JPH0410919Y2

JPH0410919Y2 -

Info

Publication number: JPH0410919Y2
Application number: JP11499986U
Authority: JP
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1992-03-18
Also published as: JPS6320964U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、偏平な塗装パターンを得ることがで
きる回転霧化式塗装装置に関する。

〔従来技術〕

従来、回転霧化式塗装装置は、回転駆動装置の
回転軸に円筒形状、ベル形状等の霧化頭を取付
け、霧化頭の基端に塗料供給路を接続し、霧化頭
の先端に塗料放出部を形成し、塗料放出部から放
射される塗粒を前方へ折曲する空気流を噴出する
複数の空気噴射口を霧化頭の後方位置に円環状に
設けている。また、他の回転霧化式塗装装置で
は、スリツト状の空気噴射口を霧化頭の外周り位
置に設けている。これらの回転霧化式塗装装置で
は、塗装パターンの調整は、空気噴射口から噴出
する空気の流量を増減して行う。

ところが、噴出空気の流量を大きく増減しても
（空気流量：０〜500／min）、塗装パターンの
形状は、ドーナツ状のままで、塗装パターンの幅
も大きく変化しない。言うまでもなく、楕円状や
ダンベル状の塗装パターンを得ることは不可能で
ある。

また、塗装パターンの形状を制御することを目
的として、霧化頭の外周り位置に多数の空気噴射
口を設けて該噴射口からの空気噴射を霧化頭の周
方向に制御するような回転霧化式塗装装置が考案
されている〔実開昭54−25270号〕。この塗装装置
は、霧化頭の外周前方に形成される空気流の速度
や幅を霧化頭の周方向に制御することによつて、
霧化頭から遠心方向に放出される塗粒の拡散を制
御しようとしたものである。しかし、塗粒が霧化
頭から遠心方向に放出されることによつて霧化頭
の外周りに一旦拡散すると、これらの塗粒の拡散
方向を上記のような空気流で制御するのは、下記
の点で非常に難しく、非能率的であり、実用的で
ない。

塗粒自身が比較的大きい運動エネルギーを持
つため、その飛行方向（拡散方向）を変えるに
は大きな速度、あるいは厚い幅の空気流を形成
させる必要がある。

霧化頭の外周りに一旦拡散した塗粒全体を上
記の条件を満足する空気流で覆うには、非常
に多くの空気を噴射する必要がある。

空気噴射口のピツチ円径が大きいため、塗装
装置が大型になり、重くなる。

霧化頭から放出された塗粒の一部が空気噴射
口近傍に付着し、スピツト（塗装欠陥の一種）
の原因となる。これを防止するためには、霧化
頭のより後方位置に空気噴射口を配置すること
が必要となり、塗装パターンの制御のためにさ
らに多くの空気を噴射する必要が生じる。

また、楕円状の塗装パターンを得ることを目的
として、円環状に設けた多数の第１空気噴射口
と、該噴射口から噴射される空気流を歪ませるた
めの空気流を噴射する第２空気噴射口とを設けた
回転霧化式塗装装置も提案されている〔特開昭57
−180460号、実開昭59−127762号〕。しかし、こ
れらの塗装装置は、いずれも霧化頭の外周前方に
形成される円環状空気流に別の空気流を衝突さ
せ、空気流の速度や幅を霧化頭の周方向に制御す
ることによつて、霧化頭から遠心方向に放出され
る塗粒の拡散を制御しようとしたもので、その基
本的な設計思想は、前記実開昭54−25270号の塗
装装置と何ら変わるところがないと言える。従つ
て、全く同じような問題点を持ち、実用的でな
い。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、ドーナツ状の塗装パターンに
加えて、楕円状やダンベル状の塗装パターンが得
られる回転霧化式塗装装置を提供することにあ
る。

