JPS6186963A - 回転霧化式塗装装置 - 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】 本発明は、回転霧化式の塗装装置に関する。

従来、この種の塗装装置は、回転駆動装置の回転軸に円
筒形状、ベル形状等の霧化頭を取付け、霧化卯の基端に
塗料供給路を接続し％霧化頭の先端に塗料放出部を形成
し、塗料放出部から放射されるぐ粒を前方へ折曲する空
気流を噴出する空気噴射口を円環状に設けている。そし
て、塗装パターンの調整は、空気噴射口から噴出する空
気の流量を増減して行う、 ところが、噴出空気の流量を大さく増減しても、塗装パ
ターンは大きく変化せず、塗装パターンの調整範囲は狭
い。

本発明の目的は、上記のような欠点を有する従来品を改
良し、塗装パターンの調整範囲が広い回転霧化式塗装装
置を提供することである。

本発明者は、上記の目的を達成するため、従来品におい
て塗装パターンの調整範囲が狭い原因について研究した
。

従来の回転霧化式塗装装置は、一般に、空気噴射口の開
口面積がｔｌＯ−以上もあって広く、また。

空気噴射口の開口から霧化頭先端の塗料放出部までの距
離が５　Ｑ　８１以上もあって長いので、空気噴射口か
ら噴出する空気の流量を最大の、！　Ｑ　Ｑ　Ｎ＃ｆｒ
１ｉｎにしても１円筒形状霧化頭の塗料放出部の外回り
位置を通過する空気流の軸方向速度は、１０〜／ｊ　”
／　！ｌｅｃ　ｌ、かなく、非常に遅いい従って、上記
の空気流は、軸方向速度が遅いので、霧化頭の塗料放出
部から遠心力で半径方向に高速度で放射される塗粒を軸
方向に十分に加速することができず。

塗装パターンを小さく絞ることが困難でちる。

霧化頭がベル形状をなし、その霧化頭の外周背面と空気
噴射口が対面した従来品の場合は、空気噴射口から噴出
した空気流は、霧化頭の外周背面に衝突し、軸方向速度
が更に遅くなる。

また、空気噴射口に至る通路を螺旋状に配置し、空気噴
射口から噴出する空気流を軸方向から傾斜させた従来品
の場合は、空気噴射口から噴出する空気流は、軸方向か
ら傾斜した分、軸方向速度が減少する。

更に、空気噴射口を霧化頭と一体に設けて霧化頭と一緒
に回転する従来品の場合は、空気噴射口から噴出する空
気流は、回転することにより軸方向速度が減衰する。

即ち、従来品において塗装パターンの調整範囲が狭い原
因は、霧化頭の塗料放出部の外回り位置を通過する空気
流の軸方向速度が遅＜ｈＮ化頭の塗料放出部から遠心力
で半径方向に放射される塗粒な軸方向に十分に加速する
ことができないことである。

そこで１本発明者は、上記の空気流の軸方向速度を高め
るため、空気噴射口の開口面積を狭めると共に、空気噴
射口の開口から霧化頭の塗料放出部外での距離を短くす
ることに着眼し、各種の実験を行った。

空気噴射口から噴出する空気の流量を２００　Ｎ（／　
ｍｉｎ　にした場合、空気噴射口の開口面積Ｘ１−２０
−にすると、第１図に黒丸付実線で示すように、霧化頭
の塗料放出部外回り位置を通過する空気流の軸方向速度
は、空気噴射口の開口から霧化頭の塗料放出部までの距
離が３Ｑｒａｍ以下のときに、／５７ｓｅｃｙ；、−超
え、従来品の場合より速くなる。

また、空気噴射口の開口面積を７０−にすると。

同口に白丸付実線で示すように、空気流の軸方向速度は
更に速くなる。

なお、円環状空気噴射口の中心径は、霧化頭の塗料放出
部の外径の７倍以上であると、霧化頭との衝突による空
気流の減速がほとんどない。また２倍以下であると、空
気流によって塗粒を軸方向に十分に加速することができ
る。

従って１本発明は、上記の実験結果から明らかなように
、霧化頭の軸方向に沿って前方へ空気を噴出する非回転
の空気噴射口の開口面積ｅ　、２　ｏ　ｙｔｙｉ以下に
設定し、空気噴射口の開口から霧化頭の塗料放出部まで
の距離を３０闘以下に設定し、霧化頭と同芯状の円環状
空気噴射口の中心径を霧化頭の塗料放出部の外径以上に
設定したことを特徴とする回転霧化式塗装装置である。

