JPH03135462A - 超臨界流体または液化ガスを含有する液体塗料用吹付け装置 - 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、液体塗料の噴霧に関し、かつさらに詳しくは
、超臨界流体ｆｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ｆｌｕｉ
ｄｌを希釈剤として含有する液体塗料を吹付けする装置
に関する。

従来の技術 塗装および仕上げ工業の主な難点は、両者とも原材料使
用法および環境効果の点で塗料の溶剤成分に関すること
である。樹脂材料を吹付は塗布する場合、代表的には樹
脂材料が、吹付けに適当な粘度を得るため有機溶剤に溶
解される。このことが必要とされるのは、樹脂材料を液
状でキャリヤへ噴霧しかつ搬送する工程のそれぞれの段
階で、この液体が高速の変形に抵抗すると判明したから
である。有機溶剤が樹脂液に添加されるのは、これら溶
剤が、樹脂材ネ４の分子を分離しかつ、樹脂溶液を高速
度でさらに変形可能におよび従ってさらに噴霧され易（
するそれらの相対運動を容易にする効果を有するからで
ある。実際の試みは、ポリマーおよび顔料固体分５０容
量％以上を含有するハイソリッド塗料を製造する際の液
体溶剤成分の容積を低減することに向けられた。それに
もかかわらず、大ていのハイソリッド塗料は依然として
液体溶剤成分１５〜４０容量％程度を含有する。

このような大きい容積含有率の液体溶剤が有する難点は
、この溶液型塗料の取扱い、噴霧または付着中に溶剤が
逃散しかつ、もし捕集されないならば空気汚染物となる
ことである。−度溶液型塗料がキャリヤに施こされると
、溶剤が薄膜から蒸発により逃散し、かつこのように蒸
発せる溶剤がまた周囲大気を汚染する。さらに、大てい
の溶剤がオキシダントと反応するので、また毒性、臭気
およびスモッグの汚染問題が生じることもある。

このような環境上の難点を克服する試みは、費用がかか
りかつ相対的に不能率であると判明した。

前述に代るものとして提案された塗装法の１種が、（米
国）コネチカット州、ダンバリーのユニオン・カーバイ
ド・ケミカルズ・アンド・プラスチックス・テクノロジ
ー社（Ｕｎｉｏｎ　ＣａｒｂｉｄｅＣｈｅｍｉｃａｌｓ
　　ａｎｄ　　Ｐｌａｓｔｉｃｓ　　Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄａｎｂｕｒｙ、
Ｃｏｎｎｅｔｉｃｕｔｌの１０ユニカーブ法　（”Ｕｎ
ｉｃａｒｂ″ｐｒｏｃｅｓｓｌである。このユニカーブ
法は、相当量の液体溶剤成分が除かれかつ、超臨界二酸
化炭素のような無毒性の超臨界流体に代替されたハイソ
リッド塗料の製造を包含する。その後にこの塗料が表面
に吹付けられ、その際に超臨界二酸化炭素が“蒸発分離
”するかまたは気化してハイソリッド塗料の噴霧を促進
しかつキャリヤ上の塗料の乾燥時間を低減させる。この
場合使用される“超臨界”ｆｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａ
ｌ）なる用語は、その臨界圧力および臨界温度を上廻る
と液体物質の密度に近似する、密度を有するガスに関す
る。このような超臨界流体は、相対的に高密度であり、
かつ溶剤類似の特性で挙動する。二酸化炭素がユニカー
ブ法で使用されるのは、その臨界温度８８°Ｆ（３１Ｔ
：）および臨界圧力１０７０ｐｓｉ（約７５．４ｋｇ／
ｃｍ”）が、塗料塗布で使用される大ていのエアレス・
スプレー装置（ａｉｒｌｅｓｓ　ｓｐｒａｙｅｑｕｉｐ
ｍｅｎｔｌの作動パラメータの範囲内にあるからである
１例えば他のハイソリッド塗料で必要とされるよりも約
３分の２以下の超臨界二酸化炭素および若干量の溶剤物
質が、固体のポリマーおよび顔料と混合され、エアレス
・スプレーガンによる噴霧を容易にする粘度を有する塗
料を形成する。

超臨界二酸化炭素が、塗料の塗布性能を向上させる希釈
剤として作用する。

超臨界二酸化炭素または液化ガスを含有する塗料を常用
のスプレーガンまたは他の分配装置（ｄｉｓｐｅｎｓｅ
ｒｌから分取する際、種々の難点に直面した１判明した
のは、このような分配装置は、液体塗料のこの分配装置
からの排出前に、超臨界流体または液化ガスが溶液から
逃散し、および／または他の相へ変換することを許容す
ることである。液体塗料からの超臨界流体の損失がこの
塗料を噴霧することを困難にするのは、その粘度を増大
させ、かつまた塗料が噴霧されて霧化が促進された際に
、蒸発分離または気化するにはわずかな量の超臨界流体
が存在するからである。その結果、液体塗料がスプレー
ガンから排出されることによりスパッタまたはスピット
し易く、霧化せず、かつ従って被覆されるべきキャリヤ
に粗悪な仕上りを形成する。

