特開 2023-76777 廃液回収装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023076777

(43)【公開日】2023-06-02

(54)【発明の名称】廃液回収装置

(51)【国際特許分類】

   B05B 15/55 20180101AFI20230526BHJP

   B05B 5/04 20060101ALN20230526BHJP

   B05B 3/10 20060101ALN20230526BHJP

【ＦＩ】

B05B15/55

B05B5/04 A

B05B3/10 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021189756

(22)【出願日】2021-11-23

(71)【出願人】

【識別番号】000110321

【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】上野 亨

【テーマコード（参考）】

4D073

4F033

4F034

【Ｆターム（参考）】

4D073AA01

4D073BB03

4D073CC03

4D073CC13

4F033PA11

4F033PB16

4F033PD06

4F034AA04

4F034BA22

4F034BA27

(57)【要約】

【課題】塗装ガンの洗浄で生じる廃液の回収率を上げるのに有効な廃液回収装置を提供する。
【解決手段】廃液回収装置１０１は、塗装ガン１の洗浄で生じる廃液を回収する装置であり、筒状の回収ホッパー１０を備え、回収ホッパー１０の一方の筒端側には塗装ガン１の噴射頭部２を筒内空間１１に挿入するための挿入孔３１が設けられ、回収ホッパー１０の内周には噴射頭部２から筒内空間１１に噴射された廃液が衝突する衝突壁面２１，３４が設けられており、衝突壁面２１，３４は、挿入孔３１から軸方向Ｘに遠ざかるにつれて回収ホッパー１０の中心軸線Ｌ１からの径方向距離ａが漸増するように湾曲した湾曲面３４を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

塗装ガンの洗浄で生じる廃液を回収する廃液回収装置であって、
筒状の回収ホッパーを備え、
上記回収ホッパーの一方の筒端側には上記塗装ガンの噴射頭部を筒内空間に挿入するための挿入孔が設けられ、上記回収ホッパーの内周には上記噴射頭部から上記筒内空間に噴射された上記廃液が衝突する衝突壁面が設けられており、
上記衝突壁面は、上記挿入孔から軸方向に遠ざかるにつれて上記回収ホッパーの中心軸線からの径方向距離が漸増するように湾曲した湾曲面を有する、廃液回収装置。

【請求項2】

上記回収ホッパーは、上記軸方向を長軸の方向とする楕円の楕円弧に倣って上記湾曲面が形成されるように構成されている、請求項１に記載の廃液回収装置。

【請求項3】

上記回収ホッパーは、内径が上記軸方向について一定である本体筒部と、上記本体筒部の上記軸方向の一端側に取り付けられる蓋部と、を有し、上記蓋部に上記挿入孔及び上記湾曲面が設けられている、請求項１または２に記載の廃液回収装置。

【請求項4】

上記回収ホッパーは、上記噴射頭部の外径に対する上記本体筒部の内径の寸法比率が１．０を超え且つ３．０以下の範囲内の値となるように構成されている、請求項３に記載の廃液回収装置。

【請求項5】

上記噴射頭部の２つが径方向に並置されたツイン塗装ガンに使用されるものであり、２つの上記回収ホッパーが径方向に隣接して互いに連結されてなる回収ホッパーモジュールを備え、上記回収ホッパーモジュールは、各回収ホッパーにおける上記本体筒部の内径が２つの上記噴射頭部の中心軸線の間の中心間距離を下回るように構成されている、請求項３に記載の廃液回収装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗装ガンの洗浄で生じる廃液を回収する廃液回収装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、この種の廃液回収装置が開示されている。この廃液回収装置は、先端部にベルカップを有する塗装ガンの洗浄に使用される。この廃液回収装置は、塗装ガンの先端部が挿入される挿入孔を有する円筒状の箱体を備えている。

【0003】

塗装ガンの洗浄を行うときには、先ず、この塗装ガンの先端部を箱体の挿入孔に挿入する。そして、ベルカップを回転させた状態で塗装ガンに洗浄液を供給しながら、ベルカップの外周に設けられているシェーピングエア吐出部からシェーピングエアを吐出する。これにより、洗浄液は塗装ガンの内部を流れた後に先端部から微粒化した廃液となって噴射され、シェーピングエアの吐出流れにしたがって箱体内に廃液が誘導される。そして、この廃液は、箱体の内壁に衝突して凝集することにより回収される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－２２３６０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記構成の廃液回収装置の場合、洗浄時の処理条件である、ベルカップの回転速度、廃液の吐出量、シェーピングエアの吐出流量などに応じて、塗装ガンの先端部からの廃液の噴射角度が変化し、これにより廃液が箱体の内壁に衝突する衝突範囲が変化する。このとき、箱体の内壁が垂直に延びていると、この内壁に対する廃液の衝突角度が挿入孔に近づくほど垂直に近くなり、衝突時の廃液が挿入孔側に分流して滞留し滞留量が増え易くなる。そして、挿入孔に近い領域で滞留した廃液が塗装ガンの噴射頭部に雫として付着すると、シェーピングエアの吐出と停止によるオンオフ時の圧力変動などのタイミングでこの雫が箱体から挿入孔を通じて外へ飛散することが想定される。その結果、廃液の凝集液量が少なくなり回収率が下がるという問題が生じ得る。

