JPH079446U - 回転霧化式静電塗装機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】リーク防止と作業安全性の向上を図りつつ大幅
な小型化とコスト低減とを達成できるようにする。 【構成】前部本体１０に各グリッド電極装置４７を電気
的に絶縁状態を保って取付けるとともに当該本体１０に
装着されたリング状導電体４９に接続し、高電圧発生装
置４７をリング状に配設されたトランス４１Ｔとコック
クロフト回路４１Ｃとを含み形成して本体１０に装着
し、高電圧発生装置４７の出力側端子部４４をストレス
コーン４５を介してリング状導電体４９に接続し、かつ
その入力側端子部４２に低電圧電源供給ケーブル４３を
接続した構成とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、複数のグリッド電極装置を具備する回転霧化式静電塗装機に関する 。

【０００２】

【従来の技術】

回転霧化式静電塗装機には、図４に示す直接帯電方式と、図５に示すグリッド 電極間接帯電方式とがある。

【０００３】 前者は、本体をベル１，エアータービン２等を保持する前部本体１０Ｐと、塗 料供給管，塗料排出管，作動流体（エアー）供給管等を収容する後部本体２０Ｐ とから形成し、限流抵抗４７Ｒ，ブラケット１１，エアータービン２を介して高 電圧ケーブル１００とベル１とを接続している。かくして、ベル１に負極性の高 電圧（−４０〜−８０ｋＶ）を印加して霧化塗料を直接帯電させることができる 。被塗装物（図示省略）は、正極側（アース）とされている。

【０００４】 後者は、図５に示す如く、前部本体１０Ｐと後部本体２０Ｐとの間に環状保持 部材１２Ｐを取付け、この環状保持部材１２Ｐの前部本体１０Ｐを中心とする仮 想円軌跡上に複数のグリッド電極装置４７を電気的絶縁状態を保って取付けてあ る。各グリッド電極装置４７は、限流抵抗４７Ｒ，放電ピン４７Ｐを含み形成さ れ、高電圧ケーブル１００に接続されている。したがって、各グリッド電極装置 ４７に負極性の高電圧（−４０〜−８０ｋＶ）を印加することによりベル１から の霧化塗料に間接帯電できる。これに対して、ベル１はアース装置５０を介して 接地（アース）してある。

【０００５】 かくして、電気的絶縁性に富んだ有機溶剤系塗料の場合には、前者及びより塗 装効率の高い後者のいずれをも選択使用できる。しかし、導電性の高い水系（水 溶性，水性）塗料の場合には、塗料供給管・塗料排気管等を通して漏電（リーク ）してしまうから、前者は使用できず後者のみが使用される。

【０００６】 ここにおいて、後者の場合、各グリッド電極装置４７と高電圧ケーブル１００ との接続部４５Ｐと、本体（１０Ｐ，２０Ｐ）との電気的絶縁性を、一層確実と しなければならない。すなわち、接続部４５Ｐへの電界集中，絶縁破壊等による 事故防止のためには、接着部Ｊ，Ｊの組立を慎重に行うことはもとより、絶縁性 保護筒２５Ｐの長さＬ（例えば５００ｍｍ）と後部本体２０Ｐとの間隔Ｓ（例え ば３００ｍｍ）とを十分な余裕を持つものとして構築することが必要となる。

【０００７】 しかしながら、運用の実際においては、水系塗料は特定塗料色等のみについて 少々使用され、大部分は有機溶剤系塗料が使用されており、有機溶剤系塗料の場 合には直接帯電方式が採用されている。このため、グリッド電極間接帯電方式に 多少の欠点があったとしても、水系塗料を用いる設置場所や設置台数が限られて いたため、その欠点等については深く吟味されず放置されていたのが実状である 。

【０００８】 ところで、公害防止要請が一段と強くなる近年に至り、ＶＯＣ規制の観点から シンナー等の有機溶剤を使用する塗料の使用が制限される傾向にあり、にわかに 水をベースとした水系塗料が注目され、その塗料開発も活発化している。したが って、近い将来は有機溶剤系塗料と水系塗料との使用比率が逆転するものと考え られる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

