JPH0138539B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被塗装物の表面に被着される塗装膜面
に泡が発生するのを防止し得る静電塗装用高速回
転霧化装置に係る。

この種、静電塗装用高速回転霧化装置は、一般
に塗料受容部と霧化頭部とを有しており、塗料受
容部に供給された液体塗料を霧化頭部に流出せし
め、この流出された液体塗料を霧化頭部の先端か
ら高速回転と静電力との作用により、被塗装物へ
と霧化放出せしめるように構成されている。

ところで、このような霧化装置では、塗料受容
部内に受容された液体塗料中に気泡が生じ、この
気泡が塗料と共に、霧化頭部内周面上に流入し、
この気泡が霧化頭部の内周面先端より霧化放出さ
れる液体塗料と共に被塗装物上に送出されるため
に、被塗装物の表面に被着される塗料膜面に泡が
存在する結果となり、好ましい塗装表面を得難
い。

本発明は前記諸点に鑑みなされたものであり、
その目的とするところは塗料受容部内で発生する
気泡が霧化頭部内周面上に流入するのを防止し、
被塗装物の表面に良好な塗料表面を形成し得る静
電塗装用高速回転霧化装置を提供することであ
る。

本発明によれば前記目的は、回転軸と同心であ
つて一端側の第１の環状縁から他端側の第２の環
状縁に向けて徐々に拡径され且つ塗料を受容すべ
く設けた第１の截頭円錐状内周面と、回転軸と同
心であつて一端側の第３の環状縁から他端側の第
４の環状縁に向けて同じ径を有する円筒状内周面
と、第１の截頭円錐状内周面によつて規定される
空間と円筒状内周面によつて規定される空間とを
隔離すべく第１の截頭円錐状内周面の前記他端側
の第２の環状縁と前記円筒状内周面の前記一端側
の第３の環状縁との間に設けられた隔壁と、一端
側の開口縁が第１の截頭円錐状内周面の前記他端
側の第２の環状縁と接すると共に他端側の開口縁
が円筒状内周面の前記一端側の第３の環状縁と接
して前記２つの空間を連通させるべく前記隔壁に
設けられており、第１の截頭円錐状内周面で発生
する気泡の円筒状内周面への通過を防止し得る径
を全長に亘つて有すると共に第１の截頭円錐状内
周面と同じ傾斜で穿設された複数の細孔と、回転
軸と同心であり且つ一端側の第５の環状縁が前記
円筒状内周面の他端側の第４の環状縁と接してお
り前記一端側の第５の環状縁から他端側の塗料放
出縁を構成する第６の環状縁に向けて徐々に拡径
された第２の截頭円錐状内周面とからなる静電塗
装用高速回転霧化装置によつて達成される。

以下本発明の好ましい具体例に基いて説明す
る。

静電塗装用高速回転霧化装置１の主要部は本体
２とシエービングカバー３と歯車４とシヤフト５
からなり、シヤフト５の先端は隔壁６上に設けら
れたハブ部７中にナツト８によつて着脱自在に固
定されている。本体２はその後端部外周におねじ
部９を有しており、このおねじ部は好ましくは左
ねじで形成されている。さらに本体２はおねじ部
９に隣接して段差部１０を有し、段差部１０に隣
接してテーパ状部１１を有している。

段差部１０とテーパ状部１１上にシエービング
カバー３が装着されており、カバー３の装着後、
おねじ部９上に、内周面にめねじを有した歯車４
が螺着されている。カバー３の内周面は段差部１
０及びテーパ状部１１に対応する形状を有してお
り、正確に位置決めされてテーパ状部１１上に装
着されている。歯車４は電気絶縁性を有した材料
で形成されるのが良い。

さらにカバー３の内周面には拡径部１２が形成
されており、この拡径部１２は、本体２の霧化頭
部としての噴霧頭部１３の外周面１４との間で細
隙１５を形成すべく構成されている。本体１の外
周面にはさらにテーパ状部１１と頭部１３の外周
面１４との間に環状部１６と案内部１７とが設け
られており、案内部１７が外周面１４に接続され
ている。

