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、汚染空気を受け止める容器２４と、その容器２４の内部にて移動可能な状態で収容され、塗料ミストＰ１を凝集させた液体状の塗料がその表面に付着可能な複数のボール２５とを備える。
【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、汚染空気を受け止める容器２４と、その容器２４の内部にて移動可能な状態で収容され、塗料ミストＰ１を凝集させた液体状の塗料がその表面に付着可能な複数のボール２５とを備える。
【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、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、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所定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、増速させた排気体を受け止める容器と、その容器の内部にて移動可能な状態で収容され、前記余剰霧化塗料に由来する液体状の塗料がその表面に付着可能な非固定捕集固体とを含んで構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をその要旨とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、外部から塗装室の塗装空間に空気が取り入れられ流通される。そ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、外部から取り入れられた空気と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、排気経路により所定方向に排出される。また、その排気経路の直下流側には、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余剰霧化塗料捕集手段に吹き付けられる。この余剰霧化塗料捕集手段は、容器と、その容器の内部に移動可能な状態で収納される非固定捕集固体とで構成されており、増速された排気体が容器によって受け止められる。その際、排気体の余剰霧化塗料は、容器の表面や非固定捕集固体の表面に衝突する。これにより、容器の表面や固定捕集固体の表面に液体状の塗料が付着して空気から分離される。このように、容器内において非固定捕集固体を設けることによって塗料を付着させることが可能な表面積が増し、さらに、非固定捕集固体が容器内を移動することにより、その表面に塗料を均一に付着させることができる。従って、本発明の余剰霧化塗料捕集システムによれば、従来技術のように水などの液体を用いることなく、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は、前記容器の内部にて個々に独立して移動可能かつ前記容器の内部表面に当接可能な状態で収容された前記非固定捕集固体を複数備え、隣接する非固定捕集固体の間には、前記余剰霧化塗料を含む排気体が通過可能な空隙が確保さ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、余剰霧化塗料捕集手段の容器には、その内部表面に当接した状態で複数の非固定捕集固体が収納され、その容器の内部において、各非固定捕集固体が個々に独立して移動される。これら非固定捕集固体の間には空隙が確保され、その空隙に余剰霧化塗料を含む排気体が通過される。このように構成すれば、各非固定捕集固体の表面に塗料を確実に付着させることができるので、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、前記容器の内部に収容された前記非固定捕集固体を移動させる非固定捕集固体移動手段を備え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、非固定捕集固体移動手段によって、容器の内部において非固定捕集固体が移動されるので、非固定捕集固体の表面全体に塗料を均一に付着させることができ、塗料の捕集効率を高めることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項２項において、前記複数の非固定捕集固体は、前記容器の内部表面上を個々に独立して転動可能な形状を有する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、複数の非固定捕集固体が個々に独立して転動することにより、各非固定捕集固体の相対位置が変更される。これにより、各非固定捕集固体の表面全体に塗料を均一に付着させることができ、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４のいずれか１項において、前記非固定捕集固体の少なくとも表面は、前記塗料の付着性が前記容器よりも高い材料で形成されている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、非固定捕集固体の少なくとも表面は塗料の付着性が前記容器よりも高いので、液体状の塗料を非固定捕集固体の表面に確実に付着させることができる。この場合、非固定捕集固体に付着した塗料を定期的に回収することにより、容器の洗浄処理が不要となるため、メンテナンス性を高めることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項において、前記容器の底面は傾斜を有し、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その要旨とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、容器や非固定捕集固体の表面に付着した液体状の塗料は、容器の底面の傾斜に沿って流れ、その底面の最下端部となる位置に設け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。
【発明の効果】
【００２０】
以上詳述したように、請求項１〜６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】
【００２１】
［第１の実施の形態］
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、汚染空気Ａ１を受け止める容器２４と、その容器２４の内部にて収納され、塗料ミストＰ１に由来する液体状の塗料が付着可能な複数のボール２５（非固定捕集固体）とを備える。容器２４は、底部２６及び側壁２７と有し上端に開口部２８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、ポリエチレンなどの樹脂材料）を用いて形成されている。この容器２４において、底部２６には排気用配管２２から排出された汚染空気Ａ１が略直角に衝突する。側壁２７は、その底部２６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ている。また、容器２４において、側壁２７の内側折り返し部２９は、なだらかな曲面状に形成されている。
