JP3092437B2 - 塗装ブース - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装室内を調和空気に
よって強制換気する塗装ブースに関し、とくに塗装室内
における調和空気の流速を均一することが可能な塗装ブ
ースの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のボデーの塗装は、ボデーを搬送
するコンベアが敷設された塗装ブース内で行われてお
り、塗装ブースの塗装室内は塗装品質を一定に保つため
空調されている。塗装ブースの空調に関する先行技術と
して、たとえば特開平４−２４７２５３号公報が知られ
ている。本公報の塗装ブースにおいては、給気ダクトか
ら動圧室に流入した調和空気は、バッグフィルタを介し
て下方に位置する静圧室に供給される。静圧室に流入し
た調和空気は、静圧室の下部に位置する天井フィルタを
介してさらに下方の塗装室に供給される。

【０００３】上記公報の塗装ブースは、動圧室および静
圧室が重なっており、バッググフィルタも下向きに吊り
下げられているので、塗装ブースの高さが高くなる。し
たがって、塗装ブースが設置される建物の高さが低い場
合は、上記公報の塗装ブースを採用することが困難とな
り、図１１に示す高さの低い塗装ブースが採用されてい
る。

【０００４】図１１は、高さを低く抑えた塗装ブースの
一例を示している。塗装ブース１は、給気室２、塗装室
３、排気室４を有している。給気室２は、塗装室３の上
方に位置しており、外側面に給気ダクト５が設けられて
いる。給気ダクト５からの調和空気Ａは、バッググフィ
ルタ６を介して給気室２に供給されるようになってい
る。給気室内２に流入した調和空気Ａは、給気室２の下
部に位置する天井フィルタ７を介して塗装室３内に供給
される。天井フィルタ７から塗装室３内に供給された調
和空気Ａは、すのこ状の足場８を介して排気室４に排出
されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１１
の塗装ブースにおいては、給気室２に対してバッグフィ
ルタ６からの調和空気Ａの吹き出しが一方向であるた
め、バッグフィルタ６から吹き出された調和空気Ａが天
井フィルタ７との衝突あるいは、給気室の側面への衝突
によって舞い上がり、逆方向の上昇流を発生させる。そ
のため、天井フィルタ７から塗装室２に吹き出す調和空
気Ａの流速が場所によって異なり、調和空気Ａの最小の
流速を保証しようとすると他の部位での流速が大とな
り、それだけ余分の調和空気が必要となる。この問題
は、上方からのみ調和空気を吹き出す上記公報の塗装ブ
ースにも言えることである。

【０００６】従来の塗装ブースでは、塗装室内における
調和空気Ａの流速は、たとえば０．３ｍ／ｓｅｃに設定
されているが、実際には０．３〜０．５ｍ／ｓｅｃ程度
のバラツキが存在し、約３０％の調和空気Ａが塗装室内
に過剰に供給されている。したがって、空調エネルギが
それだけ必要となり、空調エネルギの低減が望まれる。

【０００７】本発明は、塗装室内に供給される調和空気
の流速を均一化し、調和空気の過剰供給に起因する空調
エネルギを低減することが可能な塗装ブースを提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の本発明に係る塗装ブースは、つぎのように構成され
る。 （１） 塗装室の上方に位置する給気室の側面に給気ダ
クトを設け、該給気ダクトから給気室内に供給された調
和空気を給気室の下部に位置する天井フィルタを介して
塗装室内に供給する塗装ブースにおいて、前記給気室内
に、一端が前記給気ダクトに接続され他端が給気室の給
気ダクトと反対側の側面近傍まで延びる袋状の通気性抵
抗体を、複数、間隔をもって横並びに水平に配置し、前
記通気性抵抗体の上側に給気室の天井面を位置させたこ
とを特徴とする塗装ブース。 （２） 通気性抵抗体の内面側に、通気性抵抗体内を流
れる調和空気の流速をほぼ一定とするために、通気性抵
抗体内の調和空気の流れ方向に互いに間隔をおいて複数
の絞りが設けられており、該絞りの流路断面積は下流ほ
ど小とされている（１）記載の塗装ブース。 （３） 通気性抵抗体が下流側にいくにつれて漸次細く
なる（１）記載の塗装ブース。 （４） 通気性抵抗体の外周に、該通気性抵抗体が風圧
によって外方へ変形するのを抑制する規制枠を設けた
（１）記載の塗装ブース。 （５） 通気性抵抗体が風圧により変形しにくい硬質材
料から構成されている（１）記載の塗装ブース。

