(57)【要約】  粉体スプレーガンが粉体流路入口及び粉体流路出口を有し、粉体流路入口は、第１の構造では希薄相粉体ポンプへ接続可能であり、第２の構造では濃厚相粉体ポンプへ接続可能であり、粉体スプレーガンは、第１の構造と第２の構造とで同じスプレーノズルを備える。粉体流路は、ガンを通って延在する粉体管によって提供され、粉体管は、スプレーガンの入口部分における第１の直径及びスプレーガンの出口部分における第２の直径を有し、第２の直径は、第１の直径よりも大きい。粉体流路は、また、円錐形遷移部分と、粉体流へ空気を加える部材とを有することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベンチュリポンプ又は濃厚相ポンプとともに動作するように選択的に構成することができるスプレーガンであって、該スプレーガンは、
スプレーノズルを有する前方セクションと選択可能な後方セクションとを含むガン本体と、
入口端部及び出口端部を有する粉体流路と、
を備え、
粉体塗料は、前記入口端部から前記出口端部へ、そして、該出口端部から前記スプレーノズルへ流れることができ、
前記前方セクションは、２つの選択可能な後方セクションのいずれかとつながることが可能であり、
前記第１の選択可能な後方セクションは、前記粉体流路の一部を含み、前記粉体流路は、前記粉体流路入口端部から前記粉体流路出口端部へかけて一定の断面積を有し、
前記第２の選択可能な後方セクションは、前記粉体流路の一部を含み、前記粉体流路の前記一部は、第１の断面積及び第２の断面積を有し、前記粉体流路の遷移部分が前記第１の断面積と前記第２の断面積とをつなぎ、前記第１の断面積は、前記第２の断面積と異なる、スプレーガン。
【請求項２】
前記第１の断面積は、前記第２の断面積よりも小さい、請求項１に記載のスプレーガン。
【請求項３】
前記第２のハウジングは、濃厚相ポンプから粉体塗料を受け取るようになっている粉体管を支持する、請求項２に記載のスプレーガン。
【請求項４】
前記遷移部分は、前記第２の断面積へ流入する粉体塗料に空気を加える部材を有する、請求項３に記載のスプレーガン。
【請求項５】
前記一定の断面積は、前記粉体流路入口端部から前記粉体流路出口端部まで延在する一部品の粉体管により画定される、請求項１に記載のスプレーガン。
【請求項６】
スプレーガンであって、
スプレー出口及び粉体入口を有するガン本体と、
入口端部及び出口端部を有する粉体流路と、
を備え、
粉体塗料は、前記粉体入口から前記粉体流路入口端部へ、そして、前記粉体流路出口端部から前記スプレー出口へ流れることができ、
前記粉体流路は、第１の断面積を有する第１の部分と、第２の断面積を有する第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分とをつなぐ、膨張室を有する遷移部分とを有する、スプレーガン。
【請求項７】
前記スプレーガンは、電気エネルギー源へ接続可能な電極を備え、前記電極は、塗装作業時に粉体塗料に静電荷を付与するようになっている、請求項６に記載のスプレーガン。
【請求項８】
前記第１の断面積は、前記第２の断面積よりも小さい、請求項６に記載のスプレーガン。
【請求項９】
前記粉体流路入口端部は、濃厚相ポンプから粉体塗料を受け取るようになっている粉体管を含む、請求項６に記載のスプレーガン。
【請求項１０】
前記遷移部分は、前記第２の断面積へ流入する粉体塗料に空気を加える部材を有する、請求項６に記載のスプレーガン。
【請求項１１】
前記ガン本体は、塗装作業時に手動で保持されるハンドルを備える、請求項６に記載のスプレーガン。
【請求項１２】
前記膨張室は、円錐台形壁を有する、請求項６に記載のスプレーガン。
【請求項１３】
前記スプレーガンは、前記粉体流路の第２の円錐台形壁部分を備え、該第２の円錐台形壁部分は、前記膨張室と前記スプレー出口との間に配置される、請求項１２に記載のスプレーガン。
【請求項１４】
圧力室内に配置されるポンプ室と、前記ポンプ室へ粉体を引き込むとともに前記ポンプ室から粉体を押し出すように前記圧力室に対する吸引及び加圧の適用を制御する第１の弁及び第２の弁と、前記ポンプ室に対する粉体の出入りを制御する第３の弁及び第４の弁とを備える濃厚相ポンプとの組合せにおいて、前記濃厚相ポンプは、前記第２の断面積よりも小さい前記第１の断面積を有する粉体ホースを通して前記スプレーガンへ粉体を供給する、請求項１又は６に記載のスプレーガン。
【請求項１５】
前記第１の選択可能な後方セクションは、ベンチュリポンプから粉体を受け取るようになっている、請求項１に記載のスプレーガン。
【請求項１６】
気孔部材と、前記気孔部材を保持する保持体と、前記保持体に取着可能な管とを含む、スプレーガンの部分組立体。
【請求項１７】
自動粉体塗料スプレーガンであって、
前方端部及び後方端部を有するガン本体であって、前記前方端部はスプレーオリフィスを有する、ガン本体と、
前記後方端部から前記前方端部まで前記ガンを通って延在する粉体流路であって、第１の内径を有する粉体流路と、
円錐形膨張室を包囲する遷移部材と、
を備え、
前記膨張室は、前端部及び後端部を有し、前記前端部は内径を有し、前記後端部は内径を有し、前記前端部内径は、前記後端部内径よりも大きく、前記後端部は、粉体供給導管から粉体を受け取り、前記粉体供給導管は、第２の内径を有し、前記第２の内径は、前記第１の内径よりも小さく、前記膨張室の前記前端部は、前記粉体流路へ粉体を供給し、粉体塗料が、前記粉体供給導管から前記膨張室を通って前記粉体流路へ、そして、前記粉体流路から前記スプレーオリフィスを通って流れる、自動粉体塗料スプレーガン。
【請求項１８】
前記スプレーガンは、電気エネルギー源へ接続可能な電極を更に備え、前記電極は、塗装作業時に粉体塗料へ静電荷を付与するようになっている、請求項１７に記載のスプレーガン。
【請求項１９】
前記粉体供給導管は、濃厚相粉体ポンプから粉体を受け取り、前記濃厚相粉体ポンプは、ポンプ室を有し、前記ポンプ室は、入口弁及び出口弁を有し、前記入口弁は、開状態及び閉状態を有し、前記出口弁は、開状態及び閉状態を有する、請求項１７に記載のスプレーガン。
【請求項２０】
前記スプレーガンは、拡散部材を更に備え、前記拡散部材は、粉体塗料が前記粉体流路を通って流れる前に前記粉体塗料に空気を加える、請求項１７に記載のスプレーガン。
【請求項２１】
前記拡散部材は、前記膨張室へ粉体を供給し、前記粉体供給導管から粉体を受け取る、請求項２０に記載のスプレーガン。
【請求項２２】
