JP2017070889A

JP2017070889A - 塗装装置

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Publication number: JP2017070889A
Application number: JP2015198279A
Authority: JP
Inventors: 貴樹那須; Takaki Nasu; 康宏小松; Yasuhiro Komatsu; 慎吾田中; Shingo Tanaka
Original assignee: Showa Denko Gas Products Co Ltd
Current assignee: Resonac Gas Products Corp
Priority date: 2015-10-06
Filing date: 2015-10-06
Publication date: 2017-04-13
Anticipated expiration: 2035-10-06
Also published as: JP5898367B1

Abstract

【課題】塗装供給ラインに検知手段を設けないことにより、塗装供給ラインの圧力が損失しないと共に、装置の小型化やローコスト化を実現することができること。【解決手段】塗料ａと流体希釈剤ｂの両方の成分を混合して被覆材組成物ｃを生成する混合器７と、この混合器に接続しかつ被覆材組成物を噴射する噴射手段８を備える塗装装置であって、駆動ポンプ用のエアー供給ライン１に、エアー供給ラインを流れるエアーが変動したことを検出する検知手段３を設け、一方、流体希釈剤供給ライン１２に自動仕切り弁１４を設け、検知手段３に接続する制御部１０は、検知手段の検出信号Ｓ１に基づき自動仕切り弁１４の開閉を制御すること。【選択図】図１

Description

本発明は、動産又は不動産の如何を問わず、噴射手段（噴射ガン）を操作して物の表面に被覆材組成物を塗布する塗装装置に関する。

特許文献１には、「有機溶剤系の噴霧塗装において用いられる希釈溶剤（シンナー）を、二酸化炭素で一部又は全部を代替する二酸化炭素塗装において、塗料供給ラインとして、塗料を貯蔵するタンク、該タンクから供給される塗料を所定の圧力まで加圧する塗料高圧ポンプ、該塗料高圧ポンプの吐出圧を調整し、余剰分を塗料タンクへ返送させる塗料１次圧調整弁、を有し、二酸化炭素供給ラインとして、液体二酸化炭素を貯蔵するタンク、該液体二酸化炭素を所定温度まで冷却する冷却器、該冷却器から供給される液体二酸化炭素を所定の圧力まで加圧する液体二酸化炭素高圧ポンプ、該液体二酸化炭素高圧ポンプの吐出圧を調整し、余剰分を同ポンプのサクションに返送させる液体二酸化炭素１次圧調整弁、を有し、塗料／二酸化炭素混合物ラインとして、上記塗料供給ラインから供給される加圧された塗料、上記二酸化炭素供給ラインから供給される加圧された二酸化炭素とを混合する混合器、及び該混合器から供給される混合後の塗料／二酸化炭素加圧混合物を大気圧下の塗装対象物へ噴霧する噴霧ガン、を有することを特徴とする二酸化炭素を用いた塗装装置」が開示されている。

上記特許文献１の公知発明１は、二酸化炭素を粘度低下剤として利用する低環境負荷型の低ＶＯＣ塗装に好適な新しい塗装方法及びその装置を提供することを目的とするものであるが、本発明の如く、塗装供給ラインの圧力が損失しないと共に、装置の小型化やローコスト化を実現することができるものでもない。また防爆対策を十分に講じることを目的とするものではない。そこで、本発明は環境に配慮した特許文献１の利点を得ると共に、上記のような問題点を解決するために出現した。なお、特許文献２には、「塗料と流体希釈剤の両方の成分を混合して被覆材組成物を生成する混合器と、この混合器に接続し、かつ前記被覆材組成物を噴射する噴射手段を備える塗装装置」が記載されているが、該特許文献２の公知発明２にも、本発明の課題及び構成は開示されていない。

特開２０１０−２３４３４８号公報特開平５−９６２１３号公報

本願発明の主たる課題は、塗装供給ラインに検知手段を設けないことにより、塗装供給ラインの圧力が損失しないと共に、装置の小型化やローコスト化を実現することができることである。また好ましくは、塗装工場に於いて、防爆対策を十分に講じることができることである。本願発明の第２の課題は、防爆エリアに設けられた自動仕切り弁の応答性を向上させることである。

本発明の塗装装置は、エアー供給ラインと、このエアー供給ラインから供給されるエアーを駆動源とする駆動ポンプと、この駆動ポンプと塗料供給源とを含み混合器に塗料を供給する塗料供給ラインと、一方、炭酸ガス供給源を含み前記混合器に流体希釈剤を供給する流体希釈剤供給ラインと、前記塗料供給ライン及び流体希釈剤供給ラインに接続し、前記塗料と前記流体希釈剤の両方の成分を混合して被覆材組成物を生成する前記混合器と、この混合器に接続し、かつ前記被覆材組成物を噴射する噴射手段を備える塗装装置であって、前記エアー供給ラインに該エアー供給ラインを流れるエアーが変動したことを検出する検知手段を設け、一方、前記流体希釈剤供給ラインに自動仕切り弁を設け、前記検知手段に接続する制御部は、前記検知手段の検出信号に基づき前記自動仕切り弁の開閉を制御することを特徴とする。

