(57)【要約】【課題】複数の液体からなるポリウレタン原料などを混合して吐出する際に、混合液体の吐出量低下を生じることなく混合性を高めることができ、しかもメンテナンスが容易な混合液体吐出装置を提供する。【解決手段】複数の液体を混合する混合部３１と、混合液体の吐出用開口部５９と、前記混合部３１と前記吐出用開口部５９を連通する吐出流路５６と備え、かつ前記吐出流路５６内へ撹拌用気体を吹き込むための気体吹き込み口５５を、前記吐出流路５６の周壁に備え、前記吐出流路５６を通過中の混合液体に前記気体吹き込み口５５から撹拌用気体を吹き込んで前記混合液体の撹拌を行い、撹拌後の前記混合液体が前記吐出用開口部５９から吐出するようにした。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の液体を混合する混合部と、混合液体の吐出用開口部と、前記混合部と前記吐出用開口部を連通する吐出流路とを備え、前記混合部で混合された混合液体が前記吐出流路を経て前記吐出用開口部から吐出される混合液体吐出装置において、
前記吐出流路内へ撹拌用気体を吹き込むための気体吹き込み口を、前記吐出流路の周壁に備えた構成からなり、
前記吐出流路を通過中の混合液体に前記気体吹き込み口から撹拌用気体を吹き込んで前記混合液体の撹拌を行い、撹拌後の前記混合液体を前記吐出用開口部から吐出するようにしたことを特徴とする混合液体吐出装置。
【請求項２】
前記吐出流路の周壁の周方向に沿って複数の前記気体吹き込み口を配設し、前記複数の気体吹き込み口から前記撹拌用気体を、前記吐出流路の前記混合液体内に吹き込むようにしたことを特徴とする請求項１に記載の混合液体吐出装置。
【請求項３】
前記吐出流路の内径を、前記気体吹き込み口の形成された位置よりも前記吐出用開口部側で小さくしたことを特徴とする請求項１または２に記載の混合液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の液体を混合して吐出する混合液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ポリウレタン原料は、ポリオール成分（Ａ液とも称される）と、イソシアネート成分（Ｂ液とも称される）で構成され、前記ポリオール成分とイソシアネート成分を、混合液体吐出装置で混合させた後、所要場所や型等に吐出させることにより、ポリウレタン樹脂とされる。
【０００３】
従来、前記混合液体吐出装置として、図６に示すものが知られている。図示の混合液体吐出装置７０は、ロッド駆動部７１、混合部７３、ノズル部７５を備え、前記ロッド駆動部７１及び前記混合部７３に形成されたロッドスライド孔７６に前進後退可能にロッド７７が挿入され、前記ロッド７７の後側に配設されたスプリングＳによって前記ロッド７７が前進状態とされ、前記ロッド駆動部７１の前側に形成されたエア供給孔から前記ロッド駆動部７１へエアを供給することにより前記ロッド７７が後退するようになっている。前記混合部７３は、その周壁に内外を貫通するＡ液供給口７８が形成されると共に、前記Ａ液供給口７８と対向する位置にＢ液供給口８０が形成されている。前記ノズル部７５は、先端に吐出用開口部８５を備え、前記混合部７３のロッドスライド孔７６と前記吐出用開口部８５を連通する吐出流路８４が内部に形成されている。また、前記Ａ液供給口７８にはＡ液タンク８５が接続され、他方、前記Ｂ液供給口８０にはＢ液タンク８６が接続され、前記各液のタンク８５，８６と各液の供給口７８，８０が接続された流路の途中には、それぞれのタンクへの戻り流路が分岐形成され、さらに前記分岐経路にはそれぞれ開閉弁７９，８１が設けられている。
【０００４】
前記構成の混合液体吐出装置７０は、前記ロッド駆動部７１の後側のスプリングＳによって前記ロッド７７が前進した状態時（図６の（Ａ）、非吐出状態時）には、前記Ａ液供給口７８及びＢ液供給口８０が、それぞれ前記ロッド７の外周面によって塞がれると共に、前記開閉弁７９，８１が開かれた状態とされ、前記Ａ液タンク８５及びＢ液タンク８６からポンプ（図示せず）によって供給されるＡ液及びＢ液が、前記戻り流路を通ってそれぞれのタンクへ戻る循環をする。それに対して、前記ロッド駆動部７１の前部側へエアが供給されると（図６の（Ｂ）、吐出状態時）、前記ロッド７７が後退して前記Ａ液供給口７８及びＢ液供給口８０の位置よりもロッド７７の先端が後方位置となって、前記Ａ液供給口７８及び前記Ｂ液供給口８０が前記ロッドスライド孔７６の内面の対向位置で開口した状態となり、また前記開閉弁７９，８１については閉じた状態とされ、それにより、前記Ａ液及びＢ液は各タンク８５，８６へ戻ることなく前記混合部７３内に至り、前記ロッドスライド孔７６内で衝突して混合され、混合液体となる。前記混合液体は、前記ノズル部７５の吐出流路８４を通って先端の吐出用開口部８５から吐出される。
