JP2004167411A

JP2004167411A - 静電塗装用高電圧発生器

Info

Publication number: JP2004167411A
Application number: JP2002337449A
Authority: JP
Inventors: Takuya Matsumoto; 卓也松本; Yasuhiro Ochii; 康弘落井; Atsushi Morohoshi; 敦之諸星
Original assignee: Anest Iwata Corp
Current assignee: Anest Iwata Corp
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2004-06-17
Also published as: AU2003302030A1; TW200414934A; WO2004045776A1

Abstract

【課題】外部帯電式静電塗装の場合は、より高い電圧の使用とこれに対する危険性への配慮、スプレーガンとしての小形化、使用するにあたっての操作性の改善が必要で、そのためにガンに内蔵する高電圧発生器の小形軽量化を図る。
【解決手段】噴霧化装置を備え、該噴霧化装置に供給される塗料の経路とは離開し、噴霧化装置の外側に設けた荷電電極を備えた外部帯電式静電塗装ガンに使用される直流高電圧発生器において、昇圧トランスと多段倍電圧整流回路を重ねて配置、複数の抵抗体を長手方向に束ね、直列に接続して１００〜４００ＭΩの制限抵抗を構成し、これらの昇圧トランスと多段倍電圧整流回路と抵抗体を絶縁性樹脂で一体に成形するようにした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静電塗装用直流高電圧発生器に関するものであり，特に外部帯電式静電塗装用のガンに内蔵される多段倍電圧整流回路を備えた−９０ｋＶ程度の静電塗装用直流高電圧発生器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に商業塗装に使用して効果が得られる静電塗装用スプレーガンとしては、主に溶剤系塗料に使用される直接帯電式の場合、電極への荷電電圧は−３０ｋＶから−７０ｋＶ程度で、電位差があるほど静電効果（塗料塗着効率向上など）が得られるが、高電圧による火花放電や電撃放電の危険性増加と、装置の耐電圧強度等からは、なるべく低いことが要求されている。したがって−５０ｋＶ前後で使用されることが多くなっている。これに対し外部電極方式の場合は、実用的効果を得るためにこれより高い電位差（−７０ｋＶ前後）で印加されるのが一般的となっている。
【０００３】
また電流値は直接帯電式の場合は３０μＡ程度であるが、外部電極方式の場合は１００〜１２０μＡ程度に高められる。このため外部電極方式の高電圧発生器は直接帯電式の高電圧発生器に比べ大型化が避けられない。両者の回路構成としては高周波を多段倍電圧整流回路で整流し、高電圧構成部品については、合成樹脂絶縁材で包括モールドし一体化するなどして構成している。
【０００４】
例えば特開平１０−１２８１６８号には−６０ｋＶ程度、即ち直接帯電式に用いられる程度の静電塗装用直流高電圧発生装置が記載されており、ガン本体に内蔵するため高電圧発生部（高電圧発生器）の小形軽量化が具体的に考案されている。一方、外部電極方式の場合の高電圧発生器については特開平７−２１３９５８号などに記載されるよう、その多くが自動塗装装置に付帯させて駆動される自動スプレーガン用として記載されている。しかし自動ガン用であるが故に、手持ち式に比べ小形軽量化の必要性が低く、追求が不十分で改善の余地があると言える。
【０００５】
また特開昭５３−３０６４６号のよう、手持ち式外部電極式静電塗装スプレーガンとしての提案も見られるが、実用的レベルにおいて先端に突き出す電極が操作性を悪くしていたり、高電圧供給をガンの外部より行なうため高電圧ケーブルの重さより作業者を解放することができていないなど、ガンに内蔵されるべきを考慮した高電圧発生器の小形軽量化については記載されていない。前述したように外部電極方式の場合は直接帯電式の場合よりも高電圧を印可するため、必然的に高電圧発生器自体が大形化し、ガンの操作性を損なうことからその小形軽量化が求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、外部帯電式静電塗装機の直流高電圧発生器において、簡素な構成で小形軽量な絶縁構造を得ることを課題とする。
【０００７】
本発明は前述した従来技術の課題と要求に鑑みなされたもので、使用される静電塗装の実用的、商業的な範囲で、作業者が使用して安全であり、使い易く、かつ生産性、経済性に効果が得られ、結果として環境問題に大きな改善となる水系塗料の活用普及に貢献できる外部帯電式静電塗装用スプレーガンに役立てることができるものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、噴霧化装置を備え、該噴霧化装置に供給される塗料の経路とは離開し、噴霧化装置の外側に設けた荷電電極を備えた外部帯電式静電塗装ガンに使用される直流高電圧発生器であって、昇圧トランスと多段倍電圧整流回路を重ねて配置、複数の抵抗体を長手方向に束ね、直列に接続して１００〜４００ＭΩの制限抵抗を構成し、これらの昇圧トランスと多段倍電圧整流回路と抵抗体を絶縁性樹脂で一体に成形するものである。
【０００９】
上記の方法によれば昇圧トランスと多段倍電圧整流回路を重ねて配置する事により、長手方向を短くすることができる。また外部帯電式は高電圧を印可するために複数の高抵抗が必要になるのが一般的でこれらを長手方向に束ねることで、同じく長手方向を短くすることができる。
【００１０】
また本発明は、昇圧トランスと多段倍電圧整流回路と抵抗体を所定の樹脂ケース内に収容させ、絶縁性樹脂を充填し、包括モールドし一体化される。一体化による組立の容易化と無駄肉のないコンパクトな形状とすることができる。
