JP2004148213A

JP2004148213A - 塗料スラッジの遠心分離方法及び装置

Info

Publication number: JP2004148213A
Application number: JP2002316678A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Nakamura; 光男中村
Original assignee: NAKAMURA TEKKOSHO KK
Current assignee: NAKAMURA TEKKOSHO KK
Priority date: 2002-10-30
Filing date: 2002-10-30
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】塗料スラッジを含む循環水から塗料スラッジを効率よく遠心分離し、分離した塗料スラッジを遠心分離機の遠心ドラムから簡単に排出可能とすること課題とする。
【解決手段】湿式塗装に使用された循環水に含まれる塗料ミストを凝縮処理した塗料スラッジを遠心分離する所望の回転速度で回転する遠心ドラムを備えた遠心分離機において、該遠心ドラム内に吸水性を有する布製の濾し袋を取出自在にセットし、該濾し袋の底面周辺に向って循環水を給水して遠心分離する工程と、給水を停止して遠心ドラムを回転しつつエアーを濾し袋の周側面に向って噴射し、濾し袋の周側面に付着した塗料スラッジを剥離させる工程と、エアー噴射停止後再び給水を行い遠心分離する工程とから成ることを特徴とする塗料スラッジの遠心分離方法である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
この発明は、湿式塗装方法の循環水に含まれている塗料ミストを凝縮させて不粘着化し、遠心分離するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、被塗装物の塗装において非付着塗料ミストを水で捕集するようにした湿式塗装方法は公知であり、自動車の塗装工程等において広く利用されている。水に捕集された塗料ミストは、未硬化状態の樹脂成分からなり粘着性が高いため、循環水中に混入していると循環ポンプや配管に付着し水の循環障害を招来したり、水槽内に滞留し水槽を傷めたり、或いは水槽を汚染し不快な臭気を発生させるおそれがあった。そこで、循環水中に凝集剤や処理剤を添加して塗料ミストの不粘着化と凝集を行い、循環水から遠心分離や沈降等の方法で塗料スラッジを分離、除去している。かかる塗料ミストの不粘着化処理、塗料スラッジの分離、除去は、例えば特開平１１−７７０６１号公報、特開平７−１４４１９１号公報、特開平８−１３１８９３号公報、特開平９−８５１２９号公報等に開示されている。
【０００３】
しかしながら、循環水中に含まれる不粘着化されて凝集した塗料スラッジを、遠心分離により循環水から分離、除去する場合、塗料スラッジが遠心分離機の遠心ドラム内面に付着、堆積してくるため、遠心ドラム内に堆積した塗料スラッジの排出に手間を要し、極めて面倒であった。しかも、遠心ドラム内は水で洗浄する必要があり、洗浄した水を再度遠心分離等の手段で処理しなければならない不都合もあった。又、遠心ドラムから排出した塗料スラッジや水の廃棄処理にも問題が存していた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−７７０６１号公報
【特許文献２】
特開平７−１４４１９１号公報
【特許文献３】
特開平８−１３１８９３号公報
【特許文献４】
特開平９−８５１２９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、塗料スラッジを含む循環水から塗料スラッジを効率よく遠心分離し、分離した塗料スラッジを遠心分離機の遠心ドラムから簡単に排出可能とすること課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために第一の発明が採った手段は、湿式塗装に使用された循環水に含まれる塗料ミストを凝縮処理した塗料スラッジを遠心分離する所望の回転速度で回転する遠心ドラムを備えた遠心分離機において、該遠心ドラム内に吸水性を有する布製の濾し袋を取出自在にセットし、該濾し袋の底面周辺に向って循環水を給水して遠心分離する工程と、給水を停止して遠心ドラムを回転しつつエアーを濾し袋の周側面に向って噴射し、濾し袋の周側面に付着した塗料スラッジを剥離させる工程と、エアー噴射停止後再び給水を行い遠心分離する工程とから成ることを特徴とする塗料スラッジの遠心分離方法である。
