JP2017202468A - Electrostatic atomization device and electrostatic atomization method - Google Patents
Electrostatic atomization device and electrostatic atomization method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017202468A JP2017202468A JP2016096490A JP2016096490A JP2017202468A JP 2017202468 A JP2017202468 A JP 2017202468A JP 2016096490 A JP2016096490 A JP 2016096490A JP 2016096490 A JP2016096490 A JP 2016096490A JP 2017202468 A JP2017202468 A JP 2017202468A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coated
- liquid
- electrostatic spraying
- nozzle
- electric field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は静電噴霧装置及び静電噴霧方法に関する。 The present invention relates to an electrostatic spraying apparatus and an electrostatic spraying method.
従来、帯電した液体を筒から排出させ、静電気力による反発力で多数の微小な液滴を形成して対象物に供給する静電噴霧技術を使用して、対象物が凹部を有する場合に、凹部の内面に効率よく液膜を形成するための静電噴霧装置が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, when an object has a recess using an electrostatic spray technology that discharges a charged liquid from a cylinder and forms a large number of fine droplets by a repulsive force due to electrostatic force and supplies the object to the object, An electrostatic spraying device for efficiently forming a liquid film on the inner surface of a recess is known (see Patent Document 1).
このような静電噴霧技術を利用して被塗物に塗料等の液体を塗着させる場合、例えば、ほぼ100%に近い高い塗着効率が得られる。
しかしながら、例えば、棒状体の被塗物の端部等の電界集中部に液体を塗着させようとすると、液体の塗着効率が低下することがわかった。
When a liquid such as a paint is applied to an object to be coated using such an electrostatic spray technique, for example, a high application efficiency close to 100% can be obtained.
However, for example, it has been found that when a liquid is applied to an electric field concentration portion such as an end portion of a stick-shaped object, the liquid application efficiency is lowered.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被塗物の電界集中部に液体を塗着させる場合でも、高い液体の塗着効率を得ることができる静電噴霧装置及び静電噴霧方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an electrostatic spraying device and a static device that can obtain high liquid application efficiency even when liquid is applied to an electric field concentration portion of an object to be coated. An object is to provide an electrospraying method.
本発明は、上記目的を達成するために、以下の構成によって把握される。
(1)本発明の静電噴霧装置は、電圧の印加によって発生する静電気力で液体噴霧部のノズルから液体を帯電状態で離脱させて前記液体を被塗物に噴霧する静電噴霧装置であって、前記ノズルを有する前記液体噴霧部と、前記液体噴霧部と前記被塗物の間に前記電圧を印加する第1電圧印加手段と、前記液体噴霧部と前記被塗物の電界集中部の近傍に配置される導電材料または半導電材料の部材の間に前記電圧を印加して前記部材を前記被塗物と同極とする第2電圧印加手段と、を備えている。
The present invention is grasped by the following composition in order to achieve the above-mentioned object.
(1) The electrostatic spraying device of the present invention is an electrostatic spraying device that sprays the liquid onto the object to be coated by detaching the liquid from the nozzle of the liquid spraying portion in a charged state by electrostatic force generated by applying a voltage. The liquid spraying section having the nozzle, first voltage applying means for applying the voltage between the liquid spraying section and the object to be coated, and an electric field concentration section of the liquid spraying section and the object to be coated. A second voltage applying unit configured to apply the voltage between members of a conductive material or a semiconductive material disposed in the vicinity so that the member has the same polarity as the object to be coated;
(2)上記(1)の構成において、前記第2電圧印加手段は、前記第1電圧印加手段から前記被塗物側への第1電気配線の途中に接続され、前記第1電圧印加手段によって前記被塗物に印加される電圧を前記部材に対しても印加できるようにする第2電気配線を備えており、前記第2電圧印加手段は、前記部材を前記被塗物と同電位にする。 (2) In the configuration of (1), the second voltage application unit is connected in the middle of the first electrical wiring from the first voltage application unit to the object to be coated, and the first voltage application unit Second electrical wiring is provided so that a voltage applied to the object can be applied to the member, and the second voltage application means makes the member the same potential as the object. .
(3)上記(1)又は(2)の構成において、前記部材は、前記電界集中部の近傍に配置される一端を有する棒状体の電極部材であり、前記棒状体の前記一端から反対側の他端までの長さが、前記一端を前記電界集中部の近傍に配置したときに、前記他端が前記液体の噴霧範囲の外に位置する長さである。 (3) In the configuration of the above (1) or (2), the member is a rod-shaped electrode member having one end disposed in the vicinity of the electric field concentration portion, and is opposite to the one end of the rod-shaped body. The length to the other end is a length at which the other end is located outside the spray range of the liquid when the one end is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion.
(4)上記(1)から(3)のいずれか1つの構成において、前記被塗物の前記電界集中部からの距離が20mm以内の範囲内に前記部材の一部が位置するように前記部材を配置する配置手段を備えている。 (4) In the structure according to any one of (1) to (3), the member is positioned such that a part of the member is positioned within a range of 20 mm or less from the electric field concentration portion of the object to be coated. Is provided.
(5)本発明の静電噴霧方法は、電圧の印加によって発生する静電気力で液体噴霧部のノズルから液体を帯電状態で離脱させて前記液体を被塗物に噴霧する静電噴霧方法であって、前記被塗物の電界集中部の近傍に前記被塗物と同極の導電材料または半導電材料の部材を配置した状態で前記被塗物に前記液体を噴霧する。 (5) The electrostatic spraying method of the present invention is an electrostatic spraying method in which the liquid is discharged from the nozzle of the liquid spraying portion in a charged state by electrostatic force generated by application of a voltage, and the liquid is sprayed on the object to be coated. Then, the liquid is sprayed onto the object to be coated in a state where a conductive material or a semiconductive material having the same polarity as the object to be coated is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the object to be coated.
