JP2009148693A - Method and apparatus for degassing liquid coating - Google Patents
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Description
本発明は、気泡混じりの液体塗料から気泡を取り除く液体塗料の脱泡方法および液体塗料の脱泡装置に関するものである。 The present invention relates to a liquid paint defoaming method and a liquid paint defoaming apparatus for removing bubbles from a liquid paint mixed with bubbles.
従来、この種の脱泡装置として、高粘度の液状材料を貯留する容器と、容器内を減圧する真空減圧装置と、液状材料にガスを吹き込むと共に吹き込んだガスで液体材料を攪拌するためのガスボンベと、を有するものが知られている(特許文献1参照)。この脱泡装置では、吹き込んだガスにより液体材料の流動性を向上させ液体材料の攪拌を促進する一方、真空減圧装置により容器内を減圧して、最終的に液状材料中の気泡(ガス)を膨張させ浮上させる(脱泡)ようになっている。
このような従来の脱泡装置では、液体材料を貯留した容器を収容する真空減圧装置が必要になり、設備が大がかりになる問題があった。また、例えば、揮発性の高い溶媒を用いた液体材料の場合、減圧により溶媒の蒸発が促進されて、濃度や粘度が変化してしまう問題があった。 In such a conventional defoaming device, a vacuum decompression device that accommodates a container in which a liquid material is stored is required, and there is a problem that the facility becomes large. Further, for example, in the case of a liquid material using a highly volatile solvent, there has been a problem that evaporation of the solvent is promoted by the reduced pressure, and the concentration and viscosity change.
本発明は、簡単な装置構成で、液体塗料に混入している気泡を効率よく取り除くことができる液体塗料の脱泡方法および液体塗料の脱泡装置を提供することをその課題としている。 An object of the present invention is to provide a liquid paint defoaming method and a liquid paint defoaming apparatus capable of efficiently removing bubbles mixed in the liquid paint with a simple apparatus configuration.
本発明の液体塗料の脱泡方法は、移動方向の後方に向かって狭窄となるような導液部を構成した攪拌羽根を有する攪拌スクリューを用い、攪拌スクリューにより、気泡混じりの液体塗料を攪拌し、導液部で気泡を凝集し浮上させることを特徴とする。 The method of defoaming a liquid paint according to the present invention uses a stirring screw having a stirring blade that constitutes a liquid introduction portion that becomes narrower toward the rear in the moving direction, and stirs the liquid paint mixed with bubbles with the stirring screw. In the liquid introduction part, bubbles are aggregated and floated.
本発明の液体塗料の脱泡装置は、液体塗料を貯留する容器と、容器に浸漬される攪拌スクリューと、攪拌スクリューを回転させる駆動機構と、を備え、攪拌スクリューは、移動方向の後方に向かって狭窄となるような導液部を構成した攪拌羽根を有していることを特徴とする。 The defoaming device for a liquid paint of the present invention comprises a container for storing the liquid paint, a stirring screw immersed in the container, and a drive mechanism for rotating the stirring screw, and the stirring screw is directed rearward in the moving direction. It has the stirring blade which comprised the liquid introduction part which becomes narrow and narrow.
これらの構成によれば、気泡混じりの液体塗料を攪拌スクリューで攪拌すると、液体塗料は、攪拌羽根(導液部)を通過し、気泡は、導液部にて圧縮され凝集して徐々に大きくなってゆく。十分に大きくなった液体塗料中の気泡は、液面上に浮き上がり脱泡される。このように、導液部を構成した攪拌羽根により液体塗料を攪拌するだけで脱泡を行うことができるため、装置構成を簡単にすることができると共に液体塗料中の気泡を簡単に脱泡することができる。 According to these configurations, when the liquid paint mixed with bubbles is stirred with the stirring screw, the liquid paint passes through the stirring blade (liquid introduction part), and the bubbles are compressed and aggregated in the liquid introduction part and gradually become larger. It will become. Bubbles in the liquid paint that have become sufficiently large float on the liquid surface and are defoamed. In this way, since the defoaming can be performed simply by stirring the liquid paint with the stirring blades constituting the liquid introduction part, the apparatus configuration can be simplified and bubbles in the liquid paint can be easily defoamed. be able to.
上記の液体塗料の脱泡方法において、攪拌羽根が、対向配置した2枚の羽根板で構成されていることが、好ましい。 In the above defoaming method of the liquid paint, it is preferable that the stirring blade is composed of two blade plates arranged to face each other.
