JP4884873B2

JP4884873B2 - 塗装装置及び塗装装置の洗浄方法

Info

Publication number: JP4884873B2
Application number: JP2006210916A
Authority: JP
Inventors: 哲也島田
Original assignee: Asahi Sunac Corp
Current assignee: Asahi Sunac Corp
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2026-08-02
Also published as: JP2008036479A

Description

本発明は、塗装装置及び塗装装置の洗浄方法に関するものである。

塗装装置では、塗料や洗浄液の供給源から塗装ガンに至る供給路の途中に、各種の機器（例えば、ポンプ、レギュレータ、色替えバルブ、流量計、混合装置等）が介在している。これらの機器の内部や、機器と供給路との継手部等においては、流路がＬ字形に屈曲していたり、流路がＴ字形に分岐していたり、流路の内壁に凹部が形成されていたり、流路の内径の相違によって段差が形成されていたりする。このような形態の部分では、内径が一定で内壁が滑らかに連続する流路に比べると、液体の流れが悪くなるため、洗浄液を流したときに十分に洗浄することができないことがある。
その対策としては、特許文献１に、流路の途中に中子を同心状に配置した上で、中子の外周をテーパ状にすることにより、洗浄液流を乱流にして、洗浄効果の向上を図る方法が開示されている。
特開平１０−５７８４５号公報

しかし上記の方法では、乱流が形成されるのは中子の外周に沿った領域とその近傍に留まるため、中子よりも下流側では高い洗浄効果を期待できない。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、洗浄性能の向上を図ることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、塗料と洗浄液が流通するようになっているとともに下流端が塗装ガンに接続された供給路と、
前記供給路内に配置され、前記供給路を流れる前記洗浄液を旋回流に変化させる複数の螺旋部材とを備えており、前記各螺旋部材が、軸部の外周に螺旋状に連続する螺旋板を突出させた形態となっており、前記各螺旋部材が前記供給路に対して圧入によって組み付けられ、前記螺旋板の外周縁が、全長に亘って前記供給路の内壁に当接しており、前記複数の螺旋部材のうちの１つは、前記供給路を構成するパイプの上流端に設けられているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、供給路を流通させて塗装ガンに塗料と洗浄液を供給するようになっている塗装装置において、前記供給路を洗浄する方法であって、前記供給路内に配置される複数の螺旋部材が、軸部の外周に螺旋状に連続する螺旋板を突出させた形態となっており、前記螺旋部材が前記供給路に対して圧入によって組み付けられ、前記螺旋板の外周縁が、全長に亘って前記供給路の内壁に当接し、前記複数の螺旋部材のうちの１つは、前記供給路を構成するパイプの上流端に設けられており、前記供給路内に前記複数の螺旋部材を配置した上で、前記複数の螺旋部材を通過する前記洗浄液を旋回流に変化させて前記供給路内を洗浄するところに特徴を有する。

＜請求項１及び請求項２の発明＞
洗浄液は、螺旋部材を通過するときに旋回流となり、螺旋部材よりも下流側における供給路の内壁を螺旋状に擦りながら流れることによって、供給路の内壁を洗浄する。旋回流は、乱流に比べると層流に変化し難いので、螺旋部材から離れた下流側領域においても旋回流による洗浄効果が発揮される。
また、螺旋部材が、螺旋状に連続する螺旋板を備えているので、洗浄液を確実に旋回流に変えることができる。
さらに、螺旋板の外周縁が全長に亘って前記供給路の内壁に当接しているので、螺旋部材の内部や螺旋部材と供給路の内壁との間には、洗浄液を直線状に通過させる空間は存在せず、洗浄液は、軸部と供給路の内壁との間の螺旋状空間のみを通過することになる。したがって、洗浄液を乱れのない旋回流にすることができる。
また、螺旋部材を圧入によって組み付けたので、螺旋部材を固定するための部品が不要である。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図７を参照して説明する。本実施形態の塗装装置は、複数種（本実施形態では２種類であるが、３種類以上でもよい）の塗料Ｐａ，Ｐｂを選択して塗装ガン３０に供給するようにしたものであり、塗料供給源１１、洗浄液供給源１２、下流端に塗装ガン３０が接続されている供給路１３、サクションポンプ２０、供給路１３の途中に設けたレギュレータ１５とを備えて構成されている。