【０００５】
前記混合液体がポリウレタン原料のようにＡ液とＢ液が混合されて反応するような場合、前記混合液体の混合が不十分であると、Ａ液とＢ液の反応不良を生じ、得られるポリウレタン樹脂の物性が低下したり、ポリウレタン樹脂自体が形成されなかったりすることがある。
【０００６】
なお、前記混合液体吐出装置７０において混合を高める方法として、前記Ａ液供給口７８と前記Ｂ液供給口８０の径（オリフィス径）を小さくして、前記Ａ液とＢ液の衝突速度を高める方法がある。しかし、前記オリフィス径を小さくすると、前記吐出用開口部８５からの混合液体の吐出量が減少し、生産効率が低下する問題がある。それに対し、生産効率を高めるために前記オリフィス径を大にすると、前記Ａ液とＢ液の衝突速度が低下して混合不良を生じやすくなる。
【０００７】
また、他の方法として、前記Ａ液とＢ液の衝突混合後の混合液体をスタティックミキサーに通して混合液体を撹拌し、それによって混合の向上と大量吐出の両方を可能にすることも考えられるが、その場合には、吐出終了後にスタティックミキサーの洗浄を行わないと、スタティックミキサーに付着した混合液体が反応硬化して、その後スタティックミキサーの撹拌性能が低下したり撹拌が不能になったりして、混合の向上を期待できなくなる。したがって、この方法においては、吐出後にスタティックミキサーの洗浄が必要となるため、メンテナンスが面倒になる問題がある。
【０００８】
また、混合前のポリオール成分とイソシアネート成分のそれぞれにエアを供給してポリオール成分とイソシアネート成分にエアを含ませた後、前記エアを含んだポリオール成分とイソシアネート成分を混合するようにしたウレタン発泡装置が提案されている。しかし、混合前のポリオール成分とイソシアネート成分にエアを含ませるようにしたウレタン発泡装置は、得られるウレタン発泡体に独立気泡が形成されるのを防止するためにエアを供給しており、ポリオール成分とイソシアネート成分の撹拌混合を向上させるものではなかった。
【特許文献１】特開２００１−１２１５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明は前記の点に鑑みなされたもので、混合液体の吐出量の低下を生じることなく撹拌混合を高めることができ、しかもメンテナンスが容易な混合液体吐出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、複数の液体を混合する混合部と、混合液体の吐出用開口部と、前記混合部と前記吐出用開口部を連通する吐出流路とを備え、前記混合部で混合された混合液体が前記吐出流路を経て前記吐出用開口部から吐出される混合液体吐出装置において、  前記吐出流路内へ撹拌用気体を吹き込むための気体吹き込み口を、前記吐出流路の周壁に備えた構成からなり、前記吐出流路を通過中の混合液体に前記気体吹き込み口から撹拌用気体を吹き込んで前記混合液体の撹拌を行い、撹拌後の混合液体を前記吐出用開口部から吐出するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、前記吐出流路の周壁の周方向に沿って複数の前記気体吹き込み口を配設し、前記複数の気体吹き込み口から前記撹拌用気体を、前記吐出流路の前記混合液体内に吹き込むようにしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記吐出流路の内径を、前記気体吹き込み口の形成された位置よりも前記吐出用開口部側で小さくしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、混合部で混合された混合液体が吐出用開口部へ向けて吐出流路を流動中の間に、撹拌用気体を混合液体に吹き込んで混合液体を撹拌させ、再度混合させることができるため、混合がより確実に行われた混合液体を吐出用開口部から吐出させることができ、混合不良による不具合の発生を低減することができる。しかも、混合部では混合効率の向上を目的として液体供給口の径（オリフィスの径）を小さくする必要がないため、混合液体の吐出量が少なくなることもなく、大量吐出が可能であり、生産効率を向上させるこができる。さらに、吐出流路に撹拌用気体を吹き込む構成のため、吐出後には気体吹き込み口や吐出流路及び吐出用開口部を洗浄する必要もなく、メンテナンスが容易である。
