JP6030792B1

JP6030792B1 - 塗装装置

Info

Publication number: JP6030792B1
Application number: JP2016084955A
Authority: JP
Inventors: 貴樹那須; 康宏小松; 慎吾田中; 亮太森
Original assignee: Showa Denko Gas Products Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Gas Products Co Ltd
Priority date: 2016-04-21
Filing date: 2016-04-21
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2036-04-21
Also published as: JP2017192903A

Abstract

【課題】短時間噴霧による塗料の流れを応答性良く捉えて、二酸化炭素を自動添加させ、塗料ラインへ二酸化炭素を最適化された一定比率で添加混合させることのできる塗装装置を提供すること。【解決手段】塗料用駆動ポンプと、この塗料用駆動ポンプと塗料供給源とを含み混合器に塗料を供給する塗料供給ラインと、二酸化炭素用駆動ポンプと、この二酸化炭素用駆動ポンプと二酸化炭素供給源とを含み前記混合器に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給ラインと、前記塗料供給ライン及び二酸化炭素供給ラインに接続し、前記塗料と前記二酸化炭素の両方の成分を混合して混合物を生成する前記混合器と、この混合器に接続し、かつ前記混合物を噴射する噴射手段を備える塗装装置であって、前記二酸化炭素供給ラインは、前記二酸化炭素駆動ポンプの下流側に自動添加弁及び二酸化炭素定量供給部を備えるとともに、前記塗料用駆動ポンプと前記混合器の間又は前記混合器と前記噴射手段の間の少なくとも一方に圧力センサーを備え、制御部は該圧力センサーの検知信号によって前記自動添加弁を制御することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、動産又は不動産の如何を問わず、噴射手段（噴射ガン）を操作して物の表面に混合物を塗布する塗装装置に関する。

特許文献１には、「有機溶剤系の噴霧塗装において用いられる希釈溶剤（シンナー）を、二酸化炭素で一部又は全部を代替する二酸化炭素塗装において、塗料供給ラインとして、塗料を貯蔵するタンク、該タンクから供給される塗料を所定の圧力まで加圧する塗料高圧ポンプ、該塗料高圧ポンプの吐出圧を調整し、余剰分を塗料タンクへ返送させる塗料１次圧調整弁、を有し、二酸化炭素供給ラインとして、液体二酸化炭素を貯蔵するタンク、該液体二酸化炭素を所定温度まで冷却する冷却器、該冷却器から供給される液体二酸化炭素を所定の圧力まで加圧する液体二酸化炭素高圧ポンプ、該液体二酸化炭素高圧ポンプの吐出圧を調整し、余剰分を同ポンプのサクションに返送させる液体二酸化炭素１次圧調整弁、を有し、塗料／二酸化炭素混合物ラインとして、上記塗料供給ラインから供給される加圧された塗料、上記二酸化炭素供給ラインから供給される加圧された二酸化炭素とを混合する混合器、及び該混合器から供給される混合後の塗料／二酸化炭素加圧混合物を大気圧下の塗装対象物へ噴霧する噴霧ガン、を有することを特徴とする二酸化炭素を用いた塗装装置」が開示されている。

上記特許文献１の公知発明１は、塗料に二酸化炭素を自動添加する制御については記載されておらず、また、実際の塗装工程においては塗装の部位によっては短時間噴霧を繰り返し行うことがあり、噴霧による塗料の流れを応答性良く捉えて二酸化炭素を添加しなければ、最適化された一定比率で二酸化炭素と塗料を混合することができないという欠点があった。