【0006】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、塗装ガンの洗浄で生じる廃液の回収率を上げるのに有効な廃液回収装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、
塗装ガンの洗浄で生じる廃液を回収する廃液回収装置であって、
筒状の回収ホッパーを備え、
上記回収ホッパーの一方の筒端側には上記塗装ガンの噴射頭部を筒内空間に挿入するための挿入孔が設けられ、上記回収ホッパーの内周には上記噴射頭部から上記筒内空間に噴射された上記廃液が衝突する衝突壁面が設けられており、
上記衝突壁面は、上記挿入孔から軸方向に遠ざかるにつれて上記回収ホッパーの中心軸線からの径方向距離が漸増するように湾曲した湾曲面を有する、廃液回収装置、
にある。

【発明の効果】

【0008】

上述の態様の廃液回収装置において、塗装ガンの洗浄の際に、この塗装ガンの噴射頭部は、筒状の回収ホッパーの一方の筒端側に設けられている挿入孔を通じて筒内空間に挿入される。このため、塗装ガンの噴射頭部から筒内空間に噴射された廃液は、回収ホッパーの内周に設けられている衝突壁面に衝突する。このとき、噴射頭部から微粒化された状態で噴射されたミスト状の廃液は、衝突壁面に衝突することによって一部が挿入孔側に分流し残部が凝集し液滴となって回収される。
して液滴となる。

【0009】

回収ホッパーの衝突壁面は、挿入孔から軸方向に遠ざかるにつれて上記回収ホッパーの中心軸線からの径方向距離が漸増するように湾曲した湾曲面を有する。このような湾曲面によれば、この湾曲面に対する廃液の噴射角度が変化する場合でも、この湾曲面における衝突角度を概ね一定に維持できる衝突角度維持領域を軸方向に沿って連続的に形成させることができる。ここで、湾曲面における衝突角度は、廃液の噴射線と湾曲面の衝突点における接線とのなす角度として定義される。このように、湾曲面に衝突角度維持領域を連続的に形成させることができれば、湾曲面に対する廃液の噴射角度が変わっても、廃液が湾曲面に衝突した後で挿入孔側に流れる分流の割合が変動するのを抑制することができ、廃液の凝集液量を増やして回収率を上げるのに有効である。

【0010】

以上のごとく、上述の態様によれば、塗装ガンの洗浄で生じる廃液の回収率を上げるのに有効な廃液回収装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態１の廃液回収装置の全体構成を示す図。

【図2】実施形態１にかかる塗装ガンを使用した作業について、（ａ）は塗装ガンによるワークの塗装作業の様子を示す図であり、（ｂ）は塗装ヘッドの洗浄作業の様子を示す図である。

【図3】実施形態１の廃液回収装置の回収ホッパーの断面図。

【図4】図３中の回収ホッパーの湾曲面の形状を説明するための図。

【図5】回収ホッパーの衝突壁面に廃液が衝突したときの様子について説明するための図。

【図6】比較例の回収ホッパーの衝突壁面に廃液が衝突するときの様子を示す断面図。

【図7】実施例の回収ホッパーの湾曲面に廃液が衝突するときの様子を示す断面図。

【図8】実施形態２の廃液回収装置の回収ホッパーモジュールの断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

上述の態様の好ましい実施形態について説明する。

【0013】

上述の態様の廃液回収装置において、上記回収ホッパーの上記軸方向を長軸の方向とする楕円の楕円弧に倣って上記湾曲面が形成されるように構成されているのが好ましい。

【0014】

この廃液回収装置によれば、回収ホッパーの軸方向を長軸の方向とする楕円の楕円弧に倣って回収ホッパーの湾曲面を形成することによって、湾曲面における衝突角度維持領域を軸方向に拡張させることができる。また、回収ホッパーの設計に際して、塗装ガンの形状や洗浄時の処理条件などに適した楕円の楕円弧の曲率を使用して、湾曲面の形状を簡便に決めることができる。

【0015】

上述の態様の廃液回収装置において、上記回収ホッパーは、内径が上記軸方向について一定である本体筒部と、上記本体筒部の上記軸方向の一端側に取り付けられる蓋部と、を有し、上記蓋部に上記挿入孔及び上記湾曲面が設けられているのが好ましい。

