JP3108458B2 - 塗料ミスト除去装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装ブースにおける吹
き付け塗装作業域から排出する排気空気等、塗料ミスト
を含む気体から含有塗料ミストを除去して、その気体を
浄化する塗料ミスト除去装置に関し、詳しくは、除去対
象塗料ミストを含む気体をミスト捕捉用液との合流状態
で排気空間へ下向きに噴出させる気流路を設け、前記排
気空間中に前記気流路からの噴出流を衝突させる液溜部
を配設した塗料ミスト除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記塗料ミスト除去装置は（図３参
照）、気流路１０からミスト捕捉用液Ｗとの合流状態で
下向きに噴出させた気体Ａ（図中、一点鎖線で示す）を
排気空間１２中の液溜部１１ａに衝突させることによ
り、その衝突、及び、衝突に続く液飛散の過程で気体Ａ
中の塗料ミストをミスト捕捉用液Ｗに捕捉させて気体Ａ
中から塗料ミストを除去するものであり、また、気流路
１０からの噴出流を直接には上記液溜部１１ａの溜まり
液Ｗに衝突させることにより、液溜部１１ａに対する塗
料の付着堆積を防止して清掃メンテナンス作業を軽減す
るようにしたものであるが、従来、気流路１０からの噴
出流を受け入れる排気空間１２中に液溜部１１ａを配設
するにあたっては、同図３に示すように、液溜部１１ａ
のみを単に気流路１０の下方に配置しており、液溜部１
１ａの両側縁に接しての気体下方通過を許す構造となっ
ていた（例えば、米国特許４，２９９，６０２参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来構
造では、清掃メンテナンス作業の一層の軽減を図るべく
液溜部１１ａの巾を図４に示す如く小さくすると、気流
路１０からの噴出流があまり大きく変向せずとも衝突対
象の液溜部１１ａから外れ得るようになるため、気流路
１０からの噴出流が大きな流動抵抗である液溜部１１ａ
から逃げようとして図４に一点鎖線で示す如く左右に振
れ動くといったことが生じ、このために、所定の衝突、
及び、その衝突に続く液飛散が安定的に行われず、これ
ら衝突過程、及び、衝突に続く液飛散過程での塗料ミス
ト除去機能が大巾に低下するといった問題が派生した。

【０００４】そして、このような制約から、従来、液溜
部１１ａの巾を気流路１０からの噴出流巾に対してかな
り大きくしており、このため、液溜部１１ａの小巾化
（すなわち、小型化）、及び、その小巾化による溜まり
液量の少量化をもって清掃メンテナンス作業を軽減する
といったことを十分に達成できないのが実情であった。

【０００５】本発明の目的は、合理的な改良により、液
溜部への衝突、及び、衝突に続く液飛散の過程での塗料
ミスト除去機能を高く維持しながら、液溜部に対する清
掃メンテナンス作業の軽減を効果的に達成する点にあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による塗料ミスト
除去装置の特徴構成は、除去対象塗料ミストを含む気体
をミスト捕捉用液との合流状態で排気空間へ下向きに噴
出させる気流路を設け、前記排気空間中に前記気流路か
らの噴出流を衝突させる液溜部を配設した構成におい
て、上面を前記液溜部の上端の両側縁部から外側方へ延
び出る上向きの気流抵抗面 にした抵抗部を、前記液溜部
の両側に設けてあることにあり、その作用・効果は次の
通りである。

【０００７】

【作用】つまり、上記の特徴構成によれば、気流路から
の噴出流を溜まり液に確実に衝突させることができる範
囲で液溜部の巾を極力小さくしても、上記の抵抗部をも
って形成する上向きの気流抵抗面（すなわち、液溜部の
上端の両側縁部から外側方へ延び出る抵抗部上面）によ
り液溜部の両側にもある程度の気流流動抵抗を与えるこ
とで、気流路からの噴出流が大きな流動抵抗である液溜
部から逃げようとして左右に振れ動くといった先述の如
き噴出流変向逃げ動作を防止でき、これによって、気流
路からの噴出流を小巾の液溜部に対し適切な状態で安定
的に衝突させることができる。

