(57)【要約】【課題】原料２液を十分に混合し攪拌して適量注入することができるとともに、操作が容易であり、小型化および軽量化が容易な硬質発泡ウレタン注入装置を提案すること。【解決手段】原料であるポリオールを主成分とする液とイソシアネートを主成分とする液とをそれぞれ別々に収容する容器２，３と、前記容器から２種類の液体をそれぞれ別々にホース４，５を介して送り出す送り装置６と、前記ホースの端部が接続された注入ガン７とを有し、前記注入ガンには、ポリオールを主成分とする液を移送する流路に加圧エアーを合流させる流路１３ｄが設けられていると共に、前記加圧エアーと合流されたポリオールを主成分とする液とイソシアネートを主成分とする液とを混合して吐出させるミキサー内蔵型のノズル１４が設けられ、且つ、上記２種類の液体の送り装置を制御する手元スィッチ１５が設けられている硬質発泡ウレタン注入装置１とした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬質発泡ウレタンの原料であるポリオールを主成分とする液とイソシアネートを主成分とする液との２種類の液体をそれぞれ別々に収容する容器と、前記容器から２種類の液体をそれぞれ別々にホースを介して送り出す送り装置と、前記２種類の液体をそれぞれ搬送するホースの端部が接続された注入ガンとを有する硬質発泡ウレタン注入装置であって、前記注入ガンには、ポリオールを主成分とする液を移送する流路に加圧エアーを合流させる流路が設けられているとともに、前記加圧エアーと合流されたポリオールを主成分とする液とイソシアネートを主成分とする液とを混合して吐出させるミキサー内蔵型のノズルが設けられ、且つ、上記２種類の液体の送り装置を制御する手元スィッチが設けられていることを特徴とする、硬質発泡ウレタン注入装置。
【請求項２】
上記注入ガンに設けられたミキサー内蔵型のノズルが、スタティックミキサーであることを特徴とする、請求項１に記載の硬質発泡ウレタン注入装置。
【請求項３】
上記注入ガンに設けられたミキサー内蔵型のノズルが、アームロック継手により取り付けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の硬質発泡ウレタン注入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質発泡ウレタンの原料である２種類の液体を混合して施工箇所に注入する、硬質発泡ウレタン注入装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本願発明者等は、先に、新規且つ有用な床下地材の敷設工法を開発し、特許出願（特願２０１４−１４９５０４）を行った。
この床下地材の敷設工法は、板面に貫通孔を設けた発泡合成樹脂製ボードを、レベル調整機能を有する支持脚によって床スラブ上にレベル調整しながら敷設した後、該敷設した発泡合成樹脂製ボードの前記貫通孔を通じて、該発泡合成樹脂製ボードと床スラブとの隙間に、硬質発泡ウレタンを注入して発泡・硬化させるものである。
かかる床下地材の敷設工法によれば、断熱性を有する堅牢な床下地を、熟練の技を必要とすることなく、短い工期で構築することができる。すなわち、断熱性を有する発泡合成樹脂製ボードを床下地材として用いるため、断熱性に優れた床下地を構築することができる。また、発泡合成樹脂製ボードを、レベル調整機能を有する支持脚によって支えるとともに、発泡・硬化した硬質発泡ウレタンにより支えるため、堅牢な床下地を構築することができる。さらに、発泡合成樹脂製ボードのレベル調整は、支持脚が有するレベル調整機能により行うことができるので、モルタルダンゴを押し潰してレベル調整を行うのに比して熟練の技を必要としないものとなり、また硬質発泡ウレタンの硬化は数十分程度で行われるため、工期も短いものとなる。
【０００３】
上記した床下地材の敷設工法を現場においてスムーズに実施するためには、発泡合成樹脂製ボードの貫通孔を通じて、該発泡合成樹脂製ボードと床スラブとの隙間に適量の硬質発泡ウレタンを注入するハンディータイプの装置が必要となる。
