JP2009136840A - 多液混合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】供給する各液体が他方の供給路側へ流入する不具合を防止ないし抑制するとともに、洗浄時には、洗浄液や混合液が他方の供給路側へ流入し難い構成とした多液混合装置を提供する。
【解決手段】本発明の多液混合装置は、複数の液体を混合する混合機４０と、前記混合機４０に前記液体を供給するための複数の供給路５０，６０と、を備え、前記混合機４０は、各液体が混合される混合部４１と、前記複数の供給路５０，６０から供給を受けた各液体をそれぞれ別個に前記混合部４１に誘導する複数の誘導部４２ａ，４２ｂとを備え、前記誘導部４２ａ，４２ｂは、それぞれ屈曲した誘導路４３ａ，４３ｂからなることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、多液混合装置に関するものである。

多液混合タイプの塗装機として、塗料と、この塗料を硬化させるための硬化剤とを混合機に供給し、ここで混合された混合液を、当該混合機に供給路を介して接続されたスプレイガンから吐出させる構成としたものがある。このような塗装機においては、塗料と硬化剤とを混合した混合液は所定時間が経過すると硬化が始まるため、当該塗装機において硬化した固形物により目詰まりを生じさせる場合がある。

そこで、このような多液混合タイプの塗装機においては、所定のタイミングで洗浄フローを行うものがある。このような洗浄フローとして、特許文献１においては、スプレイガンの吐出弁を開放させると共に、洗浄液用制御弁を開放動作させ、これにより混合機内及び混合機からスプレイガンまでの供給路に溜まっていた混合液をスプレイガンから吐出させると共に、洗浄液を混合機側へ供給し、当該洗浄液も供給路を介してスプレイガンから吐出させるものとしている。
特開２００４−１５４６４０公報

ところで、上記のような混合機を含む多液混合タイプの塗装機においては、混合機内において、供給された塗料と硬化剤とが誘導路を経て混合されるが、この際、供給された塗料と硬化剤とが、直線状の誘導路を経て同一直線上で混合するものが一般的である。ところが、このように供給された塗料と硬化剤とを直線状の誘導路を経て混合する構成では、洗浄を行う際、塗料供給路側から洗浄液を供給する場合には硬化剤供給路側に当該洗浄液や排出予定の混合液が流入するおそれがあり、逆に硬化剤供給路側から洗浄液を供給する場合には塗料供給路側に当該洗浄液や排出予定の混合液が流入するおそれがある。このような流入が生じると、目詰まりが生じる一因となる他、洗浄液と塗料、或いは洗浄液と硬化剤が反応して、塗料ないし硬化剤が変質してしまう場合がある。

一方で、塗料供給路側ないし硬化剤供給路側に硬化剤ないし塗料が流入しないように、供給口に逆流弁を設ける場合がある。その場合も、上記洗浄時に例えばエアパージによる高圧洗浄を行うと、当該高圧エアにより逆流弁が浮動し、逆流弁が有効に機能しない場合がある。そうすると、逆流弁に逆らって洗浄液や混合液が流入し、上記と同様に、目詰まりが生じる一因となる他、洗浄液と塗料、或いは洗浄液と硬化剤が反応して、塗料ないし硬化剤が変質してしまう場合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、供給する各液体が他方の供給路側へ流入する不具合を防止ないし抑制するとともに、洗浄時には、洗浄液や混合液が他方の供給路側へ流入することを防止ないし抑制することで、信頼性の高い多液混合装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の多液混合装置は、複数の液体を混合する混合機と、前記混合機に前記液体を供給するための複数の供給路と、を備え、前記混合機は、各液体が混合される混合部と、前記複数の供給路から供給を受けた各液体をそれぞれ別個に前記混合部に誘導する複数の誘導部とを備え、前記誘導部は、それぞれ屈曲した誘導路からなることを特徴とする。

このような多液混合装置によると、混合機において、複数の供給路から供給を受けた各液体をそれぞれ別個に混合部に誘導する誘導部を備えるものとしたため、誘導部の誘導途上において各液体が混合するおそれがないものとなり、混合部において確実に混合を行うことが可能となる。また特に各誘導部を屈曲した誘導路にて構成したことにより、例えば洗浄時において、一方の供給路から洗浄液を供給する場合にも、屈曲した誘導路を経て混合部に洗浄液が供給されるため、高圧で供給される洗浄液や混合液（以下、洗浄液等とも言う）が他の誘導部に流入するおそれもなく、ひいては他の供給路側に洗浄液等が流入する不具合も効果的に防止ないし抑制することが可能となる。つまり、誘導路が屈曲してなることにより洗浄液が混合部を介して他の供給路に到達し難いものとなっているのである。また、本発明では、上記のような流入の不具合が生じないため、洗浄時には高圧のエアパージにより当該洗浄を行うことが可能で、当該多液混合装置の洗浄を確実に行うことが可能となり、ひいては目詰まり等の装置不良の発生が極めて生じ難いものとなる。

