JP6833566B2 - 塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、塗装装置に関する。さらに詳しくは、粉体塗料および珪砂の混合物により管体の内面を塗装する塗装装置に関する。

金属管、特に上下水道に用いられる鋳鉄管においては、防食性と環境への配慮の両面から、近年エポキシ樹脂粉体塗料による塗膜を管内面に形成することが一般に行われている。このエポキシ樹脂粉体塗料によるエポキシ塗膜の形成方法の１つとして、加熱された回転する管の内面にエポキシ樹脂粉体塗料を吹き付けなどにより塗布し、溶融・硬化させる方法がある。

エポキシ樹脂粉体塗料は、溶剤を用いることなく防食性を担保することができるため、環境への負荷が少なく非常に優れたものである。しかし、エポキシ樹脂自体の価格が高く、ある程度の厚さの塗膜を得るためには、そのコストが問題となることがある。そのため、特許文献１に示されるように、管の内面に噴射されたエポキシ樹脂に別途珪砂を加えて、塗料の層の厚みを確保する場合がある。

特許文献１では、エポキシ樹脂は、樹脂輸送管によってタンクから供給され、噴射ノズルによって管の内面に吹き付けられる。珪砂は、珪砂を輸送する別の輸送管により供給され、噴射ノズルと隣接して配置された投下口から排出される。

特開２０１５−１０１０４１号公報

しかし、上記特許文献１のように、エポキシ樹脂と珪砂とが異なるノズルや投下口から噴射または排出される場合、たとえば、口径が５０ｍｍ程度の小さい管の場合に、エポキシ樹脂用のノズルおよび珪砂の投下口などが管内に入らないという問題や、管の内面を塗装しにくいという問題が生じることがある。そのため、エポキシ樹脂と珪砂との両方を吐出して塗装する際に、小口径の管であっても、大口径の管であっても、管の内面の塗装が容易な塗装装置が求められている。また、エポキシ樹脂と珪砂との混合物を塗装する場合に、エポキシ樹脂と珪砂とが良好に混合された状態で管の内面に吐出されることが好ましい。

そこで、本発明はかかる問題点に鑑みて、小口径の管および大口径の管の両方に適用が可能であり、エポキシ樹脂と珪砂とが良好に混合された状態の混合物を管の内面に吐出可能な塗装装置の提供を目的とする。

本発明の塗装装置は、粉体塗料および珪砂の混合物により、管体の内面を塗装する塗装装置であって、前記塗装装置が、前記管体の内腔に挿入される挿入管と、前記挿入管の先端側に取り付けられ、前記混合物を吐出する吐出ノズルとを備え、前記挿入管が、前記粉体塗料を供給する粉体塗料供給管と、前記珪砂を供給する珪砂供給管と、前記粉体塗料供給管から排出される粉体塗料と、前記珪砂供給管から排出される珪砂とが混合される混合管とを備え、前記混合管は、前記粉体塗料供給管の第１の排出口および前記珪砂供給管の第２の排出口と、前記吐出ノズルとの間に設けられ、前記混合管の内腔が、前記第１の排出口と前記第２の排出口とが合流する混合室を構成している。

また、前記粉体塗料供給管と、前記珪砂供給管とが、互いに略平行に配置され、前記珪砂供給管が、前記粉体塗料供給管の上方側に配置されていることが好ましい。

また、前記珪砂供給管の内径が、前記粉体塗料供給管の内径よりも大きいことが好ましい。

本発明の塗装装置によれば、小口径の管および大口径の管の両方に適用が可能であり、エポキシ樹脂と珪砂とが良好に混合された状態の混合物を管の内面に吐出することができる。

本発明の一実施形態の塗装装置を示す概略全体図である。 図１の塗装装置に用いられる、挿入管と混合管とを示す図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。

以下、添付図面を参照し、本発明の一実施形態の塗装装置を説明する。なお、以下で説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の塗装装置は以下の実施形態に限定されない。

図１に示されるように、本実施形態の塗装装置１は、管体Ｐの内腔Ｐ１に挿入される挿入管２と、挿入管２の先端側に取り付けられ、粉体塗料および珪砂の混合物を吐出する吐出ノズル３とを備えている。

