JP6772957B2 - 塗料回収装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗料を回収する技術に関する。

下記の特許文献１には、製品に塗装を施すための塗装ブース装置が開示されている。この塗装ブース装置は、塗装後に残留する噴霧状の塗料ミストから塗料を回収するためのサイクロン容器を備えている。このサイクロン容器は、塗料ミストを容器内で旋回させて塗料と空気とに遠心分離する機能を有する。このサイクロン容器によれば、遠心分離後の塗料が回収タンクに回収され、遠心分離後の空気が排気ダクトから排気される。

特開２０１５−２０５２２８号公報

ところで、上記の塗装ブース装置では、遠心分離後の塗料の一部がサイクロン容器の内壁に付着して堆積する。このとき、サイクロン容器における塗料の堆積量が増えると、圧力損失が増加して排気風量が低下する。そして、排気風量が低下すると、塗装ブース内の圧力バランスが崩れるため、製品不良の発生要因になり得る。
そこで、定期的にサイクロン容器の内部の清掃作業を行うことによってこのような不具合に対処できるが、その場合には、装置の維持管理コストが高くなるという問題が生じる。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、塗料回収装置のサイクロン容器内における塗料の堆積を解消するのに有効な技術を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
吸気口と、上記吸気口から吸気した塗料ミストを処理するための処理空間と、上記処理空間に連通する排気口と、を有するサイクロン容器と、
上記サイクロン容器の上記処理空間に上記吸気口から上記排気口に向かう気流を発生させる送風装置と、
上記サイクロン容器の上記処理空間に投入される清掃用部材と、
を備え、
上記清掃用部材は、上記処理空間に投入された状態で上記送風装置によって発生した上記気流にしたがって上記サイクロン容器の内壁に沿って旋回するように構成されている、塗料回収装置、
にある。

上記塗料回収装置では、上記気流によって上記吸気口から吸気された塗料ミストが上記処理空間において旋回することで空気と塗料とに遠心分離され、遠心分離後の空気が上記排気口から排気され、遠心分離後の塗料と上記清掃用部材が上記サイクロン容器から回収されるように構成されており、
上記サイクロン容器は、大径筒部と、上記大径筒部を下回る内径を有する小径筒部と、上記大径筒部と上記小径筒部との間に設けられた円錐筒部と、を有し、上記円錐筒部のうち上記小径筒部側が上記大径筒部側よりも低所となるように中心軸線が水平方向に対して傾斜しており、上記大径筒部に上記吸気口が設けられ、上記小径筒部に遠心分離後の塗料を回収するための塗料回収口が設けられている。

上記の塗料回収装置によれば、送風装置が作動した状態でサイクロン容器の処理空間に吸気口から排気口に向かう気流が発生する。このとき、サイクロン容器の処理空間に投入された状態の清掃用部材は、この気流にしたがってサイクロン容器の内壁に沿って旋回する。このため、サイクロン容器の内壁に堆積している塗料に対して清掃用部材が旋回しながら接触或いは衝突し、該塗料が内壁から剥がれ易くなる。これにより、サイクロン容器の内壁に堆積した塗料を清掃用部材によって除去することができる。

なお、サイクロン容器の処理空間において、気流は、塗料ミスト（塗料を含む空気）によって形成されてもよいし、或いは塗料を含まない空気によって形成されてもよい。
サイクロン容器によって塗料ミストを塗料と空気とに遠心分離する処理を行う通常処理時に、塗料ミストによって気流が形成される。この場合には、吸気した塗料ミストを塗料と空気とに遠心分離しながら、この塗料ミストとともに清掃用部材を旋回させて、内壁に堆積した或いは堆積しようとする塗料をこの清掃用部材によって除去できる。
一方で、上述の遠心分離処理の終了後にサイクロン容器を清掃する清掃処理時に、塗料を含まない空気によって気流が形成される。この場合には、塗料を含まない空気によって清掃用部材を旋回させて、内壁に堆積している塗料をこの清掃用部材によって除去できる。

以上のごとく、上記の態様によれば、塗料回収装置のサイクロン容器内における塗料の堆積を解消することが可能になる。

実施形態１にかかる塗装ブース装置の全体図。 図１中のサイクロン容器周辺の斜視図。 図２のサイクロン容器において塗料ミストが塗料と空気とに遠心分離される様子を模式的に示す図。 図３のIV-IV線断面矢視図。 清掃用部材の外径寸法が変化する様子を模式的に示す図。 実施形態２にかかる塗装ブース装置の全体図。 図６中のサイクロン容器周辺の斜視図。 図７のサイクロン容器において塗料ミストが塗料と空気とに遠心分離されて回収される様子を模式的に示す図。 図８のIX-IX線断面矢視図。 図８のX-X線断面矢視図。 実施形態２において清掃用部材に作用する力について説明するための図。 実施形態２において清掃用部材に作用する力について説明するための図。

上述の各態様の好ましい実施形態について以下に説明する。

上記の塗料回収装置は、上記気流によって上記吸気口から吸気された塗料ミストが上記処理空間において旋回することで空気と塗料とに遠心分離され、遠心分離後の空気が上記排気口から排気され、遠心分離後の塗料と上記清掃用部材が上記サイクロン容器から回収されるように構成されているのが好ましい。

