JPH0549975A - 静電塗装装置および方法 - Google Patents
静電塗装装置および方法Info
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- JPH0549975A JPH0549975A JP9219042A JP1904292A JPH0549975A JP H0549975 A JPH0549975 A JP H0549975A JP 9219042 A JP9219042 A JP 9219042A JP 1904292 A JP1904292 A JP 1904292A JP H0549975 A JPH0549975 A JP H0549975A
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/043—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns using induction-charging
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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- B05B5/08—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
- B05B5/087—Arrangements of electrodes, e.g. of charging, shielding, collecting electrodes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
- B05D1/04—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying involving the use of an electrostatic field
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- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2401/00—Form of the coating product, e.g. solution, water dispersion, powders or the like
- B05D2401/20—Aqueous dispersion or solution
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 源を接地電位と電気絶縁することを要せず
に、静電塗装装置を使用し導電性塗料で物体を均質に塗
装する方法および装置を提供する。 【構成】 導電性塗料を物体、主要には大きな広幅の物
体に、塗装されるべき面の裏側の空間を相対的に大きい
電荷で荷電することにより静電噴霧する方法および装置
である。自動車車体１２のような中空の物体を使用し、
車体中の空間３５が荷電される。この空間３５が、静荷
電された噴霧された水霧を空間中へ噴射することにより
荷電され、それが蒸発して空間３５および物体面３７を
荷電する。電界はこの面３７とガン２０との間に形成さ
れ、ガン２０はそれが接続されている導電材料の供給源
２４とともに接地されている。ガン２０は液滴へ噴霧さ
れる塗料の薄膜を排出する。電界が薄膜縁従って液滴を
誘導荷電し、これらがその後に広い荷電面へ引付けられ
る。
に、静電塗装装置を使用し導電性塗料で物体を均質に塗
装する方法および装置を提供する。 【構成】 導電性塗料を物体、主要には大きな広幅の物
体に、塗装されるべき面の裏側の空間を相対的に大きい
電荷で荷電することにより静電噴霧する方法および装置
である。自動車車体１２のような中空の物体を使用し、
車体中の空間３５が荷電される。この空間３５が、静荷
電された噴霧された水霧を空間中へ噴射することにより
荷電され、それが蒸発して空間３５および物体面３７を
荷電する。電界はこの面３７とガン２０との間に形成さ
れ、ガン２０はそれが接続されている導電材料の供給源
２４とともに接地されている。ガン２０は液滴へ噴霧さ
れる塗料の薄膜を排出する。電界が薄膜縁従って液滴を
誘導荷電し、これらがその後に広い荷電面へ引付けられ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電塗装装置、および
さらに詳しくは、水性塗料または他の導電性塗料を静電
塗布する装置に関する。
さらに詳しくは、水性塗料または他の導電性塗料を静電
塗布する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ペイントのような塗料の静電塗布は、塗
装される物体の付近の空中へ噴霧された液体塗料の粉末
または霧化された霧に高電圧の電荷を施こし、その後に
接地または逆の電位に荷電されている物体に向けて浮遊
荷電材料を静電気的に引付けることにより、頻繁に行な
われている。こうして、引付けられた荷電された材料が
包囲し、かつそれにより全物体を被覆する。
装される物体の付近の空中へ噴霧された液体塗料の粉末
または霧化された霧に高電圧の電荷を施こし、その後に
接地または逆の電位に荷電されている物体に向けて浮遊
荷電材料を静電気的に引付けることにより、頻繁に行な
われている。こうして、引付けられた荷電された材料が
包囲し、かつそれにより全物体を被覆する。
【０００３】多数の塗装用途において、水性液体塗料の
使用は必要性の増大が認められてきている。例えば、水
性塗料を使用すると、有機溶剤をベースとする塗料より
も、プラント中で慎重に管理される必要のある溶剤放出
はわずかにしか生じない。さらに、多数の引火性溶剤を
ベースとする塗料が火災の危険を示すのに対し、水性塗
料は引火性がより低い。さらに、溶剤をベースとする塗
料の費用は、水をベースとする製品の費用よりもかなり
高くなっている。これらの理由並びに改善された水性塗
料の有効性が、水性塗料への変更を促進した。この変更
が顕著であるのは、例えば、自動車工業において車を塗
装するように、開放組立てライン上の大きい物体に塗料
の吹付けが使用される場合である。
使用は必要性の増大が認められてきている。例えば、水
