JPH0113571Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、回転霧化頭を高速回転させることに
より霧化された帯電塗料粒子を電気力線に沿つて
被塗物に向け飛行塗着させるようにしてなる形式
の静電噴霧装置に関するものである。

従来、この種の静電噴霧装置は、回転軸と玉軸
受またはコロ軸受等の軸受を介して支持し、該回
転軸の一端側に空気駆動式のタービンを取付ける
と共に、その他端側に回転霧化頭を取付け、該タ
ービンによつて回転霧化頭を高速回転しつつ高電
圧を印加し、該回転霧化頭に供給された塗料を微
粒化するように構成されている。そして、塗料を
微粒化するには、回転霧化頭を高速回転し、接液
面に供給された塗料を遠心力によつて薄いフイル
ム状液流として放出端縁（エツジ）に流下せし
め、該放出端縁からは塗料の液糸（カスプ）とし
て放出し、さらにこの液糸を静電的に微粒化する
ことによつて帯電塗料粒子とするようになされて
いる。

ところで、液体塗料を塗料粒子として微粒化
し、被塗物の塗着せしめる場合には、形成される
塗装面の塗膜品質は塗料粒子の最大粒径と平均粒
径によつて決定されるものであり、最大粒径が大
きいときには塗膜品質を著るしく低下させること
が知られている。このため、回転霧化頭の回転数
の大小が粒径に大きな影響を与え、該回転霧化頭
の回転数が大きくなればなるほど、粒径を小さく
することができ、それだけ塗膜品質を向上させる
ことができる。

しかし、上記従来技術によるものは、回転軸を
支持する手段として玉軸受やコロ軸受を使用して
いるため、これら軸受の焼付き防止等の点からそ
の回転許容値は25000〜40000rpmが限界である。
ところが、回転霧化頭の回転数が40000rpm程度
以下である場合には、塗料の平均粒径はかなり大
きくなり、良好な塗膜品質を得ることができない
という問題がある。

このような問題点を解決するため、回転軸を非
接触で支持する軸受として静圧空気軸受を使用
し、回転霧化頭の回転数を60000〜100000rpm程
度まで高めるように構成したもの、例えば特開昭
56−115652号公報に示すような静電噴霧装置が知
られている。

即ち、上記従来技術による静電噴霧装置は、内
部に軸線方向に軸穴が形成されると共に該軸穴の
一端側に半径方向にタービン室が形成されたハウ
ジングと、該ハウジングの軸穴内に遊嵌された回
転軸と、前記ハウジングのタービン室内に遊嵌さ
れ前記回転軸の一端側に固着されたタービンと、
ハウジング外に位置して前記回転軸の他端側に固
着された回転霧化頭と、前記回転軸を非接触状態
で支持するために前記回転軸の周囲に位置して前
記ハウジングに設けられたラジアル空気軸受と、
前記タービンを非接触状態で支持するために前記
タービンの両側面に位置して前記ハウジングに設
けられたスラスト空気軸受とから大略構成され、
タービンに高圧空気を供給することによつて回転
軸を高速回転すると共に、ラジアル軸受、スラス
ト軸受に高圧空気を供給して回転軸を軸支し、一
方回転霧化頭に塗料を供給して放出端縁から塗料
粒子を噴霧するようになされている。

このように、静圧空気軸受を用いた静電噴霧装
置は、玉軸受やコロ軸受等を用いたものに比較し
て２倍以上の高速回転数を得ることができると共
に、ハウジングを小形化することができる。

ところで、このような静電噴霧装置は、通常、
塗装ブース外の安全な場所に高電圧発生装置を設
け、該高電圧発生装置によつて商用電源を−60〜
−120〔kV〕の高電圧に昇圧し、静電噴霧装置と
高電圧発生装置との間を同軸ケーブル等からなる
高電圧ケーブルにより接続する。そして、前記高
電圧ケーブルを介して回転霧化頭に−60〜−120
〔kV〕の高電圧を印加し、該回転霧化頭の放出端
縁から放出された液糸を静電霧化させて帯電塗料
粒子となし、該回転霧化頭と被塗物との間に形成
される静電界（電気力線）に沿つてアース電位に
ある該被塗物に向け飛行塗着させるものである。

このため、回転軸が玉軸受やコロ軸受等によつ
て直接支持されている形式のものにおいては、導
電性のハウジングに直接高電圧を印加し、前記軸
受を介して回転軸に接触帯電させ、回転霧化頭に
高電圧を供給するような構成としている。

一方、回転軸を支持する手段として静圧空気軸
受を用いたもの、例えば前述した特開昭56−
115652号によるものにおいては、ハウジングに高
電圧ケーブルを接続して該ハウジング全体を高電
圧に帯電させ、一方ハウジング側には回転軸の後
端側に位置して円筒孔を形成し、該円筒孔内には
導電性材料からなる電極を移動可能に挿嵌し、ハ
ウジングと電極との間には該電極を回転軸の後端
面に押圧する圧縮ばねを挿入する構成とし、ハウ
ジングに高電圧を印加することにより、圧縮ばね
によつて電極が回転軸に摺接しつつ回転霧化頭に
高電圧を供給するようになされている。

