JPH08290085A - 二段階気液接触式塗装ブース - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前面開放型湿式塗装ブースにおいて、該塗装
ブースからの排気ガス処理をを行うことを考慮して、ス
プレーミストの捕集効率の向上と、低騒音ブースを得る
ことを目的とする。 【構成】 湿式塗装ブースで、スプレーミスト捕集のた
めの気液接触に、気液流動槽にスプレーミストを含んだ
気流を通過させて、塗料ミスト等の大部分を捕捉し、捕
捉しきれなかった残余のスプレーミストを、高速ダクト
を介した高速気流で、スプレーミストに慣性力を付与し
て、水槽水面に衝突させて捕集するようにした二段階気
液接触式塗装ブースである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スプレー塗装等に被覆
液体を被塗物にスプレーする場合に、オーバースプレー
したスプレーミストを吸引捕集するための塗装ブースに
関する。

【０００２】

【従来の技術】塗装ブースには湿式と乾式があり、乾式
ブースはバッフル板やフイルタによってスプレーした塗
料ミストを捕集するものである。湿式ブースは、水や油
の液体で塗料ミストを捕集する方法で、その捕集原理に
幾つかの種類があるが、一般工業用に使用される前面開
放型の代表的なものとして水洗ブース、渦流型ブースを
挙げることができる。

【０００３】水洗ブースは塗装ブースの間口前面全幅に
水流板を設けて、水流板上に水膜を形成し、スプレーガ
ン等でスプレーして直接飛翔する大粒の塗料粒子を水流
板の水膜でまず捕捉する。次に水流板の下に空気を吸引
するための隙間があり、水流板を伝って流れる水流が前
記隙間に膜状に滴下する。膜状に滴下する水膜に吸込風
に乗った塗料ミストをくぐらせて落下する水流によって
水槽内に落下させて捕集する。そして、これで捕集しき
れない塗料ミストはブース後部室に侵入する。ブース後
部室にはブース全幅に渡って複数個のシャワーノズルが
一段または二段に配設されていて、このシャワーノズル
によって吸込風に乗った微細粒子を洗い落とすようにな
っている。シャワーノズルで発生した微細液滴が吸込フ
ァン側に吸引されるのを防ぐために、シャワーノズルの
上部にエリミネータが数段に設けられ、風に乗る液滴の
慣性力を利用してエリミネータの遮蔽板に衝突させて捕
捉し水槽内に戻すようになっている。水流板やシャワー
ノズルに供給する水は水槽に貯溜される水が循環使用さ
れる。また、ブースに配設される排気ファンは、前面開
放型ブースの前面間口のスプレー作業を行う場所で、吸
込み平均風速が０．５〜１．０ｍ／ｓになる風量をもつ
ファンで、水流板下部の隙間やシャワーノズルによる風
の抵抗を考慮して排気ファンの風量・風圧・出力が設定
されている。この水洗ブースの捕集方法によって、スプ
レーされてオーバースプレーした塗料の９０〜９５％が
捕集される。

【０００４】渦流型ブースは、ベンチュリーブース（岩
田塗装機工業株式会社の登録商標）または、ノンポンプ
ブースと称する名称で数多く市販されている前面開放型
の塗装ブースである。図５は渦流型ブースの捕集原理を
示す模式図である。図５において、ブース前面でスプレ
ーされた塗料ミスト１０１は、塗装ブース天井に設けら
れた風圧の高い強力な排気ファン１０２によって、前面
パネル板１０３の下部と水面の隙間１０４より強力に吸
引される。吸引されるとき、吸引力によって、塗料ミス
トとともに水槽の水１０６も同時に後部室に吸引され
る。吸引された直後に渦流室１０５が形成されていて、
吸引力により塗料ミストと共に吸引された水は渦巻状に
回転する。この渦流によって、空気中の塗料ミストは渦
流室の中で水と混合して塗料ミストが捕捉される。水に
捕捉されて塗料スラッジとなったスラッジ液体は樋１０
７によって水槽前面に運ばれて沈降する。渦流で発生し
た液滴は、渦流室の上部に設けられるエリミネータ１０
８によって捕捉され水槽面に滴下して捕集される。この
渦流形のブースは強力なファンの吸引力によって水を巻
き上げて渦流を作ることから、水を吸い上げるためのポ
ンプを必要とせず、渦流で空気中の塗料ミストを混合す
るので非常に効果的に塗料ミストが捕集でき、その捕集
効率は水洗ブースより高く、９７〜９９％の捕集効率が
得られる。

