JP6256065B2 - フローコート装置 - Google Patents

Description

本発明はフローコート装置に関する。

非特許文献１に従来のフローコート装置が開示されている。このフローコート装置は、ワークの平坦又は湾曲した塗布面に対し、処理液を塗布するために用いられる。このフローコート装置は、ハウジングを有している。ハウジングには、処理液を貯留可能な貯留室が内部に形成されている。また、ハウジングには、貯留室と外部とを連通するスリット状の流出口が水平方向に設けられている。流出口の下方にワークが設けられる。

このフローコート装置では、貯留室に貯留された処理液が単一の流出口から流出し、ワークの塗布面に塗布される。こうして、ワークは塗布面に処理液が塗布されることとなる。

日本工業塗装協同組合連合会 工業塗装の概要 平成２４年１月 http://www.n-kotoren.jp/pdf/kougyoutosou.pdf

しかし、上記従来のフローコート装置では、スリット状の流出口から流出する処理液の流出量を流出口の長さ方向で均一にすることが困難である。このため、処理液がワークの塗布面に均一に塗布され難く、塗布面上に処理液の斑を生じ、十分な塗装品質を確保できない。特に、ワークが窓に用いられる場合には、不十分な塗装品質では窓の透明性が損なわれる。その窓が車両等に用いられる場合には、単なる透明性だけではなく、光の直進性も必要となる。

このため、処理液を供給するための供給流路を下流に向かうに従って順次２本ずつに分岐し、処理液を外部に流出させる各流出口の流路面積を等しくすることが考えられる。このようなトーナメント方式のフローコート装置を採用すれば、各流出口から流出する処理液の流出量を均一にし易く、十分な塗装品質を確保し易いと考えられる。

しかしながら、この場合、処理液の流速が分岐の度に１／２に低下し、処理液の運動エネルギーが分岐の度に１／４に低下する。また、この場合、供給流路に曲がりを生じることから、処理液が供給流路で曲がる度に渦を生じてエネルギーの損失も生じる。このため、処理液を各流出口に圧送するためのポンプ等の送液出力を大きくする必要性が生じてしまう。このため、フローコート装置が大型化し、塗布コストの増大が懸念される。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、塗布コストの高騰化を生じることなく、十分な塗装品質を確保可能なフローコート装置を提供することを解決すべき課題としている。

本発明のフローコート装置は、窓に用いられるワークの平坦又は湾曲した塗布面に対し、処理液を塗布するためのフローコート装置であって、
前記処理液を貯留可能な貯留室が内部に形成され、前記貯留室と外部とを連通する複数の流出口が水平方向に整列して設けられたハウジングを有し、
前記貯留室内の前記処理液は分岐されることなく各前記流出口から流出し、
各前記流出口の流路面積は等しく、
前記貯留室内における最小の流路面積は各前記流出口の流路面積の合計よりも大きくされていることを特徴とする。

このフローコート装置では、ハウジングの貯留室に貯留された処理液が複数の流出口から流出し、ワークの塗布面に塗布される。こうして、ワークは塗布面に処理液が塗布されることとなる。

ここで、このフローコート装置では、各流出口が幅の調整が困難なスリット状ではなく、それぞれの流路面積が等しく、水平方向に整列した複数個の流出口から処理液を流出させる。このため、処理液は、単位時間当たりで等しい流量で各流出口から流出する。このため、処理液がワークの塗布面に均一に塗布され易く、塗布面上に処理液の斑を生じ難く、十分な塗装品質を確保できる。このため、ワークが窓に用いられても、処理後のワークは十分な透明性を発揮する。仮にそのワークが車両等に用いられても、光の直進性も確保可能である。

また、このフローコート装置では、貯留室と外部とを連通する複数の流出口がハウジングに設けられていることから、貯留室内の処理液は分岐されることなく各流出口から流出する。このため、トーナメント方式を採用したフローコート装置のように、各流出口から流出する処理液の流速が低下することもない。つまり、各流出口から流出する処理液の運動エネルギーは損なわれない。また、各流出口から流出する処理液は、渦によってエネルギーの損失を生じることもない。

むしろ、このフローコート装置では、貯留室内における最小の流路面積が各流出口の流路面積の合計よりも大きいため、各流出口から流出される処理液の流速は、貯留室へ供給される処理液の流速よりも速くなる。このため、各流出口から流出する処理液は、大きな運動エネルギーを有している。

