JP2007275840A - 混合噴射用ミキシングチャンバーおよびこれを用いた混合噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噴射パターンの変更や噴射パターンの崩れに対する対処が簡単にできる混合噴射用ミキシングチャンバーおよびこれを用いた混合噴射装置を提供すること。
【解決手段】チャンバー本体１１と分割構造とされたノズル部材１２を取り外すことで噴射パターンの変更が容易となるとともに、硬化付着物の除去も簡単に行うことができるようにする。
また、混合噴射ミキシングチャンバー１０を組み込んだ混合噴射機構で分割構造のノズル部材１２を混合噴射機構を分解することなく着脱することで、噴射パターンの変更や噴射パターンの回復のための付着物の除去などを簡単に行うことができるようになる。
【選択図】図２

Description

この発明は、混合噴射用ミキシングチャンバーおよびこれを用いた混合噴射装置に関し、反応硬化する液体を混合して噴射する場合の硬化付着物等による噴射パターンの変化に対する措置が簡単にできるようにしたもので、特にウレタン系の発泡樹脂の噴射に好適なものである。

異なる液体を混合し、直ちに噴射する必要がある場合の1つに、ウレタン系の発泡樹脂を噴射する場合があり、通常、混合噴射装置としてスプレーガンが用いられている。

この混合噴射装置であるスプレーガンは、ミキシングチャンバーを備えており、このミキシングチャンバーには、円筒状の混合室の先端に噴射口が開口され、この噴射口から離間した基端に異種の２つの液体を混合室内に別々に導入する２つの液体入口が混合室の中心軸に直交し、かつ中心軸に対して互いをずらして対向させた略切線方向と平行に開口させて形成してある。

これにより、混合室の基端の２つのずれた液体入口から導入される加圧された２つの液体が回転または旋回運動しながら混合室の先端に移動することで混合され噴射口から噴射される。

このようなミキシングチャンバーでは、ウレタン系の発泡樹脂などの噴射に用いると、時間の経過とともに、反応硬化した樹脂が徐々に噴射口に近い混合室の先端部内壁に付着し、２液の回転または旋回運動が妨げられ、噴射口から噴射される混合液の噴射パターンが変化してしまう。

このため、適正な位置へのスプレーができなくなったり、噴射量に分布が生じ、均一に噴射することができなくなる。

そこで、従来から、ミキシングチャンバーの混合室内に浄化ロッドを摺動可能に装着しておき、噴射時以外には、混合室内に浄化ロッドを入れた状態にすることで、機械的に反応硬化物を排出する浄化ロッド機構をスプレーガンに設けることが提案（特許文献１、２参照）されたり、エアパージ機構を設けるようにしたものもある。
特開昭５０−１４０５７６号公報 特開昭５８−４５０４０号公報

ところが、このような機械的なパージ機構やエアパージ機構を備えた噴射装置では、ミキシングチャンバーと、その両側に配置されるそれぞれの液体供給部と、後端部の浄化ロッド機構とが組み付けられて噴射ヘッドが構成され、簡単にミキシングチャンバーを取り外すことができず、噴射パターンを変えるために混合室の口径の異なるものに交換しようとしたり、硬化付着する付着物により噴射パターンが崩れた場合に交換しようとしても簡単に交換することができないという問題がある。

この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、噴射パターンの変更や噴射パターンの崩れに対する対処が簡単にできる混合噴射用ミキシングチャンバーおよびこれを用いた混合噴射装置を提供しようとするものである。

上記従来技術の課題を解決するため、従来のミキシングチャンバーについて鋭意検討を重ねたところ、噴射パターンの変更や噴射パターンの崩れの対処には、液体流入口より先端側の混合室および噴射口部分を変更したり、浄化することが有効であることが分かり、この発明を完成したものである。

すなわち、この発明の請求項１記載の混合噴射用ミキシングチャンバーは、混合室に１個の出口開口と、この出口開口から離間して異種の液体を前記混合室内に別個に導入し得る複数個の液体入口とを備え、これら液体入口を前記混合室に対して略切線方向に開口させたミキシングチャンバーであって、前記混合室および前記複数個の液体入口を備えるチャンバー本体と、このチャンバー本体の前記混合室に連通し当該混合室の少なくとも一部を形成するとともに、前記出口開口を備えるノズル部材との分割構造としたことを特徴とするものである。

