JP6426845B2 - ガス発泡剤を含まない二成分スプレーポリウレタンフォームのためのディスペンサー - Google Patents

Description

背景
本発明は、ガス発泡剤を含まない二成分スプレーポリウレタンフォーム系を分注するのに適したディスペンサーに関する。

流体成分のための分注デバイスは、特に、ポリウレタンフォーム系等のポリウレタン系の分野において、混合流体の適用に広く使用されている。二成分ポリウレタン（２Ｃ−ＳＰＵ）フォーム製剤は、典型的には、ポリオール成分（Ｂ成分）と共にイソシアネート成分（Ａ成分）を同時に供給して、混合物を作り、その後、ディスペンサーから混合物を噴霧することによって適用される。

２Ｃ−ＳＰＵフォーム系は、概して、以下の２つのクラスに分類される：Ａ及びＢ成分の一方または両方にガス発泡剤（ＧＢＡ）を含有するもの及びＡまたはＢ成分のいずれにもＧＢＡを含まないもの（「ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系」）。ＧＢＡは、２５摂氏度（℃）で０．２３メガパスカル（ＭＰａ）を超える蒸気圧を有する発泡剤である。典型的なＧＢＡは、１，１，２，２−テトラフルオロエタン（ＨＦＣ−１３４ａ）、二酸化炭素、窒素、及び１，３，３，３−テトラフルオロプロペン（１２３４ｚｅ）を含む。ＧＢＡは、発泡助剤としてだけでなく、それらが入っている成分の粘性を下げるためにも２Ｃ−ＳＰＵにおいて有益である。低い粘性の成分は、それらが、ディスペンサーの流動チャネルを通して流れるためにあまり圧力を必要としないため、分注するのがより容易である。

ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系は、概して、２Ｃ−ＳＰＵフォーム系を分注するときに、Ａ及びＢ成分と併用した第３の供給として加圧ガスを必要とする。ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系は、高圧系または低圧系であり得る。４メガパスカル（ＭＰａ）を超える分注圧力を必要とする系である高圧系において、加圧ガスは、スプレーを形付けるのに役立ち、２Ｃ−ＳＰＵを分注するために使用される分注ノズルを清浄するために使用され得る。４ＭＰａ未満、典型的には、２ＭＰａ未満の圧力で分注され得る系である低圧系において、加圧ガスは、Ａ及びＢ成分に対する原動力及び混合力として有用である。加圧ガスの要件は、ＧＢＡを含有する２Ｃ−ＳＰＵフォーム系の２つの供給とは対照的に、ディスペンサーが、少なくとも３つの同時供給を必要とすることを意味する。さらに、ＧＢＡの欠如は、Ａ及びＢ成分が、典型的には、ＧＢＡを含有する２Ｃ−ＳＰＵフォーム系中より高い粘性であることを意味し、これは、ディスペンサーが、より高い圧力、より大きい供給チャネル、またはそれらの両方を必要とすることを意味する。

ＧＢＡを含む２Ｃ−ＳＰＵフォーム系に適した多くの分注デバイスが存在する。例えば、特に有用な分注デバイスは、米国特許第４，９２５，１０７号、米国特許第５，５２９，２４５号、及び米国特許第６，９９１，１８５号に開示されている。これらの分注デバイスのそれぞれは、引き金を握るまたは解放することのいずれかによって、閉鎖構成と開放構成との間を簡便に繰り返し回転し得るスプールを備えるスプール弁の使用から利益を得る。スプールは、それを通して延在する一対の流路を有する。開放構成において、スプール内のこれらの流路は、Ａ及びＢ成分が、スプールを通して流れ、かつ最終的にディスペンサーから出ることを可能にするために、ディスペンサーの成分供給チャネル内の流路と整列する。閉鎖構成において、流路は、ディスペンサーの供給チャネルとの整列から外側に回転し、したがって、Ａ及びＢ成分が流れることを防ぐ。そのようなディスペンサーは、２つの供給を必要とし、比較的低い粘性の流体を有する系である、ＧＢＡを含有する２Ｃ−ＳＰＵフォーム系のために設計されている。しかしながら、ＧＢＡを含有する２Ｃ−ＳＰＵフォーム系によく適したディスペンサーは、より高い粘性のＡ及びＢ成分を分注し、かつＡ及びＢ成分と共に加圧ガスを同時に分注する必要性に少なくとも一部起因して、ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系での使用に必ずしもよく適しているわけではない。

上記の参考文献に教示されているディスペンサーは、ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系での使用に適さない。ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系は、それらが分注されるときに同時に組み合わされる少なくとも３つの分注流体を必要とする。上述のディスペンサーは、２つの流体供給のみを可能にする。２Ｃ−ＳＰＵフォーム系のような反応系にとって重大な要件である、漏出しない方法でスプール弁タイプのディスペンサーに第３の流体供給を追加することは、重要なことである。同様に、より高い粘性のＡ及びＢ成分で動作し得る、適したディスペンサーを設計することは、これは、より高い圧力、より大きい直径の供給ライン、またはそれらの両方での動作を必要とし、かつこれらの要件のいずれか１つは、漏出しない簡便な方法で機能し、製造するのに安価であるディスペンサーにおける弁システムを設計する際に課題を生じさせるため、重要である。

ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系での使用に適した分注デバイスが必要とされている。具体的には、第３のガス供給と共に、ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系のＡ及びＢ成分の粘性に対応することができ、かつディスペンサー内のＡ及びＢ成分の漏出及び早期混合を回避しながら分注するときに３つ供給の衝突を提供する、簡便かつ安価な分注デバイスが必要とされている。さらに、アセンブリ及び操作を単純にさせ、費用を下げるように、そのような分注デバイスにおいて簡便かつ安価なスプール弁タイプのアクチュエータを使用することが望ましい。

本発明は、ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系での使用に適した分注デバイスを提供する問題の解決策を提供する。具体的には、本発明は、第３のガス供給と共に、ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系のＡ及びＢ成分の粘性に対応することができ、かつディスペンサー内の漏出及びＡ及びＢ成分の意図されない混合を回避しながら、３つ供給の分注を提供する、簡便かつ安価な分注デバイスへの必要性に対する解決策を提供する。さらに、本発明は、ディスペンサーにおいて安価かつ簡便なスプール弁タイプのアクチュエータを使用するような解決策を提供する。