同様に、液体塗料の脱泡装置において、攪拌羽根が、対向配置した2枚の羽根板で構成されていることが、好ましい。 Similarly, in the defoaming device for liquid paint, it is preferable that the stirring blade is composed of two blade plates arranged to face each other.
また、液体塗料の脱泡装置において、2枚の羽根板は、狭窄となる角度をもって配置した2枚の平板で構成されていることが、好ましい。 In the liquid paint defoaming apparatus, the two blades are preferably composed of two flat plates arranged at a narrowed angle.
これらの構成によれば、導液部を構成した攪拌羽根を2枚の羽根板で構成しているため、攪拌羽根を簡単に形成することができる。 According to these structures, since the stirring blade which comprised the liquid introduction part was comprised by the two blade plates, the stirring blade can be formed easily.
上記の液体塗料の脱泡方法において、攪拌羽根が、筒状体で構成されていることが、好ましい。 In the above defoaming method of the liquid paint, it is preferable that the stirring blade is formed of a cylindrical body.
同様に、液体塗料の脱泡装置において、攪拌羽根が、筒状体で構成されていることが、好ましい。 Similarly, in the defoaming device for a liquid paint, it is preferable that the stirring blade is composed of a cylindrical body.
また、液体塗料の脱泡装置において、筒状体は、円錐台形状に形成されていることが、好ましい。 In the liquid paint defoaming apparatus, the cylindrical body is preferably formed in a truncated cone shape.
これらの構成によれば、導液部を構成した攪拌羽根を筒状体で構成しているため、攪拌羽根を簡単に形成することができると共に、気泡を効率良く凝集させることができる。 According to these structures, since the stirring blade which comprised the liquid introduction part is comprised with the cylindrical body, while being able to form a stirring blade easily, a bubble can be aggregated efficiently.
上記の液体塗料の脱泡方法において、筒状体の移動方向の後端部が、穴開き板で閉塞されていることが、好ましい。 In the liquid paint defoaming method, it is preferable that the rear end portion in the moving direction of the cylindrical body is closed with a perforated plate.
同様に、液体塗料の脱泡装置において、筒状体の移動方向の後端部が、穴開き板で閉塞されていることが、好ましい。 Similarly, in the liquid paint defoaming device, it is preferable that the rear end portion in the moving direction of the cylindrical body is closed with a perforated plate.
これらの構成によれば、大きくなった気泡は、穴開き板においてさらに圧縮されるため、凝集がさらに促進される。 According to these structures, since the enlarged bubbles are further compressed in the perforated plate, aggregation is further promoted.
上記の液体塗料の脱泡方法において、攪拌羽根は、移動方向に対し後部が上向きとなるように傾斜していることが、好ましい。 In the above defoaming method of the liquid paint, it is preferable that the stirring blade is inclined so that the rear part is directed upward with respect to the moving direction.
同様に、液体塗料の脱泡装置において、攪拌羽根は、移動方向に対し後部が上向きとなるように傾斜していることが、好ましい。 Similarly, in the defoaming device for a liquid paint, it is preferable that the stirring blades are inclined so that the rear part faces upward with respect to the moving direction.
これらの構成によれば、導液部で大きくなった気泡は、液体塗料の液面に向かって放出されるため、気泡の液面への浮上を促進することができ、脱泡時間を短縮することができる。 According to these configurations, since the bubbles that have become large in the liquid introduction part are released toward the liquid surface of the liquid paint, the bubbles can be promoted to the liquid surface and the defoaming time can be shortened. be able to.
上記の液体塗料の脱泡装置において、攪拌スクリューは、攪拌羽根を周方向に複数有していることが、好ましい。 In the liquid paint defoaming device, the stirring screw preferably has a plurality of stirring blades in the circumferential direction.
これらの構成によれば、一度に複数箇所で気泡を大きくすることができるため、脱泡時間をさらに短縮することができる。 According to these configurations, since the bubbles can be enlarged at a plurality of locations at a time, the defoaming time can be further shortened.
上記の液体塗料の脱泡装置において、容器の底部と上部とを連通する循環流路と、循環流路に介設して、容器の底部から容器の上部に液体塗料を送液する循環ポンプと、を更に備えたことが、好ましい。 In the liquid paint defoaming device, a circulation channel that communicates the bottom and the top of the container, a circulation pump that is interposed in the circulation channel and feeds the liquid paint from the bottom of the container to the top of the container, It is preferable to further include
この構成によれば、例えば、液体塗料が、溶媒と沈殿し易い顔料とから成る場合であっても、脱泡を行いながら溶媒と顔料との混合を促進することができる。 According to this configuration, for example, even when the liquid paint is composed of a solvent and a pigment that easily precipitates, the mixing of the solvent and the pigment can be promoted while defoaming.
