WO2017081937A1 - 塗装ブース - Google Patents

Abstract

【課題】塗装ブース内に流下させるエアーの安定した流量制御を行うことが可能な塗装ブースを提供する。 【解決手段】本発明の塗装ブース１０は、塗装処理領域Ｒ１を挟んで、第１の水平方向Ｈ１で互いに対向する１対の第１内側面３０Ａ，３０Ａと、塗装ブース１０の内側上部における第１の水平方向Ｈ１の中央に配置されるエアー供給部３２と、エアー供給部３２における第１の水平方向Ｈ１の中央部から両側部に亘って形成され、中央部ではエアーを真下へと噴出し、両側部では第１内側面側の斜め下方へとエアーを噴出するエアー噴出部３６と、を有する。

Description

塗装ブース

　本発明は、霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、内側上部に備えたエアー供給部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースに関する。

　従来、この種の塗装ブースとして、天井全体がメッシュにフィルターマットを重ねた構造をなし、天井裏が加圧状態にされて天井全体から鉛直下方にエアーを流下するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平８－２６６９８８号公報（図１～図３）

　ところで、塗装ブース内で使用される塗装ガンは、塗料を霧化するためにシェーピングエアーと呼ばれるエアーを噴出する構造になっているが、近年、静電式の塗装ガンでシェーピングエアーの噴出圧を低減させる改良がなされてきている。これに対し、塗装ブースを流下するエアーの流速が従来通りであると、塗装ガンから噴出される霧化塗料がワークに塗着する前に下方に吹き流されてしまうので、エアーの流速を抑えるために、塗装ブース内で流下させるエアーの流量も低減されてきている。しかしながら、上記した従来の塗装ブースで単にエアーの流量を低減させると、天井裏の内圧が低くなり過ぎて、塗装ブース内を流下させるエアーの安定した流量制御を行うことが困難になるという問題が生じていた。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、塗装ブース内に流下させるエアーの安定した流量制御を行うことが可能な塗装ブースの提供を目的とする。

　上記目的を達成するためになされた本発明に係る塗装ブースは、霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、内側上部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースにおいて、前記塗装処理領域を挟んで、第１の水平方向で互いに対向する１対の第１内側面と、前記内側上部における前記第１の水平方向の中央に配置されるエアー供給部と、前記エアー供給部における前記第１の水平方向の中央部から両側部に亘って形成され、前記中央部ではエアーを真下へと噴出し、前記両側部では前記第１内側面側の斜め下方へとエアーを噴出するエアー噴出部と、を備えた塗装ブースである。

　また、本発明に係る塗装ブースは、霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、内側上部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースにおいて、前記塗装処理領域を側方から包囲する筒状の側部包囲壁と、前記内側上部の中央部に配置されるエアー供給部と、前記エアー供給部に形成され、そのエアー供給部の中心ではエアーを真下に噴出しかつ中心から側方に離れるに従ってエアーの噴出方向が前記側部包囲壁側へと傾くエアー噴出部と、を備えた塗装ブースである。

本発明の第１実施形態に係る塗装ブースの斜視図 塗装ブースの長手方向の中間位置における側断面図 塗装ブースの短手方向の中間位置における側断面図 給気ダクトの斜視図 エアー供給部の一部を拡大した側断面図 第２実施形態に係る塗装ブースの斜視図 本発明の変形例に係る塗装ブースの側断面図図 本発明の変形例に係るエアー供給部の一部を拡大した側断面図 本発明の変形例に係る塗装ブースの側断面図

　［第１実施形態］
　以下、本発明の一実施形態を図１～図５に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の塗装ブース１０は、平面形状が長方形をなし、その長方形の短手方向が本発明に係る第１の水平方向Ｈ１をなす一方、長手方向が本発明に係る第２の水平方向Ｈ２をなしている。塗装ブース１０のうち第２の水平方向Ｈ２（長手方向）で対向する１対の短辺側壁１１には、搬出入口１１Ａ，１１Ａがそれぞれ形成されている。そして、図２に示した搬送路１２が両搬出入口１１Ａ，１１Ａを貫通し、例えば車両ボディであるワークＷを搭載した台車１３が搬送路１２上を一方に移動して塗装ブース１０内を通過するようになっている。

