(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電塗装装置のサイクロン槽に集積された粉体塗料を、圧縮空気を用いて吸引して貯蔵槽へ噴射するために、そのノズル噴射口が前記貯蔵槽内に臨むように設けられたエゼクターノズルにおいて、
前記貯蔵槽内に臨むように設けられたノズル噴射口の外周に一端が固定され、当該一端から延びる長手方向の他端にある遊端部が、前記ノズル噴射口を覆う形状とされ、前記ノズル内外の圧力差と自己軟弾性とにより、前記ノズル噴射口に密着する状態と当該ノズル噴射口を形成する平面より離間する状態とに作動して、前記ノズル噴射口を閉止又は開放する軟弾性のシリコンゴム製板状部材が設けられ、
前記板状部材の一端が固定された位置から前記ノズル噴射口を閉止又は開放する前記遊端部の先端までの距離が、前記ノズル噴射口の口径よりも長いことを特徴とするエゼクターノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、静電塗装装置において、負圧の槽から常圧の槽に粉体を移送するエゼクターノズル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エゼクターノズル装置は貯蔵槽内の粉体貯蔵量を一定に維持するため圧縮空気の力を利用して排気ファン等により負圧状態にされたサイクロン槽より貯蔵槽に向け粉体を圧縮空気と共に移送供給するもので、圧縮空気の停止時粉体が逆流することを防ぐためエゼクターノズルの先端に手動又は減速モーター等で回動されるシャッターを設け、貯蔵槽内の粉体が一定量に達したことを検知して圧縮空気供給の停止とともにシャッターを閉じるものが広く用いられてきた。
【０００３】
また、他の手段としてサイクロン槽より空気を排出するホッパー孔を閉じるダンパーを設け、圧縮空気供給の停止とともに手動あるいはモーターや  ソレノイド等によりダンパーを閉じ、サイクロン槽内の負圧を解消する手段がとられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
エゼクターノズル装置にシャッターやダンパーを設けることは、粉体を負圧状態にあるサイクロン槽から貯蔵槽に移送する圧縮空気の供給を停止した場合に圧力の高い貯蔵槽から低いサイクロン槽に向け空気とともに粉体が逆流することを防止するためである。
【０００５】
しかし、エゼクターノズルの先端に大トルクを出せる減速モーター等で回転されるシャッターを設ける手段にあっては、シャッターとエゼクターノズルの先端との間に粉体を挟み半開状態になることを防ぐためには良い半面、全閉になる迄の時間がかかり、圧縮空気の供給の停止からシャッター全閉迄にかかる時間は粉体が大量に逆流するため粉体の上限レベルと下限レベルの差を逆流する粉体の量以上にとらなければならず、上限下限のレベル差を大きくせざるを得なかった。
【０００６】
また、粉体の粒径が小さくなるにしたがい、引火爆発の危険性が増大するため火花の発生するような装置の使用は避けるようにしたい。この点減速モーター等はコイルが焼損するなどの事故、シャッターとエゼクターノズルの隙間を狭くとる必要から抉りが生じやすく、これらが火花発生の可能性を持つといった問題がある。
【０００７】
また別の手段として用いられるキッパー孔を閉じるダンパーにおいても、たとえダンパーの全閉にかかる作動時間を短かくしたとしても、サイクロン槽の容積が大きいことから、空気粉体の逆流を止める迄にはしばらく時間がかかること、モーターや電磁ソレノイドを駆動源とすることからシャッター同様火花発生の可能性はやはり存在する。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは負圧状態のサイクロン槽等から粉体を貯蔵槽等他の槽に移送するについて、移送先の槽内の粉体が減少した場合、短時間で回復するとともに粉体レベルの上限下限差を小さくし粉体貯蔵量を一定にする微粉体を用いた場合爆発の原因となる火花の発生する部品、装置のない安価なエゼクターノズルを提供せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するためのの手段】
