JPH02258077A - 低圧空気霧化内部混合エアースプレーガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、圧縮空気により塗料等の液体を噴霧化し、吹
き付けるスプレーガンに関するもので。

吹付空気圧力を１　ｋｇｆ／ａｌ以下の低い圧力として
使用する場合のスプレーガンに適するものである。

［従来の技術］ いｂゆるエアースプレーガンと呼ばれる吹付ガンは、多
くが塗料等を吹き付ける塗装に使用されている。霧化手
段に圧縮空気を用いるエアースプレーガンは、その霧化
手段によって内部混合方式と外部混合方式とに大きく分
けられている。

内部混合方式は、スプレーガンの霧化頭内部で塗料と圧
縮空気を混合し、噴霧口から噴出霧化させるもので、外
部混合方式は、霧化頭に塗料噴出口と空気噴出口がそれ
ぞれ外部に面して開口しており、塗料噴出口より噴出す
る液状の塗料流を。

その塗料流の周囲に拡散噴出される空気流によって分散
霧化させるものである。

これらのスプレーガンは、塗料の噴出に圧縮空気の吸引
力を利用するか、数ｋｇｆ／ａｄの圧力で、ポンプ等の
供給装置により圧送噴出させるかであり、塗料の噴出の
みでは霧化されないものである。また、空気は塗料を霧
化させるためのエネルギーとし、て使用されるもので１
通常２〜５　ｋｇｆ／ａＪあるいはその前後の圧力が使
用されている。

例えば、第５図に示す如き内部混合方式のスプレーガン
は、塗料ノズル５１が空気キャップ５２内に開口し、ニ
ードル弁５３によってノズル口５４が開閉され、塗料の
噴出が制御される構造である。ノズル口５４の周囲に送
られてきた圧縮空気によって。

塗料は空気キャップ５２の内部で分散され、ノズル口５
４に対面して空気キャップ５２の中心部に開口する噴霧
口５５より塗料が外部に噴霧される。

この噴霧口５５は、−殻内には円形であるが、スプレー
の条件によっては、しばしば長円形、短形の開口形状を
したものが用いられる。この種のスプレーガンは粒子の
大きさが外部混合方式に比べ粗いため、塗面の平滑性が
あまり要求されない建築物の壁塗料や接着剤など特殊の
スプレーガンとして用いられている。

これに対し外部混合方式は、いわゆるスプレーガンとし
て一般的に用いられ、各種の塗料、塗装条件に適合する
ものが既に知られている。このスプレーガンに共通する
点は、中心部に塗料ノズルの噴出口があり、この噴出口
は霧化頭の外部に臨んでいる。噴出口の周囲は円環状の
空気孔が設けられ、前記噴出口より噴出する塗料流を囲
むように圧縮空気が噴出される。すなわち塗料と圧縮空
気が別々に噴出し、霧化頭の前方で混合霧化されるもの
である。通常この種のスプレーガンの多くは、上記霧化
された塗料に対し、その両側に一対の側面空気孔を設け
、前記の噴霧流に対し、両側方より圧縮空気を吹き付け
、噴霧パターンの形状を調整する構成がとられている。

したがって、中心部で円形のパターンとして噴霧された
噴霧流は。

側面空気孔の噴出圧力、もしくは噴出量を変化させるこ
とによってパターンの偏平化が調整されることになる。

このスプレーガンの場合、圧縮空気の量（または圧力）
を増加させると霧化が向上し、微細な粒子によって塗面
の仕上りを良くすることができるが、その分飛散も多く
なる傾向をもっている。

［発明が解決しようとする問題点１ 以上の如き従来のスプレーガにあっては、空気によって
霧化を行うため、塗料の飛散という問題があり、塗着効
率、環境衛生等の面で好ましからざる結果を生じている
。特に空気の吹付圧力を高めるほどその傾向が著しくな
り、低圧での吹付が望まれている６反面、塗面の仕上り
を考慮すると霧化粒子の微細化が重要であり、そのため
には高圧の空気により塗料の微細化が必要であって、塗
料飛散の問題と相反する現象にあるため、現状では飛散
、塗着効率、環境衛生が犠牲となっているのがほとんど
である。

しかしながら、資源の有効利用、環境の保全はこれから
ますます重要視されてくるものであり、低圧勝化による
スプレーガンが必要となってきている。塗料等の霧化方
法は空気のみに限られないことから、例えばノズルより
高圧の塗料を大気中に噴射し、大気との衝突によって霧
化を行う方式も一般化されている。しかし、この場合の
工業的スプレーガンは、ｌｏＯｋｇｆ／ａＪという高圧
の塗料圧力を必要とし、特殊のポンプを用い、かつ危険
性がある等の問題をもっている。このため、塗料圧力を
数１０ｋｇｆ／ａＪに低下させ、代わりに圧縮空気を併
用したスプレーガンも使われているが、上記の問題点は
依然として残り、空気の圧力も十分低いものとはいえな
いのが現状であって、満足のいくスプレーガンは得られ
ていない。