本体１のおねじ部９乃至テーパ状部１１はその
内周面で塗料受容部１８を規定しており、受容部
１８は、頭部１３の内周面１９との間に隔壁６を
有している。隔壁６の内部には半径方向に放射状
に伸長する横方向通路としての複数のシエービン
グ通気孔２０が穿設されており、この通気孔２０
の一端はハブ部７の内周面上に開口しており、そ
の他端は環状部１６に開口している。

シヤフト５には軸方向に伸長する圧縮空気流入
孔２１が穿設されており、この流入孔２１は通気
孔２０に対応する位置で半径方向に放射状に伸長
しており、シヤフト５の外周面上に開口する複数
の通路２２を有している。

流入孔２１中に導入される圧縮空気は通路２２
から通気孔２０中に流入し、通気孔２０から拡径
部１２方向へと流出し、拡径部１２内に流出して
くる圧縮空気は拡径部１２と案内部１７とで案内
され、細隙１５を介して外周面１４に沿つて噴霧
頭部１３の先端方向へと送出される。

本体１の内部は塗料受容部１８と噴霧頭部１３
とからなつており、噴霧頭部１３は環状部分２５
と放出端部分２７とからなつている。塗料受容部
１８と環状部分２５との間には隔壁６が設けられ
ている。

塗料受容部１８は、回転軸４０と同心であつて
一端側の環状縁４１から他端側の環状縁４２に向
けて徐々に拡径された截頭円錐状内周面４３を有
していると共に導管２３により供給される液体塗
料を受容するように構成されている。

環状部分２５は、回転軸４０と同心であつて一
端側の環状縁４４から他端側の環状縁４５に向け
て同じ径を有する円筒状内周面４６を有してい
る。

放出端部分２７は回転軸４０と同心であり且つ
一端側の環状縁４７が環状縁４５と接しており環
状縁４７から他端側の環状縁である先端２６に向
けて徐々に拡径された截頭円錐状内周面４８を有
している。内周面４６と４８とにより内周面１９
が形成されている。

隔壁６には、一端側の開口縁４９が環状縁４２
と接すると共に他端側の開口縁５０が環状縁４４
と接する複数の細孔２４が穿設されている。これ
らの細孔２４は受容部１８の截頭円錐状内周面４
３に対応する傾斜を有する。細孔２４は第２図に
示すように対称的に配置されており、受容部１８
と噴霧頭部１３の内部とは細孔２４によつて連通
されている。

放出端部分２７は塗料放出縁としての先端２６
側において内周面４８と頭部１３の外周面１４と
により規定されたナイフエツジ状断面を有してい
る。

受容部１８内に供給された液体塗料中には気泡
が生じやすく、この気泡は細孔２４によつて噴霧
頭部１３の内部へと流入するのが防止される。従
つて液体塗料のみが受容部１８より頭部１３の内
部へと細孔２４を介して流入する。

細孔２４はその全長に亘つて同一の径を有して
おり、夫々の３個の連続する孔２４の間には所定
の間隔が設けられており、この間隔は孔２４と通
気孔２０とが連通するのを防止すべく設定されて
いる。

本体２及びシヤフト５は導電性材料からなり、
本体２の噴霧頭部１３と被塗装物との間に高い電
位差を生じさせるべく、シヤフト５の他端と被塗
装物とは高圧電源（図示せず）に接続される。

シヤフト５は図示していない支持部に回動自在
に装着されており、歯車４に歯合する別の図示し
ない歯車を介して回転駆動力が伝達され、本体
２，カバー３及びシヤフト５は、例えば、
10000rpm乃至25000rpmで回転駆動される。