塗料供給源１１は、上面が開放された複数のタンク１１ａ，１１ｂ内に複数種類の塗料Ｐａ，Ｐｂを個別に貯留したものであり、洗浄液供給源１２は、上面が開放されたタンク１２ｗ内に洗浄液Ｗを貯留したものである。これらの供給源１１，１２が配置されているブースには、サクションポンプ２０が設けられている。サクションポンプ２０は、図５に示すように、ポンプ本体２１と、ポンプ本体２１の吸引口２２に接続された可撓性を有する吸引ホース２３と、この吸引ホース２３の下流端に接続された可撓性を有しない吸引パイプ２４と、この吸引パイプ２４の下流端に取り付けられたフィルタ２５とから構成される周知のものである。吸引ホース２３と吸引パイプ２４とフィルタ２５は、供給路１３を構成する。フィルタ２５をいずれからのタンク１１ａ，１１ｂ，１２ｗ内の液体（塗料Ｐａ，Ｐｂまたは洗浄液Ｗ）に浸漬させた状態で、ポンプ本体２１内に設けた吸引機構（図示せず）を作動させると、その液体がフィルタ２５と吸引パイプ２４と吸引ホース２３を介してポンプ本体２１内に吸い上げられ、ポンプ本体２１の吐出口（図示せず）から下流側（塗装ガン３０側）へ吐出されるようになっている。

サクションポンプ２０の吸引口２２と吸引ホース２３との接続部では、吸引ホース２３が外嵌されている継手２６と吸引口２２との間の内径差に起因する段差部２７が形成されているが、この段差部２７における洗浄性を高めるために、継手２６における吸引口２２から遠い位置（段差部２７よりも上流側の位置）には、螺旋部材４０が取り付けられている。また、吸引パイプ２４と吸引ホース２３との接続部分おいては、吸引ホース２３が吸引パイプ２４に外嵌されていて、吸引パイプ２４と吸引ホース２３との間の内径差に起因する段差部２８が形成されているが、この段差部２８における洗浄性を高めるために、吸引パイプ２４の下流端（即ち、段差部２８よりも上流側）に、螺旋部材４０が取り付けられている。さらに、吸引パイプ２４の上流端にも、螺旋部材４０が設けられている。

サクションポンプ２０の吐出口には、供給路１３を構成する可撓性を有しない供給パイプ１３Ｐの上流端が接続されている。そして、供給パイプ１３Ｐの下流端には、可撓性を有する供給ホース１３Ｈの上流端が接続され、供給パイプ１３Ｐの下流端には、塗装ガン３０が接続されている。そして、図６に示すように、供給パイプ１３Ｐと供給ホース１３Ｈの内部にも、夫々、螺旋部材４０が設けられている。尚、レギュレータ１５は、供給パイプ１３Ｐの途中、供給パイプ１３Ｐと供給ホース１３Ｈとの接続部分、供給ホース１３Ｈの途中のいずれかの位置に設けられている。

塗装ガン３０の内部には、図７に示すように、ニードル３２が挿通されてノズル３３に至る供給孔３１と、供給孔３１に対して直角に分岐した流入側分岐孔３４Ａと、供給孔３１に対して直角に分岐した流出側分岐孔３４Ｂとが形成されている。供給孔３１の内壁における流入側分岐孔３４Ａと流出側分岐孔３４Ｂの開口部は、互いに概ね対向するように位置している。また、塗装ガン３０の外面には流入継手３５Ａと流出継手３５Ｂが取り付けられている。流入継手３５Ａの内部には、Ｌ字形に屈曲した流入孔３６Ａが貫通して形成され、この流入孔３６Ａの下流端が流入側分岐孔３４Ａに接続されている。また、流入孔３６Ａの上流端には供給ホース１３Ｈの下流端が接続されている。流出継手３５Ｂの内部には、Ｌ字形に屈曲した流出孔３６Ｂが貫通して形成され、この流出孔３６Ｂの上流端が流出側分岐孔３４Ｂに接続されている。尚、流出孔３６Ｂの下流端には、下流端がドレンタンク（図示せず）に接続された排出路（図示せず）の上流端が接続されている。

