粉体塗装装置
【課題】排気手段の消費電力を最適化することのできる粉体塗装装置を提供する。
【解決手段】被塗装物検知手段２９によって検出された被塗装物１９の大きさに基づいて、扉部４ａ，４ｂ及び６ａ，６ｂそれぞれの分割扉部のうちの少なくとも一部が開く。塗装ブース２内に入った被塗装物１９は、塗装ブース２内を移動する間に、塗装ガン１０ａ，１０ｂから粉体塗料が吹き付けられて塗装される。塗装ブース２内に流入する空気の速度が下限流入速度以上となり、かつ、塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度以下となり、かつ、流速センサーによる検出値が下限流通速度以上となる回転数で、排気ファンが塗装ブース２内の空気を吸引する。
【解決手段】被塗装物検知手段２９によって検出された被塗装物１９の大きさに基づいて、扉部４ａ，４ｂ及び６ａ，６ｂそれぞれの分割扉部のうちの少なくとも一部が開く。塗装ブース２内に入った被塗装物１９は、塗装ブース２内を移動する間に、塗装ガン１０ａ，１０ｂから粉体塗料が吹き付けられて塗装される。塗装ブース２内に流入する空気の速度が下限流入速度以上となり、かつ、塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度以下となり、かつ、流速センサーによる検出値が下限流通速度以上となる回転数で、排気ファンが塗装ブース２内の空気を吸引する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粉体塗装装置に係り、特に、塗装ブース内を被塗装物が通過する際に、被塗装物に粉体塗料を吹き付けることにより被塗装物への塗装が行われる粉体塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の粉体塗装装置が、例えば特許文献１〜５に開示されている。このような従来の粉体塗装装置は、入口及び出口を有する塗装ブース内を、吊り下げられた被塗装物が通過する際に、塗装ブース内に設けられた静電塗装ガン等から粉体塗料を被塗装物に吹き付けることにより、被塗装物への塗装が行われる。塗装ブース内で被塗装物に吹き付けられた粉体塗料が全て被塗装物に付着するわけではないので、被塗装物に付着しなかった粉体塗料が塗装ブースから飛散しないように、また、塗装ブース内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度を上回ることがないように、排気ファンやブロワ等の排気手段によって、塗装されなかった粉体塗料を塗装ブースから排出させている。
【０００３】
塗装ブースから粉体塗料が飛散しないようにするためには、排気ファンによる粉体塗料の排出に伴って塗装ブース内に流入する空気の速度がある程度大きくなくてはならず、また、塗装ブース内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度を上回ることがないようにするためには、適当な流量の空気を塗装ブースから排出させる必要がある。これらに基づいて、排気手段によって吸引する空気の流量が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５６−１０８５６３号公報
【特許文献２】特開昭６３−１５１３７１号公報
【特許文献３】特開平１０−１８０１７５号公報
【特許文献４】特開平１１−２６２７０８号公報
【特許文献５】特開平１１−３３３３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
塗装ブース内に流入する空気の速度は、流入する空気の量だけではなく、塗装ブースの出入口の大きさにも依存する。被塗装物の大きさが一定でない場合には、塗装ブースの出入口の大きさは通常、最も大きい被塗装物が通過できるように設計されている。すると、被塗装物が小さい場合には、被塗装物に吹き付けられる粉体塗料の量が少ないため、本来ならば排気手段によって排出される空気量を低下することができるはずであるが、塗装ブース内に流入する空気の速度を規定以上の速度に保つためには、塗装ブースから排出する空気量を低下させることができず、排気手段の消費電力がかさんでしまう。特許文献１〜５に開示された粉体塗装装置は、塗装ブースの出入口の大きさを変更する手段が設けられていないため、排気手段の消費電力が無駄になるといった問題点があった。
【０００６】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、排気手段の消費電力を最適化することのできる粉体塗装装置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】
【０００７】
この発明に係る粉体塗装装置は、入口部及び出口部を有する塗装ブースと、該塗装ブース内に搬入された被塗装物に粉体塗料を吹き付ける塗装手段と、前記塗装ブース内の空気を排出させる排気手段とを備え、前記入口部及び前記出口部にはそれぞれ、開閉可能な扉が設けられており、前記入口部及び前記出口部に設けられた前記扉はそれぞれ、鉛直方向に複数の分割扉部に分割されてそれぞれが独立に開閉可能となっており、前記被塗装物の大きさに基づいて、各分割扉部の開閉が制御され、前記塗装ブース内に流入する空気の下限流入速度と、前記塗装ブース内の粉塵爆発下限濃度とが予め設定されており、前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となると共に前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御する。
各分割扉部の開閉状態から算出される前記入口部及び前記出口部の開口面積と、前記下限流入速度とから、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記塗装手段から吐出される前記粉体塗料の吐出量と、前記粉塵爆発下限濃度とから、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記塗装ブース内の粉塵濃度を検出する粉塵濃度検出手段を備え、前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となる条件で、前記粉塵濃度検出手段による検出値が前記粉塵爆発下限濃度以下となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記塗装ブースと前記排気手段とはダクトを介して連通されており、該ダクトを流通する空気の下限流通速度が予め設定されており、前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となり、かつ、前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となり、かつ、前記ダクトを流入する空気の速度が前記下限流通速度以上となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記ダクトの断面積と、前記下限流通速度とから、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記ダクトには流通速度検出手段が設けられ、前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となると共に前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となる条件で、前記流通速度検出手段による検出値が前記下限流通速度以上となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記ダクトには流通速度検出手段が設けられ、該流通速度検出手段による検出値に基づいて、前記排気手段によって吸引する空気の流量をさらに調整してもよい。