この混合噴射用ミキシングチャンバーによれば、前記混合室および前記複数個の液体入口を備えるチャンバー本体と、このチャンバー本体の前記混合室に連通し当該混合室の少なくとも一部を形成するとともに、前記出口開口を備えるノズル部材との分割構造としており、チャンバー本体と分割構造とされたノズル部材を取り外すことで噴射パターンの変更が容易となるとともに、硬化付着物の除去も簡単にできるようになる。

また、この発明の請求項２記載の混合噴射用ミキシングチャンバーは、請求項1記載の構成に加え、前記ノズル部材を、前記混合室の口径および／または長さの異なるものを着脱可能に構成したことを特徴とするものである。

この混合噴射用ミキシングチャンバーによれば、前記ノズル部材を、前記混合室の口径および／または長さの異なるものを着脱可能に構成しており、ノズル部材の混合室の口径や長さの異なるものとしたり、口径と長さの両方が異なるものを用意することで、噴射パターンの変更や付着物で噴射パターンが維持できない場合でも簡単に交換して対処できるようにしている。

さらに、この発明の請求項３記載の混合噴射用ミキシングチャンバーは、請求項１または２記載の構成に加え、前記ノズル部材を、前記チャンバー本体よりも高硬度材で構成したことを特徴とするものである。

この混合噴射用ミキシングチャンバーによれば、前記ノズル部材を、前記チャンバー本体よりも高硬度材で構成しており、ノズル部材に付着した硬化物を除去する場合にドリルなどで削り落としても傷の発生を抑えることができ、簡単に噴射パターンを回復させることができるようになる。

また、この発明の請求項４記載の混合噴射装置は、前記チャンバー本体と前記ノズル部材とを備える前記請求項１〜３のいずれかに記載の混合噴射用ミキシングチャンバーが組み込まれた混合噴射機構を備え、当該混合噴射機構を分解せずに前記ノズル部材のみを着脱可能に構成したことを特徴とするものである。

この混合噴射装置によれば、前記チャンバー本体と前記ノズル部材とを備える前記請求項１〜３のいずれかに記載の混合噴射用ミキシングチャンバーが組み込まれた混合噴射機構を備え、当該混合噴射機構を分解せずに前記ノズル部材のみを着脱可能に構成しており、混合噴射ミキシングチャンバーを組み込んだ混合噴射機構で分割構造のノズル部材を混合噴射機構を分解することなく着脱することで、噴射パターンの変更や噴射パターンの回復のための付着物の除去などを簡単に行うことができるようになる。

この発明の請求項１記載の混合噴射用ミキシングチャンバーによれば、混合室に１個の出口開口と、この出口開口から離間して異種の液体を前記混合室内に別個に導入し得る複数個の液体入口とを備え、これら液体入口を前記混合室に対して略切線方向に開口させたミキシングチャンバーであって、前記混合室および前記複数個の液体入口を備えるチャンバー本体と、このチャンバー本体の前記混合室に連通し当該混合室の少なくとも一部を形成するとともに、前記出口開口を備えるノズル部材との分割構造としたので、チャンバー本体と分割構造とされたノズル部材を取り外すことで噴射パターンの変更が容易となるとともに、硬化付着物の除去も簡単に行うことができる。

また、この発明の請求項２記載の混合噴射用ミキシングチャンバーによれば、前記ノズル部材を、前記混合室の口径および／または長さの異なるものを着脱可能に構成したので、ノズル部材の混合室の口径や長さの異なるものとしたり、口径と長さの両方が異なるものを用意することで、噴射パターンの変更や付着物で噴射パターンが維持できない場合でも簡単に交換して対処することができる。

さらに、この発明の請求項３記載の混合噴射用ミキシングチャンバーによれば、前記ノズル部材を、前記チャンバー本体よりも高硬度材で構成したので、ノズル部材に付着した硬化物を除去する場合にドリルを使用しても傷の発生を抑えることができ、簡単に噴射パターンを回復させることができる。

また、この発明の請求項４記載の混合噴射装置によれば、前記チャンバー本体と前記ノズル部材とを備える前記請求項１〜３のいずれかに記載の混合噴射用ミキシングチャンバーが組み込まれた混合噴射機構を備え、当該混合噴射機構を分解せずに前記ノズル部材のみを着脱可能に構成したので、混合噴射ミキシングチャンバーを組み込んだ混合噴射機構で分割構造のノズル部材を混合噴射機構を分解することなく着脱することができ、噴射パターンの変更や噴射パターンの回復のための付着物の除去などを簡単に行うことができる。

