JPH06509268A - 塗装、乾燥用ブース - Google Patents

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】

塗装、乾燥用ブース

【技術分野】

本発明は旅客車両、トラック、市街電車や車両の部品等の車両を塗装することが できる塗装用並びに乾燥用ブースに関する。特に塗装は、塗装後に乾燥工程を伴 うような水性塗料を使うものに関する。

【従来技術】

塗装中にブース内の作業エリアから生じる蒸気や霧状塗料を運び出す目的は、最 適な塗装製品ができるだけでなく環境保護と工業安全規定の観点からも好ましい ことから、塗装の後半においてブース内で垂直方向にエアを通過させることが知 られている。この目的のため空気がブースの屋根部に設けられた孔から流れだし 、ブースの床に設けられた孔から引き抜かれる。この場合、引き抜かれた空気は 大気中に放出される。大気中に排出空気を直接に噴出することは、時として厄介 な環境汚染に関係する。 水性塗料が使用される場合、乾燥は高い環境温度が必要である一方、可能な限り 短時間で行われなければならない。この温度では周囲の空気は水蒸気を吸収でき るため、塗料から水分が蒸発できる。塗料は塗料を供給した横たわった表面まで 乾燥されなければならないから、いわゆる赤外線放射器を使うことなしには、塗 装後に加熱により十分な結果は達成され得ない。 西ドイツ特許出願公開明細書第２７　１０　２５４号には、塗料スプレー装置の 換気のための装置と方法が示されている。この装置の場合、流入エアシステムと 流出エアシステムとが設けられ、これら装置は撹拌装置によってもう一方に接続 される。撹拌装置は調節することができ、これによって先端位置において流出エ アシステムは流入エアンステムと一緒になり、閉回路となる。この閉回路では主 としてこの場合、塗料スプレー装置内に噴霧される塗料はなく、主として乾燥工 程が影響を受けるだけである。しかし循環する空気は、流れる空気を乾燥し加熱 するための乾燥空気発生装置に供給されない。 ヨーロンパ特許出願公開明細書第０　２４４　８９１号で知られる空気供給装置 では、吸い込まれた流出空気は加熱装置を介して塗装ブースに直接に送られるよ うに、フラップ機構により空気が案内されることができる。 アメリカ特許明細書第４，６８７，６８６号で知られる塗装ブースは、ニアコン ディショニング装置を有する。これにより再度、引き抜かれた流出空気が、必要 であれば乾燥ブースに戻されることが可能である。中に含まれる溶剤から空気を 解放する液体フィルタが、流出空気をきれいにするために使用される。ニアコン ディショニング装置はブースに戻された循環空気の温度を制御し、ブース内で流 れる空気の相対湿度が、好ましくない凝縮を防止するｊ；めに調節される。 更にイギリス特許出願公開明細書第２　０２６　６８３号で知られる塗装装置は 、塗装される対象物を中に置くことができる塗装ブースを有する。塗装ブース内 に流れ込んだ空気は、ニアコンディショニング装置により温度と湿度が調節され 、新鮮な空気をこの装置に送ることができる。更にまた、循環空気をきれいにす る洗浄装置が設けられる。最後に塗装ブースのエアコンディジ１ニング装置へダ クトを介して洗浄された空気を戻すことはやはり可能である。ニアコンディショ ニング装置の目的は、塗装作業の最も可能な品質を得るために塗装ブース内の温 度と湿度とを制御することである。このニアコンディショニング装置は、水分を 抜き出すことにより循環空気流を乾燥し、同時に乾燥工程（凝縮）で生じた凝縮 熱を循環空気流の加熱に使用するという乾燥空気発生装置とは異なる。 最後にイギリス特許出願公開明細書第２　０１７　８９７号の可動装置は、部屋 内の空気湿度が非常に増加することなく、同時に対象物を乾燥させることができ る点で知られている。

