JP2003340215A - 塗装前処理液の不純物除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗装前処理液内に分散された油分を長期間に
わたり除去して前処理液の寿命を延長し、これにより廃
棄処理が必要な廃液量を減少させる。 【解決手段】 タンク１０内の前処理液をフィルタエレ
メント１８を備えた濾過式フィルタ装置１５に供給して
前処理液中の細かい固体よりなる不純物を捕捉して除去
し、この細かい固体が除去された前処理液を濾過式フィ
ルタ装置から吸着式フィルタ装置２０に供給してその中
に分散されたエマルジョン化した油分よりなる不純物を
吸着して除去し、このエマルジョン化した油分が除去さ
れた前処理液を吸着式フィルタ装置からタンクに戻す。
濾過式フィルタ装置は、フィルタエレメントの表面に捕
捉された細かい固体よりなる不純物を洗浄して除去する
洗浄機能を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電着塗装などにお
ける塗装前処理液タンク内に収容された前処理液内の油
分を含む不純物を除去する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電着塗装においては、水溶性樹脂塗料を
入れたタンク中に被塗物を浸漬し、被塗物と電極の間に
直流電流を通じて、被塗物の表面に塗膜を形成する。板
金加工品などの被塗物にはプレス加工あるいは機械加工
の際に使用されたプレス油、機械油や加工に伴う金属粉
末など、あるいはまた加工後の取り扱いに使用する手袋
の繊維くずなどが付着しており、そのまま電着塗装用タ
ンク内に入れると塗装品質に悪影響を与えるので、これ
らの付着物を除去するための塗装前処理が行われ、また
塗装の下地を作るために塗装前処理も行われる。

【０００３】この塗装前処理としては、予備脱脂、脱
脂、水洗、化成処理、水洗、後処理、乾燥などがある。
例えば脱脂では、界面活性剤と薬剤を添加した脱脂液が
収容された脱脂槽中に被塗物を浸漬して機械油などの油
分を除去し、同時に金属粉末や繊維くずなどの細かい固
体よりなる不純物を除去して被塗物を清浄化している。
しかし時間の経過と共に、このようにして除去された油
分や細かい固体よりなる不純物は脱脂液内に蓄積され、
浮上油、水溶液中に乳化（エマルジョン化）した油分等
により油分濃度が上昇し、脱脂、洗浄機能が減少する。
そして油分濃度が許容値を越えると、脱脂液内の液交換
を行うことにより塗装品質の維持が行われていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来は
脱脂液内に分散されて蓄積された油分を除去することは
行われていなかったので、油分の蓄積による脱脂機能の
低下を防ぐことはできず、この油分の蓄積により脱脂液
の寿命が定められてしまうという問題があった。この問
題は脱脂液に限らず、金属素地に対する塗膜の付着力強
化や防食性向上の目的で行う化成処理などの塗装前処理
液についても同様に存在する。

【０００５】本発明は、濾過式フィルタ装置と吸着式フ
ィルタ装置を組み合わせることにより吸着式フィルタ装
置の機能を充分に発揮させ、塗装前処理液内に分散され
た油分を長期間にわたり除去して前処理液の寿命を延長
し、これにより廃棄処理が必要な廃液量を減少させるこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る塗装前処理液の不純物除去装置は、タンク内に収容さ
れた塗装前処理液内の不純物を除去する装置において、
タンク内の前処理液が供給管路を介して供給されて前処
理液中の細かい固体よりなる不純物を捕捉して除去する
フィルタエレメントを備えた濾過式フィルタ装置と、こ
の濾過式フィルタ装置からの細かい固体よりなる不純物
が除去された前処理液が供給されてその中に分散された
エマルジョン化した油分よりなる不純物を吸着して除去
する吸着式フィルタ装置と、この吸着式フィルタ装置か
らのエマルジョン化した油分よりなる不純物が除去され
た前処理液をタンク内に戻す戻し管路よりなることを特
徴とするものである。

