(57)【要約】【課題】乱流の発生をできるだけ抑制し、処理液をスムーズに流して異物の滞留を無くして系外へ排出することができるディップ式表面処理装置及びディップ式表面処理方法の提供。【解決手段】車体に付着して電着槽１内に持ち込まれた異物を前記電着槽１外に吸引排出するディップ式表面処理装置であって、前記電着槽１の長さ方向の一端面をその全面に亘って上段の第１ホッパー１０、下段の２つの第２ホッパー２０として形成し、各ホッパー１０，２０の端面１１，２１に吸引口１４，２８を開設した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物に付着して処理槽内に持ち込まれた異物を前記処理槽外に吸引排出するディップ式表面処理装置であって、前記処理槽の長さ方向の一端面をその全面に亘って複数のホッパーとして形成し、各ホッパーの端面に吸引口を開設したことを特徴とするディップ式表面処理装置。
【請求項２】
前記一端面の全面に亘って形成される複数のホッパーが少なくとも前記一端面の上部と下部に振り分けて配置されていることを特徴とする請求項１記載のディップ式表面処理装置。
【請求項３】
前記処理槽の底面が、前記処理槽の長さ方向の他端から一端に亘って前傾するように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のディップ式表面処理装置。
【請求項４】
前記底面が２段に前傾するように形成され、一端側が他端側より傾斜角度が大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のディップ式表面処理装置。
【請求項５】
前記一端面の下部側に形成されたホッパーの端面が、前記処理槽の他端の底面より下方に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のディップ式表面処理装置。
【請求項６】
被処理物に付着して処理槽内に持ち込まれた異物を前記処理槽外に吸引排出するディップ式表面処理方法であって、前記処理槽の長さ方向の一端面をその全面に亘って複数のホッパーとして形成し、各ホッパーの端面に開設された吸引口より前記処理槽外に前記異物を排出することを特徴とするディップ式表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、自動車等の車両の車体に表面処理を施す際に使用されるディップ式表面処理装置及びディップ式表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両にあっては、車体に表面処理を施している。表面処理を行うために用いられるディップ式表面処理装置では、電着液が収容された処理槽内に溶接工程を終えた車体を浸漬することで車体表面に防錆処理を施している。浸漬されることにより車体に付着した鉄粉などの異物によって処理槽内の電着液が徐々に汚れてしまうため、通常は電着液を常時循環させながら異物を除去して清浄に保っている。
【０００３】
例えば、処理槽の端部にオーバーフロー槽を設け、処理槽とオーバーフロー槽との仕切壁を処理槽の吸引口であるホッパーに向かって傾斜した状態で形成し、処理槽内に形成される流れをホッパーとオーバーフロー槽とに分流するようにしている。したがって、処理液の反応によって生じる液表面の泡は、被処理物と共に持ち込まれた異物と一緒に表面を流れ仕切壁の堰を超えてオーバーフロー槽に至り、仕切壁の傾斜した部分により下向きに流れる中央流は、乱流を生ずること無く底流と共にホッパーに至り系外に排出される（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３２９９９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、仕切壁が処理槽の吸引口に向かって傾斜しているため、表面流の一部が下方に沈み込み反転流となり、反転流の前方、つまりオーバーフロー槽の処理槽の近傍に所謂「潮目」のような泡の帯が形成され、この泡の帯に被処理物に付着した異物が集積され徐々に成長して被処理物に再付着する不具合がある。