【０００７】
第二の発明が採った手段は、遠心ドラムと、該遠心ドラムの所要の速度で回転し得る駆動回転手段と、該遠心ドラム内の取出自在にセット可能な吸水性を有する布製の濾し袋と、遠心ドラム内に塗料スラッジを含む循環水を給水する給水パイプとから成ることを特徴とする遠心分離機であり、給水パイプの給水方向は好ましくは遠心ドラムの底部周辺に向かうように傾斜して設けられており、更にエアーをドラムの周側面に向って噴射しうるエアー噴射パイプを備えることを特徴とする。
【０００８】
又、遠心ドラムの底面に近接して濾し袋の底面を部分的に上方に浮上させる部材と、口部に近接して濾し袋の口部を絞る部材をそれぞれ遠心ドラムの内面に設け、更に、口部の下方に位置して濾し袋を部分的に内方に突出させる部材を遠心ドラムの内面に設けたことを特徴とする。
【０００９】
更に、駆動回転される回転ベース盤を遠心分離室の内底面に配置し、該回転ベース盤上に載置され着脱自在に接合される取付板を遠心ドラムの底面に定着し、回転ベース盤と取付板に互いに連通する排水孔を設けたことを特徴とし、回転ベース盤の周縁対称位置に突起を設け、該突起と直交する位置に締付ボルトを配し、取付板の周縁に前記突起に係入する切欠部を形成すると共に締付ボルトで締め付けて取付板を回転ベース盤上に接合するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の好ましい実施の形態を、以下に詳細に説明する。この発明は、遠心分離機の遠心ドラム内に、吸水性を有する布製の濾し袋を着脱自在に配置し、該濾し袋内に遠心分離した塗料スラッジを捕集、堆積させ、遠心ドラムから濾し袋を取り出すことにより、塗料スラッジの遠心ドラムからの排出を可能としたことを特徴とする。遠心ドラム内には、その口部に近接して濾し袋の口部周辺を内方に絞って被処理液が遠心ドラムの口部から溢出するのを防止する絞りリングと、遠心ドラムの底部に近接して濾し袋の底面の一部を上方に持ち上げて塗料スラッジの効率的な堆積をもたらす浮上リングとが設置され、更に前記絞りリングより下位の遠心ドラムの上部に内方に突出する押込突起を設けて濾し袋の上部に付着した塗料スラッジを剥離し落下させて、分離除去効率を向上させるようにしたことを特徴とする。濾し袋は、繊維自体が吸水性を有する素材、例えば綿布（サラシ等）、ガーゼ地等が好ましい。生地の厚さは、２５／１００〜５０／１００ｍｍ、編み目は３０〜４０番が最も適している。しかしながら、ナイロン、テトロン等の合成繊維等のような素材は、撥水性があり吸水性がないため、塗料成分に含まれる油性成分の繊維への浸透性が悪く、遠心分離による脱水処理においてスラッジの水分の切れが低下し、濾過効率が劣るため好ましくない。
【００１１】
遠心ドラムは、上面を開放した円筒状の多孔性の筒体からなり、装置本体内の回転ベース盤上に簡単な着脱自在性と確実な取り付け性とを備えて取り付けられ、濾し袋の取出、交換を容易に行い得るようにしている。遠心ドラムの底部には前記回転ベースとの連結を行うために、遠心ドラムの底部と若干の間隙を存して取付板が一体に取り付けられると共に、取付板と回転ベース盤には水の排出を可能とする排水孔が位置を整合して形成されており、遠心ドラムの底面からの水の排出を支障なく行うようにしてある。取付板と回転ベース盤とは、突起と切欠部との係合により位置合わせを積層され、締付ボルトで締め付けて接合され、容易なかつ確実な着脱を可能としている。
【００１２】
遠心ドラムの口部上方には、塗料スラッジを含む循環水を供給するために塗料ブースに一端を連通した給水パイプが開口しており、該給水パイプは遠心ドラムの内周側壁の底部に向って循環水を流出するように若干傾斜して開口している。又、該給水パイプに隣接してエアー噴射パイプが配置されており、該エアー噴射パイプから噴射するエアーを濾し袋の周側面に噴射して、濾し袋の内面に付着した塗料スラッジを剥離させて落下させるようにしたことを特徴とする。塗料スラッジの遠心分離とエアーによる塗料スラッジの剥離とは、遠心ドラムの回転を継続しつつ交互に行われる。