【０００８】また、これら上向きの気流抵抗面（抵抗部
の上面）そのものに対する塗料の付着堆積は、液溜部に
対する噴出流衝突により外側方向きの液飛散経路が両気
流抵抗面（抵抗部上面）の上方に形成されて、この液飛
散経路が上向きの気流抵抗面（抵抗部上面）に対するカ
バー機能を果たすことで効果的に防止される。そしてま
た、これら気流抵抗面（抵抗部の上面）は液溜部の上端
の両側縁部から外側方へ延び出る面であって、液溜部上
方域の両外側方への開放を遮るものではないから、これ
ら気流抵抗面を形成する上記抵抗部が液溜部に対する清
掃メンテナンス作業の障害物となることもない。

【０００９】

【発明の効果】以上作用の結果、本発明によれば、液溜
部に対する噴出流の安定的な衝突により、その衝突、及
び、衝突に続く液飛散の過程での塗料ミスト除去機能を
高く維持しながら、しかも、抵抗部により形成する上向
きの気流抵抗面（抵抗部上面）への派生的な塗料付着堆
積も効果的に防止しながら、液溜部の巾を小巾にして、
また、その小巾化により液溜部の溜まり液量を少量化し
て、液溜部に対する清掃メンテナンス作業を従来に比べ
大きく軽減し得るに至った。

【００１０】

【実施例】次に実施例を説明する。

【００１１】図１は塗装ブースを示し、被塗物１を塗装
ガン２により吹き付け塗装するトンネル状の作業域３を
形成し、被塗物１を搬入・搬出する搬送装置４を装備し
てある。

【００１２】作業域３の天井部はそのほぼ全面にわたっ
て天井吹き出し口５として、この天井吹き出し口５から
温湿度調整した換気用空気を作業域３へ層流状に吹き出
し供給するようにしてあり、一方、作業域３の床部は格
子床６として、この格子床６を介し域内気を下方へ排気
するようにしてある。

【００１３】ブース下部には、作業域３からの排気空気
Ａ中に含まれる塗料ミストを除去して排気空気Ａを浄化
する塗料ミスト除去装置７を配備してあり、この塗料ミ
スト除去装置７の具体的構造としては、洗浄水Ｗをブー
ス両側部夫々から中央側へ向けて流す一対の洗浄水パン
８を格子床６の下方に設け、これら洗浄水パン８により
作業域３からの排気空気Ａ及び落下塗料塊を受け止める
ようにするとともに、その排気空気Ａを両洗浄水パン８
夫々の下流端縁における溢水堰９から溢水する洗浄水Ｗ
と合流させて下向きに高速通過させる絞り気流路１０
を、両洗浄水パン８の下流端縁間でブース長手方向（被
塗物搬送方向）に延びるスリット状に形成してあり、更
に、絞り気流路１０の下方には、絞り気流路１０の下端
噴出口１０ａから下向きに噴出する排気空気Ａと洗浄水
Ｗとの合流流体を衝突させる衝突板１１を同じくブース
長手方向に延設してある。

【００１４】つまり、絞り気流路１０を高速通過する排
気空気Ａの気流中へ両洗浄水パン８夫々からの溢水洗浄
水Ｗを飛散させて、排気空気Ａ中の塗料ミストを飛散水
滴に捕捉させ、また、それに続く衝突板１１への衝突、
及び、衝突後の洗浄水飛散の過程においてもさらに排気
空気Ａ中の塗料ミストを洗浄水Ｗに捕捉させ、これによ
って、排気空気Ａ中から塗料ミストを除去して排気空気
Ａを浄化するようにしてある。

【００１５】上記塗料ミスト除去装置７により浄化した
排気空気Ａは、ブース下部の排気室１２に受け入れた
後、その排気室１２の一側壁に接続した排気ダクト１
３、及び、作業域３に対して吸引排気作用する排気ファ
ン１４を介し系外へ廃棄、ないし、一部を作業域３に対
する換気用空気に再利用し、一方、塗料ミスト除去装置
７において塗料ミストを捕捉した洗浄水Ｗは、排気室１
２底部の水槽１５に受け入れた後、塗料スラッジ除去装
置に送って含有塗料分を除去し、その後、洗浄水パン８
に対する洗浄水供給樋１６に返送して塗料ミスト除去装
置７での塗料ミスト捕捉に再利用する。

