JPS59230652A

JPS59230652A - 回転噴霧装置

Info

Publication number: JPS59230652A
Application number: JP10618883A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Tada; 多田　義典; Eiji Saito; 斉藤　英治
Original assignee: NIPPON RANZUBAAGU KK; Ransburg Japan Ltd
Current assignee: NIPPON RANZUBAAGU KK; Carlisle Fluid Technologies Ransburg Japan KK
Priority date: 1983-06-14
Filing date: 1983-06-14
Publication date: 1984-12-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、塗装装置、噴霧乾燥装置、噴霧造粒装置、気
流乾燥装置等に用いられ、高速回転する回転霧化頭に霧
化用液体を噴出し、該回転霧化頭から霧化用液ｔ￥−を
噴霧する回転噴霧装置に関するものである。

一般に、回転円盤等の回転霧化頭を有し、該回転霧化頭
を高速で回転させる間に霧化用液体を供給することによ
り当該霧化用液体を霧化させる回転霧化頭型回転噴霧装
置は塗装装置、噴霧乾燥装置、噴霧造粒装置等の分野で
広く使用されている。

ところで、かかる方式の回転噴霧装置を使用して霧化用
液体を霧化するに際して、微細で粒径分布幅が狭く、か
つ良好な微粒子を得るためには、回転霧化頭の接液面に
供給された霧化用液体を該回転霧化頭のエツジ部全周罠
わたり均一に供給するようにしなければならない。しか
しながら、前述した従来技術のものにあっては、霧化頭
本体への霧化用液体の供給は、液体供給管から液柱状態
にして接液面に向けて滴下または流下するようにしてい
たため、高速回転する接液面に滴下または流下された液
体はほとんど薄膜化せずに半径方向に＠綿状に流れてし
まうため、それを均一度がきわめて高い微細な粒子とな
るように霧化するＫはまだ完全でなかった。このために
、例えば接液面の途中に多数の細孔を放射状に穿設した
ダム効果のあるハブ部利を立設し、液体をこれらの細孔
を通過させることによって細液流に分割させ、霧化を促
進させるようにしたものが知られている。しかし、この
方式によっても錫化用液体の物性によっては良好な霧化
をするのが困難な場合があり、霧化粒子の平均粒径が大
きく、しかも粒径分布のばらつきも大きくなってしまう
欠点があった。

また、例えば不飽和ポリエステル系塗料、ポリウレタン
系塗料、エポキシ樹脂系塗料等のように主剤に硬化剤を
混合してなる反応硬化型塗料はｍ剤分が少なく、常湿乾
燥が可能である等の利点があることから、その適用範囲
の拡大が望１れている。しかし、このよう々利点がある
反面、反応硬化型塗料は月？ットライフが短かく、主剤
と硬化剤とを混合した状態に保つと比較的短時間で反応
硬化が生じ、噴霧塗装が不可能となってしまうことにな
る。しかも、主剤と硬化剤とが均一に混合していない場
合には、それを噴霧したときに被塗物表面で硬化むらが
生じ、塗装品質が低下する等、取扱い上の問題点も多く
ある。このため、前述した従来技術の如き装置を使用し
、の料を連続して供給して行なう工築的規模での塗装に
反応硬化型塗料を適用するには幾多の困難性があり、か
かる反応硬化型塗料はその優れた特性を有するにも拘ら
ず、適用上の問題を残していた。また、例えば複数の液
体を噴霧装置内で反応させ、この反応生成物を霧化する
噴霧造粒装置等の場合も前述と同様の問題屯がある。

本発明は叙上の点に鑑みなされたもので、接液面におい
て霧化用液体を回転霧化頭のエツジ部全周に亘って均一
に供給することを可能とし、もって均一で微細な霧化微
粒子ｆ：得るようにした回転噴霧装Ｒを提供することを
目的とするものである。

前述の目的を達成するために、本発明に係る回転噴霧装
置は霧化用液体が供給される接液面を形成した回転霧化
頭と、該回転霧化頭全回転させる回転駆動手段と、前記
接液面に向は霧化用液体を扇状に拡開するノやターンで
噴出させる複数の噴出ノズルとから構成したことをその
特徴とするものである。

このように構成することにより各噴出ノズルから噴出さ
れた霧化用液体は接液面に向は平面状のパターンで噴出
されることに々るから、該霧化用液体を均一で極めて薄
い液膜となり、かつ霧化頭の全周にわたり均一に拡散さ
せることができ、極めて微細で粒径分布幅の狭い良好な
微粒子を得ることができる。特に、反応硬化型塗料等を
用いる場合には接液面上で主剤と硬化剤等を均一に混合
させることができるから、ポシトライフの短かい塗料等
でも噴霧前に反応硬化させること々く、連続的に供給す
ることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施例ｆ：説明する。

