廃液回収装置
【課題】複数台設置された塗装機から排出された塗装廃液による配管の詰まりを、簡易な構成で防止する。
【解決手段】複数のホッパ１０２からは送出用配管１１１が延出し、タンク１０４に繋がっている。タンク１０４からは回収用配管１１２が延出し、回収ドラム１１３に繋がっている。各送出用配管１１１の途中には第１ポンプ１０３が設けられる。回収用配管１１２の途中には、第２ポンプ１０５が設けられる。循環用配管１１４は、第２ポンプ１０５よりもタンク１０４から離れた箇所で回収用配管１１２から分岐し、ホッパ１０２と第１ポンプ１０３との間で各送出用配管１１１に合流する。回収用配管１１２から分岐する循環用配管１１４の分岐点には、切替バルブ１０７が設けられる。切替バルブ１０７は、タンク１０４内に設けられた液面センサ１０６が検知する液面高さに応じて、回収用配管１１２内の廃液ＤＲの流れ方向を切り替える。
【解決手段】複数のホッパ１０２からは送出用配管１１１が延出し、タンク１０４に繋がっている。タンク１０４からは回収用配管１１２が延出し、回収ドラム１１３に繋がっている。各送出用配管１１１の途中には第１ポンプ１０３が設けられる。回収用配管１１２の途中には、第２ポンプ１０５が設けられる。循環用配管１１４は、第２ポンプ１０５よりもタンク１０４から離れた箇所で回収用配管１１２から分岐し、ホッパ１０２と第１ポンプ１０３との間で各送出用配管１１１に合流する。回収用配管１１２から分岐する循環用配管１１４の分岐点には、切替バルブ１０７が設けられる。切替バルブ１０７は、タンク１０４内に設けられた液面センサ１０６が検知する液面高さに応じて、回収用配管１１２内の廃液ＤＲの流れ方向を切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気に接触することにより時間の経過とともに硬化する塗料の廃液を回収するための廃液回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気に接触することにより時間の経過とともに硬化する塗料の廃液を回収するための廃液回収装置の発明が開示されている。その一例は、特許文献１に記載の塗装廃液回収装置である。
【０００３】
特許文献１に記載の塗装廃液回収装置は、塗装機１から排出される塗装廃液を受ける受けタンク２と、受けタンク２内部と一体の内部を有して塗装廃液６を溜める回収タンク３と、塗装廃液６が受けタンク２に残るように高さ方向位置を設定された塗装廃液液面検出用の上限レベルセンサー４及び下限レベルセンサー７と、これらのセンサにより作動する回収ポンプ５と、吸引口８と、からなる。そして、この塗装廃液回収装置では、上限レベルセンサー４による液面の検知により回収ポンプ５が作動し、下限レベルセンサー７による液面の検知により回収ポンプ５の作動が停止して、液面が受けタンク２に残るようになっている。特許文献１は、この塗装廃液回収装置では塗装廃液が受けタンクで乾燥することがなく、したがって塗料固形物が生成しにくく、固形物によって配管の詰まりが生じることが抑制される、と言及している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３４０４５号公報（段落番号０００６〜０００７、００１１、００１４、及び、図１〜図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の塗装廃液回収装置には、一つの塗装機１に対して、受けタンク２と回収タンク３と上限レベルセンサー４と下限レベルセンサー７とが一つずつ設けられている。しかしながら、工場内には、塗装機１が一台のみならず、複数台設置されることが多い。ここで、塗料固形分による配管詰まりの防止を目的として、特許文献１に記載の塗装廃液回収装置を構成する受けタンク２及び回収タンク３を各々の塗装機に対応させて複数設けることは、工場内の設置スペースに無駄を生じさせてしまう。
【０００６】
また、この場合、個々の回収タンク３に対してセンサ（上限レベルセンサー４、下限レベルセンサー７）を設けなくてはならず、配管詰まりを防止するにはコストがかかりすぎる。
【０００７】
ここで、センサ（上限レベルセンサー４、下限レベルセンサー７）を設けることなく、受けタンク２及び回収タンク３の容積を小さくして複数台の塗装機１に対応させて受けタンク２及び回収タンク３を複数設けることが考えられる。ところが、これでは、回収ポンプ５が作動して受けタンク２及び回収タンク３内の塗装廃液６が送り出されて減少すると、受けタンク２及び回収タンク３内が乾燥してしまう。そして、回収ポンプ５を停止すると、塗装機１から排出される塗装廃液６によって受けタンク２及び回収タンク３がすぐに一杯になり、塗装廃液６が溢れ出やすくなる。
【０００８】
一方、受けタンク２及び回収タンク３内の塗装廃液６を乾燥させないよう受けタンク２及び回収タンク３の容量を確保すべく、受けタンク２及び回収タンク３を個々の塗装機１に対応させて設けるのではなく、受けタンク２及び回収タンク３を塗装機１から離れた箇所に設けるようにすると、塗装廃液６は、受けタンク２及び回収タンク３に流れつく前に乾燥してしまう。
