(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装ブース内に、壁面に沿って水を膜状に流下させるウォーターカーテンと、ウォーターカーテンの下端から裏側に沿って気流を排出する排気路とを備えたウォーターカーテン式塗装ブース装置において、多数の貫通部を有する気液接触板が、ウォーターカーテンの下方で排気路を横断するように設けられ、この気液接触板の一端が、ウォーターカーテンからの水の落下位置に配置されており、前記排気路が、気液接触板から垂直上方に延びる空洞状の内部排気路と、内部排気路とは分離して設けられ内部排気路の上端側方に連通する外部排気路とからなり、内部排気路の上部には、その内側面に気流が当たる笠状の邪魔板を備え、内部排気路の側壁には、壁面に沿って水を膜状に落下させる排気路用ウォーターカーテンを備えていることを特徴とするウォーターカーテン式塗装ブース装置。
【請求項２】
前記外部排気路には、排気中の塗料ミストを捕集するミスト捕集手段と、排気を強制的に排出する強制排気手段とを備えている
請求項１に記載のウォーターカーテン式塗装ブース装置。
【請求項３】
前記塗装ブース内でウォーターカーテンおよび気液接触板の下方にウォーターカーテンおよび気液接触板から落下する水を回収する水回収手段をさらに備え、水回収手段で回収された水をウォーターカーテンに循環供給する水循環手段をさらに備えている
請求項１または２の何れかに記載のウォーターカーテン式塗装ブース装置。
【請求項４】
前記塗装ブースが、塗装に水性塗料を用いる水性塗料用塗装ブースである
請求項１〜３のいずれかに記載のウォーターカーテン式塗装ブース装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ウォーターカーテン式塗装ブース装置に関し、詳しくは、自動車や電気製品の塗装に広く利用されており、塗装時に空気中に放出された塗料ミストを、壁面に沿って膜状に流下させた水で捕集するようにした、いわゆるウォーターカーテン式の塗装ブース装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ウォーターカーテン式塗装ブース装置は、塗料ミストを効率良く捕集でき、塗装ブース内および外部環境を汚すことの少ない塗装技術であり、各種工業製品の塗装に広く利用されている。
従来、ウォーターカーテンにおける塗料ミストの捕集効率を高めるために、塗装ブース内に、塗装ガンや被塗装物の位置からウォーターカーテンへと向かう気流を発生させることが行われている。
【０００３】
しかし、このような気流の発生手段を備えていても、塗装ブース内に飛散した塗料ミストを全て、ウォーターカーテンで捕集するのは不可能であり、一部の塗料ミストが気流とともに、塗装ブースの外に漏れてしまう可能性がある。
そのため、塗装ブースの排気路中に、塗料ミストの捕集手段を設けておき、ウォーターカーテンで捕集されなかった塗料ミストを捕集できるようにしておくことが行われている。
【０００４】
塗装ブースの排気路に設けられる塗料ミストの捕集手段としては、たとえば、排気路内に、多孔性材料からなるフィルターを設けておいたり、気流の通過を邪魔する邪魔板を設けておいたり、排気路内にシャワーノズルを設けておいたりすることが提案されている。塗装ブースの排気路としては、通常、ウォーターカーテンの裏側に、垂直な箱状をなす排気室を設けておき、ウォーターカーテンの下端から排気室へと気流を送り、排気室の上端から気流を排出するとともに、この排気室に設けられた前記捕集手段で、気流中の塗料ミストを捕集するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記した従来のウォーターカーテン式塗装ブース装置では、排気室内に設けられた塗料ミスト捕集手段の保守管理が面倒であるとともに、塗料ミストの捕集効率も十分ではなかった。
これは、前記したように、ウォーターカーテンの裏面に設けられた垂直な排気室内に塗料ミスト捕集手段が設けられている場合、塗料ミスト捕集手段に付着した塗料ミストが溜まってくると、定期的に、塗料ミスト捕集手段を取り出して、付着した塗料ミストを除去する作業が必要になる。例えば、フィルターであれば、塗料が詰まったフィルター充填材の交換が必要である。邪魔板の場合、表裏両面に付着する塗料ミストを除去する必要がある。邪魔板の上方にシャワーノズルを設けておき、シャワーノズルから噴射された水で邪魔板の表面を洗い流すようにすれば、邪魔板の表面側に付着した塗料ミストは除去されるが、邪魔板の裏面側に付着した塗料ミストまでは除去できない。シャワーノズルも、ノズルの周辺に塗料ミストが付着すると除去できず、ノズルが塗料カスで詰まることもある。塗料ミスト捕集手段に、塗料ミストが付着したままになると、塗料の捕集効率が低下してしまい、塗料ミストが外部に放出されてしまうことになる。