以下、添付の図面を参照して、本発明の第1実施形態に係る脱泡装置を利用した塗装システムについて説明する。この塗装システムは、ワーク表面の摩擦係数を高めるべく、アルミナ等の顔料を含む水性の液体塗料をワークにスプレー式で塗装するものであり、液体塗料を貯留する塗料タンク(タンクユニット)は、溶媒に対する顔料の投入時等により生ずる気泡を脱泡する機能を有している。 Hereinafter, a coating system using a defoaming apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this coating system, in order to increase the coefficient of friction on the workpiece surface, an aqueous liquid paint containing a pigment such as alumina is applied to the work by spraying. The paint tank (tank unit) for storing the liquid paint is a solvent. It has a function of defoaming bubbles generated when a pigment is added to the.
図1に示すように、塗装システム1は、液体塗料を貯留すると共に攪拌・脱泡機能を有するタンクユニット2と、液体塗料をワークWに対してスプレー式で塗装する塗装ユニット3と、送液往流路31および送液返流路32を有し、タンクユニット2と塗装ユニット3とを接続する送液流路4と、から構成されている。
As shown in FIG. 1, a coating system 1 includes a tank unit 2 that stores liquid paint and has a stirring and defoaming function, a
塗装ユニット3は、ワークWを収納する塗装ケース11と、塗装ケース11内に収納され、ワークWに液体塗料を噴き付けるスプレーノズル12と、スプレーノズル12に連なり液体塗料と圧縮エアーを混合する気―液混合部13と、を有している。気―液混合部13には、タンクユニット2に連なる送液流路4が接続されると共にコンプレッサ等に連なるエアー流路(図示省略)が接続されている。塗装ユニット3は、供給された圧縮エアーにより、送液された液体塗料を霧状にして、スプレーノズル12を介してワークWに噴き付ける。
The
タンクユニット2は、液体塗料を貯留する上面開放型の容器21と、容器21に浸漬して液体塗料を攪拌すると共に混入している気泡bを凝集して脱泡する攪拌機構22と、を有している。容器21は、ステンレス等により有底円筒状に形成されており、その上部には送液返流路32が接続され、底部には送液往流路31が接続されている。
The tank unit 2 includes an
攪拌機構22は、容器21に浸漬して液体塗料を攪拌する攪拌スクリュー23と、攪拌スクリュー23の駆動源となるモータ24と、攪拌スクリュー23およびモータ24を支持すると共に容器21の蓋体を兼ねる支持フレーム25と、を有している。詳細は、後述するが、攪拌スクリュー23は、液体塗料を攪拌すると共に混入している気泡bを凝集させる複数の攪拌羽根26を有している。モータ24は、ギヤードモータ等で構成されており、攪拌スクリュー23を低速で回転させる。
The stirring mechanism 22 is immersed in the
送液流路4は、上流端を容器21の底部に接続すると共に下流端を気―液混合部13の流入ポートに接続した送液往流路31と、上流端を気―液混合部13の流出ポートに接続すると共に下流端を容器21に接続した送液返流路32と、送液往流路31および送液返流路32の間に介設したバイパス流路33と、から構成されている。送液往流路31には、液体塗料をタンクユニット2から塗装ユニット3に送液すると共に、液体塗料を容器21の底部から上部に送液して循環させる送液ポンプ(循環ポンプ)34が介設されている。送液ポンプ34は、高粘性流体である液体塗料を送液および循環すべくモーノポンプやトロコイドポンプで構成されている。
The liquid feed flow path 4 has an upstream end connected to the bottom of the
バイパス流路33は、送液流路4をショートカットして容器21内の液体塗料を循環させる循環流路35を構成するものであり、上流端が送液往流路31の送液ポンプ34より下流側に介設された分岐バルブ36に接続され、下流端が送液返流路32に介設された合流部37に接続されている。なお、容器21から分岐バルブ36までの送液往流路31と、バイパス流路33と、合流部37から容器21までの送液返流路32と、により請求項にいう循環流路35が構成されており、また、タンクユニット2と、循環流路35と、により請求項にいう脱泡装置38が構成されている。
The
塗装時には、分岐バルブ36を塗装ユニット3側に切り替えて、送液ポンプ34を駆動することで、液体塗料の塗装ユニット3への送液を行うようになっている。また、攪拌・脱泡時には、分岐バルブ36をバイパス流路33側に切り替えて、送液ポンプ34を駆動することで、液体塗料を循環するようになっている(詳細は、後述する。)。
At the time of painting, the