【００２９】
ボール２５は、直径が２０ｍｍ程度の球体であって、塗料の付着性が高い材料（例えば、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属材料やセラミック材料）を用いて形成されている。各ボール２５は、容器２４の内部にて個々に独立して移動可能かつ容器２４の内部表面に接触可能な状態で収納されている。
【００３０】
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。
【００３１】
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。ここで、汚染空気Ａ１は、例えば、５ｍ／秒〜５０ｍ／秒の流速に増速され、その汚染空気Ａ１が容器２４の底部２６に略直角に吹き付けられる。さらに、その底部２６で偏向された汚染空気はＡ１、底部２６に沿って流れて側壁２７に吹き付けられる。このとき、空気は底部２６や側壁２７の表面に沿って流れるが、汚染空気に含まれる塗料ミストＰ１は空気よりも重いためその慣性力により底部２６や側壁２７に衝突する。これにより、塗料ミストＰ１は、液化した塗料として底部２６や側壁２７の表面に付着する。
【００３２】
また、各ボール２５の表面にも汚染空気Ａ１が吹き付けられ、その空気に含まれる塗料ミストＰ１がボール２５の表面に衝突し、液状化した塗料が付着する。さらに、容器２４の内部において、５ｍ／秒〜５０ｍ／秒に増速された汚染空気Ａ１の気流が各ボール２５に作用しその空気抵抗によって各ボール２５が転動する（図３（ａ）参照）。本実施の形態では、容器２４よりもボール２５の方が塗料の付着性が高いため、ボール２５が転動することにより、容器２４の底部２６や側壁２７に付着していた塗料が擦り取られてボール表面に満遍なく付着する。この結果、図３（ａ）〜（ｅ）に示されるように、ボール２５を核としてその表面に塗料Ｐ２が付着していく。そして、図３（ｅ）のように、ボール表面に塗料Ｐ２が十分に付着し、ボール同士がくっついて移動が困難な状態になったタイミングで、塗装ブース１の塗装処理を停止して塗料捕集器２３のメンテナンスを行う。このメンテナンスでは、塗料Ｐ２が付着したボール２５を容器２４から取り出し、塗料Ｐ２を除去したボール２５または塗料Ｐ２が付着していない新品のボール２５を容器２４内に収納する。そして、このメンテナンス後に、塗装ブース１を再度稼動させることにより、塗料捕集器２３にて塗料Ｐ２が効率よく捕集される。
【００３３】
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。
【００３４】
（１）本実施の形態の塗装ブース１において、塗装機１３の下流側に空気集合部材２１が設置されており、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、その空気集合部材２１によって徐々に小断面積となる経路に集合されて増速される。そして、その増速された汚染空気Ａ１は、排気用配管２２を介して排気室６の塗料捕集器２３に向けて吹き付けられる。この塗料捕集器２３は、容器２４と、その容器２４の内部に移動可能な状態で収納される複数のボール２５とで構成されており、増速された汚染空気Ａ１が容器２４によって受け止められる。その際、汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１は、容器２４の表面や各ボール２５の表面に衝突する。これにより、容器２４の表面や各ボール２５の表面に液体状の塗料Ｐ２が付着して空気から分離される。また、容器２４内において、その内部表面に当接した状態で複数のボール２５が収納されており、各ボール２５が個々に独立して移動される。この場合、各ボール２５の間には空隙が確保され、その空隙に塗料ミストＰ１を含む汚染空気Ａ１が確実に通過される。このように、容器２４内に各ボール２５を設けることにより、塗料Ｐ２を付着させることが可能な表面積が増し、さらに、各ボール２５が容器２２内を移動することにより、その表面に塗料Ｐ２を均一に付着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。
【００３５】
（２）本実施の形態では、空気集合部材２１で増速された汚染空気Ａ１が容器２４内の各ボール２５に吹き付けられ、その汚染空気Ａ１の気流の空気抵抗により各ボール２５が移動される。特に、各ボール２５は転動するのに最も適した形状であり、汚染空気Ａ１の風圧によって各ボール２５を容易に移動させることができる。このように各ボール２５を移動させることで、その表面全体に塗料Ｐ２を均一に付着させることができるため、塗料ミストＰ１の捕集効率を高めることができる。
【００３６】
（３）本実施の形態では、ボール２５は容器２４よりも塗料Ｐ２の付着性が高い材料を用いて形成されているので、容器２４表面の塗料Ｐ２をボール２５の表面に確実に付着させることができる。この場合、各ボール２５に付着した塗料Ｐ２を定期的に回収することにより、容器２４の洗浄処理が不要となるため、メンテナンス性を高めることができる。
［第２の実施の形態］
【００３７】
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図４に基づき説明する。
【００３８】
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２３に非固定捕集固体移動手段を設けた点が第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。
【００３９】
図４に示されるように、本実施の形態の非固定捕集固体移動手段は、塗料捕集器２３における容器２４の外部に設けられ、容器２４の側壁２７に連接する加振装置３１と、容器２４の下部を支える支持バネ３２とを備えている。そして、加振装置３１が駆動されて容器２４が左右に振動されることにより、容器２４の内部において各ボール２５を自由に移動させることができる。このように構成すれば、ボール２５の表面全体に塗料Ｐ２を均一に付着させることができるため、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］
【００４０】
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図５に基づき説明する。
【００４１】