【００１６】洗浄水パン８夫々の下流端縁における溢水
堰９については、図２に示すように、それら溢水堰９の
上端から絞り気流路１０の内方へ張り出す鍔状の洗浄水
放擲板１７を連設してあり、また、これら鍔状の洗浄水
放擲板１７は、その先端側ほど低位となる先下がり傾斜
姿勢に配置してあり、溢水堰９からの溢水洗浄水Ｗを洗
浄水放擲板１７の上面に沿って流下させて洗浄水放擲板
１７の張り出し先端から絞り気流路１０中へ放擲するこ
とにより、溢水堰９からの溢水洗浄水Ｗの一部が飛散し
ないままでそのまま絞り気流路１０の流路壁をつたって
流下してしまうといったことを防止し、溢水洗浄水Ｗの
全量を確実に絞り気流路１０中へ飛散させて塗料ミスト
除去に寄与させるようにしてある。

【００１７】また、鍔状の洗浄水放擲板１７を、その先
端側ほど低位となる先下がり傾斜姿勢に配置することに
より、洗浄水パン８からの後続洗浄水Ｗによる押し出
し、及び、排気空気Ａの気流による誘引が洗浄水放擲板
１７上での洗浄水流動に寄与することに加えて、先下が
り傾斜姿勢の洗浄水放擲板１７上での洗浄水Ｗ自身の自
重流下力により洗浄水放擲板１７上における洗浄水流動
を促進するようにしてある。

【００１８】つまり、この自重流下力による流動促進に
より、洗浄水放擲板１７上での洗浄水流速を大きくして
放擲洗浄水Ｗの絞り気流路１０内方への水滴到達距離を
大きくすることで、絞り気流路１０の中央部にまで放擲
洗浄水Ｗの飛散水滴を十分に供給するようにし、また、
その洗浄水流速の増大により洗浄水放擲板１７上を流れ
る洗浄水Ｗの水膜厚さを小さくして放擲洗浄水Ｗの分散
を容易にすることで、放擲洗浄水Ｗを十分に細かく細粒
化して絞り気流路１０中に飛散させるようにし、これら
によって、塗料ミスト除去機能の向上を図ってある。

【００１９】溢水堰９は、上端縁から上記の洗浄水放擲
板１７を延設した縦姿勢の堰構成板９ａを、洗浄水パン
８の下流側端縁における立片部９ｂに対しボルト連結に
より取り付けて構成してあり、この立片部９ｂに対して
取り付ける堰構成板９ａを、上端縁から延設した洗浄水
放擲板１７の絞り気流路１０の内方への張り出し長さや
先下がり傾斜角度が異なる異種の堰構成板９ａに適宜取
り換えることにより、絞り気流路１０における排気空気
Ａの気流状態や洗浄水放擲板１７上における洗浄水流下
速度、水膜厚さ等を調整して、塗料ミスト除去がより効
率的となる洗浄水飛散状態を得るようにしてある。

【００２０】また、堰構成板９ａの立片部９ｂに対する
ボルト連結については、ボルト孔を縦向きの長穴とする
ことにより、堰構成板９ａの取り付け位置を上下に変更
調整できるようにしてあり、この堰構成板９ａの上下位
置調整により、洗浄水放擲板１７の絞り気流路１０に対
する相対高さを塗料ミスト除去がより効率的となる高さ
に調整するようにしてある。

【００２１】一方、上記の如く洗浄水放擲板１７を絞り
気流路１０の内方へ張り出す鍔状に配設する構造は、絞
り気流路１０中での洗浄水Ｗの飛散騒音や衝突板１１へ
の衝突に伴う衝突騒音を洗浄水放擲板１７の下面側空間
部ａ（すなわち、絞り気流路１０において洗浄水放擲板
１７の下流に形成される急拡空間部）で受け止めて、そ
の騒音が上方に漏出することを抑制する機能を合わせ有
するが、洗浄水放擲板１７を前述の如く先端側ほど低位
の傾斜姿勢に配置することにより、上記下面側空間部ａ
の所謂ふところを深くする形態として騒音漏出防止効果
の一層の向上をも合わせ図ってある。