【０００９】

【作用】上記（１）の塗装ブースにおいては、給気室内
に、給気室内の一方の側面から他方の側面近傍まで延び
る通気性抵抗体を、複数、間隔をもって横並びに水平に
配置し、前記通気性抵抗体の上側に給気室の天井面を位
置させたので、通気性抵抗体の上面から吹き出された調
和空気は、給気室の天井面に一旦衝突して下降流とな
り、この下降流は、通気性抵抗体の両側面から吹き出さ
れた水平流を押し下げて天井フィルタの方向に向かわ
せ、通気性抵抗体の下面から吹き出された調和空気は、
そのまま天井フィルタに向って流れ、天井フィルタを通
過する際の調和空気はどの部分でも垂直下降流となり、
塗装室内における調和空気の流速の均一化が図れる。上
記（２）の塗装ブースにおいては、通気性抵抗体の内面
側には、通気性抵抗体内を流れる調和空気の流速をほぼ
一定とするために、通気性抵抗体内の調和空気の流れ方
向に互いに間隔を複数の絞りが設けられており、絞りの
流路断面積は下流ほど小とされているので、塗装ブース
の幅方向の長さが長い場合でも、通気性抵抗体から給気
室内に吹き出される調和空気の流速が均一となり、塗装
室内における調和空気の流速の均一化が図れる。上記
（３）の塗装ブースにおいては、通気性抵抗体が下流側
にいくにつれて漸次細くなるので、上記（２）と同様に
塗装ブースの幅方向の長さが長い場合でも、通気性抵抗
体から給気室内に吹き出される調和空気の流速を均一化
することが可能となる。上記（４）の塗装ブースにおい
ては、通気性抵抗体の外周に規制枠が設けられるので、
塵埃による目詰りによって通気性抵抗体の通気抵抗が増
加した場合でも、通気性抵抗体が風圧によって外方へ変
形するのを抑制することが可能となる。そのため、通気
性抵抗体を長期にわたりほぼ初期の形状に維持すること
ができ、通気性抵抗体から流出する調和空気は均一に分
散される。上記（５）の塗装ブースにおいては、通気性
抵抗体が硬質材料から構成されるので、通気性抵抗体は
風圧によって変形しにくくなる。そのため、上記（４）
と同様に通気性抵抗体は長期にわたりほぼ初期の形状を
維持することが可能となる。

【００１０】

【実施例】図１ないし図７は本発明の第１実施例を示し
ており、図８は第２実施例、図１０は第３実施例を示し
ている。はじめに、各実施例にわたって共通な構成、作
用を第１実施例の図１ないし図３を参照して説明する。
ただし、共通構成部分には各実施例にわたって同一符号
の使用している。 第１実施例 図１ないし図７において、２０は車両ボデーの塗装作業
を行う塗装ブースを示している。塗装ブース２０は、塗
装ブース２０が設置される建物との関係から高さが低く
抑えられた構造となっている。塗装ブース２０は、給気
室２１、塗装室２２、排気室２３を有している。

【００１１】給気室２１は、塗装ブース２０の頂部に位
置している。給気室２１の直下には、塗装室２２が位置
している。塗装室２２内には、被塗装物としての車両ボ
デー１５を搬送するための搬送コンベア２５が敷設され
ている。搬送コンベア２５は、塗装室２２の足場２６の
中央に位置している。塗装室２２内には、給気室２１か
らの調和空気Ａが供給されており、塗装室２２内に供給
された調和空気Ａはすのこ状の足場２６を介して排気室
２３に排出されるようになっている。排気室２３には、
塗装室２２内で捕捉された塗料ミストをウォータカーテ
ンで回収するスクラバ２７が設けられている。スクラバ
２７を通過した調和空気Ａは、排気ダクト２８を介して
外部に排出されるようになっている。

