余剰霧化塗料捕集システム
【課題】水などの液体を用いることなく、排気体に含まれる余剰霧化塗料を効率よく捕集することができる余剰霧化塗料捕集システムを提供すること。
【解決手段】塗装室４の塗装空間３に自動車部品２が収納され、塗装機１３から塗料ミストＰ１を噴射することにより自動車部品２の塗装が行われる。塗装空間３において自動車部品２に付着しなかった塗料ミストＰ１を含む汚染空気は、空気集合部材２１により集合されて増速された後、排気用配管２２から塗料捕集器２３に向けて排出される。塗料捕集器２３は、排気用配管２２から排出された汚染空気が略直角に衝突しうる底部２５と、さらにその底部によって偏向された汚染空気の気流に対し略直角になるよう折り返された側壁２６とを有する。
【解決手段】塗装室４の塗装空間３に自動車部品２が収納され、塗装機１３から塗料ミストＰ１を噴射することにより自動車部品２の塗装が行われる。塗装空間３において自動車部品２に付着しなかった塗料ミストＰ１を含む汚染空気は、空気集合部材２１により集合されて増速された後、排気用配管２２から塗料捕集器２３に向けて排出される。塗料捕集器２３は、排気用配管２２から排出された汚染空気が略直角に衝突しうる底部２５と、さらにその底部によって偏向された汚染空気の気流に対し略直角になるよう折り返された側壁２６とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗物に塗料を噴霧して塗装を行う塗装ブースに適用され、被塗物に付着しなかった余剰霧化塗料を捕集するための余剰霧化塗料捕集システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、塗装ブースの塗装室内にて被塗物に対する霧化塗装を行うと、オーバースプレーにより、塗料ミストや揮発性有機溶剤などを含んだ汚染空気（排気体）が塗装室内に充満してしまう。その結果、塗料ミストのカブリによって被塗物の品質が損なわれたり、揮発性有機溶剤によって作業者の健康が害されたりする可能性がある。これらの問題を解決するために、汚染空気を吸引して塗装室外に排出する構造を備えた塗装ブースが従来提案されている。
【０００３】
ところが、公害防止の観点から、塗装室の汚染空気をそのまま大気中に放出することはできない。そのため、従来の塗装ブースでは、塗装室の下部に排気室を設置し、塗装室から吸引した汚染空気を排気室にて浄化処理するように構成している。
【０００４】
具体的には、自動車ボディや自動車部品の塗装を行う塗装ブースでは、排気室において、汚染空気を水などの液体に接触させて混合し、その汚染空気に含まれる塗料ミストを液体に捕捉させることで、汚染空気から塗料ミストを分離除去している（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
自動車ボディや自動車部品の塗装は、一般に耐水性、耐薬品性、耐候性、耐久性、および高級感を確保する必要があり、従来は、有機溶剤を含む溶剤型塗料を用いて塗装が行われてきた。しかし、近年では、塗装工程での排出有機溶剤規制や塗料のＶＯＣ規制が高まってきているため、有機溶剤を使用しない水性塗料が開発され、自動車ボディや自動車部品の塗装に用いられるようになってきている。
【特許文献１】特開２００６−１４２２０８号公報
【特許文献２】特許第３６５６２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水性塗料を噴霧して塗装を行う塗装ブースにおいて、従来のように水を使用して汚染空気の塗料ミストを捕捉する場合、捕捉した塗料が水に溶け込んでしまうため、その排水の浄化処理（具体的には、水と塗料とを分離するための固液分離処理）が困難となる。また、塗料が腐敗して異臭を発するなどの問題が生じる。そのため、水を用いた湿式法ではなく、乾式法によって塗料ミストを効率よく捕集する捕集システムが検討されている。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水などの液体を用いることなく、排気体に含まれる余剰霧化塗料を効率よく捕集することができる余剰霧化塗料捕集システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、外部から取り入れた空気が流通されるとともに被塗物が収容される塗装空間を有する塗装室と、一定条件に調整された空気を所定方向から前記塗装空間内に取り入れる吸入経路と、空気と微粒化塗料とを混合した霧化塗料を前記被塗物に噴射する塗料霧化手段と、前記塗料霧化手段の下流側に設置され、前記吸入経路から取り入れた空気と前記被塗物に付着しなかった余剰霧化塗料との混合気体である排気体を、徐々に小断面積となる経路に集合させつつ増速させる集合手段と、前記集合手段で増速させた排気体を、前記吸入経路の反対側となる方向へ排出する排気経路と、前記排出経路の直下流側に設置され、増速させた排気体に含まれる前記余剰霧化塗料を付着させて分離する余剰霧化塗料捕集手段とを備える余剰霧化塗料捕集システムにおいて、前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記集合手段で集合され前記排気経路から排出された排気体が略直角に衝突しうる壁部材と、さらにその壁部材によって偏向された排気体の気流に対し略直角になるよう折り返された折り返し壁とを有することを特徴とする余剰霧化塗料捕集システムをその要旨とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、一定条件に調整された空気が吸入経路から塗装室の塗装空間に取り入れられ、その空気が塗装空間内に流通される。この塗装空間において、塗料霧化手段により、空気と微粒化塗料とを混合した霧化塗料が噴射されて被塗物の塗装が行われる。また、塗料霧化手段の下流側に集合手段が設置されており、吸入経路から取り入れられた空気と余剰霧化塗料との混合気体である排気体は、その集合手段によって徐々に小断面積となる経路に集合されて増速される。そして、集合手段よって増速された排気体は、排気経路により吸入経路の反対側となる方向へ排出される。この場合、余剰霧化塗料を含む排気体を塗装空間の外部にスムーズに排気することができるため、被塗物の塗装品質を十分に確保することができる。また、排気経路の直下流側には、壁部材と折り返し壁とを有する余剰霧化塗料捕集手段が設置されており、排気経路から排出された排気体が壁部材に対して略直角に吹き付けられる。このとき、排気体に含まれる空気は壁部材の表面に沿って流れるが、排気体に含まれる余剰霧化塗料は空気よりも重いためその慣性力により壁部材に衝突する。これによって、余剰霧化塗料が壁部材に付着することで空気から塗料が分離される。さらに、その壁部材によって偏向された排気体の気流が折り返し壁に略直角に吹き付けられるので、その排気体に残存する余剰霧化塗料が折り返し壁に衝突する。これにより、折り返し壁に塗料が付着して空気から分離される。このように、余剰霧化塗料捕集システムを構成すれば、従来技術のように水などの液体を用いることなく、排気体に含まれる余剰霧化塗料を効率よく捕集することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記余剰霧化塗料捕集手段には、前記折り返し壁が複数段設けられていることをその要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、複数段の折り返し壁によって、余剰霧化塗料を確実に付着分離させることができ、塗料の捕集効率を高めることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記排気体を壁部材及び折り返し壁に衝突させ、前記排気体に含まれる余剰霧化塗料を前記壁部材及び折り返し壁に付着させて液体状の塗料として捕集するものであり、下側に位置する底面が傾斜を有し、その底面の最下端部となる位置に、塗料溜まりまたは塗料排出用のドレインを設けたことをその要旨とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、余剰霧化塗料捕集手段の壁部材及び折り返し壁に排気体を衝突させることにより、その排気体に含まれる余剰霧化塗料が壁部材及び折り返し壁に付着して液体状の塗料となる。そして、その液体状の塗料は、余剰霧化塗料捕集手段の底面の傾斜に沿って流れ、その最下端部となる位置に設けられた塗料溜まりまたは塗料排出手段を介して確実に回収される。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記余剰霧化塗料捕集手段を複数備え、各余剰霧化塗料捕集手段は、前記排気体を通気可能な間隔を有して配置され、下流側の余剰霧化塗料捕集手段には、上流側の余剰霧化塗料捕集手段で最終的に偏向された前記排気体の気流に対し、対向する壁部材を略直角に設けたことをその要旨とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、複数の余剰霧化塗料捕集手段が排気体を通気可能な間隔を有して配置され、上流側の余剰霧化塗料捕集手段で最終的に偏向された排気体の気流が下流側の余剰霧化塗料捕集手段の壁部材に略直角に吹き付けられる。このように構成すると、複数の余剰霧化塗料捕集手段で余剰霧化塗料を確実に付着分離させることができ、塗料の捕集効率を高めることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記余剰霧化塗料捕集手段の上側に、前記排気体を受ける面を傾斜させた壁部材を有する余剰霧化塗料捕集手段をさらに設け、その上側の壁部材に前記排気体の余剰霧化塗料が衝突して液化した液体状の塗料を下側の前記余剰霧化塗料捕集手段に落下させて捕集するように構成したことをその要旨とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、排気経路から排出された排気体は、下側の余剰霧化塗料捕集手段において壁部材や折り返し部材に沿って偏向された後、上方に舞い上がる。この排気体は上側の余剰霧化塗料捕集手段における壁部材に吹き付けられ、排気体に含まれる余剰霧化塗料が液化する。壁部材は排気体を受ける面が傾斜しているため、液体状の塗料はその壁部材の傾斜面に沿って流れ、下側の余剰霧化塗料捕集手段に落下して捕集される。このように構成しても、塗料を確実に捕集することができ、塗料の捕集効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明によると、水などの液体を用いることなく、排気体に含まれる余剰霧化塗料を効率よく捕集することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［第１の実施の形態］
