JPH0673644B2 - 塗装粉体用静電スプレ−装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の応用分野） この発明は塗装粉体用静電スプレー装置に関するもので
あり、さらに詳しくは塗装粉体に電極により静電荷電を
施してガス流とともに噴射する基本構造の塗装粉体用静
電スプレー装置の改良に関するものである。

（従来技術とその問題点） 上記のような基本構造を有したスプレー装置としては特
開昭55−99361号のものが知られている。この先願発明
のものの粉体偏向機構は支持体の直径方向に流線形に厚
くなった部分とそこに形成された開口とから構成されて
いる。この開口は粉体流の流れ方向に対して前方に傾斜
して配置されて、粉体流を横切ってガス壁を形成して粉
体流を粉体雲に変えている。

またドイツ出願公告第2312363号には、スプレー口の下
流側の粉体偏向機構のために粉体導路内に配置された支
持体を有した静電スプレー装置が開示されている。この
ものにあっては、リング状の電極がスプレー口の上流に
おいて短い導路部分に沿って粉体導路の外壁面を構成し
ている。

更にアメリカ特許第4289278号に開示の装置にあって
は、粉体導路のスプレーの上流側において導路軸位置に
電極が設けられており、これをガスが囲むことにより電
極上に粉体が沈積できないようになっている。電極は粉
体流内に直接設けてもよいし、これに開口するガス導路
内に設けてもよい。

ヨーロッパ特許出願第84103847.4号には空気的な粉体偏
向機構を具えたスプレー装置が開示されており、スプレ
ー口の下流側外側には支持体が位置していて、それ自身
が軸方向にスプレー口を経て粉体導路中に突出してい
る。この粉体偏向機構は半径方向に若干前方に傾斜した
リング状隙間により粉体を偏向させるガス流を形成す
る。このリング状隙間は支持体の前端と前方に置かれた
円盤とによって構成されている。

またドイツ特許出願公告第1932387号に開示された静電
スプレー装置においては、スプレー口の直接上流側の導
路中央に電極が設けられている。導路の壁面には電極を
同心状に取囲む２個のリング状隙間が形成されており、
一方のリング状隙間から空気がまた他方のリング状隙間
からは色液が電極に対して流れるようになっている。ア
メリカ特許3940061号の装置にあっては、空気に取囲ま
れた電極が静電スプレー装置のスプレー口の中央に設け
られている。

（発明の要旨） この発明の目的は、上記のような基本構造を有したスプ
レー装置における塗装品質と作業効率を改善することに
ある。加えてスプレー装置から塗装対称物に至る間の粉
体の消費を低減し、厚い塗装を対象物上に形成すること
も目的とする。

このためこの発明においては、筒部材により画定されて
導路軸方向に延在する粉体導路の下流端にスプレー口を
形成し、粉体導路を貫通して導路軸方向に延在する筒状
の支持体によりガス導路を画定し、支持体にはスプレー
口より下流側において粉体偏向機構を取り付けて粉体流
を横断するガス壁を形成させ、さらに支持体にはガス導
路を粉体導路に連結するガス吹出口を上記のガス壁を指
向して少なくとも１個形成し、かつ塗装粉体の静電荷電
のためにガス吹出口中に少なくとも１個の電極が設けた
ことを要旨とするものである。

（実施態様） 第１図に示すのはこの発明のスプレー装置の第１の実施
態様であって、ガス壁の形成のために粉体偏向機構に導
路軸と直交するリング状開口を形成したものである。こ
の実施態様にあっては互いに同心状に配列された３個の
部材４、６、８からなる筒状の基体２を有している。内
側の部材８を貫通して粉体導路14が延在形成されてお
り、その下流端はスプレー口18を有している。粉体導路
14内には支持体25を具えた部材22が設けられており、こ
の支持体25は粉体導路14の導路軸20方向に延在して支持
体25に沿ってリング状の横断面を与えている。また粉体
導路14は部材22の上流側において中空筒状の導路部分72
を有している。支持体25内には導路軸20の長手方向にガ
ス導路24が形成されてかつパイプ28に連結されている。
ガス導路24内には導線48が設けられており、この導線は
基体２内もしくは外部に設けられた高圧電源に公知の方
法で接続されている。またリング状の横断面の導路部分
68は筒状の壁面62と支持体25の外周面70によって画定さ
れている。