　なお、塗装ブース１０内の各搬出入口１１Ａの上側開口縁には、例えば、複数のエアーノズルを横並びに備えたエアーカーテン生成器１１Ｂ（図３参照）が取り付けられて、搬出入口１１Ａがエアーカーテンによって覆われている。

　図２に示すように、塗装ブース１０内における搬送路１２の両側にはスノコ板２０が備えられ、それらスノコ板２０の上には、図３に示すように大中小と高さが異なる複数の支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃがそれぞれ備えられている。そして、それら支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ上にそれぞれ塗装ロボット１５が取り付けられて、これら塗装ロボット１５群に囲まれた塗装処理領域Ｒ１でワークＷが塗装される。

　詳細には、支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、例えば、上下方向に真っ直ぐ延びた柱状をなして第２の水平方向Ｈ２に間隔を空けて並べられると共に、図２に示すように第１の水平方向Ｈ１では、塗装ブース１０の１対の長辺側壁３０，３０に隣接している。また、各塗装ロボット１５は、所謂、垂直多関節ロボットであって、水平に旋回する旋回ベースに、第１アーム、第２アーム、リストを連ねて備え、そのリストの先端部に静電式の塗装ガン１６が取り付けられている。塗装ガン１６は、例えば、特開２０１３－１６６１１３号公報に開示されたものと同様の構造を有し、霧状塗料を帯電した状態で噴出し、静電気の吸引力を利用して霧状塗料をワークＷに塗着させる。

　スノコ板２０の下方は、床下室２１をなし、さらにその下方は床下仕切板２２にて床下室２１から仕切られた吸引室２３になっている。また、床下仕切板２２には、第１の水平方向Ｈ１の両側部に複数の連通孔２４が形成され、それら連通孔２４の開口縁から上方に環状突条２４Ａが突出している。そして、床下仕切板２２の上面に環状突条２４Ａの高さまで水が張られた状態で、吸引室２３に接続された排気ダクト２５からエアーが吸引される。その吸引されるエアーの流量は、後述する給気ダクト３２から塗装ブース１０内に噴出されるエアーの流量と略同じになっている。

　図２に示すように、塗装ブース１０の内側上部は、１対の傾斜屋根３１，３１の間に、本発明の「エアー供給部」に相当する給気ダクト３２を備えた構造になっている。１対の傾斜屋根３１，３１は、１対の長辺側壁３０，３０の上端部から塗装ブース１０における第１の水平方向Ｈ１の中央寄り位置に向かって上る傾斜した平板状をなしている。また、１対の傾斜屋根３１，３１の内面である本発明の１対の第１傾斜天井面３１Ａ，３１Ａと、１対の長辺側壁３０，３０の内面である本発明の１対の第１内側面３０Ａ，３０Ａとは、例えば概ね４５度の角度で交差している。

　給気ダクト３２の断面は、横長の長方形の下辺を下側に半円状に膨出させた形状をなしている。即ち、給気ダクト３２は、横長長方形の矩形部３４の下に半円弧部３３（本発明の「湾状ダクト壁」に相当する）を備えた構造をなしている。そして、例えば、矩形部３４と半円弧部３３との境界部分が、丁度、傾斜屋根３１，３１の上端部に位置して、半円弧部３３が塗装ブース１０内で下方に突出する一方、矩形部３４が塗装ブース１０の上方に突出している。

