JP7151680B2 - 塗装システム - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車の車体等の被塗物を塗装する塗装システムに係る。特に、本発明は、複数の塗装ゾーンを備え、これら塗装ゾーンそれぞれにおいて被塗物を塗装する塗装システムの改良に関する。

従来、自動車の車体等の被塗物に対して霧状の塗料を吹き付けることで塗装する塗装システムとして、特許文献１に開示されているものが知られている。この特許文献１の塗装システムは、被塗物を塗装するための塗装ブースを、第１塗装ゾーンと第２塗装ゾーンとに区画し、空調装置によって温度および湿度が調整された空気を第１塗装ゾーンに供給し、その空気の流れ（ダウンフロー）によって未塗着の塗料ミストを第１塗装ゾーンから排出する。そして、第１塗装ゾーンの排出側に備えられたミスト除去手段によって未塗着の塗料ミストが除去された空気を第２塗装ゾーンに供給（空気をリユース）することで、空調された空気を有効利用して空調コストの低減を図っている。

特開２０１６－６７９９８号公報

ところで、塗装ゾーンでの塗装品質を良好に得るためには、塗装ゾーンの温度および湿度（塗装ゾーンに供給される空気の温度および湿度）を適正に調整しておく必要があるが、特許文献１のものにあっては、第１塗装ゾーンを通過した際に温度および湿度が変化した空気がそのまま第２塗装ゾーンに供給されてしまうのに対し、この第２塗装ゾーンにおける温度および湿度については考慮されていないことから、この第２塗装ゾーンでの塗装品質を良好に得ることが難しいものである。この第２塗装ゾーンでの塗装品質を良好に得るためには、第１塗装ゾーンから排出された空気の温度および湿度を調整するためのリサイクル空調装置が必要となるが、この場合、塗装システム全体の大型化を避けることができないものとなってしまう。

具体的には、一般的な塗装システムの塗装ブースには、塗装ゾーンからの排気（排出された空気）中に含まれる塗料ミストを回収するために当該排気と水とを接触（気液接触）させる湿式のミスト除去手段が備えられる。この場合、ミスト除去手段を通過する際に排気の湿度が飽和状態近くまで変化するため、この排気を再利用するためには、下流側の塗装ブースにおいて要求される空気の温度および湿度に調整する必要がある。そのためには、先ず、上流側の塗装ブースからの排気を除湿し、その除湿に伴って冷却された空気を所定温度まで上昇させるための再加熱が必要である。このような除湿および再加熱のためのリサイクル空調装置は大型である。また、温度が調整された空気が排気系を流れる際に温度上昇してしまう場合には、この空気を冷却するための装置も必要になる。これらのことから、特許文献１の構成を実現するためには、塗装システム全体の大型化を避けることができない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、システム全体の小型化を図ることができる塗装システムを提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、互いに区画された複数の塗装ゾーンを備え、これら塗装ゾーンそれぞれにおいて被塗物に対して霧状の塗料を吹き付けることで該被塗物を塗装する塗装システムを前提とする。そして、この塗装システムは、空調装置と、給気ファンと、カスケード空気経路と、カスケードファンと、排気ファンと、ミスト除去手段と、制御部とを備えている。空調装置は、外気を取り込んで温度および湿度を調整する。給気ファンは、前記空調装置によって前記外気の温度および湿度が調整されて成る空調空気を、前記複数の塗装ゾーンのうちの少なくとも特定の新気導入塗装ゾーンに供給する。カスケード空気経路は、前記複数の塗装ゾーンを、空気の流通を可能に直列に接続する。カスケードファンは、前記カスケード空気経路に備えられ、空気流れ方向の上流側の塗装ゾーンから排出された空気を空気流れ方向の下流側の塗装ゾーンに圧送する。排気ファンは、空気流れ方向の最下流の塗装ゾーンから空気を排出する。ミスト除去手段は、前記各塗装ゾーンにおいて前記被塗物が位置する塗装室を通過した空気中の塗料ミストを除去する乾式のものである。制御部は、少なくとも前記新気導入塗装ゾーン以外の一つの塗装ゾーンの空気の温度および湿度を、前記空調装置の温度および湿度の調整動作によってフィードバック制御する。

この特定事項により、空調装置によって生成された空調空気は給気ファンの作動に伴って少なくとも新気導入塗装ゾーンに供給される。また、この新気導入塗装ゾーンから排出された空気（新気導入塗装ゾーンでダウンフローを生じさせ、未塗着の塗料ミストを含む空気）が乾式のミスト除去手段を通過することで、当該空気中の塗料ミストは除去され、この空気は、カスケード空気経路を経て下流側の塗装ゾーンに供給（リユース）される。このように空気を有効利用することにより、空調装置からの必要送風量の削減を図ることができ、空調装置の小型化およびエネルギ消費率の削減を図ることができる。また、下流側の塗装ゾーンから排出された空気も乾式のミスト除去手段を通過することで、当該空気中の塗料ミストは除去されることになる。このようにしてリユースされて複数の塗装ゾーンを通過した空気は、排気ファンの作動に伴い、空気流れ方向の最下流の塗装ゾーンから排出される。各塗装ゾーンから排出された空気中の塗料ミストを除去するミスト除去手段は乾式であるため、このミスト除去手段を通過した空気の湿度が上昇してしまうことはない。つまり、各塗装ゾーンに亘って流れている空気を除湿するための装置（除湿のためのリサイクル空調装置）は必要ない。

また、このようにして各塗装ゾーンに亘って空気が流れている状況において、少なくとも新気導入塗装ゾーン以外の一つの塗装ゾーンの空気の温度および湿度は、制御部により、空調装置の温度および湿度の調整動作によってフィードバック制御されている。このため、この塗装ゾーン（フィードバック制御対象とされている塗装ゾーン）の空気の温度および湿度は適正に維持されている。従って、このフィードバック制御対象の塗装ゾーンに対して空気流れ方向の上流側に位置する塗装ゾーン（新気導入塗装ゾーンを含む塗装ゾーン）およびフィードバック制御対象の塗装ゾーンに対して空気流れ方向の下流側に位置する塗装ゾーン（フィードバック制御対象の塗装ゾーンに対して空気流れ方向の下流側に塗装ゾーンが存在する場合）それぞれは、温度および湿度がある程度適正に維持され、要求される温度および湿度に対して大きく乖離することがない。例えば、カスケードファンからの受熱の影響等により、上流側に位置する塗装ゾーンの温度はフィードバック制御対象の塗装ゾーンの温度よりも僅かに低く、下流側に位置する塗装ゾーンの温度はフィードバック制御対象の塗装ゾーンの温度よりも僅かに高くなっている。このため、各塗装ゾーンに亘って流れている空気の温度および湿度を調整するための装置（リサイクル空調装置）は必要ない。

このように、本解決手段では、空気が流通する経路（空気流通経路）の途中にリサイクル空調装置を配設することなくシステム全体の小型化を図りながらも、各塗装ゾーンの温度および湿度を適正に調整することができて各塗装ゾーンでの塗装品質の悪化を抑制することができる。

また、前記被塗物が、前記複数の塗装ゾーンに亘って順に移動しながら塗装されるようになっており、前記空調空気が供給される前記新気導入塗装ゾーンは、前記各塗装ゾーンのうち、前記被塗物の移動方向において最も下流側に位置する塗装ゾーンである。

複数の塗装ゾーンに亘って被塗物が順に移動しながら塗装される塗装システム（複数の塗装ゾーンで成る塗装ブースを有する塗装システム）にあっては、一般に、被塗物の移動方向において最も下流側に位置する塗装ゾーンは、被塗物が適正に塗装されているか否かを診断するチェックゾーンとなっている場合が多い。このチェックゾーンには、手作業による塗装の補修を行うために作業者が立ち入る場合があるため、このチェックゾーンには塗料に含まれる溶剤等が存在していないことが好ましい。空気流れ方向の最上流の塗装ゾーンである新気導入塗装ゾーン（空調装置からの空調空気が供給される塗装ゾーン）以外の塗装ゾーンにあっては、上流側の塗装ゾーンから排出された溶剤等が流れ込んでいる可能性がある。このため、本解決手段では、新気導入塗装ゾーンを、被塗物の移動方向において最も下流側に位置する塗装ゾーンとすることで、作業者が立ち入る可能性のある塗装ゾーンの環境を良好にする（溶剤等が存在していない環境にする）ようにしている。