性塗料を使用すると、有機溶剤をベースとする塗料より
も、プラント中で慎重に管理される必要のある溶剤放出
はわずかにしか生じない。さらに、多数の引火性溶剤を
ベースとする塗料が火災の危険を示すのに対し、水性塗
料は引火性がより低い。さらに、溶剤をベースとする塗
料の費用は、水をベースとする製品の費用よりもかなり
高くなっている。これらの理由並びに改善された水性塗
料の有効性が、水性塗料への変更を促進した。この変更
が顕著であるのは、例えば、自動車工業において車を塗
装するように、開放組立てライン上の大きい物体に塗料
の吹付けが使用される場合である。
【０００４】水性塗料の使用にはそれ自体の難点があ
る。水性塗料を静電スプレー装置中で使用することによ
り表われる難点は、水性塗装液体が導電性であることで
ある。この理由で、塗料供給貯蔵容器から、一般的に荷
電電極が配置されている噴霧流出口までの流路が、連続
する液体導電体である。このように、静電噴霧装置によ
る水性塗料の使用は塗料供給装置全体の電気絶縁を必要
とする。そうしないと、ガンの荷電電極が塗料供給部を
通して接地され、かつ装置全体が作業員に対して電撃の
危険にさらす。
る。水性塗料を静電スプレー装置中で使用することによ
り表われる難点は、水性塗装液体が導電性であることで
ある。この理由で、塗料供給貯蔵容器から、一般的に荷
電電極が配置されている噴霧流出口までの流路が、連続
する液体導電体である。このように、静電噴霧装置によ
る水性塗料の使用は塗料供給装置全体の電気絶縁を必要
とする。そうしないと、ガンの荷電電極が塗料供給部を
通して接地され、かつ装置全体が作業員に対して電撃の
危険にさらす。
【０００５】自動車工業に見られるような量産設備にお
いて、塗料供給装置の電気絶縁は実際に途方もない仕事
である。このような装置は大きな塗料タンクおよび大き
な自動車プラントにわたる広範囲の配管を必要とし、こ
の配管のため装置の有効な電気絶縁が極めて非実際的に
なる。
いて、塗料供給装置の電気絶縁は実際に途方もない仕事
である。このような装置は大きな塗料タンクおよび大き
な自動車プラントにわたる広範囲の配管を必要とし、こ
の配管のため装置の有効な電気絶縁が極めて非実際的に
なる。
【０００６】供給装置がそれ自体接地電位に維持される
ように水性塗料が噴霧装置から排出された後水性塗料の
噴霧を荷電する試みは、誘導または他の方法を使用する
ことにより行われてきた。このような公知技術の方法
は、過剰噴霧の制御のために塗装されている製品に静電
界を十分に収束させなかった。
ように水性塗料が噴霧装置から排出された後水性塗料の
噴霧を荷電する試みは、誘導または他の方法を使用する
ことにより行われてきた。このような公知技術の方法
は、過剰噴霧の制御のために塗装されている製品に静電
界を十分に収束させなかった。
【０００７】従って、水性のまたは他の噴霧塗料が荷電
されかつ収束通路中で塗装されるべき物体に静電気によ
り引付けられる有効な方法および装置が必要とされてい
る。特に必要なのは、水性または他の導電性塗料を、塗
料供給部の絶縁が非実際的または望ましくない塗装装置
中で静電気により施こすのに有効な方法および装置であ
る。
されかつ収束通路中で塗装されるべき物体に静電気によ
り引付けられる有効な方法および装置が必要とされてい
る。特に必要なのは、水性または他の導電性塗料を、塗
料供給部の絶縁が非実際的または望ましくない塗装装置
中で静電気により施こすのに有効な方法および装置であ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、源を
接地電位と電気絶縁することを要せずに、静電塗装装置
を使用し導電性塗料で物体を均質に塗装する方法および
装置を提供することである。本発明のもう１つの目的
は、電荷を導電性塗料に静電誘導する改善された方法お
よび装置を提供することである。
接地電位と電気絶縁することを要せずに、静電塗装装置
を使用し導電性塗料で物体を均質に塗装する方法および
装置を提供することである。本発明のもう１つの目的
は、電荷を導電性塗料に静電誘導する改善された方法お
よび装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の原理によれば、
塗料噴霧排出装置から物体に塗料を噴霧するための方法
および装置は、排出装置から噴霧された材料と比べて大
きい電位または電圧を有して塗料への荷電を誘導する
「空間電荷」が注入される、塗装されるべき物体の裏側
に大きい容積を備えることにより得られる。ここに用ら
れた空間電荷は、荷電液滴の雲（cloud)により形成され
た電荷を意味する。これは、空間電荷を構成する空気中
において浮遊する水滴に存在する電荷の合計により形成
された総電荷である。塗装されるべき物体中に保持され
た空間電荷は、物体が地面と絶縁されているので物体を
包囲する静電界を形成する。導電性塗料用の噴霧装置は
装置中の塗料が電気的に接地されるように電気的に接地
されている。この噴霧装置は、塗料が噴霧装置から荷電
された物体に向けて分配される際に、反対の電荷が電気
誘導により塗料に誘導されるように静電界中に配置され
る。誘導された電荷は、物体中に保持された空間電荷と
極性が反対である。誘導荷電された塗料噴霧と、反対か
つ均質に荷電された塗装されるべき物体との組み合わせ
効果により、塗料の物体に対する有効な静電引力と塗料
の物体の面への均質な付着とを生じ、これはとりわけ漂
遊電界線がないからである。すなわち、荷電された塗料
が荷電された物体に引付けられるだけで、これは全ての
電界線が荷電された物体から発しかつ噴霧装置からは発
しないからである。
塗料噴霧排出装置から物体に塗料を噴霧するための方法
および装置は、排出装置から噴霧された材料と比べて大
きい電位または電圧を有して塗料への荷電を誘導する
「空間電荷」が注入される、塗装されるべき物体の裏側
に大きい容積を備えることにより得られる。ここに用ら
れた空間電荷は、荷電液滴の雲（cloud)により形成され
た電荷を意味する。これは、空間電荷を構成する空気中
において浮遊する水滴に存在する電荷の合計により形成
された総電荷である。塗装されるべき物体中に保持され
た空間電荷は、物体が地面と絶縁されているので物体を
包囲する静電界を形成する。導電性塗料用の噴霧装置は
装置中の塗料が電気的に接地されるように電気的に接地