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４１の構成が上記第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。
【００４２】
図５に示されるように、本実施の形態の塗料捕集器４１は、底部４２及び側壁４３と有する釜状の容器４４と、容器４４の内部に移動可能な状態で収納される複数のボール２５とを備える。この容器４４の底部４２には、傾斜した底面４５を有する塗料回収溝４６が形成されている。この塗料回収溝４６は、その幅がボール２５の直径よりも小さく、容器４４の底部４２において等間隔に複数形成されている。そして、各塗料回収溝４６における底面４５の最下端部となる位置に塗料排出手段としてのドレイン４７が接続されている。本実施の形態の塗料捕集器４１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、容器４４の表面（底部４２及び側壁４３の表面）やボール２５の表面に衝突することで液化する。そして、液体状の塗料Ｐ２は、容器４４の表面やボール２５の表面から流れ落ち、さらに、容器４４の底部４２において、塗料回収溝４６の傾斜した底面４５に沿って流れ、塗料排出用のドレイン４７を介して回収される。このように、塗料捕集器４１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。
【００４３】
なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００４４】
・上記第１の実施の形態では、塗料捕集器２３の容器２４内において、収納するボール２５の数を比較的に少なくして各ボール２５が自由に移動できるようにしていたが、図６に示されるように、より多くのボール２５（非固定捕集固体）を収納してもよい。図６の塗料捕集器２３のように、容器２４の内部に複数のボール２５を充填した場合、複数のボール２５により捕集固体層２５０が構成され、その表層側における略中央部から汚染空気Ａ１が進入される。そして、その捕集固体層２５０の内部を通過した汚染空気Ａ１は、その下層及び容器底面で偏向された後、表層側における周辺部から脱出される。このようにすれば、汚染空気Ａ１の気流が捕集固体層２５０内を自然に流れることで、各ボール２５の表面に均一に衝突するため、塗料ミストＰ１の捕集効率を高めることができる。なお、図６の塗料捕集器２３において、容器２４の上部を覆う蓋部材（図示略）を設けるとともに、容器２４の側壁２７に排出口（図示略）を設け、捕集固体層２５０を通過させて浄化された空気Ａ２を容器２４の側壁２７から脱出させるよう構成してもよい。
【００４５】
・上記第２の実施の形態では、加振装置３１と支持バネ３２とを備えた非固定捕集固体移動手段を設けるものであったが、これに限定されるものではない。非固定捕集固体移動手段としては、例えば、図７に示されるように、容器２４の内部に配置され各ボール２５をかき混ぜるための羽根部材（攪拌手段）５１と、容器２４の外部に配置されその羽根部材５１を回転駆動するためのモータ５２とを備えるものでもよい。この場合でも、容器２４の内部において各ボール２５が確実に移動されるので、各ボール２５の表面全体に塗料Ｐ２を均一に付着させることができ、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。また、図８に示されるように、非固定捕集固体としてのボール２５を鉄などの磁性体で形成し、容器２４の外部において、そのボール２５に磁力を作用させる磁石５４（磁力発生手段）とその磁石５４を回転させるモータ５５とによって非固定捕集固体移動手段を構成してもよい。この場合でも、容器２４の内部において各ボール２５が確実に移動されるので、各ボール２５の表面全体に塗料Ｐ２を均一に付着させることができ、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。さらに、非固定捕集固体移動手段としては、容器２４自体を移動（例えば、一方向への回転移動、往復回転移動、直線往復移動、傾斜往復移動）させる駆動装置（図示略）を設けてもよく、その駆動装置を用いて容器２４の外部に一旦移動した各ボール２５を容器２４の内部に戻すように構成してもよい。このようにしても、容器２４の内部において各ボール２５が確実に移動されるため、各ボール２５の表面全体に塗料Ｐ２を均一に付着させることができ、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。
【００４６】
・上記第３の実施の形態では、塗料捕集器４１の傾斜した底面４５に塗料排出用のドレイン４７を設けたが、このドレイン４７に代えて塗料たまりを設け、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。
【００４７】
・上記各実施の形態の塗料捕集器２３，４１では、容器２４，４４の上端の開口部から浄化された空気Ａ２を脱出させるよう構成していたがこれに限定されるものではない。例えば、図９の塗料捕集器５７のように容器２４における底部２６から浄化された空気Ａ２を脱出させるように構成してもよい。具体的には、図９の塗料捕集器５７では、容器２４における上端の開口部２８が蓋部材５８により密閉されている。容器２４の底部２６に排気口５９が設けられ、その排気口５９に金属フィルタ６０が装着されている。また、この塗料捕集器５７には、図７の塗料捕集器２３と同様に、羽根部材５１とモータ５２とからなる非固定捕集固体移動手段が設けられている。このように塗料捕集器５７を構成した場合、汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１は、容器２４の表面やボール２５の表面に衝突して付着することで空気と分離される。そして、その空気は、底部２６の排気口５９の金属フィルタ６０を通過することで、さらに浄化された後に排気される。このように塗料捕集器５７を構成しても、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。
【００４８】
・上記各実施の形態では、非固定捕集固体としてボール２５を用いたが、個々に独立して転動可能な形状であればよく、例えば、球体以外に多角体、柱状体、錯体、棒状体を用いてもよい。このようにすれば、各非固定捕集固体が個々に独立して転動することにより、各非固定捕集固体の相対位置を変更させることができる。これにより、各非固定捕集固体の表面に塗料を確実に付着させることができるため、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。
【００４９】
・上記各実施の形態では、容器２４よりも塗料Ｐ２の付着性が高い材料を用いてボール２５を形成していたが、ボール２５全体を同一材料で形成する必要はなく、その表面のみを付着性の高い材料を用いて形成してもよい。具体的には、例えば、ボール２５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、容器２４表面を低摩擦材のコート膜（フッ素コート）で覆うようにして、容器２４側の塗料Ｐ２の付着性を低くしてもよい。