この塗料回収装置によれば、塗料ミストを空気と塗料とに遠心分離する通常処理と同時に、サイクロン容器の清掃処理を行うことができるため合理的である。

上記の塗料回収装置において、上記サイクロン容器は、大径筒部と、上記大径筒部を下回る内径を有する小径筒部と、上記大径筒部と上記小径筒部との間に設けられた円錐筒部と、を有し、上記円錐筒部のうち上記小径筒部側が上記大径筒部側よりも低所となるように中心軸線が水平方向に対して傾斜しており、上記大径筒部に上記吸気口が設けられ、上記小径筒部に遠心分離後の塗料を回収するための塗料回収口が設けられているのが好ましい。

この塗料回収装置によれば、塗料ミストから遠心分離された塗料を、重力にしたがって円錐筒部の内壁を大径筒部側から小径筒部側へと移動させて、塗料回収口を通じてサイクロン容器から連続的に回収することができる。

上記の塗料回収装置において、上記サイクロン容器は、上記吸気口が上記清掃用部材の投入のための投入口として兼用され、且つ上記塗料回収口が上記清掃用部材の回収のための清掃用部材回収口として兼用されるように構成されているのが好ましい。

この塗料回収装置によれば、投入口を吸気口とは別に設け、清掃用部材回収口を塗料回収口とは別に設ける場合に比べて、開口部分の数を減らすことができ、サイクロン容器の構造を簡素化することができる。

上記の塗料回収装置において、上記サイクロン容器は、上記円錐筒部のうち上記小径筒部側に上記清掃用部材の投入のための投入口を備え、上記円錐筒部のうち上記投入口よりも高所に上記清掃用部材の回収のための清掃用部材回収口を備えるのが好ましい。

この塗料回収装置によれば、旋回状態の清掃用部材が円錐筒部の内壁に押し付けられるときに、この清掃用部材を円錐筒部の内壁に沿って大径筒部側へと付勢する付勢力が生じる。この付勢力を利用して清掃用部材を円錐筒部の内壁に沿って小径筒部側から大径筒部側まで摺動させることができる。このため、円錐筒部の内壁を小径筒部側から大径筒部側までの広範囲を清掃用部材によって清掃することができる。

上記の塗料回収装置において、上記投入口は、上記清掃用部材の投入方向が上記塗料ミストの旋回方向に沿うような位置に設けられ、上記清掃用部材回収口は、上記清掃用部材の回収方向が上記旋回方向に沿うような位置に設けられているのが好ましい。

この塗料回収装置によれば、塗料ミストの旋回流を利用して、使用前の清掃用部材を処理空間に投入口を通じて円滑に投入することができ、また使用後の清掃用部材を処理空間から清掃用部材回収口を通じて円滑に回収することができる。

上記の塗料回収装置は、上記清掃用部材を保管するための保管容器と、上記サイクロン容器の上記投入口と上記保管容器とを接続する供給配管と、上記サイクロン容器の上記清掃用部材回収口と上記保管容器とを接続する排出配管と、上記清掃用部材の移送のために上記供給配管及び上記排出配管のそれぞれに内蔵された移送機構と、を備えるのが好ましい。

この塗料回収装置によれば、供給配管に内蔵された移送機構を利用することによって、保管容器に保管されている使用前の複数の清掃用部材をサイクロン容器の投入口まで連続的に供給することができる。また、排出配管に内蔵された移送機構を利用することによって、使用後の複数の清掃用部材を清掃用部材回収口から保管容器に連続的に排出することができる。

上記の塗料回収装置において、上記清掃用部材は、塗料を捕捉可能な塗料捕捉構造を有するのが好ましい。

このような塗料捕捉構造は、清掃用部材の形状、素材などの選択により表面の面粗度や細孔の大きさを適宜に設定することによって実現される。これにより、清掃用部材を回収することによって、この清掃用部材が捕捉した塗料も同時に回収することができる。

上記の塗料回収装置において、上記清掃用部材は、弾性変形可能な素材からなるのが好ましい。

この塗料回収装置によれば、清掃用部材がサイクロン容器の内壁に堆積している塗料に接触したときに弾性変形して塗料との接触面積が増える。これにより、清掃用部材が塗料を掻き取り易くなる。

上記の塗料回収装置において、上記サイクロン容器は、塗料に対する非粘着特性を有するコーティング層が内壁に施されているのが好ましい。

この塗料回収装置によれば、サイクロン容器の内壁に堆積している塗料に対して清掃用部材が接触したときに、該塗料が内壁から剥離し易い。

上記の塗料回収方法において、上記気流によって上記吸気口から吸気した塗料ミストを上記処理空間において旋回させることで空気と塗料とに遠心分離し、遠心分離後の空気を上記排気口から排気し、遠心分離後の塗料と上記清掃用部材を上記サイクロン容器から回収するのが好ましい。

