JP6277303B1 - 塗装装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この場合、第1分岐ラインの副ラインを介して液体二酸化炭素が合流することなく噴霧ガンに供給されるので、異なる塗料を塗装可能であり、かつ、同時に複数の噴霧ガンを使用できるという効果がある。
図1を参照して、第1実施形態に係る塗装装置100を説明する。塗装装置100は、液体二酸化炭素源2と、複数の噴霧ガン8a,8b,8c,8dと、二酸化炭素ラインLAと、二酸化炭素ラインLAに設けられた冷却器16及び二酸化炭素ポンプ18と、複数の塗料供給部4と、検知部14aと、バルブ制御部14bと、を備える。
δ良溶媒A+貧溶媒H=(φA・δA 2+φH・δH 2)0.5
δ良溶媒A+貧溶媒L=(φA・δA 2+φL・δL 2)0.5
したがって、樹脂のSP値SPRは、
SPR=((V良溶媒A+貧溶媒H・δ良溶媒A+貧溶媒H 2+V良溶媒A+貧溶媒L・δ良溶媒A+貧溶媒L 2)/(V良溶媒A+貧溶媒H+V良溶媒A+貧溶媒L))0.5
ここで、V良溶媒A+貧溶媒H、V良溶媒A+貧溶媒Lは、混合溶媒の濁点における平均モル体積であり、例えば、前者は次式により求められる。
1/V良溶媒A+貧溶媒H=φA/VA+φH/VH
ここで、VAは良溶媒Aのモル体積であり、VHは貧溶媒Hのモル体積である。
図2を参照して、第2実施形態に係る塗装装置200を説明する。塗装装置200については、図1の塗装装置100と異なる点のみ説明する。塗装装置200では、塗料供給部4が、各副ラインLA4a〜LA4dに接続されているのではなく、合流ラインLA3に1つだけ接続されている。
図3を参照して、第3実施形態に係る塗装装置300を説明する。塗装装置300については、図1の塗装装置100と異なる点のみ説明する。塗装装置300は、塗装装置100から、合流ラインLA3と、第2分岐ラインLA4とを除去し、第1分岐ラインLA2の個々の副ラインLA2a,LA2b,LA2cに対して、液体二酸化炭素源2側から順に、1つの塗料供給部4及び1つの噴霧ガン8a,8b,8cを接続したものである。噴霧ガン8dは存在しない。第1分岐ラインLA2の個々の副ラインLA2a,LA2b,LA2cにおいて、オリフィス12a,12b,12c及びバルブ10a,10b,10cの組合せは、塗料供給部4よりも液体二酸化炭素源2側にある。
図4を参照して、第4実施形態に係る塗装装置400を説明する。塗装装置400は、液体二酸化炭素源2と、複数の噴霧ガン8a,8b,8cと、二酸化炭素ラインLAと、二酸化炭素ラインLAに設けられた冷却器16及び二酸化炭素ポンプ34と、塗料供給部4と、検知部14aと、ポンプ制御部36bと、を備える。塗装装置400について、図1の塗装装置100と異なる点のみ以下に説明する。
なお、いずれの噴霧ガンも噴霧不可能状態となっている場合には、ポンプの駆動をとめればよい。これにより、噴霧停止時における液体二酸化炭素の供給が停止され、過剰な液体二酸化炭素によるラインの詰まりも抑制される。ポンプ制御部36bはコンピュータを含むことができる。
図5を参照して、第5実施形態に係る塗装装置500を説明する。塗装装置500については、図4の塗装装置400と異なる点のみ説明する。塗装装置500では、塗料供給部4が第1ラインLA1に接続されているのではなく、第1分岐ラインLA2の個々の副ラインLA2a,LA2b,LA2cに対して1つの塗料供給部4が接続されている。第1分岐ラインLA2の個々の副ラインLA2a,LA2b,LA2cに対して1つの塗料供給部4から塗料が供給される。