されている。この噴霧装置は、塗料が噴霧装置から荷電
された物体に向けて分配される際に、反対の電荷が電気
誘導により塗料に誘導されるように静電界中に配置され
る。誘導された電荷は、物体中に保持された空間電荷と
極性が反対である。誘導荷電された塗料噴霧と、反対か
つ均質に荷電された塗装されるべき物体との組み合わせ
効果により、塗料の物体に対する有効な静電引力と塗料
の物体の面への均質な付着とを生じ、これはとりわけ漂
遊電界線がないからである。すなわち、荷電された塗料
が荷電された物体に引付けられるだけで、これは全ての
電界線が荷電された物体から発しかつ噴霧装置からは発
しないからである。
【００１０】本発明の好適なかつ図示した一実施例にお
いて、導電性または不導電性の車体を有する自動車のよ
うな塗装されるべき大きい中空の物体が、接地された静
電塗料源からの水性塗料、例えば液体水性ペイントで塗
装される。自動車車体が、塗料噴霧装置に隣接して配置
され、接地電位と絶縁され、かつ、静荷電された空中の
流体から形成された空間電荷に曝される。この流体は好
適にはガスであり、好適には荷電された噴霧液体、好適
には霧化された水または水蒸気を蒸発させることにより
形成される。
いて、導電性または不導電性の車体を有する自動車のよ
うな塗装されるべき大きい中空の物体が、接地された静
電塗料源からの水性塗料、例えば液体水性ペイントで塗
装される。自動車車体が、塗料噴霧装置に隣接して配置
され、接地電位と絶縁され、かつ、静荷電された空中の
流体から形成された空間電荷に曝される。この流体は好
適にはガスであり、好適には荷電された噴霧液体、好適
には霧化された水または水蒸気を蒸発させることにより
形成される。
【００１１】空間電荷は、塗装されるべき物体の表面に
隣接しかつその裏側にある容積中へ導入された、静電気
により形成された電荷である。この電荷は流体排出装置
にある電極からの電圧３０〜５０キロボルトにより加え
られ得る。自動車車体のような大きい中空の物体につい
て荷電されたガスが車体の内部へ例えばグリル開口部を
経て注入され、車体の内部を満たし静電荷を物体の内部
容積全体にその内面へ分布する。
隣接しかつその裏側にある容積中へ導入された、静電気
により形成された電荷である。この電荷は流体排出装置
にある電極からの電圧３０〜５０キロボルトにより加え
られ得る。自動車車体のような大きい中空の物体につい
て荷電されたガスが車体の内部へ例えばグリル開口部を
経て注入され、車体の内部を満たし静電荷を物体の内部
容積全体にその内面へ分布する。
【００１２】空間電荷は好適な一実施例では正の電荷で
あり、これがそれ自体を物体の車体中の内部容積および
／または荷電空間の境界である表面に分布する。もし不
導電性の中空車体が使用された場合、電荷は内面に維持
される。物体の車体が金属または導電性材料より成る場
合、電荷は車体を経て外面へ導かれる。いずれの場合で
も、広く分布した均質強力な電荷が、塗装されるべき物
体の大きい車体に存在する。
あり、これがそれ自体を物体の車体中の内部容積および
／または荷電空間の境界である表面に分布する。もし不
導電性の中空車体が使用された場合、電荷は内面に維持
される。物体の車体が金属または導電性材料より成る場
合、電荷は車体を経て外面へ導かれる。いずれの場合で
も、広く分布した均質強力な電荷が、塗装されるべき物
体の大きい車体に存在する。
【００１３】本発明の原理により塗装されるべき物体内
にこの方法で形成された電荷により、物体の本体からお
よび物体に隣接して配置された接地形噴霧塗料排出装置
の列へ向けて伝播する電気力線を有する電界が形成され
る。この電界の存在において、導電性水性塗料の霧化さ
れた噴射物が、噴霧装置の電気的に接地されたノズルか
ら塗装されるべき物体へ向け放出される。導電性材料の
噴霧は好適には、塗料を空気中へかつ物体へ向け噴射す
る回転アトマイザを使用し行なわれる。
にこの方法で形成された電荷により、物体の本体からお
よび物体に隣接して配置された接地形噴霧塗料排出装置
の列へ向けて伝播する電気力線を有する電界が形成され
る。この電界の存在において、導電性水性塗料の霧化さ
れた噴射物が、噴霧装置の電気的に接地されたノズルか
ら塗装されるべき物体へ向け放出される。導電性材料の
噴霧は好適には、塗料を空気中へかつ物体へ向け噴射す
る回転アトマイザを使用し行なわれる。
【００１４】この塗装方法の噴霧は、アトマイザからの
薄い液体膜の噴射を伴う。この膜は、こうして噴射され
ると、もし物体が正に荷電されていれば電荷が物体の電
荷と反対である負である周辺範囲にアトマイザから延
び、電界により誘導される。液体膜の周辺部に誘導され
た電荷は、連続する液体供給部から離れて噴霧の過程中
で分離した粒子を形成する塗料により搬送される。その
後、アトマイザが形成する小さなあるいは微視的な塗料
液滴は、これら負の電荷を雰囲気中へ搬送する。これら
の電荷は電界線に沿い塗装されるべき物体に向かって進
み、それを巻込みかつその面に均質に付着する。それに
より、導電性噴霧材料の負に荷電された液滴が物体に均
質に引付けられ、物体を均質な被膜で被覆する。
薄い液体膜の噴射を伴う。この膜は、こうして噴射され
ると、もし物体が正に荷電されていれば電荷が物体の電
荷と反対である負である周辺範囲にアトマイザから延
び、電界により誘導される。液体膜の周辺部に誘導され
た電荷は、連続する液体供給部から離れて噴霧の過程中
で分離した粒子を形成する塗料により搬送される。その
後、アトマイザが形成する小さなあるいは微視的な塗料
液滴は、これら負の電荷を雰囲気中へ搬送する。これら
の電荷は電界線に沿い塗装されるべき物体に向かって進
み、それを巻込みかつその面に均質に付着する。それに
より、導電性噴霧材料の負に荷電された液滴が物体に均
質に引付けられ、物体を均質な被膜で被覆する。
【００１５】本発明によれば、多数の大きい物体、とく
に大きい中空の物体の相当の範囲を導電性塗料で有効か
つ均質に塗装するため接地された塗料源の使用を可能に
するという利点が得られる。自動車車体組立プラントの
ような設備の大きい塗装装置中の導電性塗料源を電気的
に接地できることにより、水性塗料が使用できる。この
ことがプラント内の塗料の有毒性、電撃および火災の危
険を減ずる。これらの利点は、電気絶縁された水性の源
にもあるいは溶剤形の塗装生成品を用いる源にもない。