上記構成に於いて、制御部と自動仕切り弁との間に第１の制御用エアーラインが介在し、前記制御部は、前記第１の制御用エアーラインのエアーの圧力を制御することによって、自動仕切り弁を「開」又は「閉」のいずれかの状態にすることを特徴とする。また制御部は閾値を記録した記憶部を有し、検知手段が検出した流量の変動又は圧力の変化のいずれかの検出信号を取得したとき、その照合手段が前記検出信号と前記閾値とを比較して制御用エアーラインを構成するエアーポンプを起動するか又は起動停止するかの制御指令を出すことを特徴とする。またエアー供給ラインは、制御部にその起動が制御されると共に、駆動ポンプと略連動（追動も含む）するエアー供給用駆動機を有し、このエアー供給用駆動機は、前記駆動ポンプが停止したことを条件とし、かつ所定圧以上の圧力が加わると自動的に停止することを特徴とする。また制御部と自動仕切り弁との間に、前記自動仕切り弁制御用の複数の自動三方弁（２１、２１Ａ）を有する複動型の制御用エアーライン（Ｌ）を配設し、制御部は検出信号がエアー供給ラインにエアーが流れていることを検出した場合に於いて、流体希釈剤供給ラインの自動仕切り弁を「開」の状態に制御し、また前記複動型の制御用エアーラインの一方の制御用エアーライン（Ｌ１）のエアーポンプ（１０ｂ）を停止するように制御すると共に、他方の制御用エアーライン（Ｌ２）の自動三方弁（２１）を介して前記自動仕切り弁を「加圧」状態に制御し、一方、制御部は検出信号がエアー供給ラインにエアーが流れていないことを検出した場合には、流体希釈剤供給ラインの自動仕切り弁を「閉」の状態に制御し、また前記一方の制御用エアーライン（Ｌ１）のエアーポンプ（１０ｂ）を起動するように制御すると共に、前記他方の制御用エアーライン（Ｌ２）の自動三方弁（２１Ａ）を介して前記自動仕切り弁に対する加圧を停止して圧抜きするように制御することを特徴とする。また複数の自動三方弁（２１、２１Ａ）は、塗装工場内の前記防爆エリアであって、かつ自動仕切り弁の付近に配設されることを特徴とする。さらに、流体希釈剤供給ラインは、自動仕切弁の上流側に高圧ポンプ及び加熱器を含む超臨界発生部を有し、制御部は検知手段の検出信号に基づいて前記高圧ポンプの起動を制御することを特徴とする。

また本発明の塗装装置は、エアー供給用駆動機を有するエアー供給ラインと、このエアー供給ラインから供給されるエアーを駆動源とする駆動ポンプと、この駆動ポンプと塗料供給源とを含み混合器に塗料を供給する塗料供給ラインと、一方、炭酸ガス供給源を含み前記混合器に流体希釈剤を供給する流体希釈剤供給ラインと、前記塗料供給ライン及び流体希釈剤供給ラインに接続し、前記塗料と前記流体希釈剤の両方の成分を混合して被覆材組成物を生成する前記混合器と、この混合器に接続し、かつ前記被覆材組成物を噴射する噴射手段を備える塗装装置であって、前記エアー供給用駆動機、又はエアー供給ライン、或いは又前記駆動ポンプのいずれかに前記エアー供給ラインを流れるエアーが変動したことを検出する検知手段を設け、一方、前記流体希釈剤供給ラインに自動仕切り弁を設け、前記検知手段に接続する制御部は、前記検知手段の検出信号に基づき前記自動仕切り弁の開閉を制御することを特徴とする。

