JPH10272344A - 高粘度材料へのガスの混入方法及び装置並びにそれに用いられるピストンポンプ - Google Patents
高粘度材料へのガスの混入方法及び装置並びにそれに用いられるピストンポンプInfo
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- JPH10272344A JPH10272344A JP9082556A JP8255697A JPH10272344A JP H10272344 A JPH10272344 A JP H10272344A JP 9082556 A JP9082556 A JP 9082556A JP 8255697 A JP8255697 A JP 8255697A JP H10272344 A JPH10272344 A JP H10272344A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガスを低圧で高粘度材料に混入することがで
き、しかも正確な混合比率で混入することを目的とす
る。 【解決手段】ピストンがシリンダー内を往復移動して吸
入工程と吐出工程を行うピストンポンプを用い、ピスト
ンポンプの吸入工程においてシリンダー内にガスを供給
し、吸入工程の後でシリンダー内に高粘度材料をそれぞ
れ別々にバッチ式に供給し、高粘度材料の供給の終了後
にピストンポンプの吐出工程を行い、吐出工程において
ガス及び高粘度材料を管路に吐出する。
き、しかも正確な混合比率で混入することを目的とす
る。 【解決手段】ピストンがシリンダー内を往復移動して吸
入工程と吐出工程を行うピストンポンプを用い、ピスト
ンポンプの吸入工程においてシリンダー内にガスを供給
し、吸入工程の後でシリンダー内に高粘度材料をそれぞ
れ別々にバッチ式に供給し、高粘度材料の供給の終了後
にピストンポンプの吐出工程を行い、吐出工程において
ガス及び高粘度材料を管路に吐出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高粘度材料へのガ
スの混入方法及び装置並びにそれに用いられるピストン
ポンプに関し、例えば現場成形ガスケット又は空隙部へ
の充填発泡体を形成するための発泡装置の前工程装置と
して利用される。
スの混入方法及び装置並びにそれに用いられるピストン
ポンプに関し、例えば現場成形ガスケット又は空隙部へ
の充填発泡体を形成するための発泡装置の前工程装置と
して利用される。
【０００２】
【従来の技術】図５は従来の混合装置を用いた発泡装置
９０の流体回路図である。図５において、収納缶９１に
収納されている高粘度材料は、ポンプ９２によって圧送
され、パワーミキサー９４に送り込まれる。タンク９３
内に充填された圧縮ガスは、圧力が調整された後にパワ
ーミキサー９４に送り込まれる。
９０の流体回路図である。図５において、収納缶９１に
収納されている高粘度材料は、ポンプ９２によって圧送
され、パワーミキサー９４に送り込まれる。タンク９３
内に充填された圧縮ガスは、圧力が調整された後にパワ
ーミキサー９４に送り込まれる。
【０００３】パワーミキサー９４は、モータＭによって
回転駆動され、送り込まれた高粘度材料及びガスを高圧
下で攪拌して混入（混合）する。パワーミキサー９４で
混合された高粘度材料とガスは管路９５を経てノズル９
６から吐出される。ガスとして、窒素ガス、炭酸ガス、
空気などが用いられる。このような発泡装置９０は、例
えばホットメルト接着剤などの高粘度ポリマー材料の塗
布装置として用いられている（特開昭６３−２６４３２
７号）。
回転駆動され、送り込まれた高粘度材料及びガスを高圧
下で攪拌して混入（混合）する。パワーミキサー９４で
混合された高粘度材料とガスは管路９５を経てノズル９
６から吐出される。ガスとして、窒素ガス、炭酸ガス、
空気などが用いられる。このような発泡装置９０は、例
えばホットメルト接着剤などの高粘度ポリマー材料の塗
布装置として用いられている（特開昭６３−２６４３２
７号）。
【０００４】ホットメルト接着剤は、 常温で固体である
熱可塑性ポリマーを成分とするものであり、 加熱するこ
とによって、熔融し、流動する。一方、ホットメルト接
着剤を加熱熔融後、室温に冷却すると固体になり、接着
強度および接着剤の塊の強度が発揮されるものである。
このようなホットメルト接着剤のための従来の発泡装置
は、ホットメルト接着剤に混入させたガスが散逸する前
に冷却した後、急速に強度を発揮する性質を利用して、
ガスを取り込んで発泡体を形成する。
熱可塑性ポリマーを成分とするものであり、 加熱するこ
とによって、熔融し、流動する。一方、ホットメルト接
着剤を加熱熔融後、室温に冷却すると固体になり、接着
強度および接着剤の塊の強度が発揮されるものである。
このようなホットメルト接着剤のための従来の発泡装置
は、ホットメルト接着剤に混入させたガスが散逸する前
に冷却した後、急速に強度を発揮する性質を利用して、
ガスを取り込んで発泡体を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の発泡装
置９０では、高粘度材料とガスを混合するために、高粘
度材料及びガスを加熱し、高圧でパワーミキサー９４又
はその上流に送り込まなければならない。例えば高粘度
材料の粘度が十万ｃｐｓの場合には、パワーミキサー９
４の内圧が１００ｋｇ／ｃｍ2 以上になっているものと
考えられるので、ガスを高粘度材料と同時にパワーミキ
サー９４に送り込むためには、高粘度材料の圧力以上の
高圧にする必要がある。
置９０では、高粘度材料とガスを混合するために、高粘
度材料及びガスを加熱し、高圧でパワーミキサー９４又
はその上流に送り込まなければならない。例えば高粘度
材料の粘度が十万ｃｐｓの場合には、パワーミキサー９
４の内圧が１００ｋｇ／ｃｍ2 以上になっているものと
考えられるので、ガスを高粘度材料と同時にパワーミキ
サー９４に送り込むためには、高粘度材料の圧力以上の
高圧にする必要がある。
【０００６】ガスの圧力が高い場合には、その流量制御
が困難であるとともに、高圧時における流量の僅かな誤
差が大気圧時においては大きな誤差となって現れる。例
えば、５０ｋｇ／ｃｍ2 時における流量の誤差は大気圧
時には５０倍になって現れる。従来の発泡装置９０は、
ガスの流量を制御することによってガスの量を計量して
いるので、流量制御の困難さも要因となって高粘度材料
とガスの混合比率に大きなバラツキが生じ、発泡状態が
不安定となって均一な発泡を得るのが困難である。
が困難であるとともに、高圧時における流量の僅かな誤
差が大気圧時においては大きな誤差となって現れる。例
えば、５０ｋｇ／ｃｍ2 時における流量の誤差は大気圧
時には５０倍になって現れる。従来の発泡装置９０は、
ガスの流量を制御することによってガスの量を計量して
