(57)【要約】 【課題】  稼働開始の立ち上がり運転に際における結露の発生を防止することができる塗装ブースの空調装置を提供する。【解決手段】  プレヒータ４及びレヒータ８の加熱手段と加湿器６及び調整加湿器１０の加湿手段を備え、塗装ブース２０内の雰囲気温度及び湿度に従って加熱調整及び加湿調整した空気を塗装ブース２０内に送風する空調装置１であって、塗装ブース２０の壁面温度センサ２５、塗装用設備温度センサ２６、塗装用自動機温度センサ２７、塗装ロボット温度センサ２８により検出された温度に応じて加湿手段による加湿調整して塗装ブース２０の壁面、塗装用設備、塗装用自動機、塗装ロボットにおける結露の発生を防止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段及び加湿手段を備え、塗装ブース内の雰囲気温度及び湿度に従って加熱調整及び加湿調整した空気を塗装ブース内に送風する塗装ブースの空調装置において、
上記塗装ブース内の設備の温度を検出する設備温度検出手段と、
該設備温度検出手段の検出温度に応じて上記加湿手段による加湿調整を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする塗装ブースの空調装置。
【請求項２】
上記制御手段の制御による加湿手段による加湿調整は、上記設備で結露が発生しない範囲であることを特徴とする請求項１に記載の塗装ブースの空調装置。
【請求項３】
上記制御手段は、上記設備温度検出手段の検出温度が所定値以下の場合には加湿手段による加湿を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の塗装ブースの空調装置。
【請求項４】
上記設備が、塗装ブースの壁面であり、
上記設備温度検出手段が、上記塗装ブースの壁面の温度を検出する壁面温度検出手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗装ブースの空調装置。
【請求項５】
上記設備が、塗装ブース内に設置された塗装用設備であり、
上記設備温度検出手段が、上記塗装用設備の温度を検出する塗装用設備温度検出手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗装ブースの空調装置。
【請求項６】
上記設備が、塗装ブース内に設置された塗装用自動機であり、
上記設備温度検出手段が、上記塗装用自動機の温度を検出する塗装用自動機温度検出手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗装ブースの空調装置。
【請求項７】
上記設備が、塗装ブース内に設置された塗装用ロボットであり、
上記設備温度検出手段が、上記塗装用ロボットの温度を検出する塗装用ロボット温度検出手段であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗装ブースの空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱手段及び加湿手段を備え、加熱調整及び加湿調整された空気を塗装ブース内に送風する塗装ブースの空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に従来の塗装ブースの空調装置のブロック図を示す。取入口１０１から取り込まれた外気は、プレヒータ１０２によりある程度の高温にまで前加熱され、プレヒータ１０２で前加熱された空気は加湿器１０３により相対湿度１００％まで前加湿される。この加湿器１０３は、水をポンプ１０４で汲み上げシャワー状に注ぎ、その間に空気を通過させるものである。前加湿された空気は、次にレヒータ１０５により設定温度まで加温調整される。その後、調整加湿器１０６により設定湿度まで加湿調整される。このように設定温度及び設定湿度に調整された空気は給気ファン１０７により塗装ブース１１０内に送風され、塗装ブース１１０内が塗装に最適な湿度及び温度の雰囲気に保持される。
【０００３】
ここで、冬季など外気温が低い状態で停止していた状態から稼働開始する立ち上がり運転の際、空調装置で加熱及び加湿された高温度高湿度の空気をいきなり低温度低湿度の塗装ブース１１０内に送風すると、塗装ブース１１０内で結露が発生する。この結露の発生は塗装ブース１１０内の湿度を最適に保つことを阻害するだけでなく、塗装ブース１１０内で塗装を行っている被塗装物、例えば自動車のボディ上に水滴となって落下して塗装品質に大きく影響する。そこで、稼働開始の際の結露を防止するために塗装ブース内に送風される空気の温度及び湿度を徐々に高めていく暖気運転が行われていた。