【００２０】
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は本実施の形態における余剰霧化塗料捕集システムを構成する塗装ブースの概略構成を示す斜視図である。
【００２１】
図１に示されるように、塗装ブース１は、自動車部品２（被塗物）に水性塗料を吹き付けることにより、その自動車部品２の表面に塗膜を形成させるためのものである。この塗装ブース１には、ダウンフロー（上方から下方に向かう一定方向）の空気が流通されるとともに、自動車部品２が収納される塗装空間３を有する塗装室４と、塗装室４の上側に設けられ塗装室４にダウンフローの空気を供給するための給気室５と、塗装室４の下側に設けられその塗装室４内の空気を排気するための排気室６とが設けられている。なお、図１の塗装ブース１においては、塗装室４及び排気室６における前面側の壁を省略して示している。
【００２２】
塗装室４の床部７は簀子状の部材（グレーチング）で形成され、その床部７の略中央部には、自動車部品２が載せられた塗装用テーブル８が設けられている。また、塗装室４において、塗装用テーブル８の近傍には塗装ロボット１１が設けられ、該塗装ロボット１１のアーム１２に取り付けられた塗装機１３（塗料霧化手段）で自動車部品２が塗装される。本実施の形態で用いられる塗装機１３は、回転霧化式の塗装機であり、空気と微粒化塗料とを混合した塗料ミストＰ１（霧化塗料）を噴射することで自動車部品２の塗装を行う。
【００２３】
給気室５には、フィルタ等を含んで構成された空調ユニット１５が設けられている。そして、給気ダクト１６を通じて給気室５に圧送された空気が空調ユニット１５により整流された後、空調空気として塗装室４に流下させられる。本実施の形態では、給気ダクト１６や空調ユニット１５によって吸気経路が構成され、この吸気経路を通じて風量、湿度、温度などが一定条件に調整された空調空気が塗装室４に供給されるようになっている。
【００２４】
排気室６は、塗装室４内の汚染空気（排気体）を排気ファン（図示略）の吸引力によって吸引し、吸引した汚染空気の処理を行うようになっている。汚染空気には、塗装室４内の塗装機１３からオーバースプレーされ、自動車部品２に付着しなかった塗料ミストＰ１（余剰霧化塗料）が含まれている。また、排気室６の一方の側壁には、排気室６内にて浄化された空気を外部に排出する排気ダクト１８が設けられている。そして、排気ダクト１８から排出された空気は、図示しないファンによって圧送され、排気される。なお、排気ダクト１８から排出された空気の一部が再び給気室５に導かれるようになっていてもよい。
【００２５】
また、塗装機１３の下流側であって排気室６の上部となる位置には、汚染空気を集めるために角錐状に形成された空気集合部材２１（集合手段）が設けられている。この空気集合部材２１は、下側に行くほど徐々に小断面積となる経路が形成されており、塗装室４の汚染空気をその経路に集合させつつ増速させる。また、空気集合部材２１の下端部には、排気用配管２２（排気経路）が接続されており、その排気用配管２２により、空気集合部材２１で増速させた汚染空気を下側（吸入経路とは反対側となる方向）の排気室６へ排出する。
【００２６】
排気室６において、排気用配管２２の直下流側には、汚染空気に含まれる塗料ミストＰ１を付着させて分離する塗料捕集器２３（余剰霧化塗料捕集手段）が配置されている。図２に示されるように、本実施の形態の塗料捕集器２３は、上端に開口部２４を有する釜状の容器であり、塗料の付着性が低い材料（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の合成樹脂材料や、表面にポリテトラフルオロエチレンなどのコーティングを施した材料）を用いて形成されている。この塗料捕集器２３は、排気用配管２２から排出された汚染空気Ａ１が略直角に衝突しうる底部２５（壁部材）と、その底部２５によって偏向された汚染空気Ａ１の気流に対し略直角となるよう折り返された側壁２６（折り返し壁）とを備える。さらに、塗料捕集器２３において、側壁２６の上端となる位置には、容器内側に向けて略直角に折り返された縁部２７（折り返し壁）が設けられている。また、塗料捕集器２３において、側壁２６の内側折り返し部２８は、なだらかな曲面状に形成されている。
【００２７】
次に、本実施の形態の塗装ブース１の作用について説明する。
【００２８】
まず、塗装機１３から水性塗料を噴霧して自動車部品２の塗装を行うと、オーバースプレーされた塗料ミストＰ１を含む汚染空気Ａ１が空気集合部材２１で増速され、排気用配管２２を通して排気室６に排出される。そして、排気室６において、その汚染空気Ａ１は塗料捕集器２３の底部２５に略直角に吹き付けられる。
【００２９】
このとき、汚染空気Ａ１に含まれる空気は底部２５の表面に沿って流れるが、塗料ミストＰ１は空気よりも重いためその慣性力により底部２５に衝突する。これによって、塗料ミストＰ１が底部２５に付着することで汚染空気Ａ１から塗料が分離される。
【００３０】
また、塗料捕集器２３の底部２５で偏向された汚染空気Ａ１は、底部２５に沿って流れた後、側壁２６に略直角に吹き付けられるので、汚染空気Ａ１に残存する塗料ミストＰ１が側壁２６に衝突する。これにより、側壁２６に塗料が付着して汚染空気Ａ１から分離される。さらに、側壁２６で偏向された汚染空気Ａ１が縁部２７に吹き付けられることにより、汚染空気Ａ１に残存する塗料ミストＰ１がその縁部２７に衝突する。これにより、縁部２７に塗料が付着して汚染空気Ａ１から分離される。
【００３１】
そして、塗料捕集器２３において、汚染空気Ａ１から塗料が分離されることで浄化された空気Ａ２が排気ダクト１８を通して排気室６から排出される。
【００３２】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００３３】
（１）本実施の形態の塗装ブース１において、塗装室４の塗装空間３には給気室５から取り入れられた空調空気が下方に向けて流通されている。この塗装空間３において、その空気と塗料とを混合した塗料ミストＰ１が塗装機１３から自動車部品２に噴射されることでその塗装が行われる。また、給気室５から取り入れられた空気と自動車部品２に付着しなかった塗料ミストＰ１との混合気体である汚染空気Ａ１は、空気集合部材２１によって徐々に小断面積となる経路に集合され増速された後、排気用配管２２を介して排気室６の塗料捕集器２３に向けて排出される。このようにすれば、塗装空間３の汚染空気Ａ１をスムーズに排気することができ、自動車部品２の塗装品質を十分に確保することができる。また、本実施の形態の塗料捕集器２３は、排気用配管２２から排出された汚染空気Ａ１が略直角に衝突しうる底部２５と、その底部２５によって偏向された汚染空気Ａ１の気流に対し略直角になるよう折り返された側壁２６とを備えているので、それら底部２５と側壁２６とに汚染空気Ａ１を衝突させることで塗料を確実に付着分離させることができる。従って、本実施の形態によれば、従来技術のように水などの液体を用いることなく、汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１を効率よく捕集することができる。
【００３４】
（２）本実施の形態の塗料捕集器２３では、折り返し壁として、側壁２６に加えてその側壁２６の上端に縁部２７を設けたので、これら側壁２６や縁部２７に汚染空気Ａ１を衝突させることでその汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１を確実に付着分離することができる。
【００３５】
（３）本実施の形態の塗料捕集器２３では、側壁２６の内側折り返し部２８がなだらかな曲面状に形成されているので、塗料捕集器２３のメンテナンス作業をする際には、その内側折り返し部２８や底部２５に付着した塗料を容易に除去することができる。
［第２の実施の形態］
【００３６】
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図３に基づき説明する。
