JPS61222573A - 塗装ブ−スの運転方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、給排気装置を有するトンネル型塗装ブースの
運転方法に関し、特に、前後に前処理装置及び乾燥炉等
を連設してなる塗装ブースに通用して好適なものである
。

〔従来技術とその問題点〕

一般に、トンネル型塗装ブースにおいては、ブース内部
に充満する塗料ミストが被塗装物に付着することによっ
て生ずる塗装不良を防止するため、更に塗装品質管理上
や作業者に対する健康衛生上の観点から排気装置を介し
て汚染空気を強制的に外部へ排出すると共に、空調装置
によって除塵、ｌ！温９ｍ湿された空調空気をブース内
に供給するように成されている。

その際、塗装ブース内への給気量と排気量とが異なると
、塗装ブースの搬入口及び搬出口から、塵等を含んだ外
部空気が流入して塗装不良を起こしたり、またブース内
の汚染空気が外部へ流出して周囲の環境を悪化させるこ
ととなる。

このため従来は、排気量と給気量が等しくなるように予
め夫々の回転数を設定して排気ファン及び給気ファンを
駆動することにより、塗装ブースを清浄に保ち、且つ外
部空気の流入を防止すると共に、汚染空気の流出を防止
している。

しかしながら、排気量と給気量のバランスを維持するこ
とは極めて後難であり、例えば空調空気を塗装ブースに
供給する空調装置のフィルタは、経時的に必ず目詰まり
を起こすものであるから、給気量及び排気量を一定に設
定しても給気量だけが経時的に減少し、両者のバランス
が崩れることとなる。

また一方、被塗装物の搬送量及び搬送間隔は、塗装条件
等によって製品毎に異なるから、例えば被塗装物が一度
に多量に搬送されてきた場合には、被塗装物によって排
気口が塞がれて排気量だけが減少し、やはり両者のバラ
ンスを維持することができない。

特に、自動車等の塗装ラインにおいては、塗装ブースの
前段に被塗装物の税脂、除履を行う前処理装置が、また
後段には該塗装ブースで塗装された被塗装物の乾燥を行
う乾燥炉が連設されているので、給気量のみが減少する
と、前処理装置における薬液や塵を含む空気や、乾燥炉
における熱空気が塗装ブース内に流入することとなり、
薬液。

塵等が被塗装物に付着して塗装不良を起こすと同時に、
熱空気によって塗装ブース内の環境が変わってしまい、
塗装品質を均一に維持することができないという問題を
生ずる。

また逆に、排気量のみが減少すると、塗装ブース内の塗
料ミストや有機溶剤の混入した汚染空気が、前処理装置
、乾燥炉へ流出することとなり、前処理装置において被
塗装物の前処理が有効に行われず塗膜の付着が悪くなる
と同時に、乾燥炉の温度が急激に低下して乾燥炉内で塗
膜に結露を住し、結局塗装不良を起こすという問題を生
ずる。

さらに、近年晶省エネルギの見地から、昼休み等の塗装
休止時に、給排気装置のファンの回転数を落として給排
気量を低減することが行われているが、この場合にも両
者のバランスを維持しっつ給気量及び排気量を変化させ
なければ、搬入口及び搬出口を通じて汚染空気が流出し
周囲の環境を悪化させる等の問題を生ずる。

〔発明の目的〕

そこで本発明は、搬入口及び搬出口からの空気の流入及
び流出を防止することにより塗装不良を防止し、且つ周
囲の環境を悪化させることのない塗装ブースの運転方法
を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

この目的を達成するために、本発明に係る塗装ブースの
運転方法は、給気ファンにより空調空気が送給されると
共に、排気ファンにより汚染空気が排出されるように成
され、前後に被塗装物を搬入、搬出する搬入口及び搬出
口が形成されたトンネル型塗装ブースにおいて、前記搬
入口及び搬出口から塗装ブース内に流入し又は塗装ブー
ス外部へ流出する空気流の風向及び風速を検出し、該空
気流の風向によって空調空気の送給“量及び／又は汚染
空気の排出量を増加減少させると共に、その増加減少量
を風速に応じて決定することにより、前記搬入口及び搬
出口から塗装ブース内への空気の流入及び塗装ブース外
への空気の流出を極力防止するように成したことを特徴
とする。

〔発明の作用〕

本発明方法によれば、搬入口又は搬出口における空気の
風向及びその風速を検出し、該風向及び風速に応じて空
調空気の送給量又は汚染空気の排出量を可変制御するよ
うにしているので、流出状態にあるときはその風速に応
じて空調空気の送給量を相対的に減少させ、また流入状
態にあるときはその風速に応じて空調空気の送給量を相
対的に増加させて、両者のバランスを維持することによ
り、搬入口及び搬出口からの空気の流入、流出を防止し
ている。