本発明は、ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系と適合させるために、ＧＢＡを含有する２Ｃ−ＳＰＵフォーム系に有用な既知のスプールタイプのディスペンサーに著しい設計変更が必要とされることを発見した結果である。例えば、少なくとも３つの流体供給の必要性は、スプール内に少なくとも３つの空孔を必要とした。より高い粘性の流体は、ディスペンサースプールを通したより大きい空孔から利益を得る。より多くの空孔を必要とし、望ましくは、より大きい空孔を有する結果として、より大きい直径のスプールが必要とされたが、しかし、流体供給間の漏出を防ぐ際により大きな課題を生じさせた。供給チャネルを封止して、Ａ及びＢ成分が、特にスプールの周囲で早期に混合することを防ぐことは、スプールに対して供給チャネルを封止するように、供給チャネルに嵌入し、かつ概して、スプールの輪郭に対して嵌合する、適合性の高い封止プラグを設計することを必要とした。さらに、供給チャネル自体に対して封止して、チャネルを通して供給される流体が、封止プラグの周囲に浸出することを防ぐために、封止プラグが必要であった。これらの特徴のそれぞれは、ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系と共に使用するために、ＧＢＡを含有する２Ｃ−ＳＰＵフォーム系のためのスプールタイプの混合器ディスペンサーの変更を試みながら気付いた問題の解決を探求している間に発見された。

第１の態様において、本発明は、（ａ）供給端及び対向する分注端を有するハウジングであって、供給端は、その中に画定される少なくとも３つの供給チャネルを有し、分注端は、その中に画定される少なくとも１つの分注チャネルを有する、ハウジングと、（ｂ）供給端と分注端との間のハウジング内に装着されるスプール弁であって、スプール弁は、スプールを通して画定される少なくとも３つの別々の流路を有し、各流路が、供給端開口部及び分注端開口部を有する、スプールと、スプールの周囲に周方向に画定される少なくとも４つのガスケット溝と、を備え、ガスケットは、各ガスケットがスプール及びハウジングを圧迫して、３つの流路開口部の両側に画定されたガスケット溝、及び４つのガスケット溝のそれぞれにあるガスケットで、スプールの外周の周囲に封止を形成するように存在する、スプール弁と、（ｃ）少なくとも２つの供給チャネル内の変形可能な封止プラグであって、封止プラグの周囲の供給チャネルを通した流体連通を防ぐために、供給チャネルの周囲でハウジングと封止配向にあるように位置付けられ、封止プラグは、対向するスプール端及び供給端ならびに封止プラグを通してかつ対向する端を通して延在する流動チャネルを有し、封止プラグのスプール端は、スプールを圧迫し、かつスプールと封止接触し、封止プラグ全体が、弾性及び変形可能である、変形可能な封止プラグと、（ｄ）封止プラグを収容し、供給チャネルの供給端の内側に及び供給端から延在する、ハウジングの少なくとも２つの供給チャネルのそれぞれにあるニップルであって、ニップルは、対向する入口端及び出口端と、各ニップルを、出口端及び入口端を含んで、通して延在する流動チャネルとを有し、ニップルは、ニップルの出口端が、ハウジングの供給チャネル内の封止プラグの供給端を圧迫するように、かつ封止プラグ及びニップルの流動チャネルが、流体連通するように配向され、ニップルは、供給チャネル内にニップルをネジ留めするネジ山を含まない、ニップルと、を備え、スプールは、（ｉ）スプールを通る３つの流路のそれぞれが、ハウジングの供給チャネル及びディスペンディングチャネルと流体連通して整列し、スプール内の流路のうちの少なくとも２つが、封止プラグ及びニップルの流動チャネルを通してハウジングの流動チャネルとの流体連通を達成する、開放位置と、（ｉｉ）スプールを通る流路が、ハウジングの流動チャネルと流体連通しない、閉鎖位置との間を正逆に回転し得る、ディスペンサーである。

第２の態様において、本発明は、第１の態様のディスペンサーを使用する方法であって、（ａ）（ｉ）ニップルの流動チャネル及び第１の供給チャネル内に存在するプラグを通して、ハウジングの第１の供給チャネル内に液体イソシアネート成分と、（ｉｉ）ニップルの流動チャネル及び第２の供給チャネル内に存在するプラグを通して、ハウジングの第２の供給チャネル内に液体ポリオール成分と、（ｉｉｉ）ハウジングの第３の供給チャネルにガスと、を圧力下で同時に供給するここと、（ｂ）液体イソシアネート成分、ポリオール成分、及びガスが、スプールを通して別々の流路を通して流れることを可能にするように、ディスペンサーのスプールを位置付けることと、（ｃ）イソシアネート成分、ポリオール成分、及びガスの組み合わせを、ハウジングの分注チャネルから分注することと、を含む、方法である。好ましくは、（ｉ）、（ｉｉ）、及び（ｉｉｉ）は全て、ガス発泡剤を含まない。

本発明は、ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系を分注するために有用である。

本発明のディスペンサーを例示する。 図１のディスペンサーの及び分解図を例示する。 図１のディスペンサーの切断図を例示する。 図１のディスペンサーの封止プラグの拡大図を例示する。 図１のディスペンサーの封止プラグの拡大図を例示する。 本発明のディスペンサーと共に使用され得る異なるスプールを例示する。 本発明のディスペンサーと共に使用され得る異なるスプールを例示する。

「及び／または」は、「及び、または代替として」を意味する。全ての範囲は、別途示されない限り、エンドポイントを含む。「複数の」は、２つ以上を意味する。

本発明の混合デバイスは、供給端及び対向する分注端を有するハウジングを備える。ハウジングの供給端は、その中に画定される少なくとも３つの供給チャネルを備える。分注端は、供給チャネルと流体連通する少なくとも１つの分注チャネルを有する。