開くように制御された分割扉部は、前記被塗装物の大きさに基づいて、その開度も制御されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、塗装ブース内に流入する空気の速度が下限流入速度以上となると共に塗装ブース内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度以下となるように、排気手段によって吸引する空気の流量を制御することにより、排気手段の排気能力が最適な状態になるので、排気手段の消費電力を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る粉体塗装装置の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る粉体塗装装置の平面模式図である。
【図３】実施の形態１に係る粉体塗装装置の断面模式図である。
【図４】実施の形態２に係る粉体塗装装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る粉体塗装装置の斜視図を図１に示す。粉体塗装装置１は、略直方体形状の塗装ブース２を有している。塗装ブース２には、長手方向に関して対向する両側面に、入口部３及び出口部５が設けられている。入口部３及び出口部５のそれぞれは、扉４及び６によって開閉されるようになっている。扉４は、正面から見た時に左右に開閉する一対の扉部４ａ及び４ｂから構成されており、扉部４ａは、鉛直方向に５つの分割扉部４ａ１，４ａ２，４ａ３，４ａ４，４ａ５に分割されると共に、扉部４ｂも、鉛直方向に５つの分割扉部４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３，４ｂ４，４ｂ５に分割されている。入口部３には、分割扉部４ａ１〜４ａ５及び４ｂ１〜４ｂ５をそれぞれ独立に開閉するための扉駆動装置７が設けられている。また、扉６も、正面から見た時に左右に開閉する一対の扉部６ａ及び６ｂから構成されており、図示しないが、扉部６ａ及び６ｂもそれぞれ、扉部４ａ及び４ｂと同様の大きさで、鉛直方向に５つの分割扉部に分割されている。出口部５にも、扉部６ａ及び６ｂの分割扉部を独立に開閉するための扉駆動装置８が設けられている。
【００１１】
塗装ブース２の長手方向に垂直な方向に関して対向する両側面の一方の側面には、塗装用開口９が形成されている。塗装ブース２の外部に設けられた塗装手段固定部材１４に固定されている塗装ガン１０ａ及び１０ｂが、塗装用開口９を介して、塗装ブース２内に挿入するように設けられている。図２に示されるように、反対側の側面にも、塗装ガン１１ａ及び１１ｂが、同様の塗装用開口（図示されていない）を介して、塗装ブース２内に挿入するように設けられている。ここで、塗装ガン１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂは、塗装手段を構成する。塗装ガン１０ａ，１０ｂはそれぞれ、配管１２ａを介して塗料供給装置１３に接続されており、塗装ガン１１ａ，１１ｂはそれぞれ、配管１２ｂを介して塗料供給装置１３に接続されている。
【００１２】
図１に示されるように、入口部３の手前には、被塗装物検知手段２９が設けられている。被塗装物検知手段２９は、鉛直方向に延びるように設けられた２本の平行な鉛直棒２９ａ，２９ｂと、鉛直棒２９ａ，２９ｂのそれぞれの上端に接続されて水平方向に延びるように設けられた水平棒２９ｃと、鉛直棒２９ａ，２９ｂのそれぞれに取り付けられて互いに対向するセンサー部２９ａ１，２９ｂ１と、水平棒２９ｃに取り付けられたセンサー部２９ｃ１とから構成されている。
【００１３】
塗装ブース２の上方には、コンベア部１５が設けられている。コンベア部１５は、塗装ブース２の上方をその長手方向に沿って延びるように設けられたレール部材１６と、被塗装物１９を吊り下げながらレール部材１６に沿って移動可能な吊り下げ部１７と、吊り下げ部１７を移動させるコンベア駆動部１８と、コンベア駆動部１８の稼働状態を電気信号として発信するパルス発振器２０とから構成されている。塗装ブース２、入口部３、出口部５のそれぞれの上面には、レール部材１６の下方に位置するように、吊り下げ部１７が通過可能な溝部２８が形成されている。
【００１４】
図３に示されるように、塗装ブース２の下部にはホッパー２１が設けられている。ホッパー２１には、ダクト２２の一端が接続されており、ダクト２２の他端には、集塵機であるバグフィルター２３が接続されている。ダクト２２には、ダクト２２を流通する空気の流速を測定する流速センサー３２（流通速度検出手段）が設けられている。バグフィルター２３の上部には、ダクト２２を介して塗装ブース２内の空気を吸引する排気ファン２４（排気手段）が設けられている。バグフィルター２３の下部には、空気から分離された粉体塗料からリサイクル可能な粉体塗料を選別する塗料精選機２５と、塗料精選機２５によって選別されたリサイクル可能な粉体塗料を循環させる循環器２６とが設けられている。循環器２６は、循環ホース２７を介して塗料供給装置１３と連通している。
【００１５】
図２に示されるように、粉体塗装装置１は、粉体塗装装置１の動作を制御する制御装置３０を備えている。制御装置３０には、扉駆動装置７及び８と、塗料供給装置１３と、被塗装物検知手段２９と、パルス発振器２０と、流速センサー３２とが電気的に接続されている。排気ファン２４には、排気ファンの回転数を調整するインバーター３１が電気的に接続されており、インバーター３１は、制御装置３０にも電気的に接続されている。
【００１６】
次に、この実施の形態１に係る粉体塗装装置の動作を、図１〜３に基づいて説明する。
被塗装物１９を吊り下げ部１７に取り付け、コンベア駆動部１８によって、レール部材１６に沿って吊り下げ部１７、すなわち被塗装物１９を移動させる。被塗装物１９が被塗装物検知手段２９を通り抜ける際、センサー部２９ａ１及び２９ｂ１が被塗装物１９の鉛直方向の長さを検出すると共に、センサー部２９ｃ１が被塗装物１９の水平方向の長さを検出し、これらの長さは電気信号として制御装置３０へ送信される。さらに、パルス発振器２０によって吊り下げ部１７の移動速度、すなわち被塗装物１９の移動速度に関する電気信号が制御装置３０に送信されているので、制御装置３０は、被塗装物１９の移動速度に関する電気信号と、センサー部２９ａ１，２９ｂ１，２９ｃ１が被塗装物１９を検出している時間とに基づいて、被塗装物１９の移動方向の長さを算出する。これにより、制御装置３０は、被塗装物１９の鉛直方向の長さと、水平方向の長さと、移動方向の長さ、すなわち、被塗装物１９の大きさ及び形状を認識し記憶する。
【００１７】
制御装置３０は、被塗装物１９の大きさに基づいて、扉部４ａ，４ｂ及び６ａ，６ｂのうちのどの分割扉部を開くかを決定すると共に、開く分割扉部の開度を決定する。また、制御装置３０は、被塗装物１９の移動速度も認識しているので、適当なタイミングで、扉駆動装置７及び８を駆動させて、開くべき分割扉部を適当な開度で開く。これにより、入口部３及び出口部５の開口はそれぞれ、被塗装物１９が塗装ブース２に出入りできる条件で、できるだけ小さな面積となる。尚、どの分割扉部がどのような開度で開いているかに基づいて、制御装置３０は、入口部３及び出口部５の開口面積Ｓ（ｍ２）を算出し記憶する。
【００１８】
塗装ブース２内に入った被塗装物１９は、塗装ブース２内を移動する間に、塗装ガン１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂから粉体塗料が吹き付けられる。制御装置３０は、被塗装物１９の大きさ及び形状を認識しているので、各塗装ガンから吐出される粉体塗料の吐出量（合計でＭ（ｇ／ｓｅｃ）とする）を算出して記憶し、この吐出量で各塗装ガンが粉体塗料を吐出するように、塗料供給装置１３を駆動させる。被塗装物１９の塗装が終了すると、被塗装物１９は、出口部５の開口を介して塗装ブース２から出る。
