(57)【要約】【課題】  塗料供給ポンプにより配管に供給される塗料の圧力を利用した攪拌手段を有する塗料供給システムを提供する。【解決手段】  塗料供給システム１は、塗料ａを蓄えられたタンク１０と、一端がタンク１０に接続され、他端がタンク１０に帰還する塗料流路２０と、塗料流路２０に設けられ、塗料ａをタンク１０から塗料流路２０を経てタンク１０に循環させる塗料供給ポンプ４０と、塗料流路２０において塗料供給ポンプ４０の下流に設けられ、塗料ａの移動により作動する回転形原動機１１と、回転形原動機１１の作動によりタンク１０内の塗料ａを攪拌する攪拌機１２とを備えている。【選択図】図１
2006314862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料を蓄えるタンクと、
一端が前記タンクに接続され、他端が該タンクに帰還し、接続された塗料流路と、
前記塗料流路に設けられて、前記塗料を前記タンクから前記塗料流路を経て前記タンクに循環させるポンプと、
前記塗料流路において前記ポンプの下流側に設けられ、前記塗料の移動により作動する回転形原動機と、
前記回転形原動機に連結され、前記回転形原動機の作動により前記タンク内の塗料を撹拌する撹拌手段と、を備える塗料供給システム。
【請求項２】
前記塗料流路において前記ポンプと前記回転形原動機との間に設けられ、前記塗料流路内の塗料を分流する分流部と、該分流部によって分流された塗料が供給される塗装機と、を備え、前記回転形原動機は前記塗料流路内に背圧を与える請求項１記載の塗料供給システム。
【請求項３】
前記塗料流路において前記回転形原動機の下流に設けられた流体制御弁を備える請求項２記載の塗料供給システム。
【請求項４】
前記回転形原動機は、前記塗料の移動により回転されるタービンと、該タービンの出力軸の回転を制御する可変変速機と、を備える請求項１から３のいずれかに記載の塗料供給システム。
【請求項５】
前記回転形原動機は前記可変変速機に接続されている減速機を有する請求項４記載の塗料供給システム。
【請求項６】
前記撹拌手段は、前記回転形原動機の作動により回転されるプロペラシャフトと該プロペラシャフトによって回転されるプロペラと、を備える請求項１から５のいずれかに記載の塗料供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗料供給システム、特に、タンクに蓄えられた塗料を塗装機に送るときに塗料に生じる圧力を利用して、タンクに蓄えられた塗料を撹拌する撹拌機を有する塗料供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図３において、従来の塗料供給システム１００の塗料供給ポンプ４０は、タンク１０内の塗料を吸い上げるとともに、吸い上げた塗料に圧力を付して、圧力が付された塗料を塗料供給ポンプ４０から塗装配管２２を介して塗装機３０の塗装ガン３１に供給する。また、塗装機３０が静電塗装機である場合、塗装ガン３１には、高電圧電源（図示せず）からの高電圧が印加される。塗装機３０は供給された塗料の圧力を利用してその塗料を塗装ガン３１に供給する。塗装ガン３１は供給された塗料に高電圧を付加させて、その塗料を被塗装物に向けて噴霧させて被塗装物（図示せず）を塗装する。
【０００３】
しかし、塗料が塗料供給配管２１及び塗装配管２２内で滞留すると、塗料供給配管２１及び塗装配管２２内にある塗料が分離、沈降又は増粘する。そこで、従来の塗料供給システム１００は、塗装に使用されなかった塗料供給配管２１及び塗装配管２２内にある余剰の塗料をタンク１０に回収する戻し配管２３を備えている。つまり、塗料供給システム１００は、タンク１０から塗装機３０への塗料供給配管２１及び塗装配管２２並びに塗装機３０からタンク１０への戻し配管２３を含む塗料流路２０を有している。
【０００４】
塗料流路２０の下流には、背圧弁１４０が設けられている。塗料流路２０内の塗料の圧力値が塗料流路２０内に供給される塗料ａの量に応じた値になるように、背圧弁１４０は背圧弁１４０から吐出される塗料の量を制御する。したがって、塗料ａが背圧弁１４０を通過する際に、塗料ａは大きなストレスを受けてしまい、塗料の品質が低下することがある。
【０００５】