【０００５】以上二つの一般的な前面開放形の湿式塗装
ブースにおいて、水洗ブースにあっては、シャワーノズ
ルを使用することから水槽中の塗料スラッジがノズルを
詰まらせる問題があることと、塗料ミストの捕集効率が
低い問題がある。また、渦流型ブースでは、風圧の高い
高出力の排気ファンを使用することから、排気ファンお
よび、渦流室での騒音が高い問題があると共に、水槽水
位が変化すると捕集効率が極端に悪くなる問題をもって
いる。

【０００６】以上従来型の塗装ブースにおいては、塗料
中に含まれる有機溶剤の捕集は全く行われず排気ダクト
からそのまま大気に放出している。しかし、大気汚染の
問題から、塗装ブースにあっても有機溶剤ガスの捕集を
考慮しなければならなくなってきている。この排気風量
に対して希薄な有機溶剤ガスを捕集する方法に、粒状ま
たは、繊維状の活性炭が効果的で、最も多く使用され
る。ところが、捕集効率が例え９９％でも、排気ガス中
に僅かでも塗料ミストが含んでいると排気処理装置の長
時間運転時、繰返し使用される活性炭の表面に、塗料ミ
ストが付着すると、活性炭の吸着能力を著しく低下させ
る問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来型の前面開放型湿式塗装ブースにおいて、排気ガス
処理を行うブースとしては、排気ガス中に含まれる僅か
の塗料ミストが有機溶剤排気ガス処理に重大な悪影響と
なることから、１００％に近い捕集効率をもつ塗装ブー
スが必要となってきた、また、比較的捕集効率の高い渦
流型のブースでさらに捕集効率を高めることは、さらに
高出力の排気ファンが必要となり、現状においても騒音
の高い問題をもつ渦流型ブースでは問題解決が困難であ
る。また、水洗ブースでは捕集効率が悪く、捕集効率を
高めるためにはシャワーノズルの数量を数倍に増やす必
要があり、ますますシャワーノズルの詰まりの問題が生
じる難点がある。

【０００８】本発明は前記課題に対して、スプレーミス
トを含んだ吸込空気と水とを確実に接触捕集する方法と
して、気液流動槽方式による気液の接触原理を用い、気
液流動槽で捕捉しきれない塗料ミストは、吸込空気を高
速気流として、高速気流に乗る塗料ミストの慣性力を利
用して、液面に衝突させて塗料ミストを気流から分離す
る、二段階の気液接触を行って捕集効率を高めると共
に、従来の欠点である騒音や詰まりのない塗装ブースと
して、該塗装ブースの排気ガスを、活性炭等の排気ガス
処理装置に導入して排気ガス処理を行っても支障のない
塗装ブースを得ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前面開放形湿
式塗装ブースにおいて、開放された塗装ブース間口前面
全幅に水流板を配設し、該水流板の背後に、吸込空気の
風圧によって水位を保持する、気液流動槽を設け、該気
液流動槽にスプレーミストを含んだ気体を通過させて、
塗料ミスト等を第一段階捕捉し、気液流動槽を通過した
残余のスプレーミストを含んだ気体を、導入筒を介して
ブース後部室の高速ダクトに導入し、該高速ダクトの開
口面がブース水槽水面に近接して開口し、ファンの吸込
気流によって波立つ水面に、高速気流を衝突させて、第
二段階目の気液接触を行わせて残余のスプレーミストを
捕捉するようにして、二段階に気液を接触させて、スプ
レーによる塗料ミスト等を捕集する塗装ブースである。

