JP4236158B2

JP4236158B2 - Electrostatic atomizer

Info

Publication number: JP4236158B2
Application number: JP2003040198A
Authority: JP
Inventors: 拓歩曽川
Original assignee: Asahi Sunac Corp
Current assignee: Asahi Sunac Corp
Priority date: 2003-02-18
Filing date: 2003-02-18
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2023-02-18
Also published as: JP2004249170A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯電させた霧化塗料を被塗物に塗着させる塗装装置などに用いることができる静電霧化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水性塗料などの電気抵抗の低い塗料を用いて静電塗装を行う方法として、圧縮空気などで霧化すると同時に負の電荷に帯電させた塗料を接地状態の被塗物に塗着させる塗装方法がある。塗料に負の電荷を帯電させる方法としては、内部印加による方法と外部印加による方法とがある。
【０００３】
内部印加による方法では、塗装装置に設けた静電気帯電用電極に対して高電圧電源を供給し、その帯電用電極を塗装装置の内部において塗料に接触させ、塗料全体に高電圧をかけることで帯電状態になった塗料を装置から吐出されるようになされている。
【０００４】
この方法では塗料経路が電気回路を構成するので、経路の一部が接地されると電流が漏れて高電圧がかけられなくなることがある。これを防ぐために、塗料タンクから塗装装置の塗料吐出口に至る塗料経路を電気的に絶縁しておく必要がある。そのため、塗料の色替えに際しては、まず塗装装置及びそれに接続している塗料タンクを放電させて接地状態にし、塗料装置を塗料タンクから切り離して別の塗料タンクに接続してから、塗装装置とそれに接続された塗料タンクを大地に対して電気的に絶縁する状態に切り替える、という工程が必要となる。それゆえ段取り替えに関しては工数が多くなって効率が悪いという欠点がある。
【０００５】
そこで、塗料の色替え作業の効率が要求される場合には、外部印加による方法が多く用いられている。その一例として、特開平７−３２８４９３号公報（特許文献１）に開示されているものがある。この方法は、塗装装置の外部に露出する形態で設けた帯電用電極により塗装装置の近傍の空気をイオン化し、塗装装置から霧状に吐出された霧化塗料をイオン化空気に接触させることによって帯電状態にするようにしたものである。このような方法であれば、塗料の流路を常に接地状態にしておくことができるので、段取り替えに際して絶縁状態と放電状態との切り替え作業が不要となる。
【０００６】
ところで帯電用電極が外部に露出していると、帯電用電極が作業者や被塗物などに接触してしまう恐れがある。それを防ぐために、例えば、霧化用の吐出口と、該吐出口から吐出物を供給する吐出物供給手段と、エア供給口と、該エア供給口からエアを供給するエア供給手段と、霧化された吐出物を荷電するための帯電用電極と、該帯電用電極に高電圧を供給する電圧供給手段と、を有する静電霧化本体に対し、エア供給口が開口する高圧室と該高圧室からエアを噴出するエア噴出口をもつエアキャップを、帯電用電極が該高圧室に収納されるように静電霧化本体に装着する処置が施されている。このような静電霧化装置においては、イオンをエアキャップの噴出口から放出しやすくするために、高圧室内において帯電用電極をエア噴出口の近傍まで突出させているものがある。
【０００７】
しかしながら上述のごとく従来の静電霧化装置では、帯電用電極が静電霧化本体から突出した状態で設けられているため、装置の製造時やメンテナンス時など静電霧化本体にエアキャップを装着するときに、帯電用電極がエアキャップに突き当たったりするなどの接触が生じて、帯電用電極が折れ曲がったり、エアキャップに損傷が生じたりするなど、装置部品の破損が生じることがあった。そこで作業者は、帯電用電極がエアキャップに突き当たったりするなどの接触が生じないように、エアキャップを慎重に静電霧化本体に装着するなどの対処方法をとることもできるが、その作業に手間と時間がかかることがあり、結果的に製造コストやメンテナンスコストが高くなってしまうことがあった。
【０００８】
また、他の対処方法として、例えば帯電用電極に折れ曲がりにくい丈夫なものを用いたり、エアキャップと帯電用電極との間の隙間を大きくする方法なども講じられるが、帯電用電極の形態に制約が生じたり、エアキャップが大きくなるなど、装置の大型化が生じるなどの不具合があった。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−３２８４９３号