このように、従来技術による回転霧化頭型の静
電噴霧装置は、ハウジング全体を高電圧に帯電さ
せると共に、回転軸を介して回転霧化頭に高電圧
を供給するものであるため、安全性の面から作業
者がハウジングを人手で把持して塗装作業を行な
うことができない。このため、この種の静電噴霧
装置は塗装ブース内において、絶縁支持部材（イ
ンシユレートサポート）を介してレシプロケータ
に取付け、該塗装ブース内の無人雰囲気下で塗装
作業を行なわざるを得ないという問題点があつ
た。

また、自動車工場の塗装工程では、コンベアラ
インに乗つて搬送される自動車ボデイに自動塗装
を施こすべく、工業用ロボツトのアーム先端に静
電噴霧装置を取付け、テイーチングに基づくプレ
イバツク動作により、静電塗装を行なつている。
しかし、前述の如き回転霧化頭型の静電噴霧装置
は、ハウジングの形状、重量が大きく、また高電
圧ケーブルが太く、重くて作業性に劣ることはも
とより、そのハウジングや回転霧化頭が直接高電
圧に帯電しているため、事故防止の立場から工業
用ロボツトに取付けることができないという問題
点がある。そこで、従来この種の工業用ロボツト
には安全性の面からエア霧化方式のコロナピン付
静電噴霧ガンを使用していたが、霧化能力等の面
から高粘度塗料には使用することができないとい
う欠点があつた。

一方、粉体用の静電噴霧装置等の分野ではハン
ドガン方式の塗装ガン本体にコツククロフト回路
等からなる多段倍整流回路を内蔵し、高電圧ケー
ブルを引づりながら塗装作業をしなくてもすむよ
うに構成した塗装ガンも知られている。かかる形
式の塗装ガンとして、例えば実公昭50−22059号
に示すものがある。

即ち、上記従来技術によるものは導電性握柄と
絶縁性銃身部とを有し、絶縁性銃身部内に多段倍
圧整流回路を設け、一方塗装ガン外に位置して高
周波発生回路昇圧用トランス等からなる高周波発
生器を配設し、該高周波発生器によつて商用電源
またはバツテリ電源を周波数20〔ｋHz〕、波高値３
〔kV〕の電源となし、該高周波発生器と多段倍圧
整流回路との間を同軸ケーブルで接続する構成と
している。

しかし、上記従来技術によるものは、まず塗装
ガン内に多段倍圧整流回路のみを設ける構成とな
つているため、塗装ガンの外部に別途昇圧用トラ
ンスを設け、同軸ケーブルを介して波高値３
〔kV〕の高電圧を多段倍圧整流回路に供給しなく
てはならないという欠点がある。また、同軸ケー
ブルは３〔kV〕の電圧に耐える耐圧ケーブルを用
いなくてはならず、該同軸ケーブル内に蓄積され
るエネルギもそれだけ大きくなり、防爆上危険性
を有するという欠点がある。

本考案は、前述した各従来技術の欠点に鑑みな
されたもので、少なくともハウジング部分を絶縁
性のカバーで絶縁し、該カバー内に昇圧用トラン
ス、多段倍圧整流回路を収納し、これらの間を電
気的に接続することにより、カバー外部には通常
の商用電源以下の低圧な電源線のみを露出させ、
安全性を極めて高めることができると共に、カバ
ー部分を把持して人手で塗装作業を行なうことが
でき、また工業用ロボツトへの装着を可能とした
静電噴霧装置を提供することを目的とするもので
ある。

上記目的を達成するために、本考案が採用する
構成の特徴は、ハウジングを絶縁材からなるカバ
ーによつて覆い、該カバーにはトランス収納部と
多段倍圧整流回路収納部とを円周上の異なる位置
に形成すると共に、該各収納部を連通する円形状
連通路を形成し、前記トランス収納部には昇圧用
トランスを収納し、該トランスの一次側には前記
カバー外に位置して設けられた高周波発生器を介
して商用電源またはバツテリに連なる電源線を接
続し、前記多段倍圧整流回路収納部には前記昇圧
用トランスからの出力電圧を多段に倍圧整流する
ことにより前記ハウジングに直接的に供給する多
段倍圧整流回路を収納し、かつ前記円形状連通路
には前記昇圧用トランスの二次側と多段倍圧整流
回路との間を接続する接続線を設けたことにあ
る。

以下、本考案について第１図ないし第５図に示
す実施例に基づいて詳述する。

図面において、１は金属体からなる円筒状のハ
ウジングで、該ハウジング１には軸線方向に貫通
する軸穴２が穿設され、該軸穴２の一端側には半
径方向に円形のタービン室３が形成され、また前
記ハウジング１の一端側には後述の塗料チユーブ
固定用フランジが着座する環状溝１Ａとなつてい
る。４は前記軸穴２内に該軸穴２と半径方向に微
小な間隙を有して遊嵌された金属材からなる回転
軸、５はタービン室３内に該タービン室３と軸線
方向に微小な間隙を有して遊嵌された金属材から
なる円板状のタービンで、該タービン５は前記回
転軸４の一端側に例えば溶接、ボルト等の手段で
固着されると共に、該タービン５の外周面には多
数の羽根５Ａ，５Ａ，…が等間隔で設けられてい
る。

