JPS6130631B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本考案は、気体から液体と固体粒子を分離する
ことに関し、特に空気中から塗料の過剰スプレー
を除去するための改良されたスプレーブース
（spray booth）に関する。

水洗スプレーブースは、技術分野においてよく
知られており、一般にいわゆる溢水シート
（flood sheet）の上を流れる水カーテンを包含
し、１つ又は２つ以上のスプレーガンから出る過
剰スプレーがこの溢水シートに対して向けられ
る。過剰スプレーは、溢水シートの上を流れる水
と混ざり、貯水槽の中に集められる。最近多くの
“ポンプなし（pumpless）”ブースが技術分野に
知られるようになつたけれども、多くのスプレー
ブースは、水カーテンへ水を供給するためのポン
プに頼つている。これらのブースは、水を貯水槽
から捨い上げてそれを過剰スプレーと混合させる
ための、非常に高速度の排出空気の流れに類つて
いる。清浄にされた空気を排気フアンにより排出
する前に、同伴した水が排出空気から分離され
る。分離された水は、溢水シートを維持するため
に用いられる。この型の初期のブースは、相当な
保守を必要とする。その理由は、塗料を載せた水
がシステムを通して連続的に再循環されること
と、塗料が貯水槽内の液面上に泡として浮遊する
傾向があるためである。

キアニー（Kearney）の米国特許第4096066号
に記載されている改良された水洗スプレーブース
においては、水が溢水シートから主貯水槽又は保
持タンクへ流れる。頂部の開いた円錐体又は室
は、時折デホン円錐体（Dehon cone）として引
用されるが、貯水槽内の液面のすぐ下に位置決め
されている。ポンプは、絶えず液体を貯水槽から
引き出し、この液体の高速度の流れをベンチユリ
管を通して流し貯水槽へ戻すようにする。この配
列を通して、貯水槽の液面上に浮遊する泡状塗料
粒子を液体内に懸濁する塗料粒子の両方が、室の
中へ引き入れられ、ベンチユリ管を通して押しや
られて貯水槽へ戻される。この装置は、塗料の粒
子を非常に小さい粒子にばらばらにし、この小さ
い粒子は塗料の固体から溶剤をより容易に分離
し、それ故塗料の固体は、遂には貯水槽の底部上
に濃密なマツトとして沈澱することができる。こ
のシステムは、スプレーブースから出る塗料廃物
の処理量を非常に減少させ、またスプレーブース
についての保守をも減少させた。然しながら、液
体を貯水槽からデホン円錐体又は室を通し且つベ
ンチユリ管を通して貯水槽へ戻して循環させるポ
ンプについて、周期的な保守が尚必要とされる。

本発明に従つて、塗料の過剰スプレーを集めて
この過剰スプレーをスプレーブースを通して引き
出される排出空気から分離するための改良された
スプレーブースが提供される。塗料の過剰スプレ
ーは、溢水シートの方へ向けられ、溢水シートの
上に水のカーテンが流れる。水のカーテンと水の
中へ集められた塗料とは、貯水槽の中へ落下す
る。排気フアンは、溢水シートの周りの空気を上
方へ向けられた同伴ダクトの中へ引き入れる。こ
の空気と一緒に、液体の粒子は、貯水槽の表面か
ら上方へダクトを通して引かれる。空気と同伴液
体は、液体分離装置を通して引かれ、この液体分
離装置は、同伴された塗料粒子を含む液体を空気
から分離し、乾燥した空気が排出されることを可
能とする。分離された液体は、樋へ流れ、それ故
樋の縁を溢流し、溢水シートの上を下方へ流れて
水のカーテンを形成する。塗料を載せた水を溢水
シートから受入れる貯水槽は、少くとも２つの領
域に分割されている。溢水シートから来る塗料を
載せた水は、第１と第２の領域の中に集められ
る。第１領域内の液体は、第２領域へ流れ、最後
に同伴ダクトを通して引き上げられ、スプレーブ
ースを通して再循環される。