かくして、近未来的に主流となるであろうグリッド電極間接帯電方式による水 系塗料を使用する場合を詳細検討してみると、上記従来構造には次のような具体 的欠点がある。

【００１０】 上記絶縁性保護筒２５Ｐの長さＬと後部本体２０Ｐとの間隔Ｓとの余裕を大き くし過ぎると、装置大型となり実用性が低下する。 また、接着部Ｊ等に電気的ピンホール等が発生すると、作業者が近づいたり、 手で触れたりしたときに危険である。 一方において、複雑かつ堅牢な構造とすると、グリッド電極装置４７の組立作 業，取替作業に多大な労力と時間を要し面倒である。 さらに、全てのグリッド電極装置４７の電流容量に見合う大径で高剛性の高電 圧ケーブル１００を用いることから、回転霧化式静電塗装機を作業ロボット等に 装着する場合にはそのケーブル処理が非常に難しく、コスト高も招く。

【００１１】 本考案の目的は、一層のリーク防止と作業安全性の向上を図りつつ小型で低コ ストの回転霧化式静電塗装機を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

図５に示すグリッド電極間接帯電方式の場合にも、いわば慣習的に、図４に示 す直接帯電方式の場合と同様に、大型の高電圧発生装置を別室等に配設しかつ高 電圧ケーブルを用いて各グリッド電極装置に接続していることが上記従来問題点 の主要発生要因であるとの分析に立脚し、また、グリッド電極装置へ印加する電 力は高電圧ではあるが極小電流であること，および電子的技術進歩から小型の高 電圧発生装置の開発が容易となっていることに着目し、本考案は各グリッド電極 装置へ供給する高圧電源を１台の高電圧発生装置から形成し、この高電圧発生装 置をリング状に配設されたトランスおよび昇圧回路を含み形成して本体に装着す るとともにストレスコーンおよびリング状導電体を介して各グリッド電極装置と 接続することにより、前記目的を達成可能な構成とされている。

【００１３】 すなわち、本考案に係る回転霧化式静電塗装機は、エアータービンで回転され るベルを保持する本体と、この本体を中心とした仮想円軌跡上に離隔配設された 複数のグリッド電極装置とを備え、各グリッド電極装置に高電圧発生装置を用い て負極性の高電圧を印加しつつ霧化塗料を負極帯電させて正極性の被塗装物に静 電塗装する回転霧化式静電塗装機において、前記本体に前記各グリッド電極装置 を電気的に絶縁状態を保って取付けるとともに当該本体に装着されたリング状導 電体に接続し、前記高電圧発生装置をリング状に配設されたトランスおよび昇圧 回路を含み形成して前記本体に装着し、該高電圧発生装置の出力側端子部をスト レスコーンを介してリング状導電体に接続し、かつその入力側端子部に低電圧電 源供給ケーブルを接続したことを特徴とする。

【００１４】

【作用】

上記構成による本考案の場合、水系塗料を供給してエアータービンを駆動する と、ベルが高速回転し霧化塗料を生成する。この際、ベルおよびエアータービン 等は、水系塗料を介して電気的に導通状態となるが、直接帯電方式のようにベル 等に高電圧が直接印加されているわけではないので帯電されない。

【００１５】 また、低電圧電源供給ケーブルから低電圧電源を供給すると、高電圧発生装置 が高電圧を発生しその出力端子部からリング状導電体を介して各グリッド電極装 置に高電圧を印加する。したがって、各グリッド電極装置の放電ピンがコロナ放 電して、ベルからの霧化塗料を負極性に間接帯電させる。よって、正極側の被塗 装物を高効率かつ円滑に塗装できる。

【００１６】 ここにおいて、高電圧発生装置が本体内に収容されているとともにその出力側 端子部がストレスコーンを介してリング状導電体に接続されているので、リーク 防止のもと作業安全性を確約できる。