本発明の多液混合装置において、前記誘導部は、前記誘導路の一方の端部がそれぞれ前記混合部に連結されてなり、他方の端部がそれぞれ異なる前記供給路に連結されてなるものとすることができる。
このように屈曲した誘導路の一方の端部がそれぞれ混合部に連結され、他方の端部がそれぞれ異なる供給路に連結される構成とした場合、それぞれの液体が屈曲部分を介して混合部に誘導されることとなる。したがって、洗浄時には、例えば供給路から供給した洗浄液が確実に混合部側へ誘導され、他方の供給路側へ流入される不具合が一層生じ難いものとなる。

前記誘導部は、Ｌ字状の誘導路からなるものとすることができる。
このようなＬ字状の誘導路により、上記のような洗浄時における洗浄液の他方の供給路側への流入が一層確実に防止されることとなる。

また、前記誘導部は、前記供給路から前記液体の供給を受ける導入部と、前記導入部から供給を受けた前記液体を前記混合部に導出する導出部とを備え、前記導入部には、導入した液体の逆流を抑止するバルブが設けられているものとすることができる。
このように液体の逆流を抑止するバルブが設けられた構成においても、例えば他方の供給路から洗浄液を供給するような場合には、当該バルブに逆らって、洗浄液や混合液が供給路内に流入し得る場合がある。
ところが、上記本発明のように誘導部を屈曲した誘導路にて構成することで、屈曲部分において他方の供給路側への圧力を抑止することが可能となり、その結果、混合部を経てバルブに到達する洗浄液の圧力が低減されるため、上記のようにバルブに逆らって、洗浄液や混合液が供給路内に流入する不具合が生じ難いものとなる。

また、前記誘導部は、前記供給路から前記液体の供給を受ける導入部と、前記導入部から供給を受けた前記液体を前記混合部に導出する導出部とを備え、前記導入部における前記液体の導入方向と、前記導出部における前記液体の導出方向とが略９０°異なるものとすることができる。
このように液体の導入方向と液体の導出方向とが略９０°異なる構成では、上記のような供給路への洗浄液等の流入を確実に防止することが可能となる。つまり、Ｌ字状等の略直角な屈曲構成とした場合には、供給路への洗浄液等の流入を確実に防止することが可能となるのである。

本発明の多液混合装置によれば、供給する各液体が他方の供給路側へ流入する不具合を防止ないし抑制することができるとともに、洗浄時には、洗浄液や混合液が他方の供給路側へ流入する不具合を防止ないし抑制でき、信頼性の高い構成を提供することが可能となる。

以下、本発明の多液混合装置を二液塗装機に適用した一実施形態について図面を参照して説明する。図１は二液塗装機１００の概略構成を示すブロック図、図２は二液塗装機１００が備える混合装置（多液混合装置）２の構成を示す断面図、図３は混合装置２の側面図、図４は混合装置２が備える混合機４０の構成を示す断面図、図５は混合機４０の側面図、図６は混合機４０の上面図である。

図１において、第１液供給源（第１液供給手段）１は、第１液となる塗料（主剤）を混合装置２側へ供給するものであり、塗料を収容するタンクやその塗料を圧送するポンプを備えて構成されている。また、第２液供給源（第２液供給手段）３は、塗料を硬化させるための第２液としての硬化剤を混合装置２側へ供給するものであり、硬化剤を収容するタンクやその硬化剤を圧送するポンプを備えて構成されている。

第１液供給源１に接続された第１液供給路４は、第１液用制御弁５及び第１液用流量計６を介して混合装置２の一方の入口に接続され、また、第２液供給源３に接続された第２液供給路７は、第２液用制御弁８及び第２液用流量計９を介して混合装置２の他方の入口に接続されている。なお、本実施形態では、第１液たる塗料（主剤）としてはウレタン系樹脂を用い、第２液たる硬化剤としてはイソシアネート化合物を主体にキシレン、ベンゼンの溶剤と添加剤で構成されたものを用いている。