６はハウジング１外に位置して前記回転軸４の
他端側に固着された回転霧化頭で、本実施例の場
合、該回転霧化頭６は筒型ないしベル型霧化頭が
用いられる。そして、回転霧化頭６は回転軸４に
固着するためのねじ部６Ａと、塗料を薄いフイル
ム状に薄膜化するため前方に向けて拡開する円錘
状の接液面６Ｂと、該接液面６Ｂの先端に形成さ
れるエツジ状の放出端縁６Ｃと、ねじ部６Ａと接
液面６Ｂとの間に半径方向内方に向けて突出した
塗料逆流防止用の環状凸部６Ｄと、接液面６Ｂ途
中に設けられた隔壁板６Ｅと、該隔壁板６Ｅの周
面近傍に位置して穿設された多数の塗料流出孔６
Ｆ，６Ｆ，…から構成され、前記放出端縁６Ｃは
必要に応じて多数の溝が刻設される。

７は軸穴２に対して回転軸４を非接触状態で支
持するために該回転軸４の周囲に位置してハウジ
ング１に配設されたラジアル空気軸受で、該空気
軸受７は回転軸４の外周を囲むようにハウジング
１に固着された焼結金属の如き多孔質金属材から
なるスリーブ状の軸受８，８と、該軸受８の外周
面に位置してハウジング１に軸穴２と同心状に形
成された空気室９とから構成されている。そし
て、前記空気軸受７は軸受８と空気室９とによつ
て静圧空気軸受を構成し、後述する如く空気室９
に供給された高圧空気を軸受８から図中矢示方向
に噴出することにより、回転軸４を非接触状態で
支持することができる。

また、１０，１０はタービン室３に対してター
ビン５を非接触状態で支持するために該タービン
５の両側面に位置してハウジング１に配設された
スラスト空気軸受で、該各空気軸受１０はタービ
ン５の両側面を挾むようにハウジング１に固着さ
れた焼結金属の如き多孔質金属材からなる円環状
の軸受１１と、該軸受１１の背面側に位置してハ
ウジング１に形成された空気室１２とから構成さ
れる。そして、前記各空気軸受１０も軸受１１と
空気室１２とで静圧空気軸受を構成し、空気室１
２に供給された高圧空気を図中矢示方向に噴出す
ることによりタービン５を非接触状態で支持する
ことができる。

次に、１３は回転軸４内に該回転軸４に非接触
状態で挿入された塗料チユーブで、該塗料チユー
ブ１３内には塗料通路１４が形成されている。そ
して、塗料チユーブ１３の一端側には塗料チユー
ブ固定用フランジ１５が固着され、該フランジ１
５はハウジング１の環状溝１Ａ内に嵌着され、後
述のカバーと協働して挾持することにより固定さ
れている。また、塗料チユーブ１３の他端側には
先端が回転霧化頭６の接液面６Ｂ内周面に突出し
たノズル１６が固着され、該ノズル１６から隔壁
板１６Ｅの中央に向け塗料を噴出するようになつ
ている。

１７はハウジング１に形成されたタービン駆動
用空気通路で、該空気通路１７の一端は後述のカ
バーを介して圧気源に接続されるように該ハウジ
ング１の端面に開口し、その他端はタービン室３
内においてタービン５の羽根５Ａの前面に向け開
口したノズル口となつている。ここで、タービン
駆動用空気通路１７に供給された高圧空気をター
ビン５の羽根５Ａに向け噴射することにより、該
タービン５を回転軸４、回転霧化頭６と共に、
60000〜100000rpmで高速回転しうる。また、１
８はハウジング１に形成された軸受用空気通路
で、該空気通路１８の一端も後述のカバーを介し
て圧気源と接続されるように該ハウジング１の端
面に開口し、その他端は分岐して各空気室９，１
２にそれぞれ接続されている。さらに、１９は排
気通路で、該排気通路１９の一端はラジアル空気
軸受７とスラスト空気軸受１０との間に位置して
軸穴２に開口し、その他端はハウジング１の外周
面に開口している。

さらに、２０は高電圧に対する安全性確保のた
めにハウジング１の全体と、放出端縁６Ｃを除く
回転霧化頭６の全体を覆うカバーで、該カバー２
０はハウジング１を覆う後部が拡径したカバー本
体２１と、回転霧化頭６を覆うためカバー本体２
１の前端側に螺着された前部カバー２２とから構
成され、該カバー本体２１と前部カバー２２とは
共に合成樹脂等の絶縁材によつて形成されてい
る。

