JP6875700B2 - 塗装ブース - Google Patents

Description

本発明は、塗装空間内で塗装対象物に付着しなかった余剰塗料を予め定めた位置へ導くための空気流が形成される塗装ブースに関する。

従来、塗料を塗装対象物に吹き付けるための塗装空間を有する塗装ブースが知られている。このような塗装ブースは、塗装空間内で塗装対象物に付着しなかった余剰塗料が、塗装空間を区画する包囲手段に付着、又は、包囲手段の外部に広がり、周囲環境を汚染するおそれがあった。

そこで、塗装空間内で塗装対象物に付着しなかった余剰塗料を予め定めた位置へ導くための空気流が形成される種々の塗装ブースが提案されている。例えば、下記特許文献１には、加圧空気の供給源であるファンと、加圧空気を吹き出すためのガイド部材とを含む塗装ブースが記載されている。特許文献１の塗装ブースは、ガイド部材から吹き出した加圧空気に下向きの空気流を形成するための案内板を備えている。

特開２００７−０３８０９４号公報

しかしながら、上記特許文献１の塗装ブースは、案内板の下部で空気流が壁面から剥離し、空気流の下向きの流れが大きく低下する場合があった。そして、このような場合に対応するために、特許文献１の塗装ブースでは、大型のファンを用いて加圧空気の吹出口での流れを大きくする等の改良が必要であり、設置費及び運用費等のコスト面で改善の余地があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ノズルの周囲に隙間を形成することを基本として、塗装空間を区画する包囲手段に沿った大きい空気流を形成することができる塗装ブースを提供することを主たる目的としている。

本発明は、塗装ブースであって、塗料を塗装対象物に吹き付けるための塗装空間を区画する包囲手段と、加圧空気を吹き出して前記塗装空間内で前記塗装対象物に付着しなかった余剰塗料を予め定めた位置へ導くための、前記包囲手段に沿った空気流を形成するノズルとを含み、前記ノズルは、ノズル本体と、前記ノズル本体に形成された前記加圧空気を吹き出すための吹出口とを含み、前記ノズルの周囲には、前記吹出口から吹き出された前記加圧空気が周囲の空気を巻き込んで前記空気流を形成するための隙間が形成されることを特徴としている。

本発明に係る塗装ブースにおいて、前記ノズルは、前記塗装空間の上方に配され、前記空気流は、上方の前記ノズルから下方に向けて形成されるのが望ましい。

本発明に係る塗装ブースにおいて、前記ノズル本体は、細長形状を有し、前記吹出口は、前記ノズル本体の長手方向に沿ってスリット状に形成されるのが望ましい。

本発明に係る塗装ブースにおいて、前記ノズル本体は、前記吹出口に連続して設けられ、かつ、前記加圧空気に前記空気流を形成するためのコアンダ効果を与えるノズル曲面部を有するのが望ましい。

本発明に係る塗装ブースにおいて、前記ノズルは、前記加圧空気の供給源であるコンプレッサに接続され、前記コンプレッサは、前記ノズル本体の側方から前記加圧空気を供給するのが望ましい。

本発明に係る塗装ブースにおいて、前記ノズルは、前記加圧空気の供給源であるファンに接続され、前記ファンは、前記ノズル本体の略中央から前記加圧空気を供給するのが望ましい。

本発明に係る塗装ブースにおいて、前記包囲手段は、少なくとも１つの壁面を含み、前記ノズルは、前記壁面の上方に配され、前記壁面は、前記空気流にコアンダ効果を与える壁面曲面部を有するのが望ましい。

本発明に係る塗装ブースにおいて、前記予め定めた位置は、前記空気流を排気する排気手段を含み、前記壁面は、前記塗装対象物と前記排気手段との間に位置するのが望ましい。

本発明の塗装ブースは、塗料を塗装対象物に吹き付けるための塗装空間を区画する包囲手段と、加圧空気を吹き出して前記塗装空間内で前記塗装対象物に付着しなかった余剰塗料を予め定めた位置へ導くための前記包囲手段に沿った空気流を形成するノズルとを含んでいる。このような塗装ブースは、余剰塗料が包囲手段に付着する、又は、包囲手段の外部に広がるのを効率よく抑止することができる。

本発明の塗装ブースにおいて、ノズルは、ノズル本体と、前記ノズル本体に形成された前記加圧空気を吹き出すための吹出口とを含み、前記ノズルの周囲には、前記吹出口から吹き出された前記加圧空気が周囲の空気を巻き込んで前記空気流を形成するための隙間が形成されている。