そこで、本願発明者等は、現存する種々の硬質発泡ウレタンの注入装置を調査したが、満足できる装置は見出すことが出来なかった。これは、断熱或いは充填等を目的として硬質発泡ウレタンを壁面等に吹き付ける装置（例えば特許文献１，２）にあっては、装置自体が大掛かりであり、重いものとなっており、移動が容易ではなく、取り扱いが困難なものであった。また、泡状に壁面等に勢いよく吹き付けるものであるため、小さな貫通孔を介して硬質発泡ウレタンを適量注入できるものではなかった。また、隙間の補修等を目的とした取り扱いが容易なスプレー缶タイプの装置（例えば特許文献３，４）も存在するが、かかる装置にあっては、容量が少ないという問題があり、また１液性で空気中の水分と反応して硬化させるタイプのものであるため、硬化に時間がかかるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５６２号公報
【特許文献２】特開平７−２４７６０４号公報
【特許文献３】特開２００８−２４６８６８号公報
【特許文献４】特開２００２−１６６２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述した背景技術が有する課題に鑑みなされたものであって、硬質発泡ウレタンの原料２液を十分に混合し攪拌して適量注入することができるとともに、操作が容易であり、小型化および軽量化が容易な硬質発泡ウレタン注入装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するため、本発明は、次の［１］〜［３］に記載した硬質発泡ウレタン注入装置とした。
［１］硬質発泡ウレタンの原料であるポリオールを主成分とする液とイソシアネートを主成分とする液との２種類の液体をそれぞれ別々に収容する容器と、前記容器から２種類の液体をそれぞれ別々にホースを介して送り出す送り装置と、前記２種類の液体をそれぞれ搬送するホースの端部が接続された注入ガンとを有する硬質発泡ウレタン注入装置であって、前記注入ガンには、ポリオールを主成分とする液を移送する流路に加圧エアーを合流させる流路が設けられているとともに、前記加圧エアーと合流されたポリオールを主成分とする液とイソシアネートを主成分とする液とを混合して吐出させるミキサー内蔵型のノズルが設けられ、且つ、上記２種類の液体の送り装置を制御する手元スィッチが設けられていることを特徴とする、硬質発泡ウレタン注入装置。
［２］上記注入ガンに設けられたミキサー内蔵型のノズルが、スタティックミキサーであることを特徴とする、上記［１］に記載の硬質発泡ウレタン注入装置。
［３］上記注入ガンに設けられたミキサー内蔵型のノズルが、アームロック継手により取り付けられていることを特徴とする、上記［１］又は［２］に記載の硬質発泡ウレタン注入装置。
【発明の効果】
【０００７】
上記した本発明に係る硬質発泡ウレタン注入装置は、硬質発泡ウレタンの原料２液を十分に混合し攪拌して適量注入することができるとともに、操作が容易であり、小型化および軽量化が容易な硬質発泡ウレタン注入装置となる。
これは、本発明においては、粘性の高い主剤であるポリオールを主成分とする液に先ず加圧エアーを合流させて混合され易い状態とした後、該加圧エアーと合流されたポリオールを主成分とする液と硬化剤であるイソシアネートを主成分とする液とを混合させるため、原料２液は十分に混合・攪拌されて吐出されることとなる。また、上記原料２液の送り装置を制御する手元スィッチが設けられているので、原料２液の定量供給が容易に実現でき、品質の安定した硬質発泡ウレタンを所定量注入することができるものとなる。更に、この硬質発泡ウレタン注入装置は、原料２液をそれぞれ収容する容器、原料２液の送り装置、注入ガンとから構成され、それぞれを施工内容に応じた容量の小さなコンパクトなものに形成することにより、全体としてその小型化および軽量化を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る硬質発泡ウレタン注入装置の一実施形態を示した概念図である。
【図２】本発明に係る硬質発泡ウレタン注入装置の原料２液をそれぞれ収容する容器および原料２液の送り装置の一実施形態を示した斜視図である。
【図３】本発明に係る硬質発泡ウレタン注入装置の注入ガンの一実施形態を示した概念図である。
