(57)【要約】【課題】粉末状物質用の散布装置を改良したものを提供する。【解決手段】搬送ガスまたは混合ガスの流れに混入された粉末状物質用の散布装置が提供される。この散布装置は、第一部材および第二部材を具備する。第一部材は上記流れが流れ込む内側部と周辺の放出縁部とを有する。第二部材は上記内側部と対面する側部と周辺の放出縁部とを有する。第一部材の放出縁部と第二部材の放出縁部との間に放出開口が画成される。放出開口の寸法は一つまたはそれ以上の第三部材によって定められる。各第三部材は、第一部材に近接した第一端部と第二部材に近接した第二端部とを有する。第三部材は不均一な横断面を有する。第一端部と第二端部との間における各第三部材の横断面の面積はその第一端部および第二端部の一方における第三部材の横断面の面積よりも小さい。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ガスまたは混合ガスの流れに混入された粉末状物質用の散布装置において、
第一部材および第二部材を具備し、第一部材は上記流れが流れ込む内側部と周辺の放出縁部とを有し、第二部材は上記内側部と対面する側部と周辺の放出縁部とを有し、第一部材の放出縁部と第二部材の放出縁部との間に放出開口が画成され、該放出開口の寸法は一つまたはそれ以上の第三部材によって定められ、各第三部材は、上記第一部材に近接した第一端部と上記第二部材に近接した第二端部とを有し、上記第三部材は不均一な横断面を有し、第一端部と第二端部との間における各第三部材の横断面の面積はその第一端部および第二端部の一方における第三部材の横断面の面積よりも小さい散布装置。
【請求項２】
上記第一端部と第二端部との間における各第三部材の横断面の面積はその第一端部および第二端部の両方における各第三部分の横断面の面積よりも小さい請求項１に記載の散布装置。
【請求項３】
上記第一部材の軸線を中心として上記第一部材と第二部材と第三部材とを組み立てたものを回転させるための回転子をさらに有する請求項１に記載の散布装置。
【請求項４】
高電位の電源と、第一部材と第二部材と第三部材とを組み立てたものに設けられた電極と、上記高電位の電源を電極に接続するための手段とをさらに有する請求項３に記載の散布装置。
【請求項５】
上記粉末状物質の流動的な流れを提供する装置と、該装置から上記内側部へ流動的な粉末物質を搬送する導管とをさらに有する請求項３に記載の散布装置。
【請求項６】
高電位の電源と、第一部材と第二部材と第三部材とを組み立てたものに設けられた電極と、上記高電位の電源を電極に接続するための手段とをさらに有する請求項５に記載の散布装置。
【請求項７】
上記粉末状物質の流動的な流れを提供する装置と、該装置から上記内側部へ流動的な粉末状物質を搬送する導管とをさらに有する請求項１に記載の散布装置。
【請求項８】
上記第一部材は、該第一部材の外側部を画成する外側部分と、上記内側部を画成するライナーとを有する請求項１に記載の散布装置。
【請求項９】
高電位の電源と、第一部材と第二部材と第三部材とを組み立てたものに設けられた電極と、上記高電位の電源を電極に接続するための手段とをさらに有する請求項１に記載の散布装置。
【請求項１０】
上記第一部材と各第一端部との一方は第一ネジ山付き開口を有し、上記第一部材と各第一端部との他方は上記第一ネジ山付き開口に係合する相補的な第一ネジ部を有し、上記第一端部は、係合している相補的な第一ネジ山部と第一ネジ山付き開口とに近接して上記第一部材と当接するような半径方向外側に向かって延びる外形部を有する請求項１に記載の散布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば粉末流動層から、気体流、例えば空気流中に浮遊した状態で粉末状コーティング物質（以下、「コーティング粉末」または「粉末」と称す）を散布する散布器（ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）に関する。ここでは、回転式粉末散布器（以下、「粉末用ベル」または「ベル」と称す）に関連して開示する。しかしながら、他の用途にも利用できると考えられる。