(6)上記(5)の構成において、前記部材の電位が前記被塗物の電位と同じ電位にされている。 (6) In the configuration of (5), the potential of the member is set to the same potential as the potential of the article to be coated.
(7)上記(5)又は(6)の構成において、前記部材として前記被塗物と同一の第1被塗物を用いる。 (7) In the configuration of the above (5) or (6), the same first object to be coated is used as the member.
(8)上記(7)の構成において、前記部材として前記第1被塗物を複数用いる。 (8) In the configuration of (7), a plurality of the first objects to be coated are used as the member.
(9)上記(7)又は(8)の構成において、前記被塗物の前記電界集中部の近傍に前記第1被塗物の電界集中部を配置するようにする。 (9) In the configuration of (7) or (8), the electric field concentration portion of the first object to be coated is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the object to be coated.
(10)上記(7)の構成において、前記被塗物及び前記第1被塗物の電界集中部が端部であり、前記第1被塗物が、前記被塗物の前記端部に対して前記第1被塗物の端部を対向させるように前記被塗物の近傍に配置される。 (10) In the configuration of (7), the electric field concentration portion of the object to be coated and the first object to be coated is an end, and the first object to be coated is relative to the end of the object to be coated. The first coated object is arranged in the vicinity of the coated object so as to face each other.
(11)上記(5)又は(6)の構成において、前記部材が前記被塗物と異なる電極部材である。 (11) In the configuration of (5) or (6), the member is an electrode member different from the object to be coated.
(12)上記(5)から(11)のいずれか1つの構成において、前記被塗物及び前記部材が棒状体である。 (12) In any one of the configurations (5) to (11), the article to be coated and the member are rod-shaped bodies.
本発明によれば、被塗物の電界集中部に液体を塗着させる場合でも、高い液体の塗着効率を得ることができる静電噴霧装置及び静電噴霧方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when applying a liquid to the electric field concentration part of to-be-coated object, the electrostatic spraying apparatus and electrostatic spraying method which can obtain the coating efficiency of a high liquid can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態(以下、実施形態)について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same number is assigned to the same element throughout the description of the embodiment.
また、特に断りがない場合、「先(端)」や「前(方)」等の表現は、各部材等において液体の噴霧方向側を表し、「後(端)」や「後(方)」等の表現は、各部材等において液体の噴霧方向と反対側を表すものとする。 Unless otherwise specified, expressions such as “front (end)” and “front (direction)” indicate the spray direction side of the liquid in each member, etc., and “rear (end)” or “rear (direction)”. The expression "" represents the opposite side of the liquid spraying direction in each member or the like.
図1は本発明に係る実施形態の静電噴霧装置10の斜視図である。
図1に示すように、静電噴霧装置10は、ノズル22を有する液体噴霧部20と、液体噴霧部20と被塗物40の間に電圧を印加する第1電圧印加手段50(電圧電源)と、液体噴霧部20と部材30の間に電圧を印加して部材30を被塗物40と同極とする第2電気配線42aからなる第2電圧印加手段と、を備えている。
FIG. 1 is a perspective view of an
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施形態では、第1電圧印加手段50からの第1電気配線42が被塗物40に直接接続されている場合を示しているが、第1電圧印加手段50からの第1電気配線42が被塗物40を保持するホルダ等に接続され、そのホルダ等に被塗物40が保持されることで被塗物40が第1電圧印加手段50に電気的に接続されるようにしてもよい。
In the present embodiment, the first
また、本実施形態では、静電噴霧装置10が第1電圧印加手段50から被塗物40に接続される第1電気配線42に接続されたアース手段60を有しており、被塗物40がアースされるようになっている。
なお、アース手段60は、必須の要件ではないが、被塗物40は作業者が触れる可能性があるので、安全面の観点からアース手段60を設けて被塗物40をアースするようにすることが好ましい。
Moreover, in this embodiment, the
The grounding means 60 is not an indispensable requirement, but since the
(液体噴霧部)
図2は、液体噴霧部20だけを示した断面図であり、液体噴霧部20から後述するように塗料等の液体が噴霧されている状態を合わせて図示したものになっている。
(Liquid spray part)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing only the
図2に示すように、液体噴霧部20は、液体の供給される液体供給口21aを有する液体流路21bが形成された絶縁材料からなる胴体部21と、貫通孔が胴体部21の液体流路21bに連通するように胴体部21の先端に設けられるノズル22と、胴体部21の液体流路21b内及びノズル22の貫通孔内に配置される導電材料からなる心棒23と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
胴体部21には、心棒23を後端側に取り出すために、液体流路21bと連通した孔部21cが設けられ、その孔部21c内には、心棒23との間の隙間をシールして液体が漏れないようにするシール部材24が設けられている。
なお、本実施形態では、シール部材24としてOリングを用いているが、Oリングに限らず、シールが可能なものであればよい。
The
In this embodiment, an O-ring is used as the
そして、孔部21cを通じて胴体部21の後端側に位置する心棒23の後端には、絶縁材料からなる摘み部23aが設けられているとともに、摘み部23aのほぼ中央を貫通するように設けられた導電材料からなる電気配線接続部23bが設けられている。
And, at the rear end of the
図1に示すように、電気配線接続部23bには、第1電圧印加手段50からの電気配線41が接続され、電気配線接続部23bが心棒23に接触するようにされることで心棒23と電気配線接続部23bとが電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施形態では、心棒23を液体噴霧部20側の電極としているが、例えば、液体噴霧部20のノズル22を導電材料からなるものとして、このノズル22に第1電圧印加手段50からの電気配線41を接続するようにし、ノズル22を液体噴霧部20側の電極としてもよい。
In this embodiment, the
また、図2に示すように、胴体部21の後端開口部21dの内周面には、摘み部23aを螺合接続するための雌ネジ構造21eが設けられ、一方、摘み部23aの先端外周面には、雄ネジ構造23cが設けられている。
As shown in FIG. 2, a
したがって、胴体部21の後端開口部21dの雌ネジ構造21eに摘み部23aの先端外周面の雄ネジ構造23cを螺合させることで心棒23が取外し可能に胴体部21に取付けられている。
また、摘み部23aの螺合量を調節することで心棒23を前後方向に移動させることができ、心棒23の先端面23dの位置を前後方向に調節できるようになっている。
Therefore, the
Further, the
ここで、一般に、静電噴霧装置の液体を噴霧するノズルは、液体が流れる貫通孔の直径が小さい微細な液体流路とされる。
これは、液体が流れ出るノズルの先端の開口直径が大きいと、安定した液体の霧化状態が得られなくなるためと推察される。
例えば、液体の粘度にもよるが、低粘度の液体の場合、一般には、ノズルの先端の開口直径は0.1mm未満とされている。
Here, in general, the nozzle for spraying the liquid of the electrostatic spraying device is a fine liquid passage having a small diameter of the through hole through which the liquid flows.
