JPH03114560A

JPH03114560A - 塗装装置

Info

Publication number: JPH03114560A
Application number: JP25196489A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ichimura; 誠市村
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1991-05-15
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JP2506202B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、塗装機に供給する高圧空気や塗料が加熱乃至
加温されるように成された塗装装置に関する。

〔従来の技術〕

近時は、世界的な環境保全運動の高まりに呼応し、塗装
業界においても、公害防止の観点からシンナー等の有害
な有機溶剤を使用しない水性塗料による塗装が見直しさ
れている。

しかしながら、水性塗料は、水分の蒸発が遅いため、塗
膜の流れやタレを生じやすいという欠点があり、高品質
で厚塗りの塗膜を得ることが非常に難しいとされている
。

このため、従来の塗装装置は、エアスプレー式塗装機に
供給される高圧空気を加熱して、その加熱した高圧空気
を、塗料を微粒化して噴霧する霧化エアやパターンエア
として使用したり、塗料が噴霧される周辺雰囲気の温度
や湿度を調節する雰囲気エアとして使用することにより
、塗料粒子中に含まれた水分の蒸発を促し、被塗物の表
面に塗着した時の含水率を低下させて、塗膜の流れやタ
レを防止するようにしている（特開昭５１−４５１４１
号、同５１−１１５５４８号、同５２−１２９７４７号
公報参照）。

また、高粘度の水性塗料は、吹付作業性が悪いため、こ
れを加温し、低粘度にしてスプレーするようにしている
（特開昭４９−１３３４３５号。

同５４−６９１４８号公報参照）。

〔発明が解決しようとする課題］しかし、従来は、塗装機に供給される高圧空気を加熱す
るために、塗装機とコンプレッサとの間に接続される給
気配管の一部をコイル状に成形して、そのコイル状の部
分に電熱ヒータを設けたコイル式熱交換器を用いている
から、機器の設備費が嵩み、その設置スペースも大きく
なるという問題があった。

殊に、コイル式熱交換器は電力費が嵩み、しかも、当該
熱交換器と塗装機との間に介在する給気配管には長い保
温ホースを使用しなければならないから、設備費とラン
ニングコストが高くつく。

また、高粘度の水性塗料を加温する場合も、電熱ヒータ
等の熱源を必要とするから、設備費とランニングコスト
が嵩むという問題があった。

そこで本発明は、塗装機に供給される塗料や高圧空気を
加熱乃至加温するために必要な機器の設備費やランニン
グコスト設置スペースを大幅に低減することを技術的課
題としている。

〔課題を解決するための手段］この課題を解決するために、本発明による塗装装置は、
塗装機に塗料を供給する塗料配管に沿って形成された空
気通路や、あるいは、塗装機に高圧空気を供給する給気
配管に、高圧空気供給源から供給される高圧空気を高速
旋回する渦流に変えて熱風と冷風を発生させる渦流冷却
器の熱風出口が接続されていることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、渦流冷却器の熱風出口から排出される
熱風が、塗装機に塗料を供給する塗料配管に沿って形成
された空気通路に送り込まれて、当該塗料配管を通じて
塗装機に供給される塗料が加温され、その塗料の粘度が
低下する。

これにより、高粘度な水性塗料の吹付作業性が良くなる
。

また、前記熱風が、高圧空気を供給する給気配管を通じ
て塗装機に供給されて、当該塗装機から加熱した霧化エ
アやパターンエア、雰囲気エアとして噴出され、塗装機
から噴霧される塗料粒子中に含まれた水分の蒸発が促さ
れる。

これにより、被塗物の表面に塗着される水性塗料の含水
率が低下して、塗膜の流れやタレが防止される。

〔実施例Ｉ〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。

第１図は本発明による塗装装置の一例を示す断面図であ
る。

本例では、エアスプレー式静電塗装機Ｇに霧化エアとパ
ターンエアになる二系統の高圧空気を供給する給気配管
１ａ、１ｂに、高圧空気供給源２から供給される高圧空
気によって熱風と冷風を発生させる渦流冷却器３の熱風
出口４が接続されている。

ここで、渦流冷却器３は、コンプレッサ等の高圧空気供
給源２から高圧空気供給口５に供給される高圧空気を、
渦流発生室６内の周面に対し、その接線方向に向かって
音速で吐出させて膨張させると同時に、これを高速で旋
回する渦流にしてチューブ７内に送り込む。

そして、チューブ７内に送り込まれた渦流は、その端末
に設けられたコントロールバルブ８の方へ移動する過程
で、大きな遠心力が働いて圧力と密度が急上昇すると共
に、抵抗を増加して温度が上昇し、熱風となって熱風出
口４から排出される。

