塗装ブース循環水の処理方法及び装置
【解決課題】有機溶剤系塗料、水系塗料を厭わず使用する塗装ブースであっても、塗料捕集用循環水から塗料成分を分離抽出することが出来る塗装ブースの循環水と処理方法及び装備を提供する。
【解決手段】塗装ブースの塗料捕集用循環水に強アルカリ電解水を添加し、塗料成分を塗料捕集循環水から分離抽出するステップを備えることによって、強アルカリ電解水の還元電位（ＯＲＰ）が低い事に基づく、塗料捕集用循環水の酸化や金属の錆の防止を達成できることを特徴とする。
【解決手段】塗装ブースの塗料捕集用循環水に強アルカリ電解水を添加し、塗料成分を塗料捕集循環水から分離抽出するステップを備えることによって、強アルカリ電解水の還元電位（ＯＲＰ）が低い事に基づく、塗料捕集用循環水の酸化や金属の錆の防止を達成できることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装ブース循環水の処理方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塗装ガンによる噴霧塗装を行う塗装ブースにおいては、オーバースプレーした塗料を捕捉して処理するための処理装置が設けられている。
【０００３】
従来より、大型の処理装置では塗装ブースの床にスノコを敷き詰め下にピットを設けて、傾斜の底面の両側から塗料捕集用の循環水を流し続ける、また中、小型の塗装ブースではブースの床上に水槽を設け縦の水幕板の上部より塗料捕集用の循環水を流し続けいずれも気流に乗せて塗料を捕捉する。
【０００４】
塗料捕集用水を循環させることでオーバースプレーした塗料を捕集する場合、有機溶剤系のみならず水系塗料は特に近年多様化し使用量も増している。
【０００５】
塗装ブース循環水の処理方法及び装置の従来技術として、例えば、特開２００６−１８１５０３号公報に記載のものがある。このものは、水系塗料を使用する塗装ブースであっても塗料捕集用循環水から塗料成分を簡便に分離抽出することができる塗装ブース循環水の処理方法を提供することを目的として、図１に記載されているように、塗装ブース１の塗料捕集用循環水にアルカリ性溶液を添加するステップと、アルカリ性溶液が添加された循環水を濾過して濾液と残渣に分離するステップと、濾液を中和するステップと、中和された濾液を塗料捕集用循環水として再利用するステップとを有することを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８１５０３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら水系塗料は単なる水道水のような循環水では分離抽出することは困難である。
【０００８】
本発明は、有機溶剤系塗料、水系塗料を厭わず使用する塗装ブースであっても、塗料捕集用循環水から塗料成分を分離抽出することが出来る塗装ブースの循環水と処理方法及び装備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明に係る塗装ブース循環水の処理方法は、塗装ブースの塗料捕集用循環水に強アルカリ電解水を添加し、塗料成分を塗料捕集循環水から分離抽出するステップを備えることによって、強アルカリ電解水の還元電位（ＯＲＰ）が低い事に基づく、塗料捕集用循環水の酸化や金属の錆の防止を達成できることを特徴とする。
【００１０】
前記強アルカリ電解水のｐＨは１２以上であることが望ましく、特に１３以上、更に望ましくは１４以上である。水系塗料では、樹脂成分を溶媒である水に分散させるためにカルボン酸などの酸性の極性基が利用されている。強アルカリ電解水を塗料捕集用循環水に混入すると、分散していた塗料成分樹脂の粒子が膨潤（ゲル化）する。本発明では、塗料捕集用循環水に強アルカリ電解水を適用し、その後、ろ過処理によって容易に塗料成分と水成分に分離することが出来る。
【００１１】
本発明者が鋭意検討したところ、既述の従来技術のようにアルカリ性溶液を用いるのではなく、強アルカリ電解水を用いることによって、濾液に対する酸による中和が必要なくなることを見出した。
【００１２】
分離が容易になった塗料成分は、濾過し、濾液と残渣に分離することにより濾液は一部を戻して捕集用循環水として再利用し、一部は廃棄の為、排水する。残渣は濃縮・乾燥などの後、酸性分が改性されアルカリ成分の樹脂としてセメントなどの副材料に利用することが出来る。廃棄の為排水する捕集用循環水は塗料に含まれるカルボン酸などの極性基と反応中和し、被触時間を制御することによって排水に可能な極性とすることが可能である。
【００１３】
強アルカリ電解水はその特徴である強力な分子間引力（電子剥離作用）が有り、その作用によって殺菌効果を有し、電解水自身の腐敗を防止したり消臭作用がある。また、強アルカリ電解水は溶存酸素量が純水の1/10以下であるところから金属表面に不動態皮膜を形成し、金属の腐食を抑制する効果がある。