実施例1では、図1に示す塗装装置100を用いて、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧した。液体二酸化炭素は、液体二酸化炭素源(液体二酸化炭素ボンベ)2から供給され、冷却器16を通り、二酸化炭素ポンプ18に液体の状態で供給された。液体二酸化炭素ボンベ2から供給される液体二酸化炭素の温度は20℃で、二酸化炭素ポンプ18に供給される液体二酸化炭素の温度は15℃であった。塗料タンク20には、S.COAT No.2010 W−1(エスコート社製)とジイソブチルケトン(DIBK)とメタノールとを表1に示す割合(単位:質量部)で混合した塗料を入れた。噴霧ガン8aとして、スプレーノズルA(旭サナック株式会社製、製品名:04C05、等価口径:0.23mm)を有するエアラップ型噴霧ガンAを用いた。噴霧ガン8bとして、スプレーノズルB(旭サナック株式会社製、製品名:06C05、等価口径:0.25mm)を有するエアラップ型噴霧ガンBを用いた。噴霧ガン8cとして、スプレーノズルC(旭サナック株式会社製、製品名:09C05、等価口径:0.32mm)を有するエアラップ型噴霧ガンCを用いた。噴霧ガン8dは設けなかった。オリフィス12aとして、オリフィスA(オリフィス径:0.07mm)を用いた。オリフィス12bとして、オリフィスB(オリフィス径:0.08mm)を用いた。オリフィス12cとして、オリフィスC(オリフィス径:0.10mm)を用いた。二酸化炭素ポンプ18として、インバータモータ駆動であるプランジャーポンプ(日本精密科学株式会社製、製品名:NP−GX−400)を用いた。塗料ポンプ22として、エア駆動式のプランジャーポンプ(旭サナック株式会社製、製品名:エコポンスーパー SP2544)を用いた。検知部14aは、噴霧ガンA、B及びCにおける混合物の供給圧力の変化(閾値との比較)に基づいて、それぞれ噴霧ガンA、B及びCが噴霧可能状態(トリガーオン)であるか噴霧不可能状態(トリガーオフ)であるかを検知するものであった。バルブ制御部14bにより、噴霧ガンA(ノズルA)のオン/オフとバルブ10aの開閉とが連動し、噴霧ガンB(ノズルB)のオン/オフとバルブ10bの開閉とが連動し、噴霧ガンC(ノズルC)のオン/オフとバルブ10cの開閉とが連動した。表1に示す噴霧1〜7をそれぞれ実施した。噴霧1では、噴霧ガンAをオンの状態に、噴霧ガンB及びCをオフの状態に設定して、噴霧ガンAのスプレーノズルAのみから噴霧を行った。噴霧を行う噴霧ガンを表1の噴霧2〜7に示すスプレーノズルを有する噴霧ガンに変更したこと以外は噴霧1と同様にして、噴霧2〜7をそれぞれ実施した。噴霧1〜7について、塗装装置100内の全ての噴霧ノズルから噴霧された塗料の流量(単位:g/min)の合計と液体二酸化炭素の流量(単位:g/min)の合計とを表1に示す。
実施例2では、検知部14aの検知方法を除いては、実施例1と同様とした。実施例2では、検知部14aは、噴霧ガンA、B及びCにおけるラップエアノズルに供給される空気の圧力の変化(閾値との比較)に基づいて、それぞれ噴霧ガンA、B及びCが噴霧可能状態(トリガーオン)であるか噴霧不可能状態(トリガーオフ)であるかを検知するものであった。実施例2における噴霧された塗料の流量の合計と液体二酸化炭素の流量の合計及び制御の評価を表1に示す。実施例2では、ノズルA〜Cのうち1つのみからの噴霧の場合は特に問題が見られなかったが、同時に複数のノズルからの噴霧の場合は、液体二酸化炭素の各噴霧ガンへの分配がうまくいかなかった。
比較例1では、以下の点を除いては、実施例1の塗装装置100と同様の塗装装置100を用いた。比較例1の塗装装置100は、実施例1の塗装装置100から、バルブ10a,10b,10cと、オリフィス12a,12b,12cと、検知部14aと、バルブ制御部14bとを除去し、第1分岐ラインLA2の個々の副ラインLA2a,LA2b,LA2cに流量調節用のニードル弁を設けたものであった。比較例1では、噴霧ガンA、B及びCにおける噴霧の実行又は不実行に基づいて、それぞれ第1分岐ラインLA2の副ラインLA2a,LA2b,LA2cのニードル弁の開閉を手動により制御して流量調節した。以上の点を除いては実施例1と同様にして、噴霧1〜7をそれぞれ実施した。その結果、比較例1では、噴霧1〜7のいずれにおいても、噴霧される液体二酸化炭素の流量が安定しなかった。結果及び制御の評価を表1に示す。表1に示す流量において、「×」は、液体二酸化炭素の流量が安定しなかったことを意味する。