いるので、流量制御の困難さも要因となって高粘度材料
とガスの混合比率に大きなバラツキが生じ、発泡状態が
不安定となって均一な発泡を得るのが困難である。
【０００７】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、ガスを低圧で高粘度材料に混入又は導入すること
ができ、しかも正確な混合比率で混入又は導入すること
のできる高粘度材料へのガスの混入方法及び装置並びに
それに用いられるピストンポンプを提供することを目的
とする。
ので、ガスを低圧で高粘度材料に混入又は導入すること
ができ、しかも正確な混合比率で混入又は導入すること
のできる高粘度材料へのガスの混入方法及び装置並びに
それに用いられるピストンポンプを提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、ピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工程
と吐出工程を行うピストンポンプを用い、前記ピストン
ポンプの吸入工程において前記シリンダー内にガスを供
給し、前記吸入工程の後で前記シリンダー内に高粘度材
料をそれぞれ別々にバッチ式に供給し、前記高粘度材料
の供給の終了後に前記ピストンポンプの吐出工程を行
い、前記吐出工程において前記ガス及び前記高粘度材料
を管路に吐出する。
法は、ピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工程
と吐出工程を行うピストンポンプを用い、前記ピストン
ポンプの吸入工程において前記シリンダー内にガスを供
給し、前記吸入工程の後で前記シリンダー内に高粘度材
料をそれぞれ別々にバッチ式に供給し、前記高粘度材料
の供給の終了後に前記ピストンポンプの吐出工程を行
い、前記吐出工程において前記ガス及び前記高粘度材料
を管路に吐出する。
【０００９】請求項２の発明に係る方法は、前記ピスト
ンポンプが吐出工程を終了した時点において前記シリン
ダー内のデッドスペースが実質的に零となるように設定
されている。
ンポンプが吐出工程を終了した時点において前記シリン
ダー内のデッドスペースが実質的に零となるように設定
されている。
【００１０】請求項３の発明に係る装置は、ピストンが
シリンダー内を往復移動して吸入工程と吐出工程を行う
ピストンポンプと、前記シリンダー内に所定の圧力でガ
スを供給するガス供給装置と、前記シリンダー内に所定
の圧力で高粘度材料を供給する高粘度材料供給装置と、
前記ピストンポンプの吸入工程において前記ガスを供給
し、前記吸入工程の後で前記高粘度材料をそれぞれ別々
にバッチ式に供給し、前記高粘度材料の供給の終了後に
前記ピストンポンプの吐出工程を行って前記ガス及び前
記高粘度材料を管路に吐出するように制御する制御装置
と、を有して構成される。
シリンダー内を往復移動して吸入工程と吐出工程を行う
ピストンポンプと、前記シリンダー内に所定の圧力でガ
スを供給するガス供給装置と、前記シリンダー内に所定
の圧力で高粘度材料を供給する高粘度材料供給装置と、
前記ピストンポンプの吸入工程において前記ガスを供給
し、前記吸入工程の後で前記高粘度材料をそれぞれ別々
にバッチ式に供給し、前記高粘度材料の供給の終了後に
前記ピストンポンプの吐出工程を行って前記ガス及び前
記高粘度材料を管路に吐出するように制御する制御装置
と、を有して構成される。
【００１１】請求項４の発明に係る装置では、前記ピス
トンポンプの前記シリンダーには、吐出工程のストロー
ク端部に吐出制御用のニードル弁が、吐出工程のストロ
ーク端部の近傍に前記ガスの供給制御用のニードル弁
が、吸入工程のストローク端部の近傍に前記高粘度材料
の供給制御用のニードル弁が、それぞれ設けられ、吐出
工程を終了した時点において前記シリンダー内のデッド
スペースが実質的に零となるように構成される。
トンポンプの前記シリンダーには、吐出工程のストロー
ク端部に吐出制御用のニードル弁が、吐出工程のストロ
ーク端部の近傍に前記ガスの供給制御用のニードル弁
が、吸入工程のストローク端部の近傍に前記高粘度材料
の供給制御用のニードル弁が、それぞれ設けられ、吐出
工程を終了した時点において前記シリンダー内のデッド
スペースが実質的に零となるように構成される。
【００１２】請求項５の発明に係るピストンポンプは、
シリンダーと、吸入工程と吐出工程を行うために前記シ
リンダー内を往復移動するピストンと、を有し、前記シ
リンダーには、吐出工程のストローク端部に吐出制御用
のニードル弁が、吐出工程のストローク端部の近傍に前
記ガスの供給制御用のニードル弁が、吸入工程のストロ
ーク端部の近傍に前記高粘度材料の供給制御用のニード
ル弁が、それぞれ設けられ、吐出工程を終了した時点に
おいて前記シリンダー内のデッドスペースが実質的に零
となるように構成されている。
シリンダーと、吸入工程と吐出工程を行うために前記シ
リンダー内を往復移動するピストンと、を有し、前記シ
リンダーには、吐出工程のストローク端部に吐出制御用
のニードル弁が、吐出工程のストローク端部の近傍に前
記ガスの供給制御用のニードル弁が、吸入工程のストロ
ーク端部の近傍に前記高粘度材料の供給制御用のニード
ル弁が、それぞれ設けられ、吐出工程を終了した時点に
おいて前記シリンダー内のデッドスペースが実質的に零
となるように構成されている。
【００１３】高粘度材料には、接着剤、隙間充填用シー
リング材、コーティング材、現場発泡形成用ガスケット
材、空隙部への充填発泡材などがあり、 湿気硬化性材
料、熱硬化性材料、反応硬化性材料、ホットメルト材料
などが挙げられる。
リング材、コーティング材、現場発泡形成用ガスケット
材、空隙部への充填発泡材などがあり、 湿気硬化性材
料、熱硬化性材料、反応硬化性材料、ホットメルト材料
などが挙げられる。
【００１４】ガスとしては、 炭酸ガス、窒素ガス、空気
などを用いることができる。次に、本発明の混入方法を
図を参照して説明する。図１において、ポート３１には
圧縮空気が供給され、ガス供給装置１０からは圧力調整
弁３４に設定された圧力のガスが管路３９Ｂに供給され
ている。一方、モータＭ１Ａが制御され、モータＭ１Ａ
により回転駆動されるネジポンプにより、必要に応じて
所定の高圧力の高粘度材料ＭＶが高粘度材料供給装置１
１から管路３９Ａに供給される。
などを用いることができる。次に、本発明の混入方法を
図を参照して説明する。図１において、ポート３１には
圧縮空気が供給され、ガス供給装置１０からは圧力調整
弁３４に設定された圧力のガスが管路３９Ｂに供給され
ている。一方、モータＭ１Ａが制御され、モータＭ１Ａ
により回転駆動されるネジポンプにより、必要に応じて
所定の高圧力の高粘度材料ＭＶが高粘度材料供給装置１
１から管路３９Ａに供給される。
