JP2016067998A - 塗装ブース装置 - Google Patents

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【課題】空調機を小型化することにより、空調コストを低減する。【解決手段】本発明に係る塗装ブース装置1は、被塗物Pに塗装を施すための塗装室2と、塗装室2に空調された空気を供給するための空調機3と、空調機3からの空気が流入するとともにこの空気を塗装室2に供給する第1給気室4Aと、第1給気室4Aから塗装室2に供給された空気を塗装室2外に排出する第1排気室5Aと、空調機3からの空気が流入することなく、第1排気室5Aから排出された空気が流入するとともにこの空気を塗装室2に供給する第2給気室4Bと、第2給気室4Bから塗装室2に供給された空気を塗装室2外に排出する第2排気室5Bとを備える。【選択図】図1

Description

本発明は、例えば自動車部品等の被塗物を塗装するための塗装ブース装置に関する。
従来の塗装ブース装置は、例えば下記の特許文献1に開示されるように、被塗物の塗装を行うための塗装室(吹付室)と、塗装室の上部に設けられる給気室と、塗装室の下部に設けられる排気室とを有する。この塗装ブース装置は、外部の空気を給気室から塗装室へと供給し、所定の流速の空気の流れ(ダウンフロー)を生じさせながら塗装室での塗装作業を行い、この作業に使用された空気を排気室にて回収して外部に排出するように構成されている。この塗装作業に使用される空気は、通常、空調機によって塗装に適した温度及び湿度に調節され、塗装室の天井に設けられる天井フィルタによって清浄化された上で、塗装室に供給される。
特開平5−184987号公報
上記のような従来の塗装ブース装置において、給気室は、塗装室の全長及び全幅にわたって設けられている。したがって、この塗装ブース装置では、給気室を通じて塗装室の全領域に同時に空気を供給する必要があった。しかも、塗装室に供給された空気は、排気室を通じて全て外部に排出されてしまっていた。このため、多量の空気を常に新しく空調機に取り込んで空調しなければならず、空調機の大型化による空調コストの高騰化を招いていた。
以上の事情に鑑み、本発明により解決すべき課題は、空調機を小型化することにより、空調コストを低減することにある。
前記課題の解決は、本発明に係る塗装ブース装置によって達成される。すなわち、この塗装ブース装置は、被塗物に塗装を施すための塗装室と、塗装室に空調された空気を供給するための空調機と、空調機からの空気が流入するとともにこの空気を塗装室に供給する第1給気室と、第1給気室から塗装室に供給された空気を塗装室外に排出する第1排気室と、空調機からの空気が流入することなく、第1排気室から排出された空気が流入するとともにこの空気を塗装室に供給する第2給気室と、第2給気室から塗装室に供給された空気を塗装室外に排出する第2排気室とを備えた点をもって特徴付けられる。
本発明では、給気室を第1給気室と第2給気室とに分割して各給気室を小型化するとともに、空調機の空気を第2給気室に流入させることなく、第1給気室のみに流入させることで、小型化された第1給気室に応じて、空気の流量を低減でき、これによって空調機も小型化できる。さらに、本発明では、第1給気室から塗装室に供給された空気を第1排気室から排出した後に、第2給気室へと送り、この第2給気室から塗装室に供給して再利用することとした。以上により、空調された空気を効率的に使用できるため、空調コストを低減することが可能になる。
また、本発明に係る塗装ブース装置において、第2排気室から排出された空気の少なくとも一部を空調機に供給する空気循環流路を備えることが望ましい。
このように、第2排気室から排出された空気は、先に空調機によって温度及び湿度が調節されたものであるため、空気循環流路を通じて、この空気を空調機に送って再利用することで、空調機の負担を軽減でき、空調コストをより一層低減できる。
以上のように、本発明によれば、空調機を小型化することにより、空調コストを低減することができる。
本発明の一実施形態に係る塗装ブース装置の概念図である。 同実施形態における塗装ブース装置の斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る塗装ブース装置の概念図である。