【０００７】前項に記載の塗装前処理液の不純物除去装
置の濾過式フィルタ装置は、フィルタエレメントの表面
に捕捉された細かい固体よりなる不純物を外洗または逆
洗により除去する洗浄機能を備えたものであることが好
ましい。

【０００８】前２項に記載の塗装前処理液の不純物除去
装置の吸着式フィルタ装置は、前処理液が通過する向き
に順に重ねて配置された、前処理液中の微細な固体より
なる不純物を捕捉して除去する表面濾過層と、前処理液
中に分散されたエマルジョン化した油分よりなる不純物
を吸着して除去する吸着剤よりなる吸着層と、この吸着
層を通過した僅かな細かい固体よりなる不純物および吸
着剤を捕捉して流出を防止する仕上層よりなることが好
ましい。

【０００９】

【発明の作用および効果】エマルジョン化した油分より
なる不純物を吸着して除去する吸着式フィルタ装置２０
は、ある限度以上の固体よりなる不純物が与えられて目
詰まりを生じると前処理液が通過しなくなるので、エマ
ルジョン化した油分よりなる不純物を吸着して除去する
能力が残されていても使用することができなくなり、交
換しなければならなくなる。しかしながら本発明によれ
ば、吸着式フィルタ装置２０には外洗式フィルタ装置１
５により細かい固体よりなる不純物が除去された前処理
液が供給されるので、吸着式フィルタ装置２０は固体よ
りなる不純物による目詰まりを生じることはなく、従っ
てエマルジョン化した油分よりなる不純物を吸着して除
去する能力が限度に達する前に、固体よりなる不純物に
よる目詰まりが生じて吸着式フィルタ装置２０が使用で
きなくなることはない。従って、吸着式フィルタ装置の
機能を充分に発揮させ、前処理液内に分散された油分を
長期間にわたり除去して前処理液の寿命を延長し、これ
により処理が必要な廃液量を減少させて塗装前処理液の
不純物除去装置の運転に伴うコストを減少させることが
できる。

【００１０】濾過式フィルタ装置は、フィルタエレメン
トの表面に捕捉された細かい固体よりなる不純物を外洗
または逆洗により除去する洗浄機能を備えたものとした
塗装前処理液の不純物除去装置によれば、比較的小さい
濾過式フィルタ装置でも吸着式フィルタ装置に供給され
る前処理液内の固体よりなる不純物の量を常に所定値以
下に保つことができるので、塗装前処理液の不純物除去
装置全体を小型化することができる。

【００１１】吸着式フィルタ装置は、前処理液が通過す
る向きに順に重ねて配置された、前処理液中の微細な固
体よりなる不純物を捕捉して除去する表面濾過層と、前
処理液中に分散されたエマルジョン化した油分よりなる
不純物を吸着して除去する吸着剤よりなる吸着層と、こ
の吸着層を通過した僅かな細かい固体よりなる不純物お
よび吸着剤を捕捉して流出を防止する仕上層よりなるも
のとした塗装前処理液の不純物除去装置によれば、濾過
式フィルタ装置により除去できずに残った前処理液中の
微細な固体よりなる不純物も表面濾過層２５により除去
されて吸着層に供給されるので、吸着式フィルタ装置の
機能をさらに充分に発揮させ、前処理液内に分散された
油分を一層長期間にわたり除去して前処理液の寿命を延
長し、これにより処理が必要な廃液量を一層減少させて
塗装前処理液の不純物除去装置の運転に伴うコストを一
層減少させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、図１および図２図に示す
実施の形態により、本発明による塗装前処理液の不純物
除去装置の説明をする。この実施の形態は、塗装前処理
液である界面活性剤と薬剤を添加した脱脂液中の不純物
を除去するのに本発明を適用したものであり、図１に示
すように、脱脂液中の細かい固体よりなる不純物を捕捉
して除去する濾過式フィルタ装置１５と、脱脂液中に分
散されたエマルジョン化した油分よりなる不純物を吸着
して除去する吸着式フィルタ装置２０と、脱脂液を収容
するタンク１０と両フィルタ装置１５，２０を連結する
管路ならびにバイパス管路３４などにより構成されてい
る。