また、３つ以上の前記塗装ゾーンを備え、前記各塗装ゾーンそれぞれにおける前記被塗物に対する塗装品質の要求は互いに異なっており、前記制御部によって空気の温度および湿度がフィードバック制御される前記塗装ゾーンは、前記各塗装ゾーンのうち、最も高い塗装品質が要求されている塗装ゾーンである。

前述したように、塗装ゾーンでの塗装品質を良好に得るためには、塗装ゾーンの温度および湿度（塗装ゾーンに供給される空気の温度および湿度）を適正に調整しておく必要がある。特に、高い塗装品質が要求されている塗装ゾーンにあっては、高い塗装品質を得るための目標とする温度および湿度に対して高い精度でこれら温度および湿度を調整しておく必要がある。このため、各塗装ゾーンのうち、最も高い塗装品質が要求されている塗装ゾーンを、前記温度および湿度がフィードバック制御される塗装ゾーンとして設定し、この塗装ゾーンに対して高い精度で温度および湿度の調整を可能にすることで、要求される高い塗装品質を実現するようにしている。また、それ以外の塗装ゾーンにおける塗装品質の要求は比較的低いため、温度および湿度の環境がある程度適正に維持されておればよい。前述したように、フィードバック制御対象の塗装ゾーンに対して空気流れ方向の上流側に位置する塗装ゾーンの温度はフィードバック制御対象の塗装ゾーンの温度よりも僅かに低く、フィードバック制御対象の塗装ゾーンに対して空気流れ方向の下流側に位置する塗装ゾーンの温度はフィードバック制御対象の塗装ゾーンの温度よりも僅かに高くなっている。これら温度の偏差は僅かであり、これら塗装ゾーンにおいて要求される塗装品質を得るための許容範囲のものとなっている。これにより、空気流通経路の途中にリサイクル空調装置を配設することなく、各塗装ゾーンの温度および湿度を適正に調整することができることになる。

この場合、前述したように前記被塗物が前記複数の塗装ゾーンに順に移動しながら塗装されるようになっている場合に、最も高い塗装品質が要求されている前記塗装ゾーンは、前記新気導入塗装ゾーンを除き、前記被塗物の移動方向で最も下流側に位置する塗装ゾーンである。

前述したように、複数の塗装ゾーンに亘って被塗物が順に移動しながら塗装される塗装システムにあっては、一般に、被塗物の移動方向において最も下流側に位置する塗装ゾーンが、被塗物が適正に塗装されているか否かを診断するチェックゾーンとなっており、このチェックゾーン（前記新気導入塗装ゾーン）を除き、被塗物の移動方向で最も下流側に位置する塗装ゾーンは、被塗物の仕上げ塗装（自動車の車体の場合には外板の塗装）を行う塗装ゾーンとなっている場合が多い。このため、新気導入塗装ゾーンを除き、被塗物の移動方向で最も下流側に位置する塗装ゾーンは、最も高い塗装品質が要求されている塗装ゾーンとなる。そして、この最も高い塗装品質が要求されている塗装ゾーンがフィードバック制御対象（温度および湿度のフィードバック制御対象）の塗装ゾーンとなっていることで、この塗装ゾーンにおいて目標とする温度および湿度に対して高い精度でこれら温度および湿度を調整することができ、要求される高い塗装品質を得ることが可能となる。

また、前記空調装置の空気出口側には給気経路が接続されており、該給気経路の下流側は分岐されて成る複数の分岐経路を備えていて、これら分岐経路によって前記空調装置からの空調空気が前記複数の塗装ゾーンそれぞれに供給される構成となっている。

これによれば、前記新気導入塗装ゾーン以外の各塗装ゾーンにあっては、上流側の塗装ゾーンから排出された空気と、空調装置で生成された空調空気とが混合されることになり、上流側の塗装ゾーンから排出された空気のみが供給される場合に比べて、各塗装ゾーン（フィードバック制御対象の塗装ゾーンに対して空気流れ方向の下流側に位置する塗装ゾーン、および、フィードバック制御対象の塗装ゾーンに対して空気流れ方向の上流側に位置する塗装ゾーン）の温度および湿度を適正なものに近付けることができる。つまり、フィードバック制御対象の塗装ゾーンに対して空気流れ方向の下流側に位置する塗装ゾーンに対しては、空調空気の供給により温度の上昇を抑制することができ、また、温度の上昇に起因する相対湿度の下降を抑制することができる。つまり、この下流側に位置する塗装ゾーンの温度の過上昇や湿度（相対湿度）の過下降を抑制することができて、これら温度および湿度を適正なものに近付けることができる。また、フィードバック制御対象の塗装ゾーンの温度を空調空気の供給により下降させることができるため、このフィードバック制御対象の塗装ゾーンの温度を適正化するために空調装置によって生成される空調空気の温度を高めに設定することができ（フィードバック制御対象の塗装ゾーンに空調空気を供給しない場合に比べて高めに設定することができ）、フィードバック制御対象の塗装ゾーンに対して空気流れ方向の上流側に位置する塗装ゾーンの温度の下降を抑制することができ、また、温度の下降に起因する相対湿度の上昇を抑制することができる。つまり、この上流側に位置する塗装ゾーンの温度の過下降や湿度の過上昇を抑制することができて、これら温度および湿度を適正なものに近付けることができる。

また、前記分岐経路に備えられ、前記複数の塗装ゾーンそれぞれに対する前記空調空気の供給量を調整するように開度が可変とされた空調空気供給量調整手段と、空気流れ方向の最下流の塗装ゾーンを除く各塗装ゾーンからの空気のうち大気に放出する空気の量を調整するように開度が可変とされた排気量調整手段と、前記カスケードファンと該カスケードファンの空気流れ方向の下流側の塗装ゾーンとの間を流れる空気温度を検出する空気温度検出手段と、前記空気温度検出手段によって検出された空気温度に応じて前記空調空気供給量調整手段および前記排気量調整手段の開度を決定する開度制御部とを備えている。

これによれば、空調空気供給量調整手段の開度を大きくすれば、塗装ゾーンへの空調空気の供給量が増加し、該塗装ゾーンの空気の温度上昇を抑制することができる。一方、排気量調整手段の開度を大きくすれば、塗装ゾーンからの空気のうち大気に放出する空気の量が増加するため、空気流れ方向下流側の塗装ゾーンの空気の温度上昇を抑制することができる。このように、空調空気供給量調整手段および排気量調整手段それぞれの開度に応じて各塗装ゾーンの空気の温度を調整することが可能である。このため、カスケードファンからの放熱量の変動に伴ってカスケード空気経路を流れる空気の温度が変動する状況となっても、空気温度検出手段によって検出された空気温度に応じて空調空気供給量調整手段および排気量調整手段の開度を決定することで、塗装ゾーンに導入（供給）される空気の温度を適正な温度に近付けることができる。その結果、高い塗装品質を得ることが可能となる。

また、前記給気ファンの送風量を調整する送風量調整手段と、前記開度制御部によって決定された前記空調空気供給量調整手段および前記排気量調整手段の開度に応じて前記送風量調整手段に送風量指令信号を送信する送風量制御部とを備えている。