【００３７】
本実施の形態の余剰霧化塗料捕集システムでは、塗料捕集器３１の構成が第１の実施の形態と異なり、他の構成は第１の実施の形態と同じである。
【００３８】
図３に示されるように、本実施の形態の塗料捕集器３１は、底部３２（壁部材）及び側壁３３（折り返し壁）を有し上端に開口部３４を有する釜状の容器である。また、この塗料捕集器３１の底面３５は傾斜しており、その底面３５の最下端部となる位置に塗料排出用のドレイン３６が接続されている。本実施の形態の塗料捕集器３１は、汚染空気Ａ１に塗料ミストＰ１が比較的多く含まれる場合に用いられる。この場合、汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１は、底部３２や側壁３３に衝突することで液化する。そして、液体状の塗料Ｐ２は、側壁３３の壁面や底部３２の傾斜した底面３５に沿って流れて塗料捕集器３１の下部に蓄えられ、さらに、塗料排出手段としてのドレイン３６を介して確実に回収される。このように、塗料捕集器３１を構成することにより、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。
［第３の実施の形態］
【００３９】
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図４に基づき説明する。
【００４０】
本実施の形態の余剰霧化塗料捕集システムでは、複数の塗料捕集器４１，４２，４３を備える点が上記第１の実施の形態と異なり、他の構成は上記第１の形態と同じである。
【００４１】
図４に示されるように、排気室６において、３つの塗料捕集器４１，４２，４３が設けられている。各塗料捕集器４１〜４３は、底部４４〜４６（壁部材）と底部４４〜４６に対して略直角に折り返された側壁４７〜４９（折り返し壁）とを備え、汚染空気Ａ１を通気可能な間隔を有して配置されている。詳しくは、第１の塗料捕集器４１は、第１の実施の形態と同様に釜状の容器であり、排気用配管２２の直下流側において開口部を上側（排気用配管２２側）に向けた状態で設けられている。第２の塗料捕集器４２は、円環状に形成された溝型の容器であり、第１の塗料捕集器４１及び第３の塗料捕集器４３と対向するようその開口部を下方に向けた状態で配置されている。第３の塗料捕集器４３は、円環状に形成された溝型の容器であり、第１の塗料捕集器４１の周囲において、その開口部を上方に向けた状態で配置されている。
【００４２】
より詳しくは、第１の塗料捕集器４１の側壁４７とその側壁４７に隣接する第３の塗料捕集器４３の側壁４９との上端に対して所定の間隔をあけた状態でその上端を覆うように第２の塗料捕集器４２が配置されている。そして、それら塗料捕集器４１〜４３の底部４４〜４６及び側壁４７〜４９によって汚染空気Ａ１が流れる通路が形成されている。
【００４３】
本実施の形態において、排気用配管２２から排出された汚染空気Ａ１は、第１の塗料捕集器４１の底部４４に吹き付けられると、その底部４４に沿って流れる。そして、汚染空気Ａ１は、側壁４７に衝突して偏向された後、第２の塗料捕集器４２の底部４５に吹き付けられる。また、第２の塗料捕集器４２の底部４５で偏向された汚染空気Ａ１は、第２の塗料捕集器４２の側壁４８に衝突することより偏向された後、第３の塗料捕集器４３の底部４６に吹き付けられる。さらに、第３の塗料捕集器４３の底部４６で偏向された汚染空気Ａ１は、その側壁４９に衝突することにより偏向された後、第３の塗料捕集器４３の外部に排出される。
【００４４】
このように本実施の形態では、上段側の塗料捕集器４１，４２で最終的に偏向された汚染空気Ａ１が下流側の塗料捕集器４２，４３の底部４５，４６に略直角に吹き付けられるようになっている。この場合、汚染空気Ａ１に含まれる空気は、底部４５，４６に沿って流れるが、塗料ミストＰ１はその底部４５，４６に慣性衝突して付着分離される。また、各塗料捕集器４１〜４３において、底部４４〜４６で偏向された汚染空気Ａ１はその側壁４７〜４９に略直角に吹き付けられるので、この側壁４７〜４９においても汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１が慣性衝突して付着分離される。従って、本実施の形態のように、複数の塗料捕集器４１〜４３を設けることにより、塗料を効率よく捕集することができる。
【００４５】
なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００４６】
・上記第１の実施の形態では、塗料捕集器２３において側壁２６の上端に縁部２７が形成されるものであったが、図５の塗料捕集器５１のように、その縁部２７を省略してもよい。また、図６の塗料捕集器５２のように、縁部２７の先端に、下方に向けて略直角に折り返された折り返し壁５３を形成してもよい。さらに、図７に示すような塗料捕集器５４を用いることもできる。この塗料捕集器５４では、底部２５及び側壁２６に加えて蓋部５５が設けられている。蓋部５５は、上端の開口部２４を覆う部材であって、排気用配管２２に対応する中央部分のみが開口している。また、側壁２６の一部には、浄化した空気Ａ２を外部に排出する排出口５６が形成されている。このような塗料捕集器５１，５２，５４を用いた場合でも、塗料を効率よく捕集することができる。
【００４７】
・上記第３の実施の形態では、排気室６内に３つの塗料捕集器４１〜４３を備えるものであったが、これら捕集器４１〜４３の形状や個数は適宜変更することができる。例えば、図８のような各塗料捕集器６１，６２や図９のような各塗料捕集器６１，６３，６４に変更してもよい。具体的には、図８に示されるように、排気室６には２つの塗料捕集器６１，６２が設けられている。塗料捕集器６１は、底部６６及び側壁６７を有し上端に開口部６８を有する釜状の容器であり、排気用配管２２の直下流側に設けられている。塗料捕集器６２は、塗料捕集器６１の側壁６７に沿って吹き上がった汚染空気Ａ１を衝突させる壁部材であり、塗料捕集器６１の上方において所定の間隔をあけて配置されている。この塗料捕集器６２の基端は、排気室６の側壁に固定され、先端側が塗料捕集器６１の開口部６８の一部を塞ぐよう配設されている。このように各塗料捕集器６１，６２を構成した場合でも、それら塗料捕集器６１，６２によって塗料を確実に捕集することができる。
【００４８】
また、図９に示されるように、排気室６には３つの塗料捕集器６１，６３，６４が設けられている。塗料捕集器６１は、図８の塗料捕集器６１と同一形状の容器であり、排気用配管２２の直下流側に設けられている。塗料捕集器６３は、塗料捕集器６１の側壁６７に沿って吹き上がった汚染空気Ａ１を衝突させる壁部材であり、塗料捕集器６１の上方において所定の間隔をあけて配置されている。この塗料捕集器６３の基端は、排気室６の側壁に固定され、先端側が塗料捕集器６１の開口部６８の一部を塞ぐよう配設されている。そして、その塗料捕集器６３の先端部には、折り返し壁６９が略直角に設けられている。塗料捕集器６４は、塗料捕集器６３の上方において所定の間隔をあけて配置されている。この塗料捕集器６４は、底部７０及び側壁７１を備える釜状の容器であり、塗料捕集器６１と対向するよう開口部７２を下方に向けた状態で配置されている。より詳しくは、塗料捕集器６４は、その底部７０の中央に貫通穴７３が形成され、その貫通穴７３に排気用配管２２の先端が挿入されることでその配管２２に固定されている。このように各塗料捕集器６１，６３，６４を構成した場合でも、それら塗料捕集器６１，６３，６４によって塗料を確実に捕集することができる。
【００４９】
・上記第２の実施の形態の塗料捕集器３１は、液体状の塗料Ｐ２を蓄えて塗料排出用のドレイン３６から排出するものであったが、図１０〜図１２に示すように、その塗料捕集器３１に加えて、液体状の塗料Ｐ２を捕集するための傾斜板７５，７６，７７（壁部材）を塗料捕集器３１の上側に設けてもよい。
【００５０】
具体的には、図１０に示されるように、傾斜板７５は、排気室６の側壁に固定され、排気室６の中央部に向かって下方に傾斜している。この傾斜板７５における下側の傾斜面７８が汚染空気Ａ１を受ける面となり、この傾斜面７８に塗料ミストＰ１が衝突することで液化する。そして、液体状の塗料Ｐ２は、傾斜面７８に沿って下方に流れ、傾斜板７５の最下端部から落下して塗料捕集器３１で捕集される。また、傾斜板７５と排気用配管２２との間には、所定の隙間が形成されており、排気室６においてその傾斜板７５よりも上側に排気ダクト１８が接続されている。そして、塗料捕集器３１と傾斜板７５とによって塗料ミストＰ１が捕集され浄化された空気Ａ２は、傾斜板７５と排気用配管２２との隙間を通過して排気ダクト１８から排出される。
【００５１】
図１１の傾斜板７６は、排気室６の側壁に固定されるともに、排気用配管２２に固定されている。つまり、傾斜板７６と排気用配管２２との間には、図１０のような隙間は形成されていない。この傾斜板７６も排気室６の中央部に向かって下方に傾斜しており、下側の傾斜面７９が汚染空気Ａ１を受ける面となっている。この傾斜面７９に塗料ミストＰ１が衝突することで液化する。そして、液体状の塗料Ｐ２は、傾斜面７９に沿って下方に流れ、傾斜板７６の最下端部及び排気用配管２２の先端から落下して塗料捕集器３１で捕集される。また、排気室６においてその傾斜板７６よりも下側に排気ダクト１８が接続されており、塗料捕集器３１と傾斜板７６とによって塗料ミストＰ１が捕集され浄化された空気Ａ２は、その排気ダクト１８から排出される。
