JP2000102751A - 現場発泡用ウレタン施工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送や取り扱いが容易であるとともに、常
時、各液状発泡原料の計量が正確に行われているか否か
を簡単に確認することができる現場発泡用ウレタン施工
装置を提供する。 【解決手段】 所定比率で混合される複数の液状発泡原
料を供給する原料供給部１１と、各液状発泡原料を所定
量圧送するプランジャポンプ２２，２３と、各液状発泡
原料を加熱する一次加熱部３１と、各液状発泡原料の前
記プランジャポンプ２２，２３の作動に起因して生じる
脈動を吸収するアキュムレータ４１，４２と、二次加熱
用の加熱ホース５１，５２を介して接続された攪拌・吐
出部６１とを備えた現場発泡用ウレタン施工装置１０に
おいて、各液状発泡原料の流量を測定するための流量計
７１，７２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、軽量盛土工法等
に用いられる現場発泡用ウレタン施工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】舗装路の拡幅工事や急傾斜地における舗
装路の建設等の際に硬質の発泡ウレタンを地盤上に形成
する軽量盛土施工等のように、現場で液状発泡原料を吐
出・発泡する施工法がある。この工法においては、一般
的に、図２に示すような現場発泡用ウレタン施工装置９
０がトラック等で現場へ搬送されて使用されている。

【０００３】この現場発泡用ウレタン施工装置９０は、
複数の液状発泡原料、通常はポリオール成分とイソシア
ネート成分の２液を所定温度にして所定温度で混合し吐
出させることにより発泡ウレタンを形成するものである
が、現場での使用を考慮して取り扱い簡易で，小型及び
軽量性に優れ，しかも搬送が容易であること等が要求さ
れる。そのため、当該現場発泡用ウレタン施工装置９０
は、工場内における発泡ウレタン施工装置とは異なり、
必要最低限の機能しか持ち合わせていないのが普通であ
る。

【０００４】すなわち、従来の現場発泡用ウレタン施工
装置９０は、ポリオール成分とイソシアネート成分をそ
れぞれ別々に収容する原料用ドラム９２，９３と供給用
ポンプ９４，９５を有する原料供給部９１と、該原料供
給部９１から供給された各液状発泡原料を所定量圧送す
るプランジャポンプ９７，９８からなる加圧・計量部９
６と、前記プランジャポンプ９７，９８から所定量圧送
された各液状発泡原料を一次加熱するプライマリーヒー
ター１００，１０１等で構成される一次加熱部９９と、
一次加熱された各液状発泡原料の前記プランジャポンプ
９７，９８の作動に起因して生じる脈動を吸収するアキ
ュムレータ１０２，１０３と、該アキュムレータ１０
２，１０３と二次加熱用の加熱ホース１０４，１０５を
介して接続された攪拌・吐出部１０６とを備えた構成か
らなる。なお、図示の符号１０７，１０８は前記原料供
給部９１の供給用ポンプ９４，９５とプランジャポンプ
９７，９８をそれぞれ接続する第１ホース、１０９，１
１０はプランジャポンプ９７，９８とプライマリーヒー
ター１００，１０１とをそれぞれ接続する第２ホース、
１１１，１１２はプライマリーヒーター１００，１０１
とアキュムレータ１０２，１０３とをそれぞれ接続する
第３ホースである。

【０００５】ところで、前記発泡ウレタンの施工におい
ては、得られる発泡ウレタンの物性をムラなく良好にす
るため、各液状発泡原料の混合比率、具体的にはポリオ
ール成分とイソシアネート成分の混合比率を、常時、狂
いなく正確に制御することが要求される。

【０００６】上記従来の現場発泡用ウレタン施工装置９
０では、前記プランジャポンプ９７，９８により各液状
発泡原料を各々所定容積押し出しているため、各液状発
泡原料の混合比率は理論的には常に一定となるはずであ
る。しかしながら、前記プランジャポンプ９７，９８に
おいては、シリンダ内のプランジャが連続往復動するこ
とによってシリンダ内の液状発泡原料を押し出す構造か
らなるため、液状発泡原料の粘度変化により、プランジ
ャの動きに少なからず影響を受けるのが避けられない。
例えば、液状発泡原料の粘度が高くなるとプランジャの
動きが悪くなって、一定時間内におけるプランジャの往
復距離が少なくなり、液状発泡原料の押し出し量が減少
するようになる。