【００１２】塗装室２２の上方に設けられている給気室
２２の側面２２ａには、給気ダクト３１が取付けられて
いる。給気ダクト３１は、図示されない空調機に接続さ
れている。給気室２１内には、通気性抵抗体３２が配置
されている。通気性抵抗体３２の一端は、給気ダクト３
１の接続されている。通気性抵抗体３２の他端は、給気
室２２の給気ダクト３１と反対側の側面２２ｂ近傍まで
延びている。

【００１３】通気性抵抗体３２は、繊維状の合成樹脂を
積層した不織布を利用した布袋や、ガラス繊維からなる
布袋あるいは金属体のメッシュ袋等から構成されてい
る。本実施例の通気性抵抗体３２は不織布製であり、５
〜２０μ程度の微小な異物を捕捉することが可能となっ
ている。通気抵抗体３２は、支持具３３を介して給気室
２２の天井面２２ｃに吊り下げられている。図３に示す
ように、給気室２１内には、所定の間隔をもって複数の
通気抵抗体３２が横並びに配置されている。

【００１４】図２に示すように、通気抵抗体３２に調和
空気Ａを供給する給気ダクト３１は、下流側にいくにつ
れて先細りとなっている。これにより、給気ダクト３１
から各通気性抵抗体３２に流入する調和空気Ａの流速
は、ほぼ一定となっている。通気性抵抗体３２の内面側
には、通気性抵抗体３２内を流れる調和空気Ａの流速を
ほぼ一定とする板状の絞り３５が複数設けられている。
絞り３５の中央部には、調和空気Ａが通過する通路３５
ａが形成されている。

【００１５】各絞り３５の通路３５ａの流路断面積は、
取付け位置によって異なっている。通路３５ａの流路断
面積は、下流側に配置される絞り３５ほど小に設定され
ている。これにより、通気性抵抗体３２内を通過する調
和空気Ａの流速がどの部位でもほぼ一定となり、通気性
抵抗体３２の上流部と下流部から吹き出す調和空気Ａの
流速がほぼ同じとなっている。通気性抵抗体３２の下流
端は閉塞されており、通気性抵抗体３２内の調和空気Ａ
は、通気性抵抗体３２の４面（上面、下面、両側面）か
ら垂直方向に吹き出すようになっている。

【００１６】給気室２２の下部には、天井フィルタ４０
が設けられている。天井フィルタ４０は、塗装室２２の
天井を構成している。通気性抵抗体３２から給気室２２
内に吹き出された調和空気Ａは、マット状の天井フィル
タ４０を介して塗装室２２内に供給されるようになって
いる。天井フィルタ４０は、通気性抵抗体３２から吹き
出された調和空気Ａに混在しているダストを最終的に捕
捉する機能と、調和空気Ａを塗装室２２内に分散させて
供給する機能を有している。

【００１７】つぎに、第１実施例における塗装ブースの
作用について説明する。図示されない空調機によって温
度および湿度が調整された調和空気Ａは、給気ダクト３
１を介して通気性抵抗体３２に流入する。ここで、給気
ダクト３１は、下流にいくにしたがって先細りとなって
いるので、給気ダクト３１から各通気性抵抗体３２に流
入する調和空気Ａの流速はほぼ一定となる。

【００１８】各通気性抵抗体３２は、給気室２１に水平
方向に吹き流しのような状態で配置されているので、各
通気性抵抗体３２内に流入した調和空気Ａは、通気性抵
抗体３２の奥まで流れ込む。通気性抵抗体３２内には、
流路断面積の異なる絞り３５が複数設けられているの
で、通気性抵抗体３２内に流入した調和空気Ａの流速
は、長手方向のいずれの部位においてもほぼ一定とな
る。したがって、通気性抵抗体３２から給気室２２内に
吹き出される調和空気Ａの流速は、通気性抵抗体３２の
全ての部位でほぼ同じとなる。