供給チャネル及び分注チャネルは、ハウジングに囲まれ、開口部は、ハウジングを通してチャネル内への及びチャネルからのアクセスを提供する。

望ましくは、供給チャネルは、要素を供給チャネル内にネジ留めすることを可能にするネジ山を含まない。供給チャネル内のネジ山は、供給チャネルを画定するハウジングの一部である。ネジ式の要素は、供給チャネル内でハウジングのネジ山と連動させて、供給チャネル内へ（または供給チャネルから）引き込むように回転させることによって、ネジ山を有する供給チャネル内にネジ留めし得る。望ましくは、供給チャネルは、要素がネジ留めし得る、その中に画定されるネジ山を有する構成要素を含まない。供給チャネル内の構成要素は、望ましくは、供給チャネル内に摩擦嵌入するか、または供給チャネル内に圧入され、これは、供給チャネルの周囲の構成要素とハウジングとの間の摩擦が、要素を適所の保持することを意味する。

本発明のディスペンサーは、互いに対して供給チャネルを配向する際の柔軟性に対応する。例えば、供給チャネルは全て、互いに対して一直線（同一平面上）にあり得る。さらに、供給チャネルのうちの２つは、一直線上にあり得、第３の供給チャネルは、その他の２つと一直線上にない（その他の２つと非同一平面上）、例えば、三角形の配向であり得る。

ハウジングは、供給チャネルと流体連通する少なくとも１つの分注チャネルをさらに画定する。２Ｃ−ＳＰＵフォーム製剤を分注するときに、Ａ及びＢ成分ならびにガス構成要素は、別個の供給チャネルを通して流れ、１つまたは１つを超える分注チャネルを通してハウジングから分注される前に、ハウジング内で組み合わされる。注目すべきことに、ハウジングは、単一の部分であり得るか、または一緒に嵌合する複数の部分を含み得る。例えば、１つの分注チャネルまたは複数の分注チャネルは、供給チャネルを画定する別の部分に着脱可能に取り付けられる部分内に画定され得る。

ディスペンサーは、供給チャネルと分注チャネルとの間のハウジング内にスプール弁を備える。スプール弁は、開放配向と閉鎖配向との間を回転するスプールを備える。望ましくは、スプールは、供給及び分注チャネルを横断し、周囲をスプールが回転する軸上に本質的に円形断面を有する、略円柱形状である。スプールは、スプールを通して画定される少なくとも３つの流路を有し、各流路は、スプール内に供給端開口部及びスプール内に分注端開口部を有する。流路のそれぞれは、望ましくは、流路の供給端開口部及び分注端開口部を除いて、スプールで完全に囲まれる。

スプールは、スプールを通る各流路の両側にガスケット溝が存在するように位置付けられる、スプールの周囲に周方向に画定される少なくとも４つのガスケット溝を有する。Ｏ−リング等のガスケットは、ガスケットが、スプール及びハウジングを圧迫して、それによって、スプールの周囲の流路間の流体連通を防ぐように、各ガスケット溝内に存在する。

スプールは、望ましくは、２つのガスケット溝の間にあり、かつディスペンサーのスプール、供給チャネルのうちの１つ、及び分注チャネルを通る流路のうちの１つと流体連通するスプールの周囲に周方向に画定されるブリード溝を有する。望ましくは、加圧ガスは、ブリード溝と流体連通する流路へ供給チャネルを通して供給され、ブリード溝は、スプールが閉鎖配向にあるときにでさえ、一部の加圧ガスが、スプールの周囲を、分注チャネルへ流れることを可能にする。スプールが閉鎖構成にあるときでさえ、一部のガスが、流れ続けることを可能にすることによって、ディスペンサーから反応性Ａ及びＢ成分を噴出させること可能にし、そうでなければ、清浄せずにある期間の間セットされることが可能であった場合、一緒に反応し、分注チャネルを塞ぎ得る。

ディスペンサーは、Ａ及びＢ成分が供給される少なくとも２つの供給チャネル内の変形可能な封止プラグを備える。各封止プラグは、各封止プラグが存在する供給チャネルと封止配向にあり、これは、封止プラグの周囲の供給チャネルを通した流体連通が存在しないことを意味する。供給チャネルにおける封止配向を達成することを促進するために、封止プラグは、望ましくは、封止プラグの周囲に円周方向に及び、封止プラグが存在する供給チャネル内でハウジングを圧迫する、封止プラグ内に成形されるリップを有する。

封止プラグはそれぞれ、封止プラグ流動チャネル内にスプール端開口部及び供給端開口部を作るように、対向するスプール端及び供給端ならびに封止プラグを通してかつ対向するスプール端及び供給端を通して延在する流動チャネルを有する。流動チャネルは、供給端開口部及び供給チャネルを通してハウジングの外側と流体連通する。封止プラグのスプール端は、スプールを圧迫する。封止プラグのスプール端は、スプールと封止接触し、スプールが開放配向にあるときに、スプールを通る流路と整列し、閉鎖配向にあるときに、スプール内の流路にアクセスすることなく、スプールに対して封止される。封止接触は、封止プラグを通して流れる流体が、封止プラグとスプールと間を流れることを禁止するが、むしろスプールの流路内への封止プラグ流動チャネルからの流れを禁止するか、またはスプールによる封止プラグ流動チャネルを通して流れることを禁止することを意味する。

封止プラグ全体が弾性であり、適合性が高い。封止プラグは、ハウジングに対して封止して、ハウジング供給チャネル内で封止プラグの周囲の流体の流れを防ぐように、封止プラグが存在するハウジング供給チャネルに適合する。封止プラグのスプール端は、封止プラグが、スプールを圧迫して、スプールに対して封止を形成するときに、スプールに適合し、それによって、流動チャネルから封止プラグを通して、スプールの流路内ではなくスプールの外側への流体の流れを防ぐ。望ましくは、プラグ全体が、製造の容易さ及び利便性のために、弾性であり、適合性が高い。実際に、封止プラグ全体は、製造の容易さ、低費用、及び封止プラグの構造的完全性のために、異なる組成物の複数の要素で作製されるのではなく、単一の均一な組成物で作製されることが望ましい。単一の均一な材料で作製されることは、漏出に繋がり得る、Ｏ−リングまたはガスケット等の別個の構成要素の封止プラグからの移動を防ぐ。