【０００９】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、複数台設置された塗装機から排出された塗装廃液による配管の詰まりを、簡易な構成で防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の廃液回収装置は、廃液を受け止める複数のホッパと、前記廃液を一時的に貯留するタンクと、各前記ホッパと前記タンクとを連絡する複数の送出用配管と、各前記送出用配管の途中に設けられる第１ポンプと、前記タンクから延出する回収用配管と、前記回収用配管の途中に設けられる第２ポンプと、前記第２ポンプよりも前記タンクから離れた箇所で前記回収用配管から分岐し、前記ホッパと前記第１ポンプとの間で各前記送出用配管に合流する循環用配管と、前記回収用配管から分岐する前記循環用配管の分岐点に設けられ、前記回収用配管内の廃液の送り先を前記循環用配管に切り替える切替バルブと、所定の上方位置及び所定の下方位置に達した前記タンク内の廃液の液面をセンシングして検出した廃液の検出位置に応じた電気信号を出力する液面センサと、前記液面センサからの電気信号に応じて前記切替バルブを切り替え、前記回収用配管内の廃液の流れる方向を、前記循環用配管に流す循環方向Ｐと、そのまま前記回収用配管に流す回収方向と、のいずれかに切り替える制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ホッパ内の廃液が循環用配管によって循環され、廃液が配管内に滞留しないため、複数台設置された塗装機から排出された塗装廃液による配管の詰まりを、簡易な構成で防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】廃液回収装置の模式的な平面図である。
【図２】廃液回収装置の模式的な側面図である。
【図３】切替バルブの動きを説明するためのフローチャートである。
【図４】タンク内の廃液の液面が上方センサの高さ位置に達した状態の廃液回収装置の模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の一形態を、図１ないし図４に基づいて説明する。図１は、廃液回収装置１０１の模式的な平面図である。工場内には、塗装対象であるワーク５０２に塗料５０３（図２参照）を噴出して塗装を施す塗装機５０４が複数配置されている。塗装機５０４は、ロボット５０５の可動アーム５０６の先端部分に取り付けられ、ロボット５０５の制御を受けて塗料５０３を噴出する。いずれの各塗装機５０４も、所定時間のサイクル（一例として、８０秒サイクル）で塗料５０３を所定量、塗出する。
【００１４】
塗装機５０４が噴出する塗料５０３の一例は、主剤と硬化剤とを混合しシンナーで希釈した液体塗料である。塗料５０３の別の一例は、一種類のみの液体塗料である。いずれの塗料も、空気に接触することにより時間の経過とともに硬化する。主剤と硬化剤とを混合した上記の液体塗料は、シンナーで希釈しなければ約四十分経過した後に自然硬化が始まる。また、一種類のみの上記の液体塗料であっても、二日ないし三日経過した後に自然硬化が始まる。
【００１５】
工場内には、複数（Ｎ箇所）の塗装ブース５０１が設けられている。各塗装ブース５０１には、塗装機５０４を有する可動アーム５０６が設置されている。そして、各塗装ブース５０１には、廃液受部としてのホッパ１０２が設けられている。各ホッパ１０２は、塗装ブース５０１の床面に設けられて上方に開口面を有する。色替え時、塗装機５０４は開口面に、先端部を移動し、開口面に密着した状態で、塗装機５０４内の洗浄を実施する。洗浄終了後、開口面から離れ、所定の塗料が仕込まれた塗装機５０４は、ワーク５０２を塗装する。
【００１６】
図２は、廃液回収装置１０１の模式的な側面図である。以下、図１及び図２に基づいて説明する。廃液回収装置１０１は、Ｎ個のホッパ１０２と、各ホッパ１０２に対応して設けられた第１ポンプ１０３と、１台のタンク１０４と、１個の第２ポンプ１０５と、液面センサ１０６と、切替バルブ１０７と、を備える。
【００１７】
各ホッパ１０２には、塗装機５０４の色替え毎に、洗浄用シンナーを含んでなる廃液ＤＲが排出されて、溜まる。各ホッパ１０２からは、送出用配管１１１が延出している。いずれの送出用配管１１１も、タンク１０４に至る。
【００１８】
各送出用配管１１１の途中には、第１ポンプ１０３が設けられている。つまり、工場内には、Ｎ個の第１ポンプ１０３が設けられている。いずれの第１ポンプ１０３も、送出用配管１１１内の廃液ＤＲをホッパ１０２側からタンク１０４側に送り出す。この第１ポンプ１０３は、常時駆動している。この第１ポンプ１０３の単位時間当たりのポンプ能力をαとする。
【００１９】
タンク１０４には、各送出用配管１１１を通って運ばれた廃液ＤＲが溜まる。タンク１０４の下部からは、回収用配管１１２が延出している。ここで、前述した送出用配管１１１はホッパ１０２に対応させてＮ本設けられているのに対し、この回収用配管１１２は一本のみ設けられている。この回収用配管１１２は、回収ドラム１１３に至る。回収ドラム１１３は、工場内で塗装ブース５０１及び廃液回収装置１０１から離れた箇所、例えば工場外に設けられる。回収用配管１１２の途中には、第２ポンプ１０５が設けられている。第２ポンプ１０５は、回収用配管１１２内の廃液ＤＲをタンク１０４側から回収ドラム１１３側に送り出す。第２ポンプ１０５は、第１ポンプ１０３と同様に、常時駆動している。この第２ポンプ１０５の単位時間当たりのポンプ能力をβとする。
【００２０】
回収用配管１１２は、液面センサ１０６よりも回収ドラム１１３側の箇所で分岐し、そこから循環用配管１１４が延出している。循環用配管１１４は、塗装ブース５０１に向けて延び、その途中の分岐点１１５で分岐し、送出用配管１１１と同数（Ｎ本）の副管１１６に分かれる。各副管１１６は、送出用配管１１１におけるホッパ１０２と第１ポンプ１０３との間にある合流点１１７に繋がる。