This is presumably because a stable atomization state of the liquid cannot be obtained when the opening diameter at the tip of the nozzle from which the liquid flows is large.
For example, although depending on the viscosity of the liquid, in the case of a low-viscosity liquid, the opening diameter at the tip of the nozzle is generally less than 0.1 mm.
このため、液体が乾燥したりすると直ぐに、ノズルの先端の開口部が目詰まりするが、開口直径が小さいため、この目詰まりを解消することが難しいという問題がある。 For this reason, as soon as the liquid dries, the opening at the tip of the nozzle is clogged. However, since the opening diameter is small, there is a problem that it is difficult to eliminate this clogging.
しかしながら、理由については、後ほど説明するが、心棒23を用いるようにすることで、従来に比較して、ノズルの先端の開口径を大きな開口直径としても良好な霧化ができることを見出し、このため、本実施形態のノズル22の先端の開口部22bの開口直径は0.2mmの大きな開口直径にできている。
この結果、目詰まりが発生する頻度を大幅に低減することができるようになっている。
However, the reason will be explained later. However, by using the
As a result, the frequency of occurrence of clogging can be greatly reduced.
なお、ノズル22の開口部22bの開口直径は0.2mmに限定されるものではなく、心棒23を用いる形態においては、開口直径は1.0mm程度であっても問題はない。
The opening diameter of the
ノズル22の開口部22bの開口直径は、目詰まりが起きにくく、また、目詰まりが起きても清掃ができることを考慮すると、0.1mm以上が好ましく、0.2mm以上がより好ましく、0.2mmより大きくすることが更に好ましい。
The opening diameter of the
一方、ノズル22の開口部22bの開口直径は、霧化の安定性を考慮すると、1.0mm以下が好ましく、0.8mm以下がより好ましく、0.5mm以下とすることが更に好ましい。
On the other hand, the opening diameter of the
また、本実施形態では、上述のように、心棒23を前後方向に移動させることができるため、目詰まりが起きても心棒23を移動させることで目詰まりを解消することができる。
さらに、ノズル22の貫通孔の内径も心棒23を配置できる程度に大きくできているため、心棒23を取り外して洗浄液を大量に流して洗浄することも可能になっている。
Moreover, in this embodiment, since the
Further, since the inner diameter of the through hole of the
図3は、液体噴霧部20の先端側を拡大した拡大図であり、図3(a)は、心棒23の先端面23dが後方に位置する場合であり、図3(b)は、図3(a)の状態よりも心棒23の先端面23dが前方に位置する場合である。
FIG. 3 is an enlarged view in which the distal end side of the
図3(a)に示すようにノズル22は、開口部22b側に向かってテーパ状に内径が小さくなるテーパ角度がαであるテーパ状内径部(範囲W1参照)を有しており、心棒23は、先端面23dに向かって外径が小さくなるテーパ角度がβであるテーパ形状部(範囲W2参照)を有している。
As shown in FIG. 3A, the
そして、ノズル22のテーパ状内径部のテーパ角度αが、心棒23のテーパ形状部のテーパ角度βよりも大きくされている。
また、心棒23の先端面23dの直径は、ノズル22の開口部22bの開口直径よりも小さい直径とされているが、心棒23のテーパ形状部は、後端側に向かって徐々に直径が大きくなり、ノズル22の開口部22bの開口直径よりも直径の大きい部分を有するように形成されている。
The taper angle α of the tapered inner diameter portion of the
Further, the diameter of the
上記のように、ノズル22及び心棒23の先端側を形成することによって、図3(a)及び図3(b)を見比べるとわかるように、心棒23を前後方向に移動させることでノズル22と心棒23とで形成される隙間の幅を調節できるようになり、ノズル22の開口部22bから出る液体の量を調節することができる。
As described above, by forming the tip end side of the
また、図3(b)で示す状態よりも、更に、心棒23を前方側に動かすことで、心棒23がノズル22の内周面に当接し、ノズル22の開口部22bを閉塞することが可能である。
したがって、塗料等の液体を噴霧しない状態において、ノズル22の開口部22bを心棒23で閉塞させ、ノズル22内の液体が乾燥することを防止することが可能であり、ノズル22の目詰まりを抑制できる。
Further, by moving the
Therefore, it is possible to prevent the liquid in the
(液体の基本的な噴霧状態)
次に、図2を参照しながら、まず、液体噴霧部20から液体が噴霧される基本的な状態について説明を行い、その後、被塗物40と同極とされた部材30を配置しない場合の液体の噴霧状態、及び、被塗物40と同極とされた部材30を配置した場合の液体の噴霧状態等について説明を行う。
(Basic spray state of liquid)
Next, with reference to FIG. 2, first, a basic state in which the liquid is sprayed from the
胴体部21の液体供給口21aに供給された液体は、ノズル22の先端側に供給されて行き、第1電圧印加手段50(図1及び図2参照)によって、被塗物40と心棒23との間に印加される電圧に伴う静電気力によって、前方側に引っ張られて前方に離脱・霧化する。
The liquid supplied to the
この液体が離脱・霧化する状態をより具体的に説明すると、液体の心棒23の先端面23d及びノズル22の先端外周縁22aへの表面張力や粘度による付着力に対して、液体を前方に引っ張る静電気力が釣り合うことで、図2に示すように、ノズル22の先端側に供給された液体が、その先端で円錐形の形状となるテーラコーン80が形成される。
The state where the liquid is detached and atomized will be described more specifically. The liquid is moved forward with respect to the adhesion force due to the surface tension and the viscosity on the
