JP2012501821A

JP2012501821A - 塗料オーバースプレーを分離する分離デバイス

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Publication number: JP2012501821A
Application number: JP2011525441A
Authority: JP
Inventors: スボボダ，ベルナー; ヒーン，エルビン
Original assignee: アイゼンマンアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 2008-09-04
Filing date: 2009-08-22
Publication date: 2012-01-26
Also published as: DE102008046413B4; US8974579B2; DE102008046413A1; EP2318149A1; EP2318149B1; US20110154988A1; CN102143804A; WO2010025844A1

Abstract

塗装施設の塗料オーバースプレーを含んだ使用済み室内空気から塗料オーバースプレーを分離する分離デバイスであって、少なくとも１つの分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）を備え、前記使用済み室内空気が前記分離面に沿って案内されうるとともに、前記分離面が導電性を呈する態様で高電圧源（７４；１７４；２７４）の一極に接続されている。空気の流れの中に配列された電極デバイス（５６；１５６；２５６）は、分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）に関連付けられていて、前記高電圧源（７４；１７４；２７４）の他極に接続されている。塗料オーバースプレーは、導電性を呈する分離液によって分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）から移送され、分離液は、前記分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）に対して供給されうるとともに、前記分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）の上方を流れ、それにより、少なくとも固体のうちの大部分が、通過する使用済み室内空気から分離液に移動するようになっている。

Description

本発明は、塗装施設のオーバースプレーを含んだ使用済みブース空気から塗料オーバースプレーを分離する分離デバイスに関し、この分離デバイスは、
ａ）少なくとも１つの分離面を具備し、使用済みブース空気がこの分離面に沿って案内されうるとともに、この分離面が導電性を呈する態様で高電圧源の一極に接続されており、
さらに、
ｂ）空気の流れの中に配列されていて、分離面に関連付けられるとともに高電圧源の他極に接続された、電極手段と、
ｃ）分離された塗料オーバースプレーを分離面から移送する移送手段とを具備している。

塗料が手動または自動で製品に付与されるとき、一般的に固形物と、溶媒および結合剤のうちの少なくとも一方との両方を含む塗料の流れの一部は、製品に付与されない。この塗料の流れの一部は、専門家の間で「オーバースプレー（ｏｖｅｒｓｐｒａｙ）」と称されている。このオーバースプレーは、スプレーブースにおける空気流によって取り除かれ、分離処理部に供給される。

特に塗料の消費量が比較的大きいシステム、例えば車体を塗装するためのシステムの場合には、湿式分離システムを用いるのが好ましい。商業的に知られた湿式分離器においては、空気流を加速させるノズルに向けて上方から移動してくる使用済みブース空気とともに水が流れる。このノズルにおいて、ノズルを通過する使用済みブース空気が水とともに旋回される。オーバースプレーの粒子はこの処理の間に概ね水へと移り、その結果として、この空気が概ね浄化済みの状態で湿式分離器を離れるとともに、塗料オーバースプレーの粒子が水の中に存するようになる。そして、これら粒子は水の中から回収されうるし、或いは廃棄されうる。

公知の湿式分離器の場合、要求される非常に多量の水を循環させるために比較的大量のエネルギが必要である。塗料結合用および接着剤除去用の化学薬品を大量に使用するとともに塗料スラッジを廃棄するので、浄化水を用意するのに多大なコストがかかる。さらに、空気は、浄化水との激しい接触の結果として非常に大量の水分を取り除き、このことにより、空気循環モードにおいて空気を用意するためのエネルギ消費量が大きくなるという結果をもたらす。

これとは対照的に、商業的に知られた冒頭で述べたタイプの分離デバイスの場合には、分離が乾燥状態で行われ、その乾燥状態において、通過する使用済みブース空気とともに運ばれる塗料オーバースプレーの粒子が電極手段によりイオン化する。そして、分離面と電極手段との間に形成される電場のために、塗料オーバースプレーの粒子が分離面に移動し、そこで分離される。
分離面に付着した塗料オーバースプレーの粒子は、例えば分離面から機械的に剥がされて移送されうる。

かかる分離器は非常に効率的な浄化作用を有する。しかしながら、処理が連続的であるべき場合には、分離面と電極手段との間において十分に強力な電場を形成可能であることを保証するために継続して注意を払う必要がある。この強力な電場の形成作用は、塗料オーバースプレーの層が絶縁作用を有するので、分離面における塗料オーバースプレーの特定の層厚までのみ可能である。しかしながら、必要とされる分離面からの塗料オーバースプレーの連続的な除去作用は、非常に顕著な構造上の複雑さに関連付けられるとともに故障しやすくなりうる。