【０００２】
【従来の技術】
コーティング粉末を散布するシステムが知られている。このようなシステムには、例えば、特許文献１および特許文献２およびこれら特許の引用例に図示および記載されているものがある。特許文献１および特許文献２に図示および記載されている粉末用ベルは、環状の粉末放出開口の幅を定めるのに、ディフューザの後側（粉末の流れの向きにおいて上流側）に設けられた非導電性のスリーブまたはボスを用いている。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許５８５３１２６号
【特許文献２】
米国特許６３２８２２４号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、搬送ガスまたは混合ガスの流れに混入された粉末状物質用の散布装置を改良したものを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、搬送ガスまたは混合ガスの流れに混入された粉末状物質用の散布装置が提供される。この散布装置は、第一部材（例えば、ベルカップ）および第二部材（例えば、ディフューザ）を有する。第一部材は、上記流れが流れ込む内側部と周辺の放出縁部とを有する。第二部材は、上記内側部と対面する側部と周辺の放出縁部とを有する。第一部材の放出縁部との間に放出開口が画成される。放出開口の寸法は、一つまたはそれ以上の第三部材（例えば、支柱）によって定められ、各第三部材は上記第一部材に近接した第一端部と上記第二部材に近接した第二端部とを有する。第三部材は、不均一な横断面を有する。第一端部と第二端部との間における各第三部材の横断面の面積は、その第一段部および第二端部の一方における第三部材の横断面の面積よりも小さい。
【０００６】
本発明によれば、第一端部と第二端部との間における各第三部材の横断面の面積はその第一端部および第二端部の両方における各第三部材の横断面の面積よりも小さい。
【０００７】
さらに、本発明によれば、第一部材と各第一端部との一方は第一ネジ山付き開口を有し、上記第一部材と各第一端部との他方は上記第一ネジ山付き開口に係合する相補的な第一ネジ部を有する。第二部材と各第二端部との一方は第二ネジ山付き開口を有し、上記第二部材と各第二部材との他方は上記第二ネジ山付き開口に係合する相補的な第二ネジ山部を有する。
【０００８】
さらに、本発明によれば、当該分散装置は、上記第一部材の軸線を中心として上記第一部材と第二部材と第三部材とを組み立てたものを回転させるための回転子を有する。
【０００９】
また、本発明によれば、当該分散装置は、流動状態にある粉末状物質が放出されるように流動状態にある粉末状物質に電荷を与える高電位の電源を有する。第一部材と第二部材と第三部材とを組み立てたものに電極が設けられる。また、高電位の電源を電極に接続するための手段が設けられる。
【００１０】
さらに、本発明によれば、当該分散装置は、上記粉末の流動的な流れを提供する装置と、該装置から上記内側部へ流動的な粉末物質を搬送する導管とを有する。
【００１１】
さらに、本発明によれば、第一部材は、第一部部材の外側部を画成する外側部分と、上記内側部を画成するライナーとを有する。
【００１２】
また、本発明によれば、第一部材と第二部材と第三部材とを組み立てたものは第一外形部を有し、電極は、該電極を第一部材と第二部材と第三部材とを組み立てたものに対して方向付けするように、上記第一外形部と相補的な第二外形部を有する。
【００１３】
さらに、本発明によれば、第一部材と第一端部との一方は第一ネジ山付き開口を有し、上記第一部材と第一端部との他方は上記第一ネジ山付き開口に係合する相補的な第一ネジ山部を有する。上記第一端部は、係合している相補的な第一ネジ山部と第一ネジ山付き開口とに近接して上記第一部材と当接するような半径方向外側に向かって延びる外形部を有する。
【００１４】