【００５０】
・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。
【００５１】
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。
【００５２】
（１）請求項３において、前記非固定捕集固体移動手段は、前記容器外部に一旦移動された前記非固定捕集固体を前記容器内部に戻すよう移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５３】
（２）請求項３において、前記非固定捕集固体移動手段は、増速させた排気体の気流の流体抵抗により前記非固定捕集固体を移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５４】
（３）請求項３において、前記非固定捕集固体移動手段は、前記容器に連接する加振手段を備え、その加振手段による振動で前記非固定捕集固体を移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５５】
（４）請求項３において、前記非固定捕集固体移動手段は、前記容器内に配置された攪拌手段を備え、その攪拌手段の駆動により前記非固定捕集固体を移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５６】
（５）請求項３において、前記非固定捕集固体移動手段は、前記容器自体を移動させる駆動手段を備え、その駆動手段による容器の移動に伴い前記非固定捕集固体を移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５７】
（６）請求項３において、前記非固定捕集固体は磁性体からなり、前記非固定捕集固体移動手段は、前記容器外部から磁力を作用させる磁力発生手段を備え、その磁力発生手段の磁力によって前記非固定捕集固体を移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５８】
（７）請求項１乃至６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いて、前記容器内部に複数の非固定捕集固体が充填され、前記複数の非固定捕集固体からなる捕集固体層の表層側における略中央部から前記排気体を進入させて前記捕集固体層の内部を通過させた後、前記捕集固体層の下層側及び容器底面で偏向させた前記排気体を前記捕集固体層の表層側における周辺部から脱出させるようにしたことを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５９】
（８）請求項１乃至６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いて、前記容器内部に複数の非固定捕集固体が充填され、前記複数の非固定捕集固体からなる捕集固体層の表層側から前記排気体を進入させて前記捕集固体層の内部を通過させた後、その排気体を前記容器の側壁から外部に脱出させるようにした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】
【００６０】
【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】（ａ）〜（ｅ）は各ボールにおける塗料の付着状態を示す説明図。
【図４】第２の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図５】第３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説明図。
【図７】別の実施の形態における塗料捕集器を示す説明図。
【図８】別の実施の形態における塗料捕集器を示す説明図。
【図９】別の実施の形態における塗料捕集器を示す説明図。
【符号の説明】
【００６１】
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
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
２３，４１，５７…余剰霧化塗料捕集手段としての塗料捕集器
２４，４４…容器
２５…非固定捕集固体としてのボール
３１…非固定捕集固体移動手段を構成する加振装置
３２…非固定捕集固体移動手段を構成する支持バネ
４５…底面
４７…塗料排出手段としてのドレイン
５１…非固定捕集固体移動手段を構成する羽部材
５２，５５…非固定捕集固体移動手段を構成するモータ
５４…非固定捕集固体移動手段を構成する磁石
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、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、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所定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、増速させた排気体を受け止める容器と、その容器の内部にて移動可能な状態で収容され、前記余剰霧化塗料に由来する液体状の塗料がその表面に付着可能な非固定捕集固体とを含んで構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をその要旨とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、外部から塗装室の塗装空間に空気が取り入れられ流通される。そ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、外部から取り入れられた空気と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、排気経路により所定方向に排出される。また、その排気経路の直下流側には、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余剰霧化塗料捕集手段に吹き付けられる。この余剰霧化塗料捕集手段は、容器と、その容器の内部に移動可能な状態で収納される非固定捕集固体とで構成されており、増速された排気体が容器によって受け止められる。その際、排気体の余剰霧化塗料は、容器の表面や非固定捕集固体の表面に衝突する。これにより、容器の表面や固定捕集固体の表面に液体状の塗料が付着して空気から分離される。このように、容器内において非固定捕集固体を設けることによって塗料を付着させることが可能な表面積が増し、さらに、非固定捕集固体が容器内を移動することにより、その表面に塗料を均一に付着させることができる。