(57)【要約】【課題】光触媒酸化チタン水溶液やリン酸チタニア化合物などの水溶液の噴霧コーティング処理用微粒子噴霧塗付機器で、塗覆体に対する噴霧微粒子の着地効率が高く、任意の場所への持ち運びが可能な携帯型荷電微粒子噴霧機の製造。【解決手段】噴霧コントロールユニット部Ａとハンドガン部Ｂが分離され、供給ホース９と液剤供給ホース４、リモートコントロール用電気ケーブル１３、高電圧ケーブル１１を接続することにより、携帯用コンプレッサーさえあれば任意の場所での噴霧作業が可能な機器とした。スプレーノズル１０には内部混合型２流体ノズルを使用し、平均噴霧粒子径は５〜８ミクロンとした。吐出用エアーと圧送される液剤に対して個別のレギュレーターで加圧設定をすることで長時間一定量の均一な噴霧を可能とし、１５の高圧電源回路から噴霧ノズルに高圧荷電を行うことで噴霧微粒子の着地効率を向上させ密度の高い塗覆を可能にした。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧制御のためのコントロールユニット部と、噴霧のためのハンドガン部が別々に分離されたことを特徴とする持ち運びが可能な携帯型荷電微粒子噴霧機。
【請求項２】
液剤圧送用耐圧ホース・吐出エアー用耐圧ホース・高電圧ケーブル・リモートコントロール用電気ケーブルを接続することにより、任意の場所での噴霧が可能な請求項１記載の携帯型荷電微粒子噴霧機。
【請求項３】
請求項１記載のコントロールユニット部は液剤供給のための装置と、荷電のための装置と、噴霧のための制御回路が組み込まれたユニットであることを特徴とする携帯型荷電微粒子噴霧機。
【請求項４】
請求項１記載のハンドガン部は、グリップ部から先端ノズル部までの長さ調整が可能であることを特長とする携帯型荷電微粒子噴霧機。
【請求項５】
請求項１記載のハンドガン部は、先端の噴霧ノズル部に荷電を行い、電荷ミストを噴霧することを特徴とする携帯型微粒子噴霧機。
【請求項６】
請求項２記載の液剤圧送用耐圧ホース内部に残留した噴霧用液剤を液剤タンクに回収する機構をもつことを特徴とする携帯型荷電微粒子噴霧機。
【請求項７】
請求項３記載の噴霧のための制御回路には、吐出エアー用と液剤加圧用にそれぞれ個別のレギュレーターを配置し、任意の吐出エアー圧力と任意の液剤圧送圧力の調整が可能なことを特徴とする携帯型荷電微粒子噴霧器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒酸化チタン水溶液や水溶性のリン酸チタニア化合物等の機能性を現出させるために微粒子噴霧を必要とする液剤の塗装・噴霧コーティング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からある塗装用としてのスプレーガンの噴霧粒径は４０ミクロン前後の噴霧粒子径のものであり、１０ミクロン前後の粒径はなかった。また１０ミクロン以下の微粒子噴霧の場合、圧搾エアーの噴霧流で大半が空気中に噴き流され、塗覆体への微粒子着地効率が極端に低かった。
また、塗装・噴霧コーティング用として１０ミクロン以下の微粒子噴霧が可能なハンドガン部と液剤の供給装置がユニットとなった携帯用のものはなかった。
【０００３】
光触媒酸化チタン水溶液や水溶性のリン酸チタニア化合物など触媒反応の機能性を求められる液剤の専用微粒子噴霧装置はなく、塗覆体への噴霧コーティングには市販されている汎用のカップガンや一般塗料用のスプレーガンを使用せざるを得なかった。
【０００４】
従来の塗装用噴霧ガンでは、グリップ部分の吐出調整弁を指で押さえながら噴霧するため、長時間に及んで常に一定の噴霧粒形と噴霧量を続けることがむつかしく、広域にわたる作業の場合に均一な噴霧が困難であった。また住居の天井などの塗装には脚立等の補助具が必要であった。
【０００５】
