JP2009011902A - 塗装用ろ過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、フィルタエレメントに局部的に発生する目詰まりを解消することによって、フィルタエレメントの交換頻度を下げる技術を提供することを課題とする。
【解決手段】塗装用ろ過装置１２は、ケース体３４の内部に塗料をろ過するフィルタエレメント３５を設け、このフィルタエレメント３５によってダーテイ室３７とクリーン室３８を形成し、ダーテイ室３７は、フィルタエレメントの一端３５ａの近傍に第１の口４４を備えるとともに、フィルタエレメントの他端３５ｂの近傍に第２の口２７を備えており、第１の口４４と第２の口２７とをバイパス管２５で連結し、このバイパス管２５に、流れ発生機構４７を介設するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、ワークに塗布する前に塗料をろ過する塗装用ろ過装置の改良に関する。

ケース体の内部にフィルタエレメントを設け、このフィルタエレメントでワークに塗布する前の塗料をろ過するようにした塗装用ろ過装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平５−２１２２２１号公報（図１）

特許文献１を次図に基づいて説明する。
図７は従来の技術の基本構成を説明する図であり、ろ過装置１００は、ケース体１０１の内部に、塗料をろ過するフィルタエレメント１０２を設け、このフィルタエレメント１０２によりケース体１０１をダーテイ室１０３とクリーン室１０４とに仕切り、ダーテイ室１０３の上部及び下部に、塗料入口１０５、１０５を設け、クリーン室１０４に塗料出口１０６を設けたものである。なお、１つのケース体１０１には、複数のフィルタエレメント１０２が設けられている。

図８は図７の作用図であり、フィルタエレメント１０２のうちの１つについて、その作用を説明するものである。上下の塗料入口１０５、１０５からダーテイ室１０３に流入した塗料は、フィルタエレメント１０２を通過してろ過され、このフィルタエレメント１０２によってろ過された塗料はクリーン室１０４を通り、塗料出口１０６から流出する。

ところで、特許文献１のフィルタエレメント１０２は、筒状の形状をもつ部材である。 フィルタエレメント１０２において、塗料入口１０５、１０５に近い部位では、塗料がダーテイ室１０３からクリーン室１０３に多く流れる傾向にあり、塗料カスなどの堆積量は多くなる。これとは反対に、塗料入口１０５、１０５から遠い部位では、塗料カスなどの堆積量は少なくなる。つまり、フィルタエレメント１０２の部位によって、塗料カスなどの堆積量に差があった。

このように、フィルタエレメント１０２において、塗料入口１０５、１０５に近い部位では、塗料入口１０５、１０５から遠い部位に較べて塗料カスなどの堆積量が多くなるため、フィルタエレメント１０２の一部に目詰まりが発生し易くなる。目詰まりが発生すると、目詰まりの発生部位でろ過能力が低下する。ろ過能力が低下すると、所定の塗布品質が得られ難くなり、フィルタエレメント１０２の交換頻度を上げる必要があった。

本発明は、フィルタエレメントに局部的に発生する目詰まりを解消することによって、フィルタエレメントの交換頻度を下げる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、ケース体の内部に塗料をろ過するフィルタエレメントを設け、このフィルタエレメントでケース体の内部を仕切ることによってダーテイ室とクリーン室を形成した塗装用ろ過装置において、ダーテイ室は、フィルタエレメントの一端の近傍に第１の口を備えるとともに、フィルタエレメントの他端の近傍に第２の口を備えており、
第１の口と第２の口とをバイパス管で連結し、このバイパス管に、第２の口から第１の口へ余剰塗料を強制的に流す流れ発生機構を介設することを特徴とする。