したがって、本発明の目的は、前述したタイプの分離デバイスにおいて、塗料オーバースプレーの分離面からの移送作用を改善し、かつ簡略化した分離デバイスを提供することである。

この目的は、前述したタイプの分離デバイスにおいて、
ｄ）導電性を呈する分離液が前記分離面に対して供給されうるようになっていて、前記分離液は前記分離面の上方を流れ、それにより、少なくとも固体のうちの大部分が、通過する前記使用済みブース空気から前記分離液に移動して、それにより移送されるようになる、分離デバイスによって達成される。

したがって、本発明は、電場を用いることにより使用済みブース空気から塗料オーバースプレーを良好に分離する利点と、塗料オーバースプレーを液体において良好に移送することとを組み合わせる。
分離液が分離面に沿って継続して流れるため、それにより吸着される塗料オーバースプレーが連続的に移送され、それにより、結果的に絶縁作用をもたらすようになる分離面に対する塗料オーバースプレーの接着作用が低減する。

電極手段がプレート形状の電極および少なくとも１つのワイヤ電極を備えるのが好ましい。ワイヤ電極は放電電極として作用し、それにより、使用済みブース空気によって運ばれる塗料オーバースプレーの粒子が効果的にイオン化されうる。プレート形状の電極と分離面との間の相互作用によって均質な場が形成されうるようになり、それにより、イオン化した塗料オーバースプレーの粒子が確実に分離面に向かうようになりうる。

ここで、プレート形状の電極はグリッド電極の形態をなすのが有利である。グリッド部において旋回作用が生じ、その結果、グリッド部を通過する使用済みブース空気内における塗料オーバースプレーの粒子がより均一に分布するようになり、このことは次いで分離面における塗料オーバースプレーの分離作用に好ましい影響を与える。
電極手段が互いに平行に延在する複数のワイヤ電極を備える場合には、塗料オーバースプレーの粒子のイオン化作用の効率が増大する。

異なる方向に向けられた２つの分離面を備えた分離ユニットを付与するのが有利である。少なくとも１つの分離ユニットの前記分離面が、少なくともその一部において互いに平行に延在する場合には、複数の分離ユニットが直列に配列されうるとともに、それにより利用可能な構造上の空間が良好に利用されるようになる。
複数の分離ユニットが配列されており、それぞれにおいて、１つの分離面を有する２つの分離ユニットが互いに対向して在るとともに、それぞれにおいて、電極手段が２つの分離ユニットの対向する分離面の間に配列されるのが特に好ましい。結果として、単一の電極手段が２つの分離面と協働して、それにより分離デバイスの有効性が向上する。

前記少なくとも１つの分離面が、前記少なくとも１つのワイヤ電極に沿って延在する少なくとも１つの湾曲部を備える場合には、ワイヤ電極の領域における使用済みブース空気の流速を低減させられる。したがって、多量の使用済みブース空気が、ワイヤ電極の影響下の領域においてより長い時間を費やすようになり、それにより、それらのうちのより多くの割合の塗料オーバースプレーの粒子がイオン化されるようになる。さらに、旋回作用および乱流作用が湾曲形状の領域において生じ、それにより塗料オーバースプレーの粒子がより均一に分布するようになる。

ここで、好ましくは、前記少なくとも１つの分離面の湾曲部の数は、ワイヤ電極の数に合致しており、それにより、前述した効果がそれぞれのワイヤ電極の領域において生じるようになる。
１つまたは２つ以上の湾曲部の湾曲形状部が、断面において円弧に沿って延在し、その円弧の中心点が前記ワイヤ電極と同心であるようにした分離デバイスにより、特に良好な分離結果が達成されうる。
全般的に、前記少なくとも１つのワイヤ電極が配列されており、それにより、オーバースプレーを含んだ前記使用済みブース空気が、前記プレート形状の電極の前に前記ワイヤ電極に到達するようになることが、効果的な分離作用のために有利である。

第１の例示的な実施形態に係るオーバースプレー分離デバイスを備えた表面仕上げシステムの塗装ブースを示す正面図である。図１の塗装ブースの斜視図である。図１の分離デバイスの２つの分離ユニットおよび３つの電極手段を示す斜視図である。図３の電極手段を備えた２つの分離ユニットを示す鉛直方向の断面図である。それぞれ第２の例示的な実施形態に係る２つの分離ユニットおよび３つの電極手段の斜視図である。第２の例示的な実施形態に係る図５の分離ユニットおよび電極手段を複数個具備するオーバースプレー分離デバイスを示す斜視図である。第３の例示的な実施形態に係る２つの分離ユニットと、図３における第１の例示的な実施形態に係る３つの電極手段とを示す斜視図である。