発明が解決すべき課題 従って本発明の目的の１つは、超臨界流体または液化ガ
スを含有する液体塗料、例えばペイントを吹付けするた
めの、超臨界流体または液化ガスが、源からスプレーガ
ンまたは他の分配装置へおよびそれを経す通路を通る液
体塗料中に溶解して維持される方法および装置を得るこ
とである０本発明の他の目的は、それぞれのスプレーガ
ンが、何れのガンからも吹付はパターンに影響されるこ
となく直列に配列されることを許容する方法および装置
を得ることである。

課題を解決す＼るための手段 本発明によればこれら目的は、過臨界液体を含有する液
体塗料の源に接続するために取付けられた入口、および
他のスプレーガンの入口へ接続するために取付けられた
出口を有する貫通孔が形成されたガン本体を包含するス
プレーガンで達成される。ノズルがスプレーガンの先端
に取付けられ、かつ内部通路が液体塗料を入口からノズ
ルへ連続的に再循環させ、かつガン本体の出口へ戻す、
ガン本体の先端に配置された弁が、スプレーガンの内部
通路とノズルとを接続する相対的に短かい排流通路に沿
う液体塗料の流動を許容するように作動する。

本発明のスプレーガンの構造は多数の点で有利である０
本発明の１実施形態において、液体塗料をスプレーガン
の先端へ連続的に再循環させるためスプレーガン中に内
部通路（複数）の備えられていることが、超臨界流体ま
たは液化ガスの溶液との分離を阻止または実際に排除す
る。と（にこのことは、液体塗料がスプレーガンへの供
給前に加熱されている塗布の際に有利である。このよう
な場合、液体塗料のスプレーガンを通る再循環がその冷
却を実際に阻止し、かつこうして超臨界流体がスプレー
ガン中で超臨界相から液相へ変換される機会を低減させ
る。溶液からの超臨界流体のわずかな損失も、溶液の粘
度増大の故に、および塗布の時点で塗料の霧化を促進す
るのに使用可能な超臨界流体がわずかであるという事実
により、液体塗料を噴霧する困難を増大させる。

本発明の他の実施形態において、スプレーガンの内部通
路およびノズル間の相対的に短かい排流通路が、スプレ
ーガン内部の範囲内に周囲圧力の区間または区域が形成
されることを回避する。このことが望ましいのは、液体
塗料中に含有された超臨界流体または液化ガスが、超臨
界流体を溶解状態に保持するのに必要である圧力よりも
低い圧力にさらされることにより、ガスに変換されるか
らである。液体塗料の、霧化に適当な粘度、および溶解
状態にある十分な超臨界流体の、霧化促進への有効性を
保持するため、液体塗料は、これがノズルから排出され
るまでスプレーガンのガン本体内部の圧力下に保持され
る必要がある。

本発明の有利な実施例において、この相対的に短かい排
流路を制限する構造が、ガン本体に取付けられたバレル
、または延長部を包含し、この延長部が、この延長部中
に形成された内部通路に接続されるチャンバを有する流
体チップを支持する。流体チップに、弁座が取付けられ
る孔が形成されている。弁座は、ニードル弁の移動によ
り開閉される開口を有する。ノズルは、ノズルおよび弁
座が相互に隣接して配置され、かつそれらの間に挿入さ
れた薄いシール部材またはガスケットによってのみ分離
されたような位置にホルダにより流体チップに取付けら
れている。従って相対的に短かい排流通路は、超臨界流
体が溶液を離脱しかつ気相に入ることを許容する最小の
周囲圧力区域がスプレーガン中に形成されるように、流
体チップ中のチャンバから弁座上よびガスケットを経て
ノズル中へ備えられる。その結果、液体塗料の粘度がス
プレーガン中のその通路にわたり実際に同じままであり
、かつ大部分の超臨界流体が、ノズルからキャリヤへ排
出することによる液体塗料の霧化に有効である。

本発明の他の実施形態において、ガン本体に、ガン本体
中の貫通孔の入口および出口間の圧力降下をニードル弁
が開放または閉鎖位置にあるか否かと無関係に制御する
装置が備えられている。ガン本体にわたる圧力降下の制
御は、多数のスプレーガンが直列に接続され、すなわち
その場合１つのスプレーガンの出口が隣接するスプレー
ガンの入口に接続されている用途で必要である。

本発明の有利な実施例において、入口および出口間の圧
力降下を制御するために使用される調圧装置は、貫通孔
の入口および出口間の中間に配置されたプランジャより
成る１貫通孔の横断面積とほぼ等しい合計横断面積を有
する、円周方向に距離をおいた複数の満またはスロット
が、プランジャの外面に形成されている。このプランジ
ャは、その下流側に支持された調圧バネに接続され、か
つ貫通孔の入口に対し軸方向に、調圧バネにより加えら
れた力に抗し可動である。