このため、このフローコート装置では、ポンプ等によって過度に送液出力を大きくする必要がないため、大型化を抑制し、塗布コストの高騰化を抑制することができる。

したがって、本発明のフローコート装置では、塗布コストの高騰化を生じることなく、十分な塗装品質を確保可能である。

本発明のフローコート装置において、水平方向に整列して設けられる各流出口が水平方向で処理液を流出させる場合には、各流出口内の処理液に高低差による圧力差が生じることはない。このため、この場合には、各流出口間のピッチは等しくてもよく、等しくなくてもよい。

各流出口には、貯留室内の処理液を流出し、外部から貯留室への空気の流入を防止する逆止弁が設けられていることが好ましい。

この場合、貯留室への処理液の圧送を止め、フローコート装置による塗布を停止している間、各流出口からの処理液の流出を止めることができる。特に、この状態でハウジングを傾け、各流出口内の処理液に高低差による圧力差を生じさせたとしても、ハウジングの上方に位置する逆止弁は外部から貯留室内への空気の流入を防止する。このため、ハウジングの下方に位置する逆止弁から処理液が流出することを防止することができる。このため、無駄な処理液の流出を防止し、実用性が向上する。

本発明のフローコート装置は、窓に用いられるワークの平坦又は湾曲した塗布面に対し、処理液を塗布するためのフローコート装置であって、
前記処理液を貯留可能な貯留室が内部に形成され、前記貯留室と外部とを連通する複数の流出口が非水平方向に整列して設けられたハウジングと、
各前記流出口に設けられ、前記貯留室内の前記処理液を流出し、外部から前記貯留室への空気の流入を防止する逆止弁とを有し、
前記貯留室内の前記処理液は分岐されることなく各前記流出口から流出し、
各前記流出口の流路面積は等しく、
前記貯留室内における最小の流路面積は各前記流出口の流路面積の合計よりも大きくされ、
各前記流出口は、上方程ピッチが短く、下方程ピッチが長いことを特徴とする。

このフローコート装置では、各流出口が非水平方向に整列して設けられていることから、各流出口内の処理液には高低差による圧力差が生じる。このため、トリチェリの定理により、ハウジングの下方側に位置する流出口ほど処理液の流速が速く、ハウジングの上方側に位置する流出口ほど処理液の流速が遅くなる。すなわち、ハウジングの下方側に位置する流出口ほど単位時間当たりの処理液の流量が多く、ハウジングの上方側に位置する流出口ほど単位時間当たりの処理液の流量が少ない。

このため、ハウジングの上方側に位置する流出口のピッチを短くし、ハウジングの下方側に位置する流出口のピッチを長くすることで、ワークの塗布面全体に処理液を等しく流出させ、塗布面に処理液をより均一に塗布することが可能となる。このフローコート装置は、ワークの塗布面に対してハウジングを非水平に位置させてフローコートを行う場合に用いて好適である。

また、このフローコート装置において、貯留室への処理液の圧送を止め、フローコート装置による塗布を停止している間、各流出口内の処理液に高低差による圧力差が生じていても、ハウジングの上方に位置する逆止弁は外部から貯留室内への空気の流入を防止する。このため、ハウジングの下方に位置する逆止弁から処理液が流出することを防止することができる。このため、無駄な処理液の流出を防止し、実用性が向上する。

各流出口は、塗布面から等しく離間していることが好ましい。この場合、各流出口と塗布面との距離が等しいことから、各流出口から吐出した処理液が重力によって異なった放物線を描くことがなく、塗布面に処理液をより均一に塗布することが可能となる。

貯留室には処理液を供給可能な供給流路が接続され得る。供給流路の上流側には処理液を圧送可能な圧送手段が接続され得る。供給流路は１又は２本であることが好ましい。この場合、供給流路での処理液の分岐がないか、少ない。また、供給流路の曲がりによるエネルギーの損失もないか、少ない。このため、圧送手段による運動エネルギーが各流出口から流出する処理液の流速に効果的に変換される。

貯留室は軸方向に延び得る。供給流路は貯留室の一端側及び他端側に接続されていることが好ましい。この場合、貯留室内の処理液に一端側及び他端側から圧力が付与され、各流出口内の処理液に圧力差を生じ難い。

本発明のフローコート装置によれば、塗布コストの高騰化を生じることなく、十分な塗装品質を確保可能である。

実施例１のフローコート装置の模式平面図である。 実施例１のフローコート装置の側面図である。 実施例１のフローコート装置の一部拡大断面図である。 実施例２のフローコート装置の平面図である。 実施例３のフローコート装置の平面図である。 実施例４のフローコート装置の平面図である。 実施例５のフローコート装置の側面図である。

