JP2002273290A - 筒型ミスト補集フィルターを備えた水溶性塗料の塗装ブース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で排気中の未塗着塗料ミストの捕
集効率、回収効率を向上させた水溶性塗料の塗装ブース
を提供する。 【解決手段】 塗料ブース１の塗装室１０に連通してい
る排気路３０中に筒型フィルター３４を配置し、その内
側と外側にそれぞれ配置されている洗浄装置３７、３８
を利用してブース水槽２６の貯水及びろ液を散水するこ
とにより筒型フィルターを常に濡れた状態に維持してお
くことで、排気中に含まれる未塗着塗料ミストを効果的
に捕集して塗料リサイクル装置２８によって回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水溶性塗料の塗装
装置に関し、特に、未塗着塗料ミストの捕集を効果的に
行うことの可能な水溶性塗料の塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】作業場周囲環境や近隣の汚染防止や環境
衛生の保持、塗膜品質の確保等の目的達成のため、塗装
ブース内で被塗装物への塗装作業を行い、ブース内の未
塗着塗料ミストを含む汚染空気を排出する塗装装置が知
られている。

【０００３】これらの塗装装置においては、汚染空気中
から未塗着塗料ミストを除去する必要があり、バッフル
プレート、フィルター等による乾式捕集や水洗式、渦流
式などの湿式捕集が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、乾式捕
集方式は捕集効率が低く、また、フィルターの交換頻度
が多くなるという欠点がある。水溶性塗料の塗装装置で
は、塗料をリサイクルするとともに塗装色の色替えに対
応した装置（水性リサイクル塗料用装置）が知られてい
るが、乾式捕集では色替えに対応することが困難であ
る。

【０００５】一方、湿式捕集においても乾式捕集方式に
比べれば捕集効率は高いが、よく知られているウォータ
ーカーテン式、ウォーターシャワー式、スクラバー式等
のいずれにおいても単独では捕集効率を１００％近くま
で高めることは困難であり、排気路中にフィルターを配
置して未捕集の塗料ミストを回収する必要がある。そし
て、前述の水性リサイクル塗料用装置においては、この
フィルターを洗浄することで捕集した塗料ミストを水溶
させて回収しているが、捕集効率を上げようとすると、
フィルターの目を細かくする必要があり、今度はフィル
ター全体に洗浄水が行き渡らず洗浄効率ひいては塗料の
回収効率が低下してしまうという問題がある。さらに、
従来の湿式捕集では使用水量が多く循環ポンプやタンク
の容量が大きくなり、設備費が増大するという問題があ
った。

【０００６】そこで、本発明は、簡単な構成で排気中の
未塗着塗料ミストの捕集効率、回収効率を向上させた水
溶性塗料の塗装ブースを提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る水溶性塗料の塗装ブースは、(1)噴射
ノズルから噴射される水溶性塗料によって被塗装物への
塗装を行う塗装室と、(2)この塗装室に連通し、塗装室
からの排気を行う排気路と、(3)この排気路中に配置さ
れた１個または複数個の一端が閉止されている筒型フィ
ルターを有し、排気を通過させて該排気中の未塗着塗料
ミストの捕集を行う捕集手段であって、筒型フィルター
は、略鉛直方向に中心軸が配置され、その開放端で排気
路内に固定されている捕集手段と、(4)筒型フィルター
の筒部上部の外側および／または内側に配置され、該フ
ィルターの筒部へ散水することで筒型フィルターを濡れ
た状態に維持するフィルター洗浄手段と、が設けられて
いる筒型ミスト補集フィルターを備えた水溶性塗料の塗
装ブースであることを特徴とする。

【０００８】本発明によれば、塗装室内で被塗装物へ塗
着しなかった霧状の塗料、すなわち未塗着塗料ミストは
排気路へ導かれ、筒型フィルターによって捕集される。
筒型フィルターをフィルター洗浄手段によって常時濡れ
た状態に維持することで高い捕集効率を確保するととも
に、洗浄効率ひいては塗料の回収効率も向上させること
ができる。さらに、フィルター部分のみを濡れた状態に
維持すれば足りるので従来の湿式捕集方式に比べて使用
水量が少なくてすみ、設備を小型化することが可能であ
る。

