JP6452230B2

JP6452230B2 - 塗装ブース装置

Info

Publication number: JP6452230B2
Application number: JP2014198847A
Authority: JP
Inventors: 啓彰神澤; 中山　泰; 泰中山; 孝文畑中
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2019-01-16
Anticipated expiration: 2034-09-29
Also published as: JP2016067998A

Description

本発明は、例えば自動車部品等の被塗物を塗装するための塗装ブース装置に関する。

従来の塗装ブース装置は、例えば下記の特許文献１に開示されるように、被塗物の塗装を行うための塗装室（吹付室）と、塗装室の上部に設けられる給気室と、塗装室の下部に設けられる排気室とを有する。この塗装ブース装置は、外部の空気を給気室から塗装室へと供給し、所定の流速の空気の流れ（ダウンフロー）を生じさせながら塗装室での塗装作業を行い、この作業に使用された空気を排気室にて回収して外部に排出するように構成されている。この塗装作業に使用される空気は、通常、空調機によって塗装に適した温度及び湿度に調節され、塗装室の天井に設けられる天井フィルタによって清浄化された上で、塗装室に供給される。

特開平５−１８４９８７号公報

上記のような従来の塗装ブース装置において、給気室は、塗装室の全長及び全幅にわたって設けられている。したがって、この塗装ブース装置では、給気室を通じて塗装室の全領域に同時に空気を供給する必要があった。しかも、塗装室に供給された空気は、排気室を通じて全て外部に排出されてしまっていた。このため、多量の空気を常に新しく空調機に取り込んで空調しなければならず、空調機の大型化による空調コストの高騰化を招いていた。

以上の事情に鑑み、本発明により解決すべき課題は、空調機を小型化することにより、空調コストを低減することにある。

前記課題の解決は、本発明に係る塗装ブース装置によって達成される。すなわち、本発明は、被塗物に塗装を施すための塗装室と、前記塗装室に空調された空気を供給するための空調機と、前記空気を塗装室に供給する給気室と、前記塗装室に供給された前記空気を前記塗装室外に排出する排気室とを備える塗装ブース装置において、前記塗装室は、前記被塗物に対して第１の塗装を行う第１塗装ゾーンと、前記第１の塗装の後に前記被塗物に対して第２の塗装を行う第２塗装ゾーンとを含み、前記給気室は、第１給気室と第２給気室とを隣り合うように分割する仕切り壁を備え、前記排気室は、第１排気室と第２排気室とを隣り合うように分割する仕切り壁を備え、前記第１給気室は、前記空調機からの前記空気が流入するとともに前記空気を前記第１塗装ゾーンに供給するように構成されており、前記第１排気室は、前記第１給気室から前記第１塗装ゾーンに供給された前記空気を前記第１塗装ゾーン外に排出するように構成されており、前記第２給気室は、前記第１排気室から排出された前記空気が流入するとともに前記空気を前記第２塗装ゾーンに供給するように構成されており、前記第２排気室は、前記第２給気室から前記第２塗装ゾーンに供給された前記空気を前記第２塗装ゾーン外に排出するように構成されており、前記第１塗装ゾーンと前記第２塗装ゾーンとは、前記第１の塗装が行われた前記被塗物が前記第１塗装ゾーンから前記第２塗装ゾーンへと搬送されるように、仕切り壁によって区切られることなく相互に連通する点をもって特徴付けられる。

本発明では、給気室を第１給気室と第２給気室とに分割して各給気室を小型化するとともに、空調機の空気を第２給気室に流入させることなく、第１給気室のみに流入させることで、小型化された第１給気室に応じて、空気の流量を低減でき、これによって空調機も小型化できる。さらに、本発明では、第１給気室から塗装室に供給された空気を第１排気室から排出した後に、第２給気室へと送り、この第２給気室から塗装室に供給して再利用することとした。以上により、空調された空気を効率的に使用できるため、空調コストを低減することが可能になる。