粉体塗装システムであって、
自動粉体塗料スプレーガンと、
濃厚相粉体ポンプと、
を備え、
前記自動粉体塗料スプレーガンは、
前方端部及び後方端部を有するガン本体であって、前記前方端部はスプレーオリフィスを有する、ガン本体と、
前記後方端部から前記前方端部まで前記ガンを通って延在する粉体流路であって、第１の内径を有する粉体流路と、
円錐形膨張室を包囲する遷移部材と、
を有し、
前記膨張室は、前端部及び後端部を有し、前記前端部は内径を有し、前記後端部は内径を有し、前記前端部内径は、前記後端部内径よりも大きく、前記後端部は、粉体供給導管から粉体を受け取り、前記粉体供給導管は、第２の内径を有し、前記第２の内径は、前記第１の内径よりも小さく、前記膨張室の前記前端部は、前記粉体流路へ粉体を供給し、粉体塗料が、前記粉体供給導管から前記膨張室を通って前記粉体流路へ、そして、前記粉体流路から前記スプレーオリフィスを通って流れ、
前記濃厚相粉体ポンプは、ポンプ室を有し、前記ポンプ室は、入口弁及び出口弁を有し、前記入口弁は、開状態及び閉状態を有し、前記出口弁は、開状態及び閉状態を有し、
前記粉体供給導管は、前記濃厚相粉体ポンプから粉体を受け取る、粉体塗装システム。
【請求項２３】
前記スプレーガンは、電気エネルギー源へ接続可能な電極を更に備え、前記電極は、塗装作業時に粉体塗料へ静電荷を付与するようになっている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記スプレーガンは、拡散部材を更に備え、前記拡散部材は、粉体塗料が前記粉体流路を通って流れる前に前記粉体塗料へ空気を加える、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記拡散部材は、前記膨張室へ粉体を供給し、前記粉体供給導管から粉体を受け取る、請求項２４に記載のスプレーガン。
【請求項２６】
手動粉体塗料スプレーガンであって、
ハンドル及び銃身を有するガン本体と、
前記ガン本体の前記銃身の前端部に取着されるスプレーノズルであって、スプレーオリフィスを有するスプレーノズルと、
前記ガン本体内の粉体流路であって、前記銃身に沿って延びるとともに入口を有する粉体流路と、
円錐形膨張室を包囲する遷移部材と、
を備え、
前記膨張室は、出口端部及び入口端部を有し、前記出口端部は内径を有し、前記入口端部は内径を有し、前記出口端部内径は、前記入口端部内径よりも大きく、前記入口端部は、粉体供給導管から粉体を受け取り、前記粉体供給導管は、第２の内径を有し、前記第２の内径は、前記第１の内径よりも小さく、前記膨張室の前記出口端部は、前記粉体流路へ粉体を供給し、粉体塗料が、前記粉体供給導管から前記膨張室を通って前記粉体流路へ、そして、前記銃身に沿って前記粉体流路を通り前記スプレーオリフィスを通って流れる、手動粉体塗料スプレーガン。
【請求項２７】
前記スプレーガンは、電気エネルギー源へ接続可能な電極を更に備え、前記電極は、塗装作業時に粉体塗料へ静電荷を付与するようになっている、請求項２６に記載のスプレーガン。
【請求項２８】
前記粉体供給導管は、濃厚相粉体ポンプから粉体を受け取り、前記濃厚相粉体ポンプは、ポンプ室を有し、前記ポンプ室は、入口弁及び出口弁を有し、前記入口弁は、開状態及び閉状態を有し、前記出口弁は、開状態及び閉状態を有する、請求項２６に記載のスプレーガン。
【請求項２９】
前記スプレーガンは、拡散部材を更に備え、該拡散部材は、粉体塗料が前記粉体流路を通って流れる前に前記粉体塗料へ空気を加える、請求項２６に記載のスプレーガン。
【請求項３０】
前記スプレーガンの前記ハンドルは、底部を有し、前記遷移部材は、前記ハンドルの前記底部に取着される、請求項２６に記載のスプレーガン。
【請求項３１】
前記スプレーガンの前記ハンドルは、底部を有し、前記拡散部材は、前記ハンドルの前記底部に取着される、請求項２９に記載のスプレーガン。
【請求項３２】
前記粉体流路は、前記ハンドルを通って上方へ延在し前記銃身に沿って延在する、請求項２６に記載のスプレーガン。
【請求項３３】
粉体塗装システムであって、
手動粉体塗料スプレーガンと、
濃厚相粉体ポンプと、
を備え、
前記手動粉体塗料スプレーガンは、
ハンドル及び銃身を有するガン本体と、
前記ガン本体の前記銃身の前端部に取着されるスプレーノズルであって、スプレーオリフィスを有するスプレーノズルと、
前記ガン本体内の粉体流路であって、前記銃身に沿って延びるとともに入口を有する粉体流路と、
円錐形膨張室を包囲する遷移部材と、
を有し、
前記膨張室は、出口端部及び入口端部を有し、前記出口端部は内径を有し、前記入口端部は内径を有し、前記出口端部内径は、前記入口端部内径よりも大きく、前記入口端部は、粉体供給導管から粉体を受け取り、前記粉体供給導管は、第２の内径を有し、前記第２の内径は、前記第１の内径よりも小さく、前記膨張室の前記出口端部は、前記粉体流路へ粉体を供給し、粉体塗料が、前記粉体供給導管から前記膨張室を通って前記粉体流路へ、そして、前記銃身に沿って前記粉体流路を通り前記スプレーオリフィスを通って流れ、
前記濃厚相粉体ポンプは、ポンプ室を有し、前記ポンプ室は、入口弁及び出口弁を有し、前記入口弁は、開状態及び閉状態を有し、前記出口弁は、開状態及び閉状態を有し、
前記粉体供給導管は、前記濃厚相粉体ポンプから粉体を受け取る、粉体塗装システム。
【請求項３４】
前記スプレーガンは、電気エネルギー源へ接続可能な電極を更に備え、前記電極は、塗装作業時に粉体塗料へ静電荷を付与するようになっている、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３５】
前記スプレーガンは、拡散部材を更に備え、前記拡散部材は、粉体塗料が前記粉体流路を通って流れる前に前記粉体塗料へ空気を加える、請求項３３に記載のシステム。
【請求項３６】
前記スプレーガンの前記ハンドルは、底部を有し、前記遷移部材は、前記ハンドルの前記底部に取着される、請求項３３に記載のスプレーガン。
【請求項３７】
前記スプレーガンの前記ハンドルは、底部を有し、前記拡散部材は、前記ハンドルの前記底部に取着される、請求項３３に記載のスプレーガン。
【請求項３８】
前記粉体流路は、前記ハンドルを通って上方へ延在し前記銃身に沿って延在している、請求項３３に記載のスプレーガン。
【請求項３９】
粉体塗料スプレーガンであって、
銃身を有するガン本体と、
前記ガン本体の前記銃身の前端部に取着されるスプレーノズルであって、スプレーオリフィスを有するスプレーノズルと、
