JPH07134089A - 塗料ミスト検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】排気ダクトから排出される塗料ミストを正確
に、かつリアルタイムに検知する。 【構成】排気ファンの下流側の排気ダクト内に粘着部材
を配置し、粘着部材に付着した塗料ミストの量と形状を
測定することを特徴とする。非粘着性の塗料ミストでも
確実にサンプリングされ、正確な測定が可能となる。ま
た、排気ファンの下流側の排気ダクト内でサンプリング
するため、排気ファンに付着した後剥離して再排出され
た塗料ミストの検知も確実に行うことができ、季節や風
向きの影響など自然現象によるばらつきがない。そして
画像処理にて測定することができるので、リアルタイム
な検知が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、塗装ブースから排出さ
れる排気中に含まれる塗料ミスト量を正確に検知する方
法に関する。本発明を利用することにより、排気経路の
汚れを正確に把握することができ、排出される塗料ミス
トの量を低減することができるため環境汚染を防止する
ことができる。

【０００２】

【従来の技術】塗装ブースにおけるスプレー塗装に際し
ての塗料ミストの捕捉方法としては、フィルターにより
捕捉する方法と、ベンチュリーにより水中に捕捉する方
法が一般的である。このうち前者のフィルターを用いる
方法によれば、塗料ミストはほぼ完全に捕捉することが
できるが、塗料ミストの蓄積によりフィルターには詰ま
りが発生するため、定期的にフィルターを交換する必要
がある。この交換頻度が小さいと、圧損の増大により排
気風量が少なくなって塗装作業者の作業環境が悪化する
ため、こまめに交換する必要がある。ところが交換頻度
を大きくすればフィルターの保全費用が多くなり、コス
ト面で問題がある。

【０００３】一方、後者のベンチュリーにより捕捉する
方法では、フィルターを用いないため上記不具合が回避
され、安定した排気風量が得られるとともにコスト面で
の問題もない。ところが、この方法では大部分の塗料ミ
ストはベンチュリーで捕捉されるものの、ベンチュリー
で捕捉されず排気ダクトから外部へ排出される塗料ミス
トが存在するという問題がある。またベンチュリーで捕
捉されなかった塗料ミストが排気ファンに付着して蓄積
され、それが剥がれて再び塗料ミストとなって排出され
る場合がある。この場合の塗料ミストの排出は突発的で
あり、その量も瞬間的に多くなる。

【０００４】これを防止するには定期的な排気ファンの
清掃が有効であるが、ファンの汚れ程度は不規則であり
突然多くなる場合もある。したがって排出される塗料ミ
ストを常時検知し、それに応じて排気ファンの清掃やベ
ンチュリーの水量増量などの管理を行うのが望ましい。
排気中に含まれる塗料ミスト量を検知するには、円形ろ
紙法、円筒フィルター法などが知られている。しかしい
ずれも測定結果を得るまでにほぼ１日費やされ、リアル
タイムに検知することが困難である。また塗料ミストは
粘着性があるものが多く、測定装置の途中に測定器具な
どに付着するため正確な検知が困難となる場合が多い。

【０００５】また現実的な方法として、工場周囲に白い
板を置いて一定期間放置し、付着した塗料ミスト量を測
定する方法もある。しかしこの方法でもリアルタイムに
検知することは困難であり、季節や風向きなどによって
測定結果にばらつきが生じるという問題がある。本発明
はこのような事情に鑑みてなされたものであり、排気ダ
クトから排出される塗料ミストを正確に、かつリアルタ
イムに検知することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の塗料ミスト検知方法は、排気ファンの下流側の排気
ダクト内に粘着部材を配置し粘着部材に付着した塗料ミ
ストの量と形状を測定することを特徴とする。粘着部材
に付着した塗料ミストの量と形状の測定手段としては、
画像処理法を利用するのが有効である。これにより付着
した塗料ミストを画像データとしその画像データをデジ
タル化することができるため、コンピュータによる迅速
な処理が可能となりリアルタイムに検知することができ
る。

【０００７】

【作用】本発明の塗料ミスト検知方法では、排気ファン
の下流側の排気ダクト中に設けられた粘着部材を用いて
塗料ミストをサンプリングしている。これにより非粘着
性の塗料ミストでも確実にサンプリングされ、正確な測
定が可能となる。また、排気ファンの下流側の排気ダク
ト内でサンプリングするため、排気ファンに付着した後
剥離して再排出された塗料ミストの検知も確実に行うこ
とができ、季節や風向きの影響など自然現象によるばら
つきがない。