に大きい中空の物体の相当の範囲を導電性塗料で有効か
つ均質に塗装するため接地された塗料源の使用を可能に
するという利点が得られる。自動車車体組立プラントの
ような設備の大きい塗装装置中の導電性塗料源を電気的
に接地できることにより、水性塗料が使用できる。この
ことがプラント内の塗料の有毒性、電撃および火災の危
険を減ずる。これらの利点は、電気絶縁された水性の源
にもあるいは溶剤形の塗装生成品を用いる源にもない。
【００１６】塗装されるべき物体に静電荷を施こす空間
荷電法が、接地された塗料噴射源および塗装可能な物体
間に静電電位差を形成する均質かつ有効な方法を提供す
る。このことは、物体が導電性あるいは不導電性材料よ
り成るかのいずれでも事実である。さらに、本発明によ
り大きい広幅の物体に加えられる電荷の量が、塗料に物
体を均質に包囲および被覆させる均質な引力を形成する
ため、接地された源からでさえ十分に強力である電荷を
導電性の噴霧塗料に誘導する電界を形成する。
荷電法が、接地された塗料噴射源および塗装可能な物体
間に静電電位差を形成する均質かつ有効な方法を提供す
る。このことは、物体が導電性あるいは不導電性材料よ
り成るかのいずれでも事実である。さらに、本発明によ
り大きい広幅の物体に加えられる電荷の量が、塗料に物
体を均質に包囲および被覆させる均質な引力を形成する
ため、接地された源からでさえ十分に強力である電荷を
導電性の噴霧塗料に誘導する電界を形成する。
【００１７】以下に、本発明のこれらのおよび他の目的
および利点を図面実施例につき詳説する。
および利点を図面実施例につき詳説する。
【００１８】
【実施例】図１において、自動車組立プラント中の塗料
噴霧ステーション１０が略示されている。この図は、塗
装ステーション１０を通るコンベア１６で移動されてい
る絶縁された支台１４上の自動車車体１２を示す。ステ
ーション１０に、絶縁支台１４に隣接して配置されてい
るのが複数の静電噴霧ガン２０であり、それぞれが、車
体１２に加えられるであろう荷電により形成される電界
内にあるように、支台１４上の自動車車体１２の外面に
十分近接して配置されている。自動車車体１２の寸法は
ガン２０の面１６からの距離の割りには大である。それ
ぞれのガン２０に塗料供給管２２が接続され、この間を
通して、加圧された塗料、好適には液状の水性塗料が遠
隔の塗料貯蔵容器２４からガン２０に供給される。この
貯蔵容器２４はプラント地面２６に電気的に接地されて
いる。貯蔵容器２４から導管２２を経てガン２０に供給
される水性塗料は導電性である。従ってこれは、ガン２
０のアトマイザと地面２６との間の電気の流れに対しわ
ずかな抵抗を示す。従って塗料は、導管２２とガン２０
とを通る流路全体にわたり接地電位にまたはその付近に
ある。
噴霧ステーション１０が略示されている。この図は、塗
装ステーション１０を通るコンベア１６で移動されてい
る絶縁された支台１４上の自動車車体１２を示す。ステ
ーション１０に、絶縁支台１４に隣接して配置されてい
るのが複数の静電噴霧ガン２０であり、それぞれが、車
体１２に加えられるであろう荷電により形成される電界
内にあるように、支台１４上の自動車車体１２の外面に
十分近接して配置されている。自動車車体１２の寸法は
ガン２０の面１６からの距離の割りには大である。それ
ぞれのガン２０に塗料供給管２２が接続され、この間を
通して、加圧された塗料、好適には液状の水性塗料が遠
隔の塗料貯蔵容器２４からガン２０に供給される。この
貯蔵容器２４はプラント地面２６に電気的に接地されて
いる。貯蔵容器２４から導管２２を経てガン２０に供給
される水性塗料は導電性である。従ってこれは、ガン２
０のアトマイザと地面２６との間の電気の流れに対しわ
ずかな抵抗を示す。従って塗料は、導管２２とガン２０
とを通る流路全体にわたり接地電位にまたはその付近に
ある。
【００１９】好適にはガン２０は回転アトマイザ形であ
る。このようなガンは、塗料を遠心力により噴霧するよ
うに高速度で回転する回転カップまたはディスクを備え
る。また、常用のエアまたはエアレス法のような他種の
噴霧法が使用されてもよい。噴霧ガン２０は、ガンと物
体の表面１６との間で塗装物に対して相対運動しながら
作動する。この場合、自動車車体１２が塗装中のガンを
通過して移動するか、またはガンが手動によるかまたは
ロボット状の装置によりステーション１０の自動車車体
１２に沿い移動される。これらのガン２０が、噴霧され
た塗料の微細な霧を塗装されるべき物体へ排出するよう
に作動する。
る。このようなガンは、塗料を遠心力により噴霧するよ
うに高速度で回転する回転カップまたはディスクを備え
る。また、常用のエアまたはエアレス法のような他種の
噴霧法が使用されてもよい。噴霧ガン２０は、ガンと物
体の表面１６との間で塗装物に対して相対運動しながら
作動する。この場合、自動車車体１２が塗装中のガンを
通過して移動するか、またはガンが手動によるかまたは
ロボット状の装置によりステーション１０の自動車車体
１２に沿い移動される。これらのガン２０が、噴霧され
た塗料の微細な霧を塗装されるべき物体へ排出するよう
に作動する。
【００２０】作業ステーション１０に隣接して空間電荷
発生装置３０が、作業ステーション１０の絶縁プラスチ
ック支持アーム３２に取付けられている。この装置３０
は、荷電された霧、ガスまたは蒸気の雲を開口またはグ
リッド３４を通して自動車車体１２の内部３５へ注入す
るように配置されているかまたは配置可能である。好適
には、電荷が車体１２の外側の点でガスに加えられ、か
つ開口３４を通して自動車車体１２内の中空空間へ注入
される。このようにして、大きい容積の荷電ガスが、塗
装が施こされるべき物体中に包含される。
発生装置３０が、作業ステーション１０の絶縁プラスチ
ック支持アーム３２に取付けられている。この装置３０
は、荷電された霧、ガスまたは蒸気の雲を開口またはグ
リッド３４を通して自動車車体１２の内部３５へ注入す
るように配置されているかまたは配置可能である。好適
には、電荷が車体１２の外側の点でガスに加えられ、か
つ開口３４を通して自動車車体１２内の中空空間へ注入
される。このようにして、大きい容積の荷電ガスが、塗
装が施こされるべき物体中に包含される。
【００２１】装置３０のノズル終端部３８が、電源３６
により荷電された水滴を、地面に接続されている金属板
６３中の孔を通して注入する。ノズル終端部３８は金属