この塗料供給システム１００は、塗料配給配管２１及び塗装配管２２、ひいては、塗料流路２０内にある塗料が滞留しないように、タンク１０内の塗料を塗料流路２０内に塗料供給ポンプ４０によって供給し続ける。これにより、塗料供給システム１００は、塗料をタンク１０から塗料供給配管２１、塗装配管２２、戻し配管２３及び背圧弁１４０を経て再びタンク１０に戻し、塗料供給配管２１及び塗装配管２２並びに戻し配管２３内の塗料の分離、沈降又は増粘を防止している（例えば、特許文献１参照）。塗料供給ポンプ４０は、例えば、オイル供給ポンプ５０によって出力されるオイルの流れによって作動する。
【０００６】
また、塗料が蓄えられているタンク１０には、そのタンク１０内の塗料が分離、沈降又は増粘しないように、タンク１０内で塗料を循環させる撹拌機１６０が備えられている。撹拌機１６０は、塗料供給システム１００のオイル供給ポンプ５０から出力されるオイルの流れによって作動されている。オイル供給ポンプ５０は電力によって作動する電動タイプのポンプである。電源制御板７０は、操作盤７１からの操作信号に基づいて、塗装機３０及びオイル供給ポンプ５０の電力を制御する。
【０００７】
したがって、撹拌機１６０とオイル供給ポンプ５０との間には、オイル配管１６１が配置されている。塗料供給システム１００は、１つのタンク１０に少なくとも１つの撹拌機１６０を対応させる必要があるので、タンク１０の数と同じ数だけ、オイル供給ポンプ５０とタンク１０との間にオイル配管１６１が延びている。
【０００８】
なお、撹拌機１６０はオイル駆動として説明したが、撹拌機１６０の代わりにエアー駆動の撹拌機や電動駆動の撹拌機が用いられる場合がある。撹拌機１６０の代わりにエアー駆動の撹拌機が用いられる場合、オイル配管１６１の代わりに、エアー駆動の撹拌機とエアー供給源（図示せず）との間にエアー配管が必要になる。また、撹拌機１６０の代わりに電動駆動の撹拌機が用いられる場合、電動駆動として防爆構造モーターが用いられ、また、オイル配管１６１の代わりに防爆構造電気配管が必要になる。したがって、タンク１０の数と同じ数だけ、オイル供給ポンプ５０とタンク１０との間にエアー配管又は防爆構造電気配管が延びることになる。
【特許文献１】特開平６−３４３９１４号公報（図１，段落番号００２２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来の塗料供給システムは、タンクの増設を行うためには、増設されるタンクに対応するオイル配管を必要とするから、増設されるオイル配管を設置するための空間をさらに必要とする。同様に、塗料供給システムは、撹拌機としてエアー駆動や電動駆動の撹拌機を用いている場合であっても、増設されるエアー配管や防爆構造電気配管を設置するための空間を必要とする。
【００１０】
また、背圧弁は、塗料が背圧弁を通過する際に、塗料に大きなストレスを与え、塗料の品質を低下させることがあるので、背圧弁を通過する塗料に作用している圧力を低下させる必要がある。そして、これが、本発明の課題といってよい。
【００１１】
本発明は、上述した課題を解決すべく、塗料供給ポンプにより配管に供給される塗料の圧力を利用した撹拌手段を有する塗料供給システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明者は、上記目的を達成するため、タンクに蓄えられた塗料を塗装機に送るときに塗料に生じる圧力を利用して、タンクに蓄えられた塗料を撹拌する撹拌機を有する、以下のような新たな塗料供給システムを発明した。
【００１３】
（１）  塗料を蓄えるタンクと、一端が前記タンクに接続され、他端が該タンクに帰還し、接続された塗料流路と、前記塗料流路に設けられて、前記塗料を前記タンクから前記塗料流路を経て前記タンクに循環させるポンプと、前記塗料流路において前記ポンプの下流側に設けられ、前記塗料の移動により作動する回転形原動機と、前記回転形原動機に連結され、前記回転形原動機の作動により前記タンク内の塗料を撹拌する撹拌手段と、を備える塗料供給システム。
【００１４】
（１）の発明は、塗料が前記塗料流路内で移動することにより作動する回転形原動機を備えているので、タンク内の塗料はその回転形原動機の作動により撹拌される。したがって、撹拌機は、電気、圧縮エアー、オイルなどの撹拌機の駆動するための専用の駆動源を必要としない。このため、塗料供給システムは、従来の塗料供給システムにおいて必要であった、撹拌機を駆動させるためのオイル配管や、エアー駆動による撹拌機を駆動させるためのエアー配管や、電動駆動による撹拌機を駆動させる防爆構造モーター及び防爆構造電気配管が不要になり、塗料供給システムの構造が簡素になる。また、塗料供給システムは、オイルモータのように、オイル漏れによる塗料へのオイル（不純物）の混入を防止する混入防止部材の設置を省略することができる。
