JP6235525B2 - 電着槽 - Google Patents

Description

本発明は、浸漬型表面処理槽に関する。

特許文献１は、電着塗料で満たされた電着槽内で電着塗装を行う技術を開示している。電着塗装を行うに際しては、電着塗料の粒子が沈降し易い性質を有するので、電着塗料を常時撹拌させておく必要がある。電着塗料の撹拌は旋回流によって実現される。

特開２００２−２３５１９７号公報

上記特許文献１に開示の電着槽は、生産性の観点から、複数の処理対象物を一列に並べて同時に浸漬できるよう細長く形成されている。このような細長い電着槽内で上記の旋回流を形成しようとすると、流れが乱れやすく所定の流速を得るために多くのエネルギーを投入しなければならなかった。

本発明の目的は、平面視で細長い単一の槽内空間内に、より少ないエネルギーで水平旋回流を形成するための技術を提供することにある。

本願発明の観点によれば、平面視で細長い単一の槽内空間を有する処理槽本体と、前記槽内空間に処理液を吐出するノズルと、を備えた浸漬型表面処理槽であって、前記処理槽本体は、前記槽内空間の長手方向に沿って延びる第１槽内側面と、前記第１槽内側面に対向し、前記槽内空間の長手方向に沿って延びる第２槽内側面と、前記第１槽内側面の長手方向の中途に形成され、前記第１槽内側面に沿って水平に流れる前記処理液が前記第２槽内側面に向かうように前記処理液の流れの向きを変える第１整流部と、を有し、前記第１整流部によって前記処理液の流れの向きが変えられることで、前記単一の槽内空間には前記槽内空間の長手方向において隣り合う少なくとも２つの水平旋回流が形成される、浸漬型表面処理槽が提供される。以上の構成によれば、前記単一の槽内空間に単一の水平旋回流しか形成されない場合と比較して、エネルギー損失を低減させることができる。従って、平面視で細長い前記単一の槽内空間内に、より少ないエネルギーで水平旋回流を形成することができる。
前記処理槽本体は、前記第１整流部と対向するように前記第２槽内側面に形成された第２整流部を更に有し、前記第２整流部は、前記第１整流部によって流れの向きが変えられたことで前記第１槽内側面から前記第２槽内側面に向かう前記処理液が前記第２槽内側面に沿って流れるように前記処理液の流れの向きを変える。以上の構成によれば、前記処理液が前記第２槽内側面に衝突する際のエネルギー損失を低減させることができる。
前記第１整流部は、前記第１槽内側面に沿って水平に流れる前記処理液が前記第２槽内側面に向かうように前記処理液の流れの向きを変えるために湾曲した湾曲整流面を有する。
前記ノズルは、前記第１整流部の前記湾曲整流面に開口しており、前記ノズルは、前記処理液を前記第２槽内側面に向かって吐出するように配置されている。

本発明によれば、平面視で細長い前記単一の槽内空間内に、より少ないエネルギーで水平旋回流を形成することができる

浸漬型表面処理槽の斜視図である。 浸漬型表面処理槽の平面図である。 浸漬型表面処理槽の断面図である。 浸漬型表面処理槽の平面図である。

以下、図１〜図４を参照して、本願発明の実施形態を説明する。

図１及び図２に示すように、浸漬型表面処理槽１は、平面視で細長い単一の槽内空間２を有する。槽内空間２は、図示しない電着塗料（処理液）で満たされている。電着塗料内に処理対象物を浸漬させることで、処置対象物に対する表面処理が実行される。図１及び図２において、槽内空間２の長手方向を矢印で図示する。以降、単に「長手方向」と言う場合は、原則として、槽内空間２の長手方向を意味するものとする。

浸漬型表面処理槽１は、上記槽内空間２を有する処理槽本体５０と、第１吐出ノズル８、第２吐出ノズル９、第３吐出ノズル１０（ノズル）、第４吐出ノズル１１、第１排出ノズル１２、第２排出ノズル１３、第３排出ノズル１４、第４排出ノズル１５を有する。

処理槽本体５０は、第１槽内側面３、第２槽内側面４、第１端面５、第２端面６、底面７を有する。

第１槽内側面３及び第２槽内側面４、第１端面５、第２端面６、底面７は、何れも、浸漬型表面処理槽１の内面である。槽内空間２は、第１槽内側面３及び第２槽内側面４、第１端面５、第２端面６、底面７によって区画されている。