【００１９】
塗装ブース２内における被塗装物１９の塗装の際、吐出された粉体塗料の全てが被塗装物１９に付着するわけではなく、付着しなかった粉体塗料は、塗装ブース２内に浮遊することになる。そこで、排気ファン２４によって塗装ブース２内の空気を吸引することにより、入口部３及び出口部５等の開口から空気が塗装ブース２内に流入するので、浮遊する粉体塗料が塗装ブース２から外部へ排出されないようになる。また、塗装ブース２内の空気が吸引されることにより、浮遊する粉体塗料が空気に同伴されて塗装ブース２から排出されるので、塗装ブース２内の粉塵濃度が低く抑えられ、粉塵爆発の危険を回避することができる。
【００２０】
排気ファン２４によって吸引された空気及び粉体塗料は、ホッパー２１を介して塗装ブース２から排出され、ダクト２２を流通してバグフィルター２３内に流入する。このとき、ダクト２２内を流通する空気の速度がある程度大きくないと、空気に同伴されている粉体塗料がダクト２２に堆積してしまい、ダクト２２の閉塞を引き起こすおそれがある。バグフィルター２３では、空気と粉体塗料との分離が行われ、粉体塗料は、塗料精選機２５によって、リサイクル可能な粉体塗料と廃棄する粉体塗料とに選別される。リサイクル可能な粉体塗料は、循環器２６によって、循環ホース２７を介して塗料供給装置１３に送られ、再び塗装に使用される。
【００２１】
排気ファン２４によって吸引される空気の量を適切に制御しないと、塗装ブース２から粉体塗料が漏れてしまったり、塗装ブース２内の粉塵濃度が上昇して粉塵爆発が生じてしまったり、ダクト２２が粉体塗料で閉塞してしまったりする可能性がある。そこで、次に、排気ファン２４によって吸引される空気の量を制御する動作について説明する。
【００２２】
排気ファン２４の回転数の制御は、前述した３つの可能性を回避するために、入口部３及び出口部５等の開口から流入する空気の速度と、塗装ブース２内の粉塵濃度と、ダクト２２を流通する空気の速度とに基づいて行われる。そこで、制御装置３０には、入口部３及び出口部５の開口から流入する空気の下限流入速度Ｖ１（＝０．５ｍ／ｓｅｃ）と、塗装ブース２内の粉塵爆発下限濃度Ｃ（＝１０ｇ／ｍ３）と、ダクト２２を流通する空気の下限流通速度Ｖ２（１６ｍ／ｓｅｃ）とが記憶されていることとする。
【００２３】
前述したように、被塗装物検知手段２９が被塗装物１９の大きさ及び形状を認識することにより、制御装置３０は、入口部３及び出口部５の開口面積Ｓ（ｍ２）を算出し記憶している。制御装置３０は、下記（１）式
Ｑ１（ｍ３／ｓｅｃ）＝Ｖ１（ｍ／ｓｅｃ）×２Ｓ（ｍ２）・・・（１）
により、入口部３及び出口部５の開口から流入する空気が下限流入速度Ｖ１となる空気の流量Ｑ１を算出する。
【００２４】
また、前述したように、被塗装物検知手段２９が被塗装物１９の大きさ及び形状を認識することにより、制御装置３０は、各塗装ガンから吐出される粉体塗料の吐出量Ｍ（ｇ／ｓｅｃ）を記憶している。制御装置３０は、下記（２）式
Ｑ２（ｍ３／ｓｅｃ）＝Ｍ（ｇ／ｓｅｃ）／Ｃ（ｇ／ｍ３）・・・（２）
により、塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度Ｃとなる空気の流量Ｑ２を算出する。尚、吐出される粉体塗料のうち、少なくとも一部は被塗装物１９に付着されることを考慮すれば、（２）式から算出される空気の流量Ｑ２は過剰であるが、粉塵爆発を回避するためには粉塵濃度を低下する必要があり、流量Ｑ２が過剰であることは粉塵爆発の回避に有利に働くので、（２）式を用いて流量Ｑ２を算出することにする。
【００２５】
さらに、制御装置３０は、下記（３）式により、ダクト２２を流通する空気の速度が下限流通速度Ｖ２となる流量Ｑ３を算出する。尚、Ｓｄ（ｍ２）は、ダクト２２の断面積である。
Ｑ３（ｍ３／ｓｅｃ）＝Ｖ２（ｍ／ｓｅｃ）×Ｓｄ（ｍ２）・・・（３）
【００２６】
制御装置３０は、Ｑ１〜Ｑ３のうち最も大きい流量を、排気ファン２４によって吸引する流量Ｑとして決定する。流量Ｑと排気ファン２４の回転数とは一対一の関係で決定できるものなので、流量Ｑを達成できるように、制御装置３０は、インバーター３１によって排気ファン２４の回転数を調整する。
【００２７】
排気ファン２４の回転数を調整後、流速センサー３２が、ダクト２２を流通する空気の速度を測定し、その測定結果を、電気信号として制御装置３０に伝送する。制御装置３０は、流量と排気ファン２４の回転数との一対一の関係に基づいて、調整された排気ファン２４の回転数によって流量Ｑが達成されているかどうかを判定する。流量Ｑが達成されていないと判定した場合には、制御装置３０は、インバーター３１によって排気ファン２４の回転数をさらに調整することにより、流量Ｑが達成されるようにする。例えば、流量Ｑを達成するために排気ファン２４の回転数を調整したにもかかわらず、流速センサー３２の検出値が流量Ｑに相当する流速値よりも小さい場合には、制御装置３０は、インバーター３１によって排気ファン２４の回転数を徐々に上昇させて、流速センサー３２の検出値が流量Ｑに相当する流速値となるように調整する。これにより、排気ファン２４によって吸引される空気の流量の調整の精度が高まる。
【００２８】
このように、塗装ブース２内に流入する空気の速度が下限流入速度Ｖ１以上となり、かつ、塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度Ｃ以下となり、かつ、流速センサー３２による検出値が下限流通速度Ｖ２以上となるように、排気ファン２４の回転数を制御することにより、排気ファン２４によって吸引される空気の流量が最適になるので、排気ファン２４の消費電力を最適化することができる。
【００２９】
実施の形態１では、流速センサー３２を、排気ファン２４の回転数とダクト２２を流通する空気の速度とのずれを調整するために用いているが、この形態に限定するものではない。前述した（３）式を用いてダクト２２を流通する空気の量が下限流通速度Ｖ２以上となる空気の流量Ｑ３を算出するのではなく、塗装ブース２内に流入する空気の速度が下限流入速度Ｖ１以上となると共に塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度Ｃ以下となる条件で、制御装置３０が流速センサー３２の検出値に基づいて排気ファン２４の回転数を、下限流通速度Ｖ２以上の範囲内で徐々に低下するようにしてもよい。
【００３０】
実施の形態１では、前述した（２）式に基づいて、塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度Ｃ以下となる空気の流量Ｑ２を算出したが、この形態に限定するものではない。塗装ブース２に、塗装ブース２内の粉塵濃度を検出する粉塵濃度センサーを設け、塗装ブース２内に流入する空気の速度が下限流入速度Ｖ１以上となると共にダクト２２を流通する空気の速度が下限流通速度Ｖ２以上となる条件で、制御装置３０が粉塵濃度センサーの検出値に基づいて排気ファン２４の回転数を、粉塵爆発下限濃度Ｃ以下の範囲内で徐々に低下するようにしてもよい。
【００３１】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る粉体塗装装置を図４に基づいて説明する。尚、図４において、図１〜３の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この発明の実施の形態２に係る粉体塗装装置は、実施の形態１に対して、バグフィルター２３が塗装ブース２に直接連通されるようにしたものである。
【００３２】
