特許 7426649 液体材料供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-25

(45)【発行日】2024-02-02

(54)【発明の名称】液体材料供給装置

(51)【国際特許分類】

   B01J 4/00 20060101AFI20240126BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240126BHJP

【ＦＩ】

B01J4/00 103

B05C11/10

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020009648

(22)【出願日】2020-01-24

(65)【公開番号】P2021115509

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002686

【氏名又は名称】協明国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 毅

(72)【発明者】

【氏名】笠原 朋樹

(72)【発明者】

【氏名】森 拓也

【審査官】山田 陸翠

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／０６６６６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国実用新案第２０５３１２２４１（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開平０７－０２４２９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－１５５６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６２７７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３７５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国特許第１０－１２０２４２２（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】中国実用新案第２０９７２３５３９（ＣＮ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２６９９４５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｊ ４／００－ ４／０４

Ｂ０１Ｊ １９／００－１９／３２

Ｂ０５Ｂ ７／００－ ７／３２

Ｂ０５Ｃ １１／００－１１／１１５

Ｂ６５Ｄ ８１／００－８１／３８

Ｂ６５Ｄ ８３／００－８３／７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体材料が収容可能で密閉可能な容器と、該容器内に加圧用ガスを供給するガス導入部と、該容器内の液体材料を外部に送り出す材料送出部と、該容器内を温度調整する温調部と、を備えた液体材料供給装置であって、
前記容器は、上方を開口した容器本体と、該容器本体の開口を閉塞するための蓋体とを備え、該容器本体および該蓋体のそれぞれは、それぞれの外郭部が閉塞空間を内部に有するように二層で形成されており、
前記容器本体および前記蓋体のそれぞれに設けられた前記閉塞空間を減圧して真空状態とすることを可能とした減圧部をさらに備えていることを特徴とする液体材料供給装置。

【請求項2】

請求項１において、
前記容器内に出し入れ自在であり、かつ前記液体材料を収容可能とした材料収容器をさらに備えていることを特徴とする液体材料供給装置。

【請求項3】

請求項１または２において、
前記温調部が前記容器の内壁面側に配設された空冷用配管で構成されていることを特徴とする液体材料供給装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項において、
前記材料送出部は材料送出用配管を有し、該材料送出用配管が前記蓋体に固定可能とされ、前記容器内の下部に至るように配設可能としたことを特徴とする液体材料供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、容器内に収容された液体材料を外部に送出可能とした液体材料供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の液体材料供給装置として、特許文献１に記載してあるような加圧式のものや、さらに温度調節ができるものが知られている。温度調節により粘度維持や調整を必要とする塗料などの液体材料を外部に供給する装置の場合には、容器内の温度調節ができる温調部を備えるほか、内部の温度調節をより効率的にするための断熱構造をさらに備えることが望ましいとされている。断熱構造としては、例えばウレタン、グラスウールなどの断熱材を用いることを想定することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２５１０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記のような断熱材は嵩が大きくなるため、小さな外形寸法の液体材料供給装置を形成したい場合には不向きである。また、上記の断熱材は、塗料の冷却に用いる場合には断熱効果が不十分であり、容器の内部の冷却することで容器の外側に結露が生じるおそれもある。

【0005】

本発明は、このような事情を考慮して提案されたもので、その目的は、容器の断熱効果の向上を図ることができ、かつ装置の小型化を実現できる液体材料供給装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の液体材料供給装置は、液体材料が収容可能で密閉可能な容器と、該容器内に加圧用ガスを供給するガス導入部と、該容器内の液体材料を外部に送り出す材料送出部と、該容器内を温度調整する温調部と、を備えた液体材料供給装置であって、前記容器は、上方を開口した容器本体と、該容器本体の開口を閉塞するための蓋体とを備え、該容器本体および該蓋体のそれぞれは、それぞれの外郭部が閉塞空間を内部に有するように二層で形成されており、前記容器本体および前記蓋体のそれぞれに設けられた前記閉塞空間を減圧して真空状態とすることを可能とした減圧部をさらに備えていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明の液体材料供給装置は上述した構成とされているため、容器の断熱効果の向上を図ることができ、かつ装置の小型化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る液体材料供給装置の模式的縦断面図である。