【０００７】特に、上記現場発泡用ウレタン施工装置９
０においては、前記原料用ドラム９２，９３からプラン
ジャポンプ９７，９８の間で各液状発泡原料の温度が変
化して各液状発泡原料の粘度が変動した場合、両プラン
ジャポンプ９７，９８の各プランジャにおける一定時間
の往復動距離が本来の値から変化し、プランジャポンプ
９７，９８による各液状発泡原料の押し出し量が本来の
値から外れて前記混合比率に狂いを生じるおそれがあ
る。しかも、上記現場発泡用ウレタン施工装置９０にお
いては、原料用ドラム９２，９３に収容されるポリオー
ル成分とイソシアネート成分は、粘度が大きく異なって
いて温度変化による粘度の変動も異なるため、前記混合
比率の狂いを生じ易かった。

【０００８】それに加えて、前記原料用ドラム９２，９
３の開口部や第１ホース１０７，１０８若しくは第２ホ
ース１０９，１１０並びに第３ホース１１１，１１２、
さらには攪拌・吐出部１０６のノズル等で各液状発泡原
料（特にイソシアネート成分）が湿気により反応して結
晶が生成し、各部の流れが悪くなることがあり、それに
よっても前記混合比率の狂いを生じるおそれがある。

【０００９】ところが、上記従来の現場発泡用ウレタン
施工装置９０においては、各液状発泡原料が正確に計量
され、所定比率で混合されているか否かは、吐出した混
合発泡原料の状態、あるいは発泡後の発泡ウレタンの状
態により判断するしかないのが現状である。そのため、
前記混合比率の狂いを発見するのが遅れて、不良の発泡
ウレタンを現場で多量に形成したり、あるいは積層形成
した発泡ウレタンの下方に混合比率の狂った発泡ウレタ
ンが埋設され、再施工するのに手間取るようになる。な
お、上記プランジャポンプに代えて精度の高いギヤポン
プ等を用いることも、現場発泡用ウレタン施工装置に求
められる搬送性や軽量性等の点から好ましいものではな
かった。また、各液状発泡原料の温度変化に伴う粘度の
変動を防ぐため、各原料用ドラム９２，９３全体を温調
装置等により温調して該ドラム９２，９３内の各液状発
泡原料の粘度を一定にすることも考えられるが、その場
合には、当該現場発泡用ウレタン施工装置９０が、複雑
になったり、大型化してしまうといった問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、前記の点
に鑑み提案されたものであって、搬送や取り扱いが容易
であるとともに、常時、各液状発泡原料の計量が正確に
行われているか否かを簡単に確認することができる現場
発泡用ウレタン施工装置を提供しようとするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の原料用ドラムから所定比率で混合される各液状発泡原
料を汲み上げる原料供給部と、該原料供給部から供給さ
れた各液状発泡原料を所定量圧送するプランジャポンプ
と、該プランジャポンプから圧送された各液状発泡原料
を加熱する一次加熱部と、各液状発泡原料の前記プラン
ジャポンプの作動に起因して生じる脈動を吸収するアキ
ュムレータと、該アキュムレータに二次加熱用の加熱ホ
ースを介して接続された攪拌・吐出部とを備えた現場発
泡用ウレタン施工装置において、各液状発泡原料の流量
を測定するための流量計を設けたことを特徴とする。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１において、前
記流量計をアキュムレータと加熱ホースの間に設けたこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１または２にお
いて、前記流量計に、該流量計で測定された各液状発泡
原料の流量測定値から吐出混合発泡原料の混合比率を算
出するデータ処理装置と、前記算出された混合比率が所
定範囲外となった場合を知らせる警報装置を接続したこ
とを特徴とする。

【００１４】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかにおいて、前記流量計に、測定された各液状発泡
原料の流量測定値を記録する記録計が接続されたことを
特徴とする。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下添付の図面に従ってこの発明
を詳細に説明する。図１はこの発明に係る現場発泡用ウ
レタン施工装置の一実施例の構成を概略的に表す図であ
る。