以下、本発明に係る塗装ブース装置を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図1及び図2は、塗装ブース装置1の一実施形態を示す。塗装ブース装置1は、自動車部品等の被塗物Pに塗装を施すための塗装室2と、塗装室2に空調された空気を供給するための空調機3と、空調機3からの空気を塗装室2に供給する第1給気室4Aと、第1給気室4Aから塗装室2に供給された空気を塗装室2外に排出する第1排気室5Aと、第1排気室5Aから排出された空気を塗装室2に供給する第2給気室4Bと、第2給気室4Bから塗装室2に供給された空気を塗装室2外に排出する第2排気室5Bとを主に備える。
塗装室2は、被塗物Pを塗装するための塗装装置(図示しない)を備える。塗装装置は作業者や塗装ロボットによる操作により、霧状の塗料(塗料ミスト)を被塗物Pに向かって噴射する。なお、図1では、被塗物Pとして自動車の車体を例示するが、これに限らず、バンパーその他の各種自動車部品の塗装を施すことができる。
塗装室2内では、複数の塗装工程を実施することが可能である。例えば、第1給気室4Aの直下の領域を第1塗装ゾーン2Aとし、第2給気室4Bの直下の領域を第2塗装ゾーン2Bとするとともに、第1塗装ゾーン2Aにおいて被塗物Pの下塗工程を実施し、第2塗装ゾーン2Bにおいて被塗物Pの上塗工程を実施してもよい。なお、塗装室2内には、被塗物Pを搬送するベルトコンベア等の搬送装置が設けられていないが、被塗物Pの大きさや種類、塗装室2の長さ等の種々の条件に応じて、搬送装置によって被塗物Pを搬送しながら塗装作業を行ってもよい。
空調機3は、図2に示すように、塗装室2の外側の所定位置に設置されている。この空調機3は、外気導入部6を通じて塗装室2に送る空気を得る。外気導入部6は、外気導入用ダクト7を介して空調機3に接続されている。空調機3は、外気導入部6から導入された空気(外気)を、塗装室2での塗装に適した温度及び湿度に調節する。空調機3は送風ファンを内蔵しており、空調された空気をこの送風ファンによって第1給気室4Aに送ることができる。
第1給気室4Aは、塗装室2の上部に配設されている。第1給気室4Aは、給気用ダクト8を介して空調機3に接続されている。具体的には、空調機3は、吸気用ダクト8を介して第1給気室4Aのみに直接的に接続されており、第2給気室4Bとは直接接続されていない。したがって、空調機3から送られる空気は、第2給気室4Bには流入せず、第1給気室4Aにのみ流入することになる。この給気用ダクト8は、第1給気室4Aよりも下方位置にある空調機3からの空気を上方に案内するとともに、上部の給気口(以下「第1給気口」という)9Aを介して第1給気室4Aに流入させる。
第1給気室4Aと塗装室2とは、天井フィルタ10(図1においてクロスハッチングで示す)によって区切られている。天井フィルタ10は、空調機3から第1給気室4Aへと送られた空気に含まれる塵埃等の異物を除去するためのものである。この天井フィルタ10において、第1給気室4Aに対応する部分は、第1給気室4Aに流入した空気を清浄化して塗装室2の第1塗装ゾーン2Aに向けて吹き出す吹出口(以下「第1吹出口」という)10Aとして機能する。
第1排気室5Aは、第1給気室4Aに対応するように第1塗装ゾーン2Aの下側(アンダーセクション)に設けられている。この第1排気室5Aと塗装室2とは、床部11(図1においてクロスハッチングで示す)によって区切られている。床部11には、空気が通過可能な構造、例えばグレーチング又はスノコ等が採用され得る。第1給気室4Aから塗装室2の第1塗装ゾーン2Aへと供給された空気は、塗装の際の塗料ミストを含んだ状態で、床部11を通過して第1排気室5Aに回収される。第1排気室5Aは、この空気を室外に排出する排出口(以下「第1排出口」という)12Aを有する。
第2給気室4Bは、塗装室2の上部に設けられるとともに、第1給気室4Aと隣り合うように配設されている。この第2給気室4Bと第1給気室4Aとは、仕切り壁13によって区切られており、第2給気室4Bの大きさ(容積)は、第1給気室4Aの大きさとほぼ同じになっている。
また、この第2給気室4Bと塗装室2とは、上述の天井フィルタ10によって区切られている。第2給気室4Bに対応する天井フィルタ10の部分は、第2給気室4Bに流入した空気を清浄化して塗装室2の第2塗装ゾーン2Bに向けて吹き出す吹出口(以下「第2吹出口」という)10Bとして機能する。
