JP2023095553A - Forming agent addition device, foaming machine for spraying, forming agent addition method, and manufacturing method for foamed body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体に対して発泡剤を添加させるための発泡剤添加装置、吹付用発泡機、発泡剤添加方法及び発泡体製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a foaming agent addition device for adding a foaming agent to a liquid, a blowing foaming machine, a foaming agent addition method, and a foam manufacturing method.
従来、建築物や構造物の屋根、壁面、床等に、現場にてポリオールとイソシアネートを混合させ、その混合物を吹き付けて発泡させることにより、ポリウレタンフォームを形成する施工方法が広く知られている。ポリウレタンフォームの施工性を補助する方法として、例えば、ポリオールとイソシアネートの2成分を混合するとき、第3成分として発泡剤を添加する方法(以下「フロス法」という。)が広く知られている。フロス法では、例えばポリオール又はイソシアネートを供給するための液体流路に接続される発泡剤流路が設けられ、タンクなどから発泡剤流路を介して、発泡剤としての二酸化炭素などを液体流路内のポリオール又はイソシアネートに添加させる発泡剤添加装置が一般的に使用されている。発泡剤添加装置において二酸化炭素などの発泡剤が添加されたポリオール又はイソシアネートは、さらにイソシアネート又はポリオールと混合されたうえで外部に向けて吐出される。 BACKGROUND ART Conventionally, a construction method is widely known in which a polyol and an isocyanate are mixed on-site to the roof, wall surface, floor, etc. of a building or structure, and the mixture is sprayed to foam to form a polyurethane foam. As a method for assisting the workability of polyurethane foam, for example, when two components, polyol and isocyanate, are mixed, a method of adding a foaming agent as a third component (hereinafter referred to as "floss method") is widely known. In the froth method, for example, a foaming agent channel connected to a liquid channel for supplying polyol or isocyanate is provided, and a foaming agent such as carbon dioxide is introduced into the liquid channel from a tank or the like through the foaming agent channel. Blowing agent addition equipment is commonly used to add polyols or isocyanates in the air. The polyol or isocyanate added with the foaming agent such as carbon dioxide in the foaming agent addition device is further mixed with the isocyanate or the polyol and discharged to the outside.
発泡剤添加装置の液体流路内における液体は、加圧状態で供給されることが一般的であり、発泡剤は、液体流路内の液体圧力よりも高い圧力に加圧されたうえで液体流路に添加することで、液体に安定して混合させることができる。そこで、液体流路内の液体圧力と発泡剤流路内の発泡剤圧力を測定し、発泡剤圧力が液体圧力よりも高いときに開閉弁を開弁して発泡剤を液体に添加する制御がされる装置が使用されている(例えば、特許文献1参照)。 The liquid in the liquid channel of the foaming agent addition device is generally supplied in a pressurized state, and the foaming agent is pressurized to a pressure higher than the pressure of the liquid in the liquid channel. By adding it to the channel, it can be stably mixed with the liquid. Therefore, there is control to measure the liquid pressure in the liquid channel and the foaming agent pressure in the foaming agent channel, and open the on-off valve to add the foaming agent to the liquid when the foaming agent pressure is higher than the liquid pressure. is used (see, for example, Patent Document 1).
従来の発泡剤添加装置においては、発泡剤を添加する条件として、発泡剤圧力が液体圧力よりも高いことが必要である。そして、発泡剤の液体への添加は、液体流路内の液体圧力を検知しつつ、液体圧力と発泡剤圧力との差圧を発泡剤添加の駆動力にして、発泡剤の添加を制御している。液体圧力と発泡剤圧力との差圧を発泡剤添加の駆動力にする制御では、夏場など高温下において、発泡剤圧力が高くなった場合、発泡剤容器から発泡剤を液体に添加する添加量を制御する開閉弁まで流路が繋がっているため、液体圧力よりも高圧である発泡剤が過剰に添加されやすくなり、発泡剤の添加量の調整が困難であった。 In the conventional blowing agent addition device, the blowing agent pressure must be higher than the liquid pressure as a condition for adding the blowing agent. The addition of the foaming agent to the liquid is controlled by detecting the liquid pressure in the liquid channel and using the differential pressure between the liquid pressure and the foaming agent pressure as a driving force for addition of the foaming agent. ing. In the control that uses the differential pressure between the liquid pressure and the blowing agent pressure as the driving force for adding the blowing agent, when the blowing agent pressure increases under high temperature such as in summer, the amount of blowing agent added from the blowing agent container to the liquid is controlled. Since the flow path is connected to the on-off valve that controls , the foaming agent having a higher pressure than the liquid pressure tends to be excessively added, making it difficult to adjust the amount of the foaming agent added.
そこで、本発明は、夏場など高温下における過剰添加などが生じずに、発泡剤を液体に安定して添加することが可能な発泡剤添加装置、吹付用発泡機、発泡剤添加方法及び発泡体製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a foaming agent addition device, a blowing foaming machine, a foaming agent addition method, and a foam that can stably add a foaming agent to a liquid without excessive addition at high temperatures such as in summer. An object is to provide a manufacturing method.
本発明は、以下の[1]~[13]を要旨とする。
[1]液体ポンプによって供給され、かつ液体流路を流れる液体に対して発泡剤を添加させるための発泡剤添加装置であって、前記液体流路を流れる前記液体の液体圧力を測定する液体流路圧力計と、前記発泡剤を収容する発泡剤容器と、前記発泡剤容器から供給された前記発泡剤を流す発泡剤流路と、前記発泡剤流路における前記発泡剤圧力を所定圧力まで加圧する発泡剤加圧ポンプと、前記発泡剤流路を流れる前記発泡剤の発泡剤圧力を測定する発泡剤流路圧力計と、前記発泡剤流路と前記液体流路との接続を開閉によって制御し、前記液体に対する前記発泡剤の添加を開閉によって制御する開閉弁と、前記開閉弁よりも上流側の前記発泡剤流路に、前記発泡剤の流量を調整する流量調整機構と、前記発泡剤流路圧力計によって測定された前記発泡剤圧力が、前記液体流路圧力計により測定された前記液体圧力よりも高いときに、前記開閉弁を開弁する制御部とを備える、発泡剤添加装置。
[2]前記流量調整機構は、前記開閉弁よりも上流側の発泡剤流路に流れる前記発泡剤の流量を開閉によって制御する第2開閉弁である、[1]に記載の発泡剤添加装置。
[3]前記発泡剤加圧ポンプは、前記発泡剤圧力が前記液体圧力よりも予め決められた高い圧力となるように加圧する、[1]又は[2]に記載の発泡剤添加装置。
[4]前記制御部は、前記開閉弁を開弁する制御をした後、予め決められた時間経過後に前記開閉弁を閉弁する制御をする、[1]~[3]のいずれかに記載の発泡剤添加装置。
[5]前記発泡剤加圧ポンプは、前記発泡剤を連続的に加圧するポンプである、[1]~[4]のいずれかに記載の発泡剤添加装置。
[6]前記発泡剤加圧ポンプは、アキシャルポンプ及びギアポンプのいずれかである、[1]~[5]のいずれかに記載の発泡剤添加装置。
[7]前記液体ポンプの駆動を検知するポンプ駆動検知部を更に備え、前記ポンプ駆動検知部によって、前記液体ポンプが上死点又は下死点に達したことを検知した際に、前記制御部は、前記開閉弁を開弁する制御をする、[1]~[6]のいずれかに記載の発泡剤添加装置。
[8]前記液体は、ポリオール又はポリイソシアネートを含む、[1]~[7]のいずれかに記載の発泡剤添加装置。
[9]前記液体は、フィラーを含有する、[1]~[8]のいずれかに記載の発泡剤添加装置。
[10]前記発泡剤は、二酸化炭素を含む、[1]~[9]のいずれかに記載の発泡剤添加装置。
[11][1]~[10]のいずれかに記載の発泡剤添加装置を備える、吹付用発泡機。
[12]液体ポンプによって供給され、かつ液体流路を流れる液体に対して発泡剤を添加させるための発泡剤添加方法であって、発泡剤容器に収容された発泡剤を発泡剤流路に供給する工程と、前記発泡剤流路を流れる前記発泡剤の発泡剤圧力を発泡剤流路圧力計で測定する工程と、前記液体流路を流れる前記液体の液体圧力を液体流路圧力計で測定する工程と、前記発泡剤流路における前記発泡剤圧力を発泡剤加圧ポンプで所定圧力まで加圧する工程と、前記発泡剤流路と前記液体流路との接続を開閉弁の開閉によって制御し、前記液体に対する前記発泡剤の添加を前記開閉弁の開閉によって制御する工程と、前記開閉弁よりも上流側の前記発泡剤流路に設けられた流量調整機構によって、前記発泡剤の流量を調整する工程とを含み、前記発泡剤の添加を開閉弁の開閉によって制御する工程において、前記発泡剤流路圧力計によって測定された前記発泡剤圧力が、前記液体流路圧力計により測定された前記液体圧力よりも高いときに、制御部が前記開閉弁を開弁する制御する、発泡剤添加方法。
[13][12]に記載の発泡剤添加方法により、液体流路を流れる液体に対して発泡剤を添加させる工程を含む、発泡体製造方法。
The gist of the present invention is the following [1] to [13].
