(57)【要約】  色替弁装置（１１）を、内部が塗料通路（１３）となると共に軸方向に離間した複数個所に径方向に貫通して接続通路（１２Ｂ）が設けられたマニホールド（１２）と、マニホールド（１２）の各接続通路（１２Ｂ）のうち、最上流側の接続通路（１２Ｂ）に接続された洗浄エア弁（１６）、洗浄液体弁（１７）と、これら各弁（１６），（１７）よりも下流側に位置して接続通路（１２Ｂ）に接続されたＡ色〜Ｆ色の塗料弁（１８〜２３）とにより構成している。マニホールド（１２）の塗料通路（１３）には、洗浄エア、洗浄液体による旋回流を形成する旋回流形成部材（２４）を設け、旋回流形成部材（２４）は、塗料通路（１３）の全長に亘り配置されている。
2012169235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が塗料通路（１３，３２）となると共に軸方向に離間した複数個所に径方向に貫通して接続通路（１２Ｂ）が設けられたマニホールド（１２，３１）と、  該マニホールド（１２，３１）の各接続通路（１２Ｂ）のうち、最上流側の接続通路（１２Ｂ）に接続して設けられ、前記塗料通路（１３，３２）に対して洗浄流体の供給と遮断を行う洗浄流体弁（１６，１７）と、  該洗浄流体弁（１６，１７）よりも下流側に位置して前記マニホールド（１２，３１）の接続通路（１２Ｂ）に接続して設けられ、前記塗料通路（１３，３２）に対して塗料の供給と遮断を行う複数個の塗料弁（１８〜２３）とから構成してなる色替弁装置において、  前記マニホールド（１２，３１）の塗料通路（１３，３２）内には、該塗料通路（１３，３２）内で洗浄流体による旋回流を形成する旋回流形成部材（２４）を設け、  該旋回流形成部材（２４）は、前記塗料通路（１３，３２）の全長に亘り配置する構成としたことを特徴とする色替弁装置。
【請求項２】
前記旋回流形成部材（２４）は、前記塗料通路（１３，３２）内を自由に動きうる状態で配置された１本の部材として形成してなる請求項１に記載の色替弁装置。
【請求項３】
前記旋回流形成部材（２４）は、表面（２４Ａ）と裏面（２４Ｂ）を反転させて１８０度捩った単位螺旋（２４Ｃ）を複数個連続することにより形成し、前記塗料通路（１３，３２）内に可動な状態で設ける構成としてなる請求項１に記載の色替弁装置。
【請求項４】
前記旋回流形成部材（２４）は、前記複数個の単位螺旋（２４Ｃ）を連続して形成した１枚の板体により構成してなる請求項３に記載の色替弁装置。
【請求項５】
前記旋回流形成部材（２４）は、可撓性を有する樹脂材料または可撓性を有する金属材料を用いて形成してなる請求項１に記載の色替弁装置。
【請求項６】
前記旋回流形成部材（２４）は、径方向の外径寸法（Ｄ）を前記塗料通路（１３，３２）の内径寸法（Ｄ0）に対して径方向に動くことができる僅かな径方向隙間（ΔＤ）だけ小さな寸法に形成する構成としてなる請求項１に記載の色替弁装置。
【請求項７】
前記旋回流形成部材（２４）は、軸方向の長さ寸法（Ｌ）を前記塗料通路（１３，３２）の長さ寸法（Ｌ0）に対して軸方向に動くことができる僅かな軸方向隙間（ΔＬ）だけ短い寸法に形成する構成としてなる請求項１に記載の色替弁装置。
【請求項８】
前記マニホールド（１２，３１）の下流側端部には、前記塗料通路（１３，３２）から流体が流出するのを許すと共に前記塗料通路（１３，３２）内に挿入された前記旋回流形成部材（２４）の先端の位置決めを行う位置決め部材（１４，３３）を設け、  前記マニホールド（１２，３１）の上流側端部には、前記旋回流形成部材（２４）を挿入、離脱するための開口部（１３Ｃ）を設けると共に、該開口部（１３Ｃ）を閉塞する位置に前記旋回流形成部材（２４）の基端の位置決めを行う蓋部材（１５）を設ける構成としてなる請求項１に記載の色替弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば自動車、家庭電気製品等の被塗物に向けて塗料を噴霧する塗装装置に用いて好適な色替弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  一般に、被塗物に液体塗料を噴霧する塗装装置は、複数色の塗料または洗浄流体を適宜に選択して供給する色替弁装置と、該色替弁装置から配管を介して供給される塗料を噴霧する塗装機とにより大略構成されている。【０００３】  色替弁装置は、内部が塗料通路となると共に軸方向に離間した複数個所に径方向に貫通して接続通路が設けられたマニホールドと、該マニホールドの各接続通路のうち、最上流側の接続通路に接続して設けられ、前記塗料通路に対して洗浄流体の供給と遮断を行う洗浄流体弁と、該洗浄流体弁よりも下流側に位置して前記マニホールドの接続通路に接続して設けられ、前記塗料通路に対して塗料の供給と遮断を行う複数個の塗料弁とから構成されている（特許文献１）。【０００４】  色替弁装置は、複数種類の塗料の中から所望の塗料を選択し、この選択した塗料を塗装機に対して供給するものである。従って、色替弁装置は、噴霧作業に用いる塗料を切替えるときに、マニホールドの塗料通路等に滞留している前回の噴霧作業で用いた前色塗料を洗い流し、この前色塗料の洗浄後に次回の噴霧作業に用いる次色塗料を塗装機に向けて供給するものである。【０００５】  マニホールドの塗料通路等に滞留する前色塗料の洗浄作業を行う場合、前色塗料を用いた噴霧作業が終了したら、この前色塗料を供給していた塗料弁を閉弁する。その後に、洗浄流体弁を開弁し、洗浄エア、洗浄液体等の洗浄流体を塗料通路に供給する。これにより、洗浄流体は、塗料通路内を上流側から下流側に向けて流れることにより、この塗料通路に滞留している前色塗料を押出しつつ、塗料通路の内壁面に付着した前色塗料を洗浄する。【０００６】  ここで、塗料通路内に滞留する前色塗料は、この塗料通路に沿って直進して流れる。このときに、粘性流体である塗料は、塗料通路の内壁面側で管内圧力損失を生じるから、塗料が塗料通路の軸中心部を流通するときの速度よりも、塗料が塗料通路の内壁面側（径方向外側）を流通するときの速度が遅くなる。この現象により、塗料通路の内壁面側では、洗浄流体の流通速度が遅くなるから、洗浄流体により前色塗料を効果的に押し流すことができず、洗浄性が低下する要因となっている。【０００７】  そこで、色替弁装置には、塗料通路内に滞留する前色塗料の洗浄性を高めようとするものが知られている。この従来技術による色替弁装置は、塗料通路内に板体を捩って形成した複数個のエレメントからなる気液混合器を設ける。この塗料通路内で洗浄流体を流通させることにより、気液混合器によって微小で均一な気泡をもった洗浄液を形成し、この洗浄液により塗料通路内の前色塗料を洗浄するものである（特許文献２）。【０００８】  一方、色替弁装置から塗装機に塗料を供給する塗料供給配管内に滞留した前色塗料の洗浄性を高めるようにした構成が知られている。この従来技術は、塗料供給配管の上流側に位置する継手部分に板体を捩って形成したエレメントを内蔵し、このエレメントにより洗浄流体を塗料供給配管内で渦巻状に流通させることで、塗料供給配管の内壁面に付着した前色塗料を洗浄するものである（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−２５４４５０号公報
【特許文献２】特開平６−１３４３５９号公報
【特許文献３】特開平７−２０４５４１号公報
【発明の概要】
【００１０】  ところで、色替弁装置のマニホールドには、塗料通路が形成されていて、この塗料通路と各塗料弁、洗浄流体弁とを接続するために、軸方向に離間し径方向に貫通する接続通路がそれぞれ設けられている。このために、噴霧作業が終了して各塗料弁を閉弁したときには、前記各接続通路の塗料弁側が閉塞されるから、この接続通路は、塗料通路の内壁面に有底穴として開口した状態になる。
【００１１】  従って、このような塗料通路の内壁面に有底穴として開口する接続通路には、塗料通路を流通する塗料が入り込んで滞留する。特許文献２のように、色替弁装置の上流側に設けられた気液混合器から色替弁装置の塗料通路に微小な気泡をもった洗浄液を流通させても、粘性流体である塗料が滞留する塗料通路内では、その内壁面側に生ずる管内圧力損失作用により、内壁面側の塗料の押出しに効果的な作用をもたらさない。