また、本発明に係る塗装ブース装置において、第２排気室から排出された空気の少なくとも一部を空調機に供給する空気循環流路を備えることが望ましい。

このように、第２排気室から排出された空気は、先に空調機によって温度及び湿度が調節されたものであるため、空気循環流路を通じて、この空気を空調機に送って再利用することで、空調機の負担を軽減でき、空調コストをより一層低減できる。

以上のように、本発明によれば、空調機を小型化することにより、空調コストを低減することができる。

本発明の一実施形態に係る塗装ブース装置の概念図である。同実施形態における塗装ブース装置の斜視図である。本発明の他の実施形態に係る塗装ブース装置の概念図である。

以下、本発明に係る塗装ブース装置を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１及び図２は、塗装ブース装置１の一実施形態を示す。塗装ブース装置１は、自動車部品等の被塗物Ｐに塗装を施すための塗装室２と、塗装室２に空調された空気を供給するための空調機３と、空調機３からの空気を塗装室２に供給する第１給気室４Ａと、第１給気室４Ａから塗装室２に供給された空気を塗装室２外に排出する第１排気室５Ａと、第１排気室５Ａから排出された空気を塗装室２に供給する第２給気室４Ｂと、第２給気室４Ｂから塗装室２に供給された空気を塗装室２外に排出する第２排気室５Ｂとを主に備える。

塗装室２は、被塗物Ｐを塗装するための塗装装置（図示しない）を備える。塗装装置は作業者や塗装ロボットによる操作により、霧状の塗料（塗料ミスト）を被塗物Ｐに向かって噴射する。なお、図１では、被塗物Ｐとして自動車の車体を例示するが、これに限らず、バンパーその他の各種自動車部品の塗装を施すことができる。

塗装室２内では、複数の塗装工程を実施することが可能である。例えば、第１給気室４Ａの直下の領域を第１塗装ゾーン２Ａとし、第２給気室４Ｂの直下の領域を第２塗装ゾーン２Ｂとするとともに、第１塗装ゾーン２Ａにおいて被塗物Ｐの下塗工程を実施し、第２塗装ゾーン２Ｂにおいて被塗物Ｐの上塗工程を実施してもよい。なお、塗装室２内には、被塗物Ｐを搬送するベルトコンベア等の搬送装置が設けられていないが、被塗物Ｐの大きさや種類、塗装室２の長さ等の種々の条件に応じて、搬送装置によって被塗物Ｐを搬送しながら塗装作業を行ってもよい。

空調機３は、図２に示すように、塗装室２の外側の所定位置に設置されている。この空調機３は、外気導入部６を通じて塗装室２に送る空気を得る。外気導入部６は、外気導入用ダクト７を介して空調機３に接続されている。空調機３は、外気導入部６から導入された空気（外気）を、塗装室２での塗装に適した温度及び湿度に調節する。空調機３は送風ファンを内蔵しており、空調された空気をこの送風ファンによって第１給気室４Ａに送ることができる。

第１給気室４Ａは、塗装室２の上部に配設されている。第１給気室４Ａは、給気用ダクト８を介して空調機３に接続されている。具体的には、空調機３は、吸気用ダクト８を介して第１給気室４Ａのみに直接的に接続されており、第２給気室４Ｂとは直接接続されていない。したがって、空調機３から送られる空気は、第２給気室４Ｂには流入せず、第１給気室４Ａにのみ流入することになる。この給気用ダクト８は、第１給気室４Ａよりも下方位置にある空調機３からの空気を上方に案内するとともに、上部の給気口（以下「第１給気口」という）９Ａを介して第１給気室４Ａに流入させる。

第１給気室４Ａと塗装室２とは、天井フィルタ１０（図１においてクロスハッチングで示す）によって区切られている。天井フィルタ１０は、空調機３から第１給気室４Ａへと送られた空気に含まれる塵埃等の異物を除去するためのものである。この天井フィルタ１０において、第１給気室４Ａに対応する部分は、第１給気室４Ａに流入した空気を清浄化して塗装室２の第１塗装ゾーン２Ａに向けて吹き出す吹出口（以下「第１吹出口」という）１０Ａとして機能する。