このテーラコーン80は、電場の作用によって、液体中で正/負電荷の分離が起こり、過剰電荷で帯電したノズル22の先端のメニスカスが変形して円錐状となって形成されているものである。
そして、テーラコーン80の先端から静電気力によって液体が真直ぐに引っ張られ、その後、静電爆発によって液体が噴霧される。
The
Then, the liquid is pulled straight from the tip of the
この噴霧される液体、つまり、ノズル22から離脱して液体粒子となった液体は、離脱前の状態に比べ、空気に触れる面積が飛躍的に大きくなるため溶媒の気化が促進され、その溶媒の気化に伴って帯電している電子間の距離が近づき、静電反発(静電爆発)が発生して、さらに、小さい粒径の液体粒子に分裂する。
The liquid to be sprayed, that is, the liquid that has been separated from the
この分裂が起こると、さらに、分裂前に比べ空気に触れる表面積が増えることになるため、溶媒の気化が促進され、上述したのと同様に静電爆発が発生し、さらに、小さい粒径の液体粒子に分裂する。
このような静電爆発が繰り返されることで液体が霧化される。
When this splitting occurs, the surface area in contact with air increases compared to before splitting, so that the evaporation of the solvent is promoted, an electrostatic explosion occurs as described above, and a liquid with a small particle size. Split into particles.
The liquid is atomized by repeating such electrostatic explosion.
ここで、本実施形態では、ノズル22内に心棒23を設けるようにしている。
仮に、従来の静電噴霧装置のように、この心棒23を設けないものとすると、液体が付着できる部分は、ノズル22の先端外周縁22aだけとなる。
Here, in the present embodiment, a
Assuming that the
そして、このような状態でノズル22の開口部22bの開口直径を大きくすると、液体の付着できる部分が、ノズル22の先端外周縁22aだけのため、例えば、ノズル22の上下左右に液体がふらついたりしやすく、きれいなテーラコーン80が形成できなくなったり、また、テーラコーン80自体が維持できなくなるため、ノズル22から離脱する液体粒子の安定性(粒子の大きさ、数及び帯電状態等の安定性)が得られなくなったりし、結果、液体の安定した霧化ができなくなるものと推察される。
When the opening diameter of the
一方、本実施形態では、ノズル22内に心棒23を配置して、ノズル22の先端外周縁22aだけでなく、心棒23の先端面23dとの間でも液体は付着する。
したがって、ノズル22の開口部22bの開口直径が大きくても、開口部22bの中央部に液体が付着できる心棒23の先端面23dが存在するため、安定したテーラコーン80を形成することができ、液体の安定した霧化ができるようになっているものと考えられる。
On the other hand, in this embodiment, the
Therefore, even if the opening diameter of the
なお、心棒23の先端面23dがノズル22の先端外周縁22a(つまり、ノズル22の開口部22bの先端面)から前方に出過ぎるとノズル22から出る液体に電場が作用しにくくなり、一方、心棒23の先端面23dがノズル22の開口部22bの先端面から後方に引っ込み過ぎると、開口部22bの中央部に液体が付着できる部分が存在しないのと同じ状態となる。
If the
このことから、心棒23の先端面23dの位置は、液体を噴霧する状態において、ノズル22の開口部22bの先端面を基準にして、心棒23の中心軸に沿った前後方向で、ノズル22の先端の開口部22bの開口直径の10倍以内に位置することが好ましく、5倍以内に位置することがより好ましく、3倍以内に位置することが更に好ましい。
From this, the position of the
例えば、本実施形態では、ノズル22の開口部22bの開口直径が0.2mmであり、静電気力を考慮しない場合、ノズル22の開口部22bから出た液体は、ノズル22の先端で直径が約0.2mmの半球状となるように出てくる。
For example, in this embodiment, the opening diameter of the
そして、このノズル22の先端に出てきた液体に電場(静電気力)が作用して円錐状のテーラコーン80が形成できるように、心棒23の先端は、ノズル22の開口部22b近くまで到達した液体の近くに存在することがよく、このためノズル22の開口部22bの先端面から前方(出る方向)の2mm以内に位置するようにするのが好適であり、一方、液体の付着に作用するように、心棒23の先端がノズル22の開口部22bの先端面から後方(引っ込む方向)の2mm以内に位置するようにするのが好適である。
Then, the tip of the
上記のように、心棒23を設けることによって、ノズル22の開口部22bの開口直径を大きくしても安定した液体の霧化が行える。
このため、ノズル22の開口部22bの開口直径を目詰まりが抑制できるような大きな開口直径にすることができる。
また、ノズル22の開口部22bの開口直径を大きくできるため機械加工で容易にノズル22が製作できる。
As described above, by providing the
For this reason, the opening diameter of the
Further, since the opening diameter of the
なお、本実施形態では、心棒23の先端が先端面23dとして平坦な平面としている場合を示しているが、必ずしも、心棒23の先端が平坦な平面である必要はなく、安定したテーラコーン80の形成に寄与すればよいので、例えば、心棒23の先端はR形状のように、前方側に向かって突出する曲面になっていてもよい。
In the present embodiment, the tip of the
このようにして液体噴霧部20(ノズル22)から噴霧された液体は、静電爆発を繰り返しながら微粒化し、この微粒化した液体は電荷を帯びた状態のため、第1電圧印加手段50によって液体噴霧部20に対する異極の状態とされている被塗物40側に静電気力で引き寄せられ、被塗物40に塗着することになる。
The liquid sprayed from the liquid spraying part 20 (nozzle 22) in this way is atomized while repeating electrostatic explosion, and since the atomized liquid is charged, the liquid is applied by the first voltage application means 50. The