この塗料回収方法によれば、塗料ミストを空気と塗料とに遠心分離する通常処理と同時に、サイクロン容器の清掃処理を行うことができるため合理的である。

以下、塗装ブース装置に設けられる塗料回収装置の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

この実施形態を説明するための図面において、特にことわらない限り、塗装ブース装置の幅方向を矢印Ｘで示し、奥行方向を矢印Ｙで示し、上下方向（高さ方向）を矢印Ｚで示すものとする。

（実施形態１）
図１に示されるように、実施形態１にかかる塗装ブース装置１は、自動車ボディであるワークＷの噴霧塗装を行うための装置である。この塗装ブース装置１は、塗装室２と、給気室３と、排気室４と、を備えている。

塗装室２は、塗装対象であるワークＷを導入可能な空間を有する。この塗装室２には、空間に導入されたワークＷに向けて両側から塗料Ｐを噴霧するための塗装ノズル７，７が設けられている。各塗装ノズル７から噴霧された塗料Ｐは、当該塗装ノズル７から噴出する圧縮エアーにしたがってワークＷに塗布される。

給気室３は、塗装室２の上方に配置されている。この給気室３には、温度及び湿度の調整が行われた空気Ａを作り出すための空調装置（図示省略）と、この空気Ａを吸入して吐出する給気ファン５と、が設けられている。給気ファン５から吐出された空気Ａは、塗装室２に向けて下向きに流れる下降流を形成する。

排気室４は、塗装室２の下方に配置されている。この排気室４には、塗装室２において塗装後に残留する噴霧状の塗料ミストＭから塗料Ｎを回収するための塗料回収装置１０が設けられている。

塗料回収装置１０は、２つのサイクロン容器１１，１１と、送風装置としての２つの排気ファン２０，２０と、回収タンク２１と、を備えている。１つのサイクロン容器１１に対して１つの排気ファン２０が設けられ、２つのサイクロン容器１１，１１に対して１つの回収タンク２１が兼用されている。

なお、２つのサイクロン容器１１，１１は同一の構造を有しており、以下の説明では、便宜上、一方のサイクロン容器１１に関連する構造についてのみ記載する。

サイクロン容器１１は、自らの回転を伴わない固定式の容器であり、主に金属材料かならなり、塗料ミストＭを液状又は固形状の塗料（「塗料残渣」或いは「塗料粕」ともいう。）Ｎと空気Ａとに遠心分離する機能を有する。このサイクロン容器１１は、吸気部１５、排気部１６及び回収部１７を備えている。

吸気部１５には、塗料ミストＭを空気Ａとともに吸入するための吸気口１１ａが設けられている。この吸気口１１ａは、塗装室２に連通している。
排気部１６には、塗料ミストＭから遠心分離された空気Ａを排気するための排気口１１ｂが設けられている。この排気口１１ｂは、排気ファン２０を介して排気ダクト６に連通している。
回収部１７には、塗料ミストＭから遠心分離された塗料Ｎを回収するための塗料回収口１１ｃが設けられている。この塗料回収口１１ｃは、回収タンク２１に連通している。

排気ファン２０は、その吸入側がサイクロン容器１１の排気部１６に接続されている。このため、排気ファン２０が作動することによって、この排気ファン２０に対応したサイクロン容器１１の後述の処理空間１１ｄに吸気口１１ａから排気口１１ｂに向かう気流が発生するようになっている。

また、この排気ファン２０は、その吐出側が対応した排気ダクト６に接続されている。このため、排気ファン２０が作動することによって、塗料ミストＭから遠心分離された空気Ａが排気口１１ｂを通じて排気ダクト６に吐出される。このとき、空気Ａは、塗装ブース装置１の圧力バランスにしたがって、給気室３から塗装室２を通り、排気室４のサイクロン容器１１を経由して再び給気室３へと戻るような循環流を形成する。或いは、この空気Ａは、循環せずに屋外へ排気される。

一方で、塗料ミストＭから遠心分離された塗料Ｎは、塗料回収口１１ｃを通じて回収タンク２１に流入して回収されるようになっている。このとき、塗料Ｎは回収タンク２１の貯留空間２２に貯留される。

図２及び図３に示されるように、サイクロン容器１１は、内部に処理空間１１ｄを有する円形断面の中空容器である。処理空間１１ｄは、吸気口１１ａから吸気した塗料ミストＭを処理するための空間であり、塗料回収口１１ｃに連通している。

このサイクロン容器１１は、最大内径を有する円筒部分である大径筒部１２と、大径筒部１２の筒径を下回る最小内径を有する円筒部分である小径筒部１３と、大径筒部１２と小径筒部１３との間に設けられた円錐筒部１４と、を有する。このサイクロン容器１１は、円錐筒部１４のうち小径筒部１３側の底面が大径筒部１２側の底面よりも低所となるように、横断面の中心を通る中心軸線Ｌが水平方向に対して傾斜している。図２及び図３では、サイクロン容器１１の傾斜角度をθで示している。

吸気部１５及び排気部１６はいずれも、大径筒部１２に設けられている。吸気部１５は、吸気口１１ａから吸気した塗料ミストＭが大径筒部１２の内壁に沿って周方向に流れる向きで大径筒部１２に配置されている。この吸気部１５の吸気口１１ａは、清掃用部材Ｃの投入のための投入口として兼用されている。従って、吸気口１１ａを投入口１１ａということもできる。排気部１６は、大径筒部１２の内部と外部とにわたって中心軸線Ｌ上に延在している。