（ａ）請求項１に記載の発明は、検知手段の配設箇所が、いわゆる塗装供給ラインではなく、エアー供給ラインなので、検知手段の存在により、塗装供給ラインの圧力が損失しないと共に、装置の小型化やローコスト化を実現することができる。また、例えば噴射手段に検知信号を設けないので、噴射手段そのものが大型化する、制御部に接続させる配線用の信号線が必要である等の問題点もない。要するに、本願発明は駆動ポンプ２が自動停止すると、エアー供給ライン１のエアーの流れが必然的に停止するので、その状況をエアー供給ライン１の適宜箇所に設けた検知手段が検知する。したがって、防爆対策を含む発明の主たる課題を達成することができる。
（ｂ）請求項２に記載の発明は、防爆エリアに電気式で駆動する駆動ポンプ、電磁弁等を配設しないので、スプレー式の塗装を安全に実現することができる。つまり、塗装工場に於いて、防爆対策を十分に講じることができる。また制御部と自動仕切り弁との間に第１の制御用エアーラインが介在し、制御部は第１の制御用エアーラインのエアーの圧力を制御することによって、自動仕切り弁を「開」又は「閉」のいずれかの状態に制御するので、請求項１の効果を確実に得ることができると共に、自動仕切り弁の応答性を図ることができる。
（ｃ）請求項３に記載の発明は、制御部は閾値を記録した記憶部を有し、検知手段が検出した流量の変動又は圧力の変化のいずれかの検出信号を取得したとき、その照合手段が検出信号と閾値とを比較して第１の制御用エアーラインを構成するエアーポンプを起動するか又は起動停止するかの制御指令を出するので、コンピュータ制御による確実な運転を実現することができる。
（ｄ）請求項４に記載の発明は、エアー供給ラインは、制御部にその起動が制御されると共に、駆動ポンプと略連動するエアー供給用駆動機を有し、このエアー供給用駆動機は、前記駆動ポンプが停止したことを条件とし、かつ所定圧以上の圧力が加わると自動的に停止するので、駆動ポンプの起動とその停止の自動化を図ることができる。
（ｄ）請求項５に記載の発明は、制御部と自動仕切り弁との間に、前記自動仕切り弁制御用の複数の自動三方弁（２１、２１Ａ）を有する複動型の制御用エアーライン（Ｌ）を配設したので、自動仕切り弁の応答性の向上を図ることができる。付言すると、駆動ポンプの起動及び停止に対応して直ちに自動仕切り弁を制御（エアーによる加圧及び圧抜き等）することができる。
（ｄ）請求項６に記載の発明は、防爆対策を得ることができると共に、複動型の自動三方弁２１、２１Ａを自動仕切弁１４の直近に位置付けることで、排気距離を短くし、速やかに圧抜きをして自動仕切弁１４を動かすことができる。
（ｅ）請求項７に記載の発明は、独立請求項の構成をそのまま含み、超臨界発生部で発生した高圧の流体希釈剤ｂを混合器７に圧送することができる。
（ｆ）請求項８に記載の発明も、検知手段の配設箇所が、いわゆる塗装供給ラインではなく、エアー供給ラインなので、検知手段の存在により、塗装供給ラインの圧力が損失しないと共に、装置の小型化やローコスト化を実現することができる。

図１乃至図４は本発明の第１実施形態を示す各説明図、図５及び図６（ａ）と（ｂ）は本発明の第２実施形態を示す各説明図。
本発明の第１実施形態を示す概略説明図。エアー供給エアーラインの概略説明図。流体希釈剤供給ラインの概略説明図。噴射手段のトリガーをＯＦＦにした場合の制御フローの説明図。本発明の第２実施形態を示す説明図。図６（ａ）は流量検出時の概略説明図（複動型の自動三方弁を介してエアーで自動仕切り弁を加圧）。図６（ｂ）は非流量検出時の概略説明図（複動型の一方の自動三方弁２１を介してエアーで自動仕切り弁を加圧すると共に、他方の自動三方弁２１Ａを介して圧抜きした状態）。

本発明の塗装装置Ｘは、動産又は不動産の如何を問わず、また金属製・合成樹脂製・コンクリート製かを問わず、ロボット、各種の機械やその部品、電気器具やその部品、建物の壁面等の表面に被覆材組成物を塗布するものである。

塗装装置Ｘは、好ましくは非防爆エリアＡと防爆エリアＢの区別がある塗装工場Ｙ内に配設される（図１、図２等を参照）。また塗装装置Ｘは、単数又は複数の塗料供給源４から供給される塗料ａと、環境に負荷をかけないために選択された炭酸ガス供給源１１から供給される第１実施形態の比較的低圧の液状や、第２実施形態の高圧の超臨界流体（ここでは両方をまとめて「流体希釈剤ｂ」という）とを混合器７で混合して噴射溶液（ここでは「被覆材組成物ｃ」という）を生成し、該混合器７で生成された被覆材組成物ｃは、該混合器７に接続する噴射手段８で大気中に噴射される。前記被覆材組成物ｃは噴射手段８のトリガー８ａを引く（ＯＮ）と噴射され、一方、前記トリガー８ａから指を離す（ＯＦＦ）と噴射が停止する。

そして、前記噴射が停止した時、エアーで駆動する駆動ポンプ（実施形態では塗料高圧ポンプ）２に所定圧以上の圧力がかかり、該駆動ポンプ２は自動的に停止する。エアー式の駆動ポンプ２が停止すると、検知手段３を有するエアー供給エアーライン１に流れる駆動用エアーの量が変動する。前記検知手段３は、例えばエアーの流れや量を検出する流量センサーであり、前記エアー供給エアーライン１を流れる駆動用エアーの量の増減を常に測っている。したがって、エアー式の駆動ポンプ２が起動すると、圧力媒体としての駆動用エアーの量は所定量或いは所要量まで増加し、一方、該駆動ポンプ２が停止すると、駆動用エアーの量は減少する。

前記検知手段３からの有線又は無線で検出信号Ｓ１を取得する制御部１０は、いわば駆動用エアーの量の変動（流体の減少や増加、流体の停止等）を監視する監視手段であることから、前記制御部１０は前記検知手段３から前記エアー供給ライン１の流量（例えば記憶部１０ａの閾値を基準にして流量が増減する、流体が停止等）が変動した検出信号Ｓ１、又は駆動ポンプにかかる所定圧以上の検出圧力信号のいずれかを取得すると、炭酸ガス供給源１１と接続する流体希釈剤供給ライン１２の自動仕切り弁１４の「開」・「閉」の状態を直ちに制御する（特徴事項）。