上方に開口する室又はデホン円錐体は、第２貯
水槽領域内に位置決めされ、液面より下の第１貯
水槽領域内へ排出する導管へ結合された底部開口
部を有する。溢水シート上に水カーテンを形成す
ることに加えて、溢水シートの上方の樋へ供給さ
れた水は、管を下降し、貯水槽内の液面より上に
位置決めされた下方へ向けられたノズルへ流れ
る。ノズルは、室又はデホン円錐体の底部出口よ
り上方に位置決めされ、水の噴流をこの底部出口
の方へ向け、液体の流れを第２貯水槽領域の液面
から室又は円錐体を通して下方へ、導管を通して
第１貯水槽領域の中へ誘導する。第２貯水槽領域
の液面から室又は円錐体を通して下方へ、そして
導管を通して第１領域へ戻る液体の流れは、乱流
であり、貯水槽内部の塗料粒子をばらばらにし、
この塗料粒子内の固体が貯水槽の底部に沈澱して
濃密なブランケツトを形成することを可能とす
る。もしも望むならば、室又はデホン円錐体を第
１貯水槽領域と結合する導管内にベンチユリ管を
組み込むことにより変更を施すことができる。樋
から下方へ向けられた水の流れを用いて、液体の
流れを貯水槽の液面から室又は円錐体を通して下
方へ誘導することにより、この液体の流れを生じ
させるためのポンプの必要がなくなる。従つて、
スプレーブース内で動く唯一の要素は、水分と塗
料を除去し終つた排出空気と接触する排気フアン
のみであるので、スプレーブースに要求される保
守は、液体ポンプを有する先行技術のスプレーブ
ースに要求される保守に比べて著しく軽減され
る。

従つて、本発明の目的は、改良された水洗スプ
レーブースを提供することである。

本発明の他の目的は、操作のための液体ポンプ
を必要としない改良された水洗スプレーブースを
提供することである。

本発明の他の目的と利点は、添付図面を参照し
てなす以下の詳細な説明から明らかとなるであろ
う。

図面特に第１図〜第３図には、本発明に従つて
構成された水洗スプレーブース１０の一部が示さ
れている。スプレーブース１０は、側方開口部１
２を画成する本体又はハウジング１１を包含す
る。スプレーガン１４から塗料を吹き付けられる
加工片１３は、側方開口部１２の正面に位置決め
され、過剰スプレーが溢水シート１５に向けられ
るようになつている。溢水シート１５は、樋１７
の上縁１６の下方に位置決めされている。上縁１
６は、水平に配置され、樋１７へ供給された水の
連続的な流れが、上縁１６の上へ均一に流れて水
カーテンのように溢水シート１５の表面を下方へ
滝になつて落ちるようになつている。溢水シート
１５から流れる水は、第１領域１８へ落下し更に
ハウジング１１の下方部分により画成された貯水
槽１９の第２領域２２へと流れ落ちる。第１貯水
槽領域１８から、集められた塗料と水は、隔壁２
０の周りと１つ又は２つ以上の浸された邪魔板２
１の上を通つて第２貯水槽領域２２へ流れる。以
下に詳述するように、貯水槽１９内に蓄積された
大量の塗料さらの固体は、第１領域１８内に沈澱
する。

貯水槽１９は、邪魔板２４により第１領域１８
と第２領域２２から分離された第３領域２３を包
含する。邪魔板２４内の浸されている開口部２５
は、第２貯水槽領域２２を第３貯水槽領域２３と
連通させる。浸されている開口部２５は、水が第
２領域２２から第３領域へ流れることを可能とす
る一方、邪魔板は、浮遊している塗料を第１領域
１８と第２領域へ閉じ込める。