【図４】本発明に係る硬質発泡ウレタン注入装置の構成例の一実施形態を示した概念図である。
【図５】図４に示した硬質発泡ウレタン注入装置の吐出中間状態を示した概念図である。
【図６】図４に示した硬質発泡ウレタン注入装置の吐出完了状態を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る硬質発泡ウレタン注入装置の実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１０】
本発明に係る硬質発泡ウレタン注入装置は、硬質発泡ウレタンの原料であるポリオールを主成分とする液（以下、「主剤」という場合もある。）とイソシアネートを主成分とする液（以下、「硬化剤」という場合もある。）との２種類の液体を混合して施工箇所に注入する装置であり、その装置全体の構成の一実施形態としては、図１に示すものである。
【００１１】
図１に示した硬質発泡ウレタン注入装置１は、硬質発泡ウレタンの原料であるポリオールを主成分とする液とイソシアネートを主成分とする液との２種類の液体をそれぞれ別々に収容する容器２，３と、前記容器２，３から２種類の液体をそれぞれ別々にホース４，５を介して送り出す送り装置６と、前記２種類の液体をそれぞれ搬送するホース４，５の端部が接続された注入ガン７とを備えている。また、この硬質発泡ウレタン注入装置１は、コンプレッサー８を使用して加圧エアーを生成し、該加圧エアーをホース９を介して上記注入ガン７へ送るエアー送り装置１０を備えている。
【００１２】
２種類の液体をそれぞれ収容する容器２，３としては、例えばプランジャーポンプを備えた容器（例えば、株式会社千代田商会製、ＣＳ−８シーリングポンプ）を用い、図２に示したように、該容器２，３の図示しないプランジャーを移動させるハンドル１１をエアーシリンダー１２によって動かす構成の送り装置６とし、２種類の液体をそれぞれ別々のホース４，５を介して送り出す構成とすることができる。プランジャーポンプは、高圧移送に適しており、粘性の高い主剤であるポリオールを主成分とする液をも容易に送り出すことができ、またプランジャーをエアーシリンダー１２により作動させる構成とすることにより、定量送り出しが可能となる。更に、ハンドル１１に対するエアーシリンダー１２の作用点位置を調整することにより、プランジャーの移動範囲の調整が可能なため、液の送り出し量の微調整が容易なものとなる。
【００１３】
注入ガン７は、ホース４，５そして９を介して送られてきた硬質発泡ウレタンの原料であるポリオールを主成分とする液とイソシアネートを主成分とする液との２種類の液体および加圧エアーを混合し攪拌して吐出させ、施工箇所に注入するものであり、該注入ガン７には、各流体の流路１３と、ミキサー内蔵型のノズル１４と、上記２種類の液体の送り装置６を制御する手元スィッチ１５が設けられている。注入ガン７の一実施形態の概念的構成を、図３に示す。
【００１４】
図３に示した注入ガン７には、主剤であるポリオールを主成分とする液を移送する流路１３ａ、硬化剤であるイソシアネートを主成分とする液を移送する流路１３ｂ、そして加圧エアーを移送する流路１３ｃが形成されている。そして、その先（下流側）には、主剤であるポリオールを主成分とする液を移送する流路１３ａに加圧エアーを合流させる流路１３ｄが形成され、更にその先（下流側）には、硬化剤であるイソシアネートを主成分とする液を移送する流路１３ｂに前記加圧エアーと合流されたポリオールを主成分とする液を合流させる流路１３ｅが形成されている。そして、合流された硬質発泡ウレタンの原料である２種類の液体および加圧エアーは流路１３ｆを介して、ミキサー内蔵型のノズル１４に圧送される。
【００１５】
注入ガン７に設けられたミキサー内蔵型のノズル１４は、図示した実施形態においてはスタティックミキサーとされており、該スタティックミキサー１４はアームロック継手１６によって取り付けられており、その脱着が容易のものとされている。スタティックミキサー１４に圧送された各種流体は、スタティックミキサー内の複数のブレード１４ａによって効果的に混合・撹拌され、先端ノズル部１４ｂから吐出される。特に、本発明においては、粘性の高い主剤であるポリオールを主成分とする液に加圧エアーを合流させて混合され易い状態とした後に、硬化剤であるイソシアネートを主成分とする液と合流させ、それをスタティックミキサー１４において混合させる構成としているため、原料２液は十分に混合・攪拌されて、ノズル部１４ｂから吐出されることとなる。