【0016】

この廃液回収装置によれば、本体筒部と蓋部を別部材とすることによって、蓋部として所望の形状の挿入孔及び湾曲面を有する部品を準備する一方で、本体筒部として内径が一定である単純な構造の部品を準備すればよい。このため、本体筒部に安価な汎用部品を使用することができ装置コストを低く抑えることが可能である。また、蓋部を本体筒部から取り外して回収ホッパーの内部の点検作業や清掃作業を行うことができるため、これらの作業に要する工数を低く抑えることができる。

【0017】

上述の態様の廃液回収装置において、上記回収ホッパーは、上記噴射頭部の外径に対する上記本体筒部の内径の寸法比率が１．０を超え且つ３．０以下の範囲内の値となるように構成されているのが好ましい。

【0018】

この廃液回収装置によれば、塗装ガンの噴射頭部の外径に対する本体筒部の内径の寸法比率を３．０以下に抑えることによって、噴射頭部から本体筒部の内周面までの径方向の距離を短く抑えることができる。これにより、塗装ガンの噴射頭部から微粒化された状態で噴射された廃液を短い距離で湾曲面に衝突させることができ、廃液が湾曲面に衝突する前にこの廃液の分散が進行し過ぎるのを防ぐことができる。その結果、廃液の凝集液量を増やしてその回収率を上げるのに有効である。また、本体筒部の径方向の寸法を抑えることで本体筒部自体をコンパクトに設計できるため、回収ホッパーの小型化及び軽量化を実現することができる。

【0019】

上述の態様の廃液回収装置は、上記噴射頭部の２つが径方向に並置されたツイン塗装ガンに使用されるものであり、２つの上記回収ホッパーが径方向に隣接して互いに連結されてなる回収ホッパーモジュールを備え、上記回収ホッパーモジュールは、各回収ホッパーにおける上記本体筒部の内径が２つの上記噴射頭部の中心軸線の間の中心間距離を下回るように構成されているのが好ましい。

【0020】

この廃液回収装置によれば、ツイン塗装ガンの洗浄時に２つの噴射頭部のそれぞれから噴射される廃液を、回収ホッパーモジュールの２つの回収ホッパーのそれぞれを利用して回収することが可能になる。

【0021】

以下、上述の廃液回収装置を具現化するための構造について、図面を参照しつつ説明する。

【0022】

なお、本明細書の説明で参照する図面では、特に断わらない限り、廃液回収装置を構成する回収ホッパーの軸方向を矢印Ｘで示し、この回収ホッパーの径方向を矢印Ｙで示すものとする。

【0023】

（実施形態１）
図１に示されるように、実施形態１の廃液回収装置１０１は、塗装ガン１の洗浄で生じる廃液Ｃを回収する装置である。この廃液回収装置１０１は、塗装ブース１０２のブース内に設置された回収ホッパー１０と、タンク室１０３の室内に設置された回収タンク１０６および移送ポンプ１０７と、を備えている。

【0024】

塗装ブース１０２は、屋内に設置されている。この塗装ブース１０２は、ワークの塗装作業と塗装ガン１の洗浄作業の両方に使用される第１空間１０２ａと、第１空間１０２ａの下方に設けられ回収用配管１４が配策された第２空間１０２ｂと、第２空間１０２ｂの下方に設けられた第３空間１０２ｃと、を有する。

【0025】

塗装ブース１０２には、第３空間１０２ｃに連通する排気ダクト１０４と、排気ダクト１０４に接続された吸気ブロワ１０５と、が設けられている。この塗装ブース１０２において、吸気ブロワ１０５が運転された状態では、第１空間１０２ａに給気によって下降流が形成され、第１空間１０２ａの空気は、第２空間１０２ｂ、第３空間１０２ｃ及び排気ダクト１０４を順次経由して屋外へ排気される。

【0026】

図１では、３つの回収ホッパー１０が第１空間１０２ａに配置される場合について例示している。各回収ホッパー１０は、塗装ガン１の洗浄時に生じる廃液Ｃを回収するための回収容器であり、その底部が接続配管１３を通じて回収用配管１４に連通している。接続配管１３は、垂直方向に延びている。回収用配管１４は、第２空間１０２ｂにおいて水平方向に対して傾斜して延びている。

【0027】

各回収ホッパー１０で回収された廃液Ｃは、その自重によって個別の接続配管１３と共用の回収用配管１４を順次流れて回収タンク１０６に流入する。回収タンク１０６に貯留された廃液Ｃは、必要に応じて移送ポンプ１０７を使用して適宜の移送先へ移送される。

【0028】

なお、回収ホッパー１０の数は特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜の数の回収ホッパー１０を塗装ブース１０２のブース内に設置することができる。また、接続配管１３にポンプを接続し、回収ホッパー１０に回収された廃液Ｃをこのポンプを利用して回収タンク１０６に圧送するようにしてもよい。