第１排気室５Ａは、第１給気室４Ａに対応するように第１塗装ゾーン２Ａの下側（アンダーセクション）に設けられている。この第１排気室５Ａと塗装室２とは、床部１１（図１においてクロスハッチングで示す）によって区切られている。床部１１には、空気が通過可能な構造、例えばグレーチング又はスノコ等が採用され得る。第１給気室４Ａから塗装室２の第１塗装ゾーン２Ａへと供給された空気は、塗装の際の塗料ミストを含んだ状態で、床部１１を通過して第１排気室５Ａに回収される。第１排気室５Ａは、この空気を室外に排出する排出口（以下「第１排出口」という）１２Ａを有する。

第２給気室４Ｂは、塗装室２の上部に設けられるとともに、第１給気室４Ａと隣り合うように配設されている。この第２給気室４Ｂと第１給気室４Ａとは、仕切り壁１３によって区切られており、第２給気室４Ｂの大きさ（容積）は、第１給気室４Ａの大きさとほぼ同じになっている。

また、この第２給気室４Ｂと塗装室２とは、上述の天井フィルタ１０によって区切られている。第２給気室４Ｂに対応する天井フィルタ１０の部分は、第２給気室４Ｂに流入した空気を清浄化して塗装室２の第２塗装ゾーン２Ｂに向けて吹き出す吹出口（以下「第２吹出口」という）１０Ｂとして機能する。

第２給気室４Ｂは、中間ダクト１４を介して第１排気室５Ａに接続されている。この中間ダクト１４は、第１排気室５Ａの第１排気口１２Ａに接続されている。中間ダクト１４は、下方位置にある第１排気口１２Ａから排出された空気を上方に案内するとともに、上部の給気口（以下「第２給気口」という）９Ｂを介して第２給気室４Ｂに流入させる。

中間ダクト１４の中途部には、中間フィルタ１５と中間送風機１６とが設けられている。中間フィルタ１５は、第１排気室５Ａから排出された空気に含まれる塗料ミスト等の異物を除去するためのものである。中間送風機１６は、中間ダクト１４の中途部において、中間フィルタ１５の下流側に設けられている。この中間送風機１６は、第１排気室５Ａに流入した空気を第１排出口１２Ａから排出させ、中間フィルタ１５を通過させ、さらに、第２給気口９Ｂを介して第２給気室４Ｂに流入させる。

第２排気室５Ｂは、第２給気室４Ｂに対応するように、塗装室２における第２塗装ゾーン２Ｂの下側に設けられている。この第２排気室５Ｂと第１排気室５Ａとは、仕切り壁１７によって区切られることにより、隣り合うように設けられている。本実施形態において、第２排気室５Ｂの大きさ（容積）は、第１排気室５Ａの大きさとほぼ同じになっている。

第２排気室５Ｂと塗装室２とは、第１排気室５Ａの場合と同様に、床部１１によって区切られており、第２排気室５Ｂは、床部１１を通過した空気を回収する。第２排気室５Ｂは、この空気を室外に排出する排出口（以下「第２排出口」という）１２Ｂを有する。この第２排出口１２Ｂには、排気用ダクト１８が接続されている。

図２に示すように、排気用ダクト１８は、下方位置にある第２排出口１２Ｂから排出される空気を上方に案内するとともに、この空気の一部を、上端部に設けられた排気口１９から空調系外へと排出する。また、排気用ダクト１８の中途部には、第２排出口１２Ｂから排気用ダクト１８に排出された空気の一部を空調機３に送るための循環用ダクト２０が接続されている。図２に示すように、この循環用ダクト２０の一端部は排気用ダクト１８に接続され、他端部は外気導入部６に接続されている。この循環用ダクト２０によって、第２排気室５Ｂから排出された空気の一部を空調機３に供給する空気循環流路が構成される。

排気用ダクト１８の中途部には、第２排気室５Ｂから排出された空気の一部を空調系外に排出するための排気用送風機２１が設けられている。排気用送風機２１は、循環用ダクト２０よりも上流側に設けられており、第２排出口１２Ｂから排出された空気を下流側の循環用ダクト２０及び排気口１９へと圧送する。

