JPH0141496Y2

JPH0141496Y2 -

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Publication number: JPH0141496Y2
Application number: JP3879384U
Authority: JP
Priority date: 1984-03-17
Filing date: 1984-03-17
Publication date: 1989-12-07
Also published as: JPS60151554U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、回転霧化頭を高速回転させることに
より霧化された帯電塗料粒子を電気力線に沿つて
被塗物に向け飛行塗着させるようにしてなる形式
の静電噴霧装置に関するものである。

従来、この種の静電噴霧装置は、回転軸を玉軸
受またはコロ軸受等の軸受を介して支持し、該回
転軸の一端側に空気駆動式のタービンを取付ける
と共に、その他端側に回転霧化頭を取付け、該タ
ービンによつて回転霧化頭を高速回転しつつ高電
圧を印加し、該回転霧化頭に供給された塗料を微
粒化するように構成されている。そして、塗料を
微粒化するには、回転霧化頭を高速回転し、接液
面に供給された塗料を遠心力によつて薄いフイル
ム状液流として放出端縁（エツジ）に流下せし
め、該放出端縁からは塗料の液系（カスプ）とし
て放出し、さらにこの液糸を静電的に微粒化する
ことによつて帯電塗料粒子とするようになされて
いる。

ところで、液体塗料を塗料粒子として微粒化
し、被塗物に塗着せしめる場合には、形成される
塗装面の塗膜品質は塗料粒子の最大粒径と平均粒
径によつて決定されるものであり、最大粒径が大
きいときには塗膜品質を著るしく低下させること
が知られている。このため、回転霧化頭の回転数
の大小が粒径に大きな影響を与え、該回転霧化頭
の回転数が大きくなればなるほど、粒径を小さく
することができ、それだけ塗膜品質を向上させる
ことができる。

しかし、上記従来技術によるものは、回転軸を
支持する手段として玉軸受やコロ軸受を使用して
いるため、これら軸受の焼付き防止等の点からそ
の回転許容値は25000〜40000rpmが限界である。
ところで、回転霧化頭の回転数が40000rpm程度
以下である場合には、塗料の平均粒径はかなり大
きくなり、良好な塗膜品質を得ることができない
という問題がある。

このような問題点を解決するため、回転軸を非
接触で支持する軸受として静圧空気軸受を使用
し、回転霧化頭の回転数を60000〜100000rpm程
度まで高めるように構成したもの、例えば特開昭
56−115652号公報に示すような静電噴霧装置が知
られている。

即ち、上記従来技術による静電噴霧装置は、内
部に軸線方向に軸穴が形成されると共に該軸穴の
一端側に半径方向にタービン室が形成されたハウ
ジングと、該ハウジングの軸穴内に遊嵌された回
転軸と、前記ハウジングのタービン室内に遊嵌さ
れ前記回転軸の一端側に固着されたタービンと、
前記ハウジング外に位置して前記回転軸の他端側
に固着された回転霧化頭と、前記回転軸を非接触
状態で支持するために前記回転軸の周囲に位置し
て前記ハウジングに設けられたラジアル空気軸受
と、前記タービンを非接触状態で支持するために
前記タービンの両側面に位置して前記ハウジング
に設けられたスラスト空気軸受とから大略構成さ
れ、タービンに高圧空気を供給することによつて
回転軸を高速回転すると共に、ラジアル軸受、ス
ラスト軸受に高圧空気を供給して回転軸を軸支
し、一方回転霧化頭に塗料を供給して放出端縁か
ら塗料粒子を噴霧するようになされている。

このように、静圧空気軸受を用いた静電噴霧装
置は、玉軸受やコロ軸受等を用いたものに比較し
て２倍以上の高速回転数を得ることができると共
に、ハウジングを小形化することができる。

ところで、前述した従来技術による静電噴霧装
置は、例えば第１図に示す如く構成されている。
即ち、タービンおよびスラスト、ラジアルの静圧
空気軸受を内蔵したハウジング１０１と、該ハウ
ジング１０１内でスラスト、ラジアルの静圧空気
軸受によつて回転自在に軸支されると共に、ター
ビンによつて駆動される回転軸１０２と、該回転
軸１０２の先端に固着されたベル型の回転霧化頭
１０３とを有し、該回転霧化頭１０３はハブ部材
１０４と、該ハブ部材１０４に取付けられた霧化
頭本体１０５とからなる。そして、ハブ部材１０
４には接液面１０４Ａが形成されると共に、複数
の塗料通路１０４Ｂ，１０４Ｂ，…が形成され、
また霧化頭本体１０５は各塗料通路１０４Ｂから
の塗料を薄いフイルム状に薄膜化する接液面１０
５Ａが形成され、その先端は放出端縁１０５Ｂと
なつている。さらに、ハウジング１０１には斜め
に向けて塗料チユーブ１０６が固着され、該塗料
チユーブ１０６の一端は後述の色替弁１０７に接
続され、その他端はハブ部材１０４内に挿入さ
れ、接液面１０４Ａに塗料を滴下するようになつ
ている。