板６３の裏側にある。この板６３が、車体１２内に包含
された空間電荷による水での逆荷電の誘導を阻止する
が、そうでなければこの空間電荷は車体中へ注入される
電荷の量を制限する。
により荷電された水滴を、地面に接続されている金属板
６３中の孔を通して注入する。ノズル終端部３８は金属
板６３の裏側にある。この板６３が、車体１２内に包含
された空間電荷による水での逆荷電の誘導を阻止する
が、そうでなければこの空間電荷は車体中へ注入される
電荷の量を制限する。
【００２２】装置３０に、約５０、０００キロボルトの
静電力源３６が接続されている。この電源３６が、物体
本体１２の内面３７により包囲されている空間３５中へ
排出されるキャリヤガスまたは蒸気を荷電するエネルギ
を供給する。この電荷は、ガスまたは霧に、これが装置
３０のノズル３８から排出された際に伝達される。接触
荷電、コロナ放電または誘導荷電法のような多数の荷電
技術の任意のものが、ガスを荷電するために使用でき
る。空間荷電装置３０は、例えば荷電されたガス、蒸気
または、微細に噴霧された液体の、ノズル３８からの流
れを解除するように作動する多数の静電噴霧装置の任意
のものであればよい。好適な実施例において、ノズル３
８に超音波アトマイザが備えられている。１つの前記ア
トマイザノズル３８が、例えば商標名“ソニミスト”(S
onimist)のもとでヒート・システムズ・ウルトラソニッ
ク社(Heat Systems Wltrasonic,Inc.of Farmingdale,Ne
w York) により市販されている。このようなノズルが、
超音波噴霧法により噴霧された、微細に放出された液体
雲を自動車車体１２中で開口３４を通して排出する。好
適な実施例において、このようなノズル３８は装置３０
とともに作動し、給水管４２を経て装置３０に接続され
た給水源４０からの水の霧を形成する。給水源４０が地
面と電気絶縁されている。給水源４０からの水が、ノズ
ル３８から噴霧されかつ空気供給源４４からの低圧空気
の流れと混合される。またこの空気は、空気導管４６を
経て装置３０へ向けられる。噴霧装置３０が電源３６に
より荷電されるとともに、給水源４０と空気供給源４４
とが地面と電気絶縁されている。
静電力源３６が接続されている。この電源３６が、物体
本体１２の内面３７により包囲されている空間３５中へ
排出されるキャリヤガスまたは蒸気を荷電するエネルギ
を供給する。この電荷は、ガスまたは霧に、これが装置
３０のノズル３８から排出された際に伝達される。接触
荷電、コロナ放電または誘導荷電法のような多数の荷電
技術の任意のものが、ガスを荷電するために使用でき
る。空間荷電装置３０は、例えば荷電されたガス、蒸気
または、微細に噴霧された液体の、ノズル３８からの流
れを解除するように作動する多数の静電噴霧装置の任意
のものであればよい。好適な実施例において、ノズル３
８に超音波アトマイザが備えられている。１つの前記ア
トマイザノズル３８が、例えば商標名“ソニミスト”(S
onimist)のもとでヒート・システムズ・ウルトラソニッ
ク社(Heat Systems Wltrasonic,Inc.of Farmingdale,Ne
w York) により市販されている。このようなノズルが、
超音波噴霧法により噴霧された、微細に放出された液体
雲を自動車車体１２中で開口３４を通して排出する。好
適な実施例において、このようなノズル３８は装置３０
とともに作動し、給水管４２を経て装置３０に接続され
た給水源４０からの水の霧を形成する。給水源４０が地
面と電気絶縁されている。給水源４０からの水が、ノズ
ル３８から噴霧されかつ空気供給源４４からの低圧空気
の流れと混合される。またこの空気は、空気導管４６を
経て装置３０へ向けられる。噴霧装置３０が電源３６に
より荷電されるとともに、給水源４０と空気供給源４４
とが地面と電気絶縁されている。
【００２３】装置３０は、好適な実施例によれば、水滴
の雲を排出するように作動し、水滴は空気中へ噴霧され
る際に迅速に蒸発するように微細に霧化され、かつ不飽
和空気または乾燥蒸気空気混合物を形成する。噴霧され
た際に液滴は、それらがノズル３８から分散されるに従
い、電荷、好適には正電荷がそれぞれ加えられる。ノズ
ル３８からの荷電液滴が、グリルまたは他の開口３４を
経て自動車車体１２の内部３５に入り、そこでそれらが
完全に蒸発し、車体１２の内部空間の容積を正に荷電さ
れた乾燥水蒸気ガスで満たす。荷電された空間の電荷密
度および容積は、総空間電荷が塗料の帯電に必要な電荷
と比べて大きい程度である。総空間電荷は、塗料の帯電
に必要なその量を比較的わずかにする程度に大きいのが
好ましい。
の雲を排出するように作動し、水滴は空気中へ噴霧され
る際に迅速に蒸発するように微細に霧化され、かつ不飽
和空気または乾燥蒸気空気混合物を形成する。噴霧され
た際に液滴は、それらがノズル３８から分散されるに従
い、電荷、好適には正電荷がそれぞれ加えられる。ノズ
ル３８からの荷電液滴が、グリルまたは他の開口３４を
経て自動車車体１２の内部３５に入り、そこでそれらが
完全に蒸発し、車体１２の内部空間の容積を正に荷電さ
れた乾燥水蒸気ガスで満たす。荷電された空間の電荷密
度および容積は、総空間電荷が塗料の帯電に必要な電荷
と比べて大きい程度である。総空間電荷は、塗料の帯電
に必要なその量を比較的わずかにする程度に大きいのが
好ましい。
【００２４】正に帯電した水の分子が自動車車体１２中
の空間３６内に蓄積するにつれ、一般にそれらが相互に
反揆しかつ外方へ自動車車体１２の内側表面３７へ分散
されることによって、電荷を塗料されるべき車体の内側
面へ伝達する。もし自動車車体が導電性であるならば、
電荷の一部分は車体１２を通して内面３７から自動車車
体１２の外面１８へ導かれる。もし車体が熱硬化性プラ
スチックのような不導電性材料より成るならば、電荷は
自動車車体の内面３７に蓄積しがちである。いずれの場
合でも、電界は、自動車車体１２の内面、外面または両
面への荷電および車体の内部３５中の空間荷電のいずれ
によっても形成される。この静電界は、自動車車体１２
に沿う種々の点から発しかつ一般にそれらと直角であ
り、かつ例えば図２に略示したように湾曲し噴霧ノズル
２０の電気的に接地された部分に向けて延びる。この電
界線が、図２の図面中に５０で表わされている。
の空間３６内に蓄積するにつれ、一般にそれらが相互に