特に詳細は図示しないが、前記制御部１０は、プログラムを格納する記憶部１０ａを有している。記憶部１０ａは塗装装置Ｘの全体的な制御や各種演算を実行するプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭを内蔵する。ＲＯＭには実行される制御や演算のためのプログラムや各種パラメータ、流量センサーの検知信号、駆動ポンプの検出圧力信号等とそれぞれ比較するための閾値などの情報及びソフトウェアが格納されており、プロセッサはこのＲＯＭから情報及びソフトウェアを読み込み、命令文を解釈し、ＲＡＭのメモリ空間を用いて命令を実行する。実施形態では、後述する第１の制御用エアーラインＬ１を構成するエアーポンプ１０ｂに制御指令を送る。エアーポンプ１０ｂが起動すると、第１の制御用エアーラインＬ１の圧力媒体の一例としてのエアーにより自動仕切り弁１４が加圧されて「開」の状態となり、流体希釈剤供給ライン１２を流れる液体稀釈剤ｂは逆止弁１５を通過して混合器７へと流れる。一方、エアーポンプ１０ｂが停止して非加圧状態となり、これにより自動仕切り弁１４が「閉」の状態となる。

なお、エアー供給ライン１の供給源は、実施化レベルでは、塗装工場に配設された大型ポンプで一括管理されているので、該エアー供給ライン１は、塗装工場に配設された単数又は複数の供給路に適宜に接続される。したがって、実施化レベルでは、駆動機１ａは必要要件ではない。また制御部１０は駆動機１ａに対して起動用制御信号を送る必要もない。さらに制御部１０はプログラムを格納する記憶部１０ａに基づいて信号を処理する旨を述べたが、もちろん、リレー等を有する制御回路であっても良い。

さて、図１は本発明の第１実施形態の塗装装置Ｘを示す概略説明図である。また図２はエアー供給エアーラインの概略説明図である。また図３は流体希釈剤供給ライン１２の概略説明図である。

そこで、本発明の基本的な構成を、図２及び図３と共に、主に図１を参照にして説明する。これらの図に於いて、Ｙは塗装工場で、この塗装工場Ｙは、少なくとも非防爆エリアＡと防爆エリアＢの区別がある。この区別の標識は、床面上に設けた線、テープ、備品等である。塗装装置Ｘは複数のライン（エアー供給ライン、塗料供給ライン、流体希釈剤供給ライン、自動仕切り弁用の制御エアーライン等）を有する。

まず符号１はエアー供給エアーラインで、このエアー供給エアーライン１は、後述する制御部１０にその起動が制御されると共に、駆動ポンプ２と略連動するエアー供給用駆動機１ａを有し、このエアー供給用駆動機１ａは、前記駆動ポンプ１０が停止したことを条件とし、かつ所定圧以上の圧力が加わると自動的に停止する。またエアー供給エアーライン１は所定長或いは所要量の管１ｂを介して駆動用エアーを駆動ポンプ２に圧送する（図２も参照）。したがって、駆動ポンプ２は電気式ではなく、圧力媒体としての駆動用エアーによって起動する。

ところで、前記エアー供給用駆動機１ａは、「空気式駆動機（コンプレッサにより圧縮空気を作る機能・圧縮空気を送る機能・吐出側の圧力条件により自動的に停止する機能等を有する駆動機）」と称されている。本実施形態は、防爆対策として、圧縮空気、つまり、駆動用エアーを駆動源とし、該駆動源により駆動ポンプ２が起動する。そこで、実施形態では、前記管１ｂの適宜箇所に前記駆動用エアーの流れや流量を測る検知手段３の一例としての流量センサーが設けられている。検知手段３は、駆動ポンプ２の起動及び停止に対応して前記管１ｂを流れる駆動用エアーの流量の増減を監視するものであるから、その設置個所は、例えば駆動ポンプ２の吸引口やその付近であっても良い。したがって、検知手段３はエアー供給エアーライン１に直接又は間接的に配設されるもので、要するに、検知手段３はエアー供給エアーライン１の流れや流量の変動を検知する機能を有するように適宜箇所に配設される。

次に前記駆動ポンプ２は、防爆、コスト面等の配慮から、好ましくは駆動用エアーで起動するものを採用している。付言すると、電気式の駆動モータを用いない。前述したように、塗装装置Ｘは非防爆エリアＡと防爆エリアＢの区別がある塗装工場Ｙ内に配設されるので、エアー式の駆動ポンプ２は前記防爆エリアＢに配設されている。この駆動ポンプ２には塗料接続ライン（管）５を介して単数又は複数の塗料供給源４が接続している。

したがって、駆動ポンプ２が駆動用エアーで起動すると、その吸引口から前記塗料供給源４の塗料を吸い込む一方、その吐出口から塗料を圧送する。それ故に、駆動ポンプ２は塗料を吸引し、かつ吐出する塗料高圧ポンプである。また塗装供給ライン５，６は、塗料供給源４と塗料接続ライン５と前記駆動ポンプ２と塗料吐出ライン６とで構成されている。