【０００６】
したがって、排気室内の塗料ミスト捕集手段に付着する塗料ミストを除去するには、排気室の全体を分解したり、塗料ミスト捕集手段を取り外したりして、塗料ミストの除去あるいは洗浄を行う必要があり、大変に面倒で手間のかかる作業が必要であった。また、このような分解あるいは洗浄作業や再組立作業の間は、塗装ブース装置を稼働させることができないので、塗装ブース装置全体の稼働率を低下させることにもなっていた。
【０００７】
また、前記したような従来の塗料ミスト捕集手段では、排気風量が一定化せず、塗料ミストの捕集効率が必ずしも良くないという問題もあった。これは、前記したフィルターでは、新しいフィルターを取り付けた状態では、十分な排気風量があるが、塗料ミストが溜まるにつれて急激に排気風量が低下してしまう。邪魔板の場合、邪魔板の近くを流れる気流は速度を失って塗料ミストを落下させる作用があるが、邪魔板から離れたところを通過する気流は速度があまり低下せず、塗料ミストを落下させることなく通過してしまうことになる。シャワーノズルは、排気室の全体に均一に水のシャワーを供給することが難しいことや、シャワーの落下水と上昇する気流とが確実に接触できず、気流中の塗料ミストが十分に水に捕集されないなどの問題があった。
【０００８】
さらに、塗装ブース装置で水性塗料を用いる場合、塗料の色を変えたときに、それまで使用していた塗料が次に使用する塗料に混ざらないようにする必要がある。ところが、前記した排気路や塗料ミスト捕集手段に塗料が付着したままで、塗料の色を変えると、それまでの色の塗料が水に回収されて新たな色の塗料と混ざってしまう。そこで、塗料の色を変える毎に、塗料ミスト捕集手段や排気路の内部に塗料が残らないように洗浄する必要があり、大変に面倒であった。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、前記したようなウォーターカーテン式塗装ブース装置において、ウォーターカーテンで捕集されなかった塗料ミストを確実に捕集できるとともに、そのための捕集手段の保守管理が容易であるウォーターカーテン式塗装ブース装置を提供することにある。また、別の課題は、前記のような水性塗料を用いる場合に、塗料の色変え作業を簡単に行えるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する、この発明にかかるウォーターカーテン式塗装ブース装置は、塗装ブース内に、壁面に沿って水を膜状に流下させるウワーターカーテンと、ウォーターカーテンの下端から裏側に沿って気流を排出する排気路とを備えたウォーターカーテン式塗装ブース装置において、多数の貫通部を有する気液接触板が、ウォーターカーテンの下方で排気路を横断するように設けられ、この気液接触板の一端が、ウォーターカーテンからの水の落下位置に配置されており、前記排気路が、気液接触板から垂直上方に延びる空洞状の内部排気路と、内部排気路とは分離して設けられ内部排気路の上端側方に連通する外部排気路とからなり、内部排気路の上部には、その内側面に気流が当たる笠状の邪魔板を備え、内部排気路の側壁には、壁面に沿って水を膜状に落下させる排気路用ウォーターカーテンを備えている。
【００１１】
塗装ブース装置の基本的な構造は、従来の通常の塗装ブース装置と同様の構造が採用できる。例えば、塗装ブースは、内部で発生する塗料ミストが外部に漏れ難いような遮蔽構造となし、被塗装物を搬入搬出する搬送手段や、塗料を噴霧するスプレーガンなどの塗装手段を備えている。
ウォーターカーテンの基本的な構造も、従来の通常のウォーターカーテンの構造が採用できる。具体的には、垂直な壁面と、この壁面の上部から壁面に沿って膜状に水を流下させる水供給手段からなり、ウォーターカーテンの下方には、落下した水を収容する水槽を備えている。水槽と水供給手段の間で、水を循環させれば、ブース内底部での塗料ミストの堆積を防止できる。ウォーターカーテンは、塗装ブース内で、被塗装物が搬入配置される塗装作業位置を挟んで、スプレーガンなどの塗装手段と対向する壁面に設けておくのが、塗料ミストの捕集効率が高くなり好ましい。ウォーターカーテンに流す水の量や流速は、ウォーターカーテンの面積や塗装条件によっても異なるが、通常、ウォーターカーテンの幅１ｍ当たり５０〜２００ｌ／ｍｉｎ  程度の水量を流すのが好ましい。