【０００９】この塗装室内の噴射ノズルと対向する壁面
を洗浄する壁面洗浄手段をさらに備えていることが好ま
しい。このようにすると、噴射ノズルから噴出され、壁
面等へ付着することになる未塗着塗料についても回収す
ることが可能となる。

【００１０】また、補集手段によって補集された未塗着
塗料を再調整し、再使用するためのリサイクル手段をさ
らに備えていることが好ましい。本発明によれば、色替
えの際に塗料の混合を防止でき、効率よく塗料のリサイ
クルができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を付し、重複する説
明は省略する。図１は、本発明に係る実施形態である水
溶性塗料の塗装ブース１の全体構成を示す概略図であ
る。

【００１２】塗装ブース１を構成する塗装室１０内に
は、内部に被塗装物１４（例えば、電気製品、自動車、
建設資材、その他の各種の機械製品や日用品等）を吊り
下げて順次搬送するオーバーヘッドコンベア（以下、単
にコンベアと呼ぶ）１２が配置されている。ここで、被
塗装物１４は、図１における紙面裏側から搬入され、塗
装処理後、紙面表面側へと搬出されるものとする。塗装
室１０のコンベア１２の側方（図では右側）には、被塗
装物１４に水溶性塗料を霧状にして吹き付ける塗料噴射
装置１６が配置されている。この塗料噴射装置１６は、
任意の位置に移動可能な噴射ノズル１６ａを有してお
り、被塗装物１４の噴射ノズル１６ａ側の全面に塗料を
吹き付けることが可能である。

【００１３】塗装室１０の上面には、給気ファン１８が
１つまたは複数個（図では２列）配置され、清浄な外気
を塗装室内に供給している。図では省略しているが、塗
装室１０の外側環境条件（外気温、湿度）が変動する場
合には、気温、湿度を調整する調整装置を備えることが
好ましい。

【００１４】コンベア１２を挟んで塗料噴射装置１６と
対向する側の壁面２０ａ上には、ウォーターカーテン２
０が形成されている。このウォーターカーテン２０は、
金属板等で構成される壁面２０ａの上部に配置された供
給ノズル２０ｂから捕集液を散水し、壁面２０ａに沿っ
て膜状に流下させることで形成される。

【００１５】塗装室１０の床部のウォーターカーテン２
０側には、ウォーターカーテン２０を流下してきた捕集
液を貯留する捕集液槽２２が設けられている。そして、
この液槽２２とウォーターカーテン２０が形成される壁
面２０ａの下端との間には隙間２４が設けられ、液槽２
２はこの隙間２４より壁面２０ａの裏側まで伸び、その
先にはＵ字状の堤２２ａが配置されている。液槽２２の
下端はバルブ２２ｂを介してブース水槽２６へと接続さ
れている。

【００１６】ブース水槽２６は、さらに捕集液中から水
溶性塗料を回収する塗料リサイクル装置２８に接続され
ており、塗料リサイクル装置２８は、ブース水から未塗
着塗料を分離する分離装置２８ａと分離後のろ液を貯留
するろ液槽２８ｂを有している。ここで、分離装置２８
ａとしては、限外ろ過膜や特開平８−２９９９６４号公
報に開示されているような電解式分離装置を使用するこ
とができる。また、水槽内に中空式の筒型フィルターを
多数配置し、内側に補集液を通過させつつ、水槽を振動
させることで分離を行う振動式ろ過フィルターを用いて
もよい。

【００１７】壁面２０ａの裏側は排気路３０を構成して
おり、排気路３０中には、順に塩化ビニル樹脂・ＳＵＳ
等からなる邪魔板３２、筒型フィルター３４、排気ファ
ン３６が配置されている。ここで、図２、図３を参照し
て筒型フィルター３４の構成についてより詳細に説明す
る。

【００１８】図２に示されるように複数の筒型フィルタ
ー３４（ここでは３個）はその上端が排気路３０内に固
定されている羽目板３５に取り付けられることで固定さ
れている。