【００１２】  また、特許文献３のように、色替弁装置の塗料通路の上流側に、洗浄流体に渦巻状の流れを発生させるエレメントを設けたとしても、この渦巻状の洗浄流体は塗料通路に流入した早い段階で、粘性流体である塗料により渦巻の作用が消失するから、特許文献２の洗浄液と同様に塗料通路の内壁面側の塗料の押出しに効果的な作用をもたらさない。ましてや、これらの洗浄流体は、塗料通路の内壁面外側に設けられた接続通路に滞留する塗料に対しては、塗料の押出し作用は極めて低く、塗料の洗浄に長時間を要してしまう。
【００１３】  本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、マニホールドに形成された塗料通路の内壁面の上流から下流までの全面に亘り洗浄流体が渦巻き作用を維持するようにして、塗料通路の内壁面および接続通路に滞留する塗料を積極的に押し流すことにより、塗料を効率よく洗浄できるようにした色替弁装置を提供することにある。
【００１４】  （１）．本発明による色替弁装置は、内部が塗料通路となると共に軸方向に離間した複数個所に径方向に貫通して接続通路が設けられたマニホールドと、該マニホールドの各接続通路のうち、最上流側の接続通路に接続して設けられ、前記塗料通路に対して洗浄流体の供給と遮断を行う洗浄流体弁と、該洗浄流体弁よりも下流側に位置して前記マニホールドの接続通路に接続して設けられ、前記塗料通路に対して塗料の供給と遮断を行う複数個の塗料弁とから構成している。
【００１５】  上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成の特徴は、前記マニホールドの塗料通路内には、該塗料通路内で洗浄流体による旋回流を形成する旋回流形成部材を設け、該旋回流形成部材は、前記塗料通路の全長に亘り配置する構成としたことにある。
【００１６】  この構成によれば、マニホールドの塗料通路の略全長に亘り設けられた旋回流形成部材は、洗浄流体弁から塗料通路内に供給される洗浄流体を旋回流として流通させることができる。これにより、塗料通路内を上流側から下流側に向けて直進して流通するだけであった洗浄流体を、塗料通路の径方向の外側、即ち、塗料通路の内壁面の全面に対して向くように流通させることができる。従って、洗浄流体を塗料通路の内壁面やこの内壁面に開口した接続通路に対しても積極的に流入供給することができる。なお、旋回流形成部材は、塗料通路に対して実質的に全長に亘って配置されればよいものであって、塗料通路の通路長さと旋回流形成部材の長さとが同一寸法であることを意味するものではない。
【００１７】  この結果、塗料通路の洗浄時には、旋回流形成部材によって発生する旋回流により、塗料通路の内壁面に滞る塗料を短時間で効率よく押し流すことができる。さらに、旋回流形成部材は、洗浄流体を各接続通路内にも積極的に流入させることができるから、接続通路の奥部に滞留する塗料も短時間で洗浄することができる。
【００１８】  （２）．本発明によると、前記旋回流形成部材は、前記塗料通路内を自由に動きうる状態で配置された１本の部材として形成したことにある。ここで、自由に動きうる状態とは、旋回流形成部材が塗料通路内で、前，後方向、左，右方向、上，下方向に振動したり、回転することができることをいう。この結果、旋回流形成部材は、振動、回転等の複雑な挙動によって塗料通路の内壁面に滞る塗料を分断または撹拌すると共に、洗浄流体を塗料通路の内壁面に積極的に衝突させることができ、内壁面に付着した塗料を効率よく洗い流すことができる。
【００１９】  （３）．本発明によると、前記旋回流形成部材は、表面と裏面を反転させて１８０度捩った単位螺旋を複数個連続することにより形成し、前記塗料通路内に可動な状態で設ける構成としたことにある。
【００２０】  この構成によれば、旋回流形成部材を形成する螺旋の表面側の通路と裏面側の通路とに分かれて洗浄流体を流通させることができる。これにより、洗浄流体は、塗料通路の径方向の外側、即ち、塗料通路の内壁面に向くように流通させることができる。
【００２１】  また、旋回流形成部材は、塗料通路内に可動な状態で設けているから、供給される洗浄流体に押動されて軸方向、径方向に振動を生じたり、周方向に回転することができる。このように、旋回流形成部材は振動したり回転することにより、塗料通路の内壁面に滞留する塗料を分断したり、撹拌することができ、この点においても塗料の洗浄効率を高めることができる。
【００２２】  （４）．本発明によると、前記旋回流形成部材は、前記複数個の単位螺旋を連続して形成した１枚の板体により構成したことにある。
【００２３】  この構成によれば、１枚の板体からなる旋回流形成部材は、各単位螺旋間の段差を無くすことができるから、旋回流形成部材に沿って洗浄流体を円滑に流通させることができ、洗浄流体の流速を早めて洗浄性を向上することができる。しかも、１枚の板体からなる旋回流形成部材は、塗料通路に対して容易に挿入、離脱することができる。
【００２４】  （５）．本発明によると、前記旋回流形成部材は、可撓性を有する樹脂材料または可撓性を有する金属材料を用いて形成したことにある。
【００２５】  この構成によれば、旋回流形成部材は、可撓性を有しているから、供給される洗浄流体の圧力を受けて撓むことができ、積極的に振動を生じることができる。これにより、旋回流形成部材の外周部分を塗料通路の内壁面に対し繰返して接触させることができるから、塗料通路の内壁面に滞る塗料を撹拌して洗浄効率を高めることができる。
【００２６】  （６）．本発明によると、前記旋回流形成部材は、径方向の外径寸法を前記塗料通路の内径寸法に対して径方向に動くことができる僅かな径方向隙間だけ小さな寸法に形成する構成としたことにある。これにより、旋回流形成部材を塗料通路内で径方向に振動させたり、周方向に回転させたりすることができる。
【００２７】  （７）．本発明によると、前記旋回流形成部材は、軸方向の長さ寸法を前記塗料通路の長さ寸法に対して軸方向に動くことができる僅かな軸方向隙間だけ短い寸法に形成する構成としたことにある。これにより、旋回流形成部材を塗料通路内で軸方向に振動させることができる。
【００２８】  （８）．本発明によると、前記マニホールドの下流側端部には、前記塗料通路から流体が流出するのを許すと共に前記塗料通路内に挿入された前記旋回流形成部材の先端の位置決めを行う位置決め部材を設け、前記マニホールドの上流側端部には、前記旋回流形成部材を挿入、離脱するための開口部を設けると共に、該開口部を閉塞する位置に前記旋回流形成部材の基端の位置決めを行う蓋部材を設ける構成としたことにある。
【００２９】  この構成によれば、マニホールドの下流側端部に設けた位置決め部材は、塗料弁から供給される塗料、洗浄流体弁から供給される洗浄流体が塗装機等に向けて流出するのを許すことができる。この上で、位置決め部材は、旋回流形成部材が下流側に離脱しないように、該旋回流形成部材の下流側への移動端を決定することができる。
【００３０】  一方、マニホールドの上流側端部には、開口部を設けているから、この開口部を介して旋回流形成部材を塗料通路に容易に挿入、離脱することができる。さらに、開口部に蓋部材を取付けた状態では、蓋部材により該開口部を閉塞することができ、蓋部材は、旋回流形成部材が上流側に離脱しないように、該旋回流形成部材の上流側への移動端を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態による色替弁装置を用いた塗装装置を示す全体構成図である。
【図２】図１中の色替弁装置を示す縦断面図である。
【図３】図２中の洗浄エア弁を拡大して示す縦断面図である。
【図４】図２中のIV部を拡大して示す要部拡大の縦断面図である。
【図５】図２中のＶ部を拡大して示す要部拡大の縦断面図である。
【図６】塗料通路と旋回流形成部材とを図２中の矢示VI−VI方向から見た要部拡大の横断面図である。
