の材料が混合した第１混合液を生成する。そして、第１混合液にエアーを衝突させる。従って、第１混合液がエアーで攪拌される。その結果、第１混合液の粘度が低下する。従って、複数の材料を加熱することなく、第１混合液の粘度を低下させることができる。その結果、複数の材料を加熱することなく断熱材を製造することができる。
【００３８】
次に、図２を参照して、圧送部２０について説明する。図２は、圧送部２０を示す斜視図である。
【００３９】
図２に示すように、圧送部２０の駆動源２７は、第１ポンプ２１と第２ポンプ２４との間に配置される。駆動源２７は、例えば、油圧シリンダーである。圧送部２０は、単一の駆動源２７で複数のポンプを同時に作動させる。従って、圧送部２０は、複数の材料の各々を互いに同じ大きさの圧力で圧送する。その結果、単位時間当たりに圧送される複数の材料の各々の量が、互いに等しくなる。従って、複数の材料を混合する際に、複数の材料を程よい割合で供給することが可能となる。本実施形態の複数のポンプは、第１ポンプ２１と第２ポンプ２４とを示す。また、本実施形態の複数の材料は、第１材料Ａと第２材料Ｂとを示す。
【００４０】
次に、図３及び図４を参照して吹付部６０について説明する。図３は、吹付部６０の一対の側面のうちの一方を示す側面図である。図４は、吹付部６０の一対の側面のうちの他方を示す側面図である。
【００４１】
図３及び図４に示すように、吹付部６０は、ガンタイプの構成を有する。吹付部６０は、第１弁２３と、第２弁２６と、第１混合室３３と、第１噴出部３４と、第２噴出部３５と、第２混合室３６と、第５路３７と、エアー噴出部３８と、発射部４０と、第８路５４と、第３弁５５と、筐体６１と、グリップ６１ａと、操作部６２とを含む。
【００４２】
筐体６１は、第１弁２３と、第２弁２６と、第１混合室３３と、第１噴出部３４と、第２噴出部３５とを収容する。
【００４３】
筐体６１にはグリップ６１ａが形成される。筐体６１には操作部６２が取り付けられる。操作部６２は、第１弁２３と第２弁２６とを開閉する。操作部６２は、例えば、トリガーである。操作部６２は、グリップ６１ａに対して離間する方向へ付勢されている。操作部６２は、第１状態と、第２状態とのいずれかの状態になるように操作される。第１状態は、第１弁２３と第２弁２６とが共に開いた状態を示す。第２状態は、第１弁２３と第２弁２６が共に閉じた状態を示す。作業者は、グリップ６１ａを把持して操作部６２を操作する。作業者が操作部６２を指で引くと、操作部６２の状態が第１状態になる。その結果、第１混合室３３内には、第１材料Ａと第２材料Ｂとが同時に噴出する。作業者が操作部６２から指を離すと、操作部６２の状態が第２状態になる。その結果、第１混合室３３内への、第１材料Ａの噴出と第２材料Ｂの噴出とが停止する。
【００４４】
第５路３７の一端は筐体６１に貫入している。そして、第５路３７の一端は、第１混合室３３に連結される。第５路３７の他端は筐体６１から突出している。そして、第５路３７の他端は第２混合室３６に連結される。
【００４５】
次に、図５を参照して、断熱材製造装置１００の動作を説明する。図５は、進行方向Ｗ１、進行方向Ｗ２、進行方向Ｘ１、進行方向Ｘ２、進行方向Ｙ１、進行方向Ｙ２、及び進行方向Ｚを示す。
【００４６】
図５に示すように、進行方向Ｗ１は、第１タンク１１から第１混合室３３に到達するまでの第１材料Ａの進行方向を表す。第１ポンプ２１は、進行方向Ｗ１に向けて第１材料Ａを圧送する。その結果、第１タンク１１内の第１材料Ａが第１混合室３３に向けて圧送される。
【００４７】
進行方向Ｘ１は、第２タンク１３から第１混合室３３に到達するまでの第２材料Ｂの進行方向を表す。第２ポンプ２４は、進行方向Ｘ１に向けて第２材料Ｂを圧送する。その結果、第２タンク１３内の第２材料Ｂが第１混合室３３に向けて圧送される。
【００４８】