洗浄液供給源１０は、洗浄液である例えばシンナ等を混合装置２側へ供給するものであり、洗浄液を収容するタンクやその洗浄液を圧送するポンプを備えて構成されている。洗浄液供給源１０に接続された洗浄液供給路１１は、途中で２本に分岐されている。一方の洗浄液供給路１１は、洗浄液用制御弁１２を介して、第１液供給路４において第１液用制御弁５と第１液用流量計６との間の接続点４ａに接続されている。もう一方の洗浄液供給路１１は、洗浄液用制御弁１３を介して、第２液供給路７において第２液用制御弁８と第２液用流量計９との間の接続点７ａに接続されている。第１液用流量計６及び第２液用流量計９は、各供給路４，７を流れる液体の流量を例えば０．１ｍｌずつカウントし、そのカウントごとにパルス信号（検出信号）を後述する制御装置（制御手段）２０に出力するようになっている。

混合装置２は、図２及び図３に示すように、複数の液体（つまり第１液及び第２液）を混合する混合機４０と、混合機４０に各液体を供給するための複数の供給路５０，６０とを備えている。なお、供給路５０，６０は連結継手（連結手段）５１，６１内に形成され、連結継手５１，６１は、一方の端部が混合機４０の導入口（導入部）４４ａ，４４ｂに連結され、他方の端部が第１液供給路４，第２液供給路７に連結されている（図１参照）。

混合機４０は、図４ないし図６にも示すように、実質的に第１液及び第２液の各液体が混合される混合部４１と、供給路５０，６０から供給を受けた各液体をそれぞれ別個に混合部４１に誘導する複数の誘導部４２ａ，４２ｂとを備えている。混合部４１は、誘導部４２ａ，４２ｂの導出口（導出部）４５ａ，４５ｂと連なり、当該導出口４５ａ，４５ｂから導出された各液体がここで混合され、混合液としての塗装剤となる。

一方、誘導部４２ａ，４２ｂは、上述した通り、その一方の端部である導出口４５ａ，４５ｂにおいて各々が混合部４１に連なり、他方の端部である導入口４４ａ，４４ｂにおいて各々が異なる供給路５０，６０に連結されている。したがって、導入口４４ａ，４４ｂを介して供給路５０，６０から供給を受けた各液体を、独立して別個に混合部４１まで誘導することが可能とされている。また、誘導部４２ａ，４２ｂが具備する誘導路４３ａ，４３ｂは、それぞれ略直角に屈曲した構成を有し、いわゆるＬ字管が組み合わされた構成を有している。このように誘導路４３ａ，４３ｂがＬ字状をなすことで、導入口４４ａ，４４ｂにおける各液体の導入方向（図２左右方向）と、導出口４５ａ，４５ｂにおける各液体の導出方向（図２上下方向）とが略９０°異なることとなる。なお、図２に示すように、導入部４４ａ，４４ｂには、導入した液体の逆流を抑止するバルブ５５，６５が設けられ、ここではボール式のチェックバルブが採用されている。

また、混合機４０の出口側、つまり混合部４１の出口側には混合液導出路７０が連結され、具体的には混合液導出路７０を有した連結継手７１が、混合部４１と、ドレン弁１４までの連結路１９（図２参照）とを連結している。

図２に戻り、上記混合機４０を有する混合装置２の出口側にはドレン弁１４が設けられ、このドレン弁１４に混合液供給路１５とドレンパイプ１６とが接続されている。混合液供給路１５の先端には吐出手段を構成するスプレイガン１７が接続され、ドレンパイプ１６の先端は廃液用容器１８に臨んでいる。ドレン弁１４は三方弁で、通常は、混合装置２側と混合液供給路１５とを連通させ、ドレンパイプ１６側は閉鎖している。

なお、本実施形態の二液塗装機１００は、電源スイッチ３５を備えており、作業者が当該電源スイッチ３５の開閉操作を行うことで、二液塗装機１００への作動電力の供給を実行することが可能とされている。

二液塗装機１００の作動を司る制御装置２０は、例えばマイクロコンピュータにより構成されていて、制御プログラムを有している。この制御装置２０には、入力キー（入力手段）３３からの入力信号や、第１液用流量計６及び第２液用流量計９の検出信号（測定信号）が入力されるようになっており、制御装置２０は、それらの信号及び制御プログラムに基づき、第１液用制御弁５、第２液用制御弁８、洗浄液用制御弁１２，１３、ドレン弁１４の開閉を制御すると共に、アラーム２１を制御する機能を有している。

