(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四方が包囲され、天井に被塗装物の投影形状よりも大きい給気口と床の排気口とを対面させた直方体状の空間を内部に有した塗装兼乾燥室と、
前記塗装兼乾燥室の天井裏に配置され前記給気口に空気を案内する圧送室と、
冷却された冷媒を用いて前記塗装兼乾燥室の室外の新鮮な空気を熱交換により冷却して第１の給気ダクトに送風する冷房ユニットと、
前記塗装乾燥室の室外の新鮮な空気を昇熱してファンにより第２の給気ダクトに送る給気昇熱ユニットと、
前記第２の給気ダクトは、空気の一部を第１の給気ダクトに混合させる分岐口を有し、
前記給気口は、互いに同じ面積の第１の給気口と第２の給気口に分割され、
前記圧送室は、内部が仕切り板により互いに独立した第１、第２の空間に分割され、前記第１の空間は第１の給気口に、前記第２の空間は第２の給気口に夫々連通し、
前記第２の給気ダクトには前記第１、第２の空間の夫々に対して連通・閉鎖する第１のバッフルが設けられ、
前記第１の給気ダクトには前記第１、第２の空間の夫々に対して連通・閉鎖する第２のバッフルが設けられ、
前記第１のバッフル及び第２のバッフルは、一方が一方の空間に連通して他方の空間に対しては閉鎖し、他方が他方の空間に連通して一方の空間に対しては閉鎖する動作状態を具備し、
当該動作状態においては、前記第１の給気ダクトは、前記第２の給気ダクトの空気の一部が混合された第１の給気ダクトの空気を前記第１、第２の空間のうちいずれかの一方の空間に連通し、前記第２の給気ダクトは、前記一部を除いた第２の給気ダクトの空気を前記第１、第２の空間のうち他方の空間に連通し、かつ、前記第１のバッフル及び第２のバッフルがいずれかの空間に連通していても、前記分岐口は前記第２の給気ダクトの同一流量の空気を第１の給気ダクトに連通させるように設定されていることを特徴とする塗装ブース。
【請求項２】
前記第１の給気口は、前記天井の中央部に位置し、前記第２の給気口は前記第１の給気口の周囲をとり囲んで位置していることを特徴とする請求項１記載の塗装ブース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などの被塗装物の塗装を良好な環境下で安価に行えるようにする塗装ブースに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機溶剤中毒予防規則によれば、有機溶剤による塗装を行う際には、局所排気装置又はプッシュプル型換気装置を設けなければならない。上下流換気方式による換気状態は、ブースの床面積を１６分割以上にし、各中心の床上１．５ｍで平均風速０．２ｍ／秒以上かつ各測定場所の上限が１．５倍以下、下限が０．５倍以上に入っていることが要求されている。
【０００３】
このような塗装ブースとして、強制給気方式と強制排気方式により形成させる下向気流により塗装空間内を一様流に換気するようにした上下式プッシュプル換気を行う塗装ブースが、例えば特許文献１及び２に開示されている。この塗装ブースでは、被塗装物の平面視大きさよりも広い天井面部分の略全域から塗装空間内に給気が流入され、被塗装物の平面視大きさよりも広い床面部分の略全域から塗装空間内の気体が流れる。その際の流れ方は、一様にかつ、どの位置においても最小限の流量と流速は満たされるようになっている。
【０００４】
また、作業空間の一部領域のみについて温度設定を変更可能な技術が特許文献３、４に記載されている。このうち、特許文献３では、作業者が占位する領域と被塗装物が占位する領域とに対して夫々空調機を割り当てて、冷房、暖房を別々にできるようにしている。また、特許文献４では、作業空間のうち第３区画と称される中央部分に対して、空調機からの新鮮空気が導入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１５１９１号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１０８４４０号公報
【特許文献３】実開昭６１−１８３１６３号公報
【特許文献４】特開２００７−１４４３５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