以下、上記の塗装ブース装置１における空気の流れについて説明する。まず、空調機３の始動により、外気導入部６から新鮮空気が導入されて空調機３に送られる。この空気は、空調機３によって所定の温度及び湿度に調節され、空調機３内の送風ファンに圧送されることにより、給気用ダクト８の第１給気口９Ａを通じて第１給気室４Ａに流入する。

第１給気室４Ａに流入した空気は、第１吹出口１０Ａ（天井フィルタ１０）を通ることで清浄化され、塗装室２の第１塗装ゾーン２Ａに吹き出される。このとき、空調機３の送風ファンと中間ダクト１４の中間送風機１６とによる風量調節により、第１給気室４Ａの直下の第１塗装ゾーン２Ａ全体に、均一かつ流速の一定な空気の流れ（ダウンフロー）が生じる。このように空気が上方から下方に流れる中で、第１塗装ゾーン２Ａにおける被塗物Ｐの塗装作業が行なわれる。

第１塗装ゾーン２Ａを下方に流れる空気は、塗装作業による塗料ミストを含んだ状態で床部１１を通過し、第１排気室５Ａに流入する。第１排気室５Ａ内の空気は、主として中間送風機１６に吸引されることで、第１排気室５Ａの第１排出口１２Ａから排出されて中間ダクト１４に移る。中間ダクト１４に移った空気は、中間フィルタ１５によって塗料ミスト等の異物が除去された後に、第２給気口９Ｂを通じて第２給気室４Ｂに流入する。

第２給気室４Ｂに流入した空気は、第２吹出口１０Ｂ（天井フィルタ１０）を通過して塗装室２の第２塗装ゾーン２Ｂに供給される。このとき、中間送風機１６と排気用送風機２１とによる風量調節により、第２給気室４Ｂの直下の第２塗装ゾーン２Ｂにおいて、均一かつ流速が一定な空気の流れ（ダウンフロー）が生じる。このように空気が上方から下方に流れる中で、第２塗装ゾーン２Ｂにおける塗装作業が行なわれる。

第２塗装ゾーン２Ｂを下方に流れる空気は、塗装作業による塗料ミストを含んだ状態で床部１１を通過し、第２排気室５Ｂに流入する。第２排気室５Ｂ内の空気は、主として排気用送風機２１に吸引されることで、第２排出口１２Ｂから排出されて排気用ダクト１８に移る。さらに、この空気は、主に排気用送風機２１によって排気ダクト用ダクト１８の下流側へと圧送される。

この空気の一部は、循環用ダクト２０を通じて再び空調機３へと送られ、残りの一部は排気口１９から空調系外に排出される。排気口１９から排出される空気の量と空調機３に送られる空気の量との割合は、特に限定されるものではないが、例えば、第２排気室５Ｂから排出された空気の３０％を空調系外に排出し、残りの７０％を空調機３に送ることが望ましい。この場合には、排気口１９から排出された３０％分の空気に代わる量の新鮮空気を新たに外気導入部６から導入することになる。

以上のように、この空調系内で空気を循環させるとともに、空調機３、中間送風機１６および排気用送風機２１を運転し続けることにより、第１塗装ゾーン２Ａと第２塗装ゾーン２Ｂの両方に連続的に空気を供給することができる。これにより、第１塗装ゾーン２Ａと第２塗装ゾーン２Ｂにおいて同時に塗装作業を行うことができる。

以上説明した本実施形態に係る塗装ブース装置１によれば、給気室を第１給気室４Ａと第２給気室４Ｂとに分割することで、各給気室４Ａ，４Ｂを小型化することができる。さらに、空調機３は、第２給気室４Ｂに接続されておらず、第１給気室４Ａのみに接続されている。したがって、空調機３から送られる空気は、第２給気室４Ｂに送られることなく、第１給気室４Ａのみに直接的に流入することになる。このように、空調機３で空調された空気を第１給気室４Ａのみに流入させることにより、小型化された第１給気室４Ａに流入させる空気の量を従来よりも低減させることが可能になる。したがって、この空気の流量低減に応じて空調機３を小型化することができる。これに加え、第１給気室４Ａから塗装室２に供給された空気を第１排気室５Ａから排出した後に、第２給気室４Ｂへと送り、この第２給気室４Ｂから塗装室２に供給して再利用することで、空調された空気を効率的に使用できるようになり、これによって空調コストを従来よりも低減できるようになる。