【0029】

（塗装作業）
図２（ａ）に示されるように、ワークＷの塗装作業を行うときには、塗装ガン１をその噴射頭部２がワークＷの被塗装面に対向するように配置する。このときの塗装ガン１の姿勢及び移動軌跡は、塗装ロボット（図示省略）によって制御されるのが好ましい。噴射頭部２には、軸方向Ｘに延びる軸線まわりに回転駆動されるベルカップ３が収容されている。ベルカップ３は、その軸線まわりの回転を利用して塗料Ｐに遠心力を付与することによって、塗料Ｐを微粒子状にミスト化して噴射する噴射機能を果たす。

【0030】

ベルカップ３の噴射機能によれば、その軸線まわりの回転により塗装ガン１の噴射頭部２からワークＷの被塗装面に向けて塗料Ｐをミスト化（「霧化」ともいう。）した状態で噴射させることができる。このとき、シェーピングエア吐出部４から軸方向ＸにシェーピングエアＡが吐出されると、ミスト化された塗料Ｐに対してこのシェーピングエアＡによって指向性が付与される。これにより、ワークＷの被塗装面の所望の範囲に塗料Ｐを放射状に噴射させて塗装することができる。

【0031】

（洗浄作業）
図２（ｂ）に示されるように、塗装ガン１の洗浄作業を行うときには、塗装作業の場合と同様に塗装ロボットを制御して、塗装ガン１をその噴射頭部２が回収ホッパー１０の内部に挿入されるように配置する。

【0032】

そして、塗料Ｐに代えて洗浄液Ｂを塗装ガン１に供給した状態でベルカップ３を回転駆動する。洗浄液Ｂには、塗料Ｐの洗浄に適したシンナー等の溶剤が使用される。このとき、塗装ガン１の内部に残留していた塗料Ｐが洗浄液Ｂに経時的に入れ替わり、廃液Ｃが噴射頭部２からミスト化された状態で噴射される。なお、塗装ガン１の洗浄が完了するまでの間、廃液Ｃに塗料Ｐの一部が残留する。

【0033】

シェーピングエア吐出部４から軸方向ＸにシェーピングエアＡが吐出されると、ミスト化された廃液Ｃに対してこのシェーピングエアＡによって指向性が付与される。これにより、廃液Ｃを回収ホッパー１０の内部に放射状に噴射させることができる。

【0034】

なお、塗装ガン１を含む塗装機の更なる具体的な構造については、例えば、特開２０２０－９３１９５号公報に記載の静電霧化塗装機の構造を参照することができる。

【0035】

図３の断面図に示されるように、廃液回収装置１０１の回収ホッパー１０は、軸方向Ｘを筒軸方向とする円筒状の回収容器である。この回収ホッパー１０は、本体筒部２０と蓋部３０を有する。

【0036】

本体筒部２０は、その径方向Ｙの内径ｄ２が軸方向Ｘについて一定である円筒部材として構成されている。本体筒部２０の内周面である垂直面２１によって内部空間２０ａが区画されている。この垂直面２１は、軸方向Ｘに垂直に延びる面であり、塗装ガン１の噴射頭部２から筒内空間１１に放射状に噴射された廃液Ｃが衝突する衝突壁面である。したがって、以下の説明では、垂直面２１を衝突壁面２１ともいう。

【0037】

蓋部３０は、本体筒部２０とは別体の蓋部材として構成されている。この蓋部３０は、ボルト部材のような固定手段（図示省略）を介して、本体筒部２０の軸方向Ｘの一端側（図３では回収ホッパー１０の上側）に取り付けられる。一方で、固定手段による固定が解除されると、蓋部３０を本体筒部２０から取り外して、回収ホッパー１０の内部の点検作業や清掃作業を行うことができる。

【0038】

蓋部３０には、挿入孔３１と、鍔部３２と、挿入部３３と、が設けられている。

【0039】

蓋部３０の挿入孔３１は、塗装ガン１の円形の噴射頭部２を筒内空間１１に挿入するための円形の挿入孔である。この挿入孔３１は、その内径ｄ３が噴射頭部２の先端側の外径、即ちベルカップ３の先端側の外径ｄ１を上回るように寸法設定されている。この挿入孔３１は、回収ホッパー１０のうち蓋部３０の径方向Ｙの中央位置に設けられているのが好ましい。

【0040】

蓋部３０の鍔部３２は、挿入部３３が本体筒部２０の内部空間２０ａに挿入されるときに、本体筒部２０の開口縁部によって支持される。これにより、蓋部３０は、本体筒部２０に軸方向Ｘの位置決めがなされた状態で取り付けられる。このとき、蓋部３０の挿入部３３によって内部空間３０ａが区画されている。この内部空間３０ａは、本体筒部２０の内部空間２０ａとの協働によって、廃液Ｃの回収のための筒内空間１１を構成している。