【図７】旋回流形成部材の一部を拡大して示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による色替弁装置の要部を拡大して示す縦断面図である。
【図９】塗料通路と旋回流形成部材と止め輪を図８中の矢示IX−IX方向から見た横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】  以下、本発明の実施の形態による色替弁装置を、塗装機に塗料等を供給する構成を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
【００３３】  図１ないし図７は本発明の第１の実施の形態を示している。第１の実施の形態では、Ａ色〜Ｎ色までの多数の塗料の中から選択したＡ色〜Ｆ色の６色の塗料を静電式の塗装機に供給する場合を例示している。また、第１の実施の形態では、塗装機８の代表例として、回転霧化頭型塗装機８を用いた場合を例示している。
【００３４】  図１において、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１ＦはＡ色、Ｂ色、Ｃ色、Ｄ色、Ｅ色、Ｆ色の塗料源を、それぞれ示している。これらＡ色〜Ｆ色の塗料源１Ａ〜１Ｆは、塗料管路２Ａ〜２Ｆを介して後述する色替弁装置１１の各塗料弁１８〜２３に接続されている。
【００３５】  ３Ａｒは洗浄流体としての洗浄エアを供給する洗浄エア源で、該洗浄エア源３Ａｒは、エア管路４Ａを介して後述する色替弁装置１１の洗浄エア弁１６に接続されている。３Ｌｑは洗浄流体としての洗浄液体を供給する洗浄液体源で、該洗浄液体源３Ｌｑは、液体管路４Ｂを介して色替弁装置１１の洗浄液体弁１７に接続されている。
【００３６】  ５は後述する色替弁装置１１の流出側に接続される塗料供給管路で、該塗料供給管路５は、色替弁装置１１から供給される塗料等を後述の塗装機８に導くものである。この塗料供給管路５は、上流端が後述するマニホールド１２の継手部材１４に接続され、下流端は塗装機８のトリガ弁８Ｄに接続されている。
【００３７】  ペイントレギュレータ６は、色替弁装置１１の下流側に位置して設けられ、このペイントレギュレータ６は、制御エア圧に応じて弁開度を調整することにより、色替弁装置１１から塗装機８に供給する塗料の圧力、吐出量を制御するものである。なお、ペイントレギュレータ６は、一例としてエア作動式ペイントレギュレータ（air operated paint regulator：ＡＯＰＲ）が用いられている。
【００３８】  塗料ポンプ７は、ペイントレギュレータ６の下流側に位置して塗料供給管路５の途中に設けられ、この塗料ポンプ７は、例えばギヤポンプ、ロータリポンプ等の容積式ポンプからなり、色替弁装置１１で選択された塗料を塗装機８に定量供給するものである。なお、塗料ポンプ７は、一例として洗浄可能なギヤポンプ（flushable gear pump：ＦＧＰ）が用いられている。
【００３９】  ８は塗料供給管路５の下流側に設けられた回転霧化頭型の塗装機で、該塗装機８は、例えば塗装用ロボットのアーム（図示せず）先端に取付けられている（以下、回転霧化頭型の塗装機８を単に塗装機８という）。ここで、塗装機８は全体としてアース９を介してアース電位に保持されている。なお、第１の実施の形態では、塗装機８として、回転霧化頭型塗装機８を例示しているが、スプレーガン型塗装機を用いてもよく、また液圧霧化型塗装機を用いてもよいものである。
【００４０】  塗装機８は、被塗物に向けて塗料を噴霧する回転霧化頭８Ａと、該回転霧化頭８Ａを高速で回転駆動するエアモータ８Ｂと、前記回転霧化頭８Ａに向けて塗料等を供給するフィードチューブ８Ｃとを備えている。
【００４１】  塗装機８には、フィードチューブ８Ｃに接続してトリガ弁８Ｄが設けられ、該トリガ弁８Ｄは、塗料供給管路５から供給される塗料または洗浄流体を、フィードチューブ８Ｃから回転霧化頭８Ａに向けて供給または停止するものである。トリガ弁８Ｄは、制御室に制御エアを供給してピストンを変位させることで弁体（いずれも図示せず）により、フィードチューブ８Ｃを開閉する常閉の２ポート２位置のエア駆動式開閉弁として構成されている。
【００４２】  高電圧発生器１０は塗装機８とアース９との間に設けられ、該高電圧発生器１０は、例えばコッククロフト回路により構成され、電源装置（図示せず）から供給される電圧を−６０〜−１５０ｋＶに昇圧するものである。高電圧発生器１０の出力側は例えばエアモータ８Ｂに電気的に接続され、これにより高電圧発生器１０は、回転霧化頭８Ａに高電圧を印加し、該回転霧化頭８Ａに供給される塗料に直接帯電させる。
【００４３】  次に、本発明の第１の実施の形態による色替弁装置１１について、その構成、色替動作等を詳細に述べる。
【００４４】  第１の実施の形態では、Ａ色〜Ｎ色の塗料うち、６色の塗料をマニホールド１２の塗料通路１３に供給する場合を例に挙げて説明する。即ち、マニホールド１２に対して洗浄エア弁１６、洗浄液体弁１７、Ａ色塗料弁１８、Ｂ色塗料弁１９、Ｃ色塗料弁２０、Ｄ色塗料弁２１、Ｅ色塗料弁２２およびＦ色塗料弁２３の８個の弁体を取付ける構成とし、６色の塗料の中から選択した塗料を塗装機８に向けて供給する場合を色替弁装置１１の具体例として説明する。
【００４５】  １１は塗料供給管路５の上流側に接続して設けられた第１の実施の形態による色替弁装置を示している。この色替弁装置１１は、噴霧作業時に、Ａ色、Ｂ色、Ｃ色、Ｄ色、Ｅ色、Ｆ色の６色の塗料の中から塗装機８に供給する塗料を選択し、選択した塗料を塗料供給管路５を介してフィードチューブ８Ｃに供給するものである。一方、色替弁装置１１は、塗装機８の回転霧化頭８Ａ、フィードチューブ８Ｃ、トリガ弁８Ｄ、塗料供給管路５および後述するマニホールド１２内の塗料通路１３に滞留する塗料の洗浄作業に際し、洗浄流体となる洗浄エアと洗浄液体をこれらに供給するものである。
【００４６】  色替弁装置１１は、塗装機８に向けて塗料および洗浄流体を選択的に供給制御する装置で、図２に示すように、該色替弁装置１１は、後述のマニホールド１２、塗料通路１３、継手部材１４、蓋部材１５、洗浄エア弁１６、洗浄液体弁１７、塗料弁１８〜２３、旋回流形成部材２４等により構成されている。
【００４７】  １２は色替弁装置１１の要部を形成するマニホールドで、該マニホールド１２は、後述の洗浄エア弁１６と洗浄液体弁１７と各塗料弁１８〜２３の取付ベースとなると共に、これらの各弁１６，１７，１８〜２３に共通の塗料通路１３を備えた中空体として形成されている。マニホールド１２は、例えば塗料通路１３の軸方向に長尺な角柱体状の外形を有し、軸方向と直交する方向に対向する面部には、各弁１６，１７，１８〜２３を取付けるための弁取付凹部１２Ａが塗料通路１３の軸方向に間隔をもって８個形成されている。各弁取付凹部１２Ａの中央位置には、塗料通路１３の径方向に貫通して接続通路１２Ｂが設けられ、これにより、各弁１６，１７，１８〜２３が開弁したときには、それぞれの弁座１６Ｆ〜２３Ｆの流出口１６Ｇ〜２３Ｇが接続通路１２Ｂを介して塗料通路１３と連通することができる。
【００４８】  １３はマニホールド１２の内部に長さ方向に延びて設けられた塗料通路で、該塗料通路１３は、噴霧作業を行う場合に、各塗料弁１８〜２３から供給されるＡ色〜Ｆ色の塗料が流通するものである。一方、塗料通路１３内に滞留する塗料を洗浄する場合には、洗浄エア弁１６、洗浄液体弁１７から供給される洗浄エア、洗浄液体が流通するものである。塗料通路１３は、マニホールド１２の内部を軸方向に貫通した内径寸法Ｄ0の円形通路として形成され、その内壁面１３Ａには、各接続通路１２Ｂが連通状態で開口している。
【００４９】  図５に示すように、塗料通路１３の下流側には、雌ねじ穴からなる継手取付部１３Ｂが拡開して設けられ、該継手取付部１３Ｂには、後述する継手部材１４の雄ねじ部１４Ｂが螺着している。一方、図３に示すように、塗料通路１３の上流側は、後述の旋回流形成部材２４を挿入、離脱するための開口部１３Ｃとなっている。この開口部１３Ｃの内周は雌ねじ穴１３Ｃ1となり、該雌ねじ穴１３Ｃ1に後述する蓋部材１５の雄ねじ部１５Ｂを螺着することにより、開口部１３Ｃを気液密に閉塞することができる。
