JPWO2010131564A1 - 浄化装置を備えた塗装ブース - Google Patents

Abstract

塗装ブース(10)に浄化装置(12)が設けられている。浄化装置(12)は、水槽(20)と、ポンプ(21)と、ウォーターロープ形成機構(22)と、スラッジ除去機構(26)と、排気機構(28)と、バリア部材(70)とを含んでいる。ウォーターロープ形成機構(22)は、塗装室(11)の上部に配置されたウォーターケース(40)を有している。ウォーターケース(40)の底壁(45)に多数のノズル部(50)が形成されている。各ノズル部(50)は、流入口(55)から下方に向って内径が減少する筒部(56)と、円形の流出口(57)とを有している。流出口(57)から直線状に落下する水によって、互いに平行な多数のウォーターロープ(60)が形成される。塗料ミストを含んだ空気がウォーターロープ(60)に触れることにより、塗料ミストが捕集される。バリア部材(70)の背面側に排気室(71)が形成されている。

Description

この発明は、塗装室の空気に含まれる塗料ミストを除去するための浄化装置を備えた塗装ブースに関する。

噴霧ノズル等の塗料噴射装置を使用して塗装室内で塗装作業を行う場合に、塗装ブースが使われている。塗装ブースは、塗装室内の作業環境が悪化することを防ぐために、あるいは外部に塗料ミストが排出されることを防ぐために使用されている。

例えば日本の特開２００２−２７３２９２号公報（特許文献１）に、ベンチュリーブースタイプの塗装ブースが開示されている。ベンチュリーブースタイプの塗装ブースでは、塗料ミストを含んだ空気が排気ファンによって渦巻室に吸引される。この渦巻室内で生じる空気の遠心力によって、塗料ミストが空気流から分離されるとともに、塗料ミストが水膜に衝突することにより捕集される。捕集された塗料ミストを含む水は、水中ダクトから水槽に戻されて再利用される。前記渦巻室から排出される水分を含む空気は、エリミネータ（eliminator）によって水切りされたのち、排気口から吐出されている。

一方、日本の特許第３７０４０８４号公報（特許文献２）にウォーターブースタイプの塗装ブースが開示されている。この種の塗装ブースでは、ポンプによって汲み上げた水を水流板に沿って膜状に流すことにより、ウォーターカーテンが形成される。このウォーターカーテンに塗料ミストが触れることにより、塗料ミストが洗い流される。また、前記水流板の裏側に配置されたシャワーノズルからシャワー水を噴出する。このシャワー水によって、前記ウォーターカーテンでは捕集しきれなかった塗料ミストが水中に落とされる。

特開２００２−２７３２９２号公報 特許第３７０４０８４号公報

前記特許文献１と特許文献２とに開示された塗装ブースは、いずれも、捕集された塗料ミストが水と一緒に水槽内に落ちて凝集する。このため水槽内で塗料スラッジ（塗料かす）が発生する。この塗料スラッジが水面に浮いたり、水槽内に沈殿したりして、塗料スラッジが水槽内に溜まる。従来の塗装ブースは、水槽内の水を浄化する機構を有しないため、定期的に作業員が人力で塗料スラッジを取り除いている。しかし定期的な掃除をしても、汚れた水は交換しない限り清浄にならない。このため塗料スラッジが次第に水槽内に溜まり、塗料スラッジが水槽の底部や水面付近で固化する。このため塗料スラッジを除去しにくく、塗装ブースが汚れる原因にもなる。

しかも従来のベンチュリーブースタイプ（特許文献１）は、水を渦巻室に吸い上げるための強い負圧を生じさせる必要がある。このため大容量の排気ファンが必要となり、騒音が大きいとか電力消費が大きいなどの問題がある。一方、従来のウォーターブースタイプ（特許文献２）では、塗料ミストがウォーターカーテンの一方の面のみに触れる。このため、塗料ミストを捕集できる表面積が小さい。このため従来のウォーターブースタイプは塗料ミストを捕集する能力が小さい。捕集能力を高めるには、より面積の広いウォーターカーテンが必要となるため塗装ブースが大形化し、しかも大容量のポンプが必要となるなどの問題が生じる。

従って本発明の目的は、従来の塗装ブースと比較してコンパクトでありながら、塗料ミストを効率良く捕集することができる浄化能力の高い浄化装置を備えた塗装ブースを提供することにある。

本発明の浄化装置を備えた塗装ブースは、被塗装物が収容される塗装室と、前記塗装室内の空気に含まれる塗料ミストを除去するための浄化装置とを有している。この浄化装置は、前記塗装室に配置された水槽と、前記水槽内の水を汲み上げるポンプと、ウォーターロープ形成機構とを備えている。ウォーターロープ形成機構は、前記ポンプによって汲み上げられた水を収容するウォーターケースを有している。ウォーターケースの底壁に複数のノズル部が形成され、各ノズル部はそれぞれ、流入口と、該流入口から下方に向って内径が減少しながら前記底壁の下方に突出する筒部と、該筒部の下端に開口する円形の流出口とを有し、各流出口から直線状に落下する水によって互いに平行な複数本のウォーターロープを形成するようになっている。