１０７はＡ，Ｂ，…Ｎ色からなる塗料と、エア
およびシンナを供給する色替弁、１０８は塗料
弁、１０９は開閉弁、１１０は廃液タンク、１１
１は色替弁１０７と塗料弁１０８との間を接続す
る塗料パイプ、１１２は塗料弁１０８と塗料チユ
ーブ１０６との間を接続する塗料パイプ、１１３
は塗料弁１０８と廃液タンク１１０との間を接続
する廃液パイプで、該廃液パイプ１１３の途中に
開閉弁１０９が挿入されている。

そして、回転霧化頭１０３への塗料供給時には
開閉弁１０９を短時間だけ切換位置ロとすると共
に塗料弁１０８を切換位置ロとし、その後開閉弁
１０９を切換位置イとして、色替弁１０７から所
定の塗料を供給すればよい。また、塗料パイプ１
１１の洗浄時には塗料弁１０８を切換位置イとす
ると共に開閉弁１０９を切換位置ロとし、色替弁
１０７からの高圧のエア、シンナによつて該塗料
パイプ１１１を高速洗浄する。さらに、塗料パイ
プ１１２、回転霧化頭１０３の洗浄時には塗料弁
１０８を切換位置ロとし、色替弁１０７からの低
圧のエア、シンナによつて、これらを低速洗浄
し、塗装ブース内に廃液が飛散しないようにして
いる。

前述した形状の回転霧化頭１０３を用いる場合
には、回転軸１０２をスラスト、ラジアルの静圧
空気軸受によつて支持させる構成とすることによ
り、回転霧化頭１０３の回転数を高め、ハウジン
グ１０１の形状を小形化しうるようにしたにも拘
わらず、次のような欠点があつた。

第１に、回転霧化頭１０３のハブ部材１０４
に、回転軸１０２の外側に位置して塗料チユーブ
１０６を挿入する必要があると共に、該回転霧化
頭１０３はハブ部材１０４と霧化頭本体１０５と
から構成されるものであるため、全体形状やベル
口径が大型化してしまう。この結果、噴霧パター
ンが大きくなつてしまい、いわゆる平吹き、また
はスポツト吹き等を行なうのに適さないという欠
点がある。

第２に、塗料チユーブ１０６はハウジング１０
１に対して斜めに取付けられるものであるため、
静電噴霧装置を工業用ロボツトやレシプロケータ
に取付けて使用するとき、塗料チユーブ１０６に
接続される塗料配管が邪魔となり、狭隘な部位を
有する被塗物には塗装を施こすことができないと
いう欠点があつた。

第３に、塗料弁１０８はハウジング１０１外に
設けられるものであるため、塗料チユーブ１０６
と該塗料弁１０８との間を塗料パイプ１１２を介
して接続する必要があり、色替時においては該塗
料パイプ１１２内に充満している前色塗料は廃液
として廃液回収用シユラウドへ排出しなくてはな
らない。このため、前記シユラウドも回転霧化頭
１０３を覆うことができる大型なものを用い、シ
ユラウド伸縮用シリンダも必要となる等、廃液回
収機構が大型化する欠点がある。

第４に、回転霧化頭１０３、塗料パイプ１１２
を洗浄する際、低速洗浄とする必要があるが、塗
料パイプに残存する前色塗料が多ければ、それだ
け大量のシンナを必要とするばかりでなく、洗浄
時間も長くなる欠点がある。

第５に、回転軸１０２とハウジング１０１との
間にわずかな隙間が存在するが、前述した如く洗
浄時に大量のシンナを使用せざるを得ないため、
シユラウドに飛散したシンナが当該隙間からハウ
ジング１０１内に浸入し、該ハウジング１０１内
の静圧空気軸受に廃液が含浸し、該空気軸受を構
成する多孔質の軸受部材に目詰りを生じさせる等
の原因で、該空気軸受の寿命を縮めてしまう欠点
がある。

さらに、第６に、前述した従来技術によるもの
は、外部に露出したままのハウジング１０１に高
電圧ケーブルを接続し、該ハウジング１０１から
回転霧化頭１０３へは回転軸１０２を介して高電
圧を供給するものであるため、ハウジング１０１
を人手で把持して塗装作業を行なうことができな
い。このため、この種の静電塗装装置は塗装ブー
ス内で絶縁支持部材（インシユレートサポート）
を介してレシプロケータに取付け、該塗装ブース
内の無人雰囲気下で塗装作業を行なわなくてはな
らないという欠点がある。