　図４に示すように、半円弧部３３には、全体に複数の連通口３３Ａが形成されている。具体的には、例えば、半円弧部３３には、四角形の連通口３３Ａが半円弧部３３の周方向と半円弧部３３の長手方向とに複数並べて形成され、その結果、半円弧部３３の全体が、第２の水平方向Ｈ２に延びた複数の縦帯部３３Ｂを半円弧部３３の周方向に並べて、それらを半円弧部３３の周方向に延びた複数の横帯部３３Ｃにて連絡した構造をなしている。そして、図５に示すように、半円弧部３３の内面全体にメッシュ３８が敷設されると共に、さらにそのメッシュ３８の内側にフィルターマット３９が重ねて敷設されて、半円弧部３３の略全体が本発明に係るエアー噴出部３６になっている。

　なお、本実施形態では、これらメッシュ３８とフィルターマット３９とから本発明に係る「通気性減圧部材」が構成されている。

　また、図１に示すように、矩形部３４の一側面における長手方向の略中央には導入部３５が設けられて図示しない空調装置が接続されている。その空調装置は、前述の排気ダクト２５で吸引したエアーに外気を混合したものを、加熱、冷却及び加湿等して所定の湿度及び温度に調整してから矩形部３４へと送給する。

　本実施形態の塗装ブース１０の構成に関する説明は以上である。次に、この塗装ブース１０の作用効果について説明する。塗装ブース１０を作動させると、本発明の「エアー供給部」に相当する給気ダクト３２に空調装置から圧縮エアーが送給されて給気ダクト３２の内圧が上昇し、給気ダクト３２の下側半円部分であるエアー噴出部３６全体から内圧に応じた流量のエアーが噴出される。

　ここで、エアーは、エアー噴出部３６が内圧を受ける方向、即ち、エアー噴出部３６の各位置の法線方向に噴出される。そして、エアー噴出部３６は円弧状をなしているので、エアー噴出部３６の幅方向の中央（給気ダクト３２の幅方向の中央でもある）では、エアーの噴出方向が鉛直下方を向き、幅方向の中央から側方に離れるに従って鉛直方向に対するエアーの噴出方向の角度が徐々に大きくなる。これにより、エアー噴出部３６からエアーが放射状に流下し、塗装処理領域Ｒ１内における無風領域の発生を抑えることができる。そして、スノコ板２０の下方に吸い込まれる。

　また、エアー噴出部３６の両側部から側方に噴出されたエアーは、図５に示すように、第１傾斜天井面３１Ａにガイドされて斜め下方に向かい、やがて図２に示すように、長辺側壁３０の内側面である第１内側面３０Ａに到達して鉛直下方に向かう。そして、塗装ロボット１５及び支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの周囲を通過してスノコ板２０の下方に吸い込まれる。これにより、塗装ロボット１５及び支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの周囲の霧状塗料が確実にスノコ板２０の下方に吸い込まれ、塗料が第１内側面３０Ａに塗着することを防ぐことができる。

　ここで、本実施形態の塗装ブース１０では、本発明の「エアー供給部」に相当する給気ダクト３２が内側上部の全体ではなく、内側上部の一部（中央）に配置されているので、内側上部全体がエアー供給部となった従来の塗装ブースに比べて、エアー供給部、即ち、給気ダクト３２内の容積を小さくすることができる。これにより、エアー噴出部３６から塗装ブース１０内の流下させるエアーの流量を小さくしても、給気ダクト３２内の内圧が従来のように過度に低下することがなくなり、安定したエアーの流量制御が可能になる。即ち、霧状塗料のワークへの塗着を阻害しない程度の流速でエアーを安定して流下させることが可能になり、シェーピングエアーの噴出圧が比較的小さい塗装ガン１６であっても高品質の塗装を行うことができる。