〔着眼点〕

本考案者らは、回転霧化式塗装装置における塗
装パターンの制御方法について鋭意研究し、下記
の結論を得た。

塗装パターンを効率的に（少量の空気で）制
御するには、霧化頭から遠心方向に塗粒を拡散
させないことが不可欠である。これにより、塗
装パターンの制御が容易になり、同時に塗装装
置への塗料付着がなくなり、スピツトが発生し
なくなる。

霧化頭から遠心方向に塗粒を拡散させないた
めには、霧化頭の塗料放出部の近傍に大きい速
度を持つ空気流を形成させることが必要であ
る。

霧化頭の外周り位置に、理想的には霧化頭の
軸芯を中心としてそのほぼ対称位置で霧化頭の
外周り位置に設けた２以上の空気噴射部から、
霧化頭（形状は先太、同径、先細等を含む）の
外周面に向かつて前方へ空気を噴射すると、第
１図乃至第３図に示すような高速の空気流が形
成される。すなわち、空気噴射部から噴射され
た空気は、霧化頭の外周面にあたると、その外
周面に沿つて流れ、外周面上の中間地点で、も
う一方の空気噴射部から噴射された空気流と衝
突して扇状に広がる空気流を形成する。これの
ポイントは、霧化頭の外周面近傍を外周面に沿
つて流れる高速空気流と、当該空気流が外周面
上の中間地点で衝突することによつて形成され
る扇状の高速空気流にある。前者の空気流は、
霧化頭から遠心力で遠心方向に放出される塗粒
の拡散を防止して、外周面上の中間地点近傍に
塗粒を搬送する役割を果たす。また、後者の空
気流は、外周面上の中間地点近傍に搬送された
塗粒を、扇状に広げる役割を果たす。そして、
これにより結果として塗装パターンは偏平化
し、幅が広くなる。

霧化頭の外周り位置に、理想的には霧化頭と
同芯状に設けたスリツト状の空気噴射口から、
霧化頭の塗料放出部の近傍に向かつて前方へ空
気を噴射すると、霧化頭の軸芯の延長線に向か
う円環状、または円状の高速空気流が形成され
る。この空気流は、霧化頭の塗料放出部から遠
心方向に放出される塗粒の拡散を防ぎ、塗粒を
霧化頭の軸芯の延長線上に集める役割を果た
す。そして、これにより結果として塗装パター
ンは円形化し、幅が狭くなる。

〔考案の構成〕

本考案の回転霧化式塗装装置は、回転駆動装置
の回転軸に霧化頭を取付け、霧化頭の基端に塗料
供給路を接続し、霧化頭の先端に塗料放出部を形
成した回転霧化式塗装装置において、塗料放出部
から放射される塗粒を前方へ折曲する空気流を噴
出する円環状のスリツト状空気噴射口を霧化頭と
同芯状に設けると共に、霧化頭を挟んだほぼ対称
位置から霧化頭の外周面に向けて斜前方へ空気を
噴出する２以上の空気噴射部を設け、かつ該空気
噴射部は前記スリツト状空気噴射口を構成する壁
面に霧化頭の径方向に沿つて穿設した切欠部によ
り構成し、該空気噴射部を該スリツト状空気噴射
口に連通した構成である。

〔考案の作用および効果〕

上記構成からなる本考案の装置は、霧化頭を挟
んだほぼ対称位置に設けスリツト状空気噴射口を
構成する壁面に霧化頭の径方向に沿つて穿設した
切欠部により構成した２以上の空気噴射部から霧
化頭の外周面に向けて斜前方へ噴射される空気に
よつて、霧化頭の外周面近傍を外周面に沿つて流
れる空気流と、当該空気流が外周面上の中間地点
で衝突して形成される扇状の空気流とが形成され
ることにより（第１図乃至第３図参照）、塗装パ
ターンは偏平化する。

なお、上述した霧化頭の外周面に沿つて流れる
空気流は、霧化頭から遠心力で放射される塗粒が
遠心方向に拡散されるのを防止すると共に、外周
面上の中間地点近傍に塗粒を集めるべく、搬送す
る役割を果たす。また、扇状に広がる空気流は、
外周面上の中間地点に集められた塗粒を扇状に広
げて搬送する役割を果たす。