一方、自動車工場の塗装工程では、コンベアラ
インに乗つて搬送される自動車ボデイに自動塗装
を施こすべく、工業用ロボツトのアーム先端に静
電噴霧装置を取付け、テイーチングに基づくプレ
イバツク動作により、静電塗装を行なつている。
しかし、前述の如き回転霧化頭型の静電噴霧装置
は、形状、重量が大なることはもとより、そのハ
ウジングや回転霧化頭が直接高電圧に帯電してい
るため、事故防止の立場から工業用ロボツトに取
付けることができないという問題点がある。そこ
で、従来この種の工業用ロボツトには安全性の面
からエア霧化方式のコロナピン付静電噴霧ガンを
使用していたが、霧化能力等の面から高粘度塗料
には使用することができないという欠点があつ
た。

本考案は、前述した従来技術の欠点に鑑みなさ
れたもので、ハウジング部分や回転霧化頭を絶縁
性のカバーによつて電気的に絶縁し、また塗料チ
ユーブを回転軸内に挿通すると共に、前記カバー
には塗料弁と高電圧ケーブル接続部材を直接設け
ることにより、回転霧化頭の口径を初め、ハウジ
ング全体の形状を小型化すると共に、電気的な安
全性を高め、工業用ロボツトやレシプロケータへ
の装着性を良好とした静電噴霧装置を提供するこ
とを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本考案が採用する
構成の特徴は、ハウジングの全体を覆うと共に、
放出端縁のみを霧出させた状態で回転霧化頭の全
体を覆うように絶縁材からなるカバーを設け、ス
ラスト、ラジアルの空気軸受で支持された回転軸
内には該回転軸に対して非接触状態で塗料チユー
ブを挿通して設け、前記カバーの後端側には該塗
料チユーブに供給する塗料を制御する塗料弁を設
け、前記塗料チユーブの先端側を前記回転霧化頭
の接液面途中に設けられた隔壁板の背面中央に向
けて開口させ、かつ前記カバーの後端側には高電
圧ケーブルと接続されて前記ハウジングに高電圧
を印加する高電圧ケーブル接続部材を設けたこと
にある。

以下、本考案について第２図ないし第５図に示
す実施例に基づいて詳述する。

図面において、１は金属体からなる円筒状のハ
ウジングで、該ハウジング１には軸線方向に貫通
する軸穴２が穿設され、該軸穴２の一端側には半
径方向に円形のタービン室３が形成され、また前
記ハウジング１の一端側には後述の塗料チユーブ
固定用フランジが着座する環状溝１Ａとなつてい
る。４は前記軸穴２内に該軸穴２と半径方向に微
小な間隙を有して遊嵌された金属材からなる回転
軸、５はタービン室３内に該タービン室３と軸線
方向に微小な間隙を有して遊嵌された金属材から
なる円板状のタービンで、該タービン５は前記回
転軸４の一端側に例えば溶接、ボルト等の手段で
固着されると共に、該タービン５の外周面には多
数の羽根５Ａ，５Ａ，…が等間隔で設けられてい
る。

６はハウジング１外に位置して前記回転軸４の
他端側に固着された回転霧化頭で、本実施例の場
合、該回転霧化頭６は筒型ないしベル型霧化頭が
用いられる。そして、回転霧化頭６は回転軸４に
固着するためのねじ部６Ａと、塗料を薄いフイル
ム状に薄膜化するため前方に向けて拡開する円錐
状の接液面６Ｂと、該接液面６Ｂの先端に形成さ
れるエツジ状の放出端縁６Ｃと、ねじ部６Ａと接
液面６Ｂとの間に半径方向内方に向けて突出した
塗料逆流防止用の環状凸部６Ｄと、接液面６Ｂ途
中に設けられた隔壁板６Ｅと、該隔壁板６Ｅの周
面近傍に位置して穿設された多数の塗料流出孔６
Ｆ，６Ｆ，…から構成され、前記放出端縁６Ｃは
必要に応じて多数の溝が刻設される。

７は軸穴２に対して回転軸４を非接触状態で支
持するために該回転軸４の周囲に位置してハウジ
ング１に配設されたラジアル空気軸受で、該空気
軸受７は回転軸４の外周を囲むようハウジング１
に固着された焼結金属の如き多孔質金属材からな
るスリーブ状の軸受８，８と、該軸受８の外周面
に位置してハウジング１に軸穴２と同心状に形成
された空気室９とから構成されている。そして、
前記空気軸受７は軸受８と空気室９とによつて静
圧空気軸受を構成し、後述する如く空気室９に供
給された高圧空気を軸受８から図中矢示方向に噴
出することにより、回転軸４を非接触状態で支持
することができる。

