(57)【要約】【課題】本発明は、二液混合エアミックガンの改良に関する発明であり、目的とするところは、塗装の硬化ムラがなく、長時間の連続使用が可能で作業性の良好な二液混合エアミックスガンを提供することである。【解決手段】本発明の二液混合エアミックスガンは、唇状に開口した主剤噴霧口と、この主剤噴霧口へ主剤を供給する主剤供給手段と、硬化剤エア混合流体噴出口と、この硬化剤エア混合流体噴出口へ硬化剤エア混合流体を供給する硬化剤エア混合流体供給手段とを有する二液混合エアミックスガンであって、硬化剤エア混合流体噴出口は、唇状に開口した主剤噴霧口の長径の延長線上の両側にそれぞれ位置し、主剤の扁平な噴霧パターンの平面と同一面上で交差するように硬化剤エア混合流体を噴出して主剤と硬化剤とを混合するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
唇状に開口した主剤噴霧口と、該主剤噴霧口へ主剤を供給する主剤供給手段と、硬化剤エア混合流体噴出口と、該硬化剤エア混合流体噴出口へ硬化剤エア混合流体を供給する硬化剤エア混合流体供給手段と、を有する二液混合エアミックスガンであって、
前記硬化剤エア混合流体噴出口は前記唇状に開口した主剤噴霧口の長径の延長線上の両側にそれぞれ位置し、前記主剤の扁平な噴霧パターンの平面と同一面上で交差するように前記硬化剤エア混合流体を噴出して主剤と硬化剤とを混合するようにしたことを特徴とする二液混合エアミックスガン。
【請求項２】
前記硬化剤エア混合流体供給手段は前記硬化剤エア混合流体噴出口に連通する霧化空気通路の途中に開口している硬化剤供給通路口から硬化剤を供給して霧化空気と混合する手段である請求項１に記載の二液混合エアミックスガン。
【請求項３】
前記硬化剤エア混合流体噴出口のさらに前記延長線上に前記主剤の扁平な噴霧パターンの側面に沿って硬化剤エア混合流体を噴出する補助噴出口を有する請求項１又は２に記載の二液混合エアミックスガン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は二液混合エアミックスガンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来用いられている二液（多液）混合のスプレーガンとしては、内部混合方式のものと外部混合方式のものとがある。内部混合方式のスプレーガンはガン内部で二液を混合して噴霧するものである。一方、外部混合方式のスプレーガンとしてはエアスプレー方式とエアレススプレー方式とがあり、エアスプレー方式としては硬化剤を霧化空気中に混合する方式と双頭ガン方式とがある。また、エアレススプレー方式では双頭ガン方式が一般的である。
【０００３】
内部混合方式のスプレーガンでは内部洗浄を確実にしないと使用不能になり、そのため洗浄機能を必要とするものである。また、外部混合方式のスプレーガンでは混合が不安定であり、特にエアスプレーガン方式では噴出量が少ないために、大物の塗装に関しては作業性が低く不向きである。硬化剤を霧化空気中に混合する方式及び双頭ガン方式では噴霧パターンの安定化や均一な混合を得るように調整することが難しい。さらに、エアレス方式の双頭ガン方式では噴出量が多すぎ、混合比率の調整が難しく塗膜の硬化、品質にバラツキがでやすいなどの問題がある。
【０００４】
これらの問題を解決するべく良好な混合、霧化状態を達成できる二液混合エアミックスガンで、エアスプレーとエアレススプレーの中間域での使用に適する外部混合方式のスプレーガンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、唇状に開口し、主剤を高圧で噴射・霧化する噴霧ノズルと、噴霧された扁平な噴射の平面に対応する両側に噴射流に向けて硬化剤混合気流を噴射する第１の空気孔と、第１の空気孔より噴射する硬化剤混合気流が主剤の噴射流と衝突する前に衝突してその流れを拡開する第２の空気孔とを設けたものである。