図４に示されるように、粉体塗装装置５０において、バグフィルター２３は、塗装ブース２の長手方向に垂直な方向に関して対向する両側面の一方の側面に接するように設けられ、当該側面に設けられた連通開口部４１と、バグフィルター２３に設けられた連通開口部４２とが直接接続されるようにして、バグフィルター２３と塗装ブース２とが直接連通されている。塗装ブース２内には、実施の形態１のようなホッパー２１（図３参照）が設けられていない。その他の構成については、実施の形態１と同じである。
【００３３】
被塗装物１９が塗装ブース２内に入り、塗装ブース２内で塗装されて、塗装ブース２から出る動作については、実施の形態１と同じである。排気ファン２４によって、塗装ブース２内の空気が吸引されてバグフィルター２３に流入するが、塗装ブース２とバグフィルター２３との間にダクトがないので、制御装置３０は、塗装ブース２内に流入する空気の速度が下限流入速度Ｖ１以上となると共に塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度Ｃ以下となるように、実施の形態１と同様の動作で、排気ファン２４によって吸引する流量Ｑを決定し（流量Ｑは、流量Ｑ１及びＱ２のうちの大きい方となる）、当該流量Ｑを達成できるように、制御装置３０はインバーター３１によって排気ファン２４の回転数を調整する。このような動作により、バグフィルター２３が塗装ブース２に直接連通されるようにした粉体塗装装置５０においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
実施の形態１及び２では、開く分割扉部の開度も調整するようにしていたが、分割扉部を開閉のみするようにしてもよい。すなわち、分割扉部は、全開か全閉かのいずれかの状態になるようにしてもよい。また、各扉部は、５つの分割扉部に分割されていたが、５つに限定するものではなく、分割する個数は適宜変更可能であり、各分割扉部の大きさも適宜変更可能である。さらに、扉４及び６のそれぞれの分割扉部の個数及び大きさが同じになっていたが、それぞれ異なるようにしてもよい。
【００３５】
実施の形態１及び２では、塗装ガンが両側面に２つずつ、合計４つ設けられていたが、４つに限定するものではなく、塗装ブース２及び被塗装物１９の大きさや形状に基づいて適宜変更可能であり、複数の塗装ガンをどのように配置するかも適宜変更可能である。また、実施の形態１及び２において、４つの塗装ガンは、塗装手段固定部材１４に固定されていたが、この形態に限定するものではない。塗装ガンを、公知のレシプロケータに揺動可能に取り付けた形態や、公知の昇降装置に昇降可能に取り付けた形態であってもよい。
【００３６】
実施の形態１及び２では、排気手段は排気ファン２４であったが、この形態に限定するものではない。排気手段としては、塗装ブース２内から空気を吸引できるものであればどのようなものでもよく、例えばブロワ等であってもよい。
【００３７】
実施の形態１及び２では、被塗装物１９が塗装ブース２内に入る前に、被塗装物検知手段２９によって被塗装物１９の大きさ及び形状を認識し、これに基づいて、扉４及び６の開閉と、各塗装ガンから吐出される粉体塗料の吐出量の算出とを行っているが、この形態に限定するものではない。複数の種類の被塗装物の大きさ及び形状に見合う扉４及び６の開閉条件や粉体塗料の吐出量を予め登録しておき、塗装ブース２に入る被塗装物の種類が変わる際に、その被塗装物を認識するフラッグ等を、先頭に位置するその被塗装物の吊り下げ部１７等に付しておき、このフラッグ等を認識する装置（被塗装物検知手段２９の代わりに設けたもの、あるいは、被塗装物検知手段２９がこの装置の役目を果たしてもよい）が、被塗装物の種類が変わったことを認識したら、新たな被塗装物に見合うように、扉４及び６の開閉条件や粉体塗料の吐出量を変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１，５０ 粉体塗装装置、２ 塗装ブース、３ 入口部、４，６ 扉、４ａ１〜４ａ５，４ｂ１〜４ｂ５ 分割扉部、５ 出口部、１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ 塗装ガン（塗装手段）、１９ 被塗装物、２２ ダクト、２４ 排気ファン（排気手段）、３２ 流速センサー（流通速度検出手段）、Ｃ 粉塵爆発下限濃度、Ｍ 吐出量、Ｑ１、Ｑ２，Ｑ３ 流量（塗装ブース内から排出する空気の流量）、Ｓ 開口面積、Ｖ１ 下限流入速度、Ｖ２ 下限流通速度。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、粉体塗装装置に係り、特に、塗装ブース内を被塗装物が通過する際に、被塗装物に粉体塗料を吹き付けることにより被塗装物への塗装が行われる粉体塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の粉体塗装装置が、例えば特許文献１〜５に開示されている。このような従来の粉体塗装装置は、入口及び出口を有する塗装ブース内を、吊り下げられた被塗装物が通過する際に、塗装ブース内に設けられた静電塗装ガン等から粉体塗料を被塗装物に吹き付けることにより、被塗装物への塗装が行われる。塗装ブース内で被塗装物に吹き付けられた粉体塗料が全て被塗装物に付着するわけではないので、被塗装物に付着しなかった粉体塗料が塗装ブースから飛散しないように、また、塗装ブース内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度を上回ることがないように、排気ファンやブロワ等の排気手段によって、塗装されなかった粉体塗料を塗装ブースから排出させている。
【０００３】
塗装ブースから粉体塗料が飛散しないようにするためには、排気ファンによる粉体塗料の排出に伴って塗装ブース内に流入する空気の速度がある程度大きくなくてはならず、また、塗装ブース内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度を上回ることがないようにするためには、適当な流量の空気を塗装ブースから排出させる必要がある。これらに基づいて、排気手段によって吸引する空気の流量が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５６−１０８５６３号公報
【特許文献２】特開昭６３−１５１３７１号公報
【特許文献３】特開平１０−１８０１７５号公報
【特許文献４】特開平１１−２６２７０８号公報
【特許文献５】特開平１１−３３３３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
塗装ブース内に流入する空気の速度は、流入する空気の量だけではなく、塗装ブースの出入口の大きさにも依存する。被塗装物の大きさが一定でない場合には、塗装ブースの出入口の大きさは通常、最も大きい被塗装物が通過できるように設計されている。すると、被塗装物が小さい場合には、被塗装物に吹き付けられる粉体塗料の量が少ないため、本来ならば排気手段によって排出される空気量を低下することができるはずであるが、塗装ブース内に流入する空気の速度を規定以上の速度に保つためには、塗装ブースから排出する空気量を低下させることができず、排気手段の消費電力がかさんでしまう。特許文献１〜５に開示された粉体塗装装置は、塗装ブースの出入口の大きさを変更する手段が設けられていないため、排気手段の消費電力が無駄になるといった問題点があった。
【０００６】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、排気手段の消費電力を最適化することのできる粉体塗装装置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】
【０００７】