以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図４は、この発明の混合噴射用ミキシングチャンバーおよびこれを用いた混合噴射装置の一実施の形態にかかり、図１は混合噴射用ミキシングチャンバーのノズル部材の断面図、混合噴射用ミキシングチャンバーのチャンバー本体の断面図および左側面図、図２は混合噴射用ミキシングチャンバーの組立状態の断面図、図３は混合噴射装置の分解斜視図、図４は混合噴射装置の外観斜視図である。

この混合噴射用ミキシングチャンバー１０は、図１に示すように、チャンバー本体１１とノズル部材１２との分割構造とされ、チャンバー本体１１の雌ねじ１１ａにノズル部材１２の雄ねじ１２ａをねじ込むことで一体に連結できるとともに、取り外して分解・着脱できるようにしてある。

チャンバー本体１１は、略直方体の薄板状に形成されて先端面１１ｂの上下が斜めに切り欠かれており、先端面１１ｂの中央の平坦な部分に開口して２段の穴が形成され、開口端からの大径穴の内周に雌ねじ１１ａが形成され、奥側の小径穴が混合室１３の基端部１３ａとしてある。この混合室１３の基端には、混合室１３の中心軸と直交する両側に液体入口１４，１５が対向して形成されて連通し、しかも２つの液体入口１４，１５の中心軸が混合室１３の円筒面に対する切線方向と平行に上下にずらして形成してある。このずれ量は、例えば混合室１３の内径を１．６ｍｍとしたとき、上下にそれぞれ０．２ｍｍずつずらしてある。

したがって、中心軸が上下にずれて対向する２つの液体入口１４，１５から圧送される液体自体が混合室１３の中心軸に対する偶力を発生させることになり、２つの液体に回転および旋回運動が生じた状態となる。

また、このチャンバー本体１１には、後端面に開口して操作ロッドとの連結用のねじ穴１６が形成してあり、前後に摺動させて混合噴射させたり、噴射を停止する操作ができるようにしてある。

このチャンバー本体１１の雌ねじ１１ａに雄ねじ１２ａを介して連結されるノズル部材１２は、円筒状に形成され、内径が混合室１３と同一径とされて混合室１３の基端部１３ａと連続する混合室１３の一部１３ｂを構成するようにしてあり、基端部の外周に連結用の雄ねじ１２ａが形成してある。そして、ノズル部材１２の先端が出口開口１７とされ、混合室１３の噴射口としてある。

したがって、ノズル部材１１２の内周で構成される混合質１３の先端の出口開口１７と、混合室１３の基端の液体入口１４，１５とは、混合室１３の長さ分だけ離間して形成されている。

このようなチャンバー本体１１の雌ねじ１１ａに雄ねじ１２ａでノズル部材１２を連結することで、混合噴射用ミキシングチャンバー１０が組み立てられる。

そして、混合噴射装置２０へは、図２に示すように、ノズル部材１２にフロントパッキン１８が介装され、エアキャップ１９を介して締め付けることで、混合噴射用ミキシングチャンバー１０が摺動可能かつパージ用エアをシール可能に装着される。

このような混合噴射用ミキシングチャンバー１０では、チャンバー本体１１の両側の中心軸が上下にずれて対向する２つの液体入口１４，１５からそれぞれ液体が圧送されると、液体自体が混合室１３の中心軸に対する偶力を発生させることになり、２つの液体が回転および旋回運動しながら混合室１３の基端部１３ａからノズル部材１２の混合室１３の一部１３に移動し、混合状態で先端の出口開口１７から噴射される。

このような混合噴射用ミキシングチャンバー１０では、例えばウレタン系の発泡樹脂となる２つの液体の混合物の噴射に使用していると、時間の経過とともに、反応硬化した樹脂が徐々に噴射口である出口開口１７や混合室１３の内壁に付着することになる。

この場合には、ノズル部材１２をチャンバー本体１１から取り外すことで、ノズル部材１２の混合室１３をドリルを用いて削り落とすようにして清掃することで付着物を除去することができる。