また、１０，１０はタービン室３に対してター
ビン５を非接触状態で支持するために該タービン
５の両側面に位置してハウジング１に配設された
スラスト空気軸受で、該各空気軸受１０はタービ
ン５の両側面を挾むようにハウジング１に固着さ
れた焼結金属の如き多孔質金属材からなる円環状
の軸受１１と、該軸受１１の背面側に位置してハ
ウジング１に形成された空気室１２とから構成さ
れる。そして、前記各空気軸受１０も軸受１１と
空気室１２とで静圧空気軸受を構成し、空気室１
２に供給された高圧空気を図中矢示方向に噴出す
ることによりタービン５を非接触状態で支持する
ことができる。

次に、１３は回転軸４内に該回転軸４に非接触
状態で挿入された塗料チユーブで、該塗料チユー
ブ１３内には塗料通路１４が形成されている。そ
して、塗料チユーブ１３の一端側には塗料チユー
ブ固定用フランジ１５が固着され、該フランジ１
５はハウジング１の環状溝１Ａ内に嵌着され、後
述のカバーと協働して挾持することにより固定さ
れている。また、塗料チユーブ１３の他端側には
先端が回転霧化頭６の接液面６Ｂ内周面に突出し
たノズル１６が固着され、該ノズル１６から隔壁
板６Ｅの背面中央に向け塗料を噴出するようにな
つている。

１７はハウジング１に形成されたタービン駆動
用空気通路で、該空気通路１７の一端は後述のカ
バーを介して圧気源に接続されるように該ハウジ
ング１の端面に開口し、その他端はタービン室３
内においてタービン５の羽根５Ａの前面に向け開
口したノズル口となつている。ここで、タービン
駆動用空気通路１７に供給された高圧空気をター
ビン５の羽根５Ａに向け噴射することにより、該
タービン５を回転軸４、回転霧化頭６と共に、
60000〜100000rpmで高速回転しうる。また、１
８はハウジング１に形成された軸受用空気通路
で、該空気通路１８の一端も後述のカバーを介し
て圧気源と接続されるように該ハウジング１の端
面に開口し、その他端は分岐して各空気室９，１
２にそれぞれ接続されている。さらに、１９は排
気通路で、該排気通路１９の一端はラジアル空気
軸受７とスラスト空気軸受１０との間に位置して
軸穴２に開口し、その他端はハウジング１の外周
面に開口している。

さらに、２０は高電圧に対する安全性確保のた
めにハウジング１の全体と、放出端縁６Ｃのみを
露出させた状態で回転霧化頭６の全体を覆うカバ
ーで、該カバー２０はハウジング１を覆うカバー
本体２１と、回転霧化頭６を覆うためカバー本体
２１の前端側に螺着された前部カバー２２とから
構成され、該カバー本体２１と前部カバー２２と
は共に合成樹脂等の絶縁材によつて形成されてい
る。

ここで、カバー本体２１には有底凹状のハウジ
ング収容部２１Ａが形成され、ハウジング１は該
収容部２１Ａ内に嵌着され、ボルト２３，２３に
よつて該カバー本体２１に固定されている。な
お、安全性確保のため前記各ボルト２３の先端は
カバー本体２１を貫通せず、従つて外部に露出す
ることはない。また、カバー本体２１の後端面側
には本静電噴霧装置を工業用ロボツト２４のアー
ム２４Ａやレシプロケータ（図示せず）に取付け
るための取付孔２５が形成されている。

一方、前部カバー２２は大径穴２２Ａと中径穴
２２Ｂと小径穴２２Ｃとからなり、大径穴２２Ａ
の内周はカバー本体２１の前端に螺着されると共
に、該大径穴２２Ａ、ハウジング１およびカバー
本体２１端面によつて円環状の空気室２６が形成
されている。また、大径穴２２Ａと中径穴２２Ｂ
との間の段壁２２Ｄには空気室２６と連通するシ
エーピングエア用の多数の空気通路２７，２７，
…が穿設されると共に、該中径穴２２Ｂとハウジ
ング１の端面との間は空気通路２７と連通する空
気室２８となつている。さらに、小径穴２２Ｃ内
には若干の隙間を有して回転霧化頭６が収容さ
れ、該回転霧化頭６の放出端縁６Ｃのみが該小径
穴２２Ｃから突出している。そして、回転霧化頭
６と小径穴２２Ｃとの間の円環状間隙はシエーピ
ングエア噴出用間隙２９となつている。