【０００５】
このように硬化剤を含む霧化空気の噴射流は、主剤の噴射流と衝突する前に第２の空気孔からの噴射流によって流れを拡開されるので、扁平な流れとなって主剤の噴流と衝突混合するために均一な混合ができるとしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−８７６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような混合方式では、第１の空気孔から噴射する硬化剤混合気流と、第２の空気孔から噴射する気流とを衝突させるために、周辺へのミストの飛散が増大するとともに、噴射ノズルの表面が主剤と硬化剤とで汚れることになる。その結果、安定した噴射が得られなくなり、塗装の硬化ムラが発生することがある。このため噴射ノズルの頻繁な洗浄が必要となり、結果的に連続使用可能時間が短くなって作業性が低下するといった問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされた二液混合エアミックガンの改良に関する発明であり、目的とするところは、塗装の硬化ムラがなく、長時間の連続使用が可能で作業性の良好な二液混合エアミックスガンを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、主剤と硬化剤とを外部混合するに当たって、硬化剤混合気流を拡開することなく主剤に混合すれば、周辺へのミストも増大せず、また噴射ノズルの表面が主剤と硬化剤とで汚れるといった不具合も生じないことに思い至った。
【００１０】
すなわち、本発明の二液混合エアミックスガンは、唇状に開口した主剤噴霧口と、この主剤噴霧口へ主剤を供給する主剤供給手段と、硬化剤エア混合流体噴出口と、この硬化剤エア混合流体噴出口へ硬化剤エア混合流体を供給する硬化剤エア混合流体供給手段とを有する二液混合エアミックスガンであって、硬化剤エア混合流体噴出口は、唇状に開口した主剤噴霧口の長径の延長線上の両側にそれぞれ位置し、主剤の扁平な噴霧パターンの平面と同一面上で交差するように硬化剤エア混合流体を噴出して主剤と硬化剤とを混合するようにしたことを特徴とする。つまり、硬化剤エア混合流体噴出口の位置を従来技術の硬化剤混合気流噴射口の位置から主剤噴霧口に対して９０゜回転させて唇状に開口した主剤噴霧口の長径の延長線上の両側に設けたことに特色がある。
【００１１】
ここで、硬化剤エア混合流体供給手段では、硬化剤エア混合流体噴出口に連通する霧化空気通路の途中に開口している硬化剤供給通路口から霧化空気通路内へ硬化剤を供給して霧化空気と混合することが望ましい。また、主剤と硬化剤との混合をさらに均一にするために、硬化剤エア混合流体噴出口のさらに延長線上に主剤の扁平な噴霧パターンの側面に沿って硬化剤エア混合流体を噴出する補助噴出口を設けることが好ましい。
【００１２】
【作用】
本発明の作用を図を参照しながら従来技術と比較して説明する。
【００１３】
図１は本発明の二液混合エアミックスガンの噴出口の配置と噴霧パターンを示した模式図であり、また、図６は従来技術になる二液混合エアミックスガンの噴出口の配置と噴霧パターンとの一例である。
【００１４】