【発明の概要】

本発明の根本的な技術的内容は、最初に示し掲げた従来技術において、水性塗料 を最適状態で乾燥する工程を保証し、同時に環境汚染を伴うことなく作業できる 改良されｔ；塗装乾燥ブースを提供する点にある。 本発明は主たる請求の範囲の特徴により規定される。これによれば流れる空気を 乾燥し加熱する乾燥空気発生装置を設けた点が区別される。このような構造にお いては、ブース内に提供される空気を、排気放出ファンを介して乾燥空気発生装 置によって引き入れる。この空気は比較的高い水分含量を収容する能力がある。 高い水分容量を有するこの空気は最初に乾燥空気発生装置の中で強く冷却され、 その結果、温度が露点以下になったとき、水あるいは水と溶剤との混合物は＠縮 し、乾燥空気発生装置の内側に集められる。凝縮が発生するときに生じる凝縮熱 は空気の再加熱に利用される結果、この再加熱されて乾燥している空気はブース 内へ流し戻される。 ブースと乾燥空気発生ユニットは閉鎖循環空気７ステムを形成することができる 。乾燥空気発生装置から出る空気は、はぼ１０’Ｃ〜７０℃の温度を有すること 、特に２５℃〜３５°Ｃの温度ををすることが好ましく、一方水分含量がほぼ０ ．００１−０．００８Ｋｇ／ｍ’であることが好ましい。この水分が除かれた循 環空気は、比較的低温度でも塗料中に存在する細かい水滴を内から外へ蒸発させ る作用を有する。以上の条件下では、この作用により４〜１０分の乾燥時間内で 塗料を乾燥表面とすることができる。車両表面上を流れる乾燥空気が塗料から水 分を吸収した後、その空気は乾燥空気発生ユニットに戻り、そこで水分除去され 、加熱されてブースに戻される。閉鎖循環空気システムでは、大気は通常外へ流 れ出る流出空気によっては悪い影響を受けない。この種の閉システムでは、外の 天気にも影響されずに作業できる。勿論、ブースを通過する空気流の一部だけが 乾燥空気発生装置を通過するようにすることも可能である。これは、そのような ブースの作動中に溶剤の許容限界値がどの位高いかあるいは低いかに因る。 乾燥空気発生装置は、塗装乾燥ブースの内側あるいは外側のいずれにも配置する ことができる。外側に置く場合には循環する乾燥空気は、乾燥空気発生装置とブ ースとの間に設けられる案内ダクトを介して案内される。 空気を外から吸入し、また外へ排気することを行わずに乾燥をするときには、ど のような作業場でも設置できる閉鎖ブース内での作業が可能となる。 本発明について吸入排気空気用ダクト付きの周知の塗装乾燥ブースを、ロス；・ を掛けることなく、本発明の塗装乾燥ブースに簡単に変更することができ、これ はまた模範的な実施例の一つとして説明される。乾燥空気発生装置はブースの内 側か、あるいはこれがスペースの関係で無理なら、現存する吸入排気空気用ダク トに対してキャビンの外側に接続する。 更に本発明の塗装乾燥ブースの好都合な形態は、他の特許請求の範囲の追加の特 徴にみることができる。

【図面の簡単な説明】

本発明を、図面に示される模範的な実施例によって以下更に詳しく説明する。 図１は、ブースの外側に乾燥空気発生装置を配置した塗装乾燥ブースの断面図で ある。 図２は、ブースの内側に乾燥空気発生装置を配置した塗装乾燥ブースの断面図で ある。 図３は、空気流の一部だけを乾燥空気発生装置に通過させる塗装乾燥ブースの断 面図である。 図４は、循環空気を通常の方法で付加的に加熱することができる図３の塗装乾燥 ブースの断面図である。