このような塗装ブースは、粘性流体である加圧空気が周囲の空気を巻き込む、いわゆるオーギュメント効果により、加圧空気の圧力を必要以上に大きくすることなく、大きい空気流を形成することができる。このため、塗装ブースは、その設置費及び運用費等のコストを低減することができる。

本発明の塗装ブースの一実施形態を示す正面図である。 塗装ブースの側面図である。 他の実施形態のノズルの斜視図である。 他の実施形態の塗装ブースの側面図である。 図４の塗装ブースのノズルの斜視図である。 さらに他の実施形態の塗装ブースの側面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１は、本発明の塗装ブース１の一実施形態の正面図であり、図２は、塗装ブース１の側面図である。図１及び図２に示されるように、本実施形態の塗装ブース１は、塗料Ｐを塗装対象物Ｗに吹き付けるための塗装空間２を区画する包囲手段３を含んでいる。

塗料Ｐは、吹付装置Ｇにより吹き付けられるのが望ましい。吹付装置Ｇは、例えば、作業者が用いるスプレーガンを含んでいる。吹付装置Ｇは、塗装ロボット等による自動吹付装置であってもよい。

包囲手段３は、少なくとも１つの、本実施形態では３つの壁面３Ａ，３Ｂ，３Ｃを含んでいる。３つの壁面３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、塗装対象物Ｗを挟んで吹付装置Ｇの反対側に位置する第１壁面３Ａと、塗装対象物Ｗの両側に位置する第２壁面３Ｂ及び第３壁面３Ｃとで構成される。第１壁面３Ａは、塗装対象物Ｗと後述する排気手段７との間に位置するのが望ましい。本実施形態の第１壁面３Ａは、その下方に、詳細を後述する壁面曲面部３ａを有している。

本実施形態の塗装ブース１は、加圧空気Ａ１を吹き出して塗装空間２内で塗装対象物Ｗに付着しなかった余剰塗料Ｐｓを予め定めた位置４へ導くための包囲手段３に沿った空気流Ａ２を形成するノズル５を含んでいる。このような塗装ブース１は、余剰塗料Ｐｓが包囲手段３に付着する、又は、包囲手段３の外部に広がることを効率よく抑制し得る。

本実施形態の予め定めた位置４は、塗装空間２の下方に設けられた循環水槽６と、空気流Ａ２を排気する排気手段７とを有している。循環水槽６及び排気手段７は、周知のものが好適に採用され得る。

排気手段７は、例えば、上下方向へのびる排気管８と、排気管８内の空気を排気する排気ファン（図示省略）とを含んでいる。また、排気管８の内部には、周知の複数のエリミネーター（図示省略）や噴水装置（図示省略）等が配置されていてもよい。

ノズル５は、例えば、塗装空間２の上方に配されている。本実施形態のノズル５は、第１壁面３Ａの上方に配されている。このため、本実施形態では、空気流Ａ２が、上方のノズル５から下方に向けて形成されている。

本実施形態のノズル５は、ノズル本体９と、ノズル本体９に形成された加圧空気Ａ１を吹き出すための吹出口９ａとを含んでいる。本実施形態のノズル本体９は、細長形状を有している。ノズル本体９の両端は、それぞれ、側板９ｂにより閉じられているのが望ましい。このようなノズル本体９は、その内部に、加圧空気Ａ１が充満している。

本実施形態の吹出口９ａは、細長形状のノズル本体９の長手方向に沿って、かつ、両側板９ｂ間にわたってスリット状に形成されている。このような吹出口９ａは、ノズル本体９内の加圧空気Ａ１を一様に吹き出すことができる。

本実施形態のノズル５は、加圧空気Ａ１の供給源であるコンプレッサ（図示省略）に接続されている。コンプレッサは、ノズル本体９の側方から、側板９ｂに接続された高圧ホースＨを介して、ノズル５に加圧空気Ａ１を供給するのが望ましい。このようなコンプレッサは、ノズル５の内部を、常に加圧空気Ａ１が充満している状態に保つことができる。

本実施形態の塗装ブース１は、ノズル５の周囲に、空気を導入する導入管１０を含んでいる。導入管１０は、例えば、外部の空気を取り込む入口部１０ａと、塗装空間２に連通する出口部１０ｂとを有している。本実施形態では、ノズル５は、出口部１０ｂ付近に配される。

入口部１０ａは、例えば、フィルター１１を有している。フィルター１１は、入口部１０ａの開口面積全体を塞ぐ大きさであるのが望ましい。このようなフィルター１１は、導入管１０に取り込む空気の不純物を確実に除去することができる。