【００１６】
注入ガン７に設けられた手元スィッチ１５による上記２種類の液体の送り装置６の制御構成の一実施形態を、図４に示す。この実施形態においては、上記ホース９を介して注入ガン７に送られる加圧エアーを生成するコンプレッサー８を、上記２種類の液体の送り装置６であるエアーシリンダー１２の作動に使用される加圧エアーの生成に共用している。
【００１７】
図４に示したようにコンプレッサー８によって生成された加圧エアーは、二股分岐管１６において分岐され、一方はホース１７を介して注入ガン７に設けられた手元スィッチ１５により操作されるメカニカルバルブ１８の流入ポート１８ａに接続され、メカニカルバルブ１８の流出ポート１８ｂは、ホース１９を介して２位置５ポートの直動パイロットスプリング・リターンバルブ２０の第１のポート２０ａに接続されている。また、上記二股分岐管１６において分岐された他方は、ホース２１を介して上記直動パイロットスプリング・リターンバルブ２０の第２のポート２０ｂに接続されている。直動パイロットスプリング・リターンバルブ２０の第３のポート２０ｃは、ホース２２を介して二股分岐管２３に接続され、二股分岐管２３において分岐された一方は、ホース２４を介して上記２種類の液体の送り装置６であるエアーシリンダー１２の下動ポート１２ａに接続されている。そして、エアーシリンダー１２の上動ポート１２ｂは、ホース２５を介して上記直動パイロットスプリング・リターンバルブ２０の第４のポート２０ｄに接続されている。上記二股分岐管２３において分岐された他方は、ホース２６を介して上記エアーシリンダー１２によって作動されるハンドル１１により操作されるメカニカルバルブ２７の流入ポート２７ａに接続され、メカニカルバルブ２７の流出ポート２７ｂは、ホース９を介して上記注入ガン７に接続され、上記直動パイロットスプリング・リターンバルブ２０、メカニカルバルブ２７が、注入ガン７への加圧エアーの送り装置１０を構成している。なお、加圧エアーを送るホースの適所には流量を調節するニードルバルブ２８が設けられ、また図示は省略したが安全を考慮してリリーフバルブが各種ホースの適所に設けられている。
【００１８】
上記のように構成された硬質発泡ウレタン注入装置１にあっては、注入ガン７に設けられた手元スィッチ１５による操作によって、２種類の液体の送り装置６の制御のみならず、注入ガン７への加圧エアーの送り装置１０の制御をも間接的に行うことができ、その操作性が良好なものとなるとともに、適量の加圧エアーを主剤であるポリオールを主成分とする液に合流させることができるものとなり、更に良好な混合・撹拌状態にある硬質発泡ウレタンを吐出させることができる装置となる。
【００１９】
すなわち、この実施形態の硬質発泡ウレタン注入装置１は、注入ガン７を手に持ち、施工現場で使用するもので、先ず、電源スイッチ（図示せず）を入れて加圧エアーの生成装置であるコンプレッサー８を作動させる。すると、コンプレサー８は加圧エアーを生成し、生成された加圧エアーは、ホース１７，２１，２５を介して注入ガン７に設けられた手元スィッチ１５により操作されるメカニカルバルブ１８、および２種類の液体の送り装置６であるエアーシリンダー１２に流入し、図４に示した待機状態となる。なお、図４において、実線で示したホース経路は加圧エアー等の流体が流れており、破線で示したホース経路は流体が流れていないことをそれぞれ示している。そして、注入ガン７のノズル部１４ｂを、例えば床スラブ上にレベル調整しながら敷設した発泡合成樹脂製ボードの貫通孔に差し込み、注入ガン７に設けられた手元スィッチ１５を引く。
【００２０】