第１槽内側面３及び第２槽内側面４は、互いに対向する側面である。第１槽内側面３及び第２槽内側面４は、長手方向に沿って延びている。第１槽内側面３及び第２槽内側面４は、概ね平坦に形成されている。

第１端面５及び第２端面６は、互いに対向する端面である。第１端面５及び第２端面６は、湾曲状に構成されている。

第１槽内側面３、第２端面６、第２槽内側面４、第１端面５は、この順に連なっており、槽内空間２の内周面を構成している。

図２に示すように、第１槽内側面３の長手方向の中途には、整流板１６、整流板１７（第１整流部）、整流板１８が形成されている。整流板１６、整流板１７、整流板１８は、等間隔に配置されている。整流板１６、整流板１７、整流板１８は、第１槽内側面３から槽内空間２内に、第２槽内側面４に向かって、突出して形成されている。整流板１６、整流板１７、整流板１８は、鉛直方向に細長く形成されている。整流板１６、整流板１７、整流板１８は、平面視で、槽内空間２へ突出するにつれて先細るように形成されている。整流板１６は、２つの湾曲整流面ｒを有する。２つの湾曲整流面ｒは、第１槽内側面３に沿って水平に流れる電着塗料が第２槽内側面４に向かうように、及び、第２槽内側面４から第１槽内側面３に向かう電着塗料が第１槽内側面３に沿って流れるように電着塗料の流れの向きを変えるように湾曲して形成されている。整流板１７及び整流板１８も、整流板１６と同様に、２つの湾曲整流面ｒを有する。

第２槽内側面４の長手方向の中途には、整流板１９、整流板２０（第２整流部）、整流板２１が形成されている。整流板１９、整流板２０、整流板２１は、等間隔に配置されている。整流板１９、整流板２０、整流板２１は、第２槽内側面４から槽内空間２内に、第１槽内側面３に向かって、突出して形成されている。整流板１９、整流板２０、整流板２１は、平面視で、槽内空間２へ突出するにつれて先細るように形成されている。整流板１９、整流板２０、整流板２１も、整流板１６と同様、２つの湾曲整流面ｒを有する。

そして、整流板１６と整流板１９は、長手方向に直交する方向で対向している。同様に、整流板１７と整流板２０は、長手方向に直交する方向で対向している。同様に、整流板１８と整流板２１は、長手方向に直交する方向で対向している。

以上の構成で、槽内空間２は、第１槽内空間部２２、第２槽内空間部２３、第３槽内空間部２４、第４槽内空間部２５を有すると言及することができる。第１槽内空間部２２、第２槽内空間部２３、第３槽内空間部２４、第４槽内空間部２５は、槽内空間２を長手方向において４分割したものである。第１槽内空間部２２と第２槽内空間部２３は、整流板１６及び整流板１９によって区切られる。第２槽内空間部２３と第３槽内空間部２４は、整流板１７及び整流板２０によって区切られる。第３槽内空間部２４と第４槽内空間部２５は、整流板１８及び整流板２１によって区切られる。

図３に示すように、底面７には、４つの窪み２６が形成されている。各窪み２６は、第１槽内空間部２２、第２槽内空間部２３、第３槽内空間部２４、第４槽内空間部２５の夫々に形成されている。

図２に示すように、第１吐出ノズル８は、第１端面５に開口している。第１吐出ノズル８は、電着塗料を第１端面５に沿って水平に吐出するように配置されている。第１吐出ノズル８は、第１槽内空間部２２において平面視時計回りの水平旋回流が形成されるように配置されている。

第２吐出ノズル９は、整流板１９の第２槽内空間部２３側の湾曲整流面ｒに開口している。第２吐出ノズル９は、電着塗料を整流板１９の第２槽内空間部２３側の湾曲整流面ｒに沿って水平に吐出するように配置されている。第２吐出ノズル９は、第２槽内空間部２３において平面視反時計回りの水平旋回流が形成されるように配置されている。具体的には、第２吐出ノズル９は、整流板１６の第２槽内空間部２３側の湾曲整流面ｒに向けて電着塗料を吐出するように配置されている。