次に、被塗物40と同極とされた部材30を配置しない場合の液体の噴霧状態、及び、被塗物40と同極とされた部材30を配置した場合の液体の噴霧状態等について説明を行いながら、本実施形態の液体噴霧部20の構成等に関して説明を行う。
Next, about the spray state of the liquid when not arranging the
(部材30を配置しない場合)
図4は、図1を参照して説明した被塗物40と同極とされた部材30を配置しない状態で液体の噴霧を行った場合の液体の噴霧状態等を説明するための図であり、図4(a)は液体を噴霧しているところを示す図であり、図4(b)は被塗物40の端部40aの電界の状態を等電位線で示した図である。
なお、図4(a)では液体噴霧部20のノズル22の先端と被塗物40の一方の端部40a側だけを示しており、図4(b)では被塗物40の端部40a側だけを示している。
(When
FIG. 4 is a diagram for explaining a liquid spraying state and the like when the liquid is sprayed in a state where the
4A shows only the tip of the
被塗物40と同極とされた部材30が配置されていない場合、図4(b)に示すように、被塗物40の端部40aは電界が集中する電界集中部となっている。
そして、図4(a)に示すように、ノズル22から噴霧される液体は、ノズル22よりも少し上側にオフセットして噴霧が行われている状態となっており、被塗物40側に強く引き付けられる様子がない。
When the
And as shown to Fig.4 (a), the liquid sprayed from the
このような現象は、噴霧された液体の帯電状態の変化に起因していると考えられ、いくつもの要因が複合していると推察されるものの、その主な要因は次のようなものであると考えられる。 Such a phenomenon is thought to be caused by a change in the charged state of the sprayed liquid, and it is assumed that several factors are combined, but the main factors are as follows. it is conceivable that.
図5は図4(a)の状態となる原因を説明するための模式図であり、液体を噴霧しているところを上側から見た模式図である。
上述したように、液体は帯電状態でノズル22から離脱し、静電爆発により微粒化が進むため、この微粒化した液体も帯電状態にある。
そして、その帯電状態にある液体は、図5の実線矢印Lで示すように、異極の状態になっている被塗物40側に静電気力で引き寄せられる。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the cause of the state of FIG. 4 (a), and is a schematic diagram of the liquid sprayed as seen from above.
As described above, since the liquid leaves the
Then, as shown by the solid line arrow L in FIG. 5, the liquid in the charged state is attracted by the electrostatic force to the
このため、ノズル22から直進状態で被塗物40に向かう液体については、被塗物40の正面側(液体噴霧部20に対面する側)に塗着するが、被塗物40の横方向にオフセットして噴霧された液体であっても、静電気力によって被塗物40に引き寄せられて、被塗物40の側面側や後面側に塗着する。
For this reason, about the liquid which goes to the to-
一方、被塗物40と液体噴霧部20との間に電圧を印加すると、被塗物40と液体噴霧部20との間等に存在する空気もイオン化されるため帯電状態となる。
On the other hand, when a voltage is applied between the object to be coated 40 and the
このため、このイオン化した空気も上述した帯電した液体の微粒子と同様に、被塗物40側に引き寄せられる(図5の点線矢印A参照)が、空気の場合、被塗物40に塗着して一体化することができないため、被塗物40側に引き寄せられた空気は行き場がない状態となる。
For this reason, this ionized air is also drawn toward the object 40 (see the dotted arrow A in FIG. 5), as in the case of the charged liquid fine particles described above. However, in the case of air, the ionized air is applied to the
したがって、この被塗物40側に引き寄せられた空気は、被塗物40の回りに押し寄せてくる新たなイオン化した空気や液体で被塗物40の表面に押し付けられるようにして、その被塗物40の表面上を流れるようにして被塗物40の端部40a側に移動することになる。
Therefore, the air attracted toward the object to be coated 40 is pressed against the surface of the object to be coated 40 with new ionized air or liquid that urges around the object to be coated 40, so that the object to be coated is obtained. It moves to the
また、図4(b)に示すように、被塗物40の端部40aは、電界集中部になっているので、帯電した液体及びイオン化した空気が集まりやすい状況にあることも伴って、全体的に見ても端部40a側に流れができやすい状況になっている。
Further, as shown in FIG. 4B, the
このため、空気が被塗物40の表面に沿って端部40a側に流れていき、端部40aから棒状体の被塗物40の長さ方向に沿った方向(図4(a)の上方向)に放出される。
しかしながら、この放出される空気は、被塗物40の表面に沿って流れている間に除電(アース)され、被塗物40の電位と同様の電位状態に近づく、若しくは、同電位の状態となる。
Therefore, air flows along the surface of the object to be coated 40 toward the
However, the discharged air is neutralized (grounded) while flowing along the surface of the object to be coated 40, and approaches the same potential state as the potential of the object to be coated 40, or is in the same potential state. Become.