【００１０】また、上記捕集原理をもつ塗装ブースにお
いて、水流板の背後に設けられて、第一段階目にスプレ
ーミストを捕捉する、気液流動槽が、該気液流動槽の底
面にスプレーミストを含んだ気体を通過させるための多
孔板をもち、該多孔板から吸気される吸込空気の風圧
と、該気液流動槽の液面水位が一定に保持されるために
供給する補給水に、ブース水槽の水、乃至は、塗料スラ
ッジ回収装置で清浄化された水を循環供給するように
し、また、二段目の捕集手段に、気液流動槽を通過した
残余のスプレーミストを含んだ気体を導入筒を介して高
速ダクトに導入するとき、該高速ダクトは、一本また
は、複数本に分岐したダクトであり、ダクト先端部がテ
ーパー状に鈍角に絞られる高速ダクトとなっている、二
段階気液接触式塗装ブースである。そして、高速気流の
衝突によって発生した気流に乗る微細液滴は、気流が低
速になるブース後部室に設けられるエリミネータに衝突
して捕捉され、水槽に回収されるようにしたものであ
る。

【００１１】

【作用】図１は、二段階気液接触式塗装ブースのスプレ
ーミスト捕集原理を示す模式図で、図１を参照してその
作用を説明する。前面開放型塗装ブースの間口全幅で水
流板（１）が配設されている。水流板（１）に均一に水
膜が形成されるように水が流される。該水流板（１）の
前面でスプレー作業を行って、スプレーミストがスプレ
ーガンの噴射力によって直接水流板（１）に衝突する粗
い霧は、前記水流板の水膜で洗い落とされ水槽に落下す
る。しかし、吸込み気流に乗ったスプレーミストは殆ど
捕捉されず、水流板（１）から滴下するカーテン状の水
で幾分捕捉される程度である。

【００１２】水流板（１）の背後に水流板と略同幅で気
液流動槽（２）が設けられている。気液流動槽の底面に
１０mm前後の孔が均一に明けられた、パンチングプレー
ト等の多孔板（２ａ）が張られている。気液流動槽
（２）の上に、該気液流動槽（２）に水を補給するため
の給水パイプ（１３）が配管されている。この構成で、
排気ファンが運転されると同時に給水パイプ（１３）か
ら水が供給される。排気ファンによる吸込空気の風圧
と、気液流動槽（２）の液面水位（２ｂ）の水頭がバラ
ンスする高さになるまで、水は貯溜される。ある一定の
水位になると水頭の圧力と吸込空気の風圧がバランスし
て水位が一定に保たれる。その後継続して補給される水
は、水頭が高くなるのでバランスがくずれ、パンチング
プレート等の多孔板から落下し案内板（８）を伝って水
槽（７）内に流される。このことによって、気液流動槽
（２）内の水は常に新しい水に置換される。

【００１３】スプレーミストを含んだ吸込空気は、水流
板（１）から落下して気流に乗る水と共に、パンチング
プレート等の多孔板（２ａ）から泡状となって気液流動
槽（２）に侵入し泡の衝突、分散によって水と混合・接
触し、混合する際に、空気中に含まれるスプレーミスト
が水中に捕捉される。この方式は渦流型ブースの場合よ
り更に確実に気液の混合・接触が行われる。塗装ブース
の運転を停止した場合はスプレーミストを捕捉した気液
流動槽（２）の水はブースの水槽（７）内に、案内板
（８）を介して、落流する。

【００１４】気液流動槽（２）で捕捉しきれなかった残
余の微細な塗料ミスト等は、導入筒（３）から、塗装ブ
ースの両側面に分岐されてブース後部室（９）に導入さ
れる。該ブース後部室に導入された二本の導入筒（３）
はブース両側面から水槽水面（５）に向けて下方に伸び
ていて高速ダクト（４）に接続されている。高速ダクト
（４）は鈍角なテーパー状に絞られた形状で気流を高速
化している。高速ダクト（４）の開口面は水槽水面
（５）に近接し、空気抵抗があまり大きくならない開口
面積となっている。高速ダクトで気流と共に増速された
塗料ミスト等はその慣性力によって、吸引空気と、高速
気流で波立つ水面に衝突して捕捉される。波立つ液面で
発生した液滴はブース後部室（９）に設けられた数段の
エリミネータ（６）に衝突して水槽に回収される。容積
の広いブース後部室（９）に入った気流は減速されるの
で、大きな液滴は自然落下し、気流に乗る微細液滴は、
前記エリミネータ（６）に衝突して大きな液滴となって
水槽（７）に落下する。