回収部１７は、小径筒部１３によって構成されている。この回収部１７の塗料回収口１１ｃは、清掃用部材Ｃの回収のための清掃用部材回収口として兼用されている。従って、塗料回収口１１ｃを清掃用部材回収口１１ｃということもできる。

円錐筒部１４は、大径筒部１２から小径筒部１３に向けて内径が漸減するように、また小径筒部１３から大径筒部１２に向けて内径が漸増するように構成されたテーパー形状を有する。

清掃用部材Ｃは、サイクロン容器１１の清掃のために処理空間１１ｄに投入される部材であり、塗料回収装置１０を構成している。この清掃用部材Ｃが予め準備される。

なお、所望の清掃効果を得るためには、サイクロン容器１１の寸法などに基づいた規定数以上の複数の清掃用部材Ｃを準備して使用するのが好ましい。勿論、規定数を下回る数の清掃用部材Ｃを使用することも可能である。

この清掃用部材Ｃは、ボールのような断面円形の球状部材であり、排気ファン２０によって発生する気流に乗って処理空間１１ｄを旋回できるような比重を有するのが好ましい。この場合、例えば、排気ファン２０の運転状態に応じて定まる気流の流速などのパラメータに基づいて、清掃用部材Ｃの比重を設定することができる。これにより、清掃用部材Ｃを処理空間１１ｄで塗料ミストＭとともに旋回させて、内壁に堆積している塗料Ｎに対して周方向の広範囲にわたって接触或いは衝突させることができる。

また、この清掃用部材Ｃは、スポンジ（フォーム材）やフェルトのように表面が粗く、多孔質であり、且つ弾性変形可能な素材からなるのが好ましい。
このような素材からなる清掃用部材Ｃは、表面が粗いためサイクロン容器１１の内壁に堆積している塗料Ｎを掻き取ることができ、また多孔質であるため掻き取った塗料Ｎを細孔内に捕捉することができる塗料捕捉構造を有する。また、このような素材からなる清掃用部材Ｃは、サイクロン容器１１の内壁に堆積している塗料Ｎに遠心力によって押し付けられたときに弾性変形する弾性構造を有する。これにより、清掃用部材Ｃは、塗料Ｎに押し付けられたときに該塗料Ｎとの接触面積が増えることで、一度に多くの塗料Ｎを掻き取って捕捉することができる。

以下に、上記の塗装ブース装置１の動作について説明する。

図１に示されるように、塗装ブース装置１において、給気ファン５及び排気ファン２０がともに作動することによって、空調された空気Ａは、給気室３から塗装室２を通り、排気室４のサイクロン容器１１を経由して再び給気室３へと戻るように循環する。或いは、この空気Ａは、循環することなく屋外へ排気される。

その後、塗装室２の塗装ノズル７からワークＷに向けて塗料Ｐが噴霧される。このとき、塗装ノズル７から噴出する圧縮エアーの流れによって、塗料ＰがワークＷに塗布される。これにより、ワークＷに塗装が施される。また、塗装後に残留した塗料ミストＭは、空気Ａの下降流によって排気室４に流れる。

排気室４には、塗料回収装置１０を構成するサイクロン容器１１及び排気ファン２０がそれぞれ準備されている。ここで、排気ファン２０が作動しているため、サイクロン容器１１の処理空間１１ｄに吸気口１１ａから排気口１１ｂに向かう気流が発生する。これにより、排気室４に流入した塗料ミストＭは、この気流によってサイクロン容器１１の吸気口１１ａから処理空間１１ｄに吸気される。

このとき、図３及び図４に示されるように、塗料ミストＭは、吸気口１１ａから排気口１１ｂに向かう気流にしたがって処理空間１１ｄにおいて旋回する。この塗料ミストＭは、サイクロン容器１１の内壁に沿って旋回流Ｓａを形成し、流速を高めながら円錐筒部１４を大径筒部１２側から小径筒部１３側へと流れる。これにより、サイクロン容器１１による通常処理によって、塗料ミストＭが塗料Ｎと空気Ａとに遠心分離される。

サイクロン容器１１の処理空間１１ｄにおける空気Ａの流速は、旋回流Ｓａの中心付近の領域の方がその周りの領域よりも小さい。このため、この領域においては排気ファン２０による吸引力の影響を受け易い。従って、塗料ミストＭから遠心分離された後の空気Ａは、旋回流Ｓａの中心付近の領域を排気口１１ｂに向けて直線的に流れる直進流Ｓｂを形成する。これにより、遠心分離後の空気Ａは、排気ファン２０によって吸引されて排気口１１ｂから排気される。

また、塗料ミストＭから遠心分離された後の塗料Ｎは、サイクロン容器１１の径方向外方へと向かう遠心力を受けることにより、サイクロン容器１１の内壁に付着する。このとき、塗料Ｎは、その一部が円錐筒部１４の内壁に堆積し、残りは円錐筒部１４の内壁をその傾斜（図３中の傾斜角度θを参照）にしたがって塗料回収口１１ｃに向けて移動する。この塗料Ｎは、塗料回収口１１ｃを通じて回収タンク２１の貯留空間２２に貯留される。これにより、この塗料Ｎをサイクロン容器１１から回収することができる。