前記空調空気供給量調整手段および排気量調整手段の開度に応じ、各塗装ゾーンにおいて要求される空調空気の供給量は変動することになる。本解決手段では、空調装置からの空調空気の送風量を、空調空気供給量調整手段および排気量調整手段の開度に応じた適正な送風量に設定することができ、各塗装ゾーンへの空調空気の供給量が不足してしまうことがなくなり、各塗装ゾーンの温度およびダウンフローの風速を適正に得ることができる。

本発明では、カスケード空気経路によって、複数の塗装ゾーンを、空気の流通を可能に直列に接続し、各塗装ゾーンの塗装室を通過した空気中の塗料ミストを乾式のミスト除去手段によって除去するようにし、空調装置からの空調空気が供給される新気導入塗装ゾーン以外の一つの塗装ゾーンの空気の温度および湿度をフィードバック制御するようにしている。このため、空気流通経路の途中にリサイクル空調装置を配設することなくシステム全体の小型化を図りながらも、各塗装ゾーンの温度および湿度を適正に調整することができて塗装ゾーンでの塗装品質の悪化を抑制することができる。

第１実施形態に係る塗装システムの概略構成を示す図である。 第２塗装ブースの概略構成を示す図である。 第２実施形態に係る塗装システムの概略構成を示す図である。 第３実施形態に係る塗装システムの概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車の車体に対して複数の塗装ロボットによって霧状の塗料を吹き付けることで塗装する塗装システムに本発明を適用した場合について説明する。また、本実施形態は、塗装ブースが３つの塗装ゾーンに区画されて成る塗装システムに本発明を適用した場合について説明する。

一般に、自動車の車体の塗装としては、下塗り、中塗り、上塗りが順に行われる。下塗りは防錆のための塗装であり、塗料が貯留された塗料槽内に車体が浸漬されることで行われる。中塗りおよび上塗りは、霧状の塗料を車体に吹き付ける塗装であり、本発明に係る塗装システムは、これら中塗りのための塗装システムおよび上塗りのための塗装システムの何れにも適用することが可能である。以下の説明では上塗りのための塗装システムとして本発明を適用した場合について説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る塗装システム１の概略構成を示す図である。この図１に示すように、本実施形態に係る塗装システム１の塗装ブース２は、３つの塗装ゾーン２１，２２，２３を有している。被塗物である自動車の車体Ｗ（図２を参照）は、これら３つの塗装ゾーン２１，２２，２３に亘って順に搬送されながら（図１における矢印ＡおよびＢを参照）塗装されていく。

具体的には、図１において最も左側に位置する塗装ゾーンは第１塗装ゾーン２１であり、中央に位置する塗装ゾーンは第２塗装ゾーン２２であり、最も右側に位置する塗装ゾーンは第３塗装ゾーン（本発明でいう新気導入塗装ゾーン）２３である。

第１塗装ゾーン２１は、車体Ｗのドア（図示省略）の内側の面を塗装するための塗装ゾーンである。第２塗装ゾーン２２は、車体Ｗの外板（ドアの外板やルーフの上面等）を塗装するための塗装ゾーンである。これら第１塗装ゾーン２１および第２塗装ゾーン２２には、後述するように、それぞれ複数台の塗装ロボット３（図２を参照）が設置されており、これら塗装ロボット３によって車体Ｗの塗装が行われるようになっている。また、第３塗装ゾーン２３は、車体Ｗが適正に塗装されているか否かを診断するチェックゾーン（塗装品質チェックのための塗装ゾーン）となっている。この第３塗装ゾーン２３は、手作業による塗装の補修を行うために作業者が立ち入る場合がある。このため、この第３塗装ゾーン２３には塗装ロボットは設置されておらず、手作業による塗装のための図示しない塗装ガン（スプレーガン）が配設されている。

このようにして第１～第３の塗装ゾーン２１，２２，２３が水平方向に亘って連結されて塗装ブース２が構成されているため、車体Ｗの塗装工程にあっては、第１塗装ゾーン２１に搬送された車体Ｗのドアの内側の面が該第１塗装ゾーン２１に設置された複数台の塗装ロボット３によって塗装され、その後、車体Ｗは、第２塗装ゾーン２２に搬送され（図１における矢印Ａを参照）、該第２塗装ゾーン２２に設置された複数台の塗装ロボット３によって塗装され、その後、車体Ｗは、第３塗装ゾーン２３に搬送され（図１における矢印Ｂを参照）、作業者が、適正に塗装されているか否かを診断し、必要に応じて手作業による塗装の補修を行う。このため、本実施形態に係る塗装システム１では、第２塗装ゾーン２２が、本発明でいう「新気導入塗装ゾーンを除き、被塗物の移動方向で最も下流側に位置する塗装ゾーン」に相当することになる。なお、第１塗装ゾーン２１および第２塗装ゾーン２２での塗装作業は、車体Ｗを停止した状態で行ってもよいし、車体Ｗを移動させながら行ってもよい。

－塗装ゾーンの概略構成－
ここで複数の塗装ゾーン２１，２２，２３のうち第２塗装ゾーン２２の概略構成について説明する。図２は第２塗装ゾーン２２の概略構成（図１におけるII－II線に対応する位置から第２塗装ゾーン２２の内部を見た図）を示す図である。

この図２に示すように、第２塗装ゾーン２２は、複数台の塗装ロボット３と、該塗装ロボット３が設置された塗装室４と、該塗装室４の上方に配置された給気室２２ａと、塗装室４の下方に配置された回収室２２ｂと、車体Ｗを搬送する搬送装置５とを備えている。なお、図２におけるＸ方向が第２塗装ゾーン２２の幅方向であり、Ｙ方向が第２塗装ゾーン２２の長さ方向であり、Ｚ方向が第２塗装ゾーン２２の高さ方向である。車体Ｗは搬送装置５によってＹ方向に搬送される。

塗装ロボット３は、スプレーガン３１、ロボットアーム３２、該ロボットアーム３２のベース３３に取り付けられた支柱３４を備えている。支柱３４は、塗装室４の床部に立設されている。この塗装ロボット３による塗装作業は、ロボットアーム３２の稼働に伴ってスプレーガン３１の先端を車体Ｗの所定の被塗装面に近付け、該スプレーガン３１から車体Ｗに向けて微粒化された塗料（塗料ミスト）が塗布される（吹き出される）ことになる。また、本実施形態における塗装は静電微粒化方式によって行われる。このため、スプレーガン３１から車体Ｗに向けて吹き出された塗料の大部分は車体Ｗに塗着されることになるが、車体Ｗに塗着されずに未塗着となった塗料ミストは、後述するように給気室２２ａから回収室２２ｂに向かう空気の流れ（ダウンフロー）によって塗装室４から排出されることになる。

本実施形態では塗装室４に４台の塗装ロボット３が設置されている。具体的には、車体Ｗの右上側から塗装する塗装ロボット３Ａ、左上側から塗装する塗装ロボット３Ｂ、右下側から塗装する塗装ロボット３Ｃ、左下側から塗装する塗装ロボット３Ｄである。車体Ｗの上側から塗装する２台の塗装ロボット３Ａ，３Ｂ同士は略同一高さ位置に設置され、第２塗装ゾーン２２の幅方向で対向している。車体Ｗの下側から塗装する２台の塗装ロボット３Ｃ，３Ｄ同士も略同一高さ位置に設置され、第２塗装ゾーン２２の幅方向で対向している。第２塗装ゾーン２２に設置される塗装ロボット３の台数は４台に限らず、適宜設定される。また、本実施形態に係る塗装システム１は、一つの塗装ゾーン（塗装ロボット３が設置される塗装ゾーン）２１，２２それぞれに対して１台の車体Ｗが搬送され、該１台の車体Ｗに対して塗装を行うものであるが、２台以上の車体Ｗが搬送されて塗装を行う塗装ゾーン２１，２２である場合には、それに応じて設置される塗装ロボット３の台数も増加されることになる。

塗装室４の天井部には、空気を導入するための導入口４１が形成されている。また、塗装室４の床部には、空気を排出するための排出口４２が形成されている。導入口４１にはフィルタ４３が設けられている。排出口４２には格子板４４が設けられている。