【００１５】図３に示すように、ピストンが吐出端から
吸入端まで移動し、吸入工程を行う。この間において、
ピストンの移動が開始されてから時間Ｔ１を経過した後
にニードル弁ＮＶ１が開き、ガスが供給される。ピスト
ンが吸入端に至った後、しばらくしてからニードル弁Ｎ
Ｖ１が閉じる。したがって、吸入工程が終了すると、シ
リンダーの内部は調整された圧力のガスが充填された状
態となる。
吸入端まで移動し、吸入工程を行う。この間において、
ピストンの移動が開始されてから時間Ｔ１を経過した後
にニードル弁ＮＶ１が開き、ガスが供給される。ピスト
ンが吸入端に至った後、しばらくしてからニードル弁Ｎ
Ｖ１が閉じる。したがって、吸入工程が終了すると、シ
リンダーの内部は調整された圧力のガスが充填された状
態となる。
【００１６】ニードル弁ＮＶ１が閉じてから時間Ｔ３が
経過した後、ニードル弁ＮＶ３が開く。ニードル弁ＮＶ
３が開いている時間Ｔ４の間に、高粘度材料供給装置１
１から高粘度材料ＭＶが供給され、シリンダーの内部に
充填される。高粘度材料は高圧であるから、シリンダー
内に先に充填されていた低圧のガスはその圧力比で圧縮
され、容積がほぼ無視できる程度になる。
経過した後、ニードル弁ＮＶ３が開く。ニードル弁ＮＶ
３が開いている時間Ｔ４の間に、高粘度材料供給装置１
１から高粘度材料ＭＶが供給され、シリンダーの内部に
充填される。高粘度材料は高圧であるから、シリンダー
内に先に充填されていた低圧のガスはその圧力比で圧縮
され、容積がほぼ無視できる程度になる。
【００１７】例えば、ガスが１Ｋｇ／ｃｍ2 、高粘度材
料が２００Ｋｇ／ｃｍ2 とすると、ガスの容積は約１／
２００となる。この場合は、シリンダーの容積に等しい
量の高粘度材料と、同容積の１Ｋｇ／ｃｍ2 のガスとが
混合することになる。なお、シリンダーの容積と同じ容
積の１Ｋｇ／ｃｍ2 のガスは、シリンダーの容積の２倍
の大気圧（圧力０Ｋｇ／ｃｍ2 ）のガスと同じである。
つまり、１Ｋｇ／ｃｍ 2 のガスを供給するということ
は、吸入工程においてガスを供給するまではシリンダー
内の圧力は略−１Ｋｇ／ｃｍ2 の負圧であるが、ガスを
供給して＋１Ｋｇ／ｃｍ2 の圧力に加圧することに相当
する。したがって、ガスを大気圧に換算したときのガス
と高粘度材料との混合比率Ｒは、シリンダーの容積１に
対し、ガスが２分の１に圧縮されているので、２対１で
ある。ガスの供給圧力をＰ１として一般化すると、混合
比率Ｒは（Ｐ１＋１）対１となる。つまり、ガスの供給
圧力Ｐ１を調整することによって、混合比率Ｒを容易に
調整し又は制御することができる。
料が２００Ｋｇ／ｃｍ2 とすると、ガスの容積は約１／
２００となる。この場合は、シリンダーの容積に等しい
量の高粘度材料と、同容積の１Ｋｇ／ｃｍ2 のガスとが
混合することになる。なお、シリンダーの容積と同じ容
積の１Ｋｇ／ｃｍ2 のガスは、シリンダーの容積の２倍
の大気圧（圧力０Ｋｇ／ｃｍ2 ）のガスと同じである。
つまり、１Ｋｇ／ｃｍ 2 のガスを供給するということ
は、吸入工程においてガスを供給するまではシリンダー
内の圧力は略−１Ｋｇ／ｃｍ2 の負圧であるが、ガスを
供給して＋１Ｋｇ／ｃｍ2 の圧力に加圧することに相当
する。したがって、ガスを大気圧に換算したときのガス
と高粘度材料との混合比率Ｒは、シリンダーの容積１に
対し、ガスが２分の１に圧縮されているので、２対１で
ある。ガスの供給圧力をＰ１として一般化すると、混合
比率Ｒは（Ｐ１＋１）対１となる。つまり、ガスの供給
圧力Ｐ１を調整することによって、混合比率Ｒを容易に
調整し又は制御することができる。
【００１８】ニードル弁ＮＶ３が閉じてから時間Ｔ５を
経過した後に、ニードル弁ＮＶ５が開き、ピストンが吸
入端から吐出端まで移動し、吐出工程を行う。吐出工程
の間において、ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３が閉じてお
り、そのニードルの先端部をシリンダーの内周面と面一
にしておくことによって、デッドスペースは実質的に零
となり、シリンダー内に充填されたガスと高粘度材料の
全部がニードル弁ＮＶ５の開口部から吐出される。吐出
工程が終了して時間Ｔ６が経過した後に、次の吸入工程
が開始する。
経過した後に、ニードル弁ＮＶ５が開き、ピストンが吸
入端から吐出端まで移動し、吐出工程を行う。吐出工程
の間において、ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３が閉じてお
り、そのニードルの先端部をシリンダーの内周面と面一
にしておくことによって、デッドスペースは実質的に零
となり、シリンダー内に充填されたガスと高粘度材料の
全部がニードル弁ＮＶ５の開口部から吐出される。吐出
工程が終了して時間Ｔ６が経過した後に、次の吸入工程
が開始する。
【００１９】ピストンポンプを複数設けた場合には、１
つが吐出工程を終了した後に他の１つが吐出工程を開始
する。そうすることによって、各ピストンポンプにおい
て高粘度材料と圧縮されたガスとが層状になったもの
が、順次、複数のピストンポンプから管路に吐出され
る。
つが吐出工程を終了した後に他の１つが吐出工程を開始
する。そうすることによって、各ピストンポンプにおい
て高粘度材料と圧縮されたガスとが層状になったもの
が、順次、複数のピストンポンプから管路に吐出され
る。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係るバッチ式の混
入供給装置５の回路図、図２はピストンポンプ４５Ａ，
４５Ｂの構造を示す断面正面図である。
入供給装置５の回路図、図２はピストンポンプ４５Ａ，
４５Ｂの構造を示す断面正面図である。
【００２１】図１において、混入供給装置５は、ガス供
給装置１０、高粘度材料供給装置１１、ガス導入装置１
２、及び制御装置１９から構成されている。混入供給装
置５は本発明における混入装置に相当する。
給装置１０、高粘度材料供給装置１１、ガス導入装置１
２、及び制御装置１９から構成されている。混入供給装
置５は本発明における混入装置に相当する。
【００２２】ガス供給装置１０は、０．１〜５Ｋｇ／ｃ
ｍ2 程度の範囲内、好ましくは０．１〜３Ｋｇ／ｃｍ2
程度の範囲内で調整された低圧力のガスを供給する。本
実施形態においては、圧縮空気を供給することによって
膜分離式で窒素ガスを分離して取り出すように構成され
た公知の窒素ガス発生装置を用いる。そのようなガス供
給装置１０は、例えば図１に示すように、コンプレッサ
からの圧縮空気を受け入れるポート３１、フィルタ３
２、膜分離モジュール３３、圧力調整弁３４、及びガス
流量計３５などから構成される。
ｍ2 程度の範囲内、好ましくは０．１〜３Ｋｇ／ｃｍ2
程度の範囲内で調整された低圧力のガスを供給する。本
実施形態においては、圧縮空気を供給することによって