すなわち、６は塗料高圧ポンプ２と混合器（混合部）７とを接続する塗料吐出ラインで、この塗料吐出ライン６は駆動ポンプ２から圧送される塗料を混合器７に供給する。該駆動ポンプ２は、前述したように、噴射ガン８の噴射が停止（ＯＦＦ）した時に、所定圧以上の圧力がかかると構造的に自動的に停止する。この場合に於いて、噴射ガン８の停止（ＯＦＦ）信号が検出圧力と成り得るので、該検出圧力に対応する出力を制御部１０に適宜に出力し、該制御部１０は前記検出圧力信号を取得すると、駆動ポンプ２を直ちに停止するように制御しても良いことは前述したとおりである。

なお、駆動ポンプ２の一例としては、旭サナック株式会社が販売する空気圧式プランジャーポンプの、ＳＰ１０２１、ＳＰ１６２８、ＳＰ１６３６、ＳＰ１８４４、ＳＰ１８５４（Ｚ）、ＳＰ１８７８、ＳＰ２５４４、ＳＰ２５５４（Ｚ）、ＳＰ２５７８等を適宜に用いることができる。これらの各空気圧式プランジャーポンプは、流動性、運搬性、洗浄性、防爆対策等の向上を図ったものであり、少なくとも該駆動ポンプ２及び自動仕切り弁１４は、非防爆エリアＡと防爆エリアＢの区別がある塗装工場Ｙ内の前記防爆エリアＢに配設され、一方、エアー供給エアーライン１の検知手段３や該検知手段と接続する制御部１０は前記非防爆エリアＡに配設されている。

次に符号１２は流体希釈剤供給ライン（管）で、この流体希釈剤供給ライン１２は、炭酸ガス供給源（例えば二酸化炭酸ガスボンベ）１１と前述した混合器７の両者を接続するもので、適宜箇所に自動仕切弁１４を有している。炭酸ガスＣＯ_２は、塗料如何によって、流体希釈剤供給ライン１２を通過して液状のまま混合器７に流れて行っても良いが、実施形態によっては、後述の第２実施形態の如く、超臨界発生部２１を介して「液状の炭酸ガスＣＯ_２」を「超臨界流体」に変えることも可能である。

次に前述した混合器７の機能について説明する。ところで、混合器７の詳細構造は、好ましくは流路径を考慮して適宜なマイクロ混合器が使用される。マイクロ混合器の種類や構造は周知事項（例えば特開２０１０−２３４３４８号公報の段落００３１〜段落００３３、）なので割愛する。この混合器７は、逆止弁１５を有する流体希釈剤供給ライン１２及び逆止弁１６を有する塗料吐出ライン６の下流に配設され、前述した駆動ポンプ２から塗料吐出ライン６を介して取得した塗料ａと前記流体希釈剤供給ライン１２から取得した流体希釈剤ｂとの両方の成分を混合して被覆材組成物ｃを生成する。周知の如く、流体希釈剤ｂは粘土低下剤としてスプレー塗装技術に使用されるものであるが、少なくとも低環境負荷という観点から、実施形態では炭酸ガスボンベ１１に充填されている二酸化炭酸（炭酸ガスＣＯ_２）を使用する。また前述した噴射手段８は、市販されている噴射ガン８が用いられ、該噴射ガン８は前記混合器７と噴射ホース１７を介して接続し、かつ混合器７で生成した被覆材組成物ｃを大気圧下の塗装対象物１８に噴射する。

次に制御部１０は、塗装装置Ｘを構成するキャスター付の機体に取付けた制御盤に設けられ、非防爆エリアＡに前記機体が配設されている。制御部１０は、例えば塗装工場に配設された供給路が存在しない場合には、検知手段３の検出信号Ｓ１に基づき、かつ駆動用エアーを供給する駆動機（ポンプ）１ａに対して起動用の制御信号Ｓ２を出力する。またエアー供給エアーライン１に設けた前記検知手段３から前記エアー供給エアーライン１の流量（例えば閾値を基準にして流量が増減する、流量が停止等）が変動した検出信号Ｓ１を取得すると、流体希釈剤供給ライン１２の自動仕切り弁１４の開閉を制御する。自動仕切り弁１４は、実施形態では圧力がかかると開となる「ノーマルクローズ弁」を採用している。なお、エアーの供給源が塗装工場内で一元的に管理されている場合には上記駆動機（ポンプ）１ａは不要であること、記憶部を有する制御部１０に替えてリレーを備えた制御回路で行うことができることは、前述したとおりである。

そこで自動仕切り弁１４に対する制御方式について説明すると、実施形態では、制御部１０と自動仕切り弁１４との間に第１の制御用エアーラインＬ１が介在する。制御部１０は、第１の制御用エアーラインＬ１の圧力媒体の一例としてのエアーの圧力を制御することによって、自動仕切り弁の「開閉」状態を制御する。付言すると、第１の制御用エアーラインＬ１の圧力媒体の圧力が前記自動仕切り弁１４にかかっている場合には該自動仕切り弁１４は「開」の状態であり、一方、圧力媒体の圧力が前記自動仕切り弁１４にかかっていない場合には該自動仕切り弁１４は「閉」の状態となる。