【００１４】
請求項２の発明によれば、吐出流路の周壁の周方向に沿って複数の前記気体吹き込み口を配設し、複数の気体吹き込み口から撹拌用気体を吐出流路の混合液体内に吹き込むため、混合液体の撹拌効率が向上し、混合不良による不具合の発生をより確実に低減することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、吐出流路の内径を、気体吹き込み口の形成された位置よりも吐出用開口部側で小さくしたため、吐出流路を流動する混合液体は、撹拌用気体が吹き込まれた後に流速が増大して吐出用開口部から勢いよく吐出されることになり、作業者が所望の場所を狙って混合液体を吐出させやすくなる。しかも、混合液体は、撹拌用気体が吹き込まれた後に、狭くなった吐出流路内を通過することになるため、その際の流れの変化によって混合撹拌効果を増大させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下この発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の一実施例にかかる混合液体吐出装置の側面図、図２は同実施例の混合液体吐出装置の正面図、図３は図１及び図２の３−３断面図、図４は同実施例におけるノズル部の構成部品を一側から眺めた斜視図、図５は同実施例におけるノズル部の構成部品を図４とは反対側から眺めた斜視図である。
【００１７】
図１及び図２に示した混合液体吐出装置１０は、ウレタン原料の吐出装置として好適なもので、Ａ液（ウレタン原料の場合にはポリオール成分）とＢ液（ポリオール原料の場合にはイソシアネート成分）の二液を混合し、その混合液からなるウレタン原料を吐出させる装置である。図示の混合液体吐出装置１０は、把持部１１、ロッド駆動部２１、混合部３１及びノズル部４１を備え、前記把持部１１を作業者が把持して前記ノズル部４１から混合液を吐出させるガンタイプのものである。
【００１８】
前記把持部１１は、作業者が把持可能な形状及びサイズからなり、下部にはロッド駆動部２１にロッド操作用気体を供給するための気体供給ホース１２が接続され、また前部には吐出開始操作レバー１３が前後揺動可能に設けられている。前記吐出開始操作レバー１３を後方側へ引くことにより吐出操作スイッチ１４が押されて前記ノズル部４１から混合液体が吐出する。なお、前記ロッド操作用気体の供給ホース１２は、気体供給装置、この例ではエア供給装置（エアコンプレッサー）と接続される。
【００１９】
前記ロッド駆動部２１は、前記把持部１１の上部に前記把持部１１とは略直交方向に設けられている。前記ロッド駆動部２１は、図６に示した従来の混合液体吐出装置７０のロッド駆動部７１と同様の構成からなり、前記ロッド駆動部２１内に前後方向に形成されたロッドスライド孔にロッド２２が挿入され、前記ロッド２２の後側に配設されたスプリングによってロッド２２が前進し、前記ロッド操作用気体の供給ホース１２から前記ロッド駆動部２１の前側に供給される気体（この実施例ではエア）によって、前記ロッド２２が後退可能とされている。前記ロッド操作用気体の供給ホース１２からの気体は、前記吐出開始操作レバー１３が前方に位置する平常時（非吐出時）には、前記ロッド駆動部２１への気体供給が停止状態となり、前記ロッド２２が前記スプリングによって前方へ移動した状態になる（図６の（Ａ）と同様の状態）。それに対して前記吐出開始操作レバー１３が後方に引かれた吐出時には、前記ロッド操作用気体の供給ホース１２からの気体は、前記ロッド駆動部２１の前側へ供給されて前記ロッド２２を後退させる（図６の（Ｂ）と同様の状態）。また、前記ロッド２２の前部は後記する混合部３１のロッドスライド孔に位置するようにされる（図６の（Ａ），（Ｂ）と同様）。
