JP2010005598A

JP2010005598A - 塗装ブース用スラッジ回収装置

Info

Publication number: JP2010005598A
Application number: JP2008171138A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Takahashi; 保夫高橋; Toru Kuwata; 透桑田; Nobuo Kito; 信雄木藤; Shuji Kamimoto; 修次神本; Koichi Toikawa; 浩一樋川; Keiichi Akagi; 圭一赤城
Original assignee: Anest Iwata Corp
Current assignee: Anest Iwata Corp
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2028-06-30
Also published as: JP5385558B2

Abstract

【課題】スラッジの回収に使用する遠心分離装置よりスラッジを取り出す際の作業の軽減化と容易化を図り、メンテナンスの時間を低減する
【解決手段】湿式塗装室の水槽に貯留される塗料スラッジを含んだ水を導入して遠心分離を行い、導入された水の浄化を行う遠心分離槽を備えた塗料スラッジ捕集装置において、遠心分離槽は、中心に処理水を導入し、浄化した水を排出するための開口部を有する蓋と、遠心分離によって遠心分離槽内に残留堆積する塗料スラッジを収容する容器を設け、該容器は複数に分割したスラッジ箱を円周上に配置し、個別に遠心分離槽内から取り出せる構成とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、処理水に塗料ミストを取り込んで捕集する湿式塗装ブースの処理水から塗料スラッジを分離し、そのスラッジを回収する装置に関するものである。

塗装作業場所においては、スプレーガンから噴射される塗料の余剰ミストを有効に捕集して作業環境を保全することが強く望まれ、そのために塗装ブースと称される排気装置が多用されている。その塗装ブースの一形態として、ファン等により塗装ブース内部に向かう気流を形成して余剰ミストを吸引するとともに、気流とは交差する方向にシャワー状に処理水を落下させたり、あるいは水膜を形成する等して水中に塗料ミストを取り込むようにした湿式塗装ブースと称されるものがある。

このような湿式塗装ブースでは、処理水中に取り込まれた塗料のミストがスラッジ化し、懸濁された状態で次第に汚染することになる。このためそのままで排水することができず、水槽に貯留した処理水を浄化して再利用することが行われている。塗料を取り込んで貯留される処理水の塗料スラッジは塗装量に比例して増加するため、貯留した処理水より塗料スラッジを分離し、水を浄化するとともにこれを湿式塗装室において再利用できるようにした塗料スラッジ捕集装置が使用されている。

図１は、これまでに使用されている塗料スラッジ回収装置を含む塗料ミスト捕集システムの一例を示す。通常湿式塗装ブースの下部には処理水を貯留する水槽が設けられ、一般的には処理水をポンプで吸引し、塗料ミストを捕集するために塗装ブースの水洗シャワーや水膜を形成するために必要なノズル等に送り込まれる。またポンプを使用せず、飛散する塗料ミストを吸引する時の気流によって水槽の処理水を吸引し、そのときに形成される水膜や処理水のミストを塗料ミストの捕集に利用する場合もある。

このように処理水を使用した塗装用ブースは、スラッジを固形化させずにコロイド状に凝集分離させ、ゲル化させて水槽底部に浮遊もしくは沈澱させるべく、適宜の塗料凝集剤が投入される。水槽１の底部には、沈澱した塗料スラッジを水とともに汲み出すための水中ポンプ３が配置され、水中ポンプ３から汲み出された水（塗料スラッジが分散された水）から塗料スラッジを分離捕集し、浄化した水を水槽１に還流させる塗料スラッジ捕集装置10が別途設けられている。本例による塗料スラッジ捕集装置１０は、遠心分離式循環水浄化装置を用い、遠心分離手段としての遠心分離槽11と該遠心分離槽11内に配された羽根12及び蓋20が、筐体14に組み込まれ取り付け部13を介して、ベルト，プーリ等の伝動機構15と電動機１6によって高速回転駆動される構成となっている。

水槽１と塗料スラッジ捕集装置10の間は、水中ポンプ３によって汲み出された水を遠心分離槽11内に導入するための配管21、その途中には流量を調整するための絞りバルブ22が配設されている。また、その水中ポンプ３との連結部分には分岐口５を設け、ポンプ３によって圧送すべき水を一部水槽内に噴出させることにより水槽１内に水流を生じさせ、塗料凝集剤を含んだ水と水面に落下してくる塗料ミストとを撹拌混合し、もって塗料スラッジの分散効果を高めるようにしている。遠心分離槽11の回転に伴ってスラッジが分離され、中心部分の浄化された水を水槽１に還流させるための配管23を設け、その流出口24は、遠心分離槽11内に、回転に伴って生ずる水流を効果的に受容できる方向に向けて配置されている。さらに遠心分離槽11からオーバフローした水を捕集して水槽１に戻すための配管25が、オーバフロー水を受容可能な筐体14内部の遠心分離槽11の側面部分に沿って設けた樋状部材17に接続され、これによっても捕集しきれずに遠心槽11と樋状部材17との間隙部分から溢出する水が筐体14の底部に貯まり、これが取り付け部13の軸受け部分に至るのを防止すべく、筐体14の底部と水槽１とを連絡する配管２７を設けることもある。