前記ガン本体内の粉体流路であって、前記銃身に沿って延在するとともに入口を有する粉体流路と、
円錐形膨張室を包囲する遷移部材と、
を備え、
前記膨張室は、出口端部及び入口端部を有し、前記出口端部は内径を有し、前記入口端部は内径を有し、前記出口端部内径は、前記入口端部内径よりも大きく、前記入口端部は、粉体供給導管から粉体を受け取り、前記粉体供給導管は、第２の内径を有し、前記第２の内径は、前記第１の内径よりも小さく、前記膨張室の前記出口端部は、前記粉体流路へ粉体を供給し、粉体塗料が、前記粉体供給導管から前記膨張室を通って前記粉体流路へ、そして、前記銃身に沿って前記粉体流路を通り前記スプレーオリフィスを通って流れる、粉体塗料スプレーガン。
【請求項４０】
粉体流路入口及び粉体流路出口を有する粉体スプレーガンであって、前記粉体流路入口は、第１の構造では希薄相粉体ポンプからのホースへ接続可能であり、第２の構造では濃厚相粉体ポンプからのホースへ接続可能であり、前記粉体スプレーガンは、前記第１の構造と前記第２の構造とで同じスプレーノズルを備える、粉体スプレーガン。
【請求項４１】
前記粉体流路は、第１の直径部分と、第２の直径部分と、前記第１の直径部分と前記第２の直径部分とをつなぐ遷移部分とを有する、請求項４０に記載の粉体スプレーガン。
【請求項４２】
前記遷移部分は、円錐形膨張室を有する、請求項４１に記載の粉体スプレーガン。
【請求項４３】
前記遷移部分は、前記膨張室を通る粉体流へ空気を加える気孔材料を有する、請求項４２に記載の粉体スプレーガン。
【請求項４４】
粉体スプレーガンであって、前記スプレーガンの粉体流路入口から前記スプレーガンの粉体流路出口にかけて粉体流路を提供する粉体管を備え、前記粉体流路入口は、濃厚相粉体ポンプへ接続可能であり、前記粉体管は、前記粉体流路入口における第１の直径及び前記粉体流路出口における第２の直径を有し、前記第２の直径は、前記第１の直径よりも大きい、粉体スプレーガン。
【請求項４５】
ハウジングを有するスプレーガンと組み合わせた、請求項１６に記載の部分組立体であって、前記スプレーガンは、入口端部及び出口端部を有し、前記部分組立体は、前記スプレーガンに取付けられ、前記スプレーガンハウジングを分解することなく前記入口端部から前記スプレーガンから取り外すことができる、請求項１６に記載の部分組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包括的には、加工中の製品すなわち対象物上に粉体塗料を噴霧するのに用いられる材料塗布装置に関する。本発明は、より詳細には、濃厚相の粉体塗料を受け取る材料塗布装置、例えば粉体スプレーガンに関する。
【０００２】
［関連出願］
本出願は、「POWDER GUN CONFIGURABLE FOR VENTURI AND DENSE PHASE PUMP」と題する、２０１２年４月１３日に出願された係属中の米国仮特許出願第６１／６２３８７０号の利益を主張するものであり、この米国仮特許出願の全開示内容はこの引用により十分に本明細書の一部をなす。
【背景技術】
【０００３】
対象物、部品その他の加工中の製品、若しくは表面に粉体塗料を塗布するのに材料塗布装置が用いられる。材料塗布装置は、本明細書においてスプレーガンとも呼ばれる。粉体塗料は、粉体ポンプからスプレーガンへ希薄相又は濃厚相で送ることができる。希薄相とは、希薄混合気である、すなわち、換言すれば、粉体に対する流動空気の比が高い粉体ストリームを指す。希薄相粉体ポンプは、供給部から粉体を引き込むとともにスプレーガンに粉体を押し出すのに大量の空気を用いるベンチュリ式ポンプの形態で最も一般的に用いられる。濃厚相とは、濃厚混合気である、すなわち、換言すれば、粉体に対する流動空気の比が低い粉体ストリームを指す。濃厚相ポンプは、ポンプ室を充填又は空にするのに圧力を用いるが、以下で流動空気と呼ばれる流動空気量が低いポンプ室の形態で一般的に用いられる。濃厚相システムは、用いる流動空気がより少ないため、その粉体ホースの直径は、希薄相システムとともに用いられる粉体ホースに比べてより小さく作製することができる。
【発明の概要】
【０００４】
本開示に提示される一実施形態では、スプレーガンが、入口端部及び出口端部を有する粉体流路を有し、粉体流路は、第１の断面積を有する第１の部分と、第２の断面積を有する第２の部分と、第１の部分と第２の部分とをつなぐ、膨張室を有する遷移部分とを有する。更なる例示的な一実施形態では、第１の断面積は、第２の断面積よりも小さい。更なる一実施形態では、粉体流路の第１の部分は、濃厚相ポンプから粉体を受け取るようになっている。別の実施形態では、第２の部分は、粉体流を希薄相ノズルへ方向付けるようになっている。更なる実施形態では、スプレーガンは、棒取付構造又は管取付構造を有することができる。
【０００５】
別の実施形態では、スプレーガンは、入口端部及び出口端部を有する粉体流路を有し、粉体流路は、第１の断面積を有する第１の部分と、第２の断面積を有する第２の部分と、第１の部分と第２の部分とをつなぐ、膨張室を有する遷移部分とを有する。遷移部分は、上記第２の断面積に流入する粉体塗料に空気を加える部材を有する。例示的な一用途では、スプレーガンは、濃厚相ポンプから粉体を受け取り、スプレーノズルを通して粉体を希薄相で噴霧する。また更なる一実施形態では、粉体に加えられる流動空気は、第２の断面積を通って流れる空気／粉体の比を設定又は選択するように調整可能とすることができる。
【０００６】
別の実施形態では、粉体流に空気を加える部材は、スプレーガン、特にスプレーガン本体を分解することなく容易に交換可能である摩耗性部材とすることができる。更なる実施形態では、スプレーガンは、棒取付構造又は管取付構造を有することができる。
【０００７】
別の実施形態では、スプレーガンは、粉体塗料を例えば濃厚相ポンプ等から濃厚相で受け取るか又は例えばベンチュリポンプ等から希薄相で受け取るように、濃厚相ポンプ又は希薄相ポンプとともに動作するように選択的に構成することができる。より具体的な実施形態では、スプレーガンは、２つの選択可能な後方セクションのうちのいずれかとつなぐことが可能な前方セクションと、入口端部及び出口端部を有する粉体流路とを備える。第１の選択可能な後方セクションにより、粉体流路の入口端部から粉体流路の出口端部にかけて一定の断面積の粉体流路が可能になる。第２の選択可能な後方セクションは、粉体流路の一部を含み、粉体流路の一部は、第１の断面積及び第２の断面積を有し、粉体流路の遷移部分が第１の断面積と第２の断面積とをつなぐ。より具体的な一実施形態では、第１の断面積は、第２の断面積とは異なる。更なる一実施形態では、遷移部分は、上記第２の断面積に流入する粉体塗料に空気を加える部材を有する。別の実施形態では、一定の断面積は、粉体流路入口端部から粉体流路出口端部まで延在する一部品の粉体管により画定される。