進行方向Ｗ２は、第１混合室３３内の第１材料Ａの進行方向を表す。第１噴出部３４は、第１混合室３３内において、進行方向Ｗ２に向けて第１材料Ａを噴出する。
【００４９】
進行方向Ｘ２は、第１混合室３３内の第２材料Ｂの進行方向を表す。第２噴出部３５は、第１混合室３３内において、進行方向Ｘ２に向けて第２材料Ｂを噴出する。
【００５０】
第１材料Ａの進行方向Ｗ２に延びる仮想線と、第２材料Ｂの進行方向Ｘ２に延びる仮想線とは第１混合室３３内で互いに交わる。従って、第１噴出部３４から噴出された第１材料Ａと、第２噴出部３５から噴出された第２材料Ｂとが、第１混合室３３内で互いに衝突するように、第１噴出部３４と第２噴出部３５とが配置される。
【００５１】
従って、第１混合室３３内では、第１噴出部３４から噴出した第１材料Ａと、第２噴出部３５から噴出した第２材料Ｂとが、互いに衝突して混合する。その結果、第１材料Ａと第２材料Ｂとが混合した第１混合液が生成される。
【００５２】
圧送部２０が複数の材料を圧送する圧力によって、第１混合液は圧送される。以下では、圧送部２０が複数の材料を圧送する圧力を、圧送部２０の圧力と記載する。
【００５３】
進行方向Ｙ１は、第１混合液の進行方向を表す。第１混合液は、進行方向Ｙ１に向けて圧送される。その結果、第１混合液は、第１混合室３３内から、第５路３７を介して、第２混合室３６内に導入される。
【００５４】
進行方向Ｚは、エアーの進行方向を表す。エアー噴出部３８は、第２混合室３６内において、進行方向Ｚに向けてエアーを噴出する。第１混合液の進行方向Ｙ１に延びる仮想線と、エアーの進行方向Ｚに延びる仮想線とは、第２混合室３６内で互いに交わる。従って、エアー噴出部３８は、第１混合室３３内から第２混合室３６内に導入された第１混合液に対して、第２混合室３６内でエアーを衝突させるように配置される。
【００５５】
第２混合室３６内では、第１混合液に対して、エアー噴出部３８から噴出したエアーが衝突する。従って、第１混合液がエアーで攪拌される。その結果、第１混合液の粘度が低下する。エアーで攪拌されて粘度が低下した第１混合液のことを、第２混合液と記載する。
【００５６】
第２混合液は、第１混合液と同様に、複数の材料が混合した液体である。しかし、第２混合液の粘度は、第１混合液の粘度よりも低い。第２混合液の粘度は、所定値以下である。所定値は、例えば、複数の材料の種類、及び／又は、断熱材製造装置１００の周囲の気温Ｔのような外部環境によって決定される。第２混合液の粘度は、例えば、２００ｃｐｓ以下である。
【００５７】
進行方向Ｙ２は、第２混合液の進行方向を表す。第２混合液は、進行方向Ｙ２に向けて進行する。その結果、第２混合液は、第２混合室３６内から、発射部４０を通じて発射する。また、第２混合液は、圧送部２０の圧力によって、発射部４０から発射する。発射部４０の先端には複数の孔が形成されている。第２混合液は、複数の孔を通過することで、霧状に発射する。霧状は、第２混合液が液滴の集合体になった状態を表す。発射部４０から発射した霧状の第２混合液のことを、霧化液７０と記載する。霧化液７０は、発射部４０から広がりながら進行する。霧化液７０は、発射部４０から発射後、発泡及び硬化して断熱材になる。断熱材は、例えば、硬質ウレタンフォームである。
【００５８】
本実施形態の複数の材料は、衝突混合した後、所定時間が経過すると発泡及び硬化する性質を有する。所定時間は、例えば、８秒である。従って、第１混合室３３内で複数の材料が衝突してから、発射部４０が第２混合液を発射するまでの所要時間は、所定時間未満となる。
【００５９】
以上、図５を参照して説明したように、第２混合室３６内で、第１混合液にエアーが衝突する。従って、第１混合液がエアーで攪拌される。その結果、第１混合液の粘度が低下して第２混合液が生成される。従って、複数の材料を加熱することなく、第１混合液の粘度を低下させることが可能となる。その結果、第２混合液を発射部４０から霧状に発射して、図１０に示すような断熱材と同様の断熱材を製造することが可能となる。従って、複数の材料を加熱することなく断熱材を製造することができる。