この浄化装置は、バリア部材と、スプラッシュガード部材と、前記バリア部材によって前記塗装室と仕切られた排気室と、排気機構と、スラッジ除去機構とを具備している。バリア部材は、上下方向に延びる壁部を有している。前記スプラッシュガード部材は、前記ノズル部の真下に対向して前記水槽の水面上に配置され、前記ウォーターロープの前側に位置する上端部から前記バリア部材寄りの下端部に向って低くなるよう傾斜した水受け面を有している。排気機構は、前記塗装室内の空気を前記排気室を経て外部に排出する排気ファンを有し、前記塗装室内の塗料ミストを含んだ空気が前記ウォーターロープに触れるように空気の流れを生じさせる。前記スラッジ除去機構は、前記水槽に配置されかつ前記水槽内に存在する塗料スラッジを前記水槽の外部に排出するコンベアを有している。

本発明の１つの形態では、前記ウォーターロープ形成機構の前記各ノズル部が、前記ウォーターケースの上方から見て、各ノズル部間の距離が互いに等しくなるように、例えば各ノズル部がそれぞれ正三角形の頂点の位置に形成されている。ただしノズル部の配置はこれ以外の形態であってもよい。

また本発明の１つの形態では、前記スプラッシュガード部材の下方の前記コンベア上に、該コンベアに沿って配置されたウォーターシェッダーを有している。このウォーターシェッダーは、前記バリア部材と前記スプラッシュガード部材との間の隙間の下方に配置された頂部と、この頂部から前記コンベアの一方のチェーンに向って低くなるように傾斜した第１の案内面と、前記頂部から前記コンベアの他方のチェーンに向って低くなるように傾斜した第２の案内面とを有している。

前記コンベアの一例は、前記水槽の水面付近を移動する上側部分と、前記水槽の底部付近を移動する下側部分とを有している。前記上側部分によって、前記水面付近の塗料スラッジを該水槽の外のスラッジ排出部に搬送する。前記コンベアの一例は、第１の方向と、該第１の方向とは反対の第２の方向とに移動可能である。該コンベアが前記第１の方向に移動するとき、前記上側部分によって前記水面付近の塗料スラッジを前記スラッジ排出部に向って搬送する。前記コンベアが前記第２の方向に移動するとき、前記下側部分によって前記水槽の底部に存在する塗料スラッジを前記スラッジ排出部に向って搬送する。この場合、前記水槽の水面を前記コンベアの前記上側部分に位置させるための水面高さ保持手段を備えているとよい。

前記スラッジ除去機構は、例えば、フィルタドラムと、掻き取り部材と、クリーン槽とを有している。前記フィルタドラムは、前記水槽内に回転可能に設けられ、前記水槽内の水を該ドラムの外周側から内周側に流入させることにより、前記水槽内の水を濾過する。前記掻き取り部材は、前記フィルタドラムの周面に接することにより、該フィルタドラムの目詰まりを防ぐ。前記クリーン槽は、前記フィルタドラムによって濾過された水を前記ポンプに供給する。

場合によってはウォーターカーテン形成手段を備えていてもよい。ウォーターカーテン形成手段は、前記バリア部材に沿って水を流すことにより、ウォーターロープの背後にウォーターカーテンを形成する。塗料ミストを含んだ空気がこのウォーターカーテンに触れることにより、塗料ミストの一部をウォーターカーテンによってとらえることができる。

本発明によれば、従来の塗装ブースと比べて塗料ミストが触れることのできる水の表面積を大きくすることができる。このため、ポンプの容量が小さくても塗料ミストを効率良く捕集することができる。また従来のベンチュリーブースタイプやウォーターブースタイプの塗装ブースと比べて、排気ファンの容量が小さくてすみ、その分、省電力であり、発生する騒音も小さくてすむという利点もある。

本発明に係るウォーターロープ形成機構は、ウォーターケースの底壁に形成された多数のノズル部からそれぞれ直線状に連続して落ちる水によって、多数本のウォーターロープを形成する。これらのウォーターロープは、バリア部材の垂直な壁部に沿って真っ直ぐに落ちてスプラッシュガード部材に向う。このため、塗装室内の作業員がウォーターロープの近くで作業していても、水に濡れにくい環境を保つことができる。このため塗装室内のスペースを有効に利用できるという利点もある。しかもノズル部から落下する水がスプラッシュガード部材によって受け止められることにより、水槽内の水面が大きく波立つことを回避できる。このため、この浄化装置は塗料スラッジが水面に浮きやすくなり、水面に浮いた塗料スラッジをコンベアによって効率良く搬出することができる。