膜分離式で窒素ガスを分離して取り出すように構成され
た公知の窒素ガス発生装置を用いる。そのようなガス供
給装置１０は、例えば図１に示すように、コンプレッサ
からの圧縮空気を受け入れるポート３１、フィルタ３
２、膜分離モジュール３３、圧力調整弁３４、及びガス
流量計３５などから構成される。
【００２３】高粘度材料供給装置１１は、高粘度材料を
１００〜３００Ｋｇ／ｃｍ2 程度の範囲内、好ましくは
１５０〜２５０Ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内で調整された高圧
力で管路３９Ａに送出する。本実施形態においては、高
粘度材料圧送用のポンプとして、フォロアプレート式の
プランジャーポンプ４２Ａなどが用いられる。プランジ
ャーポンプ４２Ａは、収納缶に充填された高粘度材料Ｍ
Ｖを高圧で管路３９Ａに送出する。
１００〜３００Ｋｇ／ｃｍ2 程度の範囲内、好ましくは
１５０〜２５０Ｋｇ／ｃｍ2 の範囲内で調整された高圧
力で管路３９Ａに送出する。本実施形態においては、高
粘度材料圧送用のポンプとして、フォロアプレート式の
プランジャーポンプ４２Ａなどが用いられる。プランジ
ャーポンプ４２Ａは、収納缶に充填された高粘度材料Ｍ
Ｖを高圧で管路３９Ａに送出する。
【００２４】ガス導入装置１２は、交互に動作する２つ
のピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂからなっている。各ピ
ストンポンプ４５Ａ，４５Ｂは、それぞれのピストンが
モータＭ２Ａ，Ｍ２Ｂによって往復直線駆動され、これ
によってピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工
程と吐出工程を行う。ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂ
は、管路３９Ａと管路４４Ａとの間に介在し、高粘度材
料供給装置１１から圧送される高粘度材料ＭＶと、ガス
供給装置１０から送出されるガスとを、所定の比率で、
それぞれ別々にバッチ式に導入する。
のピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂからなっている。各ピ
ストンポンプ４５Ａ，４５Ｂは、それぞれのピストンが
モータＭ２Ａ，Ｍ２Ｂによって往復直線駆動され、これ
によってピストンがシリンダー内を往復移動して吸入工
程と吐出工程を行う。ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂ
は、管路３９Ａと管路４４Ａとの間に介在し、高粘度材
料供給装置１１から圧送される高粘度材料ＭＶと、ガス
供給装置１０から送出されるガスとを、所定の比率で、
それぞれ別々にバッチ式に導入する。
【００２５】次に、ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂの構
造を説明するが、これらの構造は互いに同一であるの
で、一方のピストンポンプ４５Ａについてのみ説明す
る。図１及び図２を参照して、ピストンポンプ４５Ａ
は、シリンダー４５１、シリンダー４５１内を密に摺動
するピストン４５２、及びシリンダー４５１に設けられ
た３つのニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５からなって
いる。
造を説明するが、これらの構造は互いに同一であるの
で、一方のピストンポンプ４５Ａについてのみ説明す
る。図１及び図２を参照して、ピストンポンプ４５Ａ
は、シリンダー４５１、シリンダー４５１内を密に摺動
するピストン４５２、及びシリンダー４５１に設けられ
た３つのニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５からなって
いる。
【００２６】ニードル弁ＮＶ５は、吐出制御用であり、
ピストンポンプ４５Ａにおける吐出工程のストローク端
部に設けられている。ニードル弁ＮＶ３は、ガスの供給
制御用であり、吐出工程のストローク端部の近傍に設け
られている。ニードル弁ＮＶ１は、高粘度材料ＭＶの供
給制御用であり、吸入工程のストローク端部の近傍に設
けられている。
ピストンポンプ４５Ａにおける吐出工程のストローク端
部に設けられている。ニードル弁ＮＶ３は、ガスの供給
制御用であり、吐出工程のストローク端部の近傍に設け
られている。ニードル弁ＮＶ１は、高粘度材料ＭＶの供
給制御用であり、吸入工程のストローク端部の近傍に設
けられている。
【００２７】これらのニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ
５は、互いにほぼ同一の構造であり、ニードル４５３が
空気圧シリンダーにより駆動されて軸方向に移動し、ニ
ードル４５３の先端部がシリンダー４５１の内周面又は
端面に設けられた開口部４５４を開閉する。弁本体には
弁室内に連通するポート４５５が設けられている。
５は、互いにほぼ同一の構造であり、ニードル４５３が
空気圧シリンダーにより駆動されて軸方向に移動し、ニ
ードル４５３の先端部がシリンダー４５１の内周面又は
端面に設けられた開口部４５４を開閉する。弁本体には
弁室内に連通するポート４５５が設けられている。
【００２８】ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５が閉じ
た状態において、ニードル４５３の先端部はシリンダー
４５１の内周面又は端面と面一であり、ピストン４５２
との間のデッドスペースは実質的に零となっている。し
たがって、ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５が閉じた
状態においては、シリンダー４５１の内部に供給された
ガス又は高粘度材料の一部がそれらニードル弁ＮＶ１，
ＮＶ３，ＮＶ５の弁室などに入り込んで滞留することが
なく、ニードル弁ＮＶ５が開いて吐出工程が行われる
と、シリンダー４５１の内部に供給されたガス及び高粘
度材料の全部が吐出される。
た状態において、ニードル４５３の先端部はシリンダー
４５１の内周面又は端面と面一であり、ピストン４５２
との間のデッドスペースは実質的に零となっている。し
たがって、ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３，ＮＶ５が閉じた
状態においては、シリンダー４５１の内部に供給された
ガス又は高粘度材料の一部がそれらニードル弁ＮＶ１，
ＮＶ３，ＮＶ５の弁室などに入り込んで滞留することが
なく、ニードル弁ＮＶ５が開いて吐出工程が行われる
と、シリンダー４５１の内部に供給されたガス及び高粘
度材料の全部が吐出される。
【００２９】なお、管路３９Ｂにはチェック弁ＣＶ３，