反揆しかつ外方へ自動車車体１２の内側表面３７へ分散
されることによって、電荷を塗料されるべき車体の内側
面へ伝達する。もし自動車車体が導電性であるならば、
電荷の一部分は車体１２を通して内面３７から自動車車
体１２の外面１８へ導かれる。もし車体が熱硬化性プラ
スチックのような不導電性材料より成るならば、電荷は
自動車車体の内面３７に蓄積しがちである。いずれの場
合でも、電界は、自動車車体１２の内面、外面または両
面への荷電および車体の内部３５中の空間荷電のいずれ
によっても形成される。この静電界は、自動車車体１２
に沿う種々の点から発しかつ一般にそれらと直角であ
り、かつ例えば図２に略示したように湾曲し噴霧ノズル
２０の電気的に接地された部分に向けて延びる。この電
界線が、図２の図面中に５０で表わされている。
【００２５】自動車車体１２の表面領域の正の荷電が、
車体１２の表面裏側の空間中の荷電ガスと組み合わされ
て、接地された噴霧装置２０と相互作用して逆の負を誘
導する電界５０を形成し、霧化された塗料を、これがガ
ン２０から噴霧された際に荷電する。このことが、図３
にさらに詳細に示されている。
車体１２の表面裏側の空間中の荷電ガスと組み合わされ
て、接地された噴霧装置２０と相互作用して逆の負を誘
導する電界５０を形成し、霧化された塗料を、これがガ
ン２０から噴霧された際に荷電する。このことが、図３
にさらに詳細に示されている。
【００２６】図３に回転アトマイザ形のガン２０が使用
された好適な実施例が示されている。このような装置
は、図３に示すように、液体塗料、この場合は水性塗料
の微細な薄膜５８を排出する回転カップ５６を備えてい
る。この薄膜５８は、薄膜縁６２で液滴６０に破砕する
前に、カップ５６と距離をおいて空気中へ放出される。
電界５０が、接地されたガン２０から薄膜５８を経て薄
膜縁６２に電子を吸引するようにこの薄膜５８に作用す
る。薄膜縁または周辺部６２で、薄膜５８が液滴６０に
破砕し、これが誘起された負の電荷を薄膜縁６２に導
く。
された好適な実施例が示されている。このような装置
は、図３に示すように、液体塗料、この場合は水性塗料
の微細な薄膜５８を排出する回転カップ５６を備えてい
る。この薄膜５８は、薄膜縁６２で液滴６０に破砕する
前に、カップ５６と距離をおいて空気中へ放出される。
電界５０が、接地されたガン２０から薄膜５８を経て薄
膜縁６２に電子を吸引するようにこの薄膜５８に作用す
る。薄膜縁または周辺部６２で、薄膜５８が液滴６０に
破砕し、これが誘起された負の電荷を薄膜縁６２に導
く。
【００２７】図３に示したように、自動車１２（図１）
から発する電力線５０が、接地電位にあるガン２０の噴
霧カップ５６から排出されている導電性水性塗料の接地
された薄膜５８に集束する。霧化された噴霧が、一般
に、カップ５６を包囲する空気のカラーまたは流れ５７
により物体へ向けられる。このように適当な噴霧ガン
が、とくに本明細書でここに引用する米国特許明細書第
４３８０３２１号に部分的に記載されている。電界は、
液滴６０とともに解放される薄膜５８の縁に電子を吸引
して負に荷電された塗料噴霧を形成し、また、荷電され
た液滴６０を車体１２の表面１８に引付ける。従って、
正に荷電された車体それ自体が、ガン２０から噴霧され
た塗料に負の電荷を誘導する電極および塗料を引付ける
電極のいずれとしても作動する。また、電界５０を形成
する、および噴霧中に荷電を誘導するのに有効である同
じ荷電は源が、荷電された塗料噴霧液滴６０を車体１２
に引付ける電源である。従って、ガン２０およびそれら
の範囲内の塗料が実質的に接地電位のままであるととも
に、ガンから噴射された噴霧には負の誘導電荷が与えら
れる。この誘導された電荷が、荷電された液滴の自動車
車体１２へ向けかつその周りへの引付け、表面１８への
衝突およびその均質な塗装を惹起するのに十分である。
から発する電力線５０が、接地電位にあるガン２０の噴
霧カップ５６から排出されている導電性水性塗料の接地
された薄膜５８に集束する。霧化された噴霧が、一般
に、カップ５６を包囲する空気のカラーまたは流れ５７
により物体へ向けられる。このように適当な噴霧ガン
が、とくに本明細書でここに引用する米国特許明細書第
４３８０３２１号に部分的に記載されている。電界は、
液滴６０とともに解放される薄膜５８の縁に電子を吸引
して負に荷電された塗料噴霧を形成し、また、荷電され
た液滴６０を車体１２の表面１８に引付ける。従って、
正に荷電された車体それ自体が、ガン２０から噴霧され
た塗料に負の電荷を誘導する電極および塗料を引付ける
電極のいずれとしても作動する。また、電界５０を形成
する、および噴霧中に荷電を誘導するのに有効である同
じ荷電は源が、荷電された塗料噴霧液滴６０を車体１２
に引付ける電源である。従って、ガン２０およびそれら
の範囲内の塗料が実質的に接地電位のままであるととも
に、ガンから噴射された噴霧には負の誘導電荷が与えら
れる。この誘導された電荷が、荷電された液滴の自動車
車体１２へ向けかつその周りへの引付け、表面１８への
衝突およびその均質な塗装を惹起するのに十分である。
【００２８】図４は、本発明の特徴である、不中空物体
１２ａを塗装する他の用途を示す。この実施例におい
て、好適には広く薄い物体１２ａが、静電噴霧ガン２０
を通るステーション１０ａを経て移動する際に荷電され
る。図１〜３の実施例と類似の方法で、また図１〜３の
ノズル３０と類似であってもよい噴霧ノズル３０ａから
の静荷電された水霧（この実施例において負に荷電され
たものを示す）が、接地された金属板６３ａを通して空
間３５ａへ排出される。このことが、それ自体一般に物
体１２ａの裏面３７ａに沿い分配する電荷を生じる。
１２ａを塗装する他の用途を示す。この実施例におい
て、好適には広く薄い物体１２ａが、静電噴霧ガン２０
を通るステーション１０ａを経て移動する際に荷電され
る。図１〜３の実施例と類似の方法で、また図１〜３の
ノズル３０と類似であってもよい噴霧ノズル３０ａから
の静荷電された水霧（この実施例において負に荷電され
たものを示す）が、接地された金属板６３ａを通して空
間３５ａへ排出される。このことが、それ自体一般に物
体１２ａの裏面３７ａに沿い分配する電荷を生じる。
【００２９】図１〜３に関連して記載したような噴霧ガ
ン２０が、接地された源から霧化された導電性塗料を排