[1] A foaming agent addition device for adding a foaming agent to a liquid supplied by a liquid pump and flowing through a liquid flow path, wherein the liquid pressure of the liquid flowing through the liquid flow path is measured. a channel pressure gauge, a foaming agent container containing the foaming agent, a foaming agent channel for flowing the foaming agent supplied from the foaming agent container, and increasing the foaming agent pressure in the foaming agent channel to a predetermined pressure. a foaming agent pressurizing pump that presses, a foaming agent channel pressure gauge that measures the foaming agent pressure of the foaming agent flowing through the foaming agent channel, and a connection between the foaming agent channel and the liquid channel that is controlled by opening and closing. an on-off valve that controls addition of the foaming agent to the liquid by opening and closing; a flow rate adjustment mechanism that adjusts the flow rate of the foaming agent to the foaming agent flow path on the upstream side of the on-off valve; a controller that opens the on-off valve when the foaming agent pressure measured by the flow path pressure gauge is higher than the liquid pressure measured by the liquid flow path pressure gauge. .
[2] The foaming agent addition device according to [1], wherein the flow rate adjustment mechanism is a second on-off valve that controls the flow rate of the foaming agent flowing through the foaming agent flow path on the upstream side of the on-off valve by opening and closing. .
[3] The foaming agent addition device according to [1] or [2], wherein the foaming agent pressurizing pump pressurizes the foaming agent so that the pressure of the foaming agent is higher than the liquid pressure by a predetermined value.
[4] The control unit according to any one of [1] to [3], wherein after controlling to open the on-off valve, the control unit performs control to close the on-off valve after a predetermined time has elapsed. blowing agent addition device.
[5] The foaming agent addition device according to any one of [1] to [4], wherein the foaming agent pressurizing pump is a pump that continuously pressurizes the foaming agent.
[6] The foaming agent addition device according to any one of [1] to [5], wherein the foaming agent pressure pump is either an axial pump or a gear pump.
[7] Further comprising a pump driving detection section for detecting driving of the liquid pump, the pump driving detection section detecting that the liquid pump reaches the top dead center or the bottom dead center, the control section The foaming agent addition device according to any one of [1] to [6], which controls opening of the on-off valve.
[8] The blowing agent addition device according to any one of [1] to [7], wherein the liquid contains polyol or polyisocyanate.
[9] The foaming agent addition device according to any one of [1] to [8], wherein the liquid contains a filler.
[10] The blowing agent addition device according to any one of [1] to [9], wherein the blowing agent contains carbon dioxide.
[11] A spray foaming machine comprising the foaming agent addition device according to any one of [1] to [10].
[12] A foaming agent addition method for adding a foaming agent to a liquid supplied by a liquid pump and flowing through a liquid channel, wherein the foaming agent contained in a foaming agent container is supplied to the foaming agent channel. measuring the foaming agent pressure of the foaming agent flowing through the foaming agent channel with a foaming agent channel pressure gauge; and measuring the liquid pressure of the liquid flowing through the liquid channel with a liquid channel pressure gauge. a step of increasing the pressure of the foaming agent in the foaming agent channel to a predetermined pressure with a foaming agent pressurizing pump; and controlling the connection between the foaming agent channel and the liquid channel by opening and closing an on-off valve. a step of controlling the addition of the foaming agent to the liquid by opening and closing the on-off valve; and adjusting the flow rate of the foaming agent by a flow rate adjusting mechanism provided in the foaming agent flow path on the upstream side of the on-off valve. and in the step of controlling addition of the foaming agent by opening and closing an on-off valve, the foaming agent pressure measured by the foaming agent flow path pressure gauge is measured by the liquid flow path pressure gauge. A method for adding a foaming agent, wherein the controller controls the on-off valve to open when the pressure is higher than the liquid pressure.
[13] A method for producing a foam, comprising the step of adding a foaming agent to the liquid flowing through the liquid flow path by the method for adding a foaming agent according to [12].
本発明においては、夏場など高温下における過剰添加などが生じずに、発泡剤を液体に安定して添加することが可能な発泡剤添加装置、吹付用発泡機、発泡剤添加方法及び発泡体製造方法を提供することができる。 In the present invention, a foaming agent addition device, a blowing foaming machine, a method for adding a foaming agent, and a method for producing a foam, which can stably add a foaming agent to a liquid without excessive addition at high temperatures such as in summer. can provide a method.
[第1の実施形態]
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態を詳細に説明する。
第1の実施形態に係る発泡剤添加装置10は、図1に示すように、液体流路30に流れる液体L1に、発泡剤Eを混合するための装置である。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A foaming
<液体>
液体L1は、特に限定されないが、発泡体の原料であるフォーム原料が好ましい。発泡剤添加装置10は、フォーム原料である液体L1に、発泡剤Eを混合することで発泡体を製造できる。発泡体は、ポリウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリスチレンフォームなどが挙げられる。したがって、液体L1としては、これら発泡体の原料となり得るものであればよい。発泡体は、上記した中では、製造容易性、硬化速度、発泡性などの観点から、ポリウレタンフォームが好ましい。また、ポリウレタンフォームは硬質ポリウレタンフォームであることがさらに好ましい。硬質ポリウレタンフォームを使用することで、自己接着性、断熱性、機械強度などが良好となりやすい。
<Liquid>
Although the liquid L1 is not particularly limited, it is preferably a foam raw material that is a raw material of a foam. The foaming
ポリウレタンフォームを形成するためのウレタン樹脂組成物は、一般的に、ポリオールを含む1液と、ポリイソシアネートを含む2液とを混合することで調製される。ウレタン樹脂組成物は、該組成物に混合される発泡剤Eにより発泡され、かつ硬化されることでポリウレタンフォームが形成される。発泡剤Eは、1液及び2液のいずれかに混合させればよいが、安定性などの観点から1液に混合させることが好ましい。すなわち、発泡剤添加装置10は、ポリオール及びポリイソシアネートのいずれかを含む液体(1液又は2液)に、液体状の発泡剤Eを混合させることが好ましいが、ポリオールを含む液体(1液)に発泡剤Eを混合させることがより好ましい。
ポリオールを含む液体(1液)は、ポリオールに加えて、触媒、及び整泡剤を含有するポリオール組成物であることが好ましく、また、発泡剤をさらに含有してもよい。なお、このように1液(ポリオール組成物)に予め含有される発泡剤は、上記した発泡剤Eと区別するために、「内添発泡剤」ともいう。
A urethane resin composition for forming a polyurethane foam is generally prepared by mixing one liquid containing a polyol and two liquids containing a polyisocyanate. The urethane resin composition is foamed with a foaming agent E mixed in the composition and cured to form a polyurethane foam. The foaming agent E may be mixed with either one of liquid 1 and liquid 2, but is preferably mixed with liquid 1 from the viewpoint of stability. That is, the foaming
The polyol-containing liquid (1 liquid) is preferably a polyol composition containing a catalyst and a foam stabilizer in addition to the polyol, and may further contain a foaming agent. The foaming agent preliminarily contained in the first liquid (polyol composition) is also referred to as an "internal foaming agent" in order to distinguish it from the foaming agent E described above.