【図2】（ａ）は同液体材料供給装置の模式的な分解図、（ｂ）は材料収容器の模式的底面図、（ｃ）は容器本体の模式的底面図、（ｄ）は同液体材料供給装置を模式的に示した使用態様図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。まず、液体材料供給装置１の概略基本構成について記述する。

【0010】

液体材料供給装置１は、液体材料が収容可能で密閉可能な容器Ａと、容器Ａ内に加圧用ガスを供給するガス導入部４０と、容器Ａ内の液体材料を外部に送り出す材料送出部６０と、容器Ａ内を温度調整する温調部７０とを備えている。この容器Ａは、その外郭部Ｂが閉塞空間１５，３２を内部に有するように二層で形成されている。また液体材料供給装置１は、その閉塞空間１５，３２を減圧可能とした減圧部５０をさらに備えた構成とされている。

【0011】

つまり、本液体材料供給装置１は、容器Ａの外郭部Ｂがジャケット構造とされ、その閉塞空間１５，３２が減圧部５０により、大気圧より低い圧力の真空状態とすることができるような構成とされている。

【0012】

ついで、本液体材料供給装置１の詳細構成および使用態様について、図１および図２を参照しながら説明する。なお、図１および図２に例示した液体材料供給装置１は、液体材料である塗料３（図２（ａ）（ｄ）参照）を樹脂成形品などの被塗装面５（図２（ｄ）参照）に供給し、被塗装面５を塗装するために用いられる。この種の液体材料供給装置１は例えば、樹脂成形品に表面模様を施す場合に使用される。

【0013】

容器Ａは、上方を開口した略円筒形状の容器本体１０と、容器本体１０の開口１１を閉塞するための略円盤形状の蓋体３０とを備えている（図１および図２参照）。また、本液体材料供給装置１はさらに、容器Ａ内に出し入れ自在であり、かつ液体材料を収容可能とした略円筒形状の材料収容器２０を備えている（図１および図２（ａ）参照）。容器本体１０、蓋体３０および材料収容器２０はステンレスで形成されているが、これには限らず他の金属材や合成樹脂材で形成されたものであってもよい。

【0014】

容器本体１０は、開口１１側の外壁面１３ｂにフランジ部１２を備え、蓋体３０は、外周面にフランジ部３１を備えている。容器本体１０の上端の蓋体３０と対向する部分には、パッキンが設けてある。容器Ａは、容器本体１０の開口１１を蓋体３０で塞いだ状態で両部材を固定する締め具３７をさらに備えている。なお、締め具３７を用いず、蓋体３０を容器本体１０の開口１１に嵌め込んで密閉できるものであってもよい。

【0015】

容器本体１０は、板状体を加工して形成され、その全体が二層構造とされ、二層の板状体間に挟まれてなる内部空間１５を有している。この容器本体１０の内部空間１５は、周壁部１３と底部１４と間で相互に連通するように全体にわたり形成されている。また、蓋体３０も板状体にて形成され、その板状体が二層構造とされ、二層の板状体間に挟まれてなる内部空間３２を有している。

【0016】

これらの内部空間１５，３２は閉塞空間１５，３２とされる。ようするに、容器本体１０と蓋体３０とを含む容器Ａの外郭部Ｂは、閉塞空間１５，３２を内部に有するように、その全体が二層構造とされている。この閉塞空間１５，３２の厚さ寸法は１～１０ｍｍとすることが望ましい。

【0017】

容器本体１０の外壁面１３ｂの上部には、内部空間１５から外部（側部）に通じるように外側に突出した減圧口５１ａが形成されている。蓋体３０にも、内部空間３２から外部（上部）に通じるように上側に突出した減圧口５２ａが形成されている。

【0018】

容器本体１０は、周壁部１３を貫通するように開口した空冷用配管の取付開口（入り口１７と出口１８）を有している。また蓋体３０は、ガス導入部４０用の開口であるガス導入口４１、材料送出部６０の材料送出用配管６２取付用の材料配管口６１およびリリーフバルブ３５用のリリーフバルブ用開口３３を備えている。これらの開口は蓋体３０を貫通するように形成されている。このリリーフバルブ３５は容器Ａ内の圧力調整用のバルブとされる。

