JP2799276B2 - 塗装前処理工程の洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加熱炉等の乾燥装置
の乾燥工程に送り出される直前に配置される塗装前処理
工程の洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼付け塗装を行なう場合には、その塗装
前処理として、脱脂、被膜化成および水洗処理が必要で
ある。コンベアラインを用いた塗装設備においては、そ
の塗装前処理工程をコンベアライン上に配置し、コンベ
アラインに沿って移送される被塗物を塗装前処理するよ
うになっており、塗装前処理工程は基本的には、脱脂、
水洗、被膜化成、水洗、乾燥の順に処理が進められる。

【０００３】このうち、被膜化成処理後の最終水洗処理
工程では、引き続いて乾燥工程へ送られるので、次のよ
うな不具合が生じ易い。

【０００４】最終水洗処理工程には最終水洗処理装置が
設けられ、この最終水洗処理装置の水槽内には、被塗物
に濡れている被膜化成液、特に被塗物に存在する穴形状
に溜まった液が持ち込まれて洗浄水に混じるので、被膜
化成液が洗浄水で洗浄されるが、その洗浄後に濡れた水
が乾くと、被膜化成剤が析出して被塗物表面に付着し、
塗装の品質を低下させる。

【０００５】特に透明なクリア塗装の場合は、被塗物表
面の地肌に異様な模様が現われて外観を損ねるものであ
った。水滴が残存する場合では、このような析出する不
純物の量が多くなり、品質低下が増大する。

【０００６】こうした被膜化成液の混入には、洗浄水を
常時入れ替えて被膜化成液の濃度を薄めるようにすれば
よいが、洗浄水そのものの水質によって、不純物によ
り、被塗物表面の地肌に異様な模様が現われ、同様のト
ラブルが発生し易い。また、乾燥装置に運ばれる途中が
濡れたままでは、埃などが付着し易く、残存する水分の
多い分だけ乾燥の時間や熱量を増大させる必要があった
り、あるいは途中に水切り装置の挿入を要求されること
があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このように、乾燥工程
直前の最終水洗処理では、洗浄水の水質管理が重要であ
ると共に、被塗物が濡れていることにより、被塗物表面
の地肌を汚し易いというメカニズムがあった。

【０００８】この発明は、上述した事情を考慮して、被
塗物表面に付着して持ち出される水を可及的かつ速かに
乾燥させ、付着した水に起因する塗装品質の低下を防ぐ
塗装前処理工程の洗浄装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、この発明の塗装前処理工程の洗浄装置は、コ
ンベアラインにより移送される被塗物を塗装前処理工程
を経て塗装工程へ送り出すようにした塗装前処理工程の
洗浄装置において、塗装前処理工程の最終水洗装置にコ
ンベアラインに沿って水槽が備えられ、この水槽内に洗
浄水がコンベアラインによる被塗物の移動と反対方向の
流れを伴うように満たされる一方、前記コンベアライン
は、被塗物が水槽下流側で降下して水中に沈み、続いて
水槽上流側に進んで水槽上流側で浮上するように設備さ
れ、前記被塗物の浮上範囲で水槽は自然対流方式の山型
加熱炉からなる乾燥装置の入口領域で上方から覆われ、
上記水槽の上流側は被塗物の浮上範囲で乾燥装置内の乾
燥室に臨むように構成されたものである。

【００１０】また、この発明の塗装前処理工程の洗浄装
置は、上述した課題を解決するために、請求項１の記載
内容に加えて、請求項２に記載したように、前記コンベ
アラインにより移送される被塗物は、水槽上流側で斜め
に浮上するように設定され、被塗物の浮上範囲で水槽は
乾燥装置の入口領域で覆われたり、また、請求項３に記
載したように、乾燥装置の入口部および出口部には内部
を外部から仕切るエアーカーテン装置が設けられたり、
さらに、請求項４に記載したように、水槽には超音波洗
浄装置またはエアーブローが付設される一方、水槽から
オーバーフローするオーバーフロー水を利用して被塗物
を予備洗浄する予備洗浄装置が付設されたものである。