以下、制御装置２０の制御内容について説明する。
スプレイガン１７を使用している通常の状態では、制御装置２０は、第１液となる塗料と第２液となる硬化剤を、入力キー３３から入力される値によって予め設定された混合比となるように、第１液用制御弁５と第２液用制御弁８とを交互に開閉する。第１液用制御弁５が開放されることに伴い、第１液供給源１から塗料が第１液供給路４を通して混合装置２に供給され、また、第２液用制御弁８が開放されることに伴い、第２液供給源３から硬化剤が第２液供給路７を通して混合装置２に供給される。このとき、制御装置２０は、第１液用流量計６の検出信号に基づき塗料の供給量を計測し、また、第２液用流量計９の検出信号に基づき硬化剤の供給量を計測する。混合装置２に供給された塗料と硬化剤はこの混合装置２において混合され、スプレイガン１７を吐出操作することに基づき、その混合液が、ドレン弁１４及び混合液供給路１５を通してスプレイガン１７から吐出される。

制御装置２０は、常にスプレイガン１７の吐出操作を停止してからの経過時間を計測している。その経過時間は、例えば第１液用流量計６及び第２液用流量計９のうち、最後の検出信号が停止してからの時間を計測する。その経過時間が、予め設定されたポットライフ時間（１時間）に達すると、制御装置２０は、アラーム２１を動作させて、ポットライフ時間が経過したことを作業者に報知する（洗浄報知機能）。

作業者がそのアラーム２１による報知を聞くと、手動操作により洗浄動作を行う。その洗浄動作としては、洗浄液用制御弁１２，１３を開放させると共に、ドレン弁１４をドレンパイプ１６側が開放するように切り替える。すると、洗浄液供給源１０から洗浄液が、一方の洗浄液供給路１１を通して第１液供給路４に供給され、また、他方の洗浄液供給路１１を通して第２液供給路７に供給され、それぞれ混合装置２側に供給される。混合装置２内において混合された混合液は、洗浄液に押されてドレンパイプ１６から廃液用容器１８に排出される。また、第１液供給路４に供給された洗浄液及び第２液供給路７に供給された洗浄液は、混合装置２内を通ってドレンパイプ１６から廃液用容器１８に排出される。これに伴い、第１液供給路４の接続点４ａから混合装置２までの間、第２液供給路７の接続点７ａから混合装置２までの間、及び混合装置２内からドレン弁１４までの間が洗浄液にて洗浄される。さらに、スプレイガン１７を吐出操作することで、混合液供給路１５及びスプレイガン１７内の混合液を排出させる（洗浄実行機能）。なお、エアパージバルブを介してエア供給源を接続し、洗浄液の供給とともに圧縮エアの供給を行うものとしても良い。

本実施形態の二色塗装機１００は以上のような構成を有しているが、当該二色塗装機１００によると以下のような作用効果が奏される。
まず、混合装置２の混合機４０において、供給路５０，６０から供給を受けた各液体（第１液及び第２液）をそれぞれ別個に混合部４１に誘導する誘導部４２ａ，４２ｂを備えるものとしたため、誘導部４２ａ，４２ｂの誘導途上において各液体が混合するおそれがないものとなり、混合部４１において確実に混合を行うことが可能となる。

また、特に各誘導部４２ａ，４２ｂを屈曲した誘導路４３ａ，４３ｂにて構成したことにより、洗浄時において一方の供給路５０（６０）から洗浄液を供給する場合にも、屈曲した誘導路４３ｂ（４３ａ）を経て混合部４１に洗浄液が供給されるため、高圧で供給される洗浄液や第１液と第２液の混合液が他の誘導路４３ａ（４３ｂ）に流入する不具合が生じ難いものとなっている。したがって、他方の供給路６０（５０）側に洗浄液や混合液が流入することを防止ないし抑制でき、当該他方の供給路６０（５０）において第１液（主剤）が硬化したり変質したりする不具合が非常に生じ難いものとなとなっている。つまり、誘導路４３ｂ（４３ａ）が略直角に屈曲してなるため、洗浄液が混合部４１を介して他の供給路６０（５０）に到達することが極めて生じ難いのである。

そして、上記のような他方の供給路６０（５０）への洗浄液の流入が生じないため、洗浄時には高圧のエアパージを伴って当該洗浄を行うことが可能とされている。その結果、当該多液混合装置２の洗浄を確実に行うことが可能となり、目詰まり等の装置不良の発生も極めて生じ難いものとなっている。