貫通孔の入口および出口にわたる、例えばガン本体の先
端の弁を開くことにより惹起された圧力降下に応答し、
プランジャが、貫通孔の出口の圧力を制御するためその
入口に相対的に軸方向に可動である。このことは、スプ
レーガンな通る液体塗料の運動を惹起するため、貫通孔
の入口の圧力が出口の圧力よりも不断にわずかに高いこ
とを保証する。さらにプランジャは、１つのスプレーガ
ンの出口を出かつ隣接するスプレーガンの入口に入る液
体塗料の圧力がほぼ同じであるように入口および出口間
の実質的な圧力降下を阻止し、一定の吹付はパターンが
それぞれのガンにより施こされることを保証する。

以下に、本発明による装置の有利な実施例の構造、作動
および利点を図面につき詳説する。

まず第１図において１例示した吹付は装置ＩＯは、超臨
界流体を含有する液体塗料の源１２より成り、これが直
列に相互接続された多数のスプレーガン１４．１５　ｉ
５よび１６に接続されている。ここに使用した“超臨界
流体”　（ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ　ｆｌｕｉｄ）
なる用語は、その臨界圧力および臨界温度を超えた状態
にあるガスを表わし、その場合このガスが液状物質の密
度に近似する密度を有する。また考慮されるのは、液化
ガスが超臨界流体の代りに液体塗料の希釈剤として使用
されうることである。超臨界のまたは液化せる状態にあ
る多数の化合物が、本発明の装置１０を使用しキャリヤ
へ噴霧スプレーする際に施こされることのできる溶液を
製造するため、液体塗料と混合されることができる。

これら化合物は、二酸化炭素、アンモニア、水、窒素酸
化物（Ｎ２０）　、メタン、エタン、エチレン、プロパ
ン、ペンタン、メタノール、エタノール、イソプロパツ
ール、イソブタノール、クロルトリフルオルメタン、モ
ノフルオルメタン等を包含する１本発明に有利な１種の
溶液は、（米国）コネチカット州、タンバリー（Ｄａｎ
ｂｕｒｙ、Ｃｏｎｎｅｔｉｃｕｔ）のユニオン・カーバ
イド・ケミカルズ・アンド・プラスチックス・テクノロ
ジー社（Ｕｎｉｏｎ　ＣａｒｂｉｄｅＣｈｅｍｉｃａｌ
ｓ　　ａｎｄ　　Ｐｌａｓｔｉｃｓ　　Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の−ユニカーブ−法（
Ｕｎｉｃａｒｂｓｙｓｔｅ＋ｉ）と関連して販売されて
いる種類の超臨界二酸化炭素を含有する液体塗料を包含
する。ユニカーブ法において、超臨界流体が、適当な温
度および圧力条件下に液体塗料中に溶解して保持されて
いる。この溶液が、源１２からそれぞれのスプレーガン
１４〜１６にそれぞれの供給管１７を経て供給され、か
つその後にスプレーガン１６に接続された帰り管１８を
経て源１２に戻る０本発明の１つの実施形態が、超臨界
二酸化炭素を含有する液体塗料を吹付けする方法および
装置に関する。

第２ｉ３よび第４図において、スプレーガン１４の構造
が詳示されているが、スプレーガン１５ｉ５よび１６は
構造および状態がスプレーガン１４と同じであることは
明白である。スプレーガン１４は、ガン本体２０を吹付
は位置に支持する取付は棒２２を支持する孔が形成され
たガン本体２０より成る。ガン本体２０が、おねじの形
成された小径終端部２６を有する延長バレルまたは延長
部２４を固定する。流体チップ３０が、延長部２４のお
ねじと合致するめねじな有する環状リテーナ３４により
、延長部２４の終端部に、それらの間の面シールＯ−リ
ング３２とともに取付けられる０組立てられた位置で、
リテーナ３４の前端が流体チップ３０に形成された肩部
４２に掛かる。この場合使用したように、“前（方）”
なる用語がスプレーガンの排出端、すなわち第２および
第４図の左手側を表わし、かつ“後（方）”なる用語が
スプレーガン１４の入口端部、すなわち第２および第４
図の右手側を表わす。

流体チップ３０の前端に、開口４８を有する弁座４６を
取付ける孔４４が形成されている。この開口４８が、ノ
ズルボルダ５４およびノズルキャップ５６により流体チ
ップ３０の先端に取付けられたノズル５２の貫通孔５０
と整列する。ノズル５２がノズルホルダ５４に形成され
た段孔中ヘブレス嵌めされ、またこのノズルホルダが、
第４図に示したようにノズル５２の後側にガスケット６
０のようなシール部材を取付ける。ノズルホルダ５４が
、流体チップ３０の外壁に対しねじ切りしたノズルキャ
ップ５６により、流体チップ３０の前端の位置に取付け
られている。第４図に示したように、相対的に短かい液
体流路が弁座４６中の開口４８およびノズル５２の貫通
孔５０間に形成されるとともに、それらの間の空間が、
後述するようにガスケット６０によりシールされている
。