実施例3では、図5に示す塗装装置500を用いて、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧した。塗装装置500では、二酸化炭素ポンプ34として、インバータモータ駆動であるプランジャーポンプ(日本精密科学株式会社製、製品名:NP−GX−400)を用いた。二酸化炭素ポンプ34は、容積式ポンプであった。液体二酸化炭素は、液体二酸化炭素源(液体二酸化炭素ボンベ)2から供給され、冷却器16を通り、二酸化炭素ポンプ34に液体の状態で供給された。液体二酸化炭素ボンベ2から供給される液体二酸化炭素の温度は20℃で、二酸化炭素ポンプ34に供給される液体二酸化炭素の温度は15℃であった。塗装装置500における噴霧ガンA,B,Cは実施例1の塗装装置100と同じであった。検知部14aは、噴霧ガンA、B及びCにおける混合物の供給圧力の変化(閾値との比較)に基づいて、それぞれ噴霧ガンA,B及びCが噴霧可能状態であるか噴霧不可能状態であるかを検知するものであった。ポンプ制御部36bは、噴霧ガンAの流量が250g/min、噴霧ガンBの流量が296g/min、噴霧ガンのCの流量が485g/minとなるように、プランジャーポンプを制御した。実施例3では、実施例1の塗装装置100の代わりに実施例3の塗装装置500を用いたこと以外は実施例1と同様にして、噴霧1〜7をそれぞれ実施した。実施例3における噴霧された塗料の流量の合計と液体二酸化炭素の流量の合計及び制御の評価を表1に示す。実施例3では、ノズルA〜Cのうち1つのみからの噴霧の場合は特に問題が見られなかったが、同時に複数のノズルからの噴霧の場合は、液体二酸化炭素の各噴霧ガンへの分配がうまくいかなかった。
実施例4では、検知部14aの検知方法を除いては、実施例3と同様とした。実施例4では、検知部14aは、噴霧ガンA、B及びCにおけるラップエアノズルに供給される空気の圧力の変化(閾値との比較)に基づいて、それぞれ噴霧ガンA、B及びCが噴霧可能状態であるか噴霧不可能状態であるかを検知するものであった。実施例4における噴霧された塗料の流量の合計と液体二酸化炭素の流量の合計及び制御の評価を表1に示す。実施例4では、ノズルA〜Cのうち1つのみからの噴霧の場合は特に問題が見られなかったが、同時に複数のノズルからの噴霧の場合は、液体二酸化炭素の各噴霧ガンへの分配がうまくいかなかった。
実施例5では、図2に示す塗装装置200を用いて、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧した。実施例1の塗装装置100との相違点は、塗料供給部4の位置のみである。実施例5では、実施例1の塗装装置100の代わりに実施例5の塗装装置200を用いたこと以外は実施例1と同様にして、噴霧1〜7をそれぞれ実施した。実施例5における噴霧された塗料の流量の合計と液体二酸化炭素の流量の合計及び制御の評価を表1に示す。実施例5では、複数のノズルからの噴霧の場合も、混合液の分配に特に問題は見られなかった。
実施例6では、検知部14aの検知方法を除いては、実施例5と同様とした。実施例6では、検知部14aは、噴霧ガンA、B及びCにおけるラップエアノズルに供給される空気の圧力の変化(閾値との比較)に基づいて、それぞれ噴霧ガンA、B及びCが噴霧可能状態であるか噴霧不可能状態であるかを検知するものであった。実施例6における噴霧された塗料の流量の合計と液体二酸化炭素の流量の合計及び制御の評価を表1に示す。実施例6では、複数のノズルからの噴霧の場合も、混合液の分配に特に問題は見られなかった。
比較例2では、以下の点を除いては、実施例5の塗装装置200と同様の塗装装置200を用いた。比較例2の塗装装置200は、実施例5の塗装装置200から、バルブ10a,10b,10cと、オリフィス12a,12b,12cと、検知部14aと、バルブ制御部14bとを除去し、第1分岐ラインLA2の個々の副ラインLA2a,LA2b,LA2cに流量調節用のニードル弁を設けたものであった。比較例2では、噴霧ガンA、B及びCにおける噴霧の実行又は不実行に基づいて、それぞれ第1分岐ラインLA2の副ラインLA2a,LA2b,LA2cのニードル弁の開閉を手動により制御した。以上の点を除いては実施例1と同様にして、噴霧1〜7をそれぞれ実施した。その結果、比較例2では、噴霧1〜7のいずれにおいても、噴霧される液体二酸化炭素の流量が安定しなかった。結果及び制御の評価を表1に示す。
