JPH08217B2 - 空気洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般に気流から固体、あるいは液体の粒子
を除去するために利用される装置に関する。特に、本発
明は、ウェットスクラッバ装置を備え、スプレーブース
から排出される排気流から塗料粒子を除去する塗料スプ
レーブース設備に関する。

〔従来の技術〕 塗装産業においては、車体、その他の量産物品を、塗
料スプレー装置を内蔵するスプレーブース内に搬送さ
せ、塗装を行うことが知られている。該塗料スプレーブ
ース設備の操作には、所要量の外気の供給を維持すると
ともに余剰スプレー塗料を、適宜、排気装置によってス
プレーブースから除去することが必要とされる。すなわ
ち、塗料スプレーブース設備からの排気には塗料粒子が
含有されており、該塗料粒子は、前記排気の外界への排
出に先立って、前記排気流から除去される必要がある。

さらに塗装産業においては、ウェットスクラッバ装置
の適用により、スプレーブース設備の排気から効果的に
塗料粒子を除去できることが知られている。このウェッ
トスクラッバ装置では、一般に、空気は塗装室から、常
時、水を充填した溝または塗装室の床面に配設された複
数の排出管へ誘導される。従来の装置では、水の少なく
ともその一部分が、溝内または排出管内で分散、若しく
は散逸され、それにより一次的に塗料含有の空気と混合
して、空気からの塗料粒子の除去、換言すると洗浄が行
なわれていた。

最近では、塗料スプレーブース設備に適用される、他
の種類のウェットスクラッバ装置が想到されている。該
装置の例として、ドナウによるアメリカ合衆国特許第4,
285,270号、サムペイによるアメリカ合衆国特許第4,61
2,025号およびジョンソン他によるアメリカ合衆国特許
第4,704,952号が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記先行技術の各装置には、スプレーブース設備の塗
装室の排気から、余剰スプレー塗料を除去する点では効
果を奏するものの、塗装仕上げ段階に難点を有するとい
う問題があった。例えば、該塗料スプレーでは騒音が著
しく、そのために該設備内で稼働する人員の環境衛生お
よび労働衛生の安全性を保障できない可能性があるとい
う問題があった。さらに、所要エネルギーおよび所要材
料の低減、特に装置の適正操作に要求される水の消費量
の低減が、なお、必要とされていた。

本発明は、ワークステーションに接続されて適用さ
れ、気流により流動する粒子を生成するとともに該粒子
を前記ワークステーションの排気から除去する必要があ
るウェットスクラッバ装置に関するものである。特に、
本発明は、塗料スプレーブース設備の塗装室の排気流か
ら塗料粒子を除去するためにウェットスクラッバ装置を
適用する塗料スプレーブース設備に関するものである。
本発明による装置は、騒音パワーレベル、すなわち、ウ
ェットスクラッバ装置からの騒音を低減させるとともに
該装置の洗浄機能を向上させることにより、従来の技術
に伴う問題の解決を図るものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によると、ウェットスクラッバ装置は、気流に
より流動する粒子を生成するワークステーションに接続
して適用される。前記ウェットスクラッバ装置では、ワ
ークステーションの下面を定める仕切りと、この仕切り
により支持された排出機構を包含する。それにより、前
記排出機構内への液体流動手段および前記粒子を流動さ
せる気流の、前記ワークステーションから前記排出機構
へ至るとともに前記排出機構を経由する流動手段が与え
られる。スクラッバ装置は、液体プール収容用容器を格
納する室を有し、その中に向いて前記排出機構が突出し
ている。前記排出機構は、長手軸方向に長い入口溝と、
下方の前記スクラッバ室内に延びた複数の排出管とを有
している。前記入口溝は、一対の細まり側壁によって形
成され、該細まり側壁は、前記溝の上部で前記仕切りに
よって支持されている。前記排出管は、各々、前記溝の
底部から延びた側壁および端壁を有し、該側壁および該
端壁により、前記スクラッバ室内の容器へ向いた排出口
が形成されている。

本発明の一つの面において、その排出機構の構成およ
び構造により、該排出機構を経由する水の散逸または分
散は、減少、さらに最小とされる。すなわち、入口溝の
細まりは、水の分散を最小とする形状となっている。さ
らに入口溝の側壁は、滑らかにされており、各排出管の
側壁は、前記入口溝の側壁と連接、あるいは一体として
形成され、それにより、滑らかな表面を形成し、塗装室
からの前記排出機構を介するとともに前記スクラッバ室
内への円滑な水の流動が実現されることになる。