【０００８】
全ての実施形態では、スプレーガンは任意選択的に、棒取付構造又は管取付構造を有することができる。スプレーガンは任意選択的に、手動構造又は自動構造を有することもできる。スプレーガンは任意選択的に、塗装作業時に粉体塗料に静電荷を付与する高電圧源に接続可能である帯電用電極を備えることもできる。
【０００９】
本発明のこれらの態様及び利点並びに他の態様及び利点は、添付の図面を考慮して例示的な実施形態の以下の詳細な記載から当業者によって認識及び理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】希薄相粉体とともに動作する、従来技術のスプレーガンの概略図である。
【図２】本開示の教示及び発明に従ったスプレーガンの概略図である。
【図３】管取付構造のハイブリッドスプレーガンの第１の実施形態の等角図である。
【図４】図２のハイブリッドスプレーガンの長手方向断面立面図である。
【図５】図２のスプレーガンとともに用いることができる空気拡散器部分組立体の等角図である。
【図６】図２のスプレーガンにおいて用いられる隔壁の分解等角背面図である。
【図７】図６の隔壁の分解等角正面図である。
【図８】図４のスプレーガンの遷移セクションの拡大図である。
【図９】図４のスプレーガンの遷移セクションの部分断面部分斜視図である。
【図１０】図４のスプレーガンの前方部分の拡大図である。
【図１１】スプレーガンの長手方向軸線回りに９０度回転させた図１０の図である。
【図１２】棒取付構造のハイブリッドスプレーガンの一実施形態を示す図である。
【図１３】手動ハイブリッドスプレーガンの一実施形態の長手方向断面図である。
【図１４】図１３の丸囲み部分の拡大図である。
【図１５】棒取付構造の従来技術のスプレーガンの長手方向断面図である。
【図１６】管取付構造の従来技術のスプレーガンの長手方向断面図である。
【図１７】本発明とともに用いることができる例示的な濃厚相ポンプの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、特定の構造を有するスプレーガンの例示的な実施形態に関して記載されているが、当業者であれば、本発明には多くの異なるタイプのスプレーガン設計での用途及び使用があることを容易に理解するであろう。例えば、自動スプレーガンが、棒取付又は管取付以外の取付構造を有することができ、手動ガンが、多くの異なる構造を有することができる。自動スプレーガンは、塗装作業のためにスプレーガンを所定位置に動かすことができる支持構造体上に取り付けられていることが一般的であるスプレーガンであり、スプレーガンの作動（例えば、噴霧を制御するためのトリガーオン時間及びトリガーオフ時間）が電子制御される。手動スプレーガンは、通常、作業者が手で把持し、塗装作業を開始及び終了させるのに手動で駆動される。例示的な実施形態は、粉体塗料に静電荷を付与するために、高電圧源、例えばマルチプライヤーに接続可能な電極も用いるが、本発明は、コロナ放電型静電スプレーガンではないスプレーガンとともに用いることもできる。例えば、本発明は、摩擦帯電式静電スプレーガン又は非静電スプレーガンとともに用いることができる。
【００１２】
本明細書において開示されているスプレーガンとともに用いられる種々の部品の特定の実施形態は例示的であり、特定のスプレーガン設計及びスプレーガン用途に応じて変更することができる。
【００１３】
本明細書において用いられる場合の粉体塗装作業又は略して塗装作業とは、粉体スプレーガンを用いて、塗装される対象物に向けて方向付けられる一群の粉体塗料をつくり出す一般的な方法を指す。粉体塗装作業は、よく知られているように、静電であっても非静電であってもよい。
【００１４】
本明細書における「ハイブリッド」又は「ハイブリッド構造」という用語は、本開示及び本発明の教示に従って、粉体ポンプ、例えば、第１の直径流路を通してスプレーガンへと濃厚相粉体流すなわち濃厚な粉体流を供給する濃厚相ポンプから、濃厚相粉体流を受け取るスプレーガンを便宜的に指すものとして用いられ、ハイブリッドスプレーガンは、スプレーガン内の濃厚相粉体流に空気を加えることによって希釈された粉体を噴霧する前方セクションを有する。スプレーガンの前方セクションは、例えば、ベンチュリポンプによって供給される粉体とともに用いられるスプレーガンと同じとすることができる。したがって、前方セクションは、濃厚相粉体及び希薄相粉体がスプレーガンを流れるという点で「ハイブリッド構造」である。ハイブリッドスプレーガンは、粉体が第１の直径流路よりも大きい第２の直径流路を通ってスプレーノズルに流れるようにスプレーガン内に膨張室も提供することができる。
【００１５】
当業者であれば、粉体管が提供するような粉体流路は形状が円筒形であることが一般的であるが、非円筒形の導管を代替的に用いてもよいことを理解するであろう。そのような粉体管は、内部断面積を有するが、必ずしも内径である必要はない。円筒形状の粉体管に関して、直径が、異なる寸法の粉体管と比較する適正な基準である。したがって、本明細書における開示では、例示的な粉体管の直径が概ね言及されているが、非管状の粉体導管の代替的な使用を本発明の範囲から排除せず、その粉体導管との寸法比較で断面積に言及することができる。
【００１６】
例示的な実施形態が、希薄相粉体流をつくり出すベンチュリポンプ及び濃厚相粉体流をつくり出す濃厚相ポンプの使用に関して記載されるが、そのような希薄相及び濃厚相という術語は、本発明の使用及び範囲を限定するものと解釈されるべきではない。希薄相及び濃厚相の厳密な規定は、本発明にとって重要ではなく、その理由は、本発明により、希薄相粉体流、濃厚相粉体流、又は、濃厚相と希薄相との間の、一連の空気／粉体の比にわたる粉体流を用いて動作することができるスプレーガンが可能になるからである。しかしながら、記載目的から、希薄相粉体流は、ベンチュリ式粉体ポンプがつくり出すタイプの粉体流であり、このことは、粉体流が、ベンチュリポンプによって発生する流動空気の体積又は量が（濃厚相粉体ポンプに比べて）高いことに起因する、空気に対する粉体の希薄混合気を有することを意味する。濃厚相粉体流は、濃厚相ポンプがつくり出すタイプの粉体流であり、その場合、粉体流が、濃厚相ポンプによって発生する流動空気の体積又は量が（ベンチュリポンプに比べて）低いことに起因する、空気に対する粉体の濃厚混合気を有する。濃厚相ポンプは、使用する流動空気が少ないことに起因して、濃厚相粉体をスプレーガンに供給する粉体ホースの直径が、ベンチュリポンプから希薄相粉体を供給する粉体ホースに比べて小さい。本明細書における基本的な概念及び実施形態に関して、濃厚相粉体流は、ベンチュリポンプがつくり出す希薄相粉体流に比べて空気に対する粉体がより濃厚な混合気を有する、濃厚相ポンプがつくり出す粉体流である。