【００２２】洗浄水パン８夫々の下流側端縁から下方へ
延設する気流路形成板１８は、絞り気流路１０通過中で
の飛散水滴による塗料ミスト捕捉除去に十分な時間を確
保できる下方延設長さＬとするとともに、下端側ほど絞
り気流路１０の内方へ寄る傾斜姿勢に配置してあり、こ
の傾斜構造により絞り気流路１０の巾を下流側ほど小巾
として、絞り気流路１０を通過する排気空気Ａを徐々に
加速させるようにすることで、絞り気流路１０通過中に
おいて飛散水滴に対する気流相対速度を大きく維持し、
これによって、絞り気流路１０通過過程での排気空気Ａ
中の塗料ミストと飛散水滴との接触確率を大きくして、
塗料ミスト除去機能を一層向上させるようにしてある。

【００２３】尚、絞り気流路１０における気流速度の一
例としては、絞り気流路１０の上端吸入口１０ｂ部で２
０ｍ／ｓとするのに対し下端噴出口１０ａ部で３０〜４
０ｍ／ｓとする。

【００２４】上記気流路形成板１８の下方延設長さＬと
傾斜角度θとは、それらの相関関係により絞り気流路１
０の流路抵抗（すなわち、排気ファン１４による吸引排
気の圧力損失となる抵抗）と絞り気流路１０における塗
料ミスト除去効率とが大きく変化することから、それら
の相対変化特性上で絞り気流路１０の流路抵抗を極力小
さいものとしながら高い塗料ミスト除去効率を得ること
ができる値を選定してある。

【００２５】絞り気流路１０の下方に設ける衝突板１１
は、絞り気流路１０における下端噴出口１０ａの直下相
当位置に溝状の水溜部１１ａ（特許請求の範囲で言う液
溜部）を設け、かつ、その溝状水溜部１１ａの両溝壁夫
々の上端からほぼ水平姿勢で両外側方に延びる鍔状の抵
抗部１１ｂを設けた構造とし、絞り気流路１０の下端噴
出口１０ａから噴出する排気空気Ａと洗浄水Ｗとの合流
流体（図中、一点鎖線で示す）を直接には上記水溜部１
１ａに溜まる洗浄水Ｗに衝突させることで、噴出排気空
気Ａ中の残存塗料ミストや噴出洗浄水Ｗ中の捕捉塗料分
が衝突板１１に付着堆積することを防止するようにして
ある。

【００２６】上記水溜部１１ａの開口巾Ｄは、絞り気流
路１０からの噴出流を確実に水溜部１１ａの溜まり水Ｗ
に衝突させることができる範囲内で極力小巾にしてあ
り、このように水溜部１１ａの開口巾Ｄを極力小巾にす
ることにより、絞り気流路１０からの噴出流の衝突に対
し水溜部１１ａの内部を封圧室として作用させる状態で
水溜部内溜まり水Ｗの凹み量を小さくして、水溜部１１
ａの底への塗料付着を防止するに要する深さＨを小さく
し、これによって、塗料付着堆積は十分に防止しながら
水溜部１１ａを小型化して、また、その小型化により溜
まり水量を少量化して水溜部１１ａに対する清掃メンテ
ナンスを容易にしてある。