【００５２】
図１２の傾斜板７７は、排気用配管２２に固定され、排気室６の中央部から外周部に向かって下方に傾斜している。この傾斜板７７における下側の傾斜面８０が汚染空気Ａ１を受ける面となる。この傾斜板７７（ガイド部材）の傾斜面８０（ガイド面）によって、排気用配管２２から排出される汚染空気Ａ１が外側に拡散しないようにガイドされている。そして、汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１が傾斜面８０に衝突することで液化する。また、液体状の塗料Ｐ２は、傾斜面８０に沿って下方に流れ、傾斜板７７の最下端部から落下する。さらに、塗料捕集器３１の周囲には、傾斜板７７の最下端部から落下した塗料Ｐ２を受けるトイ８１が設けられている。このトイ８１は、塗料排出用のドレイン３６に接続されており、トイ８１に溜まった塗料Ｐ２は塗料排出用のドレイン３６を介して回収される。
【００５３】
・図１０〜図１２では、釜状の塗料捕集器３１の上側に設ける塗料捕集器として傾斜板７５〜７７を用いるものであったが、これに限定されるものではない。図１３に示されるように、傾斜板７６に加えて、複数のボール８４を敷き詰めたフィルタ材８５を設けるようにしてもよいし、図１４に示されるように、傾斜板７６に代えて複数のボール８４を敷き詰めたフィルタ材８５を設けるようにしてもよい。なお、フィルタ材８５は、各ボール８４が落下しないように保持するための金網などを含んで構成されている。
【００５４】
・上記各実施の形態では、塗料の付着性が低い材料を用いて塗料捕集器２３，３１，４１〜４３，５１，５２，５４，６１〜６４を形成していたが、例えば、容器の表面を粘着剤のコート膜（フィルムコートなど）で覆うようにしてもよい。またこの場合、１枚ずつ剥がすことが可能な多層フィルムを容器表面に形成してもよい。このように塗料捕集器２３，３１，４１〜４３，５１，５２，５４，６１〜６４を構成すれば、その表面に付着した塗料粕を分離しやすくなるため、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５５】
・上記第２の実施の形態では、塗料捕集器３１の底部３２に塗料排出用のドレイン３６を設けたが、このドレイン３６に代えて塗料たまり（図示略）を設け、その塗料たまりに溜まった塗料Ｐ２を定期的に回収するよう構成してもよい。あるいは、塗料排出用のドレイン３６に代わる塗料排出手段として、例えばポンプを設け、このポンプを用いて、溜まった塗料Ｐ２を常時または定期的に排出するようにしてもよい。
【００５６】
・上記各実施の形態において、水性塗料を用いて自動車部品２の塗装を行うものであったが、溶剤型塗料を用いて自動車部品２の塗装を行うように構成してもよい。また、被塗物として自動車部品２以外に家電製品などの部品を塗装するものであってもよい。
【００５７】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５８】
（１）請求項１乃至５のいずれか１項において、前記余剰霧化塗料捕集手段における前記折り返し壁の内側折り返し部は、なだらかな曲面状に形成されていることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５９】
（２）請求項１乃至５のいずれか１項において、前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記排気体を略直角に衝突させる壁部材と対向する位置に設けられ、前記排気経路から排出された前記排気体を外側に拡散させないようにガイドするガイド面が形成されたガイド部材を有することを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００６０】
（３）請求項１乃至５のいずれか１項において、前記余剰霧化塗料捕集手段は、底部及び側壁を有し上端に開口部を有する釜状の容器を有し、その容器の底部が前記壁部材として機能し、その容器の側壁が前記折り返し壁として機能することを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明を具体化した第１の実施の形態の塗装ブースを示す断面図。
【図２】第１の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図３】第２の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図４】第３の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図５】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図６】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図７】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図８】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図９】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図１０】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図１１】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図１２】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図１３】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図１４】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【符号の説明】
【００６２】
１…余剰霧化塗料捕集システムを構成する塗装ブース
２…被塗物としての自動車部品
３…塗装空間
４…塗装室
１３…塗料霧化手段としての塗装機
１５…吸入経路を構成する空調ユニット
２１…集合手段としての空気集合部材
２２…排気経路としての排気用配管
２３，３１，４１〜４３，５１，５２，５４，６１〜６４…余剰霧化塗料捕集手段としての塗料捕集器
２５，３２，４４〜４６，６６，７０…壁部材としての底部
２６，３３，４７〜４９，６７，７１…折り返し壁としての側壁
２７…折り返し壁としての縁部
３５…底面
３６…塗料排出手段としてのドレイン
５３，６９…折り返し壁
７５〜７７…折り返し壁としての傾斜板
Ａ１…排気体としての汚染空気
Ｐ１…霧化塗料としての塗料ミスト
Ｐ２…液体状の塗料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被塗物に塗料を噴霧して塗装を行う塗装ブースに適用され、被塗物に付着しなかった余剰霧化塗料を捕集するための余剰霧化塗料捕集システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、塗装ブースの塗装室内にて被塗物に対する霧化塗装を行うと、オーバースプレーにより、塗料ミストや揮発性有機溶剤などを含んだ汚染空気（排気体）が塗装室内に充満してしまう。その結果、塗料ミストのカブリによって被塗物の品質が損なわれたり、揮発性有機溶剤によって作業者の健康が害されたりする可能性がある。これらの問題を解決するために、汚染空気を吸引して塗装室外に排出する構造を備えた塗装ブースが従来提案されている。
【０００３】
ところが、公害防止の観点から、塗装室の汚染空気をそのまま大気中に放出することはできない。そのため、従来の塗装ブースでは、塗装室の下部に排気室を設置し、塗装室から吸引した汚染空気を排気室にて浄化処理するように構成している。
【０００４】
具体的には、自動車ボディや自動車部品の塗装を行う塗装ブースでは、排気室において、汚染空気を水などの液体に接触させて混合し、その汚染空気に含まれる塗料ミストを液体に捕捉させることで、汚染空気から塗料ミストを分離除去している（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
自動車ボディや自動車部品の塗装は、一般に耐水性、耐薬品性、耐候性、耐久性、および高級感を確保する必要があり、従来は、有機溶剤を含む溶剤型塗料を用いて塗装が行われてきた。しかし、近年では、塗装工程での排出有機溶剤規制や塗料のＶＯＣ規制が高まってきているため、有機溶剤を使用しない水性塗料が開発され、自動車ボディや自動車部品の塗装に用いられるようになってきている。
【特許文献１】特開２００６−１４２２０８号公報
【特許文献２】特許第３６５６２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