また、霧化頭の外周に設けたスリツト状の空気
噴射口から前方に向かつて噴射される空気によつ
て、円環状ないしは円状の空気流が形成されるこ
とにより、塗装パターンは小さな円形に絞られ
る。

上記空気噴射部の開口面積、数、開口軸芯の方
向、形状、配置、および上記スリツト状空気噴射
口の開口面積、開口軸芯の方向、形状、配置を設
定することにより、従来の回転霧化式塗装装置で
は得られなかつた楕円状やダンベル状の塗装パタ
ーンが得られる。

以下、本考案の代表的な実施例を説明する。

〔第１実施例〕第４図と第５図に示す本例の回転霧化式塗装装
置は、最高回転数が毎分６万回転になるエアター
ボモータ１のケース先端から突出した回転軸２
に、円筒部４の先端に円盤部５を同芯状に連設し
たハブ３を挿嵌し、ハブの円盤部５の中心に穿設
したテーパ状の取付孔６にエアターボモータの回
転軸２のテーパ状先端部を密嵌して、ハブの円盤
部５の中心を貫通したビス７によつてハブ３をエ
アターボモータの回転軸２に同芯状に取付け、ハ
ブ３の外周に円筒体８の後半部を嵌合し、円筒体
８の前半部をハブ３の前方位置に突出して、円筒
体８をその周壁に螺貫したビス９によつてハブ３
に同芯状に取付け、一体化したハブ３と円筒体８
によつて霧化頭を構成している。霧化頭３，８
は、エアターボモータ１を介して図示しない直流
高電圧発生装置に接続し、電極に兼用している。

エアターボモータ１のケース先端には、図示し
ない塗料供給装置に接続した塗料供給路１０を取
付け、塗料供給路１０の先端開口を霧化頭のハブ
の円筒部４内に配置して、霧化頭３，８の基端に
塗料供給路１０を接続している。霧化頭のハブの
円筒部４先端周壁には、円筒体８の前半部内に連
通する多数の塗料通過孔１１を等間隔に貫設し、
円筒体８の前半部内周面を塗料流動面１２に形成
し、また、円筒体８の先端内周面に、塗粒への空
気の巻込を防止する多数の塗料分流溝１３を等間
隔に軸方向に沿つて設け、円筒体８の先端の開口
縁を塗料放出部１４にしている。

また、エアターボモータ１のケース先端には、
絶縁材料の円環状部材１８を霧化頭３，８に遊嵌
して固定し霧化頭３，８の外周りに配置した円環
状部材１８内に円環状の空気通路１９を形成し、
空気通路１９の側部に図示しない流量調整弁を介
して高圧空気供給装置を接続し、霧化頭の塗料放
出部１４より後方に位置する円環状部材１８の前
内周面に、空気通路１９に連通するスリツト状の
空気噴射口２０を、霧化頭３，８と同芯状に穿設
している。

また、円環状部材１８の上端部と下端部の前内
周面に、空気通路１９に連通する一対の半円状空
気噴射部２１は、その開口軸芯の延長線が霧化頭
３，８の外周面と交差するように、かつスリツト
状空気噴射口２０を構成する壁面に設け霧化頭の
径方向に沿つて穿設した切欠部により構成し互い
に連通するように設けられている。

スリツト状空気噴射口２０の径Ｄと開口幅は38
mmと0.2mmで、スリツト状空気噴射口２０の総開
口面積S_Sは実用上より約50mm²以下で本例では約24
mm²である。

また、スリツト状空気噴射口２０の開口軸芯の
延長線と霧化頭３，８の軸芯の延長線との成す角
は、0°〜90°の範囲で本例では20°でスリツト状空
気噴射口２０の開口軸芯の延長線は霧化頭３，８
の外周面と交差しない。