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、静電霧化本体にエアキャップを装着するときに、帯電用電極などの装置部品の破損を容易に防ぐことができ、かつ製造コストやメンテナンスコストを小さくすることができる静電霧化装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の静電霧化装置は、霧化用の吐出口と、該吐出口から吐出物を供給する吐出物供給手段と、エア供給口と、該エア供給口からエアを供給するエア供給手段と、高電圧を受け渡すための帯電用端子と、該帯電用端子に前記高電圧を供給する電圧供給手段と、を有する静電霧化本体と、前記静電霧化本体に着脱自在に保持され、前記エア供給口が開口する高圧室と該高圧室から前記吐出物に向けて前記エアを噴出する噴出口をもつエアキャップと、前記エアキャップの内側に保持されてその一端が前記高圧室内に突出するとともに、前記エアキャップが前記静電霧化本体に装着されることにより前記帯電用端子と接触して、前記高圧室内の前記エアを荷電する帯電用電極と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明の静電霧化装置によれば、エアキャップと帯電用電極とが一体化されているため、静電霧化本体にエアキャップを装着するときに、従来の静電霧化装置において帯電用電極とエアキャップとの接触により生じていた装置部品の破損が生じることがない。それゆえ、従来の静電霧化装置に比べ、作業者が静電霧化本体にエアキャップを素早くかつ正確に装着することが容易となる。
【００１３】
また、静電霧化本体にエアキャップを装着したときに帯電用電極は、電圧供給手段に接続された帯電用端子に接触してそれに導通状態となる。すなわち、帯電用電極は帯電用端子を介して電圧供給手段に電気的に接続され、電圧を印加することが可能になる。それゆえ、静電霧化本体にエアキャップが装着された後においては、ことさら帯電用電極と電圧供給手段とを接続する手段及び作業も必要としない。従って、静電霧化本体にエアキャップが装着された後、すぐさま静電霧化装置が利用できる状態になる。
【００１４】
さらに、エアキャップは静電霧化本体に着脱自在に保持されるため、装置の点検時またはメンテナンス時などにおいても、作業者がエアキャップの脱着を手間なく行うことが容易となる。
【００１５】
従って本発明の静電霧化装置によれば、静電霧化装置の製造やメンテナンスなどが従来のものよりも容易になり、ひいては静電霧化装置の製造コストやメンテナンスコストを小さくすることができる。
【００１６】
【発明の実施形態】
本発明の静電霧化装置では、前記帯電用電極は、前記高圧室内に突出する針状の電極先端部と前記帯電用端子に接触する電極基部とが同体的に形成された導電性細棒とされ、かつ前記エアキャップの内側に着脱自在に保持されることが望ましい。この帯電用電極は、単純な構造で製造が容易であり、また装置の製造時やメンテナンス時などにエアキャップに装着することが容易となる。
【００１７】
他方、前記エアキャップは、前記静電霧化本体が封じる開口部を有する高圧室をもつとともに、前記静電霧化本体に付き当てられて前記高圧室を外側高圧室と該外側高圧室の内側に位置する内側高圧室に分ける隔壁をもつことが望ましい。このエアキャップにより、外側高圧室と内側高圧室とからそれぞれ噴出されるエアについて、それらエアの役割を分担させることが可能になる。
【００１８】
例えば、内側高圧室から噴出されるエアを、吐出口から吐出した直後の液状吐出物に吹き付けることにより、液状吐出物を霧化することができる。一方、外側高圧室内に帯電用電極を収納することにより、外側高圧室から噴出されるエア（パターンエア）は、帯電用電極から放出された荷電子（電子、負のイオン並びに負電荷に帯電したクラスター様の微粒子など）などを含むものとなる。このパターンエアを霧化吐出物に吹き付けることにより、吐出物を荷電子で帯電させることができる。
【００１９】
また、隔壁は、外側高圧室と内側高圧室との圧力をそれぞれ異なる大きさにすることを可能にし、それぞれの高圧室から噴出されるエアの噴出量などを制御しやすくする。
【００２０】
さらに、外側高圧室から噴出されるパターンエアに向かって、内側高圧室から噴出されるエア（副パターンエア）を吹き付ければ、そのパターンエアが霧化された吐出物に対して局所的に集中して吹き付けられることに起因する霧化吐出物の流れの分断が防止できる。なお、副パターンエアを噴出する噴出口は、内側高圧室において液状吐出物に吹き付けるエアの噴出口とは別に設けることができる。あるいは、外側高圧室と内側高圧室との間に第３高圧室を設け、その第３高圧室に副パターンエアを噴出する噴出口を設けてもよい。
【００２１】
なお、本発明の静電霧化装置では、吐出物の種類で限定されるものではなく、塗装装置に用いる場合であれば、水性塗料及び油性塗料のいずれにも用いることができるが、水性塗料など電気抵抗の低い吐出物を用いる場合に特に有効である。
【００２２】
【実施例】
本発明の静電霧化装置としては、例えば塗料を圧縮空気で霧化すると同時に帯電させる静電塗装装置を挙げることができる。以下、本発明の一実施形態として、作業者が把持して取り扱うハンドガンタイプの静電塗装ガンを例にして図１〜図４を参照しながら説明する。なお、以下では説明を容易にするため、塗料が吐出口から吐出される方向を前方と言い、その反対方向を後方と言うことにする。また、図１において、紙面に向かって上方向を上方と言い、その反対方向を下方と言うことにする。
【００２３】
本実施例の静電塗装ガンは、図１にその主要部を示すように、静電霧化本体１０、エアキャップ２０及び帯電用電極３０を具備する。
【００２４】
静電霧化本体１０は、絶縁性の樹脂材料からなるガン本体部１２（一部図示）と、霧化用の塗料吐出口４０と、塗料吐出口４０から吐出物を供給する吐出物供給手段と、霧化エア供給口５０と、霧化エア供給口５０からエア（圧縮空気）を供給するエア供給手段と、パターンエア供給口６０と、パターンエア供給口６０からエア（圧縮空気）を供給するパターンエア供給手段と、霧化された塗料を荷電するための帯電用端子１４と、帯電用端子１４に高電圧を供給する電圧供給手段と、を有する。
【００２５】
吐出物供給手段は、塗料ノズル１５と、二ードル弁１６と、二ードル弁１６の後端部に接続された塗料ホース（図示せず）とから構成されている。また、ガン本体部１２の後端部には、作業者が把持するグリップ（図示せず）が設けられている。このグリップには、吐出物供給手段を作動させるためのトリガが設けられている。