なお、特許文献２乃至４に記載されている公知発明もこのような塗装装置は記載されていない。

特開２０１０−２３４３４８号公報特開２０１０−２３４３４９号公報特開２０１２−８６１５０号公報特開２０１２−８６１５１号公報

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、短時間噴霧による塗料の流れを応答性良く捉えて、二酸化炭素を自動添加させ、塗料ラインへ二酸化炭素を最適化された一定比率で添加混合させることのできる塗装装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の塗装装置は、塗料用駆動ポンプと、この塗料用駆動ポンプと塗料供給源とを含み混合器に塗料を供給する塗料供給ラインと、二酸化炭素用駆動ポンプと、この二酸化炭素用駆動ポンプと二酸化炭素供給源とを含み前記混合器に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給ラインと、前記塗料供給ライン及び二酸化炭素供給ラインに接続し、前記塗料と前記二酸化炭素の両方の成分を混合して混合物を生成する前記混合器と、この混合器に接続し、かつ前記混合物を噴射する噴射手段を備える塗装装置であって、前記二酸化炭素供給ラインは、前記二酸化炭素用駆動ポンプの下流側に自動添加弁及び二酸化炭素定量供給部を備えるとともに、前記塗料用駆動ポンプと前記混合器の間又は前記混合器と前記噴射手段の間の少なくとも一方に圧力センサーを備え、制御部は該圧力センサーの検知信号によって前記自動添加弁を制御することを特徴とする。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１に記載の発明においては、制御部は圧力センサーの検知信号によって自動添加弁を制御することができるので、塗料の流れを応答性良く捉えて、二酸化炭素を自動添加させ、塗料ラインへ二酸化炭素を最適化された一定比率で添加混合させることができる。
（２）二酸化炭素定量供給部を備えるので、定量性を向上させることができる。
（３）請求項２に記載の発明も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、さらに応答性良く塗料が流れるラインの圧力変化を捉えることができる。
（４）請求項３に記載の発明も前記（１）〜（３）と同様な効果が得られるとともに、光沢度向上剤も最適化された一定比率で添加混合させることができる。

図１乃至図３は本発明の第１の実施形態を示す説明図である。
図４及び図５は本発明の第２の実施形態示す説明図である。
第１の実施形態の概略説明図。塗料供給ラインの概略説明図。二酸化炭素供給ラインの概略説明図。第２の実施形態の概略説明図。光沢度向上剤供給ラインの概略説明図。

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
図１ないし図３に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は本発明の塗装装置で、この塗装装置１は、動産又は不動産の如何を問わず、また金属製・合成樹脂製・コンクリート製かを問わず、ロボット、各種の機械やその部品、電気器具やその部品、建物の壁面等の表面に混合物を塗布するものである。

この塗装装置１は、塗料用駆動ポンプ２と、この塗料用駆動ポンプ２と塗料供給源３とを含み混合器４に塗料５を供給する塗料供給ライン６と、二酸化炭素用駆動ポンプ７と、この二酸化炭素用駆動ポンプ７と二酸化炭素供給源８とを含み前記混合器４に二酸化炭素９を供給する二酸化炭素供給ライン１０と、前記塗料供給ライン６及び二酸化炭素供給ライン１０に接続し、前記塗料５と前記二酸化炭素９の両方の成分を混合して混合物１１を生成する前記混合器４と、この混合器４に接続し、かつ前記混合物１１を噴射する噴射手段１２（例えば手動で噴射させる噴射ガン）とで構成されている。
前記塗料用駆動ポンプ２には塗料接続ライン（管）１３を介して単数又は複数の塗料供給源３が接続している。

したがって、塗料用駆動ポンプ２が起動すると、その吸引口から前記塗料供給源３の塗料５を吸い込む一方、その吐出口から塗料５を圧送する。それ故に、塗料用駆動ポンプ２は塗料５を吸引し、かつ吐出する塗料高圧ポンプである。また塗装供給ライン６は、塗料供給源３と塗料接続ライン１３と前記塗料用駆動ポンプ２と塗料吐出ライン１４とで構成されており、塗料吐出ライン１４は、塗料用駆動ポンプ２と混合器（混合部）４とを接続するラインで、この塗料吐出ライン１４は塗料用駆動ポンプ２から圧送される塗料を混合器４に供給する。

混合器４の機能について説明する。ところで、混合器４の詳細構造は、好ましくは流路径を考慮して適宜なマイクロ混合器が使用される。マイクロ混合器の種類や構造は周知事項（例えば特開２０１０−２３４３４８号公報の段落００３１〜段落００３３、）なので割愛する。