一対の半円状空気噴射部２１の総開口面積S_P
は、実用上S_P≧0.5S_Sの関係を満たし、本例では
約30mm²である。また、半円上空気噴射部２１の開
口軸芯の延長線と霧化頭３，８の外周面との成す
角θ_Pは0°〜90°の範囲で、本例では60°で、半円上
空気噴射口２１の開口軸芯の延長線が霧化頭の外
周面と交差する点と霧化頭先端との距離L_Pは、
０〜50mmの範囲で本例では３mmである。霧化頭
３，８の外径ｄすなわち塗料放出部の外径は30mm
である。また、霧化頭３，８の外観形状は先太、
同径、先細、即ち、横断面よりみて霧化頭の外周
面と該霧化頭の軸線とのなす角は±45°の範囲が
好ましく本例では0°である。

なお、スリツト状空気噴射口２０は、その開口
軸芯の延長線が霧化頭３，８の外周面と交差する
ようにしてもよいが、その場合には、スリツト状
空気噴射口２０の総開口面積S_Sをできるだけ小さ
くし、半円状空気噴射部２１の総開口面積S_Pをで
きるだけ大きくする必要がある。また、スリツト
状空気噴射口２０の中に、２以上の空気噴射部が
含まれるようにしてもよいが、その場合には、ス
リツト状空気噴射口から噴射される空気の速度が
空気噴射部から噴射される空気の速度より十分小
さくなるようにする必要がある。いずれにせよ、
第１図〜第３図に示すような空気流を形成させる
ことが不可決である。

本例の回転霧化式塗装装置を駆動すると、霧化
頭３，８が高速回転し、電極兼用の霧化頭３，８
とその前方に配置した図示しない被塗装物との間
に直流高電圧が印加され、空気通路１９に高圧空
気が供給されて、空気噴射口２０から前方に空気
が噴出し、また、塗料供給路１０から霧化頭の基
端側のハブ３内に塗料が供給される。回転中の霧
化頭のハブ３内に供給された塗料は、遠心力によ
つて、多数の塗料通過孔１１を経て円筒体８の前
半部内に至り、円筒体の塗料流動面１２を溥膜状
になつて流動し、多数の塗料分流溝１３に流入し
て多数の液糸流に分流し、塗料放出部１４から半
径方向に放射され、繊維状微粒化が行われる。こ
のとき、塗料放出部１４から放射される塗粒は、
半円状空気噴射部２１から霧化頭３，８の外周面
に向かつて前方へ噴射される空気と、スリツト状
空気噴射口２０から霧化頭３，８の軸芯の延長線
に向かつて前方へ噴射される空気によつて形成さ
れる霧化頭３，８の外周面に沿つた高速空気流に
搬送され、扇状に広げられる。扇状に広げられた
塗粒は、空気流による力と、塗粒と被塗装物との
間に働く静電引力とによつて、被塗装物面まで飛
行し塗着する。

本例の回転霧化式塗装装置の場合、塗装パター
ンは、空気を噴射しないときドーナツ状になる
が、空気を噴射すると、楕円状やダンベル状にな
る。

〔第２実施例〕第６図と第７図に示す本例の回転霧化式塗装装
置は、最高回転数が毎分６万回転になるエアター
ボモータ１のケース先端から突出した回転軸２
に、円筒部４の先端に円盤部５を同芯状に連設し
たハブ３を挿嵌し、ハブの円盤部５の中心に穿設
したテーパ状の取付孔６にエアターボモータの回
転軸２のテーパ状先端部を密嵌して、ハブの円盤
部５の中心を貫通したビス７によつてハブ３をエ
アターボモータの回転軸２に同芯状に取付け、ハ
ブ３の外周に円筒体８の後半部を嵌合し、円筒体
８の前半部をハブ３の前方位置に突出して、円筒
体８をその周壁に螺貫したビス９によつてハブ３
に同芯状に取付け、一体化したハブ３と円筒体８
によつて霧化頭を構成している。霧化頭３，８
は、エアターボモータ１を介して図示しない直流
高電圧発生装置に接続し、電極に兼用している。

