(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1の塗装ブースは、案内板の下部で空気流が壁面から剥離し、空気流の下向きの流れが大きく低下する場合があった。そして、このような場合に対応するために、特許文献1の塗装ブースでは、大型のファンを用いて加圧空気の吹出口での流れを大きくする等の改良が必要であり、設置費及び運用費等のコスト面で改善の余地があった。
【0006】
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ノズルの周囲に隙間を形成することを基本として、塗装空間を区画する包囲手段に沿った大きい空気流を形成することができる塗装ブースを提供することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、塗装ブースであって、塗料を塗装対象物に吹き付けるための塗装空間を区画する包囲手段と、加圧空気を吹き出して前記塗装空間内で前記塗装対象物に付着しなかった余剰塗料を予め定めた位置へ導くための、前記包囲手段に沿った空気流を形成するノズルとを含み、前記ノズルは、ノズル本体と、前記ノズル本体に形成された前記加圧空気を吹き出すための吹出口とを含み、前記ノズルの周囲には、前記吹出口から吹き出された前記加圧空気が周囲の空気を巻き込んで前記空気流を形成するための隙間が形成されることを特徴としている。
【0008】
本発明に係る塗装ブースにおいて、前記ノズルは、前記塗装空間の上方に配され、前記空気流は、上方の前記ノズルから下方に向けて形成されるのが望ましい。
【0009】
本発明に係る塗装ブースにおいて、前記ノズル本体は、細長形状を有し、前記吹出口は、前記ノズル本体の長手方向に沿ってスリット状に形成されるのが望ましい。
【0010】
本発明に係る塗装ブースにおいて、前記ノズル本体は、前記吹出口に連続して設けられ、かつ、前記加圧空気に前記空気流を形成するためのコアンダ効果を与えるノズル曲面部を有するのが望ましい。
【0011】
本発明に係る塗装ブースにおいて、前記ノズルは、前記加圧空気の供給源であるコンプレッサに接続され、前記コンプレッサは、前記ノズル本体の側方から前記加圧空気を供給するのが望ましい。
【0012】
本発明に係る塗装ブースにおいて、前記ノズルは、前記加圧空気の供給源であるファンに接続され、前記ファンは、前記ノズル本体の略中央から前記加圧空気を供給するのが望ましい。
【0013】
本発明に係る塗装ブースにおいて、前記包囲手段は、少なくとも1つの壁面を含み、前記ノズルは、前記壁面の上方に配され、前記壁面は、前記空気流にコアンダ効果を与える壁面曲面部を有するのが望ましい。
【0014】
本発明に係る塗装ブースにおいて、前記予め定めた位置は、前記空気流を排気する排気手段を含み、前記壁面は、前記塗装対象物と前記排気手段との間に位置するのが望ましい。
【発明の効果】
【0015】
本発明の塗装ブースは、塗料を塗装対象物に吹き付けるための塗装空間を区画する包囲手段と、加圧空気を吹き出して前記塗装空間内で前記塗装対象物に付着しなかった余剰塗料を予め定めた位置へ導くための前記包囲手段に沿った空気流を形成するノズルとを含んでいる。このような塗装ブースは、余剰塗料が包囲手段に付着する、又は、包囲手段の外部に広がるのを効率よく抑止することができる。
【0016】
本発明の塗装ブースにおいて、ノズルは、ノズル本体と、前記ノズル本体に形成された前記加圧空気を吹き出すための吹出口とを含み、前記ノズルの周囲には、前記吹出口から吹き出された前記加圧空気が周囲の空気を巻き込んで前記空気流を形成するための隙間が形成されている。
【0017】
このような塗装ブースは、粘性流体である加圧空気が周囲の空気を巻き込む、いわゆるオーギュメント効果により、加圧空気の圧力を必要以上に大きくすることなく、大きい空気流を形成することができる。このため、塗装ブースは、その設置費及び運用費等のコストを低減することができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本発明の塗装ブース1の一実施形態の正面図であり、
図2は、塗装ブース1の側面図である。
図1及び
