(57)【要約】【課題】塗装ブースの塗装室の下方において、リサイクル空気を循環させるダクトの配置を容易化する。【解決手段】塗装ブース１の空気循環システムは、ワークに塗装を施す塗装室２ａと、塗装室２ａの下方に設けられ、塗装室２ａから排出された空気中の塗料を除去する塗料除去手段３と、塗装室２ａの下方に設けられ、外部の空気を取り込んでその温度及び湿度を調節する外気空調機４と、塗料除去手段３から排出された空気の一部を塗装室２ａに向けて送る第１リサイクルダクト５と、塗料除去手段３から排出された空気の他の一部を外気空調機４に供給する第２リサイクルダクト６と外気空調機４から排出された空気を塗装室２ａに向けて送る外気ダクト８とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに塗装を施す塗装室と、前記塗装室の下方に設けられ、前記塗装室から排出された空気中の塗料を除去する塗料除去手段と、前記塗装室の下方に設けられ、外部の空気を取り込んでその温度及び湿度を調節する外気空調機と、前記塗料除去手段から排出された空気の一部を前記塗装室に向けて送る第１リサイクルダクトと、前記塗料除去手段から排出された空気の他の一部を前記外気空調機に供給する第２リサイクルダクトと、前記外気空調機から排出された空気を前記塗装室に向けて送る外気ダクトとを備えた塗装ブースの空気循環システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装ブースの空気循環システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体や部品（バンパー等）の塗装は、例えば塗装ブースに設けられた塗装室の内部で行われる。この場合、塗装室の内部に飛散した塗料ミストを回収するために、塗装室の内部で空気を所定方向（例えば下向き）に流しながら塗装を行うことが一般的である（例えば、特許文献１の図７参照）。
【０００３】
このような塗装ブースでは、塗装品質を安定させるために、所定の温度及び湿度に調整した空気を塗装室に供給する必要があるが、塗装室に供給される空気量は莫大であるため、その空調に要するエネルギーも大きくなる。そこで、空調に要するエネルギーを削減するために、塗装室から排出された空気を再び塗装室に供給する空気循環システムを設けることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８７７４２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７４２０４号公報
【特許文献３】特開２０１０−１１９９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような空気循環システムには、塗装室から排出された空気中の塗料ミストを除去する塗料除去手段や、塗装室に供給される空気を所定の温度及び湿度に調整する空調機が設けられる。例えば、塗装室の下方に塗料除去手段や空調機を塗装室の下方に配置すれば、塗装ブース全体をコンパクト化することができる。
【０００６】
例えば、塗料除去手段は、空気を水（水滴）に接触させることで塗料ミストを分離する湿式の塗料除去手段と、フィルタで塗料ミストを分離する乾式の塗料除去手段（例えば、上記の特許文献２参照）とに大別される。湿式の塗料除去手段は、水を循環させるために非常に大きな設備を要する。従って、乾式の塗料除去手段を採用することで、塗料除去手段を小型化することができるため、塗装室の下方に配置しやすくなる。
【０００７】
また、空調機として、ヒートポンプの放熱部及び吸熱部の双方を使用して空気を加熱及び冷却するものが知られている（例えば、上記の特許文献３参照）。このような空調機を採用すれば、外部の熱源及び冷源を使用して空気を加熱及び冷却する空調機と比べて小型化することができるため、空調機を塗装室の下方に配置しやすくなる。
【０００８】
しかし、塗装室の下方に塗料除去手段や空調機を配置した場合、塗装室の下方に様々な部品が密集するため、塗料除去手段から排出された空気（リサイクル空気）を塗装室に再供給するダクトの配置が困難となるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、塗装室の下方に塗料除去手段や空調機を配置した塗装ブースにおいて、塗料室の下方で、リサイクル空気を循環させるダクトの配置を容易化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、ワークに塗装を施す塗装室と、前記塗装室の下方に設けられ、前記塗装室から排出された空気中の塗料を除去する塗料除去手段と、前記塗装室の下方に設けられ、外部の空気を取り込んでその温度及び湿度を調節する外気空調機と、前記外気空調機から排出された空気を前記塗装室に向けて送る外気ダクトと、前記塗料除去手段から排出された空気の一部を前記塗装室に向けて送る第１リサイクルダクトと、前記塗料除去手段から排出された空気の他の一部を前記外気空調機に供給する第２リサイクルダクトとを備えた塗装ブースの空気循環システムを提供する。
【００１１】