【００１７】
導入として、本開示は、図面に示されるとともに本明細書において説明される例において具現されるような多数の発明及び発明的な概念を提示する。そのような発明的な概念の１つは、２つ以上の選択可能な構造を有する構造変更可能なスプレーガンを意図する。一実施形態では、第１の構造での構造変更可能なスプレーガンは、希薄相ポンプ、例えばベンチュリ式ポンプから供給される希薄混合気粉体流を噴霧するのに用いることができる前方セクションを有する。希薄相粉体は、スプレーガンの第１に選択可能な後方セクションに給送される。または代替的に、第２の構造での構造変更可能なスプレーガンは、ハイブリッドスプレーガンとして構成することができ、その場合、前方セクションは、選択的に、濃厚相ポンプからスプレーガンの第２の選択可能な後方セクションに濃厚混合気粉体流として供給される粉体を噴霧するのに用いることができる。
【００１８】
別の発明的な概念は、一実施形態では、粉体流、例えば、ベンチュリポンプがつくり出す粉体流混合気よりも濃厚な粉体流混合気を濃厚相ポンプから受け取るスプレーガンであるが、別様にはベンチュリポンプが供給する粉体を用いる希薄相塗装作業に用いられるスプレーノズルを通して粉体を噴霧するスプレーガンを意図する。
【００１９】
別の実施形態では、スプレーガンは、特定の粉体流、又は、その粉体流をスプレーガンに供給するポンプが、希薄相若しくは濃厚相の公認定義内に適合しているかどうかにかかわらず、希薄相流及び濃厚相流の異なる粉体流路断面積を調整する、粉体流路の遷移部分を提供するか、又は別様に、濃厚相若しくは希薄相と呼び得る以外の空気／粉体の比を有する。より濃厚な粉体流からより希薄な粉体流への遷移は任意選択的に、或る部材を通して、より濃厚な粉体流に空気を加えることによって増長させることができる。
【００２０】
別の発明的な概念は、スプレーガンハウジングを分解する必要なくスプレーガンの内部の摩耗性部品をより迅速かつより容易に交換することを可能にする構造を意図する。一実施形態では、摩耗性部品は、スプレーガンハウジングの分解によってスプレーガンの粉体入口端部を通して、部分組立体としてスプレーガンに対して取り付けるとともに取り外すことができる。この概念の更なる実施形態は本明細書に提示される。
【００２１】
別の実施形態では、空気を濃厚相粉体流に加える部材は、経時により摩耗を示すとともに日常的な保全又は修繕の一環として交換可能であるフィルター又は他の部品とすることができる。この部材は、任意選択的に、スプレーガン外側構造、例えばスプレーガン本体を分解することなく取外し可能な部分組立体の一部として容易に交換可能であるように設計することができる。外側構造とは、一例として、スプレーノズル、任意選択的なノズルナット、ガン本体又はガン本体セクション、（下記での取付管のような）延出セクション、及び、本明細書において以下で記載するような、保持ナットを有する端部キャップを用いる例示的な実施形態を指す。外側構造部品は、特定のスプレーガン設計に左右されるが、本明細書における交換可能な摩耗性部品の概念は、基本的な外側ガン本体及び関連部品を分解する必要なく摩耗性部品部分組立体を解放することによって摩耗性部品を容易に交換することができることを指す。この概念の更なる実施形態は本明細書に開示される。
【００２２】
本発明の種々の態様、特徴及び概念を、例示的な実施形態において種々の組合せで具現されるものとして本明細書に記載及び図示されるが、これらの種々の態様、特徴及び概念は、多くの代替的な実施形態において、個々に、又は種々の組合せ及びその部分的な組合せで実現することができる。本明細書においてはっきりと除外されていない限り、そのような組合せ及び部分的な組合せは全て、本発明の範囲内にあるものと意図される。さらにまた、代替的な材料、構造、構成、方法、装置等のような、本発明の種々の態様及び特徴に関する種々の代替的な実施形態が本明細書に記載され得るが、そのような記載は、現時点で知られているか又は後に開発されるかにかかわらず、あり得る代替的な実施形態の完全な又は網羅的な列挙であることを意図するものではない。当業者であれば、更なる実施形態が本明細書にはっきりと開示されていない場合であっても、種々の本発明の態様、概念又は特徴のうちの１つ又は複数を、本発明の範囲内で、そのような実施形態に容易に採用することができる。さらに、本発明の幾つかの特徴、概念又は態様が好ましい構造又は方法であるものとして本明細書に記載され得るとしても、そのような記載は、そのような特徴が必須又は必要であるとはっきりと述べられていない限り、そのようなことを示唆することを意図するものではない。さらにまた、例示的な又は典型的な値及び範囲は、本発明を理解する上で役立たせるために挙げられ得るが、そのような値及び範囲は、限定的な意味で解釈されるべきではなく、重要な値又は範囲であるとはっきりと述べられている場合にのみ、重要な値又は範囲であるものと意図される。さらに、幾つかの特徴、態様及びそれらの組合せを、特定の形態、適合、機能、構造又は方法を有するものとして本明細書に記載又は図示することができるが、そのような記載は、そのような記載又は図示された構造が必須又は必要であるとはっきりと述べられていない限り、そのようなことを示唆することを意図するものではない。当業者であれば、本明細書に記載されている実施形態及び発明の置換又は代替として、知られているか又は後に開発される付加的及び代替的な形態、機能、構造、又は方法を容易に理解するであろう。
【００２３】