水性塗料を噴霧して塗装を行う塗装ブースにおいて、従来のように水を使用して汚染空気の塗料ミストを捕捉する場合、捕捉した塗料が水に溶け込んでしまうため、その排水の浄化処理（具体的には、水と塗料とを分離するための固液分離処理）が困難となる。また、塗料が腐敗して異臭を発するなどの問題が生じる。そのため、水を用いた湿式法ではなく、乾式法によって塗料ミストを効率よく捕集する捕集システムが検討されている。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、水などの液体を用いることなく、排気体に含まれる余剰霧化塗料を効率よく捕集することができる余剰霧化塗料捕集システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、外部から取り入れた空気が流通されるとともに被塗物が収容される塗装空間を有する塗装室と、一定条件に調整された空気を所定方向から前記塗装空間内に取り入れる吸入経路と、空気と微粒化塗料とを混合した霧化塗料を前記被塗物に噴射する塗料霧化手段と、前記塗料霧化手段の下流側に設置され、前記吸入経路から取り入れた空気と前記被塗物に付着しなかった余剰霧化塗料との混合気体である排気体を、徐々に小断面積となる経路に集合させつつ増速させる集合手段と、前記集合手段で増速させた排気体を、前記吸入経路の反対側となる方向へ排出する排気経路と、前記排出経路の直下流側に設置され、増速させた排気体に含まれる前記余剰霧化塗料を付着させて分離する余剰霧化塗料捕集手段とを備える余剰霧化塗料捕集システムにおいて、前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記集合手段で集合され前記排気経路から排出された排気体が略直角に衝突しうる壁部材と、さらにその壁部材によって偏向された排気体の気流に対し略直角になるよう折り返された折り返し壁とを有することを特徴とする余剰霧化塗料捕集システムをその要旨とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、一定条件に調整された空気が吸入経路から塗装室の塗装空間に取り入れられ、その空気が塗装空間内に流通される。この塗装空間において、塗料霧化手段により、空気と微粒化塗料とを混合した霧化塗料が噴射されて被塗物の塗装が行われる。また、塗料霧化手段の下流側に集合手段が設置されており、吸入経路から取り入れられた空気と余剰霧化塗料との混合気体である排気体は、その集合手段によって徐々に小断面積となる経路に集合されて増速される。そして、集合手段よって増速された排気体は、排気経路により吸入経路の反対側となる方向へ排出される。この場合、余剰霧化塗料を含む排気体を塗装空間の外部にスムーズに排気することができるため、被塗物の塗装品質を十分に確保することができる。また、排気経路の直下流側には、壁部材と折り返し壁とを有する余剰霧化塗料捕集手段が設置されており、排気経路から排出された排気体が壁部材に対して略直角に吹き付けられる。このとき、排気体に含まれる空気は壁部材の表面に沿って流れるが、排気体に含まれる余剰霧化塗料は空気よりも重いためその慣性力により壁部材に衝突する。これによって、余剰霧化塗料が壁部材に付着することで空気から塗料が分離される。さらに、その壁部材によって偏向された排気体の気流が折り返し壁に略直角に吹き付けられるので、その排気体に残存する余剰霧化塗料が折り返し壁に衝突する。これにより、折り返し壁に塗料が付着して空気から分離される。このように、余剰霧化塗料捕集システムを構成すれば、従来技術のように水などの液体を用いることなく、排気体に含まれる余剰霧化塗料を効率よく捕集することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記余剰霧化塗料捕集手段には、前記折り返し壁が複数段設けられていることをその要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、複数段の折り返し壁によって、余剰霧化塗料を確実に付着分離させることができ、塗料の捕集効率を高めることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記排気体を壁部材及び折り返し壁に衝突させ、前記排気体に含まれる余剰霧化塗料を前記壁部材及び折り返し壁に付着させて液体状の塗料として捕集するものであり、下側に位置する底面が傾斜を有し、その底面の最下端部となる位置に、塗料溜まりまたは塗料排出用のドレインを設けたことをその要旨とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、余剰霧化塗料捕集手段の壁部材及び折り返し壁に排気体を衝突させることにより、その排気体に含まれる余剰霧化塗料が壁部材及び折り返し壁に付着して液体状の塗料となる。そして、その液体状の塗料は、余剰霧化塗料捕集手段の底面の傾斜に沿って流れ、その最下端部となる位置に設けられた塗料溜まりまたは塗料排出手段を介して確実に回収される。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記余剰霧化塗料捕集手段を複数備え、各余剰霧化塗料捕集手段は、前記排気体を通気可能な間隔を有して配置され、下流側の余剰霧化塗料捕集手段には、上流側の余剰霧化塗料捕集手段で最終的に偏向された前記排気体の気流に対し、対向する壁部材を略直角に設けたことをその要旨とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、複数の余剰霧化塗料捕集手段が排気体を通気可能な間隔を有して配置され、上流側の余剰霧化塗料捕集手段で最終的に偏向された排気体の気流が下流側の余剰霧化塗料捕集手段の壁部材に略直角に吹き付けられる。このように構成すると、複数の余剰霧化塗料捕集手段で余剰霧化塗料を確実に付着分離させることができ、塗料の捕集効率を高めることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記余剰霧化塗料捕集手段の上側に、前記排気体を受ける面を傾斜させた壁部材を有する余剰霧化塗料捕集手段をさらに設け、その上側の壁部材に前記排気体の余剰霧化塗料が衝突して液化した液体状の塗料を下側の前記余剰霧化塗料捕集手段に落下させて捕集するように構成したことをその要旨とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、排気経路から排出された排気体は、下側の余剰霧化塗料捕集手段において壁部材や折り返し部材に沿って偏向された後、上方に舞い上がる。この排気体は上側の余剰霧化塗料捕集手段における壁部材に吹き付けられ、排気体に含まれる余剰霧化塗料が液化する。壁部材は排気体を受ける面が傾斜しているため、液体状の塗料はその壁部材の傾斜面に沿って流れ、下側の余剰霧化塗料捕集手段に落下して捕集される。このように構成しても、塗料を確実に捕集することができ、塗料の捕集効率を高めることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明によると、水などの液体を用いることなく、排気体に含まれる余剰霧化塗料を効率よく捕集することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［第１の実施の形態］
【００２０】
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は本実施の形態における余剰霧化塗料捕集システムを構成する塗装ブースの概略構成を示す斜視図である。
【００２１】
図１に示されるように、塗装ブース１は、自動車部品２（被塗物）に水性塗料を吹き付けることにより、その自動車部品２の表面に塗膜を形成させるためのものである。この塗装ブース１には、ダウンフロー（上方から下方に向かう一定方向）の空気が流通されるとともに、自動車部品２が収納される塗装空間３を有する塗装室４と、塗装室４の上側に設けられ塗装室４にダウンフローの空気を供給するための給気室５と、塗装室４の下側に設けられその塗装室４内の空気を排気するための排気室６とが設けられている。なお、図１の塗装ブース１においては、塗装室４及び排気室６における前面側の壁を省略して示している。
【００２２】
塗装室４の床部７は簀子状の部材（グレーチング）で形成され、その床部７の略中央部には、自動車部品２が載せられた塗装用テーブル８が設けられている。また、塗装室４において、塗装用テーブル８の近傍には塗装ロボット１１が設けられ、該塗装ロボット１１のアーム１２に取り付けられた塗装機１３（塗料霧化手段）で自動車部品２が塗装される。本実施の形態で用いられる塗装機１３は、回転霧化式の塗装機であり、空気と微粒化塗料とを混合した塗料ミストＰ１（霧化塗料）を噴射することで自動車部品２の塗装を行う。
【００２３】
給気室５には、フィルタ等を含んで構成された空調ユニット１５が設けられている。そして、給気ダクト１６を通じて給気室５に圧送された空気が空調ユニット１５により整流された後、空調空気として塗装室４に流下させられる。本実施の形態では、給気ダクト１６や空調ユニット１５によって吸気経路が構成され、この吸気経路を通じて風量、湿度、温度などが一定条件に調整された空調空気が塗装室４に供給されるようになっている。
【００２４】
排気室６は、塗装室４内の汚染空気（排気体）を排気ファン（図示略）の吸引力によって吸引し、吸引した汚染空気の処理を行うようになっている。汚染空気には、塗装室４内の塗装機１３からオーバースプレーされ、自動車部品２に付着しなかった塗料ミストＰ１（余剰霧化塗料）が含まれている。また、排気室６の一方の側壁には、排気室６内にて浄化された空気を外部に排出する排気ダクト１８が設けられている。そして、排気ダクト１８から排出された空気は、図示しないファンによって圧送され、排気される。なお、排気ダクト１８から排出された空気の一部が再び給気室５に導かれるようになっていてもよい。