【００２６】
ガン本体部１２の前端部には、その前端面中央を切欠した形態の略円柱状の取付凹部１２ａが形成されている。また、取付凹部１２ａの底部には、その前端面中央を切欠した形態の凹部が形成され、その凹部に二ードル弁１６が挿設されている。塗料ノズル１５は、取付凹部１２ａの内周に対し、その後端部を螺合することにより前端部を取付凹部１２ａから前方に突出した形態で固設されている。
【００２７】
塗料ノズル１５は、円筒状のノズル円筒部１５ａと、ノズル円筒部１５ａから前方に延長する略円錐台状のノズル円錐台部１５ｂと、ノズル円錐台部１５ｂから前方に延長する円筒状のノズル先端部１５ｃと、ノズル本体部１５ａの外側に同軸的に形成される円筒状のノズル外側部１５ｄとから、絶縁性材料より同体的に形成されている。
【００２８】
ノズル円錐台部１５ｂには、ノズル本体部１５ａの中心孔よりも径の小さな円柱形状の中心孔が、ノズル本体部１５ａの中心孔と連通した形態で同軸的に形成されている。また、ノズル先端部１５ｃには、ノズル円錐台部１５ｂの中心孔よりも径の小さな円柱形状の中心孔が、ノズル円錐部１５ｂの中心孔と連通した形態で同軸的に形成されている。
【００２９】
すなわち塗料ノズル１５は、塗料の流れる方向に向かって段階的に径が小さくなる複数の円柱状空洞部がそれぞれ同軸的に直列した形態の塗料流路４２をもつ。塗料流路４２の前端（ノズル先端部１５ｃの中心孔の前端部）は、塗料吐出口４０として静電塗装ガンの外部に対して開口されている。一方、塗料流路４２の後端（ノズル本体部１５ａの中心孔の後端部）は、二ードル弁１６の前端部に連通されている。
【００３０】
塗料の吐出制御手段は、トリガ（図示せず）と、二ードル弁１６とから構成される。トリガを操作すると、トリガの操作に連動して開閉される常閉式の二ードル弁１６が開弁し、塗料ホースを通じて圧送された塗料が、塗料ノズル１５に向けて供給され、塗料流路４２を通じて塗料吐出口１２から前方に吐出される。
【００３１】
ノズル外側部１５ｄには、ノズル円筒部１５ａの見かけ上の外周面上においてその前後両端面間に貫通する複数の貫通孔が、塗料流路４２と同心円状に配設されている。この貫通孔は、後述の内側高圧室５２に塗料を霧化するためのエア（霧化エア）を供給するための霧化エア流路５０ｃとなり、その先端部がエア供給口（霧化エア供給口）５０となる。霧化エア流路５０ｃの後端は、取付凹部１２ａの奥端部に形成された環状の霧化エア流路５０ｂに連通されている。この環状の霧化流路５０ｂは、ガン本体部１１の内部に形成された霧化エア流路５０ａに連通されている。
【００３２】
ところでガン本体部１２の前端面には、絶縁性樹脂より形成されている円環状のガン円環部１７が、塗料流路４２と同軸的に形成されている。ガン円環部１７の前端面には、断面四角形状の溝部１７ａが、塗料流路４２と同軸的にリング状に設けられている。リング形状の帯電用端子１４は、その溝部１７ａの底面上に装着されている。なお、溝部１７ａには、後述するようにエアキャップ２０の内側筒部２１ｂの後端部が挿着される。また、ガン本体部１２の取付凹部１２ａの上方の部分においては、ガン円環部１７から同体的に延長する円筒状のガン円筒部１８が塗料流路４２と平行に埋設されている。
【００３３】
帯電用端子１４に高電圧を供給する電圧供給手段は、高電圧発生器（図示せず）と、高電圧発生器と帯電用端子１４とを導通可能に接続する導電部材１９（一部図示）と、から構成されている。高電圧発生器は、ガン本体部１２の内部に前後方向に長い状態で二ードル弁１６よりも上方に位置して収容されている。導電部材１９の前端部は、ガン円筒部１８の中心孔に挿設されており、その先端部が帯電用端子１４に接続されているとともに、後端部が高電圧発生器に接続されている。なお帯電用端子１４及び導電部材１９は、金属材料及び導電性樹脂のいずれから形成されたものでもよい。
【００３４】
他方、取付凹部１２ａの内周面には、後述の外側高圧室６２にエア（パターンエア）を供給するためのパターンエア流路６０ａ〜６０ｃが設けられている。また、ノズル外側部１５ｄの中央部の外周面と、ガン円環部１７の内周面と、の間に形成される空間部は、パターンエア流路６０ｄとなり、その前端口がパターンエア供給口６０となる。
【００３５】
パターンエア流路６０ａ〜６０ｄは、霧化エア流路５０ａ〜５０ｃとは独立した別個の流路である。パターンエア流路５０ａの前端部は、取付凹部１２ａの内周に溝状に形成された環状のパターンエア流路６０ｂに連通されている。このパターンエア流路６０ｂは、前後方向に貫通する複数のパターンエア流路６０ｃを介してパターンエア流路６０ｄに連通されている。
【００３６】
エアキャップ２０は、円筒部２１と、略円盤状の前面部２２と、前面部２２の前端面の上下両端部から前方に突出する一対の角部２３と、前面部２２の周端部から後方に延びる円筒状の隔壁２４と、円筒部２１の前端部と前面部２２の周端部との間に延びる碗状の碗部２５と、から絶縁性の樹脂より同体的に構成されている。隔壁２４は、エアキャップ２０内に形成される高圧室を、上下一対の外側高圧室６２と、外側高圧室６２の内側に位置する内側高圧室５２とに分けている。
【００３７】
前面部２２の中心部には、塗料ノズル１５のノズル前端部１５ｃが挿入される円柱状の中心孔が設けられている。この中心孔の径はノズル前端部１５ｃよりも大きく、この中心孔にノズル前端部１５ｃが同軸的に挿入され、前面部２２の中心孔の内周面とノズル前端部１５ｃの外周面との間に略円筒状の間隙が形成される。この略円筒状の間隙は、塗料吐出口４０から吐出された塗料を霧化するためのエアを内側高圧室５２から噴出する霧化エア噴出口５４となる。また、前面部２２の中心孔の近傍には、内側高圧室５２からエアを噴出する副パターンエア噴出口５６が設けられている。