従来使用されている通称カップガンでは、ハンドガン部に液剤充填用のカップが配置されているため、ガンを持つ手に液剤の重量もかかり、長時間の作業には作業者への負担が大きかった。また液剤の充填可能な容量も５００ｃｃ程度で少ないため、作業中には何度も作業を中止して液剤を充填しなければならない。
【０００６】
液剤をホースで供給するタイプの噴霧ガンでは、噴霧終了時には液剤タンクとスプレーヘッドを繋ぐ液剤供給用のホース内に液剤が残留し、効率的に液剤タンクに回収する方法がなかった。
【０００７】
荷電タイプの静電塗装用ガンが公知の技術としてあるが、噴霧ミストの平均粒子が１０ミクロン以下に荷電を行うものはなく、光触媒酸化チタン水溶液や水溶性のリン酸チタニア化合物などの噴霧コーティングに最適な携帯用の静電塗装型機器はなかった。
【０００８】
公知の技術として、ボトル状容器を使ったハンドスプレータイプの酸化チタン溶液用噴霧器があるが、噴霧粒形１０ミクロン以下のミスト形成は出来ず、噴霧粒形を安定させることが出来ない。また手動式のため建築物や居住室内等の広範囲への塗付は不可能である。
【特許文献１】特開２００２−０１２４２１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、光触媒酸化チタン水溶液や水溶性のリン酸チタニア化合物など機能性液剤の噴霧塗付に用いるための微粒子噴霧機器の製造であり、１０ミクロン以下の噴霧微粒子による長時間の一定した噴霧が可能で、噴霧微粒子の塗覆体への着地効率が高く、携帯用として持ち運びが可能なようにユニット化された噴霧塗付用機器の製造と提供を課題とする。
【００１０】
【問題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１の発明は、噴霧制御のためのコントロールユニット部と、噴霧のためのハンドガン部が別々に分離されたことを特徴とする持ち運びが可能な携帯型荷電微粒子噴霧機である。
【００１１】
請求項２の発明は、液剤圧送用耐圧ホース・吐出エアー用耐圧ホース・高電圧ケーブル・リモートコントロール用電気ケーブルを接続することにより、任意の場所での噴霧を可能にした００１０記載の携帯型荷電微粒子噴霧機である。
【００１２】
請求項３の発明は、００１０記載のコントロールユニット部には液剤供給のための装置と、荷電のための装置と、噴霧のための制御回路が組み込まれたユニットであることを特徴とする携帯型荷電微粒子噴霧機である。
【００１３】
請求項４の発明は、００１０記載のハンドガン部は、グリップ部から先端ノズル部までの長さ調整が可能であることを特長とする携帯型荷電微粒子噴霧機である。
【００１４】
請求項５の発明は、００１０記載のハンドガン部は、先端の噴霧ノズル部に荷電を行い、噴霧ミストに電荷をかけ、アースされた塗覆体に対する噴霧微粒子の着地効率を上げたことを特徴とする携帯型微粒子噴霧機である。
【００１５】
請求項６の発明は、００１１記載の液剤圧送用耐圧ホース内部に残留した噴霧用液剤を液剤タンクに回収する機構をもつことを特徴とする携帯型荷電微粒子噴霧機である。
【００１６】
請求項７の発明は、００１２記載の噴霧のための制御回路には、吐出エアー用と液剤加圧用にそれぞれ個別のレギュレーターを配置し、任意の吐出エアー圧力と任意の液剤圧送圧力の調整が可能なことを特徴とする携帯型荷電微粒子噴霧器である。
【００１７】
【発明実施の形態】
本発明である携帯型荷電微粒子噴霧器の実施の形態を図１で示す。本発明は図１−ａのコントロールユニット部分と、ｂの微粒子を噴霧するハンドガン部分から構成され、耐圧ホース４・９、高電圧ケーブル１１、リモートコントロール用電気ケーブル１３によって、分離されたａｂを接続することで一体化され、１００Ｖ電源と携帯型コンプレッサーなどの加圧エアーさえあれば任意の場所で微粒子の噴霧作業が可能で、携帯型として持ち運びが可能であることを特徴とする。
