JP2001224988A - 水性塗料用ホットエアースプレーガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】水性塗料をスプレーガン先から吐出される時点
で、所定の温度に加熱されているようにすることのでき
るホットエアースプレーガンを提供する。 【解決手段】霧化エアーを用いて水性スプレーガンにお
いて、水性塗料を加温するための塗料加温管と、その塗
料加温管に直接通じているアキュームレータ室とを内部
に備え、その塗料加温管の外周部が霧化エアーと接触で
きるようになっている水性スプレーガン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性塗料の吹き付
け塗装において使用されるホットエアースプレーガンに
関する。

【０００２】

【従来技術】近年、環境に対する意識の高まりから、水
性塗料を用いて吹き付け塗装を行うことが次第に普及さ
れつつある。しかしながら、水性塗料は蒸発速度が遅い
ことから、その蒸発速度を速めるため、加熱された空気
によりその塗料を予め加熱したり、加熱空気により霧化
してスプレーする方法が特開昭５１−４５１４１号公
報、同５１−１１５５４８号公報および同５２−９８７
５５号公報で開示されている。ところが、これら公報で
開示されている方法は、加熱空気等により水性塗料を加
熱する部分が、スプレーガン本体とは離れた所にあるた
め、一度所定の温度までに加熱された塗料であっても、
スプレーガン先から吐出するときにはその温度が低下
し、当初予定していた温度で吹き付け塗装をすることが
難しかった。また、予め霧化エアー自体を加熱し、その
加熱されたエアーで霧化する方法も提案されているが、
スプレーガン先での一瞬の間に加熱されるため、十分に
加熱することができなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は水性塗
料をスプレーガン先から吐出される時点で、所定の温度
までに加熱されているようにすることのできるホットエ
アースプレーガンを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の水性塗料用ホッ
トエアースプレーガンは、霧化エアーを用いて水性スプ
レーガンにおいて、水性塗料を加温するための塗料加温
管と、その塗料加温管に直接通じているアキュームレー
タ室とを内部に備え、その塗料加温管の外周部が霧化エ
アーと接触できるようになっているものである。上記塗
料加温管が外周部に加温装置を備えており、この加温装
置により、前記接触した霧化エアーを加温することがで
きるものであってよい。また、更に、温度センサーを、
上記アキュームレータ室内または上記アキュームレータ
室の一端に設けられている塗料排出口付近に備えていて
もよい。また、塗料供給ポンプと圧力調節弁と塗料タン
クとからなる上記水性塗料を循環させるための塗料循環
系を外部に備えていることが好ましい。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の水性塗料用ホットエアー
スプレーガンは、水性塗料を加温するための塗料加温管
と、その塗料加温管に直接通じているアキュームレータ
室とを内部に備え、その塗料加温管の外周部が霧化エア
ーと接触できるようになっている。上記塗料加温管は、
水性塗料を所定温度に加熱するためのものであり、複数
個が備えられていても構わない。複数の塗料加温管が内
部に備えられている場合は、これらの塗料加温管にほぼ
均一に分流されて水性塗料が送り込まれるように塗料加
温管が組み込まれていることが好ましい。なお、上記所
定温度は特に限定されるものではないが、例えば、２０
〜６０℃であることが好ましい。

【０００６】この塗料加温管は、その外周部に加熱装置
を備えていることが好ましい。加熱装置としては、電気
ヒーターやオイルヒーターなどの通常のものを挙げるこ
とができる。この加熱装置が存在することで、水性塗料
を所定の温度に加熱することができる。

【０００７】また、本発明の水性塗料用ホットエアース
プレーガンにおいては、上記塗料加温管の外周部が霧化
エアーと接触できるようになっている。具体的には、霧
化エアーの通路内に上記塗料加温管を設置することによ
り、接触が可能となる。これにより、塗料加温管が有す
る温度に霧化エアーが加温されることになる。更に、塗
料加温管が外周部に加温装置を備えている場合には、こ
の加温装置により、先の水性塗料だけでなく、霧化エア
ーも加温されるように設計されていることが好ましい。