ここで、カバー本体２１には有底凹状のハウジ
ング収容部２１Ａが形成され、ハウジング１は該
収容部２１Ａ内に嵌着され、ボルト２３，２３に
よつて該カバー本体２１に固定されている。な
お、安全性確保のため前記各ボルト２３の先端は
カバー本体２１を貫通せず、従つて外部に露出す
ることはない。また、カバー本体２１の後端面側
には本静電噴霧装置を工業用ロボツト２４のアー
ム２４Ａやレシプロケータ（図示せず）に取付け
るための取付孔２５が形成されている。

一方、前部カバー２２は大径穴２２Ａと中径穴
２２Ｂと小径穴２２Ｃとからなり、大径穴２２Ａ
の内周はカバー本体２１の前端に螺着されると共
に、該大径穴２２Ａ、ハウジング１およびカバー
本体２１端面によつて円環状の空気室２６が形成
されている。また、大径穴２２Ａと中径穴２２Ｂ
との間の段壁２２Ｄには空気室２６と連通するシ
エーピングエア用の多数の空気通路２７，２７，
…が穿設されると共に、該中径穴２２Ｂとハウジ
ング１の端面との間は空気通路２７と連通する空
気室２８となつている。さらに、小径穴２２Ｃ内
には若干の隙間を有して回転霧化頭６が収容さ
れ、該回転霧化頭６の放出端縁６Ｃのみが該小径
穴２２Ｃから突出している。そして、回転霧化頭
６と小径穴２２Ｃとの間の円環状間隙はシエーピ
ングエア噴出用間隙２９となつている。

次に、３０はカバー本体２１に形成した塗料弁
取付孔、３１は該塗料弁取付孔３０にボルトを介
して固着された塗料弁で、該塗料弁３１は弁ケー
シング３１Ａと、該弁ケーシング３１Ａ内に形成
したシリンダ３１Ｂと、該シリンダ３１Ｂ内に摺
動自在に挿嵌された可動隔壁３１Ｃと、該可動隔
壁３１Ｃに固着され弁座３１Ｄに離着座する弁体
３１Ｅと、該弁体３１Ｅを案内するリテーナ３１
Ｆと、弁ケーシング３１Ａ内で可動隔壁３１Ｃに
より画成された圧力室３１Ｇ、ばね室３１Ｈと、
該圧力室３１Ｇに制御空気を供給する制御空気ポ
ート３１Ｉと、弁体３１Ｅを弁座３１Ｄに向け付
勢するようにばね室３１Ｈに張設されたばね３１
Ｊと、弁体３１Ｅが弁座３１Ｄに着座している状
態においても恒常的に連通する如く弁ケーシング
３１Ａに形成された塗料流入ポート３１Ｋ、廃液
排出ポート３１Ｌと、弁体３１Ｅが弁座３１Ｄか
ら離座したとき塗料流入ポート３１Ｋからの塗料
の流出を許す塗料流出ポート３１Ｍとから構成さ
れる。

ここで、塗料弁３１の塗料流入ポート３１Ｋは
塗料通路３２を介して塗料流入継手３３と接続さ
れ、廃液排出ポート３１Ｌは廃液排出通路３４を
介して廃液排出継手３５と接続され、塗料流出ポ
ート３１Ｍはカバー本体２１に形成されたＬ字状
の塗料通路３６を介して塗料チユーブ１３内の塗
料通路１４と連通している。一方、制御空気ポー
ト３１Ｉは制御空気通路３７を介して圧気源に連
なる制御空気継手３８に接続されている（第３図
参照）。

３９は同じくカバー本体２１に形成されたター
ビン駆動用空気通路で、該空気通路３９の一端は
タービン駆動用空気通路１７と接続され、その他
端は圧気源に連なるタービン駆動空気継手４０に
接続されている。４１は同じくカバー本体２１に
形成された軸受用空気通路で、該空気通路４１の
一端は軸受用空気通路１８と接続され、その他端
は圧気源に連なる軸受用空気継手４２と接続され
ている。４３はカバー本体２１を軸線方向に延び
るシエーピングエア用通路で、該シエーピングエ
ア用通路４３の一端は空気室２６と接続され、そ
の他端は圧気源に連なるシエーピングエア継手４
４と接続されている。４５はカバー本体２１を半
径方向に延びる排気通路で、該排気通路４５の一
端は排気通路１９と接続され、その他端はカバー
本体２１に固着されたリング状部材４６と該カバ
ー本体２１との間に形成された環状排気通路４７
に接続され、しかも該環状排気通路４７は大気に
開口している。

次に、４８はカバー本体２１の後部拡径部２１
Ｂに形成されたトランス収納部、４９は同じく後
部拡径部２１Ｂに該トランス収納部４８と軸心を
挾んで対向する位置に形成された多段倍圧整流回
路収納部（以下、整流回路収納部４９という）
で、トランス収納部４８は断面がほぼ長方形で後
端が開口した底浅状有底穴として形成され、整流
回路収納部４９は断面が小判形状で後端が開口し
た底深状有底穴として形成されている。５０は前
記各収納部４８，４９間を連通する円形状連通路
で、本実施例は該連通路５０はカバー本体２１の
軸心を中心とし、後端が開口した円形状スリツト
溝として形成されている。そして、円形状連通路
５０は第４図中の右側が右側連通路５０Ａとな
り、左側が左側連通路５０Ｂとなり、右側連通路
５０Ａには後述する電源線５９を引出すための引
出口５０Ｃが形成されている。