第１、第３および第４図において、ガン本体２０に、液
体塗料の源１２に供給管１７により接続される入口６４
、および他の供給管１７によりスプレーガン１５に、ま
たはガン１６におけるように帰り管１８に接続される出
口６６を有する貫通孔６２が形成されている。ガン本体
２０に、貫通孔６２および、延長部２４中に形成された
供給通路７０間に延びる相対的に小径の供給接続通路６
８が形成されている。供給通路７０が、延長部２４から
流体チップ３０を経て、流体チップ３０の前端に形成さ
れた流体チャンバ７２に続く。

またガン本体２０には、第２の小径の帰り接続通路７４
が形成され、この通路はｌ端が貫通孔６２の、入口通路
６８から下流に、および他端が延長部２４中に形成され
た帰り通路７６に接続されている。帰り通路７６が、ガ
ン本体２０から、流体チップ３０中の流体チャンバ７２
に連通ずる、延長部２４の前端に延びる。

前述の通路は、その全てが直径的０．１２５インチ（約
３１）を有し、液体塗料をガン本体２０からスプレーガ
ン１４の先端に循環させる通路を形成する。超臨界二酸
化炭素または液化ガスを含有する液体塗料が、圧力下に
貫通孔６２の入口へ送られる、以下にさらに詳述するよ
うに、この流れの大部分が貫通孔６２を通過し、かつこ
のような流れの相対的にわずかな部分がガン本体２０中
の接続通路６８に入る。この液体塗料が接続通路６８か
ら、供給通路７０を経、かつスプレーガン１４のチップ
または前端の流体チャンバ７２へ流れる。ノズル５２を
経て排出されない液体塗料が、後述するように、流体チ
ャンバ７２から帰り通路７６へ、かつその後に第２の接
続通路７４を経て貫通孔６２の出口６６へ流れる。超臨
界流体を含有する液体塗料のスプレーガン１４を通る再
循環は、超臨界流体がスプレーガン１４中で超臨界相ま
たは気相で溶液を離脱することを回避するために望まし
い。

スプレーガン１４中の相対的に小径の内部通路、かつと
りわけ通路７０および７６が２つの点で有利である。第
１に、このような小径の通路７０．７６は、超臨界流体
または液化ガスを含有する液体塗料がスプレーガンＩ４
へおよびそれを経て高圧１例えば約１５００ｐｓｉ　　
（約１０５．７にｇ／ｃｍ”）エルこ搬送されることを
考慮するとその前端の構造を潜在的に吹とばすことので
きる、ガン本体２０中の圧力増大を実際に阻止する。さ
らに、小径の通路７０．７６には、後述する、スプレー
ガン１４の前端の静荷電構造、および液体塗料をはじめ
に受容するかつ電気的に接地されていない、スプレーガ
ン１４の後端間に電気絶縁が備えられる。

液体塗料を噴霧状態でスプレーガン１４から排出するた
め、流体チップ３０の弁座４６中の開口４８を開閉する
構造が備えられる。第２および第４図に明示したように
、段形成された貫通孔７７がガン本体２０ｉ３よび延長
部２４中に形成され、これが貫通孔に沿い軸方向に可動
な用軸７８を支持する。用軸７８の後端に、ガン本体２
０中に形成された空気チャンバ８４中に支持されたヘッ
ドプレート８２に接続されたピストン８０が取付けられ
、ガン本体はその後側面がカバープレート８５により閉
じられている。空気供給路８６がガン本体２０中に形成
され、これがヘッドプレート８２の前側の空気チャンバ
８４に延びる。

この空気供給路８６が、制御装置９２に接続された圧縮
空気の源９０からの導管８８に接続されている６また第
１図参照、制御装置９２は、ヘッドプレート８２および
用軸７８をカバープレート８５へ向は後方に移動させる
ため、圧縮空気を導管８８および供給通路８６を経て空
気チャンバ８４中へ供給するように作動する。

用軸７８が、流体チャンバ３０中に形成された流体チャ
ンバ７２中に配置されたパツキンカートリッジチップ９
８へカプラー９６により接続されている。第４図に示す
ように、カプラー９６の両端が、パツキンカートリッジ
チップ９８の、用軸７８に対する軸方向位置の調節を許
容するためねじ切りされている。カプラー９６が、延長
部２４の前端にシール１０１により取付けられた案内１
００を経て延び、かつパツキンシール１０２が、案内１
０口および流体チャンバ７２間に液体密なシールを形成
するためそれらの間に挿入されている。戻しばわ１０４
が、パツキンカートリッジチップ９８の前端およびパツ
キンシール１０２間に延びる。ニードル弁１０６がパツ
キンカートリッジチップ９８の前端に取付けられ、これ
は弁座４６と、その開口４８にわたり嵌合可能である。