また、ポリウレタンフォームを形成するためのウレタン樹脂組成物は、フィラーを含有してもよい。ウレタン樹脂組成物がフィラーを含有することで、得られるポリウレタンフォームの難燃性が向上する。ポリオール及びポリイソシアネートのいずれかを含む液体(1液又は2液)に、フィラーを混合させることが好ましいが、ポリオールを含む液体(1液)にフィラーを混合させることがより好ましい。
フィラーは、液状の原料組成物において固体分として含まれるものであり、一般的に原料組成物において粒状、粉状として存在する成分である。
フィラーは、常温(23℃)、常圧(1気圧)において、固体であり、かつ液状の原料組成物において溶解しない成分であればよい。
フィラーとしては、固体難燃剤及び沈降防止剤などが挙げられる。固体難燃剤としては、赤燐系難燃剤、ホウ素含有難燃剤、臭素含有難燃剤、リン酸塩含有難燃剤、塩素含有難燃剤、アンチモン含有難燃剤、金属水酸化物及び針状フィラー等が挙げられ、赤燐系難燃剤、ホウ素含有難燃剤及び臭素含有難燃剤からなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。
Moreover, the urethane resin composition for forming a polyurethane foam may contain a filler. Including a filler in the urethane resin composition improves the flame retardancy of the obtained polyurethane foam. It is preferable to mix a filler with a liquid (liquid 1 or 2) containing either a polyol or a polyisocyanate, but it is more preferable to mix a filler with a liquid (liquid 1) containing a polyol.
A filler is contained as a solid content in a liquid raw material composition, and is generally a component present in the raw material composition in the form of granules or powder.
The filler may be a component that is solid at normal temperature (23° C.) and normal pressure (1 atm) and does not dissolve in the liquid raw material composition.
Fillers include solid flame retardants and anti-settling agents. Examples of solid flame retardants include red phosphorus flame retardants, boron-containing flame retardants, bromine-containing flame retardants, phosphate-containing flame retardants, chlorine-containing flame retardants, antimony-containing flame retardants, metal hydroxides and needle-like fillers. and preferably at least one selected from the group consisting of red phosphorus flame retardants, boron-containing flame retardants and bromine-containing flame retardants.
また、ポリオール組成物は、硬化触媒、整泡剤、フィラー以外にも、難燃剤(固体難燃剤、液状難燃剤)、酸化防止剤、熱安定剤、金属害防止剤、帯電防止剤、架橋剤、滑剤、軟化剤、顔料などの各種添加剤を含むことができる。 In addition to curing catalysts, foam stabilizers, and fillers, polyol compositions include flame retardants (solid flame retardants, liquid flame retardants), antioxidants, heat stabilizers, metal damage inhibitors, antistatic agents, and cross-linking agents. , lubricants, softeners, pigments and the like.
<発泡剤>
内添発泡剤としては、特に限定されないが、ハイドロフルオロオレフィン(HFO)、ハイドロフルオロカーボン(HFC)、炭化水素、ジエチルエーテルなどが使用できる。内添発泡剤に使用されるハイドロフルオロオレフィン(HFO)としては、例えば、炭素数が3~6個程度であるフルオロアルケン等を挙げることができ、好ましくは炭素数3又は4であり、より好ましくは炭素数3である。ハイドロフルオロオレフィンは塩素原子を有するハイドロクロロフルオロオレフィンであってもよい。ハイドロフルオロカーボン(HFC)としては、例えば炭素数1~4程度のハイドロフルオロカーボンが挙げられ、ハイドロフルオロカーボンは塩素原子を有してもよい。炭化水素としては、炭素数2~5の炭化水素が挙げられる。炭素数2~5の炭化水素は、炭素数3、4の炭化水素が好適であり、また、プロパンとブタン類とを主成分とするLPGなども使用できる。
<Blowing agent>
The internal foaming agent is not particularly limited, but hydrofluoroolefins (HFO), hydrofluorocarbons (HFC), hydrocarbons, diethyl ether and the like can be used. Examples of the hydrofluoroolefin (HFO) used in the internal foaming agent include fluoroalkenes having about 3 to 6 carbon atoms, preferably 3 or 4 carbon atoms, more preferably 3 to 6 carbon atoms. has 3 carbon atoms. The hydrofluoroolefin may be a hydrochlorofluoroolefin having chlorine atoms. Hydrofluorocarbons (HFCs) include, for example, hydrofluorocarbons having about 1 to 4 carbon atoms, and the hydrofluorocarbons may have chlorine atoms. Hydrocarbons include hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms. Hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms are preferably hydrocarbons having 3 or 4 carbon atoms, and LPG containing propane and butanes as main components can also be used.
一方で、発泡剤Eは、フロス法による発泡に使用できる発泡剤であればよく、室温(23℃)、常圧(1気圧)で気体となる発泡剤であればよく、好ましくは常圧下で沸点が0℃未満となるものである。発泡剤Eは、特に限定されないが、ハイドロフルオロオレフィン(HFO)、二酸化炭素などが挙げられる。なお、フロス法は、常温、常圧で気体となる発泡剤Eを、ポリオールを含む液体(1液)などのフォーム原料に混合させて発泡させるものである。なお、ポリオールを含む液体は、発泡剤(内添発泡剤)を予め含有することがあるが、そのような場合、発泡剤Eは発泡性、施工性を改善するための発泡助剤としての機能を有する。 On the other hand, the foaming agent E may be any foaming agent that can be used for foaming by the froth method, and may be any foaming agent that becomes a gas at room temperature (23° C.) and normal pressure (1 atm), preferably under normal pressure. It has a boiling point of less than 0°C. The foaming agent E is not particularly limited, but hydrofluoroolefin (HFO), carbon dioxide and the like can be mentioned. In the froth method, foaming agent E, which is gaseous at normal temperature and pressure, is mixed with a foam raw material such as a liquid (one liquid) containing polyol to foam. The liquid containing the polyol may contain a foaming agent (internal foaming agent) in advance. In such a case, the foaming agent E functions as a foaming aid for improving foamability and workability. have
本発明において、発泡剤Eとしては、二酸化炭素を使用することが好ましい。二酸化炭素は、後述する加圧により液体状態で液体L1に混合させることができ、それにより、液体L1に対する混合性が向上する。また、二酸化炭素を使用することで環境負荷が低くなる。ただし、二酸化炭素は、超臨界又は亜臨界状態で液体L1に混合されてもよい。
発泡剤Eとして二酸化炭素を使用する場合、二酸化炭素単独で使用してもよいが、ハイドロフルオロオレフィン(HFO)と二酸化炭素との混合ガスを使用してもよい。
Carbon dioxide is preferably used as the blowing agent E in the present invention. Carbon dioxide can be mixed with the liquid L1 in a liquid state by pressurization, which will be described later, thereby improving the mixing property with the liquid L1. Also, the use of carbon dioxide reduces the environmental load. However, carbon dioxide may be mixed with liquid L1 in a supercritical or subcritical state.
