JPS61101266A

JPS61101266A - ダブルバツク噴霧ノズル

Info

Publication number: JPS61101266A
Application number: JP60140733A
Authority: JP
Inventors: グレゴリー・ジエイ・ルーゲリング
Original assignee: INSUTAAFORM PROD Inc
Current assignee: INSUTAAFORM PROD Inc
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1986-05-20
Also published as: US4603813A; DE3523252A1; GB2160794B; NL8501755A; FR2566680B1; CA1248998A; ZA854819B; BE902763A; GB2160794A; FR2566680A1; GB8516266D0

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景本発明はいわゆるダブルバンク噴霧ノズル、すなわち、
多成分系発泡液またはそれに頬偵の液状生成物を混合、
送給す、るための、使い捨て可能噴霧ノズルに関するも
のである０本発明は特に、噴霧ノズル内で混合されて作
られた発泡液生成物を均質な噴霧パターン（ｓｐｒａｙ
　ｐａｔｔｅｒｎ）で噴霧するために、ノズル内の各室
を改善した新規な使い捨て可能噴霧ノズルに関する。

既に知られているように、使い捨てが可能な混合・送給
用ノズルは一般に送給ガン（いわゆるスプレーガン）に
接続して使用される。すなわちこの器具の中で２種以上
の化学物質が混合され、この混合によって反応が起り、
前記の物質とは異なる第三の化学的生成物が生ずる。こ
の混合によって生した化学的生成物は其後に、噴霧ノズ
ル中の噴霧用開口から噴霧される。噴霧ノズルと送給ガ
ンとを組合わせて使用することは、たとえば米国特許第
３，７８４．１１０号明細書等に開示されている。

従来の技術においてよく知られているように、化学反応
の性状に鑑み、化学成分の混合を、混合物の排°出の直
前に行わなければならないような場合に、使い捨て可能
噴霧ノズルがこの化学成分の混合および送給（噴霧）を
行うために使用されるのである。すなわちこの型の噴霧
ノズルは主として上記の目的のために使用されるもので
ある。

この使い捨て可能噴霧ノズルを取付けた送給ガンの最も
重要な用途は、混合時に相互に反応する性質を有する２
１１以上の発泡性勧賞を混合して反応させ、ウレタンフ
オームの如き付着性を有する断熱性フオームを生成させ
ることである。

ウレタン反応の性質に鑑み、ウレタンフオームの大部分
は二成分系原料を用いて作られている。

この原料成分は、慣用成分である樹脂状原料成分または
プレポリマー型原料成分であってもよく、あるいは別の
種類のものであってもよく、すなわち、原料成分の種類
は本発明においては重要な条件ではない。

しかしながら、噴霧ノズル中で相互に混合すべき前記の
２つの成分は、これらが噴霧ノズルに入る直前迄互いに
別々に保つべきであって、これは、いかなる種類の原料
を使用した場合でも常に守らなければならない共通の条
件である。噴霧ノズル中でこれらの原料を混合し、次い
で直ちに噴霧する。

フオームを確実に成程度膨張させ、かつ充分に混合する
ために、ただし混合物（すなわち発泡性生成物）がガン
の表面に蓄積したりまたはガンの中の通路を塞いだりし
ないようにするために、ノズルの内部における混合力を
成程度制限するのが好ましい、前記の如く蓄積すると、
ガン全体またはその一部が操作不能になることがあり、
あるいはガンを其次の使用の前に充分に洗浄しなければ
ならないことがある。この洗浄の問題は、前記のフオー
ムの原料である２種の成分の性状に起因して生ずるもの
である。この二成分は、相互に混合したりまたは空気に
触れない限り液状で存在する＋１ＪＩＩｉｉ＋があるが
、混合すれば直ちに反応して実質的に不溶性になり、か
つ粘稠になる。