【０００４】
このために、取入口１０１の設けられた温度センサ１１１及び湿度センサ１１２によって検出された外気温度及び外気湿度、塗装ブース１１０内に設けられた温度センサ１１３、湿度センサ１１４等によって検出された塗装ブース１１０内の雰囲気温度や湿度、プレヒータ１０２の下流側に設けられた温度センサ１１５により検出された温度、及び予め設定された設定温度に基づいて塗装ブース１１０内に送風される空気の温度及び湿度を調整している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２７７４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１によると、塗装ブースに送風される空気の温度及び湿度を調整することによって、冬季の稼働開始の立ち上がり運転の際の塗装ブース内の結露を抑制することができる。
【０００７】
しかし、冬季など外気温が低い状態で、例えば夜間稼働を停止した後の朝において稼働開始する際の立ち上がり運転や、長期にわたる停止後の稼働開始の立ち上がり運転の際、暖気運転により塗装ブース内の空気が加熱されて結露の発生が防止される雰囲気にまで調整されても、塗装ブースの壁面や、塗装ブース内に設置されたワーク搬送装置等の塗装用設備、塗装用自動機、塗装用ロボット等の設備は温度上昇速度が緩慢で暖まりにくく、塗装ブース内に送風された空気がこれらの設備に接触して冷却されると結露することがある。
【０００８】
この結露の発生においても、塗装ブース内の湿度を最適に保つことを阻害すると共に、塗装ブース内で塗装を行っている被塗装物に水滴となって落下して塗装品質に大きく影響することが懸念される。
【０００９】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、稼働開始の立ち上がり運転に際における結露の発生を防止することができる塗装ブースの空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する請求項１に記載の塗装ブースの空調装置の発明は、加熱手段及び加湿手段を備え、塗装ブース内の雰囲気温度及び湿度に従って加熱調整及び加湿調整した空気を塗装ブース内に送風する塗装ブースの空調装置において、上記塗装ブース内の設備の温度を検出する設備温度検出手段と、該設備温度検出手段の検出温度に応じて上記加湿手段による加湿調整を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１の塗装ブースの空調装置において、上記制御手段の制御による加湿手段による加湿調整は、上記設備で結露が発生しない範囲であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２の塗装ブースの空調装置において、上記制御手段は、上記設備温度検出手段の検出温度が所定値以下の場合には加湿手段による加湿を停止することを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の塗装ブースの空調装置において、上記設備が、塗装ブースの壁面であり、上記設備温度検出手段が、上記塗装ブースの壁面の温度を検出する壁面温度検出手段であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の塗装ブースの空調装置において、上記設備が、塗装ブース内に設置された塗装用設備であり、上記設備温度検出手段が、上記塗装用設備の温度を検出する塗装用設備温度検出手段であることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の塗装ブースの空調装置において、上記設備が、塗装ブース内に設置された塗装用自動機であり、上記設備温度検出手段が、上記塗装用自動機の温度を検出する塗装用自動機温度検出手段であることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項の塗装ブースの空調装置において、上記設備が、塗装ブース内に設置された塗装用ロボットであり、上記設備温度検出手段が、上記塗装用ロボットの温度を検出する塗装用ロボット温度検出手段である