【００２０】
前記混合部３１は、図６の混合部７３と同様の構成からなり、ブロック体３１ａの中央内部に前記ロッド２２の前部が挿通されるロッドスライド孔が前後方向に貫通形成され、前記混合部３１におけるロッドスライド孔の内周面には対向する位置にＡ液供給口とＢ液供給口が形成されている。また、前記混合部３１には、前記Ａ液供給口から外部に至るＡ液供給路３２と、前記Ｂ液供給口から外部に至るＢ液供給路３４がそれぞれ形成されている。前記Ａ液供給路３２は、Ａ液の収容されたＡ液タンクＴａに接続され、ポンプによってＡ液タンクＴａからＡ液供給路３２へ加圧されたＡ液が供給される。前記Ａ液タンクＴａからの途中にはＡ液タンクＴａへの戻り流路が分岐して形成され、さらに戻り流路に開閉弁３３が設けられている。また、前記Ｂ液供給路３４は、Ｂ液の収容されたＢ液タンクＴｂに接続され、ポンプによってＢ液タンクからＢ液供給路３４へ加圧されたＢ液が供給される。前記Ｂ液タンクＴｂからの途中にはＢ液タンクＴｂへの戻り流路が分岐して形成され、さらに戻り流路に開閉弁３５が設けられている。
【００２１】
前記混合部３１は、前記ロッド２２の前進状態時（非吐出状態時）、前記ロッド２２の外周面によって前記Ａ液供給口及びＢ液供給口が塞がれ、前記混合部３１内へのＡ液及びＢ液の供給が阻止される。その際、前記開閉弁３３，３５が開かれた状態とされ、前記Ａ液及びＢ液が各タンクＴａ，Ｔｂへ戻る循環をする（図６の（Ａ）と同様の状態）。それに対し、前記ロッド２２の後退状態時（吐出状態時）では、前記ロッド２２の先端が前記Ａ液供給口及びＢ液供給口よりも後退した位置となって、前記Ａ液供給口及びＢ液供給口が開放され、それと同時に前記開閉弁３３，３５が閉じられることによって、Ａ液とＢ液が前記混合部３１内に供給されて衝突し、前記衝突により混合された混合液体が形成される。
【００２２】
前記ノズル部４１は、前記混合部３１の前面側に筒状のアタッチメント３７を介して取り付けられている。前記ノズル部４１は、図３ないし図５からよりよく理解されるように、前記混合部３１側となる円盤状の第一部材４２と、中間に配置される円盤状の第二部材５１と、前記混合部３１側とは反対の前方側に配置される円盤状の第三部材５７と、前記第一部材４２と前記第二部材５１間に挟持されるＯ−リング６５とよりなる。前記第一部材４２、前記第二部材５１及び前記第三部材５７は、それぞれ外周縁近くに所定間隔で形成されたボルト挿通孔４３，５２，５８を利用してボルト６６とナット６７で一体に組み合わされる。
【００２３】
前記第一部材４２は、中心位置に前記混合部３１のロッド挿通孔と連通する第一吐出流路４４が貫通形成されている。前記第一部材４２の混合部側の面４２ａには前記アタッチメント３７への取付筒部４５が形成され、前記取付筒部４５の内周面に前記アタッチメント３７の外周面に形成されたネジと螺合するネジ４６が刻設されている。それに対し、前記第一部材４２の第二部材側の面４２ｂには、前記第一吐出流路４４の外周を包囲するように環状凹部４７が形成され、前記環状凹部４７の外周を包囲するようにＯ−リング嵌着溝４８が形成されている。また、前記第一部材４２の側面には、気体吹き込みノズル４８が設けられ、前記気体吹き込みノズル４８と前記環状凹部４７を連通する気体供給流路４９が前記第一部材４２内に形成されている。前記気体吹き込みノズル４８には撹拌気体供給装置（本実施例ではエアコンプレッサー）６９が接続される。
【００２４】
前記第二部材５１は、中心位置に前記第一部材４２の第一吐出流路４４と連通する第二吐出流路５３が形成されている。前記第二吐出流路５３の内径は、前記第一吐出流路４４よりも小径とされると共に、第一部材側の面５１ａから第三部材側の面５１ｂへ向けて拡開した形状とされている。本実施例では、前記第一吐出流路４４の内径が８ｍｍであるのに対し、前記第二吐出流路５３の内径は前記第一部材側の面５１ａで６ｍｍとされている。前記第二部材５１の第一部材側の面５１ａには、前記第二吐出流路５３の後端から放射状に複数の気体導入溝５４が形成されている。前記第一部材４２と前記第二部材５１が組み合わされることによって、前記第一部材４２の前記第二部材側の面４２ｂにおける前記第一吐出流路４４の前端面４４ａと、前記気体導入溝５４との間に気体吹き込み口５５が形成され、前記気体吹き込み口５５が、前記第一吐出流路４４及び前記第二吐出流路５３で構成される吐出流路５６の周壁（内周面）５６ａに周方向に沿って複数配設される。また、前記気体導入溝５４の長さは、前記第一部材４２と前記第二部材５１が組み合わされた際に、前記環状凹部４７の部分に前記気体導入溝５４の一部が位置する長さにされ、それによって、前記気体吹き込みノズル４８から前記環状溝５４を経て前記気体吹き込み口５５に至る気体吹き込み流路が形成され、前記吐出流路５６に撹拌用気体を吹き込むことが可能となる。