【００１２】
塗装ブース内に、被塗装物に塗装を施す塗装作業位置からウォーターカーテンへと向かう気流を発生させる気流発生手段を設けておくのが好ましい。
気流発生手段は、塗装作業位置からウォーターカーテンに向かう気流を生じさせることができれば、通常の機械装置などにおける送風あるいは排気装置が採用できる。具体的には、塗装ブース内もしくは塗装ブースにつながる送風路または排気路に、送風ファンや排気ブロアを備えておけばよい。塗装ブース内における気流分布を、塗装ブースの全域に一定速度以上の流速が生じるとともに、塗装作業位置からウォーターカーテンに効率的に気流が生じるようにしておくのが好ましい。
【００１３】
気流発生手段として、塗装ブースの天井面全体にわたる気流導入口と、この気流導入口に気流を供給する送風ダクトや送風ファンを設けておくことができる。天井面全体にわたる気流導入口は、塗装ブース全体に気流を送り込むことができるとともに、塗装ブースへの出入りや塗装ブース内での作業の邪魔になり難いので好ましい。この天井面の気流導入口から導入する気流の風速は、塗装ブースの内部構造などの条件によっても異なるが、通常、０．２〜０．６ｍ／ｓｅｃ  程度に設定しておくのが好ましい。
【００１４】
排気路は、ウォーターカーテンの下端から裏側に沿って設けられ、ウォーターカーテンの下端から流入した気流が、排気路を通過して、排気路の末端に設けられた排気口から外部に排出される。排気路の途中に排気ファンを設けておけば、気流の排出が能率的に行える。この排気ファンも気流発生手段のひとつとなる。気液接触板は、金属薄板に多数の貫通孔をあけたパンチングメタルのように、多数の貫通部が分布形成されたものである。貫通部の形状は、単純な円形のほか、任意の多角形やスリット状、直線および曲線を組み合わせた異形状なども採用できる。貫通部は、その片面から他面へと水が通過し、同時に、他面から片面へと気流が通過できる程度の寸法を有していればよく、気液接触板の全面において水および気流が良好に通過できるように分布配置されていればよい。貫通部の具体的な寸法や配置は、塗装ブース装置全体あるいはウォーターカーテンの構造などに合わせて、自由に設定できる。通常の設定条件では、気液接触板の全面積に占める貫通部の面積すなわち開口率を、３０〜７０％程度に設定しておくのが好ましい。また、気液接触板の貫通部を通過する気流の風速が、１．０〜４．０ｍ／ｓｅｃ  程度になるように、気液接触板の貫通部の寸法や配置構造を設定しておくのが好ましく、さらに望ましくは、前記風速を３．０ｍ／ｓｅｃ  程度に設定しておく。
【００１５】
気液接触板は、排気路のほぼ全断面を横断する形で、ウォーターカーテンの下方、すなわち排気路の下端に配置される。塗装ブース内の気流は、後述するウォーターカーテンとの隙間部分を除いて、実質的に、気液接触板を通過しなければ排気路へは入れないようにしておく。
気液接触板の一端を、ウォーターカーテンからの水の落下位置に配置しておく。すなわち、ウォーターカーテンの垂直壁に対して、その真下から少し塗装ブースの中央側へと入った位置に、気液接触板の端辺が配置されていればよい。その結果、ウォーターカーテンを落下してくる水は、気液接触板の上面に流れ落ちることになる。気液接触板に、ウォーターカーテンの下方側からウォーターカーテンよりも遠い側へと低くなる傾斜をつけておけば、気液接触板の上面に落下した水を気液接触板の遠い位置までスムーズに流すことができる。
【００１６】
ウォーターカーテンの下端と気液接触板の間には、水が落下するだけの隙間をあけておくのが好ましい。この隙間は、あまり大きいと気液接触板の貫通部を通過する気流の割合が少なくなるので、この発明の作用効果が十分に発揮できず、隙間が小さすぎると、この隙間部分での気流と水との接触が行い難くなり、何れも好ましくない。そこで、この隙間の寸法は、ウォーターカーテンに流す水の流量や気流の量などの条件によっても異なるが、通常、５〜６０ｍｍ、好ましく約２０ｍｍ前後に設定しておくのが好ましい。
【００１７】