【００３８】
一方、角部２３の内側面部には、外側高圧室６２から外部にエアを噴出するためのパターンエア噴出口６４が、上下の内側面部に２箇所づつ、合計４箇所設けられている。
【００３９】
円筒部２１は、外側筒部２１ａと、外側筒部の内周側に位置する内側筒部２１ｂとからなる。内側筒部２１ｂは、外側筒部２１ａの中央部からその後端方向へ突出した形態で形成されている。なお、外側筒部２１ａ及び内側筒部２１ｂは、ともに前面部２２の中心孔と同軸的に形成されている。
【００４０】
円筒部２１の内側筒部２１ｂには、その後端から前端にかけて穿通され帯電用電極３０を挿入保持することができる円柱状の電極保持孔が上下２箇所に設けられている。帯電用電極３０は、針状の電極先端部と、円柱状の電極基部と、から金属材料より同体的に形成されたものである。かかる帯電用電極３０は、その電極先端部を外側高圧室６２に突出させた状態で電極保持孔に着脱自在に挿着されている。なお帯電用電極３０は、導電性樹脂から形成されたものでもよい。
【００４１】
かかるエアキャップ２０は、以下のように静電霧化本体１０に着脱自在に嵌装される。
【００４２】
先ず、エアキャップ２０が、静電霧化本体１０に対し、前面部２２の中心孔の中心軸を塗料流路４２の中心軸に合わせつつ塗料流路４２の中心軸に沿って押動されることにより、ノズル円錐台部１５ｂが内側高圧室５２に挿入されるとともに、ノズル先端部１５ｃが前面部２２の中心孔に挿入され、また円筒部２１の内側筒部２１ｂの後端部がガン円環部１７の溝部１７ａに挿着される。前面部２２の中心孔の内周面と、ノズル前端部１５ｃの外周面との間には、略円筒状の霧化エア噴出口５４が形成される。
【００４３】
エアキャップ２０が静電霧化本体１０に装着されると、隔壁２４がノズル外側部１５ｄの前端面に付き当てられるともに、帯電用電極３０がその後端で帯電用端子１４の上面に当接され、帯電用電極３０と帯電用端子１４とが電気的に接続される。
【００４４】
一方、内側高圧室５２は、前面部２２の後面と、隔壁２４の内周面と、碗部２５の内周面と、ノズル円錐台部１５ｂの外周面と、に囲まれ、霧化エア供給口５０に開口した筒状室内空間をもつことになる。また、外側高圧室６２は、隔壁２４の外周面と、ノズル外側部１５ｄの前端部の外周面と、円筒部２１及び角部２３の内面と、に囲まれ、パターンエア供給口６０に開口した室内空間をもつことになる。
【００４５】
次いで、円筒部２１の後端部の外周面からガン本体部１１の前端部の外周面にかけてナット様の固定部材７０が螺合され、エアキャップ２０が静電霧化本体１０に固定される。
【００４６】
エア供給制御手段は、トリガ（図示せず）と、空気弁（図示せず）とから構成される。トリガを操作すると、二ードル弁１６が開くと同時に空気弁も開き、霧化エア供給手段及びパターンエア供給手段がそれぞれ作動状態となる。
【００４７】
霧化エア供給手段が作動すると、霧化エア流路５０ａ〜５０ｃ、霧化エア供給口５０並びに内側高圧室５２を通じて供給された所定圧力のエアが、霧化エア噴出口５４及び副パターンエア噴出口５６から、それぞれ霧化エアＡａ及び副パターンエアＡｂとして噴出される。塗料吐出口から吐出された塗料は、霧化エアＡａにより霧状に霧化され、塗料流Ｐとなって被塗物に塗着される。
【００４８】
パターンエア供給手段が作動すると、パターンエア流路６０ａ〜６０ｃ、パターンエア供給口６０並びに外側高圧室６２を通じて供給された所定圧力のエアが、パターンエア噴出口６４からパターンエアＡｃとして霧化塗料流Ｐに向けて噴出される。霧化塗料流Ｐは、パターンエアＡｃにより断面略楕円形状のパターンに形成される。また、副パターンエアＡｂは、パターンエアＡｃに向かって吹き付けられ、パターンエアＡｃが霧化塗料流Ｐに対して局所的に集中して吹き付けられることに起因する霧化塗料流Ｐの分断が防止されている。
【００４９】
トリガを操作してエア供給を開始すると、同時に電圧供給手段も作動し、帯電用端子１４に高電圧が供給され、帯電用電極３０に高電圧が印加される。高電圧が印加された帯電用電極３０は、その先端部から外側高圧室６２内に荷電子を放出する。パターンエア供給口６０から外側高圧室６２に供給されたエアは、外側高圧室６２を流れるときに荷電子を含むエアとなり、パターンエア噴出口６４から外部に噴出されパターンエアＡｃとして霧化塗料流Ｐに吹き付けられる。霧化塗料流Ｐに届けられた荷電子は霧化塗料に接触してこれを帯電する。こうして帯電状態となった霧化塗料は、接地状態にある被塗物に塗着される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例における静電塗装ガンの部分断面図である。
【図２】実施例における静電塗装ガンの分解図である。
【図３】実施例において静電塗装ガンが作動しているときの塗料ノズル及びその近傍部の部分拡大図である。
【図４】実施例における静電塗装ガンに用いられるエアキャップの外観を示す部分拡大斜視図である。
【符号の説明】
１０：静電霧化本体１４：帯電用端子１５：塗料ノズル２０：エアキャップ３０：帯電用電極４０：塗料吐出口５０：霧化エア供給口５２：内側高圧室５４：霧化エア噴出口６０：パターンエア供給口６２：外側高圧室
６４：パターンエア噴出口[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic atomizer that can be used in a coating apparatus that applies a charged atomized paint to an object to be coated.