一方、５１は前記トランス収納部４８内に収納
された昇圧用トランスで、該トランス５１はその
外周を絶縁性樹脂５２によつてモールドされ、そ
の内部に一次コイル５１Ａ、二次コイル５１Ｂ等
からなる高周波用トランスが埋設されている（第
５図参照）。そして、昇圧用トランス５１は例え
ば12〜24〔Ｖ〕の一次電圧を4000〜6000〔Ｖ〕の二
次電圧に昇圧する。また、５３は整流回路収納部
４９内に収納された多段倍圧整流回路で、該整流
回路５３はその外周は絶縁性樹脂５４でモールド
され、その内部にはダイオード５３Ａ、コンデン
サ５３Ｂからなる多段の倍圧整流回路が内蔵さ
れ、−60〜−120〔kV〕の高電圧を発生する（第５
図参照）。

ここで、第５図に示す高電圧発生用回路図にお
いて、５５は100〜200〔Ｖ〕の商用電源、５６は
電源スイツチ、５７は商用電源５５の電圧を例え
ば12〜24〔Ｖ〕に降圧する降圧用トランス、５８
は該トランス５７の次段に設けられた高周波発生
器で、該高周波発生器５８は50〔Hz〕または60
〔Hz〕の周波数を12〜18〔ｋHz〕の高周波に変換す
る。５９は電源線で、該電源線５９の一端は高周
波発生器５８の出力側と接続され、その他端は円
形状連通路５０の引出口５０Ｃに接続具６０を介
して取付けられている。そして、電源線５９の芯
線５９Ａのみは右側連通路５０Ａ内を挿通され、
昇圧用トランス５１の一次コイル５１Ａと接続さ
れている（第４図、第５図参照）。従つて、本実
施例では電源線５９は12〜24〔Ｖ〕の電圧に耐え
うるだけの耐圧を有する通常のリード線ないしは
電源コードを使用することができる。また、６１
は円形状連通路５０の左側連通路５０Ｂ内に挿通
された接続線で、該接続線６１の一端は昇圧用ト
ランス５１の二次コイル５１Ｂと接続され、その
他端は多段倍圧整流回路５３の入力側と接続され
ている。なお、接続線６１は4000〜6000〔Ｖ〕の
耐圧を有するケーブルが使用される。さらに、６
２は可動接続片で、該可動接続片６２の一端は多
段倍圧整流回路５３の出力側と接続され、その他
端はハウジング１の外周面に接触することによ
り、直接給電しうるようになされている。従つ
て、カバー本体２１には整流回路収納部４９の奥
所先端側に接続片挿入孔６２Ａが径方向に穿設さ
れ、軸穴２内周面には接続片逃げ溝６２Ｂが形成
され、接続片挿入孔６２Ａから挿入された可動接
続片６２は常時は第１図中の一点鎖線の状態にあ
り、ハウジング１が挿入されたときには撓んで接
続片逃げ溝６２Ｂ内に嵌入し、図示の状態とな
る。

６３はカバー本体２１後端側を施蓋する蓋体
で、該蓋体６３はボルト６４，６４，…で締着さ
れ、昇圧用トランス５１、多段倍圧整流回路５３
等を固定している。

なお、第６図中で６５はＡ，Ｂ，…Ｎ色の塗料
およびシンナ、エアを供給する色替弁、６６は該
色替弁６５と塗料流入継手３３を接続する塗料パ
イプ、６７は廃液排出継手３５と廃液タンク６８
との間を接続する廃液パイプ、６９は塗料弁３１
に近接して該廃液パイプ６７の途中に設けられた
開閉弁を示す。

本実施例は前述のように構成されるが、次にそ
の作動について述べる。

まず、軸受用空気継手４２から軸受用空気通路
４１，１８を介して各空気軸受７，１０の空気室
９，１２に高圧空気を供給し、その軸受８，１１
から高圧空気を図中矢示方向に噴出する。この結
果、回転軸４はラジアル空気軸受７によつて半径
方向に非接触状態に保持され、またタービン５は
スラスト空気軸受１０によつて軸線方向に非接触
状態に保持される。

この状態で、タービン駆動用空気継手４０から
タービン駆動用空気通路３９，１７を介してター
ビン５の羽根５Ａ前面に向けて高圧空気を供給す
ると、該タービン５は回転軸４、回転霧化頭６と
共に高速回転する。この間、各空気軸受７，１０
およびタービン５からの排気の大部分は排気通路
１９，４５、環状排気通路４７を介して大気中に
放出される。また、排気の一部はハウジング１の
軸穴２と回転軸４との間の微小隙間から空気室２
８内に排出される。