【００１５】以上の捕集作用によって、非常に高い捕集
効率が得られると同時に、気液流動槽（２）での空気抵
抗が従来例の渦流型ブースに比較して低く押さえられ、
また、高速ダクト（４）の開口面も比較的気流抵抗が低
くなっているので、排気ファンの出力が小さくなると共
に、騒音の発生が少なくなる効果が得られる。また、気
液流動槽（２）の底面の多孔板の個々の孔径を１０mm前
後の大きな孔にしたことによって塗料ミスト等による詰
り現象のないものとなる。また、補給する水の大部分が
スラッジ回収装置で塗料スラッジが分離された清浄水が
補給されるので、スラッジの固まりが気液流動槽（２）
の底面の多孔板（２ａ）を詰まらせる恐れもない構成と
なっている。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。図において、同一構成部分には同一符号を付して
説明する。図１は作用の項で説明した捕集原理の模式図
で、図２は二段階気液接触式塗装ブースの背面図、図３
は図２の側面断面図で、図４は外観側面図である。

【００１７】図１において実線矢印で風の流れ方向を示
す。１は水流板を示し、図２、図３で示すように、水槽
７内に取入口１５と該取入口１５を囲むように配設され
たフィルター１６を介して揚水ポンプ１０で吸い上げら
れた水は、揚水パイプ１１を経て二本の給水パイプ１
３，１３ａに分岐され、一本は水流板１に流すためのパ
イプで、他の一本は気液流動槽２に給水される。給水パ
イプ１３，１３ａにはブース全幅に均一に水を給水する
ための分岐パイプ１３ｂを取付けて、給水される。揚水
パイプ１１には流量調節バルブ１２が配設されていて、
水流板１に適正な水膜を作るためにオーバーフロー樋１
４に給水する水の量が調節される。また、給水パイプ１
３ａから、分岐パイプ１３ｂを介して気液流動槽２に給
水され補給される水量も、気液流動槽２の適正な水位２
ｂを保持するように調節される。水流板１から流れる水
は水流板１の下端部より膜状に滴下して、傾斜して取付
けられている案内板８を介して、静かに水槽に流れて戻
る。しかし、一部は気流と共に気液流動槽２に吸引され
る。

【００１８】気液流動槽２の底部のパンチングプレート
等の多孔板２ａよりスプレーミストを含んだ気流は気泡
の状態で吸気されて気液流動槽２の中で混合されて塗料
ミスト等が捕捉される。給水パイプ１３ｂからの補給水
と、吸込風圧のバランスによって一定に保持される水位
２ｂは、バランスした後、継続して補給される水は、補
給水分だけ多孔板２ａより水槽面に案内板８を介して落
流する。したがって、気液流動槽２内に捕捉されたスプ
レーミストは補給水と常に置換されることによって塗料
ミスト等が気液流動槽２に滞留して固化することが回避
される。気液流動槽２に気泡状態で通過する気流に含ま
れるスプレーミストの大半が捕捉されるが、しかし、微
細粒子の一部が捕捉されずにそのまま通過する。

【００１９】上記一部そのまま通過した微細粒子を捕捉
するために、導入筒３，３ａを経てブース後部室９に導
入する際、導入筒３，３ａは図２で示すようにブースの
両側面に分岐して配設され、ブース天井面から水面に向
かって導入筒３，３ａが設けられ、該導入筒の先に鈍角
なテーパー状に絞った高速ダクト４が配設される。高速
ダクト４の開口面は水槽水面５に近接して開口してい
る。しかし、吸気抵抗が大きくならない間隔が保持され
ている。

【００２０】高速ダクト４から排気される気流に含まれ
るスプレーミストは、その慣性力によって水槽水面５に
衝突して捕捉される。高速気流や吸込気流によって高速
ダクト４の下部周辺水面は波立ち、水槽水は液滴となっ
て飛散し、気流に乗るものが発生する。この気流に乗っ
た液滴はブース後部室９に設けられるエリミネータ６に
衝突させて捕集する。エリミネータ６は図２ではエリミ
ネータの板が二段に取付けられているが、このエリミネ
ータの構成は本発明を限定するものではなく、３段以
上、または、カートリッジになったエリミネータを配設
しても同様の効果が得られるものである。