【００２５】
また、塗装機１３の下流側であって排気室６の上部となる位置には、汚染空気を集めるために角錐状に形成された空気集合部材２１（集合手段）が設けられている。この空気集合部材２１は、下側に行くほど徐々に小断面積となる経路が形成されており、塗装室４の汚染空気をその経路に集合させつつ増速させる。また、空気集合部材２１の下端部には、排気用配管２２（排気経路）が接続されており、その排気用配管２２により、空気集合部材２１で増速させた汚染空気を下側（吸入経路とは反対側となる方向）の排気室６へ排出する。
【００２６】
排気室６において、排気用配管２２の直下流側には、汚染空気に含まれる塗料ミストＰ１を付着させて分離する塗料捕集器２３（余剰霧化塗料捕集手段）が配置されている。図２に示されるように、本実施の形態の塗料捕集器２３は、上端に開口部２４を有する釜状の容器であり、塗料の付着性が低い材料（例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等の合成樹脂材料や、表面にポリテトラフルオロエチレンなどのコーティングを施した材料）を用いて形成されている。この塗料捕集器２３は、排気用配管２２から排出された汚染空気Ａ１が略直角に衝突しうる底部２５（壁部材）と、その底部２５によって偏向された汚染空気Ａ１の気流に対し略直角となるよう折り返された側壁２６（折り返し壁）とを備える。さらに、塗料捕集器２３において、側壁２６の上端となる位置には、容器内側に向けて略直角に折り返された縁部２７（折り返し壁）が設けられている。また、塗料捕集器２３において、側壁２６の内側折り返し部２８は、なだらかな曲面状に形成されている。
【００２７】
次に、本実施の形態の塗装ブース１の作用について説明する。
【００２８】
まず、塗装機１３から水性塗料を噴霧して自動車部品２の塗装を行うと、オーバースプレーされた塗料ミストＰ１を含む汚染空気Ａ１が空気集合部材２１で増速され、排気用配管２２を通して排気室６に排出される。そして、排気室６において、その汚染空気Ａ１は塗料捕集器２３の底部２５に略直角に吹き付けられる。
【００２９】
このとき、汚染空気Ａ１に含まれる空気は底部２５の表面に沿って流れるが、塗料ミストＰ１は空気よりも重いためその慣性力により底部２５に衝突する。これによって、塗料ミストＰ１が底部２５に付着することで汚染空気Ａ１から塗料が分離される。
【００３０】
また、塗料捕集器２３の底部２５で偏向された汚染空気Ａ１は、底部２５に沿って流れた後、側壁２６に略直角に吹き付けられるので、汚染空気Ａ１に残存する塗料ミストＰ１が側壁２６に衝突する。これにより、側壁２６に塗料が付着して汚染空気Ａ１から分離される。さらに、側壁２６で偏向された汚染空気Ａ１が縁部２７に吹き付けられることにより、汚染空気Ａ１に残存する塗料ミストＰ１がその縁部２７に衝突する。これにより、縁部２７に塗料が付着して汚染空気Ａ１から分離される。
【００３１】
そして、塗料捕集器２３において、汚染空気Ａ１から塗料が分離されることで浄化された空気Ａ２が排気ダクト１８を通して排気室６から排出される。
【００３２】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００３３】
（１）本実施の形態の塗装ブース１において、塗装室４の塗装空間３には給気室５から取り入れられた空調空気が下方に向けて流通されている。この塗装空間３において、その空気と塗料とを混合した塗料ミストＰ１が塗装機１３から自動車部品２に噴射されることでその塗装が行われる。また、給気室５から取り入れられた空気と自動車部品２に付着しなかった塗料ミストＰ１との混合気体である汚染空気Ａ１は、空気集合部材２１によって徐々に小断面積となる経路に集合され増速された後、排気用配管２２を介して排気室６の塗料捕集器２３に向けて排出される。このようにすれば、塗装空間３の汚染空気Ａ１をスムーズに排気することができ、自動車部品２の塗装品質を十分に確保することができる。また、本実施の形態の塗料捕集器２３は、排気用配管２２から排出された汚染空気Ａ１が略直角に衝突しうる底部２５と、その底部２５によって偏向された汚染空気Ａ１の気流に対し略直角になるよう折り返された側壁２６とを備えているので、それら底部２５と側壁２６とに汚染空気Ａ１を衝突させることで塗料を確実に付着分離させることができる。従って、本実施の形態によれば、従来技術のように水などの液体を用いることなく、汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１を効率よく捕集することができる。
【００３４】
（２）本実施の形態の塗料捕集器２３では、折り返し壁として、側壁２６に加えてその側壁２６の上端に縁部２７を設けたので、これら側壁２６や縁部２７に汚染空気Ａ１を衝突させることでその汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１を確実に付着分離することができる。
【００３５】
（３）本実施の形態の塗料捕集器２３では、側壁２６の内側折り返し部２８がなだらかな曲面状に形成されているので、塗料捕集器２３のメンテナンス作業をする際には、その内側折り返し部２８や底部２５に付着した塗料を容易に除去することができる。
［第２の実施の形態］
【００３６】
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図３に基づき説明する。
【００３７】
本実施の形態の余剰霧化塗料捕集システムでは、塗料捕集器３１の構成が第１の実施の形態と異なり、他の構成は第１の実施の形態と同じである。
【００３８】
図３に示されるように、本実施の形態の塗料捕集器３１は、底部３２（壁部材）及び側壁３３（折り返し壁）を有し上端に開口部３４を有する釜状の容器である。また、この塗料捕集器３１の底面３５は傾斜しており、その底面３５の最下端部となる位置に塗料排出用のドレイン３６が接続されている。本実施の形態の塗料捕集器３１は、汚染空気Ａ１に塗料ミストＰ１が比較的多く含まれる場合に用いられる。この場合、汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１は、底部３２や側壁３３に衝突することで液化する。そして、液体状の塗料Ｐ２は、側壁３３の壁面や底部３２の傾斜した底面３５に沿って流れて塗料捕集器３１の下部に蓄えられ、さらに、塗料排出手段としてのドレイン３６を介して確実に回収される。このように、塗料捕集器３１を構成することにより、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。
［第３の実施の形態］
【００３９】
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図４に基づき説明する。
【００４０】
本実施の形態の余剰霧化塗料捕集システムでは、複数の塗料捕集器４１，４２，４３を備える点が上記第１の実施の形態と異なり、他の構成は上記第１の形態と同じである。
【００４１】
図４に示されるように、排気室６において、３つの塗料捕集器４１，４２，４３が設けられている。各塗料捕集器４１〜４３は、底部４４〜４６（壁部材）と底部４４〜４６に対して略直角に折り返された側壁４７〜４９（折り返し壁）とを備え、汚染空気Ａ１を通気可能な間隔を有して配置されている。詳しくは、第１の塗料捕集器４１は、第１の実施の形態と同様に釜状の容器であり、排気用配管２２の直下流側において開口部を上側（排気用配管２２側）に向けた状態で設けられている。第２の塗料捕集器４２は、円環状に形成された溝型の容器であり、第１の塗料捕集器４１及び第３の塗料捕集器４３と対向するようその開口部を下方に向けた状態で配置されている。第３の塗料捕集器４３は、円環状に形成された溝型の容器であり、第１の塗料捕集器４１の周囲において、その開口部を上方に向けた状態で配置されている。
【００４２】
より詳しくは、第１の塗料捕集器４１の側壁４７とその側壁４７に隣接する第３の塗料捕集器４３の側壁４９との上端に対して所定の間隔をあけた状態でその上端を覆うように第２の塗料捕集器４２が配置されている。そして、それら塗料捕集器４１〜４３の底部４４〜４６及び側壁４７〜４９によって汚染空気Ａ１が流れる通路が形成されている。
【００４３】
本実施の形態において、排気用配管２２から排出された汚染空気Ａ１は、第１の塗料捕集器４１の底部４４に吹き付けられると、その底部４４に沿って流れる。そして、汚染空気Ａ１は、側壁４７に衝突して偏向された後、第２の塗料捕集器４２の底部４５に吹き付けられる。また、第２の塗料捕集器４２の底部４５で偏向された汚染空気Ａ１は、第２の塗料捕集器４２の側壁４８に衝突することより偏向された後、第３の塗料捕集器４３の底部４６に吹き付けられる。さらに、第３の塗料捕集器４３の底部４６で偏向された汚染空気Ａ１は、その側壁４９に衝突することにより偏向された後、第３の塗料捕集器４３の外部に排出される。
【００４４】
このように本実施の形態では、上段側の塗料捕集器４１，４２で最終的に偏向された汚染空気Ａ１が下流側の塗料捕集器４２，４３の底部４５，４６に略直角に吹き付けられるようになっている。この場合、汚染空気Ａ１に含まれる空気は、底部４５，４６に沿って流れるが、塗料ミストＰ１はその底部４５，４６に慣性衝突して付着分離される。また、各塗料捕集器４１〜４３において、底部４４〜４６で偏向された汚染空気Ａ１はその側壁４７〜４９に略直角に吹き付けられるので、この側壁４７〜４９においても汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１が慣性衝突して付着分離される。従って、本実施の形態のように、複数の塗料捕集器４１〜４３を設けることにより、塗料を効率よく捕集することができる。