図面を参照して、本発明の例示的な実施形態についてより詳細に以下に述べる。
まず始めに図１および図２を参照する。ここで、符号２は表面仕上げシステムにおける塗料ブースを全体として指しており、この塗装ブース内において、例えば塗装ブース２の上流に位置していて具体的には図示されない前処置部署において浄化されて脱脂された後の車体４が塗装される。

塗装ブース２は、その頂部に配列されるとともに、鉛直方向の側壁８ａ，８ｂおよび水平方向のブース天井１０によって境界決めされた塗装路６を備えており、塗装路６は、オーバースプレーを含む使用済みブース空気が下方に流れうるように端側部において下方に向かって開放している。ブース天井１０は、従来の態様により空気供給室（図示せず）の下方の境界部としてのフィルタ天井を備えた構成になっている。

公知であって本明細書においては詳述されないコンベヤシステム１６を担持する鋼製構造体１４は、側壁８ａ，８ｂの下方縁部を側面に配してなる塗装路６の下方開口部１２の高さに配列されている。コンベヤシステム１６は、塗装されるべき車体４を塗装路６の入口側から出口側まで移送するのに用いられうる。塗装路６の内部には塗料付与手段が形成されていて、これは具体的には図示されていないが、塗料を車体４に公知の態様で付与するために用いられうる。

塗装路６の下方開口部１２の下方には、塗装路６に向かって上方に開放している分離室１８が形成されており、この分離室１８において、塗装処理の際に生じる塗料オーバースプレーが分離される。
分離室１８は、図２において視認可能なベースプレート２０と、鉛直方向の２つの側壁２２ａ，２２ｂと、鉛直方向の２つの端壁とによって境界決めされているが、鉛直方向の２つの端壁は図１および図２において省略されている。

分離室１８の長手方向に並べて配列された複数の分離ユニット２６を備えた分離デバイス２４が分離室１８内に配列されている。分離ユニット２６のより詳細については後述する。

２つの空気バッフル２８ａ，２８ｂは、分離デバイス２４と塗装路６との間の分離室１８の領域に形成されていて、分離室１８の側壁２２ａ，２２ｂを始点としてまず下方に向かって収斂するとともに分離デバイス２４に対面する端部領域において分離デバイス２４の側方の境界部に向かって発散している。空気バッフル２８ａ，２８ｂおよび図示されない対応する空気バッフルは、これらの端部側において分離デバイス２４に到るまで下方に延在している。

分離ユニット２６は、空気を分離デバイス２４から下方に流出できるようにしてなる支持フレーム３０に載置されている。さらに空気バッフル３２が分離デバイス２４の下方に形成されていて、分離室１８内において分離デバイス２４に沿って延在している。この空気バッフル３２は、図１および図２において、分離室１８の左側の側壁２２ａに対面する鉛直部３２ａと、分離室１８の反対側の側壁２２ｂの方向において斜め下方に延びる部分３２ｂとを備えている。

収集チャネル３４は、空気バッフル３２の鉛直部３２ａと、図１および図２における分離室１８の左側の側壁２２ａとの間に配列されていて、図１においてその概略のみが示されている。収集チャネル３４は、空気バッフル３２の鉛直部３２ａに対して平行に延在するとともに、水平面に対して長手方向に傾斜している。

図３および図４は、分離デバイス２４の隣接する２つの分離ユニット２６を示している。図から分かるように、分離ユニット２６は、平行して互いに離間する２つの矩形の側方プレート３６ａ，３６ｂを備えていて、これらは上方の対向する端縁において湾曲部３８によって互いに連結されており、湾曲部３８の外形の内部形状の断面は半円に相当し、分離ユニット２６の上側部を形成している。
分離ユニット２６の湾曲部３８は、その頂部においてオーバーフローチャネル４０の形態をなすように形成されている。これについてはより詳しく後述する。
側方プレート３６ａ，３６ｂの各外表面は、分離面４２ａ，４２ｂをそれぞれ形成している。これらについてもより詳しく後述する。

側方プレート３６ａ，３６ｂは、これらの下方縁部において、分離ユニット２６の側方プレート３６ａ，３６ｂに対して平行に延びるとともに図３の手前側において分離ユニット２６の第１の端側部４６の方向に下方に傾斜する排出チャネル４４ａ，４４ｂをそれぞれ担持している。排出チャネル４４ａ，４４ｂは、分離ユニット２６の側方プレート３６ａ，３６ｂを備えたこれらの端側部において終端している（図３参照）。排出チャネル４４ａ，４４ｂは、これらの端部４８ａ，４８ｂにおいて、分離ユニット２６の第１の端側部４６に対してそれぞれ開放している（図３参照）。