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によると、塗装ブース内の設備の温度を設備温度検出手段で検出し、その検出温度に応じて制御手段により加湿手段による加湿調整を制御することから、冬季等における外気温が低い状態で停止していた状態からの稼働開始による立ち上がり運転過程においては、塗装ブース内の雰囲気温度の上昇速度に対して塗装ブース内の設備の温度上昇が緩慢で、その設備の壁面の温度が塗装ブース内に送風された空気が設備に接して壁面上で結露する露点温度にあっては、その設備温度に応じて加湿手段による加湿を制御することで設備おける結露の発生が防止でき、塗装ブース内の雰囲気を最適に保持できると共に、結露に起因する塗装品質への影響が回避できる。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１の加湿調整を具体的に限定するもので、加湿手段によって結露が発生しない範囲に加湿調整することで、設備における結露の発生が防止できる。
【００１９】
請求項３によると、設備温度検出手段が、所定値以下の温度を検出したときには、加湿手段による加湿を停止することによって、塗装ブースに高温度低湿度の空気が送風され、設備における結露の発生が防止できる。
【００２０】
請求項４〜７は、設備及び設備温度手段の具体的例を示すのであって、請求項４は設備が塗装ブースの壁面であり、設備温度検出手段が壁面の温度を検出する壁面温度検出手段である。請求項５は設備が塗装ブース内に設置された塗装用設備であり、設備温度検出手段が塗装用設備の温度を検出する塗装用設備温度検出手段である。請求項６は設備が塗装ブース内に設置された塗装用自動機であり、設備温度検出手段が塗装用自動機の温度を検出する塗装用自動機温度検出手段である。請求項７は設備が塗装ブース内に設置された塗装用ロボットであり、設備温度検出手段が塗装用ロボットの温度を検出する塗装用ロボット温度検出手段である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明による塗装ブースの空調装置の実施の形態を図１に示す塗装ブースの空調装置のブロック図を参照して説明する。
【００２２】
空調装置１は、ボックス状の空調装置本体２を有し、外気を取り入れる上流側の取入口３側から下流側に順にプレヒータ４、加湿器６、レヒータ８、調整加湿器１０、給気ファン１５が配列され、プレヒータ４及びレヒータ８の加熱手段及び加湿器６及び調整加湿器１０の加湿手段を備えている。
【００２３】
フィルタ３ａが設けられた取入口３から空調装置本体２内に取り込まれた外気が、プレヒータ４によりある程度の高温にまで前加熱される。このプレヒータ４は、プレヒータコントロールバルブ５の開度を調整して流れ込む蒸気量を調整して空気の加熱を調整する。
【００２４】
このプレヒータ４で前加熱された空気は加湿器６に供給されて前加湿される。加湿器６は、ポンプ７によって水を汲み上げシャワー状に注ぎ、その間をプレヒータ４により前加熱された空気を通過させるもので、このシャワー間を通過する間に空気中に含まれた埃等の不純物を取り除き浄化すると共に、相対湿度１００％まで前加湿する。
【００２５】
プレヒータ４からの空気は、この加湿器６による前加湿により気化熱が奪われて冷やされ、次のレヒータ８により設定温度まで加温調整される。その後、調整加湿器１０によって供給される蒸気によって設定湿度まで加湿調整される。このようにして設定温度及び設定湿度に調整された空気は給気ファン１５により塗装ブース２０内に送風され、塗装ブース２０内が塗装に最適な例えば湿度６５％、温度２４℃の雰囲気に保持される。
【００２６】
この加熱調整及び加湿調整は、塗装ブース２０内に設けられた温度センサ２１及び湿度センサ２３によって検出された塗装ブース２０内の雰囲気温度及び湿度と予め設定された設定温度及び設定湿度に基づいて、図示しない制御装置によりプレヒータコントロールバルブ５の開度を調整してプレヒータ４に流れ込む蒸気量を調整してプレヒータ４による加熱を調整すると共に、天然ガス直燃式のレヒータ８によって加熱が調整される。また、ポンプ７による加湿器６の加湿調整及び蒸気バルブ１１の開度を調整して調整加湿器１０から放出される蒸気量を調整することによって加湿が調整される。
【００２７】