[0002]
[Prior art]
As a method of electrostatic coating using a paint with low electrical resistance, such as a water-based paint, there is a painting method in which a paint charged to a negative charge at the same time as atomizing with compressed air is applied to an object to be grounded. is there. As a method of charging a paint with a negative charge, there are a method by internal application and a method by external application.
[0003]
In the internal application method, a high voltage power supply is supplied to the electrostatic charging electrode provided in the coating device, the charging electrode is brought into contact with the paint inside the coating device, and charging is performed by applying a high voltage to the entire paint. The paint in a state is discharged from the apparatus.
[0004]
In this method, since the paint path constitutes an electric circuit, if a part of the path is grounded, current may leak and high voltage may not be applied. In order to prevent this, it is necessary to electrically insulate the paint path from the paint tank to the paint discharge port of the painting apparatus. Therefore, when changing the color of paint, first discharge the paint device and the paint tank connected to it to ground, disconnect the paint device from the paint tank and connect it to another paint tank, A process of switching the connected paint tank to a state where it is electrically insulated from the ground is required. Therefore, there is a disadvantage that the number of steps is increased and the efficiency is poor with respect to the setup change.
[0005]
Therefore, when the efficiency of the color changing operation of the paint is required, a method by external application is often used. One example is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-328493 (Patent Document 1). In this method, charging is performed by ionizing the air in the vicinity of the coating device with a charging electrode provided in a form exposed to the outside of the coating device, and bringing the atomized paint discharged from the coating device in a mist form into contact with the ionized air. It is intended to be in a state. With such a method, the paint flow path can always be in a grounded state, and therefore, switching work between the insulating state and the discharging state is not required at the time of setup change.
[0006]
If the charging electrode is exposed to the outside, the charging electrode may come into contact with an operator or an object to be coated. In order to prevent this, for example, an atomizing discharge port, a discharge material supply means for supplying discharge material from the discharge port, an air supply port, an air supply means for supplying air from the air supply port, A high-pressure chamber in which an air supply port is opened to the electrostatic atomization body having a charging electrode for charging the discharged discharge material and a voltage supply means for supplying a high voltage to the charging electrode; A measure is taken to attach an air cap having an air outlet for ejecting air from the high pressure chamber to the electrostatic atomizing body so that the charging electrode is housed in the high pressure chamber. In such an electrostatic atomizer, there is an electrostatic atomizer in which a charging electrode is protruded to the vicinity of the air outlet in the high-pressure chamber in order to easily release ions from the outlet of the air cap.
[0007]
However, as described above, in the conventional electrostatic atomizer, the charging electrode is provided in a state of protruding from the electrostatic atomizer main body. At the time of mounting, the charging electrode may come into contact with the air cap, etc., and the charging electrode may be bent or the air cap may be damaged. Therefore, the operator can take a countermeasure such as carefully attaching the air cap to the electrostatic atomization body so that the charging electrode does not come into contact with the air cap. It may take time and effort, resulting in high manufacturing costs and maintenance costs.
[0008]
As other countermeasures, for example, a charging electrode that is not easily bent or a method of increasing the gap between the air cap and the charging electrode can be used. There have been problems such as the occurrence of an increase in the size of the apparatus, such as a large air cap.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-7-328493
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances , and can easily prevent damage to device parts such as charging electrodes when an air cap is attached to an electrostatic atomizing body , and can also be manufactured and maintained. An object is to provide an electrostatic atomizer capable of reducing the cost .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The electrostatic atomization device of the present invention that solves the above problems includes an atomization discharge port, discharge material supply means for supplying discharge material from the discharge port, an air supply port, and air from the air supply port. An electrostatic atomizing body having an air supply means for supplying, a charging terminal for delivering a high voltage, and a voltage supplying means for supplying the high voltage to the charging terminal, and the electrostatic atomizing body An air cap having a high-pressure chamber in which the air supply port opens, an air cap having a spout for ejecting the air from the high-pressure chamber toward the discharge material, and an inner side of the air cap. One end protrudes into the high-pressure chamber, and the air cap is attached to the electrostatic atomization main body to contact the charging terminal to charge the air in the high-pressure chamber. It is characterized by comprising.
[0012]
According to the electrostatic atomizer of the present invention, since the air cap and the charging electrode are integrated, when the air cap is attached to the electrostatic atomizer body, the electrostatic atomizer is charged in the conventional electrostatic atomizer. The device parts caused by the contact between the working electrode and the air cap are not damaged. Therefore, it becomes easier for an operator to quickly and accurately attach the air cap to the electrostatic atomizing body as compared with the conventional electrostatic atomizing device.
[0013]
Further, when the air cap is attached to the electrostatic atomizing body, the charging electrode comes into contact with the charging terminal connected to the voltage supply means and becomes conductive. That is, the charging electrode is electrically connected to the voltage supply means via the charging terminal, and voltage can be applied. Therefore, after the air cap is mounted on the electrostatic atomizing body, no means and operation for connecting the charging electrode and the voltage supply means are required. Therefore, the electrostatic atomizer can be used immediately after the air cap is mounted on the electrostatic atomizer body.
[0014]
Furthermore, since the air cap is detachably held on the electrostatic atomization main body, it is easy for the operator to remove and install the air cap without trouble even during inspection or maintenance of the apparatus.
[0015]
Therefore, according to the electrostatic atomizer of the present invention, the manufacture and maintenance of the electrostatic atomizer can be made easier than conventional ones, and consequently the manufacturing cost and maintenance cost of the electrostatic atomizer can be reduced. it can.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the electrostatic atomizer of the present invention, the charging electrode is a conductive thin rod in which a needle-like electrode tip protruding into the high-pressure chamber and an electrode base contacting the charging terminal are formed integrally. and it is, and the to be removably held inside the air cap desirable. The charging electrode has a simple structure and can be easily manufactured, and can be easily attached to the air cap during manufacturing or maintenance of the apparatus.