When carbon dioxide is used as the blowing agent E, carbon dioxide may be used alone, or a mixed gas of hydrofluoroolefin (HFO) and carbon dioxide may be used.
(発泡剤添加装置)
以下、発泡剤添加装置10についてより詳細に説明する。
発泡剤添加装置10は、液体流路圧力計31と、発泡剤容器11と、発泡剤流路12と、発泡剤加圧ポンプ80と、発泡剤流路圧力計90と、開閉弁50と、流量調整機構60と、制御部51とを備える。発泡剤添加装置10は、液体流路30を流れる液体Lに対して発泡剤Eを添加させるための装置である。
(Blowing agent addition device)
The blowing
The foaming
液体流路30には、液体ポンプ40が接続され、ドラム缶などの容器(図示せず)に充填された液体L1が液体ポンプ40により液体流路30に供給されて送出される。
液体ポンプ40は、容積式又は非容積式のいずれでもよいが、容積式ポンプであることが好ましい。容積式ポンプは、往復式、回転式ポンプのいずれでもよいが、シール機構が駆動部側にあるシリンジポンプ及びシール機構がシリンダ側にあるプランジャーポンプ等の往復式ポンプが好ましい。また、容積式は、可変容量式でもよいし、定容量式でもよい。
液体ポンプ40は、ポンプの種類によって、シリンダ、ギア、ベーン、プランジャなどの各種駆動部を回転又は直線運動などにより周期的に駆動することで流体の吐出を繰り返し行う。例えば、シリンジポンプは、シリンダが下死点と上死点との間で繰り返し直線運動をする。
A
Depending on the type of pump, the
液体流路30に流される液体L1は、吐出圧に加圧された状態で流される。液体流路30には、液体流路圧力計31が接続され、液体流路圧力計31により液体流路30を流れる液体L1の液体圧力LPが測定される。液体流路30を流れる液体L1の液体圧力LPは、作業安定性の観点から、5~10MPaであることが好ましい。液体流路圧力計31は、測定された液体圧力LPを制御部51へ送信する。
The liquid L1 flowing through the
発泡剤容器11は、発泡剤Eを収容する。発泡剤容器11としては、耐圧容器が使用され、例えば公知のガスボンベを使用すればよい。発泡剤容器11は、発泡剤Eを加圧状態で収納するとよい。また、発泡剤容器11は、ヒーター(図示せず)を備えてもよく、ヒーターによって加温することで、発泡剤容器11の内部圧力は上昇し、それにより、発泡剤加圧ポンプ80による加圧の負担を低減することができ、発泡剤Eを高い圧力に加圧された状態で発泡体流路12に送出しやすくなる。
The foaming
発泡剤流路12は、上記の通り、発泡剤容器11から発泡剤Eを液体流路30に供給する経路である。発泡剤流路12は、クーラントなどで構成される流路冷却装置(図示せず)を備えてもよく、それにより、発泡剤流路12を流れる発泡剤Eを冷却することができる。発泡剤流路12において発泡剤Eを冷却することで発泡剤Eが気化されにくくなり、液体状態で液体Lに混合しやすくなる。発泡剤流路12内部の温度は-20~20℃の範囲に維持することが好ましい。
The foaming
発泡剤流路12には、発泡剤流路圧力計90が設けられる。発泡剤流路圧力計90は、発泡剤流路12を流れる発泡剤Eの発泡剤圧力EPが測定される。発泡剤流路圧力計90は、測定された発泡剤圧力EPを制御部51へ送信する。
A foaming agent
発泡剤流路12には、発泡剤加圧ポンプ80が設けられる。発泡剤加圧ポンプ80は、制御部51と接続され、発泡剤流路12における開閉弁50の上流側に設けられる。発泡剤加圧ポンプ80は、発泡剤流路12における発泡剤圧力EPを、液体流路30を流れる液体L1の液体圧力LPより高圧である所定圧力まで加圧する。
具体的には、発泡剤加圧ポンプ80は、発泡剤圧力EPが液体圧力LPよりも予め決められた高い圧力となるように加圧する。ここで、予め決められた高い圧力とは、使用する発泡剤E及び液体L1の種類、性状及び量などにより設定される値をいい、適宜設定することができる値である。予め決められた高い圧力として設定される値は、例えば、発泡剤圧力EPが液体圧力LPよりも0.05~5.00MPa高く設定する。
発泡剤加圧ポンプ80としては、開閉弁50を介して、液体流路30に一定圧力で発泡剤Eを供給することを可能とする観点から、安定した圧力で発泡剤Eを加圧し供給できるポンプであることが好ましく、発泡剤を連続的に加圧するポンプであることがより好ましく、中でも、アキシャルポンプ及びギアポンプのいずれかであることが好ましい。
A foaming
Specifically, the foaming
The foaming
発泡剤加圧ポンプ80は、制御部51により制御されるとよい。制御部51は、液体流路圧力計31から受信した液体圧力LPと、発泡剤流路圧力計90から受信した発泡剤圧力EPとを比較し、発泡剤流路12を流れる発泡剤Eの発泡剤圧力EPを、液体流路30を流れる液体L1の圧力LPより高圧となるように加圧するように発泡剤加圧ポンプ80を制御する。また、制御部51は、発泡剤圧力EPが規定値に到達すると、後述する通り流量調整機構60を閉弁するので、そのタイミングで発泡剤加圧ポンプ80から開閉弁50への発泡剤Eの供給を停止するように制御するとよい。なお、制御部51は、停止された発泡剤加圧ポンプ80については、流量調整機構60を開弁するタイミングで再駆動させるとよい。
以上のように、発泡剤Eの発泡剤圧力EPを制御することで、下流側に設けられている開閉弁50に安定して発泡剤Eを供給することを可能とする。
The foaming
As described above, by controlling the foaming agent pressure EP of the foaming agent E, it is possible to stably supply the foaming agent E to the on-off
発泡剤流路12には、流量調整機構60が設けられる。流量調整機構60は、一実施形態において、図1に示すように、開閉弁50よりも上流側であり、発泡剤加圧ポンプ80の下流側である発泡剤流路12に備える構成とするとよい。流量調整機構60は、発泡剤流路12における発泡剤Eの流量を調整する。流量調整機構60は、開閉弁50よりも上流側の発泡剤流路12に流れる発泡剤Eの流量を開閉によって制御する第2開閉弁とすることができる。流量調整機構60は、第2開閉弁が開弁することで発泡剤流路12を流れる発泡剤Eが過剰になることを抑制し、液体流路30を流れる液体L1に対して発泡剤Eを安定して供給する。一方、流量調整機構60は、第2開閉弁が閉弁することで、開閉弁50に向けての発泡剤Eの供給を停止する。第2開閉弁は、例えば電磁弁で構成される。
A flow
発泡剤流路12において、発泡剤加圧ポンプ80及び流量調整機構60の下流側に、開閉弁50が設けられる。開閉弁50は、発泡剤流路12と液体流路30との接続を開閉によって制御し、液体L1に対する発泡剤Eの添加を開閉によって制御する。開閉弁50は、開弁することで発泡剤流路12を流れる発泡剤Eを液体L1に対して供給する。一方、開閉弁50は、閉弁することで液体L1に対する発泡剤Eの供給を停止する。開閉弁50は、例えば電磁弁で構成される。
An on-off
流量調整機構60及び開閉弁50には、流量調整機構60の開弁又は閉弁、及び開閉弁50の開弁又は閉弁を制御する制御部51が接続される。制御部51は、発泡剤流路圧力計90から発泡剤圧力EP、及び液体流路圧力計31から液体圧力LPを受信し、受信した発泡剤圧力EP及び液体圧力LPに応じて、流量調整機構(第2開閉弁)60及び開閉弁50により発泡剤流路12に流れる発泡剤Eの流量を調整する制御を行う。制御部51は、発泡剤圧力EPが液体圧力LPよりも高いときに、開閉弁50を開弁する制御を行う。また、制御部51は、さらに開閉弁50の制御とともに流量調整機構60も制御する。
A