そして、そのような電位状態の空気が被塗物40の端部40aから液体の噴霧範囲内に放出されると、帯電した液体を除電する作用が発生し、除電された液体は静電気力によって被塗物40に引き寄せられることなく、浮遊することになる。
When air in such a potential state is released from the
このため、図4(a)に示すように、被塗物40に強く引き寄せられていない液体が発生しているものと考えられる。
なお、ノズル22から少し上方に向かって液体の噴霧が発生しているのは、除電された空気が上方側に漂い、それが異極部として作用しているからであると推察される。
For this reason, as shown in FIG. 4A, it is considered that a liquid that is not strongly attracted to the
The reason why the liquid spray is generated slightly upward from the
そこで、このような現象を抑制するために、本実施形態では、図1に示すように、被塗物40の電界集中部(端部40a)の近傍に配置される導電材料または半導電材料の部材30を設け、その部材30と液体噴霧部20との間に電圧を印加し、部材30を被塗物40と同極とするようにしている。
なお、本実施形態では、部材30として、導電材料又は1010Ω以下の表面抵抗の半導電材料からなる電極部材を使用している。
Therefore, in order to suppress such a phenomenon, in this embodiment, as shown in FIG. 1, a conductive material or a semiconductive material disposed in the vicinity of the electric field concentration portion (end
In this embodiment, as the
具体的には、図1に示すように、第1電圧印加手段50から被塗物40側への第1電気配線42の途中に接続され、第1電圧印加手段50によって被塗物40に印加される電圧を部材30に対しても印加できるようにする第2電気配線42aを設けるようにして第2電圧印加手段を構成するようにしており、この第2電圧印加手段によって部材30は被塗物40と同電位の状態の同極とされている。
ただし、第2電圧印加手段は、第1電圧印加手段50と独立した別の電源電圧として構成するようにしてもよい。
Specifically, as shown in FIG. 1, it is connected in the middle of the first
However, the second voltage application unit may be configured as another power supply voltage independent of the first
(部材30を配置した場合)
以下では、このような被塗物40と同極とされた部材30を配置した場合の液体の噴霧状態について説明する。
図6は、図1を参照して説明した被塗物40と同極とされた部材30を配置した状態で液体の噴霧を行った場合の液体の噴霧状態等を説明するための図であり、図6(a)は液体を噴霧しているところを示す図であり、図6(b)は被塗物40及び部材30の電界の状態を等電位線で示した図である。
(When
Below, the spray state of the liquid at the time of arrange | positioning the
FIG. 6 is a diagram for explaining a liquid spray state and the like when the liquid is sprayed in a state where the
なお、図6(a)では、液体噴霧部20のノズル22の先端と被塗物40の一方の端部40a側だけを示しており、図6(b)では被塗物40の端部40a及び部材30の端部30a側だけを示している。
6A shows only the tip of the
また、図示を省略しているが、図6に示すように、部材30を配置するために、本実施形態の静電噴霧装置10では、被塗物40の電界集中部(図4(b)の端部40a参照)からの距離が所定の範囲内に部材30の一部(具体的には端部30a)が位置するように部材30を配置する配置手段(ホルダ)を備えるものとしている。
Although not shown, as shown in FIG. 6, in order to arrange the
図6(b)に示すように、被塗物40の電界集中部となっていた端部40aに対して部材30の端部30aを対向させるように、被塗物40の電界集中部となっていた端部40aの近傍に部材30を配置した状態とすると、被塗物40と部材30が恰も1つの繋がった棒状体かのように電界が形成されるようになり、被塗物40の端部40aでの電界集中が大幅に緩和される。
As shown in FIG. 6B, the electric field concentration portion of the object to be coated 40 is formed so that the
なお、被塗物40と部材30が一体になったかのような状態とできるように、部材30を配置する配置手段(ホルダ)は、被塗物40の電界集中部(図4(b)の端部40a参照)からの距離が20mm以内の範囲内に部材30の一部が位置するように部材30を配置できるようになっているのが好ましく、15mm以内に部材30を配置できるようになっているのがより好ましく、10mm以内に部材30を配置できるようになっているのが更に好ましい。
The arrangement means (holder) for arranging the
このため、上述したような全体的な流れとして、被塗物40の端部40a側に帯電した液体やイオン化した空気が流れる現象を抑制することができる。
そして、図6に示す状態においても、被塗物40の表面に沿って空気が流れるものと考えられるが、図6(a)を見るとわかるように、被塗物40の端部40aの周辺は、新たなイオン化された空気や帯電した液体が周囲を取り囲む状態にあるため、その被塗物40の表面に沿って流れている空気が放出される状態になく、被塗物40の端部40aと反対側となる液体の噴霧範囲の外側方向に向かって流れやすい。
For this reason, as a whole flow as described above, it is possible to suppress a phenomenon in which a charged liquid or ionized air flows on the
In the state shown in FIG. 6, it is considered that air flows along the surface of the object to be coated 40, but as can be seen from FIG. 6A, the periphery of the
また、被塗物40の端部40a側に流れた空気があったとしても、その空気は引き続き、部材30の表面に沿って流れることで液体の噴霧範囲の外側に誘導されることとなり、液体の噴霧範囲内に放出されない。
Further, even if there is air that has flowed to the
このため、除電された空気によって、帯電した液体が除電されることが抑制され、塗着効率の低下を抑制することができる。 For this reason, it is suppressed that the charged liquid is neutralized by the neutralized air, and a decrease in coating efficiency can be suppressed.