前述のような空気チャンバ８４への圧縮空気の供給に応
答して、用軸７８、パツキンカートリッジデツプ９８お
よびニードル弁１０６が全て後方に移動され、こうして
ニードル弁１０６が弁座４６から離れる。このことが、
液体チャンバ７２からの液体塗料の、弁座４６中の開口
４８、薄いガスケット６０およびノズル５２の貫通孔５
０により制限された相対的に短い排流路に沿う流動を許
容する。このような相対的に短い排流路が、スプレーガ
ン１４中の周囲圧力または減圧の区域または区間の形成
を実際に阻止する。こうして、超臨界二酸化炭素または
液化二酸化炭素を含有する液体塗料がスプレーガン１４
中の相当の圧力下に保持されるので、ノズル５２を通る
液化塗料の排出が、これを噴霧しかつ超臨界−酸化炭素
または液化二酸化炭素を直接に“蒸発分離“させるか、
またはスプレーガン１４およびノズル５２の外部の周囲
圧力に曝すことにより気相とする。供給通路７０により
流体チップ３０の流体チャンバ７２に供給されたがノズ
ル５２に入らなかったその分：１：の液体塗料が、ｈｌ
）り通路７６を経てガン本体２０中のＬ′１通孔６２へ
１１１循環される。ニードル弁１０６を弁座４６に対し
閉鎖位置へ移動させるため、空気チャンバ８４中の１１
ミ縮空気は、ニードル弁１０６が弁Ｉ＋４６に嵌まるよ
うにパツキンカートリッジチップ９８およびニードル弁
１０６を前方へ圧迫することを仄しばね１０４が許容す
るまで、−Ｅ方弁（図示せず）を操作することにより排
出される。

本発明の４１利な実施例において、ノズル５２から排出
され霧化された液体塗料がスプレーガン１４の１１；ｊ
端で静６１屯される。第２および第：３図に、霧化され
た液体ＩＰ科に静荷電を１）える構造が示されている。

ガン本体２０に、延長部２４中に形成された孔１０と整
列する孔１０８が形成されている。これらの孔１０１１
　、１１０が、延長部２４にｔ＋１いほぼ中間に延びる
。端ｒをイｆする高１１・静電ケーブル１１２を収容す
る。接続ばね１１４は、１方の終端部がケーブルＩ２に
、および反対側の終端部が高抵抗値レジスタ１１６１例
えば定格約１７５メガオームのレジスタのリード線に電
気的に接続されている。この高抵抗値レジスタ１１６が
、導電ビン１１８により、流体チップ３０に取付けられ
た第２の接続ばね１２０に電気的に接続されている。順
次にこの接続ばね１２０が、相対的に低い抵抗値１例え
ば約２０メガオームのチップレジスタ１２２に接続され
ている。

第２および第４図において、チップレジスタ１２２がば
ね電極１２４に電気的に接続されている。

ばね電極１２４が、流体チップ３０曲端の外壁用りに延
び、かつ′流体チップ３０およびノズル５２からｎ１ｊ
方へ突出する１つの電極線１２６を有する。この電極線
１２６がスプレーガン１４の前端に静電場を形成し、こ
の静電場中へ、ノズル５２から噴霧された液体塗料が排
出され、その結果静荷電が、ギヤリヤに付着させるため
の霧化された液体塗料に５えられる。

本発明の他の実施形態において、スプレーガン１４．１
５および１５を、１つのガンから他のガンへの著るしい
圧力降下なしに相互に直列に接続することを許容する構
造が得られる。このことが、それぞれのスプレーガンＩ
４〜１６から排出された液体塗料の吹付はパターンが実
際に同じであることを保証する。

第２、第３および第５図において、　ｔｔ通孔６２の入
［１６４からその出［」６６への圧力降下が調圧装置１
２８により実際に不変に保持される。この調圧装置１２
１１は、外環１３２および対向する流ｈｔ制御チップ１
３４　、１３６を有するプランジャ１３０より成る。

プランジャ＋３０の外環１３２に、円周方向に距離をお
いた、軸方向に延びる４つのスロット１３８が形成され
、これらスロットは、本発明のイー１″利な実施例にお
いて、ｌ’を通孔５２の、その人目５４および／または
出１１６６における横断面積と実際に等しい合計横断面
積をぞＪする。４つのスロット１３８が図面に例示され
ているが、それらの合計横断面ｈ１が貫通孔６２の横断
面積と実際に等しいことを条件として任、ＩＩＸｒｌｌ
のスロットが使用されうることは明白である。

第５図に示したように、プランジャ＋３０は、ガン本体
２０中で、第１および第２の接続通路６８．７４それぞ
れの間のＩ゛１通孔６８に沿う中央に形成された、ｌ’
ｌｔ通孔６ｚよりも人きい直径を有するプランジャキャ
ビティー１４０中に支持されている。キャビティー１４
０がその両端に対向する肩部１４２および１４４を形成
し、かつ調圧ばね１４５がプランジャ３０の外環１３２
および星１部１４４間に延びる。有利に、プランジャキ
ャビティー１４０を横切る横断孔４８がガン本体２０中
に形成されている。点検栓１５０が、孔４８中に挿入さ
れかつその中に、０−リング１５２および、ガン本体２
０に取付けられたカバープレート１５４により密封され
ている。点検栓１５０の内端が、プランジャキャビティ
ー１４０の曲率と匹敵または一致するアーチ形の四面１
５５を有する。点検栓＋５０の［１的は、調圧装置＋２
８の挿入および、必要に応じプランジャキャビデイ−１
４０からの除去を許容することである。