【0041】

蓋部３０の挿入部３３の内周面は、塗装ガン１の噴射頭部２から筒内空間１１に放射状に噴射された廃液Ｃが衝突する衝突壁面３４である。すなわち、回収ホッパー１０の内周に衝突壁面３４が設けられている。この衝突壁面３４は、挿入孔３１から軸方向Ｘに沿って連続的に延びている。また、この衝突壁面３４は、挿入孔３１から軸方向Ｘ遠ざかるにつれて回収ホッパー１０の中心軸線Ｌ１からの径方向距離ａが漸増するように湾曲した湾曲面とされている。したがって、以下の説明では、衝突壁面３４を湾曲面３４ともいう。

【0042】

上述のように、回収ホッパー１０において、廃液Ｃに対する衝突壁面は、本体筒部２０に設けられた衝突壁面２１と、蓋部３０に設けられた衝突壁面３４と、によって構成されている。そして、これらの衝突壁面２１，３４のうちの一方である衝突壁面３４が湾曲面になっている。すなわち、回収ホッパー１０の衝突壁面２１，３４は、湾曲面３４を有する。

【0043】

回収ホッパー１０は、噴射頭部２の外径（ベルカップ３の先端側の外径ｄ１）に対する本体筒部２０の内径ｄ２の寸法比率が１．０を超え且つ３．０以下の範囲内の値となるように構成されているのが好ましい。

【0044】

本構成によれば、この寸法比率を３．０以下に抑えることによって、塗装ガン１の噴射頭部２から本体筒部２０の垂直面２１までの径方向Ｙの距離を短く抑えることができる。これにより、塗装ガン１の噴射頭部２から微粒化された状態で噴射された廃液Ｃを短い距離で湾曲面３４に衝突させることができ、廃液Ｃが湾曲面３４に衝突する前にこの廃液Ｃの分散が進行し過ぎるのを防ぐことができる。その結果、廃液Ｃの凝集液量を増やしてその回収率を上げるのに有効である。なお、筒内空間１１における廃液Ｃの分散が進行し過ぎると、廃液Ｃが凝集しにくくなるため廃液Ｃの回収が難しくなる。

【0045】

また、本体筒部２０の径方向Ｙの寸法を抑えることで本体筒部２０自体をコンパクトに設計できるため、回収ホッパー１０の小型化及び軽量化を実現することができる。

【0046】

図４に示されるように、回収ホッパー１０は、仮想の楕円４０の楕円弧４３に倣って蓋部３０の湾曲面３４が形成されるように構成されるのが好ましい。すなわち、湾曲面３４の形状を楕円４０の楕円弧４３の形状を使用して近似している。

【0047】

ここで、楕円４０は、軸方向Ｘを長軸４１の方向とする楕円である。図４中の蓋部３０の断面構造において、図中右側の湾曲面３４は楕円４０の一部である第１の楕円弧４３ａに倣って形成されており、図中左側の湾曲面３４は楕円４０の一部である第２の楕円弧４３ｂに倣って形成されている。このとき、楕円弧４３ａ，４３ｂは、挿入孔３１から遠ざかるにつれて曲率が漸増する楕円弧である。このため、左右の湾曲面３４，３４はいずれも、楕円弧４３ａ，４３ｂの形状にしたがって、挿入孔３１から遠ざかるにつれて曲率が漸増する楕円弧になっている。

【0048】

次に、図３、図５～図７を参照しながら、ミスト状の廃液Ｃが衝突壁面３４に衝突するときの様子について説明する。なお、これらの図面では、説明の便宜上、衝突壁面３４の一部のみを示している。

【0049】

図５に示されるように、軸方向Ｘの垂直線Ｖに対して噴射角度Ｍで噴射されたミスト状の廃液Ｃは、その元流Ｃａが斜め下方に流れて衝突壁面３４に衝突角度Ｎで衝突点Ｓに衝突する。衝突角度Ｎは、元流Ｃａの噴射線Ｆと衝突壁面３４とのなす角度（＞９０°）として定義される。このとき、廃液Ｃは、衝突壁面３４に衝突することにより主流Ｃｂと分流Ｃｃに分離されて流れる。

【0050】

主流Ｃｂは、蓋部３０から遠ざかるように形成されるものであり、衝突壁面３４に沿った下向きの流れである。衝突壁面３４で凝集して雫となった廃液Ｃは自重により衝突壁面３４を底部に向けて流下する。これに対して、分流Ｃｃは、蓋部３０に近づくように形成されるものであり、主流Ｃｂに対する上向きの反流である。