【０００８】また、ベンチュリーで捕捉されなかった塗
料ミストの形状は小さく、排気ファンに付着して再排出
された塗料ミストの形状は大きい。したがって粘着部材
に付着した塗料ミストの形状をリアルタイムに検知する
ことにより、ベンチュリーの水量や排気ファンの汚れ程
度をリアルタイムに推定することが可能となる。したが
って塗料ミストが大量に排出される前にベンチュリーや
排気ファンの保守点検を行うことができ、塗料ミストの
排出を未然に防止することが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。図１
に塗装ブースの排気経路の概略構成図を示す。塗装ブー
ス１には給気ファン１０により図示しないフィルタを通
して天井から外気が室内に供給されている。また塗装室
１内の空気は、排気ファン２０によりベンチュリー１１
を介して排気ダクト２から大気中に排出されている。そ
して塗装ブース１の床下にはベンチュリー１１が設置さ
れ、ポンプ１２で汲み上げられて循環する水によりオー
バースプレーされた塗料ミストを捕捉している。

【００１０】排気ファン２０の下流側の排気ダクト２壁
面には、塗料ミスト検出装置３が設けられている。この
塗料ミスト検出装置３は、図２に拡大して示すように、
排気ダクト２外部に一方向へ回転駆動可能に保持された
巻取りローラ３０と、排気ダクト２外部に配置され粘着
テープが巻き取られたリール３１と、排気ダクト２内の
排気通路に回動可能に保持された従動ローラ３２と、リ
ール３１から延び従動ローラ３２を介して巻取りローラ
３０に巻き取られる粘着テープ３３と、排気ダクト２外
部に配置され巻取りローラ３０に巻き取られる直前の粘
着テープ３３表面を撮影するイメージスキャナ３４とか
ら構成されている。

【００１１】また排気ファン２０近傍の排気ダクト２壁
面には、清掃装置４が設けられている。この清掃装置４
は、ブラシ４０と、スプレー装置４１と、スプレー装置
４１に洗浄液４２を供給するポンプ４３とからなり、排
気ファン２０が停止時に排気ファン２０表面に洗浄液４
２を吹き付け、ブラシ４０で擦って自動的に清掃する構
成とされている。

【００１２】さらに、塗料ミスト検出装置３の上流側の
排気ダクト２壁面には、排気風速を検出する風速センサ
２１が設けられている。そして、イメージスキャナ３４
及び風速センサ２１からの信号は制御装置５に入力さ
れ、制御装置５はその信号に基づいて清掃装置４とベン
チュリー１１のポンプ１２を制御している。なお、粘着
テープ３３と風速センサ２１の位置を排気ダクト２の曲
折部の後方上部としたのは、その部分の排気流速が最も
速く、排気ファン２０から剥離して再排出された塗料ミ
ストはその部分で最も多く測定できるからである。

【００１３】上記した構成においては、給気ファン１０
及び排気ファン２０により塗装ブース１には天井から床
に向かって０．４ｍ／ｓ程度の均一な空気流が発生す
る。そしてスプレー塗装時のオーバースプレーされた塗
料ミストは、ベンチュリー１１にて水中に９９％以上除
去されるが残りは排気ダクト２内に流入し、外部へ排出
されるものもあり排気ファン２０に付着するものもあ
る。

【００１４】ここで排気ダクト２内に流入した塗料ミス
トの濃度は一般には１〜５ｍｇ／Ｎｍ³ 程度であり、そ
の粒径は１０〜５０μｍである。一方、排気ファン２０
に付着して蓄積され、それが剥がれて再排出されると、
その粒径は０．１〜１０ｍｍ程度と大きくなることがわ
かっている。すなわち排気ダクト２から排出される塗料
ミストは、１０〜５０μｍの微細粒子とそれより大きな
粗大粒子の２種類に分類され、ベンチュリー１１の捕捉
が不良の際には微細粒子の増大という現象が現れ、排気
ファン２０からの剥離が生じると粗大粒子の増大という
現象が現れるのである。