【００１１】

【作用】塗装前処理工程の洗浄装置を、上述したように
構成したので、塗装前処理工程の最終水洗装置におい
て、被塗物は、水槽内で洗浄水に沈み、この洗浄水の水
流に逆らって水槽上流側に進むことで被膜化成液等が被
塗物から積極的に効率よく洗い落とされる。

【００１２】前工程から持ち込まれた被塗物の被膜化成
液は常時新陳代謝される純水あるいはほぼ純水に近い洗
浄水により洗浄されて被塗物から除去される。

【００１３】そして被塗物が水槽から出るとき、被塗物
の浮上範囲で水槽は乾燥装置の入口領域で覆われている
ので、乾燥装置内の熱作用を受けて被塗物は積極的かつ
迅速に加熱され、水切りされる。その際、被塗物を水槽
上流側で斜めに浮上させることにより、被塗物はゆっく
り斜めに徐々に浮上するので、その間に表面張力や引力
の作用により、水滴のような多量の水を被塗物から水切
りさせることができ、微量の水分を持ち出すに過ぎな
い。微量な水分は乾燥装置の入口領域で蒸発し、積極的
に乾燥される。このため、被塗物は直ちに乾燥状態で引
き揚げられる。ミクロ的には、不純物の析出があり得る
が、被膜化成液は常時新陳代謝される洗浄水で充分に薄
められ、ほぼ純水に近くなり、かつ蒸発の水分が極めて
微量であることから、被塗物の表面の地肌は一様な分布
で汚されることがないとともに、その後の塗装に全く影
響がない。

【００１４】洗浄水に超音波装置により超音波を印加し
て超音波洗浄させることにより洗浄作用をより効果的に
行なうことができる。

【００１５】

【実施例】以下この発明に係る塗装前処理工程の洗浄装
置の一実施例について詳しく説明する。

【００１６】図１は被膜化成処理工程から乾燥工程へ移
動する間の最終水洗処理工程に用いられる塗装前処理工
程の洗浄装置１０を示す縦断側面図である。

【００１７】コンベアライン１１は、所定のラインに敷
設され、適当間隔に吊持された被塗物１２を移送（輸
動）するようになっている。被塗物１２は脱脂処理工程
１３、水洗処理工程１４、水洗処理工程１５、被膜化成
処理工程１６を経て、最終の水洗処理工程に送られるよ
うになっている。

【００１８】この水洗処理工程に用いられる最終水洗装
置１７は、予備洗浄装置としての第１シャワー室１８、
第２シャワー室１９および洗浄装置としての水槽２０に
よって構成され、コンベアライン１１は、両シャワー室
１８，１９内の上方を通り、水槽２０の上方を通過する
ように配設される。

【００１９】水槽２０は、コンベアライン１１に沿って
細長く、例えば舟底形に形成され、純水あるいは純水に
近い洗浄水が満たされている。そしてコンベアの進行方
向先端部、すなわち、水槽２０の上流側に給水装置とし
ての蒸気管（給湯管）あるいは給水管２１が導入され、
水槽２０の下流側に排水装置を構成するオーバーフロー
部２２が設けられる。これにより、水槽２０内の水は常
時保温され、かつ新しい水が蒸気管（給湯管）あるいは
給水管２１を通って補給され、補給分に相当する量がオ
ーバーフロー部２２より流出し、水槽２０内でコンベア
ライン１１に沿って移送される被塗物１２の動きに逆行
する水流が生じている。さらに水槽２０内には超音波洗
浄装置２３または水槽２０の底部にエアーブローが水槽
２０の長手方向に間隔をおいて例えば複数台設備され、
洗浄水に超音波またはエアーブローを印加して超音波洗
浄するようにすればさらによい。

【００２０】水槽２０の上方を通るコンベアライン１１
も舟底形に敷設され、処理物である被塗物１２は図１に
示すように、水槽下流側で斜めに降下して水中に沈み、
この浸漬状態で被塗物は水流に逆らって水槽上流側にほ
ぼ水平に進み、水槽上流側で斜めに浮上するように、誘
導される。