本発明のさらに別の実施例によると、前記複数の排出
管は、各々、介在部材によって分離され、該介在部材
は、前記入口溝側壁の間の開口を横架しており、前記介
在部材は、前記入口溝への隣接する前記排出管端壁にお
ける水流入位置を向いた形状とされている。

さらに、本発明の別の面によれば、気流により流動す
る粒子を生成するワークステーションへ有効性を向上し
て適用される、新規性および進歩性を有するスクラッバ
装置が提供される。

また、本発明によって、スクラッバ室からの騒音パワ
ーレベルおよびスプレーブース設備の塗装室内で知覚さ
れる騒音を低減する構造である塗料スプレーブース設備
に接続して適用されるウェットスクラッバ装置が提供さ
れる。

本発明の好適な実施例では、塗料スプレーブース設備
の排気からの塗料除去機能の所定水準を得るための静圧
ひいてはエネルギーの低減を必要とする塗料スプレーブ
ース設備に接続して適用されるウェットスクラッバ装置
が提供される。

本発明の好適な実施例によると、塗料スプレーブース
設備の排気から所定水準の塗料除去を行うための水の消
費量の低減が必要な塗料スプレーブース設備に接続して
適用されるスクラッバ装置が提供される。

以下、本発明の実施例を、添付図面を参照して説明す
る。

〔実施例〕 第１図を参照して、同図には塗料スプレーブース設備
が図示されており、同設備に符号10が付されている。塗
料スプレーブース設備10には、長手軸方向に長いハウジ
ング、すなわち塗装室12が含まれており、この塗装室12
を通過して被塗装体である車体、その他の物品が搬送さ
れる。その主要作用領域上には、給気手段14が配設さ
れ、給気手段14により、塗装室12内へ外気が導入される
ことになる。塗装室12は、また、作動床面16を含み、該
作動床面16は、従来のような金属の開格子構造となって
いる。作動床面16の下には、横仕切り18が配置され、仕
切り18は、塗装室の底面を定めるとともにスクラッバ室
20の上面を定めている。さらに、スクラッバ室20は、と
い、換言すると容器24と、放水路26と、気流切換弁27
と、複数の阻流板28とを内包しており、容器24は、スク
ラッバ室20の中央に配設されるとともに長手軸方向に長
くなっており、放水路26は、同じく長手軸方向に長くな
っていて、気流切換弁27は、上方向に直立している。ス
クラッバ室20に充満する空気は、外界へ、排気手段、す
なわち、ワークダクト30を介して排出されることにな
る。

第２図を参照して、水が、多数の従来の周知手段33の
うちのいずれか一つによって、塗装室12の底部へ供給さ
れ、それから水は、仕切り18を横切って流動して、排出
機構22内に至るとともに排出機構22を通過する。

水は、水衝突プール32を形成するとい24内に貯水され
る。なお、プール32の機能および作用については、後述
する。プール32からの隘水は、余水路34を横切り、放水
路26に至ることになる。

圧力給気手段14を介して塗装室12内へ導入された空気
は、スプレー塗装されるべき物品の回りを通過し、それ
によって、塗料粒子の余剰スプレーを噴射させ、排出機
構22へ到達するとともに排出機構22を介してスクラッバ
室20内へ流動する。詳述すると、空気がスクラッバ装置
を介して迂回するにつれて、塗料粒子は気流から除去さ
れるようになる。さらに、当初にスクラッバ室で空気に
混入された水分も、また、除かれて、乾燥するとともに
塗料を含まない排気が、排気ダクト機構30を介して外界
へ排出されることになる。