従って、本発明の余剰霧化塗料捕集システムによれば、従来技術のように水などの液体を用いることなく、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は、前記容器の内部にて個々に独立して移動可能かつ前記容器の内部表面に当接可能な状態で収容された前記非固定捕集固体を複数備え、隣接する非固定捕集固体の間には、前記余剰霧化塗料を含む排気体が通過可能な空隙が確保さ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、余剰霧化塗料捕集手段の容器には、その内部表面に当接した状態で複数の非固定捕集固体が収納され、その容器の内部において、各非固定捕集固体が個々に独立して移動される。これら非固定捕集固体の間には空隙が確保され、その空隙に余剰霧化塗料を含む排気体が通過される。このように構成すれば、各非固定捕集固体の表面に塗料を確実に付着させることができるので、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、前記容器の内部に収容された前記非固定捕集固体を移動させる非固定捕集固体移動手段を備え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、非固定捕集固体移動手段によって、容器の内部において非固定捕集固体が移動されるので、非固定捕集固体の表面全体に塗料を均一に付着させることができ、塗料の捕集効率を高めることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項２項において、前記複数の非固定捕集固体は、前記容器の内部表面上を個々に独立して転動可能な形状を有する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、複数の非固定捕集固体が個々に独立して転動することにより、各非固定捕集固体の相対位置が変更される。これにより、各非固定捕集固体の表面全体に塗料を均一に付着させることができ、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４のいずれか１項において、前記非固定捕集固体の少なくとも表面は、前記塗料の付着性が前記容器よりも高い材料で形成されている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、非固定捕集固体の少なくとも表面は塗料の付着性が前記容器よりも高いので、液体状の塗料を非固定捕集固体の表面に確実に付着させることができる。この場合、非固定捕集固体に付着した塗料を定期的に回収することにより、容器の洗浄処理が不要となるため、メンテナンス性を高めることができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項において、前記容器の底面は傾斜を有し、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その要旨とする。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、容器や非固定捕集固体の表面に付着した液体状の塗料は、容器の底面の傾斜に沿って流れ、その底面の最下端部となる位置に設け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。
【発明の効果】
【００２０】
以上詳述したように、請求項１〜６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】
【００２１】
［第１の実施の形態］
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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、汚染空気Ａ１を受け止める容器２４と、その容器２４の内部にて収納され、塗料ミストＰ１に由来する液体状の塗料が付着可能な複数のボール２５（非固定捕集固体）とを備える。容器２４は、底部２６及び側壁２７と有し上端に開口部２８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、ポリエチレンなどの樹脂材料）を用いて形成されている。この容器２４において、底部２６には排気用配管２２から排出された汚染空気Ａ１が略直角に衝突する。側壁２７は、その底部２６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ている。また、容器２４において、側壁２７の内側折り返し部２９は、なだらかな曲面状に形成されている。
【００２９】
ボール２５は、直径が２０ｍｍ程度の球体であって、塗料の付着性が高い材料（例えば、鉄、アルミニウム、ステンレスなどの金属材料やセラミック材料）を用いて形成されている。各ボール２５は、容器２４の内部にて個々に独立して移動可能かつ容器２４の内部表面に接触可能な状態で収納されている。
【００３０】
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。
【００３１】
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。ここで、汚染空気Ａ１は、例えば、５ｍ／秒〜５０ｍ／秒の流速に増速され、その汚染空気Ａ１が容器２４の底部２６に略直角に吹き付けられる。さらに、その底部２６で偏向された汚染空気はＡ１、底部２６に沿って流れて側壁２７に吹き付けられる。このとき、空気は底部２６や側壁２７の表面に沿って流れるが、汚染空気に含まれる塗料ミストＰ１は空気よりも重いためその慣性力により底部２６や側壁２７に衝突する。これにより、塗料ミストＰ１は、液化した塗料として底部２６や側壁２７の表面に付着する。
【００３２】
また、各ボール２５の表面にも汚染空気Ａ１が吹き付けられ、その空気に含まれる塗料ミストＰ１がボール２５の表面に衝突し、液状化した塗料が付着する。さらに、容器２４の内部において、５ｍ／秒〜５０ｍ／秒に増速された汚染空気Ａ１の気流が各ボール２５に作用しその空気抵抗によって各ボール２５が転動する（図３（ａ）参照）。本実施の形態では、容器２４よりもボール２５の方が塗料の付着性が高いため、ボール２５が転動することにより、容器２４の底部２６や側壁２７に付着していた塗料が擦り取られてボール表面に満遍なく付着する。この結果、図３（ａ）〜（ｅ）に示されるように、ボール２５を核としてその表面に塗料Ｐ２が付着していく。そして、図３（ｅ）のように、ボール表面に塗料Ｐ２が十分に付着し、ボール同士がくっついて移動が困難な状態になったタイミングで、塗装ブース１の塗装処理を停止して塗料捕集器２３のメンテナンスを行う。このメンテナンスでは、塗料Ｐ２が付着したボール２５を容器２４から取り出し、塗料Ｐ２を除去したボール２５または塗料Ｐ２が付着していない新品のボール２５を容器２４内に収納する。そして、このメンテナンス後に、塗装ブース１を再度稼動させることにより、塗料捕集器２３にて塗料Ｐ２が効率よく捕集される。