【0051】

元流Ｃａに対する分流Ｃｃの割合が多いと、廃液Ｃが筒内空間１１のうち蓋部３０の挿入孔３１に近い領域で滞留して凝集し塗装ガン１の噴射頭部２に雫として付着し易くなる。そして、シェーピングエアＡの吐出と停止によるオンオフ時の圧力変動などのタイミングでこの雫が回収ホッパー１０から挿入孔３１を通じて外へ飛散することで廃液の凝集液量が少なくなり、廃液Ｃの回収率が下がるという問題が想定される。

【0052】

とりわけ、塗装ガン１の噴射頭部２から噴射された廃液Ｃを比較的短い距離で衝突壁面３４に衝突させる構造を採用する場合には、筒内空間１１における廃液Ｃの分散の進行を抑えることができる反面、廃液Ｃが衝突壁面３４に衝突することによって挿入孔３１側に形成される液溜の量が増えることになり、このような問題がより顕著になる。

【0053】

ここで、衝突角度Ｎが大きくなるほど元流Ｃａに対する分流Ｃｃの割合が下がるのに対して、衝突角度Ｎが小さくなるほど元流Ｃａに対する分流Ｃｃの割合が上がる。また、衝突角度Ｎは、噴射角度Ｍの変化に応じて変化し易くなるのが一般的である。そこで、廃液Ｃの回収率を上げるためには、衝突角度Ｎが大きくなるように設定したうえで、この衝突角度Ｎが噴射角度Ｍの変化に影響されにくい構造を採用するのが好ましい。

【0054】

以下、本構造を採用した実施例を比較例と対比しながら説明する。

【0055】

（比較例）
図６に示されるように、比較例の回収ホッパー１０’は、蓋部３０の衝突壁面３４’が軸方向Ｘに垂直に延びる構造を有している。衝突壁面３４’は、垂直に延びる面である点で、図３に示される湾曲面３４と相違している。この構造において、垂直線Ｖに対する廃液Ｃの噴射角度が異なる場合について検討する。

【0056】

ベルカップ３から噴射角度Ｍａで噴射された廃液Ｃは、噴射線Ｆａにしたがって衝突点Ｓａで衝突壁面３４’に衝突する。このとき、噴射線Ｆａと衝突壁面３４’とのなす衝突角度はＮａとなる。また、ベルカップ３から噴射角度Ｍｂ（＜Ｍａ）で噴射された廃液Ｃは、噴射線Ｆｂにしたがって衝突点Ｓｂで衝突壁面３４’に衝突する。このとき、噴射線Ｆｂと衝突壁面３４’とのなす衝突角度はＮｂ（＞Ｎａ）となる。さらに、ベルカップ３から噴射角度Ｍｃ（＜Ｍｂ）で噴射された廃液Ｃは、噴射線Ｆｃにしたがって衝突点Ｓｃで衝突壁面３４’に衝突する。このとき、噴射線Ｆｃと衝突壁面３４’とのなす衝突角度はＮｃ（＞Ｎｂ）となる。

【0057】

ここで、比較例の回収ホッパー１０’は、衝突壁面３４’が垂直に延びていることが要因で、廃液Ｃの噴射角度が変化したときに衝突壁面３４’に対する衝突位置が変わり、衝突壁面３４’に対する廃液Ｃの衝突角度が変化するようになっている。このとき、廃液Ｃの衝突角度が変化する影響で、元流Ｃａに対する分流Ｃｃの割合（図５を参照）が大きく変動して安定しないため、廃液Ｃの回収率を上げるのが難しい。

【0058】

また、比較例の回収ホッパー１０’によれば、噴射線Ｆａのように廃液Ｃが挿入孔３１に近い位置で噴射された場合、例えば噴射線Ｆｃにしたがって廃液Ｃが噴射された場合に比べると、上記分流Ｃｃの割合が上昇するため、分流したミスト状の廃液Ｃが凝集して回収ホッパー１０’から挿入孔３１を通じて外へ飛散し易くなる。このため、廃液Ｃの凝集液量が少なくなり廃液Ｃの回収率が下がる要因に成り得る。

【0059】

（実施例）
図７に示されるように、実施例の回収ホッパー１０は、比較例の回収ホッパー１０’の上記問題点を解決するために提案されたものであり、蓋部３０に衝突壁面となる湾曲面３４を設けた構造を有する。この構造において、垂直線Ｖに対する廃液Ｃの噴射角度が異なる場合について検討する。

【0060】

ベルカップ３から噴射角度Ｍａで噴射された廃液Ｃが噴射線Ｆａにしたがって衝突点Ｓａで湾曲面３４に衝突するとき、噴射線Ｆａと湾曲面３４の衝突点Ｓａにおける接線Ｔａとのなす衝突角度はＮａ’となる。また、ベルカップ３から噴射角度Ｍｂで噴射された廃液Ｃが噴射線Ｆｂにしたがって衝突点Ｓｂで湾曲面３４に衝突するとき、噴射線Ｆｂと湾曲面３４の衝突点Ｓｂにおける接線Ｔｂとのなす衝突角度はＮｂ’となる。さらに、ベルカップ３から噴射角度Ｍｃで噴射された廃液Ｃが噴射線Ｆｃにしたがって衝突点Ｓｃで湾曲面３４に衝突するとき、噴射線Ｆｃと湾曲面３４の衝突点Ｓｃにおける接線Ｔｃとのなす衝突角度はＮｃ’となる。