図１を参照すると、従来技術の自動スプレーガン１０が、スプレーガンの種々の構成要素を収容する、前部ガン本体１２及び後部ガン本体１３を備えることができる。管取付構造の実施形態及び棒取付構造の実施形態は、当該技術において知られているように自動スプレーガンに関する。手動スプレーガンの一実施形態も以下で提示する。ガン本体１２、１３は、必要に応じて複数のセクション又はピースを有することができる。収容される構成要素として、例えば、粉体流路入口１６から粉体流路出口１８にかけてスプレーガン１０を通る粉体流路Ｐを画定する、粉体管１４として実現することができる粉体流路を挙げることができる。スプレーガン１０は一般的に、スプレー出口２２を有するスプレーノズル２０も備える。粉体は、粉体流路出口１８からスプレーノズル２０に流入し、次にスプレー出口２２から流出する。図１に示されているようなスプレーガンの一例は、オハイオ州ウェストレイク所在のノードソンコーポレーションから市販されているＥｎｃｏｒｅ（商標）型のスプレーガンである。従来技術のスプレーガン１０は、一般的に、一定の内径Ｄ１の粉体管１４、すなわち、より正確には、入口端部１６から出口端部１８にかけて一定の横断面積を有する粉体管を有することができる粉体流路Ｐを用いる。これにより、より優れた流れ特性が促され、粉体管断面積が所望のスプレーパターンを得るスプレーノズル及びスプレー出口を有して設計されることが可能になる。単一寸法の粉体管を有することにより、パージ及び色替えも容易になる。
【００２４】
従来技術のスプレーガン１０は、ベンチュリポンプを用いる希薄相スプレーガンとして機能するように設計されている。さらに、濃厚相ポンプから濃厚相粉体流を受け取るスプレーガンを提供することが知られている。２つのスプレーガン設計には、粉体流ストリームの特性に起因して著しい相違点があり、したがって、濃厚相スプレーガン及び希薄相スプレーガン並びに濃厚相塗装作業及び希薄相塗装作業に関して、スプレーガン設計、特にスプレーノズル、粉体管及びホースが異なる。この結果、両方の型のスプレーガン用にスプレーガン部品在庫を有する必要がある。図１の例示的な実施形態では、Ｅｎｃｏｒｅ（商標）型のスプレーガンが、希薄相ポンプ２４、例えばベンチュリ粉体ポンプから供給される希薄相粉体を用いる。したがって、粉体管１４は、一部品の管とすることができるが、そうである必要はなく、又は別様に、粉体流路入口１６から粉体流路出口１８にかけて一定の直径Ｄ１又は断面積を有する。従来技術のスプレーガン１０は希薄相粉体流を噴霧するのに用いられることから、流路の円錐台部分２５をスプレーノズル２０に又はそのごく近くに設けることができる。この円錐台部分２５により、希薄相粉体流が減速するとともに更に拡散してスプレーノズル２０からのスプレーパターン整形が容易になる。
【００２５】
スプレーガン１０は、前方セクション２６及び後方セクション２８を有するものとみなすことができる。前方セクション２６は、スプレーノズル２０を有し、任意選択的な帯電用電極３０と、電極３０に電気的に接続される高電圧マルチプライヤー３２とを有することもできる。スプレーガンによっては、マルチプライヤー３２を後方セクション２８内に位置付けることができる。図１では、マルチプライヤー３２の位置は概略的に示されている。
【００２６】
図２を参照すると、図１のスプレーガン１０と同じ構成要素の多くを共有するが幾つかの異なる機能部を有するハイブリッドスプレーガン４０が示されている。同じとすることができるが全ての場合において同じである必要はない部品に、図１の実施形態と同じ参照符号が付与されており、ただし、プライム（’）記号が付いている。したがって、スプレーガン４０は、スプレーガン１０における前方セクション２６と同じであるか又はそれと同じ構成要素の多くを有する前方セクション２６’を有することができる。例えば、スプレーガン４０における前方セクション２６’は、同じノズル２０’及びスプレー出口２２’、同じ前部ガン本体１２’、同じ電極３０’、及び同じマルチプライヤー３２’を有することができる。前方セクション２６’の他の内部構成要素も同じとすることができる。しかしながら、粉体管は、少なくとも後方セクションが幾分異なる。前方セクション２６’において、例えば第１の粉体管すなわち前部粉体管４２が提供する第１の粉体流路すなわち前部粉体流路は、粉体管１４と同じ直径Ｄ１又は断面積を有することができるが、前部粉体管４２は、前方セクション２６’だけを延びることから、長さが粉体管１４よりも短い。ハイブリッドスプレーガン４０では、前方セクション２６’は、図１における従来技術のスプレーガン１０の前方セクションと同じ方法で動作し、同様の構成要素を有することができる。後方セクション４４もまた、図１のスプレーガンにおける後方セクション２８と同じ構成要素の多くを共有することができるが、以下で記載される更なる機能部及び構造部を有する。
【００２７】
従来技術のスプレーガン１０及びハイブリッドスプレーガン４０の双方に関して、前方セクション２６、２６’及びそのそれぞれの後方セクション２８、４４は、それぞれの隔壁３４、４６によって隔てることができる。以下で明らかになる理由から、図１及び図２の２つのスプレーガンに関して隔壁が異なる。しかしながら、隔壁３４、４６は、共通の前方セクション２６、２６’及び異なる後方セクション２８、４４を識別するための便宜上の参照位置を提供する。
【００２８】
例示的なハイブリッドスプレーガン４０は、濃厚相粉体ポンプ４８から供給される濃厚粉体流を用いることができる。したがって、ハイブリッドスプレーガン４０は、濃厚相粉体ポンプ４８から濃厚相粉体流を受け取るが、膨張室とスプレーガン４０内に供給される拡散空気とを含めて、希薄相前方セクション２６’、特にスプレーノズル２０’を通して、粉体を噴霧するという点で無比である。希薄相前方セクション２６’は、便宜上、Ｅｎｃｏｒｅ（商標）型のスプレーガンの前方セクション２６と同じとすることができるが、そうである必要はない。
【００２９】
本明細書において濃厚相ポンプに言及する際、希薄相ポンプ、例えば一般的なベンチュリ式粉体ポンプと比べて流動空気に対する粉体がより高い比を有する粉体流をつくり出すポンプを指すことに留意すべきである。濃厚相粉体流は、例示的な実施形態に関連するため、濃厚相ポンプからスプレーガンにかけて粉体ホースと、スプレーガン内の粉体流路とを用い、この粉体流路は、ベンチュリポンプ又は他の希薄相ポンプとともに用いるスプレーガンにおける粉体ホース及び粉体流路よりも小さい直径又は断面積を有する。
【００３０】