この塗装装置においては、霧化頭の塗料放出部外回り位
置を通過する空気流の軸方向速度が従来品の場合より速
く、霧化頭の塗料放出部から遠心力で半径方向に放出さ
ねる塗粒を軸方向に十分に加速することができるので、
塗装パターンを小さく絞ることができ、塗装パターンの
調整範囲が広い。

なお、従来品は、空気流の軸方向速度が遅い方が塗着効
率が高いという固定概念に基いているが、本発明者の研
究実験によるとこの固定概念は正しくない。空気流の軸
方向速度が速くても、その空気流によって塗粒を軸方向
に十分に加速してやれば、塗着効率は、低下せず、上昇
する場合もあるのである。

次に１本発明の実施例について説明する。

第２図と第３図に示す本例の回転霧化式塗装装置は、最
高回転数が毎分６万回転になるエアターボモータ（１）
のケース先端から突出した回転軸（２）に、円筒部（４
）の先端に円盤部（５）を同志伏に連設したハブ（３）
を挿嵌し、ハブの円盤部（５）の中心に穿設したテーバ
状の取付孔ｒ６）にエアターボモータの回転軸（２）の
テーパ状先端部Ｐ密嵌して、ハブの円盤部（５）の巾１
ｕを貫通したビス（７）によってハブ（３）をエアター
ボモータの回転軸（２）に同志杖に取付け、ハブ（３）
の外周に円筒体（８）の後半部を嵌合し１円筒体（８）
の前半部をハブ（３）の前方位置に突出して１円筒体（
８）をその周壁に螺貫したビス（９）によってハブ（３
）に同志伏に取付け、一体化したハブ（３）と円筒体（
８）によって霧化頭を構成している。霧化頭（３）　、
　（８）は、エアターボモータ（１３を介して図示しな
い直流高電圧発生装置に接続し、電極に兼用している。

エアターボモータ（１）のケース先端には、図示しない
塗料供給装置に接続した塗料供給管０１を取付け、塗料
供給管００の先端開口を霧化頭のハブの円筒部（４）内
に配置して、霧化頭（３）　、　（８１の基端に塗料供
給路００を接続している。霧化頭のハブの円筒部（４）
先端ル慣壁には１円筒体（８）の前半部内に連通する多
数の塗料通過孔（１υを等間隔に貫設し１円筒体（８）
の前半部内周面を塗料流動面ｏ２に形成し、また、円筒
体（８）の先端内周面に、塗粒への空気の巻込を防止す
る多数の塗料分流溝（１３を等間隔に軸方向に沿って設
け、円筒体Ｃ８）の先端の開口縁？塗料放出部Ｑ４１に
している。

また、エアターボモータ（１）のケース先端には、絶縁
材料の円環状部材ｎ９を霧ｒヒ卯Ｃ３）　、　（８）に
遊嵌して固定し、霧化頭（３）　、　（８１の外回りに
配置した円環状部材０９内に円環状の空気通路００を形
成し、空気路Ｑｌの上部に図示しない流量調整弁を介し
て高圧空気供給装置を接続し、霧化頭の塗料放出部（挿
より後方に位置する円環状部材αｅの前面に、空気通路
ＯＱに連通ずる多数の空気噴射口ｑ乃ご霧化頭（３）。

（８）の軸芯から等距離に等間隔に穿設している。

空気噴射口ａ′？）の径と数は０６朋と３６個であるか
ら、空気噴射口αηの総開口面積は、約１０ｊｒ／であ
り、２０Ｉｎ１以下である。また、空気噴射口αηの開
口から霧化頭の塗料放出部αＩＯまでの距離ｌは、１０
朋であり、３　Ｑ　１１１以下である。なお、霧化頭（
：’１１　、　（８）と同志の円環状に配列した空気噴
射口αηの中’Ｌ？　？Ｉ−Ｄは、５０１！ｒＩＲであ
り、霧化頭（３）　、　（８）の外径即ち塗料放出部０
４）の外径ｄの／３倍である。

本例の回転霧化式塗装装置を駆動すると、霧化頭（３）
　、　（１’＋＋が高速同転し、電極兼用の霧化頭（３
）　、　（８）とその前方に配置した図示しない被塗装
物との間に直流高１に圧が印加され、空気通路０Ｑに高
圧空気が供給されて、各空気噴射口αηから前方に空気
が噴出し、また、塗料供給路０ＣＪから霧化頭の基端側
のハブ（３ン内に塗料が供給される。回転中の鳴化頭の
ハブ（３）内に供給された塗料は、遠心力によって。