【００５０】  １４は塗料通路１３の下流側に位置して継手取付部１３Ｂに取付けられた位置決め部材としての継手部材である。この継手部材１４は、内部が連通路１４Ａとなる段付円筒体として形成され、基端側が塗料通路１３の継手取付部１３Ｂに螺着される雄ねじ部１４Ｂとなっている。一方、継手部材１４の先端側は、小径な接続部１４Ｃとなり、該接続部１４Ｃは塗料供給管路５に接続されている。
【００５１】  前記連通路１４Ａの内径寸法Ｄ1は、後述する旋回流形成部材２４の外径寸法Ｄよりも小さな径寸法に設定されている。これにより、継手部材１４は、連通路１４Ａにより塗料通路１３から塗料や洗浄液体が流出するのを許すと共に、下流側に移動しようとする旋回流形成部材２４の先端と当接することで、旋回流形成部材２４の下流側への移動端を決定する位置決め部材として機能する。
【００５２】  １５は塗料通路１３の上流側に位置して開口部１３Ｃに取付けられた蓋部材である。この蓋部材１５は、開口部１３Ｃを閉塞すると共に、上流側に移動しようとする旋回流形成部材２４の基端と当接することで、旋回流形成部材２４の上流側への移動端を決定する位置決め部材として機能する。蓋部材１５は、先端側が塗料通路１３に差し込まれる差込部１５Ａとなり、基端側が開口部１３Ｃの雌ねじ穴１３Ｃ1に取付け、取外し可能に螺着される雄ねじ部１５Ｂとなっている。
【００５３】  差込部１５Ａの長さ寸法は、雄ねじ部１５Ｂを開口部１３Ｃに対して規定位置まで螺着したときに、差込部１５Ａの先端面が最上流部に位置する接続通路１２Ｂの上流側端縁と同じ位置になるように設定されている。これにより、蓋部材１５は、最上流側の接続通路１２Ｂよりも上流側に塗料が滞留したり、接続通路１２Ｂから流出した洗浄エア、洗浄液体が上流側に逆流したりするのを防止でき、接続通路１２Ｂから供給される洗浄エア、洗浄液体による洗浄効率を高めることができる。
【００５４】  このように、塗料通路１３の継手取付部１３Ｂに継手部材１４を取付け、開口部１３Ｃに蓋部材１５を取付けることにより、継手部材１４と蓋部材１５は、塗料通路１３内で旋回流形成部材２４が軸方向に移動する範囲を決定することができる。このときの塗料通路１３の有効長さ寸法は、継手部材１４と蓋部材１５との間の軸方向の長さ寸法Ｌ0であって、旋回流形成部材２４の軸方向の長さ寸法Ｌよりも長く設定している（図２参照）。
【００５５】  次に、マニホールド１２に設けられた洗浄エア弁１６、洗浄液体弁１７、Ａ色〜Ｆ色の塗料弁１８〜２３の構成について説明する。ここで、各弁１６，１７，１８〜２３は、いずれも常閉の２ポート２位置のエア駆動式開閉弁からなり、構成についてもほぼ同様となっている。そこで、洗浄エア弁１６を他の各弁１７，１８〜２３の代表として例示し、その構成について述べる。
【００５６】  洗浄エア弁１６はマニホールド１２の各接続通路１２Ｂのうち、最上流側に位置する２個の接続通路１２Ｂの一方に接続して設けられ、該洗浄エア弁１６は洗浄液体弁１７と共に洗浄流体弁を構成している。この洗浄エア弁１６は、塗料通路１３に対して洗浄エアの供給と遮断を行うものである。洗浄エア弁１６の流入側は、エア管路４Ａを介して洗浄エア源３Ａｒに接続され、流出側は接続通路１２Ｂを介して塗料通路１３に接続されている。
【００５７】  洗浄エア弁１６は、常時は後述する弁ばね１６Ｋの付勢力によりピストン１６Ｈを押圧して閉弁し、ピストン室１６Ｂの受圧室１６Ｂ1に加圧エアが供給されることにより、弁ばね１６Ｋの付勢力に抗して開弁する常閉の２ポート２位置のエア駆動式開閉弁である。
【００５８】  図３に示すように、洗浄エア弁１６は、該洗浄エア弁１６の外形を形成する弁ケース１６Ａを備え、該弁ケース１６Ａには、ピストン室１６Ｂ、弁室１６Ｃ、この２つの室１６Ｂ，１６Ｃ間を連通する弁体挿通孔１６Ｄが軸方向に設けられている。弁室１６Ｃ側には流入口１６Ｅが設けられ、該流入口１６Ｅはエア管路４Ａを介して洗浄エア源３Ａｒに接続されている。さらに、弁ケース１６Ａには、弁室１６Ｃの一部を形成する環状の弁座１６Ｆが後述の弁体１６Ｊと対向する位置に設けられ、該弁座１６Ｆの内周側に形成された流出口１６Ｇは、弁室１６Ｃからマニホールド１２の接続通路１２Ｂに向けて洗浄エアを流出させる。
【００５９】  弁ケース１６Ａのピストン室１６Ｂにはピストン１６Ｈが摺動可能に挿嵌され、該ピストン１６Ｈは、ピストン室１６Ｂをパイロットエアが供給される受圧室１６Ｂ1とばね室１６Ｂ2とに画成している。ピストン１６Ｈの軸中心位置に設けた弁体１６Ｊは、弁体挿通孔１６Ｄに摺動可能に挿通して弁室１６Ｃに延び、その先端は弁座１６Ｆに離着座する。
【００６０】  弁体１６Ｊは、ピストン室１６Ｂのばね室１６Ｂ2に設けられた弁ばね１６Ｋによりピストン１６Ｈが押圧されることにより、常時は弁座１６Ｆに着座して閉弁し流出口１６Ｇを遮断する。一方、ピストン室１６Ｂの受圧室１６Ｂ1にパイロットエアを供給し、弁ばね１６Ｋに抗してピストン１６Ｈを逆方向に変位させることにより、弁体１６Ｊを開弁させ、洗浄エアを流出口１６Ｇを通じて塗料通路１３に供給することができる。
【００６１】  洗浄液体弁１７は洗浄エア弁１６に対向するように最上流側に位置する他の接続通路１２Ｂに接続して設けられている。この洗浄液体弁１７は、塗料通路１３に対して洗浄液体の供給と遮断を行うもので、洗浄エア弁１６と共に洗浄流体弁を構成している。洗浄液体弁１７の流入側は、液体管路４Ｂを介して洗浄液体源３Ｌｑに接続され、流出側は接続通路１２Ｂを介して塗料通路１３に接続されている。洗浄液体弁１７は、前述した洗浄エア弁１６と同様に、常閉の２ポート２位置のエア駆動式開閉弁として構成され、常時は閉弁し、パイロットエアが供給されることにより開弁する構成となっている。従って、洗浄液体弁１７は、洗浄エア弁１６と同様に、弁ケース１７Ａ、ピストン室１７Ｂ（受圧室１７Ｂ1、ばね室１７Ｂ2）、弁室１７Ｃ、弁体挿通孔１７Ｄ、流入口１７Ｅ、弁座１７Ｆ、流出口１７Ｇ、ピストン１７Ｈ、弁体１７Ｊ、弁ばね１７Ｋにより構成されている。
【００６２】  従って、マニホールド１２の塗料通路１３内に滞留する塗料を洗浄する場合、洗浄エア弁１６と洗浄液体弁１７は、交互に開弁、閉弁し、洗浄エアと洗浄液体をそれぞれの接続通路１２Ｂから塗料通路１３内に供給することにより、この塗料通路１３内に滞留している塗料を洗浄することができる。
【００６３】  １８〜２３は洗浄エア弁１６、洗浄液体弁１７よりも下流側に位置してマニホールド１２に設けられたＡ色、Ｂ色、Ｃ色、Ｄ色、Ｅ色、Ｆ色の塗料弁を示している。これらＡ色〜Ｆ色の塗料弁１８〜２３は、マニホールド１２に設けられた各接続通路１２Ｂのうち、最上流側の２個の接続通路１２Ｂの下流側に位置する接続通路１２Ｂに接続して設けられている。従って、Ａ色〜Ｆ色の塗料弁１８〜２３は、その流入口１８Ｅ〜２３Ｅが各塗料管路２Ａ〜２Ｆを介してＡ色の塗料源１Ａ〜Ｆ色の塗料源１Ｆに接続されると共に、流出口１８Ｇ〜２３Ｇが各接続通路１２Ｂを介してマニホールド１２の塗料通路１３に接続されている。
【００６４】  ここで、Ａ色〜Ｆ色の塗料弁１８〜２３は、前述した洗浄エア弁１６、洗浄液体弁１７とほぼ同様に、常閉の２ポート２位置のエア駆動式開閉弁として構成され、常時は閉弁し、パイロットエアが供給されることにより開弁する構成となっている。従って、Ａ色〜Ｆ色の塗料弁１８〜２３は、洗浄エア弁１６と同様に、弁ケース１８Ａ〜２３Ａ、ピストン室１８Ｂ〜２３Ｂ（受圧室１８Ｂ1〜２３Ｂ1、ばね室１８Ｂ2〜２３Ｂ2）、弁室１８Ｃ〜２３Ｃ、弁体挿通孔１８Ｄ〜２３Ｄ、流入口１８Ｅ〜２３Ｅ、弁座１８Ｆ〜２３Ｆ、流出口１８Ｇ〜２３Ｇ、ピストン１８Ｈ〜２３Ｈ、弁体１８Ｊ〜２３Ｊ、弁ばね１８Ｋ〜２３Ｋにより構成されている。
【００６５】  色替弁装置１１は、例えばＡ色の塗料を塗装機８に供給する場合、Ａ色の塗料弁１８を開弁することにより、塗料源１Ａから供給されるＡ色の塗料をマニホールド１２の接続通路１２Ｂを通じて塗料通路１３内に流出する。これにより、Ａ色の塗料を塗料供給管路５等を介して塗装機８に向けて供給することができる。