４が、管路４４Ａにはチェック弁ＣＶ５，６が、それぞ
れ設けられている。ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂのシ
リンダーの容量（吐出容量）は、ピストン４５２の直径
とストローク（移動距離）によって定まる。本実施形態
において、ピストン４５２の直径は１６ｍｍ、ストロー
クは１２５ｍｍであり、容量は２５ｃｃである。
４が、管路４４Ａにはチェック弁ＣＶ５，６が、それぞ
れ設けられている。ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂのシ
リンダーの容量（吐出容量）は、ピストン４５２の直径
とストローク（移動距離）によって定まる。本実施形態
において、ピストン４５２の直径は１６ｍｍ、ストロー
クは１２５ｍｍであり、容量は２５ｃｃである。
【００３０】制御装置１９は、各ピストンポンプ４５
Ａ，４５Ｂのシリンダー４５１内に、吸入工程において
ガスを供給し、吸入工程の後に高粘度材料ＭＶを供給
し、高粘度材料ＭＶの供給の終了後に吐出工程を行って
ガス及び高粘度材料を管路４４Ａに吐出するように、モ
ータＭ１Ａ，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂ及びニードル弁ＮＶ１，Ｎ
Ｖ３，ＮＶ５を制御する。
Ａ，４５Ｂのシリンダー４５１内に、吸入工程において
ガスを供給し、吸入工程の後に高粘度材料ＭＶを供給
し、高粘度材料ＭＶの供給の終了後に吐出工程を行って
ガス及び高粘度材料を管路４４Ａに吐出するように、モ
ータＭ１Ａ，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂ及びニードル弁ＮＶ１，Ｎ
Ｖ３，ＮＶ５を制御する。
【００３１】次に、混入供給装置５の動作を説明する。
図３はピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂの動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
図３はピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂの動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
【００３２】図１に示すポート３１には圧縮空気が供給
され、ガス供給装置１０からは圧力調整弁３４に設定さ
れた圧力のガスが管路３９Ｂに供給されている。モータ
Ｍ１Ａが制御され、モータＭ１Ａにより回転駆動される
ネジポンプにより、必要に応じて所定の高圧力の高粘度
材料ＭＶが高粘度材料供給装置１１から管路３９Ａに供
給される。
され、ガス供給装置１０からは圧力調整弁３４に設定さ
れた圧力のガスが管路３９Ｂに供給されている。モータ
Ｍ１Ａが制御され、モータＭ１Ａにより回転駆動される
ネジポンプにより、必要に応じて所定の高圧力の高粘度
材料ＭＶが高粘度材料供給装置１１から管路３９Ａに供
給される。
【００３３】図３に示すように、いずれかのピストンポ
ンプ４５Ａ，４５Ｂにおいて、ピストン４５２が吐出端
から吸入端まで移動し、吸入工程を行う。この間におい
て、ピストン４５２の移動が開始されてから時間Ｔ１を
経過した後にニードル弁ＮＶ１が開き、ガスが供給され
る。時間Ｔ１は１〜２秒程度であり、この間においては
シリンダー４５１の内部は負圧となる。
ンプ４５Ａ，４５Ｂにおいて、ピストン４５２が吐出端
から吸入端まで移動し、吸入工程を行う。この間におい
て、ピストン４５２の移動が開始されてから時間Ｔ１を
経過した後にニードル弁ＮＶ１が開き、ガスが供給され
る。時間Ｔ１は１〜２秒程度であり、この間においては
シリンダー４５１の内部は負圧となる。
【００３４】ピストン４５２が吸入端に至った後、しば
らくしてからニードル弁ＮＶ１が閉じる。したがって、
吸入工程が終了すると、シリンダー４５１の内部は調整
された圧力のガスが充填された状態となる。なお、１回
の吸入工程でシリンダー４５１内に吸入されるガスの量
はガス流量計３５により計測されており、設定値よりも
少ない場合には制御装置１９から警報が出される。この
ように、吸入工程におけるガスの供給量は制御装置１９
によって監視されている。
らくしてからニードル弁ＮＶ１が閉じる。したがって、
吸入工程が終了すると、シリンダー４５１の内部は調整
された圧力のガスが充填された状態となる。なお、１回
の吸入工程でシリンダー４５１内に吸入されるガスの量
はガス流量計３５により計測されており、設定値よりも
少ない場合には制御装置１９から警報が出される。この
ように、吸入工程におけるガスの供給量は制御装置１９
によって監視されている。
【００３５】ニードル弁ＮＶ１が閉じてから時間Ｔ３が
経過した後、ニードル弁ＮＶ３が開く。時間Ｔ３は０．
１〜０．５秒程度であり、これによってニードル弁ＮＶ
１とＮＶ３が同時に開くことが防止される。ニードル弁
ＮＶ３が開いている時間Ｔ４の間に、高粘度材料供給装
置１１から高粘度材料ＭＶが供給され、シリンダー４５
１の内部に充填される。高粘度材料は高圧であるから、
シリンダー４５１内に先に充填されていた低圧のガスは
その圧力比に等しい割合で圧縮され、その結果、容積が
ほぼ無視できる程度になる。
経過した後、ニードル弁ＮＶ３が開く。時間Ｔ３は０．
１〜０．５秒程度であり、これによってニードル弁ＮＶ
１とＮＶ３が同時に開くことが防止される。ニードル弁
ＮＶ３が開いている時間Ｔ４の間に、高粘度材料供給装
置１１から高粘度材料ＭＶが供給され、シリンダー４５
１の内部に充填される。高粘度材料は高圧であるから、
シリンダー４５１内に先に充填されていた低圧のガスは
その圧力比に等しい割合で圧縮され、その結果、容積が
ほぼ無視できる程度になる。
【００３６】例えば、ガスが１Ｋｇ／ｃｍ2 、高粘度材
料が２００Ｋｇ／ｃｍ2 とすると、ガスの容積は約１／
２００となる。この場合は、シリンダー４５１の容積に
等しい量の高粘度材料と、同容積の１Ｋｇ／ｃｍ2 のガ
スとが混合することになる。なお、シリンダー４５１の
容積と同じ容積の１Ｋｇ／ｃｍ2 のガスは、シリンダー
４５１の容積の２倍の大気圧（圧力０Ｋｇ／ｃｍ2 ）の
ガスと同じである。つまり、１Ｋｇ／ｃｍ2 のガスを供
給するということは、吸入工程においてガスを供給する
まではシリンダー内の圧力は略−１Ｋｇ／ｃｍ2 の負圧
であるが、ガスを供給して＋１Ｋｇ／ｃｍ2 の圧力に加
圧することに相当する。したがって、ガスを大気圧に換
算したときのガスと高粘度材料との混合比率Ｒは、２対
１である。ガスの供給圧力をＰ１として一般化すると、
混合比率Ｒは（Ｐ１＋１）対１となる。つまり、ガスの
供給圧力Ｐ１を調整することによって、混合比率Ｒを容
易に調整し又は制御することができる。