霧化頭３，８の外回りとエアターボモータ１先
端部の外回りには、先細円錐筒台状の洗浄用覆い
筒１７を同芯状に被嵌し、絶縁材製洗浄用覆い筒
１７の基端の円輪板状端板１８に、図示しない往
復駆動装置の絶縁材製駆動軸２２の先端を連結し
て、洗浄用覆い筒１７を前後動可能に設け、洗浄
用覆い筒１７の基端側周壁の下部に洗浄剤吸引排
出路２３を接続している。

洗浄用覆い筒１７の先端の円輪板状端板２０の
前面には、空気噴出装置２４を設けている。空気
噴出装置２４は、円環状の空気通路２５を霧化頭
３，８と同芯状に形成し、空気通路２５の上部
に、塗装パターン調整用の流量制御弁２９を介在
した高圧空気供給路２６を接続し、空気通路２５
の前面に円環状のスリツト状空気噴射口２７を霧
化頭３，８と同芯状に穿設し、同時にスリツト状
空気噴射口２７の上部位置と下部位置から霧化頭
３，８の回転方向とは逆の方向に３mmずれた位置
に、スリツト状空気噴射口２７を構成する壁面に
霧化頭の径方向に沿つて穿設した切欠部により構
成し互いに連通させた長円状空気噴射部２８がそ
の開口軸芯の延長線を霧化頭３，８の外周面と交
差するように設けられている。長円状空気噴射部
２８の開口軸芯の延長線は、霧化頭３，８の軸芯
の延長線とねじれの位置の関係にあり、交差しな
い。

スリツト状空気噴射口２７の径Ｄと開口幅は、
44mmと0.1mmで、スリツト状空気噴射口２７の総
開口面積S_Sは約14mm²である。また、スリツト状空
気噴射口２７の開口軸芯の延長線は、霧化頭３，
８の外周面と交差し、その成す角θ_Sは30°である。

長円状空気噴射部２８のの総開口面積S_Pは、約
25mm²で、その開口軸芯の延長線と水平面の成す角
θ_Pは70°である。霧化頭３，８の外径ｄ、すなわ
ち、塗料放出部の外径は37mmである。

なお、円環状の空気噴出装置２４の内周面と洗
浄用覆い筒先端の円輪板状端板２０の内周面によ
つて形成される洗浄用覆い筒の前端開口２１は、
霧化頭３，８の外径より、若干大径であり、洗浄
用覆い筒の基端開口１９は更に大径である。

本例の塗装装置を駆動して塗装を行う場合、先
ず、図示しない往復駆動装置の後退駆動によつ
て、洗浄用覆い筒１７は、第６図に示すように、
その前端開口２１から霧化頭の塗料放出部１４が
突出する位置に後退する。

次に、霧化頭３，８が高速回転し、荷電電極兼
用の霧化頭３，８とその前方に配置した図示しな
い被塗装物との間に直流高電圧が印加され、空気
噴出装置の空気通路２５に高圧空気が供給され
て、スリツト状空気噴射口２７と長円状空気噴射
部２８から斜前方に空気が噴出し、また、塗料供
給路１０から霧化頭のハブ３内に塗料が供給され
る。

回転中の霧化頭のハブ３内に供給された塗料
は、遠心力によつて、多数の塗料通過孔１１を経
て円筒体８の前半部に至り、円筒体８内周面の塗
料流動面１２を溥膜状になつて流動し、塗料分流
部１３の多数の溝に分流し、塗料放出部１４から
放射状に放出され、繊維状微粒化が行われる。霧
化頭の塗料放出部１４から放射された塗粒は、ス
リツト状空気噴射口２７と長円状空気噴射部２８
とから霧化頭３，８外周面に向かつて前方へ噴射
する空気流によつて形成される扇形状の空気流に
よる力と塗粒と被塗装物間に作用する静電引力と
によつて、飛行方向を前方に折曲されて飛行し、
被塗装物に付着する。