部屋の空気は、加工片１３又は溢水シート１５
の何れとも衝突しない塗料の過剰スプレーと一緒
に、溢水シート１５の周囲のまわりをハウジング
１１の背後部分へ引き入れられる。ここから、空
気と同伴塗料は、同伴ダクト２６を通して垂直に
上方へ引かれる。同伴ダクトは、第３貯水槽領域
２３内の液面の僅か上方に離間された下方開口部
２７を有する。開口部２７を通してダクト２６の
中へ引き入れられる空気の速度は、貯水槽液面か
ら大量の液体を伴なつて、この同伴液体を吹き上
る空気の流れと混合させるように、十分に高速度
である。好ましくは、いくつかの同伴ダクト２６
が、スプレーブースハウジング１１の背後を横切
つて離間される。各同伴ダクト２６の頂部におい
て、液体を載せた空気が、スプリツター組立体に
より横に反らされ、次に一連の邪魔板２８を通し
て進行する。空気は、押しやられて方向を急速に
変え、これらの点で速度を減少させ、同伴液体の
ほとんどが空気の流れから排水だめ２９の中へ落
ちるようになつている。第２の一連の邪魔板３０
は、空気が充満室３１の中へ引き入れられると
き、空気の流れの方向の更に急速な変化を生じさ
せる。空気の流れの方向の急速な変化を生じさせ
る邪魔板２８と３０は、排出空気から同伴液体を
除去するための液体除去装置として機能する。充
満室３１から、乾燥空気は、多孔の邪魔板３２の
上を引かれ、排気管３３の内部に配置された適当
なフアン３５又はブロワーにより排気管３３を通
して上方へ引かれる。

液体を載せた空気が邪魔板２８と３０を通して
引かれてその空気から水と塗料の粒子が抽出され
るにつれて、液体が排水だめ２９の中へ降りる。
排水だめ２９から、液体は、樋１７に通ずる排水
管３４を通して下方へ通過する。十分な水の流れ
は、排雪管３４を通過して樋１７へ流れ、溢水シ
ート１５の上に水のカーテンを維持するようにな
つている。排水管３４の底部３６が常に樋１７の
中の液面より下になるように、排水管３４は、樋
１７のリツプ又は縁１６の下方に延びている。こ
れは、フアン３５が排水管３４を通して空気を上
方へ引くのを防止する。

本発明に従つて、室３８は、第２貯水槽領域２
２の内部に配置されている。室３８は、逆円錐型
の形状を有することが好ましく、貯水槽１９内の
液面より僅かに下方に配置された上方開口部３９
を有する。導管４０は、室３８の底部へ結合さ
れ、隔壁２０を通して液面より下方に離間された
点で第１貯水槽領域１８へ通じている。室３８
は、上述のKearneyの米国特許第4096066号に記
載されたところと同様に機能する。貯水槽１０内
の液体とその表面に浮遊する塗料は、室３８の上
端へ引かれ、乱流を生じて導管４０を通して下方
へ流れる。この乱流は、塗料の粒子をより小さい
粒子にばらばらにし、この小さい粒子を第１貯水
槽領域１８の中へ分散させる。塗料の粒子がより
小さい粒子にばらばらになるにつれて、溶剤が塗
料の固体から分散し、塗料の固体は、貯水槽１９
の底部に沈澱して濃密なマツト４１を形成する。
貯水槽１９内の液体の表面から浮遊する塗料粒子
を除去し、貯水槽の液体内に分散しているより大
きい塗料粒子と一緒にこのような粒子を貯水槽１
９の底部に濃密なマツトとして沈澱させることに
より、スプレーブース１０の保守が極めて軽減さ
れる。