後方セクション４４は、例えば、直径Ｄ２又は断面積が図１の単一の粉体管１４及び図２の前部粉体管４２の直径Ｄ１又は断面積と比べてより小さいものとすることができる第２の粉体管すなわち後部粉体管５０によって提供される、第２の粉体流路すなわち後部粉体流路を有する。この理由は、濃厚相ポンプ４８からの粉体流は、流動空気がより少ないからである。本教示に更に従って、後方セクション粉体管５０のより小さい直径Ｄ２又は断面積と前方セクション粉体管４２のより大きい直径Ｄ１又は断面積とを相互につなぐ遷移セクション５２が、任意選択的には後方セクション４４の一部として設けられる。例示的な実施形態における遷移セクション５２は、後方セクション４４における粉体流路のより小さい直径部分Ｐ１と前方セクション２６’における粉体流路のより大きい直径部分Ｐ２との間に、粉体流路Ｐの遷移部分５６を提供する膨張室５４を有する。したがって、ハイブリッドスプレーガン４０に関して、粉体流路Ｐは、より小さい直径部分Ｐ１と、遷移部分５６と、より大きい直径部分Ｐ２とを有する。便宜上、参照として、粉体流路Ｐ、Ｐ１、及びＰ２の方向と一致する、スプレーガン４０の長手方向軸線Ｘを示す。しかしながら、全ての実施形態及び代替的な設計において、粉体流路Ｐ、Ｐ１、又はＰ２が単軸Ｘのみに沿って延びる必要はない。
【００３１】
粉体流路Ｐのより小さい直径部分Ｐ１とより大きい直径部分Ｐ２との間につなぎ面を提供する遷移セクション５２とともに、本教示の別の任意選択的な機能部として、粉体流がスプレーノズル２０’に入る前に濃厚相粉体流に空気を加える構造部が設けられる。例示的な実施形態では、空気が粉体流路Ｐに入ることを可能にする部材５８が設けられる。１つの実施形態では、部材５８は、多孔質材料、例えば、焼結ポリエチレンから作製される空気拡散器の形態で実現することができる。空気拡散器５８は、空気源５９から加圧空気を受け取る容積内に囲まれる円筒体（図５の１１６）の形態とすることができる。任意選択的には、所望の比が希薄相粉体流の定義又は見解内に適合するかどうかにかかわらず、濃厚相からの粉体流を、希薄相、すなわち、ポンプ４８がつくり出す粉体流よりも低い濃度の相の何らかの他の所望の空気／粉体の比に変えるよう、空気／粉体の比を制御するように、粉体流Ｐに入る空気の流量を調整する制御部（図示せず）を設けることができる。
【００３２】
本明細書に記載されているような空気拡散器５８を用いるのではない、代替的な実施形態に関して、遷移セクション５２が、粉体流路の遷移部分５６の膨張室５４の構造部を提供することができ、その構造部内に、拡散空気が粉体流に入ることを可能にするように膨張室５４の内部に至る穴又は空気噴射部が設けられる。別の代替形態は、膨張室５４の構造部を有するものとし、膨張室５４は、その構造部内に気孔材料を有する。例えば、気孔部材を膨張室５４内に、又は、膨張室５４の前端部（図４の５４ｂ）をすぐ越えたところに配置することができる。本明細書における例示的な実施形態において記載されるような空気拡散器５８の概念により、以下で教示されるような容易に取外し可能な摩耗性部材部分組立体の一実施形態が容易になるため、そのような概念が好ましいが、必須ではない。
【００３３】
したがって、第１の発明的な概念の基本的な実施形態では、スプレーガンは、例えば濃厚相ポンプから、より濃厚な粉体／空気の比を有する粉体塗料を受け取るようになっている第１の粉体流路部分を有する。スプレーガンは、また、希薄相粉体を噴霧するスプレーノズルに、より希薄な粉体／空気の比を有する粉体塗料を方向付けるようになっている第２の粉体流路部分を有する。スプレーガンは、粉体流路の、第１の粉体流路部分と第２の粉体流路部分とを相互につなぐ遷移部分を有する。例示的な一実施形態では、粉体流路は、第１の直径を有する第１の粉体管と、第１の直径よりも大きい第２の直径を有する第２の粉体管とによって画定され、遷移セクションが、２つの異なる寸法の粉体管同士を相互につなぐ膨張室を提供する。基本的な実施形態は任意選択的に、より濃厚な粉体流を希釈するために粉体流に空気を加える部材を含むことができる。
【００３４】
図１及び図２の実施形態を、前方セクション２６、２６’及び後方セクション２８、４４に関して、それぞれの隔壁３４、４６によって境界を定められるものとして記載しているが、そのようなことは、便宜上の位置参照としてなされており、前方セクションと後方セクションとを物理的に隔てさせる必要はない。上記の記載に基づき、ハイブリッドガン４０の前方セクション２６’及び後方セクション４４の識別は、粉体流路の遷移部分５６が終わり、粉体流路のより大きい直径部分Ｐ２が開始する参照位置であることが理解されるであろう。例示的な実施形態では、この参照位置は隔壁４６にあるが、その必要はない。この術語及び参照位置は、次に記載される発明的な概念を理解する上で有用である。
【００３５】
図１における従来技術のスプレーガンの例示的な一実施形態、及び、そのガンを図２の構造に変更することができる方法を示しているとしても、同じ概念を多くの他のスプレーガン設計及びスプレーガン構造に当てはめることができることに留意することが重要である。本明細書における重要な教示のうちの１つは、希薄相粉体ポンプを起点に動作する既知のスプレーガン構造を、場合に応じて、同じ部品の多くを用いながらも、希薄相スプレー出力部を有するが濃厚相粉体ポンプを起点に動作するように代替的に構成されるよう、選択的に構成、変更又は最初に組み付けることができることである。本開示以前は、かなりの数の同様の構成要素を用いるそのような変更は知られていなかった。したがって、本開示に提示される別の発明的な概念は、第１の選択可能な構造では濃厚相粉体ポンプを起点に動作するとともに、別の選択可能な構造では希薄相ポンプを起点に動作する構造変更可能なスプレーガンである。選択可能な構造ではいずれも、スプレーガンは、希釈された粉体流、すなわち、より希薄な粉体流を噴霧する。
【００３６】
図１及び図２は、構造変更可能なスプレーガンの第１の発明的な概念を比較例示している。第１の選択可能な構造は、希薄相粉体流を受け取るとともにスプレーノズルから希薄相として粉体を噴霧し、粉体が一定の直径の粉体流路を通ることが好ましい、スプレーガン１０である。第２の選択可能な構造は、濃厚相粉体流を受け取るとともにスプレーノズルから希薄相として粉体を噴霧するスプレーガン４０（本明細書ではハイブリッドスプレーガンとも呼ばれる）である。選択可能な構造は双方とも、同じ部品を用いる共通の前方セクションを共有することができる。構造は、多くの共通の部品を共有することができる２つの後方セクションのうちの一方を選択することによって選択されるが、その場合、選択可能な後方セクションのうちの一方は、ひと続きの希薄相粉体流路を可能にし、他方の選択可能な後方セクションは、粉体流路の、濃厚相粉体流路と希薄相粉体流路との間の相互のつなぎをもたらす遷移部分を有する。したがって、数個の異なる部品の使用によって、スプレーガンを２つの選択可能な異なる構造のうちのいずれかで組み付けることができ、双方の構造のそれらの部品の多くは同じである。
