JPH0330853A

JPH0330853A - 噴霧装置

Info

Publication number: JPH0330853A
Application number: JP1164326A
Authority: JP
Inventors: Miyoshi Nakagawa; 御芳中川
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-27
Filing date: 1989-06-27
Publication date: 1991-02-08

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、塗料、ブラスト材、接着剤あるいは粉体等
の流動は材料を噴霧供給するための噴霧装置に関し、と
くに、圧縮空気を用いて流動姓材料の霧化を行う噴霧装
置を対象とする。

（ロ）従来の装置圧縮空気を用いる噴霧装置の代表例として、空気霧化式
の塗装用スプレーガンが一般に広く使用されている。こ
れては、塗料ノズルの先端に空気キャップを装着し、塗
料ノズル口位置で塗料と空気を混合し、塗液の霧化を行
っており、必要に応じて、補助空気ノズル口を設けて、
塗料の微粒化の促進や、塗布パターンの調整、噴霧塗料
の飛散防止を計っている。

塗装用スプレーガンには、上記のような空気霧化方式と
は別に、高圧に加圧した塗液を、小径のノズルチップか
ら高速度で噴出し、周辺空気との摩擦作用で霧化を行う
エアレス方式のものも広く使用されている。

塗装素面ヤ溶射素面を清浄化及び粗面化するために、ブ
ラスト材をプラストノズルより圧縮空気と共に噴出する
ブラスト機も広く用いられている。

（ハ）発明か解決しようとする課題従来の噴霧装置では、塗液を霧化するための塗料ノズル
を欠くことができない。そのため、塗料ノズルでの目詰
りの問題が常につきまとい、吹付作業を行う毎に、煩し
い分解清掃を行う必要があった。また、噴霧装置の動作
不良や、パターン不良など、故障の大半は塗料ノズルに
起因して発生しており、その管理が面倒であった。こう
した不具合は、エアレス方式のスプレーガンでも同様に
生じていた。

従来装置の第２の問題点として、吹付時に大量の無効ミ
ストを伴うことが挙げられる。これは、塗料ノズル口位
置で、互いに交差する複数のジェットエアの衝突作用で
塗料の微粒化を行うため、衝突後の空気流の直進性が弱
まり、その指向性が阻害されてしまうためである。無効
ミストが多いと、塗液、が無駄に消費され、しかも塗液
や溶剤によって作業環境が汚染されてしまう。

無効ミスト対策として、エアレス方式のスプレーカンに
おいて、塗料ノズルの周囲に環状の空気ノズルを設Ｃプ
、このノズルから噴出したエアカーテンで、塗料の噴霧
領域を包み込むものが先に提案されている（特開昭５９
−２０６０６６号公報、実開昭５７−５５５６０号公報
）。しかし、これでは、塗液の吹付と同時に、エアカー
テンの一部が濡れた状態の吹付面を後追い状に走査する
ため、吹付面が乱されて塗膜品質を落としてしまう欠点
かめる。また、噴霧機構とは別に、エアカーテン用の空
気ノズルを別途必要とする不利もある。

さらに、従来装置では、塗料ノズルなどの噴霧機構を精
密に形成し、あるいは空気ノズルとの相互の位置関係を
精密化する必要上、噴霧装置の製造コストが高く付く不
利があった。とくに、エアレス方式のスプレーガンは、
塗液を１００〜２００Ｋｇ／〜もの高圧に加圧するため
、スプレーガンはもちろんのこと、塗料の供給システム
が高価であった。

他方、ブラスト機においては、ブラスト材として、けい
砂、川砂、金属グリッドを使用するため、圧縮空気と共
にブラスト材を噴出すると、プラストノズル口が摩耗し
やすいという欠点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するものであっ
て、噴霧機構の構造の簡素化を実現することによって、
以下に列挙した目的を達成できるようにしたものでおる
。

第１の目的は、噴霧装置において不可避であったノズル
の目詰りの問題を解消し、他方、プラス１〜機において
不可避でおったノズルの摩耗の問題を解消すると共に、
その取扱いを容易化し管理作業を簡素化することにある
。