【００２１】一方、水槽２０のオーバーフロー部２２か
ら流出した水は、前記第２シャワー室１９下底部の第２
サンプ２４に溜まり、ポンプ２５により汲み上げられて
噴射ノズル２６から第２シャワー室１９内に噴射され
る。

【００２２】さらに第２サンプ２４から溢れた水が第１
シャワー室１８下底部の第１サンプ２７に溜まり、ポン
プ２８により汲み上げられて、噴射ノズル２９から第１
シャワー室１８内に噴射され、水槽２０に案内される被
塗物１２を予備的に洗浄している。第１サンプ２７を溢
れた水は排水管３０より放流される。

【００２３】こうして、被膜化成処理工程１６から乾燥
工程直前の最終水洗装置１７に導かれた被塗物１２は、
第１および第２シャワー室１８，１９内を通ってシャワ
ー洗浄水で予洗浄され、持ち出してきた被膜化成液の大
部分が洗い落とされる。被塗物１２は予洗浄を受け、純
度の高い水で濡らされた状態で水槽２０内に導かれる。

【００２４】水槽２０内の被塗物１２は、水槽２０下流
側で例えば斜めに降下して水中に沈み、続いて水流に逆
らって水槽２０上流側にほぼ水平に進むことと、超音波
の作用により、効果的に洗浄される一方、さらに純水あ
るいは純水に近い純度の高い洗浄水で充分に水洗された
後、前記のように水槽２０上流側より斜めに徐々に浮上
する。また、コンベアライン１１の浮上範囲１１ａすな
わち被塗物１２の浮上範囲１１ａは、図２および図３で
示すように、自然対流方式の山型加熱炉等からなる乾燥
装置３２の入口領域で覆われている。前記水槽２０は被
塗物１２の浮上範囲で乾燥装置３２の乾燥室３４の入口
側に直接臨んでおり、コンベアライン１１の浮上範囲１
１ａで被塗物１２が水面ＷＬより浮上すると、被塗物１
２は直ちに乾燥室３４に案内されて乾燥に供される。

【００２５】乾燥装置３２を自然対流方式の山型加熱炉
とすることにより、炉構造を簡素化でき、温度むらのな
い安定した均一な炉内熱分布を得ることができる。乾燥
装置３２はコンベアライン１１が内部で例えばＵターン
するように構成された加熱炉であり、一側に入口部およ
び出口部が形成される。入口部および出口部の上方は仕
切板３３で仕切られて乾燥装置３２の内部が外部から仕
切られる一方、乾燥装置３２内には被塗物１２を乾燥さ
せる乾燥室３４が形成され、乾燥室３４の下方にバーナ
やヒータ等の加熱装置３５が設置される。加熱装置３５
は乾燥室３４の長手方向に適宜間隔をおいて複数台設け
てもよい。

【００２６】加熱装置３５で加熱された燃焼ガス等の熱
気はパンチングプレート等の分流板３６を経て分散上昇
し、乾燥室３４を高温状態に保ち、コンベアライン１１
に沿って搬送される被塗物１２を加熱し、乾燥させる。

【００２７】被塗物１２を加熱し、乾燥させることによ
り冷却された熱気は、自然対流により下降し、下部の排
気口３７から外部に放出される。この排気口３７は、仕
切板３３の下方に形成される。その際、図３に示すよう
に乾燥装置３２の入口側排気口３７ａは仕切板３３と水
槽２０の水面ＷＬにより形成され、出口側排気口３７ｂ
は仕切板３３の下方に形成されるが、出口側排気口３７
ｂの方が入口側排気口３７ａより下方に形成されること
が自然対流を利用した山型加熱炉である乾燥装置３２を
構成する上で望ましい。

【００２８】また、乾燥装置３２の入口部および出口部
には、コンベアライン１１を案内する切欠３８ａ，３８
ｂが仕切板３３に形成されており、この切欠３８ａ，３
８ｂの側方にエアーカーテン装置４０ａ，４０ｂが設け
られる。エアーカーテン装置４０ａ，４０ｂは切欠３８
ａ，３８ｂに沿って長手方向に付設され、このエアーカ
ーテン装置４０ａ，４０ｂの吹出口から吹き出されるエ
アーによりエアーカーテンが形成され、このエアーカー
テンにより乾燥装置３２の内部が外部から仕切られる。