次に、３０はカバー本体２１に形成した塗料弁
取付孔、３１は該塗料弁取付孔３０にボルトを介
して固着された塗料弁で、該塗料弁３１は弁ケー
シング弁３１Ａと、該弁ケーシング３１Ａ内に形
成したシリンダ３１Ｂと、該シリンダ３１Ｂ内に
摺動自在に挿嵌された可動隔壁３１Ｃと、該可動
隔壁３１Ｃに固着され弁座３１Ｄに離着座する弁
体３１Ｅと、該弁体３１Ｅを案内するリテーナ３
１Ｆと、弁ケーシング３１Ａ内で可動隔壁３１Ｃ
により画成された圧力室３１Ｇ、ばね室３１Ｈ
と、該圧力室３１Ｇに制御空気を供給する制御空
気ポート３１Ｉと、弁体３１Ｅを弁座３１Ｄに向
け付勢するようにばね室３１Ｈに張設されたばね
３１Ｊと、弁体３１Ｅが弁座３１Ｄに着座してい
る状態においても恒常的に連通する如く弁ケーシ
ング３１Ａに形成された塗料流入ポート３１Ｋ、
廃液排出ポート３１Ｌと、弁体３１Ｅが弁座３１
Ｄから離座したとき塗料流入ポート３１Ｋからの
塗料の流出を許す塗料流出ポート３１Ｍとから構
成される。

ここで、塗料弁３１の塗料流入ポート３１Ｋは
塗料通路３２を介して塗料流入継手３３と接続さ
れ、廃液排出ポート３１Ｌは廃液排出通路３４を
介して廃液排出継手３５と接続され、塗料流出ポ
ート３１Ｍはカバー本体２１に形成されたＬ字状
の塗料通路３６を介して塗料チユーブ１３内の塗
料通路１４と連通している。一方、制御空気ポー
ト３１Ｉは制御空気通路３７を介して圧気源に連
なる制御空気継手３８に接続されている（第４図
参照）。

３９は同じくカバー本体２１に形成されたター
ビン駆動用空気通路で、該空気通路３９の一端は
タービン駆動用空気通路１７と接続され、その他
端は圧気源に連なるタービン駆動空気継手４０に
接続されている。４１は同じくカバー本体２１に
形成された軸受用空気通路で、該空気通路４１の
一端は軸受用空気通路１８と接続され、その他端
は圧気源に連なる軸受用空気継手４２と接続され
ている。４３はカバー部材２１を軸線方向に延び
るシエーピングエア用通路で、該シエーピングエ
ア用通路４３の一端は空気室２６と接続され、そ
の他端は圧気源に連なるシエーピングエア継手４
４と接続されている。４５はカバー本体２１を半
径方向に延びる排気通路で、該排気通路４５の一
端は排気通路１９と接続され、その他端はカバー
本体２１に固着されたリング状部材４６と該カバ
ー本体２１との間に形成された環状排気通路４７
に接続され、しかも該環状排気通路４７は大気に
開口している。

さらに、４８はカバー本体２１に設けられた高
電圧ケーブル接続部材で、該接続部材４８には高
電圧ケーブル４９が装着され、該高電圧ケーブル
４９の一端は高電圧発生装置（図示せず）と接続
され、その他端はハウジング１の外周に直接的に
接触している。そして、高電圧発生装置で発生し
た−60〜−120〔kV〕の高電圧は高電圧ケーブル
４９を介してハウジング１に供給されるようにな
つている。

なお、第５図中で５０はＡ，Ｂ，…Ｎ色の塗料
およびシンナ、エアを供給する色替弁、５１は該
色替弁５０と塗料流入継手３３を接続する塗料パ
イプ、５２は廃液排出継手３５と廃液タンク５３
との間を接続する廃液パイプ、５４は塗料弁３１
に近接して該廃液パイプ５２の途中に設けられた
開閉弁を示す。

本実施例は前述のように構成されるが、次にそ
の作動について述べる。

まず、軸受用空気継手４２から軸受用空気通路
４１，１８を介して各空気軸受７，１０の空気室
９，１２に高圧空気を供給し、その軸受８，１１
から高圧空気を図中矢示方向に噴出する。この結
果、回転軸４はラジアル空気軸受７によつて半径
方向に非接触状態に保持され、またタービン５は
スラスト空気軸受１０によつて軸線方向に非接触
状態に保持される。