【００１７】 また、高電圧発生装置は、低電圧電源（例えばＤＣ２４Ｖ）を高電圧（例えば −１００ｋＶ）まで昇圧させるとすると，トランスに接続された昇圧回路の長さ を相当程度長くせざるをえないが、トランスおよび昇圧回路がリング状に配設さ れた状態で本体に装着されているので、装置長手方向の寸法を大幅に短くして小 型化を達成できる。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づき説明する。 （第１実施例） 本回転霧化式静電塗装機は、図１に示す如く、大別して本体（１０，１２，２ ０，３０）と，複数のグリッド電極装置４７と，高電圧発生装置４１と，リング 状導電体４９と，アース装置５０等とからなり、高電圧発生装置４１をリング状 に配設されたトランス４１Ｔおよび昇圧回路（４１Ｃ）を含み形成して本体（２ ０）に装着しかつ低電圧電源供給ケーブル４３を接続した構成とされている。

【００１９】 まず、本体は、図１に示す前部本体１０と後部本体（１２，２０，３０）とか ら構成されている。前部本体１０はベル１，エアータービン２，塗料供給部３， 塗料排出部４等を保持する。また、この前部本体１０と一体の鍔体１２には、複 数（６個）のグリッド電極装置４７（絶縁筒体４７Ａ，放電ピン４７Ｐ，限流抵 抗４７Ｒ）がベル１の中心軸線を中心とする仮想円軌跡上に等間隔でストレスコ ーン４６を介して着脱自在に取付けられている。

【００２０】 また、鍔体１２を含む前部本体１０は電気絶縁材質から形成され、鍔体１２の 後端面１２Ｒ側には、高電圧発生装置４１の出力側端子部４４用の接続穴１３が １個設けられている。また、鍔体１２の先端面１２Ｆ側には、グリッド電極装置 ４７用の取付穴１７が当該電極装置４７と同数（６個数）設けられている。さら に、鍔体１２の接続穴１３と取付穴１７との間の部分には、リング状導電体埋設 用の溝が設けられている。

【００２１】 なお、前部本体１０の後方蓋１４をボルト１４Ｂを外して取除けば、塗料供給 部３，塗料排出部４等を簡単に点検できる。

【００２２】 一方、後部本体は、上記鍔体１２と円筒体２０と後方蓋部材３０とを連結部材 を兼ねるアース装置５０の電気絶縁筒２６等で締付けることにより一体化構成さ れ、点検・修理等をほとんど必要としない塗料供給管，塗料排出管，作動流体（ エアー）供給管等を収納する。

【００２３】 また、リング状導電体４９は、配線処理の簡素化を図りつつ高電圧発生装置４ １から各グリッド電極装置４７への給電を行えるようにするための手段である。 本実施例では、リング状導電体４９は、上記した鍔体１２のリング状導電体埋設 用の溝に埋設されており、各電極装置４７に渡りリード線４８等を介して接続さ れている。ここにおいて、リング状とは、連続リング形状のみならず、一部を切 り欠いた形状でもよい。なお、リング状導電体埋設用の溝は、リング状導電体４ ９が埋設された後に絶縁性充填剤（図示省略）によって充填密封される。

【００２４】 また、高電圧発生装置４１は、低電圧電源を入力として負極性の高電圧を発生 出力するもので、図２に示す如く、トランス４１Ｔと昇圧回路（本実施例ではコ ッククロフト回路４１Ｃ）等とを含んでなり、ＤＣ２４Ｖを入力して−１００ｋ Ｖを出力するものと形成されている。電流容量は全て（６個）のグリッド電極装 置４７に所定の電流（例えば１００μＡ）を流すことができるものと選択されて いる。

【００２５】 トランス４１Ｔは、低電圧電源（ＤＣ２４Ｖ）を−数千〜−１万Ｖに昇圧可能 に構成されている。また、コッククロフト回路４１Ｃは、トランス４１Ｔからの 出力を整流して倍々で昇圧するダイオード４１ｄ及びコンデンサ４１ｃを含み構 成されている。これらトランス４１Ｔおよびコッククロフト回路４１Ｃは、リン グ状に配設され円環状に形成された絶縁性ケース４１Ｂ内に収容されている。こ こにおいて、リング形状とは、連続リング形状のみならず一部を切欠いた形状（ 例えば馬蹄形状）でもよい。また、螺旋形状も含まれる。この高電圧発生装置４ １は、図１に示す如く、後部本体の円筒体２０内に装着されている。