塗装装置１は、図１に示されるように、粉体塗料および珪砂の混合物により、管体Ｐの内面Ｐ２を塗装する。塗装装置１により塗装される管体Ｐの種類は特に限定されない。本実施形態では、管体Ｐは受口、挿口、および受口と挿口との間の直部とを有する鋳鉄管である。管体Ｐは、管体Ｐを支持する管体支持体Ｓにより支持されている。本実施形態では、管体支持体Ｓは、移動式の管体支持装置であり、挿入管２および吐出ノズル３に対して管体Ｐを移動させることにより、管体Ｐの内面Ｐ２を軸方向に塗装する。また、管体支持体Ｓは、支持された管体Ｐを軸周りに回転させる回転ローラＲを有している。回転ローラＲは、管体Ｐの外周の周方向に一対設けられ、その一対の回転ローラＲが、管体Ｐの軸方向に離間して、少なくとも２セット設けられている。

なお、本実施形態では、管体Ｐを支持する管体支持体Ｓが挿入管２および吐出ノズル３に対して移動するように構成されているが、挿入管２および吐出ノズル３が管体Ｐに対して移動するように構成してもよい。また、管体Ｐと、挿入管２および吐出ノズル３との両方を移動させても構わない。

吐出ノズル３は、上述したように、粉体塗料および珪砂の混合物を吐出する。吐出ノズル３は、粉体塗料および珪砂の混合物を吐出することが可能であれば、その構造は特に限定されない。

粉体塗料は、管体Ｐに吐出された後、熱により溶融し、その後硬化されるものであれば特に限定されない。たとえば、粉体塗料として、水道用のダクタイル鋳鉄管の場合、規格に適合したエポキシ粉体樹脂塗料を用いることができる。

また、用いられる珪砂の種類は特に限定されない。たとえば、珪砂は、モード径約０．１〜０．２ｍｍ程度、かつ粒度分布が０．０５〜０．３ｍｍの範囲にあるもので一般に７号珪砂、８号珪砂として市販されているものを用いることが好ましい。

挿入管２は、挿入管２に取り付けられた吐出ノズル３により、管体Ｐの内面Ｐ２を塗装するために、管体Ｐに挿入される。挿入管２は、管体Ｐの内面Ｐ２を軸方向に塗装することが可能な長さを有している。たとえば、挿入管２は、管体Ｐとほぼ同じか、管体Ｐよりも長い長さを有することが好ましい。本実施形態では、挿入管２自体は上述したように移動せず、管体Ｐが移動することにより、挿入管２が管体Ｐに対して相対的に移動して、管体Ｐの内面Ｐ２を吐出ノズル３により塗装する。より具体的には、本実施形態では、管体Ｐの受口側から挿入された挿入管２は、管体Ｐが移動しながら回転することにより、受口側から挿口側に向かって管体Ｐの内面Ｐ２の塗装を行う。塗装は、受口側から挿口側まで行われた後（往路）、挿入管２が管体Ｐから引き抜かれるように管体Ｐが逆方向に移動することにより、挿口側から受口側まで再度行われる（復路）。なお、本実施形態では、塗装の初期において、受口側から挿口側に向かって塗装が行なわれているが、挿口側から受口側に向かって塗装が行なわれてもよい。

挿入管２は、本実施形態では、図２に示されるように、粉体塗料を供給する粉体塗料供給管２１と、珪砂を供給する珪砂供給管２２と、粉体塗料供給管２１から排出される粉体塗料と、珪砂供給管２２から排出される珪砂とが混合される混合管２３とを備えている。なお、図２においては図示されていないが、混合管３の左側には吐出ノズル３が設けられている。本実施形態では、粉体塗料供給管２１と珪砂供給管２２とは、外筒２４により覆われている。外筒２４は、たとえば金属など、所定の剛性を有する材料により形成され、粉体塗料供給管２１および珪砂供給管２２を保護している。なお、外筒２４は、本発明においては任意の構成であり、必ずしも設ける必要はない。