　［第２実施形態］
　本実施形態の塗装ブース１０Ｖは、図６に示されており、円筒状の側部包囲壁４０の上側に円錐状の錐形天井壁４１を備えた構造をなし、錐形天井壁４１の中心部に給気ダクト４２を備えている。給気ダクト４２は、円筒体４４の下端部に半球体４３（本発明の「容器状湾曲壁」に相当する）を接続した構造をなし、例えば、丁度、円筒体４４と半球体４３との境界部分が錐形天井壁４１の上端部に嵌合している。円筒体４４には、導入部４５が設けられ、図示しない空調装置が接続されている。半球体４３の全体には、複数の連通口４３Ａが穿孔され、それら連通口４３Ａを図示しないメッシュとフィルターマットとによって覆うことで半球体４３全体が、本発明に係るエアー噴出部４６になっていて、下方にエアーが放射状に流下する構成となっている。

　本実施形態の塗装ブース１０Ｖにおいても、本発明に係る「エアー供給部」としての給気ダクト４２が内側上部の一部に配置されているので、内側上部全体がエアー供給部となった従来の塗装ブースに比べて、エアー供給部内の容積を小さくすることができる。これにより、エアー噴出部４６から塗装ブース１０Ｖ内に流下させるエアーの流量を小さくしても、給気ダクト４２の内圧が従来のように過度に低下することがなくなり、安定したエアーの流量制御が可能になる。即ち、霧状塗料のワークへの塗着を阻害しない程度の流速でエアーを安定して流下させることが可能になり、シェーピングエアーの噴出圧が比較的小さい塗装ガン１６であっても高品質の塗装を行うことができる。また、塗装ブース１０Ｖの内側上部のうちエアー噴出部４６の周りには、錐形天井壁４１が備えられているので、錐形天井壁４１をガイドにして側部包囲壁４０上をエアーがスムーズに流下し、塗料が側部包囲壁４０やその内側に隣接する図示しない塗装ロボットに塗着することを防ぐことができる。

　［他の実施形態］
　本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記第１実施形態の塗装ブース１０では、「エアー供給部」に相当する給気ダクト３２の一部が傾斜屋根３１，３１の上端部の間に配置されていたが、図７に示した塗装ブース１０Ｗのように傾斜屋根３１，３１より上方に断面矩形の給気ダクト４８を「エアー供給部」として備えると共に、給気ダクト４８の平坦な下面全体をメッシュとフィルターマットとからなる通気部４９とし、さらにその下方に給気ダクト４８の長手方向に延びた複数の風向板４７Ｚを給気ダクト４８の幅方向に並べた構成にしてもよい。このような構成としても、複数の風向板４７Ｚの傾斜角を給気ダクト４８の中央から側方に向かって風向きが側方に向かうように相違させることで、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

ヒス
（２）また、図６に示された第２実施形態の塗装ブース１０Ｖでは、「エアー供給部」に相当する給気ダクト４２の下側部分が半球体４３になっていたが、半球体４３を設けずに円筒体４４の平坦な下面をメッシュとフィルタマットとからなる図示しない通気部とし、その下方に図８に示した複数の環状の風向板４７Ａ～４７Ｄを同心円上に配置してもよい。このような構成としても、複数の風向板４７Ａ～４７Ｄの傾斜角を円筒体４４の中心から側方に向かって風向きが側方に向かうように相違させることで、第２実施形態と同様の作用効果を奏する。

（３）前記第１実施形態の給気ダクト３２の内部において、半円弧部３３と矩形部３４とを仕切るようにメッシュを張り、そのメッシュの上にフィルターマットを重ねてエアー通過部を設けた構成にしてもよい。そのように構成すれば、半円弧部３３内全体で内圧が均一性が増し、エアー噴出部３６から噴出するエアーの流量が安定する。

（４）前記第１及び第２の実施形態では、塗装ブース１０，１０Ｖの内側上部のうち給気ダクト３２，４２の側方部分は傾斜屋根３１や錐形天井壁４１のように傾斜していたが、図９に示す塗装ブース１０Ｘのように、内側上部のうち給気ダクト３２，４２の側方部分を水平にしてもよい。