【００４５】
なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００４６】
・上記第１の実施の形態では、塗料捕集器２３において側壁２６の上端に縁部２７が形成されるものであったが、図５の塗料捕集器５１のように、その縁部２７を省略してもよい。また、図６の塗料捕集器５２のように、縁部２７の先端に、下方に向けて略直角に折り返された折り返し壁５３を形成してもよい。さらに、図７に示すような塗料捕集器５４を用いることもできる。この塗料捕集器５４では、底部２５及び側壁２６に加えて蓋部５５が設けられている。蓋部５５は、上端の開口部２４を覆う部材であって、排気用配管２２に対応する中央部分のみが開口している。また、側壁２６の一部には、浄化した空気Ａ２を外部に排出する排出口５６が形成されている。このような塗料捕集器５１，５２，５４を用いた場合でも、塗料を効率よく捕集することができる。
【００４７】
・上記第３の実施の形態では、排気室６内に３つの塗料捕集器４１〜４３を備えるものであったが、これら捕集器４１〜４３の形状や個数は適宜変更することができる。例えば、図８のような各塗料捕集器６１，６２や図９のような各塗料捕集器６１，６３，６４に変更してもよい。具体的には、図８に示されるように、排気室６には２つの塗料捕集器６１，６２が設けられている。塗料捕集器６１は、底部６６及び側壁６７を有し上端に開口部６８を有する釜状の容器であり、排気用配管２２の直下流側に設けられている。塗料捕集器６２は、塗料捕集器６１の側壁６７に沿って吹き上がった汚染空気Ａ１を衝突させる壁部材であり、塗料捕集器６１の上方において所定の間隔をあけて配置されている。この塗料捕集器６２の基端は、排気室６の側壁に固定され、先端側が塗料捕集器６１の開口部６８の一部を塞ぐよう配設されている。このように各塗料捕集器６１，６２を構成した場合でも、それら塗料捕集器６１，６２によって塗料を確実に捕集することができる。
【００４８】
また、図９に示されるように、排気室６には３つの塗料捕集器６１，６３，６４が設けられている。塗料捕集器６１は、図８の塗料捕集器６１と同一形状の容器であり、排気用配管２２の直下流側に設けられている。塗料捕集器６３は、塗料捕集器６１の側壁６７に沿って吹き上がった汚染空気Ａ１を衝突させる壁部材であり、塗料捕集器６１の上方において所定の間隔をあけて配置されている。この塗料捕集器６３の基端は、排気室６の側壁に固定され、先端側が塗料捕集器６１の開口部６８の一部を塞ぐよう配設されている。そして、その塗料捕集器６３の先端部には、折り返し壁６９が略直角に設けられている。塗料捕集器６４は、塗料捕集器６３の上方において所定の間隔をあけて配置されている。この塗料捕集器６４は、底部７０及び側壁７１を備える釜状の容器であり、塗料捕集器６１と対向するよう開口部７２を下方に向けた状態で配置されている。より詳しくは、塗料捕集器６４は、その底部７０の中央に貫通穴７３が形成され、その貫通穴７３に排気用配管２２の先端が挿入されることでその配管２２に固定されている。このように各塗料捕集器６１，６３，６４を構成した場合でも、それら塗料捕集器６１，６３，６４によって塗料を確実に捕集することができる。
【００４９】
・上記第２の実施の形態の塗料捕集器３１は、液体状の塗料Ｐ２を蓄えて塗料排出用のドレイン３６から排出するものであったが、図１０〜図１２に示すように、その塗料捕集器３１に加えて、液体状の塗料Ｐ２を捕集するための傾斜板７５，７６，７７（壁部材）を塗料捕集器３１の上側に設けてもよい。
【００５０】
具体的には、図１０に示されるように、傾斜板７５は、排気室６の側壁に固定され、排気室６の中央部に向かって下方に傾斜している。この傾斜板７５における下側の傾斜面７８が汚染空気Ａ１を受ける面となり、この傾斜面７８に塗料ミストＰ１が衝突することで液化する。そして、液体状の塗料Ｐ２は、傾斜面７８に沿って下方に流れ、傾斜板７５の最下端部から落下して塗料捕集器３１で捕集される。また、傾斜板７５と排気用配管２２との間には、所定の隙間が形成されており、排気室６においてその傾斜板７５よりも上側に排気ダクト１８が接続されている。そして、塗料捕集器３１と傾斜板７５とによって塗料ミストＰ１が捕集され浄化された空気Ａ２は、傾斜板７５と排気用配管２２との隙間を通過して排気ダクト１８から排出される。
【００５１】
図１１の傾斜板７６は、排気室６の側壁に固定されるともに、排気用配管２２に固定されている。つまり、傾斜板７６と排気用配管２２との間には、図１０のような隙間は形成されていない。この傾斜板７６も排気室６の中央部に向かって下方に傾斜しており、下側の傾斜面７９が汚染空気Ａ１を受ける面となっている。この傾斜面７９に塗料ミストＰ１が衝突することで液化する。そして、液体状の塗料Ｐ２は、傾斜面７９に沿って下方に流れ、傾斜板７６の最下端部及び排気用配管２２の先端から落下して塗料捕集器３１で捕集される。また、排気室６においてその傾斜板７６よりも下側に排気ダクト１８が接続されており、塗料捕集器３１と傾斜板７６とによって塗料ミストＰ１が捕集され浄化された空気Ａ２は、その排気ダクト１８から排出される。
【００５２】
図１２の傾斜板７７は、排気用配管２２に固定され、排気室６の中央部から外周部に向かって下方に傾斜している。この傾斜板７７における下側の傾斜面８０が汚染空気Ａ１を受ける面となる。この傾斜板７７（ガイド部材）の傾斜面８０（ガイド面）によって、排気用配管２２から排出される汚染空気Ａ１が外側に拡散しないようにガイドされている。そして、汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１が傾斜面８０に衝突することで液化する。また、液体状の塗料Ｐ２は、傾斜面８０に沿って下方に流れ、傾斜板７７の最下端部から落下する。さらに、塗料捕集器３１の周囲には、傾斜板７７の最下端部から落下した塗料Ｐ２を受けるトイ８１が設けられている。このトイ８１は、塗料排出用のドレイン３６に接続されており、トイ８１に溜まった塗料Ｐ２は塗料排出用のドレイン３６を介して回収される。
【００５３】
・図１０〜図１２では、釜状の塗料捕集器３１の上側に設ける塗料捕集器として傾斜板７５〜７７を用いるものであったが、これに限定されるものではない。図１３に示されるように、傾斜板７６に加えて、複数のボール８４を敷き詰めたフィルタ材８５を設けるようにしてもよいし、図１４に示されるように、傾斜板７６に代えて複数のボール８４を敷き詰めたフィルタ材８５を設けるようにしてもよい。なお、フィルタ材８５は、各ボール８４が落下しないように保持するための金網などを含んで構成されている。
【００５４】
・上記各実施の形態では、塗料の付着性が低い材料を用いて塗料捕集器２３，３１，４１〜４３，５１，５２，５４，６１〜６４を形成していたが、例えば、容器の表面を粘着剤のコート膜（フィルムコートなど）で覆うようにしてもよい。またこの場合、１枚ずつ剥がすことが可能な多層フィルムを容器表面に形成してもよい。このように塗料捕集器２３，３１，４１〜４３，５１，５２，５４，６１〜６４を構成すれば、その表面に付着した塗料粕を分離しやすくなるため、メンテナンス性を向上させることができる。
【００５５】
・上記第２の実施の形態では、塗料捕集器３１の底部３２に塗料排出用のドレイン３６を設けたが、このドレイン３６に代えて塗料たまり（図示略）を設け、その塗料たまりに溜まった塗料Ｐ２を定期的に回収するよう構成してもよい。あるいは、塗料排出用のドレイン３６に代わる塗料排出手段として、例えばポンプを設け、このポンプを用いて、溜まった塗料Ｐ２を常時または定期的に排出するようにしてもよい。
【００５６】
・上記各実施の形態において、水性塗料を用いて自動車部品２の塗装を行うものであったが、溶剤型塗料を用いて自動車部品２の塗装を行うように構成してもよい。また、被塗物として自動車部品２以外に家電製品などの部品を塗装するものであってもよい。
【００５７】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００５８】
（１）請求項１乃至５のいずれか１項において、前記余剰霧化塗料捕集手段における前記折り返し壁の内側折り返し部は、なだらかな曲面状に形成されていることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５９】
（２）請求項１乃至５のいずれか１項において、前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記排気体を略直角に衝突させる壁部材と対向する位置に設けられ、前記排気経路から排出された前記排気体を外側に拡散させないようにガイドするガイド面が形成されたガイド部材を有することを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００６０】