【００２１】

【発明の効果】本発明は以上説明した捕集原理をもつ構
成からなる前面開放型湿式塗装ブースとしたことによっ
て、次に挙げるような効果を奏する。

【００２２】スプレーミストの主たる捕集を気液流動槽
とし、該気液流動槽で捕捉し得なかった残余の塗料ミス
ト等を高速気流による液面衝突で捕捉する、二段階気液
接触を行うようにしたことによって、従来例以上の捕集
効率が得られる塗装ブースとなる。

【００２３】また、気液流動槽、および高速ダクトの空
気抵抗を低く抑えたことによって、さらに、水流板の背
後に気液流動槽を配設したことによって、気液流動槽で
発生する音が直接、塗装ブースの前方開口側に伝播する
ことがないので、渦流型塗装ブースに比較し、排気ファ
ンの出力が小さくなるとともに、騒音発生の低い塗装ブ
ースとなる。

【００２４】また、気液流動槽の底面の孔や揚水パイプ
の孔径を十分な大きさにしたことによって詰まり等のな
い長期安定して使用できる塗装ブースとなる。

【００２５】また、捕集効率を１００％近く迄高めたこ
とによって、塗装ブースの排気筒から排出される排気ガ
スを、有機溶剤ガスの回収装置に直接接続して使用でき
る塗装ブースとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、二段階気液接触式塗装ブースの、ス
プレーミストの捕集原理を示す模式図である。

【図２】本発明の、二段階気液接触式塗装ブースの、一
実施例の一部透視した背面図である。

【図３】図２で示す塗装ブースの側面断面図である。

【図４】図２で示す塗装ブースの外観側面図である。

【図５】従来例の渦流型塗装ブースの捕集原理を示す模
式図である。

【符号の説明】

１ 水流板 ２ 気液流動槽 ３，３ａ 導入筒 ４ 高速ダクト ５ 水槽水面 ６ エリミネータ ９ ブース後部室 １０ 揚水ポンプ １２ 調節バルブ １３，１３ａ 給水パイプ １４ オーバーフロー樋

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面開放型湿式塗装ブースにおいて、開
   放された塗装ブース間口前面全幅に水流板（１）を配設
   し、該水流板の背後に、吸込空気の風圧によって水位を
   保持する、気液流動槽（２）を設け、該気液流動槽
   （２）にスプレーミストを含んだ気体を通過させて、塗
   料ミスト等を第一段階捕捉し、気液流動槽を通過した残
   余のスプレーミストを含んだ気体を、導入筒（３）を介
   してブース後部室（９）の高速ダクト（４）に導入し、
   該高速ダクト（４）の開口面がブース水槽水面（５）に
   近接して開口し、ファンの吸込気流によって波立つ水面
   に、高速気流を衝突させて、第二段階目の気液接触を行
   わせて残余のスプレーミストを捕捉するようにして、二
   段階に気液を接触させて、スプレーによる塗料ミスト等
   を捕集する塗装ブース。
2. 【請求項２】 水流板（１）の背後に設けられて、第一
   段階目にスプレーミストを捕集する、気液流動槽（２）
   が、該気液流動槽（２）の底面にスプレーミストを含ん
   だ気体を通過させるための多孔板（２ａ）をもち、該多
   孔板から吸気される吸込空気の風圧と、該気液流動槽
   （２）の液面水位（２ｂ）が一定に保持されるために供
   給する補給水に、ブース水槽の水、乃至は、塗料スラッ
   ジ回収装置で清浄化された水を循環供給するようにした
   請求項１記載の二段階気液接触式塗装ブース。
3. 【請求項３】 気液流動槽（２）を通過した残余のスプ
   レーミストを含んだ気体を導入筒（３）を介して高速ダ
   クト（４）に導入するとき、該高速ダクトは、一本また
   は、複数本に分岐したダクトであり、ダクト先端部がテ
   ーパ状に鈍角に絞られる高速ダクトとなっている、請求
   項１記載の二段階気液接触式塗装ブース。
4. 【請求項４】 高速気流で液面に衝突させて第二段階目
   の気液接触を行うとき、衝突によって発生した気流に乗
   る微細液滴は、気流が低速になるブース後部室（９）に
   設けられるエリミネータ（６）に衝突して捕捉され、水
   槽（７）に回収されるようにした請求項１記載の二段階
   気液接触式塗装ブース。