この発明に係る粉体塗装装置は、入口部及び出口部を有する塗装ブースと、該塗装ブース内に搬入された被塗装物に粉体塗料を吹き付ける塗装手段と、前記塗装ブース内の空気を排出させる排気手段とを備え、前記入口部及び前記出口部にはそれぞれ、開閉可能な扉が設けられており、前記入口部及び前記出口部に設けられた前記扉はそれぞれ、鉛直方向に複数の分割扉部に分割されてそれぞれが独立に開閉可能となっており、前記被塗装物の大きさに基づいて、各分割扉部の開閉が制御され、前記塗装ブース内に流入する空気の下限流入速度と、前記塗装ブース内の粉塵爆発下限濃度とが予め設定されており、前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となると共に前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御する。
各分割扉部の開閉状態から算出される前記入口部及び前記出口部の開口面積と、前記下限流入速度とから、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記塗装手段から吐出される前記粉体塗料の吐出量と、前記粉塵爆発下限濃度とから、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記塗装ブース内の粉塵濃度を検出する粉塵濃度検出手段を備え、前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となる条件で、前記粉塵濃度検出手段による検出値が前記粉塵爆発下限濃度以下となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記塗装ブースと前記排気手段とはダクトを介して連通されており、該ダクトを流通する空気の下限流通速度が予め設定されており、前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となり、かつ、前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となり、かつ、前記ダクトを流入する空気の速度が前記下限流通速度以上となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記ダクトの断面積と、前記下限流通速度とから、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記ダクトには流通速度検出手段が設けられ、前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となると共に前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となる条件で、前記流通速度検出手段による検出値が前記下限流通速度以上となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量を制御してもよい。
前記ダクトには流通速度検出手段が設けられ、該流通速度検出手段による検出値に基づいて、前記排気手段によって吸引する空気の流量をさらに調整してもよい。
開くように制御された分割扉部は、前記被塗装物の大きさに基づいて、その開度も制御されてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、塗装ブース内に流入する空気の速度が下限流入速度以上となると共に塗装ブース内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度以下となるように、排気手段によって吸引する空気の流量を制御することにより、排気手段の排気能力が最適な状態になるので、排気手段の消費電力を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係る粉体塗装装置の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る粉体塗装装置の平面模式図である。
【図３】実施の形態１に係る粉体塗装装置の断面模式図である。
【図４】実施の形態２に係る粉体塗装装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る粉体塗装装置の斜視図を図１に示す。粉体塗装装置１は、略直方体形状の塗装ブース２を有している。塗装ブース２には、長手方向に関して対向する両側面に、入口部３及び出口部５が設けられている。入口部３及び出口部５のそれぞれは、扉４及び６によって開閉されるようになっている。扉４は、正面から見た時に左右に開閉する一対の扉部４ａ及び４ｂから構成されており、扉部４ａは、鉛直方向に５つの分割扉部４ａ１，４ａ２，４ａ３，４ａ４，４ａ５に分割されると共に、扉部４ｂも、鉛直方向に５つの分割扉部４ｂ１，４ｂ２，４ｂ３，４ｂ４，４ｂ５に分割されている。入口部３には、分割扉部４ａ１〜４ａ５及び４ｂ１〜４ｂ５をそれぞれ独立に開閉するための扉駆動装置７が設けられている。また、扉６も、正面から見た時に左右に開閉する一対の扉部６ａ及び６ｂから構成されており、図示しないが、扉部６ａ及び６ｂもそれぞれ、扉部４ａ及び４ｂと同様の大きさで、鉛直方向に５つの分割扉部に分割されている。出口部５にも、扉部６ａ及び６ｂの分割扉部を独立に開閉するための扉駆動装置８が設けられている。
【００１１】
塗装ブース２の長手方向に垂直な方向に関して対向する両側面の一方の側面には、塗装用開口９が形成されている。塗装ブース２の外部に設けられた塗装手段固定部材１４に固定されている塗装ガン１０ａ及び１０ｂが、塗装用開口９を介して、塗装ブース２内に挿入するように設けられている。図２に示されるように、反対側の側面にも、塗装ガン１１ａ及び１１ｂが、同様の塗装用開口（図示されていない）を介して、塗装ブース２内に挿入するように設けられている。ここで、塗装ガン１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂは、塗装手段を構成する。塗装ガン１０ａ，１０ｂはそれぞれ、配管１２ａを介して塗料供給装置１３に接続されており、塗装ガン１１ａ，１１ｂはそれぞれ、配管１２ｂを介して塗料供給装置１３に接続されている。
【００１２】
図１に示されるように、入口部３の手前には、被塗装物検知手段２９が設けられている。被塗装物検知手段２９は、鉛直方向に延びるように設けられた２本の平行な鉛直棒２９ａ，２９ｂと、鉛直棒２９ａ，２９ｂのそれぞれの上端に接続されて水平方向に延びるように設けられた水平棒２９ｃと、鉛直棒２９ａ，２９ｂのそれぞれに取り付けられて互いに対向するセンサー部２９ａ１，２９ｂ１と、水平棒２９ｃに取り付けられたセンサー部２９ｃ１とから構成されている。
【００１３】
塗装ブース２の上方には、コンベア部１５が設けられている。コンベア部１５は、塗装ブース２の上方をその長手方向に沿って延びるように設けられたレール部材１６と、被塗装物１９を吊り下げながらレール部材１６に沿って移動可能な吊り下げ部１７と、吊り下げ部１７を移動させるコンベア駆動部１８と、コンベア駆動部１８の稼働状態を電気信号として発信するパルス発振器２０とから構成されている。塗装ブース２、入口部３、出口部５のそれぞれの上面には、レール部材１６の下方に位置するように、吊り下げ部１７が通過可能な溝部２８が形成されている。
【００１４】
図３に示されるように、塗装ブース２の下部にはホッパー２１が設けられている。ホッパー２１には、ダクト２２の一端が接続されており、ダクト２２の他端には、集塵機であるバグフィルター２３が接続されている。ダクト２２には、ダクト２２を流通する空気の流速を測定する流速センサー３２（流通速度検出手段）が設けられている。バグフィルター２３の上部には、ダクト２２を介して塗装ブース２内の空気を吸引する排気ファン２４（排気手段）が設けられている。バグフィルター２３の下部には、空気から分離された粉体塗料からリサイクル可能な粉体塗料を選別する塗料精選機２５と、塗料精選機２５によって選別されたリサイクル可能な粉体塗料を循環させる循環器２６とが設けられている。循環器２６は、循環ホース２７を介して塗料供給装置１３と連通している。