なお、棒状体として構成された電極部材である部材30は、除電された空気を液体の噴霧範囲の外までガイドできるようにするため、一端(端部30a)から反対側の他端までの長さが、一端(端部30a)を被塗物40の電界集中部の近傍に配置したときに、他端が液体の噴霧範囲の外に位置する長さであるものとすることが好ましい。
In addition, the
ただし、部材30の長さは、部材30の他端が液体の噴霧範囲の外に位置する長さでなかったとしても、液体の噴霧範囲の外側近傍までの長さがあれば、部材30を配置しない場合に比べ、大幅に塗着効率が改善すると考えられるため、必ずしも、部材30の他端が液体の噴霧範囲の外に位置する長さに限定されるものではない。
However, even if the length of the
このように、被塗物40の電界集中部の近傍に被塗物40と同極の部材30を配置した状態で被塗物40に液体を噴霧することで塗着効率の低下を抑制することが可能である。
In this way, by suppressing the decrease in coating efficiency by spraying the liquid onto the object to be coated 40 in the state where the
一方、上記では、部材30に電極部材を用いているが、部材30として被塗物40と同一の第1被塗物を用いるようにすれば、同時に2つの被塗物40に対して液体を塗布する作業が行えるため、被塗物40と異なる電極部材である部材30を用いるのに代えて部材30を被塗物40と同一の第1被塗物とするようにしてもよい。
On the other hand, in the above, an electrode member is used for the
このため、被塗物40と異なる電極部材は、必須の要件ではなく、少なくとも、部材30として用いる第1被塗物を被塗物40と同極とする第2電圧印加手段を有していればよい。
For this reason, the electrode member different from the object to be coated 40 is not an essential requirement, and at least has a second voltage applying means that makes the first object to be used as the
なお、専用の電極部材を部材30に用いる態様の場合、被塗物40を用いる場合のように、対象とする被塗物40の種類が変わるごとに部材30を配置する配置手段(ホルダ)の設計を変える必要がないという利点がある。
In the case of a mode in which a dedicated electrode member is used for the
以上、具体的な実施形態に基づいて本発明の静電噴霧装置10について説明してきたが、本発明は、上記の具体的な実施形態に限定されるものではない。
As mentioned above, although the
上記実施形態では、被塗物40に対して1つの部材30を用いる場合を説明したが、上記でも触れたように部材30は被塗物40と同一の第1被塗物であってよいことから、部材30として被塗物40と同一の第1被塗物(被塗物40)を用いる場合、図7に示すように、複数の第1被塗物(被塗物40)を用いるようにして、多数の被塗物40に一度に液体の塗布を行い、作業の効率化を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the case where one
また、上記実施形態では、部材30の端部30aを先細りの形状にしているが、図8に示すように、部材30の端部30aが先細りしていなくても同様の電界の状態を作り出すことが可能であり、また、空気をガイドする機能も発揮できるため、部材30の端部30aが先細りしていることに限定されるものではない。
Moreover, in the said embodiment, although the
さらに、上記実施形態では、部材30に、直接、第2電気配線42aを接続するようにしているが、第2電気配線42aを部材30を配置する配置手段(ホルダ)に接続し、その配置手段を介して部材30に第2電気配線42aが電気的に接続されるようにしてもよい。
Furthermore, in the said embodiment, although the 2nd
加えて、被塗物40が液体の噴霧範囲内に収まる外形を有しているときに、上記のような塗着効率の低下の問題が起きやすく、また、被塗物40が棒状体のときに顕著に塗着効率の低下が起こりやすいため、本発明の静電噴霧装置10及び静電噴霧装置10を用いた静電噴霧方法では、被塗物40が液体の噴霧範囲内に収まる外形で、かつ、棒状体の場合に、特に、有効である。
In addition, when the object to be coated 40 has an outer shape that fits within the spray range of the liquid, the above-described problem of reduction in the coating efficiency is likely to occur, and when the object to be coated 40 is a rod-shaped body. In the electrostatic spraying method using the
しかし、被塗物40が全体として見たときに、必ずしも、液体の噴霧範囲内に収まる外形をし、且つ、棒状体であるときだけに起こる問題ではなく、被塗物40が突起する部分等を有しているときにも同様の問題が起きると考えられるため、必ずしも、本発明の適用対象となる被塗物40は棒状体に限定されるものではなく、電界集中部が発生する突起等を有するものも適用対象となる被塗物40に含まれる。
However, when the
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形や改良を施したものも本発明の技術的範囲に含まれるものであり、そのことは、当業者にとって特許請求の範囲の記載から明らかである。 As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and improvements as appropriate are also included in the technical scope of the present invention. It is clear from the description of the scope of claims.