望ましくは、封止プラグは、弾性ポリマーである単一の均一な組成物から作製される単一構造である。例えば、封止プラグは、天然ゴム、ポリウレタン、ポリブタジエン、ネオプレン、シリコーン、または好ましくは、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム及びポリプロピレンで作製される弾性ゴム（例えば、商品名ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥ（商標）で入手可能なエラストマー、ＳＡＮＴＯＰＲＥＮＥは、Ｅｘｘｏｎ Ｍｏｂｉｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの登録商標）で作製され得る。

封止プラグのスプール端は、望ましくは、スプール端が圧迫されるスプールの輪郭に概して一致する輪郭形状を有する。例えば、スプールは、望ましくは、略円形断面を有する略円柱形状であり、そのため、プラグのスプール端は、円柱状スプールの外側の曲線と一致するように、湾曲した外形を有する。「概して」一致とは、封止プラグのスプール端の輪郭が、圧迫するスプールの外側の外形と同一である必要はないが、同一の一致であり得ると理解される。封止プラグは、適合性が高いため、封止プラグのスプール端の外形がスプールの外側外径と同一ではない場合、スプールとの封止構成を依然として達成しながら、同一の一致外形からのわずかなずれに対応することができる。封止プラグの適合性が、十分に高い場合、スプール端は、本質的に何らかの形状であり得、依然として、スプールとの封止構成を形成し得る。しかしながら、ディスペンサー内の開放配向と閉鎖配向との間を回転する困難の可能性を回避し、かつスプールとの封止構成を達成することを促進するために、封止プラグのスプール端は、スプールの外側と概して一致する形状を有することが望ましい。

封止プラグは、ハウジングまたはスプール等の基準に対して特定の配向で封止プラグの位置付けを促進する整列特徴を含み得る。そのような整列特徴は、封止プラグがスプールと適切に嵌合するように、封止プラグの配向を可能にするため、封止プラグのスプール端が、スプールと嵌合するよう輪郭付けされるときに、整列特徴は特に有用である。整列特徴は、封止プラグの一部であり、ハウジングの供給チャネルとの配向を示す何らかの特性を含む。例えば、封止プラグは、封止プラグの流動チャネル内に部分的に延在する１つまたは１つを超える突起を有し得る。その後、封止プラグは、ハウジングに対して同一の配向で突起を位置付けることによって、封止プラグごとにハウジングに対して一貫した配向でハウジングの供給チャネル内に挿入され得る。例えば、封止プラグは、封止プラグのスプール端の外形が、スプールの配向とかみ合うように整列するときに、ある方向に位置付けられる封止プラグの流動チャネル内に１つまたは１つを超える突起を有し得る。整列特徴はまた、または代替的に、封止プラグの外側にあり得、供給チャネル内の溝または他の特徴内に嵌入し得る。例えば、封止プラグは、ハウジングの供給チャネル内に挿入されるときに、ハウジングと接触する封止プラグの表面上に突起、または好ましくは、対向する突起を有し得、ハウジングは、突起が、ハウジングに対して嵌合し、封止する、対応する溝を有し得る。ネジ山を組み込むことは、製造及びアセンブリの費用及び複雑さを増加させるが、これは、本発明は回避し得る。

封止プラグは、望ましくは、ハウジングの供給チャネル内にネジ留めすることを可能にするネジ山を含まず、むしろ、ハウジングを圧迫することによって、供給チャネル内に摩擦嵌入し、供給チャネル内でハウジングに対して封止する。

ディスペンサーは、封止プラグを収容するハウジングの少なくとも２つの供給チャネルの供給端の内側へ及び供給端から延在するニップルをさらに備える。ニップルは、対向する入口及び出口端と、各ニップルを通して、入口端を通して、及び出口端を通して延在する流動チャネルを有する。ハウジングの供給チャネルのうちの少なくとも２つにおいて、ニップルの出口端が、封止プラグの供給端を圧迫するように、好ましくは、直接圧迫するように、かつ封止プラグの供給端及びニップルの流動チャネルが、封止プラグの流動チャネルと流体連通するように配向される、封止プラグ及びニップルの両方が存在する。封止プラグは、そのスプール端でスプールを圧迫し、その供給端でニップルを圧迫し、したがって、供給チャネルの内側のハウジングと封止プラグとの間の摩擦に加えて、スプール及びニップルによってチャネル内で適所に保持される。望ましくは、封止プラグは、ニップルの流動チャネルを通して封止プラグの流動チャネル内へ移動する流体が、ニップル及び封止プラグが互いに対して圧迫する、ニップルと封止プラグとの間を漏出しないように、ニップルの出口端に対して封止を形成する。

ニップルは、ハウジングの供給チャネル内にネジ留めするためのネジ山を含まない。代わりに、ニップルは、供給チャネル内でハウジングを圧迫するニップルで、ハウジングの供給チャネル内に摩擦嵌入する。ニップルは、望ましくは、ハウジングの供給チャネル内にハウジングとの封止を形成する。ニップルは、ハウジングの供給チャネルの供給端から出て延在して、各ニップルを供給ラインに接続することを可能にする。ニップルの端に、何らかの種類の接続が可能である。ニップルの１つの簡便な形状は、ハウジング供給チャネルの外側に延在するニップルの周囲に円周方向にかかりを有し、そのため、ニップルの入口端が、チューブ内に位置付けられ得、かかりは、ニップルの周囲でチューブを摩擦保持する。ニップルは、代替的に、ニップルの入口端に、圧入取付、管用ネジ取付等の任意の種類のコネクタを備え得る。

ディスペンサーは、ニップルの周囲に、またはニップル内のどちらかに延在して、さらにニップルを供給チャネル内で適所に保持するような方法で、供給チャネル及び供給チャネル内のニップルに近接して、ハウジングの外側からハウジング内に延在する留め具をさらに備え得る。適した留め具は、金属止め金、金属クリップ、及びプラスチッククリップを含む。