前記排気路が、気液接触板から垂直上方に延びる空洞状の内部排気路と、内部排気路とは分離して設けられ内部排気路の上端側方に連通する外部排気路とからなる。
内部排気路の広さを十分に取り、内部排気路での風速を１．０〜１．５ｍ／ｓｅｃ  にすることによって、気液接触板を通過した気流に含まれる水飛沫が流速を失い落下する。この場合、内部排気路には複雑な構造の塗料ミスト捕集手段を設けておく必要はない。但し、内部排気路の壁面に塗料ミストが付着する可能性があるので、この問題を解消するために、内部排気路にウォーターカーテンを備えておく。また、内部排気路にウォーターカーテンとは別に、比較的単純な構造のシャワーノズルなどの塗料ミスト捕集手段を設けておくことはできる。
【００１８】
内部排気路に設けるウォーターカーテンの構造は、前記した塗装ブース内に設けるウォーターカーテンの構造と同様のものが用いられる。この排気路用ウォーターカーテンは、カーテン流量５０〜１００ｌ／ｍｉｎ  のものを用いる。
内部排気路の上部には、その内側面に気流が当たる笠状の邪魔板を備えておく。笠状邪魔板は、下方が外周側に拡がった筒形の笠状をなしており、内部排気路から外部排気路へと通過する気流が良好に当たる位置および形状に設けておく。
【００１９】
外部排気路は、内部排気路とは分離して設けられている。前記気液接触板から垂直上方に延びる内部排気路の上端側方で、内部排気路と外部排気路が連通するように配置しておく。外部排気路の基本的な形状や構造は、通常の塗装ブース装置における排気路の形状構造と同様である。
外部排気路には、排気中の塗料ミストを捕集するミスト捕集手段と、排気を強制的に排出する強制排気手段とを備えていることができる。ミスト捕集手段は、フィルターや邪魔板、シャワーノズルなど、通常の排気路に設けられるミスト捕集手段が用いられる。強制排気手段は、ファンやブロアなどの通常の排気手段が採用できる。
【００２０】
前記塗装ブース内でウォーターカーテンおよび気液接触板の下方にウォーターカーテンおよび気液接触板から落下する水を回収する水回収手段をさらに備え、水回収手段で回収された水をウォーターカーテンに循環供給する水循環手段をさらに備えておくことができる。
水回収手段は、塗装ブースの底面に落下した水を寄せ集める水受け槽や水受け槽に溜まった水を貯える貯水槽などからなる。
【００２１】
水回収手段で回収された水に含まれる塗料は、塗料の濃度がある一定の濃度に達した段階で濃縮装置によって濃縮すれば、塗料を回収して再利用することもできる。
前記塗装ブースが、塗装に水性塗料を用いる水性塗料用塗装ブースであることができる。水性塗料としては、各種製品の塗装に用いられている通常の水性塗料が用いられる。
【００２２】
【作用】
塗装作業位置で発生した塗料ミストは、気流とともにウォーターカーテンに送られ、ウォーターカーテンを流下する膜状の水に捕集される。但し、ウォーターカーテンで捕集されなかった塗料ミストを含む気流は、ウォーターカーテンの下方から排気路に送られる。ウォーターカーテンを流下した水は、ウォーターカーテンの下端から下方に落下する。ウォーターカーテンの下方には、気液接触板が存在するので、水は気液接触板の上面に落ちる。水は膜状もしくは水滴状になって落下して、ウォーターカーテンと気液接触板の間の隙間を覆うことになる。気液接触板の上面に落下した水は、気液接触板に沿って流れながら、気液接触板に設けられた多数の貫通部から順次下方に落下する。
【００２３】
ウォーターカーテンの下方から排気路へと排出される気流のうち、ウォーターカーテンと気液接触板の間の隙間を通過しようとする気流は、落下する水の膜あるいは水滴と接触することで、気流中の塗料ミストが水に捕集されることになる。ウォーターカーテンと気液接触板の隙間は狭く、ここを大量の水が落下するので、気流と水との接触率は極めて高く、塗料ミストの捕集効率は良好である。また、気液接触板の下方から気液接触板に設けられた貫通部を通じて、上方の排気路へ入ろうとする気流は、貫通部を落下する水滴と接触したり、狭い貫通部を通過する際に、逆の方向に流れて落下する水とも接触することになるので、気流は確実かつ効率的に水と接触することになる。気液接触板に設けられた多数の貫通部のそれぞれにおいて、気流と水と接触が行われることになるので、塗料の捕集効率は非常に高くなる。特に、気液接触板の下方の空間では、全面において水が落下しているので、この空間を通過する気流は、十分な時間の間、水と接触して塗料ミストの捕集が行われることになる。
