JP2010005533A - 環状パターン噴霧スプレーガン - Google Patents

Abstract

【課題】 環状噴霧ノズルを使用したスプレーガンの噴霧ノズルに起こる塗料付着を改善し、長時間の使用によっても安心して使用でき、塗装不良を生じない
【解決手段】 先端部に塗料弁をもつパイプ状の塗料通路とその周囲に空気通路を形成する空気パイプを有し、後部の操作本体部から塗料及び圧縮空気を供給して先端の霧化装置より噴霧する内面塗装用スプレーガンにおいて、先端部の霧化装置は、噴霧軸の中心より周囲に開口する塗料噴出口を形成するノズル、噴出口から噴出する塗料に対して前方に拡開する環状空気口を形成する空気ノズル、空気口の前方に噴出流を遮断し周囲に拡散させる偏向板を設け、空気ノズルの軸方向位置を可変として環状空気口の隙間を調整可能とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、噴霧ノズルにより噴出する塗料等を霧化し、環状の噴霧パターンを形成する噴霧装置の塗料付着を防止したスプレーガンに関する。

圧縮空気を用いて塗料を霧化し、塗装面を形成するためのエアスプレーガンは仕上げ面の均一性、広範囲な被塗装物、塗料に対応できるため各分野において広く使用されている。このような噴霧塗装のなかで圧縮空気を塗料に衝突させて噴霧化する際、より広い範囲で噴霧化を行うことが可能な環状ノズルによって均一微細な粒子が得られるスプレーガンがある。

この種の噴霧ノズルは一般的に環状の塗料噴出口を設け、これと同心の環状空気口からの圧縮エアーを噴出させ、塗料との衝突によって微粒化し、空気流に載せて被塗装物に向けて噴霧するものである。中心から塗料を噴霧するスプレーガンと異なり円周状の噴出口をもつことから、広い面積で圧縮空気との衝突が可能で微細な霧化ができ、塗装面の仕上がり品質が高い長所を有している。

塗料噴出口は円周状に小さな噴出口を多数開ける方法や、円周状のスリットを形成してその隙間から周囲に噴射する方法が用いられ、さらに必要によって円周面と角度をもった噴出口とすることで噴霧方向を変化させるなど、いくつかの例が知られている。同様に霧化用の圧縮空気を噴射する空気口も形成されるが、構造的にはスリットによる場合が多く、必要によってスリットを形成する一方の面に溝を形成することで噴出方向や量を調整することなどが知られている。

スリットによる環状の隙間を構成することは、構造的に多数の孔を円周状に形成するよりも容易とされ、スリットの隙間調整によって開口の面積を変更して空気量を調整することが容易であることや、テーパによって中心軸方向に広がる角度を容易に設定でき、噴霧後の微粒子を前方に指向させることが可能なためこの種の噴霧ノズルの多くがこのようなスリットを使用している。

以上のように環状に噴霧された塗料粒子は、その周囲に配置された被塗装物に塗装される場合を除き、多く塗装用のスプレーガンが、霧化された環状の噴霧パターンに、圧縮空気の噴射により前方への方向成分を与え、被塗装物に向かうように構成されている。したがって噴霧パターンは噴霧ノズルの先端部分を包み込むように流れることになる。

この時の噴霧パターンは、噴霧ノズルの構成により与えられる噴霧の方向による他、塗装の条件によって、環状のまま被塗装物に到達したり、中心部に吸い寄せられて塗料粒子が集まり円形の噴霧パターンを形成するようになる。いずれにせよ噴霧ノズルの中心先端部は噴霧の中に置かれることになる。

特開平５−３４５１５２号公報実公昭５８−３０５９６号公報特公平２−２０３０２号公報

前述のように周囲に噴霧される環状もしくは円形のパターンを形成する噴霧ノズルの場合、その先端が噴霧された塗料粒子に囲まれた状態で塗装がおこなわれ、中心部に巻き込まれた塗料粒子が付着すると、徐々に堆積し、ついには剥がれることによって粗い粒子となって被塗装物に付着し塗装不良を起こすことになる。この種の塗料付着は、いつ起こるか判らないため作業者に嫌われる現象で、結局のところ使用することができないことになる。特に噴霧パターンの大きさを小さく設定した場合には塗料粒子の巻き込みにより付着が生じやすくスプレーガンとして改善が要求されている。

