JPH0753736Y2 - 塗料流通系の温度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、塗料が調製タンクと各塗装機の間を循環する
塗料流通系において、その系内を流れる塗料の温度をそ
の粘度調節のため制御する装置に係り、より詳しくは該
温度制御に用いる熱交換器に温水および冷水を供給する
配管構成の改良に関する。

本考案は、例えば、塗料を調製タンクよりブース内の所
定の各塗装場所に供給しそしてそこより再び調製タンク
に回収する塗料循環系を備える自動車工場の塗装ブース
等、とりわけトンネル型塗装ブースに有用である。

（従来の技術） 従来より、自動車用塗装ブース等の塗料循環系において
は、塗装機からの塗料吐出量を安定に保ち良好な塗装品
質を確保するため、塗料の粘度を常に適度に調節するべ
く、前記循環系を流通する塗料の温度を加熱または冷却
により所望値に制御する装置が組み入れられている。

かかる温度制御は、一般に、熱交換器を塗装ブース内の
塗装機と連絡する塗料の循環配管に組み入れ、適当な温
度の温水（例えば25〜40℃の水）と冷水（例えば５〜18
℃の水）を前記熱交換器に供給して、熱交換により温度
調節する方法により行なわれている。

第３図は、上記の温度制御装置の特徴的な例を示す。こ
の装置は、塗装機（図示せず。）と連絡する複数の即ち
ｎ（＝２以上の整数）本の塗料管１・・を組み入れた単
一の熱交換器２、冷水タンク14および温水タンク15を備
え、そして往路として、切換弁９が夫々介装された冷水
供給管５および温水供給管６により冷水タンク14および
温水タンク15と熱交換器２をそれぞれ接続し、また復路
として、切換弁９が夫々介装された冷水回収管７および
温水回収管８により冷水タンク14および温水タンク15と
熱交換器２をそれぞれ接続してなる。冷水および温水の
供給管５、６は途中にポンプ18、19を介在させるととも
に、絞り弁20介装の戻り管21、22を接続してなる。ま
た、供給管５、６および回収管７、８は、熱交換器２近
くで合流し、実際には、そん合流管16、17が熱交換器２
と夫々結合してなる。

而して、上記の従来装置における塗料温度の制御は、塗
料温度を下げる場合には、冷水をポンプ18の運転により
タンク14より管５を経て熱交換器２に供給し、その後熱
交換された水を管７を経て再びタンク14に回収し、また
反対に塗料温度を上げる場合には、温水をポンプ19の運
転によりタンク15より管６を経て熱交換器２に供給し、
その後熱交換された水を管８を経て再びタンク15に回収
し、そして供給する冷水および温水の量は切換弁９の開
き度の加減によって調節するという方法により行なって
いた。

また、熱交換器２に流れる水を冷水から温水にあるいは
温水から冷水に変更する際には、冷水と温水の混合が生
じないような切換弁９・・の開閉動作、具体的には水供
給側の切換弁９の開閉にやや遅れて水回収側の切換弁９
を開閉する動作を行なっていた。

そして、かかる温冷水の供給においては、一般に、まず
制御の開始よりしばらくの間、即ち塗料の実際の温度が
目標とする温度より大きくずれている間は、冷水または
温水の供給量は相対的に多めの量に設定し、その後温度
のずれが小さくなるに従って供給水量を徐々に減少させ
ていき、最後に水の供給を止めるという手順を採用して
きた。

（考案が解決しようとする課題） しかし、上記の従来装置は、タンクからの温冷水を直接
熱交換器２に供給する配管構成であったので、実際の塗
料温度と目標とする同温度とのずれが大きいとき（即
ち、制御開始よりしばらくの間）はさほど問題とならな
いが、その温度のずれが小さくなり冷水または温水の供
給量が少ない段階（即ち、製品の塗装を行なっている途
中）においては、熱交換器の中で供給される温冷水とよ
り早く接触する塗料管と相対的に遅く接触する塗料管と
の間で熱交換の程度や速度に関して相当の差が生じ、そ
の結果、制御後の各管の塗料温度に関して現実の塗装過
程で問題となるようなばらつきが発生する場合があっ
た。