図１は、本発明の１つの実施形態に係る浄化装置を備えた塗装ブースの断面図である。 図２は、図１中のＦ２−Ｆ２線に沿う塗装ブースの断面図である。 図３は、図１に示された塗装ブースに使用されるウォーターケースのノズル部を示す斜視図である。 図４は、図３に示されたノズル部を備えたウォーターケースの一部の平面図である。 図５は、図４中のＦ５−Ｆ５線に沿うノズル部を備えたウォーターケースの断面図である。 図６は、図１に示された塗装ブースのスラッジ除去機構に使用されるフィルタドラムの一部の平面図である。

以下に本発明の一実施形態について、図１から図６を参照して説明する。
図１は塗装ブース１０の縦断面図である。図２は塗装ブース１０を図１中の矢印Ｆ２−Ｆ２方向から見た断面図である。塗装ブース１０は、塗装作業が行われる塗装室１１と、浄化装置１２とを備えている。浄化装置１２は、塗装室１１内に発生した塗料ミストＭ（図１に模式的に示す）を除去する機能を有している。塗装室１１は、ほぼ密閉された壁部材１３および天井部材などによって、外部環境と仕切られている。

塗装室１１の内部で塗装作業が行われる際、塗装室１１内に、噴霧ノズル１５を備えた塗料噴射装置と、被塗装物１６とが収容される。噴霧ノズル１５から霧状に噴出する塗料によって塗料ミストＭが発生する。浄化装置１２は、塗装室１１内の空気に含まれる塗料ミストＭを除去する機能を有している。以下にこの浄化装置１２について説明する。

浄化装置１２は、水槽２０と、ポンプ２１と、ウォーターロープ形成機構２２と、コンベア２５を備えたスラッジ除去機構２６と、排気機構２８などを含んでいる。水槽２０は塗装室１１内の下部に配置されている。ポンプ２１は、水槽２０内の水Ｗを汲み上げる。ウォーターロープ形成機構２２とスラッジ除去機構２６と排気機構２８については、後に詳しく説明する。

水槽２０は、コンベア２５が収容される槽本体３０と、濾過後の水が収容されるクリーン槽３１とを有している。クリーン槽３１に前記ポンプ２１が設けられている。図１に示されるように、槽本体３０とクリーン槽３１とは、流通部３２を介して互いに連通している。

ウォーターロープ形成機構２２は、水槽２０の上方に配置された樋状のウォーターケース４０と、ウォーターケース４０に沿って配置されたクッションタンク４１とを含んでいる。ウォーターケース４０とクッションタンク４１との間に、例えばパンチングメタルなどの多孔板からなる水勢抑制部材４３（図２に示す）が設けられている。

前記ポンプ２１によって汲み上げられた水Ｗは、バルブ４２（図２に示す）を有する配管系４２ａと、クッションタンク流入部４１ａとを介して、クッションタンク４１に供給される。クッションタンク４１に供給された水Ｗは、水勢抑制部材４３を通過し、ウォーターケース４０に流入する。ウォーターケース４０とクッションタンク４１は、それぞれステンレス鋼等の金属板からなる。図２に示すようにウォーターケース４０とクッションタンク４１は、塗装室１１の幅方向のほぼ全長にわたって水平方向に延びている。

図３はウォーターケース４０の一部を示している。ウォーターケース４０は、水平方向に延びる底壁４５と、側壁４６などを有している。側壁４６は底壁４５の側縁から上方に延びている。側壁４６には、水平方向に延びるスリット４７が形成されている。これら底壁４５と側壁４６は、塗装室１１の幅方向のほぼ全長にわたって形成されている。ウォーターケース４０の底壁４５に、多数のノズル部５０が互いに等間隔で形成されている。

図４は、ノズル部５０を有するウォーターケース４０の底壁４５を、上方から見た平面図である。ウォーターケース４０の底壁４５に形成された各ノズル部５０は、互いの距離が全て等しくなるように、例えば、上方から見て正三角形５１の頂点（図４に示す）に相当する位置に形成されている。このため各ノズル部５０間の距離Ｓは全て同一である。

なおノズル部５０の配置は図４に示す実施形態以外であってもよい。要するに、各ノズル部５０が互いに等間隔で配置されていればよい。図４に示す実施形態ではノズル部５０が３列配置されているが、ノズル部５０は例えば２列でもよいし、あるいは３列以上でもよい。要するにノズル部５０が１列以上配置されていればよい。

図５は、ノズル部５０の縦方向に沿う断面を示している。図５に示すようにノズル部５０は、それぞれ、流入口５５と、底壁４５の下方に突出する筒部５６と、流出口５７とを有している。流入口５５は、ウォーターケース４０の底壁４５の上面に開口している。筒部５６は、流入口５５から下方に向って内径Ｄが減少しながら下方に延びている。流出口５７は、筒部５６の下端に開口している。流入口５５と流出口５７は、上方から見てそれぞれ円形に形成されている。これら流入口５５と流出口５７は、上方から見て、流入口５５の内側に流出口５７が同心円を描くように形成されている。