また、これと同時に、前記渦流の遠心力によってその内
側空洞内に生じた内側渦流が、熱風となる外側渦流と同
方向に回転しながら、熱風出口４とは反対側に開口する
冷風出口９に向かって逆方向に移動し、その移動する過
程で、減速による制動作用のため外側渦流に対して仕事
を行って温度が低下し、冷風となって冷風出口９から排
出される。

すなわち、渦流冷却器３は、駆動部分のない極めて簡単
な構造で成り、しかも、電熱ヒータ等の熱源を全く必要
とせず、高圧空気を供給するだけで熱風と冷風を同時に
作り出すことができる。

そして、この渦流冷却器３で作り出された高圧の熱風が
、熱風出口４から各給気配管１ａ、１ｂを通じて、霧化
用エアノズル１０とパターン用エアノズル１１に供給さ
れ、これら各ノズル１０゜１１の先端から夫々霧化エア
、パターンエアとして噴出される。

これにより、ニードル１２で開閉される塗料ノズル１３
から吐出する塗料が、霧化用エアノズル１０から噴出す
る熱風で微粒化して噴霧されると同時に、その熱風で加
温される。

したがって、高粘度の水性塗料はその粘度が低下して吹
付作業性が良くなる。

また、塗料ノズル１３から噴霧された塗料粒子は、パタ
ーン用エアノズル１１から噴出する熱風で加熱乃至加温
されて、その粒子中に含まれた水分の蒸発が促進される
。

したがって、被塗物の表面に塗着した時は、含水率が低
下しているから、塗膜の流れやタレが防止される。

なお、渦流冷却器３の熱風出口４から排出される熱風の
量は、コントロールバルブ８の調整によって定まり、そ
の熱風の温度は、第２図に表示するように、渦流冷却器
３の高圧空気供給口５に供給される高圧空気の温度（°
Ｃ）および圧力（Ｋｇ／ｃｎＴＧ）と、熱風と冷風の比
率（冷風比率％）によって定まる。

つまり、第２図を参酌して渦流冷却器３の性能を説明す
ると、高圧空気供給源２から渦流冷却器３の供給口５に
供給される高圧空気が、温度２１゛ｃ圧力１．４Ｋｇ／
ｃｎｆＧの時に、コントロールバルブ８の操作で冷風比
率を例えば５０％、６０％の如く調整すると、熱風出口
４から給気配管１ａ、１ｂ側に排出される熱風の温度は
、夫々４８．５°Ｃ，５６，６°Ｃとなる。

したがって、高圧空気供給源２から供給される高圧空気
の圧力や温度が変化した場合でも、コントロールバルブ
８を調整するだけの簡単な操作で所望の温度に近い霧化
エアやパターンエアを得ることができる。

また、霧化エアとパターンエアの量は、渦流冷却器３の
熱風出口４と各給気配管１ａ、１ｂとの接続部に介装し
たニードル１４．１５によって個別に調整される。

なお、渦流冷却器３の熱風出口４は、上記実施例のよう
に霧化エアやパターンエアを供給する給気配管１ａ、１
ｂに接続する場合に限らず、塗装機Ｇの周囲からその周
辺雰囲気を調整するために噴出する雰囲気エアの給気配
管に接続してもよい。

また、これら給気配管を直接コンプレッサに接続し、当
該給気配管の途中に渦流冷却器３の熱風出口４を分岐接
続して、当該熱風出口４から排出される熱風とコンプレ
ッサから供給される高圧空気とを混合して温風を作る場
合であってもよい。

〔実施例■〕

次に、第３図は本発明の他の実施例を示す断面図である
。

本例では、エアレススプレー式静電塗装ａＧに塗料を供
給する塗料配管１６に沿って、その周囲を覆うように被
せた樹脂製バイブ１７との間に所定長さの空気通路１８
が形成され、当該空気通路１８の片端側に渦流冷却器３
の熱風出口４が接続され、その他端側に熱風の排気口１
９が開口されている。

なお、渦流冷却器３は、パイプ１７の外側に沿って固定
した状態に取り付けられている。

これにより、塗料配管１６を通じて塗装機Ｇに供給され
る高粘度の水性塗料が、その配管内で加温されて、粘度
が低下した状態になるから、吹付作業性がよくなる。

また、塗装機Ｇ内には、塗料配管１６を通じて供給され
る塗料をオン・オフする塗料パルプ２゜が設けられ、当
該バルブ２０が、塗料ノズル２１に通ずる塗料通路２２
を開閉する弁体２４を有したニードル弁２３と、当該ニ
ードル弁２３の他端に固設されてその弁体２４をスプリ
ング２５０弾性で弁座２６に圧し当てる可動コア２７と
、通電コントローラ２８から所定のパルス周期で発振さ
れる通電パルスが入力されるたびに可動コア２７をスプ
リング２５の弾性に抗してニードル弁２３の開弁方向に
リフトアップするソレノイドコイル２９とから構成され
ている。