次に、図2を参照して、本発明の中核を成す攪拌スクリュー23について詳細に説明する。上記したように、攪拌スクリュー23は、複数の攪拌羽根26と、各攪拌羽根26を固定すると共に攪拌スクリュー23の回転中心となる回転軸41と、有している。回転軸41は、先端が容器21の底部付近に位置するよう鉛直方向に延在しており、モータ24の主軸に直結またはカップリングを介して連結されている。なお、回転軸41は、攪拌羽根26の取付けおよび軽量化を考慮し、円筒状に形成されていることが好ましい。複数の攪拌羽根26は、回転軸41を中心に螺旋を描くように固着されている。より具体的には、8個の攪拌羽根26は、回転軸41に対し軸方向に均等配置され且つ周方向に均等配置(90°ピッチ)されるようにして取付けられている(図2(a)参照)。
Next, with reference to FIG. 2, the
各攪拌羽根26は、一方の端部を回転軸41に固定され、回転軸41に対して直交するように径方向に延在する上下2枚の羽根板42で構成されている。2枚の羽根板42は、所定の角度を在して対向配置した上板43および下板44から構成されており、それぞれ平板で形成されている。上板43および下板44は、断面方向において、移動方向(回転方向)の前部が広く、後部が狭くなるように対面しており、両板43,44の間隙には、移動方向(回転方向)の後方に向かって狭窄となるような導液部45が構成されている。また、2枚の羽根板42は、攪拌スクリュー23の回転により導液部45に流入した液体塗料が上向きに流出するように、全体として後部が斜め上向きとなるように傾いて配設されている。すなわち、上板43は、移動方向の前部より後部が高くなる角度(水平に対し前下がり)を有して配設されており、一方、下板44は、上板43の傾斜角度より急角度に配設されている(図2(b)参照)。これにより、攪拌羽根26が回転(円運動)すると、液体塗料を上方に押上げる力が作用し、容器21内の液体塗料には、中心部で上昇し、周縁部で下降する対流が生じる。よって、顔料と溶媒(水)との混合が促進される。
Each stirring
次に、攪拌スクリュー23(脱泡装置38)による攪拌・脱泡動作について説明する。この装置では、攪拌スクリュー23をモータ24で回転させて液体塗料を攪拌および脱泡する(詳細は、後述する。)と同時に、分岐バルブ36をバイパス流路33側に切り替えた状態で、送液ポンプ34を駆動して、容器21の底部にある液体塗料を、循環流路35を介して容器21の上部に送液し、沈殿しがちな顔料を均一に混合できるようにしている。すなわち、液体塗料の脱泡動作と、溶媒と顔料との混合動作(攪拌動作)と、を同時に行うようにしている。
Next, the stirring and defoaming operation by the stirring screw 23 (defoaming device 38) will be described. In this apparatus, the agitating
攪拌動作に着目した場合、攪拌スクリュー23を回転させると、各攪拌羽根26は、回転方向前方にある気泡b混じりの液体塗料を、上板43および下板44との間に取り込む。攪拌羽根26は回転方向の後方に向って狭窄となるように導液部45が形成されているため、取り込まれた気泡b混じりの液体塗料は、攪拌羽根26の後方に移動するにつれて圧縮される。ここで、液体塗料に混入している気泡bは、導液部45での圧縮に伴って互いに凝集(接近)し、気泡b同士が衝突合体して大きな気泡bとなる。大きくなった気泡bは、浮力を増し、導液部45からいくぶん上方に放出され浮上する。液体塗料に混入している気泡bは、これを繰り返すことで、徐々に大きな気泡bとなり液体塗料に対する浮力が増加し、液面に到達した気泡bは、液面上で崩壊することで脱泡される。
When attention is paid to the stirring operation, when the stirring
以上の構成によれば、攪拌スクリュー23で液体塗料を攪拌すると、液体塗料に混入している気泡bは、導液部45に凝集され、衝突することで大きな気泡bとなり、液体塗料の液面に浮上して崩壊する。したがって、攪拌スクリュー23で顔料と溶媒を均一に混合させるように通常行う攪拌動作だけで、液体塗料に混入している気泡bを簡単に脱泡することができる。試験結果によれば、静置した気泡b混じりの液体塗料の脱泡に必要な所要時間は約12時間であった(一般的な攪拌スクリューで攪拌した場合も同じ)が、本実施形態の攪拌スクリュー23で攪拌すると、その所要時間が約8時間に短縮された。
According to the above configuration, when the liquid paint is agitated by the
次に、図3を参照して、本発明の第2実施形態にかかる攪拌スクリュー23ついて説明する。なお、重複記載を避けるべく、第1実施形態と異なる部分のみ記載する。本実施形態に係る攪拌スクリュー23は、第1実施形態の羽根板42に代えて、円錐台形状に形成された複数の筒状体51と、筒状体51を回転軸41に取付けるためのロッド状の取付部材52と、で構成されている。
Next, with reference to FIG. 3, the stirring