【００１５】
図２に示されるように、粉体塗装装置１は、粉体塗装装置１の動作を制御する制御装置３０を備えている。制御装置３０には、扉駆動装置７及び８と、塗料供給装置１３と、被塗装物検知手段２９と、パルス発振器２０と、流速センサー３２とが電気的に接続されている。排気ファン２４には、排気ファンの回転数を調整するインバーター３１が電気的に接続されており、インバーター３１は、制御装置３０にも電気的に接続されている。
【００１６】
次に、この実施の形態１に係る粉体塗装装置の動作を、図１〜３に基づいて説明する。
被塗装物１９を吊り下げ部１７に取り付け、コンベア駆動部１８によって、レール部材１６に沿って吊り下げ部１７、すなわち被塗装物１９を移動させる。被塗装物１９が被塗装物検知手段２９を通り抜ける際、センサー部２９ａ１及び２９ｂ１が被塗装物１９の鉛直方向の長さを検出すると共に、センサー部２９ｃ１が被塗装物１９の水平方向の長さを検出し、これらの長さは電気信号として制御装置３０へ送信される。さらに、パルス発振器２０によって吊り下げ部１７の移動速度、すなわち被塗装物１９の移動速度に関する電気信号が制御装置３０に送信されているので、制御装置３０は、被塗装物１９の移動速度に関する電気信号と、センサー部２９ａ１，２９ｂ１，２９ｃ１が被塗装物１９を検出している時間とに基づいて、被塗装物１９の移動方向の長さを算出する。これにより、制御装置３０は、被塗装物１９の鉛直方向の長さと、水平方向の長さと、移動方向の長さ、すなわち、被塗装物１９の大きさ及び形状を認識し記憶する。
【００１７】
制御装置３０は、被塗装物１９の大きさに基づいて、扉部４ａ，４ｂ及び６ａ，６ｂのうちのどの分割扉部を開くかを決定すると共に、開く分割扉部の開度を決定する。また、制御装置３０は、被塗装物１９の移動速度も認識しているので、適当なタイミングで、扉駆動装置７及び８を駆動させて、開くべき分割扉部を適当な開度で開く。これにより、入口部３及び出口部５の開口はそれぞれ、被塗装物１９が塗装ブース２に出入りできる条件で、できるだけ小さな面積となる。尚、どの分割扉部がどのような開度で開いているかに基づいて、制御装置３０は、入口部３及び出口部５の開口面積Ｓ（ｍ２）を算出し記憶する。
【００１８】
塗装ブース２内に入った被塗装物１９は、塗装ブース２内を移動する間に、塗装ガン１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂから粉体塗料が吹き付けられる。制御装置３０は、被塗装物１９の大きさ及び形状を認識しているので、各塗装ガンから吐出される粉体塗料の吐出量（合計でＭ（ｇ／ｓｅｃ）とする）を算出して記憶し、この吐出量で各塗装ガンが粉体塗料を吐出するように、塗料供給装置１３を駆動させる。被塗装物１９の塗装が終了すると、被塗装物１９は、出口部５の開口を介して塗装ブース２から出る。
【００１９】
塗装ブース２内における被塗装物１９の塗装の際、吐出された粉体塗料の全てが被塗装物１９に付着するわけではなく、付着しなかった粉体塗料は、塗装ブース２内に浮遊することになる。そこで、排気ファン２４によって塗装ブース２内の空気を吸引することにより、入口部３及び出口部５等の開口から空気が塗装ブース２内に流入するので、浮遊する粉体塗料が塗装ブース２から外部へ排出されないようになる。また、塗装ブース２内の空気が吸引されることにより、浮遊する粉体塗料が空気に同伴されて塗装ブース２から排出されるので、塗装ブース２内の粉塵濃度が低く抑えられ、粉塵爆発の危険を回避することができる。
【００２０】
排気ファン２４によって吸引された空気及び粉体塗料は、ホッパー２１を介して塗装ブース２から排出され、ダクト２２を流通してバグフィルター２３内に流入する。このとき、ダクト２２内を流通する空気の速度がある程度大きくないと、空気に同伴されている粉体塗料がダクト２２に堆積してしまい、ダクト２２の閉塞を引き起こすおそれがある。バグフィルター２３では、空気と粉体塗料との分離が行われ、粉体塗料は、塗料精選機２５によって、リサイクル可能な粉体塗料と廃棄する粉体塗料とに選別される。リサイクル可能な粉体塗料は、循環器２６によって、循環ホース２７を介して塗料供給装置１３に送られ、再び塗装に使用される。
【００２１】
排気ファン２４によって吸引される空気の量を適切に制御しないと、塗装ブース２から粉体塗料が漏れてしまったり、塗装ブース２内の粉塵濃度が上昇して粉塵爆発が生じてしまったり、ダクト２２が粉体塗料で閉塞してしまったりする可能性がある。そこで、次に、排気ファン２４によって吸引される空気の量を制御する動作について説明する。
【００２２】
排気ファン２４の回転数の制御は、前述した３つの可能性を回避するために、入口部３及び出口部５等の開口から流入する空気の速度と、塗装ブース２内の粉塵濃度と、ダクト２２を流通する空気の速度とに基づいて行われる。そこで、制御装置３０には、入口部３及び出口部５の開口から流入する空気の下限流入速度Ｖ１（＝０．５ｍ／ｓｅｃ）と、塗装ブース２内の粉塵爆発下限濃度Ｃ（＝１０ｇ／ｍ３）と、ダクト２２を流通する空気の下限流通速度Ｖ２（１６ｍ／ｓｅｃ）とが記憶されていることとする。
【００２３】
前述したように、被塗装物検知手段２９が被塗装物１９の大きさ及び形状を認識することにより、制御装置３０は、入口部３及び出口部５の開口面積Ｓ（ｍ２）を算出し記憶している。制御装置３０は、下記（１）式
Ｑ１（ｍ３／ｓｅｃ）＝Ｖ１（ｍ／ｓｅｃ）×２Ｓ（ｍ２）・・・（１）
により、入口部３及び出口部５の開口から流入する空気が下限流入速度Ｖ１となる空気の流量Ｑ１を算出する。
【００２４】
また、前述したように、被塗装物検知手段２９が被塗装物１９の大きさ及び形状を認識することにより、制御装置３０は、各塗装ガンから吐出される粉体塗料の吐出量Ｍ（ｇ／ｓｅｃ）を記憶している。制御装置３０は、下記（２）式
Ｑ２（ｍ３／ｓｅｃ）＝Ｍ（ｇ／ｓｅｃ）／Ｃ（ｇ／ｍ３）・・・（２）
により、塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度Ｃとなる空気の流量Ｑ２を算出する。尚、吐出される粉体塗料のうち、少なくとも一部は被塗装物１９に付着されることを考慮すれば、（２）式から算出される空気の流量Ｑ２は過剰であるが、粉塵爆発を回避するためには粉塵濃度を低下する必要があり、流量Ｑ２が過剰であることは粉塵爆発の回避に有利に働くので、（２）式を用いて流量Ｑ２を算出することにする。
【００２５】
さらに、制御装置３０は、下記（３）式により、ダクト２２を流通する空気の速度が下限流通速度Ｖ２となる流量Ｑ３を算出する。尚、Ｓｄ（ｍ２）は、ダクト２２の断面積である。
Ｑ３（ｍ３／ｓｅｃ）＝Ｖ２（ｍ／ｓｅｃ）×Ｓｄ（ｍ２）・・・（３）
【００２６】
制御装置３０は、Ｑ１〜Ｑ３のうち最も大きい流量を、排気ファン２４によって吸引する流量Ｑとして決定する。流量Ｑと排気ファン２４の回転数とは一対一の関係で決定できるものなので、流量Ｑを達成できるように、制御装置３０は、インバーター３１によって排気ファン２４の回転数を調整する。
【００２７】
排気ファン２４の回転数を調整後、流速センサー３２が、ダクト２２を流通する空気の速度を測定し、その測定結果を、電気信号として制御装置３０に伝送する。制御装置３０は、流量と排気ファン２４の回転数との一対一の関係に基づいて、調整された排気ファン２４の回転数によって流量Ｑが達成されているかどうかを判定する。流量Ｑが達成されていないと判定した場合には、制御装置３０は、インバーター３１によって排気ファン２４の回転数をさらに調整することにより、流量Ｑが達成されるようにする。例えば、流量Ｑを達成するために排気ファン２４の回転数を調整したにもかかわらず、流速センサー３２の検出値が流量Ｑに相当する流速値よりも小さい場合には、制御装置３０は、インバーター３１によって排気ファン２４の回転数を徐々に上昇させて、流速センサー３２の検出値が流量Ｑに相当する流速値となるように調整する。これにより、排気ファン２４によって吸引される空気の流量の調整の精度が高まる。