【0061】

ここで、実施例の回収ホッパー１０は、挿入孔３１から軸方向Ｘに遠ざかるにつれて径方向距離ａ（図３を参照）が漸増するように湾曲面３４を湾曲させている。この場合、廃液Ｃの噴射角度が変化して湾曲面３４に対する衝突位置が変わっても、湾曲面３４に対する廃液Ｃの衝突角度を概ね同一に維持できるような衝突角度維持領域３５を形成させることができる。衝突角度維持領域３５は、湾曲面３４の一部或いは全部によって軸方向Ｘに沿って連続的に形成される。衝突角度維持領域３５を形成させることにより、廃液Ｃの噴射角度が変わっても、元流Ｃａに対する分流Ｃｃの割合が変動するのを抑制することができ、廃液Ｃの回収率を上げるのに有効である。

【0062】

実施例の回収ホッパー１０によれば、比較例の場合と同一の噴射角度であっても、衝突角度を大きくすることができる。例えば、比較例において噴射角度Ｍａに対応した衝突角度Ｎａと、実施例において噴射角度Ｍａに対応した衝突角度Ｎａ’と、を比較すると、衝突角度Ｎａよりも衝突角度Ｎａ’の方が大きくなる。また、噴射線Ｆａのように廃液Ｃが挿入孔３１に近い位置で噴射された場合でも、元流Ｃａに対する分流Ｃｃの割合を抑えることができ、分流したミスト状の廃液Ｃが挿入孔３１側で凝集しても回収ホッパー１０から挿入孔３１を通じて外へ飛散しにくくなる。このため、廃液Ｃの凝集液量が少なくなるのを抑制することができ廃液Ｃの回収率が下がるのを防ぐことができる。

【0063】

また、塗装ガン１の噴射頭部２から噴射された廃液Ｃを比較的短い距離で衝突壁面３４に衝突させる構造（噴射頭部２の外径ｄ１に対する本体筒部２０の内径ｄ２の寸法比率が１．０を超え且つ３．０以下の範囲内の値とする構造）を採用した場合、挿入孔３１側に形成される液溜の量が増えることになるが、湾曲面３４を利用して元流Ｃａに対する分流Ｃｃの割合を抑えるようにしたことで、仮に液溜の量が増えたとしても、挿入孔３１側で凝集した廃液Ｃが挿入孔３１を通じて回収ホッパー１０の外へ飛散するのを防ぐことができる。その結果、筒内空間１１における廃液Ｃの衝突前の分散の進行を抑えたうえで、元流Ｃａに対する分流Ｃｃの割合を抑えることができ、廃液Ｃの回収率をより高める効果がられる。

【0064】

次に、実施形態１の作用効果を説明する。

【0065】

実施形態１の廃液回収装置１０１において、塗装ガン１の洗浄の際に、この塗装ガン１の噴射頭部２は、筒状の回収ホッパー１０の一方の筒端側に設けられている挿入孔３１を通じて筒内空間１１に挿入される。このため、塗装ガン１の噴射頭部２から筒内空間１１に噴射された廃液Ｃは、回収ホッパー１０の内周に設けられている衝突壁面２１，３４に衝突する。このとき、噴射頭部２から微粒化された状態で噴射されたミスト状の廃液Ｃは、衝突壁面２１，３４に衝突することによって一部が挿入孔３１側に分流し残部が凝集し液滴となって回収される。

【0066】

回収ホッパー１０の衝突壁面２１，３４は、挿入孔３１から軸方向Ｘに遠ざかるにつれて回収ホッパー１０の中心軸線Ｌ１からの径方向距離ａが漸増するように湾曲した湾曲面３４を有する。このような湾曲面３４によれば、この湾曲面３４に対する廃液Ｃの噴射角度が変化する場合でも、この湾曲面３４における衝突角度を概ね一定に維持できる衝突角度維持領域３５を軸方向Ｘに沿って連続的に形成させることができる。

【0067】

このように、湾曲面３４に衝突角度維持領域３５を連続的に形成させることができれば、湾曲面３４に対する廃液Ｃの噴射角度が変わっても、廃液Ｃが湾曲面３４に衝突した後で挿入孔３１側に流れる分流の割合が変動するのを抑制することができ、廃液Ｃの凝集液量を増やして回収率を上げるのに有効である。