第2給気室4Bは、中間ダクト14を介して第1排気室5Aに接続されている。この中間ダクト14は、第1排気室5Aの第1排気口12Aに接続されている。中間ダクト14は、下方位置にある第1排気口12Aから排出された空気を上方に案内するとともに、上部の給気口(以下「第2給気口」という)9Bを介して第2給気室4Bに流入させる。
中間ダクト14の中途部には、中間フィルタ15と中間送風機16とが設けられている。中間フィルタ15は、第1排気室5Aから排出された空気に含まれる塗料ミスト等の異物を除去するためのものである。中間送風機16は、中間ダクト14の中途部において、中間フィルタ15の下流側に設けられている。この中間送風機16は、第1排気室5Aに流入した空気を第1排出口12Aから排出させ、中間フィルタ15を通過させ、さらに、第2給気口9Bを介して第2給気室4Bに流入させる。
第2排気室5Bは、第2給気室4Bに対応するように、塗装室2における第2塗装ゾーン2Bの下側に設けられている。この第2排気室5Bと第1排気室5Aとは、仕切り壁17によって区切られることにより、隣り合うように設けられている。本実施形態において、第2排気室5Bの大きさ(容積)は、第1排気室5Aの大きさとほぼ同じになっている。
第2排気室5Bと塗装室2とは、第1排気室5Aの場合と同様に、床部11によって区切られており、第2排気室5Bは、床部11を通過した空気を回収する。第2排気室5Bは、この空気を室外に排出する排出口(以下「第2排出口」という)12Bを有する。この第2排出口12Bには、排気用ダクト18が接続されている。
図2に示すように、排気用ダクト18は、下方位置にある第2排出口12Bから排出される空気を上方に案内するとともに、この空気の一部を、上端部に設けられた排気口19から空調系外へと排出する。また、排気用ダクト18の中途部には、第2排出口12Bから排気用ダクト18に排出された空気の一部を空調機3に送るための循環用ダクト20が接続されている。図2に示すように、この循環用ダクト20の一端部は排気用ダクト18に接続され、他端部は外気導入部6に接続されている。この循環用ダクト20によって、第2排気室5Bから排出された空気の一部を空調機3に供給する空気循環流路が構成される。
排気用ダクト18の中途部には、第2排気室5Bから排出された空気の一部を空調系外に排出するための排気用送風機21が設けられている。排気用送風機21は、循環用ダクト20よりも上流側に設けられており、第2排出口12Bから排出された空気を下流側の循環用ダクト20及び排気口19へと圧送する。
以下、上記の塗装ブース装置1における空気の流れについて説明する。まず、空調機3の始動により、外気導入部6から新鮮空気が導入されて空調機3に送られる。この空気は、空調機3によって所定の温度及び湿度に調節され、空調機3内の送風ファンに圧送されることにより、給気用ダクト8の第1給気口9Aを通じて第1給気室4Aに流入する。
第1給気室4Aに流入した空気は、第1吹出口10A(天井フィルタ10)を通ることで清浄化され、塗装室2の第1塗装ゾーン2Aに吹き出される。このとき、空調機3の送風ファンと中間ダクト14の中間送風機16とによる風量調節により、第1給気室4Aの直下の第1塗装ゾーン2A全体に、均一かつ流速の一定な空気の流れ(ダウンフロー)が生じる。このように空気が上方から下方に流れる中で、第1塗装ゾーン2Aにおける被塗物Pの塗装作業が行なわれる。
第1塗装ゾーン2Aを下方に流れる空気は、塗装作業による塗料ミストを含んだ状態で床部11を通過し、第1排気室5Aに流入する。第1排気室5A内の空気は、主として中間送風機16に吸引されることで、第1排気室5Aの第1排出口12Aから排出されて中間ダクト14に移る。中間ダクト14に移った空気は、中間フィルタ15によって塗料ミスト等の異物が除去された後に、第2給気口9Bを通じて第2給気室4Bに流入する。
第2給気室4Bに流入した空気は、第2吹出口10B(天井フィルタ10)を通過して塗装室2の第2塗装ゾーン2Bに供給される。このとき、中間送風機16と排気用送風機21とによる風量調節により、第2給気室4Bの直下の第2塗装ゾーン2Bにおいて、均一かつ流速が一定な空気の流れ(ダウンフロー)が生じる。このように空気が上方から下方に流れる中で、第2塗装ゾーン2Bにおける塗装作業が行なわれる。