塗装ブースの設置された環境が劣悪であると、夏季には３８℃の外気が塗装ブースに入り込むことになる。また、塗装ブース内は、常に１０００ルックス程度の蛍光灯等の照明灯が点灯しており、外気温度をさらに２℃程度上昇させる。よって、塗装ブース内の温度は、４０℃に達することもある。結論としては、人の体温より高い温度環境下での作業となり、労働安全衛生法からしても非常に危険である。
【０００７】
特許文献３、４の装置では、作業空間の範囲を限定して一部の領域の冷却ができるが、少なくとも空調機が担当する領域においては有機溶剤中毒予防規則を満足するような最小限の流量と流速を満たす冷却能力を有しておく必要がある。しかしながら、例え限定された領域にのみ冷却を行う場合であっても、塗装ブースは、ワンパスでエアーを機外に排出しているため、相当の冷却能力が必要となる。基準の流量と風速を満たすように冷風を流せる空調機は、その価格だけで塗装ブース本体の価格を超える。このため、自動車補修業界や板金工場への導入は、資金力のある者のみに限られ極めて限定的であり、拡販には至らない。
【０００８】
本発明は、基準の流量と風速を満たさない一般的な冷房能力を有する冷房ユニットを用いてフレッシュエアーとブレンドすることで、コストを低減化する一方で、塗装空間内においては、基準の流量と流速を満たすように冷却空気を流して作業環境を向上させた塗装ブースを提供することを目的としている。また、ブレンドする事で均一に冷風が供給できる事が最も必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、
四方が包囲され、天井に被塗装物の投影形状よりも大きい給気口と床の排気口とを対面させた直方体状の空間を内部に有した塗装兼乾燥室と、
前記塗装兼乾燥室の天井裏に配置され前記給気口に空気を案内する圧送室と、
冷却された冷媒を用いて前記塗装兼乾燥室の室外の新鮮な空気を熱交換により冷却して第１の給気ダクトに送風する冷房ユニットと、
前記塗装乾燥室の室外の新鮮な空気を昇熱してファンにより第２の給気ダクトに送る給気昇熱ユニットと、
前記第２の給気ダクトは、空気の一部を第１の給気ダクトに混合させる分岐口を有し、
前記給気口は、互いに同じ面積の第１の給気口と第２の給気口に分割され、
前記圧送室は、内部が仕切り板により互いに独立した第１、第２の空間に分割され、前記第１の空間は第１の給気口に、前記第２の空間は第２の給気口に夫々連通し、
前記第２の給気ダクトには前記第１、第２の空間の夫々に対して連通・閉鎖する第１のバッフルが設けられ、
前記第１の給気ダクトには前記第１、第２の空間の夫々に対して連通・閉鎖する第２のバッフルが設けられ、
前記第１のバッフル及び第２のバッフルは、一方が一方の空間に連通して他方の空間に対しては閉鎖し、他方が他方の空間に連通して一方の空間に対しては閉鎖する動作状態を具備し、
当該動作状態においては、前記第１の給気ダクトは、前記第２の給気ダクトの空気の一部が混合された第１の給気ダクトの空気を前記第１、第２の空間のうちいずれかの一方の空間に連通し、前記第２の給気ダクトは、前記一部を除いた第２の給気ダクトの空気を前記第１、第２の空間のうち他方の空間に連通し、かつ、前記第１のバッフル及び第２のバッフルがいずれかの空間に連通していても、前記分岐口は前記第２の給気ダクトの同一流量の空気を第１の給気ダクトに連通させるように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基準の流量と風速を満たさない一般的な冷房能力を有する冷房ユニットを用いてフレッシュエアーとブレンドすることでコストを低減化する一方で、塗装空間内においては、基準の流量と流速を満たすように冷却空気を流して作業環境を向上させた塗装ブースを提供することを目的としている。給気ユニットの空気は分岐して、圧送室に入る前に冷却空気に合流するため、均一に混ぜ合わされた状態になる。圧送室の内部空間は、仕切板により互いに独立した２つの空間に分割され、冷房ユニットと給気昇熱ユニットの混合空気は、いずれか一方の空間に供給されるようになっており、よって冷房ユニットの冷房能力は、塗装兼乾燥室の全体を冷却する能力を有する必要もないため、冷房ユニットのコストを抑えることができる。このため、従来、冷房機能を持つ塗装ブースを導入できなかった町の板金工場などにも、導入することができるようになり、作業環境が向上する。