これにより、噴射パターンを回復させることができる。

また、別に交換用のノズル部材１２を用意しておき、新たなノズル部材１２をチャンバー本体１１の雌ねじ１１ａに雄ねじ１２ａを介して連結して締め付けることで、噴射パターンを回復することもできる。

さらに、混合噴射装置２０に、図２に示したように、ノズル部材１２にフロントパッキン１８を介装され、エアキャップ１９を介して締め付けた状態を緩め、ノズル部材１２の先端部を回してチャンバー本体１１から取り外すことで、これまでの混合噴射装置２０の全体を分解して清掃や交換を行う場合に比べ、短時間に混合噴射用ミキシングチャンバー１０を清掃したり、交換することができる。

また、このような混合噴射用ミキシングチャンバー１０から噴射される混合物の噴射パターンは、ノズル部材１２の内径で構成される混合室１３の一部１３ｂの内径およびノズル部材１２の混合室１３の一部１３ｂの長さによって変わることからノズル部材１２として内径の異なるものや長さの異なるもの、あるいは内径および長さの異なるものを用意し、雄ねじ１２ａを共通としておき、ノズル部材１２を交換することで簡単に噴射パターンを変えることができる。

さらに、ノズル部材１２の清掃をドリルを用いて削り落とすようにするが、この場合にノズル部材１２の内周に傷が付かないように高硬度材を使用することが好ましく、少なくともチャンバー本体１１の材料よりも硬度を高めるようにし、好ましくは、ドリルよりも高硬度材とする。これにより、傷の発生を一層抑えて、噴射パターンが変化することを防止することができる。

次に、このような混合噴射用ミキシングチャンバー１０を用いた混合噴射装置の一実施の形態のスプレーガンについて、図３および図４により、具体的に説明する。

この混合噴射装置であるスプレーガン３０では、スプレーガン本体３１の先端にボルトで連結される噴射ヘッド本体３２が設けられる。この噴射ヘッド本体３２の円筒状の空間３２ａに混合噴射用ミキシングチャンバー１０が配置され、基端の連結用のねじ穴１６にスプレーガン本体３１の操作ロッド３３が連結され、引き金の操作でエアシリンダを介して往復移動させることができる。そして、混合噴射用ミキシングチャンバー１０の先端のノズル部材１２が噴射ヘッド本体３２から突き出すように配置され、すでに説明したように、ノズル部材１２にフロントパッキン１８が介装され、エアキャップ１９を介して締め付けることで、混合噴射用ミキシングチャンバー１０が噴射ヘッド本体３２の空間３２ａ内で摺動可能かつ空間３２ａ内に常時供給されるパージ用エアをシール可能に装着される。

噴射ヘッド本体３２の側面には、それぞれ液体供給ヘッド３４，３５がボルトで取り付けられ、ばねで前方に付勢され中心部に流路が形成されたスライドバルブ３４ａ，３５ａを混合噴射用ミキシングチャンバー１０の側面にシール状態で摺動可能に接触させてある。

これにより、スライドバルブ３４ａ，３５ａの流路と液体入口１３，１４とを連通させることで、混合室１３内に２つの液体が供給される一方、スライドバルブ３４ａ，３５ａの流路が液体入口１３，１４と連通しない場合には、空間３２ａに液体入口１３，１４が開口し、常時供給されるエアーが液体入口１３、１４を介して混合室１３に送られるパージ状態となる。

エアは、スプレーガン本体３１を介して供給され、操作ロッド３３を駆動するエアシリンダの駆動に利用されるとともに、噴射ヘッド本体３２の空間３２ａに供給されてエアパージに利用されるようになっている。

このようなスプレーガン３０には、図示しない液体供給装置から液体供給ヘッド３４，３５にそれぞれの液体が加圧供給されるとともに、圧縮空気がスプレーガン本体３１に供給される。

この状態で、スプレーガン３０の引き金が引かれて操作ロッド３３が操作されて混合噴射用ミキシングチャンバー１０が移動されると、スライドバルブ３４ａ，３５ａの流路と液体入口１３，１４とが連通され、混合室１３内に２つの液体が供給される。

そして、混合室１３内で２つの液体が回転および旋回運動しながら混合室１３の基端部１３ａからノズル部材１２の混合室１３の一部１３に移動し、混合状態で先端の出口開口１７から噴射される。

このようなスプレーガン３０では、例えばウレタン系の発泡樹脂となる２つの液体の混合物の噴射に使用していると、時間の経過とともに、反応硬化した樹脂が徐々に噴射口である出口開口１７や混合室１３の内壁に付着することになる。