【００１８】
以下、本発明実施の形態を図１によって詳細に説明する。図１に示される回路図は携帯型荷電微粒子噴霧機のエアーおよび液剤の回路説明図である。
【００１９】
図１−ａはコントロールユニット部であり、１は液剤加圧用タンクであり容量は２リッターとした。この液剤加圧用タンクは密閉構造で、２の液剤加圧用エアー耐圧ホースで加圧される。３は残圧開放型の液剤加圧用レギュレーターであり、液剤タンクを任意のエアー圧力で加圧することにより、４の液剤圧送用耐圧ホースにより噴霧ノズル部１０へ一定量の液剤が圧送される。
【００２０】
図１−５は液剤加圧用タンクに加圧エアーを供給・停止するための電磁弁であり、この電磁弁で液剤タンクへ供給される加圧エアーを開閉することにより、液剤圧送用ホース４によるハンドガン部への液剤圧送の開始、停止をコントロールする。
【００２１】
６は外部コンプレッサーより供給される圧搾エアー用耐圧ホースであり、７は噴霧ノズルに送る吐出エアーの開閉用電磁弁である。この電磁弁には遅延タイマー１６が配置されており、１２のリモートスイッチをＯＦＦにして噴霧を終了したあと、吐出エアー停止までの時間を任意に設定することができる。８は吐出エアーの圧力を調整するレギュレーターであり、圧力を調整された噴霧吐出用エアーは９の耐圧ホースで内部混合型２流体噴霧ノズル１０に供給される。
【００２２】
図１−ｂは微粒子噴霧のためのハンドガン部分であり、内部混合型２流体噴霧ノズル１０に吐出用エアーホース９と液剤供給のための耐圧ホース４が接続され、ノズルに高圧荷電を行うための高電圧ケーブル１１が接続されている。
【００２３】
図１−１２は噴霧の開始・停止をハンドガングリップ部でコントロールするためのリモートスイッチであり、１３はコントロールユニット内部の噴霧制御回路１４に接続されたリモートコントロール用電気コードである。
【００２４】
１５は高圧電源回路であり、１７はＡＣ１００Ｖ電源である。
【００２５】
機器の作動を詳細に説明する。エアー供給ホース６を外部コンプレッサーと接続し、ハンドガン部のリモートスイッチ１２がＯＮになると、吐出エアー用電磁弁７が開き、レギュレーター８で適正に調整された加圧エアーが噴霧ノズル１０に供給されエアーの吐出が開始される。同時に１の液剤加圧用タンクには３の液剤加圧用レギュレーターで適正に調整された液剤圧送用エアーが液剤加圧用エアー耐圧ホース２より供給され、液剤加圧用タンク１への加圧と共に液剤供給ホース４によって噴霧ノズル１０に液剤の圧送が開始される。
【００２６】
コントロールユニットａとハンドガン部分ｂとの距離が６ｍの場合、１の液剤加圧用タンク内の液が１０の噴霧スプレーへ到達する時間は３０秒程かかるが、この間のスプレーノズルの空噴き時間はノズル部分の微小ゴミや埃を除去する空吹き効果を付与すると共に、液剤吐出開始の瞬間から安定した微粒子の噴霧を可能にした。
【００２７】
リモートスイッチ１２がＯＮとなると同時に、高圧電源回路１５への１次側電源も供給され、液剤が噴霧ノズルに圧送されているときのみノズル１０への荷電が行われる。
【００２８】
リモートスイッチ１２がＯＦＦになると同時に液剤加圧用の電磁弁５が閉まり、加圧用液剤タンク１への加圧エアーが遮断される。同時に高圧電源回路１５の１次側への供給電源も停止される。
【００２９】
液剤加圧用のレギュレーター３は残圧開放型のため、電磁弁５が閉まると同時に液剤加圧用タンクの残圧を大気中へ開放して液剤加圧用タンク内は大気圧となる。
【００３０】
吐出エアー用電磁弁７は遅延タイマー１６で設定された秒数を遅延して閉じられるために、液剤の供給が停止したノズル１０からはエアーのみの空噴きが遅延タイマーの設定秒数間続き、空噴きによるノズルの洗浄が行われる。