図１および図２から分かるように、各分離ユニット２６は、その第１の端側部４６に配列された第１の端壁５０ａを備えている。参照符号が付与されていない分離ユニット２６の反対側の端側部は、第２の端壁５０ｂによって覆われている。分離ユニット２６の端壁５０ａ，５０ｂは、関連付けられたオーバーフローチャネル４０の端側部を遮断（ｃｌｏｓｅｏｆｆ）している。これら２つの端壁５０ａ，５０ｂは合成材料により形成される。分離ユニット２６の第１の端壁５０ａには、２つの開口５２ａ，５２ｂが形成されており、排出チャネル４４ａ，４４ｂの各々が端部４８ａ，４８ｂにおいてこれら開口５２ａ，５２ｂにそれぞれ通じている。排出チャネル４４ａ，４４ｂに対向する各端壁５０ａの側部において、液滴受け５４ａ，５４ｂが開口５２ａ，５２ｂに取り付けられている。これら液滴受けは輪郭が定められた部分からなる形態をなしており、それらの断面は排出チャネル４４ａ，４４ｂの断面に対応する。

分離デバイス２４が塗装ブース２の分離室１８内に配列されているとき、各分離ユニット２６の液滴受け５４ａ，５４ｂは収集チャネル３４の上方において突出している。
分離デバイス２４において、２つの隣接する分離ユニット２６は、それらの間に維持される或る間隔を伴って配列されている。隣接する２つの分離ユニット２６の間において、また、分離デバイス２４内部において最も外側に位置する２つの分離ユニット２６のそれぞれ開放している側方プレート３６ａ，３６ｂにおいて、電極手段５６が延在しており、これら電極手段５６のそれぞれは、図４にそれ自体は示されない高電圧源に接続されている。一変更例において、電極手段５６が単一の高電圧源により印加されるようにしてもよい。分離ユニット２６はアース電位をなしている。

各電極手段５６は、互いに平行に延在する２つの直線状の電極ストリップ５８ａ，５８ｂを備えている。これら電極ストリップは、グリッド電極６２を電極手段５６のフィールド部（ｆｉｅｌｄｓｅｃｔｉｏｎ）６０に保持しており、このグリッド電極の縁部６４ａ，６４ｂは、電極ストリップ５８ａ，５８ｂの間において電極ストリップ５８ａ，５８ｂに直交して延在している。電極ストリップ５８ａ，５８ｂは、電極手段５６のコロナ部（ｃｏｒｏｎａｓｅｃｔｉｏｎ）６６において、放電電極として機能する複数のコロナワイヤ６８を保持している。これらコロナワイヤ６８は、電極ストリップ５８ａ，５８ｂにより予め定まる平面においてグリッド電極６２の縁部６４ａ，６４ｂに対して平行に伸びていて、互いに等間隔に配列されている。

図３および図４から分かるように、電極手段５６の全体の範囲は分離ユニット２６の側方プレート３６ａ，３６ｂの範囲に概ね対応している。電極手段５６は、グリッド電極６２の下方縁部６４ｂが側方プレート３６ａ，３６ｂそれぞれの下方端の高さにおよそ配列されるように配列されている。

分離デバイス２４が作動しているときに、塗装処理の際に生じる塗料オーバースプレーから固体粒子を取り除ける分離液が、分離ユニット２６の側方プレート３６ａ，３６ｂの各分離面４２ａ，４２ｂを排出チャネル４４ａ，４４ｂまで下方に流れる。

この目的のために、この分離液は、分離ユニット２６の湾曲部３８におけるオーバーフローチャネル４０に供給される。分離液は、オーバーフローチャネル４０から、分離ユニット２６の湾曲部３８の湾曲した側部７０ａ，７０ｂにわたって移動する。湾曲した側部７０ａ，７０ｂは、オーバーフローチャネル４０の隣を側方プレート３６ａ，３６ｂまで到るようにそれぞれ凝集性フィルムとして延びており、分離液は、やはり分離液の凝集性フィルムとしての分離面４２ａ，４２ｂを下方に流れる。

電極手段５６のコロナワイヤ６８の数およびこれらの互いの間隔は、オーバースプレーの粒子の分離挙動の関数として変更されうる。例示的な当該実施形態において、４つのコロナワイヤ６８が付与されていて、これらのうちの最も上方に位置するコロナワイヤ６８は分離ユニット２６の湾曲部３８の隣に配列される一方で、その下方のコロナワイヤ６８は、分離ユニット２６の各側方プレート３６ａ，３６ｂにそれぞれ隣接する領域になお位置している。