図2に示されるように、本実施形態の塗装ブース1は、塗料Pを塗装対象物Wに吹き付けるための塗装空間2を区画する包囲手段3を含んでいる。
【0020】
塗料Pは、吹付装置Gにより吹き付けられるのが望ましい。吹付装置Gは、例えば、作業者が用いるスプレーガンを含んでいる。吹付装置Gは、塗装ロボット等による自動吹付装置であってもよい。
【0021】
包囲手段3は、少なくとも1つの、本実施形態では3つの壁面3A,3B,3Cを含んでいる。3つの壁面3A,3B,3Cは、塗装対象物Wを挟んで吹付装置Gの反対側に位置する第1壁面3Aと、塗装対象物Wの両側に位置する第2壁面3B及び第3壁面3Cとで構成される。第1壁面3Aは、塗装対象物Wと後述する排気手段7との間に位置するのが望ましい。本実施形態の第1壁面3Aは、その下方に、詳細を後述する壁面曲面部3aを有している。
【0022】
本実施形態の塗装ブース1は、加圧空気A1を吹き出して塗装空間2内で塗装対象物Wに付着しなかった余剰塗料Psを予め定めた位置4へ導くための包囲手段3に沿った空気流A2を形成するノズル5を含んでいる。このような塗装ブース1は、余剰塗料Psが包囲手段3に付着する、又は、包囲手段3の外部に広がることを効率よく抑制し得る。
【0023】
本実施形態の予め定めた位置4は、塗装空間2の下方に設けられた循環水槽6と、空気流A2を排気する排気手段7とを有している。循環水槽6及び排気手段7は、周知のものが好適に採用され得る。
【0024】
排気手段7は、例えば、上下方向へのびる排気管8と、排気管8内の空気を排気する排気ファン(図示省略)とを含んでいる。また、排気管8の内部には、周知の複数のエリミネーター(図示省略)や噴水装置(図示省略)等が配置されていてもよい。
【0025】
ノズル5は、例えば、塗装空間2の上方に配されている。本実施形態のノズル5は、第1壁面3Aの上方に配されている。このため、本実施形態では、空気流A2が、上方のノズル5から下方に向けて形成されている。
【0026】
本実施形態のノズル5は、ノズル本体9と、ノズル本体9に形成された加圧空気A1を吹き出すための吹出口9aとを含んでいる。本実施形態のノズル本体9は、細長形状を有している。ノズル本体9の両端は、それぞれ、側板9bにより閉じられているのが望ましい。このようなノズル本体9は、その内部に、加圧空気A1が充満している。
【0027】
本実施形態の吹出口9aは、細長形状のノズル本体9の長手方向に沿って、かつ、両側板9b間にわたってスリット状に形成されている。このような吹出口9aは、ノズル本体9内の加圧空気A1を一様に吹き出すことができる。
【0028】
本実施形態のノズル5は、加圧空気A1の供給源であるコンプレッサ(図示省略)に接続されている。コンプレッサは、ノズル本体9の側方から、側板9bに接続された高圧ホースHを介して、ノズル5に加圧空気A1を供給するのが望ましい。このようなコンプレッサは、ノズル5の内部を、常に加圧空気A1が充満している状態に保つことができる。
【0029】
本実施形態の塗装ブース1は、ノズル5の周囲に、空気を導入する導入管10を含んでいる。導入管10は、例えば、外部の空気を取り込む入口部10aと、塗装空間2に連通する出口部10bとを有している。本実施形態では、ノズル5は、出口部10b付近に配される。
【0030】
入口部10aは、例えば、フィルター11を有している。フィルター11は、入口部10aの開口面積全体を塞ぐ大きさであるのが望ましい。このようなフィルター11は、導入管10に取り込む空気の不純物を確実に除去することができる。
【0031】
本実施形態のノズル5の周囲の出口部10bには、隙間12が形成されている。隙間12は、ノズル5の吹出口9aから吹き出された加圧空気A1が周囲の空気を巻き込んで空気流A2を形成するためのものである。導入管10は、吹出口9aから吹き出す加圧空気A1に巻き込まれる従属空気A3を供給している。このため、ノズル5から吹き出される加圧空気A1は、より大きな空気流A2を形成することができる。
【0032】
このような塗装ブース1は、オーギュメント効果により、加圧空気A1の圧力を必要以上に大きくすることなく、大きい空気流A2を形成することができる。このため、塗装ブース1は、その設置費及び運用費等のコストを低減することができる。ここで、オーギュメント効果とは、加圧空気A1等の粘性流体の噴流が近くの空気等を巻き込んで流れる効果のことである。