以上のように構成された本発明の静電塗装用高
速回転霧化装置において、噴霧頭部１３と被塗装
物との間に所定間隔を設定して、被塗装物表面に
静電塗装が行われる。

本体２，カバー３及びシヤフト５は歯車４を介
して回転駆動源（図示せず）によつて回転駆動さ
れており、一方、シヤフト５の流入孔２１を介し
て圧縮空気源（図示せず）より圧縮空気が本体２
の通気孔２０へと導入させている。通気孔２０へ
と導入された圧縮空気は前述の如く、カバー３と
噴霧頭部１３の外周面１４との間の細隙１５を通
つてより高い圧力状態で外周面１４に沿い先端２
６の方向へと噴射され、周囲の空気をその方向へ
と吸引誘導する。その結果、周囲の空気圧状態は
負圧状態となり、噴霧頭部１３の内部は負圧状態
におかれる。頭部１３内部の負圧状態により、受
容部１８内に受容された液体塗料が細孔２４を介
して頭部１３の内表面１９上に吸引され、液体塗
料はまず環状部分２５上に流入し、その後、放出
端部分２７に沿つて先端２６方向へと移動し、ナ
イフエツジ状の先端より放出される。この放出の
間に、頭部１３と被塗装物との間の高電位差と頭
部１３の高速回転との作用によつて、液体塗料は
静電的に霧化され、荷電粒子状態の塗料微粒子
が、高い圧力状態の圧縮空気の前記噴射に伴い、
被塗装物表面上に頭部１３の先端２６より送出さ
れ、被塗装物表面上で沈着固化され、被塗装物表
面の塗装が達成される。

受容部１８内に受容された液体塗料中には気泡
が生じていても、この気泡は、細孔２４によつて
内表面１９上へと液体塗料と共に流動することが
防止されており、特に細孔２４によつて、液体塗
料の内表面１９上への流動に伴い消滅される。

しかも細孔２４を介して内表面１９上へと流入
してくる液体塗料は、まず軸方向に伸長する環状
部分２５上を流動するため、再び内表面１９上で
液体塗料中に気泡が生じることはない。

従つて液体塗料中に気泡が生じることなく、環
状部分２５より放出端部分２７に沿つて先端２６
方向へと前記液体塗料が流動され、先端２６より
放出される。そしてこの放出の間に液体塗料は静
電的に霧化され、塗料微粒子が被塗装物表面上に
被着され得、塗装膜面上に泡が生じることなく、
良好な塗装面が得られる。

前記細孔２４は好しくは１〜1.5mmの直径で形
成されており、液体塗料中の気泡の細孔２４への
通過を確実に防止し得、液体塗料のみを確実に受
容部１８より内表面１９上へと流動させ得るよう
に構成されている。

尚前記具体例では霧化装置を10000rpm乃至
25000rpmで回転せしめたが、本発明はこれに限
定されず、10000rpm以下でも、又は25000rpm以
上で回転せしめても良い。

また本体２，シエービングカバー３，歯車４及
びシヤフト５は夫々着脱自在に装着されているた
め、分解及び組立は簡便に行われ得る。

さらに外表面１４に沿つて噴出される圧縮空気
は、頭部１３の高速回転に伴い、周囲の空気を吸
引誘導して、大量の空気流を生ぜしめ得る結果、
この空気流から離れて液体塗料が飛散するのを確
実に防止し得、液体塗料の静電的な霧化をより確
実に促進し得る。

すなわち本発明によれば、細孔が第１の截頭円
錐状内周面と同じ傾斜で穿設されている場合に
は、この細孔内を流れる液体塗料は細孔に沿つた
方向に遠心力の分力を受けて流動する。一方、細
孔が回転軸から等距離に且つ回転軸と平行に設け
られている場合には、細孔内を流れる液体塗料に
は遠心力の分力は働かない。細孔が第１の截頭円
錐状内周面と同じ傾斜で設けられている場合に
は、回転軸から細孔までの距離が次第に増加（拡
径）しており、細孔壁から粘性抵抗を受けても遠
心力の分力が作用しているために、細孔が回転軸
と平行な場合に較べて、細孔中を流れる液体塗料
の速度は大である。

細孔内の気泡は細孔を流れる液体塗料の上に乗
つて流れるため、細孔内の気泡の流速は塗料の流
速と見做し得る。従つて細孔内を流れる気泡の速
度は細孔が回転軸に対して傾斜して設けられてい
る場合の方が、細孔が回転軸に平行に設けられて
いる場合に較べて、大きな速度で流れることにな
る。

気泡に対する空気抵抗は気泡の速度の二乗に比
例して生ずるため、細孔が回転軸に対して傾斜し
て設けられている場合の方が、細孔が回転軸に対
して平行に設けられている場合に較べて、気泡に
作用する空気抵抗が大である。