【００２４】
これらの結果、ウォーターカーテンと気液接触板の隙間、あるいは、気液接触板の貫通部を通過して排気路に入る気流に含まれる塗料ミストの量は大幅に低減されることになり、排気路の内部には、従来のような複雑な構造の塗料捕集手段を設けておく必要がなくなる。
この発明で塗料ミスト捕集手段となる気液接触板は、その上面側から貫通部については、絶えず水が流れているので、塗料ミストが付着したり塗料が詰まったりする心配はない。気液接触板の下面側については、狭い排気路の内部ではなく、塗装ブースの広い空間側に開放された状態で設置されているので、下面側に付着した塗料ミストを洗浄したり除去したりする作業は、気液接触板を取り外さなくても、簡単に行える。気液接触板を取り外す必要がある場合でも、取り外し作業は広い空間で容易に行うことができる。
【００２５】
なお、気液接触板を通過した気流に含まれる塗料ミストは、気流の通過にとっては十分に広い排気路を通過することによって流速を失い落下するので、特別な塗料ミスト捕集手段を設けておかなくても、排気路内を通過する気流から塗料ミストが自然落下して気液接触板の上面などに落下し、最終的に循環水に捕集される。
【００２６】
但し、気流に含まれる塗料ミストが排気路の壁面に付着する可能性がある。排気路の壁面に付着した塗料を除去するのは大変に面倒である。また、比較的少量の塗料ミストであっても、排気路を通過して排気ファンなどに付着する可能性がある。そこで、排気路を前記した内部排気路と外部排気路とで構成し、内部排気路に笠状の邪魔板とウォーターカーテンを設けておくことが必要になる。
【００２７】
内部排気路の側壁にウォーターカーテンがあれば、側壁に塗料が付着する問題が解消される。また、塗料ミストを含む気流が笠状の邪魔板に接触することで気流中の塗料ミストが速度を失って落下するので、外部排気路側に塗料ミストが通過するのを防ぐことができる。笠状の邪魔板に塗料ミストが付着しても、笠状邪魔板を取り外して塗料を除去したり洗浄したりする作業は簡単に行える。
【００２８】
この発明の装置では、排気路内に塗料ミスト捕集手段を設けておく必要がある場合でも、排気路内の気流に含まれる塗料ミストはわずかであるから、排気路内の塗料ミスト捕集手段に付着する塗料ミストの量も少なくなり、塗料ミスト捕集手段の洗浄作業や取り替え作業の間隔を、従来の塗装ブース装置に比べて、大幅に延長することができる。塗装ブース装置全体も、ある一定期間の稼働後は、定期点検や補修作業を行うことになるので、このような機会に、排気路内の塗料ミスト補修手段の洗浄や取り替えを行えば、塗料ミスト補修手段の保守管理だけのために、塗装ブース装置全体の稼働率を低下させることは少ない。
【００２９】
なお、排気路が、前記した内部排気路と外部排気路とを備えていれば、水性塗料のリサイクル回収システムを構成する場合に、塗料の色替え作業が能率的に行える。すなわち、塗料の色替えの際に、塗装ブースおよび内部排気路に付着したり残留している前回使用の塗料は、ウォーターカーテンやシャワーノズルを利用して十分に除去しておく必要があるが、外部排気路については、前回使用の塗料が残留したままにしておいてもよいのである。これは、気液接触板の上方に存在する内部排気路に残留する塗料は、塗装作業中あるいは洗浄作業中に落下してウォーターカーテンからの回収水に混ざる可能性があるので、色替えの際には十分に除去しておく必要がある。しかし、外部排気路は内部排気路の上端側方に連通しているだけなので、外部排気路に残留したり付着したりした塗料が、内部排気路側に戻ることがないためである。
【００３０】
さらに、気液接触板や内部排気路のウォターカーテンおよび笠状邪魔板で捕集できなかった微量の塗料ミストがあっても、外部排気路にミスト捕集手段を備えていれば、確実に捕集できる。外部排気路に設けられる排気ファンなどの強制排気手段に塗料ミストが付着することも無くなるので、排気ファンなどの性能を長期間にわたって良好に発揮させることができる。
【００３１】
このように、内部排気路で気液接触板やウォーターカーテン、笠状邪魔板によって塗料ミストの除去作用を良好に果し、外部排気路で気流に含まれる塗料ミストを最終的に除去できれば、塗料ミストが外部環境に排出されるのを確実に防止することができるとともに、塗料の色替えの際には、塗料の除去あるいは洗浄が比較的簡単な内部排気路だけで塗料の除去あるいは洗浄を行えばよいので、色替え作業が能率的に行えるのである。