【０００８】上記アキュームレータ室は、塗料加温管に
直接通じている状態で、本発明の水性塗料用ホットエア
ースプレーガンの内部に備えられている。その目的は上
記ガンに供給されてくる水性塗料が脈動を有している場
合、これを解消するためのものである。脈動は、吐出さ
れなかった水性塗料を塗料タンクに戻すようにしている
塗料循環方式を採用していることにより生じるものであ
り、この脈動によって、ガンからの吐出量が大きく変化
するため塗装作業性が低下する。本発明では、このアキ
ュームレータ室がホットエアースプレーガン内部に組み
込まれていることが特徴の１つである。

【０００９】上記アキュームレータ室は、先の塗料加温
管が１つの場合は、その塗料加温管により加熱された水
性塗料が、その塗料加温管の一端から流出してくる部分
に直接連通されている。一方、塗料加温管が複数の場合
は、これら複数の塗料加温管からそれぞれ流出してくる
水性塗料が合流できるように、これら複数の塗料加温管
の一端に設けられている。このような構造を採用するこ
とにより、脈動を解消すると共に、複数の塗料加温管の
場合にあっては、個々の塗料加温管より供給されてきた
水性塗料の加熱温度のバラツキをなくす働きを有する。
また、このアキュームレータ室をガン内部に備えること
により、水性塗料の色替えの際のガン内部洗浄を容易に
行うことができるようになる。

【００１０】本発明の水性塗料用ホットエアースプレー
ガンは、外部に、塗料供給ポンプと圧力調節弁と塗料タ
ンクとからなる前記水性塗料を循環させるための塗料循
環系を備えていることが好ましい。これは、先の脈動の
ところで説明したように、塗料循環方式が採用されてい
るためである。この塗料循環系を備えている場合、上記
スプレーガンは、吐出されなかった水性塗料を塗料タン
クに戻すための塗料排出口をアキュームレータ室の一端
に備えている。

【００１１】更に本発明の水性塗料用ホットエアースプ
レーガンでは、加温された水性塗料温度を所定の温度に
制御するため、上記アキュームレータ室の内部又はその
アキュームレータ室の一端に設けられている塗料排出口
付近に温度センサーを設置してもよい。この温度センサ
ーにより、逐次、循環する塗料の温度を計測することが
できる。このようにして得られた温度データは、例え
ば、スプレーガンの外部に設けられているコントローラ
ーへ伝達され、これに基づいてコントローラーから塗料
加温管のヒーターへ電気信号が送られ、所定の塗料温度
を制御することができる。

【００１２】また、本発明の水性塗料用ホットエアース
プレーガンでは、ガンへの塗料および霧化エアー供給の
オンオフ制御を、そのガンにエアーを導入することによ
り行うことができる。このエアーは、上記オンオフの働
きをするエアーシリンダーを作動させるためのものであ
る。このエアーがガン本体に導入されていることで、従
来よりもオンオフの応答時間が短くなり、この結果、吹
き付け塗装作業を、より厳密にコントロールして行うこ
とができる。

【００１３】本発明の水性塗料用ホットエアースプレー
ガンは、ガン先にノズルを備えている。このノズルは１
個でもよいが、複数のノズルを採用することにより、水
性塗料を霧化して微細化しようとする場合、ノズルあた
りの吐出量を少量化して、霧化状態を最良にすることが
できる。

【００１４】

【実施例】実施例について、以下、図面を参照して説明
する。図１は、本発明のホットエアースプレーガンのガ
ン本体の中心軸に対して平行な面で切断したときの断面
図である。水性塗料を加温するための複数個の塗料加温
管３が霧化エアーの通路１５内に設置されており、この
塗料加温管３の一端はアキュームレータ室８に直接接続
している。また、塗料加温管３の外周部には、それぞれ
加温装置４が備えられている。また、温度センサー１０
がアキュームレータ室８の一端に設けられている塗料排
出口９付近に備えられている。ガンの先端にはノズル１
６が備えられている。

【００１５】このガンにおいて水性塗料は、外部に備え
られた塗料タンク（図示せず）から塗料供給ポンプ（図
示せず）によって、塗料供給口１よりガン内部に供給さ
れ、複数個の塗料加温管３の内部に各々導入される。そ
して、この塗料加温管３を通過する間に、その塗料加温
管３の周りに設けられた加熱装置４により加温される。
各々加温された水性塗料は、アキュームレータ室８に送
り込まれて混合される。