多数の塗料通過孔０１）を経て円筒体（８）の前半部内
に至り、円筒体の塗料流動面（１２を薄膜状になって流
動し、多数の塗料分流溝（１，１に流入して多数の液糸
流に分流し、塗料放出部０４）から半径方向に放射され
％繊維状微粒化が行なわれる。霧化頭の塗料放出部（１
４１から半径方向に放射された塗粒は、空気噴射口ａ乃
から塗料放出部０滲の外回り位置を前方に噴出する空気
流による力と、塗粒と被塗装物間に作用する静電引力と
によって、飛行方向を前方に折曲されて飛行し、被塗装
物に付着する。

塗装パターンを調整する場合、空気通路ＧＱに供給する
空気の流量即ち空気噴射口α力から噴出する空気の流量
を増減する。

塗装パターンの大きさと上記の空気流量の関係は、第４
図に示すようＫなる。塗装パターンの大きさは、空気流
量が最大の２００　ＮＩＪ／　ｍｉｎのときに、約２ｇ
目であり、空気流ｆｉｔが最小の零のときの約３Ｓ％に
絞られる。これに対し、従来品においては、７５％位に
しか絞ることができない。

塗着効率は、り５％以上である。また、静電引力を利用
しない非静電式の場合は、６０〜ｇｏ％である。こねに
対し、非静電式の従来品においては、２０〜３０％でち
る。

本例の回転霧化式塗装装置においては、空気噴射口の開
口面積が約１０ｆｆ／と狭いために、空気噴射口から噴
出する空気流の初速が速く、また、空気噴射口の開口か
ら霧化頭の塗料放出部までの距離が１０朋と短いために
、空気流が塗料放出部に達するまでの減速が少なく、更
に、空気流が霧化卯に衝突しないことから、塗料放出部
の外回り位置を通過する空気流の軸方向速度が非常に速
い。

そのために、塗料放出部から半径方向に放射される塗粒
は、空気流による大きな力によって軸方向に十分に加速
されるので、塗装パターンを小さく絞ることがでさ、塗
装パターンの調整範囲が広い。

上記の図示実施例においては、空気噴射口を円環状に設
けるに当り、多数個の小円形の空気噴射口を円環状に配
列しているが、複数個の円弧状スリットの空気噴射口を
円環状に配列してもよいし、また、７個の円環状スリッ
トの空気噴射口を設けてもよい。

また、上記の図示実施例においては、霧化頭は。

円筒形状をしているが、ベル形状でもよいし、また、先
広状又は先細状の円錐筒形状でもよい。

また、霧化頭の塗料放出部の構造と形状は、上記の図示
実施例のものに限定されるわけではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実験例の回転霧化式塗装装置における
空気流の軸方向速度と空気噴射口と塗料放出部間の距離
の関係を空気噴射口の各開口面積について示した線図で
ある。 第２図は本発明の実施例の回転霧化式塗装装置の一部縦
断ｆ１１１１而図であり、第３図は同塗装装置の正面図
であり、第≠図は同塗装装置における塗装パターンの大
きさと空気流量の関係を示す線図である。 １：エアターボモーフ９回転駆動装置 ２：回転軸　　　　　　３，８：霧化頭１０：塗料供給
管、塗料供冶路 １４：塗料放出部　　　１７：空気噴射口第４図 空近う此量（Ｎｆ／ｍｉｎ）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転駆動装置の回転軸に霧化頭を取付け、霧化頭
   の基端に塗料供給路を接続し、霧化頭の先端に塗料放出
   部を形成し、塗料放出部から放射される塗粒を前方へ折
   曲する空気流を噴出する空気噴射口を円環状に設け、空
   気噴射口から噴出する空気の流量を増減して塗装パター
   ンを調整する回転霧化式塗装装置において、霧化頭の軸
   方向に沿つて前方へ空気を噴出する非回転の空気噴射口
   の開口面積を２０ｍｍ＾２以下に設定し、空気噴射口の
   開口から霧化頭の塗料放出部までの距離を３０ｍｍ以下
   に設定し、霧化頭と同芯状の円環状空気噴射口の中心径
   を霧化頭の塗料放出部の外径以上に設定したことを特徴
   とする回転霧化式塗装装置。
2. （２）円環状空気噴射口の中心径を霧化頭の塗料放出部
   の外径の２倍以下に設定したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の回転霧化式塗装装置。
3. （３）空気噴射口の開口面積を１０ｍｍ＾２以下に設定
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項
   記載の回転霧化式塗装装置。
4. （４）空気噴射口の開口から霧化頭の塗料放出部までの
   距離を１０ｍｍ以下に設定したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の回転霧化式塗
   装装置。