【００２６】 この高電圧発生装置４１のコッククロフト回路４１Ｃの出力側端子部４４は、 リング状導電体４９にストレスコーン４５を介して接続されている。また、高電 圧発生装置４１は、ボルト３１Ｂで固定されるブラケット３１等を用いて後方蓋 部材３０に強固に取付けられており、その入力側端子部４２には後方蓋部材３０ を貫通する低電圧電源供給ケーブル４３が接続されている。

【００２７】 したがって、高電圧発生装置４１は、後部本体（２０）内に収納されているの で、作業者が手を触れるという心配は一掃される。また、電気的絶縁材質からな る円筒体２０とも離れており、かつ出力側端子部４４は短くストレスコーン４５ で囲われるとともに前部本体１０が保持する内蔵品（３，４，２，１）とは十分 な距離だけ離隔してあるので、リーク防止も万全となる。しかも、高電圧発生装 置４１は、リング状とされた状態で円筒体２０内に収容されているので、その図 １中左右方向の収容寸法を大幅に短くして全体を小型化できる。

【００２８】 また、アース装置５０は、ベル１を接地（アース）するもので、連結部材を兼 ねる電気絶縁筒２６で囲われたアースバー５１と接続線５５等から形成されてい る。すなわち、アースバー５１の先端はスプリング式の接続部５４に当接され、 その後端には後方蓋部材３０に埋設されたコネクタ部材５２を介してアースケー ブル５３が接続されている。そして、接続部５４とブラケット１１とを接続線５ ５で導通接続してある。したがって、ベル１つまり水性塗料をアースすることが できる。

【００２９】 かかる構成の実施例では、塗料を供給してエアータービン２を駆動すると、ベ ル１が高速回転し霧化塗料を生成する。この際、ベル１，エアータービン２，塗 料供給部３，塗料供給管，塗料排出部４，塗料排出管等は、水系塗料を介して電 気的に導通されるが、直接帯電方式のようにベル１等に高電圧が直接印加されて いるわけでなく、かつアース装置５０によって接地されているので帯電されない 。

【００３０】 また、低電圧電源供給ケーブル４３から低電圧電源（例えばＤＣ２４Ｖ）を供 給すると、高電圧発生装置４１が高電圧（−１００ｋＶ）を発生し、前部本体１ ０内の塗料供給部等と電気的に絶縁された出力側端子部４４，リング状導電体４ ９および渡りリード線４８を介して各グリッド電極装置４７に高電圧を印加する 。したがって、各放電ピン４７Ｐがコロナ放電して、霧化塗料を負極性に間接帯 電させる。よって、正極側（アース）の被塗装物に高効率かつ円滑に塗装できる 。

【００３１】 しかして、この実施例によれば、本体を形成する前部本体１０に各グリッド電 極装置４７をストレスコーン４６を介して電気的に絶縁状態を保って取付けると ともに当該本体１０に埋没されたリング状導電体４９に電気的に接続し、後部本 体（２０）内にトランス４１Ｔと昇圧回路（コッククロフト回路４１Ｃ）とを含 み形成された高電圧発生装置４１をリング形状として収容し、その出力側端子部 ４４をストレスコーン４５を介してリング状導電体４９に接続するとともに入力 側端子部４２に低電圧電源供給ケーブル４３を接続した構成としたので、前部本 体１０（３，４，２，１）へのリーク防止と作業安全性の向上とを図りつつ大幅 な小型化とコスト低減とを達成することができる。

【００３２】 また、主要なリーク発生源であるグリッド電極装置４７の取付部分もストレス コーン４６を介して完全絶縁されるので、一段とリーク防止と作業安全性の向上 を図ることができる。

【００３３】 また、高電圧発生装置４１への低電圧電源供給ケーブル４３を、その電圧およ び電流容量からして小径で可撓性に富んだものとすることができるから、例えば 作業ロボットへの組込作業が非常に容易かつ簡単である。

【００３４】 さらに、各グリッド電極装置４７は前部本体１０と一体の鍔体１２に取付けら れているので、各グリッド電極装置４７を短小化できる。したがって、折れ、破 損等の不都合を大幅に軽減でき、コストもより引下げられる。