さらに本発明においては、細孔が設けられた隔
壁に隣接して回転軸に平行な円筒状内周面が形成
されているために、細孔内を通過した空気は円筒
状内周面上で回転軸に対して傾斜した流路から回
転軸と平行な流路にその方向を変更しなければな
らない。これに反して隔壁に隣接した円筒状内周
面の代りに拡径した截頭円錐状内周面を設けた場
合は、細孔内を通過した空気はその流れの方向を
変えるように強制されることはなく、従つて細孔
内を流れる空気に対して抵抗力を及ぼすことはな
い。本発明におけるように細孔が穿設された隔壁
に隣接して回転軸に平行な円筒状内周面を設けた
場合には、細孔出口に於いて空気の流路が変更さ
れることにより細孔内の空気流に対して比較的大
きな抵抗力が生じ、細孔内空気流の流速は減少す
る。このことにより細孔内を流れる気泡に対する
空気抵抗が増加する。

次に細孔内には液体塗料と共に存在する空気が
存在しており、この空気の流れを検討すると、本
発明においては、気泡の通過を防止し得る径を有
する細孔が隔壁に設けられているために、第１の
截頭円錐状内周面において発生した気泡の大部分
は細孔内に入り得ないけれども、たとえ細孔内に
侵入する気泡があつたとしても、細孔内を液体塗
料と共に流れる気泡は比較的大きな空気抵抗によ
つて変形されるか又は破壊される。気泡が空気抵
抗のために変形される場合には、気泡は細孔壁面
との接触又は摩擦によつて消滅する。

また、本発明の場合、回転軸に対して傾斜した
細孔を有する隔壁に隣接して回転軸に対して平行
且つ同心の内筒状内周面が設けられているため、
液体塗料が細孔から流出して、円筒状内周面に到
達する際、液体塗料はその流れの方向を変える。
このために、液体塗料の流れに乱れを生じ細孔出
口近辺では流れは上方に隆起部を生ずる。細孔内
で消滅し得ない気泡があつたとしても、液体塗料
と共に流動する気泡は細孔出口部で細孔壁面との
衝突により消滅する。

このようにして、本発明によれば細孔から流出
する液体塗料には気泡が含まれておらず、気泡を
含まない塗膜の形成が確保される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高速回転霧化装置の主要
部の断面説明図、第２図は第１図の矢印Ａ方向よ
り視た本発明の高速回転霧化装置の説明図であ
る。 １３……噴霧頭部、１４……外表面、１８……
塗料受容部、１９……内表面、２０……通気孔、
２１……圧縮空気流入孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転軸４０と同心であつて一端側の第１の環
   状縁４１から他端側の第２の環状縁４２に向けて
   徐々に拡径され且つ塗料を受容すべく設けた第１
   の截頭円錐状内周面４３と、回転軸４０と同心で
   あつて一端側の第３の環状縁４４から他端側の第
   ４の環状縁４５に向けて同じ径を有する円筒状内
   周面４６と、第１の截頭円錐状内周面４３によつ
   て規定される空間と円筒状内周面４６によつて規
   定される空間とを隔離すべく第１の截頭円錐状内
   周面４３の前記他端側の第２の環状縁４２と前記
   円筒状内周面４６の前記一端側の第３の環状縁４
   ４との間に設けられた隔壁６と、一端側の開口縁
   ４９が第１の截頭円錐状内周面４３の前記他端側
   の第２の環状縁４２と接すると共に他端側の開口
   縁５０が円筒状内周面４６の前記一端側の第３の
   環状縁４４と接して前記２つの空間を連通させる
   べく前記隔壁６に設けられており、第１の截頭円
   錐状内周面４３で発生する気泡の円筒状内周面４
   ６への通過を防止し得る径を全長に亘つて有する
   と共に第１の截頭円錐状内周面４３と同じ傾斜で
   穿設された複数の細孔２４と、回転軸４０と同心
   であり且つ一端側の第５の環状縁４７が前記円筒
   状内周面４６の他端側の第４の環状縁４５と接し
   ており前記一端側の第５の環状縁４７から他端側
   の塗料放出縁を構成する第６の環状縁２６に向け
   て徐々に拡径された第２の截頭円錐状内周面４８
   とからなる静電塗装用高速回転霧化装置１。