なお、図４に示されるように、サイクロン容器１１の内壁は、コーティング層１８によって被覆されているのが好ましい。このコーティング層１８は、非粘着特性を有する素材（典型的には、フッ素材料やセラミック材料など）によって形成されている。ここでいう非粘着特性を、撥水撥油性、離型性、防汚性などということもできる。このようなコーティング層１８は、塗料Ｎが付着しにくいという効果、或いは塗料Ｎが付着しても剥がれやすいという効果を有する。

また、サイクロン容器１１による通常処理時にこのサイクロン容器１１の清掃処理を行うために、吸気口１１ａからサイクロン容器１１の処理空間１１ｄに複数の清掃用部材Ｃが投入される（図３参照）。なお、図３では、便宜上、使用前の清掃用部材Ｃを白抜きの丸印で示し、使用中及び使用後の清掃用部材Ｃを黒い丸印で示している。

これにより、複数の清掃用部材Ｃは、処理空間１１ｄに投入された状態で排気ファン２０によって発生した気流にしたがってサイクロン容器１１の内壁に沿って旋回する。即ち、複数の清掃用部材Ｃはいずれも、塗料ミストＭの旋回流Ｓａに乗って旋回し、サイクロン容器１１の内壁に沿って周方向に動く（図４参照）。

このため、サイクロン容器１１の内壁に堆積している塗料Ｎに対して清掃用部材Ｃが旋回しながら接触或いは衝突することで、該塗料Ｎが内壁から剥がれ易くなる。これにより、サイクロン容器１１の内壁を清掃用部材Ｃによって清掃することができ、サイクロン容器１１に塗料Ｎが堆積しにくくなる。また、サイクロン容器１１の内壁に付着しようとする塗料Ｎに清掃用部材Ｃが干渉することによって、該塗料Ｎの付着を邪魔することができる。

ここで、清掃用部材Ｃは、サイクロン容器１１の内壁に堆積している塗料Ｎを掻き取って捕捉し、重力にしたがって塗料回収口１１ｃに向けて移動する。この清掃用部材Ｃは、塗料回収口１１ｃを通じて回収タンク２１の貯留空間２２に落下して貯留される。これにより、清掃用部材Ｃをサイクロン容器１１から回収することができる。

なお、複数の清掃用部材Ｃを種々のタイミングでサイクロン容器１１の処理空間１１ｄに投入することができる。このタイミングとして、例えば、排気ファン２０が作動する前や、排気ファン２０が作動した状態で排気ミストＭを処理空間１１ｄに吸気する前や、処理空間１１ｄへの排気ミストＭの吸気が開始された後などが挙げられる。

図５に示されるように、処理空間１１ｄに投入された複数の清掃用部材Ｃはいずれも、その表面に付着した塗料Ｎを捕捉することによって投入時から回収時までの間で外径寸法が変化する。即ち、この清掃用部材Ｃの外径寸法について、例えば投入時である初期状態Ｃ１での外径寸法をｄ１とし、回収時である後期状態Ｃ３での外径寸法をｄ３とし、旋回時である中間状態Ｃ２での外径寸法をｄ２としたとき、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３なる関係が成り立つ。

上述の実施形態１によれば、以下のような作用効果が得られる。

上記の塗料回収装置１０において、排気ファン２０が作動した状態でサイクロン容器１１の処理空間１１ｄに吸気口１１ａから排気口１１ｂに向かう気流が発生し、これにより塗料ミストＭが吸気される。そして、この塗料ミストＭは、処理空間１１ｄで旋回することによって塗料Ｎと空気Ａとに遠心分離される。このとき、処理空間１１ｄに投入された各清掃用部材Ｃも塗料ミストとともに旋回し、この清掃用部材Ｃが遠心力を受けつつサイクロン容器１１の内壁に沿って動く。

このため、サイクロン容器１１の内壁に堆積している塗料Ｎに対して清掃用部材Ｃが旋回しながら接触或いは衝突し、該塗料Ｎが内壁から剥がれ易くなる。これにより、サイクロン容器１１の内壁に堆積した塗料Ｎを除去できる。また、サイクロン容器１１の内壁に付着しようとする塗料Ｎに清掃用部材Ｃが干渉することによって、該塗料Ｎの付着を邪魔することができる。

その結果、清掃用部材Ｃを準備するのみで、サイクロン容器１１の定期的な清掃作業を行わなくてすむため、塗料回収装置１０の維持管理コストを低く抑えることが可能になる。

特に、塗料ミストＭを空気Ａと塗料Ｎとに遠心分離する通常処理と同時に、サイクロン容器１１の清掃処理を行うことができるため合理的である。

なお、通常処理であるサイクロン容器１１による遠心分離処理の終了後に、清掃用部材Ｃを処理空間１１ｄに投入してサイクロン容器１１の清掃処理を行うこともできる。この場合には、塗料ミストＭが吸気されないため、サイクロン容器１１の処理空間１１ｄにおいて塗料Ｎを含まない空気Ａによって清掃用部材Ｃを旋回させて、内壁に堆積している塗料Ｎをこの清掃用部材Ｃによって除去することができる。
要するに、サイクロン容器１１の通常処理時と通常処理後の少なくとも一方のタイミングで、清掃用部材Ｃを使用した清掃処理を実行することができる。