【００６６】  一方、各塗料弁１８〜２３を閉弁したときには、弁座１８Ｆ〜２３Ｆに弁体１８Ｊ〜２３Ｊが着座することにより、各接続通路１２Ｂの奥部に位置する弁座１８Ｆ〜２３Ｆの流出口１８Ｇ〜２３Ｇが閉塞される。これにより、各接続通路１２Ｂは、塗料通路１３の内壁面１３Ａに有底穴となって開口することになる。有底状に形成された各接続通路１２Ｂ内には、塗料通路１３に供給された塗料が浸入して滞留する。しかし、各接続通路１２Ｂの底部側に滞留した塗料は、洗浄エア、洗浄液体を塗料通路１３内で上流側から下流側に向け直進して流すだけでは簡単に洗浄することができない。
【００６７】  次に、塗料通路１３内に滞留する塗料を洗浄するときの洗浄性を高めるために設けられた旋回流形成部材２４の構成、作用等について説明する。旋回流形成部材２４の構成としては、可撓性の樹脂材料または可撓性の金属材料が用いられるものであるが、この第１の実施の形態では、旋回流形成部材２４を可撓性の金属材料の一例として、アルミニウム合金からなる１枚の薄板材を用いて形成した場合を例示している。
【００６８】  即ち、２４は色替弁装置１１の塗料通路１３内に設けられた１本（単一）の旋回流形成部材を示し、該旋回流形成部材２４は、塗料通路１３の略全長に亘って配置されている。この旋回流形成部材２４は、旋回流を形成することができるから、洗浄エアと洗浄液体を塗料通路１３の内壁面１３Ａに向くように流通させることができ、マニホールド１２の各接続通路１２Ｂ、塗料通路１３に滞留する塗料の洗浄性を高めている。なお、旋回流形成部材２４は、塗料通路１３に対して実質的に全長に亘って配置されればよいものであって、塗料通路１３の通路長さと旋回流形成部材２４の長さとが同一寸法であることを意味するものではない。
【００６９】  旋回流形成部材２４の製造工程の一例を述べると、この旋回流形成部材２４は、可撓性を有する金属材料、例えば、アルミニウム合金等の軽合金材料を用いて長尺な１枚の薄板体を形成する。長尺な薄板体の両端を把持し、この両端部を図７中の軸線Ｏ−Ｏを中心にして相対的に回転させることにより、薄板体を捩って螺旋状に形成することができる。ここで、螺旋の捩れ方向について述べると、旋回流形成部材２４は、その先端側を時計回り方向（図７中の矢示方向）に回転させることにより螺旋を形成している。
【００７０】  このように製造した旋回流形成部材２４に関して、その一方の面を表面２４Ａとし、他方の面を裏面２４Ｂとした場合、この表面２４Ａと裏面２４Ｂを反転させて１８０度捩ることで形成される単位長さの螺旋（図４、図７中にＳで示す範囲）を、単位螺旋２４Ｃと定義する。従って、旋回流形成部材２４は、この単位螺旋２４Ｃを軸方向に連続して多数個形成することにより１本の長尺体として構成されている。なお、旋回流形成部材２４は、上述した捩り加工手段以外にも、成形加工等の他の加工手段を用いて製造することができる。
【００７１】  旋回流形成部材２４は、マニホールド１２の塗料通路１３内に全長に亘って可動な状態で設けられている。具体的には、旋回流形成部材２４は、その径方向の外径寸法Ｄが、塗料通路１３の内径寸法Ｄ0に対して僅かな径方向隙間ΔＤだけ小さな寸法に形成されている。この径方向隙間ΔＤは、旋回流形成部材２４が径方向に振動することができればよいもので、僅かな寸法に設定されている。ここで、塗料通路１３の内径寸法Ｄ0は、マニホールド１２に取付けられる塗料弁の個数、被塗物の大きさ（必要な塗料流量）、塗料の種類、塗料の特性等の条件により適宜に設定されるものである。このように、塗料通路１３の内径寸法Ｄ0が異なることを考慮した場合、径方向隙間ΔＤは下記数１の範囲とすることが好ましい。
【００７２】
【数１】
2012169235.tif 000003
【００７３】  一方で、旋回流形成部材２４の外径寸法Ｄは、継手部材１４の連通路１４Ａから抜け出さないように、この連通路１４Ａの内径寸法Ｄ1よりも大きな寸法となっている（Ｄ1＜Ｄ＜Ｄ0）。これにより、旋回流形成部材２４は、径方向隙間ΔＤにより塗料通路１３の軸中心位置からずれて任意の位置に配置され、塗料通路１３内に洗浄エア、洗浄液体が供給されたときには、これらの加圧流体の圧力を受けて塗料通路１３内で径方向に振動したり、周方向に回転したりする。
【００７４】  しかも、図２に示すように、旋回流形成部材２４は、その軸方向の長さ寸法Ｌが塗料通路１３の長さ寸法Ｌ0よりも短い寸法に設定されている。図５に示すように、旋回流形成部材２４の軸方向の長さ寸法Ｌは、該旋回流形成部材２４の基端部を蓋部材１５に当接させた状態で、旋回流形成部材２４の先端部と継手部材１４との間に形成される僅かな軸方向隙間ΔＬだけ短い寸法に設定されている（Ｌ＜Ｌ0）。この軸方向隙間ΔＬは、旋回流形成部材２４が軸方向に振動することができればよいもので、僅かな寸法に設定されている。ここで、塗料通路１３の長さ寸法Ｌ0は、前述した塗料通路１３の内径寸法Ｄ0とほぼ同様に、各種の条件により適宜に設定されるものである。このように、塗料通路１３の長さ寸法Ｌ0が異なることを考慮した場合、軸方向隙間ΔＬは下記数２の範囲とすることが好ましい。
【００７５】
【数２】
2012169235.tif 000004
【００７６】  旋回流形成部材２４は、その外周面２４Ｄが塗料通路１３の内壁面１３Ａに近接して対面することにより、塗料通路１３内に旋回流を形成することができる。この旋回流は、図４中に多数本の矢印で示すように、洗浄エアと洗浄液体を塗料通路１３の内壁面１３Ａに向けることができる。
【００７７】  さらに、旋回流形成部材２４は、比較的に軽量で可撓性を有するアルミニウム合金を用いて形成され、該旋回流形成部材２４は、塗料通路１３内を径方向（左，右方向と上，下方向）、軸方向（前，後方向）および周方向（回転方向）に自由に動きうる状態で配置されている。従って、洗浄エア弁１６と洗浄液体弁１７を開弁し、それぞれの接続通路１２Ｂから塗料通路１３内に洗浄エアと洗浄液体を供給したときに、旋回流形成部材２４は、適宜に撓むことにより径方向と軸方向に積極的に振動することができ、軸線Ｏ−Ｏ（図７参照）を中心にして回転（自転）することもできる。
【００７８】  即ち、旋回流形成部材２４は、塗料通路１３の略全長に亘って螺旋形状に形成されている。この螺旋形状の作用により、旋回流形成部材２４は、塗料通路１３内の上流端から下流端まで、洗浄流体に旋回流を生じさせることができる。従って、この洗浄流体は、塗料通路１３の内壁面１３Ａに開口したマニホールド１２の各接続通路１２Ｂを含み、塗料通路１３の内壁面１３Ａの略全面に亘って径方向の外側に向くようになる。
【００７９】  一方、旋回流形成部材２４は、軽量で可撓性を有する部材を用いて形成し、塗料通路１３内に規定された範囲に非固定的に配置している。これにより、旋回流形成部材２４は、洗浄エアまたは洗浄液体が作用すれば、塗料通路１３内の規定の範囲で自由に動くことができる。
【００８０】  この場合、洗浄エア弁１６と洗浄液体弁１７とは、マニホールド１２の上流端部に直径方向で対向する位置に設けているから、洗浄エアの流出口１６Ｇと洗浄液体の流出口１７Ｇとが向き合って塗料通路１３に開口している。さらに、洗浄時には、洗浄エア弁１６からの洗浄エアと洗浄液体弁１７からの洗浄液体とが塗料通路１３内に複数回に亘って交互に供給される。
【００８１】  これらの条件下で、洗浄エアと洗浄液体とが塗料通路１３内に供給されたときには、旋回流形成部材２４は、塗料通路１３内で、小刻みな撓み変形、振動等の複雑な挙動を呈すると共に、これらの挙動を洗浄エアと洗浄液体にも伝えて複雑な旋回流を形成することができる。
【００８２】  この結果、旋回流形成部材２４は、振動、回転等の複雑な挙動によって塗料通路１３の内壁面１３Ａに衝突を繰返し、この内壁面１３Ａ側に滞る塗料をせん断すると共に、洗浄エアと洗浄液体を積極的に塗料通路１３の内壁面１３Ａに向けて衝突させ、内壁面１３Ａに付着した塗料を確実に洗い流すことができる。また、洗浄エアと洗浄液体は、内壁面１３Ａに開口した接続通路１２Ｂ内に滞る塗料も容易に洗い流すことができる。