【００１４】
さらに、強アルカリ電解水はクラスターが小さく電子量を多量に持った溶液の為、親水性・浸透性に優れていることから、汚れや基質に触れると分子間力が現れ、汚れは基質表面から剥離する作用がはたらく。こうしたことから異臭の原因である酸化、腐敗物、腐食、といった要因の全てを除外することが出来、塗装ブースの装置全体が良好な条件下に保たれることになる。
【００１５】
本発明によれば、従来苛性ソーダや変性剤など多くの薬剤が考案され、この目的の為に使われてきたが、どの実施例も安全性、経済性、効率などに問題が有った。しかし本発明はこのすべてを解決することが出来る。本発明に使用する強アルカリ電解水pH１２以上においても、安全面では皮膚に触れてもまったく危険は無く、ウサギによる眼滴でも安全であるという試験結果も立証されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、有機溶剤系塗料、水系塗料を厭わず使用する塗装ブースであっても、塗料捕集用循環水から塗料成分を分離抽出することが出来る塗装ブースの循環水と処理方法及び装備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る「塗装ブースの循環水に強アルカリイオン水を使用する方法」に適用した一例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態に係る中・小型の塗装ブースの断面図及び強アルカリイオン水生成装置並びに給水システムである。
同図に示すように、塗装ブースは、水槽１とスクラバー２と天井パネル３から構成されている。
【００１９】
前項の塗装ブースの構造はスクラバー２の対向側にはパネル４が無いため一般的にはオープンブースと言われるが、スクラバーの対向側にパネル４を設け、天井面３と天井フィルタ５を設け、その間には給気装置から調和された空気を案内する整流室６にて整流された空気は天井フィルタ５を通過して塗装室７へ下向きに吹き出される。
【００２０】
オーバースプレーした塗料（飛散塗料）はスクラバーの外側上部にある樋９から、オーバーフローして流れ出した捕集用循環水が水膜板８を落下する時、水槽に満たされた水と水膜板８の最下部とに設けられた隙間１０からスクラバー２の内部に向かって空気と捕集用循環水が混ざり合って強力に吸い込まれる。スクラバー上部には排気フアン１３が設けられているが、過剰に水を巻き上げないためにスクラバー内に設けられたエリミネータ（衝突板）１２の空気抵抗を考慮し十分に撹拌される容量になっている。
【００２１】
同図において二点鎖線で示すＡは被塗物であり、自動搬送による作業の場合オーバーヘッドコンベアＢに被塗物Ａが吊り下げられ塗装ブースの中央で移動または停止し、塗装ガンＣより塗料が吹き付けられて被塗物Ａを塗装する。その際被塗物Ａに付着しなかった塗料は前項のように塗装ブースの上方に設けられた給気フィルターより排出される降下気流に乗って水膜板８の最下部の隙間１０より吸い込まれ、スクラバーの下部の渦巻き板１１によって猛烈な撹拌作用が起こり水に捕集される。
【００２２】
フアン１３に吸気は渦巻き板１１と間隙板１０によって形成される渦巻き部Ｄ部により猛烈に撹拌され、混ざり合った水と空気はスクラバー内のエリミネータ―（衝突板）１２に衝突し、勢いが衰え、捕集用循環水は水滴となって集まり分離落下し、空気はフアン１３や排気ダクトによって導かれ屋外に排気される。分離落下した捕集用循環水は落下口１４より水槽１に流れる。
【００２３】
水漕１の一部には３か所の堰が設けられている。第１の堰１５は水槽の底に取り付けられ、水面より１／４程下がって没している。第２の堰１６は上端が水面より上がった位置から水槽の底より１／４程上がった位置を下端として取り付けられている。第３の堰は第１の堰と同じ形状だが、それぞれ３枚の堰は捕集用循環水が乗り越えたり潜ったりして流動するように位置している。
【００２４】
第３の堰１５の下流には送水ポンプ１９の取り入れ口１７が有り配管１８、２０を経由して前記（００２０項）の樋９に送られ捕集用循環水としての用をなす。
【００２５】
捕集用循環水は浮遊体に変性したものは１６の堰に、沈降体に変性したものは１５の堰に阻まれその上流に留まり集積するので、それを自動もしくは手動にて排出する。
【００２６】
強アルカリ電解水生成機２２は貯留タンク２３にpH１２以上の強アルカリ電解水を供給する。貯留タンクには液面上端と液面下端を制御するセンサーを備え常時満タン状態に備えている。
【００２７】
循環水は前記したスクラバー２内の空気をフアン１３によって排気される際、微細な水滴となったものは空気とともに一部は排気されまたは自然に蒸発し減量する。その量は一日に水槽の容量の１０〜２０％になり減量した量は強アルカリ電解水pH１２以上を常に補給して水面の位置を保つようボールタップで制御している。