（３）請求項１乃至５のいずれか１項において、前記余剰霧化塗料捕集手段は、底部及び側壁を有し上端に開口部を有する釜状の容器を有し、その容器の底部が前記壁部材として機能し、その容器の側壁が前記折り返し壁として機能することを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明を具体化した第１の実施の形態の塗装ブースを示す断面図。
【図２】第１の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図３】第２の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図４】第３の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図５】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図６】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図７】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図８】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図９】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図１０】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図１１】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図１２】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図１３】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図１４】別の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【符号の説明】
【００６２】
１…余剰霧化塗料捕集システムを構成する塗装ブース
２…被塗物としての自動車部品
３…塗装空間
４…塗装室
１３…塗料霧化手段としての塗装機
１５…吸入経路を構成する空調ユニット
２１…集合手段としての空気集合部材
２２…排気経路としての排気用配管
２３，３１，４１〜４３，５１，５２，５４，６１〜６４…余剰霧化塗料捕集手段としての塗料捕集器
２５，３２，４４〜４６，６６，７０…壁部材としての底部
２６，３３，４７〜４９，６７，７１…折り返し壁としての側壁
２７…折り返し壁としての縁部
３５…底面
３６…塗料排出手段としてのドレイン
５３，６９…折り返し壁
７５〜７７…折り返し壁としての傾斜板
Ａ１…排気体としての汚染空気
Ｐ１…霧化塗料としての塗料ミスト
Ｐ２…液体状の塗料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から取り入れた空気が流通されるとともに被塗物が収容される塗装空間を有する塗装室と、
一定条件に調整された空気を所定方向から前記塗装空間内に取り入れる吸入経路と、
空気と微粒化塗料とを混合した霧化塗料を前記被塗物に噴射する塗料霧化手段と、
前記塗料霧化手段の下流側に設置され、前記吸入経路から取り入れた空気と前記被塗物に付着しなかった余剰霧化塗料との混合気体である排気体を、徐々に小断面積となる経路に集合させつつ増速させる集合手段と、
前記集合手段で増速させた排気体を、前記吸入経路の反対側となる方向へ排出する排気経路と、
前記排出経路の直下流側に設置され、増速させた排気体に含まれる前記余剰霧化塗料を付着させて分離する余剰霧化塗料捕集手段と
を備える余剰霧化塗料捕集システムにおいて、
前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記集合手段で集合され前記排気経路から排出された排気体が略直角に衝突しうる壁部材と、さらにその壁部材によって偏向された排気体の気流に対し略直角になるよう折り返された折り返し壁とを有することを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項２】
前記余剰霧化塗料捕集手段には、前記折り返し壁が複数段設けられていることを特徴とする請求項１に記載の余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項３】
前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記排気体を壁部材及び折り返し壁に衝突させ、前記排気体に含まれる余剰霧化塗料を前記壁部材及び折り返し壁に付着させて液体状の塗料にして捕集するものであり、下側に位置する底面が傾斜を有し、その底面の最下端部となる位置に、塗料溜まりまたは塗料排出手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項４】
前記余剰霧化塗料捕集手段を複数備え、各余剰霧化塗料捕集手段は、前記排気体を通気可能な間隔を有して配置され、下流側の余剰霧化塗料捕集手段には、上流側の余剰霧化塗料捕集手段で最終的に偏向された前記排気体の気流に対し、対向する壁部材を略直角に設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項５】
前記余剰霧化塗料捕集手段の上側に、前記排気体を受ける面を傾斜させた壁部材を有する余剰霧化塗料捕集手段をさらに設け、その上側の壁部材に前記排気体の余剰霧化塗料が衝突して液化した液体状の塗料を下側の前記余剰霧化塗料捕集手段に落下させて捕集するように構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項１】
外部から取り入れた空気が流通されるとともに被塗物が収容される塗装空間を有する塗装室と、
一定条件に調整された空気を所定方向から前記塗装空間内に取り入れる吸入経路と、
空気と微粒化塗料とを混合した霧化塗料を前記被塗物に噴射する塗料霧化手段と、
前記塗料霧化手段の下流側に設置され、前記吸入経路から取り入れた空気と前記被塗物に付着しなかった余剰霧化塗料との混合気体である排気体を、徐々に小断面積となる経路に集合させつつ増速させる集合手段と、
前記集合手段で増速させた排気体を、前記吸入経路の反対側となる方向へ排出する排気経路と、
前記排出経路の直下流側に設置され、増速させた排気体に含まれる前記余剰霧化塗料を付着させて分離する余剰霧化塗料捕集手段と
を備える余剰霧化塗料捕集システムにおいて、
前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記集合手段で集合され前記排気経路から排出された排気体が略直角に衝突しうる壁部材と、さらにその壁部材によって偏向された排気体の気流に対し略直角になるよう折り返された折り返し壁とを有することを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項２】
前記余剰霧化塗料捕集手段には、前記折り返し壁が複数段設けられていることを特徴とする請求項１に記載の余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項３】
前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記排気体を壁部材及び折り返し壁に衝突させ、前記排気体に含まれる余剰霧化塗料を前記壁部材及び折り返し壁に付着させて液体状の塗料にして捕集するものであり、下側に位置する底面が傾斜を有し、その底面の最下端部となる位置に、塗料溜まりまたは塗料排出手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項４】
前記余剰霧化塗料捕集手段を複数備え、各余剰霧化塗料捕集手段は、前記排気体を通気可能な間隔を有して配置され、下流側の余剰霧化塗料捕集手段には、上流側の余剰霧化塗料捕集手段で最終的に偏向された前記排気体の気流に対し、対向する壁部材を略直角に設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項５】
前記余剰霧化塗料捕集手段の上側に、前記排気体を受ける面を傾斜させた壁部材を有する余剰霧化塗料捕集手段をさらに設け、その上側の壁部材に前記排気体の余剰霧化塗料が衝突して液化した液体状の塗料を下側の前記余剰霧化塗料捕集手段に落下させて捕集するように構成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の余剰霧化塗料捕集システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２８５８６（Ｐ２００９−２８５８６Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９２６９４（Ｐ２００７−１９２６９４）
【出願日】平成１９年７月２４日（２００７．７．２４）
【出願人】（０００１１０３４３）トリニティ工業株式会社 (147)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２４日（２００７．７．２４）
【出願人】（０００１１０３４３）トリニティ工業株式会社 (147)
【Ｆターム（参考）】
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