また、上述した反転流が処理槽の底部付近を流れる底流に衝接し乱流を発生させてしまいこの乱流がスムーズな処理液の流れを阻害して異物排出を阻害するという課題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、乱流の発生をできるだけ抑制し、処理液をスムーズに流し異物の滞留を無くして系外へ排出することができるディップ式表面処理装置及びディップ式表面処理方法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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、被処理物（例えば、実施形態における車体Ｗ）に付着して処理槽（例えば、実施形態における電着槽１）内に持ち込まれた異物を前記処理槽外に吸引排出するディップ式表面処理装置であって、前記処理槽の長さ方向の一端面をその全面に亘って複数のホッパー（例えば、実施形態における第１ホッパー１０、第２ホッパー２０）として形成し、各ホッパーの端面（例えば、実施形態における端面１１，２１）に吸引口（例えば、実施形態における吸引口１４，２８）を開設したことを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、前記一端面の全面に亘って形成される複数のホッパーが少なくとも前記一端面の上部と下部に振り分けて配置されていることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、前記処理槽の底面（例えば、実施形態における底面４）が、前記処理槽の長さ方向の他端から一端に亘って前傾するように形成されていることを特徴とする。
請求項４に記載した発明は  前記底面が２段に前傾するように形成され、一端側（例えば、実施形態における第２底面６）が他端側（例えば、実施形態における第１底面５）より傾斜角度が大きくなるように形成されていることを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、前記一端面の下部側に形成されたホッパーの端面（例えば、実施形態における端面２１）が、前記処理槽の他端の底面（例えば、実施形態における第１底面５）より下方に形成されていることを特徴とする。
請求項６に記載した方法発明は、被処理物に付着して処理槽内に持ち込まれた異物を前記処理槽外に吸引排出するディップ式表面処理方法であって、前記処理槽の長さ方向の一端面をその全面に亘って複数のホッパーとして形成し、各ホッパーの端面に開設された吸引口より前記処理槽外に前記異物を排出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１及び請求項６に記載した発明によれば、処理槽を流れる異物が処理槽内のどの部分を流れていても効果的にホッパーにより捕集して除去しながら、被処理物の表面処理を行うことができるため、異物が被処理物に付着するような不具合が生じ難くなる効果がある。
【０００８】
請求項２に記載した発明によれば、上部のホッパーと下部のホッパーにより重量によって流れる深さ位置が異なる異物を吸引口から捕集して系外に排出することができる。
【０００９】
請求項３に記載した発明によれば、他端から一端に傾斜した底面付近を流れる比較的重量の大きい異物を傾斜角度がもたらす異物自体の落下の力を使って効果的に流下させてホッパーに導くことができる効果がある。
【００１０】
請求項４に記載した発明によれば、処理槽の下層の流れがそれよりも上にある流れと衝突して乱流を形成することが無くなるため鉄粉などの比重の重い異物が再び処理液内に飛散するのを確実に防止できる。
【００１１】
請求項５に記載した発明によれば、底面の近傍を流下する異物を徐々に下側に案内してホッパーに導くことができるため、確実に底面の近傍を流下する異物を下部側のホッパーに導くことができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１はディップ式表面処理装置の側面図、図２はディップ式表面処理装置の断面説明図である。図１、図２において、ディップ式表面処理装置は自動車製造ラインの塗装工程の前処理工程で主として防錆のための表面処理を行うものである。
【００１３】
電着槽１は鋼板材によって形成され電着液を収容するものであって、複数の脚部Ｋによって支持された収容部Ｓが電着塗装する車体Ｗの搬送路４９に沿って配置されている。図１、図２において左側は車体Ｗを搬入する入槽側２で、右側が車体Ｗを搬出する出槽側３であり、電着槽１の収容部Ｓ内には図１、図２において右側から左側、つまり出槽側３から入槽側２に向かって電着液が流れる。
【００１４】