【００６０】
また、第１混合室３３内で複数の混合液を衝突させ、第２混合室３６内で第１混合液にエアーを衝突させる。従って、複数の混合液を衝突させる空間と、第１混合液にエアーを衝突させる空間とを別個の空間にしている。従って、混合液の衝突により生じる気流の影響で、エアーの進行方向が変化することを回避できる。その結果、エアーで第１混合液をより効果的に攪拌することができる。
【００６１】
また、複数の材料を衝突混合させて第１混合液を生成した後に、第１混合液をエアーで攪拌して第２混合液を生成する。従って、複数の材料をエアーで均質に混合することができる。その結果、断熱材の品質を向上させることが可能となる。
【００６２】
また、圧送部２０の圧力によって、発射部４０から第２混合液を発射する。従って、第２混合液を発射部４０から発射するための駆動源を別途用意する必要がない。その結果、装置構成を簡素化することが可能となる。
【００６３】
引き続き、図５を参照して、複数の材料の温度について説明する。
【００６４】
図５に示すように、温度Ｔ１は、複数の材料が貯留部１０に供給される時の複数の材料の温度を表す。詳細には、温度Ｔ１は、複数の材料の各々が貯留部１０に供給される時の複数の材料の温度の平均値を表す。
【００６５】
本実施形態では、第１材料Ａと第２材料Ｂとは、非加熱の状態で貯留部１０に供給される。従って、第１材料Ａの温度Ｔ１１と第２材料Ｂの温度Ｔ１２とは、断熱材製造装置１００の周囲の気温Ｔと略等しい（Ｔ１１≒Ｔ、Ｔ１２≒Ｔ）。その結果、温度Ｔ１は、気温Ｔ、温度Ｔ１１及び温度Ｔ１２の各々と略等しくなる（Ｔ１≒Ｔ、Ｔ１≒Ｔ１１、Ｔ１≒Ｔ１２）。
【００６６】
温度Ｔ２は、第２混合液を発射部４０が発射する時の複数の材料の温度を表す。詳細には、温度Ｔ２は、第２混合液を発射部４０が発射する時の第２混合液の温度を表す。温度Ｔ２は、温度Ｔ１と略等しくなる（Ｔ２≒Ｔ１）。従って、複数の材料が貯留部１０に供給される時と、第２混合液が発射部４０から発射する時とで、複数の材料の温度が一定である。
【００６７】
なお、複数の材料の温度が一定であることは、複数の材料の温度が実質的に一定であることを含む。すなわち、複数の材料の反応熱、及び、圧送部２０の発熱のように、断熱材製造装置１００で断熱材を製造する過程で不可避的に生じる熱の影響で温度Ｔ２と温度Ｔ１との間にズレが生じる場合もあり得る。この場合は、複数の材料が貯留部１０に供給される時と、第２混合液が発射部４０から発射する時とで、複数の材料の温度が実質的に一定である。なお、反応熱は、複数の材料が混合する際に発生する熱である。
【００６８】
以上、図５を参照して説明したように、複数の材料が貯留部１０に供給される時と、第２混合液が発射部４０から発射する時とで、複数の材料の温度が一定である。従って、複数の材料を加熱することなく断熱材を製造することが可能となる。
また、複数の材料を加熱しないことで、加熱部が不要となる。従って、装置に加熱部を設けないことで、装置構成を簡素化することが可能となる。
【００６９】
また、加熱部を設けないことで、装置の携帯性が向上する。従って、装置の搬送作業に必要な労力を軽減させることが可能となる。
【００７０】
また、作業者は、加熱部を操作して、複数の材料の加熱温度を調整するような作業を行う必要がなくなる。従って、装置の取り扱いの容易性が向上し、断熱材を製造する作業を円滑に行うことが可能となる。
【００７１】
また、加熱部を使用しないことで、加熱部用の電力が不要となる。従って、装置のランニングコストを削減することが可能となる。
【００７２】