本実施形態のノズル５の周囲の出口部１０ｂには、隙間１２が形成されている。隙間１２は、ノズル５の吹出口９ａから吹き出された加圧空気Ａ１が周囲の空気を巻き込んで空気流Ａ２を形成するためのものである。導入管１０は、吹出口９ａから吹き出す加圧空気Ａ１に巻き込まれる従属空気Ａ３を供給している。このため、ノズル５から吹き出される加圧空気Ａ１は、より大きな空気流Ａ２を形成することができる。

このような塗装ブース１は、オーギュメント効果により、加圧空気Ａ１の圧力を必要以上に大きくすることなく、大きい空気流Ａ２を形成することができる。このため、塗装ブース１は、その設置費及び運用費等のコストを低減することができる。ここで、オーギュメント効果とは、加圧空気Ａ１等の粘性流体の噴流が近くの空気等を巻き込んで流れる効果のことである。

次に、本実施形態の塗装ブース１を用いて塗装対象物Ｗを塗装するときの空気の流れについて説明される。

本実施形態の塗装ブース１は、図示せぬコンプレッサから、高圧ホースＨを介してノズル本体９に加圧空気Ａ１が供給される。このとき、コンプレッサは、ノズル本体９の吹出口９ａからの吹き出す空気量よりも多くの空気を供給することで、ノズル本体９内を加圧空気Ａ１で充満することができる。

ノズル本体９内に充満した加圧空気Ａ１は、ノズル本体９の吹出口９ａから一様に吹き出す。ノズル５の周囲には、隙間１２が形成されているので、吹出口１２ａから吹き出した加圧空気Ａ１には、オーギュメント効果が与えられ、従属空気Ａ３を巻き込む。

大きな流れとなった空気流Ａ２は、包囲手段３である壁面３Ａに沿って流れるのが望ましい。壁面３Ａは、例えば、空気流Ａ２にコアンダ効果を与える壁面曲面部３ａを有している。このため、加圧空気Ａ１と従属空気Ａ３とからなる大きな空気流Ａ２は、壁面３Ａに沿って予め定めた位置４まで流れることができる。

図３は、他の実施形態のノズル１５の斜視図である。図３に示されるように、この実施形態のノズル１５は、上述のノズル５と同様、細長形状のノズル本体１６と、ノズル本体１６に形成された加圧空気Ａ１を吹き出すためのスリット状の吹出口１６ａとを含んでいる。ノズル１５は、例えば、ノズル本体１６の側方から加圧空気Ａ１が供給される。

この実施形態のノズル本体１６は、吹出口１６ａに連続して設けられるノズル曲面部１６ｂを有している。このようなノズル曲面部１６ｂは、加圧空気Ａ１がそれに沿って流れることで、包囲手段３に沿った空気流Ａ２を形成することができる。このため、本実施形態のノズル１５は、加圧空気Ａ１の圧力を必要以上に大きくすることなく、大きい空気流Ａ２を形成することができる。

吹き出した加圧空気Ａ１は、ノズル本体１６のノズル曲面部１６ｂに沿って流れることで、加圧空気Ａ１に空気流Ａ２を形成するためのコアンダ効果が与えられる。ここで、コアンダ効果とは、加圧空気Ａ１等の粘性流体の噴流が近くの固体面等に沿って流れる効果のことである。このため、空気流Ａ２は、ノズル曲面部１６ｂに沿って、流れることができる。

このようなノズル１５は、ノズル曲面部１６ｂによるコアンダ効果と、ノズル１５の周囲の隙間によるオーギュメント効果とにより、より低い圧力の加圧空気Ａ１で、より大きい空気流Ａ２を形成することができる。

図４は、他の実施形態の塗装ブース２１の側面図である。図４に示されるように、この実施形態の塗装ブース２１は、上述の塗装ブース１と同様、塗料Ｐを塗装対象物Ｗに吹き付けるための塗装空間２２を区画する包囲手段２３を含んでいる。

この実施形態の包囲手段２３は、少なくとも１つの壁面２３Ａを含んでいる。この実施形態の第１壁面２３Ａも、その下方に、コアンダ効果を与える壁面曲面部２３ａを有している。

この実施形態の塗装ブース２１は、加圧空気Ａ１を吹き出して塗装空間２２内で塗装対象物Ｗに付着しなかった余剰塗料Ｐｓを予め定めた位置２４へ導くための包囲手段３に沿った空気流Ａ２を形成するノズル２５を含んでいる。このような塗装ブース２１は、余剰塗料Ｐｓが包囲手段２３に付着する、又は、包囲手段２３の外部に広がることを効率よく抑制し得る。