第１図と第２図と第３図とを参照して、スクラッバ室
の所要エネルギー量を低減するとともに該装置からの騒
音を抑制するために、本発明では、排出機構22に、ほぼ
連続して長い入口溝40が配設されており、入口溝40は上
面42と底面44とを有している。該連続入口溝は、一対の
細まり側壁46によって画成され、該細まり側壁46は、横
仕切り18から垂止されるか、あるいは仕切り18によって
支持されている。図示のように、側壁46を湾曲形状とす
ることが最適であるが、一方、より経済的に組立てられ
る、他の形状とすることも可能であり、例えばＶ字形と
し、あるいは一連の平板セグメントを湾曲形状に配列す
る等とすることができる。本発明によると、排出機構22
は、また、複数の排出管50を、各々、含み、該排出管50
は、各々、一対の側壁52と、一対の端壁56とを有し、側
壁52と端壁56とは、相互して排出口60を形成し、排出口
60は、スクラッバ室20内の容器24を向いている。各入口
溝側壁46の底面は、各排出巻側壁52の上部と一体とされ
るか、あるいは連接されており、それにより、ほぼ滑ら
かな面が形成されて、水が塗装室12からスクラッバ室20
の容器24内へ下方に妨害なく落下する。

第２図に図示されているように、排出機構22は、好適
には、塗装室12の長手軸中心線に沿うとともにスプレー
ブース搬送装置の底部の回りのシュラウド15の直下に配
置されることが望ましい。排出管50は、シュラウドの横
幅よりも少ない横幅であり、好適には、シュラウドの横
幅の1/2より小さい寸法とされる。例えば、約24インチ
（60.96cm）から約30インチ（76.2cm）の横幅を有する
シュラウドに対して、排出管の横幅は、好適には約10イ
ンチ（25.4cm）とされている。この相関は、特に、塗装
室12内へ伝播される騒音を有効に抑制するものである。

第５図に最も明確に図示されているように、各排出管
50は、各々、入口溝40の長手軸の長さに沿って、介在部
材62によって区分されており、該介在部材62に、中央に
凹部を含めてなることが最適である。すなわち、仕切り
18を横切って流れるとともに入口側壁を越えて落下する
水は、その一部分が、介在部材62の凹部64へ流入し、隣
接する排気管50間で小規模の貯水域が形成されることに
なる。前記各貯水域からの隘水は、それにより、直下の
排出管端壁56の表面へ向かうことになる。排出管50は、
管側壁52に回動可能な端部分を有し、それにより、排出
口60の横断面が調節可能とされている。

本発明の利用分野における当業者にとって理解される
ように、本発明の排出機構22の構造の利点は、入口溝40
内、さらに複数の排出管50内における水の分散あるいは
散逸が全く、あるいはほとんど生じない点にある。この
点は、水と空気とを混合して排出機構から通過させる従
来の技術のウェットスクラッバ装置とは異なるものであ
る。本発明によると、排出機構へ流入する気流により流
動する粒子は、前記気流と、スクラッバ室20のとい24内
における衝突プール32との衝突によって、ほぼ完全に気
流から除かれることになる。すなわち、空気と水とが初
めて混合して、空気から、粒子の十分な除去が達成され
るのは、空気と水とがスクラッバ室20内に流入された後
である。排出機構22の上部近く、あるいは、その長さに
沿ったいかなる位置でも、水の分散または散逸が全く、
若しくはほとんど生じないので、前記水の分散または散
逸に起因する騒音は、低減されることになる。その結
果、スクラッバ室20から塗装室12内への騒音パワーおよ
び塗装室12内で認識される騒音レベルは低減される。例
えば、本発明による塗料スプレーブース設備は、約75−
79dBAの騒音レベルを示すのに対し、従来の技術は、80d
BA以上であって通常では85dBA以上の騒音レベルを示す
ものである。この騒音レベルは、対数デシベルスケール
による計測値なので、約3dBAの数値変化は、騒音レベル
の倍加を意味する。すなわち、75dBAから85dBAまでの変
化は、人間の耳では、約８倍の騒音レベルとして知覚さ
れることになる。このように、本発明によると、従来技
術の装置よりも、重要とされる職場環境の衛生および安
全性の向上を得ることができる。