ディスペンサーのスプールは、開放位置と閉鎖位置との間を正逆に回転し得るように、ハウジング内に位置付けられる。開放位置において、スプールは、スプールを通る３つの流路のそれぞれの供給端が、ハウジングの流動チャネルと流体連通して整列し、流路のうちの少なくとも２つが、封止プラグ及びニップルの流動チャネルを通してハウジングの流動チャネルとの流体連通を達成するように配向される。同様に、スプールを通る３つの流路は、スプールが開放位置にあるときに、ハウジングの分注チャネルと流体連通する。したがって、スプールが開放位置にあるときに、流体の流れは、２つの供給チャネルのニップル及び封止プラグを通して、スプールを通して、ディスペンサーの分注チャネルを通して達成可能であり、かつ流体の流れは、第３の供給チャネル（任意に、ニップル、封止プラグ、またはそれらの両方の流動チャネルを介して）を通して、及びスプール内の流路を通して、ならびにディスペンサーの分注チャネルを通して同時に達成可能である。流体の流れは、スプールが開放配向にあるときに、スプールの３つの流路を通して及びハウジングの３つの供給チャネルを通して、ハウジングの分注チャネル内へ達成可能であることが必要とされるが、ハウジング内に３つを超える供給チャネルが存在し得、３つを超える供給チャネルのそれぞれは、スプールを通る、任意に、ニップル及び／または封止プラグの流動チャネルを通る流路と流体連通し、及び任意に、ハウジングの分注チャネルまたはハウジングいくつかの他のチャネルと流体連通する。代替的に、スプールは、単に３つの流路を３つの供給チャネルと整列させて、ハウジングの分注チャネル内への３つの供給チャネル及び３つの流路を通る流体連通を達成し得る。

閉鎖位置において、スプールは、少なくとも２つの供給チャネル内の封止プラグの流動チャネルと流体連通して整列するスプールを通る流路なしで、かつ好ましくは、スプール通る流路のいずれも、ハウジングの供給チャネルと流体連通して整列しないように、配向される。閉鎖位置において、封止プラグを通る流動チャネルのスプール端は、スプールを通る流路の供給端開口部の周囲で封止されるのではなく、スプールに対して封止され、それによって、封止プラグのスプール端からの流体の流れを防ぐ。望ましくは、ハウジングの供給チャネルのそれぞれは、スプールが閉鎖位置にあるときに、供給チャネルを通る流体の流れを防ぐように、スプールに対して封止される。

ディスペンサーはまた、スプール弁の後ろに混合構成要素も含み得、２つ以上、好ましくは、少なくとも３つの供給チャネルからの流体の流れが組み合わされ、ハウジングの分注チャネル内に供給される。混合構成要素は、異なる供給チャネルからの流体の混合を促進するように、静的混合要素を含み得る。

スプールを通る流路は、スプールを通って互いに対して同様または異なる方向に追従し得る。例えば、スプールは、スプールの断面の直径を有する平面に一直線上に全て移動する、スプールを通る３つの流路を画定し得る。スプール流路のそのような整列は、一直線上に３つの同一平面上の供給チャネルが存在し、スプール流路が、平面に直線状に整列する分注端を有することが望ましいときに有用である。供給チャネルが、同一平面上の様式で直線状に整列しないとき、スプールを通る流路のうちの少なくとも１つは、他の流路からの異なる配向を追従する。１つの望ましい構成において、供給チャネルは、非平面であるが、スプールを通る流路の分注開口部は、同一平面上の様式で直線状に整列する。そのような構成において、スプール流路のうちの２つが、スプール断面の直径に沿って延在し得、第３のスプール流路は、その他の２つの流路の供給端の上方または下方から延在し、かつスプール内で湾曲する、湾曲した通路を追従して、その他の２つのスプール流路の分注端に対して同一平面上の配向で直線状に分注端と整列し得る。そのような構成は、供給チャネルの周囲でより小さいハウジングサイズを達成するために望ましく、これは、そうでなければ、３つの供給チャネルが同一平面上の様式で直線状に整列する場合に、達成可能な可能性がある。

ディスペンサーは、好ましくは、ディスペンサーのハウジングに固定されるか、ディスペンサーのハウジングの単一部分として成形される、ハンドルを備え得る。ハンドルは、ディスペンサーの保持及び照準を促進する。

ディスペンサーは、引き金が最初の方向に移動するときに、スプールは開放配向に回転し、引き金が最初の方向に対して反対方向に移動するときに、スプールは閉鎖配向に回転するように、スプールに取り付けられる引き金を備え得る。引き金は、レバーを移動させるとスプールが回転するような、スプールの一端または両端に取り付けられる単純なレバーであり得る。望ましくは、ディスペンサーは、ハンドルを介したディスペンサーの保持、ならびに引き金を握るまたは解放することによって、スプールの開放及び閉鎖を可能にするように、ハンドル及び引き金の両方を備え、引き金は、スプールに接続され、ハンドルと同様のまたは同一の平面に延在する。ディスペンサーは、引き金が移動しない限り、スプールを閉鎖配向に保つ位置で引き金を保持し、その後、解放されたときに、閉鎖配向にスプールを置く位置に引き金を戻すバネをさらに備え得る。

本発明のディスペンサーは、制御された方法で３つ以上の流体を分注するために有用である。ディスペンサーの特に有用な使用は、加圧ガスを使用して２Ｃ−ＳＰＵフォーム製剤を分注することである。例えば、本発明のディスペンサーを使用する１つの方法は、（ａ）（ｉ）ニップルの流動チャネル及び第１の供給チャネル内に存在するプラグを通して、ハウジングの第１の供給チャネル内に液体イソシアネート成分（「Ａ成分」）と、（ｉｉ）ニップルの流動チャネル及び第２の供給チャネル内に存在するプラグを通して、ハウジングの第２の供給チャネル内に液体ポリオール成分（「Ｂ成分」）と、（ｉｉｉ）ハウジングの第３の供給チャネルにガスと、を圧力下で同時に供給することであって、好ましくは、（ｉ）、（ｉｉ）、及び（ｉｉｉ）は、ガス発泡剤を含まない、供給することと、（ｂ）Ａ成分、Ｂ成分、及びガスが、スプールを通して別々の流路を通して流れることを可能にするように、ディスペンサーのスプールを位置付けることと、（ｃ）Ａ成分、Ｂ成分、及びガスの組み合わせを、ハウジングの分注チャネルから分注することと、を含む。本発明のディスペンサーは、Ａ成分及びＢ成分のための供給チャネルが、ＧＢＡを含まない２Ｃ−ＳＰＵフォーム系の適用に必要な圧力下でさえも封止されたままであるように設計される。