まず、第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を示
すもので、本実施例では主剤としてのポリウオールと硬
化剤としてのイソシアネートとを３〜１０：１の重量温
合比を有する２液性反応硬化型のポリウレタン塗料を使
用して静電塗装作業を行なうものとして説明する。而し
て、図中ＩＦｉディスク型または内皿型の回転霧化頭を
示し、該回転霧化頭１にはモータ２の回転軸３に固着し
て設けられ、該回転軸３に追従して高速回転せしめられ
るように構成されている。また、回転霧化頭１の上側表
面に１ｌ−１：貧化用散体が供給される接液面４が形成
され、その周縁部には回転霧化頭１のエツジ部ＩＡに向
けて多数の凹溝ＩＢ、ＩＢ、・・・が刻設式れている。

次に、５は主剤供給用の主剤チューブ、６は硬化剤供給
用の硬化剤チューブをそれぞれ示し、該各主剤チューブ
５、硬化剤チューブ６はモータ２に連結した取付は部′
！Ａ７から回転霧化頭１の接液面４に向けて垂下するよ
うに設けられている。そして、硬化剤チューブ６は接液
面４の回転中心に近接した位置に設けられ、また主剤チ
ューブ５はその回転中心から離間した位置に配設されて
いる。

そして、主剤チューブ５には途中に主剤圧送用のポンプ
８３辷介装した主剤供給配管９の一端が接続されており
、該主剤供給配管９の他端は主剤タンク１０に接続され
ている。また、硬化剤チューブ６には途中に硬化剤圧送
用のポンプ１１を介装した硬化剤供給配管１２の一端が
接続されており、該硬化剤供給配管１２の他端は硬化剤
タンク１３に接続されている。一方、主剤チューｆ５お
よび硬化剤チューブ６の先端部にはそれぞれ噴出ノズル
１４．１５が取付けられ、それぞれボン７’８゜１１か
ら圧送される主剤および硬化剤を接液面４に向は噴出す
ることができるようになっている。

このために、噴出ノズル１４．１５は第３図に示したよ
うな構造となっている。即ち、該名噴出ノズル１４．１
５の中心部には噴出口１４Ａ、１５Ａが形成され、該各
噴出口１４Ａ、１５Ａから噴出された主剤および硬化剤
を扇状に拡開するノ９ターンをもって所定の速度で接液
面４に向けて噴出させることができるように、噴出口１
４Ａ、１５Ａを囲む円形突出部１４Ｂ、１５Ｂを７字溝
で切削することにより唇状溝部１４Ｃ，１５Ｃが形成さ
れている。

さらに、１６は回転霧化頭１を昇降自在に支持するシリ
ンダ装置を示し、該シリンダ装置１６は絶縁性部材１７
を介してモータ２と連結されている。そして、該絶縁性
部材１７には一端が高電圧発生装置１８に接続した高電
圧ケーブル１９の他端が接続されており、該高電圧発生
装置Ｗ１８によシ回転霧化頭１に所定の高電圧が印加さ
れるように構成されている。

本実ｔＡ例による回転噴霧装置は前述の構成を有するも
ので、次にその作動について説明する。

まず、モータ２を駆１ｒｆ＋　して回転軸３と共に回転
霧化頭１を例えば１，５００〜６０　、　（１００ｒｐ
ｍで高速回転させる。また、高電圧発生装置１８から篩
電圧ケーブル１９を介してＯ〜−１２０［：ｋＶ］の高
電圧を回転紡化頭１に印加する。この状態で、？ンプ８
゜１０を駆動して主剤および硬化剤をそれぞれ所定の液
圧で噴出ノズル１４　、’ｌ　５に供給することにより
主剤および硬化剤が該各噴出ノズル１４．１５から接Ｈ
面４に向は噴出される。ここで、主剤と硬化沖１との混
合上Ｒ量比は３〜１０：１であるから主剤の噴出圧は硬
化剤の噴出圧より高圧となっている。ゲ：って、主剤の
噴出ノズル１４ＦｉＷ液面４のうち比較的リニアベロシ
ティの大きな部位、即ち接液面４の回転中心からＮｉ１
間した位置に向は開口し、硬化′１′１］の噴出ノズル
１５は接液面４のうちリニアペロシディの小さな部位、
即ち接液面４０回転中心に近接した位置に向は開口して
いる。そして、前述の如く加圧状態で噴出ノズル１５が
ら噴出された硬化剤は唇状溝部１５０の作用により接液
面４に向かってノ弱状に拡開し、その平面形状は第４図
（、）にボしたように楕円形Ａ、となりＭ膜什がある程
Ｋｉ進行した状態で接液面４に供給される。