なお、本実施形態では、貯留部１０から発射部４０の間には、第１材料Ａ、第２材料Ｂ、第１混合液、及び／又は、第２混合液を加熱するような装置は配置されていない。従って、複数の材料が貯留部１０に供給されてから発射部４０から発射するまでの間、複数の材料は加熱されない。従って、温度Ｔ２は、断熱材製造装置１００の周囲の気温Ｔと略等しい（Ｔ２≒Ｔ）。また、上記のように、温度Ｔ１は、気温Ｔと略等しい（Ｔ１≒Ｔ）。従って、温度Ｔ２は、温度Ｔ１と略等しくなる（Ｔ２≒Ｔ１）。
【００７３】
図６を参照して、エアー噴出部３８について説明する。図６は、エアー噴出部３８及び第２混合室３６の拡大図を示す。
【００７４】
図６に示すように、第２混合室３６内において、エアー噴出部３８は、発射部４０に向けて進行する第１混合液に対してエアーを衝突させる。第２混合室３６内において、第１混合液の進行方向Ｙ１とは異なる方向にエアーを噴出するように、エアー噴出部３８が配置される。本実施形態では、第２混合室３６内において、エアー噴出部３８がエアーを案内する方向Ｚ１と、第１混合液の進行方向Ｙ１との角度θ１が、９０°になるようにエアー噴出部３８が配置される。なお、角度θ１は、２０°以上、１５０°以下が好ましい。その結果、第２混合液をエアーで攪拌して、第２混合液の粘度を効果的に低下させることができ、かつ、複数の材料をより均質に混合することが可能となる。
【００７５】
次に、図７を参照して、発射部４０について説明する。図７は、発射部４０の断面図を示す。
【００７６】
図７に示すように、発射部４０は、通路４１と、絞り部４２とを含む。発射部４０は、筒状に形成される。発射部４０の内部には、通路４１が形成される。通路４１には、第２混合液が流通する。通路４１は、第２混合液の進行方向Ｙ２に沿うように、直線状に形成される。
【００７７】
絞り部４２は、通路４１を絞る。つまり、絞り部４２に対する進行方向Ｙ２の前後の位置に比べて、絞り部４２は通路４１の面積を小さする。通路４１の面積は、進行方向Ｙ２に対して垂直な通路４１の面積である。
【００７８】
以上、図７を参照して説明したように、第２混合液が絞り部４２を通過することで、第２混合液を構成する複数の材料がさらに攪拌される。従って、複数の材料をより均質に混合させることができ、かつ、第２混合液の粘度を効果的に低下させることができる。その結果、断熱材の品質をより向上させることができる。
【００７９】
以上、図面（図１〜図７）を参照しながら本発明の実施形態について説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の個数等は、図面作成の都合から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００８０】
（１）本実施形態では、２つ材料を混合させて断熱材を製造した。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明は、複数の材料（例えば、３つ以上の材料）を混合させて断熱材を製造してもよい。複数の材料は、混合すると発泡及び硬化して断熱材になる性質を有する。従って、本発明は、第１材料Ａ及び第２材料Ｂ以外にも適用することが可能となる。
【００８１】
（２）図７に示すように、本実施形態では、発射部４０の通路４１には、単一の絞り部４２が形成される。しかし、本発明はこれに限定されない。通路４１には、絞り部４２が複数形成されてもよい。複数の絞り部４２は、第２混合液の進行方向Ｙ２に並べられる。従って、複数の材料をより均質に攪拌できるように、絞り部４２の個数を決定することができる。
【００８２】
（３）本実施形態では、第２生成部３２が１つ設けられる。しかし、本発明はこれに限定されない。