また、可動コア２７をガイドするボディ３０内には、当
該可動コア２７をリフトアップして全開されたニードル
弁２３のフランジ部３１を衝突させるストッパ３２が設
けられ、ニードル弁２３が、そのフランジ部３１とスト
ッパ３２との間に設けたギャップに相当するストローク
で振動して開閉されるようになっている。

また、ボディ３０には、塗料配管１６を塗料通路２２に
接続すると共に、当該塗料配管１６に被せるパイプ１７
の片端を螺合して固定するコネクタ部３４が設けられて
いる。

更に、通電コントローラ２８から発振される通電パルス
をソレノイドコイル２９に入力するリード線３５の配線
通路３６が穿設され、当該配線通路には、リード線３５
に介装されて引き金３７の操作でソレノイドコイル２９
への通電をオン・オフする防爆スイッチ３８が設けられ
ている。

しかして、塗装を行う場合は、引き金３７を引いで防爆
スイッチ３８をオンし、塗料バルブ２０のソレノイドコ
イル２９に、塗装機Ｇの塗料吐出量に応じて予め設定さ
れたパルス周期で通電パルスを入力し、ニードル弁２３
を高速で開閉させて塗料をオンすると同時に、その塗料
を塗料ノズル２１から所定の吐出量で吐出させることが
できる。

また、ソレノイドコイル２９に入力する通電パルスの通
電時間又はパルス周期を変えるだけで、塗装機Ｇの塗料
吐出量を自在に調節することができる。

なお、この際、ソレノイドコイル２９の発熱によって、
当８亥コイル２９やスイッチ３８等を傷めるおそれがあ
るが、図示の如く、渦流冷却器３の冷風出口９を、ソレ
ノイドコイル２９が設けられたボディ３０内に通ずるリ
ード線３５の配線通路３６に接続すれば、渦流冷却器３
から排出される冷風を有効利用してソレノイドコイル２
９０発熱を防止することができる。

また、ソレノイドコイル２９への給電線となるリード線
３５に介装されたスイッチ３８は、防爆対策のために大
型化するが、これをソレノイドコイル２９への給電線と
は別個に設けた信号専用線に介装されるバリヤリレーの
ようなスイッチにすれば、防爆対策が不要になって小型
化することができる。

また、本発明に係る塗装機は、エアスプレー式やエアレ
ススプレー式に限らず、回転霧化式であってもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、塗装機に供給され
る塗料や高圧空気が、渦流冷却器の熱風出口から排出さ
れる高圧の熱風によって加熱乃至加温され、当該渦流冷
却器は、電熱ヒータ等の熱源を全く必要とせず、高圧空
気のみから熱風を発生させることができ、しかも、非常
に小型且つ軽量で塗装機に搭載することも可能であり、
駆動部分がないので保守の必要もない。

また、渦流冷却器は、電気系統を有しないので防爆対策
や絶縁対策を施す必要もない。

したがって、塗装機に供給される塗料や高圧空気を加熱
乃至加温するために必要な機器の設備費やランニングコ
スト設置スペースが著しく低減されるという大変価れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による塗装装置の一例を示す断面図、第
２図はそれに使用する渦流冷却器の性能を示す図表、第
３図は本発明の他の実施例を示す断面図である。符号の説明Ｇ−・・塗装機、Ｉａ、１ｂ−給気配管、２−・高圧空
気供給源、３・−・渦流冷却器、４−熱風出口、１６−
塗料配管、１８−空気通路。

Claims

【特許請求の範囲】〔１〕塗装機（Ｇ）に高圧空気を供給する給気配管（１
ａ）、（１ｂ）に、高圧空気供給源（２）から供給され
る高圧空気を高速旋回する渦流に変えて熱風と冷風を発
生させる渦流冷却器（３）の熱風出口（４）が接続され
ていることを特徴とする塗装装置。〔２〕塗装機（Ｇ）に塗料を供給する塗料配管（１６）
に沿って形成された空気通路（１８）に、高圧空気供給
源（２）から供給される高圧空気を高速旋回する渦流に
変えて熱風と冷風を発生させる渦流冷却器（３）の熱風
出口（４）が接続されていることを特徴とする塗装装置
。