調圧装置１２８は、貫通孔６２の入口６４および出Ｉ」
６５間の圧力降ドを制御するように機能する。二ドル弁
１０５の位置と無関係に、液体塗料の大部分の流れが直
接に貫通孔６２を通過し、かつ相対的にわずかな分量の
流れが延長部２４に入るにすぎない。調圧装置７７１２
Ｒの目的は２つである。このものは、第１の接続通路６
８を経て延長部２４への少くとも１部分の塗料の流れを
誘導するため、ｌ’を通孔６２の人１］１６４および出
［］６６間の表示圧力降下を保持する。さらに調バー装
置＋２８は、スプレーガンＩ４によりスプレーガン１５
に供給された液体塗料の圧力が塗料源１２によりスプレ
ーガン１４に供給された液体塗料のＩＩ−力と実際に同
じであるようにニードル弁１０６を開閉する場合でも、
入ＩＩＦ＋４および出口６６１ｉｆｌの汀力降トが実際
に不変なままであることを保、；１する。

調月：装置は以トのように作動する。ニードル弁０６が
閉鎖位置にある場合、延長部２４の供給通路７０に入る
全ての液体塗料が帰り通路７６を経てｒ【通（Ｌ６２の
出１１６６へ＋Ｉｊ循環される必要がある。この流れの
全てが１９循環されなければならないので、相対的に大
きい月力降ドが１゛↓通孔６２の人【」６４およびその
出［１５６間に生じ易い。換言ずれば、入［１６４にお
ける１１力が出口６６における圧力よりも大きくなり易
い。１′１通孔６２の対向終端部間、および従って第１
および第２の接続通路６８．７４間の圧力降下を低減さ
せるため、調圧装置１２８のプランジャ１３０がド流へ
、すなわち第３図に示すように右方へ圧迫され、これが
調圧ばね１４６を圧縮する。このことは、プランジャ１
３０の流１１１制御チップ１３４およびキャビティー１
４０の上流終端部のｎ部１４２間の空間１６０を拡大す
る効果がある。それにより形成された、１凋１１装置１
２８を通る流路が、調ハ：装置１２８を経るわずかな圧
力降Ｆを達成し、従って、ｔ″１通孔６２の人［１６４
および出［Ｉ６６両端間の１−に力降下を低減するが、
しかし除去することがない。

ニードル弁＋０６が開放位置へ移動された場合、出ｒ１
６６の圧力が減少する、それというのも延長部２４を杆
で流れる液体塗料の１部分がノズル５２を杆てｆＪＦ出
され、かつ同じくスプレーガン１４を経て１１ｇ循環さ
れる必要がないからである。弁開放状態で人Ｅ］６４お
よび出口６６間の実際に不変の圧力降−トな保持するた
め、プランジャ１３０が液体塗料のキャビティー１４０
への通過を制限する。換言すれば、ばね１４６が、第５
図に示すようにプランジャ１３０を眉部１４２へ向は圧
迫し、こうしてプランジャ３０の制御チップ１３４およ
びキャビティー１４０の旧都１４２間の空隙１６０を減
少させる。

それぞれのスプレーガン１４、Ｉ５および１６が、ｌ’
を通孔６２にわたる圧力降下を最小にするため調圧装置
１２８を包含する。その結果、隣接するスプレーガン１
４〜１６間に著るしい圧力降ドが生ぜず、かつ１つのス
プレーガンの入［１６４に供給された液体塗料のハ二力
が、隣接するスプレーガンの入［］６４に供給された液
体塗料の圧力と実際に等しい。このことが、それぞれの
スプレーガン１４〜Ｉ６からの吹付はパターンが実際に
同じであることを保証する。

第１図に示した実施例は、調バー装置１２８がスブし・
−ガン１４〜１６の内部に包含されているスプレーガン
１４〜１６の構造に関する。しかしながら明白なのは、
調１１：装＋７／１２８が、このようなスプレーガン４
〜１６の不Ｉ＋１欠な部材である必要はなく、それと物
理的に分離されていてもよいことである。