【0068】

従って、上述の実施形態１によれば、塗装ガン１の洗浄で生じる廃液Ｃの回収率を上げるのに有効な廃液回収装置１０１を提供することができる。

【0069】

実施形態１の廃液回収装置１０１によれば、回収ホッパー１０の軸方向Ｘを長軸４１の方向とする楕円４０の楕円弧４３に倣って回収ホッパー１０の湾曲面３４を形成することによって、湾曲面３４における衝突角度維持領域３５を軸方向Ｘに拡張させることができる。また、回収ホッパー１０の設計に際して、塗装ガン１の形状や洗浄時の処理条件などに適した楕円４０の楕円弧４３の曲率を使用して、湾曲面３４の形状を簡便に決めることができる。

【0070】

実施形態１の廃液回収装置１０１によれば、本体筒部２０と蓋部３０を別部材とすることによって、蓋部３０として所望の形状の挿入孔３１及び衝突壁面３４を有する部品を準備する一方で、本体筒部２０として内径ｄ２が一定である単純な構造の部品を準備すればよい。このため、本体筒部２０に安価な汎用部品を使用することができ装置コストを低く抑えることが可能である。また、蓋部３０を本体筒部２０から取り外して回収ホッパー１０の内部の点検作業や清掃作業を行うことができるため、これらの作業に要する工数を低く抑えることができる。

【0071】

以下、上述の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明は省略する。

【0072】

（実施形態２）
図８に示されるように、実施形態２の廃液回収装置１０１Ａは、回収ホッパー１０に相当する構成要素を２つ備えている点で、実施形態１の廃液回収装置１０１の構造と相違している。

【0073】

廃液回収装置１０１Ａは、２つの塗装ガン１の各噴射頭部２が径方向Ｙに並置されたツイン塗装ガン１Ａに使用されるものである。この廃液回収装置１０１Ａは、回収ホッパーモジュール１０Ａを備えている。回収ホッパーモジュール１０Ａは、２つの回収ホッパー１０が径方向Ｙに隣接して連結部材１５で互いに連結された構造を有する。この回収ホッパーモジュール１０Ａは、各回収ホッパー１０における本体筒部２０の内径ｄ２が２つの噴射頭部２の中心軸線Ｌ２の間の中心間距離Ｄを下回るように構成されている。本構成によれば、２つの塗装ガン１が近接して配置された構造のツイン塗装ガン１Ａの洗浄に回収ホッパーモジュール１０Ａを好適に使用できる。

【0074】

その他の構成及び洗浄作業時の使用方法は、実施形態１の場合と同様である。

【0075】

実施形態２の廃液回収装置１０１Ａによれば、ツイン塗装ガン１Ａの洗浄時に２つの噴射頭部２のそれぞれから噴射される廃液Ｃを、回収ホッパーモジュール１０Ａの２つの回収ホッパー１０のそれぞれを利用して回収することが可能になる。

【0076】

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

【0077】

本発明は、上述の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

【0078】

上述の実施形態では、回収ホッパー１０の湾曲面３４が楕円４０の楕円弧４３に倣って形成される場合について例示したが、湾曲面３４の形状はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜に変更が可能である。例えば、円弧に倣って湾曲面３４を形成するようにしてもよい。

【0079】

上述の実施形態では、回収ホッパー１０の衝突壁面２１，３４の一方の衝突壁面３４のみを湾曲面とする場合について例示したが、これに代えて、衝突壁面２１，３４の両方を湾曲面にすることもできる。

【0080】

上述の実施形態では、本体筒部２０と、本体筒部２０とは別体である蓋部３０と、を有する回収ホッパー１０について例示したが、これに代えて、本体筒部２０に相当する部位と蓋部３０に相当する部位とが一体化された一体部品によって回収ホッパー１０を構成するようにしてもよい。

【0081】

上述の実施形態では、ベルカップ３を収容するベル型構造の噴射頭部２について例示したが、この噴射頭部２は、廃液Ｃを噴射可能に構成されていればよく、その構造はベル型構造に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0082】

１ 塗装ガン
１Ａ ツイン塗装ガン
２ 噴射頭部
１０ 回収ホッパー
１０Ａ 回収ホッパーモジュール
１１ 筒内空間
２１ 衝突壁面（垂直面）
３１ 挿入孔
３４ 衝突壁面（湾曲面）
４０ 楕円
４１ 長軸
４３，４３ａ，４３ｂ 楕円弧
１０１，１０１Ａ 廃液回収装置
ａ 径方向距離
Ｃ 廃液
Ｄ 中心間距離
ｄ１ 噴射頭部の外径
ｄ２ 本体筒部の内径
Ｌ１ 回収ホッパーの中心軸線
Ｌ２ 噴射頭部の中心軸線
Ｘ 軸方向
Ｙ 径方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】