【００２９】いずれにしても、水槽２０の上流側は、被
塗物１２の浮上範囲が乾燥装置３２の入口領域で覆われ
る。水槽上流側を斜めに徐々に浮上する被塗物１２は、
重力や被塗物１２との表面張力作用を受けて洗浄水が分
離して流下され、水切りされる一方、乾燥装置３２の熱
気と直接接触して積極的かつ迅速に乾燥される。

【００３０】この被塗物２が浮上するためのコンベアラ
イン１の浮上範囲１ａの傾斜度は、浮上時間がとれるよ
うに所要の傾斜角度に設定されている。被塗物１２の浮
上に伴い、被塗物１２は熱気により積極的に加熱され、
乾燥されるので、必ずしも斜めに浮上させる必要はな
く、ほぼ垂直に持ち上げるようにしてもよい。

【００３１】また、被塗物１２を斜めに浮上させること
により、被塗物１２の表面に水分が付着して持ち出され
るが、ゆっくり上昇すると、水面の表面張力や自重ある
いは超音波振動の振り落とし作用により、粒状の水は引
き上げられないで流下し、極く微小な水分のみの付着に
止まる。その際、洗浄水の水温を常温ではなく、例えば
５０℃以上に加熱しておくと、乾燥装置３２の熱気によ
る加熱作用に加えて被塗物や洗浄水自身の保有熱作用に
より、浮上と殆ど同時に蒸発せしめられる。なお、浮上
速度は、このように水面上で直ちに蒸発する程度の水分
量の付着を条件として、加熱温度との関連で設定される
ものである。

【００３２】こうして、この洗浄装置１７では、前工程
から持ち出した被膜化成液が、第１および第２シャワー
室１８，１９および水槽２０内で次第に純度の高い洗浄
水、好ましくは温水で効率よく洗い落とされ、浮上時に
は殆ど不純物の混じらない水が、しかも極く微量のみ付
着しているに過ぎない状態になり、表面に水あかなどが
被塗物１２の蒸発乾燥によって析出しても、析出して残
る不純物は、無視できるオーダーを遥かに下回る量に抑
えられ、以後の塗装の品質を大幅に向上させることがで
きる。

【００３３】これらの洗浄水は常時補給される純水ある
いは純水に近い水によって、不純物の混入濃度が薄めら
れ、長期に亘って良好な洗浄水機能が維持される。水槽
２０を出て次の乾燥工程に送られる被塗物は、直接乾燥
装置内に送られるので、浮遊する空気中の埃などが付着
しにくい。

【００３４】なお、この発明の一実施例では、乾燥装置
にコンベアラインをＵターンさせ、入口側と出口側を同
じ側に形成した加熱炉を採用した例を示したが、この乾
燥装置はこのタイプの加熱炉に限定されず、コンベアラ
インをストレート状に形成したり、ジクザグ状に形成し
た種々の自然対流方式の加熱炉が考えられる。

【００３５】さらに、一実施例では、被塗物をコンベア
ラインに懸吊させて搬送するタイプを示したが、被塗物
をコンベアライン上に載置して搬送するタイプのコンベ
アラインにも適用できる。