【００２８】
このように、塗装ブース２内に流入する空気の速度が下限流入速度Ｖ１以上となり、かつ、塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度Ｃ以下となり、かつ、流速センサー３２による検出値が下限流通速度Ｖ２以上となるように、排気ファン２４の回転数を制御することにより、排気ファン２４によって吸引される空気の流量が最適になるので、排気ファン２４の消費電力を最適化することができる。
【００２９】
実施の形態１では、流速センサー３２を、排気ファン２４の回転数とダクト２２を流通する空気の速度とのずれを調整するために用いているが、この形態に限定するものではない。前述した（３）式を用いてダクト２２を流通する空気の量が下限流通速度Ｖ２以上となる空気の流量Ｑ３を算出するのではなく、塗装ブース２内に流入する空気の速度が下限流入速度Ｖ１以上となると共に塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度Ｃ以下となる条件で、制御装置３０が流速センサー３２の検出値に基づいて排気ファン２４の回転数を、下限流通速度Ｖ２以上の範囲内で徐々に低下するようにしてもよい。
【００３０】
実施の形態１では、前述した（２）式に基づいて、塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度Ｃ以下となる空気の流量Ｑ２を算出したが、この形態に限定するものではない。塗装ブース２に、塗装ブース２内の粉塵濃度を検出する粉塵濃度センサーを設け、塗装ブース２内に流入する空気の速度が下限流入速度Ｖ１以上となると共にダクト２２を流通する空気の速度が下限流通速度Ｖ２以上となる条件で、制御装置３０が粉塵濃度センサーの検出値に基づいて排気ファン２４の回転数を、粉塵爆発下限濃度Ｃ以下の範囲内で徐々に低下するようにしてもよい。
【００３１】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る粉体塗装装置を図４に基づいて説明する。尚、図４において、図１〜３の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この発明の実施の形態２に係る粉体塗装装置は、実施の形態１に対して、バグフィルター２３が塗装ブース２に直接連通されるようにしたものである。
【００３２】
図４に示されるように、粉体塗装装置５０において、バグフィルター２３は、塗装ブース２の長手方向に垂直な方向に関して対向する両側面の一方の側面に接するように設けられ、当該側面に設けられた連通開口部４１と、バグフィルター２３に設けられた連通開口部４２とが直接接続されるようにして、バグフィルター２３と塗装ブース２とが直接連通されている。塗装ブース２内には、実施の形態１のようなホッパー２１（図３参照）が設けられていない。その他の構成については、実施の形態１と同じである。
【００３３】
被塗装物１９が塗装ブース２内に入り、塗装ブース２内で塗装されて、塗装ブース２から出る動作については、実施の形態１と同じである。排気ファン２４によって、塗装ブース２内の空気が吸引されてバグフィルター２３に流入するが、塗装ブース２とバグフィルター２３との間にダクトがないので、制御装置３０は、塗装ブース２内に流入する空気の速度が下限流入速度Ｖ１以上となると共に塗装ブース２内の粉塵濃度が粉塵爆発下限濃度Ｃ以下となるように、実施の形態１と同様の動作で、排気ファン２４によって吸引する流量Ｑを決定し（流量Ｑは、流量Ｑ１及びＱ２のうちの大きい方となる）、当該流量Ｑを達成できるように、制御装置３０はインバーター３１によって排気ファン２４の回転数を調整する。このような動作により、バグフィルター２３が塗装ブース２に直接連通されるようにした粉体塗装装置５０においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
実施の形態１及び２では、開く分割扉部の開度も調整するようにしていたが、分割扉部を開閉のみするようにしてもよい。すなわち、分割扉部は、全開か全閉かのいずれかの状態になるようにしてもよい。また、各扉部は、５つの分割扉部に分割されていたが、５つに限定するものではなく、分割する個数は適宜変更可能であり、各分割扉部の大きさも適宜変更可能である。さらに、扉４及び６のそれぞれの分割扉部の個数及び大きさが同じになっていたが、それぞれ異なるようにしてもよい。
【００３５】
実施の形態１及び２では、塗装ガンが両側面に２つずつ、合計４つ設けられていたが、４つに限定するものではなく、塗装ブース２及び被塗装物１９の大きさや形状に基づいて適宜変更可能であり、複数の塗装ガンをどのように配置するかも適宜変更可能である。また、実施の形態１及び２において、４つの塗装ガンは、塗装手段固定部材１４に固定されていたが、この形態に限定するものではない。塗装ガンを、公知のレシプロケータに揺動可能に取り付けた形態や、公知の昇降装置に昇降可能に取り付けた形態であってもよい。
【００３６】
実施の形態１及び２では、排気手段は排気ファン２４であったが、この形態に限定するものではない。排気手段としては、塗装ブース２内から空気を吸引できるものであればどのようなものでもよく、例えばブロワ等であってもよい。
【００３７】
実施の形態１及び２では、被塗装物１９が塗装ブース２内に入る前に、被塗装物検知手段２９によって被塗装物１９の大きさ及び形状を認識し、これに基づいて、扉４及び６の開閉と、各塗装ガンから吐出される粉体塗料の吐出量の算出とを行っているが、この形態に限定するものではない。複数の種類の被塗装物の大きさ及び形状に見合う扉４及び６の開閉条件や粉体塗料の吐出量を予め登録しておき、塗装ブース２に入る被塗装物の種類が変わる際に、その被塗装物を認識するフラッグ等を、先頭に位置するその被塗装物の吊り下げ部１７等に付しておき、このフラッグ等を認識する装置（被塗装物検知手段２９の代わりに設けたもの、あるいは、被塗装物検知手段２９がこの装置の役目を果たしてもよい）が、被塗装物の種類が変わったことを認識したら、新たな被塗装物に見合うように、扉４及び６の開閉条件や粉体塗料の吐出量を変更するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１，５０ 粉体塗装装置、２ 塗装ブース、３ 入口部、４，６ 扉、４ａ１〜４ａ５，４ｂ１〜４ｂ５ 分割扉部、５ 出口部、１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ 塗装ガン（塗装手段）、１９ 被塗装物、２２ ダクト、２４ 排気ファン（排気手段）、３２ 流速センサー（流通速度検出手段）、Ｃ 粉塵爆発下限濃度、Ｍ 吐出量、Ｑ１、Ｑ２，Ｑ３ 流量（塗装ブース内から排出する空気の流量）、Ｓ 開口面積、Ｖ１ 下限流入速度、Ｖ２ 下限流通速度。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口部及び出口部を有する塗装ブースと、
該塗装ブース内に搬入された被塗装物に粉体塗料を吹き付ける塗装手段と、
前記塗装ブース内の空気を排出させる排気手段と
を備え、
前記入口部及び前記出口部にはそれぞれ、開閉可能な扉が設けられており、
前記入口部及び前記出口部に設けられた前記扉はそれぞれ、鉛直方向に複数の分割扉部に分割されてそれぞれが独立に開閉可能となっており、前記被塗装物の大きさに基づいて、各分割扉部の開閉が制御され、