また、高温環境下であれば塗装面のパサツキが発生する事が危惧されるがその対策としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】塗装ブースを示す図である。
【図２】塗装ブースの動作を示す図である。
【図３】塗装ブースの配置例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を用いて塗装ブース１を説明する。図１Ａは全体を示し、図１Ｂは圧送室３の天板を取り除いた状態であり、図１Ｃは仕切板１６の天板を取り除いた状態である。
塗装ブース１は、塗装作業及び乾燥作業の目的に兼用することができる塗装兼乾燥室２、塗装兼乾燥室２の天井側に設けられた圧送室３と、圧送室３に連通した給気ダクト４、５と、圧送室３の床下に設けられたピット６と、ピット６を介して排気ダクト７が連通している。塗装兼乾燥室２は、壁面又は扉等により四方が包囲されており、天井の給気口８、９と床の排気口１０とを対面させた直方体状の空間を内部に有しており、その空間内において塗装および乾燥作業を行うことができる。給気口８と給気口９とを合わせた形状、或いは排気口１０の形状は、少なくとも被塗装物を給気口８、９或いは排気口１０に投影した際の投影形状よりも大きい。
【００１３】
給気ダクト４には、給気昇熱ユニット３０から空気が送られている。給気昇熱ユニット３０は、塗装乾燥室２の室外に存在する新鮮な空気を取り入れる側から、１次フィルタ３１、送風ファン３２、燃焼バーナにより昇熱する熱風発生器３３を有している。給気ダクト４は、圧送室３に到る前に分岐口１７から分岐ダクト１１を介して分岐されている。分岐口１７には、バッフルが設けられ、分岐ダクト１１を介して給気ダクト４の空気の一部について、量を調整して分岐する。そして、分岐された空気、給気ダクト５の空気に混合される。給気昇熱ユニット３０は、冬期においては単独で使用される空調機であり、燃焼バーナにより昇熱する熱風発生器３３によって塗装兼乾燥室２の全体を基準の流量と流速で空気を流せる能力を有している。また、乾燥作業においては全て給気ユニットの熱源によって塗装兼乾燥室内の温度を８０℃まで上昇させる事ができる。
【００１４】
給気ダクト５には、冷房ユニット２０が接続されている。冷房ユニット２０は、室内機２１と室外機２２が一体となったパッケージエアコンであり、室外機２２により冷媒を冷却し、室内機２１が外部空気を熱交換により冷却して冷却空気として給気ダクト５へ送る。室内機２１が塗装兼乾燥室２の室外の新鮮な空気を取り込んで熱交換するために、塗装兼乾燥室２の内部雰囲気に汚染されることがない。給気ダクト５は、圧送室３に到る前に分岐ダクト１１に接続されている。給気昇熱ユニット３０の空気は圧送室３に入る前に給気ダクト５の冷却空気に合流するため、均一に混ぜ合わされた状態になる。
【００１５】
圧送室３と塗装兼乾燥室２との間に位置する給気口８、９は、被塗装物を投影したときの投影形状よりも大きな囲を覆っており、平面視において、給気口８は天井の中央部に、給気口９は給気口８の周囲をとり囲んでいる。給気口８、９の面積は、等しくする。圧送室３は、給気ダクト４、５よりも空気の流れの断面を大きくする空間を提供するもので、給気口８、９に空気を案内する。圧送室３の内部空間は、袋を覆い被せたような仕切板１６により互いに独立した空間に分割されており、仕切板１６の内側の空間３ａは給気口８に連通し、仕切板１６の外側の空間３ｂは給気口９に連通している。給気口８、９には、それぞれ塗装兼乾燥室２へ吐出する空気が、給気口８、９の範囲いっぱいに広がった状態で、乱流のない均一な空気の流れを形成するため、また除塵をするためにフィルタが配置されている。
【００１６】
給気ダクト４には、バッフル１４、１５が設けられている。バッフル１４は、給気ダクト４の空気を延長ダクト４ａにより、空間３ａに連通させるか否かを決定する。バッフル１５は、給気ダクト４の空気を、空間３ｂに連通させるか否かを決定する。また、給気ダクト５には、バッフル１２、１３が設けられている。バッフル１２は、給気ダクト５の冷却空気を延長ダクト５ａにより、空間３ａに連通させるか否かを決定する。バッフル１３は、給気ダクト５の空気を、空間３ｂに連通させるか否かを決定する。分岐ダクト１１は、バッフル１２、１３よりも冷房ユニット２０に近い位置で、給気ダクト５に合流しており、バッフル１２、１３を通過する冷却空気は、冷房ユニット２０と給気昇熱ユニット３０との空気を混合したものである。