【００３２】
なお、上記説明で色替え作業とは、塗料として、色の異なる塗料を用いる場合のほか、色は同じでも材料や特性の異なる塗料に取り替える場合をも意味していることは言うまでもない。
塗装ブース内に前記のような水回収手段および水循環手段をさらに備えておけば、塗装ブース内で使用する水を有効に利用して、水資源の無駄を無くすとともに、外部環境に塗料などで汚染された水を大量に放出することを防いで、環境保護に貢献することができる。
【００３３】
塗装ブースが水性塗料用塗装ブースであれば、ウォーターカーテンなどのミスト捕集手段で回収された水に含まれる塗料を再び塗装に利用することが簡単に行え、前記のような塗料の循環利用が有効に行える。
【００３４】
【実施例】
ついで、この発明の実施例について、図面を参照しながら以下に説明する。
図１は、塗装ブース装置の全体構造を表している。
塗装ブース１０には、被塗装物Ｗを出し入れするハンガーコンベア１２などの搬送手段、被塗装物Ｗに塗料を吹きつけるスプレーガン１４とスプレーガン１４に塗料を供給する塗料供給配管１５などの塗装手段が設けられている。塗装ブース１０には、エアフィルター１７を備えた気流導入口１８が、天井面全体にわたって開口するように設けられている。気流導入口１８の背面には、エアーダクト１６が設置されていて、送風ブロアなどから空気が送り込まれる。
【００３５】
被塗装物Ｗを挟んでスプレーガン１４と対向する壁面に、ウォーターカーテン２０が設けられている。ウォーターカーテン２０は、その上端に水溜槽２２を備えており、水溜槽２２に溜まった水が、その下端の隙間を通じて、ウォーターカーテン２０の垂直壁面に沿って膜状に流れ落ちることになる。水溜槽２２の上方には、配管２６につながる水供給口２３が開口している。塗装ブース１０の底面は、水受け槽１１となっており、ウォーターカーテン２０などから落下した水は、水受け槽１１に溜まることになる。水受け槽１１は、戻し槽１３を経て、貯水槽５０に接続されており、水受け槽１１に溜まった水は貯水槽５０に送られる。
【００３６】
貯水槽５０には、前記水溜槽２２に通じる配管２６が接続されており、配管２６の途中にはポンプ２８やバルブ２４、２９が取り付けられている。したがって、貯水槽５０から配管２６、水溜槽２２、ウォーターカーテン２０へと水が供給され、ウォーターカーテン２０を流れ落ちた水は、水受け槽１１から貯水槽５０に戻るという過程を繰り返すことで、水が循環しながら、塗料ミストの捕集が行われることになる。捕集した塗料ミストの濃度が高くなった水は、回収して廃棄されたり、必要に応じて濾過装置で塗料ミストを除去した後、再使用されたりする。
【００３７】
ウォーターカーテン２０の裏面側には、内部排気路となる排気室３０が設けられている。排気室３０は、垂直な空洞箱状をなし、上端側方が外部排気路を構成する下降排気筒３５につながっている。
排気室３０の上部には下方が拡がった筒形をなす笠状邪魔板７０が設けられている。笠状邪魔板７０の外周と排気室３０の側壁との間、および、笠状邪魔板７０の上端と排気室３０の天井壁との間には隙間があいている。
【００３８】
笠状邪魔板７０の上部と排気室３０の側壁との間の空間で周方向に沿って複数個の水供給口８３が配置されている。それぞれの水供給口８３は配管２６から分岐した配管に連結されている。各水供給口８３への分岐配管にはバルブ８４が取り付けられている。
水供給口８３から水を放出すると、笠状邪魔板７０の外周と排気室３０の側壁との間の空間に溜まり、笠状邪魔板７０と排気室３０の側壁との隙間を通過して、排気室３０の側壁に沿って膜状に流れ落ち、ウォーターカーテン８０を形成する。ウォーターカーテン８０は、排気室３０の側壁の全周にわたって形成される。ウォーターカーテン８０を流れ落ちた水は水受け槽１１に入る。
【００３９】
図２にも示すように、下降排気筒３５は、排気室３０の両側２個所に設けられている。左右の下降排気筒３５は下端が、中央にひとつの外部回収室３６に開放されている。外部回収室３６の中央には垂直上方に向けて延びる上昇排気筒３４が設けられている。外部回収室３６の底部には排液配管３６１が設けられている。上昇排気筒３４の下端近くには、多数の邪魔板からなるエリミネータ３７が設けられている。上昇排気筒３４の上端近くには排気ファン３２が取り付けられている。
【００４０】