以下、本発明を具体化した実施例１〜５を図面を参照しつつ説明する。

（実施例１）
図１に示すように、実施例１のフローコート装置１は、車両等の窓に用いられるワーク３の塗布面３ａに対し、処理液を塗布するために用いられる。このフローコート装置１は、ハウジング５と、複数個の逆止弁７と、供給管９と、ポンプ１１とを備えている。

ハウジング５は、軸方向に延び、両端が閉じた円筒状をなしている。ハウジング５には、図３に示すように、処理液を貯留可能な貯留室５ａが内部に形成されている。貯留室５ａは水平方向に設けられている。

ハウジング５には、複数個の取付孔５ｂが水平方向に整列して貫設されている。各取付孔５ｂにはそれぞれ逆止弁７が設けられている。各逆止弁７には、貯留室５ａと外部とを連通する流出口７ａがそれぞれ形成されている。逆止弁７の内部には、弾性体からなるアヒルの嘴状のリップ７ｂが形成されている。このため、各逆止弁７は、貯留室５ａ内の処理液を流出口７ａから流出し、外部から貯留室５ａへの空気の流入を防止可能である。

各流出口７ａは、ハウジング５に水平方向に整列して位置しており、貯留室５ａと外部とを連通している。各逆止弁７は、流出口７ａの流路面積が等しい公知の量産品である。各流出口７ａの流路面積の合計は、貯留室５ａ内における最小の流路面積よりも小さくされている。

ハウジング５の中央に供給管９が接続されている。供給管９の内部が供給流路９ａとされている。供給管９の他端には、処理液が貯留されているタンク１３が接続されている。

供給管９にはポンプ１１が設けられている。ポンプ１１は、タンク１３に貯留されている処理液をハウジング５の貯留室５ａに圧送することが可能なように駆動される。ポンプ１１が圧送手段に相当する。

以上のように構成されたフローコート装置１を用いてワーク３の塗布面３ａに処理液を塗布する場合は、図１及び図２に示すように、ワーク３を立てかける。そして、ワーク３に対して各逆止弁７の流出口７ａを塗布面３ａに沿うように水平方向に配置する。そして、タンク１３に貯留されている処理液がポンプ１１によって供給流路９ａを通過し、ハウジング５内の貯留室５ａに圧送される。そして、処理液は貯留室５ａに貯留される。貯留室５ａ内の処理液がポンプ１１の圧送によって一定以上の圧力になると、各逆止弁７のリップ７ｂが開く。このため、処理液が各逆止弁７の流出口７ａから流出し、ワーク３の塗布面３ａに塗布される。そして、処理液が各流出口７ａから流出している際、図示しないロボットによりハウジング５を上から下に向かう走査方向に移動させる。こうして、塗布面３ａ全体に処理液を塗布することができる。

この間、このフローコート装置１では、公知の量産品である各逆止弁７を採用している。このため、各逆止弁７の流出口７ａは、幅の調整が困難なスリット状ではなく、それぞれの流路面積が等しく、水平方向に整列した複数個の流出口７ａから処理液を流出させる。このため、処理液は、単位時間当たりで等しい流量で各流出口７ａから流出する。

このため、処理液がワーク３の塗布面３ａ全体に均一に塗布され易く、塗布面３ａ上に処理液の斑を生じ難く、十分な塗装品質を確保できる。このため、ワーク３が窓に用いられても、処理後のワーク３は十分な透明性を発揮する。仮にそのワーク３が車両等に用いられても、光の直進性も確保可能である。

また、このフローコート装置１では、ハウジング５に各逆止弁７の流出口７ａを水平方向に整列させ、各流出口７ａが貯留室５ａと外部とを連通していることから、貯留室５ａ内の処理液は分岐されることなく各流出口７ａから流出する。このため、ハウジング５内において各流出口７ａから流出する処理液の運動エネルギーは損なわれない。また、各流出口７ａから流出する処理液は、渦によってエネルギーの損失を生じることもない。

むしろ、このフローコート装置１では、貯留室５ａ内における最小の流路面積が各流出口７ａの流路面積の合計よりも大きいため、各流出口７ａから流出される処理液の流速は、貯留室５ａへ供給される処理液の流速よりも速くなる。このため、各流出口７ａから流出する処理液は、貯留室５ａ内の処理液に比べて大きな運動エネルギーを有している。