【００１７】
塗装兼乾燥室２の床下において、ピット６との間の排気口１０が開閉自在なスノコにより覆われている。ピット６は、塗装乾燥室２からの汚染された空気を受けて排気ダクト３へ導く。排気ダクト３は、排気ユニット４０に接続されている。排気ユニット４０は、排気フイルタ４１、排気ファン４２が組み込まれ、外気へ排気するようになっている。
【００１８】
図２を用いて、塗装ブース１の使用例を説明する。
図において、給気口８、９の合計面積を約３２．６ｍ２、冷房ユニット２０の送風流量の最大値を１４０ｍ３／分、給気昇熱ユニット３０及び排気ユニット４０の送風流量の最大値を４３０ｍ３／分、とし、塗装時においては給気口８、９から排気口１０に対して流速０．２２ｍ／秒の空気を流すものとする。この場合において、塗装の際に必要とされる流量は、
３２．６×０．２２×６０＝４３０ｍ３／分である。
【００１９】
図２Ｂは、夏季において塗装を行う際の塗装ブース１の動作である。外気は、猛暑日を超える３８℃の想定である。熱風発生器３３のバーナは点火しない。バッフル１３及び１４を開き、バッフル１２、１５を閉鎖する。給気昇熱ユニット３０を送風流量２９０ｍ３／分で運転し、冷房ユニット２０は送風流量の最大値１４０ｍ３／分で運転する。排気ユニット４０は送風流量の最大値を４３０ｍ３／分で運転する。給気昇熱ユニット３０が送風する送風流量２９０ｍ３／分のうち、分岐口から流量調整された７５ｍ３／分が分岐ダクト１１を経由して給気ダクト５に導かれる。そして１４０ｍ３／分と７５ｍ３／分が合流して２１５ｍ３／分の混合された冷却空気となる。
【００２０】
この結果、中央の空間３ａには、給気昇熱ユニット３０から流量２１５ｍ３／分の空気がそのまま供給され、周囲の空間３ｂには、冷房ユニット２０と給気昇熱ユニット３０から混合された流量２１５ｍ３／分の冷却空気がされる。よって、圧送室３からは、給気口８、９を介して流速０．２２ｍ／秒の空気が塗装兼乾燥室２内に流れる。被塗装物は、塗装兼乾燥室２の中央付近に置かれ、作業員はその周囲から塗装を行うものであるから、作業員に対する作業環境が改善される。圧送室３が互いに独立した２つの空間３ａ、３ｂに分割され、冷房ユニット２０と給気昇熱ユニット３０の合流空気は、空間３ｂにのみ供給されるようになっており、よって冷房ユニット２０の冷房能力は、塗装兼乾燥室２の全体を冷却する能力を有する必要もないため、冷房ユニット２０自体のコストを抑えることができる。
【００２１】
図２Ｃは、冬季において塗装を行う際の塗装ブース１の動作である。外気は、真冬日の０℃の想定である。熱風発生器３３のバーナを点火して２０℃に設定する。バッフル１４及び１５を開き、バッフル１２、１３を閉鎖する。給気昇熱ユニット３０を送風流量４３０ｍ３／分で運転し、冷房ユニット２０は停止する。排気ユニット４０は送風流量の最大値を４３０ｍ３／分で運転する。この結果、中央の空間３ａと周囲の空間３ｂには、夫々流量２１５ｍ３／分の空気が流れる。
【００２２】
乾燥を行う際にも、図２Ｃのように、熱風発生器３３のバーナを点火して８０℃に設定する。バッフル１４及び１５を開き、バッフル１２、１３を閉鎖する。給気昇熱ユニット３０を送風流量１１０ｍ３／分で運転し、冷房ユニット２０は停止する。排気ユニット４０は送風流量の１１０ｍ３／分で運転する。
【００２３】
さらに、被塗装物が小さく、夏季において塗装兼乾燥室２の中央において塗装する場合、作業者も給気口８の直下において作業可能な場合には、図２Ｄのように塗装ブース１を動作させる。熱風発生器３３のバーナは点火せず、バッフル１２及び１５を開き、バッフル１３、１４を閉鎖する。給気昇熱ユニット３０を送風流量２９０ｍ３／分で運転し、冷房ユニット２０は送風流量の最大値１４０ｍ３／分で運転する。排気ユニット４０は送風流量の最大値を４３０ｍ３／分で運転する。給気昇熱ユニット３０が送風する送風流量２９０ｍ３／分のうち、分岐口１７から７５ｍ３／分が分岐ダクト１１を経由して給気ダクト５に導かれる。そして、１４０ｍ３／分と７５ｍ３／分が合流して２１５ｍ３／分の混合された冷却空気となる。中央の空間３ａには、冷房ユニット２０と給気昇熱ユニット３０から混合された流量２１５ｍ３／分の冷却空気がされ、周囲の空間３ｂには、給気昇熱ユニット３０から流量２１５ｍ３／分の空気がそのまま供給され、よって、圧送室３からは、給気口８、９を介して流速０．２２ｍ／秒の空気が塗装兼乾燥室２内に流れる。尚、図中１９は、照明灯である。この場合も、冷房ユニット２０と給気昇熱ユニット３０の合流空気は、空間３ａにのみ供給されるようになっており、よって冷房ユニット２０の冷房能力は小さくても良いため、冷房ユニット２０自体のコストを抑えることができる。