[0017]
On the other hand, the air cap has a high-pressure chamber having an opening for sealing the electrostatic atomizing main body, and is attached to the electrostatic atomizing main body so that the high-pressure chamber is disposed inside the outer high-pressure chamber and the outer high-pressure chamber. It is desirable to have a partition dividing into an inner high pressure chamber located in With this air cap, it is possible to share the roles of the air ejected from the outer high pressure chamber and the inner high pressure chamber.
[0018]
For example, the liquid ejection can be atomized by blowing air ejected from the inner high-pressure chamber onto the liquid ejection just after being ejected from the ejection port. On the other hand, by storing the charging electrode in the outer high-pressure chamber, the air (pattern air) ejected from the outer high-pressure chamber is charged with valence electrons (electrons, negative ions, and negative charges) emitted from the charging electrode. Cluster-like fine particles, etc.). By spraying this pattern air onto the atomized discharge, the discharge can be charged with charged electrons.
[0019]
Moreover, the partition enables the pressures of the outer high pressure chamber and the inner high pressure chamber to be different from each other, and makes it easy to control the amount of air ejected from each high pressure chamber.
[0020]
Furthermore, if air blown from the inner high-pressure chamber (sub-pattern air) is blown toward the pattern air blown from the outer high-pressure chamber, the pattern air is locally concentrated on the atomized discharge. Therefore, it is possible to prevent the flow of the atomized discharge from being divided. In addition, the jet nozzle which jets sub pattern air can be provided separately from the jet nozzle of the air sprayed on a liquid discharge in an inner side high pressure chamber. Alternatively, a third high pressure chamber may be provided between the outer high pressure chamber and the inner high pressure chamber, and a jet outlet for jetting the sub-pattern air may be provided in the third high pressure chamber.
[0021]
In addition, in the electrostatic atomizer of this invention, it is not limited by the kind of discharge thing, If it is a case where it uses for a coating device, it can be used for both a water-based paint and an oil-based paint, This is particularly effective when a discharge material having a low electrical resistance is used.
[0022]
【Example】
As an electrostatic atomizer of the present invention, for example, an electrostatic coating apparatus that atomizes a paint with compressed air and simultaneously charges it can be exemplified. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, taking as an example a hand gun type electrostatic coating gun to be gripped and handled by an operator. In the following, for ease of explanation, the direction in which the paint is discharged from the discharge port is referred to as the front, and the opposite direction is referred to as the rear. In FIG. 1, the upward direction toward the paper surface is referred to as “upward”, and the opposite direction is referred to as “downward”.
[0023]
The electrostatic coating gun of the present embodiment includes an electrostatic atomizing body 10, an air cap 20, and a charging electrode 30, as shown in FIG.
[0024]
The electrostatic atomizing body 10 includes a gun body 12 (partially shown) made of an insulating resin material, a paint discharge port 40 for atomization, and a discharged material supply means for supplying discharged material from the paint discharge port 40. Supply air (compressed air) from the atomizing air supply port 50; supply air (compressed air) from the atomizing air supply port 50; pattern air supply port 60; Pattern air supply means, charging terminals 14 for charging the atomized paint, and voltage supply means for supplying a high voltage to the charging terminals 14.
[0025]
The discharged material supply means includes a paint nozzle 15, a needle valve 16, and a paint hose (not shown) connected to the rear end of the needle valve 16. Further, a grip (not shown) gripped by an operator is provided at the rear end of the gun body 12. The grip is provided with a trigger for operating the discharge material supply means.
[0026]
A substantially cylindrical mounting recess 12a is formed at the front end of the gun body 12 with the center of the front end cut out. Moreover, the bottom part of the attachment recessed part 12a is formed with a recessed part in the form of notching the center of the front end face, and the needle valve 16 is inserted into the recessed part. The coating material nozzle 15 is fixed in such a manner that the front end protrudes forward from the mounting recess 12a by screwing the rear end to the inner periphery of the mounting recess 12a.
[0027]
The coating material nozzle 15 includes a cylindrical nozzle cylindrical portion 15a, a substantially truncated cone-shaped nozzle truncated cone portion 15b extending forward from the nozzle cylindrical portion 15a, and a cylindrical nozzle tip extending forward from the nozzle truncated cone portion 15b. The part 15c and the cylindrical nozzle outer part 15d formed coaxially on the outer side of the nozzle body part 15a are integrally formed of an insulating material.
[0028]
A cylindrical center hole having a smaller diameter than the center hole of the nozzle body 15a is coaxially formed in the nozzle truncated cone part 15b so as to communicate with the center hole of the nozzle body 15a. Further, a cylindrical center hole having a smaller diameter than the center hole of the nozzle truncated cone part 15b is coaxially formed in the nozzle tip part 15c so as to communicate with the center hole of the nozzle cone part 15b.
[0029]
That is, the paint nozzle 15 has a paint flow path 42 in which a plurality of cylindrical cavities whose diameter gradually decreases in the direction in which the paint flows are coaxially connected in series. The front end of the paint channel 42 (the front end of the center hole of the nozzle tip 15c) is opened as a paint discharge port 40 to the outside of the electrostatic coating gun. On the other hand, the rear end of the paint channel 42 (the rear end portion of the center hole of the nozzle main body 15 a) communicates with the front end portion of the needle valve 16.
[0030]
The paint discharge control means includes a trigger (not shown) and a needle valve 16. When the trigger is operated, the normally closed needle valve 16 that opens and closes in conjunction with the operation of the trigger is opened, and the paint pressure-fed through the paint hose is supplied toward the paint nozzle 15 and passes through the paint flow path 42. It is discharged forward from the paint discharge port 12.