第３吐出ノズル１０は、整流板１７の第３槽内空間部２４側の湾曲整流面ｒに開口している。第３吐出ノズル１０は、電着塗料を整流板１７の第３槽内空間部２４側の湾曲整流面ｒに沿って水平に吐出するように配置されている。第３吐出ノズル１０は、第３槽内空間部２４において平面視時計回りの水平旋回流が形成されるように配置されている。具体的には、第３吐出ノズル１０は、整流板２０の第３槽内空間部２４側の湾曲整流面ｒに向けて電着塗料を吐出するように配置されている。第３吐出ノズル１０は、電着塗料を第２槽内側面４に向かって吐出するように配置されている。

第４吐出ノズル１１は、第２端面６に開口している。第４吐出ノズル１１は、電着塗料を第２端面６に沿って水平に吐出するように配置されている。第４吐出ノズル１１は、第４槽内空間部２５において平面視反時計回りの水平旋回流が形成されるように配置されている。

以上の構成で、第１吐出ノズル８、第２吐出ノズル９、第３吐出ノズル１０、第４吐出ノズル１１から電着塗料が吐出されると、図４に示すように、第１槽内空間部２２には平面視時計回りの第１水平旋回流３０が形成され、第２槽内空間部２３には平面視反時計回りの第２水平旋回流３１が形成され、第３槽内空間部２４には平面視時計回りの第３水平旋回流３２が形成され、第４槽内空間部２５には平面視反時計回りの第４水平旋回流３３が形成される。詳しくは以下の通りである。

第１吐出ノズル８から吐出された電着塗料は、第１槽内空間部２２において、第１端面５に沿って水平に流れ、次に第２槽内側面４に沿って水平に流れ、やがて、整流板１９の第１槽内空間部２２側の湾曲整流面ｒに到達する。整流板１９の第１槽内空間部２２側の湾曲整流面ｒに到達すると、電着塗料は、流れの向きが平面視時計回りに９０度変えられて第１槽内側面３へと向かい、やがて、整流板１６の第１槽内空間部２２側の湾曲整流面ｒに到達する。整流板１６の第１槽内空間部２２側の湾曲整流面ｒに到達すると、電着塗料は、流れの向きが平面視時計回りに９０度変えられて第１槽内側面３に沿って水平に流れる。そして、第１端面５に戻る。以上のように、第１槽内空間部２２内において電着塗料が第１端面５、第２槽内側面４、整流板１９、整流板１６、第１槽内側面３に沿って順に水平に流れることで、第１水平旋回流３０が形成される。

同様に、第２吐出ノズル９から吐出された電着塗料が、第２槽内空間部２３内において、整流板１６の第２槽内空間部２３側の湾曲整流面ｒ、第１槽内側面３、整流板１７の第２槽内空間部２３側の湾曲整流面ｒ、整流板２０の第２槽内空間部２３側の湾曲整流面ｒ、第２槽内側面４、整流板１９の第２槽内空間部２３側の湾曲整流面ｒ、に沿って順に水平に流れることで、第２水平旋回流３１が形成される。

同様に、第３吐出ノズル１０から吐出された電着塗料が、第３槽内空間部２４内において、整流板２０の第３槽内空間部２４側の湾曲整流面ｒ、第２槽内側面４、整流板２１の第３槽内空間部２４側の湾曲整流面ｒ、整流板１８の第３槽内空間部２４側の湾曲整流面ｒ、第１槽内側面３、整流板１７の第３槽内空間部２４側の湾曲整流面ｒ、に沿って順に水平に流れることで、第３水平旋回流３２が形成される。

同様に、第４吐出ノズル１１から吐出された電着塗料が、第４槽内空間部２５内において、第２端面６、第２槽内側面４、整流板２１の第４槽内空間部２５側の湾曲整流面ｒ、整流板１８の第４槽内空間部２５側の湾曲整流面ｒ、第１槽内側面３、第２端面６、に沿って順に水平に流れることで、第４水平旋回流３３が形成される。

図３に示すように、第１排出ノズル１２は、第１槽内空間部２２内の窪み２６に開口している。同様に、第２排出ノズル１３は、第２槽内空間部２３内の窪み２６に開口している。同様に、第３排出ノズル１４は、第３槽内空間部２４内の窪み２６に開口している。同様に、第４排出ノズル１５は、第４槽内空間部２５内の窪み２６に開口している。