この混合器４は、逆止弁１５を有する二酸化炭素吐出ライン１６及び塗料吐出ライン１４の下流に配設され、前述した塗料用駆動ポンプ２から塗料吐出ライン１４を介して取得した塗料６と前記二酸化炭素吐出ライン１６から取得した二酸化炭素９との両方の成分を混合して混合物１１を生成する。また前述した噴射手段１２は、市販されている噴射ガン１２が用いられ、該噴射ガン１２は前記混合器４と噴射ホース１７を介して接続し、かつ混合器４で生成した混合物１１を大気圧下の塗装対象物１８に噴射する。

二酸化炭素用駆動ポンプ７には、二酸化炭素接続ライン（管）１９を介して二酸化炭素供給源８が接続されている。二酸化炭素供給源８からは二酸化炭素９が供給される。二酸化炭素供給源としては、内容量３．４Ｌから４７Ｌ程度のボンベ複数用いてもよいし、１ｍ３以上の大型タンクから二酸化炭素を供給してもよい。

二酸化炭素用駆動ポンプ７が起動すると、その吸引口から前記二酸化炭素供給源８から二酸化炭素９を吸い込む一方、その吐出口から二酸化炭素９を圧送する。また二酸化炭素供給ライン１０は、二酸化炭素供給源８と二酸化炭素接続ライン１９と前記二酸化炭素用駆動ポンプ７と二酸化炭素吐出ライン１６とで構成されており、二酸化炭素吐出ライン１６は、二酸化炭素用駆動ポンプ７と混合器（混合部）４とを接続するラインで、この二酸化炭素吐出ライン１６は二酸化炭素用駆動ポンプ７から圧送される二酸化炭素を混合器４に供給する。
なお、二酸化炭素性状は特に限定するものではなく、気体であってもその他の性状であってもよい。

前記二酸化炭素供給ライン１０の下流側（前記二酸化炭素用駆動ポンプ９の２次側）に位置する二酸化炭素吐出ライン１６は、二酸化炭素定量供給部２０及び自動添加弁２１を備えている。

この二酸化炭素定量供給部２０として、本実施の形態においては圧力調節弁が用いられている。
なお、圧力調節弁だけでなく流量計、流量調節弁等を併せて用いてもよく、これらの機器を組み合わせて二酸化炭素定量供給部２０を構成してもよい。これらの機器を二酸化炭素用駆動ポンプ７の二次側に設けることにより、定量供給精度を向上させることができる。
前記自動添加弁２１は、制御部２２によってその開閉が制御されている。この制御部２２は、塗料用駆動ポンプ２と混合器４の間の塗料吐出ライン１４に設けられた圧力センサー２３に接続されている。

塗料吐出ライン１４の圧力がしきい値を上回った場合には、制御部２２は、その信号を圧力センサー２３から受信し、自動添加弁２１を操作し、二酸化炭素の供給を停止する。

圧力センサーの上流側（直前）にはしぼり部２４を形成している。しぼり部２４を形成することにより、塗料５の流れを圧力変動として応答よく検知できるため、応答性を向上させることができる。

このように制御することにより、塗料の流れを応答性よく捉えることができ、二酸化炭素９を最適化された一定比率で添加することができる。

[発明を実施するための異なる形態]
次に、図４乃至図５に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図４及び図５に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、前記二酸化炭素供給ライン１０の逆止弁１５と混合器４との間に接続された光沢度向上剤２５を供給する光沢度向上剤供給ライン２６とを更に備え、前記圧力センサー２３を噴射ホース１７に備え、噴射ホース内の混合物１１の圧力変化を検知するとともに、圧力センサー２３の検知信号によって制御部２２により、自動添加弁２１及び光沢度向上剤供給ライン２６の光沢度向上剤用添加弁２７を制御するようにした点で、このような塗装装置１Ａにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

