JP5247768B2 - ベンチュリー式水洗塗装ブースの渦巻室水槽 - Google Patents

Description

本発明は、遠心力を用いて水との気液接触で塗料ミストを捕集する方式のベンチュリー式水洗塗装ブースの渦巻室水槽に関する。

噴霧塗装時に発生する塗料ミストを捕集する方法として、塗料ミストを含む空気流を水洗シャワー室に導き、ポンプで循環する水をシャワーノズルより噴射して塗料ミストを捕集するシャワー式水洗塗装ブースに対して、
ポンプを使用せずにターボファン等を用いて塗料ミストを含む空気流を、ブース水槽の水面部に設けた隙間に強制的に通過させることによって、水面部の水を渦巻室に吸引し、塗料ミストを水滴化して捕集する方式のベンチュリー式水洗塗装ブース（以下、ベンチュリーブースという。）がある。この方式は、シャワー式水洗塗装ブースと異なり、水をポンプで循環する必要がないためシャワーノズル、配管などの詰まりがなく、ポンプのメンテナンスが不要で、塗料ミストの捕集効率がよい利点をもっている。

図７に一般的なベンチュリーブースの構成を示す。ブース本体１は下部にブース水槽２を備え、前面パネル３により区画された塗装作業を行う塗装室Ａと、オーバースプレーされた塗料ミストを捕捉する処理室Ｂより構成されている。処理室Ｂは前面パネル３の下方を立面４とし、ブース水槽２内に基端を没する渦巻板５との間の隙間を気流吸込部６とした渦巻室７に、排気ファン８により塗料ミストを含んだ気流と水槽水を吸込み、渦巻室７での遠心力により水と塗料ミストが気液接触し、塗料ミストは水滴化されてブース水槽２中に捕集される。尚、９は水切りのエリミネータ、１０はブース水槽２中に設けられた排水槽、１１は排水槽に接続する水中ダクトで、排水槽の水をブース水槽２に循環させている。１２はブース水槽２中に設置された仕切板で、塗料スラッジＳが気流吸込部６に吸い込まれないように流動を規制している。

しかし、上記のような構成のベンチュリーブースでは、水槽水は常に気流と接触しているために蒸散すると同時に、渦巻室７内での気液接触により霧状となり気流と共に排気されることで水槽中の水量は減少する。従って、図８に示すように、ブースの運転時において上限水位Ｃと下限水位Ｄで渦巻室７の吸込水量差が大きいと渦巻室７での気液接触状態が不安定となる。従って、ブースの吸込み性能を維持するには、渦巻室７で気液接触する空気とブース水槽２の水の量を一定に保つ必要がある。空気量は排気ファン８の出力によって決まるので、ブース水槽２の水位の上下限幅を一定に保つ必要がある。従って、この水位の上下限幅が狭いと給水等の水位管理頻度が高くなり不便となる。

尚、人手による給水等の管理では、給水作業に時間がとられ生産作業効率が低下したり、給水のし忘れの場合、渦巻室７内での気液接触が生ぜず塗料ミストが捕集されずにそのままダクトを通して外部に排出され、近隣からの苦情が発生する。また、給水し過ぎの場合、水面と気流吸込部６の間隙がなくなり、塗料ミストを含んだ気流が渦巻室７に吸い込まれず作業室Ａ内に塗料ミストがこもってしまうことになる。更には、給水の止め忘れによりブース水槽２の水があふれることにもなる。

また、水膜板を用いた水洗ブースで、水槽の水位の変動による不具合を解決するため水膜板の下部に流水を一次貯蔵するオーバーフロー樋を配置し、このオーバーフロー樋の水を気流と共に吸い込むように構成した例が特開昭６１−３５８７８号公報（特許文献１）に見受けられる。

また、本出願人により、水槽の水位管理装置として特許文献２が提案され、自動給水方法として特許文献３が、また水の補給装置として特許文献４が提案されている。自動給水装置による管理では、装置購入、設置の上でコストがかかり、装置の故障や作動不良の場合に給水のし忘れ、水あふれといった問題が発生するおそれがあった。

特開昭６１−３５８７８号公報 特開２００４−２５５３５４号公報 特開２００５−１５２７７１号公報 特開２００５−１６９１９３号公報

そこで本発明は、ブースの吸込み性能を維持するため、ブース水槽中にあって渦巻室の気流吸込部に臨む位置にブース水槽とは別な水槽を設け、渦巻室にはこの別な水槽の水が吸込まれるようにし、この別な水槽には下部の隙間よりブース水槽中の水をアンダーフローにより常に導入するようにして水位管理を安定させた渦巻室水槽を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するため、請求項１記載の渦巻室水槽は、ブース水槽中にその下部が常に浸漬し、渦巻室に水を供給するためだけの渦巻室水槽を渦巻室の気流吸込部に設け、該渦巻室水槽の下部に設けたアンダーフロー導入部を通ってブース水槽中の水が供給されるように構成していることを特徴とする。

請求項２記載の渦巻室水槽は、請求項１に記載の渦巻室水槽であって、前板を構成する仕切板と両側の側板と底板よりなり後部は開口された筐体に渦巻板の基端縁部を接合して構成され、該筐体は渦巻板と分離可能に形成されていることを特徴とする。