さらに、当技術分野では、一般に、所定量の塗料粒子
の気流からの除去のための有効性は、気流と、プール表
面上との衝突に至るまでの経路上において、排出口60か
らの排出時における気流の速さに直接依存することが知
られている。曲細まり側壁46を有する連続入口溝40の適
用により、また、排出機構22内における水の散逸の抑制
によって、気流の排気時における所望流速を従来技術の
塗料スプレーブース設備における照査流速よりも、抵抗
を少なくして得ることができる。実験では、本発明によ
るスクラッバ装置において、照査されるべき従来技術の
装置よりも、約25％低減された抵抗で、所要排気流速を
得ることが確認された。それにより、装置の洗浄能率を
損うことなく、モータ、ファン、その他、加圧装置の作
動経費を低減することができる。第１の洗浄が衝突プー
ル32において行われるので、管50内での水流の変化また
は付着物を、従来の技術ほどには考慮する必要がない。
その結果、入口溝40および排出管50における水流の変位
および付着物に対するメンテナンスは、従来の装置にお
いて必要とされるほど過度には要求されないことにな
る。最後に、本発明の装置では、従来技術の装置より
も、必要な水量が少なくなる。好適には、所望有効性の
保証に必要な水量は、塗料スプレーブースの直線単位メ
ートルにおいて、約毎秒６リットルとされる。

第２図および第４図を特に参照して、長手軸方向に長
い衝突プール32は、一般に、スクラッバ室20の内部中央
に配設されており、それによって、衝突プール20からの
排気は、室20の一側面に横断する方向で流動し、最終に
は排出ダクト機構30内に至ることになる。好適には、空
気を、プール32からダクト30へ至るまで、迂回させる必
要があり、そのためには、垂直方向に直立した複数のバ
フルの適用が好ましい。さらに、容器24と、排出ダクト
機構と、衝突プール32の近傍または近接位置との間に、
放水路26を配置させることが特に望ましい。垂直方向に
向いた縦バッフル27は、放水路26の下降気流側の付近ま
たは地点に配置され、一方、水平方向に延びたバッフル
31はプール32および余水路34上に横架されている。その
結果、排出口60からの排気は、プール32に衝突し、それ
から、横バッフル31付近を経由した後に上昇し、縦バッ
フル上の流路に沿って排出ダクト30に到達することにな
る。放水路26の前記位置であるとともに衝突プール32に
やや、近接した配置と、バッフル28およびバッフル31の
配向とにより、衝突プール32の通過時およびスクラッバ
室20からの排出時における気流からの除水が行われるこ
とになる。さらに、スクラッバ装置内で生成される気泡
は、バッフル27によって捕捉され、前記位置における気
流からの滴下は、スクラッバ室20内の泡の量を低減し、
あるいは最小とする。

第４図に最もよく示されるように、とい24の垂直方向
側壁66は、排出管50の側面52と一致している。この構成
は、塗装室12からの水および排気に直面するスクラッバ
室20の内表面を減少させる構成である。前記表面は、メ
ッキ塗装されるか、あるいはステンレス鋼のような非腐
食性金属からなるのが一般であるため、第４図に示した
構成例により、スクラッバ装置全体の製造費を低減する
ことができる。