具体的には、初期動作では、開閉弁50が閉弁され、かつ流量調整機構60が開弁された状態で、発泡剤加圧ポンプ80が駆動され発泡剤圧力EPが上昇させられるが、制御部51は、発泡剤圧力EPが規定値まで上昇したことを検知すると、制御部51から制御信号が流量調整機構60及び開閉弁50に送出される。その制御信号に基づいて、流量調整機構60を閉弁し、開閉弁50を開弁して発泡剤Eを液体流路30に供給する。そして、開閉弁50を開弁する制御をした後、予め決められた時間が経過すると、開閉弁50を閉弁する。その後、流量調整機構60を開弁した後、発泡剤加圧ポンプ80の駆動により、発泡剤圧力EPを規定値まで上昇させ、その後、以上の動作が繰り返される。なお、規定値とは、液体圧力LPに対して、発泡剤圧力EPが、上記した予め決められた所定の値圧力が高くなるように設定した値である。
以上の制御により、発泡剤Eが液体圧力LPよりも予め決められた高い圧力で、予め決められた時間液体流路30に供給されるので、一定量の発泡剤Eを液体流路30に供給することができる。
また、流量調整機構60が設けられ、かつ以上の制御がなされることで、発泡剤容器11、さらには、発泡剤加圧ポンプ80が液体流路30に直接繋がることが防止されるので、夏場などにおいて発泡剤容器11や発泡剤流路12などにおいて必要以上に加圧された発泡剤Eが、過剰に液体流路30に供給されることを防止できる。
Specifically, in the initial operation, the on-off
With the above control, the foaming agent E is supplied to the
Further, by providing the flow
また、制御部51は、さらに、液体流路圧力計31で測定した液体流路30を流れる液体L1の液体圧力LPを受信し、液体圧力LPが所定値よりも低い場合には、開閉弁50を開弁しないように制御してもよい。このような制御部51の制御によって、液体圧力LPが所定値よりも低い場合に開閉弁50を開弁しないことで、液体流路30を流れる液体L1が少量である場合の発泡剤Eの添加を防ぐことができる。液体圧力LPが所定値よりも低い場合としては、発泡剤添加装置10の起動時、停止時、及び液体流路30が詰まっているとき等が挙げられる。液体圧力LPの所定値は、液体ポンプ40の脈動の振れよりも低い値とすることが好ましく、例えば、3MPaと設定すればよい。
In addition, the
液体流路30を流れる液体L1に対する発泡剤Eの供給量は、液体L1に対する発泡剤Eの添加時における体積割合で、0.05~5.0%であることが好ましく、0.1~4.5%であることがより好ましく、0.15~4.0%であることがさらに好ましい。発泡剤Eの供給量を上記範囲内とすることで、ポリオールなどに適切な量の発泡剤を含有させることが可能になり、ポリウレタンフォームを適切に発泡できる。なお、液体流路30を流れる液体L1に対する発泡剤Eの供給量は、使用する発泡剤Eによって調整することが好ましく、例えば、発泡剤Eが二酸化炭素の場合は0.2~2.0%であることが好ましく、発泡剤Eがハイドロフルオロオレフィンと二酸化炭素との混合ガスの場合は0.4~3.5%であることが好ましい。
The amount of the foaming agent E supplied to the liquid L1 flowing through the
(吹付用発泡機)
吹付用発泡機1は、図2に示すように、上記した発泡剤添加装置10を備える。本実施形態における吹付用発泡機1は、ポリウレタンフォームを形成するための装置である。ただし、本発明において吹付用発泡機は、ポリウレタンフォームを形成するための装置に限定されず、他のフォームを形成するための装置であってもよい。ポリウレタンフォームは、上記のとおり硬質ポリウレタンフォームが好ましい。また、吹付用発泡機1は、現場吹付用発泡機であり、ポリウレタンフォームを施工する施工現場に持ち込まれて、施工現場にてポリウレタンフォームを形成するための装置である。
(foaming machine for spraying)
As shown in FIG. 2, the blowing foaming machine 1 is provided with the foaming
吹付用発泡機1は、発泡剤添加装置10に加え、さらに上記した液体流路30(以下、第1の液体流路30ともいう)及び液体ポンプ40(以下、第1の液体ポンプ40ともいう)を備える。また、吹付用発泡機1は、上記液体L1とは別の液体L2が流される第2の液体流路32と、第2の液体流路32に液体L2を送出する液体ポンプ42(以下、第2の液体ポンプ42ともいう)とを備える。第1及び第2の液体ポンプ40,42は、ドラム缶などの液体容器(図示せず)に接続され、液体容器から吸引した液体L1,L2を第1及び第2の液体流路30,32それぞれに送出する。
In addition to the foaming
ポリウレタンフォームは、上記のとおり、ポリオールを含む1液と、ポリイソシアネートを含む2液とを混合させ、発泡かつ硬化させることで形成できる。第1の液体流路30に流される液体L1は、1液又は2液のうちの一方であり、第2の液体流路32に流される液体L2は1液又は2液のうちの他方であるが、液体L1がポリオールを含む1液であり、液体L2がポリイソシアネートを含む2液であることが好ましい。
Polyurethane foam can be formed by, as described above, mixing one liquid containing polyol and two liquids containing polyisocyanate, followed by foaming and curing. The liquid L1 flowing through the first
吹付用発泡機1は、スプレーガン70を備える。スプレーガン70は、吐出部70Aと混合部70Bを備える。混合部70Bでは、第1及び第2の液体流路30、35が合流される。第1及び第2の液体流路30,32に流される1液と2液は、混合部70Bで混合され、その混合物(ウレタン樹脂組成物)が吐出部70Aより噴射される。この際、ウレタン樹脂組成物は、建築物や構造物の屋根、壁面、床等の施工対象面に吹き付けられるとよい。噴射されたウレタン樹脂組成物は、発泡かつ硬化してポリウレタンフォームとなる。ポリウレタンフォームは、例えば断熱材として使用される。
The spray foaming machine 1 includes a
以上の吹付用発泡機1では、発泡剤添加装置10を用いて発泡剤Eを適切に混合した液体L1を、ポリウレタンフォームの原料として使用しているので、発泡性、吹き付け性が良好なポリウレタンフォームを形成できる。
In the spray foaming machine 1 described above, the liquid L1 obtained by appropriately mixing the foaming agent E using the foaming
[発泡剤添加方法]
本実施形態における発泡剤添加装置10における発泡剤Eの液体L1への発泡剤添加方法を、図3のフローチャートにより詳細に説明する。なお、以下では、発泡剤Eが二酸化炭素である場合を具体例として、圧力、温度などを説明するが、発泡剤Eが他の物質である場合には、その物質の性状に応じて圧力、温度など設定すればよい。なお、図3のフローチャートは、発泡剤添加方法を説明するための図であり、発泡剤添加方法が図3に示すステップ順に進行するわけではない。
[Method of adding foaming agent]
A method of adding the foaming agent E to the liquid L1 in the foaming
ステップS1において、発泡剤容器11に収容された発泡剤Eを発泡剤流路12に供給する。発泡剤流路12に供給された発泡剤Eの温度は、-20~20℃の範囲に維持することが好ましい。また、発泡剤流路12内部の開閉弁50へ向けての発泡剤圧力EPは、5~12MPaの範囲になるように調整されることが好ましい。
In step S<b>1 , the foaming agent E contained in the
ステップS2において、発泡剤流路12を流れる発泡剤Eの発泡剤圧力EPを発泡剤流路圧力計90で測定する。得られた発泡剤圧力EPは、制御部51に送信される。
In step S<b>2 , the foaming agent pressure EP of the foaming agent E flowing through the
また、ステップS3において、液体流路30を流れる液体L1の液体圧力LPを液体流路圧力計31で測定する。得られた液体圧力LPは、制御部51に送信される。
Further, in step S3, the liquid pressure LP of the liquid L1 flowing through the