また、本発明によれば、第二部材と第二端部との一方は第二ネジ山付き開口を有し、上記第二部材と第二端部との他方は上記第二ネジ山付き開口に係合する相補的な第二ネジ山部を有する。上記第二端部は、係合している相補的な第二ネジ山部と第二ネジ山付き開口とに近接して上記第二部材と当接するような半径方向外側に向かって延びる外形部を有する。
【００１５】
さらに、本発明によれば、第一部材と第一端部との一方は切頭円錐状の外形部を有し、第一部材と第一端部との他方は上記切頭円錐状の外形部を受容する相補的な凹部を有する。
【００１６】
さらに、本発明によれば、第二部材と第二端部との一方は切頭円錐状の外形部を有し、第二部材と第二端部との他方は上記切頭円錐状の外形部を受容する相補的な凹部を有する。
【００１７】
以下、詳細な説明および本発明を図示する図面を参照すれば、本発明を明確に理解されるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は、粉末用ベルカップの前方にディフューザを支持してカップとディフューザとの間に粉末が通って散布される環状空間を提供する断面積が小さくなっている支柱（ポスト）を提供することによって、パウダーベルの設計を改良する。
【００１９】
導電性支柱は、静電ポテンシャルの高い電源と粉末用の帯電電極との間の回路内に設けられる。
【００２０】
導電性支柱は、ベルカップとディフューザとの間に画成される環状空間に向かう粉末の流れ内に設けられ、上記環状空間の環状開口を介して粉末が分配される。
【００２１】
図示および説明する粉末用ベル３０は、米国特許第５８５３１２６号および同６３２８２２４号およびこれら特許の引用文献に図示および記載されたタイプの粉末用ベルの設計を改良するものである。図示および説明する粉末用ベル３０は、カップ３０からの粉末の流れの流路上に断面積が小さくなっている支柱３２を設けることによってこの目的を達成するものである。粉末用ベルカップ３０の支柱３２の機能には、環状開口３６を画成するように粉末用ベルカップ３０の前方にディフューザ３４を支持することが含まれる。図示および説明する粉末用ベルカップ３０用の支柱３２は、環状開口３６へ向かう粉末の流れ内に導電性部材３２が設けられるように構成されている。
【００２２】
粉末用ベルカップ３０は、公知の複数のタイプのいずれかのタービン４０、例えば米国特許第５８５３１２６号および同６３２８２２４号に図示および記載された汎用型タービンに取付けられる。タービン４０はカップ３０の軸線４１を中心としてカップ３０を回転させる。搬送ガスの流れ（例えば、空気の流れ）４２に混入された粉末は、粉末供給器（例えば散布すべき粉末を含む流動層）４４から導管４６を介してベルカップ３０の後部４８へと噴出される。粉末供給器４４は、公知の複数のタイプのいずれの粉末供給器であってもよく、例えば、米国特許第５７６８８００号に図示および記載された一般的なタイプの流動層である。粉末の流れ４２は、導管４６から、軸線方向前方且つ径方向外側の範囲、すなわちベルカップ３０の縁部と、径方向外側の範囲、すなわちディフューザ３４の縁部５２との間に画成される開口３６を介して、環状開口３６から放出される。
【００２３】
支柱３２は粉末の流れ４２内に位置する。支柱３２は、環状開口３６の幅を設定し、この環状開口３６を介して空気混入された粉末４２が散布される。また、支柱３２は、静電ポテンシャルの高い電源５４を、ディフューザ３４の前面５７、すなわち概してベルカップ３０から散布される粉末によってコーティングすべき対象物の方を向いている面５７に設けられた最終的な帯電電極５５に接続する。帯電している導電性支柱３２および電極５５へ流動している粉末４２を曝すことにより、粉末が散布されるように粉末に電荷が与えられ、その結果、粉末が、静電ポテンシャルの低い対象物、例えば接地されている対象物５９へ向かって誘引される。
【００２４】