【００１３】濾過式フィルタ装置１５は、図１に示すよ
うに、ケーシング１６と、その内部に同軸的に設けられ
た円筒形のフィルタエレメント１８と、フィルタエレメ
ント１８の外側に隙間をおいて同軸的にケーシング１６
に固定された円筒状のバッフル板１７よりなるものであ
る。この濾過式フィルタ装置１５は、フィルタエレメン
ト１８により脱脂液を濾過する作用と、この濾過により
フィルタエレメント１８の表面に捕捉された細かい固体
よりなる不純物を定期的に外洗して除去する作用を繰り
返す行うものである。供給ポンプ３８を設けた供給管路
３０は切替弁４０において上下の分岐管路３０ａ，３０
ｂに分岐され、これにより塗装装置の脱脂槽との間で循
環されるタンク１０内の脱脂液は、バッフル板１７の内
側となるケーシング１６内またはバッフル板１７の外側
となるケーシング１６内に送り込まれる。フィルタエレ
メント１８の下部には、ケーシング１６を液密に通り抜
けて濾過の際にフィルタエレメント１８により濾過され
た脱脂液を吸着式フィルタ装置２０に送り出すための、
開閉弁４１が設けられた連結管路３１が連通され、また
ケーシング１６の下部には、外洗の際にケーシング１６
内の脱脂液を排出するための、開閉弁４２が設けられた
排出管路３３が連通されている。

【００１４】吸着式フィルタ装置２０は、図１に示すよ
うに、ケーシング２１と、その中心部に上下端が液密に
固着されて下部に孔２２ａが形成された中心筒体２２
と、このケーシング２１と中心筒体２２の間の空間に上
から順に重ねて配置された表面濾過層２５と、吸着層２
６と、仕上層２７よりなるものである。表面濾過層２５
はフェルト状の繊維よりなり濾過式フィルタ装置１５の
フィルタエレメント１８により濾過しきれなかった脱脂
液中の微細な固体よりなる不純物を捕捉して除去するも
のであり、吸着層２６は活性炭などをベースにした濾材
で脱脂液中に分散されたエマルジョン化した油分よりな
る不純物を吸着して除去するものであり、仕上層２７は
高密度不織布フィルタよりなり吸着層２６を通過した僅
かな細かい固体よりなる不純物および吸着剤を捕捉して
流出を防止するものであり、吸着層２６の厚さが全体の
厚さの大部分を占めている。またケーシング２１と中心
筒体２２の間の空間には、表面濾過層２５の上側と仕上
層２７の下側にそれぞれ空間２８，２９が形成され、フ
ィルタエレメント１８により濾過された脱脂液が連結管
路３１を介して供給される供給口２３は上部空間２８に
連通され、下部空間２９は孔２２ａを介して中心筒体２
２の内部に連通され、中心筒体２２の内部は取出口２４
から戻し管路３２を通ってタンク１０内に連通されてい
る。

【００１５】この実施の形態では、エマルジョン化した
油分よりなる不純物の除去容量を増大するために３個の
吸着式フィルタ装置２０を設けているが、必要な除去容
量に応じて吸着式フィルタ装置２０の数は任意である。
また開閉弁４１と第２ポンプ３９の間となる連結管路３
１と、開閉弁４２の下流となる排出管路３３は、開閉弁
４３を設けたバイパス管路３４により連通されている。
このバイパス管路は、フィルタエレメント１８により濾
過された脱脂液の流量制御をするもので、第２ポンプ３
９への供給量とタンク１０へのリターン液量を手動ある
いは自動で制御するための管路である。