それぞれの第２の例示的な実施形態として、図５は、変更した分離ユニット１２６および変更した電極手段１５６を示しており、図６は、前述した構成要素を具備する変更した分離デバイス１２４を示している。図１から図４における分離ユニット２６、電極手段５６および分離デバイス２４のそれぞれの構成要素に対応する、分離ユニット１２６、電極手段１５６および分離デバイス１２４のそれぞれの構成要素には、同一の参照符号に１００を足した符号がそれぞれ付されている。

分離ユニット１２６は、とりわけ排出チャネル１４４ａ，１４４ｂが分離ユニット１２６の端側部１４６を越えて突出している点において、分離ユニット２６とは異なる。突出部１７２ａ，１７２ｂは、前述した液滴受け５４ａ，５４ｂに相当するものであり、この理由のため、これらについては分離デバイス１２４に関連して説明を要さない。

図６から分かるように、分離ユニット１２６の排出チャネル１４４ａ，１４４ｂの突出部１７２ａ，１７２ｂは、分離デバイス１２４の各端壁１５０ａにおける開口１５２ａ，１５２ｂをそれぞれ通って延在している。

図５は高電圧源１７４を示しており、この高電圧源１７４は、各分離ユニット１２６の側方プレート１３６ａ，１３６ｂの間に配列されていて、電極手段１５６に接続されている。また、高電圧源１７４は、第１の例示的な実施形態に係る分離ユニット２６のそれぞれについて対応して存在していてもよい。それぞれの場合において、個々の分離ユニット１２６および個々の電極手段１５６は、このように分離モジュール１７６を形成している。それに対応して、図１から図４において、個々の分離ユニット２６および個々の電極手段５６もまたそれぞれ分離モジュール７６を形成する。

また、図５において、ストラット１７８ａ，１７８ｂ，１７８ｃが視認可能であり、これらは、分離ユニット１２６の底部、中央部および頂部のそれぞれにおいて、分離ユニット１２６の２つの側方プレート１３６ａ，１３６ｂの内面を互いに連結している。

第２の例示的な実施形態に係る電極手段１５６の場合において、保護棒１８０が、最も上方に位置するコロナワイヤ１６８の上方において、電極ストリップ１５８ａ，１５８ｂに対して直交してそれらの間に伸びており、物体または粒子が、塗装路６から、コロナワイヤ１６８に接触するようになる電極手段１５６に落下しうるリスクを低減している。

これら以外については、分離ユニット２６、電極手段５６および分離デバイス２４に関してそれぞれ前述したことが、分離ユニット１２６、電極手段１５６および分離デバイス１２４にもそれぞれ対応して当てはまる。
ここで、図１から図４に係る分離デバイス２４の例示のために、前述した分離デバイスの基本原理について説明する。図５および図６に係る分離デバイス１２４は塗装ブース２内において同様の態様で用いられる。

車体が塗装路６において塗装されるとき、塗装路６内のブース空気は塗料オーバースプレーの粒子を含んでいる。これら粒子は、そのときになお液体であるか、または粘性を有し、或いは粘性を有する液体でありうるうが、既におおよそ固体になったものでもよい。塗料オーバースプレーを含んだ使用済みブース空気は、塗装路６の下方開口部１２を通って分離室１８内に流れる。分離室において、この空気は、空気バッフル２８ａ，２８ｂにより分離デバイス２４の方向に進路を変えられ、そして隣接する分離ユニット２６の間を通って下方空気バッフル３２の方向に流れる。
コロナワイヤ６８において公知の態様でコロナ放電が発生し、このコロナ放電は、そこを通過する使用済みブース空気中のオーバースプレーの粒子を効果的にイオン化させる。

イオン化したオーバースプレーの粒子は、２つの隣接する分離ユニット２６のアース電位をなす側方プレート３６ａ，３６ｂと、電極手段５６の第１の部位６０においてそれら側方プレート３６ａ，３６ｂの間に延在するグリッド電極６２とを通過する。グリッド電極６２と側方プレート３２ａ，３２ｂとの間に形成される電場のため、イオン化したオーバースプレーの粒子は、分離ユニット２６の側方プレート３６ａ，３６ｂの分離面４２ａ，４２ｂにおいて分離され、これら分離面上方を流れる分離液によってそこで吸着される。

イオン化したオーバースプレーの粒子の一部には、分離ユニット２６におけるコロナワイヤ６８の領域における電極手段５６の第２の部位６６において既に分離されるものがある。分離ユニット２６のコロナワイヤ６８と各側方プレート３６ａ，３６ｂとの間に存在する電場は、グリッド電極６２の領域における電場よりも不均一であるが、しかしながら、この理由のため、対応する分離ユニット２６におけるイオン化したオーバースプレーの粒子の分離は、より管理し易く、かつより効果的である。