【0033】
次に、本実施形態の塗装ブース1を用いて塗装対象物Wを塗装するときの空気の流れについて説明される。
【0034】
本実施形態の塗装ブース1は、図示せぬコンプレッサから、高圧ホースHを介してノズル本体9に加圧空気A1が供給される。このとき、コンプレッサは、ノズル本体9の吹出口9aからの吹き出す空気量よりも多くの空気を供給することで、ノズル本体9内を加圧空気A1で充満することができる。
【0035】
ノズル本体9内に充満した加圧空気A1は、ノズル本体9の吹出口9aから一様に吹き出す。ノズル5の周囲には、隙間12が形成されているので、吹出口12aから吹き出した加圧空気A1には、オーギュメント効果が与えられ、従属空気A3を巻き込む。
【0036】
大きな流れとなった空気流A2は、包囲手段3である壁面3Aに沿って流れるのが望ましい。壁面3Aは、例えば、空気流A2にコアンダ効果を与える壁面曲面部3aを有している。このため、加圧空気A1と従属空気A3とからなる大きな空気流A2は、壁面3Aに沿って予め定めた位置4まで流れることができる。
【0037】
図3は、他の実施形態のノズル15の斜視図である。
図3に示されるように、この実施形態のノズル15は、上述のノズル5と同様、細長形状のノズル本体16と、ノズル本体16に形成された加圧空気A1を吹き出すためのスリット状の吹出口16aとを含んでいる。ノズル15は、例えば、ノズル本体16の側方から加圧空気A1が供給される。
【0038】
この実施形態のノズル本体16は、吹出口16aに連続して設けられるノズル曲面部16bを有している。このようなノズル曲面部16bは、加圧空気A1がそれに沿って流れることで、包囲手段3に沿った空気流A2を形成することができる。このため、本実施形態のノズル15は、加圧空気A1の圧力を必要以上に大きくすることなく、大きい空気流A2を形成することができる。
【0039】
吹き出した加圧空気A1は、ノズル本体16のノズル曲面部16bに沿って流れることで、加圧空気A1に空気流A2を形成するためのコアンダ効果が与えられる。ここで、コアンダ効果とは、加圧空気A1等の粘性流体の噴流が近くの固体面等に沿って流れる効果のことである。このため、空気流A2は、ノズル曲面部16bに沿って、流れることができる。
【0040】
このようなノズル15は、ノズル曲面部16bによるコアンダ効果と、ノズル15の周囲の隙間によるオーギュメント効果とにより、より低い圧力の加圧空気A1で、より大きい空気流A2を形成することができる。
【0041】
図4は、他の実施形態の塗装ブース21の側面図である。
図4に示されるように、この実施形態の塗装ブース21は、上述の塗装ブース1と同様、塗料Pを塗装対象物Wに吹き付けるための塗装空間22を区画する包囲手段23を含んでいる。
【0042】
この実施形態の包囲手段23は、少なくとも1つの壁面23Aを含んでいる。この実施形態の第1壁面23Aも、その下方に、コアンダ効果を与える壁面曲面部23aを有している。
【0043】
この実施形態の塗装ブース21は、加圧空気A1を吹き出して塗装空間22内で塗装対象物Wに付着しなかった余剰塗料Psを予め定めた位置24へ導くための包囲手段3に沿った空気流A2を形成するノズル25を含んでいる。このような塗装ブース21は、余剰塗料Psが包囲手段23に付着する、又は、包囲手段23の外部に広がることを効率よく抑制し得る。
【0044】
図5は、
図4のノズル25の斜視図である。
図5に示されるように、この実施形態のノズル25は、細長形状のノズル本体26と、ノズル本体26に形成された加圧空気A1を吹き出すためのスリット状の吹出口26aとを含んでいる。ノズル本体26は、例えば、コアンダ効果を与えるノズル曲面部26bが、吹出口16aに連続して設けられている。
【0045】
この実施形態のノズル25は、加圧空気A1の供給源であるファン27に接続されている。ファン27は、ノズル本体26の略中央から、供給管28を介して、ノズル25に加圧空気A1を供給するのが望ましい。このようなファン27は、ノズル本体26に均等に空気を供給することができる。この実施形態のファン27は、ノズル本体26の上部に位置し、略コ字状の供給管28により、ノズル本体26と接続される。供給管28の形状は、ファン27の位置に応じて、種々変更され得る。