米国特許第３．７８４．１１０号明細書には、前記のス
プレーガンに取付けるのに適した公知の使い捨て可能噴
霧ノズルが開示されている。この噴霧ノズルを使用した
場合には、ガンの一部と該ノズルとが確実に液密状態に
保たれ、複数種の原料（化学物質）の混合はもっばらノ
ズル内のみで行われる。

したがって混合操作全体−を噴霧ノズル内で実施できる
ようにノズルを構成し、ノズルをスプレーガンに確実に
液圧状態で取付ける（たとえば指標付保合手段を利用し
て取付ける）ことによって、噴霧が容易になり、そして
噴霧完了後に、前記の安価なノズルは取外して廃棄でき
る。したがって操作者が、ノズル中の隠れた通路や、操
作者の手が届きにくい通路を掃除することは全く不必要
である。このガンの外面は、水中または溶削中浸漬、ま
たは水または溶剤噴霧によって簡単に洗浄できる。

ガンの本体部には液状混合物の通路や混合室は全く存在
しないから、反応生成物は生成せず、したがって、ガン
の各部材が反応生成物によって目詰まりを起こしたり、
汚染したりまたは操作不能になることは全くない。

よく知られているように、この公知ノズルは、操作が大
体連続的に行われる限りかなり長期間にわたって使用で
きる。・シかしながら操作を数分ないし数時間中止した
場合には、反応生成物がノズルの孔に詰まり使用できな
くなる。したがって、其次の操作を開始する前にこのノ
ズルを取外して廃棄し、新しいノズルと交換するのであ
る。

噴霧ノズルを取付けてガンを使用して操作を行うときに
、２種の原料成分（化学物ｆ）が、噴霧ノズルの一端に
設けられた混合室に入ってそこで混合され、混合後に、
噴霧ノズルの他の一端にあるオリフィスの開口部から噴
霧されるのである。

米国特許第３．７８４，１１０号明細書に記載の公知噴
霧ノズルは１つの内室を有し、そこで複数種の原料化学
物質が混合され、その結果得られた生成物（混合物）が
咳室から噴霧される。しかしながらこの型の公知ノズル
を使用した場合には、液状の発泡性混合物（すなわち、
この噴霧ノズル付ガンから噴霧される混合物）の噴霧パ
ターンを常に正確に制御できるとは限らない１発泡性の
液が不均質なパターンで噴霧され、基面（被覆されるべ
き面）上に液状の発泡性生成物が不均質状態または非平
坦状態で付着してしまう場合も非常に多い。

その結果として、発泡性生成物のかなりの部分が無駄に
なったり、あるいは被覆層の品質が低下することがある
０発泡性生成物は高価なものであるから、非平坦状態ま
たは不均質状態の被覆層が生ずると、このような不良状
態の部分は廃棄しなければならず、大なる経済的損失を
もたらす、しかしながら、この問題の解決法は今迄見出
されていなかった。

特に住宅、事業所のビルジング、倉庫、冷蔵庫付車両等
の構造体において断熱材の需要が増大しており、このよ
うな構造体へのウレタンフオーム等の断熱用発泡体の施
用は大きい産業となっている。かように、現在では大量
の発泡性生成物が建造物に施用されるので、発泡性生成
物の施用時における前記の不良被覆物の廃棄の問題は、
今や深刻な問題となっている。

噴霧ノズルを付けたガンの使用時に液状発泡性生成物の
過度の無駄を無くし、発泡体層の品質を高めるために、
噴霧ノズルから液状発泡性生成物を均質な噴霧パターン
で確実に噴霧できるような構造を存する噴霧ノズルを開
発するのが非常に好ましい。

発明の目的および構成したがって本発明の主な目的は、性能の良好な１吏い捨
て可能噴霧ノズルを提供することである。

本発明の別の目的は、発泡性の液を良好な噴霧パターン
で噴霧し得るノズルを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、均質な噴霧パターンで液を
噴霧し得るような内部構造を有する使い捨て可能噴霧ノ
ズル、を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、制御された扇形パターンで
液を噴霧し得る噴霧ノズルを提供することである。