排気室３０の下方で、ウォーターカーテン２０の下端よりも少し下の位置に、気液接触板４０が設置されている。気液接触板４０は、パンチングメタルからなり、図の左側になる排気室３０の奥壁に接触する位置から、右側に向かって、ウォーターカーテン２０の下端よりも被塗装物Ｗの収容空間側に少し入った位置まで、ほぼ水平方向に横断する形で配置されている。気液接触板４０とウォーターカーテン２０の下端との間の隙間２１は、その間隔ｈ＝約２０ｍｍ程度に設定されている。気液接触板４０は、ウォーターカーテン２０側の端辺が上向き垂直方向に屈曲４４されているとともに、排気室３０の奥側に向けて低くなるように傾斜が付けられている。図３に詳しく説明するように、気液接触板４０には、全面にわたって、貫通孔４２が形成されている。
【００４１】
ウォーターカーテン２０を流れ落ちた水は、気液接触板４０の上面に落下し、気液接触板４０の上面を拡がって流れた後、貫通孔４２を通過して下方の水受け槽１１に落下する。気液接触板４０の前記屈曲部４４と傾斜により、ウォーターカーテン２０を流れ落ちた水が、気液接触板４０の上面全体にわたって確実に流れ拡がることになる。
【００４２】
上記のような構造の塗装ブース装置の作動について説明する。
気液導入口１８から塗装ブース１０内に導入された気流は、被塗装物Ｗに対する塗装作業位置を通過することで、被塗装物Ｗに付着しなかった塗料ミストを含むことになる。被塗装物Ｗに付着しなかった塗料ミストの一部は、塗装ブース１０の底面の水受け槽１１に直接落下する。気流は、ウォーターカーテン２０に向かって流れ、ウォーターカーテン２０を流れ落ちる水膜に接触し、気流に含まれる塗料ミストが水に捕集される。ウォーターカーテン２０に沿って流れた気流は、ウォーターカーテン２０の下端と気液接触板４０の隙間２１、および、その下方の気液接触板４０の貫通孔４２を通過して、排気室３０へと流れ込む。このとき、排気ファン３２による吸い込み作用も相乗的に働く。
【００４３】
ウォーターカーテン２０と気液接触板４０の隙間２１では、気流と落下水の水流あるいは水滴が接触して、気流に含まれる塗料ミストが水に捕集される。気液接触板４０の貫通孔４２でも、貫通孔４２を上から下へと落下する水と、貫通孔４２を下から上へと通過する気流とが接触するので、気流中の塗料ミストが水に捕集される。さらに、気液接触板４０の下方空間では、多数の貫通孔４２から落下するそれぞれの水流あるいは水滴が、その間を通過する気流と接触するので、やはり気流中の塗料ミストが水に捕集される。
【００４４】
これらの作用によって、気流中の塗料ミストは水に捕集され、塗料ミストを捕集した水は、最終的には水受け槽１１から貯水槽５０に戻される。ウォーターカーテン２０と気液接触板４０の隙間および気液接触板４０の貫通孔４２を通過し、塗料ミストが十分に除去された気流が、排気室３０から外部排気路である下降排気筒３５、外部回収室３６および上昇排気筒３４を経て外部に放出される。
【００４５】
排気室３０にはウォーターカーテン８０を備えているので、排気室３０を通過する気流に塗料ミストが含まれていても、排気室３０の側壁に付着することはない。気液接触板４０は、その上面には常に水が流れているので、塗料ミストが付着する心配はない。気液接触板４０の貫通孔４２についても、十分な量の水が通過していれば、塗料ミストは付着しない。気液接触板４０の下面では、貫通孔４２を落下した水の流れで、気流中の塗料ミストが十分に捕集されていれば、気液接触板４０の下面に塗料ミストが付着する可能性は少ない。
【００４６】
なお、気液接触板４０に塗料ミストが付着したとしても、気液接触板４０は、塗装ブース１０の塗装作業空間側の開放された場所に取り付けられているので、塗装ブース１０に入った作業者が、気液接触板４０を洗浄したり、あるいは、気液接触板４０を取り替えたりする作業は、容易に行える。
排気室３０の上部には笠状邪魔板７０を備えているので、排気室３０を通過する気流が笠状邪魔板７０に当たると、気流に含まれる塗料ミストは落下して気液接触板４０の上から水受け槽１１へと送られる。
【００４７】
したがって、排気室３０から外部排気路に送られる気流には、塗料ミストがほとんど含まれていないか微量の塗料ミストが含まれている程度である。この気流に含まれる微量の塗料ミストは、エリミネータ３７でさらに除去されるので、上昇排気筒３４の排気ファン３２を経て外部に排出される排気からは塗料ミストはほぼ完全に除去されている。エリミネータ３７で気流から除去された塗料は、排液配管３６１から外部に取り出して廃棄する。なお、前記したように、気流中の塗料ミストは気液接触板４０などで効率良く除去されているので、エリミネータ３７で除去され排液配管３６１から排出される排液の量はわずかである。