本発明はこのような環状噴霧ノズルを使用したスプレーガンの噴霧ノズルに起こる塗料付着を改善し、長時間の使用によっても安心して使用でき、塗装不良を生じない構成とすることが課題である。

環状もしくは円周上に多数の開口を設けた塗料噴出口と、その塗料噴出口の後方に同心の環状霧化空気口を設けた噴霧ノズルと、この噴霧ノズルの前方に噴霧軸を中心に外径とほぼ同じ円筒形で、先端が円錐形もしくは球状の噴霧頭を設け、噴霧頭の長さは外径より前方に延ばしたものとする。またこの噴霧頭は先端を円筒状のまま開口させても良い。

前記噴霧頭は、噴霧ノズルと着脱可能としたり、環状霧化空気口に供給する空気通路と、前記噴霧頭内部より先端側に開口する吐出口とを接続する通路を設けて空気を流すように構成することもできる。

本発明によれば、環状に噴射された塗料が同じく環状に噴射された圧縮空気によって周囲に噴霧されると共に前方に向かう噴霧粒子群が、中心部の形成された前方に延びる噴霧頭によって中心部に巻き込まれること無く、かつ噴霧頭と粒子群の間に形成された随伴気流によって噴霧頭の外面に付着することなく前方に送られる。このため噴霧ノズルへの塗料付着が防止され、長時間の使用に対しても好適な塗装を継続することができる。

したがって付着によって起こる粗い塗料粒子の飛散から塗装不良を防止するために、定期的に作業を中断して清掃をする作業者の負担や、生産性の低下を防止し、効率のよい品質の高い塗装作業を継続して行うことが可能で、特に自動塗装において効果を上げることができる。

また噴霧頭の交換ができるようにすれば、塗装条件が変わり、噴霧粒子の流れによって付着の状況が変化した場合でも、最適な状況が得られる噴霧頭に交換することができ、条件ごとに多くの噴霧ノズルを用意する必要がなく、最小限の対応でよい。選択が適切でなく付着が認められた場合であっても、噴霧頭のみを外して交換することですばやく対応でき、洗浄する場合も噴霧ノズルを交換する必要が無くなる。

図１は本発明の一実施例を示すスプレーガンの全体構造を示している。スプレーガンは自動ガンの例を示し、本体１の先端側に霧化装置３が取り付けられている。霧化用の圧縮空気はピストン４の作動により空気弁５が開き、空気通路６より通路１３を介して先端の霧化装置３に送り込まれる。前記空気弁５の後退によってニードル弁２３が後退し、その先端に設けられた塗料ノズル３１を開口して塗料の噴出が行われる。この種の自動スプレーガンを作動させる細部の構造は周知であり、本発明を限定するものではないので詳細な説明は省略する。

図２は先端部の霧化装置３を部分的に拡大表示している。霧化装置３は、中心に塗料パイプ２１の先端にとりつけられた塗料ノズル３１、その外側に空気パイプ２２の先端に設けられた空気キャップ３２が同心状に配置されている。塗料ノズルの内側中心には、前記の通り先端が当接離開するニードル弁２３が設けられ、出口側が偏向板３５のボス部３４に開けられた塗料出口通路３３にねじ込まれている。該塗料出口通路３３よりボス部３４外側周面に向けて開口する噴出口３６が放射状に多数設けられ、塗料ノズル３１から出た塗料はこの噴出口３６から放射状に噴出する。パッキン３７は塗料出口通路３３からの漏洩防止を図って取り付けられている。