【0019】

材料収容器２０は、上述したように略円筒形状とされ、図１および図２（ａ）に示すように容器本体１０に収納可能とされ、かつ出し入れ可能とされる。材料収容器２０の外径は、容器本体１０の内径よりもやや小とされるが、図１に示すように、材料収容器２０を容器本体１０に収納したときに、後述する空冷用配管７１を材料収容器２０の周囲に螺旋状に配設できる程度の配管用間隙１６を有するものが望ましい。また、材料収容器２０の高さ寸法は、容器本体１０の深さ寸法よりも小とされることが望ましい。

【0020】

材料収容器２０は内径を約１０ｃｍ、深さ寸法を１０～２０ｃｍ程度のものとすれば、例えば樹脂成形品の表面を塗装するための塗料３（図２参照）として十分な量を収容でき、容器本体１０への出し入れも容易にできる。また、容器本体１０の寸法は材料収容器２０の寸法におうじたものとなり得るため、装置の持ち運びや装置を用いた作業はしやすい。なお、このような寸法の容器Ａの場合、真空断熱構造としての効果を上げるためには、外郭部Ｂの内部空間１５，３２の厚みを４～６ｍｍとすることが好ましい。

【0021】

また、材料収容器２０の内底部２１は、周囲側より中央に向けて降下傾斜したすり鉢様に形成されており、裏面の外底側には傾斜底２３より下方に延びた支持脚２２が形成されている。支持脚２２は、図２（ｂ）の底面図に示すように、円の中心線に沿った２本の脚部が中央でクロスする十字形状とされ、その支持脚２２の底面２２ａは平坦面とされる。

【0022】

ついで、ガス導入部４０、材料送出部６０、減圧部５０および温調部７０のそれぞれについて詳述する。

【0023】

ガス導入部４０は、加圧用ガスを容器Ａ内に供給するように構成されている。図１の例のものは、蓋体３０に設けたガス導入口４１と、ガス導入口４１に接続された圧力計継手４２と、圧力計４３と、開閉弁４４と、エアー継手４５とを有してなる。このガス導入部４０は、加圧ガス源４７からのガスを開閉弁４４の開閉により、容器Ａ内に供給、停止できるように構成されている。

【0024】

材料送出部６０は、容器Ａ内の液体材料を外部に送出するように構成されている。図１の例のものは、蓋体３０に設けた材料配管口６１と、材料配管口６１に取り付けられた材料送出用配管６２とを備えている。図１の材料送出部６０はさらに、蓋体３０の外面側に突出した材料送出用配管６２の上部に、接続具６３を介して取り付けたホース６４と、その先端部に配した塗装用の吐出ノズル６５とを備えている。

【0025】

材料送出用配管６２は、図１に示すように、蓋体３０の略中央に取り付けられており、略直下方向の材料収容器２０内空間の下部（内底部２１の少し上の空間部）まで延びるように配される。このように、材料送出用配管６２は、その下端の材料取り込み口６２ａが材料収容器２０の下部に配されるような長さ寸法とされる。

【0026】

材料収容器２０内に上記のような材料送出用配管６２を配することで、材料取り込み口６２ａが材料収容器２０の下部の中央に配されることとなり、液体材料が材料収容器２０内に少量しか残っていない場合でも、液体材料を効率よく取り込むことができる。

【0027】

減圧部５０は、容器Ａに形成された内部空間１５，３２を真空空間にできるように構成されている。図１に示した例では、容器本体１０および蓋体３０は相互に別体とされ、それぞれが内部空間１５，３２を有しており、それぞれの内部空間１５，３２に対応した減圧部５０（本体側減圧部５１、蓋側減圧部５２）を備えている。

【0028】

本体側減圧部５１は、容器本体１０に設けた減圧口５１ａと、真空計継手５１ｂと、真空計５１ｃと、開閉弁５１ｄとを備えており、開閉弁５１ｄに配管を通じて接続された減圧装置５５により内部空間１５を真空にできるように構成されている。この内部空間１５は、真空計継手５１ｂ、開閉弁５１ｄを取り付けた状態で閉塞空間１５となり得、減圧装置５５で減圧され中真空または低真空程度の真空状態となってから開閉弁５１ｄを閉じれば、真空状態が維持される。