粉体塗料供給管２１は、粉体塗料が供給される管である。紛体塗料供給管２１は、粉体塗料が貯留されたタンクから、粉体塗料搬送装置４ａ（図１参照）により搬送される。粉体塗料搬送装置４ａは、粉体塗料を粉体塗料供給管２１を通って吐出ノズル３側に搬送することができる装置であれば特に限定されない。粉体塗料搬送装置４ａとしては、たとえば、コンプレッサー等、所定のエア圧により粉体塗料を搬送する装置を用いることができる。粉体塗料供給管２１の材料は特に限定されない。紛体塗料供給管２１は、たとえば、安価で取り替えが容易な樹脂製チューブを用いることができる。

珪砂供給管２２は、珪砂が供給される管である。珪砂供給管２２は、珪砂が貯留されたタンクから、珪砂搬送装置４ｂ（図１参照）により搬送される。珪砂搬送装置４ｂは、珪砂を珪砂供給管２２を通って吐出ノズル３側に搬送することができる装置であれば特に限定されない。珪砂搬送装置４ｂとしては、たとえば、コンプレッサー等、所定のエア圧により珪砂を搬送する装置を用いることができる。珪砂供給管２２の材料は特に限定されない。紛体塗料供給管２２は、たとえば、安価で取り替えが容易な樹脂製チューブを用いることができる。

粉体塗料供給管２１と、珪砂供給管２２との位置関係は特に限定されないが、本実施形態では、粉体塗料供給管２１および珪砂供給管２２は、互いに略平行に配置されている。また、本実施形態では、図２に示されるように、珪砂供給管２２は、粉体塗料供給管２１の上方側に配置されている。より具体的には、粉体塗料供給管２１および珪砂供給管２２は、図２に示されるように、外筒２４の内部で、略平行に並列して上下に配置されている。

混合管２３は、粉体塗料供給管２１から排出される粉体塗料と、珪砂供給管２２から排出される珪砂とが混合され、粉体塗料と珪砂との混合物を吐出ノズル３に向けて搬送する管である。混合管２３は、粉体塗料供給管２１の吐出ノズル３側の開口（第１の排出口２１ａ）および珪砂供給管２２の吐出ノズル３側の開口（第２の排出口２２ａ）と、吐出ノズル３との間に設けられている。また、混合管２３の内腔は、第１の排出口２１ａと第２の排出口２２ａとが合流する混合室を構成している。これにより、粉体塗料供給管２１の第１の排出口２１ａから排出された粉体塗料と、珪砂供給管２２の第２の排出口２２ａから排出された珪砂とが、混合管２３の混合室内（内腔）で混合されながら搬送される。なお、混合管２３の軸方向の長さは特に限定されない。混合管２３の軸方向の長さは、たとえば、粉体塗料と珪砂との混合比率や、粉体塗料と珪砂との搬送エア圧等の条件に応じて適宜変更することができる。

また、混合管２３と、粉体塗料供給管２１および珪砂供給管２２とは、軸方向に接続されているが、その接続方法は特に限定されない。図２に示されるように、混合管２３と、粉体塗料供給管２１および珪砂供給管２２とが、接続部材５によって間接的に接続されていてもよいし、直接接続されていてもよい。

本実施形態では、粉体塗料供給管２１と珪砂供給管２２とを通って供給される粉体塗料および珪砂は、混合管２３内で混合され、粉体塗料と珪砂との混合物が１つの吐出ノズル３により管体Ｐの内面Ｐ２に吐出される。したがって、粉体塗料と珪砂とのそれぞれに吐出ノズル３を設ける必要がない。そのため、たとえば、口径が５０ｍｍ程度の小口径の管体Ｐであっても、管体Ｐ内に容易に吐出ノズル３を挿入することができ、管体Ｐの内面Ｐ２を粉体塗料と珪砂との混合物により容易に塗装することができる。さらに、粉体塗料と珪砂とは、吐出ノズル３の直前に位置する混合管２３内で混合されるので、吐出ノズル３から吐出される混合物は、安定した混合状態で吐出される。すなわち、予め粉体塗料と珪砂とを混合してから供給管で搬送する場合のように、搬送中に硅砂が沈降したりすることがない。よって、管体Ｐの内面Ｐ２に形成される塗膜の品質（たとえば、混合物における粉体塗料と珪砂との混合比率、塗膜の外観、内面Ｐ２のざらつきなど）が管体Ｐの軸方向および周方向で安定する。