この状態で、タービン駆動用空気継手４０から
タービン駆動用空気通路３９，１７を介してター
ビン５の羽根５Ａ前面に向けて高圧空気を供給す
ると、該タービン５は回転軸４、回転霧化頭６と
共に高速回転する。この間、各空気軸受７，１０
およびタービン５からの排気の大部分は排気通路
１９，４５、環状排気通路４７を介して大気中に
放出される。また、排気の一部はハウジング１の
軸穴２と回転軸４との間の微小隙間から空気室２
８内に排出される。

一方、高電圧発生装置から高電圧ケーブル４９
に、例えば−90〔kV〕の高電圧を供給すると、該
高電圧ケーブルと接触している金属材からなるハ
ウジング１が−90〔kV〕に帯電する。この際、回
転軸４、タービン５はハウジング１に対して非接
触状態であるが、該回転軸４は軸穴２に対して微
小な間隙を有して遊嵌されていると共に、タービ
ン５もタービン室３内に微小な間隙を有して遊嵌
されているにしかすぎない。この結果、ハウジン
グ１が高電圧に帯電することによつて、軸穴２と
回転軸４との間、タービン室３とタービン５との
間に介在する微小厚さの空気層が絶縁破壊を起
し、放電現象によつて該回転軸４、タービン５が
−90〔kV〕に帯電する。かくして、回転霧化頭６
も回転軸４を介してこの高電圧に帯電することに
なる。

一方、制御空気継手３８から塗料弁３１に制御
空気が供給されていない状態では、弁体３１Ｅは
ばね３１Ｊのばね力によつて弁座３１Ｄに着座し
ている。一方、開閉弁５４を開弁状態におく。こ
の状態で、色替弁５０から例えばＡ色の塗料を供
給すると、塗料パイプ５１からのＡ色塗料は塗料
流入継手３３、塗料通路３２を介して塗料弁３１
内の塗料流入ポート３１Ｋ、廃液排出ポート３１
Ｌを通り、さらに廃液排出通路３４、廃液排出継
手３５を介して、廃液パイプ５２に向けて流れ、
これら内部を充満する。その後開閉弁５４を閉弁
する。

次に、回転霧化頭６に塗料を供給すべく、制御
空気継手３８から制御空気通路３７を介して塗料
弁３１の制御空気ポート３１Ｉから圧力室３１Ｇ
に制御空気を供給する。この結果、ピストン３１
Ｃは弁体３１Ｅと共にばね３１Ｊに抗して第４図
中の上方に変位し、該弁体３１Ｅを弁座３１Ｄか
ら離座せしめる。これにより、色替弁５０からの
塗料は該塗料弁３１の塗料流出ポート３１Ｍから
塗料通路３６，１４を介してノズル１６に供給さ
れ、回転霧化頭６の接液面６Ｂに向け噴出され
る。これにより、回転霧化頭６が高速回転する際
の遠心力で極めて薄膜化され、回転霧化頭６の放
出端縁６Ｃから液糸として噴霧され、静電霧化さ
れて帯電塗料粒子となる。この塗料粒子は回転霧
化頭６と被塗物との間に形成された電気力線に沿
つて飛行し、被塗物に塗着する。

この間、回転霧化頭６の遠心力やエアポンピン
グ現象等によつて拡開した噴霧パターンとなろう
とする。そこで、シエーピングエア継手４４に空
気を供給し、シエーピングエア用通路４３、空気
室２６、多数の空気通路２７、空気室２８を順次
介して、シエーピングエア噴出用間隙２９からシ
エーピングエアを噴出し、パターン成形を行な
う。

次に、次色の塗料、例えばＢ色の塗料を噴霧す
るには、Ａ色の塗料が付着した部分を全て洗浄す
る必要がある。そこで、塗料弁３１への制御空気
の供給を停止して、ばね３１Ｊにより弁体３１Ｅ
を弁座３１Ｄに着座せしめると共に開閉弁５４を
開弁する。そして色替弁５０からエア、シンナを
順次供給し、塗料パイプ５１、塗料通路３２、塗
料弁３１の塗料流入ポート３１Ｋ、廃液排出ポー
ト３１Ｌ、廃液排出通路３４内等を洗浄し、シン
ナ廃液は廃液パイプ５２、開閉弁５４を介して廃
液タンク５３に排出する。このときは、エア、シ
ンナを高圧状態で供給し、高速洗浄を行なうこと
ができる。

次に、塗料弁３１の弁座３１Ｄ、塗料流出ポー
ト３１Ｍ、塗料通路３６，１４、回転霧化頭６等
を洗浄するために、圧力室３１Ｇに再び制御空気
を供給し、弁体３１Ｅを弁座３１Ｄから離座せし
めると共に、開閉弁５４を閉弁する。そして、色
替弁５０からエア、シンナを低圧状態でこれら内
部に順次供給し、洗浄を行なう。この際、回転霧
化頭６を回転させながら洗浄するのであるが、そ
の回転が速すぎると、周囲に廃液が飛散するか
ら、該回転霧化頭６の回転数を5000〜10000rpm
とする。