ステップS4において、発泡剤流路12における発泡剤圧力EPを発泡剤加圧ポンプ80で所定圧力まで加圧する。具体的には、制御部51が液体流路圧力計31で測定した液体流路30を流れる液体L1の液体圧力LP、及び、発泡剤流路圧力計90で測定した発泡剤流路12を流れる発泡剤Eの発泡剤圧力EPを受信する。そして、液体圧力LP及び発泡剤圧力EPを受信した制御部51によって、液体圧力LP及び発泡剤圧力EPを比較し、発泡剤圧力EPが液体圧力LPより所定値以上の高圧となるように発泡剤加圧ポンプ80を制御する。
In step S<b>4 , the foaming agent pressure EP in the foaming
また、ステップS5において、開閉弁50よりも上流側の発泡剤流路12に設けられた流量調整機構60によって、上流側の発泡剤流路12に流れる発泡剤Eの流量を調整する。具体的には、流量調整機構60を開弁又は閉弁することでとすることで開閉弁50よりも上流側の発泡剤流路12に流れる発泡剤Eの流量を制御する。
Further, in step S<b>5 , the flow
ステップS6では、液体L1に対する発泡剤Eの添加を開閉弁50の開閉によって制御する。
発泡剤Eの添加を開閉弁50の開閉によって制御する工程において、液体圧力LP及び発泡剤圧力EPを受信した制御部51によって、液体圧力LP及び発泡剤圧力EPを比較し、発泡剤圧力EPが液体圧力LPよりも所定値以上高いときに、開閉弁50を開弁する制御する。
In step S6, addition of the foaming agent E to the liquid L1 is controlled by opening and closing the on-off
In the step of controlling the addition of the foaming agent E by opening and closing the on-off
[発泡体製造方法]
本発明の第1の実施形態に係る発泡剤添加装置10を用いることで発泡体の形成することができる。本実施形態におけるポリウレタンフォームの製造方法は、上記のステップS1~ステップS6の工程を含み、さらに、発泡剤添加装置10で液体流路30を流れる液体L1に対して発泡剤Eを添加させた液体L1と、液体L2とを吹付用発泡機1で混合して調製した混合物を吐出装置から吐出する工程を含む。具体的には、以下の工程(1)~(7)を含む。
(1)発泡剤容器11に収容された発泡剤Eを発泡剤流路12に供給する工程
(2)発泡剤流路12を流れる発泡剤Eの発泡剤圧力EPを発泡剤流路圧力計90で測定する工程
(3)液体流路30を流れる液体L1の液体圧力LPを液体流路圧力計31で測定する工程
(4)発泡剤流路12における発泡剤圧力EPを発泡剤加圧ポンプ80で所定圧力まで加圧する工程
(5)開閉弁50よりも上流側の発泡剤流路12に設けられた流量調整機構60によって、発泡剤Eの流量を調整する工程
(6)液体L1に対する発泡剤Eの添加を開閉弁50の開閉によって制御する工程
(7)発泡剤添加装置10で液体流路30を流れる液体L1に対して発泡剤Eを添加させた液体L1と、液体L2とを吹付用発泡機1で混合して調製した混合物を吐出装置から吐出する工程
[Foam manufacturing method]
A foam can be formed by using the foaming
(1) Step of supplying the foaming agent E contained in the
以上のように、本実施形態においては、流量調整機構60を備えることで、液体流路30を流れる液体L1に対して発泡剤Eを安定して供給することができる。例えば、夏場など高温下において、発泡剤圧力EPが高くなった場合であっても、流量調整機構60により過剰の発泡剤Eを液体L1に添加することを防止することができる。また、発泡剤Eが液体圧力LPよりも予め決められた高い圧力で、予め決められた時間液体流路30に供給されるので、一定量の発泡剤Eを液体流路30に供給することができる。
なお、本実施形態における流量調整機構60は、第2開閉弁である例を説明したが、発泡剤Eの流量を調整できる限り、他の機構であってもよい。流量調整機構60が第2開閉弁でなくとも、流量調整機構60により流量が調整できれば、発泡剤Eが、過剰に液体流路30に供給されることを防止できる。
なお、流量調整機構60として第2開閉弁以外を使用する場合には、例えば、上記の構成において流量調整機構60を閉弁する代わりに、発泡剤の流量が相対的に少なくなる第1の量に調整するするとよく、流量調整機構60を開弁する代わりに発泡剤の流量が第1の量よりも大きくなる第2の量に調整するとよい。
As described above, in the present embodiment, by providing the flow
Although the flow
When a valve other than the second on-off valve is used as the flow
なお、以上の説明では、流量調整機構60は、図1に示す通り、開閉弁50よりも上流側であり、発泡剤加圧ポンプ80の下流側である発泡剤流路12に備える構成について説明したが、流量調整機構60は、図4に示す通り、開閉弁50よりも上流側であり、かつ発泡剤加圧ポンプ80の上流側である発泡剤流路12に備える構成としてもよい。
本構成においても、発泡剤容器11が液体流路30に直接繋がることが防止されるので、夏場などの高温下において発泡剤容器11や発泡剤流路12などにおいて必要以上に高圧となった発泡剤Eが、過剰に液体流路30に供給されることを防止できる。
ただし、流量調整機構60は、図1に示す構成を有することで、発泡剤加圧ポンプ80より下流側で、かつ開閉弁50により近くなるので、安定して制御することが可能となる。
In the above description, as shown in FIG. 1, the flow
In this configuration as well, the foaming
However, by having the configuration shown in FIG. 1, the flow
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について詳細に説明する。第2の実施形態において、第1の実施形態と相違する点は、図5及び図6に示すように、液体ポンプ40に、ポンプ駆動検知部41を備える構成とする点である。以下、第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を説明する。また、説明を省略する部分は、第1の実施形態と同様である。また、以下の説明では、上記第1の実施形態と同一の構成を有する部材には同一の符号を付す。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the invention will be described in detail. The second embodiment is different from the first embodiment in that the
本実施形態における液体ポンプ40には、ポンプ駆動検知部41が設けられている。ポンプ駆動検知部41は、液体ポンプ40の駆動を検知する。ポンプ駆動検知部41は、検知した液体ポンプ40の駆動に関するポンプ駆動情報DIを制御部51に送信する。
液体ポンプ40は、往復又は回転運動などにより、駆動部を周期的に駆動させるが、ポンプ駆動検知部41は、その周期において駆動部がどの位置に駆動しているかを検知できる。例えば、シリンジポンプなどの往復式ポンプでは、下死点又は上死点の間を往復運動するが、ポンプ駆動検知部41は、ポンプの駆動部がその往復運動においてどの位置に駆動されているかを検知できる。回転ポンプでも、同様に、駆動部が回転運動のどの位置に駆動されているかを検知できればよい。
ポンプ駆動検知部41としてはセンサーを使用する。具体的なセンサーとしては、液体ポンプ40の駆動部の駆動位置を距離として測定するレーザー距離センサー、及び液体ポンプ40の駆動部が一定の位置(例えば、上死点又は下死点など)に到達したことを検知する位置センサーなどが挙げられる。
The
The
A sensor is used as the