塗装ガン３０の内部においては、流入孔３６Ａの下流端と流入側分岐孔３４Ａとの内径差に起因する段差部３７Ａが形成されており、流入側分岐孔３４Ａの内径は流入孔３６Ａ側に比べて供給孔３１側が縮径するように変化しており、流入側分岐孔３４Ａの内周には流入継手３５Ａを接続するための雌ネジ部３８Ａの溝が形成されており、流入側分岐孔３４Ａと供給孔３１との接続部分がＴ字形をなしており、流出側分岐孔３４Ｂと供給孔３１との接続部分がＴ字形をなしており、流出側分岐孔３４Ｂの内径は供給孔３１側に比べて流出孔３６Ｂ側が拡径するように変化しており、流出側分岐孔３４Ｂの内周には流出継手３５Ｂを接続するための雌ネジ部３８Ｂの溝が形成されており、流出孔３６Ｂの上流端と流出側分岐孔３４Ｂとの内径差に起因する段差部３７Ｂが形成されていることに鑑み、これらの部分（３７Ａ，３４Ａ，３８Ａ，３４Ｂ，３８Ｂ，３７Ｂ）の洗浄性を高めるために、流入孔３６Ａの下流端に螺旋部材４０が設けられている。また、流出孔３６ＢがＬ字形に屈曲していることに鑑み、流出孔３６Ｂ内の洗浄性を高めるために、流出孔３６Ｂの上流端にも螺旋部材４０が設けられている。

次に、螺旋部材４０について説明する。
螺旋部材４０は、塗料Ｐａ，Ｐｂの供給圧や洗浄液Ｗの供給圧によって弾性撓みしない程度の剛性を有する材料（例えば、金属や合成樹脂）からなる。螺旋部材４０は、円形断面であって塗料Ｐａ，Ｐｂ及び洗浄液Ｗの供給路１３に比べて十分に径の小さい軸部４１と、軸部４１の外周から径方向外側へ突出する１枚の螺旋板４２とを一体に形成した形態となっている。螺旋板４２は、軸部４１の外周から螺旋状に突出しており、軸部４１を少なくとも１周する範囲に亘って形成されている。また、軸部４１の軸線方向に視たときの螺旋板４２の外周縁は、軸部４１と同心の円形をなしている。かかる螺旋部材４０は、上記した供給路１３のうちパイプのように剛性の高い部分おいては圧入によって組み付けられるとともに、ホースのように可撓性を有する部部においては供給路１３を構成する壁部を拡径変形させて組み付けられる。組付け状態では、螺旋板４２の外周縁と供給路１３の内壁との間に生じる摩擦抵抗によって組付け状態に保持されている。上記の流路は、いずれも円形断面であるため、組付け状態では、螺旋部材４０（軸部４１及び螺旋板４２）は供給路１３と同心に配置される。

次に、本実施形態の作用を説明する。
上記のようにサクションポンプ２０のフィルタ２５から塗装ガン３０に至る塗料Ｐａ，Ｐｂの供給路１３内には塗料Ｐａ，Ｐｂが流れるが、この塗料Ｐａ，Ｐｂが流れる供給路１３内には、適所に螺旋部材４０が設けられている。洗浄する際には、サクションポンプ２０のフィルタ２５をタンク１２ｗ内の洗浄液Ｗ中に浸漬してサクションポンプ２０を駆動し、塗料Ｐａ，Ｐｂの供給路１３内に洗浄液Ｗを流す。洗浄液Ｗは、塗装ガン３０側へ流れつつ、供給路１３の内壁に付着した塗料Ｐａ，Ｐｂを除去している。また、塗装ガン３０に供給された洗浄液Ｗの一部はノズル３３から噴出されるが、残りの洗浄液Ｗは流出継手３５Ｂからドレンタンクへ排出される。

さて、供給路１３内に供給される洗浄液Ｗは、概ね層流となって流れるのであるが、螺旋部材４０を通過するときには、流れの向きが螺旋板４２に沿って転向させられるため、図２に示すように、洗浄液Ｗは層流から旋回流に変化する。この旋回流は、供給路１３の内壁に沿って螺旋状に移動することから、供給路１３の内壁に付着している塗料Ｐａ，Ｐｂを効果的に除去できる。