また、切換弁９の開閉動作を誤り、水供給側の弁９と水
回収側の弁９との動作時間差が不適切であると、冷水が
直接温水の流通系に、あるいは温水が直接冷水の流通系
に流れ込み、温冷水の変温が引き起こすという問題もあ
った。温冷水の変温は、塗料温度の制御の不安定化につ
ながる問題であり、時には塗装品質に悪影響を与える場
合もあった。

本考案は、上述の事情を考慮してなされたもので、その
目的とするところは、実際の塗料温度と目標の塗料温度
とのずれが大きい段階は勿論のこと、そのずれが小さい
段階にあっても、制御後の塗料温度が塗料管全てに関し
て均一となるように精度の良い温度制御を行なうことが
でき、大変高い制御安定性が得られ、しかも温水と冷水
の直接混合を避けることができる塗料流通系の温度制御
装置を提供することにあり、その技術的課題は、実際と
目標の温度のずれの大小に拘らず、熱交換器への供給水
量を一定に保つことができるようにすることにある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、冷水と温水の中間の温度の水の循環路を熱交
換器との間で形成し、その中間温度水の循環と冷水、温
水の補給により、常に一定量以上の水を熱交換器に供給
できるようにしたものである。

すなわち、本考案は、複数の塗料管を組み入れた単一の
熱交換器に温冷水を流通させて、各塗料の温度を制御す
る装置において、前記熱交換器と中間水タンクの間にポ
ンプの運転によって水が循環する配管を備え、かつ温水
および冷水の供給管並びに温水および冷水の回収管を前
記循環配管または中間水タンクに接続してなることを特
徴とする塗料流通系の温度制御装置に関する。

本考案は、塗料管を組み入れた熱交換器に対して、特に
効果的には複数の塗料管を組み入れた単一の熱交換器に
対して、低温ないし高められた温度の水を流通させて、
各塗料の温度を制御する装置に適用することができる。
熱交換器は、好ましくは、各塗料色ごとの複数本の塗料
管を組み入れたものであり、例えば従来からの二重管構
造型のものが挙げられる。

本考案の制御装置は、熱交換器と中間水タンクの間にお
いて、冷水と温水の中間の温度の水が循環する循環配管
を備えてなるが、その構成は、前記二要素の他に、ポン
プ、弁等を適宜組み入れた水循環のための一般的な配管
構成で足りる。

また、中間水タンクは、上記の中間温度水を貯溜するこ
とができるタンクであればよく、特別な構成、要素は、
備えていてもよいが、特に必要とはされない。

ただし、循環配管内のポンプの能力は、各塗料管に関し
て塗料温度を一定にするような大流量の水を熱交換器に
対し供給することができるという最低必要な能力を超え
て設定するのが好ましく、また配管内部と中間水タンク
の合計容量は、ポンプ能力により定まるところの循環水
の流量に見合った容量に設定する必要がある。

また、冷水の供給管および回収管は、切換弁やポンプ等
を介して冷水源例えば冷水タンクより導かれ、前記循環
配管または中間水タンクと接続される。同様に、温水の
供給管および回収管は、切換弁やポンプ等を介して温水
源例えば温水タンクより導かれ、前記循環配管または中
間水タンクと接続される。

次に、本考案の装置の運転法を述べる。その一の方法と
して、塗料管中の実際の塗料温度と目標とする温度との
ずれが大きい最初のうちは、相対的に多量の冷水または
温水をそれらの供給管より中間水タンクまたは循環配管
内に補給しながら、ポンプの運転により水を中間水タン
クと熱交換器の間で循環し、冷水または温水の温度に近
い水を熱交換器に対して供給し、その後温度のずれが次
第に小さくなるに従い、冷水または温水の補給量を減少
させていき、そして温度のずれが無い段階に至ったとき
には、ほぼ全て中間水タンク中の水を熱交換器に対し供
給することとし、冷水または温水の補給量を必要に応じ
て僅かな量にとどめるという手順がある。