このような構成において、塗装ブースの作動時に塗装作業に伴ってシャワー状の水または水膜に塗料ミストが取り込まれ、これが水槽１に貯留されると、凝集剤の作用により塗料スラッジは固形化せずにコロイド状に凝集分離し、ゲル化して水槽１内に浮遊懸濁し、もしくは底部に沈澱する。このように塗料スラッジを含んだ処理水は水中ポンプ３によって汲み出され、配管21を介して遠心分離槽１１内に導入される。また、汲み出された塗料スラッジを含む水の一部は、分岐口５より水槽１内に戻され、これによって水槽１内に水流を生起させる。

遠心槽１内に導入されたスラッジを含む水は、高速回転する遠心分離槽11の作用によりスラッジと水とが分離され、スラッジは遠心分離槽11の内壁に付着する。一方、浄化された水は流出口24より配管に導入され、水槽１内に還流する。また、遠心分離槽11からオーバフローした水は配管25を介して水槽１に戻され、これによっても捕集しきれずに遠心分離槽11と樋状部材17との間隙部分より溢出し、筐体14の底部に至った水は、筐体14の底部と水槽１とを連絡するように設けた配管27を介して水槽１に戻される。

これまでの塗料スラッジ捕集装置において、遠心力を効果的に利用するための羽根12は、容器内に分離固着したスラッジを取り出しやすくするため、遠心分離槽11の蓋20に一体に取り付けられており、その蓋20は遠心槽本体と印篭構造を採るとともに両者間には封止用のＯリングも介挿され、かつ蓋20は遠心槽本体とボルト等を用いて緊締されるものであった。しかし、遠心分離槽11のメンテナンスすなわち塗料スラッジの除去，清掃に際しては、羽根12ごと蓋20を取り外す作業を伴うものとなるが、遠心分離槽11の作動によって水分と分離された塗料スラッジは遠心槽内壁および羽根12に圧縮された状態で固着し、蓋20や羽根12を堅く締め付けた状態で堆積しており、蓋20ないしは塗料スラッジを取り外すには少なからぬ困難が伴う。

塗料スラッジの取り外しの容易化を図る方法として、蓋20に取手を設け、作業の困難さを緩和する構成もあるが、それのみでは取り外しが容易は十分といえず、逆に蓋20は遠心槽11と一体になって高速回転されるものであるので、安全性の観点からすれば蓋の上面に凹凸があるのは好ましいことではない。また、遠心分離槽11によっては羽根12を有さない形態のものもあるが、そのような形態でも塗料スラッジの除去に困難が伴うのは勿論である。

このため、スラッジ取り出しや清掃に際しての操作性を高め、塗料ミスト捕集装置全体としての作業性を向上することを目的とし、前記蓋の取り外しの方向に付勢するための手段を設ける技術や、取り外しの方向にかかる抵抗を低減するための手段を設けるなどの工夫が提案されている。（特開平０７−１４４１９１号公報）
特開平０７−１４４１９１号公報

上記の改善によりスラッジの取り出しの容易化が図れたものの、遠心分離槽は高速回転にも問題ないように蓋とは同心に回転バランスが取れるように確実に取り付けられる必要があるため、いくつかのボルト等を用いた締結手段により固定されており、スラッジの取り外しの際は、これらの締結手段を外し、蓋と共に内部に堆積したスラッジを取り出し、スラッジのみを除去して清掃した後、再び正確に蓋を取り付ける作業が必要となっている。

これらの作業は、作業者にとって大きな負担であり、スラッジを取り出す時の重さは２０ｋｇを越えるほどにもなり、堆積したスラッジが少ないうちに取り出そうとすれば、その分取り外しや取り付けの作業が１日に数回必要になるなど、スラッジの除去の容易化が望まれている。

本発明は湿式塗装用ブースの処理水を遠心分離で浄化し、分離によって堆積したスラッジを遠心槽分離から取り出して、再び遠心分離装置を正常な状態で運転するに際し、作業の軽減化と容易化を図り、メンテナンスの時間を低減することによって、作業者の負担を少なく、作業における重量物取扱いの危険性を排除し、塗装工程における全体の生産性を高めることを課題とする。