料が２００Ｋｇ／ｃｍ2 とすると、ガスの容積は約１／
２００となる。この場合は、シリンダー４５１の容積に
等しい量の高粘度材料と、同容積の１Ｋｇ／ｃｍ2 のガ
スとが混合することになる。なお、シリンダー４５１の
容積と同じ容積の１Ｋｇ／ｃｍ2 のガスは、シリンダー
４５１の容積の２倍の大気圧（圧力０Ｋｇ／ｃｍ2 ）の
ガスと同じである。つまり、１Ｋｇ／ｃｍ2 のガスを供
給するということは、吸入工程においてガスを供給する
まではシリンダー内の圧力は略−１Ｋｇ／ｃｍ2 の負圧
であるが、ガスを供給して＋１Ｋｇ／ｃｍ2 の圧力に加
圧することに相当する。したがって、ガスを大気圧に換
算したときのガスと高粘度材料との混合比率Ｒは、２対
１である。ガスの供給圧力をＰ１として一般化すると、
混合比率Ｒは（Ｐ１＋１）対１となる。つまり、ガスの
供給圧力Ｐ１を調整することによって、混合比率Ｒを容
易に調整し又は制御することができる。
【００３７】また、これらのガスと高粘度材料とが混合
し且つ分散状態となった後で大気中に吐出して発泡させ
た場合には、容積は３（＝１＋２）倍となる。つまりこ
の場合の発泡倍率Ａは「３」となる。ガスの供給圧力を
Ｐ１として一般式で表すと、発泡倍率Ａは（Ｐ１＋２）
となる。
し且つ分散状態となった後で大気中に吐出して発泡させ
た場合には、容積は３（＝１＋２）倍となる。つまりこ
の場合の発泡倍率Ａは「３」となる。ガスの供給圧力を
Ｐ１として一般式で表すと、発泡倍率Ａは（Ｐ１＋２）
となる。
【００３８】ニードル弁ＮＶ３が閉じてから時間Ｔ５を
経過した後に、ニードル弁ＮＶ５が開き、ピストン４５
２が吸入端から吐出端まで移動し、吐出工程を行う。時
間Ｔ５は０．１〜０．５秒程度の範囲内である。吐出工
程の間において、ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３が閉じてお
り、そのニードル４５３の先端部はシリンダー４５１の
内周面と面一であるので、そこにデッドスペースはな
く、シリンダー４５１内に充填されたガスと高粘度材料
の全部がニードル弁ＮＶ５の開口部４５４から吐出され
る。吐出工程が終了して時間Ｔ６が経過した後に、次の
吸入工程が開始する。時間Ｔ６は０．１〜０．５秒程度
の範囲内である。
経過した後に、ニードル弁ＮＶ５が開き、ピストン４５
２が吸入端から吐出端まで移動し、吐出工程を行う。時
間Ｔ５は０．１〜０．５秒程度の範囲内である。吐出工
程の間において、ニードル弁ＮＶ１，ＮＶ３が閉じてお
り、そのニードル４５３の先端部はシリンダー４５１の
内周面と面一であるので、そこにデッドスペースはな
く、シリンダー４５１内に充填されたガスと高粘度材料
の全部がニードル弁ＮＶ５の開口部４５４から吐出され
る。吐出工程が終了して時間Ｔ６が経過した後に、次の
吸入工程が開始する。時間Ｔ６は０．１〜０．５秒程度
の範囲内である。
【００３９】各ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂは、一方
が吐出工程を終了した後に他方が吐出工程を開始する。
その結果、各ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂからは、混
入状物（混合状物）が管路４４Ａに交互に吐出される。
混入状物は、管路４４Ａ内において、１回の吐出工程分
の高粘度材料と圧縮されたガスとがそれぞれ２層状とな
り、２層状のものが不連続に連なった状態となる。各ピ
ストンポンプ４５Ａ，４５Ｂの容量を２５ｃｃ程度の小
さなものとしておくと、管路４４Ａ内の混入状物がパル
ス状に存在する状態となる。このようにしておくことに
よって、後で分散工程を行った場合にその分散がより旨
く行われる。
が吐出工程を終了した後に他方が吐出工程を開始する。
その結果、各ピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂからは、混
入状物（混合状物）が管路４４Ａに交互に吐出される。
混入状物は、管路４４Ａ内において、１回の吐出工程分
の高粘度材料と圧縮されたガスとがそれぞれ２層状とな
り、２層状のものが不連続に連なった状態となる。各ピ
ストンポンプ４５Ａ，４５Ｂの容量を２５ｃｃ程度の小
さなものとしておくと、管路４４Ａ内の混入状物がパル
ス状に存在する状態となる。このようにしておくことに
よって、後で分散工程を行った場合にその分散がより旨
く行われる。
【００４０】図４は加圧装置１３、分散装置１４、及び
吐出装置１５の回路図である。これら加圧装置１３、分
散装置１４、及び吐出装置１５を混入供給装置５の後工
程に設けることによって、全体として発泡装置１を構成
することができる。
吐出装置１５の回路図である。これら加圧装置１３、分
散装置１４、及び吐出装置１５を混入供給装置５の後工
程に設けることによって、全体として発泡装置１を構成
することができる。
【００４１】図４において、加圧装置１３は、モータに
より直線往復駆動されるピストンによって流体を加圧す
るピストンポンプ５１Ａ，５１Ｂ、開閉弁５２Ａ，５２
Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ、及び圧力センサ５５Ａ，５５Ｂな
どから構成されている。
より直線往復駆動されるピストンによって流体を加圧す
るピストンポンプ５１Ａ，５１Ｂ、開閉弁５２Ａ，５２
Ｂ，５３Ａ，５３Ｂ、及び圧力センサ５５Ａ，５５Ｂな
どから構成されている。
【００４２】管路４４Ａに送出された混入状物は、交互
に動作するピストンポンプ５１Ａ，５１Ｂによって加圧
され、管路５７に圧送される。例えばピストンポンプ５
１Ａの動作に際しては、開閉弁５２Ａが開き開閉弁５３
Ａが閉じた状態でピストンが上昇移動すると、管路４４
Ａの混入状物がシリンダー内に吸入される。開閉弁５２
Ａが閉じ開閉弁５３Ａが開いた状態でピストンが下降移
動すると、シリンダー内の混合状物が押し出され、加圧
状態になる。シリンダー内の圧力は圧力センサ５５Ａに
よって検出され、検出信号が制御装置１９に送られる。
ピストンポンプ５１Ａからの押出し圧力は１５０ｋｇ／
ｃｍ2 以上とする。ピストンを駆動するモータは制御装
置１９からの信号によって制御され、これによってピス
トンポンプ５１Ａの吸入と押出し、及びその流量（押出
し量）が制御されている。
に動作するピストンポンプ５１Ａ，５１Ｂによって加圧
され、管路５７に圧送される。例えばピストンポンプ５
１Ａの動作に際しては、開閉弁５２Ａが開き開閉弁５３
Ａが閉じた状態でピストンが上昇移動すると、管路４４
Ａの混入状物がシリンダー内に吸入される。開閉弁５２
Ａが閉じ開閉弁５３Ａが開いた状態でピストンが下降移
動すると、シリンダー内の混合状物が押し出され、加圧
状態になる。シリンダー内の圧力は圧力センサ５５Ａに
よって検出され、検出信号が制御装置１９に送られる。