【００２１】
切替バルブ１０７は、回収用配管１１２から分岐する循環用配管１１４の分岐箇所に設けられる。切替バルブ１０７は、回収用配管１１２によって運ばれる廃液ＤＲの流れ方向を、循環方向Ｐ及び回収方向Ｑ（図４参照）のいずれか一方に択一的に切り替える。ここで、循環方向Ｐとは、廃液ＤＲが循環用配管１１４に流れる場合の廃液ＤＲの流れ方向である。また、回収方向Ｑとは、廃液ＤＲが回収ドラム１１３に向かう場合の廃液ＤＲの流れ方向である。
【００２２】
ここで、まず、廃液ＤＲが回収方向Ｑに流れる場合について説明する。タンク１０４内の廃液ＤＲは、回収用配管１１２を経由して回収ドラム１１３に回収され、廃液ＤＲは循環用配管１１４及び副管１１６のいずれにも流れない。これにより、タンク１０４に流入する単位時間当たりの廃液ＤＲの量は、Ｎ（第１ポンプ１０３の個数）×α（第１ポンプ１０３のポンプ能力）となる。そこで、タンク１０４内の廃液ＤＲの量を一定に保つように、第２ポンプ１０５のポンプ能力βは、Ｎαに設定される。
【００２３】
次いで、廃液ＤＲが循環方向Ｐに流れる場合について説明する。この場合、タンク１０４内の廃液ＤＲは、回収用配管１１２、循環用配管１１４、副管１１６を通過して、Ｎ本ある送出用配管１１１のそれぞれに復帰する。この送出用配管１１１に復帰する廃液ＤＲの単位時間当たりの復帰量は、β／Ｎ、すなわち、αとなる。これにより、タンク１０４内の廃液ＤＲの量は一定に保たれようとする。
【００２４】
ところが、実際には、タンク１０４内の廃液ＤＲの量は、時間の経過とともに徐々に増加し、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面がゆっくりと上昇してしまう。このような現象が生じる要因としては、ホッパ１０２内の廃液ＤＲの液面が上昇しホッパ１０２とタンク１０４とで廃液ＤＲの液面の高低差が変化し、第１ポンプ１０３に設けられた上流側と下流側とを連通する隙間（図示せず）を通って廃液ＤＲが移動することが考えられる。なお、この隙間を廃液ＤＲが通過することによるタンク１０４内の廃液ＤＲの液面の上下変動の頻度及び変動幅は、ホッパ１０２及びタンク１０４の大きさや形状、第１ポンプ１０３の性能や逆止弁（図示せず）の有無、並びに、工場内でのホッパ１０２及びタンク１０４の設置高さ等に応じたものになる。
【００２５】
この点、本実施の形態の廃液回収装置１０１では、液面センサ１０６と切替バルブ１０７とが備わることによって、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面が上昇し続け、タンク１０４から廃液ＤＲが溢れ出ることが防止されている。以下、液面センサ１０６及び切替バルブ１０７の詳細について述べる。
【００２６】
切替バルブ１０７は、液面センサ１０６からの電気信号を受けて流れ方向を切り替える機能を有している。つまり、切替バルブ１０７は、制御部としても機能する。
【００２７】
図１を参照する。液面センサ１０６は、タンク１０４に溜まる廃液ＤＲの液面の高さ位置をセンシングする。より詳細には、液面センサ１０６は、第１センサとしての上方センサ１０６ａと、第２センサとしての下方センサ１０６ｂとを含む。上方センサ１０６ａは、タンク１０４の内周面でこのタンク１０４の上端の近傍な箇所に設けられる。下方センサ１０６ｂは、タンク１０４の内周面で、上方センサ１０６ａと回収用配管１１２の延出箇所１１２ａ（図２参照）との間の高さ位置に設けられる。
【００２８】
図３は、切替バルブ１０７の動きを説明するためのフローチャートである。タンク１０４には、予め、廃液ＤＲが溜められ、その液面が、上方センサ１０６ａと下方センサ１０６ｂとの間の高さ位置に位置付けられている。そして、切替バルブ１０７は、廃液ＤＲを循環方向Ｐに流すように切り替えられている。ここで、各第１ポンプ１０３も第２ポンプ１０５も、常時駆動している。また、塗装機５０４から噴出されワーク５０２の塗装に用いられなかった塗料５０３は、廃液ＤＲとなって、ホッパ１０２に徐々に溜まり、第１ポンプ１０３によって送り出され、その後に、第１ポンプ１０３及び第２ポンプ１０５の駆動によって送出用配管１１１、タンク１０４、回収用配管１１２、循環用配管１１４、副管１１６の順に循環する。
【００２９】
切替バルブ１０７は、上方センサ１０６ａが廃液ＤＲをセンシングするまで切り替わらない（ステップＳ１０１のＮ）。その後、廃液ＤＲの液面が上昇し上方センサ１０６ａが廃液ＤＲをセンシングすると（ステップＳ１０１のＹ）、切替バルブ１０７は、上方センサ１０６ａからの電気信号を受けて、廃液ＤＲを回収方向Ｑに流すよう切り替わる（ステップＳ１０２）。ここで、常時駆動している第２ポンプ１０５によって、タンク１０４内の廃液ＤＲは、回収ドラム１１３に向かって流れる。また、切替バルブ１０７が切り替わったことにより、循環用配管１１４内の廃液ＤＲは、送出用配管１１１に復帰しない。このため、常時駆動している第１ポンプ１０３によってホッパ１０２内の廃液ＤＲはタンク１０４に流入し、ホッパ１０２内の廃液ＤＲの液面は降下する。
【００３０】
切替バルブ１０７は、下方センサ１０６ｂが廃液ＤＲをセンシングしなくなるまで切り替わらない（ステップＳ１０３のＹ）。その後、廃液ＤＲの液面が下降し下方センサ１０６ｂが廃液ＤＲをセンシングしなくなると（ステップＳ１０３のＮ）、切替バルブ１０７は、下方センサ１０６ｂからの電気信号を受けて、廃液ＤＲを循環方向Ｐに流すよう切り替わり（ステップＳ１０４）、処理をステップＳ１０１に戻す。これにより、切替バルブ１０７が切り替わり、再び廃液ＤＲは送出用配管１１１、タンク１０４、回収用配管１１２、循環用配管１１４、副管１１６の順に循環する。