【００２８】
以上の通り、本実施形態に係る循環水の処理方法及び処理装置によれば、強アルカリ電解水生成装置と貯留タンクが塗装ブースの一部品である水槽と、その水槽の一部に捕集用循環水の流れを制御する複数の堰を備えた浮遊漕と称する部分と、安定した水面高さを制御するボールタップを備えた清水タンク２１が水槽と連通している装置をいう。
【００２９】
なお、以上説明した実施形態は本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 水槽 １４ 落下口
２ スクラバー １５ 堰１
３ 天井面 １６ 堰２
４ パネル １７ 取入れ口
５ フィルタ １８ 配管
６ 整流室 １９ ポンプ
７ 塗装室 ２０ 配管
８ 水膜板 ２１ 清水タンク
９ 桶 ２２ 生成機
１０ 隙間 ２３ 貯留タンク
１１ 渦巻き板 Ａ 被塗物
１２ エリミネータ Ｂ オーバーヘッドコンベア
１３ 排気フアン Ｃ 塗装ガン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装ブース循環水の処理方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塗装ガンによる噴霧塗装を行う塗装ブースにおいては、オーバースプレーした塗料を捕捉して処理するための処理装置が設けられている。
【０００３】
従来より、大型の処理装置では塗装ブースの床にスノコを敷き詰め下にピットを設けて、傾斜の底面の両側から塗料捕集用の循環水を流し続ける、また中、小型の塗装ブースではブースの床上に水槽を設け縦の水幕板の上部より塗料捕集用の循環水を流し続けいずれも気流に乗せて塗料を捕捉する。
【０００４】
塗料捕集用水を循環させることでオーバースプレーした塗料を捕集する場合、有機溶剤系のみならず水系塗料は特に近年多様化し使用量も増している。
【０００５】
塗装ブース循環水の処理方法及び装置の従来技術として、例えば、特開２００６−１８１５０３号公報に記載のものがある。このものは、水系塗料を使用する塗装ブースであっても塗料捕集用循環水から塗料成分を簡便に分離抽出することができる塗装ブース循環水の処理方法を提供することを目的として、図１に記載されているように、塗装ブース１の塗料捕集用循環水にアルカリ性溶液を添加するステップと、アルカリ性溶液が添加された循環水を濾過して濾液と残渣に分離するステップと、濾液を中和するステップと、中和された濾液を塗料捕集用循環水として再利用するステップとを有することを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１８１５０３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら水系塗料は単なる水道水のような循環水では分離抽出することは困難である。
【０００８】
本発明は、有機溶剤系塗料、水系塗料を厭わず使用する塗装ブースであっても、塗料捕集用循環水から塗料成分を分離抽出することが出来る塗装ブースの循環水と処理方法及び装備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明に係る塗装ブース循環水の処理方法は、塗装ブースの塗料捕集用循環水に強アルカリ電解水を添加し、塗料成分を塗料捕集循環水から分離抽出するステップを備えることによって、強アルカリ電解水の還元電位（ＯＲＰ）が低い事に基づく、塗料捕集用循環水の酸化や金属の錆の防止を達成できることを特徴とする。
【００１０】
前記強アルカリ電解水のｐＨは１２以上であることが望ましく、特に１３以上、更に望ましくは１４以上である。水系塗料では、樹脂成分を溶媒である水に分散させるためにカルボン酸などの酸性の極性基が利用されている。強アルカリ電解水を塗料捕集用循環水に混入すると、分散していた塗料成分樹脂の粒子が膨潤（ゲル化）する。本発明では、塗料捕集用循環水に強アルカリ電解水を適用し、その後、ろ過処理によって容易に塗料成分と水成分に分離することが出来る。
【００１１】
本発明者が鋭意検討したところ、既述の従来技術のようにアルカリ性溶液を用いるのではなく、強アルカリ電解水を用いることによって、濾液に対する酸による中和が必要なくなることを見出した。
【００１２】
分離が容易になった塗料成分は、濾過し、濾液と残渣に分離することにより濾液は一部を戻して捕集用循環水として再利用し、一部は廃棄の為、排水する。残渣は濃縮・乾燥などの後、酸性分が改性されアルカリ成分の樹脂としてセメントなどの副材料に利用することが出来る。廃棄の為排水する捕集用循環水は塗料に含まれるカルボン酸などの極性基と反応中和し、被触時間を制御することによって排水に可能な極性とすることが可能である。
【００１３】