筒部５６の内周面５６ａは、図５に示す縦方向の断面において、流入口５５から流出口５７に向って円弧状に滑らかに連続する曲面となっている。流入口５５から筒部５６の内周面５６ａに連なる箇所は、流れる水が乱流を生じないように、丸みを帯びた滑らかな形状に成形されている。筒部５６の下端面は、割れや歪みなどがないように、水平方向に平らに仕上げられ、乱流を生じないようにしている。このような形状のノズル部５０は、型を用いた塑性加工の一種であるバーリング加工と、仕上げ加工とを組合わせることによって、成形することができる。

図５に示すように、ノズル部５０を備えたウォーターケース４０の底壁４５上に水Ｗが供給される。この水Ｗは流入口５５から筒部５６に流れ込み、さらに流出口５７から下方に自由落下する。各ノズル部５０の流出口５７から落ちる水は、乱流を生じることなく下方に向って真っ直ぐに落ちる。このため、少なくとも流出口５７から水槽２０に達する途中までは水が線状に連続することにより、ロープ状の水の柱が形成される。この明細書においてウォーターロープ（water rope）６０と呼ぶゆえんである。

これらのウォーターロープ６０は、下方にゆくほど落下速度が大きくなるため、下に向って次第に細くなる。ノズル部５０の筒部５６は、そこを流れる水が乱流を生じにくいように曲面をなしている。このため、水槽２０に達する寸前まで水がほぼ線状に連続することができる。すなわち各ノズル部５０の流出口５７から落下するウォーターロープ６０は、互いに平行な状態が保たれ、しかも各ウォーターロープ６０間の距離が互いに等しい状態で落下する。このため、ウォーターロープ６０どうしが合流することなく、多数本のウォーターロープ６０からなる水柱の群れが、ウォーターケース４０と水槽２０との間に形成されることになる。

塗装室１１の後部（ウォーターロープ６０の背後）に、上下方向に延びる板金製のバリア部材７０が配置されている。図１に示すように、塗装ブース１０の内部がバリア部材７０によって塗装室１１と排気室７１とに仕切られている。バリア部材７０はステンレス鋼などの金属板からなる。バリア部材７０は、壁部７０ａと、曲がり部７０ｂとを含んでいる。壁部７０ａは、ウォーターロープ６０に沿って垂直な方向に延びている。曲がり部７０ｂは、壁部７０ａの下部から排気室７１の方向に湾曲している。図２に示すように、バリア部材７０は、塗装室１１の幅方向のほぼ全長にわたって設けられている。

前記ポンプ２１によって汲み上げられた水が、ウォーターケース４０に供給される。ウォーターケース４０に供給された水の一部が、スリット４７からバリア部材７０に向って流出する。スリット４７はウォーターケース４０の側壁４６に形成されている。バリア部材７０に到達した水は、バリア部材７０の壁部７０ａの前面に沿って下方に流れる。このことにより、ウォーターロープ６０の背後に、流水からなるウォーターカーテン７５が形成される。スリット４７と壁部７０ａは、ウォーターカーテン形成手段として機能する。

水槽２０の水面Ｗ１の上方には、ノズル部５０の真下に対向して、板金製のスプラッシュガード部材８０が配置されている。このスプラッシュガード部材８０も、塗装室１１の幅方向のほぼ全長にわたって設けられている。図１に示すようにスプラッシュガード部材８０は、ウォーターロープ６０の前方に位置する上端部８０ａと、バリア部材７０の近くに位置する下端部８０ｂと、水受け面８１を有している。水受け面８１は、スプラッシュガード部材８０の上端部８０ａから下端部８０ｂに向って低くなるように、角度θをなして傾斜している。

スプラッシュガード部材８０の下端部８０ｂと、バリア部材７０の前記曲がり部７０ｂとの間に、スリット状の隙間８２が形成されている。この隙間８２は水平方向に延び、塗装室１１の幅方向のほぼ全長にわたって形成されている。

スプラッシュガード部材８０の下方に、ウォーターシェッダー（water shedder）９０が配置されている。ウォーターシェッダー９０は、コンベア２５の移動方向に沿って、コンベア２５の上側に配置されている。ウォーターシェッダー９０もステンレス鋼などの金属板からなり、塗装室１１の幅方向のほぼ全長にわたって設けられている。

ウォーターシェッダー９０は上に凸の形状をなし、その最も高い位置に稜線状の頂部９１が形成されている。この頂部９１は、バリア部材７０とスプラッシュガード部材８０との間の前記隙間８２の下方に配置されている。