本発明に従つて、浮遊する塗料粒子と貯水槽１
９内の分散したより大きい塗料粒子とを含む液体
の流れは、液体の噴流によつて室３８を通して下
方へ誘導される。液体の噴流は、配水塔３７と降
水管４２を通して樋１７から流れる液体から生ず
る、配水塔３７は、液体が樋１７から配水塔３７
へ流れるように、排水管３４の底部３６の水準よ
り上方で且つ樋１７のリツプ又は縁１６より下方
に延びている。然しながら配水塔３７は、樋１７
の中の液面を排水管３４の底部３６より下に下降
させないので、空気が排水管３４の中へ引き入れ
られることはあり得ない。降水管４２は、樋１７
の中の配水塔３７から下方に向けられたノズル４
３へ連絡している。ノズル４３は、室３８の上方
に配置され、液体の高速度の流れを上方室開口部
３９を通して入口の方へ導管４０へ向けるように
位置決めされている。室３８の中への液体の下方
への流れは、貯水槽の第２領域２２内の液面から
室３８と導管４０を通して下方へそして貯水槽の
第１領域１８の中へ液体の流れを誘導する。液体
の噴流は、また、導管４０を通る液体の流れの中
に高い乱流を誘導し、貯水槽の液面から室３８と
導管４０を通して下方へ引かれそして貯水槽の第
１領域１８の中へ排出される塗料粒子をばらばら
にすることを容易にする。塗料の粒子はより小さ
い粒子にばらばらにされるので、塗料内の溶剤は
より容易に固体から取り払われ、それによつてよ
り重い固体が第１貯水槽領域１８内に沈澱してマ
ツト４１を形成することを可能とする。従つて、
同伴ダクト２６を通して上方へ引かれて樋１７へ
供給された、第３貯水槽領域２３内へ流入する液
体中には、懸濁した固体はほとんど残つていな
い。液体は液体ポンプを使用せずにスプレーブー
ス１０を通して循環されることと、室３８を通し
て貯水槽１９内の表面液体の流れを生じさせるた
めに液体ポンプを必要としないことのために、ス
プレーブース１０についての保守は、室３８のよ
うな室を通して液体を循環させるためポンプの使
用を必要とする先行技術のスプレーブースに比し
て、極めて減少される。第４図において、スプレ
ーブース１０内で使用するためのデホン円錐体４
４を用いる修正された装置が示されている。デホ
ン円錐体４４は、スプレーブース貯水槽内の液面
のすぐ下に位置決めされた上方開口部４５を有す
る。デホン円錐体４４は、また、貯水槽の下方領
域へ流体を排出するための導管４７へ結合された
下方出口４６を有する。ノズル４３は、貯水槽か
ら表面の液体の流れを導管４７を通して誘導する
ため、液体の噴流を樋（第１図と第２図の樋１
７）から円錐体４４の中へ向けるように、貯水槽
内の液面のすぐ上方に位置決めされている。ベン
チユリ管４９は、導管４７の内部に配置されてい
る。ベンチユリ管４９は、流速を増大させると共
に、導管４７内部に乱流を作り出すのを助けるこ
とができる。他の変更態様において、ノズル４３
は、液体の流れを貯水槽の表面から下方へ円錐体
４４と導管４７を通して誘導すべく、液体の噴流
を誘導出口（図示せず）の方へ向け且つ導管４７
の中まで延びている降水管４２′（点線で示れて
いる）に結合されたノズル５０と置き換えること
が出来るし、又このノズル５０を補足することが
できる。再び、ノズル５０から出る液体の噴流
は、円錐体４４を通る液体の流れを生じさせるた
めに別のポンプを必要とせずに、降水管４２′を
通して樋１７（第１図と第２図）から流れる液体
から形成される。

尚、他の変更された構造が第５図に示されてお
り、２つのノズル５１を５２が、流体の噴流を円
錐体５４を通して導管５５の方へ下方に向けるた
めのデホン円錐体５４の上方開口部５３より上方
の位置決めされている。ノズル５１と５２は、ス
プレーブース内の溢水シートより上方に配置され
た液体樋から降水管を分離するように結合される
ことができる。