【００３３】
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。
【００３４】
（１）本実施の形態の塗装ブース１において、塗装機１３の下流側に空気集合部材２１が設置されており、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、その空気集合部材２１によって徐々に小断面積となる経路に集合されて増速される。そして、その増速された汚染空気Ａ１は、排気用配管２２を介して排気室６の塗料捕集器２３に向けて吹き付けられる。この塗料捕集器２３は、容器２４と、その容器２４の内部に移動可能な状態で収納される複数のボール２５とで構成されており、増速された汚染空気Ａ１が容器２４によって受け止められる。その際、汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１は、容器２４の表面や各ボール２５の表面に衝突する。これにより、容器２４の表面や各ボール２５の表面に液体状の塗料Ｐ２が付着して空気から分離される。また、容器２４内において、その内部表面に当接した状態で複数のボール２５が収納されており、各ボール２５が個々に独立して移動される。この場合、各ボール２５の間には空隙が確保され、その空隙に塗料ミストＰ１を含む汚染空気Ａ１が確実に通過される。このように、容器２４内に各ボール２５を設けることにより、塗料Ｐ２を付着させることが可能な表面積が増し、さらに、各ボール２５が容器２２内を移動することにより、その表面に塗料Ｐ２を均一に付着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。
【００３５】
（２）本実施の形態では、空気集合部材２１で増速された汚染空気Ａ１が容器２４内の各ボール２５に吹き付けられ、その汚染空気Ａ１の気流の空気抵抗により各ボール２５が移動される。特に、各ボール２５は転動するのに最も適した形状であり、汚染空気Ａ１の風圧によって各ボール２５を容易に移動させることができる。このように各ボール２５を移動させることで、その表面全体に塗料Ｐ２を均一に付着させることができるため、塗料ミストＰ１の捕集効率を高めることができる。
【００３６】
（３）本実施の形態では、ボール２５は容器２４よりも塗料Ｐ２の付着性が高い材料を用いて形成されているので、容器２４表面の塗料Ｐ２をボール２５の表面に確実に付着させることができる。この場合、各ボール２５に付着した塗料Ｐ２を定期的に回収することにより、容器２４の洗浄処理が不要となるため、メンテナンス性を高めることができる。
［第２の実施の形態］
【００３７】
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図４に基づき説明する。
【００３８】
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２３に非固定捕集固体移動手段を設けた点が第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。
【００３９】
図４に示されるように、本実施の形態の非固定捕集固体移動手段は、塗料捕集器２３における容器２４の外部に設けられ、容器２４の側壁２７に連接する加振装置３１と、容器２４の下部を支える支持バネ３２とを備えている。そして、加振装置３１が駆動されて容器２４が左右に振動されることにより、容器２４の内部において各ボール２５を自由に移動させることができる。このように構成すれば、ボール２５の表面全体に塗料Ｐ２を均一に付着させることができるため、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］
【００４０】
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図５に基づき説明する。
【００４１】
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４１の構成が上記第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。
【００４２】
図５に示されるように、本実施の形態の塗料捕集器４１は、底部４２及び側壁４３と有する釜状の容器４４と、容器４４の内部に移動可能な状態で収納される複数のボール２５とを備える。この容器４４の底部４２には、傾斜した底面４５を有する塗料回収溝４６が形成されている。この塗料回収溝４６は、その幅がボール２５の直径よりも小さく、容器４４の底部４２において等間隔に複数形成されている。そして、各塗料回収溝４６における底面４５の最下端部となる位置に塗料排出手段としてのドレイン４７が接続されている。本実施の形態の塗料捕集器４１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、容器４４の表面（底部４２及び側壁４３の表面）やボール２５の表面に衝突することで液化する。そして、液体状の塗料Ｐ２は、容器４４の表面やボール２５の表面から流れ落ち、さらに、容器４４の底部４２において、塗料回収溝４６の傾斜した底面４５に沿って流れ、塗料排出用のドレイン４７を介して回収される。このように、塗料捕集器４１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。
【００４３】
なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００４４】
・上記第１の実施の形態では、塗料捕集器２３の容器２４内において、収納するボール２５の数を比較的に少なくして各ボール２５が自由に移動できるようにしていたが、図６に示されるように、より多くのボール２５（非固定捕集固体）を収納してもよい。図６の塗料捕集器２３のように、容器２４の内部に複数のボール２５を充填した場合、複数のボール２５により捕集固体層２５０が構成され、その表層側における略中央部から汚染空気Ａ１が進入される。そして、その捕集固体層２５０の内部を通過した汚染空気Ａ１は、その下層及び容器底面で偏向された後、表層側における周辺部から脱出される。このようにすれば、汚染空気Ａ１の気流が捕集固体層２５０内を自然に流れることで、各ボール２５の表面に均一に衝突するため、塗料ミストＰ１の捕集効率を高めることができる。なお、図６の塗料捕集器２３において、容器２４の上部を覆う蓋部材（図示略）を設けるとともに、容器２４の側壁２７に排出口（図示略）を設け、捕集固体層２５０を通過させて浄化された空気Ａ２を容器２４の側壁２７から脱出させるよう構成してもよい。
【００４５】