【００２７】また、衝突板１１に上記の鍔状抵抗部１１
ｂを設けることについては、このような鍔状抵抗部１１
ｂを設けない構造において水溜部１１ａの開口巾Ｄを小
巾とした場合（図４参照）、絞り気流路１０からの噴出
流があまり大きく変向せずとも衝突対象の水溜部１１ａ
から外れることができるため、絞り気流路１０からの噴
出流が大きな流動抵抗である水溜部１１ａから逃げよう
として左右に振れ動くといったことが生じ、このため
に、所定の衝突、及び、その衝突に続く洗浄水飛散が安
定的に行われず、これら衝突過程、及び、衝突に続く洗
浄水飛散過程での塗料ミスト除去機能が大巾に低下する
といった問題を生じるのに対し、同図２に示す如く上面
が水溜部１１ａの上端の両側縁からほぼ水平姿勢で外側
方へ延び出る上向きの気流抵抗面となる上記の鍔状抵抗
部１１ｂを衝突板１１に設けて、水溜部１１ａ両側にも
ある程度の流動抵抗を与えることにより、絞り気流路１
０からの噴出流の上記の如き変向逃げ動作を防止して、
絞り気流路１０からの噴出流を衝突板１１の水溜部１１
ａに安定的に衝突させるようにし、これによって、衝突
板１１に対する衝突、及び、その衝突に続く洗浄水飛散
の過程での塗料ミスト除去機能を高く維持するようにし
てある。

【００２８】尚、衝突板１１に上記の鍔状抵抗部１１ｂ
を設ける構成において、鍔状抵抗部１１ｂの上面（上向
きの気流抵抗面）に対する塗料付着堆積は、水溜部１１
ａの溜まり水Ｗに対する噴出流の衝突により外側方向き
の洗浄水飛散経路が鍔状抵抗部１１ｂ夫々の上方で斜め
上向きに形成されて、この洗浄水飛散経路が鍔状抵抗部
１１ｂの上面（上向きの気流抵抗面）に対するカバー機
能を果たすことにより防止される。

【００２９】一方、衝突板１１の設置高さについては、
絞り気流路１０の下端噴出口１０ａと衝突板１１との離
間距離Ｍが小さいほど、衝突板１１に対する衝突、及
び、その衝突に続く洗浄水飛散の過程での塗料ミスト除
去機能は高くなるが気流通過抵抗が大きくなって吸引排
気の圧力損失が大きくなり、また、離間距離Ｍが大きい
ほど、気流通過抵抗が小さくなって吸引排気の圧力損失
が小さくなるものの衝突板１１に対する衝突、及び、そ
の衝突に続く洗浄水飛散の過程での塗料ミスト除去機能
が低下するといった関係があるが、上記離間距離Ｍを徐
々に大きくしたとき塗料ミスト除去機能は一様に漸次低
下するのに対し、気流通過抵抗については、離間距離Ｍ
がある大きさに至るまでは衝突板１１での衝突圧力が絞
り気流路１０中にまで影響するため抵抗値の減少率が小
さく、離間距離Ｍがある値にまで大きくなったところで
衝突圧力の絞り気流路１０中への影響が解消されるため
抵抗値が急激に減少する点があり、このことから、上記
離間距離Ｍとしては、気流通過抵抗の急激減少点よりも
やや大きな値（つまり、塗料ミスト除去機能を高く維持
することと吸引排気の圧力損失を小さくすることとの両
立上、最も有利な値）を採用してある。

【００３０】尚、絞り気流路１０の下端噴出口１０ａか
らの噴出気流速度が数１０ｍ／ｓのオーダでは、上記離
間距離Ｍが絞り気流路１０における下端噴出口１０ａの
開口巾ｄの約４倍に等しい（Ｍ・４ｄ）ところに気流通
過抵抗の急激減少点が存在する。

【００３１】排気室１２内において衝突板１１の配設部
と排気ダクト１３の接続部との間には、洗浄水パン８か
ら垂設する状態で水切り板１９Ａを設けてあり、衝突板
１１への衝突、及び、その衝突に続く洗浄水飛散の過程
でさらに塗料ミストを洗浄水Ｗにより捕捉除去した後の
排気空気Ａを排気ダクト１３へ排出するにあたり、その
排気空気Ａの排出経路を上記水切り板１９Ａにより規制
することで排気空気Ａ中に含まれる水滴を分離除去する
ようにしてあり、また、この水切り板１９Ａの下縁に
は、水切り板１９Ａにつたう流下水Ｗを受け止めて、そ
の流下水Ｗが水切り板１９Ａの下縁から排気空気Ａ中に
再飛散することを防止する樋２０を設けてある。