上述のスプレーブースにおいて、種々の修正と
変更をなしうることが理解されるであろう。本発
明に従つて、公知の設計のポンプなし水洗スプレ
ーブースに、貯水槽の内部で且つ液面のすぐ下に
配置された室が設けられる。液体の流れは、貯水
槽の液面から室を通して液体の下方への流れを誘
導して貯水槽内の塗料粒子をばらばらにし、それ
が貯水槽の底部に沈澱しうるようになつている。
水の流れは、機械的ポンプを使用せずに達成され
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従つて構成された塗料スプ
レーブースの部分斜視図である。第２図は、第１
図のスプレーブースを通る断面図である。第３図
は、第１図の３−３線に沿う断面図である。第４
図は、本発明のスプレーブースの貯水槽内部の塗
料粒子をばらばらにするために流体の流れを誘導
するための修正されたノズルと室を示す部分断面
図である。第５図は、本発明のスプレーブースの
貯水槽内の塗料粒子をばらばらにするために流体
の流れを誘導するための他の修正された室とノズ
ルを示す部分断面図である。 １０……塗料スプレーブース、１１……ハウジ
ング、１９……貯水槽、１８……第１領域、２２
……第２領域、２３……第３領域、１７……樋、
３８……室、３９……上方開口部、４５……上方
開口部、４０……導管、４２，４２′……降水
管、４３′……ノズル、５１，５２……ノズル、
３７……配水塔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 壁と、前記壁の上方に位置決めされた樋と、
   前記樋への液体の連続的な流れを供給するための
   主段と、この液体が前記樋から前記壁の上をカー
   テンのように流れて塗料のオーバースプレーを同
   伴するようになつていること、第１領域と第２領
   域とを有し且つ前記第１領域が液体のカーテンを
   受入れるため前記壁の下方に配置されてなる貯水
   槽手段と、この受入れられた液体が前記第１貯水
   槽領域から前記第２貯水槽領域へ流れること、前
   記第２貯水槽領域内の液面のすぐ下方に配設され
   た上方開口部を有し且つ底部を有する室と、前記
   室の底部を前記第１貯水槽領域と結合する導管手
   段と、前記第２貯水槽領域の表面から下方へ前記
   室を通し且つ前記導管を通して前記第１貯水槽領
   域へ液体の乱流を誘導するために、前記樋から前
   記貯水槽へ液体の流れを運ぶように結合された降
   水管手段とを包含してなる塗料スプレーブース。 ２ 前記室が逆円錐型の形状を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の塗料スプレ
   ーブース。 ３ 前記降水管手段が、前記逆円錐型室より上方
   の貯水槽液面より上方に離間されたノズルを包含
   し、前記ノズルは、液体の流れを前記樋から前記
   逆円錐型室の内部を下方へ前記導管手段の方へ導
   き、それによつて、前記ノズルから排出された液
   体が、貯水槽液面から下方へ前記逆円錐型室を通
   して前記導管手段の中へ液体の乱流を生じさせる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   塗料スプレーブース。 ４ 排出空気が貯水槽から樋へ液体の流れを供給
   する塗料スプレーブースにおいて、前記貯水槽内
   の液面のすぐ下に配設された上方開口部を有し且
   つ底部を有する室と、前記室から離間された前記
   貯水槽内の場所と前記室の底部とを結合する導管
   手段と、前記貯水槽内の液面から下方へ前記室を
   通し且つ前記導管手段を通して液体の乱流を誘導
   するため前記樋から前記貯水槽へ液体の流れを運
   ぶように結合された降水管手段とを包含すること
   を特徴とする塗料スプレーブース。 ５ 前記室が逆円錐型の形状を有し、前記降水管
   手段が、前記逆円錐型室より上方の貯水槽液面よ
   り下方に離間されたノズルを包含し、前記ノズル
   が、液体の流れを前記樋から前記逆円錐型室の内
   部を下方へ前記導管手段の方へ向け、前記ノズル
   からの液体の排出が、貯水槽液面から下方へ前記
   逆円錐型室を通して、前記導管手段へ液体の乱流
   を生じさせることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項に記載の塗料スプレーブース。 ６ 前記降水管手段が、貯水槽液面から下方へ前
   記室を通して前記導管手段の中へ液体の乱流を誘
   導するため、前記樋から直接に前記導管手段の中
   へ液体の流れを排出するように配置された開口部
   を有するノズルを包含することを特徴とする特許
   請求の範囲第４項に記載の塗料スプレーブース。