しかも、噴出ノズル１５がら硬化却１が噴出される際に
初速が与えられているから、接液面４に良好に密着し、
このように接液面４にン、膜状で密着した硬化剤は遠心
力の作用全受けて、接液面４に沿って拡散しつつ、さら
に湯膜化する。一方、噴出ノズル１４から噴出された主
剤も平面形状が楕円形Ａ２となるパターンをもって薄膜
化した状態で接液面４に供給され、該接液面４上で拡散
しつつある硬化剤液膜に向は混入される。ここで、噴出
主剤には所定の液圧がかがっているから、その硬化剤液
膜へのなじみ性が良好で、主剤と硬化剤とが均一に混合
して反応硬化型の塗料が形成されることになる。そして
、このようにして主剤と硬化剤とが混合した塗料はさら
に薄膜化されてエツジ部ＩＡに至る。該エツジ部ＩＡＫ
は凹溝ＩＢが刻設されているから、塗料薄１１ｉは該凹
溝ＩＢＩＣ泊った分岐流に分割されて却１い液系状とな
り、この液系が遠心力による機械霧化作用と回転霧化頭
１に印加された高？ｔＥ圧による静電霧化作用とにより
微細な粒子となって噴霧せしめられ、回転霧化頭１と被
塗物との間に形成される電気力線の作用により確実に被
塗物に飛行塗着せしめられる。

ここで、反応硬化型塗料は主剤と硬化剤との混合比率を
厳格に制御する必要があるが、各ポンプ８．１１の吐出
量を適宜設定することによりその混合比率の制御全極め
て好易に行なうことができる。そして、主剤と硬化剤と
は接液面４で始めて混合されることになるから、Ｉット
ライフが短かい塗料であっても良好な塗装を行なうこと
ができる。さらに、塗料の微粒化度は回転霧化頭１の回
転数′ｆ！：変更したり、ポンｆ８　、１１の吐出圧を
変化させること例より容易に制御できる。

また、噴出ノズル１４．１５からの噴出パターンはそれ
らの唇状溝部１４Ｃ，１５Ｃの形状にょシ定まるもので
、第４図（ａ）に示した楕円形パターンＡＩｅＡ２のも
のだけでなく、同図（ｂ）　？　（ｅ）に示したように
円形Ａ？ターンＢ１ｔＢ２または層形パターンＣ１ｐＣ
２のようにも成してもよい。さらに、噴出ノズル１４．
１５の配役位置は第４図（ａ）　、　（ｂ）に示したよ
うに回転軸３を挾んだ両側で、噴出ノズル１５が回転軸
３に近接し、噴出ノズル１４が離間した位置に設けたも
のだけでなく、同図（ｃ）で示したように回転軸３を挾
んで両側で、しかも回転軸３から等間隔離間した位置に
噴出される／４’ターン自ｅｃ２や、回転軸３の一側に
噴出されるパターンＤ、　、　Ｄ２、同図（ｅ）Ｋ示し
たように所望の角度位相をずらせたパターンＥ１＋　Ｅ
２を形成するようにしてもよい。特に、主剤と硬化剤と
を１：１の混合比率で混合した塗料を使用する場合には
、第４図（ｃ）で示したように回転軸３がら等間隔離間
した位置に噴出させるのがよい。さらにまた１第４図（
ｆ）で示したように、噴出ノズルは一対のものだけでな
く・主剤および硬化剤についてそれぞれ２個設け、硬化
剤をパターンＦｌ、Ｆ２で接液面４に噴出させ、主剤を
ノ平ターンＦ３ｔＦ４で接液面４に噴出させるようにし
てもよい。

さらにまた、例えば不飽和ポリエステル塗料のように、
樹脂液（ポリエステル、ワ゛ニス）と反応促進剤（ナン
テン酸コバルトのスチレン溶液）ト硬化剤（過酸化物の
溶液）との３液全混合してなる３液反応硬化型塗料を使
用する場合には、これら樹脂液、反応促進剤および硬化
剤全各別に噴ｄさせる噴出ノズルを設け、それらを混合
比率に応じて例えば第４図Ｃ）に示したようにパターン
Ｇ、ＦＧｚｖＧｓｖ第４図（ｈンに示したようにパター
ンＨ１＊　Ｈ２ｔＨ３等で接液面４に向は噴出させるよ
うにすればよい。

次に、第５図および第６図は本発明の第２の実施例金示
すもので、同図において第１の実施例で示したと同一構
成要素については同一符号を付してその説明全省略する
ものとする。