第2塗装ゾーン2Bを下方に流れる空気は、塗装作業による塗料ミストを含んだ状態で床部11を通過し、第2排気室5Bに流入する。第2排気室5B内の空気は、主として排気用送風機21に吸引されることで、第2排出口12Bから排出されて排気用ダクト18に移る。さらに、この空気は、主に排気用送風機21によって排気ダクト用ダクト18の下流側へと圧送される。
この空気の一部は、循環用ダクト20を通じて再び空調機3へと送られ、残りの一部は排気口19から空調系外に排出される。排気口19から排出される空気の量と空調機3に送られる空気の量との割合は、特に限定されるものではないが、例えば、第2排気室5Bから排出された空気の30%を空調系外に排出し、残りの70%を空調機3に送ることが望ましい。この場合には、排気口19から排出された30%分の空気に代わる量の新鮮空気を新たに外気導入部6から導入することになる。
以上のように、この空調系内で空気を循環させるとともに、空調機3、中間送風機16および排気用送風機21を運転し続けることにより、第1塗装ゾーン2Aと第2塗装ゾーン2Bの両方に連続的に空気を供給することができる。これにより、第1塗装ゾーン2Aと第2塗装ゾーン2Bにおいて同時に塗装作業を行うことができる。
以上説明した本実施形態に係る塗装ブース装置1によれば、給気室を第1給気室4Aと第2給気室4Bとに分割することで、各給気室4A,4Bを小型化することができる。さらに、空調機3は、第2給気室4Bに接続されておらず、第1給気室4Aのみに接続されている。したがって、空調機3から送られる空気は、第2給気室4Bに送られることなく、第1給気室4Aのみに直接的に流入することになる。このように、空調機3で空調された空気を第1給気室4Aのみに流入させることにより、小型化された第1給気室4Aに流入させる空気の量を従来よりも低減させることが可能になる。したがって、この空気の流量低減に応じて空調機3を小型化することができる。これに加え、第1給気室4Aから塗装室2に供給された空気を第1排気室5Aから排出した後に、第2給気室4Bへと送り、この第2給気室4Bから塗装室2に供給して再利用することで、空調された空気を効率的に使用できるようになり、これによって空調コストを従来よりも低減できるようになる。
さらに、給気室を第1給気室4Aと第2給気室4Bとに分割して小型化することにより、各給気室4A,4Bに対応する各塗装ゾーン2A,2Bにおいて、従来よりも空気が万遍なく一定の流速で流れるように制御することが可能になる。これによって、被塗物Pに対する塗装の質を高めることができる。このような空気流の制御は、空調機3、中間送風機16及び排気用送風機21による空気の流量調節によって実現される。
図3は、塗装ブース装置1の他の実施形態を示す。上記の一実施形態では、給気室が第1給気室4Aと第2給気室4Bとの2つに分割され、排気室が第1排気室5Aと第2排気室5Bとの2つに分割された例を示したが、本実施形態では、給気室が第1給気室4A、第2給気室4Bおよび第3給気室4Cの3つに分割されるとともに、排気室が第1排気室5A、第2排気室5Bおよび第3排気室5Cの3つに分割されている。なお、各給気室4A〜4Cは、同じ大きさ(容積)とされ、各排気室5A〜5Cも同じ大きさ(容積)とされている。
より具体的には、第1給気室4A、第2給気室4Bおよび第3給気室4Cは、2つの仕切り壁13A,13Bによって区切られている。さらに、第1排気室5A、第2排気室5Bおよび第3排気室5Cは、2つの仕切り壁17A,17Bによって区切られている。また、塗装室2は、第1給気室4A、第2給気室4Bおよび第3給気室4Cに対応するように、第1塗装ゾーン2A、第2塗装ゾーン2Bおよび第3塗装ゾーン2Cに分けられる。同様に、天井フィルタ10は、第1吹出口10A,第2吹出口10Bおよび第3吹出口10Cに分けられる。また、第1排気室5Aと第2給気室4Bとの間に中間フィルタ15A及び中間送風機16Aが設けられ、第2排気室5Bと第3給気室4Cとの間に中間フィルタ15Bおよび中間送風機16Bが設けられている。