【００３６】

【発明の効果】以上に述べたように、この発明に係る塗
装前処理工程の洗浄装置は、塗装前処理工程の最終水洗
装置にコンベアラインに沿って水槽を備え、この水槽内
に洗浄水がコンベアラインによる被塗物の移動と反対方
向の洗れを伴うように満たされる一方、コンベアライン
は被塗物が水槽下流側で降下して水中に沈み、続いて水
槽上流側に進んで水槽上流側で浮上するように設備さ
れ、被塗物の浮上範囲で水槽は自然対流方式の山型加熱
炉からなる乾燥装置の入口領域で覆われたので、被塗物
は対向流作用により常時新しい洗浄水で効果的に効率よ
く洗浄され、洗浄されて浮上する被塗物を自然対流作用
を利用した乾燥室に水槽からそのまま直接案内して加熱
むらなく円滑かつ迅速に加熱乾燥させることができ、被
塗物に付着する水分を被塗物の表面地肌から直ちに蒸発
させて水切り・蒸発乾燥させることができ、被塗物の迅
速な乾燥により表面に析出して塗装に影響を与えるよう
な不純物がなく、被塗物を効率よく迅速に加熱乾燥さ
せ、常時安定した高度の塗装品質が得られ、信頼性が高
い。水槽内で洗浄された被塗物は、自然対流方式の山型
加熱炉からなる乾燥装置内に直接案内されるので空気中
の埃や塵芥が付着するのを防止できる。乾燥室は自然対
流作用により加熱されているので、熱風循環炉等の強制
加熱炉と異なり、温度むらがなく、しかも加熱室内で強
制空気流の流れが生じないので、被塗物が薄板や樹脂製
品であっても、被塗物が舞い上がったり、踊ることな
く、加熱むらがない状態で迅速に効率よく加熱乾燥さ
れ、被塗物に塵芥や埃が付着することもないので高品質
の塗装品が得られる。被塗物の加熱乾燥に用いられる乾
燥装置は、自然対流方式を利用した山型加熱炉であるの
で、熱風循環炉等の強制加熱炉と異なり、加熱乾燥に供
される温風や熱風の有効利用が図れ、使用するエネルギ
量が少なく、エネルギ効率の向上が図れる等の効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す塗装前処理工程の洗浄
装置の縦断側面図。

【図２】この発明の要部を示す縦断面図。

【図３】図２のIII −III 線に沿う図。

【符号の説明】

１０ 塗装前処理工程の洗浄装置 １１ コンベアライン １２ 被塗物 １６ 被膜化成処理工程 １８ 第１シャワー室（予備洗浄装置） １９ 第２シャワー室（予備洗浄装置） ２０ 水槽（洗浄装置） ２１ 蒸気管あるいは給水管（給水装置） ２２ オーバーフロー部 ２３ 超音波洗浄装置 ２６，２９ 噴射ノズル ３２ 乾燥装置 ３３ 仕切板 ３４ 乾燥室 ３５ 加熱装置 ３７ａ，３７ｂ 排気口 ３８ａ，３８ｂ 切欠 ４０ａ，４０ｂ エアーカーテン装置 ４２ エアーブロー

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンベアラインにより移送される被塗物
   を塗装前処理工程を経て塗装工程へ送り出すようにした
   塗装前処理工程の洗浄装置において、塗装前処理工程の
   最終水洗装置にコンベアラインに沿って水槽が備えら
   れ、この水槽内に洗浄水がコンベアラインによる被塗物
   の移動と反対方向の流れを伴うように満たされる一方、
   前記コンベアラインは、被塗物が水槽下流側で降下して
   水中に沈み、続いて水槽上流側に進んで水槽上流側で浮
   上するように設備され、前記被塗物の浮上範囲で水槽は
   自然対流方式の山型加熱炉からなる乾燥装置内の入口領
   域で上方から覆われ、上記水槽の上流側は被塗物の浮上
   範囲で乾燥装置の乾燥室に臨むように構成されたことを
   特徴とする塗装前処理工程の水洗装置。
2. 【請求項２】 前記コンベアラインにより移送される被
   塗物は、水槽上流側で斜めに浮上するように設定され、
   被塗物の浮上範囲で水槽は乾燥装置内の入口領域で上方
   から覆われた請求項１記載の塗装前処理工程の洗浄装
   置。
3. 【請求項３】 乾燥装置の入口部および出口部には乾燥
   装置の内部を外部から仕切るエアーカーテン装置が設け
   られた請求項１記載の塗装前処理工程の洗浄装置。
4. 【請求項４】 水槽には超音波洗浄装置またはエアーブ
   ローが付設されて被塗物が最終水洗処理される一方、水
   槽からオーバーフローするオーバーフロー水を利用して
   被塗物を予備洗浄する予備洗浄装置が付設された請求項
   １記載の塗装前処理工程の洗浄装置。