本発明のさらに別の目的は、ノズルの使用時に発泡性の
液の無駄をな（すことである。

本発明のさらに別の目的は、噴霧被覆されるべき面上に
発泡性の液を均質分布状態で噴霧被覆することである。

本発明のさらに別の目的は、流動性の液状発泡性物質用
の噴霧ノズルにおいて、主混合室を有し、この主混合室
は内室と入口末端部と出口末端部とバフフルとを有し、
このバフフルは、過度の寸法の渦巻パターンの形で液を
前記内室の方に向かって流動させるために配置されたも
のであり、前記の内室の出口から或距離を隔てて取巻く
膨張室（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｃｈａｍｂｅｒ）を有し
、この膨張室はその外側末端部に排出用スロットを有し
、その間に環状かつテーパー状の膨張室を設けたことを
特徴とする噴霧ノズルを提供することである。

この目的を達成するための本発明の構成について述べれ
ば、本発明は発泡性の混合液またはその類似物のための
送給ガンに取付けて使用される混合、噴霧用の使いｔ舎
で可能噴霧ノズルにおいて、この噴霧ノズルから発泡性
の混合液を均質な扇形パターンで噴霧することによって
被噴霧面上に前記の発泡性の液を均質に分布させること
ができるように、前記の発泡性の混合液の流れを変改で
きるように噴霧ノズルの内部構造を構成し、すなわち内
部部材を配置したことを特徴とする噴霧ノズルに関する
ものである。

本発明における前記の目的および効果は、以下の記載か
ら一層明らかになるであろう、以下の記載は、本発明の
好ましい具体例について添付図面参照下に詳細に述べた
ものである。なお、すべての添付図面において、同一の
部材は同一の参照番号で示されている。

好ましい具体例の記載本発明の若干の具体例について添付図面参照下に詳細に
説明する。

図面に記載の混合・送給用ノズル（１ｏ）は、送給ガン
（１２）に接続して使用するのに適したものである。し
かしてノズル（１ｏ）は、使い捨て可能ノズルとして作
られたものである。第１図及び第２図に示されているよ
うに、ノズル（１ｏ）を取付けたガン（１２）は、たと
えば発泡性の液状材料（発泡性の液とも称する）を壁面
上に噴霧するために使用できる。この発泡性の液は、た
とえばインシアネート成分と樹脂成分（たとえばレジン
コンパウンド）との反応生成物である。

組立後のノズル（１０）は一般に筒型のものであって、
そしてこれは、軸方向にのびる外壁部（２０）を有し、
その末端部に入口開口部（２２）があり、他の末端部す
なわち外側末端部に、オリフィスすなわちスリット状開
口部（２４）がある。

ノズル（１０）はさらに、入口開口部（２２）を閉鎖す
るためのキャップ（２６）を有する。キャッフ（２６）
は一対の入口ポート（２８）を有する。キャップ（２６
）は、ノズル（１ｏ）の末端部に取付けるのに適した形
を有し、このキャップによって入口開口部（２２）を効
果的に閉鎖できる。キャップ（２６）の内壁部（２５）
は、ノズル（１０）の入口開口部（２２）の付近におい
て、ノズル（ｌＯ）の外壁部（２０）の末端部の外面（
２７）を包囲した形で該外面ふ接している。ノズル（ｌ
Ｏ）の製造のときに、キャップ（２６）の内壁部（２５
）をノズル（１０）の外壁部の外面（２７）に密着固定
する。これによって、この噴霧ノズル（ｌＯ）の使用時
におけるノズル本体からのキャップの離脱を確実に防止
できる。