第２の目的は、無効ミストの発生を防止し、塗液の無駄
な消費を解消すると同時に、作業環境が無効ミス゛トで
汚染されることを一掃することにある。

第３の目的は、噴霧機構の構造の簡素化を実現し、噴霧
装置を安価に提供できるようにすることにある。

第４の目的は、簡素化された新規な噴霧′ａ横によって
、確実にしかも安定的に霧化を行えるようにし、噴霧装
置の信頼姓の向上を実現することにある。

（ニ）課題を解決するための手段この発明の噴霧装置は、噴霧材１を非噴霧状に供給する
噴霧材供給手段２と、ジェットエア１０を噴出して噴霧
材１を霧化する空気ノズル３を含んで構成されており、
噴霧材１を非噴霧状に供給する点で従来の空気霧化式ス
プレーガンやプラス１〜機と異なり、ジェットエア１０
で噴霧材１を霧化する点で従来のエアレス式スプレーガ
ンと異なる。

空気ノズル３は、面状のジェットエア１０を噴出するノ
ズル口７を有し、ジェットエア１０が噴霧中心軸Ｐに向
って収束し、収束後に収束気流１３を形成するようノズ
ル口７の噴出方向を指向さぼる。そして、ジェットエア
１０で囲まれるチャンバ１２内に、噴霧材供給手段２の
供給部１１を配置する。

ジェットエア１０の供給形態としては、噴霧材供給手段
２の供給部１１を間に挟んで一対のノズル口７を配置し
、両ノズル口７から平面状のジェットエア１０を噴出す
る形態と、ノズル口７を環状に形成し、コーン形状のジ
ェットエア１０を噴出する形態等が好ましい。

さらに、一対のジェットエア１０を噴出する形態のもの
では、一対のジェットエア１０の厚み中心線Ａ１を噴霧
中心軸Ｐ上に向って収束させ、幅方向中心線Ａ２を噴霧
中心軸Ｐに対して互いに逆向きに傾斜させることが好ま
しい。

（ホ）作・用この発明の噴霧装置では、噴霧材１を流動作用で、ある
いは加圧した噴霧材１を管路から放出することによって
、ノズルを用いることなく非噴霧状に供給する。供給さ
れた噴霧材１は、ジェットエア１０から派生する弱風に
より、チャンバ１２を縦断状に移動し、気流中に取り込
まれる。

気流中に取り込まれるときの、噴霧材１の移動速度とジ
ェットエア１０の流速とには大きな開きかある。このた
め、噴霧材１は恰もジェットエア１０で削り取られるよ
うにして細分化され、さらに、収束部１４を通過する間
に、向きの異るジェットエアに叩かれて微粒化され、気
流中に分散する。

ジェットエア１０は、収束部１４で合流して噴霧中心軸
Ｐに沿う一個の収束流１３を形成する。

この収束流１３は、強い指向性を有する整然とした流れ
からなり、むしろ周辺空気を気流中に引き込みながら速
度を減少し、対象面に衝突する。

上記のように、噴霧材１を非噴霧状に供給することによ
り、噴霧ノズルを省略でき、噴霧ノズルに由来する問題
を一掃できる。

収束部１４で微粒化された噴霧材１は、指向［生の強い
収束流１３で対象面に運ばれる。従って無効ミストの発
生を防止して、噴霧材１等による環境汚染を解消できる
。

噴霧機構として、微細で高度の加工精度を必要とする噴
霧ノズル等を省略することができ、ごく単純な構造の噴
霧材供給手段２と空気ノズル３だけで、噴霧材１を霧化
し対象面に供給できる。従って、噴霧装置を安価に製造
できる。

噴霧材供給手段２は、非噴霧状態て、比較的大径の供給
口より噴霧材１を供給できるので、目詰りや摩耗等の心
配が全くない。また、ジェットエア１０の流動作用によ
って噴霧材１の微粒化を行う。つまり、不安定要因のな
い状態て噴霧材１の霧化供給°を行うことができるので
、確実にしかも安定的に霧化を行うことができる。