【００１６】図１に示す現場発泡用ウレタン施工装置１
０は、舗装路の拡幅工事や急傾斜地における舗装路の建
設等の際に硬質の発泡ウレタンを地盤上に形成する軽量
盛土施工等、現場で液状発泡原料を吐出・発泡して発泡
ウレタンを形成する際に使用されるもので、原料供給部
１１と加圧・計量部２１と一次加熱部３１とアキュムレ
ータ４１，４２と加熱ホース５１，５２と攪拌・吐出部
６１および流量計７１，７２とを備える。

【００１７】原料供給部１１は、当該装置１０の液状発
泡原料の供給部となる部分で、複数の原料用ドラム（こ
の実施例では２つのドラム缶）１２，１３と該原料用ド
ラム１２，１３から所定比率で混合される各液状発泡原
料を汲み上げる供給用ポンプ１４，１５を有する。

【００１８】前記所定比率で混合される複数の液状発泡
原料としては、ポリエーテルポリオール，ポリエステル
ポリオールの双方あるいは何れか一方を含むポリオール
成分（通称Ａ液）と、ウレタン変性，カルボジイミド変
性他ＴＤＩプレポリマー，クルードＴＤＩ，ポリメリッ
クＭＤＩ，各種変性ＭＤＩ等を含むイソシアネート成分
（通称Ｂ液）の２液とされるのが一般的である。この実
施例では、前記原料用ドラム１２にポリオール成分が、
前記原料用ドラム１３にイソシアネート成分がそれぞれ
別々に収容されている。なお、当該発泡原料には、アミ
ン触媒等の触媒や水，フレオン，代換えフレオン等の発
泡剤やモノアミン，ジアミン化合物等の架橋剤等が適宜
添加される。

【００１９】加圧・計量部２１は、前記原料供給部１１
から第１ホース２４，２５を介して供給された各液状発
泡原料を加圧するとともに体積計量して一次加熱部３１
に圧送する部分である。この加圧・計量部２１は、各液
状発泡原料毎に用意された、公知のプランジャポンプ２
２，２３で構成される。さらに、この実施例では、前記
各プランジャポンプ２２，２３は、油圧式の駆動装置に
より同期して作動し、後述の攪拌・吐出部６１に所定量
のポリオール成分とイソシアネート成分を送るように、
つまり攪拌・吐出部６１でポリオール成分とイソシアネ
ート成分が所定の比率で混合されように設定している。

【００２０】一次加熱部３１は、前記加圧・計量部２１
のプランジャポンプ２２，２３から圧送された各液状発
泡原料を所定温度となるように一次的に加熱する部分で
ある。この実施例においては、当該一次加熱部３１は、
各液状発泡原料毎に用意されたプライマリーヒーター３
２，３３で構成され、その各プライマリーヒーター３
２，３３は第２ホース３４，３５により前記各プランジ
ャポンプ２２，２３とそれぞれ接続されている。なお、
この例のプライマリーヒーター３２，３３は、第２ホー
ス３４，３５の端に設けたサブタンクとその外周に設け
た電熱ヒータ等の加熱手段で構成され、前記第２ホース
３４，３５を通ってサブタンクに供給された各液状発泡
原料を加熱する、公知の構造からなる。

【００２１】アキュムレータ４１，４２は、前記一次加
熱された各液状発泡原料の前記プランジャポンプ２２，
２３の作動に起因して生じる脈動を吸収するためのもの
で、窒素ガスの圧縮性を利用した公知のもので構成され
る。なお、各アキュムレータ４１，４２は、第３ホース
４３，４４により前記各プライマリーヒーター３２，３
３とそれぞれ接続されている。

【００２２】加熱ホース５１，５２は、前記アキュムレ
ータ４１，４２から供給された所定量の各液状発泡原料
を二次的に加熱して所定温度となるように温調するもの
で、外周に電熱ヒータ等の埋設された公知のもので構成
される。なお、この加熱ホース５１，５２は、現場施工
時に施工者が後述の攪拌・吐出部６１を保持したまま移
動可能となるように、ある程度長くする必要がある。