手元スィッチ１５が引かれると、該手元スィッチ１５によってメカニカルバルブ１８の流入ポート１８ａと流出ポート１８ｂとが連通し、ホース１９を介して加圧エアーが直動パイロットスプリング・リターンバルブ２０に第１のポート２０ａから流入し、該バルブ２０の流路を第４のポート２０ｄ側から第３のポート２０ｃ側に変更する。直動パイロットスプリング・リターンバルブ２０の流路変更によって、加圧エアーはホース２２を介して二股分岐管２３に流入し、分岐された一方の加圧エアーはホース２４を介してエアーシリンダー１２の下動ポート１２ａに流入してエアーシリンダー１２を下動させ、図５に示したようにハンドル１１を動かして容器２，３からポリオールを主成分とする液とイソシアネートを主成分とする液とをそれぞれホース４，５を介して注入ガン７に送り出す。また、二股分岐管２３により分岐された他方の加圧エアーは、図５に示したようにホース２６、ハンドル１１により操作されるメカニカルバルブ２７、そしてホース９を介して注入ガン７に送られる。なお、図５において、実線で示したホース経路は加圧エアー等の流体が流れていることを示し、破線で示したホース経路は流体が流れていないことを示している。
【００２１】
上記のようにして注入ガン７に加圧エアーが供給され、ポリオールを主成分とする液とイソシアネートを主成分とする液が供給されると、注入ガン７においては、上記したように粘性の高い主剤であるポリオールを主成分とする液に先ず加圧エアーを合流させて混合され易い状態とした後、硬化剤であるイソシアネートを主成分とする液と合流させ、それをスタティックミキサー１４において混合・撹拌させる構成としているため、原料２液は十分に混合・攪拌されてノズル部１４ｂより吐出される。
【００２２】
エアーシンンダー１２が下がりきり、ハンドル１１の動きが停止すると、容器２，３からの原料２液の送りは停止するとともに、図６に示したようにハンドル１１がメカニカルバルブ２７に当接することにより流入ポート２７ａと流出ポート２７ｂとの連通が遮断され、加圧エアーの注入ガン７への送りも停止する。なお、図６において、実線で示したホース経路は加圧エアー等の流体が流れていることを示し、破線で示したホース経路は流体が流れていないことを示している。これにより、本装置１を用いた、発泡合成樹脂製ボードの貫通孔を介した該発泡合成樹脂製ボードと床スラブとの隙間に適量の硬質発泡ウレタンを注入する作業の１回目は終了する。
【００２３】
続いて、注入ガン７に設けられた手元スィッチ１５を放す。手元スィッチ１５が放されると、メカニカルバルブ１８の流入ポート１８ａと流出ポート１８ｂとの連通が遮断され、ホース１９を介した加圧エアーの直動パイロットスプリング・リターンバルブ２０への流入が途絶え、該バルブ２０の流路が第３のポート２０ｃ側から第４のポート２０ｄ側に切り替わる。直動パイロットスプリング・リターンバルブ２０の上記流路変更によって、加圧エアーはホース２５を介してエアーシリンダー１２の上動ポート１２ｂに流入し、エアーシリンダー１２が上動して下がったハンドル１１を押し上げるとともに、ハンドル１１が当接することにより流路が遮断されていたメカニカルバルブ２７の流入ポート２７ａと流出ポート２７ｂとが連通し、図４に示した待機状態に装置は戻る。そして、注入ガン７のノズル部１４ｂを、発泡合成樹脂製ボードの次の貫通孔に差し込み、再び注入ガン７に設けられた手元スィッチ１５を引くと、上記した操作が繰り返され、該貫通孔を介した適量の硬質発泡ウレタン注入作業が行われる。
【００２４】
上記したように、この実施形態に係る装置１においては、注入ガン７に設けられた手元スィッチ１５による操作によって、２種類の液体の送り装置６の制御のみならず、注入ガン７への加圧エアーの送り装置１０の制御をも間接的に行うことができ、その操作性が更に良好なものとなるとともに、適量の加圧エアーを主剤であるポリオールを主成分とする液に合流させることができるものとなり、更に良好な混合・撹拌状態にある硬質発泡ウレタンを吐出させることができる装置となる。
【００２５】
また、この実施形態の硬質発泡ウレタン注入装置１は、原料２液が注入ガン７の流路１３の内部で殆ど混合されず、スタティックミキサー１４において主に混合・撹拌させ、直ぐに吐出させるものであるので、施工中に注入ガン７が詰まってしまうようなことは殆どない。更に、注入ガン７は、使用後、加圧エアーを空噴きすることにより、流路１３およびスタティックミキサー１４の内部に残った液体を吹き飛ばすことにより内部が詰まらないように清掃することができ、さらにはアームロック継手１６により取り付けられたスタティックミキサー１４を取り外し、容易に洗浄することができる。