・上記第２の実施の形態では、加振装置３１と支持バネ３２とを備えた非固定捕集固体移動手段を設けるものであったが、これに限定されるものではない。非固定捕集固体移動手段としては、例えば、図７に示されるように、容器２４の内部に配置され各ボール２５をかき混ぜるための羽根部材（攪拌手段）５１と、容器２４の外部に配置されその羽根部材５１を回転駆動するためのモータ５２とを備えるものでもよい。この場合でも、容器２４の内部において各ボール２５が確実に移動されるので、各ボール２５の表面全体に塗料Ｐ２を均一に付着させることができ、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。また、図８に示されるように、非固定捕集固体としてのボール２５を鉄などの磁性体で形成し、容器２４の外部において、そのボール２５に磁力を作用させる磁石５４（磁力発生手段）とその磁石５４を回転させるモータ５５とによって非固定捕集固体移動手段を構成してもよい。この場合でも、容器２４の内部において各ボール２５が確実に移動されるので、各ボール２５の表面全体に塗料Ｐ２を均一に付着させることができ、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。さらに、非固定捕集固体移動手段としては、容器２４自体を移動（例えば、一方向への回転移動、往復回転移動、直線往復移動、傾斜往復移動）させる駆動装置（図示略）を設けてもよく、その駆動装置を用いて容器２４の外部に一旦移動した各ボール２５を容器２４の内部に戻すように構成してもよい。このようにしても、容器２４の内部において各ボール２５が確実に移動されるため、各ボール２５の表面全体に塗料Ｐ２を均一に付着させることができ、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。
【００４６】
・上記第３の実施の形態では、塗料捕集器４１の傾斜した底面４５に塗料排出用のドレイン４７を設けたが、このドレイン４７に代えて塗料たまりを設け、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。
【００４７】
・上記各実施の形態の塗料捕集器２３，４１では、容器２４，４４の上端の開口部から浄化された空気Ａ２を脱出させるよう構成していたがこれに限定されるものではない。例えば、図９の塗料捕集器５７のように容器２４における底部２６から浄化された空気Ａ２を脱出させるように構成してもよい。具体的には、図９の塗料捕集器５７では、容器２４における上端の開口部２８が蓋部材５８により密閉されている。容器２４の底部２６に排気口５９が設けられ、その排気口５９に金属フィルタ６０が装着されている。また、この塗料捕集器５７には、図７の塗料捕集器２３と同様に、羽根部材５１とモータ５２とからなる非固定捕集固体移動手段が設けられている。このように塗料捕集器５７を構成した場合、汚染空気Ａ１に含まれる塗料ミストＰ１は、容器２４の表面やボール２５の表面に衝突して付着することで空気と分離される。そして、その空気は、底部２６の排気口５９の金属フィルタ６０を通過することで、さらに浄化された後に排気される。このように塗料捕集器５７を構成しても、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。
【００４８】
・上記各実施の形態では、非固定捕集固体としてボール２５を用いたが、個々に独立して転動可能な形状であればよく、例えば、球体以外に多角体、柱状体、錯体、棒状体を用いてもよい。このようにすれば、各非固定捕集固体が個々に独立して転動することにより、各非固定捕集固体の相対位置を変更させることができる。これにより、各非固定捕集固体の表面に塗料を確実に付着させることができるため、塗料Ｐ２の捕集効率を高めることができる。
【００４９】
・上記各実施の形態では、容器２４よりも塗料Ｐ２の付着性が高い材料を用いてボール２５を形成していたが、ボール２５全体を同一材料で形成する必要はなく、その表面のみを付着性の高い材料を用いて形成してもよい。具体的には、例えば、ボール２５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、容器２４表面を低摩擦材のコート膜（フッ素コート）で覆うようにして、容器２４側の塗料Ｐ２の付着性を低くしてもよい。
【００５０】
・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。
【００５１】
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。
【００５２】
（１）請求項３において、前記非固定捕集固体移動手段は、前記容器外部に一旦移動された前記非固定捕集固体を前記容器内部に戻すよう移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５３】
（２）請求項３において、前記非固定捕集固体移動手段は、増速させた排気体の気流の流体抵抗により前記非固定捕集固体を移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５４】
（３）請求項３において、前記非固定捕集固体移動手段は、前記容器に連接する加振手段を備え、その加振手段による振動で前記非固定捕集固体を移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５５】
（４）請求項３において、前記非固定捕集固体移動手段は、前記容器内に配置された攪拌手段を備え、その攪拌手段の駆動により前記非固定捕集固体を移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５６】
（５）請求項３において、前記非固定捕集固体移動手段は、前記容器自体を移動させる駆動手段を備え、その駆動手段による容器の移動に伴い前記非固定捕集固体を移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５７】
（６）請求項３において、前記非固定捕集固体は磁性体からなり、前記非固定捕集固体移動手段は、前記容器外部から磁力を作用させる磁力発生手段を備え、その磁力発生手段の磁力によって前記非固定捕集固体を移動させることを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５８】
（７）請求項１乃至６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いて、前記容器内部に複数の非固定捕集固体が充填され、前記複数の非固定捕集固体からなる捕集固体層の表層側における略中央部から前記排気体を進入させて前記捕集固体層の内部を通過させた後、前記捕集固体層の下層側及び容器底面で偏向させた前記排気体を前記捕集固体層の表層側における周辺部から脱出させるようにしたことを特徴とする余剰霧化塗料捕集システム。
【００５９】
