JP2023066912A - 塗装設備 - Google Patents

Abstract

【課題】乾式塗装設備の塗装室における斜流の発生を抑えて、塗装品質を安定させる。【解決手段】塗装設備は、塗装室２、及び、塗装室２の下方に設けられた排気室４を有する塗装ブース１と、排気室４から排出された空気に含まれる塗料ミストを除去する使い捨てのフィルタモジュール６とを備える。フィルタモジュール６を排気室４の側方に配し、排気室４から空気を排出する排気口４ａを排気室４の側面の下部に設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、塗装設備に関し、特に、使い捨てのフィルタモジュールを有する乾式の塗装設備に関する。

塗装設備において、ワークに付着しなかった塗料ミストを回収する方式としては、水を用いる湿式と、水を用いない乾式とに大別される。湿式の場合、塗料ミストの回収効率は高いが、水を循環させる必要があるため、設備が大規模となるため初期投資が高い上、ランニングコストも高い。一方、乾式の場合、水を循環させる必要がないため、湿式と比べて設備規模が小さくすることができ、ランニングコストも抑えられる。

例えば下記の特許文献１に示された乾式塗装設備では、塗装を行う塗装ブースの下方に、紙製のミストセパレータを有するフィルタユニットが配されている。

特許第６８３１４９９号公報

上記のような塗装設備では、塗装品質を安定させるために、塗装ブース内に鉛直方向下向きの一様な気流を生じさせている。この空気が、塗装ブースの下部に設けられた排気口（排出開口部３０）に吸いこまれる。しかし、上記特許文献１では、塗装ブース内に配されたワークと、塗装ブース下部の排気口（フィルタユニットの入口）とが水平方向でオフセットして配されているため、塗装ブース内、特にワーク付近において、鉛直方向に対して傾斜した気流（以下、「斜流」と言う。）が生じる恐れがある。ワーク付近に斜流が生じると、塗装品質（例えば膜厚）にバラつきが生じる。

そこで、本発明は、乾式塗装設備のワーク付近における斜流の発生を抑えて、塗装品質を安定させることを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、塗装室、及び、前記塗装室の下方に設けられた排気室を有する塗装ブースと、前記排気室から排出された空気に含まれる塗料ミストを除去する使い捨てのフィルタモジュールとを備えた塗装設備において、
前記フィルタモジュールを前記排気室の側方に配し、前記排気室から前記空気を排出する排気口を前記排気室の側面の下部に設けた塗装設備を提供する。

上記のように、フィルタモジュールを排気室の下方ではなく、排気室の側方に設けることで、排気室をフィルタモジュールの側方まで下方に延ばすことができる。そして、排気室の排気口を排気室の側面の下部に設けることで、塗装ブースの高さを変えることなく、塗装ブース内に配したワークと排気口との高さ方向距離を稼ぐことができる。これにより、排気口から塗装ブース内の空気を吸引したときに、塗装室における鉛直方向下向きの空気の流れ方向を、排気口へ向けて緩やかに曲げることができるため、ワーク付近における斜流の発生を抑えることができる。

上記の塗装設備において、塗装ブース内全体の空気を排気口からフィルタモジュール側へ吸い込むためには、通常、排気口における空気の流速をできるだけ速くすることが望ましいと考えられる。しかし、本発明者らの検証により、排気口における流速が速いと、排気室の排気口付近に多量の塗料が付着するため、フィルタモジュールで回収される塗料が減り、かえって塗料の回収効率が悪くなることが明らかになった。従って、排気口における風速は低めに設定することが好ましく、具体的には６ｍ／ｓ以下とすることが好ましい。

以上のように、本発明の乾式塗装設備によれば、ワーク付近における斜流の発生を抑えて、塗装品質を安定させることができる。

本発明の一実施形態に係る塗装設備の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１に、自動車の部品（例えばバンパー）に塗装を施す塗装設備を示す。この塗装設備は、ワークＷに付着しなかった塗料ミスト（オーバースプレー）を水を使わずに回収する乾式塗装設備である。この塗装設備は、内部でワークＷに塗装を施す塗装ブース１と、塗装ブース１から排出された空気中の塗料ミストを除去する塗料ミスト除去装置２０とを有する。

塗装ブース１の内部には、ワークＷに対して塗装を行う塗装室２と、塗装室２の上方に設けられた給気室３と、塗装室２の下方に設けられた排気室４とが設けられる。塗装室２と給気室３との境界、及び、塗装室２と排気室４との境界には、それぞれ多数の通気孔を有する天井壁８及び床壁９が設けられる。塗装ブース１には、給気室３に空気を供給するための給気口３ａと、排気室４から空気を排出するための排気口４ａとが設けられる。ワークＷは、ワーク支持部１０によって支持され、塗装室２内に配置される。図示例では、ワークＷが、塗装室２の中央に対して水平方向一方側（排気口４ａと反対側）にオフセットした位置に配される。塗装室２には、ワークＷに塗装を施す塗装ロボット１１が設けられる。給気口３ａから給気室３に供給された空気が、天井壁８の通気孔を介して塗装室２に供給され、床壁９の通気孔を介して排気室４へ排出される。その結果、塗装室２には、鉛直下向きの一様な空気の流れが生じる。