〔実施例〕

以下本発明を、図面に示す具体的な実施例に基づいて具
体的に発明する。

第１図は本発明方法を使用した塗装ブースを示すフロー
シートである。

図中１は塗装ブースであって、その前後にフロアコンベ
ア２で搬送される自動車車体等の被塗装物３を搬入１ｗ
ｉ出する搬入口４及び搬出口５が形成され、前記搬入口
４の前段には被塗装物３の脱脂、除塵を行う前処理装置
（図示せず）が連設されると共に、前記搬出口５の後段
には塗装後の被塗装物３の乾燥を行う乾燥炉（図示せず
）が連設されてトンネル状に形成されている。

塗装ブース１には、被塗装物３を塗装する塗装装置６が
所定間隔で配設されると共に、その天井部には、空調空
気を供給するプレナムチャンバと称する給気室７がフィ
ルタ８を介して配設され、床面には該塗装ブース１内の
汚染空気を排出する排気装置９が配設されている。

給気室７には、空調装置１０によって浄化された空調空
気を送給する給気ファン１１が介装された給気ダクト１
２が接続され、該ダクト１２から送給された空調空気が
前記フィルタ８を介して塗装ブース１全体に供給される
ようになされている。

また、排気装置９は、塗料ミストを水に吸収除去させる
ベンチエリ部１３と、排気ファン１４が介装された排気
ダクト１５とからなる。

１６及び１７は、塗装ブース１の搬入口３において生ず
る空気流の風速及び風向を、緩和時間を考慮して所定時
間毎（例えば１０秒毎）に検出する風速検出器及び風向
検出器である。

風速検出器１６は、例えば熱線式風速計からなり、搬入
口３の天井部３ａに配設されて空気流にさらされた熱線
の抵抗変化による電圧変化を検出信号ＣＶとして制御装
置１８に出力する。

風向検出器１７は、空気流の風向に応じて例えば流出状
態にあるときは「０１」、流入状態にあるときは「１０
」、空気流がないときは「００」の検出信号ＣＤを制御
装置１８に出力する。

制御装置１８は前記検出信号ＣＶ及びＣＤに基づいて、
前記給気ファン１１のモータ１９の回転数を可変制御す
る制御信号ｃｐを出力し、空調゛空気の給気量を増加減
少させて、両者のバランスを維持することにより、搬入
口４及び搬出口５からの空気の流入、流出を防止してい
る。。

第２図は、前記風向検出器１７の一例を示す斜視図であ
る。

風向検出器１７は、空気流によって揺動される合成樹脂
等からなる揺動板２０と、該揺動板２０の揺動状態を検
出する近接スイッチ２１Ｒ及び２１Ｌとからなり、搬入
口４の天井部４ａに固設されている。

揺動板２０は、上端部に磁性体２２が固設されると共に
、回転軸２３が該揺動板２０の上端縁と平行に配設され
、該回転軸２３の両端が底面を開放された面形のケース
体２４に水平に支承されている。

即ち、揺動板２０の回転軸２３より下側が前記ケース体
２４から露出して懸吊され、空気流により揺動されると
同時に、該揺動板２０の上端の磁性体２２が揺動される
ように成゛されている。

近接スイッチ２１Ｒ及び２１Ｌは、前記ケース体２４の
側面部に、回転軸２３を中心に揺動板２０の磁性体２２
が描く円弧に沿って左右対象に配設され、空気流により
揺動された磁性体２２が接近したことを検出することに
よって、空気流の風向を検出するようになされている。

即ち、空気流がないときは磁性体２２は中央に位置する
ので、両近接スイッチ２１Ｒ及び２１Ｌは共にオフ状態
にあるから検出信号ＣＤとして「００」を出力する。

ここで、第２囚人から右方向（流入方向）に風が吹くと
、揺動板２０が左傾斜となり、磁性体２２が左側の近接
スイッチ２１Ｌのみをオン状態にするので、検出信号Ｃ
Ｄとして「１０」を出力する。

また逆に、第２国有から左方向（流出方向）に風が吹く
と、揺動板２０が右傾斜となり、磁性体２２が右側の近
接スイッチ２１Ｒのみをオン状態にするので、検出信号
ＣＤとして「０１」を出力する。

制御装置１８は、前記検出信号ＣＤ及びＣＶに応じて給
気ファン１１のモータ１９の回転数を可変ＩＩＩ御する
制御信号ＣＰを出力するようになされ、流出状態にある
ときは前記モータ１９の回転数を風速に応じて所定回転
数だけ低下させ、流入状態にあるときは前記モータ１９
の回転数を所定回転数だけ上昇させることにより、送給
量を増加減少して給排気量のバランスを維持し、搬入口
４及び搬出口５からの空気の流入、流出を防止している
。