ついで第６図に示した他の実施例において、２つの調１
ｒ装置１２８、それぞれのスプレーガン１４および１５
（およびガン１６は図示せず）の１つが、超臨界流体ま
たは液化ガスを含有する液体塗料の源１２からの晋通の
供給管１７０に接続されている。これら調圧装置１２８
は、＋ｉｉ？述の調圧装置１２８と構造的および機能的
に同じである。接続管１７２がそれぞれの調圧装置１２
８の入１１からそれぞれのスプレーガン１４．１５中の
供給通路７０へ延び、かつ婦り接続管１７４がスプレー
ガン１４．１５中の帰り通路７６から調圧装置１２８の
出口へ延びる。調Ｆ「装置６１２８は、液体塗料のスプ
レーガン１４．１５への流れを誘導しかつ供給通路７０
およびその帰り通路７６にわたる圧力降ドを制御するた
め、それらのそれぞれ人［１および出口にわたる圧力降
下を制御する際に＋ｉｉｉ述と同じ方法で作動する。同
様に、第６図の実施例中の空気源９０、制御装置９２お
よび帰り管１８が、第１〜第５図の実施例におけると同
じ方法で機能する。

本発明は有利な実施例につき詳述したが１本発明の範囲
から逸脱することなく種々の変更がなされかつ同等物が
その部材と代替されうることば当業者に明白である。さ
らに多数の変法が、本発明の実質的範囲を逸脱すること
なく特殊な状態または材料が本発明の趣旨に適合するよ
うに行なわれることができる。

例えば調ハ：装置１２８は、流；を制御チップ１３４が
ｔ、ｒＪ？ｔへ向きかつ大きい流量制御チップ１３６が
下流へ向いているキャビデイ−１４０中の位置で示され
ている５、考慮されるのは、他の流：１：および／また
は圧力条件を調節するため、これら流Ｈ７制御チップ１
３４　、１３６の（１シ置が逆転されつるとともに、調
１１〜ばね１４６が旧都１４４に対する（）“ｌ置に保
持されていることである。選択的蚤こ、さらに他の流ｒ
、−＋、および圧力条（”ｌに調節するため、新たな調
圧装置１２８および／または調圧ばね１４６が、カバー
プレート１５４および点検栓１５０を除去することによ
りキャビデイ−１４０内に挿入されることができる。