【００８３】  第１の実施の形態による色替弁装置１１は、上述の如き構成を有するものである。次に、色替弁装置１１の色替動作、例えば、Ａ色の塗料を用いた噴霧作業が終了し、次色となるＢ色の塗料を供給する場合の色替動作について説明する。
【００８４】  Ａ色の塗料を用いた噴霧作業が終了したら、Ａ色の塗料弁１８の弁体１８Ｊを弁座１８Ｆに着座させて閉弁し、対応する接続通路１２Ｂを閉塞する。塗装機８のトリガ弁８Ｄを開弁した状態で、色替弁装置１１の洗浄エア弁１６と洗浄液体弁１７とを交互に開弁させる。
【００８５】  洗浄エア弁１６を開弁させたときには、洗浄エア源３Ａｒから供給される洗浄エアが、接続通路１２Ｂを介して塗料通路１３内に流入し、旋回流形成部材２４に衝突して旋回流となって流通する。このとき、旋回流形成部材２４は、塗料通路１３内に可動な状態で設けているから、洗浄エアと衝突することで振動したり周方向に回転することができ、洗浄エアによりＡ色の塗料を押し出すことができる。
【００８６】  次に、洗浄液体弁１７を開弁させたときには、前述した洗浄エアの流れと同様に、洗浄液体源３Ｌｑから供給される洗浄液体が、接続通路１２Ｂを介して塗料通路１３内に流入する。このとき、旋回流形成部材２４は、洗浄液体と衝突することで振動したり周方向に回転することができ、洗浄液体によりＡ色の塗料を洗浄することができる。
【００８７】  ここで、塗料通路１３内に流入する洗浄エア、洗浄液体は、旋回流形成部材２４に螺旋状に形成された表面２４Ａ、裏面２４Ｂに沿って旋回するように流通するから、この旋回流による遠心力で洗浄エアと洗浄液体を塗料通路１３の内壁面１３Ａに向け径方向の外向きに流通させる。これにより、塗料通路１３の内壁面１３Ａに付着したＡ色の塗料、各接続通路１２Ｂ内に滞留したＡ色の塗料に向けて洗浄エアと洗浄液体を積極的に供給できる。この結果、内壁面１３Ａに付着したり、各接続通路１２Ｂ内に入り込んだＡ色の塗料は、洗浄エアと洗浄液体により短時間で洗浄することができる。
【００８８】  加圧状態で塗料通路１３内に流入する洗浄エアと洗浄液体は、旋回流形成部材２４に衝突し、この旋回流形成部材２４を撓み変形させたり、径方向と軸方向に振動させたり、また回転させる。この旋回流形成部材２４の複雑な動きにより、塗料通路１３の内壁面１３Ａに滞留したＡ色の塗料を分断したり、撹拌することができるから、塗料通路１３の内壁面１３Ａを効率よく洗浄することができる。さらに、塗料通路１３から流出する洗浄エアと洗浄液体により塗料供給管路５に滞留するＡ色の塗料も洗浄することができる。
【００８９】  塗料通路１３、塗料供給管路５等の洗浄作業が終了したら、Ｂ色の塗料弁１９を開弁し、Ｂ色の塗料源１ＢからのＢ色の塗料を塗料通路１３、塗料供給管路５等に充填し、このＢ色の塗料の噴霧作業に備えるようになっている。
【００９０】  次に、旋回流形成部材２４の点検、洗浄、交換等のメンテナンス作業を行う場合について述べる。この場合には、塗料通路１３の開口部１３Ｃに取付けられた蓋部材１５を緩めて取外すことにより、開口部１３Ｃを開口させることができ、この開口部１３Ｃから旋回流形成部材２４を引き出して離脱させることができる。取外した旋回流形成部材２４は、長期間の使用によって付着した塗料膜や滓を除去することができる。
【００９１】  かくして、第１の実施の形態によれば、旋回流形成部材２４は、マニホールド１２の塗料通路１３の略全長に亘り設けられている。この場合、旋回流形成部材２４は、１８０度捩ることで表面２４Ａと裏面２４Ｂを反転させた単位螺旋２４Ｃを多数個連続して形成している。従って、塗料通路１３内を塗料または洗浄エア、洗浄液体が流れると、旋回流形成部材２４は、塗料通路１３内を流れる流体に旋回流を形成することができる。
【００９２】  このように、塗料通路１３内に供給される洗浄エア、洗浄液体を、旋回流形成部材２４の表面２４Ａと裏面２４Ｂに沿って旋回して流通させることができるから、塗料通路１３内を上流側から下流側に向けて流通する洗浄エア、洗浄液体を、塗料通路１３の径方向の外側、即ち、塗料通路１３の内壁面１３Ａの全面に向かわせることができる。これにより、塗料通路１３の内壁面１３Ａに開口した各接続通路１２Ｂに対し洗浄エア、洗浄液体を積極的に流入させることができる。
【００９３】  さらに、旋回流形成部材２４は、可撓性の部材を用いて、塗料通路１３内に自由に動きうる状態で設けている。従って、旋回流形成部材２４は、供給される洗浄エア、洗浄液体により撓み変形したり、その軸方向、径方向に振動したり、周方向に回転したりすることができる。このように、旋回流形成部材２４は振動したり回転することにより、塗料通路１３の内壁面１３Ａに滞留する塗料を分断したり、撹拌することができる。
【００９４】  この結果、塗料通路１３の洗浄時には、旋回流形成部材２４の変形、振動、回転等の複雑な動作により、塗料通路１３の内壁面１３Ａに滞る塗料を効率よく押し流すことができる。しかも、螺旋状をした旋回流形成部材２４は、洗浄エア、洗浄液体を各接続通路１２Ｂ内に積極的に流入させることができるから、内壁面１３Ａ、接続通路１２Ｂに滞留する塗料も短時間で洗浄することができる。
【００９５】  ここで、光輝顔料としてアルミニウム粉末を含んだ所謂メタリック塗料は、アルミニウム粉末が他の塗料成分よりも比重が大きいことから、塗料の流れが止まると、分離して塗料通路１３の下方（底面）に沈降して容易に滞留してしまう。然るに、前述したように旋回流形成部材２４を塗料通路１３内で変形、振動、回転させることにより、滞留したアルミニウム粉末も押し流すことができ、比重の大きなメタリック塗料でも容易に洗浄することができる。
【００９６】  旋回流形成部材２４は、１枚の板体により形成しているから、各単位螺旋２４Ｃ間の段差を無くすことができる。これにより、旋回流形成部材２４に沿って洗浄エア、洗浄液体を円滑に流通させることができ、これらの流速を早めて洗浄性を向上することができる。しかも、１枚の板体からなる旋回流形成部材２４は、塗料通路１３に対して容易に挿入、離脱することができ、メンテナンス作業等の作業性を向上することができる。
【００９７】  可撓性を有するアルミニウム合金により形成した旋回流形成部材２４は、供給される洗浄エア、洗浄液体の圧力を受けて撓むことができ、積極的に振動を発生することができる。これにより、旋回流形成部材２４の外周面２４Ｄを塗料通路１３の内壁面１３Ａに対し繰返して接触させることができるから、塗料通路１３の内壁面１３Ａに滞る前色塗料を分断、撹拌して洗浄効率を高めることができる。
【００９８】  旋回流形成部材２４の外径寸法Ｄを、塗料通路１３の内径寸法Ｄ0に対して径方向隙間ΔＤだけ小さな寸法に形成しているから、この旋回流形成部材２４を塗料通路１３内で径方向に振動させたり、周方向に回転させたりすることができる。また旋回流形成部材２４を撓み変形させることができる。
【００９９】  旋回流形成部材２４の長さ寸法Ｌを、塗料通路１３の長さ寸法Ｌ0よりも軸方向隙間ΔＬだけ短尺に形成しているから、この旋回流形成部材２４を塗料通路１３内で軸方向に振動させることができる。
【０１００】  さらに、マニホールド１２の下流側端部には、塗料通路１３内に供給された塗料、洗浄エア、洗浄液体が塗料供給管路５側に流出するのを許すと共に、旋回流形成部材２４の下流側への移動端を決定する継手部材１４を設ける構成としている。従って、継手部材１４は、塗料等を流通させつつ、旋回流形成部材２４が下流側に離脱しないように、該旋回流形成部材２４の先端の位置決めを行うことができる。一方、マニホールド１２の上流側端部には、塗料通路１３の開口部１３Ｃを設けているから、この開口部１３Ｃを介して旋回流形成部材２４を塗料通路１３に容易に挿入、離脱することができる。しかも、開口部１３Ｃに蓋部材１５を取付けた状態では、該蓋部材１５により開口部１３Ｃを閉塞することができ、蓋部材１５は、旋回流形成部材２４が上流側に離脱しないように、該旋回流形成部材２４の上流側への移動端を決定することができる。