上記目的を解決するため、本発明の静電塗装装置に用いられる粉体塗料を噴射するエゼクターノズルは、ノズル噴射口の外周に一端が固定され、当該一端から延びる長手方向の他端にある遊端部が、ノズル内外の圧力差と自己軟弾性とにより、ノズル噴射口に密着する状態と当該ノズル噴射口を形成する平面より離間する状態とに作動して、ノズル噴射口を閉止又は開放する軟弾性の板状部材を有していることを特徴とする。
この軟弾性の板状部材は、ノズル内外の圧力差と自己軟弾性とにより、圧縮空気や粉体塗料が送り込まれると、遊端部はノズル噴射口を形成する平面より離間する状態に作動してノズル噴射口を開放し、他方、空気や粉体塗料の供給が停止され、空気や粉体塗料が逆流し始めると、遊端部はノズル噴射口に密着する状態に作動して、ノズル噴射口を閉止する。
即ち、圧縮空気や粉体塗料の供給の切り替え時に生じるノズル内外の圧力差により自らが変形する軟弾性を備えた板状部材が、ノズル噴射口を閉止又は開放する。
【００１０】
また、板状部材の一端が固定された位置からノズル噴射口を閉止又は開放する遊端部の先端までの距離を、ノズル噴射口の口径よりも長くすることが好ましく、さらに、遊端部は、固定された一端を含む柄部に連なり、ノズル噴射口を少なくとも覆う形状であることが好ましい。
板状部材の一端が固定された位置から遊端部の先端までの距離を、ノズル噴射口の口径よりも長くすることによって、遊端部に働くモーメントをより大きくすることができ、小さな圧力差で遊端部を大きく作動させることができる。さらに、固定された一端を含む柄部に連なる遊端部を少なくともノズル噴射口を覆う形状とすることによって、遊端部はノズル内外にかかる圧力差に正確に応答し、ノズル噴出口の全体を閉止させる。
【００１１】
加えて、板状部材は、軟弾性を備えるシリコンゴムからなることが好ましい。粉体塗料はシリコンゴムに付着しないため、板状部材に粉体塗料が付着することによるノズル噴射口への密着性の低下を防止するためである。
【００１２】
【作用】
ノズル噴射口の外周に一端が固定された板状部材は、固定された一端から延びる他端にある遊端部を有している。この遊端部はノズル内外の圧力差と自己軟弾性とによりノズル噴射口を閉止又は開放する。この板状部材は、自ら軟弾性を備えた部材であって、好ましくはシリコンゴムを採用することができる。
【００１３】
貯蔵槽へ粉体塗料の供給が開始されると、ノズル噴射口の内側の圧力が貯蔵槽内の圧力よりも大きくなる。板状部材の遊端部は、この圧力差と自己軟弾性とによってノズル噴射口を形成する平面より離間する状態に作動し、ノズル噴射口を開放する。粉体塗料の供給が十分となり圧縮空気の供給が停止されると、今度はノズル噴射口の内側の圧力が貯蔵槽内の圧力よりも小さくなる。板状部材の遊端部は、この圧力差と自己軟弾性とによって、ノズル噴射口に密着する状態とに作動し、ノズル噴射口を閉止する。
この作動において、板状部材の遊端部は、固定された一端を支点としてノズル噴射口に密着する状態とノズル噴射口を形成する平面より離間する状態とに作動する。この作動は、ノズル内外の圧力差によるエネルギーと自らが備える軟弾性によるエネルギーによるものである。
このため、例えば、板状部材の一端が固定された位置からノズル噴射口を閉止又は開放する遊端部の先端までの距離を、ノズル噴射口の口径よりも長くすることにより、固定された支点（一端）と作用点となる遊端部とが離れ、遊端部により大きなモーメントが作用し、開放時にはノズル噴射口を大きく開放させるとともに、閉止時には素早くノズル噴射口を閉じることができる。
さらに、一端を含む柄部に連なる遊端部をノズル噴射口を少なくとも覆う形状とすることにより、閉止時にノズル噴射口から圧縮空気が漏れることがなく、遊端部は、ノズル内外の圧力差を正確に検出し、圧力差に応じた閉止又は開放を行う。
【００１４】
遊嵌部は、軟弾性栓の一部がノズルに遊嵌されるよう形成されたもので、圧縮空気の供給が停止され貯蔵槽内の空気および粉体がノズルに逆流した時にノズルの断面積を小さくし、さらに空気の流速を速めることにより貯蔵槽内の圧力と噴射口内の圧力差を高め、より早く密閉できるようにする。
【００１５】
【実施例】