以下、本実施形態の塗装ブース装置1における空気の流れについて説明する。まず、空調機3によって温度および湿度が調節された空気は、上記の実施形態と同様に、第1給気室4A、第1吹出口10A、および第1塗装ゾーン2Aを経て第1排気室5Aに至り、その後、中間フィルタ15A、中間送風機16Aを通じて第2供給室4Bへと流入する。さらに、この空気は、第2吹出口10B、および第2塗装ゾーン2Bを経て第2排気室5Bに至り、その後、中間フィルタ15B、中間送風機16Bを通じて第3給気室4Cへと流入する。その後、この空気は、第3吹出口10C、第3塗装ゾーン2Cを経て第3排気室5Cに至り、排気用送風機21によって第3排気室5Cから排出された後、その一部が空調系外に排出され、残りの一部が空調機3へと送られる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明に係る塗装ブース装置1は上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲において任意の形態を採り得ることはもちろんである。
上記実施形態では、複数(2つ又は3つ)に分割された給気室4A〜4C、および複数(2つ又は3つ)に分割された排気室5A〜5Cは、同じ大きさ(容積)とされていたが、それぞれの大きさを異ならせてもよい。また、給気室および排気室を4つ以上の複数に分割してもよい。
上記の実施形態では、空調機3からの空気を1つの第1給気室4Aに流入させた例を示したが、これに限定されず、2つ以上(少なくとも1つ)の第1給気室4Aに空気を流入させてもよい。例えば、給気室を3つ以上の複数に分割した場合には、そのうちの2つを第1給気室4Aとし、これらに空調機3からの空気を流入させてもよい。第1給気室4Aに対応する第1排気室5Aは、2つの第1給気室4Aに対応して2つであってもよく、1つであってもよい。このような場合であっても、第1排気室5Aから排出された空気のみが次の第2給気室4Bに流入することになり、空調機3からの空気が直接的に第2給気室4Bに流入することはない。
排気用ダクト18やフィルタ循環用ダクト20の中途部には、第2排気室5Bから排出された空気に含まれる塗料ミスト等の異物を除去するフィルタを設けてもよい。また、循環用ダクト20には、空気を空調機3に送るための送風機を設けてもよい。
上記の実施形態では、各給気室4A〜4Cが隣り合うように配設されていたが、これらは離間されて位置に設けられていてもよい。各排気室5A〜5Cについても同様である。
上記の実施形態では、排気用ダクト18及び循環用ダクト20を通じて、第2排気室5Bから排出された空気のうち、30%の空気を空調系外に排出し、70%の空気を空調機3に戻して再利用したが、これに限定されず、空気の割合を適宜設定することができる。塗装ブース装置1では、塗装の際に塗料に含まれていた揮発性有機化合物(VOC)が空気中に含まれることになり、爆発防止のためにそのVOC濃度を監視・管理する必要がある。例えば、塗装ブース装置1に、VOC濃度センサやVOC除去装置(フィルタ)等を設けることにより、VOC濃度を監視・管理するとともに、VOC濃度に応じて排気口19から排出する空気と空調系内を循環させる空気との割合を適宜設定することが可能になる。また、排気口19から空気を排出することなく、第2排気室5Bから排出された全ての空気を空調機3に戻すようにしてもよい。
1 塗装ブース装置
2 塗装室
3 空調機
4A 第1給気室
4B 第2給気室
5A 第1排気室
5B 第2排気室
16 中間送風機
20 循環用ダクト
P 被塗物

Claims (2)

  1. 被塗物に塗装を施すための塗装室と、前記塗装室に空調された空気を供給するための空調機と、前記空調機からの空気が流入するとともに前記空気を前記塗装室に供給する第1給気室と、前記第1給気室から前記塗装室に供給された前記空気を前記塗装室外に排出する第1排気室と、前記空調機からの空気が流入することなく、前記第1排気室から排出された前記空気が流入するとともに前記空気を前記塗装室に供給する第2給気室と、前記第2給気室から前記塗装室に供給された前記空気を前記塗装室外に排出する第2排気室とを備える塗装ブース装置。
  2. 前記第2排気室から排出された空気の少なくとも一部を前記空調機に供給する空気循環流路を備える請求項1に記載の塗装ブース装置。
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