本発明は、上記した問題点を解決したスプレーガンを実
現するため、吹付空気圧力を１　ｋｇｆ／ｃｊ以下の低
圧とし、噴霧粒子を従来のスプレーガンと同等として、
仕上りを損うことのないスプレーガンを得ることを目的
に発明されたものである。

［問題点を解決するための手段］ 前述の如き問題点を解決した低圧霧化スプレーガンを得
るため、本発明は、ニードル弁によって開口を制御され
るノズルより噴出する塗料流に、周囲から空気を混合し
、この混合流を噴霧口より噴霧した後６対向する両側面
より空気を噴射し、再度混合霧化するように構成し、前
記ノズルは円孔で、その外形を円形とし、前記噴霧口は
縦横の開口比が異なる略唇状開孔で、その外形を円錐形
もしくはこれに近い形状に構成し、かつ該噴霧口の前方
において噴霧流の両側に対向し、噴霧流に向けて拡開気
流を噴出する側面空気孔を配したものである。

また別の手段として、前記の構成からなる噴霧口より噴
霧される扁平な塗料流に対し、その短径方向に対抗する
位置に側面空気孔を設け、該空気孔からの噴出圧力もし
くは噴出量を調節す゛る手段を設けて更に混合霧化する
と共に、パターンの調整を可能としたものである。

更にこれらの効果をあげる別の手段として、前記側面空
気孔を、噴霧口から噴霧される方向に対し直角方向に延
びる長穴形状としたり、側面空気孔の面積を、その上流
側の空気路面積に対し、同等以上の通路断面積とするこ
とがあげられる。

［作用］ 以上の構成によれば、ノズルより噴出された塗料は、そ
の周囲より送り込まれた圧縮空気により混合分散がはか
られ噴霧口に向かう、噴霧口は縦横の開口比が異なるた
め、扁平状の長円形に広がるパターンとなって噴霧され
る。その後この噴霧流に対し１両側面空気孔からの圧縮
空気が吹付られることにより、噴霧粒子は包みこまれて
パターンの形状を安定化、かつ混在する粗い粒子を霧化
し、粒子径の平均化がはかれられる。この場合、第１の
霧化はキャップ内部における霧化のため。

低圧、夕空気量で霧化が行われ、また側面空気孔は噴霧
口からの扁平なパターンに対し、その短径方向から吹付
られるため、低圧の空気流で効率良くパターン幅の増加
、粒子径の減少がはかられる。

特に側面空気孔を長円形にすると、噴射気流が末広がり
で幅広く噴射され、噴霧流に対し、全域に噴射した空気
が衝突するため、パターンを乱さず。

より効率よく側面空気孔の役割を果たすことになる。ま
た側面空気孔の開口面積を、その上流側の通路面積より
大きくしたことにより、空気孔が円孔であっても、低圧
の気流が幅広く噴射されるので、前記長穴形状と同様な
作用効果を得ることができる。塗料の噴出と圧縮空気の
噴出は、共に０゜５ｋｇｆ／ｃｄから１．０ｋｇｆ／ｃ
ｄ程度で、従来の外部混合式エアスプレーガンと同等程
度の平均粒子径が得られるものである。

［実施例］ 本発明の構成・効果は、以下実施例により詳しく説明す
る。第１図には１本発明の一実施例である霧化頭を断面
図で示している。

これらの霧化頭は、公知のスプレーガンに取付られ、塗
料及び空気がそれぞれの通路から送り込まれる。

塗料ノズル１は、比較的硬い鋼材で作られるが、最近は
水系の塗料も多く使われることから、不透鋼が用いられ
ることが多くなった。中心内部は塗料通路２を形成し、
先端に噴出口３を設けている。

噴出口３は内側にシート４を設け、このシート４に当接
するニードル弁５が、塗料の噴出を制御をする仕組みと
なっている。塗料ノズル１の外側は、スプレーガン本体
１０に取付けられた時、空気通路と連通ずる通路７が形
成されている６本体１０の前端に突出した塗料ノズル１
は空気キャップ８がかぶせられ、カバー９により本体ｌ
Ｏに固定、一体化された状態で使用される。

空気キャップ８の内部は、前記の如く塗料ノズル１が収
容され、噴出口３と相対する中心先端には噴霧口１１が
形成されているが、この噴霧口は。

円筒内面１２に続き円錐形内面１３が形成され、その中
心に対し、外側よりＶ状溝１４がきられることによって
、はぼ唇状の開口を形成している０円錐形内面１３は、
例えば砲弾形、もしくは球面状でもよく、またＶ状溝１
４は台形等が使われることもある。

前記通路７からの圧縮空気は、キャップ内面１５と、前
記塗料ノズル１の噴出口３の外径とのスキマより中心部
に流れ込み、噴出口３の先端部で噴出した塗料と混合さ
れ、霧状に分散され噴霧口１１より・噴霧される。噴霧
口１１は前記の如く、唇状の開口をしているため、噴霧
パターンはほぼ長円形で吹き付けられる。

空気キャップ８には、噴霧口１１の短径側に一致する両
側に、前方に突き出た１対の角１６が設けられ、その内
部には第２の通路１７があけられている。

この第２の通路１７には、前記塗料ノズル１の外側に、
本体１０より送り込まれる圧縮空気が流入する構成とし
、第２の通路１７の先端近くに設けた側面空気孔１８よ
り圧縮空気を噴出する。