【００１３】
【実施例】
図面を参照して、この発明の好ましい実施例を説明する。図１〜５を参照して、（１）はこの発明にかかる遠心分離機本体であり、上部に遠心分離室（２）を、下部に機械室（３）を備える。（４）は、本体（１）の上部に配置されたコントロールボックスであり、所要のコントロール機器が収納されており、前面にはスイッチ類、ツマミ類が配置され、遠心分離機の操作を可能にしている。図１は、本体の内部を透視した状態の図面であり、遠心分離室（２）の前面は扉（５）で開閉自在であり、下部の機械室（３）は、四方を解放した構造に形成されている。
【００１４】
遠心分離室（２）内には、円板状の回転ベース盤（６）が回転軸（７）に軸支されて回転自在に配設される。該回転ベース盤（６）の回転軸（７）は、下部の機械室（３）内に配置されたモータ（８）に伝導機構（９）を介して連結され、駆動回転される。回転ベース盤（６）の上面には、遠心ドラム（１０）が着脱自在に取り付けられる。図３〜５を参照して、遠心ドラム（１０）は多数の孔を穿孔したパンチングメタル等を円筒状に成形し、底面を取付板（１１）で閉塞し、上面を開放した孔あきドラム構造体である。取付板（１１）の上方に若干の間隙を存してパンチングメタル等の多孔板からなる底板（１２）が定着される。
【００１５】
回転ベース盤（６）と取付板（１１）には、互いに連通した排水孔（１３）（１４）が形成されており、遠心ドラム（１０）内で遠心分離され、多孔板の底板（１２）を通って流下した水の排出を可能にしている。取付板（１１）には、等間隔に８個の排水孔（１３）が穿孔され、回転ベース盤（６）にも同位置に８個の排水孔（１４）が形成されるが、回転ベース盤に形成された排水孔は、より効率的な排水を達成するために、図示のように回転ベース盤（６）の外周縁に向って１個おきに扇形に切除されている。
【００１６】
回転ベース盤（６）と取付板（１１）との着脱自在な取付を達成するために、取付板（１１）と回転ベース盤（６）は遠心ドラム（１０）より大径に形成され、取付板（１１）は遠心ドラムから外方にフランジ状に延出している。この外方に延出したフランジ状部（１１ａ）に、対称位置に切欠部（１５）が形成され、該切欠部（１５）が係入する突起（１６）が、回転ベース盤（６）の対称位置に植設される。遠心分離室の内奥に位置する突起（１６）の上部には保持板（１７）が併設されており、係入した取付板（１１）の浮き上がりを防止している。又、突起（１６）と９０度回転した位置に浮上防止板（１８）が配置され、該浮上防止板（１８）に締付ボルト（１９）が螺挿され、浮上防止板（１８）に係入した取付板（１１）のフランジ部（１１ａ）を締着するようになっている。かくして、取付板（１１）を回転ベース盤（６）上に重ねるように装入し、切欠部（１５）を突起（１６）に係入することによって、両者（６）（１１）を相互に位置決めしつつ重ねることが出来、締付ボルト（１９）で締め付けて両者を固定することが出来、遠心ドラム（１０）の取付を簡単かつ確実に達成することが可能となる。
【００１７】
遠心ドラム（１０）内の内底部には、前記多孔板からなる底板（１２）の上方に若干の間隔を存してドラムより小径の浮上リング（２０）が配置されるとともに、遠心ドラムの口部に近接して絞りリング（２１）が取り付けられる。更に、該絞りリング（２１）より若干下方に位置して、等間隔に３個の押込突起（２２）が内方に向って突設されている。これらの浮上リング（２０）、絞りリング（２１）、押込突起（２２）により、遠心ドラム内に装入された濾し袋（２３）は、図３に示すような形態でドラム内に保持され、遠心分離動作時において濾し袋（２３）を袋状の形状に安定に保持するとともに、口部からの水の溢流を阻止して、遠心分離された塗料スラッジの良好な堆積をもたらすことが出来る。
【００１８】
すなわち、浮上リング（２０）により、濾し袋（２３）の底部は、リングの外方において下方に垂れ下がり、ここに塗料スラッジが堆積してくるため、塗料スラッジの重量により濾し袋（２３）は浮上リング（２０）の３本の脚（２０ａ）に掛止してドラムの回転に随伴して回動するのが阻止される。又、押込突起（２２）は、濾し袋（２３）の口部近傍を内方に部分的に押入して、袋と突起が係合した状態となるため、同様にドラムの回転に随伴した回動を阻止することが出来る。絞りリング（２１）は、濾し袋（２３）の口部を内方に絞り込んで、口部を実質的に小径にするので遠心作動時においてドラムの回転に随伴して回転する水が口部から溢流するのを効果的に防止することが出来る。