請求項２に係る発明では、流れ発生機構は、ベンチュリ作用で流れを発生させるベンチュリ部であることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、ベンチュリ部は、第１のメイン管路及び第２のメイン管路と、これら第１及び第２のメイン管路の間をつなぎメイン管路よりも細い内径をもつ絞り管路と、この絞り管路又はこの絞り管路の近傍に連結され負圧を生ずる負圧管路とを備えており、第２のメイン管路は、第１の口に接続されるとともに、負圧管路は、第１のメイン管路に向け傾斜して配置されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、流れ発生機構は、電動ポンプであることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、第１の口４４からダーテイ室３７に入った塗料は、その大部分がフィルタエレメント３５を通過して塗料出口２８に向かって流れ、塗料の残部は、フィルタエレメントの一端３５ａの近傍から他端３５ｂの近傍に向かって流れ、第２の口２７からバイパス管２５に入り、再度、第１の口４４に入る。このような作用によって、ダーテイ室に一様な塗料の流れを形成することができる。

ダーテイ室に一様な塗料の流れを形成できれば、フィルタエレメントの一部に塗料カスなどの堆積が進んで、その一部に目詰まりを起こすという心配はない。フィルタエレメントにおいて、局所的な目詰まりの発生が抑えられるので、フィルタエレメントの交換頻度を下げて、フィルタエレメントの寿命を延ばすことができる。

請求項２に係る発明では、流れ発生機構は、ベンチュリ作用で流れを発生させるベンチュリ部であるので、ベンチュリ部で塗料が通過するときに発生する負圧を利用して、フィルタエレメントの他端にある塗料を、第１の口を介してフィルタエレメントの一端に戻すことができる。ベンチュリ部には動力は不要であり、新たな動力を用いることなく簡便な構造で塗料を戻すことができるので、装置費用の上昇を抑えることができる。

請求項３に係る発明では、ベンチュリ管の内径が小径から大径に拡大する位置（内径変化位置）に負圧管を配置したので、塗料の吸引力を増大させて、塗料の循環効率を増大させることができる。

請求項４に係る発明では、流れ発生機構は、電動ポンプであるので、ポンプの回転数を制御することにより最適な条件で塗料を循環させる。例えば、塗装時以外でも、ダーテイ室内で塗料を循環させることによって、ダーテイ室内における塗料溜まりの発生を防止できる。従って、好ましいろ過条件を長期間にわたり維持することができる。
また、塗料の循環率を最適値に設定することが容易である。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は
符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る塗装用ろ過装置を備える塗装設備の構成図であり、塗装設備１０は、上流側から下流側に、順に、塗料供給ポンプ１１と、塗料カスなど塗料に混入している異物をろ過する塗装用ろ過装置１２と、ワークの所定位置を塗装する塗装ロボット１３と、が配置されている。塗装ロボット１３のアーム先端部１４には塗布ガン１５が装着されている。

塗料供給ポンプ１１と塗装用ろ過装置１２の間には、塗料通路としての１次管１７が連結されるとともに、この１次管１７と塗装用ろ過装置１２との間にはＴ字継手１９が介在されている。Ｔ字継手１９は、一方の口２１とこの一方の口２１に対向する他方の口２２と、一方及び他方の口２１、２２と略９０°の角度で配置する第３の口２３とを備え、一方の口２１に１次管１７を連結し、他方の口２２にろ過前の塗料を取り入れる塗装用ろ過装置１２の塗料入口２４を連結し、第３の口２３にバイパス管２５の他端２５ｂを連結し、このバイパス管２５の一端２５ａに余剰塗料が放出される塗装用ろ過装置１２の第２の口２７を連結した。
ろ過後の塗料を取り出す塗装用ろ過装置１２の塗料出口２８に２次管３１を連結する。この２次管３１は、ロボットアームの先端部１４まで延設され塗布ガン１５に連結される。図中、３２ａ〜３２ｄは、管を口に固定するホースバンドである。

図２は本発明に係る塗装用ろ過装置の要部断面図であり、塗装用ろ過装置１２は、ケース体３４と、このケース体３４の内部に設け塗料をろ過するフィルタエレメント３５と、このフィルタエレメント３５が取り付けられ、ケース体３４を上方から塞ぐとともにろ過前後の塗料入口２４及び塗料出口２８を有する蓋部材３６とを備える。
そして、ケース体３４の内部をフィルタエレメント３５で仕切ることによってダーテイ室３７とクリーン室３８を形成した。