側面空気孔１８は噴霧の中心に向け、やや前方に噴射方
向をもつように形成され、両側の空気孔が対称に設けら
れる。第１図の例では、噴霧軸に対し直角方向のＶ溝１
９が、第２通路１７の中心近くまで切り込まれており、
噴射方向からみると、第２図の如く、はぼ唇状の開口と
なっている。したがって噴射空気は、噴霧の中心に向い
これに直角方向の末広がりで噴射されることになり、噴
霧口１１より噴霧され広がった噴霧流に対し、十分に全
域をカバーする広がりの圧縮空気流が吹き付けられるこ
とになる。第３図の例は長円形の空気孔とした場合、第
４図の例は円孔で末広がりテーパとした場合の例を示し
ている。

第４図の例の如く、円形孔の場合は、開口部面積と通路
基部面積との比を１以上とすることによって、広がりの
大きい噴射が可能となり、噴霧パターンの極端な変形を
防止することができる。

側面空気孔１８からの空気圧力を変化させた時の噴霧パ
ターンの変化をグラフ化した一例を第５図に示す。すな
わちパターンエア圧力を増加させた場合、パターン幅は
徐々に大きく広がる傾向を示すが、平均の粒子径はあま
り影響されず、パターンの安定化がはかられている。こ
の場合、前記の空気孔１８が、円筒形の場合には中心部
のみ圧縮空気が当り、パターンの変形中心部のみの平均
粒子径が減少するなど、不均一の噴霧パターンを生ずる
ことになる。

［発明の効果］ 以上の如く本考案によれば、まずキャップ内で低圧の塗
料噴出が行われ、これに低圧の圧縮空気が作用して混合
分散し１両者の噴流は、キャップ中心に設けた唇状の開
口から噴出し、扁平のパターンを形成して噴霧される。

この噴霧流に対し。

その短径である扁平な面方向から空気流をあてることに
より、パターンの安定化、及びパターン幅の調整を行う
ことができる。特に、それぞれの空気流が効果的に作用
するため、従来に比べはるかに低圧の空気圧力によって
同等の霧化性能を達することができ、かつ低圧のため、
塗料粒子の飛散、環境汚染等が防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すスプレーガン霧化頭部
分の断面図と正面図を示し、第２図は空気キャップと塗
料ノズルの拡大断面図を示している。第３図、第４図は
側面空気孔部分のみを示した断面図と側面空気孔の正面
図を示している。 第５図は従来の内部混合式スプレーガンの一例を示す。 １・・・・・・塗料ノズル ８・・・・・・空気キャップ １２・・・・・・円筒内面 １４・・・・・・Ｖ状溝 １日・・・・・・側面空気孔 ３・・・・・・噴出口 １１・・・・・・噴霧口 １３・・・・・・円錐形内面 １６・・・・・・角 １９・・・・・・Ｖ溝 特許登録出願人 岩田塗装機工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ニードル弁によって開口を制御されるノズルより噴
   出する塗料流に、周囲から空気を混合し、この混合流を
   噴霧口より噴霧した後、対向する両側面より空気を噴射
   し、再度混合霧化するスプレーガンであって、前記ノズ
   ルは円孔で、その外形を円形とし、前記噴霧口は縦横の
   開口比が異なる略唇状開孔で、その外形を円錐形に構成
   し、かつ該噴霧口の前方で噴霧流の両側に対向し、噴霧
   流に向けて拡開気流を噴出する側面空気孔を配した霧化
   頭をもつスプレーガン。 ２、ニードル弁によって開口を制御されるノズルより噴
   出する塗料流に、周囲から空気を混合し、この混合流を
   噴霧口より噴霧した後、対向する両側面より空気を噴射
   し、再度混合霧化するスプレーガンであって、前記噴霧
   口より噴霧される扁平な塗料流に対し、その短径方向に
   対抗する空気孔を設け、該空気孔からの噴出圧力もしく
   は噴出量を調節する手段を有してなるスプレーガン。 ３、ニードル弁によって開口を制御されるノズルより噴
   出する塗料流に、周囲から空気を混合し、この混合流を
   噴霧口より噴霧した後、対向する両側面より空気を噴射
   し、再度混合霧化するスプレーガンであって、前記噴霧
   口の前方で噴霧流の両側に対向し、噴霧流に向けて噴出
   する一対の側面空気孔を設け、該側面空気孔は、噴霧方
   向に対し直角方向に延びる長穴形状としたことを特徴と
   するスプレーガン。 ４、ニードル弁によって開口を制御されるノズルより噴
   出する塗料流に、周囲から空気を混合し、この混合流を
   噴霧口より噴霧した後、対向する両側面より空気を噴射
   し、再度混合霧化するスプレーガンであって、前記噴霧
   口の前方で噴霧流の両側に対向し、噴霧流に向けて噴出
   する一対の側面空気孔を設け、該側面空気孔は、上流の
   側面空気路断面積の、同等以上の開口面積をもつ円孔で
   あることを特徴とするスプレーガン。