【００１５】
（２）  前記塗料流路において前記ポンプと前記回転形原動機との間に設けられ、前記塗料流路内の塗料を分流する分流部と、該分流部によって分流された塗料が供給される塗装機と、を備え、前記回転形原動機は前記塗料流路内に背圧を与える（１）の塗料供給システム。
【００１６】
（２）の発明では、回転形原動機は、塗料に付された圧力のエネルギーの一部を回転エネルギーに変換する。このため、回転形原動機は流体制御弁としても作用するので、回転形原動機は塗料流路内に背圧を付与する。また、分流部は、ポンプと回転形原動機との間にある塗料を塗装機に供給する。したがって、塗装機は、背圧を有する塗料の供給を受けることができるので、安定した塗装をすることができる。また、塗料流路は塗装機を経由していないから、塗装機の使用を停止している間も、塗料流路内の塗料を循環させることができるので、塗料流路内の塗料の沈降及びタンク内の塗料の沈降を防止することができる。
【００１７】
（３）  前記塗料流路において前記回転形原動機の下流に設けられた流体制御弁を備える（２）の塗料供給システム。
【００１８】
（３）の発明は、流体制御弁を回転形原動機の下流に設けているので、塗料に付された圧力のエネルギーのうち、その一部のエネルギーは、回転形原動機で回転エネルギーに変換されることにより消費され、それの以外のエネルギーは、流体制御弁を通過することによって消費される。よって流体制御弁の通過による塗料に生じるストレスは、従来の塗料供給システムの背圧弁の通過による塗料に生じるストレスより、低下する。
【００１９】
（４）  前記回転形原動機は、前記塗料の移動により回転されるタービンと、該タービンの出力軸の回転を制御する可変変速機と、を備える（１）から（３）のいずれかに記載の塗料供給システム。
【００２０】
（４）の発明では、回転形原動機に、背圧によって塗料が移動する際に生じる力を回転力に変換するタービンを有するので、背圧のエネルギーの一部を回転力に変換することができる。また、本発明は、タービンの回転速度を制御する可変変速機を有するので、撹拌手段の作動速度を制御することができる。このため、回転形原動機は、撹拌手段に塗料を適切に撹拌させることができる。
【００２１】
（５）  前記回転形原動機は前記可変変速機に接続されている減速機を有する（４）記載の塗料供給システム。
【００２２】
（５）の発明は、減速機を有しているので、可変変速機の出力軸の回転力を減速機で増して撹拌手段に伝達することができるので、タンクに蓄えられている塗料の粘度が高い場合であっても、撹拌手段によって確実に塗料を撹拌することができる。
【００２３】
（６）  前記撹拌手段は、前記回転形原動機の作動により回転されるプロペラシャフトと該プロペラシャフトによって回転されるプロペラと、を備える（１）から（５）のいずれかに記載の塗料供給システム。
【００２４】
（６）の発明は、一般的な撹拌手段を備えているので、従来の撹拌手段の技術を流用することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、回転形原動機は、タンクに収容されている塗料を用いて駆動されるので、回転形原動機を駆動させるための駆動源を備える必要がない。このため、塗料供給システムは、タンクの数、ポンプ用の駆動源の数及び塗料流路の増設をするだけで、多数の塗装機に塗料を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は本発明による一実施形態の塗料供給システムの構成図である。図２は前記実施形態による塗料供給システムの構成図の一部拡大図である。図３は従来の塗料供給システムの構成図である。
【００２７】
図１又は図２において、塗料供給システム１は、タンク１０に収容されている塗料ａを２つの塗装ガン３１を有する塗装機３０に供給し、かつ、塗装機３０に供給された塗料ａの一部をタンク１０に戻す塗料流路２０を有する。本実施例では、塗装機３０は、静電塗装機であるが、エアガンを有する塗装機であってもよい。
【００２８】
タンク１０の上部は、塗料ａを入れるための開口１０ａとされている。タンク１０の下部には塗料ａを排出するための排出口１０ｂが設けられている。
【００２９】