以下図にもとづき本発明エゼクターノズルにつき説明を加える。図４は静電塗装装置に用いられる粉体の流路説明図である。記号２１は集じん装置で粉体８のうちサイクロンホッパー２４内で浮遊する軽量、微細な塵状のものを空気とともに集じんホース３３を介して吸引し、一定粒度の粉体を分離してサイクロン槽２５に集積する。サイクロンホッパー２４には静電塗装用の塗装材となる粉体８を新たに補給する集合管３０および貯蔵槽２６内で小粒状あるいは軽量の粉体８を空気と共に合わせて供給される。この場合集じん装置２１による排気のためサイクロンホッパー２４およびサイクロン槽２５は体気圧より負圧状態にあり、サイクロン槽２５の下部より粉体８を流動化させるとともに均一にする流動エアー３４とともにサイクロンホッパー２４内で上昇気流を発生させ、集合管３０から供給される一部の軽量な粉体８を集じんホース３３を介してサイクロンホッパー２４より集じん装置２１に向け排出する。集じん装置２１内にはフィルター２２、不用粉体ホッパー２３が設けられ、排気される空気中に塵が入り込まないよう分離している。
【００１６】
サイクロン槽２５に集積された粉体８はエゼクター１０、粒体供給ホース９を介してエゼクターノズル１に供給される。この時サイクロン槽２５は体気圧に対し負圧の状態にあることからエゼクター１０に対しサイクロン槽２５内より圧縮空気供給用電磁弁１１を介して供給される圧縮空気４が粉体８の移送の助力となる。なお、図示されていないが、他実施例としてエグゼクター１０とエグゼクターノズル１とを一体に形成しても良い。
【００１７】
エゼクターノズル１は粉体８を常時一定量保存する貯蔵槽２６に取り付けられ、サイクロン槽２５内の粉体８を必要に応じて貯蔵槽２６に供給する。貯蔵槽２６には粉体８の貯蔵量を監視するＡレベルセンサー２７とＢレベルセンサー２８が設けられ、Ａレベルセンサー２７が粉体を検知することにより圧縮空気供給用電磁弁１１を閉上し、圧縮空気４の供給とともに粉体８の供給を停止する。またＢレベルセンサー２８が粉体を検知しなくなった時、即ち粉体８のレベルが低下した時には圧縮空気供給用電磁弁１１を開動し、圧縮空気４とともに粉体８を貯蔵槽２６に供給する。このようにして貯蔵槽２６には常に一定レベル内になるよう粉体８が貯蔵されている。また貯蔵槽２６の下部より流動エアー３４が供給され、槽内の粉体８を攪拌し均一にするとともに微小な粉体を上方へ吹上げ粉体循環ホース３２を介してサイクロンホッパー２４へと送り返す。なお、図示されていないが、前記集合管３０に複数のホースを設け、装置の各所から余分な粉体をこの集合管３０に集められるようにしても良い。また空気フィルター２９は貯蔵槽２６の上部に設けられ流動エアー３４のみでは集じん装置２１からの吸引力により負圧になることのないよう補助的な働きをする。この時屋外の塵等が入り込まぬため設けられたものである。
【００１８】
さて貯蔵槽２６は常時一定の粉体８が貯蔵されることにより、静電塗装等で常に一定量の粉体８を被塗装面に供給するための重要な役割をなす。例えば、特開平９−７０４５２に示される貯蔵槽は粉体８が一定レベルにあるから微妙な塗装を行う流動槽に常に一定量の粉体を供給できるものである。
【００１９】
図３は軟弾性栓を用いたエゼクターノズルの作動説明図である。負圧のサイクロンホッパー２４およびサイクロン槽２５より大気圧と同じ常圧の貯蔵槽２６に粉体８を送り込むために、圧縮空気４の供給を制御する圧縮空気供給用電磁弁１１を作動し、エゼクター１０に直接圧縮空気４を吸込むと、エゼクター１０の入口部にある粉体８も一緒に粉体供給ホース９へ送り込まれる。この時サイクロン槽２５内にあっては流動エアー３４により槽内の粉体８を均一に分散されていることからエゼクター１０に送り込まれた粉体８の周囲を埋めることができ連続して粉体８を粉体供給ホース９に送り込める。多孔質板３５は粉体８を均一に攪拌するため広い範囲で流動エアー３４を吹くための板で、貯蔵槽２６にも用いられている。
【００２０】
粉体供給ホース９に送り込まれた粉体８および圧縮空気４は貯蔵槽２６に取り付けられたエゼクターノズル１を介して送り出される。エゼクターノズル１は、先端のノズル噴射口２を平滑面となるように加工された筒状のノズル３と、シリコンゴム等の軟弾性材で成形され、ノズル噴射口２を完全に封止できる軟弾性栓５より構成される。軟弾性栓５は一端をノズル噴射口２の外縁部に設けられた栓固定部１２に固定金具等により一端を固定され、遊端部６がノズル噴射口２を閉止する。ノズル噴射口２を閉止する軟弾性栓５は圧縮空気４および粉体８の圧力により変形しノズル噴射口２は開放され、貯蔵槽２６内に粉体８が供給され、Ａレベルセンサー２７が粉体８を検知するまで続く。Ａレベルセンサー２７が粉体８を検知すると圧縮空気用電磁弁１１が圧縮空気８の供給を停止する。この時貯蔵槽２６内の圧力がサイクロン槽２５内の圧力より大きくなり、空気の流れが反転することになる。そこで、今迄せっかく貯蔵槽２６に供給されてきた粉体８が逆にサイクロン槽２５へと逆流してしまう。