図１〜５及び以下の説明は、本発明のディスペンサーの実施形態及び／または態様をされに例示する。

図１は、供給端２１及び分注端２２を有するハウジング２０、スプール３０、封止プラグ４０（図示せず）、ニップル５０、留め具６０、引き金７０、及びバネ８０を備えるディスペンサー１０を例示する。ディスペンサー１０のさらなる視点及び態様が、図２〜５に例示される。

図２は、ディスペンサーの要素を明らかにするディスペンサー１０の分解図を例示する。ハウジング２０は、供給端２１、分注端２２、供給チャネル２３、２４、及び２５、ならびに分注チャネル２６を示す。ハウジング２０は、ハンドル２７及びスプール受容部２８をさらに備える。スプール３０は、スプール受容部２８内に嵌入して、ディスペンサー１０のスプール弁を形成する。スプール３０は、供給端３１ａ、３２ａ、及び３３ａ（３３ａは図示せず）をそれぞれ有する、流路３１、３２、及び３３（３３は図示せず）を有する。スプール流路３１、３２、及び３３の分注端３１ｂ、３２ｂ、及び３３ｂは、可視的ではない。スプール３０は、タブ３５を備え、これを用いてスプール３０はハウジング２０内で開放配向に閉鎖配向に回転し得る。スプール３０は、その周囲に周方向に画定される、Ｏ−リング１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、及び１００ｄがそれぞれ存在する４つのガスケット溝３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、及び３８ｄ（いずれも図２において図示せず）を有する。ディスペンサー１０は、供給チャネル２４及び２５に嵌入する、２つの変形可能な封止プラグ４０を有する。封止プラグ４０はそれぞれ、スプール端４１、供給端４２、及び各封止プラグ４０を通して延在する流動チャネル４３を有する。各封止プラグ４０のスプール端４１は、ディスペンサーのスプール３０を圧迫する。供給チャネル２３、２４、及び２５のそれぞれに挿入されるニップル５０が存在する。各ニップル５０は、入口端５１及び出口端５２ならびに流動チャネル５３を有する。出口端５２は、供給チャネル２３及び２４内の変形可能な封止プラグ４０の供給端４２を圧迫する。留め具６０は、ハウジング２０を通して延在して、供給チャネル２３、２４、及び２５内でニップル５０を適所に保持する。ディスペンサー１０は、スプール３０のタブ３５に取り付けられる取付手段７２を有する引き金７０を備える。引き金７０を、ハンドル２７に向けて、またはハンドル２７から離れて移動させることは、スプール３０を、ハウジング２０内の開放配向または閉鎖配向のいずれかに回転させる。バネ８０は、スプール３０を閉鎖配向に位置付ける、引き金７０をハンドル２７から離れた位置に戻すのに役立つ。引き金７０をハンドル２７に向けて握ることは、スプール３０を開放配向に回転させる。引き金７０を開放することは、バネ８０が、引き金７０をハンドル２７から離れて移動させ、スプール３０を閉鎖配向に回転させることを可能にする。

図３は、ディスペンサーの上部が、供給チャネル２３及び２４内のニップル５０、封止プラグ４０、及びスプール３０の配向を示すように切断された、ディスペンサー１０の切断図を例示する。ディスペンサー１０は、閉鎖配向にある引き金７０及びスプール３０を有し、流路３１、３２、及び３３は全て、スプール３０において可視的である。また、供給チャネル２３、２４、及び２５（供給チャネル２５は、図３に図示されず）と分注チャネル２６と、かつそれらの間で、流体連通して存在し、ディスペンサー１０の供給端２２を通して分注される前に、Ａ及びＢ成分ならびに加圧ガスを一緒に混合するのに役立つ、静的混合器９０もこの切断図に例示される。

図４ａ及び４ｂは、供給端４２から見たときの図４ａの側面図及び図４ｂの端面図を含む、封止プラグ４０の拡大図を例示する。封止プラグ４０は、スプール３０の円柱状本体に適合するスプール端４１に輪郭外形を備える。封止プラグ４０はまた、封止プラグ４０の周囲に円周方向に延在するリップ４４も備える。封止プラグ４０は、流動チャネル４３内に延在する突起である整列特徴４５をさらに備える。整列特徴４５は、スプール端４１の最も遠い延在部分に対応する封止プラグ４０の側面を特定し、それによって、供給端４２からスプール端４１の輪郭の封止の整列を可能にする。