図１に示すように、ウォーターシェッダー９０は、第１の案内面９２と、第２の案内面９３とを有している。第１の案内面９２は、頂部９１からコンベア２５の一方のチェーン２５ａに向って低くなるように傾斜している。第２の案内面９３は、頂部９１からコンベア２５の他方のチェーン２５ｂに向って低くなるように傾斜している。このため前記隙間８２からウォーターシェッダー９０の頂部９１付近に落ちる水は、第１の案内面９２と第２の案内面９３とに分かれて、コンベア２５の各チェーン２５ａ，２５ｂ付近に供給される。

前記バリア部材７０の曲がり部７０ｂの下端とウォーターシェッダー９０との間に、隙間９５が形成されている。この隙間９５は、前記隙間８２と同様に塗装室１１の幅方向のほぼ全長にわたって水平方向に連続している。そしてこれらの隙間８２，９５を介して、塗装室１１と排気室７１とが互いに連通している。

排気機構２８は、排気室７１と、排気室７１の上部に配置された排気ファン１００と、排気室７１の内部の複数箇所に設けられたエリミネータ１０１などを含んでいる。排気ファン１００はモータ１０２によって駆動され、塗装室１１内の空気を排気室７１を経て外部に排出する。この排気機構２８は、塗装室１１の内部の塗料ミストを含んだ空気がウォーターロープ６０とウォーターカーテン７５に触れることができるように、塗装室１１内に空気の流れを生じさせる機能を有している。

次に、コンベア２５を備えたスラッジ除去機構２６について説明する。
スラッジ除去機構２６は、水槽２０に収容された前記コンベア２５と、水槽２０内の水面Ｗ１の下に配置されたフィルタドラム１１０などを備えている。

図２に示すように水槽２０の側部には、斜め上方に向かって延出する掻き上げ部１１５が形成されている。掻き上げ部１１５の上部に、スラッジ排出部１１６と、コンベア２５を駆動するためのモータ１１７が配置されている。スラッジ排出部１１６とモータ１１７は、水槽２０の水面Ｗ１よりも高い位置に設けられている。スラッジ排出部１１６の下方にスラッジ回収ボックス１２０が置かれている。

コンベア２５は、巻掛け伝動体の一例であるチェーン２５ａ，２５ｂ（図１に示す）と、複数のスクレーパ１２５とを有している。スクレーパ１２５は、チェーン２５ａ，２５ｂの長手方向に所定間隔で取付けられている。このコンベア２５は、上側のスプロケット１２１と下側のスプロケット１２２との間を無端走行する。これらスプロケット１２１，１２２間を走行するコンベア２５は、上側部分（往路部分）１３０と下側部分（復路部分）１３１とを有している。上側部分１３０は、水槽２０の水面Ｗ１に沿って移動する。下側部分１３１は、水槽２０の底部２０ａに沿って移動する。

コンベア２５は、モータ１１７の回転方向に応じて、図２に矢印Ｆで示す第１の方向と、矢印Ｒで示す第２の方向に移動させることができる。このモータ１１７は、切換手段として機能するタイマを含む制御部（図示せず）によって、予め設定された時間ごとに回転方向を切換えるように構成されている。タイマは、第１の方向Ｆが第２の方向Ｒよりも長時間となるように、方向を切換えるタイミング（インターバル）が設定されている。またこのモータ１１７は、手動で操作されるスイッチによって、必要に応じて、移動方向を切換えることが可能である。

図２に示すように、掻き上げ部１１５に、第１のガイド板１３５と第２のガイド板１３６とが配置されている。第１のガイド板１３５は、コンベア２５の上側部分１３０に沿って、槽本体３０からスラッジ排出部１１６に向って斜め上方に延びている。第２のガイド板１３６は、水槽２０の底部２０ａからスラッジ排出部１１６に向って斜め上方に延びている。

各ガイド板１３５，１３６の上面に、それぞれコンベア２５のスクレーパ１２５が接している。このためコンベア２５が第１の方向Ｆに移動すると、水面Ｗ１付近に浮いている塗料スラッジが、コンベア２５の上側部分１３０のスクレーパ１２５と一緒に、第１のガイド板１３５に沿ってスラッジ排出部１１６に向かって移動する。

コンベア２５が第２の方向Ｒに移動するときには、水槽２０の底部２０ａに沈んでいる塗料スラッジが、コンベア２５の下側部分１３１のスクレーパ１２５によって掻き取られる。このため、底部２０ａに沈んでいる塗料スラッジは、第２のガイド板１３６に沿ってスラッジ排出部１１６に向かって移動する。

図１に示すように、槽本体３０とクリーン槽３１との間に、水面保持板１４０が設けられている。水面保持板１４０は、水槽２０の水面高さを保持するための水面高さ保持手段として機能する。フィルタドラム１１０を通って濾過された濾過後の水Ｗは、この水面保持板１４０からオーバーフローすることによってクリーン槽３１に流入する。このことにより、水槽２０内の水面Ｗ１の位置がコンベア２５の上側部分１３０のスクレーパ１２５と接することができる高さに保たれる。