【００１９】
濾し袋（２３）は、遠心ドラム（１０）とほぼ一致する径を有する布製の袋からなり、図３に示すように遠心ドラム（１０）の口部から外方に折り返されて遠心ドラム（１０）に取り付けられる。又、好ましくは濾し袋の口部に絞り紐を取り付けて、折り返された口部を絞り、遠心ドラムに締着する。濾し袋（２３）は、厚さ３０／１００ｍｍ、編み目３０番の綿布からなり、遠心分離された塗料スラッジを濾し袋内に堆積して分離することが出来る。分離して塗料スラッジを収納した濾し袋はそのまま廃棄しても良いが、後述する凝縮剤により塗料スラッジの不粘着性が向上している場合には、塗料スラッジのみを濾し袋から排出して再使用することも可能である。
【００２０】
本体には、ポンプ（２４）が併設されており、塗装ブースから塗料スラッジを含む循環水を取り出して給水パイプ（２５）により遠心分離室（２）の上壁から遠心ドラム（１０）内に供給することが出来る。給水パイプ（２５）の遠心分離室内における開口端は図３に示すように若干傾斜して取り付けられており、循環水を遠心ドラムの内周側面底部に向って流下させるようになっている。これにより、濾し袋の内面に付着した塗料スラッジを洗い流す効果が生じ、濾し袋に塗料スラッジが付着しない部分を設けることが出来、水の排出効果を向上させ、溢流防止を向上させることが可能となる。給水パイプの供給口から流下した水は、ドラムの底面周囲に当たるような角度で給水する。この角度で給水すると濾し袋の所定高さ位置において所定の幅で塗料スラッジが付着していない部分が発生する。例えば、直径３５０ｍｍ、深さ４００ｍｍの濾し袋をセットして３００ｒｐｍで連続運転すると、袋の底から高さ約２０ｃｍの位置に幅約１０ｃｍの塗料スラッジが付着しない部分が形成され、ここから水の排出が良好に達成され、口部からの水の溢流はなかった。
【００２１】
図３において、符号（２６）はエアー噴射パイプであり、濾し袋の上部に向ってエアーを噴射して、濾し袋の上部に付着した塗料スラッジを剥離し落下させ、水の溢流防止効果と塗料スラッジの捕集効果を更に向上させるようにした。エアーの噴射は、給水パイプ（２５）からの給水を停止し、所定の時間例えば１５分間の遠心分離を行った後、ドラムの回転を維持しつつエアーを２０〜３０秒間吹き付ける。エアーの吹付により、塗料スラッジが乾燥されると共に濾し袋の内面に付着したスラッジが強制的に剥離され底に落下する。この後、再び塗料スラッジを含む循環水を給水して遠心分離するとき、袋の周面からの水抜けが向上した。又、符号（２７）は、回転ベース盤（６）から取り外した遠心ドラム（１０）を遠心分離室（２）から取り出す際の支持板であり、必要に応じて設けられる。支持板（２７）は、遠心分離室（２）の下端に整合して起立自在に取り付けられている。（２８）は、補助タンクである。（２９）は、遠心ドラムから遠心分離室に排出された水を室外に排出する排出パイプである。図示の実施例では、本体（１）内には単一の遠心ドラムを配置したが、２個の遠心ドラムを並列して配置しても良い。
【００２２】
実際の塗料スラッジの除去に際しては、塗料ブースの塗料ミストを含んで流下した循環水に塗料ミストを不粘着化するとともに凝縮させる凝縮処理剤を添加する。該凝縮処理剤は種々のものが提案されているが、この実施例では酸化アルミニウム、酸化ナトリウム、酸化カルシウムを主成分とし微量のマグネシウム系薬剤を添加した白色の微粉末からなる凝縮処理剤（イディアクルー社製：東京都荒川区）をブース内の水量に対して約０．３％の割合で使用した。凝縮処理剤の投入により循環水に含まれる塗料ミストは約２４時間で不粘着化し、凝縮する。これをポンプ（２４）で吸引し給水パイプ（２５）を介して遠心ドラムの濾し袋（２３）内に供給する。
【００２３】