【００１９】図３は個々の筒型フィルター３４の構成を
示す斜視図である。筒型フィルター３４は略円筒形で、
その側面３４ｃと底面３４ｕがフィルター構造をなして
いる。このフィルター構造は、排気が容易に通過し得る
程度の通気性を有すると同時に、後述する洗浄水が流下
し得る程度の通水性を有している必要がある。例えば、
ナイロン繊維フィルターを使用した場合は、密度０．０
１〜０．５ｋｇ／ｍ³程度のものを厚み１０〜５０ｍｍ
で使用することが好ましい。

【００２０】筒型フィルター３４は、排気路３０を横断
する形で遮蔽するフィルターを設置した場合と、フィル
ターの通過面積が同一以上になるように個数、径、高さ
を設定ることが好ましい。すなわち、図２に示されるよ
うに、羽目板３５の幅をｗ、長さをｌ、筒型フィルター
３４の半径をｒ、高さをｈ、その個数をｎとすると、 ｎπｒ（ｒ＋２ｈ）≧ｗｌ の関係が成立するよう個数、径、高さを設定することが
好ましい。例えば、羽目板３５の幅ｗが１ｍ、長さｌが
５ｍ、筒型フィルター３４の半径ｒが１５０ｍｍ（３０
０ｍｍφ）、高さｈが５００ｍｍの場合、ｎ≧９．２３
であり、１０個以上とすることが好ましい。筒型フィル
ター３４をこのように多数個配置する必要がある場合
は、図示されるように一列に配置するだけでなく、千鳥
状あるいは格子状に配列してもよい。

【００２１】筒型フィルター３４の外側にはリング状に
配管３７ｌが配置され、配管３７ｌ上には筒型フィルタ
ー３４の側面３４ｃの外側上部に向けて散水するノズル
３７ｎが複数個配置されて、筒型フィルター３４の外側
からの洗浄装置３７を構成している。また、筒型フィル
ター３４内には、その中心軸に沿って鉛直下方に延びる
配管３８ｌが配置されており、この配管３８ｌ上には、
筒型フィルター３４の側面３４ｃおよび底面３４ｕに内
側から散水するノズル３８ｎが複数個配置され、筒型フ
ィルター３４の内側からの洗浄装置３８を構成してい
る。

【００２２】ブース水槽２６と塗料リサイクル装置２８
との間の配管上には、ブース水槽２６側からバルブ２６
Ｖ₁、ポンプ２６Ｐ、バルブ２６Ｖ₂、バルブ２８Ｖが配
置され、バルブ２６Ｖ₂とバルブ２８Ｖの間で分岐され
て、分岐後の配管はバルブ２０Ｖを介してウォーターカ
ーテン２０のノズル２０ｂに接続されるとともに、バル
ブ３７Ｖを介して洗浄装置３７のノズル３７ｎへと接続
される。

【００２３】一方、塗料リサイクル装置２８のろ液槽２
８ｂから延びる配管には、ポンプ２８Ｐが配置され、バ
ルブ２０Ｖに接続されるとともに、バルブ３８Ｖを介し
て洗浄装置３８へと接続されている。

【００２４】次に、本実施形態における未塗着塗料ミス
トの捕集について具体的に説明する。本塗装装置１の塗
装室１０内では、給気ファン１８と排気ファン３６とを
作動させることで、図１に矢印で示されるような気流が
形成されている。

【００２５】塗料噴射装置１６の噴射ノズル１６ａから
は水溶性塗料が霧状のミストとして噴霧されるが、この
うち、被塗装物１４へ塗着しなかった未塗着塗料ミスト
は、この気流にのって壁面２０ａ側へと移動する。本実
施形態では、壁面２０ａ自体に塗料ミストが付着する可
能性があるため、バルブ２６Ｖ₁、Ｖ₂を開き、ポンプ２
６Ｐによって、ブース水槽２６内の補集液をバルブ２０
Ｖを介して供給ノズル２０ｂへと供給して、ウォーター
カーテン２０を形成することで、未塗着塗料ミストを補
集している。

【００２６】壁面２０ａ側へと形成された気流にのった
塗料ミストのうち壁面２０ａに付着しなかった塗料ミス
トは、そのまま壁面２０ａの下の隙間２４を通過して排
気路３０へと導かれ、その際に隙間２４においてスクラ
バーにより一部塗料水が補集される。排気路３０中で
は、塗料ミストの一部は、後述する筒型フィルター３４
から流れ落ちて邪魔板３２上を流下する捕集液によって
吸収されて除去される。こうして塗料ミストを吸収した
捕集液は最終的には捕集液槽２２へと導かれる。捕集液
槽２２に貯留された捕集液はバルブ２２ｂを介してブー
ス水槽２６へと送られ、捕集液として循環使用される。
そして、塗料の濃度が所定以上に達するか、色替えの際
には塗料リサイクル装置２８に送られて、溶け込んでい
る塗料が回収され、再使用される。