【００４８】
貯水槽５０に回収された水は、塗料をかなり含んでいるので、ある一定の濃度に達した回収水を別途濃縮装置で濃縮して回収すれば、回収された塗料を再び塗装に利用することができる。濃縮装置で分離された水は清浄な水となって塗装ブースに戻される。
つぎに、色替え作業について説明する。
【００４９】
色替え作業を行う際には、塗装作業を終了してから、ウォーターカーテン２０やスプレーノズル２５などを用いて、塗装ブース１０内に残留する塗料を除去したり洗浄したりする。この洗浄作業で貯水槽５０に回収された水は、廃棄するか濾過装置で塗料を分離して循環利用する。
その後、塗料供給配管１５に新たな色の塗料を供給して、スプレーガン１４から噴射すれば、新たな色の塗料による塗装作業が行える。このとき、下降排気筒３５から先の外部排気路では、前回使用した塗料に新たに用いる塗料が混在する可能性があるが、この外部排気路に存在する塗料が排気室３０や塗装ブース１０側へと入り込むことはないので、色替え後の塗装作業で、水および塗料を循環使用しても、塗料の色が混ざることはない。
【００５０】
【発明の効果】
以上に述べた、この発明にかかるウォーターカーテン式塗装ブース装置は、ウォーターカーテンの下方で排気路を横断するように設けられた気液接触板の作用で、ウォーターカーテンから落下してくる水と排気路に排出される気流とが、きわめて効率良く接触することができ、気流に含まれる塗料ミストを落下する水に確実に捕集させることができる。気液接触板は、排気路の下方で塗装ブース内の広い空間側に開放されて設置されているので、塗料ミストが気液接触板に付着して溜まっても、気液接触板を洗浄したり塗料ミストを除去したりする作業は簡単に行えるようになっている。
【００５１】
その結果、排気路を通過する気流中に含まれる塗料ミストが格段に減少することになり、排気路内に複雑な塗料ミスト捕集手段を設ける必要がなくなる。
排気路に複雑な塗料ミスト捕集手段を設けなくてもよければ、排気路の内部構造を分解したり、複雑な構造の塗料ミスト捕集手段を取り外して塗料ミストを洗浄したり内部の部品を交換したりする手間がかからず、このような作業に伴って必要となる塗装作業の中断が無くなる。その結果、塗装ブース装置全体の稼働率を向上させ、塗装工程全体の稼働コストも低減できる。
【００５２】
また、排気路が、前記した内部排気路と外部排気路とを備えているので、塗料の色替え作業が能率的に行えるとともに、排気中に含まれる塗料ミストの除去も確実に行える。
内部排気路にウォーターカーテンを備えているので、内部排気路の側壁に塗料が付着するのを確実に防止できる。
【００５３】
内部排気路に笠状邪魔板を備えているので、塗料ミストが気流とともに外部排気路に送り込まれるのを良好に防止できる。その結果、外部排気路に送られる気流中にはほとんど塗料ミストは含まれなくなり、外部排気路の壁面や排気ファンに塗料が付着することがない。
塗装ブース内に前記のような水回収手段および水循環手段をさらに備えておけば、水資源の有効利用と環境保護に大きく貢献できる。
【００５４】
塗装ブースが水性塗料用塗装ブースであれば、上記した水や塗料の有効利用と環境保護の作用効果を有効に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を表す塗装ブース装置の全体構造図
【図２】図１と直交する方向から見た外部排気路部分の正面図
【図３】気液接触板の詳細構造を表す拡大平面図
【符号の説明】
１０  塗装ブース
１４  スプレーガン
１６  エアーダクト
１８  気流導入口
２０  ウォーターカーテン
２１  隙間
３０  排気室（内部排気路）
３２  排気ファン
３４  上昇排気筒（外部排気路）
３５  下降排気筒（外部排気路）
３６  外部回収室
３７  エリミネータ
４０  気液接触板
４２  貫通孔
５０  貯水槽
７０  笠状邪魔板
８０  排気路用ウォーターカーテン
Ｗ  被塗装物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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