【0029】

蓋側減圧部５２も、蓋体３０に設けた減圧口５２ａと、真空計継手５２ｂと、真空計５２ｃと、開閉弁５２ｄとを備えており、開閉弁５２ｄに配管を通じて接続された減圧装置５５により内部空間３２を真空にできるように構成されている。この内部空間３２も、真空計継手５２ｂ、開閉弁５２ｄを取り付けた状態で閉塞空間３２となり得、減圧装置５５で減圧され中真空または低真空程度の真空状態となってから開閉弁５２ｄを閉じれば、真空状態が維持される。

【0030】

このように容器本体１０の内部空間（閉塞空間）１５および蓋体３０の内部空間（閉塞空間）３２の両者を真空状態にすることで、容器Ａを真空断熱構造の容器として利用することができる。

【0031】

温調部７０は、容器本体１０内を冷却するためのもので、本実施形態のものでは、冷却空気にて容器本体１０内を冷却する構成とされている。具体的には、空冷用配管７１が材料収容器２０の外壁面に螺旋状に巻きつくように、容器本体１０の内壁面１３ａと、材料収容器２０の外壁面との間の配管用間隙１６に配されている。

【0032】

空冷用配管７１は、冷却空気の供給側では空冷用配管７１の入り口１７、継手７２を介して、冷却空気を供給する空冷源に接続され、空気の排出側では空冷用配管７１の出口１８を介して、開閉可能な排出部（排出弁７７）に接続されている。空冷源はエアークーラー７３とされ、その上流側には開閉弁７５が配され、下流側には継手７２に接続されるホース７４が配されている。

【0033】

冷却空気供給側の開閉弁７５と空気排出側の排出弁７７とを開くことで、冷却空気が、螺旋状に配された空冷用配管７１内を流れ、その冷却空気により容器本体１０の内部が冷却される。そのため、冷却空気の供給量を調整することで、容器本体１０内を所定の温度にコントロールすることができる。

【0034】

液体材料供給装置１を以上のような構成としたことにより、容器Ａ内に、加圧ガス源４７からの加圧ガスを、ガス導入部４０を通じて送りこむことで、温調部７０で温度コントロールされた材料収容器２０内の液体材料を冷却された状態で外部に送出することができる。

【0035】

したがって、容器Ａ（材料収容器２０）内に液体材料である塗料３を収容すれば、容器Ａ内では塗料３を適温の状態に維持することができる。そして、容器Ａ内では塗料３を、低粘度を維持した状態で長時間保存でき、塗装に適した粘度の塗料３を被塗装面５に吐出することができる。

【0036】

特に、本液体材料供給装置１は、蓋体３０を含む容器Ａの外郭部Ｂの略全体が真空断熱構造とされているため、断熱効率を高めることができ、外気温にかかわらず液体材料をおおむね一定の温度で長期間維持することができる。また、本液体材料供給装置１はこのような真空断熱構造を採用しているため、他の断熱材を用いたものにくらべ全体を小型化することもできる。このような装置の小型化により、被塗装面５の上を液体材料供給装置１を移動させながら塗装する装置の使用などにおいて、より使いやすくなり得る。また、真空断熱構造は他の断熱材にくらべ断熱効率がよいため、容器Ａの外面には結露が生じにくい。

【0037】

なお、容器Ａの内部空間１５，３２を減圧して真空状態にすれば、内部空間１５，３２が閉塞空間１５，３２であるため、減圧処理を停止したのちも長期間、閉塞空間１５，３２を真空状態に維持することができる。そのため、減圧部５０には常時、減圧装置５５が接続されていなくてもよく、真空断熱効果が弱まったときに減圧装置５５を再接続して減圧処理を行えばよい。もちろん、減圧部５０が内部空間１５，３２を常時減圧して真空状態を維持できるような構成であってもよい。

【0038】

このように本実施形態に示した液体材料供給装置１は、減圧部５０が減圧装置５５を接続するための接続部としての機能を有した構成とされているが、減圧装置５５を含んだ構成であってもよい。

【0039】

また、本実施形態に示した液体材料供給装置１は真空断熱構造を有しているため、容器Ａ内の液体材料（塗料３）の温度変化が生じない状態であれば、温調部７０を常時動作させなくてもよい。例えば、本液体材料供給装置１を用いて被塗装面５を塗装する場合、塗装作業中は冷却を停止させておいてもよい。