前記塗装ブース内に流入する空気の下限流入速度と、前記塗装ブース内の粉塵爆発下限濃度とが予め設定されており、前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となると共に前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される粉体塗装装置。
【請求項２】
各分割扉部の開閉状態から算出される前記入口部及び前記出口部の開口面積と、
前記下限流入速度と
から、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項１に記載の粉体塗装装置。
【請求項３】
前記塗装手段から吐出される前記粉体塗料の吐出量と、
前記粉塵爆発下限濃度と
から、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項１または２に記載の粉体塗装装置。
【請求項４】
前記塗装ブース内の粉塵濃度を検出する粉塵濃度検出手段を備え、
前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となる条件で、前記粉塵濃度検出手段による検出値が前記粉塵爆発下限濃度以下となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項１または２に記載の粉体塗装装置。
【請求項５】
前記塗装ブースと前記排気手段とはダクトを介して連通されており、該ダクトを流入する空気の下限流通速度が予め設定されており、
前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となり、かつ、前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となり、かつ、前記ダクトを流通する空気の速度が前記下限流通速度以上となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の粉体塗装装置。
【請求項６】
前記ダクトの断面積と、
前記下限流通速度と
から、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項５に記載の粉体塗装装置。
【請求項７】
前記ダクトには流通速度検出手段が設けられ、
前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となると共に前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となる条件で、前記流通速度検出手段による検出値が前記下限流通速度以上となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項５に記載の粉体塗装装置。
【請求項８】
前記ダクトには流通速度検出手段が設けられ、
該流通速度検出手段による検出値に基づいて、前記排気手段によって吸引する空気の流量をさらに調整する、請求項５または６に記載の粉体塗装装置。
【請求項９】
開くように制御された分割扉部は、前記被塗装物の大きさに基づいて、その開度も制御される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の粉体塗装装置。
【請求項１】
入口部及び出口部を有する塗装ブースと、
該塗装ブース内に搬入された被塗装物に粉体塗料を吹き付ける塗装手段と、
前記塗装ブース内の空気を排出させる排気手段と
を備え、
前記入口部及び前記出口部にはそれぞれ、開閉可能な扉が設けられており、
前記入口部及び前記出口部に設けられた前記扉はそれぞれ、鉛直方向に複数の分割扉部に分割されてそれぞれが独立に開閉可能となっており、前記被塗装物の大きさに基づいて、各分割扉部の開閉が制御され、
前記塗装ブース内に流入する空気の下限流入速度と、前記塗装ブース内の粉塵爆発下限濃度とが予め設定されており、前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となると共に前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される粉体塗装装置。
【請求項２】
各分割扉部の開閉状態から算出される前記入口部及び前記出口部の開口面積と、
前記下限流入速度と
から、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項１に記載の粉体塗装装置。
【請求項３】
前記塗装手段から吐出される前記粉体塗料の吐出量と、
前記粉塵爆発下限濃度と
から、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項１または２に記載の粉体塗装装置。
【請求項４】
前記塗装ブース内の粉塵濃度を検出する粉塵濃度検出手段を備え、
前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となる条件で、前記粉塵濃度検出手段による検出値が前記粉塵爆発下限濃度以下となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項１または２に記載の粉体塗装装置。
【請求項５】
前記塗装ブースと前記排気手段とはダクトを介して連通されており、該ダクトを流入する空気の下限流通速度が予め設定されており、
前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となり、かつ、前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となり、かつ、前記ダクトを流通する空気の速度が前記下限流通速度以上となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の粉体塗装装置。
【請求項６】
前記ダクトの断面積と、
前記下限流通速度と
から、前記塗装ブース内から排出する空気の流量を算出し、この流量を達成するように前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項５に記載の粉体塗装装置。
【請求項７】
前記ダクトには流通速度検出手段が設けられ、
前記塗装ブース内に流入する空気の速度が前記下限流入速度以上となると共に前記塗装ブース内の粉塵濃度が前記粉塵爆発下限濃度以下となる条件で、前記流通速度検出手段による検出値が前記下限流通速度以上となるように、前記排気手段によって吸引する空気の流量が制御される、請求項５に記載の粉体塗装装置。
【請求項８】
前記ダクトには流通速度検出手段が設けられ、
該流通速度検出手段による検出値に基づいて、前記排気手段によって吸引する空気の流量をさらに調整する、請求項５または６に記載の粉体塗装装置。
【請求項９】
開くように制御された分割扉部は、前記被塗装物の大きさに基づいて、その開度も制御される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の粉体塗装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１５６４８８（Ｐ２０１１−１５６４８８Ａ）
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２１０１８（Ｐ２０１０−２１０１８）
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（０００２２９５９７）日本パーカライジング株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２日（２０１０．２．２）
【出願人】（０００２２９５９７）日本パーカライジング株式会社 (198)
【Ｆターム（参考）】
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