なお、制御部１０は、例えば駆動ポンプ２が起動し、該駆動ポンプ２の吐出口にかかる検出圧力信号を取得し、記憶部１０ａに格納されている検出圧力信号用閾値と比較して流体希釈剤供給ライン１２の自動仕切り弁１４の開閉を制御しても良い。

最後に図４は、噴射手段８のトリガー８ａをＯＦＦにした場合の制御フローの説明図である。この図４に於いて、ステップＳ１は噴射手段８のトリガー８ａを引くのを止め、該トリガー８ａがＯＦＦになった（例えば指を離す）場合である。ステップＳ２は前記トリガー８ａがＯＦＦになったために、駆動ポンプ２の吸引口、吐出口等に所定圧以上の圧力がかかり、例えば駆動ポンプ２が機械的に自動停止する。

ステップＳ３はエアー供給エアーライン１に流れる駆動用エアーの量が、マイナス方向に変動（減少）した場合である。ステップＳ４は制御部１０の照合手段が、検出信号Ｓ１と記憶部１０ａに記録されている閾値を比較する段階である。ステップＳ５は前記照合手段による照合（判定）の結果、例えば前記変動（減少）量としての検出信号Ｓ１が前記記憶部１０ａの閾値以下となった結果、第１の制御用エアーラインＬ１を構成する第１駆動部としてのエアーポンプ１０ｂの駆動を停止するように制御指令を出した段階である。エアーポンプ１０ｂの駆動が停止すると、第１の制御用エアーラインＬ１の圧力が低下する。つまり、圧力がかかると開となる「ノーマルクローズ弁」が、第１の制御用エアーラインＬ１の圧力停止により、自動的に「閉」となる。したがって、このステップＳ５は第１の制御用エアーラインＬ１の圧力が低下乃至非加圧状態となり、その結果、自動仕切り弁１４が「閉」となった状態である。

なお、特に図示しないが、上記制御フローに於いて、駆動ポンプ２の吐出口等にかかる検出圧力信号を取得する実施形態の場合には、ステップＳ４における制御部１０の照合手段は、前記検出圧力信号と記憶部１０ａに格納されている検出圧力信号用閾値と比較することになり、検出圧力信号が前記検出圧力信号用閾値を上回ると、制御部１０は第１の制御用エアーラインＬ１を構成するエアーポンプ１０ｂの駆動を停止するように制御指令を出す。

したがって、本発明の塗装装置Ｘは、少なくとも、エアー供給ライン１と、このエアー供給ラインから供給されるエアーを駆動源とする駆動ポンプ２と、この駆動ポンプ２と塗料供給源４とを含み混合器７に塗料を供給する塗料供給ライン５，６と、一方、炭酸ガス供給源１１を含み前記混合器７に流体希釈剤ｂを供給する流体希釈剤供給ライン１２と、前記塗料供給ライン及び流体希釈剤供給ラインに接続し、前記塗料ａと前記流体希釈剤ｂの両方の成分を混合して被覆材組成物ｃを生成する前記混合器７と、この混合器に接続し、かつ前記被覆材組成物を噴射する噴射手段８を備える塗装装置であって、前記エアー供給ライン又は前記駆動ポンプのいずれかに、前記エアー供給ラインを流れるエアーが変動したことを検出する検知手段３を設け、一方、前記流体希釈剤供給ラインに自動仕切り弁１４を設け、前記検知手段に接続する制御部１０は、前記検知手段の検出信号に基づき前記自動仕切り弁の開閉を制御する点に特徴がある。

本発明の実施形態に於いて、発明の課題を達成するために、塗装供給ライン５、６には流量を検出する検知手段３を設けないことが望ましい。また使用の際或いは常に、駆動ポンプ２及び自動仕切り弁１４は、非防爆エリアＡと防爆エリアＢの区別がある塗装工場Ｙ内の前記防爆エリアＢに配設することが望ましい。また混合器７の態様は塗料及び塗装対象物如何によって適宜に選定され得る。

ここで図５及び図６を参照にして、本発明の第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態の説明に当って、第１実施形態と同一の部分には同一又は同様の符号を付して重複する説明を割愛する。

この第２実施形態は、付加的な発明の課題（自動仕切り弁の応答性を向上させること）との関係で、第１実施形態の主要部の一部を設計変更したものである。

すなわち、この第２実施形態の塗装装置Ｘ１は、（ａ）流体希釈剤供給ライン１２に高圧ポンプを含む又は高圧ポンプを含ない超臨界発生部１３Ａを設けた点、（ｂ）駆動ポンプと略連動するエアー供給用駆動機１ａ及び流体希釈剤供給ライン１２に高圧ポンプの同時運転を目的として、前記ポンプ１ａと超臨界発生部２１の高圧ポンプに制御信号Ｓ２をそれぞれ出力する点、（ｃ）制御部と自動仕切り弁との間に、前記自動仕切り弁制御用の複数の自動三方弁（２１、２１Ａ）を有する複動型の制御用エアーライン（Ｌ）を配設した点である。