一方、制御空気継手３８から塗料弁３１に制御
空気が供給されていない状態では、弁体３１Ｅは
ばね３１Ｊのばね力によつて弁座３１Ｄに着座し
ている。一方、開閉弁６９を開弁状態におく。こ
の状態で、色替弁６５から例えばＡ色の塗料を供
給すると、塗料パイプ６６からのＡ色塗料は塗料
流入継手３３、塗料通路３２を介して塗料弁３１
内の塗料流入ポート３１Ｋ、廃液排出ポート３１
Ｌを通り、さらに廃液排出通路３４、廃液排出継
手３５を介して、廃液パイプ６７に向けて流れ、
これら内部を充満する。その後開閉弁６９を閉弁
する。

次に、ハウジング１から回転軸４を介して回転
霧化頭６に高電圧を供給する。このため、電源ス
イツチ５６を閉成し、降圧用トランス５７によつ
て商用電源５５の電源電圧を12〜24〔Ｖ〕に降圧
し、次段の高周波発生器５８により、12〜18〔ｋ
Hz〕の高周波電圧とする。そして、これを電源線
５９を介してカバー本体２１内に設けられた昇圧
用トランス５１により例えば6000〔Ｖ〕に昇圧す
る。さらに、昇圧用トランス５１からの電圧を接
続線６１を介して多段倍圧整流回路５３に入力
し、−60〜−120〔kV〕の高電圧を発生させる。該
多段倍圧整流回路５３からの出力は可動接続片６
２を介してハウジング１に直接印加され、該ハウ
ジング１が例えば−90〔kV〕に帯電する。この
際、回転軸４、タービン５はハウジング１に対し
て非接触状態であるが、該回転軸４は軸穴２に対
して微小な間隙を有して遊嵌されていると共に、
タービン５もタービン室３内に微小な間隙を有し
て遊嵌されているにしかすぎない。この結果、ハ
ウジング１が高電圧に帯電することによつて、軸
穴２と回転軸４との間、タービン室３とタービン
５との間に介在する微小厚さの空気層が絶縁破壊
を起し、放電現象によつて該回転軸４、タービン
５が−90〔kV〕に帯電する。かくして、回転霧化
頭６も回転軸４を介してこの高電圧に帯電するこ
とになる。

次に、回転霧化頭６に塗料を供給すべく、制御
空気継手３８から制御空気通路３７を介して塗料
弁３１の制御空気ポート３１Ｉから圧力室３１Ｇ
に制御空気を供給する。この結果、ピストン３１
Ｃは弁体３１Ｅと共にばね３１Ｊに抗して第４図
中の上方に変位し、該弁体３１Ｅを弁座３１Ｄか
ら離座せしめる。これにより、色替弁６５からの
塗料は該塗料弁３１の塗料流出ポート３１Ｍから
塗料通路３６，１４を介してノズル１６に供給さ
れ、回転霧化頭６の接液面６Ｂに向け噴出され
る。これにより、回転霧化頭６が高速回転する際
の遠心力で極めて薄膜化され、回転霧化頭６の放
出端縁６Ｃから液糸として噴霧され、静電霧化さ
れた帯電塗料粒子となる。この塗料粒子は回転霧
化頭６と被塗物との間に形成された電気力線に沿
つて飛行し、被塗物に塗着する。

この間、回転霧化頭６の遠心力やエアポンピン
グ現象等によつて拡開した噴霧パターンとなろう
とする。そこで、シエーピングエア継手４４に空
気を供給し、シエーピングエア用通路４３、空気
室２６、多数の空気通路２７、空気室２８を順次
介して、シエーピングエア噴出用間隙２９からシ
エーピングエアを噴出し、パターン成形を行な
う。

次に、次色の塗料、例えばＢ色の塗料を噴霧す
るには、Ａ色の塗料が付着した部分を全て洗浄す
る必要がある。そこで、塗料弁３１への制御空気
の供給を停止して、ばね３１Ｊにより弁体３１Ｅ
を弁座３１Ｄに着座せしめると共に開閉弁６９を
開弁する。そして色替弁６５からエア、シンナを
順次供給し、塗料パイプ６６、塗料通路３２、塗
料弁３１の塗料流入ポート３１Ｋ、廃液排出ポー
ト３１Ｌ、廃液排出通路３４内等を洗浄し、シン
ナ廃液等は廃液パイプ６７、開閉弁６９を介して
廃液タンク６８に排出する。このときは、エア、
シンナを高圧状態で供給し、高速洗浄を行なうこ
とができる。

次に、塗料弁３１の弁座３１Ｄ、塗料流出ポー
ト３１Ｍ、塗料通路３６，１４、回転霧化頭６等
を洗浄するために、圧力室３１Ｇに再び制御空気
を供給し、弁体３１Ｅを弁座３１Ｄから離座せし
めると共に、開閉弁６９を閉弁する。そして、色
替弁６５からエア、シンナを低圧状態でこれら内
部に順次供給し、洗浄を行なう。この際、回転霧
化頭６を回転させながら洗浄するのであるが、そ
の回転が速すぎると、周囲に廃液が飛散するか
ら、該回転霧化頭６の回転数を5000〜10000rpm
とする。