【００２４】
図３は、圧送室３の区分けを示している。圧送室３の給気口８は中央部に、給気口９は給気口８の周囲をとり囲んでいるが、圧送室３は給気口８、９対応に分割されている。給気口８は、区分け８１〜８６に６分割されている。また、給気口９は、区分け９１〜９１０に１０分割されており、全部で１６分割である。そして、夫々に区分けされた箇所において、各中心の床上１．５ｍで平均風速０．２ｍ／秒以上かつ各測定場所の上限が１．５倍以下、下限が０．５倍以上に入っていることを満たすように調整する。
【００２５】
図３においては、圧送室３の区分けの他に給気昇熱ユニット３０と排気ユニット４０を塗装ブース１の一辺にまとめ、塗装ブース１の長辺に当たる位置から給気ダクト４、５からの給気を行っている。冷房ユニット２０は、工場建屋Ｓの外に配置されている。尚、図中１８は、分岐ダクト１１、バッフル１２〜１５の機能を有しており、特に給気ダクト４の空気の一部を給気ダクト５へ連通する分岐口１７を有した中継ユニットである。中継ユニット１８は、図２Ｂ或いは図２Ｄのように給気ダクト４の一部の空気を給気ダクト５に混合し、空間３ｂに直接又は延長ダクト４ａ或いは５ａを介して空間３ａへ吐出させる。また、中継ユニット１８は、図２Ｃのように、給気ダクト５の空気を空間３ａ、３ｂの両方に吐出することも可能である。
【００２６】
給気ダクト４、５からの給気を中継ユニット１８により、塗装ブース１の長辺に当たる位置から空間３ｂに吐出したことにより、中継ユニット１８に最も近い区分け９６と最も遠い区分け９１、９９の間で圧力差が生じることがある。これが無視できない場合には、区分け９６に対してパンチングプレートを追加して、圧力を低下させても良い。このようなパンチングプレートによる圧力の調整は、任意である。
【００２７】
本実施例によれば、給気口８と９は、同じ面積にしてある。これは、図２Ｂと図２Ｄに示されるように、冷房ユニット２０と給気昇熱ユニット３０の混合空気の量を空間３ａに供給する場合も空間３ｂに供給する場合も、同じ流量にするためである。このようにすることにより、作業者は、塗装乾燥室２において図２Ｂと図２Ｄのいずれの場合も同じ冷房効果を期待できる。また、分岐口１７に設けられたバッフルは７５ｍ３／分の流量に設定しておけば良いので、装置が簡略化する。給気口８と９の面積を変えると、図２Ｂと図２Ｄ場合では同じ冷却効果が期待できず、かつ分岐口１７も満足な流量を確保するために調整が必要になる。
【符号の説明】
【００２８】
１  塗装ブース
２  塗装乾燥室
３  圧送室
４、５  給気ダクト
６  ピット
７  排気ダクト
８、９  給気口
１０  排気口
１１  分岐ダクト
１２、１３、１４、１５  バッフル
１６  仕切板
１７  分岐口
１８  中継ユニット
１９  照明灯
【要約】
【課題】冷房ユニットを備えて作業環境を改善し、かつコストを低減化した塗装ブースを提供すること。
【課題を解決するための手段】
塗装兼乾燥室２と、天井裏に配置された圧送室３と、床下に配置されたピット６と、冷却された冷媒を用いて空気を熱交換により冷却して給気ダクト５に送る冷房ユニット２０と、外気を昇熱してファンにより給気ダクト４に送る給気昇熱ユニット３０と、給気ダクト４の空気の一部を給気ダクト５に混合する分岐口１７とを有する。
圧送室３は、天井の中央部に位置する給気口８と、給気口８の周囲をとり囲んでいる給気口９とに夫々連通する２つの互いに独立した空間３ａ、３ｂに仕切り板１６により分割されている。給気ダクト５は、バッフル１２、１３により、空間３ａ、３ｂのいずれかの空間に連通し、給気ダクト４は、バッフル１４、１５により、空間３ａ、３ｂのいずれかの空間に連通する。
【選択図】図１【図１】
0005906351.tif 000002
【図２】
0005906351.tif 000003
【図３】
0005906351.tif 000004