【００１６】次に上述した実施の形態の作動の説明をす
る。タンク１０内の脱脂液は電着塗装装置の脱脂槽との
間で循環され、この脱脂液中には被塗物から除かれたプ
レス油、機械油が細かい油適となって分散され、また加
工に伴う金属粉末や加工後の取り扱いに使用した手袋の
繊維くずなどが浮遊している。フィルタエレメント１８
により脱脂液を濾過する際には、切替弁４０は供給管路
３０を下分岐管路３０ｂ側に連通され、開閉弁４１は開
かれ、開閉弁４２および４３は閉じられている。この状
態では、供給ポンプ３８によりタンク１０から吸入され
た脱脂液は、供給管路３０から下分岐管路３０ｂを通っ
てバッフル板１７外側のケーシング１６内に供給され、
実線の矢印に示すように、円筒状のバッフル板１７によ
りフィルタエレメント１８のほゞ全面に均等に分散され
通過し、金属粉末や繊維くずなどの細かい固体よりなる
不純物は大部分がフィルタエレメント１８の表面に捕捉
され、それらが除去された脱脂液は開閉弁４１および第
２ポンプ３９を設けた連結管路３１から各吸着式フィル
タ装置２０に送り込まれる。

【００１７】吸着式フィルタ装置２０の供給口２３から
上部空間２８内に送り込まれた脱脂液は、フィルタエレ
メント１８により濾過しきれなかった微細な固体よりな
る不純物がフェルト状の繊維よりなる表面濾過層２５に
より捕捉して除去される。この脱脂液は次いで活性炭な
どをベースにした濾材よりなる吸着層２６を通り、脱脂
液中に分散されたエマルジョン化した油分よりなる不純
物が吸着して除去される。そして最後に高密度不織布フ
ィルタよりなる仕上層２７を通り、吸着層２６を通過し
た僅かな細かい固体よりなる不純物および吸着剤も捕捉
されて流出が防止され、このようにして細かい固体およ
び分散されたエマルジョン化した油分よりなる不純物が
除去された脱脂液は下部空間２９から孔２２ａを通って
中心筒体２２内に入り、取出口２４から戻し管路３２を
通ってタンク１０内に戻される。これを繰り返すことに
よりタンク１０内の脱脂液中の細かい固体および分散さ
れたエマルジョン化した油分よりなる不純物は除去され
る。

【００１８】以上の過程において濾過式フィルタ装置１
５のフィルタエレメント１８の表面には脱脂液中から捕
捉された細かい固体よりなる不純物が捕捉され、目詰ま
りが生じて流通抵抗が大きくなるので、この実施の形態
ではフィルタエレメント１８の表面に捕捉された細かい
固体よりなる不純物を定期的に外洗して除去している。
この外洗の際には、切替弁４０は供給管路３０を上分岐
管路３０ａ側に連通され、開閉弁４１および４３は閉じ
られ、開閉弁４２は開かれている。この状態では、供給
ポンプ３８によりタンク１０から吸入された脱脂液は、
供給管路３０から上分岐管路３０ａを通ってバッフル板
１７内側のケーシング１６内に供給され、破線の矢印に
示すように、バッフル板１７とフィルタエレメント１８
の間を通り、フィルタエレメント１８の表面に捕捉され
た細かい固体よりなる不純物を洗い流し、開閉弁４２が
開いた排出管路３３から外部に排出している。これによ
りフィルタエレメント１８の表面に捕捉された細かい固
体よりなる不純物は除去されてフィルタエレメント１８
の濾過機能は回復される。このフィルタエレメント１８
の外洗は、例えば３０分毎に７．５秒ずつ行われる。

【００１９】次に図２により、実際の作動の例を説明す
る。この図２は約６ヶ月あまりにわたるタンク１０内の
油分濃度および界面活性剤濃度の時間的変化を記録した
ものである。この例では、時点Ｐにおいて図１に示す構
造の塗装前処理液の不純物除去装置を取り付け、期間Ｑ
とＲにおいて不純物除去装置の作動をそれぞれ５日間停
止している。実線Ａはタンク１０内の脱脂液の油分濃度
の測定値の変化を示すグラフで、二点鎖線Ｂは塗装前処
理液の不純物除去装置を取り付けなかった場合のタンク
１０内の油分濃度の変化を推定したグラフである。実線
Ａに示すように、タンク１０内の脱脂液の油分濃度の実
測値は、この実施の形態の塗装前処理液の不純物除去装
置を取り付けた時点Ｐの直後に急激に低下して不純物除
去装置を取り付けない場合の３分の２程度になり、この
不純物除去装置の作動を停止すると上昇するが、再び作
動させれば多少のタイムラグをおいて再び低下する。そ
して時点Ｐから約５ヶ月後に油分濃度の測定値は上昇し
始めたが、これは吸着式フィルタ装置２０による油分吸
着量がほゞ限度に達したためと思われ、この時点で吸着
式フィルタ装置２０を交換すれば、タンク１０内の脱脂
液の油分濃度をある低い一定範囲内に維持することがで
きる。