【００２３】攪拌・吐出部６１は、前記加熱ホース５
１，５２通過時に二次加熱された各液状発泡原料を攪拌
混合させて吐出する部分である。この実施例では、当該
攪拌・吐出部６１として、従来公知の原料攪拌機能を備
えた吐出ガンが用いられている。

【００２４】さらに、この発明の構造においては、前記
加圧・計量部２１のプランジャポンプ２２，２３と攪拌
・吐出部６１の間に、各液状発泡原料の流量を測定する
ための流量計７１，７２が設けられている。このように
流量計７１，７２を設ければ、常時、前記プランジャポ
ンプ２２，２３で各液状発泡原料の計量が正確に行われ
て圧送されているか否かを簡単に確認できる。したがっ
て、吐出混合発泡原料の混合比率の狂いを迅速に把握す
ることができ、混合比率の狂いが発生した場合には、施
工、すなわち混合発泡原料の吐出を直ちに中断して、各
液状発泡原料の温度調節（粘度調節）を行う等、吐出混
合発泡原料の混合比率が正常となるよう迅速に対応する
ことができる。

【００２５】なお、この実施例では、流量計７１，７２
として日東精工社製のニコーフロー微少流量計を用い、
その流量測定値を記録する記録計８５（横河電機社製の
ＹＯＫＯＧＡＷＡ ｕＲ１０００）が接続されている。
このように記録計８５を設ければ、各液状発泡原料の流
量測定値を記録できるので、爾後の施工における吐出混
合発泡原料の混合不良発生の防止対策が立てやすくな
る。また、前記記録された流量測定値を積算することに
よって、施工におけるトータルの原料使用量を調べるこ
とができるので、原料用ドラム内の各液状発泡原料の残
量を把握でき、施工中に各液状発泡原料が不足する等の
心配がなくなる利点もある。勿論、当該流量計７１，７
２は、特に限定されるものではなく、例えば、流量測定
値を常時示すモニター画面を併用したものを用いても良
い。

【００２６】前記流量計７１，７２を設ける位置は、前
記一次加熱部３１と攪拌・吐出部６１の間とするのが好
ましい。その理由は、流量は液体の温度に影響されるた
め、つまり液体の温度に応じて液体の粘性が変動しそれ
に伴って流量が変動するため、一次加熱前の温度が一定
になっていない状態で流量を測定しても、吐出混合発泡
原料を構成する各液状発泡原料の流量と正しく対応しな
いからである。特に好ましくは、この実施例のように、
流量計７１，７２をアキュムレータ４１，４２と加熱ホ
ース５１，５２の間に設けるのがよい。このようにすれ
ば、前記アキュムレータ４１，４２の作用により供給用
ポンプ１４，１５およびプランジャポンプ２２，２３に
起因する脈動の影響を受けにくく、より各液状発泡原料
の流量を誤差なく正確に測定できるとともに、施工者が
攪拌・吐出部６１を保持して吐出混合発泡原料を吐出す
る際に施工者の移動の妨げとならず、作業性もよい。な
お、図示の符号７３，７４はアキュムレータ４１，４２
と流量計７１，７２をそれぞれ接続する第４ホースであ
る。

【００２７】また、この実施例においては、前記流量計
７１，７２に、該流量計７１，７２で測定された各液状
発泡原料の流量測定値をデータ処理して吐出混合発泡原
料の混合比率を算出するデータ処理装置８１と該データ
処理装置８１により算出された吐出混合発泡原料の混合
比率が所定範囲外となった場合に、施工者にブザーやラ
ンプ等で警報して、施工の中断を促す警報装置８２が接
続されている。このようにすれば、吐出混合発泡原料の
混合不良の発生をより簡単かつ迅速に把握できるように
なる。なお、前記データ処理装置８１としては、日東精
工社製ＮＳ−１７１が使用されている。