図８を参照して、第２混合室３６の変形例を説明する。図８は、第２混合室３６の変形例を示す。図８に示すように、第２生成部３２は複数の第２混合室３６及び複数のエアー噴出部３８を含む。複数の第２混合室３６は、直列に連結される。各第２混合室３６には、エアー噴出部３８がそれぞれ配置される。従って、複数の材料の混合液が、各第２混合室３６内でエアーにより攪拌される。従って、混合液をエアーで攪拌する機会を増大させることができる。その結果、混合液の粘度をより低下させることが可能となる。なお、第２混合室３６の個数は、複数の材料が第１混合室３３で衝突混合してから発泡及び硬化するまでの時間の長さとの関係で決定される。すなわち、複数の材料が衝突混合してから発泡及び硬化するまでの時間が長くなる程、第２混合室３６を多く設けることができる。
【００８３】
（４）本実施形態では、第１混合室３３内で第１混合液が生成され、第２混合室３６内で第２混合液が生成される。しかし、本発明はこれに限定されない。
図９を参照して、第１混合室３３の変形例を説明する。図９は、第１混合室３３の変形例を示す。第１混合室（混合室）３３内では、第１混合液が生成されると共に第２混合液が生成される。エアー噴出部３８は、第１混合室３３内にエアーを噴出する。エアー噴出部３８は、第１混合室３３内で第１混合液に対して、エアーを衝突させるように配置される。エアー噴出部３８は、発射部４０に向けて進行する第１混合液に対してエアーを衝突させる。第１混合室３３内において、第１混合液の進行方向Ｙ１とは異なる方向にエアーを噴出するように、第２噴出部３５が配置される。本実施形態では、第２噴出部３５がエアーを案内する方向と、第１混合液の進行方向Ｙ１との角度θ２が、９０°になるように第２噴出部３５が配置される。なお、角度θ２は、２０°以上、１５０°以下が好ましい。その結果、第２混合液をエアーで攪拌して、第２混合液の粘度を効果的に低下させることができ、かつ、複数の材料をより均質に混合することが可能となる。第１混合室３３は、発射部４０に連通され、発射部４０に通じる。第２混合液は、圧送部２０の圧力によって、発射部４０から発射する。その結果、発射部４０から霧化液７０から噴出する。
以上のように構成することで、第２混合室３６を省略することができ、装置構成を簡素化することができる。また、第２混合室３６を設けないことで、装置をコンパクト化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、断熱材を製造する断熱材製造装置、及び断熱材製造方法の分野に利用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１０    貯留部
２０    圧送部
３０    混合部
３１    第１生成部
３２    第２生成部
３３    第１混合室
３４    第１材料噴出部
３５    第２材料噴出部
３６    第２混合室
３８    エアー噴出部
４０    発射部
４１    通路
４２    絞り部
１００  断熱材製造装置
【図１】
2018138377.tif 000003
【図２】
2018138377.tif 000004
【図３】
2018138377.tif 000005
【図４】
2018138377.tif 000006
【図５】
2018138377.tif 000007
【図６】
2018138377.tif 000008
【図７】
2018138377.tif 000009
【図８】
2018138377.tif 000010
【図９】
2018138377.tif 000011
【図１０】
2018138377.tif 000012
【図１１】
2018138377.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月30日(2017.6.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の材料を混合することで断熱材を製造する断熱材製造装置であって、