10 静電噴霧装置
20 液体噴霧部
21 胴体部
21a 液体供給口
21b 液体流路
21c 孔部
21d 後端開口部
21e 雌ネジ構造
22 ノズル
22a 先端外周縁
22b 開口部
23 心棒
23a 摘み部
23b 電気配線接続部
23c 雄ネジ構造
23d 先端面
24 シール部材
30 部材
30a 端部
40 被塗物
40a 端部
41 電気配線
42 第1電気配線
42a 第2電気配線
50 第1電圧印加手段
60 アース手段
80 テーラコーン
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記ノズルを有する前記液体噴霧部と、
前記液体噴霧部と前記被塗物の間に前記電圧を印加する第1電圧印加手段と、
前記液体噴霧部と前記被塗物の電界集中部の近傍に配置される導電材料または半導電材料の部材の間に前記電圧を印加して前記部材を前記被塗物と同極とする第2電圧印加手段と、を備えていることを特徴とする静電噴霧装置。 An electrostatic spraying device that sprays the liquid onto the object to be coated by separating the liquid from the nozzle of the liquid spraying part in a charged state by electrostatic force generated by application of voltage,
The liquid spraying section having the nozzle;
First voltage applying means for applying the voltage between the liquid spray portion and the object to be coated;
Secondly, the voltage is applied between a member made of a conductive material or a semiconductive material disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the liquid spray portion and the object to be coated, so that the member has the same polarity as the object to be coated. An electrostatic spraying device comprising: a voltage applying unit.
前記第2電圧印加手段は、前記部材を前記被塗物と同電位にすることを特徴とする請求項1に記載の静電噴霧装置。 The second voltage applying means is connected in the middle of the first electric wiring from the first voltage applying means to the object to be coated, and applies the voltage applied to the object by the first voltage applying means. A second electrical wiring that allows application to the member;
The electrostatic spraying device according to claim 1, wherein the second voltage applying unit sets the member to the same potential as the object to be coated.
前記棒状体の前記一端から反対側の他端までの長さが、前記一端を前記電界集中部の近傍に配置したときに、前記他端が前記液体の噴霧範囲の外に位置する長さであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電噴霧装置。 The member is a rod-shaped electrode member having one end disposed in the vicinity of the electric field concentration portion,
The length from the one end of the rod-shaped body to the other end on the opposite side is such that when the one end is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion, the other end is located outside the spray range of the liquid. The electrostatic spraying device according to claim 1, wherein the electrostatic spraying device is provided.
前記被塗物の電界集中部の近傍に前記被塗物と同極の導電材料または半導電材料の部材を配置した状態で前記被塗物に前記液体を噴霧することを特徴とする静電噴霧方法。 An electrostatic spraying method of spraying the liquid onto the object to be coated by detaching the liquid from the nozzle of the liquid spraying part in a charged state by electrostatic force generated by application of voltage,
Electrostatic spraying characterized in that the liquid is sprayed onto the object to be coated in a state where a conductive material or a semiconductive material having the same polarity as the object to be coated is disposed in the vicinity of the electric field concentration portion of the object to be coated. Method.
前記第1被塗物が、前記被塗物の前記端部に対して前記第1被塗物の端部を対向させるように前記被塗物の近傍に配置されることを特徴とする請求項7に記載の静電噴霧方法。 The electric field concentration portion of the object to be coated and the first object to be coated is an end part,
The first object to be coated is arranged in the vicinity of the object to be coated such that the end of the first object to be coated is opposed to the end of the object to be coated. 8. The electrostatic spraying method according to 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016096490A JP6743345B2 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Electrostatic spraying device and electrostatic spraying method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016096490A JP6743345B2 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Electrostatic spraying device and electrostatic spraying method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017202468A true JP2017202468A (en) | 2017-11-16 |
JP6743345B2 JP6743345B2 (en) | 2020-08-19 |
Family
ID=60321730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016096490A Active JP6743345B2 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | Electrostatic spraying device and electrostatic spraying method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6743345B2 (en) |
-
2016
- 2016-05-12 JP JP2016096490A patent/JP6743345B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6743345B2 (en) | 2020-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017082279A1 (en) | Electrostatic spray device and electrostatic spray method | |
JP6589280B2 (en) | Electrostatic spraying equipment | |
JP2017200672A (en) | Electrostatic sprayer | |
WO2017082278A1 (en) | Electrostatic spray device | |
JP6473629B2 (en) | Electrostatic spraying equipment | |
WO2016190270A1 (en) | Masking tool for electrostatic spraying apparatus, electrostatic spraying apparatus comprising said masking tool, and electrostatic spraying method making use of said masking tool | |
JP6672575B2 (en) | Electrostatic spraying device | |
JP2017074568A (en) | Liquid coating method using masking jig, masking jig for the same, and electrostatic atomizer using masking jig | |
JP2017170412A (en) | Electrostatic atomizer and electrostatic atomization method | |
JP6494090B2 (en) | Electrostatic spraying equipment | |
JP2017202468A (en) | Electrostatic atomization device and electrostatic atomization method | |
JP6485951B2 (en) | Electrostatic spray device flow rate adjustment method and electrostatic spray device capable of adjusting the flow rate | |
JP2008049264A (en) | Spray gun for electrostatic coating | |
JP6473643B2 (en) | Electrostatic spraying equipment | |
JP6494095B2 (en) | Electrostatic spraying equipment | |
JP6678891B2 (en) | Liquid coating method and electrostatic spraying device used therefor | |
JP6926370B2 (en) | Electrostatic spraying method and electrostatic spraying device for the electrostatic spraying method | |
WO2017164198A1 (en) | Electrostatic spray device | |
JP6613481B2 (en) | Liquid coating method | |
JP2017100080A (en) | Electrostatic spray method and electrostatic spray device | |
WO2019221100A1 (en) | Masking jig | |
JP2017056435A (en) | Electrostatic atomizer booth and electrostatic atomizer equipped with booth | |
JP2024018337A (en) | Electrostatic atomizer | |
JP2024019031A (en) | Electrostatic atomizer | |
JP2019058862A (en) | Electrostatic spray method and electrostatic spray device of the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200227 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200422 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200630 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200709 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6743345 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |