特許 7576316 塗装装置及び塗装システム

(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】2024-10-23

(45)【発行日】2024-10-31

(54)【発明の名称】塗装装置及び塗装システム

(51)【国際特許分類】

   B05B 7/06 20060101AFI20241024BHJP

【ＦＩ】

B05B7/06

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021024817

(22)【出願日】2021-02-19

(65)【公開番号】P2022126950

(43)【公開日】2022-08-31

【審査請求日】2024-01-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000109314

【氏名又は名称】エムオースプレーイング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001771

【氏名又は名称】弁理士法人虎ノ門知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】牛越 一宏

【審査官】吉田 昌弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０８７１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－００７１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３５６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６１－１７１５５８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭４７－０３１２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第２８７８３８０（ＥＰ，Ａ１）

【文献】米国特許第０５１８８２９０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気送出路に供給された圧縮空気で塗装材を霧化して噴霧させる噴霧銃と、
圧縮空気を吐出させる空気圧縮機と、
前記空気圧縮機から供給された前記圧縮空気の圧力及び流量を調整して、この調整後の圧縮空気を前記空気送出路に供給する空気調整器と、
を備え、
前記空気調整器は、
前記空気圧縮機から前記圧縮空気が供給される第１流路と、
前記第１流路の前記圧縮空気を減圧して吐出させるノズルと、
前記ノズルから吐出された前記圧縮空気を流入させる第２流路と、
前記空気送出路に連通させ、前記空気送出路に送り込む前記第２流路の前記圧縮空気を吐出させる吐出口と、
前記ノズルから前記第２流路に吐出された前記圧縮空気の流れによって外部空気を前記第２流路に吸入させる外気吸入口と、
を備え、
前記ノズルと前記第２流路と前記外気吸入口は、前記ノズルから前記第２流路に吐出された前記圧縮空気と前記外気吸入口から前記第２流路に吸入された前記外部空気とによって、前記吐出口における前記圧縮空気の単位時間当りの流量を前記ノズルにおける前記圧縮空気の単位時間当りの吐出量よりも増量させつつ、前記吐出口における前記圧縮空気の圧力が前記噴霧銃の吹付空気圧力に応じた大きさとなるように、前記ノズルから吐出された前記圧縮空気を減圧させる形状に形成されることを特徴とした塗装装置。

【請求項2】

前記ノズルと前記第２流路と前記外気吸入口は、前記ノズルから前記第２流路に吐出された前記圧縮空気と前記外気吸入口から前記第２流路に吸入された前記外部空気とによって、前記吐出口の前記圧縮空気が０．０２ＭＰａから０．０５ＭＰａの間の何れかの圧力となるように調整可能で、かつ、前記吐出口の前記圧縮空気が毎分１００Ｌから２，０００Ｌの間の何れかの流量となるように調整可能な形状のものとして形成されることを特徴とした請求項１に記載の塗装装置。

【請求項3】

前記ノズルは、テーパ角度が鋭角の円錐筒形状から成り、テーパ角度が鋭角の円錐形状の内部空間が形成されたノズル先端部を有し、
前記ノズル先端部は、前記内部空間に供給された前記第１流路の前記圧縮空気を前記第２流路に吐出させる１．５ｍｍから２．５ｍｍの間の何れかの直径から成る先端の円形貫通孔を有し、
前記第２流路は、５ｍｍから８ｍｍの間の何れかの直径から成る円柱状の流路に形成されることを特徴とした請求項２に記載の塗装装置。

【請求項4】

前記空気調整器は、前記吐出口を前記噴霧銃に内在させたまま当該噴霧銃の接続部に接続させる被接続部を有し、又は、前記吐出口から吐出された前記第２流路の前記圧縮空気を前記空気送出路に送る柔軟な配管を介して前記噴霧銃に接続され、又は、前記噴霧銃に内蔵させることを特徴とした請求項１，２又は３に記載の塗装装置。

【請求項5】

前記空気圧縮機と前記空気調整器との間に、前記空気圧縮機から吐出された前記圧縮空気の圧力を調節し、この調節後の前記圧縮空気を前記第１流路に供給する圧力調節器を備えることを特徴とした請求項１から４の内の何れか１つに記載の塗装装置。

【請求項6】

空気送出路に供給された圧縮空気で塗装材を霧化して噴霧させる噴霧銃、圧縮空気を吐出させる空気圧縮機、及び、前記空気圧縮機から供給された前記圧縮空気の圧力及び流量を調整して、この調整後の圧縮空気を前記空気送出路に供給する空気調整器を備えた塗装装置と、
前記空気圧縮機から吐出された前記圧縮空気を動力源にして移動する無人移動機器と、
を備え、
前記空気調整器は、
前記空気圧縮機から前記圧縮空気が供給される第１流路と、
前記第１流路の前記圧縮空気を減圧して吐出させるノズルと、
前記ノズルから吐出された前記圧縮空気を流入させる第２流路と、
前記空気送出路に連通させ、前記空気送出路に送り込む前記第２流路の前記圧縮空気を吐出させる吐出口と、
前記ノズルから前記第２流路に吐出された前記圧縮空気の流れによって外部空気を前記第２流路に吸入させる外気吸入口と、
を備え、
前記ノズルと前記第２流路と前記外気吸入口は、前記ノズルから前記第２流路に吐出された前記圧縮空気と前記外気吸入口から前記第２流路に吸入された前記外部空気とによって、前記吐出口における前記圧縮空気の単位時間当りの流量を前記ノズルにおける前記圧縮空気の単位時間当りの吐出量よりも増量させつつ、前記吐出口における前記圧縮空気の圧力が前記噴霧銃の吹付空気圧力に応じた大きさとなるように、前記ノズルから吐出された前記圧縮空気を減圧させる形状に形成され、
前記無人移動機器には、前記噴霧銃を搭載させることを特徴とした塗装システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗装装置及び塗装システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、塗装装置としては、空気の吐出圧力と空気風量で塗料等の液状の塗装材を霧化させる噴霧銃と、この噴霧銃に空気を供給する空気供給源と、を備え、その噴霧銃から低圧かつ大風量の吹付空気で塗装材を噴霧させるものが知られている（下記の特許文献１及び２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開平６－６４７４５号公報

【文献】実開昭４９－１３６８６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、この種の塗装装置においては、電動ブロワが空気供給源として利用される。例えば、電動ブロワを用いた場合には、この電動ブロワからエアホース等の配管を介して低圧かつ大流量の空気を噴霧銃に供給することで、高い塗着効率の塗装が可能になる。その一方で、電動ブロワは、空気圧縮機と比較して、吐出させる空気の圧力が低く、配管を長くした場合に圧力損失が生じるため、噴霧銃から離れた場所に設置することが難しい。また、電動ブロワは、内蔵された電動モータを駆動源にしており、この電動モータに給電するための電源を必要とする。このため、電動ブロワを用いる場合には、作業場に既設の電源であるのか可搬タイプの電源であるのかに拘わらず、何かしらの電源が作業場の近くに必要になる。このように、この塗装装置においては、利便性という観点に立つならば、電動ブロワよりも汎用性に優れた空気圧縮機を空気供給源に用いることが望ましい。しかしながら、空気圧縮機を用いた場合には、例えば電動ブロワと同等の低圧の吹付空気圧力で塗装材を噴霧するために、空気圧縮機からの圧縮空気をエアレギュレータ等によって減圧させた上で噴霧銃に供給する必要がある。このため、この場合には、電動ブロワと同程度の低圧の圧縮空気へと調圧した際に、その圧縮空気の噴霧銃への供給量が低下して、この噴霧銃で必要とされる圧縮空気の供給条件を満たすことができないので、電動ブロワを用いた場合と比較して、塗着効率を高めることが難しい。

【0005】

そこで、本発明は、高い利便性を得ながらも、塗着効率に優れた塗装を可能にする塗装装置及び塗装システムを提供することを、その目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成する為、本発明は、空気送出路に供給された圧縮空気で塗装材を霧化して噴霧させる噴霧銃と、圧縮空気を吐出させる空気圧縮機と、前記空気圧縮機から供給された前記圧縮空気の圧力及び流量を調整して、この調整後の圧縮空気を前記空気送出路に供給する空気調整器と、を備える。前記空気調整器は、前記空気圧縮機から前記圧縮空気が供給される第１流路と、前記第１流路の前記圧縮空気を減圧して吐出させるノズルと、前記ノズルから吐出された前記圧縮空気を流入させる第２流路と、前記空気送出路に連通させ、前記空気送出路に送り込む前記第２流路の前記圧縮空気を吐出させる吐出口と、前記ノズルから前記第２流路に吐出された前記圧縮空気の流れによって外部空気を前記第２流路に吸入させる外気吸入口と、を備える。そして、前記ノズルと前記第２流路と前記外気吸入口は、前記ノズルから前記第２流路に吐出された前記圧縮空気と前記外気吸入口から前記第２流路に吸入された前記外部空気とによって、前記吐出口における前記圧縮空気の単位時間当りの流量を前記ノズルにおける前記圧縮空気の単位時間当りの吐出量よりも増量させつつ、前記吐出口における前記圧縮空気の圧力が前記噴霧銃の吹付空気圧力に応じた大きさとなるように、前記ノズルから吐出された前記圧縮空気を減圧させる形状に形成されることを特徴としている。

【0007】

また、上記目的を達成する為、本発明は、空気送出路に供給された圧縮空気で塗装材を霧化して噴霧させる噴霧銃、圧縮空気を吐出させる空気圧縮機、及び、前記空気圧縮機から供給された前記圧縮空気の圧力及び流量を調整して、この調整後の圧縮空気を前記空気送出路に供給する空気調整器を備えた塗装装置と、前記空気圧縮機から吐出された前記圧縮空気を動力源にして移動する無人移動機器と、を備える。前記空気調整器は、前記空気圧縮機から前記圧縮空気が供給される第１流路と、前記第１流路の前記圧縮空気を減圧して吐出させるノズルと、前記ノズルから吐出された前記圧縮空気を流入させる第２流路と、前記空気送出路に連通させ、前記空気送出路に送り込む前記第２流路の前記圧縮空気を吐出させる吐出口と、前記ノズルから前記第２流路に吐出された前記圧縮空気の流れによって外部空気を前記第２流路に吸入させる外気吸入口と、を備える。そして、前記ノズルと前記第２流路と前記外気吸入口は、前記ノズルから前記第２流路に吐出された前記圧縮空気と前記外気吸入口から前記第２流路に吸入された前記外部空気とによって、前記吐出口における前記圧縮空気の単位時間当りの流量を前記ノズルにおける前記圧縮空気の単位時間当りの吐出量よりも増量させつつ、前記吐出口における前記圧縮空気の圧力が前記噴霧銃の吹付空気圧力に応じた大きさとなるように、前記ノズルから吐出された前記圧縮空気を減圧させる形状に形成され、前記無人移動機器には、前記噴霧銃を搭載させることを特徴としている。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る塗装装置は、空気供給源に空気圧縮機を用いたとしても、その空気圧縮機と噴霧銃との間に空気調整器を介在させることで、電動ブロワを用いた従来の塗装装置と同じように、低圧で且つ大流量の圧縮空気を噴霧銃に供給することができる。このため、この塗装装置は、その従来の塗装装置と同じように、霧化した塗装材の粒径を小さくすることができ、かつ、被塗装面からの塗装材の跳ね返りを軽減させることができるので、塗着効率に優れた塗装が可能になる。

【0009】

更に、本発明に係る塗装装置は、空気供給源に空気圧縮機を用いることによって、少なくとも噴霧銃と空気調整器を作業者が携行すればよく、電動ブロワを用いた従来の塗装装置のように、作業者が電動ブロワの如き重量物で且つ嵩張る道具を携行する必要が無いので、作業者の負担が軽減され、作業性を向上させることができる。また更に、本発明に係る塗装装置は、空気供給源に空気圧縮機を用いることによって、電動ブロワを用いた従来の塗装装置と比較して、空気調整器と空気圧縮機を繋ぐ配管を噴霧銃と電動ブロワを繋ぐ配管よりも長くできるので、空気圧縮機及びその電源を電動ブロワ及びその電源よりも噴霧銃から引き離した場所に設置することができる。このため、この塗装装置は、作業場の近くに電源が無くても塗装作業を行うことができる。また、この塗装装置は、空気供給源に空気圧縮機を用いることによって、電動ブロワを用いた従来の塗装装置のように、作業者の近くに電動ブロワや発電機等の嵩張る機器を設置する必要も無いので、狭い作業場や足場の悪い作業場での作業性を向上させることができる。また、この塗装装置は、防爆エリア（例えば、ガスタンクの中、地下通路、空港、製油所等）が作業場となる場合に、防爆エリア外の電源を利用したり、防爆エリア外に可搬タイプの電源を設置したりすることができ、防爆エリア外の空気圧縮機又は防爆式の空気圧縮機の圧縮空気を利用できるので、防爆エリアでの作業が可能になる。また更に、本発明に係る塗装装置は、空気供給源に空気圧縮機を用いているので、１つの空気圧縮機と当該空気圧縮機に給電する１箇所の既設の電源又は１つの可搬タイプの電源とを用意することによって、その空気圧縮機から複数の噴霧銃に圧縮空気を供給することができる。

【0010】

このように、本発明に係る塗装装置及び当該塗装装置を具備する塗装システムは、高い利便性を得ながらも、塗着効率に優れた塗装を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態の塗装装置について説明する説明図である。

【図2】図２は、噴霧銃と空気調整期とを示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明に係る塗装装置及び塗装システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0013】

［実施形態］
本発明に係る塗装装置及び塗装システムの実施形態の１つを図１及び図２に基づいて説明する。

【0014】

図１に示す符号１は、本実施形態の塗装装置を示す。この塗装装置１は、圧縮空気を所定の圧力及び流量に調整し、この調整後の圧縮空気で塗料等の液状の塗装材を霧化して噴霧させるものである。具体的に、この塗装装置１は、塗装材の塗着効率を高めるべく、空気供給源の圧縮空気を減圧させつつも、この減圧後の圧縮空気の単位時間当りの流量を増幅させることによって、大流量の低圧の圧縮空気で塗装材を霧化して噴霧させるものである。ここで、その低圧とは、この塗装装置１の技術分野における吹付空気圧力の高低を表すものであり、この技術分野で周知の圧力値を示している。

【0015】

この塗装装置１は、塗装材と圧縮空気とが供給され、その供給された圧縮空気で塗装材を霧化して噴霧させる噴霧銃１０と、圧縮空気を吐出させる空気供給源としての空気圧縮機２０と、この空気圧縮機２０から供給された圧縮空気の圧力及び流量を調整して、この調整後の圧縮空気を噴霧銃１０に供給する空気調整器３０と、を備える（図１）。また、この塗装装置１は、塗装材が室内に貯留された貯留容器４１を備えており、この貯留容器４１から塗装材を噴霧銃１０に供給する（図１）。尚、この塗装装置１は、そのような貯留容器４１に替えて、塗装材の圧送が可能な塗装材用供給装置を噴霧銃１０に接続することも可能である。

【0016】

噴霧銃１０は、塗装材の噴霧機構が設けられた銃身１１を備える（図１及び図２）。この銃身１１は、両端部を開口させた筒状に形成されており、その一端部の開口側から塗装材を噴霧させる。ここで示す銃身１１は、円筒状に形成されている。

【0017】

この銃身１１には、その内部空間に圧縮空気を送り込む筒状の送気管１２が設けられている（図１及び図２）。この送気管１２は、分岐管の如く銃身１１から分岐させ、その内部空間を銃身１１の内部空間に連通させている。また、この送気管１２は、銃身１１から分岐したその先の端部を開口させている。ここで示す送気管１２は、円筒状に形成されている。噴霧銃１０においては、空気調整器３０で調整された圧縮空気が送気管１２の内部空間に供給され、この調整後の圧縮空気が送気管１２を介して銃身１１の内部空間に送られる。

【0018】

更に、この銃身１１には、貯留容器４１を繋ぐ第１分岐管１３と第２分岐管１４とが設けられている（図１及び図２）。この第１分岐管１３と第２分岐管１４は、各々、銃身１１から分岐させ、それぞれの内部空間を銃身１１の内部空間に連通させている。また、この第１分岐管１３と第２分岐管１４は、各々、銃身１１から分岐したその先の一方の端部を開口させている。ここで示す第１分岐管１３と第２分岐管１４は、銃身１１の筒軸から見て、送気管１２とは逆側で分岐させている。

【0019】

第１分岐管１３には、貯留容器４１が接続され、この貯留容器４１の塗装材を流入させる（図１及び図２）。一方、第２分岐管１４には、柔軟な配管４２の一端部が接続されている（図１及び図２）。この配管４２は、その他端部が貯留容器４１における塗装材の液面よりも上の空間（室内）に接続され、この貯留容器４１の室内に銃身１１の内部空間を連通させる。貯留容器４１においては、その室内に配管４２を介して銃身１１の内部空間の圧縮空気が供給され、この室内の圧力が上昇する。このため、この貯留容器４１の塗装材は、その室内の圧力上昇に伴い液面が加圧されて、第１分岐管１３に送り込まれる。

【0020】

この銃身１１は、送気管１２と第１分岐管１３と第２分岐管１４とが一体になった金属材料等から成る成形体である。

【0021】

この銃身１１には、次のような噴霧機構が設けられる。

【0022】

銃身１１の内部空間には、第１分岐管１３の内部空間に連通させ、この第１分岐管１３を介して貯留容器４１の塗装材を流入させる塗装材送出管５１が設けられる（図２）。この塗装材送出管５１は、両端部を開口させた筒状に成形され、銃身１１の内部空間で同軸上に配置される。

【0023】

更に、銃身１１の内部空間には、塗装材送出管５１から送り出された塗装材を円錐筒形状のノズル先端部の噴出口から噴出させる第１噴出ノズル５２と、この第１噴出ノズル５２の噴出口を開閉させるニードル弁５３と、が設けられる（図１及び図２）。第１噴出ノズル５２は、塗装材送出管５１の一端部の開口に組み付けられる。ニードル弁５３は、塗装材送出管５１の内部空間に同軸上で収容され、この内部空間で軸線方向に相対移動させることによって、第１噴出ノズル５２の噴出口を開閉させる。銃身１１の他端部の開口には、このニードル弁５３を移動自在に保持する弁ガイド５４が組み付けられる（図２）。

【0024】

この噴霧銃１０においては、第１噴出ノズル５２の噴出口を常時閉塞させた常閉状態でニードル弁５３が組み付けられる。そこで、この噴霧銃１０には、ニードル弁５３を常閉状態に保たせるべく、このニードル弁５３に一方の軸線方向（閉方向）の弾発力を与えて、このニードル弁５３に第１噴出ノズル５２の噴出口を閉塞させる弾性部材５５が設けられている（図２）。ここで示す弾性部材５５は、所謂弦巻バネである。この弾性部材５５は、ニードル弁５３に対して他方の軸線方向（開方向）に移動させる力を付与し、このニードル弁５３が開方向に移動することで縮み、その力の印加を止めることで、ニードル弁５３を再び常閉状態にする。

【0025】

銃身１１には、このニードル弁５３を開方向に移動させる引き金５６が組み付けられている（図１及び図２）。この引き金５６は、銃身１１の内外に亘って挿通させた操作レバーであり、この銃身１１の内部空間に配置された回動軸５６ａの軸周りに回動させることができる。この噴霧銃１０においては、引き金５６を引き操作することによって、常閉状態のニードル弁５３が弁ガイド５４に案内されながら開方向に移動して、第１噴出ノズル５２の噴出口を開放させる。これにより、この噴霧銃１０においては、塗装材送出管５１から送り出された塗装材を第１噴出ノズル５２の噴出口から噴出させることができる。また、この噴霧銃１０においては、その引き金５６の引き操作を止めることによって、弾性部材５５がニードル弁５３を閉方向に押動するので、そのニードル弁５３が弁ガイド５４に案内されながら閉方向に移動して、第１噴出ノズル５２の噴出口を閉塞させる。

【0026】

更に、銃身１１の一端部の開口には、その内部空間の圧縮空気を吹き出させる第２噴出ノズル１５が設けられる（図１及び図２）。この第２噴出ノズル１５は、銃身１１の一端部をノズル形状に形成したものであってもよく、この一端部の開口に組み付けられる別部品であってもよい。ここで示す第２噴出ノズル１５は、銃身１１の一端部がノズル形状に形成されたものである。

【0027】

ここで、銃身１１の内部空間には、銃身１１の内壁面と塗装材送出管５１の外壁面との間及び銃身１１の内壁面と第１噴出ノズル５２の外壁面との間に、断面が環状の空間部が形成される。この噴霧銃１０においては、その空間部を空気送出路１６として利用する（図１及び図２）。この空気送出路１６は、送気管１２から供給された圧縮空気を第２噴出ノズル１５に向けて送り出すための通路である。

【0028】

銃身１１の内部空間には、送気管１２の内部空間と空気送出路１６との間を開閉させる開閉弁５７が組み付けられる（図２）。この開閉弁５７は、その間を常時閉塞させた常閉状態で組み付けられる。そこで、この噴霧銃１０には、この開閉弁５７を常閉状態に保たせるべく、この開閉弁５７に一方の軸線方向（閉方向）の弾発力を与えて、この開閉弁５７に送気管１２の内部空間と空気送出路１６との間を閉塞させる弾性部材５８が設けられている（図２）。ここで示す弾性部材５８は、所謂弦巻バネである。この弾性部材５８は、開閉弁５７に対して他方の軸線方向（開方向）に移動させる力を付与し、この開閉弁５７が開方向に移動することで縮み、その力の印加を止めることで、開閉弁５７を再び常閉状態にする。この噴霧銃１０においては、引き金５６を引き操作することによって、常閉状態の開閉弁５７がニードル弁５３の開動作に連動して開方向に移動し、送気管１２の内部空間と空気送出路１６との間を開放させる。また、この噴霧銃１０においては、その引き金５６の引き操作を止めることによって、弾性部材５８が開閉弁５７を閉方向に押動するので、その開閉弁５７が閉方向に移動して、送気管１２の内部空間と空気送出路１６との間を閉塞させる。

【0029】

この噴霧銃１０においては、塗装材送出管５１、第１噴出ノズル５２、ニードル弁５３、弁ガイド５４、弾性部材５５、引き金５６、第２噴出ノズル１５、空気送出路１６、開閉弁５７及び弾性部材５８が噴霧機構の構成の要部を成している。この噴霧銃１０においては、引き金５６の引き操作と共にニードル弁５３と開閉弁５７を開動作させることによって、送気管１２の圧縮空気が銃身１１の内部空間に送り込まれる。この銃身１１の内部空間に送り込まれた圧縮空気は、空気送出路１６を通って第２噴出ノズル１５に向かうと共に、配管４２を通って貯留容器４１に送られる。よって、この噴霧銃１０においては、空気送出路１６に供給された圧縮空気が第２噴出ノズル１５から高速で吹き出され、この高速の圧縮空気によって、第１噴出ノズル５２から噴出した塗装材が霧化して噴霧される。

【0030】

尚、この噴霧銃１０においては、送気管１２が銃把を兼ねている。そこで、この噴霧銃１０においては、例えば手で握ったときの安定性を高めるべく、その送気管１２を外側から把持具５９で覆っている（図２）。この把持具５９は、合成樹脂材料で成形されている。

【0031】

空気圧縮機２０は、所謂電動エアコンプレッサであり、所定の吐出圧力で圧縮空気を吐出させる。この塗装装置１においては、０．２ＭＰａから０．７ＭＰａの幅を持った圧縮空気の吐出が可能な空気圧縮機２０、又は、０．２ＭＰａから０．７ＭＰａの間の何れかの圧力の圧縮空気を吐出させることが可能な空気圧縮機２０を用いる。この空気圧縮機２０は、一端部が自身に接続されている柔軟な配管６１（図１）に圧縮空気を吐出し、この配管６１の他端部が接続されている空気調整器３０に圧縮空気を供給する。その配管６１は、所謂エアホースである。

【0032】

空気調整器３０は、空気圧縮機２０から供給された圧縮空気を所定の圧力及び流量に調整し、この調整後の圧縮空気を噴霧銃１０の空気送出路１６に供給する。具体的に、この空気調整器３０は、空気圧縮機２０から供給された圧縮空気を噴霧銃１０の吹付空気圧力に応じた大きさに減圧し、この減圧後の圧縮空気の単位時間当りの流量を空気圧縮機２０から供給された圧縮空気の単位時間当りの供給量よりも増量させるものである。そして、この空気調整器３０は、その単位時間当りの流量を増幅させた低圧の圧縮空気を噴霧銃１０の空気送出路１６に供給するものである。ここで示す空気調整器３０は、空気送出路１６に供給する圧縮空気を０．０２ＭＰａから０．０５ＭＰａの間の何れかの圧力に調整し、かつ、空気送出路１６に供給する圧縮空気を毎分１００Ｌから２，０００Ｌの間の何れかの流量に調整する。後述する具体的な例示における空気調整器３０は、空気圧縮機２０から供給された０．５ＭＰａの圧縮空気を０．０３５ＭＰａに減圧させ且つ毎分１０００Ｌの流量に増量させる。

【0033】

この空気調整器３０は、空気圧縮機２０から圧縮空気が供給される第１流路３１ａを備える（図１及び図２）。ここで示す空気調整器３０は、両端部を開口させた筒状の空気導入部材３１を備えており、この空気導入部材３１における柱状の内部空間を第１流路３１ａとして利用している（図２）。ここで示す空気導入部材３１は、耐熱性が高く且つ高強度の合成樹脂材料（例えば、エンジニアリングプラスチック）を用いて円筒状に成形されている。先の配管６１は、この空気導入部材３１の一端部に接続され、空気圧縮機２０から吐出された圧縮空気を円柱状の第１流路３１ａに送り込む。

【0034】

また、この空気調整器３０は、第１流路３１ａの圧縮空気を減圧して吐出させるノズル３２を備える（図１及び図２）。このノズル３２は、第１流路３１ａの圧縮空気の流量を減らして吐出させることによって、この吐出後の圧縮空気を第１流路３１ａの圧縮空気の圧力よりも減圧させる。このノズル３２は、一端部を開口させ且つこの開口よりも他端部の開口の開口面積を絞り込んだ筒状に成形され、その一端部が空気導入部材３１の他端部に同軸上で接続される。このノズル３２は、一端部側から第１流路３１ａの圧縮空気を流入させ、その圧縮空気を他端部の開口から吐出させる。

【0035】

ここで示すノズル３２は、空気導入部材３１の他端部に接続される一端部側の円筒状の本体３２ａと、他端部側の円錐筒形状のノズル先端部３２ｂと、を有している（図２）。このノズル３２においては、第１流路３１ａの圧縮空気が本体３２ａの内部空間を介してノズル先端部３２ｂの内部空間に供給され、この供給された第１流路３１ａの圧縮空気をノズル先端部３２ｂの先端の吐出口３２ｂ_１から吐出させる。この吐出口３２ｂ_１は、円形貫通孔として形成されている。このノズル３２においては、その一端部の開口（本体３２ａの開口）から空気導入部材３１の他端部が挿入され、この一端部の内壁（本体３２ａの内壁）に空気導入部材３１の他端部が嵌入又は螺着されている。

【0036】

また、この空気調整器３０は、ノズル３２から吐出された圧縮空気を流入させる第２流路３３ａと、噴霧銃１０の空気送出路１６に連通させ、この空気送出路１６に送り込む第２流路３３ａの圧縮空気を吐出させる吐出口３３ｂと、を備える（図１及び図２）。更に、この空気調整器３０は、ノズル３２から第２流路３３ａに吐出された圧縮空気の流れによって外部空気を第２流路３３ａに吸入させる外気吸入口３３ｃを備える（図１及び図２）。この空気調整器３０は、その外部空気と共に塵埃を吸引させぬように、その外気吸入口３３ｃにフィルタ３４を備える。そのフィルタ３４には、例えば、外部空気の吸引抵抗が低い不織布の積層体を用いればよい。

【0037】

ここで示す空気調整器３０は、両端部を開口させた筒状の空気導出部材３３を備えており、この空気導出部材３３に第２流路３３ａと吐出口３３ｂと外気吸入口３３ｃを設けている（図２）。この空気導出部材３３は、空気導入部材３１と同様の合成樹脂材料を用いて成形される。この空気導出部材３３においては、柱状の内部空間を第２流路３３ａとして利用する。また、この空気導出部材３３においては、その一端部に接続されたノズル３２から第２流路３３ａに圧縮空気が吐出され、この第２流路３３ａの圧縮空気を他端部の開口から吐出させる。よって、この空気導出部材３３においては、その他端部の開口を吐出口３３ｂとして利用する。また、この空気導出部材３３においては、その内外を連通させる貫通孔が周壁体に形成されており、この貫通孔を外気吸入口３３ｃとして利用する。外気吸入口３３ｃは、少なくとも１つ設ける。

【0038】

また、ここで示す空気導出部材３３は、円筒状に形成された一端部側の第１円筒部３３ｄと、この第１円筒部３３ｄと同軸上で第１円筒部３３ｄよりも外径が小さく且つ第１円筒部３３ｄと内径が同じ円筒状に形成された他端部側の第２円筒部３３ｅと、を有している（図２）。この空気導出部材３３においては、その第１円筒部３３ｄと第２円筒部３３ｅのそれぞれの円柱状の内部空間を第２流路３３ａとして利用し、第２円筒部３３ｅにおける第１円筒部３３ｄとは逆側の端部の開口を吐出口３３ｂとして利用する。そして、この空気導出部材３３においては、その第１円筒部３３ｄの周壁体に、外気吸入口３３ｃとして利用する貫通孔が形成されている。

【0039】

この空気導出部材３３の一端部には、その開口からノズル先端部３２ｂ、本体３２ａの順に挿入されたノズル３２が同軸上で接続される。よって、そのノズル先端部３２ｂは、第１流路３１ａの圧縮空気を先端の吐出口３２ｂ_１から第２流路３３ａに吐出させることができる。この空気導出部材３３においては、第１円筒部３３ｄの一端部側の開口からノズル３２が挿入され、この第１円筒部３３ｄの一端部側の内壁にノズル３２の本体３２ａが嵌入又は螺着されている。このため、第１円筒部３３ｄの一端部側の内径は、その本体３２ａの外径に合わせた大きさに形成されている。

【0040】

この空気導出部材３３においては、ノズル先端部３２ｂの吐出口３２ｂ_１から圧縮空気を第２流路３３ａに吐出させることによって、このノズル先端部３２ｂの周囲に負圧を発生させ、外気吸入口３３ｃから大気圧の外部空気を第２流路３３ａに吸入させる。このため、外気吸入口３３ｃは、その外部空気の吸入効率を高めるべく、ノズル先端部３２ｂの軸線に対する直交方向で当該ノズル先端部３２ｂの外壁面に対向配置させることが望ましい。

【0041】

この空気導出部材３３は、送気管１２の内部空間に吐出口３３ｂを内在させるべく、その吐出口３３ｂ側から送気管１２の内部空間に挿入され、この送気管１２に同軸上で接続される。よって、この空気導出部材３３は、第２流路３３ａの圧縮空気を吐出口３３ｂから送気管１２の内部空間に吐出させることができる。ここで示す送気管１２には、その端部の開口から第２円筒部３３ｅ、第１円筒部３３ｄの順に空気導出部材３３が挿入され、この端部の内壁に第１円筒部３３ｄが嵌入又は螺着されている。つまり、ここで示す空気調整器３０は、噴霧銃１０に対して直接的に接続されている。この空気調整器３０の被接続部は、吐出口３３ｂを噴霧銃１０に内在させたまま当該噴霧銃１０の接続部に接続させる。ここでは、この空気調整器３０を噴霧銃１０に対して直接的に接続するための当該空気調整器３０の被接続部として、空気導出部材３３の第１円筒部３３ｄが用いられ、この空気調整器３０が直接的に接続される噴霧銃１０の接続部として、送気管１２の端部が用いられている。

【0042】

この空気調整器３０において、ノズル３２と第２流路３３ａと外気吸入口３３ｃは、そのノズル３２から第２流路３３ａに吐出された圧縮空気と外気吸入口３３ｃから第２流路３３ａに吸入された外部空気とによって、吐出口３３ｂにおける圧縮空気の単位時間当りの流量をノズル３２における圧縮空気の単位時間当りの吐出量よりも増量させつつ、この吐出口３３ｂにおける圧縮空気の圧力が噴霧銃１０の吹付空気圧力に応じた大きさとなるように、ノズル３２から吐出された圧縮空気を減圧させる形状に形成される。具体的に、ノズル３２と第２流路３３ａと外気吸入口３３ｃは、そのノズル３２から第２流路３３ａに吐出された圧縮空気と外気吸入口３３ｃから第２流路３３ａに吸入された外部空気とによって、吐出口３３ｂの圧縮空気が０．０２ＭＰａから０．０５ＭＰａの間の何れかの圧力となるように調整可能で、かつ、吐出口３３ｂの圧縮空気が毎分１００Ｌから２，０００Ｌの間の何れかの流量となるように調整可能な形状のものとして形成される。ここでは、吐出口３３ｂでこの調整後の圧縮空気となるように、ノズル３２と第２流路３３ａと外気吸入口３３ｃを以下の如き形状のものに形成する。

【0043】

ノズル３２においては、吐出口３３ｂでその調整後の圧縮空気となるように、ノズル先端部３２ｂの形状を決めている。このノズル先端部３２ｂは、テーパ角度が鋭角の円錐筒形状から成り、テーパ角度が鋭角の円錐形状の内部空間を有している。このノズル先端部３２ｂは、このような鋭角の円錐形状の内部空間を有することによって、第１流路３１ａから吐出口３２ｂ_１に向かう圧縮空気の流れを緩やかし、この圧縮空気の流動抵抗を減らして、損失を低減させる。更に、このノズル先端部３２ｂにおいては、外気吸入口３３ｃからの外部空気の引き込み易さを考慮して、先端の吐出口３２ｂ_１が１．５ｍｍから２．５ｍｍの間の何れかの直径から成る円形貫通孔として形成される。ここで示す具体的な例示のノズル先端部３２ｂは、テーパ角度が６０度の円錐筒形状から成り、テーパ角度が６０度の円錐形状の内部空間を有している。そして、ここで示す具体的な例示の吐出口３２ｂ_１は、直径１．９ｍｍの円形貫通孔として形成されている。

【0044】

また、第２流路３３ａは、外気吸入口３３ｃから外部空気を引き込み易くするために、５ｍｍから８ｍｍの間の何れかの直径から成る円柱状の流路に形成される。ここで示す具体的な例示の第２流路３３ａは、直径６．７ｍｍの円柱状の流路として形成されている。

【0045】

また、外気吸入口３３ｃについては、ノズル３２から吐出された圧縮空気の流量を外部空気で増幅させるために必要な外部空気の単位時間当りの吸入量に応じて、その数と開口面積を決める。ここで示す外気吸入口３３ｃは、その開口面積を２００ｍｍ^２とし、軸周りに３つ並べてノズル先端部３２ｂの外壁面に対向配置させている。

【0046】

ここで、第２流路３３ａは、ノズル３２の吐出口３２ｂ_１の位置から他端部の吐出口３３ｂに至るまで、同じ直径の円柱状の流路として形成してもよいが、吐出口３３ｂの前後の圧縮空気の圧力差を減らし又は無くし、送気管１２から空気送出路１６に至るまでの圧縮空気の流れを均一にして、塗装材の噴霧パターンの安定化を図るべく、次のような形状に形成してもよい。例えば、第２流路３３ａは、ノズル３２側の円柱状の円柱流路３３ａ_１と、この円柱流路３３ａ_１の端部を上底とし且つ吐出口３３ｂを下底とする円錐台形状の円錐台流路３３ａ_２と、を有する形状のものであってもよい（図２）。ここで示す第２流路３３ａは、５ｍｍから８ｍｍの間の何れかの直径（ここで示す具体的な例示では直径６．７ｍｍ）から成る円柱状の円柱流路３３ａ_１と、この円柱流路３３ａ_１の端部を上底とし且つ直径１２ｍｍの円形の吐出口３３ｂを下底とする円錐台形状の円錐台流路３３ａ_２と、を有している。

【0047】

この空気調整器３０は、第１流路３１ａを開閉させる開閉弁３５を空気導入部材３１に備えている（図１及び図２）。ここで示す開閉弁３５は、開弁時に第１流路３１ａとの連通が可能な連通路３５ａ_１を有する球体状の弁体３５ａと、この弁体３５ａを開弁状態と閉弁状体との間で回動させる操作レバー３５ｂと、を備える（図２）。

【0048】

以上示したように、本実施形態の塗装装置１は、空気供給源に空気圧縮機２０を用いたとしても、その空気圧縮機２０と噴霧銃１０との間に空気調整器３０を介在させることで、電動ブロワを用いた従来の塗装装置と同じように、低圧で且つ大流量の圧縮空気を噴霧銃１０に供給することができる。このため、この塗装装置１は、その従来の塗装装置と同じように、霧化した塗装材の粒径を小さくすることができ、かつ、被塗装面からの塗装材の跳ね返りを軽減させることができるので、塗着効率に優れた塗装が可能になる。

【0049】

ここで、電動ブロワを用いた従来の塗装装置においては、作業者が電動ブロワを背負う若しくは肩に掛けるなどして身に付ける。しかしながら、本実施形態の塗装装置１は、空気供給源に空気圧縮機２０を用いることによって、少なくとも噴霧銃１０と空気調整器３０を作業者が携行すればよく、電動ブロワを用いた従来の塗装装置のように、作業者が電動ブロワの如き重量物で且つ嵩張る道具を携行する必要が無いので、作業者の負担が軽減され、作業性を向上させることができる。従って、この塗装装置１は、電動ブロワを用いた従来の塗装装置と比較して、利便性の高いものとなる。

【0050】

尚、空気調整器３０は、噴霧銃１０に内蔵してもよい。この場合でも、この塗装装置１は、電動ブロワを用いた従来の塗装装置と比較して、作業者の負担が軽減され、作業性を向上させることができるので、利便性の高いものとなる。