【００１５】そこで上記構成とすることにより、本実施
例ではベンチュリー１１を最良の状態に維持するととも
に、排気ファン２０を適切に清掃管理することができ
る。制御装置５の処理内容を示す図３のフローチャート
に沿って本実施例の塗料ミスト検知方法を具体的に説明
する。粘着テープ３３は一定時間排気ダクト２内に保持
され、その一定時間経過後に回転ローラ３０が図示しな
いモータにより回転駆動されて、粘着テープ３３は一定
速度で巻き取られる。イメージスキャナ３４は、粘着テ
ープ３３の巻取り中にその表面を撮影する。

【００１６】イメージスキャナ３４により撮影された粘
着テープ表面のアナログ画像はディジタル画像に変換さ
れ、細かな画素に分割されてその明るさが二値信号で記
憶される。記憶量が所定範囲の画像について貯えられる
と、演算処理が行われ塗料ミストの粒径分布と濃度
（量）Ｖが求められて粒径分布から平均粒子径ｒが求め
られる（ステップ１００）。

【００１７】ステップ１０１では平均粒子径ｒが調べら
れ、平均粒子径Ｄが０．５ｍｍ以下であれば、排気ファ
ン２０からの塗料ミストの再排出は無いのでステップ１
０５〜１０７の処理は行われずステップ１０２へ進む。
そしてステップ１０２で塗料ミストの量Ｖが調べられ、
Ｖ＜１ｍｇ／Ｎｍ³ であればベンチュリー１１は充分過
ぎるほど機能しているので、ポンプ１２を制御しベンチ
ュリー１１の水量を減量してエネルギーを節約する。そ
して処理はステップ１００へ戻る。

【００１８】ステップ１０２でＶが１〜５ｍｇ／Ｎｍ³
の範囲にあれば、ベンチュリー１１は正常に機能してい
るので何もせずステップ１００へ戻る。またＶ＞５ｍｇ
／Ｎｍ³ であれば、ベンチュリー１１の機能が低下して
塗料ミストの捕捉に障害が生じているのであるから、ポ
ンプ１２を制御してベンチュリー１１の水量を増量し、
場合によってはベンチュリー１１を清掃する。そしてベ
ンチュリー１１の機能を正常に戻して処理はステップ１
００へ戻る。

【００１９】ステップ１０１で平均粒子径Ｄが０．５ｍ
ｍ以上であれば、ステップ１０５で平均粒子径がさらに
細かく分類される。すなわちステップ１０５で０．５≦
Ｄ≦２の場合は、排気ファン２０の汚れは比較的少ない
と判断され、ステップ１０６で清掃装置４が駆動され排
気ファン２０のエッジ部のみが簡易清掃された後、処理
はステップ１００へ戻る。簡易清掃とは清掃装置４の駆
動時間を短時間行うことを意味し、清掃時間が短時間で
済む。

【００２０】またステップ１０５でＤが２ｍｍより大き
い場合は、排気ファン２０の汚れが非常に多いと判断さ
れ、ステップ１０７で排気ファン２０が完全清掃された
後ステップ１００へ戻る。なお、完全清掃とは清掃装置
４を長時間駆動することを意味する。すなわち本実施例
の塗料ミスト検知方法によれば、排気ダクト２中の塗料
ミストをリアルタイムに検知できるので、ベンチュリー
１１の制御及び排気ファン２０の清掃を必要な時に自動
的に行うことができ、塗料ミストの外部への排出を最小
限に抑制することが可能となる。

【００２１】

【発明の効果】すなわち本発明の塗料ミスト検知方法に
よれば、排出される塗料ミストの量と形状を正確に、か
つリアルタイムに検知することができる。そしてこれに
よりベンチュリーの水量低下や排気ファンへの付着によ
る塗料ミストの大量排出が未然に防止できるため、環境
汚染を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が適用された塗装ブースの空
気の流れを示す説明図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本発明の一実施例における制御装置の処理内容
のフローチャートである。

【符号の説明】

１：塗装ブース ２：排気ダクト ３：
塗料ミスト検出装置 ４：清掃装置 ５：制御装置 １０：
給気ファン １１：ベンチュリー １２：ポンプ ２
０：排気ファン ３３：粘着テープ（粘着部材） ３
４：イメージスキャナ ４１：スプレー装置 ４２：洗浄液

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気ファンの下流側の排気ダクト内に粘
   着部材を配置し該粘着部材に付着した塗料ミストの量と
   形状を測定することを特徴とする塗料ミスト検知方法。