また、本実施形態では、屈曲した誘導路４３ａ，４３ｂの一方の端部（導出口４５ａ，４５ｂ）がそれぞれ混合部４１に連結され、他方の端部（導入口４４ａ，４４ｂ）がそれぞれ異なる供給路５０，６０に連結される構成となっている。したがって、第１液及び第２液が誘導路４３ａ，４３ｂの屈曲部分を介して混合部４１に誘導されることとなり、洗浄時には、例えば供給路５０，６０から供給した洗浄液が確実に混合部４１側へ誘導され、他方の供給路６０，５０側へ流入する不具合が一層生じ難いものとなる。つまり、独立した誘導路４３ａ，４３ｂの導入口４４ａ，４４ｂから導出口４５ａ，４５ｂまで、各液体が他に逸れたり漏れたりすることなく、独立して確実に混合部４１へ誘導される構成とされている。

さらに、本実施形態では、液体の逆流を抑止するバルブ５５，６５が設けられているが、一方の供給路５０（６０）から供給される洗浄液が他方の供給路６０（５０）側へ及ぶことがないものとなっているため、当該洗浄液によりバルブ６５（５５）が浮動する不具合が生じ難いものとなっている。つまり、バルブ５５，６５に逆らって、洗浄液や混合液が供給路５０，６０内に流入する不具合が生じ難いものとなっているのである。なお、この場合、チェックバルブのスプリングが変形する等の機械的な不具合も生じ難いものとされている。

なお、特に本実施形態では、水性二液混合塗料の塗装機として用いることが適している。水性二液混合塗料の場合、主剤の洗浄液は水、硬化剤の洗浄液は有機溶剤とすることができ、それぞれの洗浄液はお互いに反応するものが用いられるが、一方の供給路から供給される洗浄液が他方の供給路に流入するとゲル化し易いため、この場合、本実施形態の構成を採用することが特に好ましいものとなる。

以上、本発明の一実施の形態を示したが、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、次のように態様も本発明に含まれる。
例えば、ポットライフ時間が経過して洗浄を行う必要があると判断された場合に、アラーム２１における報知を行うばかりでなく、制御装置２０により、供給路を強制的に洗浄するものであっても良い。

また、第１液（塗料）と第２液（硬化剤）を混合装置２へ供給する場合、それらを交互に混合装置２へ供給して混合する方式に限られず、第１液と第２液を定められた流量で連続的に混合装置２へ供給して混合する方式であっても良い。

また、本発明は、第１液（塗料）と第２液（硬化剤）のみを混合させるものに限られず、これらに第３液も混合させるものにも適用できる。混合する液体としては、塗料に限らず、接着剤などの他の液体でも良い。

本実施形態の二液塗装機の全体構成を示すブロック図。 二液塗装機が備える混合装置の構成を示す断面図。 混合装置の側面図。 混合装置が備える混合機の構成を示す断面図。 混合機の側面図。 混合機の上面図。

符号の説明

２…混合装置（多液混合装置）、１０…洗浄液供給源（洗浄液供給手段）、１５…混合液供給路（供給路）、１７…スプレイガン（吐出手段）、２０…制御装置（制御手段）、４０…混合機、４１…混合部、４２ａ，４２ｂ…誘導部、４３ａ，４３ｂ…誘導路、４４ａ，４４ｂ…導入口（導入部）、４５ａ，４５ｂ…導出口（導出部）、５０，６０…供給路、５５，６５…バルブ、１００…二液塗装機

Claims (5)

1. 複数の液体を混合する混合機と、
   前記混合機に前記液体を供給するための複数の供給路と、を備え、
   前記混合機は、各液体が混合される混合部と、前記複数の供給路から供給を受けた各液体をそれぞれ別個に前記混合部に誘導する複数の誘導部とを備え、前記誘導部は、それぞれ屈曲した誘導路からなることを特徴とする多液混合装置。
2. 前記誘導部は、前記誘導路の一方の端部がそれぞれ前記混合部に連結されてなり、他方の端部がそれぞれ異なる前記供給路に連結されてなることを特徴とする請求項１に記載の多液混合装置。
3. 前記誘導部は、Ｌ字状の誘導路からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の多液混合装置。
4. 前記誘導部は、前記供給路から前記液体の供給を受ける導入部と、前記導入部から供給を受けた前記液体を前記混合部に導出する導出部とを備え、
   前記導入部には、導入した液体の逆流を抑止するバルブが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の多液混合装置。
5. 前記誘導部は、前記供給路から前記液体の供給を受ける導入部と、前記導入部から供給を受けた前記液体を前記混合部に導出する導出部とを備え、
   前記導入部における前記液体の導入方向と、前記導出部における前記液体の導出方向とが略９０°異なることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の多液混合装置。

Images