これら分離ユニット２６の間を通過する際に浄化される空気は、図１および図２において右手に示された分離室１８の側壁２２ｂの方向に、下方空気バッフル３２によって進路を変えられ、そこから空気は、必要に応じて特定の処置を受けた後に、新鮮な空気として再び塗装路６に供給されうる。この処置としては、特に温度および空気湿度の再調整、さらに必要に応じて空気中になお存在する溶剤の除去がありうる。

分離ユニット２６にわたって下方に流れるとともに、このときオーバースプレーの粒子を含んだ分離液は、分離ユニット２６の排出チャネル４４ａ，４４ｂまで下方に移動する。排出チャネル４４ａ，４４ｂが傾斜している結果として、オーバースプレーの粒子を含んだ分離液は、各端壁５０ａに形成された開口５２ａ，５２ｂの方向に流れ、これらを通ってそこから液滴受け５４ａ，５４ｂを介して収集チャネル３４に流入する。オーバースプレーの粒子を含んだ分離液は、収集チャネル３４を通って塗装ブース２から流出する。そして、オーバースプレーの粒子を分離液から除去する浄化処理および再処理のために、或いは廃棄するために移送されうる。

図７は、第３の例示的な実施形態に従ってさらに変更された２つの分離ユニット２２６を示す。図１〜図４に係る分離ユニット２６の構成要素に対応する分離ユニット２２６の構成要素は、同一の参照符号に２００を足した符号がそれぞれ付されている。さらに、３つの電極手段２５６が図７において視認でき、これら電極手段２５６は、図３および図４に係る電極手段１５６に対応する。分離ユニット２２６および電極ユニット２５６は、それぞれにおいてモジュール２７６を形成する。

分離ユニット２２６において、側方プレート２３６ａ，２３６ｂは波形部２８２ａ，２８２ｂを有しており、これら波形部２８２ａ，２８２ｂは、分離ユニット２２６の湾曲部２３８の各側部２７０ａ，２７０ｂに隣接している。排出チャネル２４４ａ，２４４ｂと波形部２８２ａ，２８２ｂとの間において、各側方プレート２３６ａ，２３６ｂは平面部２８４ａ，２８４ｂを備えている。

各波形部２８２ａ，２８２ｂは、平面部２８４ａ，２８４ｂの間においてかつこれら平面部２８４ａ，２８４ｂに対して平行に延在する、分離ユニット２２６の中央平面部に対して、それぞれ内方に湾曲した内方湾曲部２８６ａ，２８６ｂ，２８６ｃ，２８６ｄと、外方に湾曲していてそれぞれコロナワイヤ２６８に沿って延在する外方湾曲部２８８とを有している。したがって、側方プレート２３６ａ，２３６ｂの各波形部２８２ａ，２８２ｂの内方湾曲部２８６の数は、電極手段２５６のコロナワイヤ２６８の数に対応している。
明確化のために、それぞれにおいて、内方湾曲部２８６ａ，２８６ｂ，２８６ｃ，２８６ｄのうちの１つのみと、外方湾曲部２８８のうちの１つのみとに対して参照符号が付与されている。

下方に在る２つの内方湾曲部２８６ａ，２８６ｂおよび最も上方に在る内方湾曲部２８６ｄの湾曲形状部は、断面で見たときに円弧に沿って延びる。内方湾曲部２８６ａ，２８６ｂ，２８６ｄは、それぞれ隣接するコロナワイヤ２６８に対して配列されており、それによりコロナワイヤ２６８は、各湾曲部２８６ａ，２８６ｂ，２８６ｄのいずれかのプロフィルにより形成される円弧に対し、断面で見たときに同心であるようになる。最も上方に在る内方湾曲部８６ｄは、下方に在る２つの内方湾曲領域２８６ａ，２８６ｂよりも鉛直方向において幾分短い。

最も上方に在る湾曲部２８６ｄの下方に配列される内方湾曲部２８６ｃにおいて、曲率半径は底部から上方に向かって減少しており、それにより断面で見たときに内方湾曲部２８６ｃが放物線状のプロフィルを有するようになる。結果として、２つの隣接する分離ユニット２２６の対向する側部２７０ａ，２７０ｂの外方端部の間における空間は、各側方プレート２３６ａ，２３６ｂの対向する平面部２８４ａ，２８４ｂの間における空間よりも水平面においてより小さくなる。

２つの隣接する分離ユニット２２６の空間は、電極手段２５６がそれら分離ユニット２２６の間に配列されるとともに、コロナワイヤ２６８がそれぞれにおいて、内方湾曲部２８６ａ，２８６ｂ，２８６ｄのいずれかの対向する２つにより形成された断面略円弧形をなした部分の中心点に対し、断面で見たときに同心であるように調整される。