給気室２２ａには給気用のダクト７Ａが接続され、このダクト７Ａから空気が導入（供給）されるようになっている。給気室２２ａに導入された空気は該給気室２２ａにおいて整流されて塗装室４に供給される。

回収室２２ｂは、塗装室４から排出される空気中の塗料ミストを回収するために設けられている。回収室２２ｂには排気用のダクト７Ｂが接続され、このダクト７Ｂによって空気が排出されるようになっている。回収室２２ｂの内部にはフィルタ４５が設けられている。このフィルタ４５は薄型の乾式フィルタ（本発明でいう乾式のミスト除去手段）であり、空気中の塗料ミストを取り除くために設けられている。このフィルタ４５として具体的には、複数枚の紙をメッシュ状に編むことで作製され、通気性と塗料ミストの捕捉性とを両立したフィルタが採用可能である。このフィルタ４５としては、これに限定されるものではなく、空気と水とを接触させる従来の湿式のミスト除去手段とは異なり、水を使用しないフィルタであればよい。

搬送装置５は、塗装室４に車体Ｗを搬入するとともに、塗装室４から車体Ｗを搬出するために設けられている。

以上、第２塗装ゾーン２２の概略構成について説明したが、第１塗装ゾーン２１も同様の構成となっている。また、第３塗装ゾーン２３は、前述したように作業者による手作業での塗装の補修を行う塗装ゾーンであるため、塗装ロボットは設置されておらず、手作業用のスプレーガンが配設されている。

－空気流通経路－
次に、各塗装ゾーン２１，２２，２３それぞれにおいて前記ダウンフロー（給気室２１ａ，２２ａ，２３ａから回収室２１ｂ，２２ｂ，２３ｂに向かう空気の流れ）を生成するための空気流通経路の構成について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る塗装システム１は、外気を取り込んで、その外気の温度および湿度を調整することで空調空気を生成する空調装置６が備えられている。この空調装置６は、ケーシング内に空気冷却装置、空気加熱装置、加湿装置等が収容されている。空気冷却装置は、取り込んだ外気を冷却する。この冷却に伴って外気は除湿され、その湿度が低下する。この空気冷却装置としては冷却水が流れるチラーや冷媒の相変化を利用するヒートポンプ等が適用可能である。空気加熱装置は、取り込んだ外気を加熱する。この空気加熱装置としては電気ヒータやバーナやヒートポンプ等が適用可能である。加湿装置は、取り込んだ外気や前記空気冷却装置によって除湿された空気を加湿する。この加湿装置としては、水滴を噴霧するシャワーノズル等が適用可能である。また、この空調装置６の空気取り込み口には図示しないフィルタが設けられている。

これら空気冷却装置、空気加熱装置、加湿装置等は空調コントローラ１００によって制御される。つまり、この空調コントローラ１００から出力される制御信号に従って空気冷却装置、空気加熱装置、加湿装置等が制御され、これにより、空調装置６から吹き出される空気の温度および湿度が調整される。この空調コントローラ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、ＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された空調装置６の各種空調制御機器（空気冷却装置、空気加熱装置、加湿装置等）の作動を制御する。

空調装置６の空気出口側は、給気経路を構成する給気ダクト７１を介して第３塗装ゾーン２３の給気室２３ａに接続されている。この給気ダクト７１には、空調装置６の空気出口側から第３塗装ゾーン２３の給気室２３ａに向けて空気を圧送する給気ファン７１ａが設けられている。

前記複数の塗装ゾーン２１，２２，２３は、カスケード空気経路によって、空気の流通が可能に直列に接続されている。以下、具体的に説明する。

第３塗装ゾーン２３の回収室２３ｂには第１排気ダクト７２の一端が接続されており、この第１排気ダクト７２の他端は第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａに接続されている。この第１排気ダクト７２には、第３塗装ゾーン２３の回収室２３ｂから第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａに向けて空気を圧送する第１カスケードファン７２ａが設けられている。

また、第２塗装ゾーン２２の回収室２２ｂには第２排気ダクト７３の一端が接続されており、この第２排気ダクト７３の他端は第１塗装ゾーン２１の給気室２１ａに接続されている。この第２排気ダクト７３には、第２塗装ゾーン２２の回収室２２ｂから第１塗装ゾーン２１の給気室２１ａに向けて空気を圧送する第２カスケードファン７３ａが設けられている。

また、第１塗装ゾーン２１の回収室２１ｂには第３排気ダクト７４の一端が接続されており、この第３排気ダクト７４の他端は大気に開放されている。この第３排気ダクト７４には、第１塗装ゾーン２１の回収室２１ｂから大気に向けて空気を圧送する排気ファン７４ａが設けられている。第３排気ダクト７４の空気排出側には空気を浄化するためのフィルタが設けられている。なお、第１塗装ゾーン２１から排出される空気が、そのまま大気に放出しても問題のないものであれば、このフィルタは必要ない。

このように、本実施形態に係る塗装システム１は、空調装置６からの空調空気を、第３塗装ゾーン２３、第２塗装ゾーン２２、第１塗装ゾーン２１の順に流すようになっている。このため、第１排気ダクト７２および第２排気ダクト７３によって本発明でいうカスケード空気経路が構成されている。このような構成により、空調装置からの空調空気を全ての塗装ゾーンに並列に供給する従来の一般的な塗装システムに比べて、空調装置６からの必要送風量の削減を図ることができ、空調装置６の小型化およびエネルギ消費率の削減を図ることができるようになっている。

また、互いに隣り合う給気室２１ａ，２２ａ，２３ａ同士の間には隔壁２４，２４が設けられている。これにより、これら給気室２１ａ，２２ａ，２３ａに流れ込んだ空気同士が混合されないようになっている。同様に、互いに隣り合う回収室２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ同士の間にも隔壁２５，２５が設けられている。これにより、これら回収室２１ｂ，２２ｂ，２３ｂに排出された空気同士が混合されないようになっている。

本実施形態の特徴の一つとして、各塗装ゾーン２１，２２，２３のうち、第２塗装ゾーン２２のみに、該第２塗装ゾーン２２の温度を検出するための温度センサ１０１および湿度を検出するための湿度センサ１０２が設けられている。具体的には、図２にも示すように、第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａに、これらセンサ１０１，１０２は配置されている。これらセンサ１０１，１０２の配置位置は、第２塗装ゾーン２２の塗装室４内を浮遊している塗料ミストが各センサ１０１，１０２のセンシング部分に付着することが原因でセンシング精度に悪影響を与えてしまうことを防止することを考慮して設定されている。

これら温度センサ１０１および湿度センサ１０２は信号線によって空調コントローラ１００に接続されている。このため、空調コントローラ１００は、温度センサ１０１によって検出された第２塗装ゾーン２２の温度の情報、湿度センサ１０２によって検出された第２塗装ゾーン２２の湿度の情報に応じて制御信号を空調装置６に出力し、空気冷却装置、空気加熱装置、加湿装置等が、この制御信号に従って制御されるようになっている。

－塗装工程時の空気の流れ－
次に、前述の如く構成された塗装システム１における塗装工程時の空気の流れについて説明する。なお、塗装システム１における塗装工程にあっては、前述したように、第１塗装ゾーン２１に搬送された車体Ｗのドアの内側の面が該第１塗装ゾーン２１に設置された複数台の塗装ロボット３によって塗装され、その後、車体Ｗは、第２塗装ゾーン２２に搬送され、該第２塗装ゾーン２２に設置された複数台の塗装ロボット３によって塗装され、その後、車体Ｗは、第３塗装ゾーン２３に搬送され、作業者が、適正に塗装されているか否かを診断し、必要に応じて手作業による塗装の補修を行う。