図４に示すように、処理対象物Pは、先ず、第１槽内空間部２２内で電着塗料内に浸漬されて所定時間表面処理され、第１槽内空間部２２から第２槽内空間部２３に搬送され、第２槽内空間部２３内で所定時間表面処理され、第２槽内空間部２３から第３槽内空間部２４へ搬送され、第３槽内空間部２４内で所定時間表面処理され、第３槽内空間部２４から第４槽内空間部２５へ搬送され、第４槽内空間部２５内で所定時間表面処理される。このように、処理対象物Pは、槽内空間２内で移動と停止を数回繰り返しながら表面処理される。これに代えて、処理対象物Pを槽内空間２内で長手方向に所定速度で移動させながら処理対象物Pを表面処理してもよい。

処理対象物Pは、例えば、自動車やバイクなどの車体フレームである。第１槽内空間部２２、第２槽内空間部２３、第３槽内空間部２４、第４槽内空間部２５の長手方向における寸法は、例えば、１台の車体フレームを余裕を持って収容できるように決定することが好ましい。即ち、例えば、第１槽内空間部２２の長手方向の寸法は、車体フレームの長手方向の寸法よりも大きいことが好ましい。

第１水平旋回流３０の旋回中心に窪み２６が形成され、窪み２６に第１排出ノズル１２が開口しているので、第１水平旋回流３０の旋回中心に集められた例えば鉄粉などの不純物が効率よく第１排出ノズル１２から排出される。第２水平旋回流３１、第３水平旋回流３２、第４水平旋回流３３についても同様である。

図１に示すように、浸漬型表面処理装置１００は、浸漬型表面処理槽１と、ポンプ５１（流れ付与手段）と、を備える。ポンプ５１は、電着塗料に運動エネルギーを与えるための動力源である。ポンプ５１は、第１吐出ノズル８、第２吐出ノズル９、第３吐出ノズル１０、第４吐出ノズル１１を介して電着塗料を槽内空間２内に供給することで、槽内空間２内の電着塗料に運動エネルギーを付与する。

以上に、本願発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は以下の特長を有する。

浸漬型表面処理槽１は、平面視で細長い単一の槽内空間２を有する処理槽本体５０と、槽内空間２に電着塗料（処理液）を吐出する第３吐出ノズル１０（ノズル）と、を備える。処理槽本体５０は、槽内空間２の長手方向に沿って延びる第１槽内側面３と、第１槽内側面３に対向し、槽内空間２の長手方向に沿って延びる第２槽内側面４と、第１槽内側面３の長手方向の中途に形成され、第１槽内側面３に沿って水平に流れる電着塗料が第２槽内側面４に向かうように電着塗料の流れの向きを変える整流板１７（第１整流部）と、を有する。整流板１７によって電着塗料の流れの向きが変えられることで、単一の槽内空間２には槽内空間２の長手方向において隣り合う少なくとも２つの水平旋回流（第２水平旋回流３１、第３水平旋回流３２）が形成される。以上の構成によれば、単一の槽内空間２に単一の水平旋回流しか形成されない場合と比較して、エネルギー損失を低減させることができる。従って、平面視で細長い単一の槽内空間２内に、より少ないエネルギーで水平旋回流を形成することができる。

処理槽本体５０は、整流板１７と対向するように第２槽内側面４に形成された整流板２０（第２整流部）を更に有する。整流板２０は、整流板１７によって流れの向きが変えられたことで第１槽内側面３から第２槽内側面４に向かう電着塗料が第２槽内側面４に沿って流れるように電着塗料の流れの向きを変える。以上の構成によれば、電着塗料が第２槽内側面４に衝突する際のエネルギー損失を低減させることができる。

整流板１７は、第１槽内側面３に沿って水平に流れる電着塗料が第２槽内側面４に向かうように電着塗料の流れの向きを変えるために湾曲した湾曲整流面ｒを有する。以上の構成によれば、電着塗料の流れの向きを変える際のエネルギー損失を低減できる。