特に、この第２実施形態の塗装装置Ｘ１の特徴点は、図１に示した第１の制御用エアーラインＬ１に代えて複数の自動三方弁（２１、２１Ａ）が互いに「閉」と「開」を交互に共働する複動型の制御用エアーライン（Ｌ）を配設した点である。

図６（ａ）の流量検出時の概略説明図（複動型の自動三方弁を介してエアーで自動仕切り弁２１Ａを加圧する説明図）と図６（ｂ）の非流量検出時の概略説明図（複動型の一方の自動三方弁２１を介してエアーで自動仕切り弁１４を加圧すると共に、他方の自動三方弁２１Ａを介して圧抜きした状態）に示したとおりである。

すなわち、この塗装装置Ｘ１は、制御部１０と自動仕切り弁１４との間に、前記自動仕切り弁制御用の複数の自動三方弁２１、２１Ａを有する複動型の制御用エアーラインＬを配設し、制御部１０は検出信号Ｓ１がエアー供給ラインにエアーが流れていることを検出した場合に於いて、流体希釈剤供給ライン１２の自動仕切り弁１４を「開」の状態に制御し、また前記複動型の制御用エアーラインの一方の制御用エアーラインＬ１のエアーポンプ１０ｂを停止するように制御すると共に、他方の制御用エアーラインＬ２の自動三方弁２１Ａを介して前記自動仕切り弁１４を「加圧」状態に制御し、一方、制御部１０は検出信号Ｓ１がエアー供給ラインにエアーが流れていないことを検出した場合には、流体希釈剤供給ライン１２の自動仕切り弁１４を「閉」の状態に制御し、また前記一方の制御用エアーラインＬ１のエアーポンプ１０ｂを起動するように制御すると共に、前記他方の制御用エアーラインＬ２の自動三方弁２１Ａを介して前記自動仕切り弁１４に対する加圧を停止して圧抜きするように制御する。

（ｅ）そして、望ましくは、複動型の制御用エアーラインＬ（Ｌ１及びＬ２）の複数の自動三方弁２１、２１Ａは、塗装工場Ｙ内の防爆エリアＢであって、かつ自動仕切り弁１４の付近（直近も含む）に配設される。

ところで、周知事項ではあるが、前記超臨界発生部１３Ａは、例えば図示しないフィルターと、冷却器と、高圧ポンプと、加熱器を順番に含み、前記加熱器で臨界温度（通常３１度Ｃ）の超臨界に加熱されて「超臨界流体」となり、自動仕切弁１４と逆止弁１５をそれぞれ通過して混合器７へと流れ込む。

また、ここで自動三方弁２１（２１Ａ）について付言すると、自動三方弁はエアーのみ流れる構造である。つまり、エアー駆動の自動弁であり、防爆範囲外Ａに配設された制御部１０と駆動部としての自動仕切弁１４の距離が長いと、その間の配管抵抗や空気の圧縮性のため、特に排気（圧抜き）の動作（ノーマルクローズ弁におけるクローズ方向の動作）に時間がかかり当該自動仕切弁１４の反応が遅れるという問題点がある。そこで、より好ましくは制御機能を有する複動型の自動三方弁２１、２１Ａを、前記自動仕切弁１４の直近に位置付けることで、排気距離を短くし、速やかに圧抜きをして自動仕切弁１４を動かすことができる（第２実施形態の発明の課題と効果）。

また普通一般に自動弁は高出力用のものほど動作に圧力やエアー量を必要とし、タイムラグが大きくなるため、本実施形態においては、高出力用の自動仕切弁（炭酸が高圧で多量）のタイムラグが大きく、自動三方弁（エアーは低圧小流量）は、制御・駆動間が同じ距離であれば、いわゆるタイムラグが少なく動作する。

また図６は、自動三方弁用の制御エアーがＯＦＦの際に自動仕切弁１４へのエアーをＯＮ（ＯＰＥＮ）としているが、逆の動作でも可能あるし、ノーマルオープン弁でも同様に制御可能ある。さらに、複作動型（ＯＰＥＮ用の加圧ライン、ＣＬＯＳＥ用の加圧ラインがある場合）も圧抜き側の排気速度に作動速度が影響するので、図６で示すように排気を短距離にすることでタイムラグを抑えることができるという利点がある。

最後に付記して、本発明の主たる目的（塗装供給ラインの圧力が損失しないと共に、装置の小型化やローコスト化を実現すること）だけを達成する場合、本発明の塗装装置は、エアー供給用駆動機を有するエアー供給ラインと、このエアー供給ラインから供給されるエアーを駆動源とする駆動ポンプと、この駆動ポンプと塗料供給源とを含み混合器に塗料を供給する塗料供給ラインと、一方、炭酸ガス供給源を含み前記混合器に流体希釈剤を供給する流体希釈剤供給ラインと、前記塗料供給ライン及び流体希釈剤供給ラインに接続し、前記塗料と前記流体希釈剤の両方の成分を混合して被覆材組成物を生成する前記混合器と、この混合器に接続し、かつ前記被覆材組成物を噴射する噴射手段を備える塗装装置であって、前記エアー供給用駆動機、又はエアー供給ライン、或いは又前記駆動ポンプのいずれかに前記エアー供給ラインを流れるエアーが変動したことを検出する検知手段を設け、一方、前記流体希釈剤供給ラインに自動仕切り弁を設け、前記検知手段に接続する制御部は、前記検知手段の検出信号に基づき前記自動仕切り弁の開閉を制御するように構成しても良い。