このような塗装工程時の空気の流れとしては、空調装置６の作動によって、外気を取り込み、その外気の温度および湿度を調整することで空調空気が生成される。この空調空気は、給気ファン７１ａの作動によって、空調装置６の空気出口側から給気ダクト７１を経て第３塗装ゾーン２３の給気室２３ａに導入される。第３塗装ゾーン２３の回収室２３ｂには第１排気ダクト７２の一端が接続されており、この第１排気ダクト７２には第１カスケードファン７２ａが設けられているため、この第１カスケードファン７２ａの作動に伴い、第３塗装ゾーン２３では、給気室２３ａから回収室２３ｂに向かう空気の流れ（ダウンフロー）が生成される。作業者の手作業による塗装の補修が行われている場合、このダウンフローによって、第３塗装ゾーン２３で発生した未塗着の塗料ミストは、回収室２３ｂに導入され、この回収室２３ｂに配設された乾式のフィルタ４５によって除去される。そして、この塗料ミストが除去された後の空気は、第３塗装ゾーン２３から第１排気ダクト７２に排出される。

この第１排気ダクト７２に排出された空気は、第１カスケードファン７２ａの作動によって、第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａに導入される。第２塗装ゾーン２２の回収室２２ｂには第２排気ダクト７３の一端が接続されており、この第２排気ダクト７３には第２カスケードファン７３ａが設けられているため、この第２カスケードファン７３ａの作動に伴い、第２塗装ゾーン２２でも、給気室２２ａから回収室２２ｂに向かう空気の流れ（ダウンフロー）が生成される。このダウンフローによって、第２塗装ゾーン２２で発生した未塗着の塗料ミストは、回収室２２ｂに導入され、この回収室２２ｂに配設された乾式のフィルタ４５によって除去される。そして、この塗料ミストが除去された後の空気は、第２塗装ゾーン２２から第２排気ダクト７３に排出される。

この第２排気ダクト７３に排出された空気は、第２カスケードファン７３ａの作動によって、第１塗装ゾーン２１の給気室２１ａに導入される。第１塗装ゾーン２１の回収室２１ｂには第３排気ダクト７４の一端が接続されており、この第３排気ダクト７４には排気ファン７４ａが設けられているため、この排気ファン７４ａの作動に伴い、第１塗装ゾーン２１でも、給気室２１ａから回収室２１ｂに向かう空気の流れ（ダウンフロー）が生成される。このダウンフローによって、第１塗装ゾーン２１で発生した未塗着の塗料ミストは、回収室２１ｂに導入され、この回収室２１ｂに配設された乾式のフィルタ４５によって除去される。そして、この塗料ミストが除去された後の空気は、第１塗装ゾーン２１から第３排気ダクト７４を経て大気中に放出される。

また、第２塗装ゾーン２２の温度（第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａの温度）は温度センサ１０１によって検出されており、第２塗装ゾーン２２の湿度（第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａの湿度）は湿度センサ１０２によって検出されている。これら検出された温度の情報および湿度の情報は、空調コントローラ１００に送信され、この空調コントローラ１００から出力される制御信号によって空調装置６が制御される。この空調装置６の制御は、第２塗装ゾーン２２の温度および湿度を、予め設定された目標温度および目標湿度にするためのフィードバック制御である。つまり、空調装置６から送り出されて、給気ダクト７１、第３塗装ゾーン２３、第１排気ダクト７２を経て第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａに導入される空気の温度および湿度が目標温度および目標湿度となるようにフィードバック制御される。塗装工程の時間経過に伴って、空調装置６に取り込まれる外気の温度や湿度は変動することになるが、前記フィードバック制御が行われることで、この外気の温度や湿度の変動に関わりなく、第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａに導入される空気の温度および湿度を目標温度および目標湿度に調整することができる。また、この予め設定された目標温度および目標湿度は、第２塗装ゾーン２２での塗装品質を良好に得るための温度および湿度として予め決定されている。この目標温度および目標湿度は季節に応じて異なるが、例えば目標温度が２３℃で目標湿度が７５％となっている。これら値はこれに限定されるものではなく、塗料の種類や季節に応じて適宜設定される。

また、各塗装ゾーン２１，２２，２３それぞれにおいて要求されるダウンフローの風速は互いに異なっている場合がある。例えば、各塗装ゾーン２１，２２，２３で発生する未塗着の塗料ミストの発生量に応じて要求される風速は異なる。一般的には、未塗着の塗料ミストの発生量が多くなる可能性の高い塗装ゾーン程、要求される風速は高くなる。これら風速は、各ファン７２ａ，７３ａ，７４ａの回転速度を調整する等して変更することができる。

以上説明したように、本実施形態では、空調装置６によって生成された空調空気を、第３塗装ゾーン２３、第２塗装ゾーン２２、第１塗装ゾーン２１の順で直列に流している。このようにして空気を有効利用することにより、空調装置６からの必要送風量の削減を図ることができ、空調装置６の小型化およびエネルギ消費率の削減を図ることができる。

また、各塗装ゾーン２１，２２，２３から排出された空気中の塗料ミストは乾式のフィルタ４５によって除去されるため、このフィルタ４５を通過した空気の湿度が上昇してしまうことはない。つまり、各塗装ゾーン２１，２２，２３に亘って流れている空気を除湿するための装置（除湿のためのリサイクル空調装置）は必要ない。また、第２塗装ゾーン２２の空気の温度および湿度は、空調コントローラ１００により、空調装置６の温度および湿度の調整動作によってフィードバック制御されている。このため、この第２塗装ゾーン２２の空気の温度および湿度は適正に維持されている。従って、この第２塗装ゾーン２２に対して空気流れ方向の上流側に位置する第３塗装ゾーン２３、および、第２塗装ゾーン２２に対して空気流れ方向の下流側に位置する第１塗装ゾーン２１それぞれは、温度および湿度がある程度適正に維持され、要求される温度および湿度に対して大きく乖離することがない。例えば、第３塗装ゾーン２３の温度は第２塗装ゾーン２２の温度よりも僅かに低く、第１塗装ゾーン２１の温度は第２塗装ゾーン２２の温度よりも僅かに高くなっている。このため、各塗装ゾーン２１，２２，２３に亘って流れている空気の温度および湿度を調整するための装置（リサイクル空調装置）は必要ない。このように、本実施形態では、空気流通経路の途中にリサイクル空調装置を配設することなくシステム全体の小型化を図りながらも、各塗装ゾーン２１，２２，２３の温度および湿度を適正に調整することができて塗装ゾーン２１，２２，２３での塗装品質の悪化を抑制することができる。

また、本実施形態では、車体Ｗの移動方向において最も下流側に位置する第３塗装ゾーン２３に、空調装置６からの空調空気を供給するようにしている。前述したように、第３塗装ゾーン２３は、手作業による塗装の補修を行うために作業者が立ち入る場合がある。このため、この第３塗装ゾーン２３には塗料に含まれる溶剤等が存在していないことが好ましい。このため、本実施形態では、空調装置６からの空調空気が供給される塗装ゾーンを第３塗装ゾーン２３に設定することで、作業者が立ち入る可能性のある塗装ゾーンの環境を良好にする（溶剤等が存在していない環境にする）ことができる。

また、前述したように第２塗装ゾーン２２は、車体Ｗの外板を塗装するための塗装ゾーンであり、各塗装ゾーン２１，２２，２３のうち最も高い塗装品質が要求されている塗装ゾーンである。本実施形態では、この最も高い塗装品質が要求されている第２塗装ゾーン２２に温度センサ１０１および湿度センサ１０２を配設し、第２塗装ゾーン２２の温度および湿度を予め設定された目標温度および目標湿度にするためのフィードバック制御を行っている。これにより、第２塗装ゾーン２２に対して高い精度で温度および湿度の調整を可能にして、要求される高い塗装品質が実現できるようにしている。また、それ以外の塗装ゾーン（第１塗装ゾーン２１および第３塗装ゾーン２３）における塗装品質の要求は比較的低いため、温度および湿度の環境がある程度適正に維持されておればよい。前述したように、第２塗装ゾーン２２に対して空気流れ方向の上流側に位置する第３塗装ゾーン２３の温度は第２塗装ゾーン２２の温度よりも僅かに低く、第２塗装ゾーン２２に対して空気流れ方向の下流側に位置する第１塗装ゾーン２１の温度は第２塗装ゾーン２２の温度よりも僅かに高くなっている。これら温度の偏差は僅かであり、これら第１塗装ゾーン２１および第３塗装ゾーン２３において要求される塗装品質を得るための許容範囲のものとなっている。これにより、空気流通経路の途中にリサイクル空調装置を配設することなく、各塗装ゾーン２１，２２，２３の温度および湿度を適正に調整することができる。