【0051】

更に、電動ブロワを用いた従来の塗装装置においては、作業者が電動ブロワを身に付けなかった場合、電動ブロワの吐出圧力の低さ故、この電動ブロワを作業者の近くに置く必要がある。このため、この従来の塗装装置においては、長尺の電源コードによる電圧降下を考慮すると、電動ブロワの電源が作業場に必要になり、作業場に既設の電源が無かった場合、エンジン式発電機等の可搬タイプの電源を作業場に持ち込む必要がある。一方、本実施形態の塗装装置１は、空気供給源に空気圧縮機２０を用いることによって、電動ブロワを用いた従来の塗装装置と比較して、空気調整器３０と空気圧縮機２０を繋ぐ配管６１を噴霧銃と電動ブロワを繋ぐ配管よりも長くできるので、空気圧縮機２０を電動ブロワよりも噴霧銃１０から引き離した場所に設置することができる。そして、この塗装装置１は、電動ブロワを用いた従来の塗装装置と比較して、電源（空気圧縮機２０の電源）についても、噴霧銃１０から離れた場所に既設の電源を利用することができる又は噴霧銃１０から離れた場所に可搬タイプの発電機等の電源を設置することができる。このため、この塗装装置１は、作業場の近くに電源が無くても塗装作業を行うことができる。また、この塗装装置１は、空気供給源に空気圧縮機２０を用いることによって、電動ブロワを用いた従来の塗装装置のように、作業者の近くに電動ブロワや発電機等の嵩張る機器を設置する必要も無いので、狭い作業場や足場の悪い作業場での作業性を向上させることができる。また、この塗装装置１は、防爆エリア（例えば、ガスタンクの中、地下通路、空港、製油所等）が作業場となる場合に、防爆エリア外の電源を利用したり、防爆エリア外に可搬タイプの電源を設置したりすることができ、防爆エリア外の空気圧縮機２０又は防爆式の空気圧縮機２０の圧縮空気を利用できるので、防爆エリアでの作業が可能になる。このように、この塗装装置１は、電動ブロワを用いた従来の塗装装置と比較して、利便性の高いものとなる。

【0052】

また更に、本実施形態の塗装装置１は、空気供給源に空気圧縮機２０を用いているので、１つの空気圧縮機２０と当該空気圧縮機２０に給電する１箇所の既設の電源又は１つの可搬タイプの電源とを用意することによって、その空気圧縮機２０から複数の噴霧銃１０に圧縮空気を供給することができる。つまり、この塗装装置１は、１つの空気圧縮機２０と当該空気圧縮機２０に給電する１箇所の既設の電源又は１つの可搬タイプの電源とによって、複数の噴霧銃１０の同時使用が可能になる。これに対して、電動ブロワを用いた従来の塗装装置においては、複数の噴霧銃１０を使用する場合、その噴霧銃１０毎の電動ブロワと電動ブロワ毎の電源が必要になる。従って、本実施形態の塗装装置１は、電動ブロワを用いた従来の塗装装置と比較して、利便性の高いものとなる。

【0053】

また更に、本実施形態の塗装装置１は、噴霧銃１０と空気調整器３０との間に別の柔軟な配管（図示略）を介在させてもよい。つまり、空気調整器３０は、吐出口３３ｂから吐出された第２流路３３ａの圧縮空気を空気送出路１６に送る柔軟な配管を介して噴霧銃１０に接続してもよい。これにより、この塗装装置１は、作業者が噴霧銃１０だけを携行すればよいので、作業者の更なる負担軽減と作業性の向上が可能になる。

【0054】

また更に、本実施形態の塗装装置１は、空気圧縮機２０と空気調整器３０との間に、空気圧縮機２０から吐出された圧縮空気の圧力を調節し、この調節後の圧縮空気を第１流路３１ａに供給する圧力調節器（図示略）を備えてもよい。その圧力調節器は、例えば、空気導入部材３１に組み付ける。

【0055】

また更に、本実施形態の塗装装置１は、空気圧縮機２０と空気調整器３０との間に、空気圧縮機２０から吐出された圧縮空気を加熱可能なヒータ等の温風生成器（図示略）を備えてもよい。これにより、この塗装装置１は、噴霧された塗装材の乾燥を促進させることができる。

【0056】

ここで、本実施形態の塗装装置１は、その空気圧縮機２０から吐出された圧縮空気を動力源にして移動する無人移動機器（図示略）と共に塗装システムを構成してもよい。その無人移動機器とは、塗装対象物や塗装箇所まで遠隔操作で無人移動させることが可能な制御対象機器のことである。例えば、この無人移動機器としては、空路を移動する無人航空機、陸路を移動する無人陸送移動機、壁面に沿って移動する無人壁面移動機等が考えられる。無人陸送移動機や無人壁面移動機は、例えば、ガイドレール等に沿って被塗装面を移動するものであってもよく、車輪や転舵装置等を使って被塗装面を移動するものであってもよい。この無人移動機器には、噴霧銃１０又は噴霧銃１０及び空気調整器３０を搭載する。そして、この塗装システムにおいては、少なくとも噴霧銃１０からの噴霧とその噴霧の停止を制御する制御装置（図示略）を設ける。その制御装置には、無人移動機器の駆動制御用の制御装置を利用してもよい。

【0057】

この塗装システムは、塗装装置１が奏する効果と同様の効果を得ることができる。そして、この塗装システムは、塗装装置１の空気圧縮機２０から吐出された圧縮空気を無人移動機器の動力源に利用するので、無人移動機器の軽量化が可能なる。また、この塗装システムは、無人移動機器の動力源に電動モータや燃機関を使わないので、防爆エリアでの作業が可能になる。また、この塗装システムは、作業者が噴霧銃１０を操作する場合と比較して、更に高い位置での高所作業が可能になる。そして、この塗装システムは、噴霧銃１０の近くに作業者が居なくてもよいので、噴霧された塗装材の作業者への飛散を抑止することができる。よって、この塗装システムは、そのような塗装材の飛散を抑止するための機構を塗装装置１に設けずともよく又は当該機構の簡素化が可能になり、また、揮発性の高い塗装材の使用を可能にする。

【0058】

以上示したように、本実施形態の塗装装置１及び塗装システムは、高い利便性を得ながらも、塗着効率に優れた塗装を行うことができる。

【符号の説明】

【0059】

１ 塗装装置
１０ 噴霧銃
１６ 空気送出路
２０ 空気圧縮機
３０ 空気調整器
３１ａ 第１流路
３２ ノズル
３２ｂ ノズル先端部
３２ｂ_１ 吐出口（円形貫通孔）
３３ａ 第２流路
３３ｂ 吐出口
３３ｃ 外気吸入口

【図1】

【図2】