この制御装置１８は、例えば第３図に示すように、少な
くともインターフェイス回路２５．演算処理装置２６及
び記憶措置２７を有するマイクロコンピュータで構成さ
れている。

インターフェイス回路２５には、その入力側に塗装ブー
ス１の搬入口４における空気流の風速を検出する風速検
出器１６がＡ／Ｄ変換器２８を介して接続されると共に
、風向を検出する風向検出器１７が接続され、また、そ
の出力側には、給気ファン１１のモータ１９がＤ／Ａ変
換器２９を介し・で接続されている。

演算処理装置２６は前記検出信号ＣＶ及びＣＤを読み込
んで所定の演算処理を実行し、モータ１９の回転数を制
御する制御信号ｃｐを出力する。

記憶装置２７は、演算処理装置２６の演算処理を実行す
るための所定のプログラムを記憶している。

第４図は、前記演算処理装置２６の処理手順を１示すフ
ローチャートであって、まずステップ■で給気ファン１
１のモータ１９の回転数ｎを設定すると、ステップ■で
その回転数に応じた制御信号ＣＰを出力する。

なお、排気ファン１４のモータ３０は、ステップ■で設
定された給気ファン１１のモータ１９の回転数ｎに対応
する所定の回転数で一定に回転駆動される。

そして、ステップ■で、給気ファン１１により送給され
る空調空気が塗装ブース１に達するまでの時間遅れを考
慮して、所定時間（例えば１０秒）経過したか否かを判
断し、経過するまではステップ■に戻って前記制御信号
ｃｐを出力し続けてモータ１９の回転数ｎを維持する。

所定時間経過すると、ステップ■に移行し、風速検出器
１６及び風向検出器１７からそれぞれ検出信号Ｃｖ及び
ＣＤを読み込む。そして、ステップ■で空気流の有無を
判断し、ＣＤ−００のときは無風状態であるから、ステ
ップ■に移行し現状を維持するべ〈従来と同じ制御信号
ｃｐを出力し、ＣＤ＝ＯＯでないときはステップ■に移
行し可変すべき回転数ｄｎを算出する。

いま検出信号ＣＶから求めた風速をｖ５搬入口４及び搬
出口５の面積が共にＡだとすれば、搬出口５の風速もＶ
と予想されるから、増減すべき風量は近似的に２ＡＶで
求められる。

また、増減すべきモータ１９の回転数をｄｎ、該回転数
ｄｎによって変化する風量をｄＱ、現在の風量をＱとす
れば、 ｄｎ／ｎ＝ｄＱ／Ｑ の関係が成り立つ。

ここで風量Ｑは回転数ｎの関数ｆ　（ｎ）で与えられ、
またｄＱ＝２ＡＶとすればよいから、増減すべき回転数
ｄｎは ｄｎ＝２ＡＶｎ／　ｆ　（ｎ） で求められる。

次いで、ステップ■で検出信号ＣＤより風向を判１１）
ｒし、ＣＤ＝１０のときは外部空気が流入しているから
、ステップ■に移行しモータ１９の回転数ｎを上昇する
べ（ｎ＝ｎ＋ｄｎと置き換えた後、ステップ■に戻り、
新たな制御信号ｃｐを出力する。

また、ＣＤ−０１のときは汚染空気が流出しているから
、ステップ■に移行しモータ１９の回転数ｎを低下させ
るべ（ｎ＝ｎ　−ｄｎと置き換えた後、ステップ■に戻
り、新たな制御信号ＣＰを出力する。

以上が本発明方法を使用した塗装ブースの一例構成であ
り、次に本発明方法による塗装ブースの運転方法につい
て説明する。

まず、フロアコンベア２を駆動させて自動車車体等の被
塗装物３を搬送し、塗装作業を開始する。

このとき例えばフィルタ８に目詰まりを生じてきた場合
には、給気量のみが減少し、相対的に排気量の方が多く
なるので、塗装ブース１内は負圧になり、搬入口４及び
搬出口５を介して前処理装置及び乾燥炉から外部空気が
流入する。

外部空気が流入すると、搬入口４に配設された風速検出
器１６及び風向検出器１７から検出信号ＣＶ及びＣＤ（
＝１０）が制御装置１８に出力される。

制御装置１８では、前記検出信号ＣＶ及びＣＤに基づい
て空調空気の送給量を増加させるべくモータ１９の回転
数を所定回転数だけ上昇させるように制御信号ｃｐを出
力する。