【0046】
この実施形態のファン27は、例えば、パルスセンサ付きのPWM制御ファンである。ファン27で生成された加圧空気A1は、例えば、断面略矩形状の供給管28を介してノズル25のノズル本体26に供給される。このようなファン27は、ノズル本体26内及び供給管28内の加圧空気A1の圧力に応じて、その回転速度を効率よく制御することができる。
【0047】
ファン27の最大供給量は、ノズル25の吹出口26aからの吹き出す空気量よりも大きいのが望ましい。このようなファン27は、ノズル本体26及び供給管28の内部を、常に加圧空気A1が充満している状態に保つことができる。
【0048】
図4に示されるように、この実施形態の塗装ブース21は、ファン27の周囲に空気を供給する吸気管29と、ノズル25の周囲に空気を導入する導入管30とを含んでいる。導入管30は、例えば、フィルター31を有する入口部30aと、ノズル25が配される出口部30bとを有している。
【0049】
この実施形態でも上述の実施形態と同様、ノズル25の周囲の出口部30bには、隙間32が形成されている。隙間32は、ノズル25の吹出口26aから吹き出された加圧空気A1が周囲の空気を巻き込んで空気流A2を形成するためのものである。導入管30は、吹出口26aから吹き出す加圧空気A1に巻き込まれる従属空気A3を供給している。このため、ノズル25から吹き出される加圧空気A1は、オーギュメント効果により、さらに大きい空気流A2を形成することができる。
【0050】
図6は、さらに他の実施形態の塗装ブース41の側面図である。
図6に示されるように、この実施形態の塗装ブース41は、上述の塗装ブース1と同様、塗料Pを塗装対象物Wに吹き付けるための塗装空間42を区画する包囲手段43を含んでいる。包囲手段43は、略垂直方向にのびる少なくとも1つの壁面43Aを含んでいる。
【0051】
この実施形態の塗装ブース41は、加圧空気A1を吹き出して塗装空間42内で塗装対象物Wに付着しなかった余剰塗料Psを予め定めた位置44へ導くための包囲手段43に沿った空気流A2を形成するノズル45を含んでいる。予め定めた位置44は、塗装空間42の下方に設けられた水槽46と、空気流A2を排気する排気手段47とを含んでいる。
【0052】
排気手段47は、例えば、上下方向へのびる排気管47Aと、排気管47A内の空気を排気する排気ファン47Bと、水槽46と排気ファン47Bとの間に配される複数のエリミネーター(図示省略)とを含んでいる。このような塗装ブース41は、既存の塗装ブースを改良することで実現することができるので、設置費を低減することができる。
【0053】
この実施形態のノズル45は、排気ファン47Bから加圧空気A1が供給されている。このため、この実施形態では、ノズル45に供給するための専用のコンプレッサ又はファンが不要であり、コストをより低減することができる。
【0054】
この実施形態の塗装ブース41は、ノズル45の周囲に、空気を導入する導入管48を含んでいる。導入管48は、例えば、フィルター49を有する入口部48aと、ノズル45が配される出口部48bとを有している。
【0055】
この実施形態でも上述の実施形態と同様、ノズル45の周囲の出口部48bには、隙間50が形成されている。隙間50は、ノズル45から吹き出された加圧空気A1が周囲の空気を巻き込んで空気流A2を形成するためのものである。導入管48は、ノズル45から吹き出す加圧空気A1に巻き込まれる従属空気A3を供給している。このため、ノズル45から吹き出される加圧空気A1は、オーギュメント効果により、さらに大きい空気流A2を形成することができる。
【0056】
上述の各実施形態の包囲手段は、壁面を含んでいたが、包囲手段には、壁面が含まれなくてもよい。この場合、空気流A2が包囲手段となり得る。
【0057】
また、上述の各実施形態のノズルは、塗装空間の上方に配されていたが、塗装空間の側方に配されていてもよい。この場合、空気流A2は、例えば、塗装対象物Wの吹付装置G側から排気手段に向けて形成される。
【0058】
以上、本発明の実施形態について、詳述したが、本発明は例示の実施形態に限定されるものではなく、種々の態様に変形して実施し得るのは言うまでもない。