【００２０】また破線Ｃはタンク１０内の脱脂液の界面
活性剤濃度の測定値の変化を示すグラフで、時点Ｐの後
に暫減するが、定期的に界面活性剤と薬剤を捕縄するこ
とにより実用上差し支えない範囲で塗装前処理液の不純
物除去装置を運転することができる。

【００２１】上述した実施の形態では、塗装前処理液で
ある脱脂液中の不純物を除去するのに本発明を適用した
例につき説明したが、本発明はこれに限られるものでは
なく、脱脂および水洗後に行われる塗装前処理である化
成処理のための液に適用することも可能である。

【００２２】上述した実施の形態によれば、吸着式フィ
ルタ装置２０には濾過式フィルタ装置１５により細かい
固体よりなる不純物が除去された前処理液が供給される
ので、吸着式フィルタ装置２０はの表面濾過層２５は固
体よりなる不純物による目詰まりを生じることはなく、
従ってエマルジョン化した油分よりなる不純物を吸着し
て除去する吸着層２６の能力が限度に達する前に、表面
濾過層２５に目詰まりが生じて吸着式フィルタ装置２０
が使用できなくなることはない。従って、吸着式フィル
タ装置の機能を充分に発揮させ、前処理液内に分散され
た油分を長期間にわたり除去して前処理液の寿命を延長
し、これにより処理が必要な廃液量を減少させて塗装前
処理液の不純物除去装置の運転に伴うコストを減少させ
ることができる。

【００２３】上述した実施の形態では、濾過式フィルタ
装置１５は、フィルタエレメント１８の表面に捕捉され
た細かい固体よりなる不純物を定期的に外洗により除去
する洗浄機能を備えたものとしたので、比較的小さい濾
過式フィルタ装置１５でも吸着式フィルタ装置２０に供
給される前処理液内の固体よりなる不純物の量を常に所
定値以下に保つことができるので、塗装前処理液の不純
物除去装置全体を小型化することができる。しかしなが
ら本発明はこれに限定されるものではなく、上分岐管路
３０ａからの前処理液をフィルタエレメント１８の内側
に供給しフィルタエレメント１８を逆向きに通す逆洗に
よりフィルタエレメント１８に捕捉された細かい固体よ
りなる不純物を除去するするようにしてもよい。また塗
装前処理液が脱脂および水洗後に行われる塗装の下地を
作るための化成処理液である場合など、塗装処理液中に
細かい固体よりなる不純物が少ない場合には、濾過式フ
ィルタ装置１５として、フィルタエレメント１８の表面
に捕捉された細かい固体よりなる不純物を除去する洗浄
機能を有しない濾過式フィルタ装置を用いて実施するこ
とも可能である。

【００２４】また上述した実施の形態では、吸着式フィ
ルタ装置２０は、前処理液が通過する向きに順に重ねて
配置された、濾過式フィルタ装置１５により除去できな
かった前処理液中の微細な固体よりなる不純物を捕捉し
て除去する表面濾過層２５と、前処理液中に分散された
エマルジョン化した油分よりなる不純物を吸着して除去
する吸着剤よりなる吸着層２６と、この吸着層２６を通
過した僅かな細かい固体よりなる不純物および吸着剤を
捕捉して流出を防止する仕上層２７よりなるものとして
おり、これによれば、濾過式フィルタ装置１５により除
去しきれずに残った前処理液中の微細な固体よりなる不
純物も表面濾過層２５により除去されて吸着層２６に供
給されるので、吸着式フィルタ装置２０の機能をさらに
充分に発揮させ、前処理液内に分散された油分を一層長
期間にわたり除去して前処理液の寿命を延長し、これに
より処理が必要な廃液量を一層減少させて塗装前処理液
の不純物除去装置の運転に伴うコストを一層減少させる
ことができる。