そして、モータ１９の回転数が上昇されると、塗装ブー
ス１に供給される空調空気の送給量が増えて排気量と等
しくなり、外部空気の流入を阻止して、塗装ブース１は
搬入口４及び搬出口５を介して外部と空気交換のない状
態に維持される。

また逆に、空調空気の送給量が汚染空気の排気量より多
い場合は、塗装ブース１内部の汚染空気が完全に排気さ
れずに搬入口４及び搬出口５から外部へ流出することと
なる。

汚染空気が流出すると、搬入口４に配設された風速検出
器１６及び風向検出器１７から検出信号ＣＶ及びＣＤ（
＝０１）が制御装置１８に出力される。

制御装置１８では、前記検出信号ＣＶ及びＣＤに基づい
て空調空気の送給量を減少させるべくモータ１９の回転
数を所定回転数だけ低下させるように制御信号ＣＰを出
力する。

そして、モータ１９の回転数が低下されると、塗装ブー
スｌに供給される空洞空気の送給量が減　−少して排気
量と等しくなり、汚染空気の流出が阻止される。

このようにして、塵等を含んだ外部空気が塗装ブース１
内に流入しないようにすると共に、汚染空気が外部へ流
出しないように空調空気の送給量が自動的に調整される
。

なお、上記実施例では、風速検出器１６及び風向検出器
１７を搬入口４のみに配設して搬入口４における空気流
の風速及び風向を検出する場合について説明したが、本
発明はこれに限るものではなく、搬入口４及び搬出口５
双方に配設して両者の空気流の風速及び風向を検出する
ようにしてもよい。このとき、搬入口４と搬出口５の風
速が異なる場合には、両者の平均風速を求めて、該平均
風速に基づいて制御すればよい。

また、搬入口４の上下左右数箇所に風速検出器１６を配
設して１．これらの平均値をとるようにすれば、風速を
より正確に検出することができる。

さらに、搬入口３における空気流の風速及び風向を検出
する手段は、上述した熱線式風速針による風速検出器１
６及び揺動板２０を用いた風向検出器１７に限るもので
はなく、従゛来公知の手段を適用することができる。

また、上記実施例の説明では、給気ファン１１のモータ
１９の回転数を制御することにより、給気量を可変制御
する場合について説明したが、本発明方法においてはこ
れに限らず、給気ダクト１２に別途ダンパ等を配設して
、該ダンパの開閉角度を調整することにより給気量を調
整するものであってもよい。

さらに、実施例では給気量のみを可変制御する場合につ
いてのみ説明したが、本発明は排気量を可変制御するも
の又は給気量と排気量の双方を可変制御するものであっ
てもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明方法によれば、検出器により
塗装ブースの搬入口又は搬出口における空気流の風速及
び風向を検出することにより、空調空気の送給量又は汚
染空気の排出量を可変制御して、搬入口及び搬出口から
の空気の流入及び流出を防止するようになされているの
で、経時的に又は被塗装物の搬送状況等によって給気量
又は排気量が変化した場合にも、常時両者のバランスが
維持され、塵を含んだ外部空気が塗装ブース内に流入す
るのを阻止して塗装不良を防止することができるという
効果を有すると共に、汚染空気の流出を防いで周囲の環
境を悪化させることがないという優れた効果がある。

さらに、塗装休止時に給排気量を同時に低減させる場合
等にも、常時そのバランスを維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を使用した塗装ブースを示すフロー
シート、第２図は風向検出器の一例を示す斜視図、第３
図は制御方法の一例を示すプロッり図、第４図は制御に
用いるマイクロコンピュータの処理手順を示すフローチ
ャートである。 符号の説明 １−塗装ブース、４・−・搬入口、５・−・搬出口、７
−・−給気室、１１−・給気ファン、１４・−・排気フ
ァン、１６−風向検出器、１７−風向検出器、１８−・
制御装置、１９−・モータ、２０・−揺動板、２１Ｒ９
２１Ｌ・−近接スイッチ、２２−・磁性体。 特許出願人　トリニティ工業株式会社 １！２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 給気ファンにより空調空気が送給されると共に、排気フ
   ァンにより汚染空気が排出されるように成され、前後に
   被塗装物を搬入、搬出する搬入口及び搬出口が形成され
   たトンネル型塗装ブースにおいて、前記搬入口及び搬出
   口から塗装ブース内に流入し又は塗装ブース外部へ流出
   する空気流の風向及び風速を検出し、該空気流の風向に
   よって空調空気の送給量及び／又は汚染空気の排出量を
   増加減少させると共に、その増加減少量を風速に応じて
   決定することにより、前記搬入口及び搬出口から塗装ブ
   ース内への空気の流入及び塗装ブース外への空気の流出
   を極力防止するように成したことを特徴とする塗装ブー
   スの運転方法。