従来技術の噴出口の配置は、図６に示すように唇状に開口した主剤を噴霧する主剤噴霧口Ａの長径に対して直角に交わる線ｍ上に第２の空気孔Ｂ、Ｂと第１の空気孔Ｃ、Ｃとが主剤噴霧口Ａを挟んで対称に位置している。主剤は主剤噴霧口Ａから唇状の長径を含む平面Ｓに沿って扁平に矢印ａの方向に噴霧パターンＰのように断面が楕円形で扇状に噴霧される。ここで、第１の空気孔Ｃ、Ｃからは硬化剤混合気流ｃ、ｃが噴射され、第２の空気孔Ｂ、Ｂから噴射されるエアｂ、ｂとＸ点で衝突して、硬化剤混合気流ｃ、ｃは点線のように拡開されるので（Ｓ面下側の拡開したｃの点線は省略した）主剤と硬化剤とが均一に混合することができるわけである。しかし、この方法では、硬化剤混合気流ｃとエアｂとをＸ点で衝突させるために、ノズル周辺にミストを飛散させることとなり、これが問題となる。
【００１５】
一方、図１で示す本発明では、エアミックスガンの各噴出口は、唇状に開口した主剤噴霧口Ａと硬化剤エア混合流体噴出口Ｄ、Ｄとが主剤噴霧口Ａの長径の延長線ｌ上の両側にそれぞれ位置している。そして、硬化剤エア混合流体噴出口Ｄから主剤の噴霧パターンＰと同一平面Ｓ上で交差するように硬化剤エア混合流体ｄ、ｄが噴出され、主剤と硬化剤とが混合される。
【００１６】
本発明の二液混合エアミックスガンは、このような配置の噴出口を有しているので、図６のＸ点で発生するような気流の衝突がなく、ノズル周辺で硬化剤や主剤のミストの拡散を生じることがない。従って頻繁なノズル清掃の必要はなく、得られた塗装膜に硬化ムラを発生しにくいために長時間作業に好適な二液混合エアミックスガンである。
【００１７】
なお、塗膜中の硬化剤濃度を均一にするために図２に示すような硬化剤エア混合流体の補助噴出口を設けることが好ましい。硬化剤エア混合流体噴出口Ｄ、Ｄからの混合流体のみではパターンＰの中心部の硬化剤濃度が端部に比べて高くなることがあるのでＥやＦの補助噴出口から硬化剤エア混合流体をパターンＰの端部に沿って噴出することにより硬化剤濃度をより均一にすることができる。また、補助噴出口からの硬化剤エア混合流体のエア圧力を高くすることによってパターンＰの拡開を抑制することができる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１９】
本実施例の噴出口の配置を図３に示す。図３は本実施例の霧化頭部の一部略正面図である。唇状の主剤噴霧口Ａを中心として、Ａの長径方向の延長線上の両側に円形断面の硬化剤エア混合流体噴出口Ｄ、Ｄが位置している。硬化剤エア混合流体噴出口Ｄ、Ｄのさらに主剤噴霧口Ａから離れた位置に硬化剤エア混合流体の補助噴出口ＥおよびＦが相互に接近して設けられている。
【００２０】
図４はスプレーガンの先端部１を示す部分断面図で、先端部１は頭部本体１ａと主剤や硬化剤エア混合気流を噴出する噴出部１ｂとから構成されている。頭部本体１ａは主剤供給手段と、硬化剤エア混合流体供給手段とを具備している。主剤供給手段は、中心部に塗料室２を形成し後端には弁座６を設けニードル弁７の先端が当接離開して塗料の噴出を制御するようになっているノズル基３と、このノズル基３の塗料室２に連通して下方より主剤の供給を受ける主剤供給路８とから構成されている。ノズル基３の後部側にはニードル弁パッキン４、パッキン押し５が組み込まれ、また、ノズル基３の先端側は中央に弁座６と連なる弁口９が開けられ、ノズル基３の先端はチップホルダ１０内に組み込まれたチップ１１に当接している。また、ノズル基３にはアダプタ１９が嵌合されており、アダプタ１９はチップホルダ１０と空隙ロ２０を形成するように組み込まれている。
【００２１】
硬化剤エア混合流体供給手段は空気通路１５と、頭部本体１ａに螺設されている硬化剤供給手段１６とから構成されている。硬化剤供給手段１６の硬化剤供給路１７の供給口１８は空気通路１５に臨んでいる。
【００２２】