【００３１】
なお、上方センサ１０６ａと下方センサ１０６ｂとの高さ位置の差は、約１センチメートルである。このため、図３に示す切替バルブ１０７の動きのうち、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４に要する時間は、約１秒である。
【００３２】
図２を参照する。図２に示す廃液回収装置１０１では、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面が、下方センサ１０６ｂの高さ位置にある。本実施の形態の廃液回収装置１０１では、塗装ブース５０１でワーク５０２に対する塗装が行われてホッパ１０２に溜まった廃液ＤＲが、送出用配管１１１、タンク１０４、回収用配管１１２、循環用配管１１４、副管１１６の順に循環する。このとき、ホッパ１０２には廃液ＤＲが溜まったままであり、送出用配管１１１に空気が入り込むことはない。
【００３３】
図４は、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面が上方センサ１０６ａの高さ位置に達した状態の廃液回収装置１０１の模式的な側面図である。タンク１０４に廃液ＤＲが溜まっていき、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面が上方センサ１０６ａに達すると、切替バルブ１０７が切り替わって、タンク１０４内の廃液ＤＲは回収ドラム１１３に向けて流れ、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面が下降する。廃液ＤＲを回収ドラム１１３に流すよう切替バルブ１０７が切り替わっている時間は僅かであるため、第１ポンプ１０３の駆動によってホッパ１０２内の廃液ＤＲが無くなるようなことはない。このようなタンク１０４内の廃液ＤＲの液面の上昇及び下降が、短い時間の間に繰り返される。この繰り返しの間に、ホッパ１０２内の廃液ＤＲの液面も、送出用配管１１１への廃液ＤＲの復帰の有無によって、図２に示す最高位ｈａと最低位ｈｂとの間を往復する。
【００３４】
ここで重要なのは、本実施の形態の廃液回収装置１０１では、工場内に複数の塗装機５０４が配置されているにもかかわらず、１台のタンク１０４と液面センサ１０６と切替バルブ１０７とによって、ホッパ１０２内の廃液ＤＲを常に所定量溜めるようにして、回収ドラム１１３まで廃液ＤＲを運ぶための配管（送出用配管１１１、回収用配管１１２）内に空気が入り込むことを防止したという点である。
【００３５】
また、ワーク５０２の塗装のための設備として、既存の工場において、複数の塗装ブース５０１から生じた廃液ＤＲを一次的に貯留するためのタンク１０４を設け、このタンク１０４から回収ドラム１１３まで回収用配管１１２を一系統のみ設けて、工場内に配設される配管を最小限に抑えていることが想定される。この場合、本実施の形態の廃液回収装置１０１を実現するためには、回収用配管１１２と各送出用配管１１１とを循環用配管１１４（及び副管１１６）で接続し、切替バルブ１０７を設置して、第２ポンプ１０５のポンプ能力を調整し、予め設置されているタンク１０４に液面センサ１０６を取り付ければ良い。
【００３６】
このように、本実施の形態の廃液回収装置１０１によれば、ホッパ１０２内の廃液ＤＲが循環用配管１１４によって循環され、廃液ＤＲが配管内に滞留しないため、複数台設置された塗装機５０４から排出された塗装廃液による配管の詰まりを、簡易な構成で防止することができる。
【００３７】
なお、別の実施の形態として、第１ポンプ１０３及び第２ポンプ１０５の少なくとも一方と、切替バルブ１０７とを連動させ、廃液ＤＲの流れる方向が循環方向Ｐと回収方向Ｑとのいずれかに切り替わる際に第１ポンプ１０３や第２ポンプ１０５のポンプ能力を変化させて、廃液ＤＲが循環方向Ｐに流れるときにタンク１０４内の廃液ＤＲの液面を素早く上昇させ、廃液ＤＲが回収方向Ｑに流れるときにタンク１０４内の廃液ＤＲの液面を素早く下降させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０１ 廃液回収装置
１０２ ホッパ
１０３ 第１ポンプ
１０４ タンク
１０５ 第２ポンプ
１０６ 液面センサ
１０７ 切替バルブ
１１１ 送出用配管
１１２ 回収用配管
１１４ 循環用配管
１１５ 分岐点
ＤＲ 廃液
Ｐ 循環方向
Ｑ 回収方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気に接触することにより時間の経過とともに硬化する塗料の廃液を回収するための廃液回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気に接触することにより時間の経過とともに硬化する塗料の廃液を回収するための廃液回収装置の発明が開示されている。その一例は、特許文献１に記載の塗装廃液回収装置である。
【０００３】