キャップ（２６）の入口ポート（２８）は、送給ガン（
１２）中の対向開口部（図示せず）と整合させるのに適
した指標付係合手段を有し、これによって、ガン（１２
）の出口ポート（図示せず）とノズル（１０）とが液密
状態で密着係合できるようになっている。このようにノ
ズル（１０）とガン（１２）とが液密状態で密着係合で
きるので、ノズル（１０）の入口ボー）（２８）を経て
ノズル（１０）中に入ってきた液の混合が、ノズルの内
部のみにおいて確実に実施できるのである。

ノズル（１０）は主な内室または通路を３つ有し、すな
わち混合室（３０）、中間通路（中間室）（４０）およ
び排出前流通室（ｐｒｅ−ｄｉｓｃｈａｒｇｅｃｈａｍ
ｂｅｒ）　（５０）を有する。混合室（３０）はノズル
（１０）の入口開口部（２２）の隣に位置し、その一部
はキャップ（２６）内に存在し、そしてこの構造によっ
て、液が入口ポート（２８）から混合室（３０）に直接
に流入できるようになっている。混合室（３０）内にら
せん状の混合用案内部材すなわちバッフル（３２）が配
置されているが、その目的は、入口ポート（２８）から
混合室（３０）に流入する２種の液状成分に、制御され
たらせん状の渦流運動を行わせて膣液の混合を促進させ
ること、および混合室（３０）内における液の滞留時間
を長くすることである。前記の２種の液が混合室（３０
）から出て中間通路　（４０）に入る前にこの２種の液
を完全に混合するのであるが、案内部材（３２）はこの
混合促進のために役立つものである。

中間通路（４０）は、混合室（３０）の出口部から排出
用スリット（２４）の方にのびている円錐状の壁部（４
２）によって画定された通路である０円錐状の壁部（４
２）は、内側に向かって半径方向に先細りするテーパー
状形態のものであって、したがってこれは混合室（３０
）から流出した混合液を受入れて通過させる通路として
適したものである。

円錐状の通路（４２）は、１合室（３０）から出た混合
液の流動を制限するような構造を存し、これにって液に
背圧を印加できるようになっている。

このノズルの使用時には、混合液は中間通路（４０）の
出口開口部（４４）を通過し末端の室すなわち排出前流
通室（５０）に入る。排出前流通室（５０）は、軸方向
にのびた長形の側壁部（５２）を有し、側壁部（５２）
の片方の末端部（５４）は、ノズルの外壁部（２０）の
肩部（５５）と具合よく係合できるようになっている。

他の一方の末端部（５６）は、開口部を有する末端壁部
（５８）で閉鎖される。

末端壁部（５８）は、直径方向にのびてスリット（２４
）を画定する側壁部を有する。使用時には、液状生成物
（混合液）がこのスリン）（２４）によって扇形噴霧物
の形にされ、所定の方向に噴霧される。排出前流通室（
５０）の直径は、中間通路（４０）の出口開口部の直径
よりも大である。

側壁部（５２）の内面（５７）の周縁部（５９）は実賞
的な大きさの幅を有し、そしてこれが円錐状の中間通路
（４０）のテーパー状外面（６１）および肩部（５５）
と組合わされて、新規な輪郭を有する膨張室（ｃｏｎｔ
ｏｕｒｅｄ　ｅｘｐａｎｓｉｏｎ　ｃｈａ＋ＩＩｂｅｒ
）（６０）を構成する。膨張室（６０）については後で
説明する。

排出前流通室（５０）は、その末端部（５６）において
、すなわちスリット（２４）の近傍において、アーチ形
断面または球形断面をもつ表面（５１）を有する０表面
（５１）は噴霧ノズル（１０）の使用時に、ノズル（１
０）から噴霧された液の良好な噴霧パターンの形成のた
めに役立つものである。