分離ユニット２２６の波形部２８２ａ，２８２ｂの内方湾曲部２８６が在るために、それら分離ユニット２２６の間に形成されていてオーバースプレーを含んだ使用済みブース空気が流れるチャネルは、内方湾曲部２８６の箇所においてそれぞれ局所的に幅広になっている。結果として、側方プレート２３６ａ，２３６ｂの内方湾曲部２８６の高さにおいて、流速の低下がそれぞれ生じ、それにより、各コロナワイヤ２６８を通過する使用済みブース空気がコロナワイヤ２６８の影響を受ける領域においてより長く留まるようになる。

結果として、所与の量の使用済みブース空気において、当該コロナワイヤ２６８によって順次イオン化されるオーバースプレーの割合がより大きくなる。分離ユニット２２６の側方プレート２３６ａ，２３６ｂの内方湾曲部２８６が使用済みブース空気の流れる方向において直列に配列されているために、連続平面をなす側方プレート２３６ａ，２３６ｂにおいて使用済みブース空気が同一の流速である場合よりも、顕著により大きい割合のオーバースプレーが、コロナワイヤ２６８を備えた第２の電極部２６６においてイオン化される。この理由から、使用済みブース空気の処理量の全体的な増大を達成できる。なぜなら、コロナワイヤ２６８の領域における滞在時間が、完全に平面をなす側方プレート２３６ａ，２３６ｂを備えていて流速が低い場合における滞在時間に対応するように、オーバースプレーを含んだ使用済みブース空気の流速が上昇しうるためである。

流速は、例えば４〜６倍に増大しうる。例えば第１の例示的な実施形態に係る分離ユニット２６を備えた分離装置２４において、オーバースプレーの粒子を含んだ使用済みブース空気の流速が０．２５ｍ／ｓでありうるとともに、十分な分離性能がなお達成できる場合であって、分離ユニット２２６が用いられる場合には、使用済みブース空気の流速は、適切な分離結果を達成しながら１ｍ／ｓ〜１．５ｍ／ｓまで上昇しうる。流速が増大されるべき場合には、分離装置の高さが同一の分離作用を達成するために対応して増大されうる。

さらに、２つの分離ユニット２２６の対向する側方プレート２３６ａ，２３６ｂにおける波形部２３２ａ，２３２ｂの領域において、旋回作用および乱流作用が生じ、それにより、使用済みブース空気によって運ばれる塗料オーバースプレー粒子がコロナワイヤ２６８の領域において均一に分布し、したがってより効果的にイオン化されうるようになる。

いずれもここでは図示されない電極手段５６または１５６の変形例において、グリッド電極６２または１６２の代わりにプレート電極が付与される。しかしながら、イオン化した塗料オーバースプレーの粒子の分離作用は、グリッド電極６２または１６２の存在下においてより効果的に進む。なぜなら、使用済みブース空気のわずかな旋回作用がそのグリッドまたはグリッドロッドにおいて発生するとともに、イオン化した塗料オーバースプレーの粒子が、連続した電極面を備えたプレート電極よりもグリッド電極６２または１６２の領域において結果的により均等に分布するためである。

分離ユニット２２６の分離面２４２ａ，２４２ｂにおいて分離液によって吸着された分離された塗料オーバースプレーの粒子においてもなお生じうる分離面２４２ａ，２４２ｂに対するあらゆる接着作用を低減するために、各分離ユニット２２６の分離面２４２ａ，２４２ｂを付着防止用コーティング、例えばテフロン（登録商標）でコーティングしてもよい。

分離液は、オーバーフローチャネルからオーバーフローチャネルの外方縁の上方と、分離ユニット２６，１２６または２２６の湾曲部３８，１３８または２３８の湾曲側部７０ａ，７０ｂ，１７０ａ，１７０ｂまたは２７０ａ，２７０ｂの上方とを通って側方プレート３６ａ，３６ｂ，１３６ａ，１３６ｂまたは２３６ａ，２３６ｂまで移動するが、このオーバーフローチャネルの代わりに、分離ユニット２６，１２６，２２６に対して、分離液を分離ユニット２６，１２６，２２６に付与できるようにする代替的な装置を付与することも可能である。この目的のために、例えば散水装置、スロットノズルまたは単にオリフィスを備えたチューブを湾曲部３８，１３８または２３８の上方に配列してもよい。

電極手段５６，１５６，２５６と、分離ユニット２６，１２６，２２６のアース電位をなす側方プレート３６ａ，３６ｂ，１３６ａ，１３６ｂ，２３６ａ，２３６ｂとの間の相互作用のためには、分離液が導電性を呈することが重要である。分離液は、例えば水または油をベースにしていて、分離液内の塗料オーバースプレーの粒子の凝集作用、硬化作用、粘着性低下作用のうちの少なくとも１つを助勢する添加剤が付与されたものでありうる。