図５は、図４のノズル２５の斜視図である。図５に示されるように、この実施形態のノズル２５は、細長形状のノズル本体２６と、ノズル本体２６に形成された加圧空気Ａ１を吹き出すためのスリット状の吹出口２６ａとを含んでいる。ノズル本体２６は、例えば、コアンダ効果を与えるノズル曲面部２６ｂが、吹出口１６ａに連続して設けられている。

この実施形態のノズル２５は、加圧空気Ａ１の供給源であるファン２７に接続されている。ファン２７は、ノズル本体２６の略中央から、供給管２８を介して、ノズル２５に加圧空気Ａ１を供給するのが望ましい。このようなファン２７は、ノズル本体２６に均等に空気を供給することができる。この実施形態のファン２７は、ノズル本体２６の上部に位置し、略コ字状の供給管２８により、ノズル本体２６と接続される。供給管２８の形状は、ファン２７の位置に応じて、種々変更され得る。

この実施形態のファン２７は、例えば、パルスセンサ付きのＰＷＭ制御ファンである。ファン２７で生成された加圧空気Ａ１は、例えば、断面略矩形状の供給管２８を介してノズル２５のノズル本体２６に供給される。このようなファン２７は、ノズル本体２６内及び供給管２８内の加圧空気Ａ１の圧力に応じて、その回転速度を効率よく制御することができる。

ファン２７の最大供給量は、ノズル２５の吹出口２６ａからの吹き出す空気量よりも大きいのが望ましい。このようなファン２７は、ノズル本体２６及び供給管２８の内部を、常に加圧空気Ａ１が充満している状態に保つことができる。

図４に示されるように、この実施形態の塗装ブース２１は、ファン２７の周囲に空気を供給する吸気管２９と、ノズル２５の周囲に空気を導入する導入管３０とを含んでいる。導入管３０は、例えば、フィルター３１を有する入口部３０ａと、ノズル２５が配される出口部３０ｂとを有している。

この実施形態でも上述の実施形態と同様、ノズル２５の周囲の出口部３０ｂには、隙間３２が形成されている。隙間３２は、ノズル２５の吹出口２６ａから吹き出された加圧空気Ａ１が周囲の空気を巻き込んで空気流Ａ２を形成するためのものである。導入管３０は、吹出口２６ａから吹き出す加圧空気Ａ１に巻き込まれる従属空気Ａ３を供給している。このため、ノズル２５から吹き出される加圧空気Ａ１は、オーギュメント効果により、さらに大きい空気流Ａ２を形成することができる。

図６は、さらに他の実施形態の塗装ブース４１の側面図である。図６に示されるように、この実施形態の塗装ブース４１は、上述の塗装ブース１と同様、塗料Ｐを塗装対象物Ｗに吹き付けるための塗装空間４２を区画する包囲手段４３を含んでいる。包囲手段４３は、略垂直方向にのびる少なくとも１つの壁面４３Ａを含んでいる。

この実施形態の塗装ブース４１は、加圧空気Ａ１を吹き出して塗装空間４２内で塗装対象物Ｗに付着しなかった余剰塗料Ｐｓを予め定めた位置４４へ導くための包囲手段４３に沿った空気流Ａ２を形成するノズル４５を含んでいる。予め定めた位置４４は、塗装空間４２の下方に設けられた水槽４６と、空気流Ａ２を排気する排気手段４７とを含んでいる。

排気手段４７は、例えば、上下方向へのびる排気管４７Ａと、排気管４７Ａ内の空気を排気する排気ファン４７Ｂと、水槽４６と排気ファン４７Ｂとの間に配される複数のエリミネーター（図示省略）とを含んでいる。このような塗装ブース４１は、既存の塗装ブースを改良することで実現することができるので、設置費を低減することができる。

この実施形態のノズル４５は、排気ファン４７Ｂから加圧空気Ａ１が供給されている。このため、この実施形態では、ノズル４５に供給するための専用のコンプレッサ又はファンが不要であり、コストをより低減することができる。

この実施形態の塗装ブース４１は、ノズル４５の周囲に、空気を導入する導入管４８を含んでいる。導入管４８は、例えば、フィルター４９を有する入口部４８ａと、ノズル４５が配される出口部４８ｂとを有している。

この実施形態でも上述の実施形態と同様、ノズル４５の周囲の出口部４８ｂには、隙間５０が形成されている。隙間５０は、ノズル４５から吹き出された加圧空気Ａ１が周囲の空気を巻き込んで空気流Ａ２を形成するためのものである。導入管４８は、ノズル４５から吹き出す加圧空気Ａ１に巻き込まれる従属空気Ａ３を供給している。このため、ノズル４５から吹き出される加圧空気Ａ１は、オーギュメント効果により、さらに大きい空気流Ａ２を形成することができる。