ガス導路24は支持体25に形成された２個のガス吹出口80
を介して粉体導路14の導路部分68に連結している。これ
らのガス吹出口80は粉体の流れ方向に対して傾斜して設
けられて、スプレー口18に対して傾斜している。またこ
れらのガス吹出口80は支持体25の円周方向に均等に配置
されている。各ガス吹出口80中にはそれぞれ導線48に接
続された電極82が設けられている。

この電極82の端部84はほぼ外周面70で終るのが好ましい
が、0.1〜3.0mm前後突出してもよい。ガス吹出口80は１
個でもよいが、２個以上の方が静電作用が良好となる。
電極82はガス吹出口80内に位置してかつガス導路24から
のガスによって囲まれるので、ガス導路24を介して少量
のガスまたは比較的低圧のガスが供給されるときでも、
電極上に粉体が沈積することはない。

支持体25はスプレー口18の外側においてスプレー口18か
ら吹出された粉体を半径方向に偏向させるための粉体偏
向機構を有している。この粉体偏向機構102は粉体導路1
4の導路軸20と直交するガス壁106を形成するための導路
軸と直交するリング状の開口104を有している。このよ
うなリング状の開口に代えて半径方向に開口する多数の
開口を形成してもよい。ガス導路24は半径方向の孔108
およびこれに連結するリング状導路110を介してリング
状開口104にガス、好ましくは空気、を供給する。上記
リング状開口104は支持体25の端面112と支持体の端部側
に固定されたキャップ114との間の隙間により形成され
る。支持体25はキャップ114に至るまでその全長に亙っ
て同一の直径を有しており、キャップ114の直径もこれ
と同じである。しかし両者の直径を異るものとしてもよ
い。

電極端部84、ひいては外周面70中のガス吹出口80の中間
点、のスプレー口18の下流端118からの距離116は粉体導
路14のスプレー口18の直接上流側での外径117と実質的
に等しい。粉体導路14の外径117に関係なくこの距離116
は12〜16mmの範囲にある。特に14mm位がよいとされてい
る。ガス吹出口80とスプレー口18との間にある導路部分
119は中央の支持体25の故にリング状の横断面を有し、
かつガス壁106のがすの速度に応じて堰止め域として機
能する。この導路部分119が堰止め域として機能すると
きには、空気的に前進された粉体はガス壁106によって
堰止められて導路部分119内で圧縮される。このために
ガス壁106のガス流は、スプレー口18内の粉体流に吸引
を及ぼさない程度に、ゆっくりしたものである。ガス壁
106は『反発体』として機能し、これにより粉体流は半
径方向に互いに引き離されて粉体雲にされる。ガス導路
24のガスは電極82により静電荷電を施されて、この静電
荷電を道路部分19内で全横断面に亙って粉体流内に噴射
する。ガス壁106のガスにより半径方向内側の粉体は外
側の粉体と入れ替わり、旋回する。これにより強く荷電
された粉体が弱く荷電された粉体に荷電を与え、これに
より電極82による荷電の後吸引が行われる。

粉体に接触する装置部分は全て合成材料で形成するのが
好ましい。

この発明は次のような作用を有している。

（１）粉体に強い静電荷電が施される。即ち粉体は粉体
導路14の半径方向中央部において電極82により静電荷電
されたガスが吹出口から周囲の粉体流中に噴射され、ま
た最後にガス壁106のガスにより粉体は相互に位置を入
れ替えられて、異る荷電を施された粉体間で荷電交換が
行われる。これにより電極82による荷電の追処理がなさ
れる。このような荷電粉体の攪拌作用により塗装粉体の
荷電状態が均一となり、塗装品質が向上する。

（２）電極82はガス吹出口80内に位置してかつガス導路
24からのガスによって囲まれるので、ガス導路24を介し
て小量または比較的低圧のガスが供給されるときでも、
電極上に粉体が沈積することはないのである。このよう
な電極のガス包絡作用により、電極の粉体による汚染が
低減されるとともに、ガス供給のためのエネルギー消費
を減少させることができる。

（３）導路部分119内においてスプレー口18の直接上流
の堰止め域がその中に粉体を圧縮するので強力な静電荷
電が行われる。電極82に近い粉体の方が遠い粉体よりも
強く荷電されるが、ガス壁106のガス流により内外の強
弱荷電粉体が混合される。これにより荷電され難い粉体
でも荷電され易い粉体により追加荷電され、全体が均一
荷電状態となって対象物にスプレーされたときによく吸
着する。