室（５０）に入った混合液は最初に表面（５１）に接触
し、表面（５１）は球形の輪郭を有するから、この液は
、主流動方向〔すなわちこの排出前流通室（５０）に入
る液の主流動方叩］とは反対の方向に偏倚せしめられ、
すなわち逆流する。この逆流が、この区域に流入し通過
する液の流速や流動パターンに影響を与え、これによっ
て噴霧液の噴霧パターンが著しく改善されるのであると
思われる。

混合液が排出前流通室（５０）に流入してそこをｌ！ｌ
遇するときに、この液の渦巻流動が変形され、そのため
に、液はスリット（２４）を通じて噴霧されたときに扇
形噴霧物（１８）の形で飛散するのであると思われる。

前記の変形の理由は未だ充分に知られておらず、そして
本発明はいかなる理論や特定の操作方法にも拘束される
ものではないけれども、現時点では次のことが考えられ
、すなわち、中間通路（４０）の隣に位置しそして中間
通路の出口（４４）の直径よりも大なる直径を有する排
出前流通室（５０）を、中間通路（４０）の一部を包囲
する前記の輪郭付膨張室（６０）と組合わせて使用する
ことによって、アーチ形表面（５１）に達した液を中間
室（４０）および膨張室（６０）の方に逆流させること
ができ、これによって或特定の流動パターンが形成され
、そのために、液の渦流状流動が噴霧時に効果的に扇形
噴霧パターンに変形されるのであると思われる。

ノズル（１０）の開発および試験のときに、テパー状円
錐部材（４２）、排出前流通室（５０）および膨張室（
６０）の形状および寸法を種々変えて試験を行い、これ
によって液状生成物を均質な扇形噴霧物の形で噴霧でき
る最適の機能を存する新規なノズル（１０）が開発でき
たのである。

好ましいノズル（ｌＯ）は第４図に記載の形状のもので
あって、このノズル（ｌＯ）は円錐状部材（４２）を有
し、その軸方向の寸法は排出前流通室（５０）の軸方向
の寸法よりも大きく排出前流通室（５０）の直径は中間
通路（４０）の出口開口部（４４）の直径よりも大きく
、テーパー状の円錐状部材（４２）を軸方向に包囲する
形で存在する膨張室（６０）は、排出前流通室（５０）
の方に向かって開口しており、かつ該室（５０）と直接
に連通している。スリン）（２４）の寸法は比較的広い
制限範囲内で種々変えることができ、しかしてこの寸法
変化は、スリ７）（２４）を通して出る噴霧物の噴霧パ
ターンの均質性や他の性質に影響を与える。

第２図および第４図に示されているように、前記の好適
な形のノズル（１０）を使用することによって、断熱処
理すべき基面上に発泡材料を均質な厚みで付着させるこ
とができる。壁面（１９）上に噴霧被覆される発泡断熱
材の厚みは、壁面（１６）の中央部（Ｃ）、その右側の
部分（Ｒ）および左側の部分（Ｌ）において実質的に同
じである。このような壁面（１６）に対する前記の均質
被覆は本発明の非常に好ましい効果であって、これは従
来の技術では到底得られなかったものである。さらに、
本発明に従えば、安価な器具を用いて前記の如く大量の
液が良好な噴霧パターンで噴霧できるのである。

本明細書には本発明の若干の好ましい具体例について詳
細に記載されているけれども、当業者には明らかなよう
に本発明では、その精神および範囲から逸脱することな
く種々の態様変化が可能であり、たとえば、既述の部材
の代わりにそれと均等な種々の部材が使用できる。また
、既述の種々の特定条件の変改も可能であるが、このこ
とも当業者には明らかであろう。