特許文献１に記載の塗装廃液回収装置は、塗装機１から排出される塗装廃液を受ける受けタンク２と、受けタンク２内部と一体の内部を有して塗装廃液６を溜める回収タンク３と、塗装廃液６が受けタンク２に残るように高さ方向位置を設定された塗装廃液液面検出用の上限レベルセンサー４及び下限レベルセンサー７と、これらのセンサにより作動する回収ポンプ５と、吸引口８と、からなる。そして、この塗装廃液回収装置では、上限レベルセンサー４による液面の検知により回収ポンプ５が作動し、下限レベルセンサー７による液面の検知により回収ポンプ５の作動が停止して、液面が受けタンク２に残るようになっている。特許文献１は、この塗装廃液回収装置では塗装廃液が受けタンクで乾燥することがなく、したがって塗料固形物が生成しにくく、固形物によって配管の詰まりが生じることが抑制される、と言及している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３４０４５号公報（段落番号０００６〜０００７、００１１、００１４、及び、図１〜図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の塗装廃液回収装置には、一つの塗装機１に対して、受けタンク２と回収タンク３と上限レベルセンサー４と下限レベルセンサー７とが一つずつ設けられている。しかしながら、工場内には、塗装機１が一台のみならず、複数台設置されることが多い。ここで、塗料固形分による配管詰まりの防止を目的として、特許文献１に記載の塗装廃液回収装置を構成する受けタンク２及び回収タンク３を各々の塗装機に対応させて複数設けることは、工場内の設置スペースに無駄を生じさせてしまう。
【０００６】
また、この場合、個々の回収タンク３に対してセンサ（上限レベルセンサー４、下限レベルセンサー７）を設けなくてはならず、配管詰まりを防止するにはコストがかかりすぎる。
【０００７】
ここで、センサ（上限レベルセンサー４、下限レベルセンサー７）を設けることなく、受けタンク２及び回収タンク３の容積を小さくして複数台の塗装機１に対応させて受けタンク２及び回収タンク３を複数設けることが考えられる。ところが、これでは、回収ポンプ５が作動して受けタンク２及び回収タンク３内の塗装廃液６が送り出されて減少すると、受けタンク２及び回収タンク３内が乾燥してしまう。そして、回収ポンプ５を停止すると、塗装機１から排出される塗装廃液６によって受けタンク２及び回収タンク３がすぐに一杯になり、塗装廃液６が溢れ出やすくなる。
【０００８】
一方、受けタンク２及び回収タンク３内の塗装廃液６を乾燥させないよう受けタンク２及び回収タンク３の容量を確保すべく、受けタンク２及び回収タンク３を個々の塗装機１に対応させて設けるのではなく、受けタンク２及び回収タンク３を塗装機１から離れた箇所に設けるようにすると、塗装廃液６は、受けタンク２及び回収タンク３に流れつく前に乾燥してしまう。
【０００９】
本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、複数台設置された塗装機から排出された塗装廃液による配管の詰まりを、簡易な構成で防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の廃液回収装置は、廃液を受け止める複数のホッパと、前記廃液を一時的に貯留するタンクと、各前記ホッパと前記タンクとを連絡する複数の送出用配管と、各前記送出用配管の途中に設けられる第１ポンプと、前記タンクから延出する回収用配管と、前記回収用配管の途中に設けられる第２ポンプと、前記第２ポンプよりも前記タンクから離れた箇所で前記回収用配管から分岐し、前記ホッパと前記第１ポンプとの間で各前記送出用配管に合流する循環用配管と、前記回収用配管から分岐する前記循環用配管の分岐点に設けられ、前記回収用配管内の廃液の送り先を前記循環用配管に切り替える切替バルブと、所定の上方位置及び所定の下方位置に達した前記タンク内の廃液の液面をセンシングして検出した廃液の検出位置に応じた電気信号を出力する液面センサと、前記液面センサからの電気信号に応じて前記切替バルブを切り替え、前記回収用配管内の廃液の流れる方向を、前記循環用配管に流す循環方向Ｐと、そのまま前記回収用配管に流す回収方向と、のいずれかに切り替える制御部と、を備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ホッパ内の廃液が循環用配管によって循環され、廃液が配管内に滞留しないため、複数台設置された塗装機から排出された塗装廃液による配管の詰まりを、簡易な構成で防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】廃液回収装置の模式的な平面図である。
【図２】廃液回収装置の模式的な側面図である。
【図３】切替バルブの動きを説明するためのフローチャートである。
【図４】タンク内の廃液の液面が上方センサの高さ位置に達した状態の廃液回収装置の模式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の一形態を、図１ないし図４に基づいて説明する。図１は、廃液回収装置１０１の模式的な平面図である。工場内には、塗装対象であるワーク５０２に塗料５０３（図２参照）を噴出して塗装を施す塗装機５０４が複数配置されている。塗装機５０４は、ロボット５０５の可動アーム５０６の先端部分に取り付けられ、ロボット５０５の制御を受けて塗料５０３を噴出する。いずれの各塗装機５０４も、所定時間のサイクル（一例として、８０秒サイクル）で塗料５０３を所定量、塗出する。
【００１４】