また、旋回流は、供給路１３の内壁に沿って螺旋状、つまり供給路１３の長さ方向に対して斜め方向（即ち、概ね周方向）に移動するので、供給路１３の内径の違いに起因する段差部においても洗浄液Ｗの流れが停滞することがなく、段差部に付着した塗料Ｐａ，Ｐｂを確実に除去することができる。さらに、供給路１３のうちＬ字形の部分やＴ字形の部分においても、旋回流の洗浄液Ｗが通過するときに旋回流から乱流に変化することにより、洗浄液ＷがＬ字形やＴ字形の供給路１３の内壁のほぼ全領域を擦ることになるので、付着した塗料Ｐａ，Ｐｂを確実に除去することができる。また、乱流に比べて旋回流は、層流に戻り難いことから、螺旋部材４０から下流側に離れた部分おいても、洗浄液Ｗは旋回流の状態を保つ。したがって、旋回流による洗浄効果は、供給路１３の長い範囲に亘って発揮される。

上述のように本実施形態では、供給路１３内に螺旋部材４０を配置して洗浄液Ｗを旋回流に変化させつつ洗浄するようにしたので、高い洗浄効果を得ることができる。
また、螺旋部材４０は、軸部４１の外周に螺旋状に連続する螺旋板４２を突出させた形態となっているが、このように螺旋状に連続する螺旋板４２を設けたことにより、洗浄液Ｗを確実に旋回流に変えることができる。
また、螺旋部材４０を供給路１３に対して圧入によって組み付けているので、螺旋部材４０を供給路１３に固定するための部品が不要である。
また、螺旋板４２の外周縁が、全長に亘って供給路１３の内壁に当接しているので、螺旋部材４０の内部や螺旋部材４０と供給路１３の内壁との間には、洗浄液Ｗを直線状に通過させる空間は存在せず、洗浄液Ｗは、軸部４１と供給路１３の内壁との間の螺旋状空間のみを通過することになる。したがって、洗浄液Ｗを乱れのない旋回流にすることができる。

＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図８を参照して説明する。本実施形態２では、実施形態１とは異なる形態の塗装ガン５０に螺旋部材４０を取り付けている。塗装ガン５０は、ノズル５１に至る供給孔５２の途中に、内径が供給孔５２よりも小径の筒状部材５３が設けたものであって、供給孔５２の途中には、筒状部材５３との内径差に起因する段差部５４が形成されている。螺旋部材４０は、供給孔５２における段差部５４（筒状部材５３）よりも上流側の位置に配置されている。螺旋部材４０の構成は上記実施形態１と同じであるため、構造、作用及び効果の説明は省略する。

＜実施形態３＞
次に、本発明を具体化した実施形態３を図９を参照して説明する。本実施形態３では、塗料タンク６０の下面に供給路６１を接続している。供給路６１は、塗料タンク６０の供給口６２に接続されたストレート形状の第１継手６３と、第１継手６３の下流端に接続されたＬ字形の第２継手６４と、第２継手６４の下流端に接続されたパイプ６５とを備えている。第１継手６３と第２継手６４との接続部分には、両継手６３，６４の内径差に起因する段差部６６が形成され、この段差部６６における洗浄性と第２継手６４内の洗浄性を高めるため、第１継手６３内には螺旋部材４０が設けられている。また、パイプ６５の上流端にも螺旋部材４０が設けられている。螺旋部材４０の構成は上記実施形態１と同じであるため、構造、作用及び効果の説明は省略する。

＜実施形態４＞
次に、本発明を具体化した実施形態４を図１０を参照して説明する。本実施形態４では、色替えバルブ７０内に螺旋部材４０を設けている。色替えバルブ７０は、供給路に接続された共用流路７１と、この共用流路７１に連なる複数（本実施形態では４つ）の開閉弁７２とを備え、開閉弁７２の弁口７３から共用流路７１に至る分岐路７４は、共用流路７１に対して直角に連通している。各分岐路７４と共用流路７１とはＴ字形に連なっている。そして、共用流路７１内の上流端側の位置には螺旋部材４０が配置されている。この螺旋部材４０により、共用流路７１内に洗浄液Ｗの旋回流が形成され、螺旋部材４０よりも下流側における分岐路７４と共用流路７１とのＴ字形の接続部分、及び螺旋部材４０よりも下流側に位置する分岐路７４内が効果的に洗浄される。螺旋部材４０の構成は上記実施形態１と同じであるため、構造、作用及び効果の説明は省略する。