前記複数の材料を貯留する貯留部と、
前記貯留部から前記複数の材料を導入し、前記複数の材料を混合して混合液を生成する混合部と、
前記混合液を発射する発射部と
を備え、
前記貯留部への前記複数の材料の供給時と、前記混合液の発射時とで、前記複数の材料の温度が一定であり、
前記混合部は、
前記複数の材料を互いに衝突させ、前記複数の材料が混合した第１混合液を生成する第１生成部と、
前記発射部に向けて進行する前記第１混合液に対し、前記第１混合液の進行方向とは異なる方向にエアーを噴出して前記第１混合液に前記エアーを衝突させ、前記混合液である第２混合液を生成する第２生成部と
を含む、断熱材製造装置。
【請求項２】
前記第１生成部は、
前記発射部に通じる第１混合室と、
各々が前記複数の材料のうちの互いに異なる材料を前記第１混合室内に噴出する複数の材料噴出部と
を含み、
前記複数の材料噴出部から噴出された前記複数の材料が、前記第１混合室内で互いに衝突するように前記複数の材料噴出部が配置され、
前記第２生成部は、
前記第１混合室と前記発射部との間に配置される第２混合室と、
前記エアーを前記第２混合室内に噴出するエアー噴出部と
を含み、
前記第１混合室内から前記第２混合室内に導入された前記第１混合液に対して、前記エアーを衝突させるように前記エアー噴出部が配置される、請求項１に記載の断熱材製造装置。
【請求項３】
前記第１生成部は、
前記発射部に通じる混合室と、
各々が前記複数の材料のうちの互いに異なる材料を前記混合室内に噴出する複数の材料噴出部と
を含み、
前記複数の材料噴出部から噴出された前記複数の材料が、前記混合室内で互いに衝突するように前記複数の材料噴出部が配置され、
前記第２生成部は、
前記エアーを前記混合室内に噴出するエアー噴出部を含み、
前記第１混合室内で前記第１混合液に対して、前記エアーを衝突させるように前記エアー噴出部が配置される、請求項１に記載の断熱材製造装置。
【請求項４】
前記複数の材料を前記混合部へ圧送する圧送部をさらに備え、
前記圧送部が前記複数の材料を圧送する圧力によって、前記発射部が前記混合液を発射する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の断熱材製造装置。
【請求項５】
前記圧送部は、単一の駆動源と、複数の加圧装置とを含み、前記複数の加圧装置の圧力で前記複数の材料を圧送し、
前記駆動源は、前記複数の加圧装置を同時に作動させる、請求項４に記載の断熱材製造装置。
【請求項６】
前記発射部は、
前記混合液が流通する通路と、
前記通路を絞る絞り部と
を含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の断熱材製造装置。
【請求項７】
複数の材料を貯留部に貯留する工程と、
前記貯留部から前記複数の材料を導入し、前記複数の材料を混合して混合液を生成する工程と、
前記混合液を発射部から発射する工程と
を備え、
前記貯留部への前記材料の供給時と、前記混合液の発射時とで、前記材料の温度が一定であり、
前記混合液を生成する工程は、
前記複数の材料を互いに衝突させ、前記複数の材料が混合した第１混合液を生成する工程と、
前記発射部に向けて進行する前記第１混合液に対し、前記第１混合液の進行方向とは異なる方向にエアーを噴出して前記第１混合液に前記エアーを衝突させ、前記混合液である第２混合液を生成する工程と
を含む、断熱材製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
圧送部２０は、複数の材料を圧送する。圧送部２０は、例えば、複数の材料の各々を、２ＭＰａ以上、１５ＭＰａ以下の圧力で圧送する。圧送するとは、ポンプのような加圧装置の圧力で材料を送出することである。具体的には、圧送部２０は、第１ポンプ２１と、第３路２２と、第１弁２３と、第２ポンプ２４と、第４路２５と、第２弁２６と、駆動源２７とを含む。なお、第１弁２３と、第２弁２６とは、吹付部６０の一部を構成する。