なお、光沢度向上剤供給ライン２６は前記混合器４に接続されてもよい。
前記光沢度向上剤供給ライン２６は、光沢度向上剤用ポンプ２８と、この光沢度向上剤用ポンプ２８と光沢度向上剤供給源２９と光沢度向上剤用添加弁２７を備えており、本実施の形態においては、前記二酸化炭素供給ライン１０の二酸化炭素定量供給部２０の下流側に逆止弁３０を介して接続されている。光沢度向上剤としては、メラミン樹脂系、アクリル樹脂系塗料、フタル酸樹脂系塗料、ウレタン樹脂系塗料において、対象塗料の最も重量比の高い第一有機溶媒成分、次に重量比の高い第二有機溶媒成分又はグリコールエーテル類の１つ以上を用いている。

噴射ホース１７の圧力がしきい値を上回った場合には、制御部２２は、その信号を圧力センサー２３から受信し、自動添加弁２１を操作し二酸化炭素９の供給を停止するとともに、光沢度向上剤供給ライン２６の光沢度向上剤用添加弁２７を操作し、光沢度向上剤２５の供給を停止する。
このように制御することにより、光沢度向上剤２５の混合比率が高くなることを防止でき、最適化された一定比率で塗料４と二酸化炭素９と光沢度向上剤２５を混合器４で混合することができる。

なお、本発明の実施の形態においては、制御プログラムを記憶部に記憶し、そのプログラムに基づいて仕切弁を制御する制御部について説明したが、本発明はこれに限られず、リレー回路等を用いた（記憶部等を有しない）制御部としてもよい。
また、本発明の実施形態においては、圧力センサーの上流側（直前）にしぼり部を形成したものについて説明したが、必ずしもしぼり部を設けなくてもよい。

本発明は塗装装置を製造する産業で利用される。

１、１Ａ：塗装装置、２：塗料用駆動ポンプ、
３：塗料供給源、４：混合器、
５：塗料、６：塗料供給ライン、
７：二酸化炭素用駆動ポンプ、８：二酸化炭素供給源、
９：二酸化炭素、１０：二酸化炭素供給ライン、
１１：混合物、１２：噴射手段、
１３：塗料接続ライン、１４：塗料吐出ライン、
１５：逆止弁、１６：二酸化炭素吐出ライン、
１７：噴射ホース、１８：塗装対象物、
１９：二酸化炭素接続ライン、２０：二酸化炭素定量供給部、
２１：自動添加弁、２２：制御部、
２３：圧力センサー、２４：しぼり部、
２５：光沢度向上剤、２６：光沢度向上剤供給ライン、
２７：光沢度向上剤用添加弁、２８：光沢度向上剤用ポンプ、
２９：光沢度向上剤供給源、３０：逆止弁。

Claims

塗料用駆動ポンプと、この塗料用駆動ポンプと塗料供給源とを含み混合器に塗料を供給する塗料供給ラインと、二酸化炭素用駆動ポンプと、この二酸化炭素用駆動ポンプと二酸化炭素供給源とを含み前記混合器に二酸化炭素を供給する二酸化炭素供給ラインと、前記塗料供給ライン及び二酸化炭素供給ラインに接続し、前記塗料と前記二酸化炭素の両方の成分を混合して混合物を生成する前記混合器と、この混合器に接続し、かつ前記混合物を噴射する噴射手段を備える塗装装置であって、前記二酸化炭素供給ラインは、前記二酸化炭素用駆動ポンプの下流側に自動添加弁及び二酸化炭素定量供給部を備えるとともに、前記塗料用駆動ポンプと前記混合器の間又は前記混合器と前記噴射手段の間の少なくとも一方に圧力センサーを備え、制御部は該圧力センサーの検知信号によって前記自動添加弁を制御することを特徴とする塗装装置。
前記圧力センサーの上流側にしぼり部を更に設けたことを特徴とする請求項１記載の塗装装置。
塗装装置は、光沢度向上剤用ポンプと、この光沢度向上剤用ポンプと光沢度向上剤供給源と光沢度向上剤用添加弁を含み前記二酸化炭素供給ライン又は前記混合器のいずれか一方に光沢度向上剤を供給する光沢度向上剤供給ラインとを更に備え、制御部は前記圧力センサーの検知信号によって光沢度向上剤用添加弁をさらに制御することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の塗装装置。