かくして、すべての洗浄が終了したら、前述と
同様にしてＢ色の塗装を行なえばよい。

而して、本実施例においては、ハウジング１は
カバー本体２１のハウジング収容部２１Ａ内に嵌
着されて絶縁性が保持され、また回転霧化頭６は
前部カバー２２の小径部２２Ｃ内にシエーピング
エア噴出用隙間２９を有して挿入され、その放出
端縁６Ｃのみが該小径穴２２Ｃからわずかに突出
しているにすぎない。

従つて、ハウジング１と回転霧化頭６とは、そ
の放出端縁６Ｃを除いて、カバー本体２１と前部
カバー２２とからなるカバー２０により覆われて
いるから、本考案に係る静電噴霧装置を人手によ
つて把持しても何らの危険性がなく、また、カバ
ー本体２１を工業用ロボツト２４のアーム２４Ａ
に取付けて塗装作業を行なつても、ハウジング１
や回転霧化頭６が被塗物に接触する虞れがなく、
極めて安全性を高めることができる。

一方、本実施例では塗料チユーブ１３は回転中
心となる回転軸４内を非接触状態で挿通すること
ができると共に、ノズル１６を回転霧化頭６の中
心に位置させることができる。従つて、軸受とし
てスラスト、ラジアルの静圧空気軸受を用いた場
合には玉軸受やコロ軸受を用いたものに比較して
ハウジング１の形状を小形化することができる利
点に加え、本考案のように回転軸４内を塗料チユ
ーブ１３を挿通してなる、いわゆる“センタフイ
ード方式”としたから、ハウジング１の形状を一
層小形軽量化することができる。これらの点か
ら、本考案においては、例えば全体の長さ形状を
約11cm、重量を約1.4Kgとしうるから、工業用ロ
ボツトのアーム先端に取付けて使用することがで
き、テイーチング動作、プレイバツク動作を高精
度に行なうことができる。

また、ノズル１６は回転霧化頭６の接液面６Ｂ
のほぼ中心に開口させることができるから、第１
図に示す如き従来技術による回転霧化頭を使用す
るものに比較して、回転霧化頭６の形状を単純化
し、その口径を小形化することができ、洗浄性を
向上させると共に平面吹きや、スポツト吹き等に
も適用することができる。

一方、前述した絶縁材からなるカバー本体２１
には塗料弁３１を取付け、該塗料弁３１は同じく
カバー本体２１に形成した塗料通路３６を介し
て、前述した塗料チユーブ１３内の塗料通路１４
と連通させる構成としたから、回転霧化頭６と塗
料弁３１との間の距離を可及的に短かくすること
ができる。この結果、色替弁５０から塗料パイプ
５１、塗料通路３２、塗料弁３１内の塗料流入ポ
ート３１Ｋ、廃液排出ポート３１Ｌ、廃液パイプ
５２、開閉弁５４等からなる系路は高速洗浄区間
として高圧のエア、シンナによつて短時間に洗浄
することができる一方、極めて距離の短かい塗料
弁３１から塗料通路３６，１４の間と、回転霧化
頭６のみを低速洗浄区間として低圧のエア、シン
ナで洗浄すればよい。従つて、洗浄時間を著るし
く短縮しうるばかりでなく、回転霧化頭６からの
廃液流出量もわずかであるから、従来技術の如く
該回転霧化頭６に廃液回収用シユラウドを設ける
必要がなく、構造を簡単化することができる。

また、回転霧化頭６の環状凸部６Ｄとノズル１
６との間に微小な間隙を有するが、前述した如く
回転霧化頭６からの廃液流出量をわずかな量とす
ることができるから、前記微小間隙から回転軸４
と塗料チユーブ１３との間の隙間に向けて廃液が
流出したり、また、軸穴２と回転軸４との間の隙
間に廃液が流出する虞れがない。従つて、廃液に
よつて各空気軸受７，１０等を損傷することがな
く、これら各空気軸受７，１０の寿命を延すこと
ができる。

さらに、塗料弁３１はカバー本体２１の後端側
に設けられているから、従来技術の如く回転霧化
頭近傍に塗料チユーブや塗料配管が延在すること
がなく、狭隘な部位を有する被塗物にも塗装を施
こすことができ、特に工業用ロボツト２４のアー
ム２４Ａに装着して使用する場合には好適であ
る。