制御部51は、ポンプ駆動検知部41から液体ポンプ40のポンプ駆動情報DIを受信し、発泡剤圧力EP及び液体圧力LPに加えて液体ポンプ40の駆動状況に応じて、開閉弁50及び流量調整機構60を開弁又は閉弁する制御を行う。具体的には、発泡剤圧力EPが規定値まで上昇し、かつ液体ポンプ40における駆動位置が予め定められた位置(所定位置)となった際に、開閉弁50を開弁する制御を行い、合わせて流量調整機構60を閉弁する制御を行う。開閉弁50の開弁により、液体流路30には、第1の実施形態と同様に一定量の発泡剤Eが供給される。
液体ポンプ40は、上記の通り周期的に駆動するが、液体ポンプ40の駆動部の位置(駆動位置)が所定位置となった際に開閉弁50が開弁すると、その周期の同じタイミングにおいて、発泡剤Eが液体L1に供給されることになる。ここで、液体ポンプ40は、周期の同じタイミングにおいてはほぼ同じ挙動(すなわち、ほぼ同じ圧力及び同じ流量)で液体Lを液体流路30に供給するので、そのタイミングで所定量(すなわち、一定量)の発泡剤Eが液体流路30に対して供給されると、液体L1に対する発泡剤Eの供給が安定する。
すなわち、本実施形態では、液体ポンプ40の駆動部が予め定められた位置(所定位置)となった際に開閉弁50を開弁する制御をすることで、液体L1に対する発泡剤Eの安定供給が可能になる。
また、所定位置となった際に開閉弁50を開弁し、その後閉弁する制御を行うことで、第1の実施形態と同様に開閉弁50の開閉は、繰り返されることになる。また、流量調整機構(第2開閉弁)60についても、第1の実施形態と同様に、閉開が繰り返されるように制御されるとよい。
すなわち、発泡剤圧力EPが規定値まで上昇したことを検知し、かつ駆動位置が所定位置に駆動することを示すポンプ駆動情報DIを受信すると、制御部51から制御信号が流量調整機構60及び開閉弁50に送出される。その制御信号に基づいて、流量調整機構60を閉弁し、開閉弁50を開弁して発泡剤Eを液体流路30に供給するとよい。そして、その後は、第1の実施形態と同様に制御が行われるとよい。
The
The
That is, in the present embodiment, by controlling the on-off
Further, by controlling the on-off
That is, when it is detected that the foaming agent pressure EP has risen to a specified value and the pump driving information DI indicating that the driving position is to be driven to a predetermined position is received, a control signal is sent from the
上記所定位置は、特に限定されないが、液体ポンプ40がシリンジポンプなどの往復式ポンプでは、上死点、下死点、又はこれらの間の特定の位置のいずれでもよいが、上死点又は下死点のいずれかであることが好ましい。上死点又は下死点に到達すると、その後、液体流路30に供給される液体L1の圧力が低下する。したがって、所定位置を上死点又は下死点とすると、その圧力が低下したタイミングで発泡剤Eが供給されることになり、液体L1に発泡剤Eを混合させやすくなる。
また、上記所定位置は、往復式ポンプでは、駆動部が上死点から下死点へ到達し、その後、下死点から上死点へ到達する1周期の間に1箇所である必要はなく、2箇所以上でもよく、例えば上死点及び下死点の両方を所定位置に設定しておいてもよい。
また、上記所定位置は、回転式ポンプでは、同様に、例えば、回転周期(0~360°)のうち、いずれかの特定の位置であるn°(ただし、nは0~360のうちのいずれか)の位置を所定位置に設定しておけばよい。
The predetermined position is not particularly limited, but if the
Further, in the reciprocating pump, the predetermined position need not be one during one cycle in which the drive unit reaches from the top dead center to the bottom dead center and then from the bottom dead center to the top dead center. , two or more positions, and for example, both the top dead center and the bottom dead center may be set at predetermined positions.
In addition, in the case of a rotary pump, the predetermined position is, for example, n°, which is a specific position within the rotation cycle (0 to 360°) (where n ) is set at a predetermined position.
制御部51は、液体ポンプ40の駆動部が1周期ごとに開閉弁50を1回開弁するように制御してよいし、2周期ごとに開閉弁50を1回開弁するように制御してもよいし、n周期(nは3以上の整数)ごとに開閉弁50を1回開弁するように制御してもよい。また、制御部51は、液体ポンプ40の駆動部が1周期のうちに開閉弁50を複数回開弁するように制御してもよく、例えば、半周期に1回開弁するように制御してもよい。
なお、1周期ごとに1回開弁するとは、例えば、上死点を所定位置に設定する場合には、上死点に到達する毎に開弁することを意味する。下死点の場合も同様である。
また、例えば、上死点と下死点の間の特定の位置を上記所定位置とする場合には、駆動部が所定位置となった場合のいずれの場合も、開閉弁50を開弁する必要はなく、駆動部が上死点から下死点、又は下死点から上死点に移動する際の何れかにおいて開弁するように制御するとよい。
さらに、駆動部が複数ある複動型(例えば、複動型プランジャポンプ)においては、開閉弁は、いずれか1つの駆動部の駆動に基づいて制御されてもよいし、複数の駆動部の駆動に基づいて制御されてもよい。複数の駆動部の駆動に基づいて制御される場合には、例えば、各駆動部の駆動部が所定位置に配置されるごとに開弁してもよい。
The
It should be noted that opening the valve once per cycle means, for example, when the top dead center is set at a predetermined position, the valve is opened each time the top dead center is reached. The same applies to the bottom dead center.
Further, for example, when a specific position between the top dead center and the bottom dead center is set as the predetermined position, it is necessary to open the on-off
Furthermore, in a double-acting type having a plurality of drive units (for example, a double-acting plunger pump), the on-off valve may be controlled based on the drive of any one drive unit, or may be controlled based on the drive of a plurality of drive units. may be controlled based on When controlled based on the driving of a plurality of drive units, for example, the valve may be opened each time the drive unit of each drive unit is arranged at a predetermined position.