然るに、２１は回転霧化頭全示し、該′回転霧化頭２１
は回転軸３に連結したハブ部材２２と、該ハブ部材２２
と連結ビン２３　、２３　、・・・で連結したベル型の
霧化頭本体２４とで形成され、該）・プ部材２２と霧化
頭本体２４とは同心状沈設けられている。そして、ハブ
部材２２の表面には第１の接液面２５が形成され、霧化
頭本体２４の内面には第２の接液面２６が形成されてお
り、該＠接液面２５．２６はハブ部月２２と霧化頭本体
２４との間に連結ビン２３によって形成されるスリット
２７．２７．・・・全弁して連続するようになっている
。そして、噴出ノズル１４．１５は第１の接液面２５に
向は開口し、また第２の接液面２６を形成した霧化頭本
体２４のエツジ部２４Ａには前述した第１の実施例と同
様多数の凹溝２４Ｂ、２４Ｂ。

・・・が刻設されている。

本実施例は前述のように構成されるが、主剤および硬化
剤は第１の接液面２５で混合されて塗料薄膜が形成され
る。そして、このようにしで形成された塗料薄膜は第２
の接液面２６でさらに薄膜化されて荘化頭本体２４のエ
ツジ部２４Ａに形成した凹溝２４Ｂから噴霧される。

なお、前述の各実施例では回転噴霧装置を反応碩化型の
塗料を接液面で混合させて被塗物に噴霧する塗装装置と
して用いる場合について説明したが、通常の塗料を使用
する場合には複数の噴出ノズルから同−神類の／Ｉ（体
を噴出させるようにしてもよい。そして、同一種類の液
体を１式出させる場合には、１杢の噴出ノズルから噴出
する場合と比較してｌ質量ノズル１杢当りの液体量を少
なくできるから、１本の噴出ノズルの場合と同一噴出量
を噴出させても接液面でのＮ　ｆＦｉ化がさらに促進さ
れることになる。捷だ、塗装装置以外でも噴霧乾燥装置
、１Ｂ）ｉ霧造粒装置、気流乾燥装置等としても用いる
ことができる。さらに、回転霧化頭１，２１には篩′４
圧全印加するものとして説明したが、機４４４停化作用
のみで十分に霧化させることができれば、必ずしも高’
ＬｉＵ　１ｌＥｋ印加する必要はない。特に、噴霧微粒
子の飛行に方向性を持たせる必要がない噴霧乾燥装置等
として使用する場合には、高電圧の印加は任意である。

さらに、エツジ部ＩＡ。

２４Ａに多数の凹溝ＩＢ、２４Ｂを刻設することによシ
噴霧液体の微粒化が優れｋものとなるが、これを設けな
い場合でも微粒化が可能である。

以上詳細に説明したように、本発明に係る回転噴霧装置
によれば、回転霧化頭の接液面に向けて霧化用液体を噴
出する噴出ノズルを複数個設け、該各噴出ノズルからの
霧化用液体の噴出パターンが接液面に向けて扇状に拡開
するようにしたから、各噴出ノズルから噴出された霧化
用液体は所定の平面形状を有するように拡開する・ぐタ
ーンで接液面に密着し、該接液面で極めて薄くかつ均一
々液膜となってエツジ部全周に暇って均一に供給するこ
とができる。そして、このようにして供給された霧化用
液体は回転霧化頭で極めて良好に微粒化させることがで
きるから、微細で粒径分布幅の狭い良質の微粒子を得る
ことができる。特に、複θの液体を混合して反応させる
ととにより形成される塗料等を使用する場合にはそれぞ
れの液体を各噴出ノズルから噴出させ、これらを接液面
で混合させるようにできるから、ポットライフの短かい
め料等を使用する場合に極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１の実施例を示すもの
で、第１図は塗装装置凸゛として用いた場合の全体構成
図、第２図は回転霧化頭の縦断面図、第３図は噴出ノズ
ルの外観図、第４図（ａ）ないしくｈ）は噴出パターン
を示す醗明図、第５図および第６図は本発明の第２のシ
ロ施例を示し、第５図は回転荘化頭の縦断面図、第６図
は第５図の平面図である。１．２１・・・回転物化頭、２・・・モータ、３・・・
回転軸、４・・・接液面、１４．１５・・・噴出ノズル
、２２・・・ハブ部拐、２４・・・Σぞ化頭本体、２５
・・・第１の接液面、２６・・・第２の接／ｆ１面。特許出願人　　日本ランズパーグ株式会社代理人　弁理
士　　広　　瀬　　和　　彦　　、′、１　・（１１第５図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）霧化用液体が供給される接液面を形成した回転霧
化頭と、該回転霧化頭を回転させる回転駆動手段と、前
記接液面に向け！ｈ化化成液体扇状に拡開するパターン
で噴出させる複数の噴出ノズルとを備えてなる回転噴霧
装置。
（２）前記各噴出ノズルはそれぞれ異なる種類の霧化用
液体を噴出させるようにしたことｆ：特徴とする特許請
求の範囲（１）項記載の回転噴霧装置。
（３）前記各噴出ノズルは同種の霧化用液体を噴出させ
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲（１）項
記載の回転噴霧装置。