【００３５】 また、後方蓋部材３０を取外せば高電圧発生装置４１の点検・修理を簡単に行 える。塗料供給管等についても同様である。

【００３６】 さらにまた、前部本体１０を円筒体２０から取外しかつ後方蓋１４を取外せば 、塗料供給部３，塗料排出部４を簡単に点検・修理できる。キャップ取外しと， ブラケット取外しにより、比較的に故障が発生し易いエアータービン２やニード ル弁等の点検・修理も容易となる。

【００３７】 （第２実施例） 第２実施例は、図３に示される。 本第２実施例に係る回転霧化式静電塗装機は、各グリッド電極装置４７を保持 する鍔体１２を本体１０Ｅの外周面に着脱自在に被嵌するとともに、当該鍔体１ ２内にリング状導電体４９を収容し、リング状に形成された高電圧発生装置４１ （トランス４１Ｔ，コッククロフト回路４１Ｃ，絶縁性ケース４１Ｂ）も本体１ ０Ｅの外周面に鍔体１２と隣接するように着脱自在に被嵌した構成とされている 。

【００３８】 ここにおいて、本体１０Ｅは、第１実施例における前部本体１０と後部本体（ ２０等）とを一体化したものである。また、リング状導電体４９は、鍔体１２内 に電気的に絶縁状態を保って収容されており、各グリッド電極装置４７とストレ スコーン等を介して電気的に接続されている。また、高電圧発生装置４１の出力 側端子部（４４）は、ストレスコーンを介してリング状導電体４９に接続されて おり、かつその入力側端子部（４２）には低電圧電源供給ケーブル４３が接続さ れている。

【００３９】 かかる構成により、第１実施例と同様に一層のリーク防止と作業安全性の向上 を図りつつ大幅な小型化とコスト低減とを達成できるとともに、各グリッド電極 装置４７および高電圧発生装置４１の交換を一段と迅速に行うことができ適応性 の拡大が図れる。

【００４０】

【考案の効果】

本考案によれば、本体に各グリッド電極装置を電気的に絶縁状態を保って取付 けるとともに当該本体に装着されたリング状導電体に接続し、高電圧発生装置を リング状に配設されたトランスおよび昇圧回路を含み形成して本体に装着し、高 電圧発生装置の出力側端子部をストレスコーンを介してリング状導電体に接続し 、かつその入力側端子部に低電圧電源供給ケーブルを接続したので、本体へのリ ーク防止と作業安全性の向上を図りつつ大幅な小型化とコスト低減とを達成する ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す側断面図である。

【図２】高電圧発生装置の内部構造を説明するための図
である。

【図３】本発明の第２実施例を説明するための図であ
る。

【図４】従来例（直接帯電方式）を説明するための図で
ある。

【図５】従来例（グリッド電極間接帯電方式）を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１ ベル ２ エアータービン １０ 前部本体 １２ 鍔体（後部本体） ２０ 円筒体（後部本体） ３０ 後方蓋部材（後部本体） ４１ 高電圧発生装置 ４３ 低電圧電源供給ケーブル ４５，４６ ストレスコーン ４７ グリッド電極装置 ４９ リング状導電体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアータービンで回転されるベルを保持
   する本体と、この本体を中心とした仮想円軌跡上に離隔
   配設された複数のグリッド電極装置とを備え、各グリッ
   ド電極装置に高電圧発生装置を用いて負極性の高電圧を
   印加しつつ霧化塗料を負極帯電させて正極性の被塗装物
   に静電塗装する回転霧化式静電塗装機において、 前記本体に前記各グリッド電極装置を電気的に絶縁状態
   を保って取付けるとともに当該本体に装着されたリング
   状導電体に接続し、前記高電圧発生装置をリング状に配
   設されたトランスおよび昇圧回路を含み形成して前記本
   体に装着し、該高電圧発生装置の出力側端子部をストレ
   スコーンを介してリング状導電体に接続し、かつその入
   力側端子部に低電圧電源供給ケーブルを接続したことを
   特徴とする回転霧化式静電塗装機。