この場合には、ノズル部材１２だけをスプレーガン３０に組み込まれたチャンバー本体１１から取り外すことで、ノズル部材１２の混合室１３をドリルを用いて削り落とすようにして清掃することで付着物を除去することができ、噴射パターンを回復させることができる。

また、別に交換用のノズル部材１２を用意しておき、新たなノズル部材１２をスプレーガン３０に組み込んであるチャンバー本体１１の雌ねじ１１ａに雄ねじ１２ａを介して連結して締め付けることで、噴射パターンを回復することもできる。

これにより、従来のスプレーガンの場合のように、噴射ヘッド本体３２の両側の液体供給ヘッド３４，３５を取り外してミキシングチャンバー１０の両側に押し当てられているスライドバルブ３４ａ，３５ａを取り外し、噴射ヘッド本体３２をスプレーガン本体３１から取り外した後でなければ、取り外すことができなかったミキシングチャンバーを組立状態のスプレーガン３０からノズル部材１２だけを取り外すことができ、噴射パターンの回復や変更のための清掃や交換が簡単かつ短時間にできる。

なお、上記実施の形態では、エアパージ機構を備えた混合噴射装置としてのスプレーガンを例に説明したが、エアパージ機構がないスプレーガンや他のパージ機構を備えるスプレーガンにも同様ように適用できるものである。

また、スプレー対象は、ウレタン系の発泡樹脂に限らず、他の複数の液体を混合して噴射する場合にも同様に適用することができる。

この発明の混合噴射用ミキシングチャンバーおよびこれを用いた混合噴射装置の一実施の形態にかかる混合噴射用ミキシングチャンバーのノズル部材の断面図、混合噴射用ミキシングチャンバーのチャンバー本体の断面図および左側面図である。 この発明の混合噴射用ミキシングチャンバーおよびこれを用いた混合噴射装置の一実施の形態にかかる混合噴射用ミキシングチャンバーの組立状態の断面図である。 この発明の混合噴射用ミキシングチャンバーおよびこれを用いた混合噴射装置の一実施の形態にかかる混合噴射装置であるスプレーガンの分解斜視図である。 この発明の混合噴射用ミキシングチャンバーおよびこれを用いた混合噴射装置の一実施の形態にかかる混合噴射装置であるスプレーガンの外観斜視図である。

符号の説明

１０ 混合噴射用ミキシングチャンバー
１１ チャンバー本体
１１ａ 雌ねじ
１２ ノズル部材
１２ａ 雄ねじ
１３ 混合室
１３ａ 基端部
１３ｂ 一部
１４ 液体入口
１５ 液体入口
１６ 連結用のねじ穴
１７ 出口開口
１８ フロントパッキン
１９ エアキャップ
２０ 混合噴射装置
３０ スプレーガン
３１ スプレーガン本体
３２ 噴射ヘッド本体
３３ 操作ロッド
３４ 液体供給ヘッド
３４ａ スライドバルブ
３５ 液体供給ヘッド
３５ａ スライドバルブ

Claims (4)

1. 混合室に１個の出口開口と、この出口開口から離間して異種の液体を前記混合室内に別個に導入し得る複数個の液体入口とを備え、これら液体入口を前記混合室に対して略切線方向に開口させたミキシングチャンバーであって、
   前記混合室および前記複数個の液体入口を備えるチャンバー本体と、このチャンバー本体の前記混合室に連通し当該混合室の少なくとも一部を形成するとともに、前記出口開口を備えるノズル部材との分割構造としたことを特徴とする混合噴射用ミキシングチャンバー。
2. 前記ノズル部材を、前記混合室の口径および／または長さの異なるものを着脱可能に構成したことを特徴とする請求項1記載の混合噴射用ミキシングチャンバー。
3. 前記ノズル部材を、前記チャンバー本体よりも高硬度材で構成したことを特徴とする請求項１または２記載の混合噴射用ミキシングチャンバー。
4. 前記チャンバー本体と前記ノズル部材とを備える前記請求項１〜３のいずれかに記載の混合噴射用ミキシングチャンバーが組み込まれた混合噴射機構を備え、
   当該混合噴射機構を分解せずに前記ノズル部材のみを着脱可能に構成したことを特徴とする混合噴射装置。
   
   

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