さらに、給気室を第１給気室４Ａと第２給気室４Ｂとに分割して小型化することにより、各給気室４Ａ，４Ｂに対応する各塗装ゾーン２Ａ，２Ｂにおいて、従来よりも空気が万遍なく一定の流速で流れるように制御することが可能になる。これによって、被塗物Ｐに対する塗装の質を高めることができる。このような空気流の制御は、空調機３、中間送風機１６及び排気用送風機２１による空気の流量調節によって実現される。

図３は、塗装ブース装置１の他の実施形態を示す。上記の一実施形態では、給気室が第１給気室４Ａと第２給気室４Ｂとの２つに分割され、排気室が第１排気室５Ａと第２排気室５Ｂとの２つに分割された例を示したが、本実施形態では、給気室が第１給気室４Ａ、第２給気室４Ｂおよび第３給気室４Ｃの３つに分割されるとともに、排気室が第１排気室５Ａ、第２排気室５Ｂおよび第３排気室５Ｃの３つに分割されている。なお、各給気室４Ａ〜４Ｃは、同じ大きさ（容積）とされ、各排気室５Ａ〜５Ｃも同じ大きさ（容積）とされている。

より具体的には、第１給気室４Ａ、第２給気室４Ｂおよび第３給気室４Ｃは、２つの仕切り壁１３Ａ，１３Ｂによって区切られている。さらに、第１排気室５Ａ、第２排気室５Ｂおよび第３排気室５Ｃは、２つの仕切り壁１７Ａ，１７Ｂによって区切られている。また、塗装室２は、第１給気室４Ａ、第２給気室４Ｂおよび第３給気室４Ｃに対応するように、第１塗装ゾーン２Ａ、第２塗装ゾーン２Ｂおよび第３塗装ゾーン２Ｃに分けられる。同様に、天井フィルタ１０は、第１吹出口１０Ａ，第２吹出口１０Ｂおよび第３吹出口１０Ｃに分けられる。また、第１排気室５Ａと第２給気室４Ｂとの間に中間フィルタ１５Ａ及び中間送風機１６Ａが設けられ、第２排気室５Ｂと第３給気室４Ｃとの間に中間フィルタ１５Ｂおよび中間送風機１６Ｂが設けられている。

以下、本実施形態の塗装ブース装置１における空気の流れについて説明する。まず、空調機３によって温度および湿度が調節された空気は、上記の実施形態と同様に、第１給気室４Ａ、第１吹出口１０Ａ、および第１塗装ゾーン２Ａを経て第１排気室５Ａに至り、その後、中間フィルタ１５Ａ、中間送風機１６Ａを通じて第２供給室４Ｂへと流入する。さらに、この空気は、第２吹出口１０Ｂ、および第２塗装ゾーン２Ｂを経て第２排気室５Ｂに至り、その後、中間フィルタ１５Ｂ、中間送風機１６Ｂを通じて第３給気室４Ｃへと流入する。その後、この空気は、第３吹出口１０Ｃ、第３塗装ゾーン２Ｃを経て第３排気室５Ｃに至り、排気用送風機２１によって第３排気室５Ｃから排出された後、その一部が空調系外に排出され、残りの一部が空調機３へと送られる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明に係る塗装ブース装置１は上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲において任意の形態を採り得ることはもちろんである。

上記実施形態では、複数（２つ又は３つ）に分割された給気室４Ａ〜４Ｃ、および複数（２つ又は３つ）に分割された排気室５Ａ〜５Ｃは、同じ大きさ（容積）とされていたが、それぞれの大きさを異ならせてもよい。また、給気室および排気室を４つ以上の複数に分割してもよい。