水槽２０の内部に設けられたフィルタドラム１１０は、フィルタ要素として機能する多孔板１５０（図６に一部を示す）からなり、円筒形に成形されている。このフィルタドラム１１０は、水平方向の軸線回りに回転することができる。フィルタドラム１１０は、槽本体３０の内部において、コンベア２５の上側部分１３０と下側部分１３１との間に配置されている。

フィルタドラム１１０は、モータ１５５を駆動源とするフィルタ回転機構１５６によって、図２に示す矢印Ａ方向に回転する。図６に示すように多孔板１５０は、所定ピッチで形成された多数の流通孔１６０を有している。流通孔１６０は、例えばフォトエッチングによって形成されている。

フィルタドラム１１０の内周面と外周面とに、フィルタドラム１１０の目詰まりを防ぐための掻き取り部材１６１（図２に一部のみ示す）が接している。この掻き取り部材１６１によって掻き取られた塗料スラッジは、コンベア２５の下側部分１３１に向けて落とされる。

次に前記構成の浄化装置１２を備えた塗装ブース１０の作用について説明する。
水槽２０からポンプ２１によって汲み上げた水が、クッションタンク４１と水勢抑制部材４３を介してウォーターケース４０に供給される。ウォーターケース４０内の水が各ノズル部５０の流出口５７から下方に向って流出することにより、多数のウォーターロープ６０が形成される。

前記したようにウォーターロープ６０は、ノズル部５０から流出してスプラッシュガード部材８０に至るまで、水がほとんど拡散しない。しかも落下した水がスプラッシュガード部材８０によって比較的静かにウォーターシェッダー９０の上面に案内される。このため、塗装室１１内に水が飛散することがなく、作業員がウォーターロープ６０の近くにいても水に濡れることを回避することができる。このため塗装室１１内のスペースを有効に利用できる。

ウォーターケース４０に供給された水Ｗの一部は、ウォーターケース４０の側壁４６に形成されたスリット４７からバリア部材７０に向って流出する。この水Ｗがバリア部材７０を伝って下方に流出することにより、バリア部材７０の前面側に水の層からなるウォーターカーテン７５が形成される。スプラッシュガード部材８０の上に落ちた水は、隙間８２からウォーターシェッダー９０の上面に案内される。

排気ファン１００が駆動されることにより、塗装室１１内の空気が隙間８２，９５等を通って排気室７１に吸い込まれ、塗装室１１の外部に排出される。この空気の流れに伴い、空気中の塗料ミストＭがウォーターロープ６０とウォーターカーテン７５に向って移動する。空気中の塗料ミストＭは、まずウォーターロープ６０に巻き込まれて捕集される。捕集しきれなかった塗料ミストＭがウォーターカーテン７５によって洗い流される。洗い流された塗料ミストＭは、スプラッシュガード部材８０を経てウォーターシェッダー９０の案内面９２，９３を通り、水槽２０に流れ込む。

電着塗装では、被塗装物１６と塗料ミストＭとに互いに異なる極性の静電気を帯びさせて塗装が行われる。使用される塗料は例えば水性のカチオン電着塗料である。この場合、塗料ミストＭはプラスイオンを帯びる。本実施形態の浄化装置１２によって形成されるウォーターロープ６０は、滝やシャワー等と同様に多量のマイナスイオンを発生する。このためプラスイオンを帯びた塗料ミストＭをウォーターロープ６０に付着させやすく、塗料ミストＭを捕集しやすいという特性がある。しかも塗装室１１内に多量のマイナスイオンを発生させることができるため、空気汚染の原因物質（塗料ミストＭ）によるプラスイオンの増加を抑制できる。塗装室１１内に発生したマイナスイオンのレナード効果(Lenard effect)によって、塗装室１１の環境が改善され、塗装室１１内で作業を行う人の仕事能率や快適性等に好ましい影響を与えることが可能である。

排気ファン１００によって排気室７１内を上昇する空気は、図１に矢印Ｙで示すようにエリミネータ１０１に衝突するなどして蛇行しながら移動する。この上昇の途中で空気中の水分がエリミネータ１０１に付着するなどして落下する。

以上説明したように、塗装室１１の空気に含まれている塗料ミストは、まずウォーターロープ６０によって捕集される。捕集しきれなかった塗料ミストは、ウォーターロープ６０の背後にあるウォーターカーテン７５によって捕集される。こうして捕集された塗料ミストは、水と共にスプラッシュガード部材８０の水受け面８１の上に落ちる。水受け面８１の上に落ちた塗料ミストは、ウォーターシェッダー９０の第１の案内面９２と第２の案内面９３を経て、水槽２０に流入する。第１の案内面９２と第２の案内面９３から落ちた水は、コンベア２５のチェーン２５ａ，２５ｂ付近に供給される。この水によって、チェーン２５ａ，２５ｂに付着した塗料スラッジを洗い流すことができる。このためチェーン２５ａ，２５ｂに塗料スラッジが付着して固化してしまう不具合を防ぐことができる。