請求項３に記載の渦巻室水槽は、請求項１に記載の渦巻室水槽であって、アンダーフロー導入部は渦巻室水槽の側面下部に設けた隙間であることを特徴とする。

請求項４記載の渦巻室水槽は、請求項１に記載の渦巻室水槽であって、アンダーフロー導入部は渦巻室水槽の底部に設けた隙間であることを特徴とする。

請求項５記載の渦巻室水槽は、請求項１に記載の渦巻室水槽であって、アンダーフロー導入部は底部に横方向に等間隔に形成した隙間であることを特徴とする。

請求項６記載の渦巻室水槽は、請求項５に記載の渦巻室水槽であって、渦巻室への吸込み水量を調整できるよう隙間の閉塞手段を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、ブース水槽中にその底部が常に浸漬する別体の渦巻室水槽を設けたことで、ブース水槽の水位に拘わらず渦巻室に吸引される水量を一定に保つことができる。また、渦巻室水槽には底部よりブース水槽中の水をアンダーフローにより絶えず供給されるため、ブース水槽の水位の上下に拘わらず渦巻室水槽の水位が安定し、水面との間の気流吸込部の間隙を一定に維持することができる。これにより、渦巻室内には安定した水膜が形成でき、良好な気液接触状態を維持することが可能となる。

また、発明者の行った実験では、従来のブース水槽のみの場合に比べ渦巻室水槽を併設したことにより、ブース水槽の水位上下限幅を約２倍広げることができ、水位管理の頻度を半分に削減することができた。この方式のブースで、ファン番手を下げる等して消費電力の削減を図ろうとすると、ファンの出力低下により水位上下限幅が狭くなってしまう。しかし、本発明の渦巻室水槽を用いることにより気流吸込み部の水位上下限幅は狭くなっても、ブース水槽の水位上下限幅は大きくすることができるので水位管理頻度を低くすることができる。

本発明のベンチュリーブースの斜視図である。 渦巻室水槽の位置とブース水槽の水位上下限幅を示す説明図である。 第１の実施例の渦巻室水槽の概略斜視図である。 第１の実施例の渦巻室水槽を構成する筐体と渦巻板を分離した説明図である。 第２の実施例の渦巻室水槽の組立て前の分解斜視図である。 第２の実施例の渦巻室水槽を組立てた斜視図である。 従来のベンチュリーブースの概略を示す側面図である。 従来のベンチュリーブースのブース水槽における水位上下限幅の説明図である。

以下、本発明を図示する実施形態により具体的に説明する。図１は、本発明の一実施形態のベンチュリーブースの概略構成を示す。図７、図８に示す従来のベンチュリーブースと共通する部分は同一の符号をもって説明する。
前記したように、ベンチュリーブース本体１は、下部にブース水槽２を備え、前面パネル３により塗装室Ａと処理室Ｂに区分され、処理室Ｂは前面パネル３の下方を立面４とし水槽２内に基端を没する渦巻板５との間に気流吸込部６を設け、渦巻室７内に排気ファン８の負圧により塗料ミストを含んだ気流と水を吸込み、渦巻室７内での気液接触により水と塗料を分離して、塗料ミストをブース水槽２中に捕集する。

本発明の渦巻室水槽２０は、ブース水槽２中に常にその下部が浸漬し、渦巻室７に水を供給するためだけの水槽であり、渦巻室７の気流吸込部６の下部に設けている。
第１の実施例では、図３、図４に示すように渦巻室水槽２０は既存の仕切板１２を水槽前板２１として利用し、左右に側板２２を設けると共に底板２３を連設した後方が開口２４する筐体２５を、その底部において底板２３が渦巻室７を仕切る渦巻板５の基端５ａと接合することにより水槽部２０ａを構成する。筐体２５は渦巻板５の基端５ａとの接合を解除することにより単体としてブース水槽２より取出すことができる。

前記筐体２５は底板２３が左右の側板２２の縁より下方に延出しており、該底板２３の先端縁２３ａと渦巻板５の基端５ａが接合され、両側板２２の下方に隙間２６が形成される。この隙間２６がブース水槽２中の水を下方両側面より渦巻室水槽２０に供給するアンダーフロー導入部となる。このアンダーフロー導入部は、ブース水槽２内の塗料スラッジが付着しにくい位置、即ち、塗料スラッジが浮遊するブース水槽２の水面及び塗料スラッジが堆積するブース水槽２の底面を除く位置に設置される。そのため、渦巻室水槽２０は脚２７によりブース水槽２の底部より離開して配置されている。