塗装機５０４が噴出する塗料５０３の一例は、主剤と硬化剤とを混合しシンナーで希釈した液体塗料である。塗料５０３の別の一例は、一種類のみの液体塗料である。いずれの塗料も、空気に接触することにより時間の経過とともに硬化する。主剤と硬化剤とを混合した上記の液体塗料は、シンナーで希釈しなければ約四十分経過した後に自然硬化が始まる。また、一種類のみの上記の液体塗料であっても、二日ないし三日経過した後に自然硬化が始まる。
【００１５】
工場内には、複数（Ｎ箇所）の塗装ブース５０１が設けられている。各塗装ブース５０１には、塗装機５０４を有する可動アーム５０６が設置されている。そして、各塗装ブース５０１には、廃液受部としてのホッパ１０２が設けられている。各ホッパ１０２は、塗装ブース５０１の床面に設けられて上方に開口面を有する。色替え時、塗装機５０４は開口面に、先端部を移動し、開口面に密着した状態で、塗装機５０４内の洗浄を実施する。洗浄終了後、開口面から離れ、所定の塗料が仕込まれた塗装機５０４は、ワーク５０２を塗装する。
【００１６】
図２は、廃液回収装置１０１の模式的な側面図である。以下、図１及び図２に基づいて説明する。廃液回収装置１０１は、Ｎ個のホッパ１０２と、各ホッパ１０２に対応して設けられた第１ポンプ１０３と、１台のタンク１０４と、１個の第２ポンプ１０５と、液面センサ１０６と、切替バルブ１０７と、を備える。
【００１７】
各ホッパ１０２には、塗装機５０４の色替え毎に、洗浄用シンナーを含んでなる廃液ＤＲが排出されて、溜まる。各ホッパ１０２からは、送出用配管１１１が延出している。いずれの送出用配管１１１も、タンク１０４に至る。
【００１８】
各送出用配管１１１の途中には、第１ポンプ１０３が設けられている。つまり、工場内には、Ｎ個の第１ポンプ１０３が設けられている。いずれの第１ポンプ１０３も、送出用配管１１１内の廃液ＤＲをホッパ１０２側からタンク１０４側に送り出す。この第１ポンプ１０３は、常時駆動している。この第１ポンプ１０３の単位時間当たりのポンプ能力をαとする。
【００１９】
タンク１０４には、各送出用配管１１１を通って運ばれた廃液ＤＲが溜まる。タンク１０４の下部からは、回収用配管１１２が延出している。ここで、前述した送出用配管１１１はホッパ１０２に対応させてＮ本設けられているのに対し、この回収用配管１１２は一本のみ設けられている。この回収用配管１１２は、回収ドラム１１３に至る。回収ドラム１１３は、工場内で塗装ブース５０１及び廃液回収装置１０１から離れた箇所、例えば工場外に設けられる。回収用配管１１２の途中には、第２ポンプ１０５が設けられている。第２ポンプ１０５は、回収用配管１１２内の廃液ＤＲをタンク１０４側から回収ドラム１１３側に送り出す。第２ポンプ１０５は、第１ポンプ１０３と同様に、常時駆動している。この第２ポンプ１０５の単位時間当たりのポンプ能力をβとする。
【００２０】
回収用配管１１２は、液面センサ１０６よりも回収ドラム１１３側の箇所で分岐し、そこから循環用配管１１４が延出している。循環用配管１１４は、塗装ブース５０１に向けて延び、その途中の分岐点１１５で分岐し、送出用配管１１１と同数（Ｎ本）の副管１１６に分かれる。各副管１１６は、送出用配管１１１におけるホッパ１０２と第１ポンプ１０３との間にある合流点１１７に繋がる。
【００２１】
切替バルブ１０７は、回収用配管１１２から分岐する循環用配管１１４の分岐箇所に設けられる。切替バルブ１０７は、回収用配管１１２によって運ばれる廃液ＤＲの流れ方向を、循環方向Ｐ及び回収方向Ｑ（図４参照）のいずれか一方に択一的に切り替える。ここで、循環方向Ｐとは、廃液ＤＲが循環用配管１１４に流れる場合の廃液ＤＲの流れ方向である。また、回収方向Ｑとは、廃液ＤＲが回収ドラム１１３に向かう場合の廃液ＤＲの流れ方向である。
【００２２】
ここで、まず、廃液ＤＲが回収方向Ｑに流れる場合について説明する。タンク１０４内の廃液ＤＲは、回収用配管１１２を経由して回収ドラム１１３に回収され、廃液ＤＲは循環用配管１１４及び副管１１６のいずれにも流れない。これにより、タンク１０４に流入する単位時間当たりの廃液ＤＲの量は、Ｎ（第１ポンプ１０３の個数）×α（第１ポンプ１０３のポンプ能力）となる。そこで、タンク１０４内の廃液ＤＲの量を一定に保つように、第２ポンプ１０５のポンプ能力βは、Ｎαに設定される。
【００２３】
次いで、廃液ＤＲが循環方向Ｐに流れる場合について説明する。この場合、タンク１０４内の廃液ＤＲは、回収用配管１１２、循環用配管１１４、副管１１６を通過して、Ｎ本ある送出用配管１１１のそれぞれに復帰する。この送出用配管１１１に復帰する廃液ＤＲの単位時間当たりの復帰量は、β／Ｎ、すなわち、αとなる。これにより、タンク１０４内の廃液ＤＲの量は一定に保たれようとする。
【００２４】
ところが、実際には、タンク１０４内の廃液ＤＲの量は、時間の経過とともに徐々に増加し、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面がゆっくりと上昇してしまう。このような現象が生じる要因としては、ホッパ１０２内の廃液ＤＲの液面が上昇しホッパ１０２とタンク１０４とで廃液ＤＲの液面の高低差が変化し、第１ポンプ１０３に設けられた上流側と下流側とを連通する隙間（図示せず）を通って廃液ＤＲが移動することが考えられる。なお、この隙間を廃液ＤＲが通過することによるタンク１０４内の廃液ＤＲの液面の上下変動の頻度及び変動幅は、ホッパ１０２及びタンク１０４の大きさや形状、第１ポンプ１０３の性能や逆止弁（図示せず）の有無、並びに、工場内でのホッパ１０２及びタンク１０４の設置高さ等に応じたものになる。
【００２５】