塗料入口２４は、ダーテイ室３７と連通している。また、塗料出口２８は、出力継手３９を介して２次管３１と連通している。
蓋部材３６には、フィルタエレメント３５を固定する環状の係合部材４１及び細棒部材４２を介して下方から円筒状のフィルタエレメント３５が取り付けられている。蓋部材３６は、上方から環状の蓋保持部材４３を介してケース体３４にねじこむことにより取り付けられている。

フィルタエレメント３５は、中心軸を鉛直方向上下に配置した筒状の部材であり、筒状の部材の内側にクリーン室３８が形成され、筒状の部材の外側とケース体３４の間にダーテイ室３７が形成される。

ダーテイ室３７は、フィルタエレメントの他端３５ｂとしての下端部の近傍にダーテイ室３７から余剰塗料を取り出す第２の口２７を備えるとともに、フィルタエレメントの一端３５ａとしての上端部の近傍に余剰塗料をダーテイ室３７に戻す第１の口４４を備えている。本実施例において、第１の口４４とダーテイ室３７にろ過する塗料が入る塗料入口２４とは共通の口である。

第１の口４４と第２の口２７とをバイパス管２５で連結し、このバイパス管２５に、第２の口２７から第１の口４４へ余剰塗料を強制的に流す流れ発生機構４７を介設する。
流れ発生機構４７は、第１の口４４に入力継手４９を介して連結したＴ字継手１９に形成されている。具体的には、Ｔ字継手１９には、ベンチュリ部４８が形成されており、このベンチュリ部４８は、ダーテイ室３７にろ過前の塗料が入る塗料入口２４に接続されている。このＴ字継手１９の詳細を次図で説明する。

図３は本発明に係る塗装用ろ過装置のベンチュリ部を説明する断面図であり、
Ｔ字継手１９に備えられているベンチュリ部４８は、第１のメイン管路５１及び第２のメイン管路５２と、これら第１及び第２のメイン管路５１、５２の間をつなぎメイン管路５１、５２よりも細い内径をもつ絞り管路５３と、この絞り管路５３又はこの絞り管路５３の近傍に連結され負圧を生ずる負圧管路５４とを備えている。

負圧管路５４は、第１のメイン管路５１に向け傾斜して配置される傾斜負圧管路５５を含み、この傾斜負圧管路５５には鉛直方向上下に形成した鉛直負圧管路５６を介して第３の口２３につながっている。つまり、Ｔ字継手１９には、内部にベンチュリ部４８が備えられている。

ここで、ベンチュリ部４８とは、流体の流れを絞ることによって、絞り管路５３の流速を増加させ、第１及び第２のメイン管路５１、５２に較べて絞り管路５３に低い圧力を発生させる機構である。

傾斜負圧管路５５は、Ｔ字継手１９の斜め下方から斜め上方に形成され、負圧管路５４の上部５４ｔを貫通して絞り管路５３の近傍と連通した断面円形の細穴である。
傾斜負圧管路５５を形成するためには、ドリルＤなどの工具で絞り管路５３の近傍まで穴ｈを形成し、この穴ｈに鋼球Ｂを圧入して塞ぐことにより形成する。
なお、傾斜負圧管路５５を絞り管路５３に連通させることは差し支えない。

図２に戻って、ベンチュリ部４８は、塗料入口２４に接続されているので、ベンチュリ部４８で塗料が通過するときに発生する負圧を利用して、フィルタエレメントの他端３５ｂにある塗料を、第２の口２７から流出させ、第１の口４４を介してフィルタエレメントの一端３５ａに戻すことができる。すなわち、新たな動力を用いることなく簡便な構造で塗料を戻すことができ、ダーテイ室３７内における塗料の滞留を防止して、ダーテイ室３７内に一様な塗料の流れを発生させることができる。一様な塗料の流れを発生させることで、フィルタエレメント３５に局所的な目詰まりの発生が抑えられるので、フィルタエレメントの交換頻度を下げて、フィルタエレメント３５の寿命を延ばすことができる。
併せて、部品点数の増加が抑えられ、装置費用の上昇を抑えることができる。