（５）前記第１及び第２の実施形態におけるエアー噴出部３６，４６は、それら全体を同じ圧力損失でエアーが通過する構造になっていたが、例えば、エアー噴出部３６，４６の中央部を側部より圧力損失が大きくなるように構成して、エアー噴出部３６，４６の一部応じてエアーが噴出流量が異なるようにしてもよい。

（６）前記各実施形態では、本発明に係る通気性減圧部材がメッシュとフィルターマットで構成されていたが、メッシュのみ又はフィルターマットのみ或いは、圧力損失を伴ってエアーが通過可能なものであれば、メッシュ、フィルターマット以外のものであってもよい。

　１０，１０Ｖ，１０Ｗ，１０Ｘ　　塗装ブース
　３０Ａ　第１内側面
　３１　　傾斜屋根
　３１Ａ　第１傾斜天井面
　３２，４２，４８　　給気ダクト（エアー供給部）
　３３　　半円弧部
　３６，４６　　エアー噴出部
　３８　　メッシュ（通気性減圧部材）
　３９　　フィルターマット（通気性減圧部材）
　４０　　側部包囲壁
　４１　　錐形天井壁
　４７Ａ～４７Ｄ，４７Ｚ　　風向板
　Ｈ１　第１の水平方向
　Ｈ２　第２の水平方向
　Ｒ１　塗装処理領域
　Ｗ　　ワーク

Claims (7)

1. 　霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、内側上部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースにおいて、
   　前記塗装処理領域を挟んで、第１の水平方向で互いに対向する１対の第１内側面と、
   　前記内側上部における前記第１の水平方向の中央に配置されるエアー供給部と、
   　前記エアー供給部における前記第１の水平方向の中央部から両側部に亘って形成され、前記中央部ではエアーを真下へと噴出し、前記両側部では前記第１内側面側の斜め下方へとエアーを噴出するエアー噴出部と、を備えた塗装ブース。
2. 　前記エアー供給部の前記第１の水平方向における前記中央部から側方に離れるに従って、前記エアー噴出部からのエアーの噴出方向と鉛直方向とのなす角度が徐々に大きくなっている請求項１に記載の塗装ブース。
3. 　前記塗装ブースの平面形状は、前記第１の水平方向よりそれと直交する第２の水平方向に長い長方形をなし、
   　前記エアー供給部として前記第２の水平方向に延びた給気ダクトが設けられると共に、前記給気ダクトには、その幅方向の両側部から中央に向って徐々に下方に向かうように湾曲又は屈曲した湾状ダクト壁が備えられ、
   　前記湾状ダクト壁の略全体に穿孔された複数の開口を、フィルター、メッシュその他、圧力損失を伴ってエアーが通過する通気性減圧部材で覆って前記エアー噴出部が構成されている請求項１又は２に記載の塗装ブース。
4. 　前記内側上部における前記エアー供給部の両側に、前記エアー供給部から前記１対の第１内側面の上端部まで下るように傾斜した１対の第１傾斜天井面を備えた請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の塗装ブース。
5. 　霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、内側上部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースにおいて、
   　前記塗装処理領域を側方から包囲する筒状の側部包囲壁と、
   　前記内側上部の中央部に配置されるエアー供給部と、
   　前記エアー供給部に形成され、そのエアー供給部の中心ではエアーを真下に噴出しかつ中心から側方に離れるに従ってエアーの噴出方向が前記側部包囲壁側へと傾くエアー噴出部と、を備えた塗装ブース。
6. 　前記エアー供給部には、下方に膨らんだ容器状湾曲壁が備えられ、その容器状湾曲壁の略全体に穿孔された複数の開口を、フィルター、メッシュその他、圧力損失を伴ってエアーが通過する通気性減圧部材で覆って前記エアー噴出部が構成されている請求項５に記載の塗装ブース。
7. 　前記側部包囲壁の上端全体から前記側部包囲壁の中心部の上方に向かって窄むように傾斜した錐形天井面が備えられ、前記エアー供給部が、周囲を前記錐形天井面に包囲されている請求項５又は６に記載の塗装ブース。

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