対象物５９は、例えば接地されているコンベア６１でベルカップ３０を通過するように対象物を搬送することで、その静電ポテンシャルが低く維持される。電荷は、例えば、公知の様々なタイプのいずれかの高い静電ポテンシャル電源５４、例えば米国特許第５９７８２４４号または米国特許第６１４４５７０号に図示および記載された汎用型電源によって提供される。電源５４はタービン４０の導電性の構成要素（例えば、タービン４０の出力シャフト）５６に接続され、次いでこの出力シャフト５６はベルカップ３０の導電性の構成要素（例えば、シャフト５６を受容するスリーブ）６０を介して支柱３２に接続される。スリーブ６０には、フランジ６２またはその均等物が設けられ、フランジ６２は支柱３２上のネジ山６６を受容するように該ネジ山６６と相補的なネジ山を有する開口６４を有する。組立に当たって、米国特許第５８５３１２６号および同６３２８２２４号に記載されたカップ３０の汎用型ライナー６８がベルカップ３０に挿入される。その後、複数の（図中では三つの）支柱３２がライナー６８内に設けられた開口７０を通って、フランジ６２内の開口６４にねじ込まれる。
【００２５】
支柱３２に設けられた若干切頭円錐状の外形部７２、一体的な機械的外形部７４、またはその両方が、カップ３０の内側に対してライナー６８を位置決めする。図示した機械的外形部７４は、支柱３２の軸線から径方向外側へ向かって延びるウェブまたはフランジである。その後、支柱３２の前端部７６に設けられた機械的外形部８０に補助されつつ、ディフューザ３４が支柱３２の前端部７６に配置される。また、機械的外形部８０は、支柱３２の軸線から径方向外側に向かって延びるウェブまたはフランジである。支柱３２の前端部７６には、軸線方向に延びるネジ山付き開口８２が設けられる。プレート状の帯電電極５５は、外形部９０、９２（例えば、ディフューザ３４および帯電電極５５の互いに対向する面５７、９６に形成されたボス９０およびレリーフ９２）に補助されつつ、ディフューザ３４の前面５７に配置される。その後、導電性のネジ９８が、ディフューザ３４および電極５５をベルカップ３０に繋止し且つ電極５５を支柱３２、スリーブ６０およびシャフト５６を介して電源５４に接続するように、支柱３２の前面のネジ山付き開口８２にねじ込まれる。
【００２６】
支柱３２は、環状開口３６の幅を設定し、ディフューザ３４とディフューザ３４の前方の放電電極５５とを支持し、環状開口３６を介して粉末の流れ４２を帯電させるために、静電ポテンシャルの高い電源５４から電極５５への導電通路５６、６０、６２、３２、９８を提供する。各支柱３２は、それぞれディフューザ３４の端部、カップ３０の端部またはその両方において機械的停止部材８０、７４により環状開口３６の幅の設定を補助する。切頭円錐状外形部７２が、支柱３２の一方の端部または他方の端部あるいは両方の端部に設けられてもよい。このような構成にすることで、粉末の通路４２内の支柱３２の直径を小さくすることができるようになる。このように支柱３２の直径を小さくすると、粉末の流れ４２に対する支柱の３２の影響が小さくなる。すなわち、支柱３２の下流側に粉末が集まってしまうことがほとんどなくなる。このことは、支柱３２の下流側１０４に集まった粉末が後で除去され、且つ環状開口３６を介して排出されるので、重要である。場合によっては、このように除去された粉末はコーティングすべき対象物５９上に付着し、粉末コーティングに欠陥や不具合を生じさせてしまう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づいて構成されたシステムを示しており、システムの一部の構成要素を側面断面図で示し、他の構成要素を線図的に示したものである。
【図２】図１に示した構成要素の詳細を示す断面側面図である。
【図３】図２に示した詳細な図とは別の詳細を示す断面側面図である。
【符号の説明】
３０…粉末用ベルカップ
３２…支柱
３４…ディフューザ
４４…粉末供給器
５４…電源
５５…電極
６０…スリーブ
６８…ライナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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