【００３２】２１は上記樋２０で受け止めた流下水Ｗを
排気室底部の水槽１５に導く縦樋であり、この縦樋２１
は排気空気流動方向の上流側を開放した構造とし、案内
流下水Ｗの排気空気Ａ中への再飛散は防止しながらも開
放側から清掃メンテナンスを容易に施せるようにしてあ
る。

【００３３】又、排気室１２内においては、衝突板１１
に対し上記水切り板１９Ａの配設側とは反対側に、衝突
板１１に対して上記水切り板１９Ａと左右対称構造の垂
下板１９Ｂを設けてあり、衝突板１１両側方の壁構造を
対称とすることにより衝突板１１の両側における気流状
態を均等化し、これによって、絞り気流路１０からの噴
出流を衝突板１１に対しより安定的に衝突させるように
してある。

【００３４】水切り板１９Ａ、及び、垂下板１９Ｂは夫
々、それらの上部に設けたヒンジ構造２２により外側方
へ開き操作自在としてあり、これによって、衝突板１１
周りの清掃メンテナンスをさらに容易に行えるようにし
てある。また、水切り板１９Ａにおける樋２０と縦樋２
１とは、水切り板１９Ａの開き揺動に対して分離自在と
するとともに、水切り板１９Ａの使用位置側への閉じ揺
動に対して互いに連通状態に嵌合するようにしてある。

【００３５】〔別実施例〕 次に別実施例を列記する。

【００３６】塗料ミスト除去対象気体Ａとの合流状態で
気流路１０から噴出させるミスト捕捉用液Ｗは水に限定
されるものではなく、各種薬剤の水溶液や、水以外の液
体であってもよい。

【００３７】また、塗料ミスト除去対象の気体Ａも塗装
ブースからの排気空気に限定されるものではなく、塗料
ミストを含む種々の気体を対象とすることができる。

【００３８】前述の実施例においては、気流路１０をブ
ース長手方向に延びるスリット状に形成するのに対し、
液溜部１１ａも同様にブース長手方向に延びる溝状に形
成したが、これに代えて、気流路１０を筒状に形成し、
これに対し、液溜部１１ａを椀状や枡状に形成してもよ
い。

【００３９】上面を液溜部１１ａの上端の両側縁部から
外側方に延び出る上向きの気流抵抗面とする抵抗部１１
ｂの具体的形状・構造は種々の改良が可能であり、前述
実施例の如く板材をもって鍔状の抵抗部１１ｂを形成す
るに代えて、例えば、多孔板や網状体により抵抗部１１
ｂを形成して、上向き気流抵抗面を多孔状のものとして
もよく、また、ブロック体により抵抗部１１ｂを形成し
て、そのブロック体の上面を気流抵抗面とする構造を採
用してもよい。

【００４０】また、上記抵抗部１１ｂにより液溜部１１
ａの両側に形成する上向きの気流抵抗面は水平面に限定
されるものではなく、傾斜面としてもよい。

【００４１】尚、特許請求の範囲の項に図面との対象を
便利にするため符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】塗装ブースの断面図

【図２】要部の拡大断面図

【図３】従来構造を示す断面図

【図４】他の従来構造を示す断面図

【符号の説明】

１０ 気流路 １１ａ 液溜部 １１ｂ 抵抗部 １２ 排気空間 Ａ 気体 Ｗ 塗料ミスト捕捉用液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 47/00 - 47/18 B01D 45/00 - 45/18 B05B 15/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 除去対象塗料ミストを含む気体（Ａ）を
   ミスト捕捉用液（Ｗ）との合流状態で排気空間（１２）
   へ下向きに噴出させる気流路（１０）を設け、前記排気
   空間（１２）中に前記気流路（１０）からの噴出流を衝
   突させる液溜部（１１ａ）を配設した塗料ミスト除去装
   置であって、上面を前記液溜部（１１ａ）の上端の両側縁部から外側
   方へ延び出る上向きの気流抵抗面にした抵抗部（１１
   ｂ）を、前記液溜部の両側に設けてある 塗料ミスト除去
   装置。