また、別の方法として、実際の塗料温度と目標の温度と
のずれが大きい最初の間は、中間水タンク中の水を循環
させず、冷水または温水のみを循環配管に送り熱交換器
に供給し、その後上記の温度のずれが小さくなった段階
で、冷水または温水に代えて、中間水タンク中の水の循
環を開始し、次第にその循環水量を増大していき、そし
て最後には、ほぼ全て中間水タンク中の水を熱交換器に
対し供給することとし、冷水または温水の補給量は最低
限にとどめるという手順がある。

（作用） 本考案では、一の循環配管が中間水タンクと熱交換器の
間に構成されているので、その配管内特にタンク中の水
をポンプの運転によって循環させることにより、一定流
量以上の水を、即ち少なくとも各塗料管に関して塗料温
度のばらつきが生じないような流量の水を熱交換器に対
して供給することができる。この循環水の流量は、実際
の塗料温度と目標の温度とのずれの大小に関連して変化
させなくともよいので、定常の水量をいつも安定に維持
することができる。しがたって、塗料管中の塗料温度を
すべての管について均一に制御することができる。

また、熱交換器に対する供給水を冷水と温水の間で、あ
るいは中間水タンクからの水との間で変更する際、供給
水の変更操作を仮に誤ったとしても、冷水と温水の中間
の温度の水が主に中間水タンクに、一部温冷水の回収流
路に流入し、冷水および温水自体がそれらの回収流路に
直接流れ込むことがない。したがって、誤操作を行なっ
た場合でも熱エネルギーの損失はより小さくなる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により説明する。

実施例１ この実施例の装置は、第１図に示すように、塗装機と連
絡するｎ（＝２以上の整数）本の塗料管１・・を組み入
れた二重管構造の熱交換器２を備え、該熱交換器２と、
もともと冷水と温水の中間の温度の水（例えば室温の
水）が入った中間水タンク３とさらにポンプ10とを管接
続して一の循環配管４を形成してなり、ポンプ10の運転
により中間水タンク３中の水が矢印ａで示すように配管
４中を循環し、熱交換器２に供給されるようになってい
る。

そして、冷水タンク（図示せず。）からの冷水供給管５
と温水タンク（図示せず。）からの温水供給管６を熱交
換器２の水注入口よりやや上流の循環配管４に接続し、
また冷水タンクに戻るところの冷水回収管７と温水タン
クに戻るところの温水回収管８を熱交換器２の水排出口
よりやや下流の循環配管４に接続してなる。

また、循環配管４、冷水および温水の両供給管５、６な
らびに冷水および温水の両回収管７、８は、適当な個所
に切換弁９・・をそれぞれ介装してなる。なお、図中、
11は中間タンク中の水の排出管を示す。

而して、塗料温度の制御は、図示しない自動制御装置に
基づく各弁９の切換えにより、中間水タンク３からの循
環水を熱交換器２に供給するか、またはこの循環水と供
給管５、６からの冷水または温水とを合流部23で適当な
割合で混合し、その混合水を熱交換器２に供給するか、
あるいは管５、６からの冷水または温水を直接熱交換器
２に供給することにより、より詳細には、例えば上記で
述べたところの二つの手順等に従って熱交換器２へ水を
供給することにより、塗料管１・・中の塗料を所望の温
度に調節するという方法により行なう。

本実施例では、実際の塗料温度と目標とする温度とのず
れが大きいか小さいかに関係なく、常に一定量以上の水
を中間水タンクなどより熱交換器２に供給することがで
き、従って塗料管１・・の全てにつき塗料温度を均一に
調節することができた。

とりわけ、この実施例の装置は、供給管５、６より温冷
水がタンク３を介さずに熱交換器２に送られるので、冷
水および温水をほとんどその温度を保ったまま熱交換器
２に供給することができ、迅速な塗料温度調節を行なう
ことができるという利点を有する。