【００２１】
軟弾性栓５は、この空気の逆流および粉体８の逆流による軟弾性栓５にかかる圧力の反転と、軟弾性栓５の当初から有するノズル噴射口２を封止する形状から容易にノズル噴射口２を封止し、粉体８の逆流を短時間のうちに阻止することができる。したがって、粉体８の循環効率は従来よりも大幅に良くなるとともに、粉体８がサイクロン槽２５へ逆流しなくなった分、Ａレベルセンサー２７、Ｂレベルセンサー２８の間隔を狭くでき、より定レベル化できる。
【００２２】
図１は、本発明エゼクターノズルの一実施例図である。フランジ１３は貯蔵槽２５に固定する固定部材で、ノズルおよび軟弾性栓５を貯蔵槽２６内で位置決めを行う。フランジ１３の右端には粉体供給ホース９を接続するホース接続部１４が設けられている。ノズル３の端部にはノズル噴射口２が設けられている。ノズル噴射口２は筒状のノズル３を一平面で切断された形状をなし平滑に加工される。栓固定部１２はノズル噴射口２の外縁側に設けられ、シリコンゴム等で形成された軟弾性栓５の遊端部６の一面がノズル噴射口２に密着するよう一端を固定する。図１では軟弾性栓５を栓固定部１２に固定バンド１７で固定されているが、ネジ止め等でも良いものである。
【００２３】
図２は本発明エゼクターノズルの他の実施例図である。図２（ａ）において示される遊嵌部７は軟弾性栓５の遊端部６でノズル噴射口２に遊嵌する位置に形成された凸部で、圧縮空気４の供給が停止され、空気が逆流した時にノズル噴射口２の断面積を狭め逆流する空気の流速を早めることにより早くノズル噴射口２を閉止できるものである。
【００２４】
図２（ｂ）は、図１に示されるエゼクターノズルの変形で、ノズル噴射口２を斜めに形成し、軟弾性栓５が斜め上方からノズル噴射口２を閉止するもので、圧縮空気４の供給が停止された時のノズル噴射口２を閉止する力は、貯蔵槽２６とサイクロン槽２５との圧力差に軟弾性栓５の重量を加えた大きさで、ノズル噴射口２の閉止をより確実にする。
【００２５】
図２（Ｃ）は漏斗状に形成されたノズル噴射口２を上向きに配し、ノズル噴射口２に軽量のボール部材１６を嵌合したもので、圧縮空気４の圧力によりボール部材１６は上方に吹き上げられることによりノズル噴射口２は開成され、また、圧縮空気４の供給が停止された時には、ボール部材１６は、自重で下がりノズル噴射口２を閉止する。また貯蔵槽２６とサイクロン槽２５との圧力差はノズル噴射口２の閉止をより確実にできる。なお固定バンド１７は圧縮空気４により吹き上げられるボール部材１６が漏斗状のノズル噴射口２に復帰できなくならぬよう規制するものである。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明のとうり、本発明エゼクターノズルは次のような効果を奏する。
【００２７】
ノズル噴射口２を開閉する軟弾性栓５やボール部材１６は単純な構成で、電気、機械的複雑な部品がなく故障が少ない。また安価である。
【００２８】
またノズル噴射口２と軟弾性栓５、ボール部材１６の間にこじり等発生し難く、また電気装置等を用いないことから故障等で火花が発生する等の不具合がなく微粉を用いた場合の発火や爆発原因がなくなる。
【００２９】
軟弾性栓５、ボール部材１６は軽量で圧縮空気４や空気の逆流を直接感知して作動するためノズル噴射口２の開閉応答性がよく、貯蔵槽２６内に送り込まれた粉体８が圧縮空気４の停止により逆流する量を少なくでき、Ａレベルセンサー２７とＢレベルセンサー２８との間隔を小さくでき、貯蔵槽２６内の粉体８の貯蔵槽を安定できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明エゼクターノズルの一実施例図。
【図２】本発明エゼクターノズルの他の実施例図。
【図３】エゼクターノズルの作動説明図。
【図４】静電塗装装置に用いられる粉体の流路説明図。
【符号の説明】
１〜エゼクターノズル
２〜ノズル噴射口
３〜ノズル
５〜軟弾性栓
７〜遊嵌部
８〜粉体
【図１】
0003566855.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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