塗装パターンを調整する場合、空気通路２５に
供給する空気の流量即ちスリツト状空気噴射口２
７と長円状空気噴射部２８とから噴出する空気の
流量を増減する。

本例の回転霧化式塗装装置の場合、空気を噴射
すると塗装パターンは楕円状やダンベル状にな
る。さらに、霧化頭３，８が高速回転しても、長
円状空気噴射部２８の開口軸芯の延長線が霧化頭
３，８の回転方向とは逆方向に指向しているの
で、霧化頭３，８の回転によつて空気流が周方向
に加速、減速される分が相殺され、塗装パターン
はほとんど歪まない。

本例の塗装装置を駆動して洗浄を行う場合、図
示しない往復駆動装置の前進駆動軸によつて、洗
浄用覆い筒１７はその中に霧化頭３，８が配置さ
れる位置に前進し、その後、直流高電圧が印加さ
れていない回転中の霧化頭のハブ３内に塗料供給
路１０を経て洗浄用の溶剤又は空気即ち洗浄剤が
注入される。

回転中の霧化頭のハブ３内に注入された洗浄剤
は、塗装時の塗料と同様に、遠心力によつて、塗
料通過孔１１、塗料流動面１２と塗料分流部１３
を経て塗料放出部１４から放射され、その間に霧
化頭３，８の内面を洗浄する。塗料放出部１４か
ら放射された洗浄剤は、洗浄用覆い筒１７の内周
面に衝突して、洗浄用覆い筒１７の基端側の下部
に集められ、洗浄剤吸引排出路２３を経て排出さ
れる。

本例の塗装装置において、空気噴出装置２４
は、洗浄用覆い筒１７の前端部に設けられている
ので、洗浄時に、洗浄用覆い筒１７の前進によ
り、霧化頭３，８の前方に配置される。従つて、
空気噴出装置２４が霧化頭３，８の洗浄を妨害す
ることがない。

○ 本考案は、霧化頭の形状やスリツト状空気噴
出口の形状配置や空気噴射部の形状、数、配置
を上記実施例に限定するものではない。また、
静電塗装装置に限定するものでもない。

○ 塗着効率は、従来の回転霧化式塗装装置の場
合より、若干低くなるが、エア霧化式塗装装置
の場合より高い。

○ 本考案の塗装装置の場合、一旦構造を決める
と、塗装パターンの調整は、空気流量の増減で
行うことになる。しかし、空気流量の増減によ
る塗装パターンの変化幅は、比較的小さい。塗
装パターンを大幅に変える（楕円状、ダンベル
状〓小さい円状）必要が有る時には、空気噴射
部の開口軸芯の延長線が霧化頭の外周面と交差
しない位置まで移動できる駆動装置に前記空気
噴射部を取付ければよい。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案の基本となる空気流
の状態をそれぞれ示す概念図、第４図及び第５図
は第１実施例の装置を示す横断面図及び正面図、
第６図及び第７図は第２実施例の装置を示す横断
面図及び正面図である。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

回転駆動装置の回転軸に霧化頭を取付け、霧化
頭の基端に塗料供給路を接続し、霧化頭の先端に
塗料放出部を形成した回転霧化式塗装装置におい
て、塗料放出部から放射される塗粒を前方へ折曲
する空気流を噴出する円環状のスリツト状空気噴
射口を、霧化頭と同芯状に設けると共に、霧化頭
を挟んだほぼ対称位置から霧化頭の外周面に向け
て斜前方へ空気を噴出する２以上の空気噴射部を
設け、かつ該空気噴射部は前記スリツト状空気噴
射口を構成する壁面に霧化頭の径方向に沿つて穿
設した切欠部により構成し、該空気噴射部を該ス
リツト状空気噴射口に連通したことを特徴とする
回転霧化式塗装装置。