この点、本実施の形態の廃液回収装置１０１では、液面センサ１０６と切替バルブ１０７とが備わることによって、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面が上昇し続け、タンク１０４から廃液ＤＲが溢れ出ることが防止されている。以下、液面センサ１０６及び切替バルブ１０７の詳細について述べる。
【００２６】
切替バルブ１０７は、液面センサ１０６からの電気信号を受けて流れ方向を切り替える機能を有している。つまり、切替バルブ１０７は、制御部としても機能する。
【００２７】
図１を参照する。液面センサ１０６は、タンク１０４に溜まる廃液ＤＲの液面の高さ位置をセンシングする。より詳細には、液面センサ１０６は、第１センサとしての上方センサ１０６ａと、第２センサとしての下方センサ１０６ｂとを含む。上方センサ１０６ａは、タンク１０４の内周面でこのタンク１０４の上端の近傍な箇所に設けられる。下方センサ１０６ｂは、タンク１０４の内周面で、上方センサ１０６ａと回収用配管１１２の延出箇所１１２ａ（図２参照）との間の高さ位置に設けられる。
【００２８】
図３は、切替バルブ１０７の動きを説明するためのフローチャートである。タンク１０４には、予め、廃液ＤＲが溜められ、その液面が、上方センサ１０６ａと下方センサ１０６ｂとの間の高さ位置に位置付けられている。そして、切替バルブ１０７は、廃液ＤＲを循環方向Ｐに流すように切り替えられている。ここで、各第１ポンプ１０３も第２ポンプ１０５も、常時駆動している。また、塗装機５０４から噴出されワーク５０２の塗装に用いられなかった塗料５０３は、廃液ＤＲとなって、ホッパ１０２に徐々に溜まり、第１ポンプ１０３によって送り出され、その後に、第１ポンプ１０３及び第２ポンプ１０５の駆動によって送出用配管１１１、タンク１０４、回収用配管１１２、循環用配管１１４、副管１１６の順に循環する。
【００２９】
切替バルブ１０７は、上方センサ１０６ａが廃液ＤＲをセンシングするまで切り替わらない（ステップＳ１０１のＮ）。その後、廃液ＤＲの液面が上昇し上方センサ１０６ａが廃液ＤＲをセンシングすると（ステップＳ１０１のＹ）、切替バルブ１０７は、上方センサ１０６ａからの電気信号を受けて、廃液ＤＲを回収方向Ｑに流すよう切り替わる（ステップＳ１０２）。ここで、常時駆動している第２ポンプ１０５によって、タンク１０４内の廃液ＤＲは、回収ドラム１１３に向かって流れる。また、切替バルブ１０７が切り替わったことにより、循環用配管１１４内の廃液ＤＲは、送出用配管１１１に復帰しない。このため、常時駆動している第１ポンプ１０３によってホッパ１０２内の廃液ＤＲはタンク１０４に流入し、ホッパ１０２内の廃液ＤＲの液面は降下する。
【００３０】
切替バルブ１０７は、下方センサ１０６ｂが廃液ＤＲをセンシングしなくなるまで切り替わらない（ステップＳ１０３のＹ）。その後、廃液ＤＲの液面が下降し下方センサ１０６ｂが廃液ＤＲをセンシングしなくなると（ステップＳ１０３のＮ）、切替バルブ１０７は、下方センサ１０６ｂからの電気信号を受けて、廃液ＤＲを循環方向Ｐに流すよう切り替わり（ステップＳ１０４）、処理をステップＳ１０１に戻す。これにより、切替バルブ１０７が切り替わり、再び廃液ＤＲは送出用配管１１１、タンク１０４、回収用配管１１２、循環用配管１１４、副管１１６の順に循環する。
【００３１】
なお、上方センサ１０６ａと下方センサ１０６ｂとの高さ位置の差は、約１センチメートルである。このため、図３に示す切替バルブ１０７の動きのうち、ステップＳ１０２〜ステップＳ１０４に要する時間は、約１秒である。
【００３２】
図２を参照する。図２に示す廃液回収装置１０１では、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面が、下方センサ１０６ｂの高さ位置にある。本実施の形態の廃液回収装置１０１では、塗装ブース５０１でワーク５０２に対する塗装が行われてホッパ１０２に溜まった廃液ＤＲが、送出用配管１１１、タンク１０４、回収用配管１１２、循環用配管１１４、副管１１６の順に循環する。このとき、ホッパ１０２には廃液ＤＲが溜まったままであり、送出用配管１１１に空気が入り込むことはない。
【００３３】
図４は、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面が上方センサ１０６ａの高さ位置に達した状態の廃液回収装置１０１の模式的な側面図である。タンク１０４に廃液ＤＲが溜まっていき、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面が上方センサ１０６ａに達すると、切替バルブ１０７が切り替わって、タンク１０４内の廃液ＤＲは回収ドラム１１３に向けて流れ、タンク１０４内の廃液ＤＲの液面が下降する。廃液ＤＲを回収ドラム１１３に流すよう切替バルブ１０７が切り替わっている時間は僅かであるため、第１ポンプ１０３の駆動によってホッパ１０２内の廃液ＤＲが無くなるようなことはない。このようなタンク１０４内の廃液ＤＲの液面の上昇及び下降が、短い時間の間に繰り返される。この繰り返しの間に、ホッパ１０２内の廃液ＤＲの液面も、送出用配管１１１への廃液ＤＲの復帰の有無によって、図２に示す最高位ｈａと最低位ｈｂとの間を往復する。
【００３４】
ここで重要なのは、本実施の形態の廃液回収装置１０１では、工場内に複数の塗装機５０４が配置されているにもかかわらず、１台のタンク１０４と液面センサ１０６と切替バルブ１０７とによって、ホッパ１０２内の廃液ＤＲを常に所定量溜めるようにして、回収ドラム１１３まで廃液ＤＲを運ぶための配管（送出用配管１１１、回収用配管１１２）内に空気が入り込むことを防止したという点である。