【００３１】
噴霧ノズル１０は内部混合型のため、エアーの空噴き中はノズル内部から液剤圧送用ホース４に対して加圧され、液剤供給ホース１０に残留した液剤は大気圧に開放された液剤加圧用タンクに逆流し回収される。
【００３２】
液剤供給ホース内の残留液が噴霧ノズルから加圧用液剤タンクに完全に戻ってしまう時間を遅延タイマー１６の設定タイムとする。
【００３３】
【実施例】
以下、図に基づき本発明である携帯型荷電微粒子噴霧機の実施例を説明する。
【００３４】
図２に示される実施例の図面はコントロールユニット部の斜視図である。
【００３５】
図２―２０はコントロールユニットの本体ハウジングであり、携帯用として軽量化のため素材は２ｍｍのアルミ板を使用した。他の素材としてＡＢＳ樹脂やメラミン樹脂等のプラスチック製でもよい。２１は液剤圧送のための液剤加圧用の密閉タンクであり、素材は中の液剤が見えるように１０ｍｍ厚のアクリル樹脂を使用した。２２は液剤加圧用エアー耐圧ホースで２３は液剤圧送用耐圧ホースである。
【００３６】
２４は吐出エアー圧力を確認するための吐出用エアー圧力ゲージであり、２５は液剤加圧タンクの圧力ゲージである。２６はガン部と接続される電気ケーブル・耐圧ホースのジョイント口であり、２７は１００Ｖ電源の通電表示ランプ、２８は荷電スタンバイ表示ランプ、２９は高電圧荷電中の表示ランプである。
【００３７】
携帯時の利便性を考慮して３０の取っ手を取り付けた。３１は開閉扉である。このコントロールユニット部の液剤を除く重量は９ｋｇであり、片手で十分持ち運びが可能な重量である。
【００３８】
図３はコントロールユニットの操作パネルの図である。３１は開閉扉で、コントロールユニットの外形寸法ｃは４４５ｍｍ、ｄは２８５ｍｍ、ｅは３５０ｍｍとした。
【００３９】
３２は液剤タンク加圧のための残圧開放型レギュレーターでＣＫＤ社製ＰＲ―１０００−８−０２−Ｇ４９Ｐを使用した。３３は吐出エアー用の小型フィルターレギュレーターである。３４はハンドガン部と接続するための液剤圧送ホースの接続用カプラーで３５は吐出エアーホースの接続用カプラーであり、それぞれ日東工器（株）製のものを使用した。３６はハンドガン部のリモートスイッチとグリップ部アースのための電気コード接続コネクターである。
【００４０】
３７は高電圧をハンドガン部へ供給するための接続コネクターで、ＢＲＡＮＤＥＮＢＵＲＧ社製の高電圧３０ＫＶ耐圧用ソケットを使用した。液剤噴霧と同時にガン部先端ノズルに荷電が行われた場合、ホース内の液剤にも電圧がかかるが、３４の接続カプラーは金属製のため、直接コントロールユニットのアルミ製操作板に取り付けた場合、荷電された電圧はアルミ製ハウジングからグランドアースへとリークしてしまう。この現象を防止するため、３４，３５の接続カプラー取り付け部は絶縁体のベークライトブロック３８を使用した。
【００４１】
３９はメインの電源スイッチで三菱電機社製ＣＰ３０−ＢＡ−２Ｐ−２Ａを使用した。４０は高圧電源モジュールのスタンバイスイッチで、このスイッチがＯＦＦの場合には高電圧モジュール４２への１次側電源に電気が供給されないためガン部の噴霧用リモートスイッチを入れて噴霧を開始してもノズルへの荷電は行われず、ＯＮにした場合のみ噴霧と同時に高圧電源モジュール４２への１次側に電圧供給が行われノズル部の荷電が開始される。
【００４２】
４１は吐出用エアーの停止を遅らせるための遅延タイマーでオムロン社製Ｈ３ＣＲ−Ａを使用した。４２は高圧電源回路であり、４３はエアーのＯＮ・ＯＦＦコントロールのための電磁弁が配置されている。
【００４３】
図４はコントロールユニット部の左側面図で、３１は操作パネルの開閉扉である。２１の液剤加圧用タンクには２２の液剤加圧用エアー耐圧ホースから０．１２Ｍｐａ以内のエアーが加圧されるが、異常加圧がかけられた場合の安全性に配慮して２２の耐圧ホース経路途中に０．１５Ｍｐａで作動する開放型安全弁４４を配置した。