【発明を実施する手段】

塗装乾燥ブース１０は、はぼ長方形断面を有する。 ブース１０の内部１１は、側面が壁１２．１４により、底が床１６により、天部 が屋根１７によりそれぞれ仕切られている。ブース１０の前端と後端とに、それ ぞれ前と後ろの壁がある。車両１９はブースの端がらブースｌｏ内へ運び込まれ 、その中で塗装される。 床１６中央位置には保持格子１８が設けられ、その下はビット２ｏになっている 。図１に示される塗装乾燥ブース１０は、周知の吸入排気エアダクトシステムを 循環空気システムに変えたブースである。既存の吸入エアダクト２２が屋根１７ から導かれており、閉鎖ユニット２４によりそこで閉鎖される。ピット２ｏへ延 びる既存の排気エアダクト２６は、閉鎖ユニット２８により同様にして閉鎖され る。吸入エアダクト２２の入口と閉鎖ユニット２４との間と、排出エアダクト２ ６と閉鎖ユニット２８との間とには、吸入エアダクト２２へは第一案内ダクト３ ２を介して、また排出エアダクト２６へは第二案内ダクト３４をそれぞれ介して 乾燥空気発生装置３０が接続される。このようにして閉鎖循環空気システムが形 成される。第二案内ダクト３４との接続部分の下流であって乾燥空気発生装置３ ０の内側には、凝縮ユニット３６が設けられ、加熱ユニット３８がこれに続いて 設けられる。 乾燥工程は以下のように進行する。乾燥空気発生装置３ｏの中への第二案内ダク ト３４の入口付近に排気放出ファン（図示せず）が設けられ、ブースｌｏ内にあ る湿った空気を引き抜く。既存の排出空気ダクト２６内か第二案内ダクト３４内 に流れる循環空気は凝縮ユニット３６内で強く冷やされ、その結果、水及び溶剤 と蒸気との混合物の温度が露点以下に下がり、循環する空気に含まれる水または 水と溶剤どの混合物は結露する。この凝縮物は、乾燥空気発生装置３０内の収集 ユニット（図示せず）により集められる。 凝縮ユニノｔ・３６内に達した湿った循環空気がそこで脱水された後、この乾燥 した空気は加熱ユニット３８内てほぼ２５℃から３８℃に加熱され、このとき凝 縮過程で発生した凝縮熱が空気の加熱に用いられる。乾燥した暖かい空気は第一 案内ダクト３２と既存の吸入エアダクト２２を介してブース１０の内部１１へ移 行して車両の表面を通過する。この脱水された循環空気は０．００３からｏ、０ ０６Ｋｇ／ｍ’の含水量であり、はぼ２５℃から３５°Ｃという比較的低温下で あっても、この空気が塗料内の水分を内から外へと蒸発させる。暖かい循環空気 は、車両Ｉ９の塗装表面を通過した後、冷やされて相当量の水分を吸収している 。この湿潤な冷えた循環空気は、その後ビット２０、既存の排気エアダクト２６ 及び第二案内ダクト３４を介して乾燥空気発生装置３ｏの方へ引かれる。 上述の工程は継続して繰り返される。本発明のこの乾燥システムでは、塗装表面 はほぼ４乃至１０分で乾燥する。その後、水蒸気透過性の微細孔によって、塗装 は通常の空気状態下で更に水分が蒸発して堅くなることができる。 乾燥空気発生装置の大きさは、時間当たりに処理される塗料の量による。各々特 別な場合の状態に遭遇しても、大きな問題なく適合できる。 図２に示す長方形断面を有する塗装乾燥ブース５０の場合、ブースは同様に側壁 ５２．５４、床５６及び屋根５８を備える。ブース５０の内側６０には塗装され る車両１９が同様にあり、一方車両の出入口は、ブース５ｏの一端または両端Ｉ こある可動性の前壁あるいは後壁である。図１のブース１０とは対照的に、図２ のブース５０は外界から完全に閉ざされている。乾燥空気発生装置７ｏがブース ５０の内側６０の右手に置かれ、内部には既述のものと同様な凝縮ユニット３６ と加熱ユニソｈ３ｇとを含む。下流に排気放出ファン（図示せず）が接続される 取入れ孔７２が、乾燥空気発生装置７０の左手底部に設けられている。乾燥空気 発生装置７０の天井中央部分からは、出口孔７４を介して乾燥され加熱された空 気がブース５０の内側６０内へ出て行く。外へ出て行く空気を案内する適当な案 内手段７６か、車両１９や車両の構成部材に対して能率的に流れるように設けら れる。またこのブース５０内では、図１のブース１０内のように実際の乾燥過程 が行われる。 図３．４に示す乾燥ブース１０用の循環空気システムは、ブース１０を通って流 れる空気の全部でなく一部だけを乾燥空気発生装置３０を通過させることができ るという点で、図１．