強アルカリ電解水はその特徴である強力な分子間引力（電子剥離作用）が有り、その作用によって殺菌効果を有し、電解水自身の腐敗を防止したり消臭作用がある。また、強アルカリ電解水は溶存酸素量が純水の1/10以下であるところから金属表面に不動態皮膜を形成し、金属の腐食を抑制する効果がある。
【００１４】
さらに、強アルカリ電解水はクラスターが小さく電子量を多量に持った溶液の為、親水性・浸透性に優れていることから、汚れや基質に触れると分子間力が現れ、汚れは基質表面から剥離する作用がはたらく。こうしたことから異臭の原因である酸化、腐敗物、腐食、といった要因の全てを除外することが出来、塗装ブースの装置全体が良好な条件下に保たれることになる。
【００１５】
本発明によれば、従来苛性ソーダや変性剤など多くの薬剤が考案され、この目的の為に使われてきたが、どの実施例も安全性、経済性、効率などに問題が有った。しかし本発明はこのすべてを解決することが出来る。本発明に使用する強アルカリ電解水pH１２以上においても、安全面では皮膚に触れてもまったく危険は無く、ウサギによる眼滴でも安全であるという試験結果も立証されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、有機溶剤系塗料、水系塗料を厭わず使用する塗装ブースであっても、塗料捕集用循環水から塗料成分を分離抽出することが出来る塗装ブースの循環水と処理方法及び装備を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る「塗装ブースの循環水に強アルカリイオン水を使用する方法」に適用した一例を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態に係る中・小型の塗装ブースの断面図及び強アルカリイオン水生成装置並びに給水システムである。
同図に示すように、塗装ブースは、水槽１とスクラバー２と天井パネル３から構成されている。
【００１９】
前項の塗装ブースの構造はスクラバー２の対向側にはパネル４が無いため一般的にはオープンブースと言われるが、スクラバーの対向側にパネル４を設け、天井面３と天井フィルタ５を設け、その間には給気装置から調和された空気を案内する整流室６にて整流された空気は天井フィルタ５を通過して塗装室７へ下向きに吹き出される。
【００２０】
オーバースプレーした塗料（飛散塗料）はスクラバーの外側上部にある樋９から、オーバーフローして流れ出した捕集用循環水が水膜板８を落下する時、水槽に満たされた水と水膜板８の最下部とに設けられた隙間１０からスクラバー２の内部に向かって空気と捕集用循環水が混ざり合って強力に吸い込まれる。スクラバー上部には排気フアン１３が設けられているが、過剰に水を巻き上げないためにスクラバー内に設けられたエリミネータ（衝突板）１２の空気抵抗を考慮し十分に撹拌される容量になっている。
【００２１】
同図において二点鎖線で示すＡは被塗物であり、自動搬送による作業の場合オーバーヘッドコンベアＢに被塗物Ａが吊り下げられ塗装ブースの中央で移動または停止し、塗装ガンＣより塗料が吹き付けられて被塗物Ａを塗装する。その際被塗物Ａに付着しなかった塗料は前項のように塗装ブースの上方に設けられた給気フィルターより排出される降下気流に乗って水膜板８の最下部の隙間１０より吸い込まれ、スクラバーの下部の渦巻き板１１によって猛烈な撹拌作用が起こり水に捕集される。
【００２２】
フアン１３に吸気は渦巻き板１１と間隙板１０によって形成される渦巻き部Ｄ部により猛烈に撹拌され、混ざり合った水と空気はスクラバー内のエリミネータ―（衝突板）１２に衝突し、勢いが衰え、捕集用循環水は水滴となって集まり分離落下し、空気はフアン１３や排気ダクトによって導かれ屋外に排気される。分離落下した捕集用循環水は落下口１４より水槽１に流れる。
【００２３】
水漕１の一部には３か所の堰が設けられている。第１の堰１５は水槽の底に取り付けられ、水面より１／４程下がって没している。第２の堰１６は上端が水面より上がった位置から水槽の底より１／４程上がった位置を下端として取り付けられている。第３の堰は第１の堰と同じ形状だが、それぞれ３枚の堰は捕集用循環水が乗り越えたり潜ったりして流動するように位置している。
【００２４】
第３の堰１５の下流には送水ポンプ１９の取り入れ口１７が有り配管１８、２０を経由して前記（００２０項）の樋９に送られ捕集用循環水としての用をなす。
【００２５】
捕集用循環水は浮遊体に変性したものは１６の堰に、沈降体に変性したものは１５の堰に阻まれその上流に留まり集積するので、それを自動もしくは手動にて排出する。
【００２６】
強アルカリ電解水生成機２２は貯留タンク２３にpH１２以上の強アルカリ電解水を供給する。貯留タンクには液面上端と液面下端を制御するセンサーを備え常時満タン状態に備えている。
【００２７】