上記の実施形態では、空調機３からの空気を１つの第１給気室４Ａに流入させた例を示したが、これに限定されず、２つ以上（少なくとも１つ）の第１給気室４Ａに空気を流入させてもよい。例えば、給気室を３つ以上の複数に分割した場合には、そのうちの２つを第１給気室４Ａとし、これらに空調機３からの空気を流入させてもよい。第１給気室４Ａに対応する第１排気室５Ａは、２つの第１給気室４Ａに対応して２つであってもよく、１つであってもよい。このような場合であっても、第１排気室５Ａから排出された空気のみが次の第２給気室４Ｂに流入することになり、空調機３からの空気が直接的に第２給気室４Ｂに流入することはない。

排気用ダクト１８やフィルタ循環用ダクト２０の中途部には、第２排気室５Ｂから排出された空気に含まれる塗料ミスト等の異物を除去するフィルタを設けてもよい。また、循環用ダクト２０には、空気を空調機３に送るための送風機を設けてもよい。

上記の実施形態では、各給気室４Ａ〜４Ｃが隣り合うように配設されていたが、これらは離間されて位置に設けられていてもよい。各排気室５Ａ〜５Ｃについても同様である。

上記の実施形態では、排気用ダクト１８及び循環用ダクト２０を通じて、第２排気室５Ｂから排出された空気のうち、３０％の空気を空調系外に排出し、７０％の空気を空調機３に戻して再利用したが、これに限定されず、空気の割合を適宜設定することができる。塗装ブース装置１では、塗装の際に塗料に含まれていた揮発性有機化合物（ＶＯＣ）が空気中に含まれることになり、爆発防止のためにそのＶＯＣ濃度を監視・管理する必要がある。例えば、塗装ブース装置１に、ＶＯＣ濃度センサやＶＯＣ除去装置（フィルタ）等を設けることにより、ＶＯＣ濃度を監視・管理するとともに、ＶＯＣ濃度に応じて排気口１９から排出する空気と空調系内を循環させる空気との割合を適宜設定することが可能になる。また、排気口１９から空気を排出することなく、第２排気室５Ｂから排出された全ての空気を空調機３に戻すようにしてもよい。

１塗装ブース装置
２塗装室
３空調機
４Ａ第１給気室
４Ｂ第２給気室
５Ａ第１排気室
５Ｂ第２排気室
１６中間送風機
２０循環用ダクト
Ｐ被塗物

Claims

被塗物に塗装を施すための塗装室と、前記塗装室に空調された空気を供給するための空調機と、前記空気を塗装室に供給する給気室と、前記塗装室に供給された前記空気を前記塗装室外に排出する排気室とを備える塗装ブース装置において、
前記塗装室は、前記被塗物に対して第１の塗装を行う第１塗装ゾーンと、前記第１の塗装の後に前記被塗物に対して第２の塗装を行う第２塗装ゾーンとを含み、
前記給気室は、第１給気室と第２給気室とを隣り合うように分割する仕切り壁を備え、
前記排気室は、第１排気室と第２排気室とを隣り合うように分割する仕切り壁を備え、
前記第１給気室は、前記空調機からの前記空気が流入するとともに前記空気を前記第１塗装ゾーンに供給するように構成されており、
前記第１排気室は、前記第１給気室から前記第１塗装ゾーンに供給された前記空気を前記第１塗装ゾーン外に排出するように構成されており、
前記第２給気室は、前記第１排気室から排出された前記空気が流入するとともに前記空気を前記第２塗装ゾーンに供給するように構成されており、
前記第２排気室は、前記第２給気室から前記第２塗装ゾーンに供給された前記空気を前記第２塗装ゾーン外に排出するように構成されており、
前記第１塗装ゾーンと前記第２塗装ゾーンとは、前記第１の塗装が行われた前記被塗物が前記第１塗装ゾーンから前記第２塗装ゾーンへと搬送されるように、仕切り壁によって区切られることなく相互に連通することを特徴とする塗装ブース装置。
前記第２排気室から排出された空気の少なくとも一部を前記空調機に供給する空気循環流路を備える請求項１に記載の塗装ブース装置。