【００２６】
以上、本発明に係る硬質発泡ウレタン注入装置の実施形態を詳細に説明したが、本発明は、何ら既述の実施形態に限定されるものではなく、さまざまに態様を変更して実施することが可能である。
特に、２種類の液体の送り装置６の構成、また注入ガン７に設けられた手元スィッチ１５による上記２種類の液体の送り装置６の制御構成は、一例を示したに過ぎず、例えば電動シリンダー、電動ポンプ等の電動駆動によって２種類の液体の送り装置６を構成し、該電動駆動の送り装置６を制御する手元スィッチ１５として、電力供給時間を定めたタイマーを作動させるものとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明に係る硬質発泡ウレタン注入装置は、硬質発泡ウレタンの原料２液を十分に混合し攪拌して適量注入することができるとともに、操作が容易であり、小型化および軽量化が容易な硬質発泡ウレタン注入装置となるため、板面に貫通孔を設けた発泡合成樹脂製ボードを、レベル調整機能を有する支持脚によって床スラブ上にレベル調整しながら敷設した後、該敷設した発泡合成樹脂製ボードの前記貫通孔を通じて、該発泡合成樹脂製ボードと床スラブとの隙間に硬質発泡ウレタンを注入して発泡・硬化させる床下地材の敷設工法を実施するにあたって、上記発泡合成樹脂製ボードの貫通孔を通じて、該発泡合成樹脂製ボードと床スラブとの隙間に適量の硬質発泡ウレタンを注入する装置として好適に用いることができる。また、これ以外にも、トンネル、法面等に存在する亀裂の充填施工、化学プラントのタンクや配管の断熱施工等、さまざまな現場での比較的小規模の充填・断熱施工に使用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１    硬質発泡ウレタン注入装置
２    ポリオールを主成分とする液を収納する容器
３    イソシアネートを主成分とする液を収容する容器
４    ポリオールを主成分とする液を搬送するホース
５    イソシアネートを主成分とする液を搬送するホース
６    ２液の送り装置
７    注入ガン
８    コンプレッサー
９    加圧エアーを搬送するホース
１０    加圧エアーの送り装置
１１    ハンドル
１２    エアーシリンダー
１２ａ    下動ポート
１２ｂ    上動ポート
１３    流路
１３ａ    ポリオールを主成分とする液を移送する流路
１３ｂ    イソシアネートを主成分とする液を移送する流路
１３ｃ    加圧エアーを移送する流路
１３ｄ    ポリオールを主成分とする液を移送する流路に加圧エアーを合流させる流路
１３ｅ    イソシアネートを主成分とする液を移送する流路に加圧エアーと合流されたポリオールを主成分とする液を合流させる流路
１３ｆ    合流された硬質発泡ウレタンの原料である２種類の液体および加圧エアーを移送する流路
１４    ミキサー内蔵型のノズル（スタティックミキサー）
１４ａ    ブレード
１４ｂ    ノズル部
１５    手元スィッチ
１６    二股分岐管
１７    ホース
１８    メカニカルバルブ
１８ａ    流入ポート
１８ｂ    流出ポート
１９    ホース
２０    直動パイロットスプリング・リターンバルブ
２０ａ    第１のポート
２０ｂ    第２のポート
２０ｃ    第３のポート
２０ｄ    第４のポート
２１    ホース
２２    ホース
２３    二股分岐管
２４    ホース
２５    ホース
２６    ホース
２７    メカニカルバルブ
２７ａ    流入ポート
２７ｂ    流出ポート
【図１】
2017074680.tif 000003
【図２】
2017074680.tif 000004
【図３】
2017074680.tif 000005
【図４】
2017074680.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017074680.tif 000008