【００４４】
コントロールユニットの奥行きｆは２３５ｍｍとした。４５は外部コンプレッサーより加圧エアーの供給を行う耐圧ホースであり、４６は１００Ｖの電源コードである。
【００４５】
図５に表示される実施例の図面はハンドガンの斜視図である。５０は汚れ防止のため表面に電解研磨処理を施した１．５ｍｍ厚のステンレス板製のグリップであり、アース回路に接続されている。５１にリモートスイッチを配置し、グリップ部で噴霧のＯＮ・ＯＦＦが可能とした。５２はノズル伸縮用のロッドであり、グリップから先端部までの寸法ｇは３００ｍｍ〜６００ｍｍの調整を可能とした。ロッドの材質は硬度も高く絶縁体である１０ｍｍ角のベークライト樹脂を使用した。
【００４６】
グリップ上部にはハンドガンを掛けるためのフック５３を配置した。５４はロッドを固定するためのローレットネジであり、このネジを緩めることでロッド５２の長さｇを調整することができる。５５はホース・高電圧ケーブル固定用のガイド穴である。ロッドの先端にはノズルカバー５６を取り付け、荷電中に不用意に噴霧ノズルに接触することがないよう配慮した。
【００４７】
ロッド先端には取り外し可能なステンレス製の内部混合型２流体噴霧ノズル５７を取り付けてある。５８はノズルに荷電を行うための高電圧ケーブルで、コントロールユニット側の接続にはＢＲＡＮＤＥＮＢＵＲＧ社製の高電圧３０ＫＶ耐電圧用プラグを使用した。
【００４８】
５９は吐出エアー用耐圧ホース、６０は液剤圧送用耐圧ホースであり、両方とも４ｍｍ径の耐圧ホースを使用した。
【００４９】
６１はリモートコントロール用電気コードで、ガングリップ部の噴霧開始・停止用のリモートスイッチとグリップ部のアースを兼ね３芯コードを使用した。荷電噴霧時には作業者の帯電が起こりやすくなるが、アースされているグリップ部を握ることで徐電する効果を兼ねている。またロッド５２が濡れて先端ノズルの高圧電気がグリップ部にリークした場合にもアース回路で電圧を逃がしてしまう役目も兼ねている。このリモートコントロール用電気コードは６２の接続コネクターでグリップ部と接続することにより、ガン部からの取り外しを可能とした。
【００５０】
６３はコントロールユニット部と接続するホースと電気ケーブル用の固定ガイド板である。
【００５１】
図６はハンドガン部の正面図である。グリップ底部からノズルカバー上辺までの寸法ｈは２００ｍｍとした。６４は先端ノズル部と高電圧ケーブルの固定接続のための導電取り付け板で０．５ｍｍのステンレス板を使用し、噴霧ノズル５７へ荷電する電圧は３０ＫＶの負電圧とした。ハンドガン部の重量は接続ホースを除いて４００ｇである。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
表１は本発明である携帯型荷電微粒子噴霧機の噴霧粒子径を計測した表である。吐出用エアーの加圧圧力は０．３Ｍｐａ、液剤圧送の加圧圧力は０．１Ｍｐａを標準のセットとし、この場合の噴霧粒径は表のとおり５ミクロンから１０ミクロンの分布が最も多く、粒径のピークは８ミクロンであった。噴霧粒径計測機器はＡＥＲＯＭＥＴＲＩＣＳ社製ＰＤＰＡレーザープロセッサーを使用した。
【００５４】
【表２】
2004267886.tif 000004
【００５５】
表２は本発明である携帯用荷電式微粒子噴霧機におけるコントロールユニット部とハンドガン部の高低差によると吐出水量の変化を計測したものである。吐出用エアーの加圧圧力は０．３Ｍｐａとし、液剤圧送の加圧圧力はそれぞれ０．０７Ｍｐａ、０．１Ｍｐａ、０．１２Ｍｐａの３通りとし、１分間の吐出水量を計測したグラフである。
【００５６】