噴出部１ｂは、主剤を噴霧するチップ１１を組み込んだチップホルダ１０と、空気キャップ１２と、この空気キャップ１２を着脱自在に頭部本体１ａに螺合するカバー１３とから構成されている。
【００２３】
チップ１１はエアレススプレーに使用するものとして公知のものでその概要を図５に示す。（Ａ）はチップ１１の先端を正面から見た概要図で、中央の楕円は唇状の開口３０を示している。（Ｂ）はチップ１１の断面概要図を示す。すなわち、内側を球又はこれに近い形状とした孔３２に外部からＶ字形又はこれに近い断面形状の溝３１を形成して唇状に開口した主剤噴霧口Ａとしたもので、高圧の塗料噴射に耐えられるように超硬（タングステンカーバイトやセラミックス）で作られている。
【００２４】
また、チップホルダ１０にはチップ１１の唇状の開口Ａの長径の延長線上に混合流体通路１４、１４が穿設されており硬化剤エア混合流体噴出口Ｄ、Ｄが開口している。空気キャップ１２にはこの噴出口Ｄ、Ｄのさらに延長線上に補助噴出口ＥとＦとが主剤噴霧口Ａの両側に対称に開口している。
【００２５】
チップホルダ１０は空気キャップ１２と嵌合することにより空隙イ２１を形成し、またアダプタ１９と対向することによって空隙ロ２０を形成している。空隙イ２１と空隙ロ２０とはチップホルダのフランジ部に穿孔された通路孔２３，２３によって連通しており、空気通路１５に接続する流路２２と空隙ロ２０と混合流体通路１４とで噴出口Ｄに連通する硬化剤エア混合流体通路を形成している。また、空隙ロ２０と通路孔２３と空隙イ２１とで補助噴出口Ｅ、Ｆに連通する硬化剤エア混合流体通路を形成している。
【００２６】
次にこの作用を説明する。まず図示しない引き金を引くと空気弁（図示せず）が開きそれぞれの噴出口（Ｄ、Ｅ、Ｆ）より空気のみが噴出する。次に、図示しない硬化剤の制御弁が引かれて硬化剤が硬化剤供給路１７を通って供給口１８から空気通路１５内に送り込まれ、すでにこの空気通路１５に供給されている空気流と混合して霧化されることにより硬化剤エア混合流体となる。さらに、主剤のニードル弁７が開かれチップ１１の唇状の開口Ａから主剤が噴出する。そして、流路２２、空隙ロ２０、混合流体通路１４を経て噴出口Ｄ、Ｄから主剤の噴射パターンの中心部に向かって硬化剤エア混合流体が噴出され、霧化が促進されると共に主剤と硬化剤とが混合される。
【００２７】
また、空隙ロ２０と空隙イ２１とは通路孔２３、２３で連通しているので、硬化剤エア混合流体が補助噴射口であるＥやＦからも噴出されることになる。
【００２８】
このようにして主剤と硬化剤との均一な混合が得られる。一方、ミストの飛散は生じないので塗装の硬化ムラやノズルの汚れといった不具合を生じることがない。
【００２９】
【試験例】
本発明の二液混合エアミックスガンを使用したスプレイパテ塗布試験の結果を説明する。
【００３０】
（スプレイ条件）
本発明の二液混合エアミックスガン（型式：２５Ｃ０５、主剤吐出量：１２５０ｍｌ／ｍｉｎ相当）を用いて、主剤圧力：６ＭＰａ、硬化剤霧化エア圧力：０．２ＭＰａ、硬化剤圧力：０．３ＭＰａ、硬化剤吐出量：２５ｍｌ／ｍｉｎで、主剤と硬化剤との混合比を５０：１として、スプレイパテ塗布試験を行った。なお、主剤は、スプレイ用ポリエステルパテ（ナトコ製）で、硬化剤はスプレイパテ用メチルエチルケトンパーオキサイド（ナトコ製）を使用した。
【００３１】
（試験方法）
１）塗膜の硬化ムラの確認
サンプル板に膜厚１００μｍねらいでスプレイパテを塗布し、塗膜の硬化不良及び硬化ムラを評価した。塗布後１時間経過後の塗膜硬さを、ＪＩＳＫ５４００「塗料一般試験方法」により評価し、鉛筆硬度Ｈ以上を合格とした。
２）塗膜厚さの確認