従って、本発明は、本発明を実施するため考゛慮された
最良の形態として開示された特殊な実施例に限定される
ことなく、（ｊ１本発明が、従属請求項の範囲内に入る
全ての実施例を包含することば明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は複数の本発明による装置を配列することにより
形成された吹付は装置の１実施例の構造な略示する系統
図、第２図は本発明による装置の１実施例の構造を部分
的に切欠して示す側面図、第３図は第２図の３−３線に
よる横断面図、第４図は第２図の４−４線による１本発
明による装置頭部の拡大縦断面図、第５図は第２図中の
調圧装置部分の拡大断面図、および第６図は第１図の装
置の他の１実施例の構造を略示する系統図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超臨界流体または液化ガスを含有する液体塗料用吹
   付け装置であり、 入口および出口が形成され、前記入口が、 超臨界流体または液化ガスを含有する液体塗料の源に接
   続するようにされている分配装置と、 前記分配装置により支持されている、排出孔を有するノ
   ズルと、を含み 前記分配装置は、超臨界流体または液化ガスを含有する
   液体塗料を前記入口から、前記ノズルへおよびその後に
   前記出口へ、超臨界流体または液化ガスが前記分配装置
   中で液体塗料中に溶解して保持されているように搬送す
   るための通路機構が形成されており；そして前記吹付け
   装置はさらに超臨界流体または液化ガスを含有する液体
   塗料の、前記通路機構から前記ノズル中へおよび、キャ
   リヤへ施こすためその前記排出孔を経る通過を許容する
   装置より成ることを特徴とする、超臨界流体または液化
   ガスを含有する液体塗料用吹付け装置。 ２、前記通路機構が、前記分配装置中に前記ノズルと連
   通して形成された流体チャンバ、前記入口および前記流
   体チャンバ間に延びる供給通路、および前記流体チャン
   バおよび前記出口間に延びる帰り通路より成り、それに
   より超臨界流体または液化ガスを含有する塗料が、前記
   入口から前記分配装置を経、前記供給通路を経て前記ノ
   ズルの前記流体チャンバへ、かつその後に前記流体チャ
   ンバから前記帰り通路を経て前記出口へ再循環される、
   請求項１記載の装置。 ３、前記通路機構および前記ノズルを接続する前記装置
   が： 前記分配装置により支持された、開口が形成されている
   流体チップ； 前記流体チップの前記開口中に取付けられている、貫通
   孔を有する弁座； 前記ノズルを取付ける孔を有し、前記弁座中の貫通孔が
   前記ノズル中の排出孔と連通するように前記流体チップ
   に取付けられているノズルホルダ； 前記ノズルおよび前記弁座間のシールを形成するためそ
   れらの間に配置されたシール部材； 超臨界流体を含有する液体塗料の、前記通路機構から延
   びる排流路に沿い、前記弁座および前記シール部材中の
   前記貫通孔を経て前記ノズルへの流れを許容するため、
   前記弁座に対し開放位置へ可動な弁装置より成り、超臨
   界流体が、液体塗料が前記ノズル中の前記排出口から放
   出される前に前記排流路に沿う一連の通路中で液体塗料
   中に実際に溶解して保持されている、請求項１記載の装
   置。 ４、液体塗料を受容するようにされた入口および出口を
   有する孔が形成された分配装置と、前記分配装置により
   保持された、排出孔を有するノズルとを含み、 前記分配装置は該分配装置に入る液体塗料の分量を、前
   記孔の前記入口から前記ノズルへおよび前記孔の前記出
   口へ搬送する通路機構が形成されており、さらに 前記通路機構から前記ノズルへの液体塗料の流れを許容
   する開放位置、および前記ノズルへの液体塗料の流れを
   阻止する閉鎖位置間で可動な弁装置と、 前記入口およびその出口間の前記孔中に保持され、前記
   弁装置が開放位置にあるかまたは閉鎖位置にあるかと無
   関係に前記孔の前記入口および出口間で実際に不変の圧
   力降下を保持する装置とを含むことを特徴とする超臨界
   流体または液化ガスを含有する液体塗料用吹付け装置。 ５、前記通路機構が、前記孔の前記入口および前記調圧
   装置間の前記孔に接続された供給通路、および前記孔の
   前記出口および前記調圧装置間の前記孔に接続された帰
   り通路より成り、前記供給通路および前記帰り通路がそ
   れぞれ前記ノズルと連通する前記孔から延びる、請求項
   ４記載の装置。 ６、液体塗料を受容するようにされた入口および出口を
   有し、前記入口およびその出口間に拡大径部が形成され
   ている孔が形成された分配装置と、 前記分配装置により支持された、排出孔を有するノズル
   とから成り、； 前記分配装置は前記孔のその前記入口および前記拡大径
   部間に接続された供給通路、および前記孔のその前記出
   口および前記拡大径部間に接続された帰り通路が形成さ
   れ、前記供給通路および前記帰り通路が、超臨界流体を
   含有する液体塗料を前記入口から、前記ノズルへおよび
   その後に前記出口へ、超臨界流体が前記分配装置中で液
   体塗料中に溶解して保持されるように搬送するため前記
   ノズルとそれぞれ連通しており、そしてさらに 前記供給通路および前記帰り通路を、超臨界流体が前記
   供給通路から前記ノズルへの一連の通路中で液体塗料中
   に溶解して保持されるように前記供給通路および前記帰
   り通路を前記ノズルと相互接続する装置と、 超臨界流体を含有する液体塗料の前記供給通路から前記
   ノズルへの流れを許容する開放位置、および超臨界流体
   を含有する液体塗料の前記ノズルへの流れを阻止する閉
   鎖位置間で可動な弁装置と、 前記孔の前記入口および出口間および前記供給および帰
   り通路間の実際に不変の圧力降下を、前記弁装置が開放
   位置にあるかまたは閉鎖位置にあるかと無関係に保持す
   るため、前記拡大径部中で軸方向に可動な調圧装置とよ
   り成ることを特徴とする超臨界流体または液化ガスを含
   有する液体塗料用吹付け装置。 ７、前記供給通路および前記帰り通路をノズルと相互接
   続する装置が： 前記供給通路および前記帰り通路に接続された流体チャ
   ンバが形成され、前記流体チャンバへ延びる開口が形成
   されている、前記分配装置により支持された流体チップ
   ； 前記流体チップの前記開口中に取付けられている、貫通
   孔を有する弁座； 前記ノズル中の前記排出孔が前記弁座中の貫通孔と整列
   するように前記流体チップに取付けられている、前記ノ
   ズルを取付ける孔を有するノズルホルダ；および 前記ノズルおよび前記弁座間にそれら間のシールを形成
   するため配置されたシール部材より成る、請求項６記載
   の装置。 ８、前記通路機構が、前記入口およびその前記拡大径部
   間の前記孔に接続された供給通路、および前記出口およ
   びその前記拡大径部間の前記孔に接続された帰り通路よ
   り成り、前記供給通路および前記帰り通路がそれぞれ前
   記孔から前記ノズルと連通して延びる、請求項６記載の
   装置。 ９、第１および第２の肩部が前記孔の前記拡大径部の対
   向両端部に形成された装置において、前記調圧装置が： 外壁および対向する両端部を有し、前記両端部の一方に
   、前記孔の入口および前記孔の前記拡大径部の前記第１
   の肩部に対向する流量制御チップが形成されているプラ
   ンジャ；前記プランジャの前記外端および前記第２の肩
   部間に接続され、前記プランジャの、前記第１の肩部に
   対する前記孔の前記拡大径部中の軸方向位置を前記孔の
   前記入口および出口間の圧力変動に応じて制御するのに
   有効である調圧ばねより成る、請求項６記載の装置。 １０、前記プランジャの前記外壁に、液体塗料の通過を
   許容する、円周方向に距離をおいた溝（複数）が形成さ
   れ、前記溝が、前記孔の横断面積にほぼ等しい合計横断
   面積を有する、請求項９記載の装置。