（へ）第１実施例第１図ないし第４図はこの発明の第１実施例をボす。

この噴霧装置は、塗料、ブラスト材、接着剤、おるいは
粉体等の噴霧材１を供給する噴霧材供給手段２と、噴霧
材１を霧化するための空気ノズル３を要素部材として噴
霧機構を構成する。

噴霧材供給手段２は、噴霧材１を貯溜するタンクあるい
はカップ状の容器４と、この容器４から導出される供給
管５とを有し、空気通路６を介して送給される圧縮空気
の圧力で、容器４内の噴霧材１を供給管５から放出する
。図示していないが、供給管５には噴霧材１の供給を断
続する開閉弁や、放出量を調整する流量調節弁が設けら
れている。

１５は吹付対象面である。

第２図において、空気ノズル３は上下に長い中空箱状に
形成され、その前端壁に左右一対のノズル口７を開口し
たものである。前述の供給管５は、空気ノズル３のほぼ
中央を前後に貫通する状態で設けられており、供給管５
を間に挟んで両ノズル口７が対称位置に位置するよう配
置されている。

８はエアホースを接続するための継手である。

各ノズル口７は、上下の直線列を形成する一群の小孔っ
て構成され、断面１字形の平面状のジェットエア１０を
噴出する。第３図に示すように、ノズル口７の噴出方向
は、ジェットエア１０の厚み中心線Ａ１が供給管５の出
口（供給部）１１より前方の噴霧中心軸Ｐに向って収束
するよう指向されている。これにより、両ジェットエア
１０で平面視Ｖ字形のエアカーテンが形成され、その内
部にくさび状のチＶンバ１２が区画される。ジェットエ
ア１０は厚み中心線Ａ１の前後で合流し、−個の収束気
流１３を形成する。この収束気流１３は、噴霧中心軸Ｐ
に沿って徐々に断面積を増加しながら、直線状に形成さ
れ、強い指向性を発揮する。

供給管５の出口１１は、エアチャンバ１２内の噴霧中心
ＩＮＩＩＰ上に位置し、しかも、両ジェットエア１０の
収束部１４と空気ノズル３の前面との間のほぼ中央に配
置されている。

以上のように構成された噴霧機構では、噴霧材１を非噴
霧状に供給する。具体的には、供給管５の出口１１から
噴霧材１をチャンバ１２内に単に放出する。チャンバ１
２内には、ジェットエア１０から派生する弱風により、
収束部１４に向う弱い流れか形成されている。このため
、噴霧材１は、弱い気流で徐々に加速されながら収束部
１４に向かって移動し、この移動の間に小さな塊に分離
し、ついにはジェットエア１０に内側から取り込まれる
。

ところで、噴霧材１の移動速度とジェットエア１０の流
速には、大きな開きがある。そのため、噴霧材１は、ジ
ェットエア１０で削られるようにして気流中に取り込ま
れ、細分化される。やがて、細分化された噴霧材１は、
両ジェットエア１０が衝突する収束部１４を通過する。

噴霧材１の比重は空気より大きい。そのため、収束部１
４では噴霧材１が両ジェットエア１０の非定常的な界面
を越えて投げ出され、向きの異なるジェットエア１０に
叩かれて微細化される。同時に叩かれた方向に押し戻さ
れ、再びジェットエア１０で叩かれる１このようにして
、収束部１４の乱流域を通過する間に十分に微粒化され
た噴霧材１は、気流中に均等に分散し、収束気流１３で
吹付対象面１５へと運ばれる。収束気流１３は強い指向
性を有し、周）２２空気を巻き込みなから吹付対象面に
衝突する。

従って、霧化した噴霧材１か収束気流］３から脱落する
ことはなく、無効ミストの発生を防止できる。第１図に
示すように、吹付によりＩＪられるパターンＱは、はぼ
円形となる。

供給管・５の出口１１を、第４図に示すように変更する
こともできる。これでは、出口１１を上下に長いスリッ
ト状に形成し、噴霧材１をジェットエア１０の上下方向
に分散供給できるようにしている。この場合の吹付パタ
ーンＱも第１図と同一形状となる。