【００１９】図３は、通気性抵抗体３２から吹き出され
る調和空気Ａの流れを示している。図３に示すように、
通気性抵抗体３２の上面３２ａから吹き出された調和空
気Ａは、給気室２２の天井面２２ｃに一旦衝突し、下降
流となる。この下降流Ａ₁ は、通気性抵抗体３２の両側
面３２ｂから吹き出された水平流Ａ₂ を押し下げ、水平
流Ａ₂ を天井フィルタ４０の方向に向かわせる。通気性
抵抗体３２の下面３２ｃから吹き出された調和空気Ａ
は、そのまま天井フィルタ４０に向って流れる。

【００２０】このように、給気室２２の天井フィルタ４
０の近傍では、調和空気Ａは天井フィルタ４０に向って
流れる垂直の下降流となり、かつ通気性抵抗体３２から
吹き出される調和空気Ａの流速は、全ての部位でほぼ同
一となるので、天井フィルタ４０を通過する調和空気Ａ
の流速がどの部分でもほぼ同じとなり、塗装室２２内に
おける調和空気Ａの流速が均一化される。したがって、
塗装室内の調和空気の流速の高い領域が解消される分だ
け、調和空気の過剰供給を防止することが可能となり、
結果的に空調エネルギを低減することができる。

【００２１】図３および図４では、通気性抵抗体３２の
断面形状を四角形としたが、図５の通気性抵抗体３２に
示すように、たとえば断面形状を円形とした構成でも通
気性抵抗体３２から吹き出す調和空気Ａの流れは、図３
とほぼ同様になり、同様の効果が得られる。また、図６
および図７のように通気性抵抗体３２を下流にいくにつ
れて漸次細くした場合でも、通気性抵抗体３２から給気
室２２内に吹き出される調和空気Ａの流速が均一とな
り、絞り３５を設けたのと同様な効果が得られる。

【００２２】第２実施例 図８は、本発明の第２実施例を示している。第１実施例
では、第２実施例との共通な構成および作用を説明した
ので、ここでは第２実施例に特有な構成、作用のみを説
明する。

【００２３】給気室２１内の通気性抵抗体３２が塵埃除
去を兼ねたバッグフィルタのように柔軟性のある材質の
場合は、通気性抵抗体３２を長期にわたって使用する
と、通気性抵抗体３２の目詰りによって通気抵抗が大き
くなり、図９に示すように通気性抵抗体３２は外方に変
形する。そのため、調和空気Ａの動圧が先端の膨らみ部
に集中することになり、均一な分散ができなくなること
から、塗装室２２内での調和空気Ａの流速のバラツキが
大きくなる。そこで、本実施例では通気性抵抗体３２の
外周に、通気性抵抗体３２が風圧によって外方に変形す
るのを抑制する規制枠５０が設けている。図８は、規制
枠５０の一例を示すものであり、図６の通気性抵抗体３
２に適用されるものである。

【００２４】規制枠５０は、通気性抵抗体３２に対して
相似形となっている。規制枠５０は、上梁５１、下梁５
２、支柱５３、横梁５４から構成されている。上梁５１
は、通気性抵抗体３２の上面側の辺に沿って延びてお
り、下梁５２は通気性抵抗体３２の下面側の辺に沿って
延びている。各上梁５１は、所定の間隔で配置された複
数の横梁５４を介して連結されている。各下梁５２も所
定の間隔で配置された複数の横梁５４を介して連結され
ている。左側の上梁５１および下梁５２は、横梁５４と
同一間隔で配置された複数の支柱５３を介して連結され
ている。右側の上梁５１および下梁５２も、同様に横梁
５４と同一間隔で配置された複数の支柱５３を介して連
結されている。