【００３５】
また、ワーク５０２の塗装のための設備として、既存の工場において、複数の塗装ブース５０１から生じた廃液ＤＲを一次的に貯留するためのタンク１０４を設け、このタンク１０４から回収ドラム１１３まで回収用配管１１２を一系統のみ設けて、工場内に配設される配管を最小限に抑えていることが想定される。この場合、本実施の形態の廃液回収装置１０１を実現するためには、回収用配管１１２と各送出用配管１１１とを循環用配管１１４（及び副管１１６）で接続し、切替バルブ１０７を設置して、第２ポンプ１０５のポンプ能力を調整し、予め設置されているタンク１０４に液面センサ１０６を取り付ければ良い。
【００３６】
このように、本実施の形態の廃液回収装置１０１によれば、ホッパ１０２内の廃液ＤＲが循環用配管１１４によって循環され、廃液ＤＲが配管内に滞留しないため、複数台設置された塗装機５０４から排出された塗装廃液による配管の詰まりを、簡易な構成で防止することができる。
【００３７】
なお、別の実施の形態として、第１ポンプ１０３及び第２ポンプ１０５の少なくとも一方と、切替バルブ１０７とを連動させ、廃液ＤＲの流れる方向が循環方向Ｐと回収方向Ｑとのいずれかに切り替わる際に第１ポンプ１０３や第２ポンプ１０５のポンプ能力を変化させて、廃液ＤＲが循環方向Ｐに流れるときにタンク１０４内の廃液ＤＲの液面を素早く上昇させ、廃液ＤＲが回収方向Ｑに流れるときにタンク１０４内の廃液ＤＲの液面を素早く下降させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０１ 廃液回収装置
１０２ ホッパ
１０３ 第１ポンプ
１０４ タンク
１０５ 第２ポンプ
１０６ 液面センサ
１０７ 切替バルブ
１１１ 送出用配管
１１２ 回収用配管
１１４ 循環用配管
１１５ 分岐点
ＤＲ 廃液
Ｐ 循環方向
Ｑ 回収方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液を受け止める複数のホッパと、
前記廃液を一時的に貯留するタンクと、
各前記ホッパと前記タンクとを連絡する複数の送出用配管と、
各前記送出用配管の途中に設けられる第１ポンプと、
前記タンクから延出する回収用配管と、
前記回収用配管の途中に設けられる第２ポンプと、
前記第２ポンプよりも前記タンクから離れた箇所で前記回収用配管から分岐し、前記ホッパと前記第１ポンプとの間で各前記送出用配管に合流する循環用配管と、
前記回収用配管から分岐する前記循環用配管の分岐点に設けられ、前記回収用配管内の廃液の送り先を前記循環用配管に切り替える切替バルブと、
所定の上方位置及び所定の下方位置に達した前記タンク内の廃液の液面をセンシングして検出した廃液の検出位置に応じた電気信号を出力する液面センサと、
前記液面センサからの電気信号に応じて前記切替バルブを切り替え、前記回収用配管内の廃液の流れる方向を、前記循環用配管に流す循環方向Ｐと、そのまま前記回収用配管に流す回収方向と、のいずれかに切り替える制御部と、
を備える廃液回収装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記切替バルブに組み込まれている、
請求項１記載の廃液回収装置。
【請求項１】
廃液を受け止める複数のホッパと、
前記廃液を一時的に貯留するタンクと、
各前記ホッパと前記タンクとを連絡する複数の送出用配管と、
各前記送出用配管の途中に設けられる第１ポンプと、
前記タンクから延出する回収用配管と、
前記回収用配管の途中に設けられる第２ポンプと、
前記第２ポンプよりも前記タンクから離れた箇所で前記回収用配管から分岐し、前記ホッパと前記第１ポンプとの間で各前記送出用配管に合流する循環用配管と、
前記回収用配管から分岐する前記循環用配管の分岐点に設けられ、前記回収用配管内の廃液の送り先を前記循環用配管に切り替える切替バルブと、
所定の上方位置及び所定の下方位置に達した前記タンク内の廃液の液面をセンシングして検出した廃液の検出位置に応じた電気信号を出力する液面センサと、
前記液面センサからの電気信号に応じて前記切替バルブを切り替え、前記回収用配管内の廃液の流れる方向を、前記循環用配管に流す循環方向Ｐと、そのまま前記回収用配管に流す回収方向と、のいずれかに切り替える制御部と、
を備える廃液回収装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記切替バルブに組み込まれている、
請求項１記載の廃液回収装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１４７８８８（Ｐ２０１１−１４７８８８Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１６７１（Ｐ２０１０−１１６７１）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００１０８１８８）セントラル自動車株式会社 (66)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００１０８１８８）セントラル自動車株式会社 (66)
【Ｆターム（参考）】
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