（第２実施形態）
次に第２実施形態について説明する。本実施形態は、空気流通経路の構成が前記第１実施形態のものと異なっている。その他の構成および塗装工程の動作は前記第１実施形態のものと同様であるので、ここでは、空気流通経路の構成および塗装工程時の空気の流れについて前記第１実施形態との相違点についてのみ説明する。

図３は、本実施形態に係る塗装システム１の概略構成を示す図である。この図３においては、前記第１実施形態で説明した図１に示す塗装システム１の構成部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態に係る塗装システム１は、給気ダクト７１の下流側が、第１給気ダクト７１Ａ、第２給気ダクト７１Ｂ、第３給気ダクト７１Ｃに分岐されている。これら給気ダクト７１Ａ，７１Ｂ．７１Ｃが本発明でいう分岐経路を構成している。

そして、第１給気ダクト７１Ａは、第１塗装ゾーン２１の給気室２１ａに接続されている。つまり、第１塗装ゾーン２１の給気室２１ａには、第２塗装ゾーン２２から第２排気ダクト７３に排出された空気と、空調装置６で生成された空調空気の一部であって第１給気ダクト７１Ａを経た空調空気とが導入されるようになっている。

また、第２給気ダクト７１Ｂは、第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａに接続されている。つまり、第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａには、第３塗装ゾーン２３から第１排気ダクト７２に排出された空気と、空調装置６で生成された空調空気の一部であって第２給気ダクト７１Ｂを経た空調空気とが導入されるようになっている。

また、第３給気ダクト７１Ｃは、第３塗装ゾーン２３の給気室２３ａに接続されている。つまり、第３塗装ゾーン２３の給気室２３ａには、空調装置６で生成された空調空気の一部（第１給気ダクト７１Ａおよび第２給気ダクト７１Ｂに流れ込まない空調空気）が第３給気ダクト７１Ｃを経て導入されるようになっている。

また、第１排気ダクト７２の下流側は、還流第１排気ダクト７２Ａ、排出第１排気ダクト７２Ｂに分岐されている。還流第１排気ダクト７２Ａは、第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａに接続されている。また、排出第１排気ダクト７２Ｂは、第３排気ダクト７４に接続されている。この排出第１排気ダクト７２Ｂには、開度調整自在な第１空調ダンパ（送風量調整ダンパ）８１が設けられており、この第１空調ダンパ８１の開度に応じて第３排気ダクト７４における空気の流量が可変となっている。つまり、この第１空調ダンパ８１の開度に応じて、還流第１排気ダクト７２Ａを経て第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａに導入される空気の量と、排出第１排気ダクト７２Ｂを経て第３排気ダクト７４から放出される空気の量とが可変となっている。

同様に、第２排気ダクト７３の下流側は、還流第２排気ダクト７３Ａ、排出第２排気ダクト７３Ｂに分岐されている。還流第２排気ダクト７３Ａは、第１塗装ゾーン２１の給気室２１ａに接続されている。また、排出第２排気ダクト７３Ｂは、第３排気ダクト７４に接続されている。この排出第２排気ダクト７３Ｂには、開度調整自在な第２空調ダンパ８２が設けられており、この第２空調ダンパ８２の開度に応じて第３排気ダクト７４における空気の流量が可変となっている。つまり、この第２空調ダンパ８２の開度に応じて、還流第２排気ダクト７３Ａを経て第１塗装ゾーン２１の給気室２１ａに導入される空気の量と、排出第２排気ダクト７３Ｂを経て第３排気ダクト７４から放出される空気の量とが可変となっている。

本実施形態にあっては、各空調ダンパ８１，８２の開度を設定することにより、第１塗装ゾーン２１における空気の混合割合、第２塗装ゾーン２２における空気の混合割合、第３塗装ゾーン２３における空調空気の導入量が調整される。そして、各空調ダンパ８１，８２の開度は、各塗装ゾーン２１，２２，２３の温度が、各塗装ゾーン２１，２２，２３それぞれにおいて要求されている目標温度に略一致するように実験またはシミュレーションによって決定されて固定される。

一般に、各塗装ゾーン２１，２２，２３の温度としては、第３塗装ゾーン２３の温度よりも第２塗装ゾーン２２の温度の方が高く、第２塗装ゾーン２２の温度よりも第１塗装ゾーン２１の温度の方が高くなっている。これは、各塗装ゾーン２１，２２を通過する際の受熱や各カスケードファン７２ａ，７３ａからの受熱等に起因する。また、各塗装ゾーン２１，２２，２３それぞれにおける水分量は、空調装置６での除湿動作および加湿動作によって決定され、互いに略同一の水分量となっている。このため、温度が高い塗装ゾーン程、相対湿度は低くなり、温度が低い塗装ゾーン程、相対湿度は高くなる。

このような状況において、本実施形態では、第１塗装ゾーン２１および第２塗装ゾーン２２にあっては、上流側の塗装ゾーン（第３塗装ゾーン２３または第２塗装ゾーン２２）から排出された空気と、空調装置６で生成された空調空気とが混合されることになり、上流側の塗装ゾーンから排出された空気のみが供給される場合に比べて、各塗装ゾーン（第１塗装ゾーン２１および第３塗装ゾーン２３）の温度および湿度を適正なものに近付けることができる。つまり、フィードバック制御対象の塗装ゾーンである第２塗装ゾーン２２に対して空気流れ方向の下流側に位置する第１塗装ゾーン２１に対しては、空調空気の供給により温度の上昇を抑制することができ、また、温度の上昇に起因する相対湿度の下降を抑制することができる。つまり、この第１塗装ゾーン２１の温度の過上昇や湿度の過下降を抑制することができて、これら温度および湿度を適正なものに近付けることができる。また、第２塗装ゾーン（フィードバック制御対象の塗装ゾーン）２２の温度を空調空気の供給により下降させることができるため、この第２塗装ゾーン２２の温度を適正化するために空調装置６によって生成される空調空気の温度を高めに設定することができ（第２塗装ゾーン２２に空調空気を供給しない場合に比べて高めに設定することができ）、第２塗装ゾーン２２に対して空気流れ方向の上流側に位置する第３塗装ゾーン２３の温度の下降を抑制することができ、また、温度の下降に起因する相対湿度の上昇を抑制することができる。つまり、この第３塗装ゾーン２３の温度の過下降や湿度の過上昇を抑制することができて、これら温度および湿度を適正なものに近付けることができる。

このように、本実施形態では、第１塗装ゾーン２１および第２塗装ゾーン２２にも空調空気を導入することにより、各塗装ゾーン２１，２２，２３での塗装品質を良好に得ることができる。

（第３実施形態）
次に第３実施形態について説明する。本実施形態は、空気流通経路の構成および空気の流れの制御が前記第２実施形態のものと異なっている。その他の構成および塗装工程の動作は前記各実施形態のものと同様であるので、ここでは、空気流通経路の構成および空気の流れの制御について前記各実施形態との相違点についてのみ説明する。