【００２８】

【発明の効果】以上図示し説明したように、この発明に
係る現場発泡用ウレタン施工装置においては、各液状発
泡原料の流量を測定するための流量計が設けられている
ので、常時、プランジャポンプで各液状発泡原料が所定
量圧送されているか否かを簡単に確認することができ
る。したがって、各液状発泡原料の流量測定値から吐出
混合発泡原料の混合不良の発生を把握できるので、吐出
混合原料の混合比率が正常となるよう迅速に対応するこ
とができる。しかも、当該現場発泡用ウレタン施工装置
によれば、各原料用ドラム内の各液状発泡原料の粘度を
一定にするために大型の温調装置を該ドラムに設ける必
要がなく、複雑化あるいは大型化することがなく、現場
への搬送や取り扱いが難しくなることもない。

【００２９】また、請求項２の発明のように、前記流量
計をアキュムレータと加熱ホースの間に設ければ、各液
状発泡原料の流量を誤差なく正確に測定できるととも
に、攪拌・吐出部を保持して混合発泡原料を吐出する際
における施工者の移動の妨げとならず、従来同様の良好
な作業性を実現できる。

【００３０】さらに、請求項３の発明のように、前記流
量計に、該流量計で測定された各液状発泡原料の流量測
定値をデータ処理して吐出混合原料の混合比率を算出す
るデータ処理装置と該データ処理装置により算出された
吐出混合原料の混合比率が所定範囲外となった場合を知
らせる警報装置を接続すれば、吐出混合発泡原料の混合
不良の発生をより簡単かつ迅速に把握できる。

【００３１】またさらに、請求項４の発明のように、前
記流量計に、測定された各液状発泡原料の流量測定値を
記録する記録計を接続すれば、各液状発泡原料の流量測
定値を記録できるので、爾後の施工における吐出混合発
泡原料の混合不良発生の防止対策が立てやすくなるとと
もに、前記記録された流量測定値を積算することにより
施工におけるトータルの原料使用量を調べることができ
るので、原料用ドラム内の各液状発泡原料の残量を把握
でき、施工中に各液状発泡原料が不足する等の心配がな
くなる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る現場発泡用ウレタン施工装置の
一実施例の構成を概略的に表す図である。

【図２】従来の現場発泡用ウレタン施工装置の構成を概
略的に表す図である。

【符号の説明】

１０ 現場発泡用ウレタン施工装置 １１ 原料供給部 １２，１３ 原料用ドラム ２２，２３ プランジャポンプ ３１ 一次加熱部 ４１，４２ アキュムレータ ５１，５２ 加熱ホース ６１ 攪拌・吐出部 ７１，７２ 流量計 ８１ データ処理装置 ８２ 警報装置 ８５ 記録計

フロントページの続き (72)発明者 和田 浩孝 安城市今池町３丁目１番36号 イノアック 特材株式会社内 Ｆターム(参考） 2D044 CA08 4F033 QA10 QB03X QB03Y QC05 QD02 QD14 QF08X QF08Y QF23 QG33 QG38 QJ03 QK02X QK02Y QK14X QK14Y QK16X QK16Y

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の原料用ドラムから所定比率で混合
   される各液状発泡原料を汲み上げる原料供給部と、該原
   料供給部から供給された各液状発泡原料を所定量圧送す
   るプランジャポンプと、該プランジャポンプから圧送さ
   れた各液状発泡原料を加熱する一次加熱部と、各液状発
   泡原料の前記プランジャポンプの作動に起因して生じる
   脈動を吸収するアキュムレータと、該アキュムレータに
   二次加熱用の加熱ホースを介して接続された攪拌・吐出
   部とを備えた現場発泡用ウレタン施工装置において、 各液状発泡原料の流量を測定するための流量計を設けた
   ことを特徴とする現場発泡用ウレタン施工装置。
2. 【請求項２】 前記流量計をアキュムレータと加熱ホー
   スの間に設けたことを特徴とする請求項１に記載の現場
   発泡用ウレタン施工装置。
3. 【請求項３】 前記流量計に、該流量計で測定された各
   液状発泡原料の流量測定値から吐出混合発泡原料の混合
   比率を算出するデータ処理装置と、前記算出された混合
   比率が所定範囲外となった場合を知らせる警報装置を接
   続したことを特徴とする請求項１または２に記載の現場
   発泡用ウレタン施工装置。
4. 【請求項４】 前記流量計に、測定された各液状発泡原
   料の流量測定値を記録する記録計が接続されたことを特
   徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の現場発泡
   用ウレタン施工装置。