開口１０ａには、後述する撹拌機１２が備えられている。撹拌機１２は、回転形原動機１１に備えられた減速機１１ｃの出力軸１１ｅの回転により回転されるプロペラ１２ａを有する。プロペラ１２ａは、プロペラシャフト１２ｂを介して出力軸１１ｅに相対的回転不能で連結されている。プロペラ１２ａは、減速機１１ｃの出力軸１１ｅが回転することにより、タンク１０内の塗料ａを撹拌することができる状態になるように、タンク１０内の塗料ａに浸されている。したがって、撹拌機１２は撹拌手段として作用する。
【００３０】
タンク１０の排出口１０ｂには、塗料供給配管２１の一方が接続されている。塗料供給配管２１の他方は、塗料供給ポンプ４０の塗料吸入口に接続している。
【００３１】
塗料供給ポンプ４０は、オイルの流れによって作動する。塗料供給ポンプ４０には、オイル供給ポンプ５０から伸びるオイル配管５１が接続している。また、オイル供給ポンプ５０は、電源制御板７０から出力される電力によって作動する。
【００３２】
塗料供給ポンプ４０の塗料吐出口は塗装配管２２を介して一方の分流部２５に接続している。一方の分流部２５は、一方の分岐配管３２を介して一方の塗装ガン３１と、繋ぎ配管３３を介して他方の分流部２５とに接続している。他方の分流部２５は、他方の分岐配管３２を介して他方の塗装ガン３１と戻し配管２３を介して回転形原動機１１に接続している。一方及び他方の塗装ガン３１と一方及び他方の分岐配管３２とは塗装機３０を構成している。
【００３３】
具体的には、各分流部２５は、第１、第２及び第３の口を有し、第１の口から供給された塗料ａを第２及び第３の口に分配する。塗装配管２２は、一方の分流部２５の第１の口に接続している。一方の分流部２５の第２の口は、分岐配管３２を介して一方の塗装ガン３１に接続している。一方の分流部２５の第３の口は、繋ぎ配管３３を介して他方の分流部２５の第１の口に接続している。
【００３４】
他方の分流部の第３の口は、戻し配管２３を介して、回転形原動機１１のタービン１１ａの吸入口に接続している。タービン１１ａの排出口には、圧力メータ１３を介して流体制御弁１４が接続されている。圧力メータ１３は塗料ａに付されている圧力値を表示する。ここで、回転形原動機１１は、うず巻きポンプやカスケードポンプであってもよい。
【００３５】
タービン１１ａの出力軸は、可変変速機１１ｂの入力軸に相対的回転不能で接続されている。可変変速機１１ｂの出力軸は、減速機１１ｃの入力軸に相対的回転不能で接続されている。減速機１１ｃの出力軸１１ｅは、プロペラシャフト１２ｂに相対的回転不能で接続されている。
【００３６】
流体制御弁１４は、塗料供給ポンプ４０から流体制御弁１４までの塗料流路２０内の塗料ａに付される圧力を調節する。したがって、流体制御弁１４は、背圧弁、圧力調整弁又は流量調整弁のような塗料の流れを制御する弁又は流れ口（オリフィス）として作用する。流体制御弁１４の排出口には、タンク１０内に伸びる排出配管２４が接続されている。
【００３７】
このように、塗料供給システム１は、塗料ａが収容されるタンク１０と、一方がタンク１０に延びている塗料流路２０と、塗料流路２０の一方から他方に向けて塗料ａを塗料流路２０内に供給する塗料供給ポンプ４０と、塗料ａが塗料流路２０内で移動することにより作動する回転形原動機１１と、回転形原動機１１の作動によりタンク１０内の塗料ａを撹拌する撹拌機１２とを備えている。
【００３８】
また、塗料供給システム１は、塗料供給配管２１、塗装配管２２、繋ぎ配管３３、戻し配管２３及び排出配管２４の塗料流路２０を有する。
【００３９】
以上の塗料供給システム１は、以下のように作動する。
【００４０】
電源制御板７０から電力がオイル供給ポンプ５０に供給されると、オイル供給ポンプ５０は、塗料供給ポンプ４０を作動させるために、オイルを供給する。これにより、塗料供給ポンプ４０は作動する。これにより、タンク１０に収容された塗料ａは、タンク１０の排出口１０ｂから塗料供給配管２１を介して塗料供給ポンプ４０に送られる。
【００４１】
作動した塗料供給ポンプ４０は、塗料供給ポンプ４０に供給された塗料ａを、圧力を付与して塗装配管２２を介して塗装機３０に供給する。
【００４２】
塗装配管２２に供給された塗料ａの一部は、一方の分流部２５を介して一方の塗装ガン３１に供給され、その塗料ａの他の一部は、一方及び他方の分流部２５を介して他方の塗装ガン３１に供給され、その塗料ａの残りは、一方及び他方の分流部２５を介して戻し配管２３に供給される。