電着槽１の上方にはハンガー５０に載置された車体Ｗを搬送する搬送コンベア５１が設けられている。この搬送コンベア５１は電着槽１の入槽側２で車体Ｗを電着液に徐々に浸漬し全没状態となり、出槽側３で全没状態から徐々に車体Ｗが電着液より引き上げられるように構成されている。具体的には、搬送コンベア５１は、入槽側２において車体Ｗの前部が斜め下側に向いた状態で電着液に浸漬されるように搬送路４９が斜め下側に向かって設置され、その後車体Ｗを浸漬し水平状態にして出槽側３に搬送し、出槽側３においては車体Ｗの後部を斜め下側に向けた状態で車体Ｗの前部が先に電着液から出るように搬送路４９が斜め上側に向かって設置されている。
【００１５】
図２〜図７に示すように、電着槽１の入槽側２の入槽側槽壁２ａには全面に渡って外側に向かう合計３つの第１、第２ホッパー１０、２０，２０が形成され、略上半部には全面に渡って第１ホッパー１０が開設されている。
第１ホッパー１０は、電着槽１の長さ方向を軸にして上下、左右対称に第１ホッパー１０の端面１１に向かってその断面積が徐々に縮減する略四角錐の形状を成している（図５、図６も参照）。第１ホッパー１０の端面１１にはその途中に吸引ポンプ１２及びフィルター３０が介装された循環配管１３が接続されている。尚、循環配管１３の接続口が第１ホッパー１０の吸引口１４を構成している。
【００１６】
また、電着槽１の入槽側槽壁２ａの略下半分には、電着槽１の長さ方向を軸にして幅方向で対称に一対の第２ホッパー２０，２０が開設されている。この第２ホッパー２０はその端面２１に向かって断面積が徐々に縮減する略四角錐の形状を成している（図７も参照）。第２ホッパー２０の端面２１は電着槽１の幅方向においてその４等分位置より外方に偏奇した位置にあり（図３参照）、電着槽１の高さ方向においては、少なくとも電着槽１側の出槽側３の底面４である後述する第１底面５より下方に端面２１が位置するように構成されている（図２参照）。
【００１７】
ここで、図２に示すように、電着槽１の底面４は、出槽側３から入槽側２に亘って徐々に下方向に傾斜する第１底面５と、これに連なり、電着槽１の第２ホッパー２０の底面２２に面一に連なる第２底面６とで構成され、第２底面６は第１底面５に比較してより一層下方向に傾斜するように構成されている。ここで、出槽側３の底面４は第１底面５から急激に斜め上方に立ち上がる出槽側底面７となっている。
そして、第２ホッパー２０の端面２１には、各端面２１間を結ぶ合流管２４ａが接続され、この合流管２４ａに、途中に吸引ポンプ２３及びフィルター３０が配設された循環配管２４が接続されている。ここで、合流管２４ａの接続口が第２ホッパー２０の吸引口２８を構成している。尚、２９は第２ホッパー２０の上面を示す。
【００１８】
図４に示すように、循環配管１３と循環配管２４は合流して循環配管２５となり電着槽１内の枝管２６に接続されている。枝管２６は電着槽１の幅方向に配置された配管であって、電着槽１の長さ方向に等間隔で多数本配置され、電着槽１の左側に設けた連結管１９によって連通接続され、電着槽１の出槽側３の連結管１９と枝管２６との結合部分に循環配管２５が接続されている。枝管２６には電着液の吐出ノズル２７が等間隔に配設されており、吐出ノズル２７から底面４に向かって斜め下方に電着液が噴出される。この吐出ノズル２７からの吐出される電着液と吸引ポンプ１２，２３の吸引力により生ずる電着液流により電着槽１の出槽側３から入槽側２に向かって上から下に整流の上層流３１、中層流３２及び下層流３３が形成される。ここで、枝管２６は電着槽１の出槽側底面７、第１底面５、第２底面６の第２ホッパー２０の入口付近までの範囲に配置されている。尚、出槽側底面７の吐出ノズル２７は入槽側２に向けて電着液を吐出し、一部の吐出ノズル２７は鉛直下方にも電着液を吐出している。
【００１９】
上記実施形態によれば、搬送路４９を搬送コンベア５１に吊下されて搬送される車体Ｗを電着槽１の入槽側２から車体Ｗの前部を斜め下方向に向けて浸漬して電着による表面防錆処理を行う。
ここで、電着槽１内の上層流３１では電着反応によって電着液表面に浮遊する泡、及びこの泡に付着した電着槽入槽時に車体Ｗに付着して持ち込まれた繊維ゴミが第１ホッパー１０に向かって流下する。
また、電着槽１内の中層流３２では、電着槽１に入槽する時に車体Ｗに付着して持ち込まれた繊維ゴミなど比重の比較的小さい異物が第１ホッパー１０及び第２ホッパー２０に向かって流下する。
【００２０】
よって、第１ホッパー１０では電着液表面に浮遊する泡及び繊維ゴミなど比重の比較的小さい異物を確実に捕集し、これらの異物は端面１１に開設された循環配管１３の吸引口１４より吸引ポンプ１２で系外に排出されフィルター３０により除去される。
この時、第１ホッパー１０は電着槽１の長さ方向軸線に対して上下、左右対称に構成されているため、上層流３１及び中層流３２が集合流となっても乱流を生ずることが無く、比較的軽い異物が下流側へ廻り込むことがない。