また、供給管５の出口１１を、空気ノズル３の面面壁て
開口するように変更することもできる。

さらに、噴霧材１は重力作用を利用して供給することも
でき、必ずしも加゛圧供給する必要はない。

また、供給管５を用いて供給する必要もない。

（ト）第２実施例ないし第４実施例第５図ないし第８図は、この発明の第２実施例ないし第
４実施例を示し、とくに、吹付パターンＱ１を長円ない
しは楕円状の偏平形状に形成できるようにしたものであ
る。

これでは、第１実施例と同様に、ノズル口７の噴出方向
を、ジェットエア１０の厚み中心線Ａ１が噴霧中心軸Ｐ
に向って収束するよう指向させる。

さらに、第５図に示すように、両ジェットエア１０の幅
方向中心線Ａ２が、噴霧中心軸Ｐに対して互いに逆向き
に傾斜するよう指向させる。これにより、両ジェットエ
ア１０は、その幅方向の大半がＶ字状に交差して収束し
、収束気流１３の上下に収束しなかった気流域１３ａを
形成する。

幅方向中心線Ａ２を傾斜させるについて、空気消費量を
低減するために、左右の小孔群９ａ、９ｂは、第６八図
ないし第６Ｃ図に示すように上下にずらして配置されて
いる。詳しくは、図に向って左側の小孔群９ａを噴霧中
心軸Ｐに対して僅かに上方に偏寄させ、右方の小孔群９
ｂを逆に下方へ偏寄させている。

以上のようにしだ噴霧装置で吹付を行うと、第５図に示
すような長円状の吹付パターンＱ１が得られる。この吹
付パターンＱ１の短軸長さは、第１実施例による吹付パ
ターンＱとほぼ同径で、長軸長さは狛記直径のおよそ３
倍になる。このことは、同一量の噴霧材１がより広い範
囲に分散することを意味している。なあ、吹付パターン
Ｑ１の長軸は、噴霧装置の上下中心軸Ｈに対して角度α
だ１プ傾く。これは、ジェットエア１００幅方向中心線
Ａ２が傾きを有し、交差後の気流が一方向に捻られるた
めであると思われる。

ノズル口７は、第７図および第８図の第３実施例および
第４実施例に示すように上下に長いスリット状に変更す
ることができる。この時、ノズル３内の空気室２２を、
第７Ｂ図および第８Ｂ図に示すように、傾斜して設ける
と、両ノズル口７ａ、７ｂより形成されるジェットエア
ー１３８．１３ａに、第２実施例のジェットエアーと同
様の指向ｉ生を持たせることができる。このように、ス
リット状ノズル口７ａ、７ｂにすると、大量のノズルエ
アーの供給が可能となり超大型機にも適用できる。尚、
図に示される如く、第７Ａ−Ｂ図の第３実施例は一対の
ノズル３．３を組み合わせて用いたもので、第８Ａ−Ｂ
図の第４実施例は一個のノズル３に一対のノズル口７ａ
、７ｂを設けたものである。

（チ）第５実施例第９図および第１０図は、この発明の第５実施例を示す
。

これでは、円形に開口するノズル口７からジェットエア
１０を噴出し、チャンバ１２をコーン形状に形成する点
に特徴を有する。詳しくは、噴霧装置のボディ１７の前
端に、先すぼまりテーパ状の周壁１８を有するノズルブ
ロック１９と、前記周壁１８の外面を覆うキャップ２０
をそれぞれ装着し、ノズルブロック１９とキャップ２０
とで円形のノズル口７を形成する。圧縮空気は、ボディ
１７に形成された通路２］、およびドーナツ状の空気室
２２を介してノズル口７へと供給される。

噴霧材１は、ジェットエア１０から派生する弱風により
収束部１４に誘導されるが、これに加えて通路１４を介
して空気室２２と連通する孔２３をチャンバ１２内に開
口させて噴霧材１を収束部１４方向に押出すようにして
もよい。