２のものとは異なる。外側の空気を循環空気システムに取 り入れることができるから、このように循環空気どステムは閉鎖状態が継続的で あることはない。 乾燥空気発生装置３０は、冷却回路８０をもっている。この回路では、冷却剤か 上流膨張弁８１を介して蒸発器８２を流れ、この中で蒸発する。それにより蒸発 器８２を通る空気流から熱を奪い、この空気との混合体から、水あるいは水と溶 剤との混合物を凝縮する。これにより空気を冷却し、同時に除湿を行う。 蒸発器８２内を流れた後、冷却剤はコンプレッサ８４を通る。このとき冷却剤は 圧縮され、こうして強制的に加熱される。そして加熱された冷却剤は、冷却装置 ８６を流れ、そこで予め決められた上限温度以下に冷却される。このケースでは 例えば冷却装置８６を図に示すように冷却水８８で調節している。 このように加熱された冷却剤は、その後凝縮器９０を通り、その中で冷却剤は循 環空気にその熱を与える。それにより循環空気は、その分だけ加熱される。冷却 装置８６により、加熱ユニット３８内の空気の加熱を最大値まで制限するという 効果を達成することができる。冷却装置８６がないとき、システム内の循環空気 の温度は、熱のロスによりバランス状態が保たれない限り、圧縮力が供給される から続けて上昇するであろう。この熱のロスは、冬場のように気温が低いときに は自然に生じる。よって水冷の代わりに冷却装置８６は空冷でもよい。 加熱ユニ／ト３８内で加熱された乾燥空気は、その後、吸入エアダクト２２を通 ってブース１０内に戻る。 ブース１０を離れた空気の一部は、排出エアダクト２６を介して乾燥空気発生装 置３０と大気中へ導くパイプ９２との両方へ流れる。このパイプ９２はバルブ９ ４で閉じることができる。こうしてファン９６により空気は外側へ出される。 パイプ９２を通って外側へ出された空気は、もう一つのパイプ９８を介して外側 から再び導入される。また閉鎖弁１００がパイプ９８に設けられる。二つのバル ブ９４，１００を制御することにより、ブース１０を通る空気流を一定に保つこ とができる。 図３に示すものと対照的に、図４に示すブース１０用循環空気システムは、従来 技術として知られる循環空気システムと、本発明に係る新しい循環空気システム とから成る。また図４ではブース１０から出た空気の一部だけが、パイプ２６を 介して乾燥空気発生装置３０内へ流れる。そして乾燥空気発生装置３０からは、 空気が吸入エアダクト２２を介して流れ、ブース１０内へ戻る。図４でもまた、 循環空気の一部はファン９６によりパイプ９２を介して外側へ出る。 パイプ９２には切替弁１０４が設けられ、パイプ２６から流れてくる空気を、外 部へ通じるパイプ９２、あるいは適宜の切り替えにより他方のパイプ１０６へ導 く。このパイプ１０６は、ファン１０８を介して従来の空気加熱器１１０へ通じ る。図４のものでは、パイプ接続部１１２を介して外側から供給された新鮮な空 気を加熱することができる。そしてこの空気は、切替弁１０４が適宜切り替えら れた時にパイプ１０６内へ流れる。このようにして従来の方法で加熱された空気 は、同様に吸入エアダクト２２内へ導かれる。こうして図４に示す循環空気シス テムは、乾燥空気発生装置を含む新しいシステムが空気加熱装置１１０を含む既 存の循環空気システムへ後で結合された構成を示す。 １゜ 補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　６年　１月ｘｆ日 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＤＥ９２１００５９４ ２６発明の名称 塗装、乾燥用ブース ３、特許出願人 住　所　ドイツ連邦共和国デー−９３４１３チャム。 ミッテルヴ工−り　１３ 氏　名　ヘルマン、ヨハネス ４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 電話　３２７０−６６４１〜６６４６ 請求の範囲 １．　水性塗料で処理される車両１９や車両部品等のための、内部に空気の流れ を生じさせる手段を有する塗装乾燥ブース１０．５０において、流れる空気を乾 燥及び加熱をするための乾燥空気発生袋ｆｆ１３０．７０を有し、この乾燥空気 発生装置から出る空気流は、２５°Ｃから３５℃の温度であり且つ０．