なお、本実施例では回転霧化頭６は円筒型ない
しベル型として図示したが、デイスク型または円
皿型のものを用いてもよい。また、前述したカバ
ー２０はカバー本体２１と前部カバー２２とから
なるものとして述べたが、これは組付上ないしは
工作上の問題であつて、いかなる形状であつても
よい。さらに、塗料弁３１は図示した三方口形式
のものに限ることなく、種々の弁形式のものを採
用することができる。さらにまた、本考案が適用
される対象は塗料噴霧装置に限ることなく、噴霧
造粒装置、噴霧乾燥装置、気流乾燥装置等であつ
てもよい。

本考案に係る静電噴霧装置は以上詳細に述べた
如くであつて、ハウジングの全体と放出端縁のみ
を露出させた状態で回転霧化頭の全体とを絶縁性
のカバーで覆い、回転軸内には塗料チユーブを該
回転軸と非接触状態で挿通し、前記カバーの後端
側には該塗料チユーブに供給する塗料を制御する
塗料弁を設けると共に、ハウジングに直接高電圧
を印加する高電圧ケーブル接続部材を設ける構成
としたから、ハウジングや回転霧化頭を小型化
し、また塗料チユーブや高電圧ケーブルが回転霧
化頭近傍に存在しないから、塗装作業に際してこ
れらが邪魔となることがなく、工業用ロボツトや
レシプロケータ用静電噴霧装置として好適であ
る。また、回転霧化頭に塗料を供給すべき塗料弁
はカバーの後端側に直接的に取付け、該回転霧化
頭との間の距離を可及的に短くしたから、洗浄時
間を短縮し、廃液回収用シユラウドを不要としう
るばかりでなく、回転霧化頭からの廃液流出量を
小量とすることができるから、当該廃液が回転軸
や塗料チユーブの隙間からハウジング内に浸入
し、空気軸受の寿命を縮めてしまうことがない。
さらに、高電圧ケーブル接続部材をカバーの後端
側に設け、ハウジングに高電圧を直接印加する構
成とし、しかも該ハウジングや回転霧化頭は絶縁
性カバーで覆われているから、静電噴霧装置を工
業用ロボツトに取付けてテイーチング動作を行な
う場合にも安全性を確保できる等の幾多の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術による静電噴霧装置の塗料系
統を含む要部断面図、第２図ないし第５図は本考
案に係る静電噴霧装置に係り、第２図はその縦断
面図、第３図は第２図の左側面図、第４図は第２
図中の−線に沿う要部断面図、第５図は塗料
系統を含む工業用ロボツトへの取付け状態図であ
る。１……ハウジング、２……軸穴、３……タービ
ン室、４……回転軸、５……タービン、６……回
転霧化頭、７……ラジアル空気軸受、１０……ス
ラスト軸受、１３……塗料チユーブ、１４，３
２，３６……塗料通路、１７，３９……タービン
駆動用空気通路、１８，４１……軸受用空気通
路、１９，４５……排気通路、２０……カバー、
２１……カバー本体、２２……前部カバー、３０
……塗料弁取付孔、３１……塗料弁、３４……排
液排出通路、３７……制御空気通路、４３……シ
エーピングエア用空気通路、４９……高電圧ケー
ブル。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

内部に軸線方向に軸穴が形成されると共に該軸
穴の一端側に半径方向にタービン室が形成された
ハウジングと、該ハウジングの軸穴内に遊嵌され
た回転軸と、前記ハウジングのタービン室内に遊
嵌され前記回転軸の一端側に固着されたタービン
と、前記ハウジング外に位置して前記回転軸の他
端側に固着され、接液面の先端に放出端縁を有す
る回転霧化頭と、前記回転軸を非接触状態で支持
するために前記回転軸の周囲に位置して前記ハウ
ジングに設けられたラジアル空気軸受と、前記タ
ービンを非接触状態で支持するために前記タービ
ンの両側面に位置して前記ハウジングに設けられ
たスラスト空気軸受とからなる静電噴霧装置にお
いて、前記ハウジングの全体を覆うと共に、放出
端縁のみを露出させた状態で回転霧化頭の全体を
覆うように絶縁材からなるカバーを設け、前記回
転軸内には該回転軸に対して非接触状態で塗料チ
ユーブを挿通して設け、前記カバーの後端側には
該塗料チユーブに供給する塗料を制御する塗料弁
を設け、前記塗料チユーブの先端側を前記回転霧
化頭の接液面途中に設けられた隔壁板の背面中央
に向けて開口させ、かつ前記カバーの後端側には
高電圧ケーブルと接続されて前記ハウジングに高
電圧を印加する高電圧ケーブル接続部材を設けた
ことを特徴とする静電噴霧装置。