＜実施形態５＞
次に、本発明を具体化した実施形態５を図１１を参照して説明する。本実施形態５では、塗料フィルタ８０に螺旋部材４０を設けている。塗料フィルタ８０は、フィルタ本体８１の下端部に、流入孔８２Ａと流入孔８２Ｂとが形成され、流入孔８２Ａには流入継手８３Ａが接続され、流出孔８２Ｂには流出継手８３Ｂが接続されている。流入継手８３Ａの接続部分においては、流入孔８２Ａとの内径差に起因する段差部８４Ａが形成され、流入孔８２Ａは流入継手８３Ａ側からフィルタ本体８１側に向かって縮径するように内径が変化しており、流入孔８２Ａには流入継手８３Ａを接続するための雌ネジ孔８５Ａの溝が形成されているため、これらの部分の洗浄性を高めるために、流入継手８３Ａ内に螺旋部材４０が配置されている。また、流出孔８２Ｂ内には流出継手８３Ｂを接続するための雌ネジ孔８５Ｂが形成されており、流出孔８２Ｂと流出継手８３Ｂとの接続部分には、流出孔８２Ｂと流出継手８３Ｂの内径差に起因する段差部８４Ｂが形成されているため、これらの部分の洗浄性を高めるために、流入孔８２Ｂにおける雌ネジ部８５Ｂよりも上流側の位置に螺旋部材４０が配置されている。螺旋部材４０の構成は上記実施形態１と同じであるため、構造、作用及び効果の説明は省略する。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）螺旋板の外周縁と供給路の内壁との間に隙間があってもよい。つまり、螺旋板の外周縁が部分的に供給路の内壁に当接する形態であってもよい。
（２）螺旋部材は、上記実施形態に記載した機器に限らず、レギュレータの内部、色替えバルブ以外の各種バルブの内部に設けてもよい。また、供給路を構成するパイプやホースと機器との継手部分に設けてもよい。

実施形態１の塗装装置の概略図螺旋部材の斜視図螺旋部材の側面図螺旋部材の正面図サクションポンプに螺旋部材を組み付けた状態をあらわす部分断面図塗装ガンに至るホース内に螺旋部材を組み付けた状態をあらわす断面図塗装ガン内に螺旋部材を組み付けた状態をあらわす部分断面図実施形態２において塗装ガン内に螺旋部材を組み付けた状態をあらわす部分断面図実施形態３において塗料タンクに螺旋部材を組み付けた状態をあらわす部分断面図実施形態４において色替えバルブ内に螺旋部材を組み付けた状態をあらわす断面図実施形態５において塗料フィルタ内に螺旋部材を組み付けた状態をあらわす断面図

符号の説明

１３…供給路
３０…塗装ガン
４０…螺旋部材
４１…軸部
４２…螺旋板

Claims

塗料と洗浄液が流通するようになっているとともに下流端が塗装ガンに接続された供給路と、
前記供給路内に配置され、前記供給路を流れる前記洗浄液を旋回流に変化させる複数の螺旋部材とを備えており、
前記各螺旋部材が、軸部の外周に螺旋状に連続する螺旋板を突出させた形態となっており、
前記各螺旋部材が前記供給路に対して圧入によって組み付けられ、前記螺旋板の外周縁が、全長に亘って前記供給路の内壁に当接しており、
前記複数の螺旋部材のうちの１つは、前記供給路を構成するパイプの上流端に設けられていることを特徴とする塗装装置。
供給路を流通させて塗装ガンに塗料と洗浄液を供給するようになっている塗装装置において、前記供給路を洗浄する方法であって、
前記供給路内に配置される複数の螺旋部材が、軸部の外周に螺旋状に連続する螺旋板を突出させた形態となっており、前記螺旋部材が前記供給路に対して圧入によって組み付けられ、前記螺旋板の外周縁が、全長に亘って前記供給路の内壁に当接し、前記複数の螺旋部材のうちの１つは、前記供給路を構成するパイプの上流端に設けられており、
前記供給路内に前記複数の螺旋部材を配置した上で、
前記複数の螺旋部材を通過する前記洗浄液を旋回流に変化させて前記供給路内を洗浄することを特徴とする塗装装置の洗浄方法。