本実施形態では、粉体塗料供給管２１の第１の排出口２１ａと、珪砂供給管２２の第２の排出口２２ａとは、挿入管２の軸方向の位置が揃うように配置されている。これにより、ほぼ同時に排出された粉体塗料と珪砂とが、吐出ノズル３まで移動する間に所望の混合比での混合が容易になる。

なお、混合管２３は、筒状の部材であれば特に限定されない。混合管２３が筒状であり、外部から閉鎖されていることにより、第１の排出口２１ａおよび第２の排出口２２ａから排出された粉体塗料や珪砂が、外部環境により影響されない。そのため、管体Ｐの内腔Ｐ１内での空気の流れなどにより、粉体塗料や珪砂が混合前に飛ばされることがない。

また、本実施形態では、上述したように、珪砂供給管２２が粉体塗料供給管２１の上方側に配置されている。そのため、混合管２３の第１および第２の排出口２１ａ、２２ａの近傍においては、粉体塗料が下方から、珪砂が上方から排出される。混合管２３内の粉体塗料および珪砂の混合物が混合管２３内で搬送され、吐出ノズル３に到達するまでに、比重が大きい珪砂（約２．５）が、比重の小さい粉体塗料（約１．６）中で徐々に沈み込む。これにより、混合管２３内を移動する混合物は、搬送中に良好な混合状態となり、その後吐出ノズル３により吐出される。

また、本実施形態では、図３に示されるように、珪砂供給管２２の内径は、粉体塗料供給管２１の内径よりも大きい。これにより、粉体塗料の粒度（たとえば２２０μｍ以下）よりも粒度が大きい珪砂（たとえば３００μｍ以下）の供給を円滑にすることができる。これにより、混合管２３に供給される粉体塗料と珪砂との比率の変化を抑制し、安定した粉体塗料と珪砂の混合物を供給することができ、塗膜の品質を向上させることができる。

１ 塗装装置
２ 挿入管
２１ 粉体塗料供給管
２１ａ 第１の排出口
２２ 珪砂供給管
２２ａ 第２の排出口
２３ 混合管
２４ 外筒
３ 吐出ノズル
４ａ 粉体塗料搬送装置
４ｂ 珪砂搬送装置
５ 接続部材
Ｐ 管体
Ｐ１ 管体の内腔
Ｐ２ 管体の内面
Ｒ 回転ローラ
Ｓ 管体支持体

Claims (3)

1. 粉体塗料および珪砂の混合物が加熱されて溶融し、その後硬化することにより、管体の内面を塗装する塗装装置であって、前記塗装装置が、
   前記管体の内腔に挿入される挿入管と、
   前記挿入管の先端側に取り付けられ、前記混合物を吐出する吐出ノズルとを備え、
   前記挿入管が、
   前記粉体塗料を供給する粉体塗料供給管と、
   前記珪砂を供給する珪砂供給管と、
   前記粉体塗料供給管から排出される粉体塗料と、前記珪砂供給管から排出される珪砂とが混合される混合管とを備え、
   前記混合管は、前記粉体塗料供給管の第１の排出口および前記珪砂供給管の第２の排出口と、前記吐出ノズルとの間に設けられ、前記混合管の内腔が、前記第１の排出口と前記第２の排出口とが合流する混合室を構成している塗装装置。
2. 前記粉体塗料供給管と、前記珪砂供給管とが、互いに略平行に配置され、
   前記珪砂供給管が、前記粉体塗料供給管の上方側に配置されている請求項１記載の塗装装置。
3. 前記珪砂供給管の内径が、前記粉体塗料供給管の内径よりも大きい請求項１または２記載の塗装装置。

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