上述の各実施形態の包囲手段は、壁面を含んでいたが、包囲手段には、壁面が含まれなくてもよい。この場合、空気流Ａ２が包囲手段となり得る。

また、上述の各実施形態のノズルは、塗装空間の上方に配されていたが、塗装空間の側方に配されていてもよい。この場合、空気流Ａ２は、例えば、塗装対象物Ｗの吹付装置Ｇ側から排気手段に向けて形成される。

以上、本発明の実施形態について、詳述したが、本発明は例示の実施形態に限定されるものではなく、種々の態様に変形して実施し得るのは言うまでもない。

１ 塗装ブース
２ 塗装空間
３ 包囲手段
４ 予め定めた位置
５ ノズル
９ ノズル本体
９ａ 吹出口
１２ 隙間
Ｐ 塗料
Ｐｓ 余剰塗料
Ｗ 塗装対象物
Ａ１ 加圧空気
Ａ２ 空気流

Claims (7)

1. 塗装ブースであって、
   塗料を塗装対象物に吹き付けるための塗装空間を区画する包囲手段と、
   加圧空気を吹き出して前記塗装空間内で前記塗装対象物に付着しなかった余剰塗料を予め定めた位置へ導くための、前記包囲手段に沿った空気流を形成するノズルとを含み、
   前記ノズルは、ノズル本体と、前記ノズル本体に形成された前記加圧空気を吹き出すための吹出口とを含み、
   前記ノズルの周囲には、前記吹出口から吹き出された前記加圧空気が周囲の空気を巻き込んで前記空気流を形成するための隙間が形成され、
   前記ノズルは、前記塗装空間の上方に配され、
   前記空気流は、上方の前記ノズルから下方に向けて形成される塗装ブース。
2. 塗装ブースであって、
   塗料を塗装対象物に吹き付けるための塗装空間を区画する包囲手段と、
   加圧空気を吹き出して前記塗装空間内で前記塗装対象物に付着しなかった余剰塗料を予め定めた位置へ導くための、前記包囲手段に沿った空気流を形成するノズルとを含み、
   前記ノズルは、ノズル本体と、前記ノズル本体に形成された前記加圧空気を吹き出すための吹出口とを含み、
   前記ノズルの周囲には、前記吹出口から吹き出された前記加圧空気が周囲の空気を巻き込んで前記空気流を形成するための隙間が形成され、
   前記包囲手段は、少なくとも１つの壁面を含み、
   前記ノズルは、前記壁面の上方に配され、
   前記壁面は、前記空気流にコアンダ効果を与える壁面曲面部を有する塗装ブース。
3. 前記予め定めた位置は、前記空気流を排気する排気手段を含み、
   前記壁面は、前記塗装対象物と前記排気手段との間に位置する請求項２に記載の塗装ブース。
4. 前記ノズルは、前記加圧空気の供給源であるコンプレッサに接続され、
   前記コンプレッサは、前記ノズル本体の側方から前記ノズルに前記加圧空気を供給する請求項１乃至３のいずれかに記載の塗装ブース。
5. 塗装ブースであって、
   塗料を塗装対象物に吹き付けるための塗装空間を区画する包囲手段と、
   加圧空気を吹き出して前記塗装空間内で前記塗装対象物に付着しなかった余剰塗料を予め定めた位置へ導くための、前記包囲手段に沿った空気流を形成するノズルとを含み、
   前記ノズルは、ノズル本体と、前記ノズル本体に形成された前記加圧空気を吹き出すための吹出口とを含み、
   前記ノズルの周囲には、前記吹出口から吹き出された前記加圧空気が周囲の空気を巻き込んで前記空気流を形成するための隙間が形成され、
   前記ノズルは、前記加圧空気の供給源であるファンに接続され、
   前記ファンは、前記ノズル本体の略中央から前記ノズルに前記加圧空気を供給する塗装ブース。
6. 前記ノズル本体は、細長形状を有し、
   前記吹出口は、前記ノズル本体の長手方向に沿ってスリット状に形成される請求項１乃至５のいずれかに記載の塗装ブース。
7. 前記ノズル本体は、前記吹出口に連続して設けられ、かつ、前記加圧空気に前記空気流を形成するためのコアンダ効果を与えるノズル曲面部を有する請求項１乃至６のいずれかに記載の塗装ブース。

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