実施例7では、図4に示す塗装装置400を用いて、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧した。実施例3の塗装装置500との相違点は、塗料供給部4の位置のみである。実施例7では、実施例1の塗装装置100の代わりに実施例7の塗装装置400を用いたこと以外は実施例1と同様にして、噴霧1〜7をそれぞれ実施した。実施例7における噴霧された塗料の流量の合計と液体二酸化炭素の流量の合計と及び制御の評価を表1に示す。実施例7では、複数のノズルからの噴霧の場合も、混合液の分配に特に問題は見られなかった。
実施例8では、検知部14aの検知方法を除いては、実施例7と同様とした。実施例8では、検知部14aは、噴霧ガンA、B及びCにおけるラップエアノズルに供給される空気の圧力の変化(閾値との比較)に基づいて、それぞれ噴霧ガンA、B及びCが噴霧可能状態であるか噴霧不可能状態であるかを検知するものであった。実施例8における噴霧された塗料の流量の合計と液体二酸化炭素の流量の合計とを表1に示す。実施例8では、複数のノズルからの噴霧の場合も、混合液の分配に特に問題は見られなかった。
実施例9では、図3に示す塗装装置300を用いて、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物を噴霧した。実施例1の塗装装置100との相違点は、第1分岐ラインLA2の個々の副ラインLA2a,LA2b,LA2cに対して、1つの塗料供給部4及び1つの噴霧ガン8a,8b,8cを接続したことのみである。実施例9では、実施例1の塗装装置100の代わりに実施例9の塗装装置300を用いたこと以外は実施例1と同様にして、噴霧1〜7をそれぞれ実施した。実施例9における噴霧された塗料の流量の合計と液体二酸化炭素の流量の合計及び制御の評価を表1に示す。実施例9では、複数のノズルからの噴霧の場合も、混合液の分配に特に問題は見られなかった。
実施例10では、検知部14aの検知方法を除いては、実施例9と同様とした。実施例10では、検知部14aは、噴霧ガンA、B及びCにおけるラップエアノズルに供給される空気の圧力の変化(閾値との比較)に基づいて、それぞれ噴霧ガンA、B及びCが噴霧可能状態であるか噴霧不可能状態であるかを検知するものであった。実施例10における噴霧された塗料の流量の合計と液体二酸化炭素の流量の合計及び制御の評価を表1に示す。実施例10では、複数のノズルからの噴霧の場合も、混合液の分配に特に問題は見られなかった。
比較例3では、以下の点を除いては、実施例9の塗装装置300と同様の塗装装置300を用いた。比較例3の塗装装置300は、実施例9の塗装装置300から、バルブ10a,10b,10cと、オリフィス12a,12b,12cと、検知部14aと、バルブ制御部14bとを除去し、第1分岐ラインLA2の個々の副ラインLA2a,LA2b,LA2cに流量調節用のニードル弁を塗料供給部4よりも上流側に設けたものであった。比較例3では、噴霧ガンA、B及びCにおける噴霧の実行又は不実行に基づいて、それぞれ第1分岐ラインLA2の副ラインLA2a,LA2b,LA2cのニードル弁の開閉を手動により制御した。以上の点を除いては実施例1と同様にして、噴霧1〜7をそれぞれ実施した。その結果、比較例3では、噴霧1〜7のいずれにおいても、噴霧される液体二酸化炭素の流量が安定しなかった。結果及び制御の評価を表1に示す。
Claims (13)
- 液体二酸化炭素源と、
複数の噴霧ガンと、
前記液体二酸化炭素源と全ての前記噴霧ガンとを接続する二酸化炭素ラインと、
前記二酸化炭素ラインに塗料を供給する塗料供給部と、を備え、
前記二酸化炭素ラインは、前記液体二酸化炭素源側から順に、
第1ラインと、
前記第1ラインに接続された複数の副ラインを有する第1分岐ラインと、
前記第1分岐ラインの個々の前記副ラインに設けられたオリフィス及びバルブの組合せと、を有する、塗装装置。 - 前記オリフィスの径が互いに異なる、請求項1に記載の塗装装置。
- 前記塗料供給部を複数備え、
前記二酸化炭素ラインは、
前記第1分岐ラインの全ての前記副ラインに接続された1つの合流ラインと、
前記合流ラインに接続された複数の副ラインを有する第2分岐ラインと、を更に有し、
前記第2分岐ラインの個々の前記副ラインに対して1つの前記噴霧ガンが接続され、