本実施形態の発泡剤添加装置10における発泡剤Eの液体L1への発泡剤添加方法を図7のフローチャートに示す。
図7のフローチャートにおいては、液体ポンプ40の駆動をポンプ駆動検知部41で検知する工程(ステップS10)をさらに含む。
ステップS10において、液体ポンプ40の駆動をポンプ駆動検知部41で検知する工程は、液体流路30を流れる液体L1を加圧するための液体ポンプ40の駆動部の駆動位置をポンプ駆動検知部41によって検知し、検知した液体ポンプ40の駆動に関するポンプ駆動情報DIを得る。ポンプ駆動検知部41としては、液体ポンプ40の駆動部の駆動位置を継続して測定することが可能なレーザーアプリセンサーであることが好ましい。得られたポンプ駆動情報DIは、制御部51に送信される。
そして、発泡剤Eの添加を開閉弁50の開閉によって制御する工程(ステップS6)において、ポンプ駆動検知部41によって検知された液体ポンプ40の駆動状況に応じて、制御部51が開閉弁50を開弁する制御を合わせて行う。具体的には、発泡剤圧力EPが規定値まで上昇したことを検知し、かつポンプ駆動検知部41から液体ポンプ40のポンプ駆動情報DIを制御部51が受信し、液体ポンプ40における駆動部の駆動位置が予め定められた位置(所定位置)となった際に、開閉弁50を開弁する制御を行うことが好ましい。
The flow chart of FIG. 7 shows a method of adding the foaming agent E to the liquid L1 in the foaming
The flow chart of FIG. 7 further includes a step of detecting the drive of the
In step S10, the step of detecting the drive of the
Then, in the step of controlling the addition of the foaming agent E by opening and closing the on-off valve 50 (step S6), the
以上のように、本実施形態においては、液体ポンプ40の駆動を検知するポンプ駆動検知部41を備えることで、液体ポンプ40の駆動状況を検知し、液体ポンプ40の駆動状況に応じた制御とする。このように、液体流路30内の液体圧力に応じる制御ではなく、液体ポンプ40の駆動状況に応じた制御とすることで、液体ポンプ40の脈動の影響を受けることなく、液体流路30を流れる液体L1に対して発泡剤Eを安定して供給することができる。
As described above, in the present embodiment, the driving state of the
[その他の実施形態]
以上のように第1及び第2の実施形態を示して説明した発泡剤添加装置、吹付用発泡機、発泡剤添加方法及び発泡体製造方法は、本発明の一例であり、本発明は、上記実施形態の構成に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な改良及び変更が可能であり、構成要素を適宜加えてもよい。
例えば、発泡剤添加装置10は、図8に示すように、発泡剤加圧ポンプ80と開閉弁50との間に、発泡剤流路12を流れる発泡剤Eの逆流を防止する逆止弁52を備える構成とすることができる。
[Other embodiments]
The foaming agent adding device, the blowing foaming machine, the foaming agent adding method, and the foam manufacturing method shown and described in the first and second embodiments as described above are examples of the present invention. The present invention is not limited to the configuration of the embodiment, and various improvements and changes are possible without departing from the scope of the present invention, and constituent elements may be added as appropriate.
For example, as shown in FIG. 8, the foaming
1 吹付用発泡機
10 発泡剤添加装置
11 発泡剤容器
12 発泡剤流路
30 液体流路(第1の液体流路)
31 液体流路圧力計
32 第2の液体流路
40 液体ポンプ(第1の液体ポンプ)
41 ポンプ駆動検知部
42 液体ポンプ(第2の液体ポンプ)
50 開閉弁
51 制御部
52 逆止弁
60 流量調整機構
70 スプレーガン
70A 吐出部
70B 混合部
80 発泡剤加圧ポンプ
90 発泡剤流路圧力計
E 発泡剤
L1、L2 液体
REFERENCE SIGNS LIST 1 foaming machine for spraying 10 foaming
31 Liquid
41
50 On-off
Claims (13)
前記液体流路を流れる前記液体の液体圧力を測定する液体流路圧力計と、
前記発泡剤を収容する発泡剤容器と、
前記発泡剤容器から供給された前記発泡剤を流す発泡剤流路と、
前記発泡剤流路における前記発泡剤圧力を所定圧力まで加圧する発泡剤加圧ポンプと、
前記発泡剤流路を流れる前記発泡剤の発泡剤圧力を測定する発泡剤流路圧力計と、
前記発泡剤流路と前記液体流路との接続を開閉によって制御し、前記液体に対する前記発泡剤の添加を開閉によって制御する開閉弁と、
前記開閉弁よりも上流側の前記発泡剤流路に、前記発泡剤の流量を調整する流量調整機構と、
前記発泡剤流路圧力計によって測定された前記発泡剤圧力が、前記液体流路圧力計により測定された前記液体圧力よりも高いときに、前記開閉弁を開弁する制御部とを備える、発泡剤添加装置。 A foaming agent addition device for adding a foaming agent to a liquid supplied by a liquid pump and flowing through a liquid channel,
a liquid channel pressure gauge for measuring the liquid pressure of the liquid flowing through the liquid channel;
a foaming agent container containing the foaming agent;
a foaming agent channel through which the foaming agent supplied from the foaming agent container flows;
a foaming agent pressurizing pump that pressurizes the foaming agent pressure in the foaming agent channel to a predetermined pressure;
a blowing agent channel pressure gauge for measuring the blowing agent pressure of the blowing agent flowing through the blowing agent channel;
an on-off valve that controls connection between the foaming agent channel and the liquid channel by opening and closing, and controls addition of the foaming agent to the liquid by opening and closing;
a flow rate adjustment mechanism that adjusts the flow rate of the foaming agent to the foaming agent flow path upstream of the on-off valve;
a controller that opens the on-off valve when the foaming agent pressure measured by the foaming agent channel pressure gauge is higher than the liquid pressure measured by the liquid channel pressure gauge. agent addition device.
前記ポンプ駆動検知部によって、前記液体ポンプが上死点又は下死点に達したことを検知した際に、前記制御部は、前記開閉弁を開弁する制御をする、請求項1~6のいずれか1項に記載の発泡剤添加装置。 further comprising a pump drive detection unit that detects drive of the liquid pump;
7. The apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein when the pump drive detection unit detects that the liquid pump reaches the top dead center or the bottom dead center, the control unit controls opening of the on-off valve. A blowing agent addition device according to any one of the preceding items.
発泡剤容器に収容された発泡剤を発泡剤流路に供給する工程と、
前記発泡剤流路を流れる前記発泡剤の発泡剤圧力を発泡剤流路圧力計で測定する工程と、
前記液体流路を流れる前記液体の液体圧力を液体流路圧力計で測定する工程と、
前記発泡剤流路における前記発泡剤圧力を発泡剤加圧ポンプで所定圧力まで加圧する工程と、
前記発泡剤流路と前記液体流路との接続を開閉弁の開閉によって制御し、前記液体に対する前記発泡剤の添加を前記開閉弁の開閉によって制御する工程と、
前記開閉弁よりも上流側の前記発泡剤流路に設けられた流量調整機構によって、前記発泡剤の流量を調整する工程とを含み、
前記発泡剤の添加を開閉弁の開閉によって制御する工程において、前記発泡剤流路圧力計によって測定された前記発泡剤圧力が、前記液体流路圧力計により測定された前記液体圧力よりも高いときに、制御部が前記開閉弁を開弁する制御する、発泡剤添加方法。 A blowing agent addition method for adding a blowing agent to a liquid supplied by a liquid pump and flowing through a liquid channel, comprising:
supplying the foaming agent contained in the foaming agent container to the foaming agent channel;
measuring the blowing agent pressure of the blowing agent flowing through the blowing agent channel with a blowing agent channel pressure gauge;
measuring the liquid pressure of the liquid flowing through the liquid channel with a liquid channel pressure gauge;
a step of increasing the pressure of the foaming agent in the foaming agent channel to a predetermined pressure with a foaming agent pressure pump;
a step of controlling connection between the foaming agent channel and the liquid channel by opening and closing an on-off valve, and controlling addition of the foaming agent to the liquid by opening and closing the on-off valve;
adjusting the flow rate of the foaming agent by a flow rate adjusting mechanism provided in the foaming agent flow path on the upstream side of the on-off valve,
when the foaming agent pressure measured by the foaming agent flow path pressure gauge is higher than the liquid pressure measured by the liquid flow path pressure gauge in the step of controlling the addition of the foaming agent by opening and closing an on-off valve; (2) a method of adding a foaming agent, wherein a control unit controls opening of the on-off valve;
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