水槽２０に流入した塗料スラッジの大部分は、水槽２０の水面Ｗ１に浮く。水面Ｗ１付近の塗料スラッジは、コンベア２５が第１の方向Ｆに移動する際に、スクレーパ１２５によってスラッジ排出部１１６に搬送される。水槽２０の底部２０ａに沈んでいる塗料スラッジは、コンベア２５が第２の方向Ｒに移動する際に、スクレーパ１２５によって、水槽２０の底部２０ａから、スラッジ排出部１１６に搬送される。こうしてスラッジ排出部１１６に到達した塗料スラッジは、スラッジ回収ボックス１２０内に落とされる。

水槽２０内の水はフィルタドラム１１０によって濾過される。濾過された水Ｗが流通部３２を経てクリーン槽３１に流入する。クリーン槽３１内の水Ｗがポンプ２１によって汲み上げられて再びウォーターケース４０に供給される。

フィルタドラム１１０の周面に吸着された塗料スラッジは、フィルタドラム１１０の回転に伴い、掻き取り部材１６１によって掻き取られる。掻き取られた塗料スラッジは、コンベア２５の下側部分１３１に向けて落とされる。

本実施形態の浄化装置１２を備えた塗装ブース１０によれば、ウォーターケース４０の多数のノズル部５０から直線状に真っ直ぐに連続して落ちる水によって、多数本のウォーターロープ６０が形成される。このため、従来の単なるウォーターカーテンと比較して、水の表面積を大きくすることができる。これらウォーターロープ６０によって塗料ミストが捕集され、捕集しきれなかった塗料ミストがウォーターロープ６０の背後のウォーターカーテン７５によって捕集される。このため従来の塗装ブースと比べて、塗料ミストが触れることのできる水の表面積を格段に大きくすることができる。このためポンプ２１の容量が小さくても、塗料ミストを効率良く捕集することができる。また従来のベンチュリーブースタイプやウォーターブースタイプの塗装ブースと比べて、排気ファン１００の容量が小さくてすむ。排気ファン１００の容量が小さいため省電力であり、かつ、発生する騒音が小さくてすむという利点もある。

しかもノズル部５０から落下する水（ウォーターロープ６０）を、スプラッシュガード部材８０の水受け面８１によって受け止めるため、水槽２０内の水面Ｗ１が大きく波立つことを回避できる。このため、塗料スラッジが水面Ｗ１に浮きやすくなり、水面Ｗ１に浮いた塗料スラッジをコンベア２５によって効率良く搬出することができる。

コンベア２５は、第１の方向Ｆと第２の方向Ｒとに切換可能である。コンベア２５が第１の方向Ｆに移動する際に、水面Ｗ１に浮遊している塗料スラッジをコンベア２５の上側部分１３０によって除去することができる。コンベア２５が第２の方向Ｒに移動する際に、水槽２０の底部２０ａに沈んでいる塗料スラッジをコンベア２５の下側部分１３１によって除去することができる。このため水槽２０内の塗料スラッジを早い段階で除去することができ、塗料スラッジが水槽２０内で固化することを防止できる。そしてフィルタドラム１１０によって浄化されたクリーンな水をポンプ２１によって再循環させることができる。

この発明は、塗料ミストが発生する塗装ブースに適用することができる。この発明を実施するに当たり、ウォーターロープ形成機構をはじめとして、バリア部材、スプラッシュガード部材、ポンプ、排気機構、スラッジ除去機構など、浄化装置を備えた塗装ブースの構成要素を、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更して実施できることは言うまでもない。またノズル部の形状や配置等の具体的態様についても、前記実施形態に制約されるものではない。

１０…塗装ブース
１１…塗装室
１２…浄化装置
２０…水槽
２１…ポンプ
２２…ウォーターロープ形成機構
２５…コンベア
２６…スラッジ除去機構
２８…排気機構
４０…ウォーターケース
５０…ノズル部
５５…流入口
５６…筒部
５７…流出口
７０…バリア部材
８０…スプラッシュガード部材
９０…ウォーターシェッダー
１１０…フィルタドラム

Claims (12)