自動運転モードにセットすると、遠心ドラム（１０）が回転を３００ｒｐｍで回転を開始し、１分間循環水が供給され、１分経過後給水は停止する。給水停止後においても遠心ドラム（１０）の回転は継続されて脱水が行われる。１０分間経過後エアー噴射パイプからエアーが２０秒間噴射され、濾し袋（２３）の周側面に付着した塗料スラッジが強制的に剥離され、落下する。２０秒経過後再び給水が行われる。かかる給水、脱水、エアー噴射、再給水の工程が所望回数繰り返される。濾し袋に堆積した塗料スラッジは、不粘着性であり凝縮しているので、濾し袋とともに取り出して乾燥させて粉末化し、濾し袋から取り出して自動車のアンダーボディ用塗料や燃料タンク用の水性エマルジョン系塗料の原料として再利用することが出来る。排出された水は、塗料スラッジを含ない清浄な状態にあるため、循環水として再使用することが出来、或いは下水にそのまま排出することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
この発明によれば、湿式塗装の循環水に含まれている塗料ミストを凝縮させて不粘着化した塗料スラッジを、効率よく遠心分離し、遠心分離した塗料スラッジを濾し袋に堆積させて遠心ドラムから取り出すようにしてあるので、処理時に手を汚すことなく簡単かつ確実に塗料スラッジの遠心分離処理を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる遠心分離機の正面図
【図２】同側面図
【図３】塗料スラッジの堆積状態を示す図
【図４】遠心ドラムと回転ベース盤の詳細図
【図５】遠心ドラムの分解斜視図
【符号の説明】
（１）遠心分離機本体
（２）遠心分離室
（３）機械室
（４）コントロールボックス
（５）扉
（６）回転ベース盤
（７）回転軸
（８）モータ
（９）伝導機構
（１０）遠心ドラム
（１１）取付板
（１２）底板
（１３）排水孔
（１４）排水孔
（１５）切欠部
（１６）突起
（１７）保持板
（１８）浮上防止板
（１９）締付ボルト
（２０）浮上リング
（２１）絞りリング
（２２）押込突起
（２３）濾し袋
（２４）ポンプ
（２５）給水パイプ
（２６）エアー噴射パイプ
（２７）支持板
（２８）補助タンク
（２９）排出パイプ

Claims

湿式塗装に使用された循環水に含まれる塗料ミストを凝縮処理した塗料スラッジを遠心分離する所望の回転速度で回転する遠心ドラムを備えた遠心分離機において、該遠心ドラム内に吸水性を有する布製の濾し袋を取出自在にセットし、該濾し袋の底面周辺に向って循環水を給水して遠心分離する工程と、給水を停止して遠心ドラムを回転しつつエアーを濾し袋の周側面に向って噴射し、濾し袋の周側面に付着した塗料スラッジを剥離させる工程と、エアー噴射停止後再び給水を行い遠心分離する工程とから成ることを特徴とする塗料スラッジの遠心分離方法。
遠心ドラムと、該遠心ドラムの所要の速度で回転し得る駆動回転手段と、該遠心ドラム内の取出自在にセット可能な吸水性を有する布製の濾し袋と、遠心ドラム内に塗料スラッジを含む循環水を給水する給水パイプとから成ることを特徴とする遠心分離機。
給水パイプの給水方向が遠心ドラムの底部周辺に向かうように傾斜していることを特徴とする請求項２記載の遠心分離機。
エアーをドラムの周側面に向って噴射しうるエアー噴射パイプを備えることを特徴とする請求項２又は３記載の遠心分離機。
遠心ドラムの底面に近接して濾し袋の底面を部分的に上方に浮上させる部材と、口部に近接して濾し袋の口部を絞る部材をそれぞれ遠心ドラムの内面に設けたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の遠心分離機。
口部の下方に位置して濾し袋を部分的に内方に突出させる部材を遠心ドラムの内面に設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の遠心分離機。
駆動回転される回転ベース盤を遠心分離室の内底面に配置し、該回転ベース盤上に載置され着脱自在に接合される取付板を遠心ドラムの底面に定着し、回転ベース盤と取付板に互いに連通する排水孔を設けたことを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載の遠心分離機。
回転ベース盤の周縁対称位置に突起を設け、該突起と直交する位置に締付ボルトを配し、取付板の周縁に前記突起に係入する切欠部を形成すると共に締付ボルトで締め付けて取付板を回転ベース盤上に接合するようにしたことを特徴とする請求項７記載の遠心分離機。