特に、このフローコート装置１では、処理液が１本の供給流路９ａを通過してタンク１３から貯留室５ａに直接供給されているため、供給流路９ａでの処理液の分岐がない。また、供給流路９ａの曲がりによるエネルギーの損失もない。このため、ポンプ１１による運動エネルギーが各流出口７ａから流出する処理液の流速に効果的に変換される。

このため、このフローコート装置１では、ポンプ１１等によって過度に送液出力を大きくする必要がないため、大型化を抑制し、塗布コストの高騰化を抑制することができる。

また、ポンプ１１が貯留室５ａへの圧送を停止すると、各逆止弁７のリップ７ｂが閉じ、各流出口７ａからの処理液の流出を止めることができる。特に、この状態でハウジング５を傾け、各流出口７ａ内の処理液に高低差による圧力差を生じさせたとしても、ハウジング５の上方に位置する逆止弁７は外部から貯留室５ａ内への空気の流入を防止する。このため、ハウジング５の下方に位置する逆止弁７から処理液が流出することを防止することができる。このため、無駄な処理液の流出を防止し、実用性が向上する。

したがって、このフローコート装置１では、塗布コストの高騰化を生じることなく、十分な塗装品質を確保可能である。

（実施例２）
図４に示すように、実施例２のフローコート装置２１では、１本の供給管２９が下流側で分岐管２９ｂ、２９ｃに分岐している。分岐管２９ｂ、２９ｃが互いに離れた位置でそれぞれハウジング２５に接続されている。供給管２９内の供給流路２９ａは、分岐管２９ｂ内の供給流路２９ｄと、分岐管２９ｃ内の供給流路２９ｅとに分流されている。供給流路２９ｄ、２９ｅが貯留室２５ａの一端側及び他端側に接続されている。他の構成は実施例１と同様である。

このフローコート装置２１では、貯留室２５ａ内の処理液に一端側及び他端側から圧力が付与されるため、各流出口７ａ内の処理液に圧力差を生じ難い。このため、処理液は、単位時間当たりでより等しい流量で各流出口７ａから流出する。このため、処理液がワーク３の塗布面３ａ全体により均一に塗布され易くなる。

なお、このフローコート装置２１では、供給管２９が分岐管２９ｂ、２９ｃに分岐されているため、やや運動エネルギーの損失を生じる。但し、上記のように各流出口７ａ内の処理液に圧力差を生じ難いことから、この点において長所を有している。他の作用効果は実施例１と同様である。

（実施例３）
図５に示すように、実施例３のフローコート装置３１では、ハウジング３５は、平面視で矩形の環状をしている。ハウジング３５内には矩形の環状をした貯留室３５ａが形成されている。軸方向に延びる第１部３５ｂに供給管９が接続されている。第１部３５ｂと対向し、軸方向に延びる第２部３５ｃに各逆止弁７が設けられている。他の構成は実施例１と同様である。

このフローコート装置３１では、ハウジング３５に供給された処理液は第２部３５ｃの一端及び他端から圧力が付与されるため、各流出口７ａ内の処理液に圧力差を生じ難い。このため、処理液は、単位時間当たりでより等しい流量で各流出口７ａから流出する。他の作用効果は実施例１、２と同様である。

（実施例４）
図６に示すように、ワーク４３の塗布面４３ａが水平方向で湾曲している場合、実施例４のフローコート装置４１を採用する。このフローコート装置４１では、ハウジング４５がワーク４３の塗布面４３ａの水平方向に沿うように湾曲している。このため、各逆止弁７の流出口７ａは、塗布面４３ａから等しく離間し、水平方向に整列して設けられている。他の構成は実施例１と同様である。

このフローコート装置４１では、各流出口７ａと塗布面４３ａとの距離が等しいことから、各流出口７ａから吐出した処理液が重力によって異なった放物線を描くことがなく、塗布面４３ａに処理液をより均一に塗布することが可能となる。他の作用効果は実施例１と同様である。

（実施例５）
図７に示すように、実施例５のフローコート装置５１では、ハウジング５５を立てて塗布を行う。この場合、各流出口７ａは、上方程ピッチが短く、下方程ピッチが長い。他の構成は実施例４と同様である。