また、上述の実施形態１によれば、サイクロン容器１１は円錐筒部１４のうち小径筒部１３側が大径筒部１２側よりも低所となるように傾斜している。これにより、塗料ミストＭから遠心分離された塗料Ｎを、重力にしたがって円錐筒部１４の内壁を大径筒部１２側から小径筒部１３側へと移動させて、塗料回収口１１ｃを通じてサイクロン容器１１から連続的に回収することができる。

また、上述の実施形態１によれば、サイクロン容器１１において吸気口１１ａが清掃用部材Ｃの投入のための投入口として兼用され、且つ塗料回収口１１ｃが清掃用部材Ｃの回収のための清掃用部材回収口として兼用されている。このため、投入口を吸気口１１ａとは別に設け、清掃用部材回収口を塗料回収口１１ｃとは別に設ける場合に比べて、開口部分の数を減らすことができ、サイクロン容器１１の構造を簡素化することができる。

上述の実施形態１に関連した変更例として、サイクロン容器１１が、清掃用部材Ｃの投入のための専用の投入口と、清掃用部材Ｃの回収のための専用の清掃用部材回収口と、の少なくとも一方を備える実施形態を採用することもできる。

以下、上記の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明は省略する。

（実施形態２）
図６に示されるように、実施形態２にかかる塗装ブース装置１０１は、実施形態１にかかる塗装ブース装置と同様に、自動車ボディであるワークＷの噴霧塗装を行うための装置である。この塗装ブース装置１０１は、排気室４に塗料回収装置１１０を備えており、この塗料回収装置１１０の構成が実施形態１の塗料回収装置１０の構成と相違している。
その他の構成は、実施形態１と同様である。

この塗料回収装置１１０では、回収タンク２１が塗料Ｎの専用タンクとして構成されており、この回収タンク２１とは別に清掃用部材Ｃを保管するための保管容器２３が設けられている。

図７及び図８に示されるように、保管容器２３は、使用前の清掃用部材Ｃが保管される第１保管領域２４と、回収後の清掃用部材Ｃが保管される第２保管領域２５と、を有する。これら２つの領域２４，２５は、互いに仕切られていてもよいし、或いは連通していてもよい。

塗料回収装置１１０は、いずれも上下方向Ｚに延在する供給配管２６及び排出配管２７を備えている。供給配管２６は、サイクロン容器１１に設けられた清掃用部材Ｃの投入のための投入口１４ａと保管容器２３の第１保管領域２４とを接続するように構成されている。排出配管２７は、サイクロン容器１１に設けられた清掃用部材Ｃの回収のための清掃用部材回収口１４ｂと保管容器２３の第２保管領域２５とを接続するように構成されている。このため、サイクロン容器１１の処理空間１１ｄは、供給配管２６及び排出配管２７のそれぞれを通じて保管容器２３に連通している。

図９に示されるように、サイクロン容器１１の投入口１４ａは、円錐筒部１４のうち小径筒部１３側であって、且つ供給配管２６を通じて投入される清掃用部材Ｃの投入方向Ｄ１が塗料ミストＭの旋回方向Ｓａに沿うような位置に設けられている。このため、塗料ミストＭの旋回流Ｓａを利用して、使用前の清掃用部材Ｃを処理空間１１ｄに投入口１４ａを通じて円滑に投入することができる。

図１０に示されるように、サイクロン容器１１の清掃用部材回収口１４ｂは、円錐筒部１４のうち投入口１４ａよりも高所であって、且つ排出配管２７を通じて回収される清掃用部材Ｃの回収方向Ｄ２が塗料ミストＭの旋回方向Ｓａに沿うような位置に設けられている。このため、塗料ミストＭの旋回流Ｓａを利用して、使用後の清掃用部材Ｃを処理空間１１ｄから清掃用部材回収口１４ｂを通じて円滑に回収することができる。

また、清掃用部材Ｃの移送のために供給配管２６及び排出配管２７のそれぞれに移送機構３０が内蔵されている。この移送機構３０は、駆動源（図示省略）によって回転する回転軸３０ａのまわりに螺旋型のスクリュー３０ｂを備えた既知のスクリューフィーダーによって構成されている。

本構成によれば、供給配管２６に内蔵されている移送機構３０が作動しているときには、使用前の清掃用部材Ｃが保管容器２３から供給配管２６を通じてサイクロン容器１１の投入口１４ａへ上向きに供給される。これにより、サイクロン容器１１の処理空間１１ｄに使用前の複数の清掃用部材Ｃを連続的に投入することができる。