本発明は、噴射手段（噴射ガン）を操作して物の表面に被覆材組成物を塗布する塗装装置として利用される。

Ｘ、Ｘ１…塗装装置、Ｙ…塗装工場、
Ａ…非防爆エリア、
Ｂ…防爆エリア、
ａ…塗料、
ｂ…流体希釈剤、
ｃ…被覆材組成物、
１…エアー供給ライン、
２…駆動ポンプ、
３…検知手段、
Ｓ１…検出信号、
Ｓ２…起動用の制御信号、
４…塗料供給源、
６…塗料吐出ライン、
４、５、２、６…塗料供給ライン、
７…混合器、
８…噴射手段、８ａ…トリガー、
１１…炭酸ガス供給源、
１２…流体希釈剤供給ライン、
２１…超臨界発生部、
１４…自動仕切り弁、
１７…噴射ホース、
１８…塗装対象物、
２１、２１Ａ…自動三方弁、
Ｌ…複動型の制御用エアーライン、
Ｌ１…第１の制御用エアーライン（第１実施形態、第２実施形態の一方のライン）、
Ｌ２…第２の制御用エアーライン。

Claims

エアー供給ラインと、このエアー供給ラインから供給されるエアーを駆動源とする駆動ポンプと、この駆動ポンプと塗料供給源とを含み混合器に塗料を供給する塗料供給ラインと、一方、炭酸ガス供給源を含み前記混合器に流体希釈剤を供給する流体希釈剤供給ラインと、前記塗料供給ライン及び流体希釈剤供給ラインに接続し、前記塗料と前記流体希釈剤の両方の成分を混合して被覆材組成物を生成する前記混合器と、この混合器に接続し、かつ前記被覆材組成物を噴射する噴射手段を備える塗装装置であって、
前記エアー供給ラインに該エアー供給ラインを流れるエアーが変動したことを検出する検知手段を設け、一方、前記流体希釈剤供給ラインに自動仕切り弁を設け、前記検知手段に接続する制御部は、前記検知手段の検出信号に基づき前記自動仕切り弁の開閉を制御する塗装装置。
請求項１に於いて、駆動ポンプと自動仕切り弁は、共に防爆エリアに配設され、また制御部と自動仕切り弁との間に第１の制御用エアーラインが介在し、前記制御部は、前記第１の制御用エアーラインのエアーの圧力を制御することによって、自動仕切り弁を「開」又は「閉」のいずれかの状態にすることを特徴とする塗装装置。
請求項２に於いて、前記制御部は閾値を記録した記憶部を有し、検知手段が検出した流量の変動又は圧力の変化のいずれかの検出信号を取得したとき、その照合手段が前記検出信号と前記閾値とを比較して第１の制御用エアーラインを構成するエアーポンプを起動するか又は起動停止するかの制御指令を出すことを特徴とする塗装装置。
請求項１に於いて、エアー供給ラインは、制御部にその起動が制御されると共に、駆動ポンプと略連動するエアー供給用駆動機を有し、このエアー供給用駆動機は前記駆動ポンプが停止したことを条件に自動的に停止することを特徴とする塗装装置。
請求項１に於いて、制御部と自動仕切り弁との間に、前記自動仕切り弁制御用の複数の自動三方弁（２１、２１Ａ）を有する複動型の制御用エアーライン（Ｌ）を配設したことを特徴とする塗装装置。
請求項５に於いて、複数の自動三方弁（２１、２１Ａ）は、塗装工場内の防爆エリアであって、かつ自動仕切り弁の付近に配設されることを特徴とする塗装装置。
請求項１に於いて、流体希釈剤供給ラインは、自動仕切弁の上流側に超臨界発生部を有し、制御部は検知手段の検出信号に基づいて前記高圧ポンプの起動を制御することを特徴とする塗装装置。
エアー供給用駆動機を有するエアー供給ラインと、このエアー供給ラインから供給されるエアーを駆動源とする駆動ポンプと、この駆動ポンプと塗料供給源とを含み混合器に塗料を供給する塗料供給ラインと、一方、炭酸ガス供給源を含み前記混合器に流体希釈剤を供給する流体希釈剤供給ラインと、前記塗料供給ライン及び流体希釈剤供給ラインに接続し、前記塗料と前記流体希釈剤の両方の成分を混合して被覆材組成物を生成する前記混合器と、この混合器に接続し、かつ前記被覆材組成物を噴射する噴射手段を備える塗装装置であって、前記エアー供給用駆動機、又は前記エアー供給ライン、或いは又前記駆動ポンプのいずれかに前記エアー供給ラインを流れるエアーが変動したことを検出する検知手段を設け、一方、前記流体希釈剤供給ラインに自動仕切り弁を設け、前記検知手段に接続する制御部は、前記検知手段の検出信号に基づき前記自動仕切り弁の開閉を制御する塗装装置。