（８）請求項１乃至６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いて、前記容器内部に複数の非固定捕集固体が充填され、前記複数の非固定捕集固体からなる捕集固体層の表層側から前記排気体を進入させて前記捕集固体層の内部を通過させた後、その排気体を前記容器の側壁から外部に脱出させるようにした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】
【００６０】
【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】（ａ）〜（ｅ）は各ボールにおける塗料の付着状態を示す説明図。
【図４】第２の実施の形態における塗料捕集器を示す断面図。
【図５】第３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説明図。
【図７】別の実施の形態における塗料捕集器を示す説明図。
【図８】別の実施の形態における塗料捕集器を示す説明図。
【図９】別の実施の形態における塗料捕集器を示す説明図。
【符号の説明】
【００６１】
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
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
２３，４１，５７…余剰霧化塗料捕集手段としての塗料捕集器
２４，４４…容器
２５…非固定捕集固体としてのボール
３１…非固定捕集固体移動手段を構成する加振装置
３２…非固定捕集固体移動手段を構成する支持バネ
４５…底面
４７…塗料排出手段としてのドレイン
５１…非固定捕集固体移動手段を構成する羽部材
５２，５５…非固定捕集固体移動手段を構成するモータ
５４…非固定捕集固体移動手段を構成する磁石
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、
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、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所定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、増速させた排気体を受け止める容器と、その容器の内部にて移動可能な状態で収容され、前記余剰霧化塗料に由来する液体状の塗料がその表面に付着可能な非固定捕集固体とを含んで構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。
【請求項２】
前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記容器の内部にて個々に独立して移動可能かつ前記容器の内部表面に当接可能な状態で収容された前記非固定捕集固体を複数備え、隣接する非固定捕集固体の間には、前記余剰霧化塗料を含む排気体が通過可能な空隙が確保さ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】
前記容器の内部に収容された前記非固定捕集固体を移動させる非固定捕集固体移動手段を備え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】
前記複数の非固定捕集固体は、前記容器の内部表面上を個々に独立して転動可能な形状を有することを特徴とする請求項２に記載の余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項５】
前記非固定捕集固体の少なくとも表面は、前記塗料の付着性が前記容器よりも高い材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４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６】
前記容器の底面は傾斜を有し、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乃至５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、
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、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所定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、増速させた排気体を受け止める容器と、その容器の内部にて移動可能な状態で収容され、前記余剰霧化塗料に由来する液体状の塗料がその表面に付着可能な非固定捕集固体とを含んで構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。
【請求項２】
前記余剰霧化塗料捕集手段は、前記容器の内部にて個々に独立して移動可能かつ前記容器の内部表面に当接可能な状態で収容された前記非固定捕集固体を複数備え、隣接する非固定捕集固体の間には、前記余剰霧化塗料を含む排気体が通過可能な空隙が確保さ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】
前記容器の内部に収容された前記非固定捕集固体を移動させる非固定捕集固体移動手段を備え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】
前記複数の非固定捕集固体は、前記容器の内部表面上を個々に独立して転動可能な形状を有することを特徴とする請求項２に記載の余剰霧化塗料捕集システム。
【請求項５】
前記非固定捕集固体の少なくとも表面は、前記塗料の付着性が前記容器よりも高い材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４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６】
前記容器の底面は傾斜を有し、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乃至５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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２８５８７（Ｐ２００９−２８５８７Ａ）
【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２００７−１９２６９５（Ｐ２００７−１９２６９５）
【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）】
[ Back to top ]