図５、図６は本発明の第２の実施例を示す渦巻室水槽２０の分解図と組立図である。
第１の実施例と同様に、渦巻室水槽２０は既存の仕切板１２を水槽前板２１として利用し、左右に側板２２を設け底板２３を連設して後方が開口２４する筐体２５を、その底板２３の先端縁２３ａが渦巻板５の基端５ａと接合することで水槽部２０ａを構成している。ここで、第２の実施例では筐体２５の底板２３に横方向に等間隔で穴状の隙間２８が多数形成され、この隙間２８よりブース水槽２の水を底面よりアンダーフローとして導入するようにしている。このようにすることで塗装ブースの間口寸法の増減に比例して渦巻室水槽２０の吸込み水量も増減できる。この等間隔の隙間２８は必要により一部を膜付きグロメット２９等で塞ぐことで、アンダーフローによる吸込み水量を調整することができる。尚、図中、３０は渦巻板５の支持側板、３１は気流吸込部６を形成する鋸歯状の仕切り板である。

次に、本発明の作用を説明する。
塗装にあたって先ず、ブース本体１の外気ファン８を稼動させて前面パネル３で仕切られた後方の処理室Ｂ内を負圧状態とし、作業室Ａ内の空気を処理室Ｂ内に吸引する。次に、作業室Ａでスプレーガンによる噴霧塗装が行われると、被塗装物に塗着しないオーバースプレーされた塗料ミストが空気とともに排気ファンにより処理室Ｂ内に吸引される。ここで、本発明によるブース本体１は、塗料ミストを捕集するブース水槽２と該ブース水槽２の水中にその底部が浸漬する渦巻室水槽２０を備えており、該渦巻室水槽２０は作業室Ａと処理室Ｂを区切る前面パネル３の下方の気流吸込部６に設置されている。

オーバースプレーされた塗料ミストは、排気ファン８の負圧を受けて前面パネル３下部の立面４の下方の鋸歯状の仕切り板３１と渦巻室水槽２０の水面との隙間で形成された気流吸込部６より、渦巻室２０内の水とともに吸引されて処理室Ｂ内の渦巻室７に導入される。渦巻室７では、液滴化した水と吸引気流が気液接触し、渦巻板５の湾曲面での遠心力を受け水と塗料が分離されて塗料ミストは下面の排水槽１０中に捕集される。更に、渦巻室７で捕集されなかった塗料ミストは処理室Ｂ内のエリミネータ９にて水切りされて、塗料ミストを含まない空気のみがダクト（図示せず）を介して外部に排気される。

図２は塗装ブース運転時におけるブース水槽２内の水位と渦巻室水槽２０内の水位の上下限幅の変位を示すもので、排気ファン８による負圧を受けて気流と共に渦巻室水槽２０の水が渦巻室７に吸引されている状態では、ブース水槽２内の上限水位がＣの位置にあっても渦巻室水槽２０内の水位Ｅはこの上限水位Ｃよりも低く保たれ、下限水位Ｄとの間の水位差が小さくなり、渦巻室７での気液接触状態が安定する。即ち、渦巻室水槽２０には下部の隙間２６からブース水槽２中の水がアンダーフローで流入するため、渦巻室水槽２０とブース水槽２では水位差ができることになる。結果として、ブース水槽２の水位変化が大きくても渦巻室水槽２０の水位変化は小さくなるので渦巻室７への吸込み性能の変動が少なくなる。従って、従来のブース水槽のみによる場合に比べ、水位管理の頻度を少なくすることができる。尚、塗装ブースの運転休止時にはブース水槽２と渦巻室水槽２０の水位は同じレベルとなる。

渦巻室７での気液接触により塗料ミストを捕集した水滴は、処理室Ｂの下部に設けた排水槽１０に落下し、水中ダクト１１を通してブース水槽２内に循環される。尚、ブース水槽２内で水位が下限水位Ｄのレベルまで減少した場合、給水を行うことになる。

１ ブース本体
２ ブース水槽
５ 渦巻板
５ａ 基端
６ 気流吸込部
７ 渦巻室
２０ 渦巻室水槽
２１ 水槽前板
２２ 側板
２３ 底板
２３ａ 先端縁
２４ 開口
２５ 筐体
２６、２８ 隙間（アンダーフロー導入部）

Claims (6)

1. ブース水槽中にその下部が常に浸漬し、渦巻室に水を供給するためだけの渦巻室水槽を渦巻室の気流吸込部に設け、該渦巻室水槽の下部に設けたアンダーフロー導入部を通ってブース水槽中の水が供給されるように構成したことを特徴とする水洗塗装ブースの渦巻室水槽。
2. 渦巻室水槽は、前板を構成する仕切板と両側の側板と底板よりなり後部は開口された筐体に渦巻板の基端縁部を接合して構成され、該筐体は渦巻板と分離可能に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の水洗塗装ブースの渦巻室水槽。
3. アンダーフロー導入部は、渦巻室水槽の両側面下部に設けた隙間であることを特徴とする請求項１に記載の水洗塗装ブースの渦巻室水槽。
4. アンダーフロー導入部は、渦巻室水槽の底部に設けた隙間であることを特徴とする請求項１に記載の水洗塗装ブースの渦巻室水槽。
5. アンダーフロー導入部は、渦巻室水槽の底部に設けた横方向に等間隔に形成された隙間であることを特徴とする請求項１に記載の水洗塗装ブースの渦巻室水槽。
6. アンダーフロー導入部は、渦巻室への吸込み水量を調整できるよう隙間の閉塞手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の水洗塗装ブースの渦巻室水槽。

Images