さらに、スクラッバ近くの空間の余裕は、仕上げ塗装
操作に必要な他の装置の配設のために利用可能であり、
もって、その有益性を向上させることができる。

本発明の装置および方法に基づき、本発明の利用分野
における当業者による、本発明の若干の変更あるいは修
正が可能であることは論を俟たない。すなわち、本発明
の好適な実施例の説明は、全図面について一括してなさ
れたものであるが、本発明は、それに限定されるもので
はなく、変形例、あるいは修正例のような、本発明の技
術思想に照して、そのあらゆる内容を含めた上で請求の
範囲とされるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による塗料スプレーブース設備およびウ
ェットスクラッバ装置を示す斜視断面図、第２図は、第
１図の塗料スプレーブース設備において、コンベアと車
体（仮想線で示す）が、塗料スプレーブース設備を通過
する状態を示す横断面図、第３図は第２図の３−３線に
沿った部分平面図、第４図は本発明のスクラッバ装置の
一実施例を第２図と同一に示す横断面図、第５図は、本
発明のウェットスクラッバ装置に適用される排出機構の
部品の詳細を示す部分斜視図である。 12……塗装室、18……仕切り、20……スクラッバ室、22
……排出機構、24……容品、26……放水路、27……横
壁、33……給水手段、40……入口溝、42……上面、44…
…底面、46……細まり側壁、50……排出管、52……側
壁、56……端壁、60……排気口、62,64……介在部材、6
2……周辺壁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドリュウ スレーター アメリカ合衆国、ミシガン州 48098、ト ロイ、トレビノ 1396 (72)発明者 ケネス ジェー．ウェスト アメリカ合衆国、ミシガン州 48083、ト ロイ、アトラス ドライブ 2003 (56)参考文献 特開 昭62−114677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−214319（ＪＰ，Ａ) 実公 昭64−3505（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭61−929（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被塗装体に塗料を供給する塗装室（12）
   と、 前記被塗装体の下方で、前記塗装室の横方向に延在する
   仕切り（18）と、 該仕切りの下方に配置され、水収容のための容器（24）
   を収納したスクラッバ室（20）と、 前記塗装室とスクラッバ室との間で、流路を形成する排
   出機構（22）と、 前記仕切りへ給水し、且つ前記排出機構へ通水する手段
   （33）と、 塗料粒子を含む空気の流れを前記塗装室から前記排出機
   構へ送り、且つ流動させる手段と、を包含し、 前記排出機構（22）は各々前記スクラッバ室（20）の容
   器（24）へ向けられた排出口を形成する側壁（52）と端
   壁（56）とを有する複数の別個の排出管（50）を含む塗
   料スプレーブースにおいて、 前記排出機構（22）は、更に細長の入口溝（40）を含
   み、該溝は上部（42）と底部（44）と前記溝（40）の上
   部で前記仕切り（18）から垂下する細まり側壁（46）を
   有し、前記排出管（50）の側壁（52）と端壁（56）は前
   記入口溝（40）の底部（44）から延長し、前記入口溝の
   側壁（46）と排出管側壁（52）とは連接して、前記塗装
   室（12）から前記スクラッバ室（20）の容器（24）へ水
   の流れを円滑にする滑らかな表面を形成することを特徴
   とする塗料スプレーブース。
2. 【請求項２】前記複数の排出管（50）は、前記入口溝
   （40）に沿って、間隔をおいて配置された請求項１記載
   の塗装スプレーブース。
3. 【請求項３】前記複数の排出管（50）は、介在部材（6
   2、64）によって分離されており、前記介在部材は、前
   記溝の側壁（46）の間に延在し、前記介在部材は、前記
   溝の側壁を流下する水を前記排出端壁へ方向づけるよう
   に形成された請求項１記載の塗装スプレーブース。
4. 【請求項４】前記介在部材は、前記排出管（50）の間に
   貯水域を形成する周辺壁（62）を含む請求項３記載の塗
   装スプレーブース。
5. 【請求項５】前記排出管（50）は前記排出管側壁上に回
   動可能な端部分を含み、それによって前記排気口（60）
   の横断面面積が調節可能な請求項１記載の塗装スプレー
   ブース。
6. 【請求項６】前記容器（24）は、長手軸方向に、前記排
   出機構（22）とともに延在し、且つ前記スクラッバ室
   （20）は、さらに横壁（27）に沿った排気路と、前記容
   器と横壁の間で、前記容器に十分近接した位置に放水路
   （26）を含み、前記貯水域から排出する気流に含まれる
   水を直接前記放水路に入れるようにした請求項１記載の
   塗装スプレーブース。
7. 【請求項７】気流に含まれる粒子を発生するワークステ
   ーションに接続されて用いられるウェットスクラッバ装
   置であって、 横仕切り（18）と、この横仕切りから垂下された排出機
   構（22）と、 前記排出機構内へ流体の流れを発生させる手段（33）
   と、 前記ワークステーションから前記排出機構内に至り且つ
   通過して流れる粒子含有の気流を発生する手段と、 液体を溜める容器（24）を含み、内部に前記排出機構が
   突出している室（20）と、を含み、 前記排出機構は、各々側壁（52）と端壁（56）を有し前
   記室（20）の容器（24）に向けられた排出口（60）を形
   成する複数の別個の排出管（50）を含む、ウェットスク
   ラッバ装置において、 前記排出機構（22）は、更に細長の入口溝（40）を含
   み、該溝は上部（42）と底部（44）と前記溝（40）の上
   部で前記仕切り（18）から垂下する屈曲細まり側壁（4
   6）を有し、前記排出管（50）の側壁（52）と端壁（5
   6）は前記入口溝（40）の底部（44）から延長し、前記
   入口溝の側壁（46）と排出管側壁（52）とは連接して、
   前記塗装室（12）から前記スクラッバ室（20）の容器
   （24）へ水の流れを円滑にする滑らかな表面を形成する
   ことを特徴とするウェットスクラッバ装置。