出して、液滴６０ａを形成し、この液滴が、図３に関し
て説明したように、誘導荷電（この場合は正の電荷に）
され、かつ電界線５０ａに沿い物体１２ａの前面１８ａ
に引付けられる。荷電空間３５ａが、面１８ａにわたる
噴霧液滴６０ａを誘導荷電しかつ引付ける電界５０ａを
形成するため、物体１２ａの広い区域の背後に分配され
た大きい容積の電荷を包含するように、図１〜３の中空
の物体１２と類似の方法で荷電される。
ン２０が、接地された源から霧化された導電性塗料を排
出して、液滴６０ａを形成し、この液滴が、図３に関し
て説明したように、誘導荷電（この場合は正の電荷に）
され、かつ電界線５０ａに沿い物体１２ａの前面１８ａ
に引付けられる。荷電空間３５ａが、面１８ａにわたる
噴霧液滴６０ａを誘導荷電しかつ引付ける電界５０ａを
形成するため、物体１２ａの広い区域の背後に分配され
た大きい容積の電荷を包含するように、図１〜３の中空
の物体１２と類似の方法で荷電される。
【００３０】付加的に、液体４０ａとして水を使用する
代りに、他のガスまたは液体キャリヤが使用されること
ができる。例えば、二酸化炭素または窒素が水の代りと
して使用されてもよい。前記液体が、標準的な周囲温度
および圧力でガスに変る。これらのガスは、水の使用か
ら生じる湿分の増大が望ましくない若干の用途で使用さ
れることができる。
代りに、他のガスまたは液体キャリヤが使用されること
ができる。例えば、二酸化炭素または窒素が水の代りと
して使用されてもよい。前記液体が、標準的な周囲温度
および圧力でガスに変る。これらのガスは、水の使用か
ら生じる湿分の増大が望ましくない若干の用途で使用さ
れることができる。
【００３１】しかしながら、水または他の液体が好適で
あるというのも、これが、接地されたシールドを経かつ
中空の物体または物体面の裏側の空間中へ吹込まれるの
に十分な質量を有し、かつ従って十分な運動量で注入さ
れることができるからである。
あるというのも、これが、接地されたシールドを経かつ
中空の物体または物体面の裏側の空間中へ吹込まれるの
に十分な質量を有し、かつ従って十分な運動量で注入さ
れることができるからである。
【図１】自動車塗装ラインに配置された本発明の塗装装
置の一実施例の構造を略示する斜視図である。
置の一実施例の構造を略示する斜視図である。
【図２】図１の装置の電気的部分の構造を略示する断面
図である。
図である。
【図３】図１および２の装置の噴霧および誘導荷電の状
態を略示する側面図である。
態を略示する側面図である。
【図４】本発明による装置の他の使用法における噴霧お
よび誘導荷電の状態を略示する側面図である。
よび誘導荷電の状態を略示する側面図である。
１０ 塗料噴霧ステーション １２ 自動車車体 １４ 絶縁支台 １６ コンベア ２０ 静電噴霧ガン ２４ 塗料貯蔵容器（塗料供給部） ３０ 空間電荷発生装置 ３２ 絶縁プラスチック支持アーム ３５ 空間 ３６ 電源 ４０ 給水源 ４４ 空気供給源 ５０ 電界線 ５６ 噴霧カップ ５８ 薄膜 ６０ 液滴 ６２ 薄膜縁 ６３ 金属板
Claims (10)
- 【請求項１】 中空の物体であって、塗装されるべき表
面とこの物体により画定された内部空間とを有する物体
を導電性液体塗料の供給部から噴霧された材料により静
電塗装する装置において、 導電性液体塗料の供給部を含有する電気的に接地された
貯蔵容器と、 接地電位から電気的に絶縁して前記物体を支持するため
の手段を有する塗装ステーションと、 接地された液体塗料を塗料噴霧ガンから排出するため前
記物体に隣接して配置された流出口であって、この流出
口から排出された材料を霧化して微細な塗料液滴を形成
するために前記流出口に接続された手段を前記流出口が
備える少くとも１つの塗料噴霧ガンと、 液体塗料を前記貯蔵容器から前記ガンに搬送する手段
と、 前記物体内の前記空間を荷電して前記物体と前記流出口
から排出される接地された液体塗料との間に誘導荷電の
ための静電界を発生させて、前記空間の電荷と反対の電
荷を有する前記排出塗料および前記液滴がそこから形成
されて前記物体の表面に対する塗料の液滴の引付力を増
大させる空間荷電手段とを具備する静電塗装装置。 - 【請求項２】 前記空間荷電手段が、ガスを荷電する手
段と荷電されたガスを前記物体の内部へ注入する手段と
を具備する請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記ガスが水蒸気である請求項２記載の
装置。 - 【請求項４】 前記水蒸気が水霧の液滴の蒸発により形
成され、前記荷電手段が水霧の前記液滴を形成する手段
と静電荷を水霧の前記液滴にその蒸発前に与える手段と
を具備する請求項３記載の装置。 - 【請求項５】 前記霧形成手段が超音波アトマイザから
構成される請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 塗装されるべき表面を有しかつこれに隣
接し少くとも部分的に物体により画定された空間を有す
る物体の表面を塗料の供給部から噴霧された材料により
静電塗装するための装置において、 接地されているかあるいは第１の電位に維持されている
導電性塗料の供給部を含有する貯蔵容器と、 接地電位から電気的に絶縁して前記物体を支持するため
の手段を有する塗装ステーションと、 前記物体に隣接し前記空間と反対側の前記表面に配置さ
れた流出口を有する塗料排出装置から前記表面に向けて
分離した微細液滴状態で塗料を排出するための少くとも
１つの塗料排出装置と、 塗料を前記貯蔵容器から前記排出装置へ搬送する手段
と、 前記物体に隣接する前記空間を第２の電位に荷電して前
記物体と前記流出口から排出される塗料との間に電界を
発生させ、前記電界は前記空間の電荷と反対の静電荷に
より前記排出塗料およびそこからの微細な液滴を誘導荷
電するのに有効であり前記物体の表面に対する塗料の液
滴の引付力を増大させる空間荷電手段とを具備する静電
塗装装置。 - 【請求項７】 物体の表面を塗料により静電塗装する方
法において、 前記物体を塗装ステーションに支持する工程と、 前記支持された物体を地面から電気絶縁する工程と、 塗料排出表面を有する少くとも１つの塗料排出装置を前
記塗装ステーション付近に配置する工程と、 前記物体に隣接し前記排出装置に関して前記表面と反対
側の空間を少くとも部分的に前記物体により包囲する工