ピストンポンプ５１Ａからの押出し圧力は１５０ｋｇ／
ｃｍ2 以上とする。ピストンを駆動するモータは制御装
置１９からの信号によって制御され、これによってピス
トンポンプ５１Ａの吸入と押出し、及びその流量（押出
し量）が制御されている。
【００４３】分散装置１４は、分散用管路６１、及び開
閉弁６５からなる。分散用管路６１は、長さが２〜１０
ｍ程度のホースである。分散用管路６１内において、混
合状物の圧力は１５０ｋｇ／ｃｍ2 以上、例えば２００
〜２５０ｋｇ／ｃｍ2 、流量は２００ｃｃ／ｍｉｎ程度
である。加圧された混合状物が分散用管路６１を流通す
る間に、ガスが平均直径０．０１ｍｍ程度の微細なもの
となって高粘度材料ＭＶ内に分散する。
閉弁６５からなる。分散用管路６１は、長さが２〜１０
ｍ程度のホースである。分散用管路６１内において、混
合状物の圧力は１５０ｋｇ／ｃｍ2 以上、例えば２００
〜２５０ｋｇ／ｃｍ2 、流量は２００ｃｃ／ｍｉｎ程度
である。加圧された混合状物が分散用管路６１を流通す
る間に、ガスが平均直径０．０１ｍｍ程度の微細なもの
となって高粘度材料ＭＶ内に分散する。
【００４４】分散用管路６１内におけるガスの分散の現
象は次のように考えられる。すなわち、分散用管路６１
内において、高粘度材料ＭＶとともに流動するガスは、
高粘度材料ＭＶよりも比重が著しく小さく、且つ粘度も
低いため、流速の遅い管壁の方へ移動するとともに、管
壁と高粘度材料ＭＶとの間に生じる剪断力によって高粘
度材料ＭＶ中に分散される。ガスは加圧によって体積が
縮小するため、加圧される程、分散効果が大きくなる。
換言すると、大きい気泡はまず管壁の方へ移動し、剪断
力によって千切られて小さな気泡となる。気泡の径が超
微細化されて高粘度材料ＭＶ中に混合したものは、高粘
度材料ＭＶのみとの比重差及び粘度差が少なくなるた
め、管路内において管壁から離れた中心部へ戻る現象が
生じる。管路内の圧力が低下すると、気泡の体積が大き
くなり、気泡は管壁へ移動し、そこで再度剪断される。
このような現象が繰り返され、ガスは剪断されて高粘度
材料ＭＶ内に分散する。
象は次のように考えられる。すなわち、分散用管路６１
内において、高粘度材料ＭＶとともに流動するガスは、
高粘度材料ＭＶよりも比重が著しく小さく、且つ粘度も
低いため、流速の遅い管壁の方へ移動するとともに、管
壁と高粘度材料ＭＶとの間に生じる剪断力によって高粘
度材料ＭＶ中に分散される。ガスは加圧によって体積が
縮小するため、加圧される程、分散効果が大きくなる。
換言すると、大きい気泡はまず管壁の方へ移動し、剪断
力によって千切られて小さな気泡となる。気泡の径が超
微細化されて高粘度材料ＭＶ中に混合したものは、高粘
度材料ＭＶのみとの比重差及び粘度差が少なくなるた
め、管路内において管壁から離れた中心部へ戻る現象が
生じる。管路内の圧力が低下すると、気泡の体積が大き
くなり、気泡は管壁へ移動し、そこで再度剪断される。
このような現象が繰り返され、ガスは剪断されて高粘度
材料ＭＶ内に分散する。
【００４５】吐出装置１５は、分散装置１４から送出す
る混合状物を常圧に戻して吐出させ発泡させるためのも
のである。吐出装置１５は、吐出用管路７１、吐出開閉
弁７２、及びノズル７３などからなっている。
る混合状物を常圧に戻して吐出させ発泡させるためのも
のである。吐出装置１５は、吐出用管路７１、吐出開閉
弁７２、及びノズル７３などからなっている。
【００４６】分散装置１４から送出された混合状物は、
吐出開閉弁７２が開いているときは、高粘度材料ＭＶと
ガスとの混合状物がノズル７３から吐出し、吐出したと
きにガスが膨張して発泡する。ノズル７３を所定の軌跡
で移動させることによって、発泡した高粘度材料ＭＶは
所定の形状に塗布され又は成形される。
吐出開閉弁７２が開いているときは、高粘度材料ＭＶと
ガスとの混合状物がノズル７３から吐出し、吐出したと
きにガスが膨張して発泡する。ノズル７３を所定の軌跡
で移動させることによって、発泡した高粘度材料ＭＶは
所定の形状に塗布され又は成形される。
【００４７】制御装置１９は、発泡装置１の全体を制御
し、発泡倍率Ａが設定された値となるように高粘度材料
ＶＭを吐出させる一連の工程をオンライン制御する。な
お、発泡倍率Ａは次の式で定義される。
し、発泡倍率Ａが設定された値となるように高粘度材料
ＶＭを吐出させる一連の工程をオンライン制御する。な
お、発泡倍率Ａは次の式で定義される。
【００４８】発泡倍率Ａ＝Ｖ1 ／Ｖ0 但し、Ｖ1 ：発泡後の高粘度材料の単位質量当たりの体
積（大気開放時） Ｖ0 ：発泡前の高粘度材料の単位質量当たりの体積 発泡装置１においては、発泡倍率Ａを例えば１〜４程度
の範囲で設定可能とする。現場発泡成形ガスケットの場
合には、通常、２〜４の範囲の適当な値に設定する。
積（大気開放時） Ｖ0 ：発泡前の高粘度材料の単位質量当たりの体積 発泡装置１においては、発泡倍率Ａを例えば１〜４程度
の範囲で設定可能とする。現場発泡成形ガスケットの場
合には、通常、２〜４の範囲の適当な値に設定する。
【００４９】上述した混入供給装置５によると、高粘度
材料ＭＶとガスとを簡単な装置によって正確な混合比率
Ｒで混合することができる。したがって、発泡装置１に
おいて、発泡倍率Ａを高精度で制御することができる。
特に、デッドスペースが実質的に零で無視することので
きるピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂを用いているので、
容量が正確であり、したがって混合比率Ｒが正確であ
る。因みに、従来においてはガスの流量を計測して混合
比率Ｒを制御しており、流量を高精度に計測することが
困難であるため、制御が容易でなく、混合比率Ｒの精度
が低かった。
材料ＭＶとガスとを簡単な装置によって正確な混合比率
Ｒで混合することができる。したがって、発泡装置１に
おいて、発泡倍率Ａを高精度で制御することができる。
特に、デッドスペースが実質的に零で無視することので
きるピストンポンプ４５Ａ，４５Ｂを用いているので、
容量が正確であり、したがって混合比率Ｒが正確であ
る。因みに、従来においてはガスの流量を計測して混合
比率Ｒを制御しており、流量を高精度に計測することが
困難であるため、制御が容易でなく、混合比率Ｒの精度
が低かった。
【００５０】しかも、大気圧程度の低い圧力のガスを高
粘度材料ＭＶと混入することができるので、ガス供給装
置１０として膜分離モジュール３３を用いた低圧出力の
ものを用いることができる。したがって、高圧ガスを充
填したタンクを用いる必要がなく、タンクの交換などの
メンテナンスが不要であり、場所もとらない。また、ガ
スの流量をガス流量計３５で正確に計測し、ピストンポ
ンプ４５Ａ，４５Ｂの動作を高精度で監視することがで
きる。
粘度材料ＭＶと混入することができるので、ガス供給装