図４は、本実施形態に係る塗装システム１の概略構成を示す図である。この図４においては、前記各実施形態で説明した図１および図３に示す塗装システム１の構成部材と同一の部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図４に示すように、第１給気ダクト７１Ａには、開度調整自在な第３空調ダンパ８３が設けられており、この第３空調ダンパ８３の開度に応じて第１給気ダクト７１Ａにおける空調空気の流量が可変となっている。つまり、この第３空調ダンパ８３の開度および前記第２空調ダンパ８２の開度に応じて、第１塗装ゾーン２１の給気室２１ａに導入される空気の混合割合（第２塗装ゾーン２２から排出された空気と空調装置６からの空調空気との混合割合）が可変となっている。

同様に、第２給気ダクト７１Ｂには、開度調整自在な第４空調ダンパ８４が設けられており、この第４空調ダンパ８４の開度に応じて第２給気ダクト７１Ｂにおける空調空気の流量が可変となっている。つまり、この第４空調ダンパ８４の開度および前記第１空調ダンパ８１の開度に応じて、第２塗装ゾーン２２の給気室２２ａに導入される空気の混合割合（第３塗装ゾーン２３から排出された空気と空調装置６からの空調空気との混合割合）が可変となっている。

このため、前記第３空調ダンパ８３および第４空調ダンパ８４が、本発明でいう空調空気供給量調整手段（複数の塗装ゾーンそれぞれに対する空調空気の供給量を調整するように開度が可変とされた空調空気供給量調整手段）に相当することになり、前記第１空調ダンパ８１および第２空調ダンパ８２が、本発明でいう排気量調整手段（空気流れ方向の最下流の塗装ゾーンを除く各塗装ゾーンからの空気のうち大気に放出する空気の量を調整するように開度が可変とされた排気量調整手段）に相当することになる。

また、第１排気ダクト７２には、この第１排気ダクト７２を流れる空気（第３塗装ゾーン２３から排出され、第１カスケードファン７２ａを通過した空気）の温度を検出する第１排気温度センサ（空気温度検出手段）１０３が取り付けられている。また、第２排気ダクト７３には、この第２排気ダクト７３を流れる空気（第２塗装ゾーン２２から排出され、第２カスケードファン７３ａを通過した空気）の温度を検出する第２排気温度センサ（空気温度検出手段）１０４が取り付けられている。

本実施形態に係る塗装システム１は、各空調ダンパ８１，８２，８３，８４の開度を制御すると共に、給気ファン７１ａの回転速度を調整するインバータ装置（送風量調整手段）７１ｂを制御する空気コントローラ２００が備えられている。この空気コントローラ２００は、前述した空調コントローラ１００と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。そして、ＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各空調ダンパ８１，８２，８３，８４およびインバータ装置７１ｂを制御する。

この空気コントローラ２００は、第１塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０１、第２塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０２、送風量制御部２０３を備えている。

第１塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０１は、第２排気温度センサ１０４からの出力を受け、それに基づいて第２空調ダンパ８２および第３空調ダンパ８３の開度を制御する。この第１塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０１は、第２排気温度センサ１０４からの出力（温度情報）と、第２空調ダンパ８２および第３空調ダンパ８３の開度とを関連付けたマップ（マトリックス）が格納されており、第２排気温度センサ１０４からの出力に応じ、このマップに従って第２空調ダンパ８２および第３空調ダンパ８３の開度を決定し、その開度指令信号を第２空調ダンパ８２および第３空調ダンパ８３それぞれに送信する。

この第１塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０１に格納されているマップとしては、第２排気温度センサ１０４から出力される温度情報に基づき、検出された空気温度が高い程、第２空調ダンパ８２の開度を大きくし（第２塗装ゾーン２２から排出された空気の第３排気ダクト７４への放出量を多くし）、第３空調ダンパ８３の開度を大きくする（空調装置６からの空調空気の導入量を大きくする）ことで、第１塗装ゾーン２１の温度の上昇を抑え、該第１塗装ゾーン２１に要求される温度に近付けるような制御を行うものとなっている。これにより、第２カスケードファン７３ａからの放熱量の変動に伴って第２排気ダクト７３を流れる空気の温度が変動する状況となっても、第１塗装ゾーン２１に導入される空気の温度を該第１塗装ゾーン２１に要求される温度に近付けることができる。なお、検出された空気温度に応じた各ダンパ８２，８３の具体的な開度は、実験またはシミュレーションによって決定される。

第２塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０２は、第１排気温度センサ１０３からの出力を受け、それに基づいて第１空調ダンパ８１および第４空調ダンパ８４の開度を制御する。この第２塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０２は、第１排気温度センサ１０３からの出力（温度情報）と、第１空調ダンパ８１および第４空調ダンパ８４の開度とを関連付けたマップが格納されており、第１排気温度センサ１０３からの出力に応じ、このマップに従って第１空調ダンパ８１および第４空調ダンパ８４の開度を決定し、その開度指令信号を第１空調ダンパ８１および第４空調ダンパ８４それぞれに送信する。

この第２塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０２に格納されているマップとしては、第１排気温度センサ１０３から出力される温度情報に基づき、検出された空気温度が高い程、第１空調ダンパ８１の開度を大きくし（第３塗装ゾーン２３から排出された空気の第３排気ダクト７４への放出量を多くし）、第４空調ダンパ８４の開度を大きくする（空調装置６からの空調空気の導入量を大きくする）ことで、第２塗装ゾーン２２の温度の上昇を抑え、該第２塗装ゾーン２２に要求される温度に近付けるような制御を行うものとなっている。これにより、第１カスケードファン７２ａからの放熱量の変動に伴って第１排気ダクト７２を流れる空気の温度が変動する状況となっても、第２塗装ゾーン２２に導入される空気の温度を該第２塗装ゾーン２２に要求される温度に近付けることができる。なお、検出された空気温度に応じた各ダンパ８１，８４の具体的な開度は、実験またはシミュレーションによって決定される。

送風量制御部２０３は、第１塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０１からの情報（第２空調ダンパ８２および第３空調ダンパ８３の開度指令の情報）および第２塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０２からの情報（第１空調ダンパ８１および第４空調ダンパ８４の開度指令の情報）を受け、これらに応じた給気ファン７１ａの回転速度が得られるように、インバータ装置７１ｂに回転速度指令信号を送信する。この送風量制御部２０３は、各ダンパ開度と給気ファン７１ａの回転速度とを関連付けたマップが格納されており、各ダンパ開度に応じ、このマップに従って、給気ファン７１ａの回転速度を所定の回転速度にするべくインバータ装置７１ｂに回転速度指令信号を送信する。

この送風量制御部２０３に格納されているマップとしては、各ダンパ８１～８４の開度が大きい程、給気ファン７１ａの回転速度を高くすることで、各塗装ゾーン２１，２２，２３への空調空気の供給量が不足しないような制御を行うものとなっている。これにより、各塗装ゾーン２１，２２，２３の温度およびダウンフローの風速を適正に得ることができる。なお、各ダンパ８１～８４の開度に応じた給気ファン７１ａの具体的な回転速度は、実験またはシミュレーションによって決定される。

前記第１塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０１、第２塗装ゾーン用ダンパ開度制御部２０２、送風量制御部２０３は、空気コントローラ２００の前記ＲＯＭに記憶された制御プログラムによって実現される。

以上の如く、本実施形態では、空調装置６からの空調空気の送風量を、各ダンパ８１～８４の開度に応じた適正な送風量に設定することができ、各塗装ゾーン２１，２２，２３への空調空気の供給量が不足してしまうことがなくなり、各塗装ゾーン２１，２２，２３の温度およびダウンフローの風速を適正に得ることができる。このため、各塗装ゾーン２１，２２，２３での塗装品質を良好に得ることができると共に、各塗装ゾーン２１，２２，２３からの塗料ミストの排出を迅速に行うことができる。

－他の実施形態－
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。

例えば、前記各実施形態では、自動車の車体Ｗに対して塗装する塗装システム１に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、自動車のその他の部品（バンパ等）や自動車以外の部品に対して塗装する塗装システムに対しても適用が可能である。