【０１０１】  次に、図８および図９は本発明の第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、塗料通路内に挿入された旋回流形成部材の先端の位置決めを行う位置決め部材として止め輪を用いる構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【０１０２】  図８において、３１は第２の実施の形態によるマニホールドで、該マニホールド３１は、前述した第１の実施の形態によるマニホールド１２とほぼ同様に、長尺な角柱体からなり、対向する面部には弁取付凹部３１Ａと接続通路（図示せず）が設けられている。一方、マニホールド３１の下流側には、後述の塗料通路３２と同軸となるように円筒状の継手筒３１Ｂが突設され、該継手筒３１Ｂには塗料供給管路５が接続される。
【０１０３】  ３２はマニホールド３１の内部に軸方向に延びて設けられた塗料通路で、該塗料通路３２は、塗料、洗浄エア、洗浄液体が流通するものである。塗料通路３２は、マニホールド１２の軸中心部を軸方向に貫通した円形通路として形成され、その内壁面３２Ａの下流側には、環状溝３２Ｂが拡開して形成されている。この環状溝３２Ｂには、後述の止め輪３３が装着される。
【０１０４】  ３３は塗料通路３２の下流側に位置して環状溝３２Ｂに取付けられた位置決め部材としての止め輪である。この止め輪３３には、簡単に取付けたり、取外したりすることができる市販されている穴用の止め輪が使用されている。図９に示すように、止め輪３３は、環状溝３２Ｂに取付けた状態で、内周側の開口の大きさが旋回流形成部材２４の外径寸法よりも小さくなるものが用いられている。これにより、止め輪３３は、塗料通路３２から塗料、洗浄エア、洗浄液体が流出するのを許すと共に、下流側に移動しようとする旋回流形成部材２４に当接することで、この旋回流形成部材２４の先端の位置決めを行う位置決め部材として機能することができる。
【０１０５】  かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、旋回流形成部材２４の先端の位置決めを行う下流側の位置決め部材として、市販の穴用の止め輪３３を用いているから、安価な上に、環状溝３２Ｂを形成するだけで容易に取付けることができる。
【０１０６】  なお、第１の実施の形態では、旋回流形成部材２４を複数個の単位螺旋２４Ｃを連続して形成した１枚の薄板体として構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば独立した単位螺旋を形成し、該各単位螺旋を接着手段等により連続して接続することにより単一（１本）の旋回流形成部材を形成する構成としてもよい。この構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【０１０７】  また、第１の実施の形態では、旋回流形成部材２４を可撓性を有するアルミニウム合金を用いて形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば旋回流形成部材をアルミニウム合金以外の金属材料を用いて形成してもよい。また、旋回流形成部材を、可撓性を有する樹脂材料、例えばポリテトラフロオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂材料を用いて形成してもよい。これらの構成は、第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。
【０１０８】  また、第１の実施の形態では、旋回流形成部材２４の先端側を時計回り方向に回転させることにより螺旋を形成した場合を例に挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、旋回流形成部材２４の先端側を反時計回り方向に回転させることにより螺旋を形成する構成としてもよい。
【０１０９】  さらに、各実施の形態では、色替弁装置１１で選択した塗料を、高電圧発生器１０を備えた静電式の回転霧化頭型塗装機８に供給する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば色替弁装置１１を、スプレーガン、液圧霧化ノズル等を備えた塗装機、非静電式の塗装機等に塗料を供給するのに用いる構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】  １Ａ〜１Ｆ  Ａ色〜Ｆ色の塗料源  ３Ａｒ  洗浄エア源  ３Ｌｑ  洗浄液体源  １１  色替弁装置  １２，３１  マニホールド  １２Ｂ  接続通路  １３，３２  塗料通路  １３Ａ，３２Ａ  内壁面  １３Ｂ  継手取付部  １３Ｃ  開口部  １４  継手部材（位置決め部材）  １５  蓋部材  １６  洗浄エア弁（洗浄流体弁）  １７  洗浄液体弁（洗浄流体弁）  １８〜２３  Ａ色〜Ｆ色の塗料弁  ２４  旋回流形成部材  ２４Ａ  表面  ２４Ｂ  裏面  ２４Ｃ  単位螺旋  ２４Ｄ  外周面  ３３  止め輪（位置決め部材）  Ｄ  旋回流形成部材の外径寸法  Ｄ0  塗料通路の内径寸法  Ｄ1  継手部材の連通路の内径寸法  ΔＤ  径方向隙間  Ｌ  旋回流形成部材の長さ寸法  Ｌ0  塗料通路の長さ寸法  ΔＬ  軸方向隙間  Ｓ  単位螺旋の範囲
【図１】
2012169235.tif 000005
【図２】
2012169235.tif 000006
【図３】
2012169235.tif 000007
【図４】
2012169235.tif 000008
【図５】
2012169235.tif 000009
【図６】
2012169235.tif 000010
【図７】
2012169235.tif 000011
【図８】
2012169235.tif 000012
【図９】
2012169235.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月23日(2012.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が塗料通路（１３，３２）となると共に軸方向に離間した複数個所に径方向に貫通して接続通路（１２Ｂ）が設けられたマニホールド（１２，３１）と、
該マニホールド（１２，３１）の各接続通路（１２Ｂ）のうち、最上流側の接続通路（１２Ｂ）に接続して設けられ、前記塗料通路（１３，３２）に対して洗浄流体の供給と遮断を行う洗浄流体弁（１６，１７）と、
該洗浄流体弁（１６，１７）よりも下流側に位置して前記マニホールド（１２，３１）の接続通路（１２Ｂ）に接続して設けられ、前記塗料通路（１３，３２）に対して塗料の供給と遮断を行う複数個の塗料弁（１８〜２３）とから構成してなる色替弁装置において、
前記マニホールド（１２，３１）の塗料通路（１３，３２）内には、該塗料通路（１３，３２）内で洗浄流体による旋回流を形成する旋回流形成部材（２４）を設け、
該旋回流形成部材（２４）は、前記塗料通路（１３，３２）の全長に亘り配置し、
前記旋回流形成部材（２４）は、前記塗料通路（１３，３２）内を自由に動きうる状態で配置された１本の部材として形成したことを特徴とする色替弁装置。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記旋回流形成部材（２４）は、表面（２４Ａ）と裏面（２４Ｂ）を反転させて１８０度捩った単位螺旋（２４Ｃ）を複数個連続することにより形成し、前記塗料通路（１３，３２）内に可動な状態で設ける構成としてなる請求項１に記載の色替弁装置。
【請求項４】
前記旋回流形成部材（２４）は、前記複数個の単位螺旋（２４Ｃ）を連続して形成した１枚の板体により構成してなる請求項３に記載の色替弁装置。
【請求項５】
前記旋回流形成部材（２４）は、可撓性を有する樹脂材料または可撓性を有する金属材料を用いて形成してなる請求項１に記載の色替弁装置。
【請求項６】
前記旋回流形成部材（２４）は、径方向の外径寸法（Ｄ）を前記塗料通路（１３，３２）の内径寸法（Ｄ０）に対して径方向に動くことができる僅かな径方向隙間（ΔＤ）だけ小さな寸法に形成する構成としてなる請求項１に記載の色替弁装置。