一方で、排出配管２７に内蔵されている移送機構３０が作動しているときには、塗料Ｎを捕捉した状態の清掃用部材Ｃがサイクロン容器１１の清掃用部材回収口１４ｂから排出配管２７を通じて保管容器２３へ下向きに排出される。これにより、サイクロン容器１１の処理空間１１ｄから使用後の複数の清掃用部材Ｃを連続的に回収することができる。

サイクロン容器１１の処理空間１１ｄに投入された清掃用部材Ｃは、径方向外方に向かう遠心力を受けることによって旋回しながら円錐筒部１４を大径筒部１２側へと移動する。この原理について図１１及び図１２を参照しながら説明する。

図１１に示されるように、旋回している清掃用部材Ｃに対しては重力Ｇと遠心力Ｆａとの合力Ｆｂが作用する。ここで、重力Ｇは鉛直下向きに作用し、遠心力Ｆａはサイクロン容器１１の中心軸線Ｌに垂直であり、且つこの中心軸線Ｌから遠ざかる方向に作用する。また、図１２に示されるように、清掃用部材Ｃに作用する合力Ｆｂは、内壁に平行であり且つ大径筒部１２に向かう方向の分力Ｆｃと、内壁に垂直であり且つ径方向外方に向かう分力Ｆｄと、に分解される。

ここで、分力Ｆｃは、清掃用部材Ｃを円錐筒部１４において大径筒部１２側へと移動させる力、即ち内壁に沿って上昇させる付勢力となる。このため、清掃用部材Ｃは旋回しながら大径筒部１２側へと摺動する。また、分力Ｆｄは、清掃用部材Ｃを内壁に押し付ける力となる。このため、清掃用部材Ｃは、径筒部１２側へ移動するときに、内壁に付着している塗料との間に強い摩擦力が作用し、該塗料をこの摩擦力によって掻き取ることができる。

そして、清掃用部材Ｃは、清掃用部材Ｃは旋回しながら大径筒部１２側へと移動する途中で清掃用部材回収口１４ｂに到達したとき、この回収口１４ｂに連通している排出配管２７を通じて保管容器２３に回収される。

上述の実施形態２によれば、サイクロン容器１１において、旋回状態の清掃用部材Ｃが円錐筒部１４の内壁に押し付けられるときに、この清掃用部材Ｃを円錐筒部１４の内壁に沿って大径筒部１２側へと付勢する付勢力が生じる。この付勢力を利用して清掃用部材Ｃを円錐筒部１４の内壁に沿って小径筒部１３側から大径筒部１２側まで摺動させることができる。このため、円錐筒部１４の内壁のうち、小径筒部１３側から大径筒部１２側までの広範囲（図８中の領域Ｂを参照）を清掃用部材Ｃによって清掃することができる。

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

上述の実施形態２に関連した変更例として、移送機構３０としてスクリューフィーダー以外の移送手段を利用することもできる。例えば、清掃用部材Ｃを圧縮エアーなどで加圧して供給配管２６を通じてサイクロン容器１１の処理空間１１ｄに押し込む構造や、清掃用部材Ｃを吸引によって排出配管２７を通じてサイクロン容器１１の処理空間１１ｄから抜き出す構造などを採用することもできる。

また、上述の実施形態２に関連した変更例として、サイクロン容器１１の円錐筒部１４において、供給配管２６の接続位置（即ち、投入口１４ａの位置）を図９に示される位置から周方向の任意の位置に移動させた実施形態や、排出配管２７の接続位置（即ち、清掃用部材回収口１４ｂの位置）を図１０に示される位置から周方向の任意の位置に移動させた実施形態を採用することもできる。

本発明は、上述の実施形態１，２のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、各実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上記の各実施形態では、サイクロン容器１１の処理空間１１ａに気流を発生させるために、サイクロン容器１１の排気部１６に接続された排気ファン２０（送風装置）を用いる場合について例示したが、サイクロン容器１１の吸気部１５及び排気部１６の少なくとも一方に送風装置を接続して、この送風装置を用いてサイクロン容器１１の処理空間１１ｄに気流を発生させるようにすることができる。

上記の各実施形態では、清掃用部材Ｃが断面円形の球状部材である場合について例示したが、この清掃用部材Ｃの断面形状は円形に限定されるものではなく、例えば楕円形、三角形、四角形、多角形などの断面形状を有するものであってもよい。

この場合、清掃用部材Ｃは、サイクロン容器１１の処理空間１１ａに形成された気流に
乗って旋回できるような比重を少なくとも有していれば、その形状や寸法は限定されない。即ち、清掃用部材Ｃは、サイクロン容器１１の処理空間１１ａにおいて気流によって旋回し、その旋回時に内壁に堆積している塗料Ｎに接触或いは衝突することができる質量体であればよく、上述の塗料捕捉構造や弾性構造を必ずしも有するものでなくてもよい。

また、清掃用部材Ｃを、回収した塗料Ｎを塊状に成形した成形体によって構成することもできる。本構成の場合、回収した塗料Ｎを清掃用部材Ｃとして再利用することが可能になる。