塗料ミスト除去装置２０は、塗装ブース１に接続されたダクト５と、ダクト５の内部に設けられた一次フィルタモジュール６及び二次フィルタ７とを備える。本実施形態では、塗料ミスト除去装置２０が、塗装ブース１の塗装室２の下方に配され、且つ、排気室４の側方に隣接して配される。

ダクト５は、上下方向に延びるフィルタダクト５ａと、水平方向（図１の紙面直交方向）に延びる排気ダクト５ｂと、フィルタダクト５ａと排気室４とを連通する連結ダクト５ｃとを有する。排気室４の側壁とダクト５とは気密的に連結されている。図示例では、排気室４の下部とフィルタダクト５ａの下部とが連結ダクト５ｃを介して連結される。排気ダクト５ｂは、フィルタダクト５ａの上端に連結される。図示例では、多数の塗装ブース１が図１の紙面直交方向に並べて配設され、各塗装ブース１に連結されたフィルタダクト５ａが、共通の排気ダクト５ｂに連結される。

一次フィルタモジュール６及び二次フィルタ７は、フィルタダクト５ａの内部に配される。一次フィルタモジュール６は空気の流れ方向の上流側に配され、二次フィルタ７は一次フィルタモジュール６の下流側に配される。図示例では、一次フィルタモジュール６は床面付近に配置され、その上に二次フィルタ７が配置される。一次フィルタモジュール６は、空気をフィルタエレメント（例えばフィルタ板）に衝突させて塗料ミストを付着させる、いわゆる慣性フィルタである。一次フィルタモジュール６は、紙や木などの可燃性材料で形成され、本実施形態ではダンボールで形成される。二次フィルタ７は、多孔質フィルタ（例えば不織布フィルタ）に空気を透過させて塗料ミストを捕捉する、いわゆるろ過フィルタである。

ワークＷの塗装は、塗装ロボット１１のノズルからワークＷに対して塗料ミストを吹き付けることで行われる。塗料に付着しなかった塗料ミストは、空気と共に床壁９の通気孔を介して下方の排気室４に排出される。この塗料ミストを含む空気が、図示しないファンにより排気口４ａを介してダクト５内に吸引され、ダクト５内に配された一次フィルタモジュール６及び二次フィルタ７により空気中の塗料ミストが除去される。本実施形態では、空気中に含まれる塗料ミストの大部分（例えば８０％以上、好ましくは９０％以上）を一次フィルタモジュール６で除去した後、残りの塗料ミストを二次フィルタ７で除去する。塗料ミストが除去された空気は、排気ダクト５ｂを介して外部に排出されるか、あるいは、再び塗装ブース１の給気室３に供給される。使用が進むにつれて、一次フィルタモジュール６及び二次フィルタ７には塗料が堆積する。各フィルタモジュール６、７は使い捨てであり、許容量以上の塗料が堆積したら、回収した塗料と共に廃棄される。

上記の塗装設備では、排気室４が、塗装室３から下方に延びて一次フィルタモジュール６の側方まで達しており、この排気室４の側面の下部に排気口４ａが設けられる。図示例では、排気口４ａが床面付近の高さに設けられる。これにより、塗装室２に配したワークＷから排気口４ａまでの高さ方向距離を稼ぐことができるため、図１に矢印で示すように、塗装室２から排出された空気を、排気室４で流れ方向を緩やかに変えながら、排気口４ａまで到達させることができる。これにより、ワークＷ付近において斜流が発生しにくくなり、塗装品質を安定させることができる。

また、上記のように排気室４の高さ方向寸法を稼いで、空気の流れ方向を緩やかに変えることにより、空気の流れに塗料ミストを乗せてスムーズに吸い込むことができる。これにより、排気室４の側面や床面に付着する塗料が低減されるため、塗装ブース１内が汚れにくくなってメンテナンス頻度を下げることができる。また、本来、塗料を回収する一次フィルタモジュール６及び二次フィルタ７に塗料を集約することができるため、塗料を廃棄する手間が省ける。

さらに、本実施形態では、上記のように排気室４における空気の流れ方向を緩やかに変えながら、塗装ブース１内の空気を排気口４ａから低い流速で吸い込んでいる。具体的には、排気口４ａにおける空気の流速が６ｍ／ｓ以下となるように、ファンの吸引力や排気口４ａの大きさ（流路面積）を調整している。このように、排気口４ａにおける流速を抑えることで、塗装ブース１内の排気口４ａ付近に塗料がさらに付着しにくくなる。

１ 塗装ブース
２ 塗装室
３ 給気室
４ 排気室
４ａ 排気口
５ ダクト
５ａ フィルタダクト
５ｂ 排気ダクト
５ｃ 連結ダクト
６ 一次フィルタモジュール
７ 二次フィルタモジュール
８ 天井壁
９ 床壁
１０ ワーク支持部
１１ 塗装ロボット
Ｗ ワーク

Claims (2)

1. 塗装室、及び、前記塗装室の下方に設けられた排気室を有する塗装ブースと、前記排気室から排出された空気に含まれる塗料ミストを除去する使い捨てのフィルタモジュールとを備えた塗装設備において、
   前記フィルタモジュールを前記排気室の側方に配し、前記排気室から前記空気を排出する排気口を前記排気室の側面の下部に設けた塗装設備。
2. 前記排気口における風速が６ｍ／ｓ以下である請求項１に記載の塗装設備。

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