【００２７】塗料ミストを含む排気はさらに筒型フィル
ター３４を通過する。ここで、外側の洗浄装置３７から
の散水は常時行っておくことが好ましい。具体的には、
ウォーターカーテン２０を形成するポンプ２６Ｐの作動
中、バルブ３７Ｖを開にすることで、ブース水槽２６か
ら捕集液をノズル３７ｎへと供給し、周囲から筒型フィ
ルター３４の側面３４ｃの上部に向けて散水する。散水
された捕集液は側面３４ｃ部分のフィルター内部へと浸
透し、その内部を流下していく。捕集液の一部は側面３
４ｃ部分のフィルターを貫通し、筒型フィルター３４の
内部へと到達して最終的に底面３４ｕ部分のフィルター
を濡らし、それを通過して滴下される。なお、上記補集
液に代えて純水を用いると、散水後固形物を生じないた
めさらに好ましい。

【００２８】このようにして筒型フィルター３４を常時
濡れた状態に維持しておくことで、筒型フィルター３４
を通過する排気中に残存している塗料ミストは、保持さ
れている捕集液に吸収されるかフィルター自体に捕集さ
れることによってその大部分が除去される。捕集液には
フィルターが捕集した塗料ミストを洗い流す効果がある
ため、捕集液が筒型フィルター３４のフィルター内部に
残留することがなくなる。その結果、筒型フィルター３
４の捕集効率が低下することがなく、排気の通気抵抗も
低く保たれるので、塗装装置１の運転コストも低減する
ことができる。

【００２９】また、筒型フィルター３４を採用したこと
で、平面フィルターの場合と比較してノズル配置に伴う
洗浄ムラの発生を抑制することができるとともに、フィ
ルターを常時濡れた状態に維持するために必要な水量が
同一の通気面積の場合でも少なくて済むという利点があ
る。

【００３０】さらに、筒型フィルター３４自体を濡らし
ておくために必要な使用水量は、ウォーターカーテン２
０を形成するために必要な水量に比べて少なくて済むた
め、捕集液を循環するためのポンプ、タンクを小型化す
ることも可能となる。このため、設備費やメンテナンス
作業等を大幅に低減できる。

【００３１】こうして塗料ミストが除去された排気は排
気ファンにより外気へと放出される。従来の湿式、乾式
の捕集方式に比較して本発明によれば、高い捕集効率を
達成することができるので、環境への影響を低減するこ
とができる。

【００３２】塗料の色替え前には、さらに、塗料リサイ
クル装置２８で回収されたろ液をポンプ２８Ｐによっ
て、バルブ３８Ｖを介して筒型フィルター３４内の洗浄
装置３８へと供給することで、洗浄装置３８を作動させ
て、内側からフィルターの洗浄を行うことが好ましい。
筒型フィルター３４の内側からろ液にて洗浄を行うこと
で、フィルター内部に保持されている未塗着塗料ミスト
を洗い流し、色替え前と色替え後の異なる色の塗料ミス
トが同時に捕集液に溶け込むのを抑制することが可能と
なり、色替えを行っても塗料のリサイクルが確実に行え
る。また、ろ液をウォーターカーテン２０と洗浄装置３
７に供給してもよい。

【００３３】以上の説明では、筒型フィルター３４の形
状として真円筒形の場合を例に説明したが、筒型フィル
ターの断面形状は楕円や多角形それらを組み合わせた形
状であってもよい。また、断面は高さ方向で必ずしも一
様でなく、徐々に小さくなったり、徐々に拡大する形状
をなしていてもよい。

【００３４】筒型フィルター３４の外側、内側からそれ
ぞれ洗浄を行う洗浄装置３７、３８の配管、ノズルの配
置は図３に図示した形態に限られるものではなく、フィ
ルターの濡れ状態を維持し、洗浄効率を達成できる配置
であれば様々な配置を採用することが可能であり、外側
あるいは内側にのみ配置してもよい。例えば、内側洗浄
装置は、羽目板３５上から流下させる形式のものも採用
することができる。また、常時散水している必要はな
く、間欠式で散水を行っても構わない。

【００３５】筒型フィルター３４の排気路３０への固定
を行う羽目板３５は、図２に示されたような平板に限ら
れるものではなく、筒型フィルター３４の固定部分をす
り鉢状にしてもよい。このようにすると、外側の洗浄装
置３７を筒型フィルター３４に近づけてできるだけ上側
に配置することが容易になる。

【００３６】また、本発明においては、ウォーターカー
テン２０は必須ではなく、例えば、壁面２０ｂに沿って
空気を流す空気噴出口を設けたり、壁面２０ｂを単に間
欠的に洗浄したり、壁面２０ｂを冷却して結露させるこ
とで壁面２０ｂ上に付着した塗料ミストを洗い流すよう
な構成を採ってもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、排
気路に配置された筒型フィルターを常時濡れた状態に維
持するという簡単な構成により、塗料ミストの捕集効
率、回収効率を高く維持することができ、リサイクル水
性塗装ブースとして好適である。また、従来の水洗式等
に比べて使用水量が少なくて済むため、リサイクル型、
比リサイクル型いずれの場合においても、捕集液用のポ
ンプやタンクを小型化することが可能であり、設備費あ
るいはメンテナンス作業等を大幅に低減することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る水溶性塗料の塗装装置の全体構成
を示す概略図である。

【図２】図１の装置における筒型フィルターの構成を示
す斜視図である。

【図３】図１、図２における筒型フィルターの詳細説明
図である。

【符号の説明】

１…塗装ブース、１０…塗装室、１４…被塗装物、１６
…塗料噴射装置、１８…給気ファン、２０…ウォーター
カーテン、２２…捕集液槽、２６…ブース水槽、２８…
塗料リサイクル装置、３０…排気路、３２…邪魔板、３
４…筒型フィルター、３５…羽目板、３６…排気ファ
ン、３７、３８…洗浄装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳元 伸一朗 東京都大田区千鳥２丁目34番17号 日本ペ イントプラント・エンジニアリング株式会 社東京支店内 (72)発明者 北村 正元 東京都大田区千鳥２丁目34番17号 日本ペ イントプラント・エンジニアリング株式会 社東京支店内 (72)発明者 末吉 純一 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社寝屋川事業所内 (72)発明者 西岡 澄穂 東京都品川区南品川４丁目１番15号 日本 ペイント株式会社東京事業所内 Ｆターム(参考） 4D058 JA06 JB22 KC01 MA15 MA17 QA07 QA11 QA21 RA20 SA15 TA10 4D073 AA01 BB03 DC19 DC30 DD14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 噴射ノズルから噴射される水溶性塗料に
   よって被塗装物への塗装を行う塗装室と、 前記塗装室に連通し、該塗装室からの排気を行う排気路
   と、 前記排気路中に配置された１個または複数個の一端が閉
   止されている筒型フィルターを有し、排気を通過させて
   該排気中の未塗着塗料ミストの捕集を行う捕集手段であ
   って、前記筒型フィルターは、略鉛直方向に中心軸が配
   置され、その開放端で前記排気路内に固定されている捕
   集手段と、 前記筒型フィルターの筒部上部の外側および／または内
   側に配置され、該フィルターの筒部へ散水することで前
   記筒型フィルターを濡れた状態に維持するフィルター洗
   浄手段と、 を設けていることを特徴とする筒型ミスト補集フィルタ
   ーを備えた水溶性塗料の塗装ブース。
2. 【請求項２】 前記塗装室内の前記噴射ノズルと対向す
   る壁面を洗浄する壁面洗浄手段をさらに備えている請求
   項１記載の筒型ミスト補集フィルターを備えた水溶性塗
   料の塗装ブース。
3. 【請求項３】 前記補集手段によって補集された未塗着
   塗料を再調整し、再使用するためのリサイクル手段をさ
   らに備えている請求項１または２のいずれかに記載の筒
   型ミスト補集フィルターを備えた水溶性塗料の塗装ブー
   ス。