この実施例の空気ノズル３では、ジェットエア１０がコ
ーン形状に収束するよう吹出されるので、収束気流１３
の指向性をより強くすることができる。図示していない
が吹付パターンは円形となる。

（す）第６実施例第１１図ないし第１３図は、この発明を塗装用のスプレ
ーガンに適用した実施例を示す。

第１１図において、スプレーガンは、ボディ３０と、こ
れの内部に組み込まれる空気弁３１および塗料弁３２と
、これら両弁３１．３２を開き操作するトリガ３３と、
ボディ３０の前端に装着される空気ノズル３、および供
給管５等で構成されている。

空気弁３１は、バルブケース３４と、このケース３４に
設けられた弁口３５を開閉する栓体３６、および栓体３
６を閉じ姿勢に付勢する弁ばね３７等で構成され、グリ
ップ４０の上方に配置されている。トリガ３３を引き絞
ると、栓体３６が弁ばね３７に抗して後退し、栓体３６
とバルブケース３４との間に隙間を形成する。この隙間
から圧縮空気が入り込み、弁口３５および空気通路３８
を介して空気ノズル３に流入する。空気ノズル３と空気
通路３８とは継手３９を介して連通している。

４９は圧縮空気の入口通路である。

塗料弁３２は、トリガ３３の前方に設けられており、弁
室４２−の前端に装着された弁座４３と、弁座４３に接
離して開閉を行う弁棒４４と、弁棒４４の全体を弁座４
３に向って押付は付勢する弁ばね４５等で構成する。弁
棒４４は、弁本体４６と、栓体３６を縦通するロッド４
７と、弁ばね４５の一端を受止める連動ピース４８とか
らなり、栓体３６を介してトリガ３３で開き操作される
。

詳しくは、栓体３６が開操作され、圧縮空気が空気ノズ
ル３から噴出された後に、弁本体４６が弁座４３から離
れるよう構成されている。この動作遅れを得るために、
栓体３６と連動ピース４８との間に小さな隙間が設けら
れている。５０は塗料の入口通路である。なお、塗料は
別設されたタンクに貯溜されており、重力の作用で、あ
るいはタンク内に作用する圧縮空気の圧力作用によって
入口通路５０へと送給される。

空気ノズル３は、小孔群からなるノズル口７より噴出さ
れる一対のジェットエア１０に関して、その厚み中心線
Ａ１および幅方向中心線Ａ２が、第２実施例の空気ノズ
ル３と同様に傾斜するよう指向させてあり、空気ノズル
３の背面上部から圧縮空気を導入する点が異っている。

供給管５は、空気ノズル３を前後に貫通する状態で弁座
４３にねじ込み固定されている。従って、出口１１の直
径か異る複数の供給管５を用意しておけば、例えば塗料
の粘度の違いに応じて、簡単に供給管５を交換すること
ができる。

（ヌ）別実施態様例ノズル口７は直線状に開口する以外に、緩かな弧状に湾
曲するよう開口することもできる。また、ノズル口７を
一対設けるものでは、各ノズル口７を上下平行に配置し
てもよい。さらに、３以上のノズル口７からジェットエ
ア１０を噴出するよう変更することもできる。

（ル）発明の詳細な説明したように、この発明の噴霧装置では、空気ノズ
ル３て面状のジェットエア１０を噴出し、ジェットエア
１０を噴霧中心軸Ｐに向って収束させて、その内部にチ
ャンバ１２を区画し、このチャンバ１２内に噴霧材１を
非噴霧状に供給して霧化を行うようにした。また、収束
したジェットエア１０で収束気流１３を形成して、これ
で霧化した噴霧材１を吹付対象面１５に運ぶこととした
。

従って゛、この発明の噴霧装置によれば、噴霧用ノズル
を用いることなく噴霧材１を霧化できるので、従来装置
において不可避であったノズルでの目詰りの問題を一桿
できる。これにより、目詰りに由来する諸々の問題点を
解消してその取扱いを容易化し、同時に管理作業を簡素
化することができる。また、目詰りの心配がないので、
高粘度の塗料や接着剤、あるいは粉体でも、確実に霧化
することができる。