さらに、水供給側と水回収側の間での時間差操作の誤り
を起こしても、熱交換器２に供給された冷水（温水）
は、そのまま温水（冷水）の回収管には流入せず、中間
水タンク３にしかも配管４内の水との混合の形態で回収
され、冷水源への温水の混入、および温水源への冷水の
混入は生じなかった。

実施例２ この実施例の温度制御装置は、第２図に示すように、そ
れぞれ実施例１と同様の構成の、ｎ本の塗料管１・・を
組み入れた熱交換器２、中間水タンク３、循環配管４お
よびポンプ10等を備え、ポンプ運転により水が矢印ａの
ように熱交換器２とタンク３の間で循環する。

この実施例では、冷水源（図示せず）に接続する冷水供
給管５と温水源（図示せず）に接続する温水供給管６と
をそれぞれ切換弁９を介して合流させそしてその合流管
12を中間水タンク３に接続し、また循環配管４より枝分
かれした別の合流管13を冷水回収管７と温水回収管８に
分岐しそしてそれらを冷水源と温水源にまでそれぞれ切
換弁９を介して配設してなる。

そして、各切換弁９およびポンプ10は、自動制御装置
（図示せず。）と接続されており、水の温度および流量
などに関する制御プログラムに従って作動する。また、
かかる制御装置は、温度と流量の計測のための検知手段
（図示しないが、公知のものである。）を備えており、
前記プログラムへの制御データを与える。

而して、この装置における塗料の温度調節は、基本的に
は実施例１と同様に行なわれるが、温冷水の供給管５、
６が中間水タンク３に接続する構成であるので、タンク
３中のもともとの水またはこれと冷水もしくは温水との
混合水を熱交換器２に、実施例１の場合に準じた手順で
供給して行なわれる。

本実施例の装置も、実際の塗料温度と目標とする温度と
のずれが大きい段階であっても、ずれが小さい段階であ
っても、常に塗料管１・・の全てにつき塗料温度を均一
に調節することができた。

とりわけ、この実施例の装置は、タンク３中の水と冷水
または温水の混合水が熱交換器２に送られるので、熱交
換器２内の流通水の温度変化が急激なものとはならず、
温度制御の安定性が特に良いという利点を有する。

さらに、本装置でも、実施例１と同様に、誤った時間差
操作の発生時、冷水源への温水の混入および温水源への
冷水の混入は生じなかった。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案に係る塗料流通系の温度制
御装置は、中間水タンクと熱交換器の間の循環水路の形
成により、該タンク中の中間温度水の循環と冷水または
温水の補給により、常に一定量以上の水を熱交換器に対
して供給できる構成としたので、実際の塗料温度と目標
とするところの塗料温度とのずれが大きい段階は勿論の
こと、そのずれが小さい段階にあっても、熱交換器を通
過した後の塗料温度が塗料管全てに関して均一になるよ
うに精度の高い温度制御を行なうことができ、優れた制
御安定性を有するという効果が得られる。

しかも本考案に係る装置は、熱交換器に対する供給水を
冷水と温水の間で、あるいはこれらと中間水タンクから
の水との間で変更する際、その変更操作を仮に誤ったと
しても、冷水と温水の直接の混合が生じず、熱利用の面
においても有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例１の温度制御装置を示す配管構
成図、 第２図は本考案の実施例２の温度制御装置を示す配管構
成図、 第３図は従来の塗料流通系の温度制御装置を示す配管構
成図である。 図中、 １……塗料管 ２……熱交換器 ３……中間水タンク ４……循環配管 ５……冷水供給管 ６……温水供給管 ７……冷水回収管 ８……温水回収管 ９……切換弁 10……ポンプ ａ……循環配管中の水の流れ方向

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の塗料管を組み入れた一の熱交換器に
   温冷水を流通させて、各塗料の温度を制御する装置にお
   いて、前記熱交換器と中間水タンクの間にポンプの運転
   によって水が循環する配管を備え、かつ温水および冷水
   の供給管並びに温水および冷水の回収管を前記循環配管
   または中間水タンクに接続してなることを特徴とする塗
   料流通系の温度制御装置。