前記第2分岐ラインの個々の前記副ラインに対して1つの前記塗料供給部から塗料が供給される、請求項1又は2に記載の塗装装置。 - 前記二酸化炭素ラインは、
前記第1分岐ラインの全ての前記副ラインに接続された1つの合流ラインと、
前記合流ラインに接続された複数の副ラインを有する第2分岐ラインと、を更に有し、
前記第2分岐ラインの個々の前記副ラインに対して1つの前記噴霧ガンが接続され、
前記合流ラインに対して前記塗料供給部から塗料が供給される、請求項1又は2に記載の塗装装置。 - 前記塗料供給部を複数備え、
前記第1分岐ラインの個々の前記副ラインに対して、前記液体二酸化炭素源側から順に、1つの前記塗料供給部及び1つの前記噴霧ガンが接続され、
前記第1分岐ラインの個々の前記副ラインにおいて、前記オリフィス及び前記バルブの組合せは、前記塗料供給部よりも前記液体二酸化炭素源側にある、請求項1又は2に記載の塗装装置。 - 前記第1ラインに設けられた二酸化炭素ポンプを更に備える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の塗装装置。
- 個々の前記噴霧ガンが噴霧可能状態である、又は、噴霧不可能状態であるかを検知する検知部と、
噴霧可能状態であると検知された前記噴霧ガンに対して液体二酸化炭素が供給されるように個々の前記バルブの開閉を制御するバルブ制御部と、を更に備える、請求項1〜6のいずれか一項に記載の塗装装置。 - 前記噴霧ガンは、エアラップガンである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の塗装装置。
- 液体二酸化炭素源と、
複数の噴霧ガンと、
前記液体二酸化炭素源と全ての前記噴霧ガンとを接続する二酸化炭素ラインと、
前記二酸化炭素ラインに設けられた二酸化炭素ポンプと、
前記二酸化炭素ラインに塗料を供給する塗料供給部と、
個々の前記噴霧ガンが噴霧可能状態である、又は、噴霧不可能状態であるかを、個々の前記噴霧ガンにおける、液体二酸化炭素と塗料とを含む混合物の供給圧力の変化に基づいて検知する検知部と、
噴霧可能状態であると検知された前記噴霧ガンに対して液体二酸化炭素が供給されるように前記二酸化炭素ポンプの流量を制御するポンプ制御部と、を備え、
前記二酸化炭素ラインは、前記液体二酸化炭素源側から順に、
第1ラインと、
前記第1ラインに接続された複数の副ラインを有する第1分岐ラインと、を有し、
前記第1分岐ラインの個々の前記副ラインに対して1つの前記噴霧ガンが接続され、
前記二酸化炭素ポンプは、前記第1ラインに設けられて液体二酸化炭素を移送し、
前記二酸化炭素ポンプは、容積式ポンプである、塗装装置。 - 液体二酸化炭素源と、
複数のエアラップガンと、
前記液体二酸化炭素源と全ての前記エアラップガンとを接続する二酸化炭素ラインと、
前記二酸化炭素ラインに設けられた二酸化炭素ポンプと、
前記二酸化炭素ラインに塗料を供給する塗料供給部と、
個々の前記エアラップガンが噴霧可能状態である、又は、噴霧不可能状態であるかを、個々の前記エアラップガンにおける、ラップエアのノズルに供給される空気の圧力の変化に基づいて検知する検知部と、
噴霧可能状態であると検知された前記エアラップガンに対して液体二酸化炭素が供給されるように前記二酸化炭素ポンプの流量を制御するポンプ制御部と、を備え、
前記二酸化炭素ラインは、前記液体二酸化炭素源側から順に、
第1ラインと、
前記第1ラインに接続された複数の副ラインを有する第1分岐ラインと、を有し、
前記第1分岐ラインの個々の前記副ラインに対して1つの前記エアラップガンが接続され、
前記二酸化炭素ポンプは、前記第1ラインに設けられて液体二酸化炭素を移送し、
前記二酸化炭素ポンプは、容積式ポンプである、塗装装置。 - 前記第1ラインに対して前記塗料供給部から塗料が供給される、請求項9又は10に記載の塗装装置。
- 前記塗料供給部を複数備え、
前記第1分岐ラインの個々の前記副ラインに対して1つの前記塗料供給部から塗料が供給される、請求項9又は10に記載の塗装装置。 - 前記二酸化炭素ラインに設けられた冷却器を更に備える、請求項1〜12のいずれか一項に記載の塗装装置。
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