又、噴霧材１としてブラスト材を使用しても、ブラスト
材は非噴霧状に供給されるので、供給部１１の摩耗を防
止できる。

収束するジェットエア１０の収束部１４で最終的な微粒
化を行って霧化を行うこととし、霧化された噴霧材１を
、整然とした流れを形成する収束気流１３で吹付対象面
１５へと運ぶようにしたので、無効ミストの発生を防止
でき、例えば噴霧材１や溶剤等による作業環境の汚染を
防止できる点、および噴霧材１の無駄な消費を防止でき
る点で有利でおる。

既に）本べたように、この発明装置では、空気ノズル３
から噴出されるジェットエア１０の流動作用によって噴
霧材１を霧化し、とくに、噴霧材１を非噴霧状態で供給
する。従って、高精度に加工された噴霧ノズルや空気キ
ャップ等を用いて霧化を行う従来装置に比べて、噴霧機
構を極めて単純化することかでき、噴霧装置を安価に製
造することができる。

ざらに、噴霧材供給手段に関して、目詰りや摩耗の心配
が全くなく、霧化原理が単純であるので、不安定要因の
ない状態で霧化を行うことができる。

例えば、供給部１１に噴霧材１が膠着しているような場
合にでも、確実にしかも安定的に霧化を行うことができ
、噴霧装置の動作上の信頼１生を向上することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図・ないし第４図はこの発明に係る噴霧装置の第１
実施例を示し、第１図は噴霧装置の原理説明図、第２図は空気ノズルの正面図、第３図は第２図における■−■線断面図、第４図は供給
管を変更した噴霧装置の側面図である。第５図ないし第８図はこの発明に係る噴霧装置の第２実
施例ないし第４実施例を示し、第５図は第２実施例ない
し第４実施例の噴霧装置の原理説明図、第６Ａ図は第２実施例の空気ノズルの正面図、第６Ｂ図
および第６Ｃ図はそれぞれ第６Ａ図のＶＩＢＶＩＢ線、
ｉ＞　ヨヒＶＩ　Ｃ−ＶＩ　Ｃ線断面図、第７Ａ図と第
７Ｂ図はそれぞれ第３実施例の空気ノズルの正面図と側
面図、第８Ａ図と第８Ｂ図はそれぞれ第４実施例の空気ノズル
の正面図と側面図である。第９図および第１０図はこの発明に係る噴霧装置の第５
実施例を示し、第９図は空気ノズルの横断正面図、第１０図は空気ノズルの正面図である。第１１図ないし第１３図は、この発明を塗装用のスプレ
ーガンに適用した第６実施例を示し、第１１図はスプレ
ーガンの縦断側面図、第１２図は空気ノズルの正面図、第１３図は第１２図にあけるＸＩ−ＸＩ線断面図である
。１・・・・・・・・・噴霧材、・・・・・・空気ノズル、ジェットエア、１ヤンバ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）噴霧材１を非噴霧状に供給する噴霧材供給手段２
と、ジェットエア１０を噴出して噴霧材１を霧化する空
気ノズル３とを備えており、空気ノズル３は、面状のジェットエア１０を噴出するノ
ズル口７を有し、ジェットエア１０が噴霧中心軸Ｐに向
つて収束し、収束後に収束気流１３を形成するようノズ
ル口７の噴出方向を指向させ、ジェットエア１０で囲まれるチャンバ１２内に、噴霧材
供給手段２の供給部１１を配置することを特徴とする噴
霧装置。
（２）噴霧材供給手段２の供給部１１を間に挟んで、平
面状のジェットエア１０を噴出する一対のノズル口７を
配置した請求項１記載の噴霧装置。
（３）ノズル口７を環状に形成し、ジェットエア１０を
コーン形状に噴出する請求項１記載の噴霧装置。
（４）一対のジェットエア１０の厚み中心線Ａ１を噴霧
中心軸Ｐ上に向って収束させ、幅方向中心線Ａ２を噴霧
中心軸Ｐに対して互いに逆向きに傾斜させた請求項２記
載の噴霧装置。