[0031]
In the nozzle outer portion 15d, a plurality of through-holes penetrating between the front and rear end surfaces on the apparent outer peripheral surface of the nozzle cylindrical portion 15a are arranged concentrically with the paint channel 42. This through hole serves as an atomizing air flow path 50c for supplying air (atomizing air) for atomizing the paint to the inner high pressure chamber 52 described later, and the tip thereof is an air supply port (atomizing air supply). Mouth) 50. The rear end of the atomizing air flow path 50c communicates with an annular atomizing air flow path 50b formed at the back end of the mounting recess 12a. The annular atomizing flow path 50 b is communicated with an atomizing air flow path 50 a formed inside the gun body 11.
[0032]
By the way, on the front end surface of the gun main body portion 12, an annular gun ring portion 17 formed of an insulating resin is formed coaxially with the paint channel 42. On the front end surface of the gun ring portion 17, a groove portion 17 a having a rectangular cross section is provided in a ring shape coaxially with the paint flow path 42. The ring-shaped charging terminal 14 is mounted on the bottom surface of the groove portion 17a. The rear end portion of the inner cylinder portion 21b of the air cap 20 is inserted into the groove portion 17a as will be described later. Further, in a portion above the mounting recess 12 a of the gun main body portion 12, a cylindrical gun cylinder portion 18 extending in a body from the gun ring portion 17 is embedded in parallel with the paint flow path 42.
[0033]
The voltage supply means for supplying a high voltage to the charging terminal 14 includes a high voltage generator (not shown) and a conductive member 19 (partially shown) that connects the high voltage generator and the charging terminal 14 in a conductive manner. And is composed of. The high voltage generator is accommodated in the gun body 12 so as to be longer than the needle valve 16 in a long state in the front-rear direction. The front end portion of the conductive member 19 is inserted into the center hole of the gun cylindrical portion 18, the front end portion is connected to the charging terminal 14, and the rear end portion is connected to the high voltage generator. . Note that the charging terminal 14 and the conductive member 19 may be formed of either a metal material or a conductive resin.
[0034]
On the other hand, pattern air flow paths 60a to 60c for supplying air (pattern air) to an outer high pressure chamber 62 described later are provided on the inner peripheral surface of the mounting recess 12a. A space formed between the outer peripheral surface of the central portion of the nozzle outer portion 15d and the inner peripheral surface of the gun ring portion 17 serves as a pattern air flow path 60d, and its front end port is a pattern air supply port. 60.
[0035]
The pattern air channels 60a to 60d are separate channels independent of the atomizing air channels 50a to 50c. The front end portion of the pattern air flow path 50a communicates with an annular pattern air flow path 60b formed in a groove shape on the inner periphery of the mounting recess 12a. The pattern air flow path 60b communicates with the pattern air flow path 60d through a plurality of pattern air flow paths 60c penetrating in the front-rear direction.
[0036]
The air cap 20 includes a cylindrical portion 21, a substantially disc-shaped front surface portion 22, a pair of corner portions 23 protruding forward from both upper and lower end portions of the front end surface of the front surface portion 22, and a rear end from the peripheral end portion of the front surface portion 22. And a cylindrical partition wall 24 and a flange-shaped flange portion 25 extending between the front end portion of the cylindrical portion 21 and the peripheral end portion of the front surface portion 22 are integrally formed of an insulating resin. The partition wall 24 divides the high-pressure chamber formed in the air cap 20 into a pair of upper and lower outer high-pressure chambers 62 and an inner high-pressure chamber 52 positioned inside the outer high-pressure chamber 62.
[0037]
A cylindrical center hole into which the nozzle front end portion 15c of the paint nozzle 15 is inserted is provided at the center portion of the front surface portion 22. The diameter of the center hole is larger than that of the nozzle front end portion 15c, and the nozzle front end portion 15c is coaxially inserted into the center hole, and between the inner peripheral surface of the center hole of the front surface portion 22 and the outer peripheral surface of the nozzle front end portion 15c. A substantially cylindrical gap is formed at the bottom. The substantially cylindrical gap serves as an atomizing air jet port 54 through which air for atomizing the paint discharged from the paint discharge port 40 is jetted from the inner high-pressure chamber 52. Further, a sub-pattern air ejection port 56 that ejects air from the inner high-pressure chamber 52 is provided in the vicinity of the center hole of the front surface portion 22.
[0038]
On the other hand, a total of four pattern air jets 64 are provided on the inner side surface of the corner portion 23, two on each of the upper and lower inner side surfaces for ejecting air from the outer high-pressure chamber 62 to the outside.
[0039]
The cylindrical portion 21 includes an outer cylindrical portion 21a and an inner cylindrical portion 21b located on the inner peripheral side of the outer cylindrical portion. The inner cylinder part 21b is formed in a form protruding in the rear end direction from the center part of the outer cylinder part 21a. Both the outer cylindrical portion 21a and the inner cylindrical portion 21b are formed coaxially with the center hole of the front surface portion 22.
[0040]
The cylindrical portion 21b of the cylindrical portion 21 is provided with two columnar electrode holding holes that are penetrated from the rear end to the front end and can hold the charging electrode 30 in two places, upper and lower. The charging electrode 30 is formed integrally from a metal material from a needle-like electrode tip and a cylindrical electrode base. The charging electrode 30 is detachably inserted into the electrode holding hole in a state where the electrode tip portion protrudes from the outer high pressure chamber 62. The charging electrode 30 may be formed from a conductive resin.
[0041]
The air cap 20 is detachably fitted to the electrostatic atomization main body 10 as follows.