湿式塗装室の水槽に貯留される塗料スラッジを含んだ水を導入して遠心分離を行い、導入された水の浄化を行う遠心分離槽を備えた塗料スラッジ捕集装置において、遠心分離槽は、中心に処理水を導入し、浄化した水を排出するための開口部を有する蓋と、遠心分離によって遠心分離槽内に残留堆積する塗料スラッジを収容する容器を設け、該容器は複数に分割したスラッジ箱を円周上に配置し、個別に遠心分離槽内から取り出せる構成とする。

前記円周上に配置した複数のスラッジ箱の少なくとも１つは、周側が中心側に対し同じか、もしくは小さい幅に形成し、中心部に移動可能とし、前記蓋の開口部から抜き出せるように構成する。これらのスラッジ箱は遠心分離槽内に設けた内容器に収めるようにしてもよい。

上記の構成によれば、複数に分割したスラッジ箱のうち一つを中心側に引き寄せ、開口部から取り出した後、他のスラッジ箱を空いたスペースを利用して、順次と中心の開口部から外に取り出すことができる。このため確実な固定手段で取り付けられた蓋を取り外してから、重い内容器を取り外すことなく、簡単にスラッジ箱を取り出して中のスラッジを取り出し廃棄することができる。

蓋を外し、スラッジ取り出し後に再び正しくセットする作業も必要なく、複数に分割することによってスラッジ箱の軽量化ができ、作業者の負担や重量物取り扱いによる危険性も軽減できることになる。またメンテナンス時間が大幅に削減でき、塗装作業に集中できるため生産効率を向上させることができる。

図１は、本発明を実施するにあたって使用される塗装用ブースの塗料スラッジ捕集装置の構成を一例として示している。前述の背景技術で記載したように、スラッジ捕集装置の主要な構成は同じであり、重複する部分の説明は、原則として省略する。本発明を特徴づける実施例は、スラッジ捕集装置のうち、遠心分離槽に係る構成であり、図２にその部分を取り出して断面図として示している。

遠心分離槽11には、内容器30が納められ、上部には蓋20をかぶせて、内容器30の上端に形成したフランジ31と共にボルト32によって一体に回転するように取り付けられる。このボルト32は円周上に均等に設けられ、回転のバランスが保たれるように設けられるが、遠心分離槽11の全体を回転させたときのバランスによっては、穴を開けたりバランスウエイトを設けたりする場合がある。前記内容器30は後述するスラッジ箱を収納するために設けられており、必ずしも必要としないが、定期的にメンテナンスをする際は遠心分離槽の本体から取り外すことで清掃の容易化が図れるなどの利点から設けている。
また蓋20には、前述のとおり、遠心分離槽内に処理水を導入する配管及び遠心分離によって浄化された水を水槽に還流させる配管が挿入される開口部18が中心に形成されている。開口部18の大きさは槽内に導入した処理水が有効に遠心分離できるようできるだけ小さくしている。

図３に示すように、内容器30には内周面に沿って多数に分割されたスラッジ箱８が嵌め込まれ、図４にその例を示すように、前記内周面と密着する側を底面35とし、中心側に延びる側面で囲い中心側が開いた舟形の箱で形成されている。配置されたスラッジ箱８の少なくとも１つは図3の左側のように周側と中心側が同じ幅、もしくは周側がわずかに小さい寸法で形成されている。その他のスラッジ箱は円周上に並べて配置するために、周側の底面が中心側に比べて長い円弧もしくは弦を持ち、開いた側が狭い扇形断面として、隣り合うスラッジ箱の側面が接するように構成している。図5は同じ幅のスラッジ箱８Aと、扇形のスラッジ箱８Dの例を立体図で示したものである。

スラッジ箱の配置は分割の方法によってもいくつかの方法が考えられるが、図３に示す例では平行面をもつスラッジ箱８Aとスラッジ箱８Bが対称する位置に配置され、これらと隣り合うスラッジ箱８Cは、隣り合う一方の側面37が前記平行面をもつスラッジ箱８Aと８Bの側面36と密接し、他方の側面38が回転する遠心分離槽11の中心を通る放射線上に位置し、さらにその他のスラッジ箱８Dは、中心を通る放射線上に側面39を持って配置されている。これらのスラッジ箱８Ｃと８Ｄはいずれも中心側が狭く、周側が広くなっていて、内容器の内周にぴったり収まるよう構成されている。したがって遠心分離槽の回転によってもその位置を移動させることなく安定し、中心部に導入された処理水から、遠心力で分離されたスラッジは、いずれかのスラッジ箱に入り、周側となる箱の底部より次第に堆積することになる。
図２に２点鎖線で示された羽根40は遠心分離槽の内部を仕切り、導入した処理水に効率よく遠心力を与えるものであるが、本発明の場合スラッジ箱の側面によって同様の機能が得られるため、省略することでも良い。