【請求項７】
前記旋回流形成部材（２４）は、軸方向の長さ寸法（Ｌ）を前記塗料通路（１３，３２）の長さ寸法（Ｌ０）に対して軸方向に動くことができる僅かな軸方向隙間（ΔＬ）だけ短い寸法に形成する構成としてなる請求項１に記載の色替弁装置。
【請求項８】
前記マニホールド（１２，３１）の下流側端部には、前記塗料通路（１３，３２）から流体が流出するのを許すと共に前記塗料通路（１３，３２）内に挿入された前記旋回流形成部材（２４）の先端の位置決めを行う位置決め部材（１４，３３）を設け、
前記マニホールド（１２，３１）の上流側端部には、前記旋回流形成部材（２４）を挿入、離脱するための開口部（１３Ｃ）を設けると共に、該開口部（１３Ｃ）を閉塞する位置に前記旋回流形成部材（２４）の基端の位置決めを行う蓋部材（１５）を設ける構成としてなる請求項１に記載の色替弁装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月13日(2013.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が塗料通路（１３，３２）となると共に軸方向に離間した複数個所に径方向に貫通して接続通路（１２Ｂ）が設けられたマニホールド（１２，３１）と、
該マニホールド（１２，３１）の各接続通路（１２Ｂ）のうち、最上流側の接続通路（１２Ｂ）に接続して設けられ、前記塗料通路（１３，３２）に対して洗浄流体の供給と遮断を行う洗浄流体弁（１６，１７）と、
該洗浄流体弁（１６，１７）よりも下流側に位置して前記マニホールド（１２，３１）の接続通路（１２Ｂ）に接続して設けられ、前記塗料通路（１３，３２）に対して塗料の供給と遮断を行う複数個の塗料弁（１８〜２３）とから構成してなる色替弁装置において、
前記マニホールド（１２，３１）の塗料通路（１３，３２）内には、該塗料通路（１３，３２）内で洗浄流体による旋回流を形成する旋回流形成部材（２４）を設け、
該旋回流形成部材（２４）は、前記塗料通路（１３，３２）の全長に亘り配置し、
前記旋回流形成部材（２４）は、前記塗料通路（１３，３２）内を自由に動きうる状態で配置された１本の部材として形成したことを特徴とする色替弁装置。
【請求項２】
前記旋回流形成部材（２４）は、表面（２４Ａ）と裏面（２４Ｂ）を反転させて１８０度捩った単位螺旋（２４Ｃ）を複数個連続することにより形成し、前記塗料通路（１３，３２）内に可動な状態で設ける構成としてなる請求項１に記載の色替弁装置。
【請求項３】
前記旋回流形成部材（２４）は、前記複数個の単位螺旋（２４Ｃ）を連続して形成した１枚の板体により構成してなる請求項２に記載の色替弁装置。
【請求項４】
前記旋回流形成部材（２４）は、可撓性を有する樹脂材料または可撓性を有する金属材料を用いて形成してなる請求項１ないし３のいずれかに記載の色替弁装置。
【請求項５】
前記旋回流形成部材（２４）は、径方向の外径寸法（Ｄ）を前記塗料通路（１３，３２）の内径寸法（Ｄ0）に対して径方向に動くことができる僅かな径方向隙間（ΔＤ）だけ小さな寸法に形成する構成としてなる請求項１ないし４のいずれかに記載の色替弁装置。
【請求項６】
前記旋回流形成部材（２４）は、軸方向の長さ寸法（Ｌ）を前記塗料通路（１３，３２）の長さ寸法（Ｌ0）に対して軸方向に動くことができる僅かな軸方向隙間（ΔＬ）だけ短い寸法に形成する構成としてなる請求項１ないし５のいずれかに記載の色替弁装置。
【請求項７】
前記マニホールド（１２，３１）の下流側端部には、前記塗料通路（１３，３２）から流体が流出するのを許すと共に前記塗料通路（１３，３２）内に挿入された前記旋回流形成部材（２４）の先端の位置決めを行う位置決め部材（１４，３３）を設け、
前記マニホールド（１２，３１）の上流側端部には、前記旋回流形成部材（２４）を挿入、離脱するための開口部（１３Ｃ）を設けると共に、該開口部（１３Ｃ）を閉塞する位置に前記旋回流形成部材（２４）の基端の位置決めを行う蓋部材（１５）を設ける構成としてなる請求項１ないし６のいずれかに記載の色替弁装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明による色替弁装置は、内部が塗料通路となると共に軸方向に離間した複数個所に径方向に貫通して接続通路が設けられたマニホールドと、該マニホールドの各接続通路のうち、最上流側の接続通路に接続して設けられ、前記塗料通路に対して洗浄流体の供給と遮断を行う洗浄流体弁と、該洗浄流体弁よりも下流側に位置して前記マニホールドの接続通路に接続して設けられ、前記塗料通路に対して塗料の供給と遮断を行う複数個の塗料弁とから構成している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記マニホールドの塗料通路内には、該塗料通路内で洗浄流体による旋回流を形成する旋回流形成部材を設け、該旋回流形成部材は、前記塗料通路の全長に亘り配置し、前記旋回流形成部材は、前記塗料通路内を自由に動きうる状態で配置された１本の部材として形成したことにある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
また、請求項１の発明では、旋回流形成部材は、塗料通路内を自由に動きうる状態で配置された１本の部材として形成した。ここで、自由に動きうる状態とは、旋回流形成部材が塗料通路内で、前，後方向、左，右方向、上，下方向に振動したり、回転することができることをいう。この結果、旋回流形成部材は、振動、回転等の複雑な挙動によって塗料通路の内壁面に滞る塗料を分断または撹拌すると共に、洗浄流体を塗料通路の内壁面に積極的に衝突させることができ、内壁面に付着した塗料を効率よく洗い流すことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
請求項２の発明によると、前記旋回流形成部材は、表面と裏面を反転させて１８０度捩った単位螺旋を複数個連続することにより形成し、前記塗料通路内に可動な状態で設ける構成としたことにある。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項３の発明によると、前記旋回流形成部材は、前記複数個の単位螺旋を連続して形成した１枚の板体により構成したことにある。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項４の発明によると、前記旋回流形成部材は、可撓性を有する樹脂材料または可撓性を有する金属材料を用いて形成したことにある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
請求項５の発明によると、前記旋回流形成部材は、径方向の外径寸法を前記塗料通路の内径寸法に対して径方向に動くことができる僅かな径方向隙間だけ小さな寸法に形成する構成としたことにある。これにより、旋回流形成部材を塗料通路内で径方向に振動させたり、周方向に回転させたりすることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
請求項６の発明によると、前記旋回流形成部材は、軸方向の長さ寸法を前記塗料通路の長さ寸法に対して軸方向に動くことができる僅かな軸方向隙間だけ短い寸法に形成する構成としたことにある。これにより、旋回流形成部材を塗料通路内で軸方向に振動させることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
請求項７の発明によると、前記マニホールドの下流側端部には、前記塗料通路から流体が流出するのを許すと共に前記塗料通路内に挿入された前記旋回流形成部材の先端の位置決めを行う位置決め部材を設け、前記マニホールドの上流側端部には、前記旋回流形成部材を挿入、離脱するための開口部を設けると共に、該開口部を閉塞する位置に前記旋回流形成部材の基端の位置決めを行う蓋部材を設ける構成としたことにある。
【国際調査報告】
2012169235.tif 000014
2012169235.tif 000015