程と、 前記物体の表面の裏側の前記空間を荷電して前記物体と
ノズルから排出される接地された液体膜との間に電界を
形成する荷電工程と、 排出された塗料を誘導荷電し物体の表面に対する塗料の
液滴の引付力を増大させるように前記電界中へ塗料を排
出する排出工程とを具備する静電塗装方法。 - 【請求項８】 表面内に画定された内部空間を有する中
空の物体を静電塗装する方法において、 前記荷電工程がさらに、前記物体内部の空間を荷電して
物体と前記流出口から排出されている接地された液体膜
との間に電界を形成する工程を具備する請求項７記載の
方法。 - 【請求項９】 前記荷電工程がさらに、水霧の液滴を形
成する工程と、水霧の前記液滴に静電荷を与える工程
と、水霧の荷電された液滴を空間中へ注入する工程と、
空間中の注入荷電液滴を蒸発させて表面の裏側の空間を
荷電する工程とを具備する請求項７記載の方法。 - 【請求項１０】 前記包囲工程が、前記塗装ステーショ
ンに隣接して配置される覆いを設けてこの覆いと前記物
体との間の前記空間を少なくとも部分的に包囲する工程
を具備する請求項７記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US650048 | 1991-02-04 | ||
| US07/650,048 US5156880A (en) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | Space charge electrostatic coating method and apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549975A true JPH0549975A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=24607243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9219042A Withdrawn JPH0549975A (ja) | 1991-02-04 | 1992-02-04 | 静電塗装装置および方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5156880A (ja) |
| JP (1) | JPH0549975A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012157431A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Hochiki Corp | 火災防災装置、帯電散布ヘッド及び帯電散布方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5400975A (en) * | 1993-11-04 | 1995-03-28 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Actuators for electrostatically charged aerosol spray systems |
| KR960026090A (ko) * | 1994-12-22 | 1996-07-22 | 김주용 | 포토레지스트 도포방법 및 장치 |
| DE19636234C5 (de) * | 1996-09-06 | 2005-02-17 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur elektrostatischen Beschichtung von Substraten |
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| DE10049204A1 (de) * | 2000-10-05 | 2002-04-11 | Alstom Switzerland Ltd | Vorrichtung und Verfahren zur elektrostatischen Zerstäubung eines flüssigen Mediums |
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| FI6176U1 (fi) * | 2003-10-28 | 2004-03-25 | Metso Paper Inc | Spraypäällystysyksikkö |
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| JP2023016116A (ja) * | 2021-07-21 | 2023-02-02 | トヨタ自動車株式会社 | 絶縁体の塗装方法および塗装装置 |
| CN114325543B (zh) * | 2021-11-23 | 2024-03-22 | 国能朔黄铁路发展有限责任公司 | 电流互感器异常监测装置和控制方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2662833A (en) * | 1948-06-16 | 1953-12-15 | Ransburg Electro Coating Corp | Electrostatic coating method and apparatus |
-
1991
- 1991-02-19 US US07/650,048 patent/US5156880A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-04 JP JP9219042A patent/JPH0549975A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012157431A (ja) * | 2011-01-31 | 2012-08-23 | Hochiki Corp | 火災防災装置、帯電散布ヘッド及び帯電散布方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5156880A (en) | 1992-10-20 |
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