また、第２のメイン管路５２は、第１の口（図２の４４参照）に接続されるとともに、負圧管路５４に備えられている傾斜負圧管路５５は、第１のメイン管路５１の側に傾斜して配置されている。傾斜負圧管路５５を付設することにより、余剰塗料の流れをより円滑にすることができる。余剰塗料の流れがより円滑となるので、ダーテイ室３７内の塗料を一層効率良く循環させることができる。

以上に述べた塗装用ろ過装置の作用を次に述べる。
図４は塗装用ろ過装置の作用を説明する実施例図及び比較例図である。
（ａ）において、実施例を説明する図であり、ダーテイ室３７は、フィルタエレメントの一端３５ａ及び他端３５ｂの近傍に第１の口４４及び第２の口２７を備え、第１の口４４と第２の口２７とをバイパス管２５で連結するとともに、このバイパス管２５に、第２の口２７から第１の口４４へ余剰塗料を強制的に流す流れ発生機構４７を介設する。

第１の口４４からダーテイ室３７に入った塗料は、その大部分がフィルタエレメント３５を通過して塗料出口２８に向かって流れ、塗料の残部は、フィルタエレメントの一端３５ａの近傍から他端３５ｂの近傍に向かって流れ、第２の口２７からバイパス管２５に入り、再度、第１の口４４に入る。このような作用によって、ダーテイ室３７に塗料の流れを形成することができる。

ダーテイ室３７に一様な塗料の流れを形成できれば、フィルタエレメント３５の一部に塗料の堆積が進んで、その一部に目詰まりを起こすという心配はない。フィルタエレメント３５において、局所的な塗料による目詰まりが抑えられるので、フィルタエレメント３５の交換の間隔を長くして、フィルタエレメント３５の寿命を延ばすことができる。

（ｂ）において、比較例を説明する図であり、ダーテイ室３７Ｂは、フィルタエレメントの一端３５ａの近傍に塗料入口２４を兼ねる第１の口４４Ｂを備えている。ダーテイ室３７Ｂに入った塗料は、塗料出口２８に遠い側の部位３５ｂよりも塗料出口２８に近い側の部位３５ａに多く流れる。このため、塗料出口２８に近い側の部位３５ａに位置するフィルタエレメント３５には、遠い側の部位３５ｂに位置するフィルタエレメント３５よりも多くの塗料カスなどの異物が堆積する。

このため、塗料入口２４から遠い部位３５ｂに較べてフィルタエレメントに目詰まりが発生し易い。フィルタエレメント３５に局部的な目詰まりが発生すると、フィルタエレメント３５のろ過能力が低下し、フィルタエレメント３５の交換頻度を上げる必要がある。

この他、粘性の高い塗料がケース体３４の下方に沈降するなどにより、ダーテイ室３７によどみが発生する。よどみによって、塗料の粘性が高くなる。例えば、よどみがメタリック光輝材により構成されている場合には、フィルタエレメント３５の目詰まりに加えて、塗装品質に悪影響を与えていた。

この点、本発明では、バイパス管２５を設けるとともに、このバイパス管２５に流れ発生機構４７を介設させたので、塗料の流れを形成することができ、ダーテイ室３７内においてよどみを解消することができる。ダーテイ室３７内のよどみが解消されるので、フィルタエレメント３５の一部に塗料の堆積が進み、局所的に目詰まりが起ることもない。局所的な塗料カスなどによるフィルタエレメント３５の目詰まりが抑えられるので、フィルタエレメント３５の交換までの期間を長くして、フィルタエレメント３５の寿命を延ばすことができる。

フィルタエレメント３５が配置されているダーテイ室３７において、塗料に一様な流れを形成することによって、塗料に含まれる比重の高い光輝材や顔料によるよどみが生ずることはない。仮に、よどみが生ずると、塗料の粘度が増大し、その部位でフィルタエレメント３５に目詰まりが起り易くなり、塗布品質不良の原因にもなるが、本発明によれば、このような不具合を解消することができる。