1. 被塗装物が収容される塗装室と、該塗装室内の空気に含まれる塗料ミストを除去するための浄化装置とを有する塗装ブースにおいて、
   前記浄化装置は、
   前記塗装室に配置された水槽と、
   前記水槽内の水を汲み上げるポンプと、
   前記ポンプによって汲み上げられた水を収容するためのウォーターケースを有するウォーターロープ形成機構であって、前記ウォーターケースの底壁に複数のノズル部が形成され、各ノズル部はそれぞれ、流入口と、該流入口から下方に向って内径が減少しながら前記底壁の下方に突出する筒部と、該筒部の下端に開口する円形の流出口とを有し、各流出口から直線状に落下する水によって互いに平行な複数本のウォーターロープを形成するウォーターロープ形成機構と、
   上下方向に延びる壁部を有するバリア部材と、
   前記ノズル部の真下に対向して前記水槽の水面上に配置され、前記ウォーターロープの前側に位置する上端部から前記バリア部材寄りの下端部に向って低くなるよう傾斜した水受け面を有するスプラッシュガード部材と、
   前記バリア部材によって前記塗装室と仕切られた排気室と、
   前記塗装室内の空気を前記排気室を経て外部に排出するための排気ファンを有する排気機構であって、前記塗装室内の塗料ミストを含んだ空気が前記ウォーターロープに触れるように空気の流れを生じさせる排気機構と、
   前記水槽に配置され、前記水槽内に存在する塗料スラッジを前記水槽の外部に排出するコンベアを有するスラッジ除去機構と、
   を具備している。
2. 請求項１に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
   前記ウォーターロープ形成機構の前記各ノズル部が、前記ウォーターケースの上方から見て、各ノズル部間の距離が互いに等しくなるように各ノズル部が配置されている。
3. 請求項１に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
   前記スプラッシュガード部材の下方に位置する前記コンベア上に、該コンベアに沿って配置されたウォーターシェッダーを有し、該ウォーターシェッダーは、前記バリア部材と前記スプラッシュガード部材との間の隙間の下方に配置された頂部と、この頂部から前記コンベアの一方のチェーンに向って低くなるように傾斜した第１の案内面と、前記頂部から前記コンベアの他方のチェーンに向って低くなるように傾斜した第２の案内面とを有している。
4. 請求項１に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
   前記コンベアは、前記水槽の水面付近を移動する上側部分と、前記水槽の底部付近を移動する下側部分とを有し、前記上側部分によって前記水面付近の塗料スラッジを該水槽の外のスラッジ排出部に搬送する。
5. 請求項２に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
   前記コンベアは、前記水槽の水面付近を移動する上側部分と、前記水槽の底部付近を移動する下側部分とを有し、前記上側部分によって前記水面付近の塗料スラッジを該水槽の外のスラッジ排出部に搬送する。
6. 請求項３に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
   前記コンベアは、前記水槽の水面付近を移動する上側部分と、前記水槽の底部付近を移動する下側部分とを有し、前記上側部分によって前記水面付近の塗料スラッジを該水槽の外のスラッジ排出部に搬送する。
7. 請求項４に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
   前記コンベアは、第１の方向と、該第１の方向とは反対の第２の方向とに移動可能であり、該コンベアが前記第１の方向に移動するときに前記コンベアの前記上側部分によって前記水面付近の塗料スラッジを前記スラッジ排出部に向って搬送し、前記コンベアが前記第２の方向に移動するときに前記コンベアの前記下側部分によって前記水槽の底部に存在する塗料スラッジを前記スラッジ排出部に向って搬送する。
8. 請求項５に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
   前記コンベアは、第１の方向と、該第１の方向とは反対の第２の方向とに移動可能であり、該コンベアが前記第１の方向に移動するときに前記コンベアの前記上側部分によって前記水面付近の塗料スラッジを前記スラッジ排出部に向って搬送し、前記コンベアが前記第２の方向に移動するときに前記コンベアの前記下側部分によって前記水槽の底部に存在する塗料スラッジを前記スラッジ排出部に向って搬送する。
9. 請求項６に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
   前記コンベアは、第１の方向と、該第１の方向とは反対の第２の方向とに移動可能であり、該コンベアが前記第１の方向に移動するときに前記コンベアの前記上側部分によって前記水面付近の塗料スラッジを前記スラッジ排出部に向って搬送し、前記コンベアが前記第２の方向に移動するときに前記コンベアの前記下側部分によって前記水槽の底部に存在する塗料スラッジを前記スラッジ排出部に向って搬送する。
10. 請求項４から９のいずれか１項に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
    前記水槽の水面を前記コンベアの前記上側部分に位置させるための水面高さ保持手段を備えている。
11. 請求項１に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
    前記スラッジ除去機構は、
    前記水槽内に回転可能に設けられかつ前記水槽内の水を外周側から内周側に流入させることによって前記水槽内の水を濾過するフィルタドラムと、
    前記フィルタドラムの周面に接することにより該フィルタドラムの目詰まりを防ぐ掻き取り部材と、
    前記フィルタドラムによって濾過された水を前記ポンプに供給するクリーン槽とを有している。
12. 請求項１に記載の浄化装置を備えた塗装ブースにおいて、
    ウォーターカーテン形成手段を有し、このウォーターカーテン形成手段は、前記ポンプによって汲み上げられた水を前記バリア部材の前記壁部の前面に沿って下方に流すことにより、前記ウォーターロープの背後にウォーターカーテンを形成する。

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