このフローコート装置５１では、ワーク５３の塗布面５３ａに処理液を塗布する場合、ワーク５３を立てかける。そして、ワーク５３に対して逆止弁７の流出口７ａを塗布面５３ａに沿うように配置する。そして、処理液が各流出口７ａから流出している際、図示しないロボットによりハウジング５５を左側から右側に向う走査方向又はこの逆方向に移動させる。こうして、塗布面５３ａ全体に処理液を塗布することができる。

このフローコート装置５１では、各流出口７ａが非水平に整列して設けられていることから、各流出口７ａ内の処理液には高低差による圧力差が生じる。このため、トリチェリの定理により、ハウジング５５の下方側に位置する流出口７ａほど処理液の流速が速く、ハウジング５５の上方側に位置する流出口７ａほど処理液の流速が遅くなる。すなわち、ハウジング５５の下方側に位置する流出口７ａほど単位時間当たりの処理液の流量が多く、ハウジング５５の上方側に位置する流出口７ａほど単位時間当たりの処理液の流量が少ない。

このため、ハウジング５５の上方側に位置する流出口７ａのピッチを短くし、ハウジング５５の下方側に位置する流出口７ａのピッチを長くすることで、ワーク５３の塗布面５３ａ全体に処理液を等しく流出させ、塗布面５３ａに処理液をより均一に塗布することが可能となる。

また、このフローコート装置５１において、貯留室５５ａへの処理液の圧送を止め、フローコート装置５１による塗布を停止している間、各流出口７ａ内の処理液に高低差による圧力差が生じていても、ハウジング５５の上方に位置する逆止弁７は外部から貯留室５５ａ内への空気の流入を防止する。このため、ハウジング５５の下方に位置する逆止弁７から処理液が流出することを防止することができる。このため、無駄な処理液の流出を防止し、実用性が向上する。他の作用効果は実施例４と同様である。

以上において、本発明を実施例１〜５に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜５に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

例えば、ハウジング５、２５、３５、４５、５５の各取付孔５ｂにそれぞれ逆止弁７を設けず、各取付孔５ｂをそのまま流出口７ａとしてもよい。

本発明は車両用窓に利用可能である。

３…ワーク
３ａ、４３ａ、５３ａ…塗布面
１、２１、３１、４１、５１…フローコート装置
５ａ、２５ａ、３５ａ、５５ａ…貯留室
７ａ…流出口
５、２５、３５、４５、５５…ハウジング
７…逆止弁
９ａ、２９ａ…供給流路
１１…ポンプ（圧送手段）

Claims (6)

1. 窓に用いられるワークの平坦又は湾曲した塗布面に対し、処理液を塗布するためのフローコート装置であって、
   前記処理液を貯留可能な貯留室が内部に形成され、前記貯留室と外部とを連通する複数の流出口が水平方向に整列して設けられたハウジングを有し、
   前記貯留室内の前記処理液は分岐されることなく各前記流出口から流出し、
   各前記流出口の流路面積は等しく、
   前記貯留室内における最小の流路面積は各前記流出口の流路面積の合計よりも大きくされていることを特徴とするフローコート装置。
2. 各前記流出口には、前記貯留室内の前記処理液を流出し、外部から前記貯留室への空気の流入を防止する逆止弁が設けられている請求項１記載のフローコート装置。
3. 窓に用いられるワークの平坦又は湾曲した塗布面に対し、処理液を塗布するためのフローコート装置であって、
   前記処理液を貯留可能な貯留室が内部に形成され、前記貯留室と外部とを連通する複数の流出口が非水平方向に整列して設けられたハウジングと、
   各前記流出口に設けられ、前記貯留室内の前記処理液を流出し、外部から前記貯留室への空気の流入を防止する逆止弁とを有し、
   前記貯留室内の前記処理液は分岐されることなく各前記流出口から流出し、
   各前記流出口の流路面積は等しく、
   前記貯留室内における最小の流路面積は各前記流出口の流路面積の合計よりも大きくされ、
   各前記流出口は、上方程ピッチが短く、下方程ピッチが長いことを特徴とするフローコート装置。
4. 各前記流出口は、前記塗布面から等しく離間している請求項２又は３記載のフローコート装置。
5. 前記貯留室には前記処理液を供給可能な供給流路が接続され、
   前記供給流路の上流側には前記処理液を圧送可能な圧送手段が接続され、
   前記供給流路は１又は２本である請求項１乃至４のいずれか１項記載のフローコート装置。
6. 前記貯留室は軸方向に延び、前記供給流路は前記貯留室の一端側及び他端側に接続されている請求項５記載のフローコート装置。

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