【0040】

以上のように、減圧処理および温度調節（冷却）は常時実行されなくてもよいため、塗装など液体材料供給処理を実施する場合に、本液体材料供給装置１を、減圧装置５５や空冷源（エアークーラー７３）を切り離した身軽な状態にすることができる。

【0041】

また、容器本体１０が、内部に取り外し自在の材料収容器２０を有した二重容器構造とされているため、材料収容器２０を取り出すことで液体材料の充填、補充をしやすくすることができる（図２（ａ）参照）。また、材料収容器２０は支持脚２２を備えているため、図２（ａ）に示すように材料収容器２０を容器本体１０から取り出した状態であっても、台などの上に安定的に載置でき、よって塗料３の充填、補充操作がしやすくなる。

【0042】

なお、材料収容器２０を安定した状態に載置するためには、支持脚２２を設ける代わりに、材料収容器２０のすり鉢様の内底部２１の形状にかかわらず、外底面全体を平面としてもよい。また、他の形状の支持脚２２を設けてもよい。さらにまた、材料収容器２０を安定状態に設置できる専用の設置台を使用する場合などには、外底部が、すり鉢様の内底部２１の形状に合致した湾曲形状などの不安定な底を有した材料収容器２０であってもよい。

【0043】

また、材料収容器２０の内底部２１がすり鉢様に形成してあるため、材料取り込み口６２ａが材料収容器２０内の下部に配されるようにすることで、残り少なくなった液体材料を効率よく外部に送出することができる。

【0044】

さらに、材料送出用配管６２を蓋体３０に固定可能とされているため、材料送出用配管６２が取り付けられた蓋体３０を容器本体１０から取り外せば、同時に材料送出用配管６２を取り外すことができる。したがって、容器Ａより蓋体３０を取り外すことで容器本体１０を大きく開口させることができ、材料充填などをする際に使い勝手がよくなる。また、図２（ａ）に示すように、材料収容器２０の取り外しも簡単に行うことができる。

【0045】

また、本実施形態で用いられる温調部７０は、材料収容器２０の外壁面の略全体に空冷用配管７１が巻きつくように配してあるので、効率よく材料収容器２０内を冷却することができる。なお、空冷用配管７１は容器本体１０の内壁面１３ａ側の配管用間隙１６に配設されているため、材料収容器２０を出し入れする際に邪魔になるおそれもない。空冷用配管７１は、容器本体１０内においてずれないように位置が固定された状態に配設されることが望ましい。

【0046】

本実施形態の容器Ａは容器本体１０内に材料収容器２０を配した二重容器構造となっているが、内部空間１５，３２を減圧して真空状態にでき、かつ温調部７０で容器Ａ内を冷却できる構成であれば、材料収容器２０を有しない構造であってもよい。

【0047】

また、容器Ａに内部の温度を計測する温度計を設けてもよい。例えば、温度計で容器Ａの内部の温度を計測し、その温度に所定の変化が生じたときに、温調部７０を動作させる構成としてもよい。また、温調部７０が動作しているにも関わらず温度が上昇したときに、内部空間１５，３２の真空度合が変化したと判断して、減圧動作をさせる構成としてもよい。

【0048】

以上には、液体材料が塗料３である場合について例示したが、他の液体材料を収容できるものであってもよい。また、液体材料は冷却して保存する必要があるものには限らず、加温する必要があるものについても適用が可能である。

【0049】

温調部７０としては、空冷式に代えて水冷式のものを採用してもよいし、加温する必要がある液体材料を容器Ａに収容するものでは、ヒータなど他の温度調節構造を採用すればよい。

【符号の説明】

【0050】

１ 液体材料供給装置
３ 塗料（液体材料）
Ａ 容器
Ｂ 外郭部
１０ 容器本体
１１ 開口
１５ 閉塞空間（内部空間）
２０ 材料収容器
２１ 内底部
２２ 支持脚
３０ 蓋体
３２ 閉塞空間（内部空間）
４０ ガス導入部
５０ 減圧部
５１ 本体側減圧部
５２ 蓋側減圧部
５５ 減圧装置
６０ 材料送出部
６２ 材料送出用配管
７０ 温調部
７１ 空冷用配管

【図1】

【図2】