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月31日(2017.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の材料を混合することで断熱材を製造する断熱材製造装置であって、
前記複数の材料を貯留する貯留部と、
前記貯留部から前記複数の材料を導入し、前記複数の材料を混合して混合液を生成する混合部と、
前記混合液を発射する発射部と
を備え、
前記貯留部への前記複数の材料の供給時と、前記混合液の発射時とで、前記複数の材料の温度が一定であり、
前記混合部は、
前記複数の材料を互いに衝突させ、前記複数の材料が混合した第１混合液を生成する第１生成部と、
前記第１混合液にエアーを衝突させ、前記混合液である第２混合液を生成する第２生成部と
を含み、
前記第１生成部は、
第１混合室と、
各々が前記複数の材料のうちの互いに異なる材料を前記第１混合室内に噴出する複数の材料噴出部と
を含み、
前記複数の材料噴出部から噴出された前記複数の材料が、前記第１混合室内で互いに衝突するように前記複数の材料噴出部が配置され、
前記第２生成部は、
前記第１混合室と前記発射部との間に配置される第２混合室と、
前記エアーを前記第２混合室内に噴出するエアー噴出部と、
前記第１混合室と前記第２混合室との間に介在する管状の給送路と
を含み、
前記第１混合室内から前記給送路を介して前記第２混合室内に導入され、前記発射部に向けて進行する前記第１混合液に対し、前記第１混合液の進行方向とは異なる方向に前記エアーを噴出して、前記第２混合室内で前記第１混合液に前記エアーを衝突させるように前記エアー噴出部が配置される、断熱材製造装置。
【請求項２】
前記複数の材料を前記混合部へ圧送する圧送部をさらに備え、
前記圧送部が前記複数の材料を圧送する圧力によって、前記発射部が前記混合液を発射する、請求項１に記載の断熱材製造装置。
【請求項３】
前記圧送部は、単一の駆動源と、複数の加圧装置とを含み、前記複数の加圧装置の圧力で前記複数の材料を圧送し、
前記駆動源は、前記複数の加圧装置を同時に作動させる、請求項２に記載の断熱材製造装置。
【請求項４】
前記圧送部は、前記複数の材料の各々を互いに同じ大きさの圧力で圧送する、請求項３に記載の断熱材製造装置。
【請求項５】
前記発射部は、
前記混合液が流通する通路と、
前記通路を絞る絞り部と
を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の断熱材製造装置。
【請求項６】
複数の材料を貯留部に貯留する工程と、
前記貯留部から前記複数の材料を導入し、前記複数の材料を混合して混合液を生成する工程と、
前記混合液を発射部から発射する工程と
を備え、
前記貯留部への前記複数の材料の供給時と、前記混合液の発射時とで、前記複数の材料の温度が一定であり、
前記混合液を生成する工程は、
前記複数の材料を互いに衝突させ、前記複数の材料が混合した第１混合液を生成する工程と、
前記第１混合液にエアーを衝突させ、前記混合液である第２混合液を生成する工程と
を含み、
第１混合室と前記発射部との間には、第２混合室が配置され、
前記第１混合室と前記第２混合室との間には、管状の給送路が介在し、
前記第１混合液を生成する工程は、
前記複数の材料が、前記第１混合室内で互いに衝突するように前記複数の材料を噴出し、
前記第２混合液を生成する工程は、
前記第１混合室内から前記給送路を介して前記第２混合室内に導入され、前記発射部に向けて進行する前記第１混合液に対し、前記第１混合液の進行方向とは異なる方向に前記エアーを噴出して、前記第２混合室内で前記第１混合液に前記エアーを衝突させる、断熱材製造方法。