分離液の導電性は、５０μＳ／ｃｍ〜５０００μＳ／ｃｍの範囲、特に１０００μＳ／ｃｍ〜３０００μＳ／ｃｍの範囲であるのが好ましく、添加剤、例えば塩によって調整されうる。

塗料オーバースプレーを含んだ使用済みブース空気からの塗料オーバースプレーの電気的分離作用と、塗料オーバースプレーの粒子を吸着して移送するための分離液の使用との組合せによって、オーバースプレーを含んだ使用済みブース空気の効率的かつ効果的な浄化作用が可能になる。そして、浄化された使用済みブース空気は、既に前述したように回路内においてスプレーブースまで再供給されうる。

Claims

塗装施設のオーバースプレーを含んだ使用済みブース空気から塗料オーバースプレーを分離する分離デバイスであって、
ａ）少なくとも１つの分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）を備え、前記使用済みブース空気が前記分離面に沿って案内されうるとともに、前記分離面が導電性を呈する態様で高電圧源（７４；１７４；２７４）の一極に接続されており、
さらに、
ｂ）空気の流れの中に配列されていて、前記分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）に関連付けられるとともに前記高電圧源（７４；１７４；２７４）の他極に接続される電極手段（５６；１５６；２５６）と、
ｃ）分離された前記塗料オーバースプレーを前記分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）から移送する、移送手段とを備えた、分離デバイスにおいて、
ｄ）導電性を呈する分離液が前記分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）に対して供給されうるようになっていて、前記分離液は前記分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）の上方を流れ、それにより、少なくとも固体のうちの大部分が、通過する前記使用済みブース空気から前記分離液に移動して、それにより移送されるようになることを特徴とする、分離デバイス。
前記電極手段（５６；１５６；２５６）がプレート形状の電極（６２；１６２；２６２）および少なくとも１つのワイヤ電極（６８；１６８；２６８）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の分離デバイス。
前記プレート形状の電極（６２；１６２；２６２）がグリッド電極（６２；１６２；２６２）の形態をなすことを特徴とする、請求項２に記載の分離デバイス。
前記電極手段（５６；１５６；２５６）が、互いに平行に延在する複数のワイヤ電極（６８；１６８；２６８）を備えることを特徴とする、請求項２または３に記載の分離デバイス。
異なる方向に向けられた２つの分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）を備えた少なくとも１つの分離ユニット（２６，１２６，２２６）が付与されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の分離デバイス。
少なくとも１つの分離ユニット（２６，１２６，２２６）の前記分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）が、少なくともその一部において互いに平行に延在することを特徴とする、請求項５に記載の分離デバイス。
複数の分離ユニット（２６，１２６，２２６）が配列されており、それぞれにおいて、１つの分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）を有する２つの分離ユニット（２６，１２６，２２６）が互いに対向して在るとともに、それぞれにおいて、電極手段（５６；１５６；２５６）が２つの分離ユニット（２６；１２６；２６２）の対向する分離面（４２ａ，４２ｂ；１４２ａ，１４２ｂ；２４２ａ，２４２ｂ）の間に配列されることを特徴とする、請求項５または６に記載の分離デバイス。
前記少なくとも１つの分離面(２４２ａ，２４２ｂ）が、前記少なくとも１つのワイヤ電極（２６８）に沿って延在する少なくとも１つの湾曲部（２８６ａ，２８６ｂ，２８６ｃ，２８６ｄ）を備えることを特徴とする、請求項２を引用する請求項２〜７のいずれか１項に記載の分離デバイス。
前記少なくとも１つの分離面（２４２ａ，２４２ｂ）の湾曲部（２８６ａ，２８６ｂ，２８６ｃ，２８６ｄ）の数がワイヤ電極（２６８）の数に合致することを特徴とする、請求項８に記載の分離デバイス。
１つまたは２つ以上の湾曲部（２８６ａ，２８６ｂ，２８６ｄ）の湾曲形状部が、断面において円弧に沿って延在し、その円弧の中心点が前記ワイヤ電極（２６８）と同心であることを特徴とする、請求項８または９に記載の分離デバイス。
前記少なくとも１つのワイヤ電極（６８；１６８；２６８）が配列されており、それにより、オーバースプレーを含んだ前記使用済みブース空気が、前記プレート形状の電極（６２；１６２；２６２）の前に前記ワイヤ電極（６８；１６８；２６８）に到達するようになることを特徴とする、請求項２〜１０のいずれか１項に記載の分離デバイス。