【００１６】ここで、アキュームレータ室８に直結して
いる塗料排出口９に取り付けられた温度センサー１０
は、常時スプレーガンの内部を循環する水性塗料の温度
を計測し、その温度データを、ガンの外部に設けている
コントローラ（図示せず）に伝送する。コントローラで
は、その計測された温度データが設定温度の範囲外とな
ったときに塗料加温管のヒーターにオンオフの情報を伝
送し、これによりガン内部を循環する水性塗料の温度を
調整することができる。

【００１７】アキュームレータ室８に送り込まれて混合
された水性塗料は、スプレーニードル６を調節すること
により所定の吐出量に制御されて、ガン先から外部へ吐
出されることになる。

【００１８】一方、霧化エアーは霧化エアー供給口２よ
りガン内部に送り込まれ、塗料加温管３の外周部に備え
られた加熱装置４を接触しながら通過して、上記霧化エ
アー取出口７へ送られる。このように霧化エアーは、塗
料加温管の外周部および加熱装置４と接触することによ
り加温される。この加温された霧化エアーが、霧化エア
ー取出口７から噴出することになる。

【００１９】この噴出された霧化エアーは加温されてい
るので、ガン先から外部へ吐出された塗料に混合され、
塗料を霧化する際に塗料温度を低下させることがない。

【００２０】ここで、ガン先から吐出されなかった水性
塗料は、塗料排出口９を通って、圧力調節弁１１を介し
て、外部に設けられている上記塗料タンクに戻される。
この圧力調節弁１１は、ガンに供給される水性塗料の供
給量に応じて上記塗料タンクへ戻るように、塗料排出口
９より排出される塗料の圧力を調整して、前記水性塗料
の供給量を調節する働きをしている。

【００２１】このようにして、上記塗料タンクに戻され
た水性塗料は、再び上記塗料供給ポンプによりガンに供
給されるという、塗料循環系を形成している。このよう
に塗料循環形式を採用すると、吹き付け塗装を一時的に
停止したときであっても、水性塗料の沈殿を防止するこ
とができるようになる。また、ガン内部に水性塗料を滞
留させず、常時循環させていることにより、温度センサ
ー１０による温度制御が容易に行えるようになる。

【００２２】また、上記吹き付け操作の作動や停止の操
作は、作動エアーの供給口１３を通じて、エアーを送り
込み、そのエアーにより作動シリンダー（図示せず）を
作動させ、これによりスプレー作動装置１２を作動又は
停止させる。なお、水性塗料の吐出量の調整は、このス
プレー作動装置１２と連動しているスプレーニードル６
を調節することにより行われる。一方、前記の作動シリ
ンダーの作動により、霧化エアー取出口からの霧化エア
ーの噴出の作動又は停止が行われるようになっている。

【００２３】一方、図２は、図１のエアーガンをガン本
体の中心軸に対して垂直な面で切断したときの断面図を
示している。本発明の水性塗料用ホットエアースプレー
ガンが複数の塗料加温管、特に３個以上の塗料加温管を
内部に備えている場合に、塗料が吐出される部分である
ガン先のノズルが１個の場合は、この図２で示すように
それぞれの塗料加温管を配置することができる。このガ
ンにおいては、ノズル１６における塗料の吐出量を制御
するためのスプレーニードル６を中心とした円周上に、
それぞれの塗料加温管３が等間隔に配置されている。

【００２４】また、図３および図４は、ノズルを２個、
塗料加温管を７個有するエアーガンをガン本体の中心軸
に対してそれぞれ平行な面および垂直な面で切断したと
きの断面図を示している。図４に示すように各々のスプ
レーニードル６，６’を中心とした円周上で、かつガン
断面中央部側に近い部分の半円周上にそれぞれ３個の塗
料加温管３が配置されており、そのガン断面中央部にも
うひとつの塗料加温管３が１個配置されている。

【００２５】さらに、ノズルが３個以上の場合は、原則
としては、各々のノズルに対応するスプレーニードルを
含む円周上に位置するよう、塗料加温管を配置すること
が好ましい。但し、ここで述べた加温管の設置の仕方
は、あくまでも一例であり、塗料と霧化エアーを効率よ
く加温することができれば、このような構造に限定され
るものではない。