このように、本発明では、塗料除去手段から排出された空気（リサイクル空気）を、一本のダクト（第１リサイクルダクト）のみで塗装室に再供給するのではなく、リサイクル空気の一部を外気空調機に供給する第２リサイクルダクトを設けた。これにより、第１リサイクルダクトに供給される空気量が低減されるため、第１リサイクルダクトを細くすることができる。尚、第２リサイクルダクトを設けることで、塗装室の下方に配されるダクトの本数が増えるが、本発明では、第２リサイクルダクトを外気空調機に連結することで、元から設けられていた外気ダクトを利用して空気の循環経路を形成することができる。この場合、第２リサイクルダクトは、塗料除去手段と外気空調機とを連結する長さで済むため、塗装室の下方における第１リサイクルダクトの配置スペースを侵食することはほとんどない。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、リサイクル空気を循環させる第１リサイクルダクトを細くすることができるため、塗装室の下方に塗料除去手段や外気空調機を配置した場合でも、塗装室の下方におけるダクトの配置が容易化される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】塗装ブースを側方から見た断面図である。
【図２】上記塗装ブースの空気循環システムを示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に、本発明の一実施形態に係る空気循環システムを適用した塗装ブース１を示す。この塗装ブース１は、例えば、自動車の車体や部品（バンパー等）に塗装を施すものであり、ブース本体２と、塗料除去手段３と、外気空調機４とを主に備える。
【００１６】
ブース本体２は、ワークＷに塗装を施す塗装室２ａと、塗装室２ａの上方に設けられた給気室２ｂと、塗装室２ａの下方に設けられた排気室２ｃとを有する。塗装室２ａには、ワークＷに塗料を吹き付けて塗装を行う塗装ロボット２０が配される。塗装室２ａと給気室２ｂとの間、及び、塗装室２ａと排気室２ｃとの間には、多数の通気孔を有する隔壁が設けられる。ワークＷに塗装を行っている間、給気室２ｂに導入された空気が塗装室２ａを通って排気室２ｃに排出されることにより、塗装室２ａには常に下向きの空気の流れが生じている（図１の矢印参照）。
【００１７】
塗料除去手段３は、塗装室２ａから排気室２ｃを介して排出された空気から、水を使用することなく塗料ミストを除去する乾式の塗料除去手段である。本実施形態では、図２に示すように、塗料除去手段３が、一次フィルタ３ａと、二次フィルタ３ｂとを備える。一次フィルタ３ａは、筐体及びその内部に設けられた多数の衝突分離板からなり、その内部を空気が通過することで、空気に含まれる塗料ミストが衝突分離板に衝突して捕捉される。一次フィルタ３ａは、例えば筐体及び衝突分離板を含めて段ボール等の紙で形成され、この場合、塗料が付着した一次フィルタ３ａを筐体ごと交換、廃棄することができる。二次フィルタ３ｂは、一般的な空調用の濾過フィルタ（プレフィルタや中性能フィルタ）を使用することができる。このように、乾式の塗料除去手段３を採用することで、湿式の塗料除去手段と比べて小型化することができるため、塗料除去手段３を塗装室２ａの下方に収容しやすくなる。尚、塗装室２ａの下方に収容できるのであれば、湿式の塗料除去手段を採用してもよい。
【００１８】
外気空調機４は、空気を所定の温度及び湿度に調整するものである。具体的には、冷却部４ａと、加熱部４ｂとを備え、空気を冷却及び加熱することにより、所定の温度及び湿度に調整する。本実施形態の外気空調機４は、冷却部４ａ及び加熱部４ｂの冷源及び熱源として、一つのヒートポンプの吸熱部及び放熱部の双方を利用している。すなわち、冷却部４ａは、上記ヒートポンプの吸熱部で冷却された媒体により空気を冷却し、加熱部４ｂは、上記ヒートポンプの放熱部で加熱された媒体により空気を加熱する。このように、ヒートポンプの吸熱部及び放熱部の双方を利用することで、外部熱源や外部冷源を用いる場合と比べて外気空調機４を各段に小型化することができるため、外気空調機４を塗装室２ａの下方に収容しやすくなる。尚、塗装室２ａの下方に収容できるのであれば、外部の熱源や冷源を用いた加熱部及び冷却部を設けてもよい。また、外気空調機４に、加湿部や除湿部を設けてもよい。
【００１９】
塗料除去手段３と外気空調機４との間には、外気導入部１０が設けられる。外気導入部１０は、外気フィルタ１０ａ及び流量制御弁１０ｂを有する。図示例では、外気空調機４と外気導入部１０との間にファン９が設けられ、このファン９により、外気が外気フィルタ１０ａを通って外気空調機４に供給される。
【００２０】
塗料除去手段３の下流側（排出側）には、第１リサイクルダクト５と、第２リサイクルダクト６と、排気ダクト７とが連結される。
【００２１】
第１リサイクルダクト５は、塗料除去手段３から排出された空気の一部を塗装室２ａに向けて送るものである。本実施形態では、第１リサイクルダクト５が、塗料除去手段３と給気室２ｂとを連結している。図示例のリサイクルダクト５は、塗装室２ａの下方で水平に延びる下方部５ａと、下方部５ａの端部から上方に延び、ブース本体２の側方に設けられた垂直部５ｂと、垂直部５ｂの上端から水平に延び、ブース本体２の上方に設けられた上方部５ｃとを有する。リサイクルダクト５には、ファン１１及び流量制御弁１２が設けられる。
【００２２】
第２リサイクルダクト６は、塗料除去手段３から排出された空気の一部を外気空調機４に供給するものである。図示例の第２リサイクルダクト６は、塗料除去手段３と外気導入部１０とを連結している。第２リサイクルダクト６には、流量制御弁１３が設けられる。