第３吐出ノズル１０（ノズル）は、整流板１７の湾曲整流面ｒに開口している。第３吐出ノズル１０は、電着塗料を第２槽内側面４に向かって吐出するように配置されている。

以上に、本願発明の好適な実施形態を説明したが、上記実施形態は、例えば以下のように変更できる。

例えば、第１槽内側面３に沿って水平に流れる電着塗料が第２槽内側面４に向かうように電着塗料の流れの向きを変える手段として、上記実施形態では整流板１７を設けた。しかし、これに代えて、第１槽内側面３から突出したノズルが第２槽内側面４に向けられ、ノズルからの吐出によって、第１槽内側面３に沿って水平に流れる電着塗料が第２槽内側面４に向かうように電着塗料の流れの向きを変えるようにしてもよい。ただし、この場合、第１槽内側面３からノズルが突出しているので、流れが乱れる可能性もある。

また、上記実施形態の整流板１７に代えて、第１槽内側面３にプロペラを設け、プロペラを回転させることで、第１槽内側面３に沿って水平に流れる電着塗料が第２槽内側面４に向かうように電着塗料の流れの向きを変えるようにしてもよい。

また、ノズルは、必ずしも整流板１７の湾曲整流面ｒに開口していなくてもよい。

１ 浸漬型表面処理槽
２ 槽内空間
３ 第１槽内側面
４ 第２槽内側面
５ 第１端面
６ 第２端面
７ 底面
８ 第１吐出ノズル
９ 第２吐出ノズル
１０ 第３吐出ノズル
１１ 第４吐出ノズル
１２ 第１排出ノズル
１３ 第２排出ノズル
１４ 第３排出ノズル
１５ 第４排出ノズル
１６ 整流板
１７ 整流板
１８ 整流板
１９ 整流板
２０ 整流板
２１ 整流板
２２ 第１槽内空間部
２３ 第２槽内空間部
２４ 第３槽内空間部
２５ 第４槽内空間部
２６ 窪み
３０ 第１水平旋回流
３１ 第２水平旋回流
３２ 第３水平旋回流
３３ 第４水平旋回流
５０ 処理槽本体
５１ ポンプ
１００ 浸漬型表面処理装置
P 処理対象物
ｒ 湾曲整流面

Claims (1)

1. 平面視で細長い単一の槽内空間を有する電着槽本体と、
   前記槽内空間に電着塗料を吐出するノズルと、
   を備えた電着槽であって、
   前記電着槽本体は、
   前記槽内空間の長手方向に直交する方向において互いに対向し、前記槽内空間の長手方向に沿って延びる第１槽内側面及び第２槽内側面と、
   前記槽内空間の長手方向において互いに対向する湾曲状の第１端面及び第２端面と、
   前記第１槽内側面に形成される第１整流部と、
   前記第２槽内側面に形成されると共に、前記槽内空間の長手方向に直交する方向で前記第１整流部と対向する第２整流部と、
   を有し、
   前記第１整流部は、前記第１槽内側面に沿って水平に流れる前記電着塗料が前記第２槽内側面に向かうように、及び、前記第２槽内側面から前記第１槽内側面に向かう前記電着塗料が前記第１槽内側面に沿って流れるように、前記電着塗料の流れの向きを変えるように、前記第２槽内側面に向かって先細るように２つの湾曲整流面を有しており、
   前記第２整流部は、前記第２槽内側面に沿って水平に流れる前記電着塗料が前記第１槽内側面に向かうように、及び、前記第１槽内側面から前記第２槽内側面に向かう前記電着塗料が前記第２槽内側面に沿って流れるように、前記電着塗料の流れの向きを変えるように、前記第１槽内側面に向かって先細るように２つの湾曲整流面を有しており、
   前記ノズルは、少なくとも、前記第１端面に開口して前記電着塗料を前記第１端面に沿って水平に吐出するように配置されているか、又は、前記第２端面に開口して前記電着塗料を前記第２端面に沿って水平に吐出するように配置されているか、又は、前記第１整流部の前記湾曲整流面に開口して前記電着塗料を前記第２槽内側面に向かって吐出するように配置されているか、又は、前記第２整流部の前記湾曲整流面に開口して前記電着塗料を前記第１槽内側面に向かって吐出するように配置されており、
   前記第１整流部及び前記第２整流部によって前記電着塗料の流れの向きが変えられることで、前記単一の槽内空間には前記槽内空間の長手方向において隣り合う少なくとも２つの水平旋回流が形成される、
   電着槽。

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