噴出口３６が開口するボス部外周は、該噴出口３６の開口端直前で終端するテーパ面３８を形成し、前記空気キャップ３２の内周前端に前記テーパ面３８に沿って形成した内テーパ面３９との間で環状の隙間を形成して空気ノズル４０としている。両テーパ面の隙間によって構成される空気ノズル４０からは、円環状で前方に向かって広がる空気流が噴出され、前記隙間は空気キャップ３２と一体の前記空気パイプ２２を固定する位置によって調節される。この調整位置は上記に限らず、偏向板３５と塗料ノズル３１のねじ込み位置によっても調整できる等、既存の設計技術での対応は自由である。

噴出口３６から放射状に出た塗料はその後部中心側から噴出する圧縮空気によって霧化され偏向板３５のテーパ面４２に沿って外周に向かい周囲に噴霧される。このとき噴霧流は外側に広がりながら徐々に前方に流れ、やがてほぼ前方に向かう方向成分が主となって被塗装物に向けて噴霧される。この噴霧流は偏向板３５の形状角度は勿論のこと、圧縮空気の噴射条件によっても異なり、これによってパターン形状が決定される。

前記偏向板３５には前方の噴霧頭４１が着脱可能に設けられている。図２の例は偏向板３５の外径より円筒状に延び、先端で円錐形に収束する形状を採っている。全体の長さは円筒部４３を含めて、前記外径より大きく構成している。これによって円筒部で随伴気流が生成され噴霧頭４１表面への塗料付着が防止される。

図３の例は先端を球状にしているが、先端部への巻き込み状況から円筒部４３をより長くしている。さらに図４は先端まで円筒状とし、先端部を開口させている。この場合は円筒部の長さを比較的大きく採っているため、噴霧流の速度が空気抵抗で遅くなっており、塗料粒子自体も分散しているため噴霧流による巻き込みがなく、開口部４４の中心から吸込まれた空気が外周側から流れ出る気流によって塗料付着は防止される。

さらに別の例として図４に示すように、霧化用空気の通路となる前記偏向板から開口部に通じる空気路４５を形成し、わずかな空気を開口部４４先端から流すことによって、確実に塗料付着を防止することもできる。図の例では先端が開口する形状のため吐出口が兼用されるが図２や図３のように先端がふさがれている場合は、前方に噴出する吐出口を適度に開けることでも対応できる。

本発明の一実施例を用いたスプレーガンの全体構造を示す断面図。 図１のスプレーガン本体先端部に設けた霧化装置の部分を拡大表示した断面図。 他の霧化装置の実施例を示す断面図。 その他の霧化装置の実施例を示す断面図。

符号の説明

１ ガン本体
３ 霧化装置
４ ピストン
５ 空気弁
６ 空気通路
１３ 通路
２１ 塗料パイプ
２２ 空気パイプ
２３ ニードル弁
３１ 塗料ノズル
３２ 空気キャップ
３３ 塗料出口通路
３４ ボス部
３５ 偏向板
３６ 噴出口
４１ 噴霧頭
４３ 円筒部
４４ 開口部
４５ 空気路

Claims (4)

1. 環状もしくは円周上に多数の開口を設けた塗料噴出口と、その塗料噴出口の後方に同心の環状霧化空気口を設けた噴霧ノズルと、該噴霧ノズルの前方に噴霧軸を中心に噴霧ノズルとほぼ同じ外径の円筒形で、先端が円錐形もしくは球状の噴霧頭を設け、該噴霧頭は外径より長く前方に延びている環状パターン噴霧スプレーガン。
2. 環状もしくは円周上に多数の開口を設けた塗料噴出口と、その塗料噴出口の後方に同心の環状霧化空気口を設けた噴霧ノズルと、該噴霧ノズルの前方に噴霧軸を中心に噴霧ノズルとほぼ同じ外径の円筒形で、先端が開口する中空の噴霧頭を設け、該噴霧頭は外径より長く前方に延びている環状パターン噴霧スプレーガン。
3. 前記噴霧頭は、噴霧ノズルと着脱可能とした請求項１又は請求項２の環状パターン噴霧スプレーガン。
4. 前記環状霧化空気口に供給する空気通路と、前記噴霧頭内部より先端側に開口する吐出口とを接続する通路を設けた請求項１又は請求項２の環状パターン噴霧スプレーガン。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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