【００２５】
前記第三部材５７は、中心位置に吐出用開口部５９が形成されている。前記第一部材４２、前記第二部材５１及び前記第三部材５７は、図３のように組み合わされて前記ノズル部４１とされることによって、前記第一吐出流路４４と前記第二吐出流路５３が連通して前記吐出流路５６が形成され、さらに前記吐出流路５６の先端に前記吐出用開口部５９が位置して前記吐出流路５６から前記吐出用開口部５９に至る一連の混合液流路が形成される。
【００２６】
このようにして構成された前記混合液体吐出装置１０は、前記吐出流路５６の周壁の気体吹き込み口５５から撹拌用気体としてのエアが前記吐出流路５６内に吹き込まれる。また、前記吐出開始操作レバー１３を引くと、前記Ａ液とＢ液が前記混合部３１で混合され、その混合後の混合液体が前記ノズル部４１の吐出流路５６を流動し、その際に前記吐出流路５６の周壁の気体吹き込み口５５から撹拌用気体としてのエアが前記吐出流路５６内の混合液体内に吹き込まれ、撹拌用気体によって混合液体が撹拌され、再混合される。前記再混合された混合液体は、前記撹拌用気体の吹き込まれる位置よりも前記吐出用開口部５９側で前記吐出流路５６の内径が小になっているため、前記小径部分を通過する際に混合液体の流速が増大し、前記吐出用開口部５９から勢いよく吐出される。
【００２７】
また、前記混合液体吐出装置１０からポリウレタン原料を吐出することにより形成されたポリウレタン発泡体は、Ａ液とＢ液の混合が十分に行われているため、従来の混合液体吐出装置を用いて形成された場合よりもセルサイズが小さくなり、また混合ムラに起因する縞模様や部分的な接着性を有しない、品質の良好なものとなる。
【００２８】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、前記実施例では、吐出流路を第一吐出流路と第二吐出流路に分割し、第一吐出流路と第二吐出流路の境界部に気体吹き込み口を形成したが、吐出流路を一つの筒状部で構成し、前記筒状部に貫通孔からなる気体吹き込口を形成してもよい。また、前記実施例では、気体吹き込み口を吐出流路の周壁に周方向に沿って複数形成し、前記複数の気体吹き込み口から撹拌用気体を吹き込むことによって撹拌効果を高めたが、気体吹き込み口を一つにしたり、第一吐出流路と第二吐出流路の境界部に全周にわたって隙間を形成し、前記隙間からなる環状の気体吹き込み口を吐出流路の外周に設けて、前記環状の気体吹き込み口から吐出流路内の混合液体に撹拌用気体を吹き込むようにしたりしてもよい。さらに、本発明は三液以上を混合する装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例にかかる混合液体吐出装置の側面図である。
【図２】同実施例の混合液体吐出装置の正面図である。
【図３】図１及び図２の３−３断面図である。
【図４】同実施例におけるノズル部の構成部品を一側から眺めた斜視図である。
【図５】同実施例におけるノズル部の構成部品を図４とは反対側から眺めた斜視図である。
【図６】従来の混合液体吐出装置の概略を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  混合液体吐出装置
１１  把持部
２１  ロッド駆動部
３１  混合部
４１  ノズル部
５５  気体吹き込み口
５６  吐出流路
５９  混合液体の吐出用開口部
【図１】
2005231092.tif 000003
【図２】
2005231092.tif 000004
【図３】
2005231092.tif 000005
【図４】
2005231092.tif 000006
【図５】
2005231092.tif 000007
【図６】
2005231092.tif 000008