第２、３図に示すのはこの発明のスプレー装置の第２の
実施態様であって、ガス壁の形成のために粉体偏向機構
にファンネル式のキャップを設けた形成したものであ
る。図中第１図に示すものと同じ参照番号の要素の構
造、配列、機能およびそれら相互の組合せなどは第１図
に示したものと実質的に同じである。ただし粉体偏向機
構が第１図のものとは異っているのである。

即ち、支持体25はスプレー口18の下流側にファンネル状
キャップ120を有しており、これがガス吹出口80とスプ
レー口18との間の粉体導路14の導路部分119において堰
止め作用をするのである。キャップ120はそのスプレー
口18とは離れた先端側にガス吹出口124を有しており、
これがガス導路24からリング状孔128およびこれに連結
するリング状の導路部分130を介してガスを供給され
て、これをキャップ120の頭部132に沿って半径方向に導
いて、該頭部132への粉体の付着を最小にするのであ
る。このためにガス吹出口124は第２図に示すようにリ
ング状に構成されており、この吹出口124の半径は技術
的に可能な限り小さく形成されているのである。

ここで重要なのは次の２点である。まず電極の下流端84
がガス吹出口80内に位置するということである。更にス
プレー口18の下流端118からの電極下流端84の距離また
ガス吹出口80の半径方向中央点の距離も重要である。こ
の距離は導路部分119内における粉体導路14の外径117の
半径と同じ位であるのが好ましい。

第３図に示す実施態様は基本的には第２図のものと同じ
であるが、第３図の場合にはキャップ120の半径方向中
央部に軸方向に開口するガス吹出口134が形成されてい
る。この吹出口134はガス導路24と連通しており、この
中には粉体の静電荷電のためにガスによって取囲まれる
電極136が設けられている。この電極136は導線138によ
り導線48に接続されている。この導線138の端部は電極1
36として機能するものである。

以上の構成により次のような効果が得られるのである。
キャップが粉体導路中にスプレー口の直接上流側に堰止
め域を形成し、ここで粉体が圧縮される。電極がガス吹
出口内に位置してガスにより取囲まれて洗われるので、
これに粉体が強く付着することがない。電極からの導線
が電極から対象物に至る流路に沿って理想的に走ってお
り、電気的な拡散が殆どない。これにより静電荷電が強
力に行われ、粉体の対象物への付着が良くなる。ガスが
電極による静電荷電を圧縮された粉体に引き渡す。粉体
が圧縮されかつガスの助けにより荷電が粉体に与えられ
るので、静電荷電が強力に行われるのである。これによ
り粉体の消費が低減し、塗装品質が向上され、対象物に
直接粉体塗装が行われるのである。電極の前後端でコロ
ナ放電が起き、これにより電極端部自身が暖められる。
しかも電極端部が小さいだけでなくガス導路の開口から
粉体導路内に突出していないから、これに際して粉体の
付着は起きることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施態様を示す断面側面図、第
２、３図はこの発明の他の実施態様を示す断面、側面図
である。 ２…機材、14…粉体導路 18…スプレー口、24…ガス導路 25…支持体、70…外周面 80…ガス吹出口、82…電極 102…粉体偏向機構 114、120…キャップ 124、134…ガス吹出口 136…電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒部材（８）により画定されて導路軸（2
   0）方向に延在する粉体導路（14）が下流端にスプレー
   口（18）を具えており、 粉体導路を貫通して導路軸方向に延在する筒状の支持体
   （25）がガス導路（24）を画定しており、 支持体にはスプレー口より下流側において粉体偏向機構
   （102）が取り付けられて粉体流を横断するガス壁（10
   6）を形成し、 更に支持体（25）にはガス導路（24）を粉体導路（14）
   に連結するガス吹出口（80）が上記のガス壁を指向して
   少なくとも１個形成されており、かつ 塗装粉体の静電荷電のためにガス吹出口（80）中に少な
   くとも１個の電極が設けられている ことを特徴とする塗装粉体用静電スプレー装置。
2. 【請求項２】前記ガス壁（106）が、粉体偏向機構が導
   路軸と直交に形成されたリング状開口（104）を有する
   ことにより、形成される ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. 【請求項３】前記ガス壁（106）が、粉体偏向機構がフ
   ァンネル式キャップ（120）を有することにより、形成
   される ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。