図５ａ及び５ｂは、供給チャネル２３、２４、及び２５の配向に応じて、流路３１、３２、及び３３を配向する２つの異なる方法を示す異なるスプール３０を例示する。図５ａは、同一平面上の様式で直線状に配向される３つの流路を示し、それぞれ、スプール３０の直径を通して半径方向に延在する。また、ガスケット溝３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、及び３８ｄも明らかである。スプール３０の周囲に周方向に延在し、流路３１、３２、及び３３の両側にガスケット溝を有するように位置付けられる。図５ｂは、流路３１、３２、及び３３の代替的な配向を示し、２つの流路のみが直線上の同一平面上の配向にあり、第３の流路は、その他の２つと非平面にある。
（態様）
（態様１）
（ａ）供給端及び対向する分注端を有するハウジングであって、前記供給端は、その中に画定される少なくとも３つの供給チャネルを有し、前記分注端は、その中に画定される少なくとも１つの分注チャネルを有する、ハウジングと、
（ｂ）前記供給端と前記分注端との間の前記ハウジング内に装着されるスプール弁であって、前記スプール弁は、スプールを通して画定される少なくとも３つの別々の流路を有し、各流路が、供給端開口部及び分注端開口部を有する、スプールと、前記スプールの周囲に周方向に画定される少なくとも４つのガスケット溝と、を備え、ガスケットは、各ガスケットが前記スプール及び前記ハウジングを圧迫して、前記３つの流路開口部の両側に画定されたガスケット溝、及び前記４つのガスケット溝のそれぞれにあるガスケットで、前記スプールの外周の周囲に封止を形成するように存在する、スプール弁と、
（ｃ）少なくとも２つの供給チャネル内の変形可能な封止プラグであって、前記封止プラグの周囲の前記供給チャネルを通した流体連通を防ぐために、前記供給チャネルの周囲で前記ハウジングと封止配向にあるように位置付けられ、前記封止プラグは、対向するスプール端及び供給端ならびに前記封止プラグを通してかつ前記対向する端を通して延在する流動チャネルを有し、前記封止プラグの前記スプール端は、前記スプールを圧迫し、かつ前記スプールと封止接触し、前記封止プラグ全体が、弾性及び変形可能である、変形可能な封止プラグと、
（ｄ）封止プラグを収容し、前記供給チャネルの前記供給端の内側に及び前記供給端から延在する、前記ハウジングの前記少なくとも２つの供給チャネルのそれぞれにあるニップルであって、前記ニップルは、対向する入口端及び出口端と、各ニップルを、前記出口端及び入口端を含んで、通して延在する流動チャネルとを有し、前記ニップルは、ニップルの前記出口端が、前記ハウジングの前記供給チャネル内の封止プラグの前記供給端を圧迫するように、かつ封止プラグ及びニップルの前記流動チャネルが、流体連通するように配向され、前記ニップルは、前記供給チャネル内に前記ニップルをネジ留めするネジ山を含まない、ニップルと、を備え、
前記スプールは、（ｉ）前記スプールを通る３つの流路のそれぞれが、前記ハウジングの供給チャネル及び前記ディスペンディングチャネルと流体連通して整列し、前記スプール内の前記流路のうちの少なくとも２つが、封止プラグ及びニップルの流動チャネルを通して前記ハウジングの流動チャネルとの流体連通を達成する、開放位置と、（ｉｉ）前記スプールを通る前記流路が、前記ハウジングの流動チャネルと流体連通しない、閉鎖位置との間を正逆に回転し得る、ディスペンサー。
（態様２）
前記封止プラグの前記スプール端は、スプール外形のものと概して一致する外形を有し、各封止プラグは、前記封止プラグの前記スプール端の前記外形が、前記スプールの前記外形と整列し、かつ適合するように、供給チャネル内に整列する、態様１に記載のディスペンサー。
（態様３）
前記スプール端の輪郭が、前記スプールの輪郭を形成するように、既知の配向において、供給チャネル内への挿入を促進する整列特徴を有する前記封止プラグによってさらに特徴付けられる、態様２に記載のディスペンサー。
（態様４）
弾性ポリマーで作製されている前記変形可能な封止プラグによってさらに特徴付けられる、態様１〜３のいずれか１項に記載のディスペンサー。
（態様５）
前記封止プラグは、前記ハウジングの前記供給チャネル内に摩擦嵌入し、前記封止プラグは、前記ハウジングの前記供給チャネル内にネジ留めするためのネジ山を含まない、態様１〜４のいずれか１項に記載のディスペンサー。
（態様６）
封止プラグを収容する前記ハウジングの前記供給チャネルはそれぞれ、前記供給チャネル内に要素をネジ留めするためのネジ山を含まない、態様１〜５のいずれか１項に記載のディスペンサー。
（態様７）
同一平面上の前記供給チャネルのうちの２つ及びその他の２つと非同一平面上の第３の供給チャネルによってさらに特徴付けられ、前記スプールは、円柱状であり、前記流路のうちの２つは、前記スプールを通して半径方向に延在し、前記２つの同一平面上の供給チャネルと整列することが可能であり、前記第３の流路は、その他の供給チャネルと非同一平面上の配向で入るが、その他の流路に対して直線的な配向に整列する前記スプールを出、したがって、前記スプールが、開放配向に配向されるときに、前記流路への非平面入口はそれぞれ、前記供給チャネルのうちの異なる１つと整列し、前記供給チャネルを通して流れる流体は、平面に沿って整列する前記スプール流路を出るように、前記スプールの前記流路を通って進む、態様１〜６のいずれか１項に記載のディスペンサー。
（態様８）
前記スプールに取り付けられる引き金をさらに備え、前記引き金が、最初の方向に移動するときに、前記スプールは、開放配向に回転し、前記スプールの前記流路を、前記ハウジングの前記供給チャネルと流体連通するように整列させ、かつ前記引き金が、前記最初の方向と反対の方向に移動するときに、前記スプールは、前記スプールの前記流路が、前記ハウジングの前記供給チャネルと流体連通しないように、閉鎖配向に回転する、態様１〜７のいずれか１項に記載のディスペンサー。
（態様９）
ガスケットを収容する２つのガスケット溝の間の前記スプールの周囲に周方向に画定されるブリード溝を有することによってさらに特徴付けられ、前記ブリード溝は、前記スプールを通る前記流路のうちの１つと流体連通する、態様１〜８のいずれか１項に記載のディスペンサー。
（態様１０）
態様１〜９のいずれか１項に記載のディスペンサーを使用する方法であって、（ａ）（ｉ）ニップルの前記流動チャネル及び第１の供給チャネル内に存在するプラグを通して、前記ハウジングの前記第１の供給チャネル内に液体イソシアネート成分と、（ｉｉ）ニップルの前記流動チャネル及び前記第２の供給チャネル内に存在するプラグを通して、前記ハウジングの前記第２の供給チャネル内に液体ポリオール成分と、（ｉｉｉ）前記ハウジングの第３の供給チャネルにガスと、を圧力下で同時に供給するここと、（ｂ）前記液体イソシアネート成分、前記ポリオール成分、及び前記ガスが、前記スプールを通して別々の流路を通して流れることを可能にするように、前記ディスペンサーの前記スプールを位置付けることと、（ｃ）前記イソシアネート成分、前記ポリオール成分、及び前記ガスの組み合わせを、前記ハウジングの前記分注チャネルから分注することと、を含む、方法。

Claims (10)