【００２１】
一方、図８に示すように、下層流３３では、電着槽１の長さ方向に等間隔に敷設された枝管２６の等間隔に配設された吐出ノズル２７から噴出される電着液流により、電着槽１に入槽する時に車体Ｗに付着して持ち込まれた鉄粉、溶接シーラーなど比較的比重の大きい異物が第２ホッパー２０に向けて流下する。
よって、第２ホッパー２０では鉄粉、溶接シーラーなど比較的比重の大きい異物を確実に捕集し、この異物は端面２１に開設された吸引口２８から合流管２４ａ、循環配管２４を介して吸引ポンプ２３で系外に排出されフィルター３０により除去される。
このように、第１ホッパー１０と第２ホッパー２０，２０から別々の吸引ポンプ１２，２３により、異物が電着槽１内のどの部分を流れていても重量によって流れる深さ位置が異なる異物を捕集して除去しながら車体Ｗの表面処理を行うことができるため、乱流の発生を抑制し、電着液をスムーズに流して異物の滞留を無くし異物が車体Ｗに付着するような不具合が生じ難くなる。
【００２２】
この時、前述したように電着槽１の出槽側３から入槽側２に亘る範囲で底面４が徐々に下方向に傾斜する第１底面５と、これに連なり、第１底面５に比較してより一層下方向に傾斜するように構成され、第２ホッパー２０の底面２２に連なる第２底面６とが設けられているため、第１底面５、第２底面６の傾斜角度がもたらす異物自体の落下の力を使って、比重が比較的大きい異物を効果的に流下させ第２ホッパー２０に導くことができる。
とりわけ、第２底面６を第１底面５より急傾斜とすることにより、下層流３３自体も第２底面６に倣ってその下方により一層傾斜して流下するため、異物を第２ホッパー２０に効果的に排出することができる。
【００２３】
一方、第２ホッパー２０に下層流３３及び中層流３２の一部が流下する時、中層流３２が第２ホッパー２０の上面２９で下方に流れを偏向されるが、前述したように下層流３３は、第２ホッパー２０の底面２２に沿ってより一層下方に傾斜して流下しているため、偏向した中層流３２と衝突し、乱流が発生しないため、鉄粉などの比重の重い異物が再び電着液内に飛散するのを確実に防止できる。
【００２４】
特に、この実施形態では車体Ｗの搬送方向が上層流３１、中層流３２及び下層流３３の流れ方向と逆方向に設定されているため、車体Ｗから見た電着液の流速が相対的に速まり、異物が車体Ｗから離れ易くなり車体Ｗの洗浄効果を高めることができる。
また、車体Ｗの入槽側２が電着液を系外に排出する電着液の下流側であるため、これから表面処理を行う最も汚れている車体Ｗを電着液の上流側から浸漬する場合に比較して、電着液の汚れを最小限に抑えることができる。
【００２５】
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、第２ホッパー２０を２つ設けた場合で説明したが、第２ホッパーは一つでもよい。そして、車体Ｗの入槽側２を電着液の流れの上流側に、車体Ｗの出槽側３を電着液の流れの下流側に設定することもできる。また、１つの第１ホッパー１０と２つの第２ホッパー２０を設けた場合で説明したが、３個以上のホッパーを設けてもよい。更に、電着槽１の入槽側２から車体Ｗの後部を下方向に向けて浸漬して電着するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施形態のディップ式表面処理装置の側面図である。
【図２】図１の縦断面図である。
【図３】図２のＡ矢視図である。
【図４】図１の平面図である。
【図５】図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】図２のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】図２のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図８】図２の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  電着槽（処理槽）
４  底面
５  第１底面
６  第２底面
１１  端面
１０  第１ホッパー
１４  吸引口
２０  第２ホッパー
２１  端面
２８  吸引口
Ｗ  車体（被処理物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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