００１か ら０．００８Ｋｇ／ｍ”の水分を有することを特徴とする塗装、乾燥用ブース。 ２、　請求項１記載のブースにおいて、ブース１０．５０と乾燥空気発生装置３ ０．７０は、閉鎖した循環空気システムを形成することを特徴とする塗装、乾燥 用ブース。 ３、　請求項１または２記載のブースにおいて、乾燥空気発生装置７０を前記ブ ース５０の内側に設けたことを特徴とする塗装、乾燥用ブース。 ４、　請求項１または２のブースにおいて、乾燥空気発生装置３０を前記ブース １０の外側に設け、循環空気案内ダクト（２２，３２，２６，３４）を介してブ ース１４に接続することを特徴とする塗装、乾燥用ブース。 ５、　請求項１．２．３または４記載のブースにおいて、前記空気流を発生させ る手段は乾燥空気発生装置内に組込まれていることを特徴とする塗装、乾燥用ブ ース。 ６、　請求項１．２．３．４または５記載のブースにおいて、乾燥空気発生ユニ ットは移動可能な形態であることを特徴とする塗装、乾燥用ブース。 ７、　請求項１．２．３．４．５または６記載のブースにおいて、ブース内に空 気流を生じさせるための配管システムは、ブース中を通る空気流を個々にあるい は一緒に案内することができる乾燥空気発生装置３０を有する第−枝パイプ２６ と空気加熱器１１０を有する第二枝バイブ１０６と、また周囲の空気を第二枝バ イブ１０６に導くために直接吸入エアバイブ１１２とυト出エアバイブ９２とを 含むことを特徴とする塗装、乾燥用ブース。 ８、　請求項１．２．３．４．５．６または７記載のブースにおいて、乾燥空気 発生装置３０中を流れる空気流の加熱を制限可能とする目的で、水冷または空冷 による冷却装置８６を乾燥空気発生装置３０内を流れる冷却剤のために設けるこ とを特徴とする塗装、乾燥用ブース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．水性塗料で処理される車両１９や車両部品管のための、内部に空気の流れを 生じさせる手段を有する塗装乾燥ブース１０，５０において、流れる空気を乾燥 及び加熱をするための乾燥空気発生装置３０，７０を有することを特徴とする塗 装、乾燥用ブース。 ２．請求項１記載のブースにおいて、ブース１０，５０と乾燥空気発生装置３０ ，７０は、閉鎖した循環空気システムを形成することを特徴とする塗装、乾燥用 ブース。 ３．請求項１または２記載のブースにおいて、乾燥空気発生装置７′０を前記ブ ース５０の内側に設けたことを特徴とする塗装、乾燥用ブース。 ４．請求項１または２のブースにおいて、乾燥空気発生装置３０を前記ブース１ ０の外側に設け、循環空気案内ダクト（２２，３２，２６，３４）を介してブー ス１４に接続することを特徴とする塗装、乾燥用ブース。 ５．請求項１，２，３または４記載のブースにおいて、乾燥空気発生装置から出 る空気流は、ほぼ１０℃から７０℃、好ましくは２５℃から３５℃の温度である ことを特徴とする塗装、乾燥用ブース。 ６．請求項５記載のブースにおいて、乾燥空気発生装置から出る空気流は、ほぼ ０．００１から０．００８Ｋｇ／ｍ３の水分を有することを特徴とする塗装、乾 燥用ブース。 ７．請求項１，２、３、４、５または６記載のブースにおいて、前記空気流を発 生させる手段は乾燥空気発生装置内に組込まれていることを特徴とする塗装、乾 燥用ブース。 ８．請求項１，２、３、４、５、６または７記載のブースにおいて、乾燥空気発 生ユニットは移動可能な形態であることを特徴とする塗装、乾燥用ブース。 ９．請求項１，２、３、４、５、６、７または８記載のブースにおいて、ブース 内に空気流を生じさせるための配管システムは、ブース中を通る空気流を個々に あるいは一緒に案内することができる乾燥空気発生装置３０を有する第一枝パイ プ２６と空気加熱器１１０を有する第二枝パイプ１０６と、また周囲の空気を第 二枝パイプ１０６に導くために直接吸入エアパイプ１１２と排出エアパイプ９２ とを含むことを特徴とする塗装、乾燥用ブース。 １０．請求項１，２、３、４、５、６、７、８または９記載のブースにおいて、 乾燥空気発生装置３０中を流れる空気流の加熱を制限可能とする目的で、水冷ま たは空冷による冷却装置８６を乾燥空気発生装置３０内を流れる冷却剤のために 設けることを特徴とする塗装、乾燥用ブース。