1. （ａ）供給端及び対向する分注端を有するハウジングであって、前記供給端は、その中に画定される少なくとも３つの供給チャネルを有し、前記分注端は、その中に画定される少なくとも１つの分注チャネルを有する、ハウジングと、
   （ｂ）前記供給端と前記分注端との間の前記ハウジング内に装着されるスプール弁であって、前記スプール弁は、スプールを通して画定される少なくとも３つの別々の流路を有し、各流路が、供給端開口部及び分注端開口部を有する、スプールと、前記スプールの周囲に周方向に画定される少なくとも４つのガスケット溝と、を備え、ガスケットは、各ガスケットが前記スプール及び前記ハウジングを圧迫して、３つの流路開口部の両側に画定されたガスケット溝、及び前記４つのガスケット溝のそれぞれにあるガスケットで、前記スプールの外周の周囲に封止を形成するように存在する、スプール弁と、
   （ｃ）少なくとも２つの供給チャネル内の変形可能な封止プラグであって、前記封止プラグの周囲の前記供給チャネルを通した流体連通を防ぐために、前記供給チャネルの周囲で前記ハウジングと封止配向にあるように位置付けられ、前記封止プラグは、対向するスプール端及び供給端ならびに前記封止プラグを通してかつ前記対向する端を通して延在する流動チャネルを有し、前記封止プラグの前記スプール端は、前記スプールを圧迫し、かつ前記スプールと封止接触し、前記封止プラグ全体が、弾性及び変形可能である、変形可能な封止プラグと、
   （ｄ）封止プラグを収容し、前記供給チャネルの前記供給端の内側に及び前記供給端から延在する、前記ハウジングの前記少なくとも２つの供給チャネルのそれぞれにあるニップルであって、前記ニップルは、対向する入口端及び出口端と、各ニップルを、前記出口端及び入口端を含んで、通して延在する流動チャネルとを有し、前記ニップルは、ニップルの前記出口端が、前記ハウジングの前記供給チャネル内の封止プラグの前記供給端を直接圧迫するように、かつ封止プラグ及びニップルの前記流動チャネルが、流体連通するように配向され、前記ニップルは、前記供給チャネル内に前記ニップルをネジ留めするネジ山を含まない、ニップルと、を備え、
   前記スプールは、（ｉ）前記スプールを通る３つの流路のそれぞれが、前記ハウジングの供給チャネル及び前記分注チャネルと流体連通して整列し、前記スプール内の前記流路のうちの少なくとも２つが、封止プラグ及びニップルの流動チャネルを通して前記ハウジングの供給チャネルとの流体連通を達成する、開放位置と、（ｉｉ）前記スプールを通る前記流路が、前記ハウジングの供給チャネルと流体連通しない、閉鎖位置との間を正逆に回転し得る、ディスペンサー。
2. 前記封止プラグの前記スプール端は、スプールの外側の外形と概して一致する外形を有し、各封止プラグは、前記封止プラグの前記スプール端の前記外形が、前記スプールの前記外形と整列し、かつ適合するように、供給チャネル内に整列する、請求項１に記載のディスペンサー。
3. 前記スプール端の輪郭が、前記スプールの輪郭を形成するように配向されて、供給チャネル内への挿入を促進されている前記封止プラグによってさらに特徴付けられる、請求項２に記載のディスペンサー。
4. 弾性ポリマーで作製されている前記変形可能な封止プラグによってさらに特徴付けられる、請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスペンサー。
5. 前記封止プラグは、前記ハウジングの前記供給チャネル内に摩擦嵌入し、前記封止プラグは、前記ハウジングの前記供給チャネル内にネジ留めするためのネジ山を含まない、請求項１〜４のいずれか１項に記載のディスペンサー。
6. 封止プラグを収容する前記ハウジングの前記供給チャネルはそれぞれ、前記供給チャネル内に前記ニップルおよび／または前記封止プラグをネジ留めするためのネジ山を含まない、請求項１〜５のいずれか１項に記載のディスペンサー。
7. 同一平面上の前記供給チャネルのうちの２つ及び前記２つと非同一平面上の第３の供給チャネルによってさらに特徴付けられ、前記スプールは、円柱状であり、前記流路のうちの２つは、前記スプールを通して半径方向に延在し、前記２つの同一平面上の供給チャネルと整列することが可能であり、第３の流路は、その他の供給チャネルと非同一平面上の配向で入るが、その他の流路に対して直線的な配向に整列する前記スプールを出、したがって、前記スプールが、開放配向に配向されるときに、前記流路への非平面入口はそれぞれ、前記供給チャネルのうちの異なる１つと整列し、前記供給チャネルを通して流れる流体は、平面に沿って整列するスプール流路を出るように、前記スプールの前記流路を通って進む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のディスペンサー。
8. 前記スプールに取り付けられる引き金をさらに備え、前記引き金が、最初の方向に移動するときに、前記スプールは、開放配向に回転し、前記スプールの前記流路を、前記ハウジングの前記供給チャネルと流体連通するように整列させ、かつ前記引き金が、前記最初の方向と反対の方向に移動するときに、前記スプールは、前記スプールの前記流路が、前記ハウジングの前記供給チャネルと流体連通しないように、閉鎖配向に回転する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のディスペンサー。
9. ガスケットを収容する２つのガスケット溝の間の前記スプールの周囲に周方向に画定されるブリード溝を有することによってさらに特徴付けられ、前記ブリード溝は、前記スプールを通る前記流路のうちの１つと流体連通する、請求項１〜８のいずれか一項に記載のディスペンサー。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のディスペンサーを使用する方法であって、（ａ）（ｉ）ニップルの前記流動チャネル及び第１の供給チャネル内に存在するプラグを通して、前記ハウジングの前記第１の供給チャネル内に液体イソシアネート成分と、（ｉｉ）ニップルの前記流動チャネル及び第２の供給チャネル内に存在するプラグを通して、前記ハウジングの前記第２の供給チャネル内に液体ポリオール成分と、（ｉｉｉ）前記ハウジングの第３の供給チャネルにガスと、を圧力下で同時に供給するここと、（ｂ）前記液体イソシアネート成分、前記ポリオール成分、及び前記ガスが、前記スプールを通して別々の流路を通して流れることを可能にするように、前記ディスペンサーの前記スプールを位置付けることと、（ｃ）前記イソシアネート成分、前記ポリオール成分、及び前記ガスの組み合わせを、前記ハウジングの前記分注チャネルから分注することと、を含む、方法。

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