かくして、すべての洗浄が終了したら、前述と
同様にしてＢ色の塗装を行なえばよい。

而して、実施例においては、ハウジング１はカ
バー本体２１のハウジング収容部２１Ａ内に嵌着
されて絶縁性が保持され、また回転霧化頭６は前
部カバー２２の小径部２２Ｃ内にシエーピングエ
ア噴出用間隙２９を有して挿入され、その放出端
縁６Ｃのみが該小径穴２２Ｃからわずかに突出し
ているにしかすぎない。

従つて、ハウジング１と回転霧化頭６とは、そ
の放出端縁６Ｃを除いてカバー本体２１と前部カ
バー２２とからなるカバー２０により覆われてい
るから、本考案に係る静電噴霧装置を人手によつ
て把持しても何らの危険性がなく、また、カバー
本体２１を工業用ロボツト２４のアーム２４Ａに
取付けて塗装作業を行なつても、ハウジング１や
回転霧化頭６が被塗物に接触する虞れがなく、極
めて安全性を高めることができる。

また、実施例では上記カバー本体２１にはトラ
ンス収納部４８と整流回路収納部４９とを対向す
るように配設して、その内部に昇圧用トランス５
１、多段倍圧整流回路５３をそれぞれ収納し、こ
れらの間は円形状連通路５０内の接続線６１を介
して接続し、多段倍圧整流回路５３からの高電圧
は可動接続片６２を介してハウジング１に直接印
加するように構成したから、カバー本体２１外に
位置するものは高周波発生器５８と昇圧用トラン
ス５１との間を接続する電源線５９のみである。
このため、電源線５９は12〜24〔Ｖ〕の低圧に耐
えるだけの電源コードを用いればよく、軽量なコ
ードを用いることができると共に安全性を高める
ことができる。

一方、塗料が高粘度塗料である場合には、該塗
料は加温塗料として加温状態で使用されることが
あり、また昇圧用トランス５１、多段倍圧整流回
路５３等からの発熱等により、カバー本体２１が
温度上昇しようとする。しかし、本実施例ではカ
バー本体２１にはタービン駆動用空気通路３９、
軸受用空気通路４１、排気通路４５等が形成さ
れ、これら内部を流れる低温の空気流によつてカ
バー本体２１は常時一定温度に保持される。従つ
て、昇圧用トランス５１、多段倍圧整流回路５３
からの発熱も良好に放熱され、回路故障等を確実
に防止することができる。

さらに、実施例では塗料チユーブ１３は回転中
心となる回転軸４内を非接触状態で挿通すること
ができると共に、ノズル１６を回転霧化頭６の中
心に位置させることができる。従つて、軸受とし
てスラスト、ラジアルの静圧空気軸受を用いた場
合には玉軸受やコロ軸受を用いたものに比較して
ハウジング１の形状を小形化することができる利
点に加え、本考案のように回転軸４内を塗料チユ
ーブ１３を挿通してなる、いわゆる“センタフイ
ード方式”としたから、ハウジング１の形状を一
層小形軽量化することができる。これらの点か
ら、本考案においては、例えば全体の長さ形状を
約11cm、重量を約1.4Kgとしうるから、工業用ロ
ボツトのアーム先端に取付けて使用することがで
き、テイーチング動作、プレイバツク動作を高精
度に行なうことができる。

また、ノズル１６は回転霧化頭６の接液面６Ｂ
のほぼ中心に開口させることができるから、第１
図に示す如き従来技術による回転霧化頭を使用す
るものに比較して、回転霧化頭６の形状を単純化
し、その口径を小形化することができ、洗浄性を
向上させると共に平面吹きや、スポツト吹き等に
も適用することができる。

さらにまた、絶縁材からなるカバー本体２１に
は塗料弁３１を取付け、該塗料弁３１は同じくカ
バー本体２１に形成した塗料通路３６を介して、
前述した塗料チユーブ１３内の塗料通路１４とを
連通させる構成としたから、回転霧化頭６と塗料
弁３１との間の距離を可及的に短かくすることが
できる。この結果、色替弁６５から塗料パイプ６
６、塗料通路３２、塗料弁３１内の塗料流入ポー
ト３１Ｋ、廃液排出ポート３１Ｌ、廃液パイプ５
２、開閉弁６９等からなる系路は高速洗浄区間と
しての高圧のエア、シンナによつて短時間に洗浄
することができる一方、極めて距離の短かい塗料
弁３１から塗料通路３６，１４の間と、回転霧化
頭６のみを低速洗浄区間として低圧のエア、シン
ナで洗浄すればよい。従つて、洗浄区間を著るし
く短縮しうるばかりでなく、回転霧化頭６からの
廃液流出量もわずかであるから、従来技術の如く
該回転霧化頭６に廃液回収用シユラウドを設ける
必要がなく、構造を簡単化することができる。