なお、プレヒータ４は大きな容量を有し、空気を比較的高い温度まで加温することができるが、加温の微調整は困難である。これに対しリヒータ８は容量が小さく加熱の微調整を容易に行える。同様に加湿器６は乾いた空気であっても相対湿度１００％まで加湿することができるが加湿度合いを微調整することはできない。これに対し調整加湿器１０は容量が小さいが蒸気バルブ１１の開度を調整することによって加湿の微調整が行える。
【００２８】
更に、塗装ブース２０内の壁面温度を検出する壁面温度検出手段である壁面温度センサ２５、塗装ブース２０内に設置されたワーク搬送装置等の塗装用設備の温度を検出する塗装用設備温度検出手段である塗装用設備温度センサ２６、塗装用自動機の温度を検出する塗装用自動機温度検出手段である塗装用自動機温度センサ２７、塗装ロボットの温度を検出する塗装ロボット温度検出手段である塗装ロボット温度センサ２８の各設備温度検出手段を有している。
【００２９】
これら壁面温度センサ２５、塗装用設備温度センサ２６、塗装用自動機温度センサ２７、塗装ロボット温度センサ２８によって検出された壁面温度、塗装用設備温度、塗装用自動機温度、塗装ロボット温度に応じて制御手段である制御装置３０によって調整加湿器１０の蒸気バルブ１１の開度調整及び加湿器６のポンプ７の出力調整によって調整加湿器１０及び加湿器６による加湿が調整される。この設備温度検出手段による検出温度に応じた加湿器６及び調整加湿器１０による加湿調整ついては後述する。
【００３０】
冬季など外気温が低い状態で停止していた状態から稼働開始する立ち上がり運転、いわゆる暖気運転の際は、プレヒータ４及びレヒータ８の加熱手段により加熱調整され、かつ加湿器６及び調整加湿器１０の加湿手段によって加湿調整された高温度高湿度の空気を空調装置１からいきなり低温度低湿度の塗装ブース２０内に送風すると、塗装ブース２０内において結露が発生することが懸念される。そこで、塗装ブース２０内に設けられた温度センサ２１及び湿度センサ２３によって検出された塗装ブース２０内の雰囲気温度及び湿度に応じてプレヒータコントロールバルブ５の開度を調整すると共にレヒータ８による加熱を徐々に増大し、かつポンプ７の出力調整及び蒸気バルブ１１の開度調整により加湿器６及び調整加湿器１０による加湿を徐々に増大して塗装ブース２０内に送風される空気の雰囲気温度及び湿度を徐々に高める。
【００３１】
しかる後、レヒータ８により設定温度に加温調整し、かつ調整加湿器１０により設定湿度に加湿調整して設定温度及び設定湿度に調整された空気が給気ファン１５により塗装ブース２０内に送風され、塗装ブース２０内が塗装に最適な例えば湿度６５％、温度２４℃の雰囲気に保持される。
【００３２】
この稼働開始から立ち上がり運転過程においては、塗装ブース２０内の雰囲気温度の上昇速度に対して塗装ブース２０の壁面の温度上昇が緩慢であって、壁面の温度が給気ファン１５によって塗装ブース２０内に送風された空気が壁面に接して壁面上で結露する露点温度以下或いはこの露点温度に近い予め設定された所定温度以下、例えば１４℃以下を壁面温度センサ２５が検出したときには、その検出温度に応じて制御装置３０によりポンプ７の作動を停止して加湿器６による加湿を停止すると共に、蒸気バルブ１１を閉じて調整加湿器１０による加湿を停止する。この加湿器６及び調整加湿器１０による加湿停止により、プレヒータ４及びレヒータ８による加温のみを行い加温調整された塗装ブース２０の壁面において結露しない範囲に調整された高温低湿度の空気を給気ファン１５により塗装ブース２０に送風して塗装ブース２０の壁面での結露を回避する。なお、これら制御に要する壁面における露点温度、調整温度等は予め実験及びシミュレーション等によって容易に確認及び設定することができる。
【００３３】
また、立ち上がり運転に伴って塗装ブース２０の壁面が暖められ徐々に壁面温度が上昇するに湿度も上昇して、壁面における結露温度も徐々に上昇する。このときの壁面温度の上昇を壁面温度センサ２５により検出し、その検出温度の上昇に応じて制御装置３０によりポンプ７の作動を作動させて加湿器６による加湿及び蒸気バルブ１１を開きその開度調整により調整加湿器１０による加湿を、塗装ブース２０の壁面において結露が発生しない範囲に加湿調整して徐々に増加して塗装ブース２０内に送風される空気の湿度を徐々に高める。
【００３４】
しかる後、レヒータ８により設定温度に加温調整し、かつ調整加湿器１０により設定湿度に加湿調整して設定温度及び設定湿度に調整された空気が給気ファン１５により塗装ブース２０内に送風され、塗装ブース２０内が塗装に最適な湿度、温度の雰囲気に保持される。
【００３５】