【００２５】なお上述した実施の形態では、外洗の際に
フィルタエレメント１８から除去された細かい固体より
なる不純物を含む前処理液は開閉弁４２を通って外部に
排出しているが、開閉弁４２を通った前処理液は、図１
の破線に示すように、フィルタ３６を設けた排液戻し管
路３５を通して戻し管路３２からタンク１０内に戻し、
フィルタ３６が詰まればこれを交換するようにしてもよ
い。この場合において、塗装前処理液が脱脂および水洗
後に行われる塗装の下地を作るための化成処理液である
場合など、塗装処理液中に細かい固体よりなる不純物が
少ない場合には、フィルタ３６を省略してもよい。

【００２６】また説明は省略したが、タンク１０内に収
容された前処理液の表面に浮上する油膜についても、そ
れが浮上する前のエマルジョン化したあるいはそれほど
ではないが細かい油滴の状態で本装置により除去可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による塗装前処理液の不純物除去装置
の一実施形態の全体構造を示すスケルトン図である。

【図２】 図１に示す実施の形態の塗装前処理液の不純
物除去装置を設けたタンク内の脱脂液の油分濃度および
界面活性剤濃度の時間的変化を示す図である。

【符号の説明】

１０…タンク、１５…濾過式フィルタ装置、１８…フィ
ルタエレメント、２０…吸着式フィルタ装置、２５…表
面濾過層、２６…吸着層、２７…仕上層、３０…供給管
路、３２…戻し管路、３４…バイパス管路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 36/00 Ｂ０５Ｃ 21/00 Ｂ０５Ｃ 11/10 Ｃ２５Ｄ 13/24 ３０１Ｚ 21/00 Ｂ０１Ｄ 35/02 Ｚ Ｃ２５Ｄ 13/24 ３０１ 29/10 ５３０Ａ Ｆターム(参考） 4D017 AA03 BA06 CA03 CB01 DA01 EA03 4D064 AA40 4D066 AB03 BB02 4F042 AB00 CA01 CB02 CB25

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タンク内に収容された塗装前処理液内の
   不純物を除去する装置において、前記タンク内の前処理
   液が供給管路を介して供給されて前処理液中の細かい固
   体よりなる不純物を捕捉して除去するフィルタエレメン
   トを備えた濾過式フィルタ装置と、この濾過式フィルタ
   装置からの細かい固体よりなる不純物が除去された前処
   理液が供給されてその中に分散されたエマルジョン化し
   た油分よりなる不純物を吸着して除去する吸着式フィル
   タ装置と、この吸着式フィルタ装置からのエマルジョン
   化した油分よりなる不純物が除去された前処理液を前記
   タンク内に戻す戻し管路よりなることを特徴とする塗装
   前処理液の不純物除去装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の塗装前処理液の不純物
   除去装置において、前記濾過式フィルタ装置は、前記フ
   ィルタエレメントの表面に捕捉された細かい固体よりな
   る不純物を外洗または逆洗により除去する洗浄機能を備
   えたものであることを特徴とする塗装前処理液の不純物
   除去装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の塗装前
   処理液の不純物除去装置において、前記吸着式フィルタ
   装置は、前処理液が通過する向きに順に重ねて配置され
   た、前処理液中の微細な固体よりなる不純物を捕捉して
   除去する表面濾過層と、前処理液中に分散されたエマル
   ジョン化した油分よりなる不純物を吸着して除去する吸
   着剤よりなる吸着層と、この吸着層を通過した僅かな細
   かい固体よりなる不純物および前記吸着剤を捕捉して流
   出を防止する仕上層よりなることを特徴とする塗装前処
   理液の不純物除去装置。