また各スラッジ箱には上部に折り曲げ部41を形成している。これによってスラッジ箱を遠心分離槽から取り出すときには、中心の開口部18から手を入れ、まず側面が平行になっているスラッジ箱８Aもしくは８Bの折り曲げ部41を中心側に引くことによって、図２に１点鎖線で示されるように傾斜させることができ、その状態から上方に引き上げれば開口部１８から取り外すことができる。

その後、取り出しによって生じた空間に他のスラッジ箱８Cを移動するようにすれば外周側の幅が広くなったスラッジ箱も隣のスラッジ箱に邪魔されることなく中心側に傾斜させ、同様に引き上げて取り出すことができる。図の例はスラッジ箱８Bも平行の側面で形成されているため、先に取り出すことができ、全体に余裕を持って他のスラッジ箱８C、８Dを移動させて取り出すことができる。分割数は取り出す場合に影響する開口部18の大きさにより選択することになるが、作業性から言えば、取り出せる範囲で少ない方が効果的といえる。

スラッジを取り出した後、再びセットする場合は、最後に平行の側面をもつスラッジ箱を差し込むようにすれば良く、最後に差し込むスラッジ箱の外周側になる角部を傾斜面42のように面取りをして差し込み易くすることによって、隙間無くぴったり組み合わすような場合でもセット容易になり作業性を高めることができる。
このように内部で分割されたスラッジ箱をばらして小さな開口部から取り出せるように構成することによって、分離槽11の蓋20を外してから、スラッジを含む内容器全体を取り出し、清掃後再び蓋を取り付ける作業が必要でなく、作業時間の大幅な軽減となる。

また製作する場合や内容器にセットする場合を考慮すると、スラッジ箱８C、スラッジ箱８Dは同じ大きさ形状にすることが望ましいが、もし同じものとして、平行の側面をもつスラッジ箱以外のスラッジ箱の両側面を同じ角度で形成した場合は、図３に斜線部Ｓで示す部分が隙間として残ることになる。しかし内周側の側面が互いに密接する状態であれば、スラッジ箱の外に堆積するスラッジはほんのわずかであり、内容器にスラッジ箱を収納するよう構成すれば、これらのスラッジは内容器に残り、メンテナンスの際に簡単に清掃することで対応ができる。

尚、Ｓ部は実験で図5に示すスラッジ箱のＥ面に付着することが分り、スラッジ箱とＳ部のスラッジが一緒になって取り出せるので、Ｓ部が隙間として残ったとしてもメンテナンス上は問題とならないことが判明した。更に実験では、スラッジ箱からスラッジを取り除く効率を高めるためスラッジ箱のＦ面、Ｇ面が無い形状でも十分にスラッジが遠心分離することが判明した。よってスラッジ箱の形状は四方を囲まれた箱状に限定せず、スラッジを除去しやすい口の開いたシンプルな形状としても良い。

本発明に使用されるスラッジ回収装置の全体を説明する構成図。回収装置の遠心分離槽を示す断面図。図２の遠心分離槽に配置されたスラッジ箱を示す平面図。図２のスラッジ箱を取り外す要領を説明する平面図。遠心分離槽に設置されるスラッジ箱の例を示す斜視図。

符号の説明

１水槽
３水中ポンプ
５分岐口
８スラッジ箱
１０スラッジ捕集装置
１１遠心分離槽
１２羽根
１3 取り付け部
１４筐体
１５伝動機構
１６モータ
１７樋状部材
１８開口部
20 蓋
21、23、25、27 配管
22 絞りバルブ
24 流出口
30 内容器
31 フランジ
32 ボルト
8A、8B、8Ｃ、8Ｄスラッジ箱
35 底面
36、37、38、39 側面
40 羽根
41 折り曲げ部
42 傾斜面

Claims

湿式塗装室の水槽に貯留される塗料スラッジを含んだ水を導入して遠心分離を行い、導入された水の浄化を行う遠心分離槽を備えた塗料スラッジ捕集装置において、前記遠心分離槽は、遠心分離によって分離槽内に残留堆積する塗料スラッジを収容する内容器を設け、該内容器を複数に分割したスラッジ箱を円周上に配置し、個別に分離槽内から取り出せる構成とした塗装ブース用スラッジ回収装置。
前記円周上に配置した複数のスラッジ箱の少なくとも１つは、周側が中心側に対し同じか、もしくは小さい幅に形成した請求項１の塗装ブース用スラッジ回収装置。