[0042]
First, the air cap 20 is pushed along the central axis of the paint passage 42 with respect to the electrostatic atomizing body 10 while matching the central axis of the center hole of the front portion 22 with the central axis of the paint passage 42. As a result, the nozzle truncated cone part 15b is inserted into the inner high pressure chamber 52, the nozzle tip part 15c is inserted into the center hole of the front face part 22, and the rear end part of the inner cylinder part 21b of the cylindrical part 21 is a gun circle. It is inserted into the groove portion 17 a of the ring portion 17. Between the inner peripheral surface of the center hole of the front surface portion 22 and the outer peripheral surface of the nozzle front end portion 15c, a substantially cylindrical atomizing air ejection port 54 is formed.
[0043]
When the air cap 20 is attached to the electrostatic atomizing body 10, the partition wall 24 is brought into contact with the front end surface of the nozzle outer portion 15d, and the charging electrode 30 is brought into contact with the upper surface of the charging terminal 14 at the rear end. The charging electrode 30 and the charging terminal 14 are electrically connected.
[0044]
On the other hand, the inner high pressure chamber 52 is surrounded by the rear surface of the front surface portion 22, the inner peripheral surface of the partition wall 24, the inner peripheral surface of the flange portion 25, and the outer peripheral surface of the nozzle truncated cone portion 15 b, and is supplied with atomized air. A cylindrical indoor space opened to the mouth 50 is provided. The outer high-pressure chamber 62 is surrounded by the outer peripheral surface of the partition wall 24, the outer peripheral surface of the front end portion of the nozzle outer portion 15d, and the inner surfaces of the cylindrical portion 21 and the corner portion 23, and opens to the pattern air supply port 60. It will have an indoor space.
[0045]
Next, a nut-like fixing member 70 is screwed from the outer peripheral surface of the rear end portion of the cylindrical portion 21 to the outer peripheral surface of the front end portion of the gun main body portion 11, and the air cap 20 is fixed to the electrostatic atomizing main body 10.
[0046]
The air supply control means includes a trigger (not shown) and an air valve (not shown). When the trigger is operated, the needle valve 16 is opened and the air valve is opened at the same time, so that the atomizing air supply means and the pattern air supply means are activated.
[0047]
When the atomizing air supply means is activated, the air of a predetermined pressure supplied through the atomizing air flow paths 50a to 50c, the atomizing air supply port 50, and the inner high pressure chamber 52 becomes the atomizing air outlet 54 and the sub-pattern air jet. From the exit 56, it atomizes as atomization air Aa and subpattern air Ab, respectively. The paint discharged from the paint discharge port is atomized by the atomizing air Aa to form a paint flow P and is applied to the object to be coated.
[0048]
When the pattern air supply means is activated, air of a predetermined pressure supplied through the pattern air flow paths 60a to 60c, the pattern air supply port 60, and the outer high pressure chamber 62 flows from the pattern air outlet 64 as the pattern air Ac. It spouts toward P. The atomized paint flow P is formed into a pattern having a substantially elliptical cross section by the pattern air Ac. Further, the sub-pattern air Ab is blown toward the pattern air Ac, and the division of the atomized paint flow P caused by the pattern air Ac being locally concentrated on the atomized paint flow P is prevented. Has been.
[0049]
When the air supply is started by operating the trigger, the voltage supply means also operates simultaneously, a high voltage is supplied to the charging terminal 14, and a high voltage is applied to the charging electrode 30. The charging electrode 30 to which the high voltage is applied emits valence electrons from the tip end portion into the outer high-pressure chamber 62. The air supplied from the pattern air supply port 60 to the outer high-pressure chamber 62 becomes air containing charged electrons when flowing through the outer high-pressure chamber 62, and is ejected from the pattern air outlet 64 to the outside as the pattern air Ac. Sprayed on P. The charged electrons delivered to the atomized paint flow P come into contact with the atomized paint and charge it. The atomized paint thus charged is applied to an object to be grounded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an electrostatic coating gun in an embodiment.
FIG. 2 is an exploded view of the electrostatic coating gun in the embodiment.
FIG. 3 is a partially enlarged view of the paint nozzle and the vicinity thereof when the electrostatic coating gun is operating in the embodiment.
FIG. 4 is a partially enlarged perspective view showing an appearance of an air cap used for the electrostatic coating gun in the embodiment.
[Explanation of symbols]
10: Electrostatic atomization body 14: Terminal for charging 15: Paint nozzle 20: Air cap 30: Electrode for charging 40: Paint discharge port 50: Atomization air supply port 52: Inner high pressure chamber 54: Atomization air jet port 60 : Pattern air supply port 62: Outer high pressure chamber 64: Pattern air outlet

Claims

A discharge port for atomization, a discharge material supply means for supplying discharge material from the discharge port, an air supply port, an air supply means for supplying air from the air supply port, and charging for passing a high voltage An electrostatic atomizing body having a terminal for use and a voltage supply means for supplying the high voltage to the charging terminal;
An air cap having a high-pressure chamber that is detachably held in the electrostatic atomization main body, the air supply port is open, and an ejection port that ejects the air from the high-pressure chamber toward the discharge material ;
One end of the air cap is held inside the air cap and protrudes into the high-pressure chamber, and the air cap is attached to the electrostatic atomization main body to come into contact with the charging terminal, so that the inside of the high-pressure chamber A charging electrode for charging air ;
An electrostatic atomizer characterized by comprising.

The charging electrode is a conductive thin rod formed integrally with a needle-shaped electrode tip projecting into the high-pressure chamber and an electrode base that contacts the charging terminal, and on the inner side of the air cap The electrostatic atomizer of Claim 1 hold | maintained so that attachment or detachment is possible.

The air cap has a high-pressure chamber having an opening for sealing the electrostatic atomizing main body, and is positioned on the outer high-pressure chamber and the outer high-pressure chamber by being attached to the electrostatic atomizing main body. The electrostatic atomizer according to claim 1, further comprising a partition wall that divides the inner high pressure chamber.