【００４３】
塗料供給ポンプ４０は、オイル供給ポンプ５０からオイル配管５１を介して供給されるオイルの流れによって作動する。作動した塗料供給ポンプ４０は、塗料供給配管２１を介して供給された塗料ａに圧力を付して、塗装配管２２を介して塗装機３０の一方の分流部２５に供給する。
【００４４】
一方の分流部２５に供給された塗料ａの一部は、分岐配管３２を介して一方の塗装ガン３１に供給され、残りの塗料ａは、隣接する他方の分流部２５に供給される。
【００４５】
他方の分流部２５に供給された塗料ａの一部は、分岐配管３２を介して他方の塗装ガン３１に供給され、残りの塗料ａは、戻し配管２３を介してタービン１１ａの吸入口に供給される。
【００４６】
タービン１１ａは、戻し配管２３を介して供給される塗料ａの流れによって回転される。タービン１１ａの出力軸の回転は、可変変速機１１ｂを介して回転速度を可変変速機１１ｂの出力軸に伝達させる。可変変速機１１ｂの出力軸の回転速度は、可変変速機１１ｂの設定に従って所定の回転速度に可変される。
【００４７】
減速機１１ｃは、可変変速機１１ｂの出力軸の回転を受けて、あらかじめ設定された減速比に応じた回転になるように出力軸１１ｅを回転させる。したがって、戻し配管２３を介して供給された塗料ａは、タービン１１ａを通過することにより、タービン１１ａを回転させ、ひいては、プロペラ１２ａを回転させる。これにより、タンク１０内の塗料ａは撹拌される。
【００４８】
タービン１１ａに供給された塗料ａは、圧力メータ１３を介して流体制御弁１４に供給される。流体制御弁１４は、供給された塗料ａの圧力値が所定の値を維持するように、塗料ａの吐出を制御する。流体制御弁１４から吐出された塗料ａは排出配管２４を通ってタンク１０内に戻される。
【００４９】
このとき、戻し配管２３を介してタービン１１ａに供給された塗料ａが有する圧力エネルギーの一部は、プロペラ１２ａを回転させるエネルギーとしてタービン１１ａ内で消費されるので、タービン１１ａから排出される塗料ａの圧力エネルギーは、タービン１１ａに供給される塗料ａの圧力エネルギーよりも小さい。したがって、流体制御弁１４は、従来の図３に示す背圧弁１４０にくらべて、小さな圧力エネルギーを有する塗料ａの圧力を制御するだけで済む。つまり、流体制御弁１４を通過する際に塗料に生じるストレスは従来の背圧弁１４０に比べて小さいので、塗料供給システム１は、従来の塗料供給システム１００に比べてタンク１０内にある塗料ａの品質の低下を防止することができる。
【００５０】
このようにして、塗料供給システム１は、塗料供給ポンプ４０を作動させることにより、タンク１０内にある塗料ａの一部を塗料流路２０を介して再びタンク１０に戻すとともに、タンク１０内の塗料ａを撹拌させる。
【００５１】
以上の塗料供給システム１は、以下のように変更することができる。
【００５２】
タービン１１ａは、戻し配管２３の排出側に配置されていたが、タンク１０と塗装機３０との間の塗装配管２２に配置されていてもよい。
【００５３】
塗料流路２０の他端すなわち排出配管２４の塗料排出口は、タンク１０内に延びているが、他のタンクに伸びていてもよい。
【００５４】
塗料供給ポンプ４０は、塗料供給システム１に備えられていない駆動源から出力されるオイルの流れによって作動するようにしてもよい。
【００５５】
また、オイル供給ポンプ５０は、電動式ポンプやコンプレッサー（図示せず）から供給される圧縮エアーの流れによって作動するエアータイプのポンプであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明による一実施形態の塗料供給システムの構成図である。
【図２】前記実施形態による塗料供給システムの構成図の一部拡大図である。
【図３】従来の塗料供給システムの構成図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  塗料供給システム
１０  タンク
１１  回転形原動機
１２  撹拌機
１４  流体制御弁
２０  塗料流路
２１  塗料供給配管
２２  塗装配管
２３  戻し配管
２４  排出配管
３０  塗装機
３３  繋ぎ配管
４０  塗料供給ポンプ
５０  オイル供給ポンプ
【図１】
2006314862.tif 000003
【図２】
2006314862.tif 000004
【図３】
2006314862.tif 000005