【００２３】
排気ダクト７は、塗料除去手段３から排出された空気の一部を外部に排出するものである。排気ダクト７には、ファン１４及び流量制御弁１５が設けられる。
【００２４】
外気空調機４には、外気空調機４から排出された空気を塗装室２ａに向けて送る外気ダクト８が連結される。本実施形態では、外気ダクト８が、外気空調機４と第１リサイクルダクト５の垂直部５ｂとを連結している。
【００２５】
以下、図２を用いて、上記の塗装ブース１の空気循環システムを詳しく説明する。
【００２６】
まず、塗装室２ａから排出された塗料ミストを含む空気は、排気室２ｃを介して排出され、塗料除去手段３に供給される。この空気が、一次フィルタ３ａ及び二次フィルタ３ｂを通過することにより、空気中に含まれる塗料ミストが除去される。
【００２７】
塗料除去手段３から排出された空気は、一部が外部に排出され、他の部分は塗装室２ａに再供給される。具体的に、塗料除去手段３から排出された空気は、ファン１１，９，１４で吸引されることにより、第１リサイクルダクト５、第２リサイクルダクト６、及び排気ダクト７に送られる。各ダクト５，６，７に送られる空気の割合は、流量制御弁１２，１３，１５で調整される。本実施形態では、各ダクト５，６，７のうち、第１リサイクルダクト５に最も多くの空気が送られる。第１リサイクルダクト５に送られた空気は、ブース本体２の給気室２ｂに供給される。排気ダクト７に送られた空気は、外部に排出される。
【００２８】
第２リサイクルダクト６に送られた空気は、外気導入部１０に供給され、外気フィルタ１０ａを通って導入された外気と混合される。このとき外部から導入される外気は、排気ダクト７を介して排出される空気と同量とされ、これにより塗装室２ａの内圧が一定に維持される。そして、リサイクル空気と外気との混合気が外気空調機４に供給され、所定の温度及び湿度に調整される。この空気が外気空調機４から排出され、外気ダクト８を介して第１リサイクルダクト５に合流して給気室２ｂに供給される。
【００２９】
上記の空気循環システムでは、塗料除去手段３が水を使用しない乾式であることで、塗料除去手段３を通過した空気が、塗装室２ａに供給された状態の温度及び湿度で維持される。従って、塗料除去手段３から排出された空気のうち、外部に排気されない空気（リサイクル空気）の全てを、第１リサイクルダクト５を介して塗装室２ａに再供給してもよい。しかし、このように、第１リサイクルダクト５に供給される空気量が多くなると、第１リサイクルダクト５を太くする必要がある。塗装室２ａの下方の空間は、塗料除去手段３や外気空調機４等が配置されているため、これらを避けながら第１リサイクルダクト５の下方部５ａを配設する必要がある。従って、上記のように第１リサイクルダクト５が太くなると、塗装室２ａの下方における第１リサイクルダクト５の下方部５ａの配置が困難となるおそれがある。
【００３０】
そこで、本発明では、塗料除去手段３から排出されたリサイクル空気の一部を、第２リサイクルダクト６を介して外気空調機４に供給している。これにより、第１リサイクルダクト５に供給される空気量を低減することができるため、第１リサイクルダクト５を細くすることができ、これにより塗装室２ａの下方における第１リサイクルダクト５の配置が容易化される。
【００３１】
また、塗料除去手段３から排出されたリサイクル空気の一部を、第２リサイクルダクト６を介して外気空調機４に供給することで、元々設けられていた外気空調機４及び外気ダクト８を利用して、塗装室２ａに再供給することができる。この場合、第２リサイクルダクト６は、塗料除去手段３と外気空調機４とを連結する長さで足りるため、第２リサイクルダクト６が塗装室２ａの下方のスペースを侵食することはほとんどなく、塗装室２ａの下方における第１リサイクルダクト５の配置を阻害することがない。
【００３２】
本発明は上記の実施形態に限られない。上記の実施形態では、外気ダクト８を第１リサイクルダクト５の垂直部５ｂに連結した場合を示したが、これに限らず、例えば、外気ダクト８で外気空調機４と給気室２ｂとを直接連結し、第１リサイクルダクト５とは別経路で外気を塗装室２ａに再供給してもよい。
【００３３】
また、上記の実施形態では、第１リサイクルダクト５には空調機を設けない場合を示したが、これに限らず、第１リサイクルダクト５に、リサイクル空気を空調するリサイクル空調機を設けてもよい。リサイクル空調機は、例えば、塗装室２ａの下方、すなわち、リサイクルダクト５の下方部５ａに設けられる。
【００３４】
上記の空気循環システムは、ワークを停止させた状態でワークに塗装を施す塗装ブース、あるいは、ワークを所定方向に搬送しながらワークに塗装を施す塗装ブースの何れにも適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１     塗装ブース
２     ブース本体
２ａ   塗装室
２ｂ   給気室
２ｃ   排気室
３     塗料除去手段
４     外気空調機
５     第１リサイクルダクト
６     第２リサイクルダクト
７     排気ダクト
８     外気ダクト
１０   外気導入部
【図１】
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【図２】
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