同様に稼働開始から立ち上がり運転過程において、塗装ブース２０内の雰囲気温度の上昇速度に対して塗装ブース２０内の塗装用設備、塗装用自動機、塗装用ロボットの温度上昇が緩慢であり、給気ファン１５によって塗装ブース２０内に送風された空気がこれらの設備上で結露する露点温度以下或いは露点温度に近い予め設定された所定温度以下を対応する塗装用設備温度センサ２６、塗装用自動機温度センサ２７、塗装ロボット温度センサ２８のいずれかが検出したときには、制御装置３０によりポンプ７の作動を停止して加湿器６による加湿を停止すると共に、蒸気バルブ１１を閉じて調整加湿器１０による加湿を停止してプレヒータ４及びレヒータ８による加温のみを行い加温調整されて当該装置において結露しない範囲の高温低湿度の空気を給気ファン１５により塗装ブース２０に送風して塗装ブース２０の対応する設備での結露を回避する。
【００３６】
また、立ち上がり運転で塗装ブース２０内の塗装用設備、塗装用自動機、塗装用ロボット等が暖められ徐々に温度が上昇するに従って、各設備における結露温度も徐々に上昇する。このときの上昇する温度を塗装用設備温度センサ２６、塗装用自動機温度センサ２７、塗装ロボット温度センサ２８により検出し、その検出温度に応じて制御装置３０によりポンプ７の作動を作動させて加湿器６による加湿及び蒸気バルブ１１を開きその開度調整により調整加湿器１０による加湿を、当該設備において結露が発生しない範囲に加湿調整して徐々に増加して塗装ブース２０内に送風される空気の湿度を徐々に高める。
【００３７】
しかる後、レヒータ８により設定温度に加温調整し、かつ調整加湿器１０により設定湿度に加湿調整して設定温度及び設定湿度に調整された空気が給気ファン１５により塗装ブース２０内に送風され、塗装ブース２０内が塗装に最適な湿度、温度の雰囲気に保持される。
【００３８】
なお、壁面センサ２５、塗装用設備温度センサ２６、塗装用自動機温度センサ２７、塗装ロボット温度センサ２８の各温度センサによる検出温度に応じて制御装置３０による加湿器６及び調整加湿器１０の停止及び出力調整は、結露の可能性が大きい設備が優先される。
【００３９】
本実施の形態によると、冬季など外気温が低い状態で、例えば夜間稼働を停止し朝の稼働開始する際や長期にわたる停止後の稼働開始の立ち上がり運転の際、塗装ブース１０内の雰囲気温度上昇に対して温度上昇が緩慢な塗装ブース１０の壁面、塗装ブース２０内のワーク搬送装置等の塗装用設備、塗装用自動機、塗装用ロボット等の設備に壁面センサ２５、塗装用設備温度センサ２６、塗装用自動機温度センサ２７、塗装ロボット温度センサ２８を設け、その検出温度に応じて加湿器６及び調整加湿器１０の加湿手段による加湿を調整することによって各設備での結露が未然に防止され、塗装ブース２０内の湿度を最適に維持することができると共に、塗装ブース２０内で塗装を行っている被塗装物に結露が水滴となって落下することがなくなり、塗装品質が確保できる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では塗装ブース２０の壁面、塗装用設備、塗装用自動機、塗装用ロボットにそれぞれ壁面センサ２５、塗装用設備温度センサ２６、塗装用自動機温度センサ２７、塗装ロボット温度センサ２８の温度センサを設け、その検出温度により加湿器６及び調整加湿器１０による加湿量を調整したが、これらの設備に限定されることなく結露の発生が懸念される塗装ブース２０内の他の設備に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態の概要を示す塗装ブースの空調装置のブロック図である。
【図２】従来の塗装ブースの空調装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００４２】
１      空調装置
４      プレヒータ（加熱手段）
６      加湿器（加湿手段）
８      レヒータ（加熱手段）
１０    調整加湿器（加湿手段）
１５    給気ファン
２０    塗装ブース
２１    温度センサ
２３    湿度センサ
２５    壁面温度センサ（壁面温度検出手段）
２６    塗装用設備温度センサ（塗装用設備温度検出手段）
２７    塗装用自動機温度センサ（塗装用自動機温度検出手段）
２８    塗装ロボット温度センサ（塗装ロボット温度検出手段）
３０    制御装置（制御手段）
【図１】
2006255520.tif 000003
【図２】
2006255520.tif 000004