図５は図２の別実施例図であり、図２と異なる点は、バイパス管２５に設けられ第２の口２７から塗料を吸引して第１の口に戻す流れ発生機構４７には、電動ポンプ６１が利用されていることにある。流れ発生機構４７は、電動ポンプ６１と、この電動ポンプ６１の回転数を制御する制御部６２と、この制御部６２に接続され塗料入口２４の近傍に設ける第１流量センサ６３及びバイパス管２５に介在させる第２流量センサ６４と、を備える。

流れ発生機構４７に、電動ポンプ６１を利用したので、電動ポンプ６１の回転数を制御することにより最適な条件で塗料を循環させる。そうすれば、塗装時以外でも、ダーテイ室３７内で塗料を循環させることによって、塗料の溜まりの発生を防止できる。従って、好ましいろ過条件を長期間にわたり維持することができ、フィルタエレメント３５の寿命を長くすることができる。
また、塗料の循環率を最適値に設定することが容易となる。
なお、ケース体３４に設ける第１の口４４と塗料入口２４は共通の口にしたが、別の位置に設けることは差し支えない。

図６は図３の別実施例図であり、図３と異なる点は、傾斜負圧管路５５を省略し、鉛直方向上下向きに形成した負圧管路５４が絞り管路５３に連結されていることにある。傾斜負圧管路を省くことにより、Ｔ字継手１９の費用低減を図ることができる。

尚、本発明に係る塗装用ろ過装置は、実施の形態では自動車の塗装ラインに適用したが、自動車に限定されることなく、他の機械装置、電気、電子部品、一般家電製品などを対象とする塗布ラインに利用することは差し支えない。

本発明は、自動車の塗装設備に好適である。

本発明に係る塗装用ろ過装置を備える塗装設備の構成図である。 本発明に係る塗装用ろ過装置の要部断面図である。 本発明に係る塗装用ろ過装置のベンチュリ部を説明する断面図である。 塗装用ろ過装置の作用を説明する実施例図及び比較例図である。 図２の別実施例図である。 図３の別実施例図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。 図７の作用図である。

符号の説明

１２…塗装用ろ過装置、２４…塗料入口、２５…バイパス管、２７…第２の口、３４…ケース体、３５…フィルタエレメント、３５ａ…フィルタエレメントの一端、３５ｂ…フィルタエレメントの他端、３７…ダーテイ室、３８…クリーン室、４４…第１の口、４７…流れ発生機構、４８…ベンチュリ部、５１…第１のメイン管路、５２…第２のメイン管路、５３…絞り管路、５４…負圧管路、６１…電動ポンプ。

Claims (4)

1. ケース体の内部に塗料をろ過するフィルタエレメントを設け、このフィルタエレメントで前記ケース体の内部を仕切ることによってダーテイ室とクリーン室を形成した塗装用ろ過装置において、
   前記ダーテイ室は、前記フィルタエレメントの一端の近傍に第１の口を備えるとともに、前記フィルタエレメントの他端の近傍に第２の口を備えており、
   前記第１の口と前記第２の口とをバイパス管で連結し、
   このバイパス管に、前記第２の口から前記第１の口へ余剰塗料を強制的に流す流れ発生機構を介設することを特徴とする塗装用ろ過装置。
2. 前記流れ発生機構は、ベンチュリ作用で流れを発生させるベンチュリ部であることを特徴とする請求項１記載の塗装用ろ過装置。
3. 前記ベンチュリ部は、第１のメイン管路及び第２のメイン管路と、これら第１及び第２のメイン管路の間をつなぎ前記メイン管路よりも細い内径をもつ絞り管路と、この絞り管路又はこの絞り管路の近傍に連結され負圧を生ずる負圧管路とを備えており、
   前記第２のメイン管路は、前記第１の口に接続されるとともに、前記負圧管路は、前記第１のメイン管路に向け傾斜して配置されていることを特徴とする請求項２記載の塗装用ろ過装置。
4. 前記流れ発生機構は、電動ポンプであることを特徴とする請求項１記載の塗装用ろ過装置。

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