また、前記各実施形態では、塗装ブース２が３つの塗装ゾーン２１，２２，２３に区画されて成る塗装システム１に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、塗装ブースが２つの塗装ゾーンに区画されて成る塗装システムや、塗装ブースが４つ以上の塗装ゾーンに区画されて成る塗装システムに対しても適用が可能である。塗装ブースが２つの塗装ゾーンに区画されて成る塗装システムの場合、例えば、車体Ｗの移動方向の下流側の塗装ゾーンが空調装置６からの空調空気が供給される塗装ゾーンとなり、車体Ｗの移動方向の上流側の塗装ゾーンがフィードバック制御対象の塗装ゾーンとなる。また、塗装ブースが４つ以上の塗装ゾーンに区画されて成る塗装システムの場合、例えば、車体Ｗの移動方向の最下流に位置する塗装ゾーンが空調装置６からの空調空気が供給される塗装ゾーンとなり、この塗装ゾーンを除き、車体Ｗの移動方向の最下流に位置する塗装ゾーンがフィードバック制御対象の塗装ゾーンとなる。

また、前記各実施形態では、複数の塗装ゾーン２１，２２，２３のうち第２塗装ゾーン２２のみに温度センサ１０１および湿度センサ１０２を設けていた。本発明はこれに限らず、その他の一つの塗装ゾーンのみに温度センサおよび湿度センサを設けてもよいし、複数の塗装ゾーンに温度センサおよび湿度センサを設けるようにしてもよい。第２塗装ゾーン２２以外の一つの塗装ゾーンのみに温度センサおよび湿度センサを設ける場合の例としては、例えば第１塗装ゾーン２１が車体Ｗの外板を塗装するための塗装ゾーンであった場合には、この第１塗装ゾーン２１のみに温度センサおよび湿度センサを設けることになる。また、複数の塗装ゾーンに温度センサおよび湿度センサを設ける場合の例としては、例えば第２塗装ゾーン２２だけでなく、第１塗装ゾーン２１にも温度センサおよび湿度センサを設けておき、この第１塗装ゾーン２１の異常（温度の過上昇や湿度の過上昇等）が生じていないか否かを診断するためのセンサとして利用することが挙げられる。

本発明は、複数の塗装ゾーンを備え、これら塗装ゾーンそれぞれにおいて車体に対して霧状の塗料を吹き付けることで塗装する塗装システムに適用可能である。

１ 塗装システム
２１ 第１塗装ゾーン
２２ 第２塗装ゾーン
２３ 第３塗装ゾーン（新気導入塗装ゾーン）
４ 塗装室
４５ フィルタ（ミスト除去手段）
６ 空調装置
７１ 給気ダクト（給気経路）
７１ａ 給気ファン
７１ｂ インバータ装置（送風量調整手段）
７１Ａ 第１給気ダクト（分岐経路）
７１Ｂ 第２給気ダクト（分岐経路）
７１Ｃ 第３給気ダクト（分岐経路）
７２ 第１排気ダクト（カスケード空気経路）
７２ａ 第１カスケードファン
７３ 第２排気ダクト（カスケード空気経路）
７３ａ 第２カスケードファン
７４ 第３排気ダクト
７４ａ 排気ファン
８１ 第１空調ダンパ（排気量調整手段）
８２ 第２空調ダンパ（排気量調整手段）
８３ 第３空調ダンパ（空調空気供給量調整手段）
８４ 第４空調ダンパ（空調空気供給量調整手段）
１００ 空調コントローラ（制御部）
１０１ 温度センサ
１０２ 湿度センサ
１０３ 第１排気温度センサ（空気温度検出手段）
１０４ 第２排気温度センサ（空気温度検出手段）
２００ 空気コントローラ
２０１ 第１塗装ゾーン用ダンパ開度制御部（開度制御部）
２０２ 第２塗装ゾーン用ダンパ開度制御部（開度制御部）
２０３ 送風量制御部
Ｗ 車体（被塗物）

Claims (7)

1. 互いに区画された複数の塗装ゾーンを備え、これら塗装ゾーンそれぞれにおいて被塗物に対して霧状の塗料を吹き付けることで該被塗物を塗装する塗装システムにおいて、
   外気を取り込んで温度および湿度を調整する空調装置と、
   前記空調装置によって前記外気の温度および湿度が調整されて成る空調空気を、前記複数の塗装ゾーンのうちの少なくとも特定の新気導入塗装ゾーンに供給する給気ファンと、
   前記複数の塗装ゾーンを、空気の流通を可能に直列に接続するカスケード空気経路と、
   前記カスケード空気経路に備えられ、空気流れ方向の上流側の塗装ゾーンから排出された空気を空気流れ方向の下流側の塗装ゾーンに圧送するカスケードファンと、
   空気流れ方向の最下流の塗装ゾーンから空気を排出する排気ファンと、
   前記各塗装ゾーンにおいて前記被塗物が位置する塗装室を通過した空気中の塗料ミストを除去する乾式のミスト除去手段と、
   少なくとも前記新気導入塗装ゾーン以外の一つの塗装ゾーンの空気の温度および湿度を、前記空調装置の温度および湿度の調整動作によってフィードバック制御する制御部とを備えていることを特徴とする塗装システム。
2. 請求項１記載の塗装システムにおいて、
   前記被塗物が、前記複数の塗装ゾーンに亘って順に移動しながら塗装されるようになっており、
   前記空調空気が供給される前記新気導入塗装ゾーンは、前記各塗装ゾーンのうち、前記被塗物の移動方向において最も下流側に位置する塗装ゾーンであることを特徴とする塗装システム。
3. 請求項１または２記載の塗装システムにおいて、
   ３つ以上の前記塗装ゾーンを備え、前記各塗装ゾーンそれぞれにおける前記被塗物に対する塗装品質の要求は互いに異なっており、
   前記制御部によって空気の温度および湿度がフィードバック制御される前記塗装ゾーンは、前記各塗装ゾーンのうち、最も高い塗装品質が要求されている塗装ゾーンであることを特徴とする塗装システム。
4. 請求項３記載の塗装システムにおいて、
   前記被塗物が、前記複数の塗装ゾーンに順に移動しながら塗装されるようになっている場合に、最も高い塗装品質が要求されている前記塗装ゾーンは、前記新気導入塗装ゾーンを除き、前記被塗物の移動方向で最も下流側に位置する塗装ゾーンであることを特徴とする塗装システム。
5. 請求項１～４のうち何れか一つに記載の塗装システムにおいて、
   前記空調装置の空気出口側には給気経路が接続されており、該給気経路の下流側は分岐されて成る複数の分岐経路を備えていて、これら分岐経路によって前記空調装置からの空調空気が前記複数の塗装ゾーンそれぞれに供給される構成となっていることを特徴とする塗装システム。
6. 請求項５記載の塗装システムにおいて、
   前記分岐経路に備えられ、前記複数の塗装ゾーンそれぞれに対する前記空調空気の供給量を調整するように開度が可変とされた空調空気供給量調整手段と、
   空気流れ方向の最下流の塗装ゾーンを除く各塗装ゾーンからの空気のうち大気に放出する空気の量を調整するように開度が可変とされた排気量調整手段と、
   前記カスケードファンと該カスケードファンの空気流れ方向の下流側の塗装ゾーンとの間を流れる空気温度を検出する空気温度検出手段と、
   前記空気温度検出手段によって検出された空気温度に応じて前記空調空気供給量調整手段および前記排気量調整手段の開度を決定する開度制御部とを備えていることを特徴とする塗装システム。
7. 請求項６記載の塗装システムにおいて、
   前記給気ファンの送風量を調整する送風量調整手段と、
   前記開度制御部によって決定された前記空調空気供給量調整手段および前記排気量調整手段の開度に応じて前記送風量調整手段に送風量指令信号を送信する送風量制御部とを備えていることを特徴とする塗装システム。

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