上記の各実施形態では、大径筒部１２と、小径筒部１３と、円錐筒部１４と、を有するサイクロン容器１１を用いる場合について例示したが、このサイクロン容器１１の構造はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜に変更可能である。例えば、円錐筒部１４に相当する部位のみを有する構造や、大径筒部１２及び小径筒部１３の少なくとも一方に相当する部位のみを有する構造などを採用することもできる。また、サイクロン容器１１の断面形状は、円形以外に、楕円形、三角形、四角形、多角形などであってもよい。

上記の各実施形態では、サイクロン容器１１の中心軸線Ｌが水平方向に対して傾斜している場合について例示したが、塗料Ｎ及び清掃用部材Ｃの回収が可能な場合には、サイクロン容器１１の中心軸線Ｌが水平方向に延在するように構成されてもよい。

上記の各実施形態では、サイクロン容器１１の外部に設置した回収タンク２１や保管容器２３を利用して塗料Ｎや清掃用部材Ｃの回収を行う場合について例示したが、これに代えて或いは加えて、サイクロン容器１１の内部に貯留空間を設け、この貯留空間に塗料Ｎや清掃用部材Ｃを一時的に回収するような構造を採用することもできる。

上記の各実施形態では、２つのサイクロン容器１１，１１を使用する場合について例示したが、サイクロン容器１１の数はこれに限定されるものではなく、必要に応じて１つ或いは３つ以上のサイクロン容器１１を使用することもできる。

上記の各実施形態では、サイクロン容器１１の内壁をコーティング層１８によって被覆する場合について例示したが、このコーティング層１８を必要に応じて省略することもできる。

上記の各実施形態では、自動車ボディの塗装設備に使用される塗料回収装置について例示したが、この塗料回収装置を、自動車以外の他の分野の塗装設備に適用することもできる。

１０，１１０ 塗料回収装置
１１ サイクロン容器
１１ａ 吸気口（投入口）
１１ｂ 排気口
１１ｃ 塗料回収口（清掃用部材回収口）
１１ｄ 処理空間
１２ 大径筒部
１３ 小径筒部
１４ 円錐筒部
１４ａ 投入口
１４ｂ 清掃用部材回収口
１８ コーティング層
２０ 排気ファン（送風装置）
２３ 保管容器
２６ 供給配管
２７ 排出配管
３０ 移送機構
Ａ 空気
Ｃ 清掃用部
Ｄ１ 投入方向
Ｄ２ 回収方向
Ｌ 中心軸線
Ｍ 塗料ミスト
Ｎ 塗料

Claims (7)

1. 吸気口と、上記吸気口から吸気した塗料ミストを処理するための処理空間と、上記処理空間に連通する排気口と、を有するサイクロン容器と、
   上記サイクロン容器の上記処理空間に上記吸気口から上記排気口に向かう気流を発生させる送風装置と、
   上記サイクロン容器の上記処理空間に投入される清掃用部材と、
   を備え、
   上記清掃用部材は、上記処理空間に投入された状態で上記送風装置によって発生した上記気流にしたがって上記サイクロン容器の内壁に沿って旋回するように構成されており、
   上記気流によって上記吸気口から吸気された塗料ミストが上記処理空間において旋回することで空気と塗料とに遠心分離され、遠心分離後の空気が上記排気口から排気され、遠心分離後の塗料と上記清掃用部材が上記サイクロン容器から回収されるように構成されており、
   上記サイクロン容器は、大径筒部と、上記大径筒部を下回る内径を有する小径筒部と、上記大径筒部と上記小径筒部との間に設けられた円錐筒部と、を有し、上記円錐筒部のうち上記小径筒部側が上記大径筒部側よりも低所となるように中心軸線が水平方向に対して傾斜しており、上記大径筒部に上記吸気口が設けられ、上記小径筒部に遠心分離後の塗料を回収するための塗料回収口が設けられている、塗料回収装置。
2. 上記サイクロン容器は、上記吸気口が上記清掃用部材の投入のための投入口として兼用され、且つ上記塗料回収口が上記清掃用部材の回収のための清掃用部材回収口として兼用されている、請求項１に記載の塗料回収装置。
3. 上記サイクロン容器は、上記円錐筒部のうち上記小径筒部側に上記清掃用部材の投入のための投入口を備え、上記円錐筒部のうち上記投入口よりも高所に上記清掃用部材の回収のための清掃用部材回収口を備える、請求項１に記載の塗料回収装置。
4. 上記投入口は、上記清掃用部材の投入方向が上記塗料ミストの旋回方向に沿うような位置に設けられ、上記清掃用部材回収口は、上記清掃用部材の回収方向が上記旋回方向に沿うような位置に設けられている、請求項３に記載の塗料回収装置。
5. 上記清掃用部材を保管するための保管容器と、
   上記サイクロン容器の上記投入口と上記保管容器とを接続する供給配管と、
   上記サイクロン容器の上記清掃用部材回収口と上記保管容器とを接続する排出配管と、
   上記清掃用部材の移送のために上記供給配管及び上記排出配管のそれぞれに内蔵された移送機構と、
   を備える、請求項３または４に記載の塗料回収装置。
6. 上記清掃用部材は、塗料を捕捉可能な塗料捕捉構造を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の塗料回収装置。
7. 上記サイクロン容器は、塗料に対する非粘着特性を有するコーティング層が内壁に施されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の塗料回収装置。

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