なお、本実施例では回転霧化頭６は円筒型ない
しベル型として図示したが、デイスク型または円
皿型のものを用いてもよい。また、前述したカバ
ー２０はカバー本体２１と前部カバー２２とから
なるものとして述べたが、これは組付上ないしは
工作上の問題であつて、いかなる形状であつても
よい。

また、実施例では電源として商用電源５５を用
いるものとして述べたが、バツテリ電源を用いて
もよく、この場合にはインバータを付設すればよ
い。一方、高周波発生器５８の前段に降圧用トラ
ンス５７を用いるものとして述べたが、該トラン
ス５７は必要に応じて設けられるものであり、例
えば100〔Ｖ〕の商用電源５５を昇圧用トランス５
１の一次コイル５１Ａに直接印加してもよい。こ
の場合には、電源線５９は100Vの耐圧のものを
使用すればよい。

さらに、本考案が適用される対象は塗料噴霧装
置に限ることなく、噴霧造粒装置、噴霧乾燥装
置、気流乾燥装置等であつてもよい。

本考案に係る静電噴霧装置は以上詳細に述べた
如くであつて、空気軸受を取付けるべきハウジン
グを絶縁性のカバーで覆い、該カバーにトランス
収納部と整流回路収納部を形成して円形状連通路
で連通し、これら内部に昇圧用トランス、多段倍
圧整流回路を収納すると共に円形連通路内の接続
線を介して接続する構成としたから、カバー外に
露出する電源線は通常の電源コード類で足り、安
全性、操作性を著るしく高めることができ、特に
工業用ロボツトやレシプロケータ用静電噴霧装
置、ハンドガン式静電噴霧装置として用いて好適
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る静電噴霧装置の縦断面
図、第２図は第１図の左側面図、第３図は第１図
中の−線に沿う断面図、第４図は第１図中の
−線に沿う断面図、第５図は高電圧発生用回
路図、第６図は塗料系統と電源系統を含む工業用
ロボツトへの取付け状態図である。 １……ハウジング、２……軸穴、３……タービ
ン室、４……回転軸、５……タービン、６……回
転霧化頭、７……ラジアル空気軸受、１０……ス
ラスト空気軸受、１３……塗料チユーブ、１４，
３２，３６……塗料通路、１７，３９……タービ
ン駆動用空気通路、１８，４１……軸受用空気通
路、１９，４５……排気通路、２０……カバー、
２１……カバー本体、２２……前部カバー、３０
……塗料弁取付孔、３１……塗料弁、３４……廃
液排出通路、３７……制御空気通路、４３……シ
エーピングエア用空気通路、４８……トランス収
納部、４９……整流回路収納部、５０……円形状
連通路、５１……昇圧用トランス、５２，５４…
…絶縁性樹脂、５３……多段倍圧整流回路、５５
……商用電源、５７……降圧用トランス、５８…
…高周波発生器、５９……電源線、６１……接続
線、６２……可動接続片。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 内部に軸線方向に軸穴が形成されると共に該
   軸穴の一端側に半径方向にタービン室が形成さ
   れたハウジングと、該ハウジングの軸穴内に遊
   嵌された回転軸と、前記ハウジングのタービン
   室内に遊嵌され前記回転軸の一端側に固着され
   たタービンと、前記ハウジング外に位置して前
   記回転軸の他端側に固着され、接液面を有する
   回転霧化頭と、前記回転軸を非接触状態で支持
   するために前記回転軸の周囲に位置して前記ハ
   ウジングに設けられたラジアル空気軸受と、前
   記タービンを非接触状態で支持するために前記
   タービンの両側面に位置して前記ハウジングに
   設けられたスラスト空気軸受とからなる静電噴
   霧装置において、前記ハウジングを絶縁材から
   なるカバーによつて覆い、該カバーにはトラン
   ス収納部と多段倍圧整流回路収納部とを円周上
   の異なる位置に形成すると共に、該各収納部を
   連通する円形状連通路を形成し、前記トランス
   収納部には昇圧用トランスを収納し、該トラン
   スの一次側には前記カバー外に位置して設けら
   れた高周波発生器を介して商用電源またはバツ
   テリに連なる電源線を接続し、前記多段倍圧整
   流回路収納部には前記昇圧用トランスからの出
   力電圧を多段に倍圧整流することにより前記ハ
   ウジングに直接的に供給する多段倍圧整流回路
   を収納し、かつ前記円形状連通路には前記昇圧
   用トランスの二次側と多段倍圧整流回路との間
   を接続する接続線を設けたことを特徴とする静
   電噴霧装置。 (2) 前記電源線は前記円形状連通路を介してカバ
   ー外に導出してなる実用新案登録請求の範囲(1)
   項記載の静電噴霧装置。 (3) 前記昇圧用トランス、多段倍圧整流回路はそ
   れぞれ絶縁部材でモールドしてなる実用新案登
   録請求の範囲(1)項記載の静電噴霧装置。 (4) 前記回転軸内には非接触状態で塗料チユーブ
   を挿通してなる実用新案登録請求の範囲(1)項記
   載の静電噴霧装置。