循環水は前記したスクラバー２内の空気をフアン１３によって排気される際、微細な水滴となったものは空気とともに一部は排気されまたは自然に蒸発し減量する。その量は一日に水槽の容量の１０〜２０％になり減量した量は強アルカリ電解水pH１２以上を常に補給して水面の位置を保つようボールタップで制御している。
【００２８】
以上の通り、本実施形態に係る循環水の処理方法及び処理装置によれば、強アルカリ電解水生成装置と貯留タンクが塗装ブースの一部品である水槽と、その水槽の一部に捕集用循環水の流れを制御する複数の堰を備えた浮遊漕と称する部分と、安定した水面高さを制御するボールタップを備えた清水タンク２１が水槽と連通している装置をいう。
【００２９】
なお、以上説明した実施形態は本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００３０】
１ 水槽 １４ 落下口
２ スクラバー １５ 堰１
３ 天井面 １６ 堰２
４ パネル １７ 取入れ口
５ フィルタ １８ 配管
６ 整流室 １９ ポンプ
７ 塗装室 ２０ 配管
８ 水膜板 ２１ 清水タンク
９ 桶 ２２ 生成機
１０ 隙間 ２３ 貯留タンク
１１ 渦巻き板 Ａ 被塗物
１２ エリミネータ Ｂ オーバーヘッドコンベア
１３ 排気フアン Ｃ 塗装ガン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装ブースの塗料捕集用循環水に強アルカリ電解水を添加し、塗料成分を塗料捕集循環水から塗料成分を分離抽出するステップを有する、塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項２】
ｐＨ１２以上の強アルカリ電解水を前記塗料捕集用循環水に添加する、請求項１記載の塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項３】
前記分離抽出した塗料成分を濃縮処理と乾燥処理を行った後廃棄する、請求項１又は２記載の塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項４】
強アルカリ電解水の生成装置と、
塗装ブースを排気する排気ファンと、
前記排気ファンによって形成された空気流によって、前記強アルカリ電解水とオーバースプレーされた塗料とを撹拌し、前記塗料を前記強アルカリ電解水に捕集する手段と、
前記強アルカリ電解水を貯留する水槽と、
前記水槽内の前記強アルカリ電解水から前記塗料の固形成分を分離する分離手段と、
前記強アルカリ電解水を循環させるポンプと、
を備える、塗装ブース循環水の処理装置。
【請求項５】
前記強アルカリ電解水のｐＨは１２以上である、請求項４記載の塗装ブース循環水の処理装置。
【請求項１】
塗装ブースの塗料捕集用循環水に強アルカリ電解水を添加し、塗料成分を塗料捕集循環水から塗料成分を分離抽出するステップを有する、塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項２】
ｐＨ１２以上の強アルカリ電解水を前記塗料捕集用循環水に添加する、請求項１記載の塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項３】
前記分離抽出した塗料成分を濃縮処理と乾燥処理を行った後廃棄する、請求項１又は２記載の塗装ブース循環水の処理方法。
【請求項４】
強アルカリ電解水の生成装置と、
塗装ブースを排気する排気ファンと、
前記排気ファンによって形成された空気流によって、前記強アルカリ電解水とオーバースプレーされた塗料とを撹拌し、前記塗料を前記強アルカリ電解水に捕集する手段と、
前記強アルカリ電解水を貯留する水槽と、
前記水槽内の前記強アルカリ電解水から前記塗料の固形成分を分離する分離手段と、
前記強アルカリ電解水を循環させるポンプと、
を備える、塗装ブース循環水の処理装置。
【請求項５】
前記強アルカリ電解水のｐＨは１２以上である、請求項４記載の塗装ブース循環水の処理装置。
【図１】
【公開番号】特開２０１２−１２０９３５（Ｐ２０１２−１２０９３５Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７１０７３（Ｐ２０１０−２７１０７３）
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【出願人】（５１０３２１２３９）株式会社 ユーブイ・テクニカ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【出願人】（５１０３２１２３９）株式会社 ユーブイ・テクニカ (1)
【Ｆターム（参考）】
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