かように、本発明はその最良の実施態様である既述の実
施態様のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載の本発明の範囲内のあらゆる実施態様を包含する
ものであることが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の噴霧ノズルを用いて、断熱処理すべ
き壁面の一部に発泡液を噴霧する状部を示した斜視図で
ある。第２図は、第１図中に記載の壁面の線２−２に沿った部
分の断面図であって、この図には、壁面上に適切にかつ
均質に被覆された断熱材が示されている。第３図は、本発明の噴霧ノズルの拡大された分解斜視図
である。第４図は、第３図のノズルの線４−４に沿った部分の拡
大水平断面図であって、この図には、このノズルの各部
材の結合状態が示されている。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）液状の発泡性生成物を混合、送給するために二成
分液送給ガンに取付けて使用するのに適した膨張制御型
の混合・送給用ノズルにおいて、このノズルは下記の部
材を組合わせて構成されたものであり、すなわち、外部
ハウジングを有し、このハウジングは軸方向にのびる外
部側壁部と入口末端部と出口末端部すなわち排出用末端
部とを有し、前記の入口末端部はキャップ部材で閉鎖さ
れており、このキャップ部材は一対の入口ポートを有し
、この入口ポートは前記キャップ部材を貫いてのびてい
るものであり、前記の入口ポートは、前記の送給ガンの
中の対向開口部と接触するのに適したものであって、こ
れによって、混合すべき前記の液がノズルの内部に供給
され、このノズルはさらに混合室を有し、この混合室の
入口末端部は前記の入口ポートの近傍に存在し、前記の
混合室の出口末端部は前記の入口ポートから軸方向に離
れて存在し、この出口末端部は中間通路の入口開口部を
画定するものであり、前記の混合室の中にバッフル手段
が配置されており、これによって、この混合室に入った
前記の液が混合されそしてこの混合液がこのノズル中を
軸方向に流動せしめられ、前記の中間通路は入口開口部
および出口開口部を有し、この出口開口部は比較的小寸
法のものであり、かつ、この中間通路の少なくとも一部
は、これらの開口部の間においてのびているテーパ状壁
部によって画定され、このノズルはさらに、入口開口部
を形成する開放末端部と、前記の中間通路の少なくとも
下流側の部分を包囲する環状周縁部とを有し、この環状
周縁部は、前記中間通路の壁部の外面と組合わされた形
で輪郭付環状膨張室を画定し、前記のノズルの末端部は
さらに排出前流通室を有し、この排出前流通室は前記中
間通路の出口の下流側に存在し、前記の排出前流通室の
直径は前記中間通路の出口開口部の直径より大であり、
かつ、この排出前流通室は一般に半球状の内面を有し、
この内面は長形の排出スリットを有し、この排出スリッ
トは前記内面から前記の端壁部を貫いてのびているもの
であることを特徴とする、膨張制御型の混合・送給用ノ
ズル。
（２）前記のノズルの外壁部が一般に筒型のものである
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の膨張制
御型の混合・送給用ノズル。
（３）このノズルの外面の直径が、該ノズルの軸方向の
全長にわたって実質的に同じ値であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の膨張制御型の混合・送給
用ノズル。
（４）前記のキャップは肩部を有し、この肩部によって
、前記の送給ガン内の所定の位置へのノズルの取付けが
容易に行い得るように構成されたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載の膨張制御型の混合・送給用ノ
ズル。
（５）前記のバッフルがらせん状の脈路を有し、この脈
路は中央分画材の周りに配列されており、これによって
、前記の混合室中における前記液状生成物が充分に混合
できるように構成されたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の膨張制御型の混合・送給ノイズ。
（６）前記の中間通路の容積が前記の排出前流通室の容
積に実質的に等しいことを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の膨張制御型の混合・送給用ノズル。
（７）前記の中間通路の軸方向の寸法が、前記の排出前
流通室の軸方向の寸法よりも大であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の膨張制御型の混合・送給
用ノズル。
（８）さらに一対のニップルを有し、これらのニップル
はこのノズルから外方に向かって軸方向にのびており、
これによって、前記の入口ポートとの間に液体通路が形
成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載の膨張制御型の混合・送給用ノズル。
（９）熱可塑性材料から形成されたものであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の膨張制御型の混
合・送給用ノズル。