なお、図２〜６に示す携帯型荷電微粒子噴霧機は本発明の実施形態の一例であって、本発明はその要旨をこえない限り、何ら図示のものに限定されるものではない。例えば液剤タンクからの液の圧送手段として加圧式の圧送ポンプ方式の採用や、外観を異なるデザインにするなど、本発明の範囲内で他の様々な形様を採用し得る。
【発明の効果】
本発明の携帯型荷電微粒子噴霧機を使用することにより、建築現場や居住後の住宅など任意の場所での施工が可能であり、天井など高所への噴霧時にも脚立等の補助具を不要とした。平均噴霧粒子径が５〜１０ミクロンの微小ミストで長時間一定の噴霧量による安定した良好な噴霧塗装・コーティングが可能であり、荷電微粒子によりアース体に対する微小ミストの着地効率も向上し、高密度な微粒子の噴霧コーティングを必要とする機能性液剤の性能発揮に有利となる。また微小ミスト噴霧のため液剤使用量の低減が実現され、施工コストの低減や塗覆体のぬれ現象の低減により、変色やにじみ・変質などを招きにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】携帯型荷電微粒子噴霧機のブロック回路の説明図である。
【図２】携帯型荷電微粒子噴霧機のコントロールユニット部の実施例を示す斜視図である。
【図３】携帯型荷電微粒子噴霧機のコントロールユニット操作パネル部の実施例を示す正面図である。
【図４】携帯型荷電微粒子噴霧機のコントロールユニット部の実施例を示す左側面図である。
【図５】携帯型荷電微粒子噴霧機のハンドガン部の実施例を示す斜視図である。
【図６】携帯型荷電微粒子噴霧機のハンドガン部の実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
ａ  コントロールユニット部
ｂ  ハンドガン部
ｃ  コントロールユニット幅寸法
ｄ  コントロールユニット高さ寸法
ｅ  コントロールユニット液剤タンク部高さ寸法
ｆ  コントロールユニット奥行き寸法
ｇ  ハンドガン部長さ寸法
ｈ  ハンドガン部高さ寸法
１、２１  液剤加圧用タンク
２、２２  液剤加圧用エアー耐圧ホース
３、３２  液剤加圧用レギュレーター
４、２３、６０  液剤圧送用耐圧ホース
５  液剤加圧用電磁弁
６、４５  外部コンプレッサー用耐圧ホース
７  吐出エアー用電磁弁
８、３３  吐出エアー用レギュレーター
９、５９  吐出エアー用耐圧ホース
１０、５７  噴霧ノズル
１１  高電圧ケーブル
１２、５１  リモートスイッチ
１３、６１  リモートコントロール用電気コード
１４  制御回路
１５  高圧電源回路
１６、４１  遅延タイマー
１７、４６  １００Ｖ用電源コード
２０  コントロールユニット本体ハウジング
２４  エアーゲージ
２５  液圧ゲージ
２６、ガン部ジョイント口
２７  １００Ｖ電源通電表示ランプ
２８  荷電スタンバイ表示ランプ
２９  荷電中表示ランプ
３０  取っ手
３１  開閉扉
３４  液剤圧送接続カプラー
３５  吐出エアー接続カプラー
３６  リモートコントロール用電気コード接続コネクター
３７  高電圧接続ソケット
３８  カプラー取り付けブロック
３９  電源スイッチ
４０  高圧電源モジュールのスタンバイスイッチ
４２  高圧電源モジュール
４３  電磁弁
４４  安全弁
５０  ガングリップ
５２  ロッド
５３  フック
５４  ロッド固定ネジ
５５  ホースガイド穴
５６  ノズルカバー
５８  高電圧ケーブル
６２  接続コネクター
６３  ホースガイド板
６４  高電圧ケーブル取り付け板
【図１】
2004267886.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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