【００２５】通気性抵抗体３２は、規制枠５０の内側に
ほとんど隙間なく嵌め込まれている。規制枠５０は、支
持具３３を介して給気室２２の天井面２２ｃに吊り下げ
られている。通気性抵抗体３２は、図示しない複数の固
定手段により規制枠５０に保持されている。通気性抵抗
体３２と規制枠５０は、一体で交換可能となっている。
規制枠５０の各部材は、金属部材で構成してもよいが、
合成樹脂（プラスチック）から構成するのが望ましい。
これは、通気性抵抗体３２をバッグフィルタのような繊
維状の合成樹脂を積層した不織布から構成した場合は、
通気性抵抗体３２と規制枠５０とを一体で焼却廃棄する
ことが可能となるからである。

【００２６】つぎに、第２実施例における作用について
説明する。通気性抵抗体３２が塵埃除去を兼ねるバッグ
フィルタの場合は、通気抵抗体３２の長期にわたる使用
により通気性抵抗体３２が目詰りし、通気抵抗が大きく
なる。これにより、通気性抵抗体３２は風圧によって外
方に変形しようとするが、通気性抵抗体３２の外周に
は、規制枠５０が設けられているので、通気性抵抗体３
２の外方への変形が抑制される。そのため、通気性抵抗
体３２を長期にわたりほぼ初期の形状を維持することが
でき、通気性抵抗体３２から流出する調和空気Ａは均一
に分散される。したがって、天井フィルタ４０を通過す
る調和空気Ａの流速がどの部分でもほぼ同じとなり、塗
装室２２内における調和空気Ａの流速が長期にわたり均
一化される。

【００２７】第３実施例 図１０に示す通気性抵抗体６０は、風圧に変形しにくい
硬質材料から構成されている。本実施例では、通気性抵
抗体６０は金属板から構成されている。通気性抵抗体６
０は、平面形状が三角形となっており、下流側にいくに
つれて先細りとなっている。金属板からなる通気性抵抗
体６０には、無数の小孔６２が形成されている。通気性
抵抗体３２は、流入する調和空気Ａの風圧に対し剛性が
大となっている。通気性抵抗体６０は、風圧に対する剛
性が大であれば、金属板に限定されるものではなく、曲
げ剛性の高い金網等であってもよい。

【００２８】このように構成された第３実施例において
は、通気性抵抗体６０内に流入した調和空気Ａは、多数
の小孔６２を介して給気室２１側に排出される。通気性
抵抗体６０は、硬質材料から構成され風圧に対する剛性
が高いので、長期にわたる使用により通気抵抗が増大し
た場合でも、通気性抵抗体６０の風圧による変形が抑制
され、第２実施例と同様に通気性抵抗体６０から流出す
る調和空気は均一に分散される。また、第２実施例のよ
うな規制枠５０が不要となるので、塗装ブース２０の構
成が簡素化される。