実用上の効率を考慮したガン速度で塗布作業を行い、得られた塗膜の厚さを測定した。ある一定距離離れたサンプル板に実用的なガン移動速度で上記のスプレイパテを塗布し、ガンの１往復ごとに平均膜厚を測定した。
３）連続使用可能時間の測定
１分間スプレーして４分間休止するという５分間／サイクルの塗布方法で連続使用し、スプレイパテ塗膜に硬化不良や硬化ムラが発生する時間を測定した。
【００３２】
５分間ごとに採取される１分間スプレーした各サンプル板を１時間放置して、１）と同様の方法で塗膜硬さを測定した。そして硬化ムラや硬化不良の発生の有無を評価し、連続使用可能時間を確認した。
【００３３】
（試験結果）
１）塗膜の硬化ムラの確認
１時間経過後の塗膜は、鉛筆硬度Ｈ未満で傷つけられることがなく硬化ムラや硬化不良は認められなかった。
２）塗膜厚さの確認
１回塗り（ガンの１往復）での平均膜厚は５５．６μｍであり、２回塗り（ガンの２往復）での平均膜厚は８７．２μｍであった。
３）連続使用可能時間の測定
連続使用可能時間は５時間１０分であった。すなわち、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６２のサンプルまでは硬化ムラや硬化不良は認められなかった。他方比較例（図６のタイプ）では１時間４０分で硬化不良が発生した。
【００３４】
スプレー時にノズル汚れがひどい状態で使用を継続するとノズル表面で硬化したパテ（塗料）がスプレイパターンを乱して塗膜の硬化不良つながるが、本発明のスプレーガンを使用した試験例ではきわめて良好な結果が得られた。
【００３５】
【発明の効果】
上記のように、本発明の二液混合エアミックスガンは、主剤の噴霧はエアレススプレーであり、これに圧縮空気に含まれた硬化剤を混合させるので、噴出量としてはエアスプレーより多くなり作業性が向上する。また、主剤の霧化状態は圧縮空気を併用することにより微細で安定したパターンを得ることができる。さらに、主剤がノズルチップより噴出した直後に硬化剤を硬化剤エア混合流体の形で主剤の噴霧パターンと同一平面上で混合させるため、主剤拡散過程に硬化剤が便乗して均一に混合されるとともに、ミストの飛散がなく、ノズルの汚れや塗膜の硬化ムラあるいは硬化不良といった不具合を発生しない。この結果、長時間の連続塗装作業が可能となり著しい作業性の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の噴出口の配置と噴霧パターンとを示した説明図である。
【図２】補助噴出口を具備した本発明の噴出口の配置と噴霧パターンとを示した説明図である。
【図３】本発明の二液混合エアミックスガンの噴出口の配置を示す一部略正面図である。
【図４】本発明の二液混合エアミックスガンの先端部の一部略断面図である。
【図５】ノズルチップの説明図である。（Ａ）は正面、（Ｂ）は断面の概略図である。
【図６】従来技術の噴出口の配置と噴霧パターンとを示した説明図である。
である。
【符号の説明】
２：塗料室　７：塗料のニードル弁　８：主剤供給路　１０：チップホルダ　１１：チップ　１２：空気キャップ　１３：カバー　１５：空気通路　１７：硬化剤供給路　１９：アダプタ　２０：空隙ロ　２１：空隙イ
Ａ：主剤噴霧口　Ｂ：第２空気孔　Ｃ：第１空気孔　Ｄ：硬化剤エア混合流体噴出口　Ｅ、Ｆ：補助噴出口　Ｐ：噴射パターン　Ｓ：Ａの長径を含む平面
【図１】
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【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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