【００１１】
また本発明は、前記抵抗体が円筒形であることを特徴とする。これにより抵抗体を割り箸や薪を束ねるように一方向に簡単に揃えることができ、最小限の大きさに集約できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１ないし図４に基づき説明する。
１は本実施例を用いた外部帯電式静電スプレーガンを示し、該スプレーガン１は、手持ち式の例を示しハンドル２、引金３をもって操作される。銃身部４は先端に設けた噴霧化装置５より噴出する塗料を制御すると共に、銃身部４の上部に本発明に基づく高電圧発生器６が内蔵され、スプレーガン１の外側に設けた外部電極７の先端電極７１に高電圧を供給している。
【００１３】
この実施例の場合、噴霧化装置５は圧縮空気で塗料を霧化するエアースプレーガンが示されており、塗料ノズル５２の周囲に空気キャップ５１が配置され、所望の噴霧パターンが、この空気キャップ５１により形成されて被塗装物の塗装を行う。これらの構成は広く知られたスプレーガンの構造が採用されているが、静電塗装においては銃身部４を含め電気的絶縁材料で形成されている。
【００１４】
また、塗料経路はアース側電位と接続されるため、塗料ノズル５２内のニードル弁５３は金属性で、後部に位置する前記ハンドル２と電気的に接続されている。通常の静電スプレーガンと同様ハンドルは導電性であり、この実施例の場合は半導電性の樹脂を使用して、作業者が手で操作する場合にアース側電位になるようにしている。
【００１５】
図２は本発明の一実施例の高電圧発生器６が示されており、昇圧トランス６１、コッククロフトウォルトン多段倍電圧整流回路６２、保護用高抵抗６３が絶縁性樹脂６４で鋳込まれ樹脂ケース６５に収納されている。また高電圧発生器６は低電圧の供給側に入力端子６６、高電圧出力側に出力端子６７を露出している他は電気的に絶縁強度が維持されている。
【００１６】
高電圧発生器６は、絶縁材で形成されたスプレーガン１の銃身部４に設けた装着部に挿入され、入力端子、出力端子それぞれが所定の部品と電気的に接続される。
本発明の第１の手段では昇圧トランス６１と多段倍電圧整流回路６２とが図２乃至図３のよう、二階建て家屋の如く重ねて配置されているので、長手方向を短くすることができる。
【００１７】
スプレーガン１は手持ち式のため、前記の如く長手方向を短くすることはガン操作上とても重要なことで、図１の実施例によれば前記二階建ての部分をハンドル２の真上に位置させている。即ちハンドル２の真上方向に重心が有るので、二階建てにしたことによって多少高さ方向が伸びてもガンの操作性を損なうことの無いようにしている。
【００１８】
また、保護用高抵抗６３が図３乃至は図４に示すように長手方向に束ねられているのも同様の理由でガンの操作性を考慮してのことである。本実施例では図４のＡ部に示すよう、円筒形の３本の抵抗体を束ねているが、製造しやすく安価で市販性がある等を満足するには、円筒形の高抵抗を選択するのが望ましく、また複数本にする事で一本あたりの負荷を軽減・分散させている。
【００１９】
また本発明の第２の手段によれば，昇圧トランス６１と多段倍電圧整流回路６２と抵抗体６３とを樹脂ケース６５の中に収納するが、本実施例の樹脂ケース６５の形状は、高圧発生部の電気的に扱うエネルギーの流れの大きい根元部分から減少する先端部分にしたがい，順次断面積が減少する形状であるので，合理的かつ経済的である。また同時にこの形状は機械的にも安定して堅牢である。更に樹脂ケース６５は根本側を開口し、重ねて配置する昇圧トランス６１と多段倍電圧整流回路６２との間に隔壁を設けて確実に配置したうえで絶縁樹脂で包括モールドしてコンパクトに一体化されるので、確実な絶縁と、ガンへ内蔵する際の組立や分解する際の取り外しが容易に行えるといった利点がある。
【００２０】
実際に絶縁樹脂を流し込む時は、保護抵抗側を下にして立て、出力端子６７が通過する穴を塞ぎ、多段倍電圧整流回路６２、昇圧トランス６１を収納してからモールドする。モールドの際、脱泡し易いように多段倍電圧整流回路６２と昇圧トランス６１に挟まれる樹脂ケース内の隔壁には窓を設け、樹脂の流れを良くするなどの工夫がなされている。
【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば従来に比較し、多大な効果をもたらす。高電圧発生器の絶縁構造については，合理的かつ経済的な構成である。したがって，外部帯電式静電塗装用直流高電圧発生器としては，低コストで確実に小型軽量にすることができ、ガンに内蔵してもガンの小型軽量と操作性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明を用いた静電スプレーガンの断面図
図２は、本発明の一実施例を示す構成図
図３は、本発明の一実施例を示す回路図
図４は、本発明の一実施例を示す外観図
【符号の説明】
１、スプレーガン本体
２、ハンドル
３、引金
４、銃身部
５、噴霧化装置
６、高電圧発生器
７、外部電極

Claims

噴霧化装置を備え、該噴霧化装置に供給される塗料の経路とは離開し、噴霧化装置の外側に設けた荷電電極を備えた外部帯電式静電塗装ガンに使用される直流高電圧発生器において、昇圧トランスと多段倍電圧整流回路を重ねて配置、複数の抵抗体を長手方向に束ね、直列に接続して１００〜４００ＭΩの制限抵抗を構成し、これらの昇圧トランスと多段倍電圧整流回路と抵抗体を絶縁性樹脂で一体に成形してなる外部帯電式静電塗装ガン用直流高電圧発生器。
樹脂ケース内に収容され、充填される絶縁性樹脂で包括モールドし一体化されてなる請求項１記載の外部帯電式静電塗装ガン用直流高電圧発生器。
前記抵抗体は円筒形であることを特徴とする請求項１記載の外部帯電式静電塗装ガン用直流高電圧発生器。