置１０として膜分離モジュール３３を用いた低圧出力の
ものを用いることができる。したがって、高圧ガスを充
填したタンクを用いる必要がなく、タンクの交換などの
メンテナンスが不要であり、場所もとらない。また、ガ
スの流量をガス流量計３５で正確に計測し、ピストンポ
ンプ４５Ａ，４５Ｂの動作を高精度で監視することがで
きる。
【００５１】上述の実施形態において、ガス供給装置１
０として膜分離モジュール３３を用いた装置を示した
が、例えば高圧ガスが充填されたタンク及び圧力調整弁
などを用いた装置でもよい。
０として膜分離モジュール３３を用いた装置を示した
が、例えば高圧ガスが充填されたタンク及び圧力調整弁
などを用いた装置でもよい。
【００５２】上述の実施形態においては、２つのピスト
ンポンプ４５Ａ，４５Ｂを用いているので吐出量を増大
させることができ、連続定量吐出を行うことが可能であ
る。また、２つでなく３つ以上のピストンポンプを用い
てもよい。これら複数個のピストンポンプは、交互に運
転するか、または時間差を設けて運転するとよい。２つ
のピストンポンプを用いた場合に、吐出工程の運転速度
に対して吸入工程の運転速度を速くすることにより、連
続吐出とすることができる。
ンポンプ４５Ａ，４５Ｂを用いているので吐出量を増大
させることができ、連続定量吐出を行うことが可能であ
る。また、２つでなく３つ以上のピストンポンプを用い
てもよい。これら複数個のピストンポンプは、交互に運
転するか、または時間差を設けて運転するとよい。２つ
のピストンポンプを用いた場合に、吐出工程の運転速度
に対して吸入工程の運転速度を速くすることにより、連
続吐出とすることができる。
【００５３】上述の実施形態において、加圧装置１３の
管路４４Ａの途中に、羽根が回転駆動されることによっ
て混入状物を剪断して混合するプリミキサーを設けても
よい。その他、混入供給装置５又は発泡装置１の各部又
は全体の構成、形状、寸法、材質、数量、容量、動作の
タイミングなどは、本発明の主旨に沿って上述した以外
に適宜変更することができる。
管路４４Ａの途中に、羽根が回転駆動されることによっ
て混入状物を剪断して混合するプリミキサーを設けても
よい。その他、混入供給装置５又は発泡装置１の各部又
は全体の構成、形状、寸法、材質、数量、容量、動作の
タイミングなどは、本発明の主旨に沿って上述した以外
に適宜変更することができる。
【００５４】
【発明の効果】本発明によると、ガスを低圧で高粘度材
料に混入することができ、しかも正確な混合比率で混入
することができる。
料に混入することができ、しかも正確な混合比率で混入
することができる。
【００５５】請求項５の発明によると、ガスと高粘度材
料を正確な混合比率で混入することのできる構造が簡単
で低コストのピストンポンプを提供することができる。
料を正確な混合比率で混入することのできる構造が簡単
で低コストのピストンポンプを提供することができる。
【図１】本発明に係る混入供給装置の回路図である。
【図２】ピストンポンプの構造を示す断面正面図であ
る。
る。
【図３】ピストンポンプの動作を説明するためのタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図４】加圧装置、分散装置、及び吐出装置の回路図で
ある。
ある。
【図５】従来の混合装置を用いた発泡装置の流体回路図
である。
である。
５ 混入供給装置（混入装置） １０ ガス供給装置 １１ 高粘度材料供給装置 １９ 制御装置 ４５Ａ，４５Ｂ ピストンポンプ ４５１ シリンダー ４５２ ピストン ＮＶ１，２ ニードル弁（高粘度材料の供給制御用のニ
ードル弁） ＮＶ３，４ ニードル弁（ガスの供給制御用のニードル
弁） ＮＶ５，６ ニードル弁（吐出制御用のニードル弁）
ードル弁） ＮＶ３，４ ニードル弁（ガスの供給制御用のニードル
弁） ＮＶ５，６ ニードル弁（吐出制御用のニードル弁）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 正春 大阪府高槻市明田町７番１号 サンスター 技研株式会社内 (72)発明者 義本 恭之 大阪府高槻市明田町７番１号 サンスター 技研株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】ピストンがシリンダー内を往復移動して吸
入工程と吐出工程を行うピストンポンプを用い、 前記ピストンポンプの吸入工程において前記シリンダー
内にガスを供給し、 前記吸入工程の後で前記シリンダー内に高粘度材料を供
給し、 前記高粘度材料の供給の終了後に前記ピストンポンプの
吐出工程を行い、前記吐出工程において前記ガス及び前
記高粘度材料を管路に吐出する、 ことを特徴とする高粘度材料へのガスの混入方法。 - 【請求項２】前記ピストンポンプが吐出工程を終了した
時点において前記シリンダー内のデッドスペースが実質
的に零となるように設定されている、 請求項１記載の高粘度材料へのガスの混入方法。 - 【請求項３】ピストンがシリンダー内を往復移動して吸
入工程と吐出工程を行うピストンポンプと、 前記シリンダー内に所定の圧力でガスを供給するガス供
給装置と、 前記シリンダー内に所定の圧力で高粘度材料を供給する
高粘度材料供給装置と、 前記ピストンポンプの吸入工程において前記ガスを供給
し、前記吸入工程の後で前記高粘度材料を供給し、前記
高粘度材料の供給の終了後に前記ピストンポンプの吐出
工程を行って前記ガス及び前記高粘度材料を管路に吐出
するように制御する制御装置と、 を有してなることを特徴とする高粘度材料へのガスの混
入装置。 - 【請求項４】前記ピストンポンプの前記シリンダーに
は、吐出工程のストローク端部に吐出制御用のニードル
弁が、吐出工程のストローク端部の近傍に前記ガスの供
給制御用のニードル弁が、吸入工程のストローク端部の
近傍に前記高粘度材料の供給制御用のニードル弁が、そ
れぞれ設けられ、吐出工程を終了した時点において前記
シリンダー内のデッドスペースが実質的に零となるよう
に構成されている、 請求項３記載の高粘度材料へのガスの混入装置。 - 【請求項５】シリンダーと、 吸入工程と吐出工程を行うために前記シリンダー内を往
復移動するピストンと、 を有し、 前記シリンダーには、吐出工程のストローク端部に吐出
制御用のニードル弁が、吐出工程のストローク端部の近
傍に前記ガスの供給制御用のニードル弁が、吸入工程の
ストローク端部の近傍に前記高粘度材料の供給制御用の
ニードル弁が、それぞれ設けられ、吐出工程を終了した
時点において前記シリンダー内のデッドスペースが実質
的に零となるように構成されている、 高粘度材料へのガスの混入に用いられるピストンポン
プ。
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