各取付部材52は、一端が回転軸41に対して直交するように固着されており、他端には、筒状体51が取付けられている。4本の取付部材52は、回転軸41を中心に螺旋を描くように固着されており、各取付部材52は、回転軸41に対し軸方向に均等配置され且つ周方向に均等配置(90°ピッチ)されるように取付けられている(図3(a)参照)。筒状体51は、断面方向において、移動方向(回転方向)の前部が広く、後部が狭い導液部45になるように取付部材52に接続されており、後端部は、複数の放出孔53を有する穴開き板54で閉塞されている。また、配設された筒状体51の断面方向において、上方に位置する上母線は、移動方向の前方より後方が高くなる角度を有して配設されているため、下方に位置する下母線は、上母線の傾斜角度より急角度になっている(図3(b)参照)。これにより、攪拌時における液体塗料の対流が促進される。また、第1実施形態と同様に、この攪拌により液体塗料に混入している気泡bは、導液部45で凝集され、気泡b同士が衝突合体を繰返し、大きな気泡bとなって液面に浮上して脱泡される。特に、本実施形態では、導入部45で気泡bが凝集され、さらに放出孔51においても気泡bが凝集されるため、よりいっそう気泡bが大きくなり、脱泡が促進される。
Each
以上の構成によれば、第1実施形態と同様に、攪拌スクリュー23で顔料と溶媒を均一に混合させるように通常行う攪拌動作だけで、液体塗料に混入している気泡bを簡単に脱泡することができる。
According to the above configuration, as in the first embodiment, the bubble b mixed in the liquid paint can be easily defoamed only by the stirring operation that is normally performed so that the pigment and the solvent are uniformly mixed by the stirring
なお、攪拌羽根26の数量および形状は、液体塗料中の気泡bを効率よく凝集することができれば、第1実施形態および第2実施形態に限定されるものではない。例えば、攪拌羽根26の上板43および下板44は、断面方向において下方に反った形状であってもよい。同様に、筒状体51においても、全体として反った湾曲形状としてもよい。
The number and shape of the
21…容器 23…攪拌スクリュー 24…モータ 26…攪拌羽根 34…送液ポンプ 35…循環流路 38…脱泡装置 42…羽根板 45…導液部 51…筒状体 54…穴開き板
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記攪拌スクリューにより、気泡混じりの液体塗料を攪拌し、前記導液部で前記気泡を凝集し浮上させることを特徴とする液体塗料の脱泡方法。 Using a stirring screw having a stirring blade that constitutes a liquid introduction part that becomes narrow toward the rear in the moving direction,
A method of defoaming a liquid paint, wherein the liquid paint mixed with bubbles is stirred by the stirring screw, and the bubbles are aggregated and floated in the liquid introduction part.
容器に浸漬される攪拌スクリューと、
攪拌スクリューを回転させる駆動機構と、を備え、
前記攪拌スクリューは、移動方向の後方に向かって狭窄となるような導液部を構成した攪拌羽根を有していることを特徴とする液体塗料の脱泡装置。 A container for storing liquid paint;
A stirring screw immersed in a container;
A drive mechanism for rotating the stirring screw,
The said stirring screw has the stirring blade which comprised the liquid introduction part which becomes narrow toward the back of a moving direction, The defoaming apparatus of the liquid coating material characterized by the above-mentioned.
前記循環流路に介設して、前記容器の底部から前記容器の上部に液体塗料を送液する循環ポンプと、を更に備えたことを特徴とする請求項6ないし13のいずれかに記載の液体塗料の脱泡装置。 A circulation channel communicating the bottom and the top of the container;
14. The circulation pump according to claim 6, further comprising a circulation pump that is interposed in the circulation channel and feeds liquid paint from the bottom of the container to the top of the container. Defoaming device for liquid paint.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110301 |