【００２６】また、従来の塗装機では、通常１５０〜２
５０ｃｃ／ｍｉｎ／台の吐出量であったが、図３のホッ
トエアースプレーガンでは、５０〜１５０ｃｃ／ｍｉｎ
／台と少量となるため、塗料ミスト同士の干渉が生じに
くくなり、吐出パターンを容易に調整することができ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明の水性塗料用ホットエアースプレ
ーガンには内部に塗料加温管が組み込まれているが、水
性塗料を加温するだけでなく、塗料加温管の外周部が霧
化エアーと接触できるようになっているため、霧化エア
ーを加温することができる。これにより、ガン先で塗料
を霧化する際に塗料温度を低下させることがなく、所定
の温度に制御された塗料として、ノズルより吐出される
ことが可能となり、その結果、安定した粘度で塗料を吹
きつけることができ、塗装作業性が向上する。また、水
分の蒸発速度が早く、被塗物の表面に塗着した時には、
容易に塗膜中の含水量を低下させることができ、塗膜の
タレ性を向上させることができる。

【００２８】また、霧化エアーの通路内に塗料加温管が
設置されている場合には、断熱効果が得られ、所定の温
度に塗料を加温するのに必要なエネルギーが少なくて済
む。一方、ガン内部には、アキュームレータ室を備えて
いることにより、塗料循環のために用いている供給ポン
プにより発生する脈動を解消することができる。そし
て、複数の塗料加温管が備えられているときには、それ
ぞれの加温された水性塗料がアキュームレータ室で合流
するため、水性塗料の加温のされ方のバラツキをなくす
ことができる。さらにアキュームレータ室が、ガン内部
にあることにより、色替えなどの際に容易に洗浄するこ
とが可能となる。

【００２９】また、本発明の水性塗料用ホットエアース
プレーガンにおいて、複数のノズルを採用することによ
り、水性塗料を霧化して微細化しようとする場合、ノズ
ルあたりの吐出量の少量化が可能であるため、吐出パタ
ーンを容易に調整し、霧化状態を最良化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のノズルを１個有するホットエアースプ
レーガンのガン本体の中心軸に対して平行な面で切断し
たときの断面図である。

【図２】本発明のノズルを１個有するホットエアースプ
レーガンのガン本体の中心軸に対して垂直な面で切断し
たときの断面図である。

【図３】本発明のノズルを２個有するホットエアースプ
レーガンのガン本体の中心軸に対して平行な面で切断し
たときの断面図である。

【図４】本発明のノズルを２個有するホットエアースプ
レーガンのガン本体の中心軸に対して垂直な面で切断し
たときの断面図である。

【符号の説明】

１塗料供給、 ２霧化エアー供給、 ３塗料加温管、 ４加温装置、５洗浄口、 ６および６’スプレーニードル、 ７霧化エアー取出口、 ８アキュムレータ室、 ９塗料排出口、 １０温度センサー、 １１圧力調節弁、 １２および１２'スプレー作動装置、 １３および１３’作動エアーの供給口、 １４ガン本体、 １５霧化エアーの通路、 １６ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F033 AA01 BA03 CA01 DA01 EA01 HA02 NA01 QA01 QB02Y QB03X QB12Y QB18 QD20 QD25 QF15X QG33 QG38

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】霧化エアーを用いて水性塗料をスプレーす
   るためのスプレーガンにおいて水性塗料を加温するため
   の塗料加温管と、その塗料加温管に直接通じているアキ
   ュームレータ室とを内部に備え、その塗料加温管の外周
   部が霧化エアーと接触できるようになっていることを特
   徴とする水性塗料用ホットエアースプレーガン。
2. 【請求項２】前記塗料加温管が外周部に加温装置を備え
   ており、この加温装置により、前記接触した霧化エアー
   を加温することを特徴とする請求項１記載の水性塗料用
   ホットエアースプレーガン。
3. 【請求項３】温度センサーを、前記アキュームレータ室
   内または前記アキュームレータ室の一端に設けられてい
   る塗料排出口付近に備えている、請求項１または２記載
   の水性塗料用ホットエアースプレーガン。
4. 【請求項４】塗料供給ポンプと圧力調節弁と塗料タンク
   とからなる前記水性塗料を循環させるための塗料循環系
   を外部に備えていることを特徴とする請求項１ないし３
   のいずれか１つに記載の水性塗料用ホットエアースプレ
   ーガン。