【００２９】

【発明の効果】（１）請求項１の塗装ブースによれば、
給気室内に、給気室内の一方の側面から他方の側面近傍
まで延びる通気性抵抗体を、複数、間隔をもって横並び
に水平に配置し、前記通気性抵抗体の上側に給気室の天
井面を位置させたので、通気性抵抗体の上面から吹き出
された調和空気は、給気室の天井面に一旦衝突して下降
流となり、この下降流は、通気性抵抗体の両側面から吹
き出された水平流を押し下げて天井フィルタの方向に向
かわせ、通気性抵抗体の下面から吹き出された調和空気
は、そのまま天井フィルタに向って流れ、天井フィルタ
を通過する際の調和空気はどの部分でも垂直下降流とな
り、塗装室内における調和空気の流速を均一化すること
ができる。したがって、過大な流速に起因する調和空気
の過剰供給が防止でき、空調エネルギを低減することが
できる。 （２）請求項２の塗装ブースによれば、通気性抵抗体の
内面側に、通気性抵抗体内を流れる調和空気の流速をほ
ぼ一定とするために、通気性抵抗体内の調和空気の流れ
方向に互いに間隔をおいて複数の絞りを設け、絞りの流
路断面積は下流ほど小としたので、塗装ブースの幅が長
い場合でも、通気性抵抗体から給気室内に吹き出される
調和空気の流速を均一化することができ、塗装室内にお
ける調和空気の流速を均一化することができる。 （３）請求項３の塗装ブースによれば、通気性抵抗体を
下流側にいくにつれて漸次細くしたので、請求項２と同
様に塗装ブースの幅が長い場合でも給気室内に吹き出さ
れる調和空気の流速を均一化することができる。これに
より、塗装室内における調和空気の流速を均一化するこ
とができる。 （４）請求項４の塗装ブースによれば、通気性抵抗体の
外周に規制枠を設けるようにしたので、たとえば塵埃に
よる目詰りによって通気性抵抗体の通気抵抗が増加した
場合でも、通気性抵抗体が風圧によって外方へ変形する
のを抑制することができる。これにより、通気性抵抗体
を長期にわたりほぼ初期の形状に維持することができ、
通気性抵抗体から流出する調和空気を均一に分散させる
ことができる。したがって、塗装室内における調和空気
の流速を長期間にわたり均一化することができる。ま
た、通気抵抗体の変形が抑制されることにより、通気抵
抗体内で動圧分散が改善され、通気抵抗体の初期圧力損
失を小さくすることができる。したがって、調和空気を
供給するための電気エネルギーを節約することができる
とともに、通気抵抗体の交換周期を長くすることが可能
となる。 （５）請求項５の塗装ブースによれば、通気性抵抗体を
風圧により変形しにくい硬質材料から構成したので、請
求項４と同様に通気性抵抗体を長期にわたりほぼ初期の
形状に維持することができる。したがって、請求項４と
同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る塗装ブースの概略構
成図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図３】図１のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。

【図４】図１の通気性抵抗体の斜視図である。

【図５】図３の変形例を示す断面図である。

【図６】図４の変形例を示す斜視図である。

【図７】図４の別の変形例を示す斜視図である。

【図８】本発明の第２実施例に係る塗装ブースにおける
通気性抵抗体および規制枠の斜視図である。

【図９】図８の規制枠を使用しない場合の風圧による通
気性抵抗体の変形状態を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第３実施例に係る塗装ブースにおけ
る通気性抵抗体の斜視図である。

【図１１】従来の塗装ブースの一例を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２０ 塗装ブース ２１ 給気室 ２２ 塗装室 ２３ 排気室 ３１ 給気ダクト ３２ 通気性抵抗体 ３５ 絞り ４０ 天井フィルタ ５０ 規制枠 ６０ 通気性抵抗体 Ａ 調和空気

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−247253（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−2114（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−31017（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−158424（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05B 15/12 B01D 29/13 B01D 46/02 - 46/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗装室の上方に位置する給気室の側面に
   給気ダクトを設け、該給気ダクトから給気室内に供給さ
   れた調和空気を給気室の下部に位置する天井フィルタを
   介して塗装室内に供給する塗装ブースにおいて、前記給
   気室内に、一端が前記給気ダクトに接続され他端が給気
   室の給気ダクトと反対側の側面近傍まで延びる袋状の通
   気性抵抗体を、複数、間隔をもって横並びに水平に配置
   し、前記通気性抵抗体の上側に給気室の天井面を位置さ
   せたことを特徴とする塗装ブース。
2. 【請求項２】 通気性抵抗体の内面側に、通気性抵抗体
   内を流れる調和空気の流速をほぼ一定とするために、通
   気性抵抗体内の調和空気の流れ方向に互いに間隔をおい
   て複数の絞りが設けられており、該絞りの流路断面積は
   下流ほど小とされている請求項１記載の塗装ブース。
3. 【請求項３】 通気性抵抗体が下流側にいくにつれて漸
   次細くなる請求項１記載の塗装ブース。
4. 【請求項４】 通気性抵抗体の外周に、該通気性抵抗体
   が風圧によって外方へ変形するのを抑制する規制枠を設
   けた請求項１記載の塗装ブース。
5. 【請求項５】 通気性抵抗体が風圧により変形しにくい
   硬質材料から構成されている請求項１記載の塗装ブー
   ス。