【００３７】
第１の概念及び第２の概念は関連することができるが、個別に特有かつ有利であることを留意すべきである。濃厚相粉体を受け取るとともに希薄相粉体を噴霧するハイブリッドスプレーガンは、任意の他のスプレーガン構造とは独立して設計することができる。しかしながら、希薄相スプレーガンに基づくとともに共通のセクション及び部品を用いる場合、ハイブリッドスプレーガンにより、構造変更可能なスプレーガン設計が可能になる。
【００３８】
次に図３及び図４を参照すると、第１の実施形態では、スプレーガン４０は、管取付構造で提示されている。スプレーガン４０は、前方セクション２６’及び後方セクション４４を有する。前方セクションは、前部ガン本体６０（図２の１２’に対応する）及び後部ガン本体６２を含む。例示的な実施形態に関して、後部ガン本体６２は、図２の遷移部分５２と一致する。取付管６４が後方に延び、特定の塗装作業の必要に応じて選択される長さを有することができる。取付管６４は、長さが０．３メートル〜３メートルの範囲内とすることができる。取付管６４は必ずしも図３及び図４において縮尺通りの長さで示される必要はない。管取付構造は、概して、塗装作業のためにスプレーブース（図示せず）内でスプレーガンを位置決めするのに用いられるガン移動機（図示せず）、例えば、往復機、振動機、又は他の装置にスプレーガンが支持される構造を指す。スプレーガン４０は、例えば、取付管６４の適した位置（図示せず）に取着されるクランプ又は他の把持機構によって、ガン移動機に取り付けられる。
【００３９】
スプレーノズル６６（図２のスプレーノズル２０’に対応し、任意選択的には、図１のスプレーノズル２０であってもよい）が、前部ガン本体６０の前端部６０ａに取り付けられており、ノズルスプレー出口６８を有する。スプレー出口６８は、所望のスプレーパターンをつくり出す細長い穴の形態又は他の幾何学形状の形態とすることができる。スプレーノズル６６は、前部ガン本体６０の前端部６０ａと螺合することができるノズルナット７０によって、前部ガン本体６０に対して保持される。
【００４０】
スプレーガン４０は、スプレーガンの後端部に粉体入口端部７２を有する。粉体塗料が、粉体ポンプ４８、例えば、濃厚相ポンプから、スプレーガン４０に供給される。粉体ホース７４（図４）が、粉体ポンプ４８の出口をスプレーガン４０の後端部における入口ホース接続具７６に接続する。入口ホース接続具７６は、第１の粉体管すなわち後部粉体管７８（図２における粉体管５０に対応する）の後端部に摺動し、例えばＯリングのようなシール８０によって後部粉体管７８の外面に対してシールすることができる。後部粉体管７８は、控え棒として機能する締め付け管８２に入れ子式に嵌まる。締め付け管８２は、第１のねじ端部８２ａ及び第２のねじ端部８２ｂを有する。第１のねじ端部８２ａは、保持ねじナット８４と嵌合する。ねじナット８４は、ホース接続具７６のフランジ８８と係合する内向き縁部８６を有し、そのため、ナット８４が締め付け管８２に締め付けられると、ホース接続具７６が後部粉体管７８（以下で更に説明するように、後部粉体管７８は、組立体の、単に締め付け管８２から保持ナット８４を緩めることによって空気拡散器の挿脱を容易にする部品とすることができる）の後端部７８ａに引き寄せられる。後部粉体管７８の後端部７８ａは、図２における粉体流路入口１６に対応する。
【００４１】
締め付け管８２の第２のねじ端部８２ｂは、後部ガン本体６２の後端部６２ａのねじ開口９０にねじ込まれる。取付管６４は、後部ガン本体６２の外側肩部６２ｂに当接する前端部６４ａを有する。取付管６４は、締め付け管８２の大部分を囲み、取付管６４の後端部６４ｂは、ねじ締め付けナット９４によって締め付け管８２の適所に保持されている端部キャップ９２に当接する。したがって、締め付け管８２が後部ガン本体６２の後端部６２ａに締め付けられると、取付管６４は後部ガン本体６２に対して軸方向に圧縮保持される。
【００４２】
図４、図６及び図７を参照すると、隔壁９６が前部ガン本体６０の後端部に配置されている。隔壁９６は、前部ガン本体６０の開口した後端部を覆う。隔壁９６は前方フランジ９８を有し、この前方フランジ９８は、前部ガン本体６０の隔壁凹部１００に挿入され、マルチプライヤー３２’の後端部に押し当たる。前方フランジ９８は、後部ガン本体６２が前部ガン本体６０に取着されると捕捉される。隔壁９６は、膨張室５４を提供する成形プラスチック部品とすることができる。膨張室５４は、図２に関して記載されているような粉体流路Ｐの遷移部分を提供し、特に、後部粉体管７８の直径と合致することが好ましい後端部直径又は後端部断面積５４ａと、前端部粉体管１０２（前部粉体管１０２は図２における粉体管４２に対応する）の直径と合致することが好ましい前端部直径又は前端部断面積５４ｂとを有する。前部粉体管１０２は、後端部１０２ａ（図８）及び前端部１０２ｂ（図１０）を有する。前端部１０２ｂは、図２の粉体流路出口１８に対応する。
【００４３】
膨張室５４は、代替的に、隔壁９６と一体化していない、隔壁９６と相互接続する別個の部材又は筒状体内に設けることができることに留意すべきである。後部ガン本体６２は、隔壁９６及び空気拡散器５８（以下で１１６とも記載される）とともに、図２の遷移セクション５２に対応することを更に留意されたい。
【００４４】
隔壁９６の前端部は、第１の凹部分１０４（図７）を有する。前部粉体管１０２の後端部１０２ａが第１の凹部分１０４に挿入され、前部粉体管１０２と第１の凹部分１０４との間にカラーシール１０６（図８）を用いることができる。組立時、前部粉体管１０２は、スプレーノズル６６が取着される前であるが隔壁９６が前部ガン本体６０に対して固定された後でスプレーガン４０の前端部から挿入され、第１の凹部分１０４内に収まることが好ましい。前部粉体管１０２は、前部粉体管１０２の後端部１０２ａが肩部１０４ａ（図７）に当接するまで第１の凹部分１０４に挿入される。前部粉体管１０２は、隔壁９６の第１の凹部分１０４に挿入され、肩部１０４ａに底接し、そのため、前部粉体管１０２の後端部１０２ａは、膨張室５４の前端部５４ｂとの滑らかな好ましくは継ぎ目のない境界面を有する。膨張室前端部５４ｂは、前部粉体管１０２によって画定されている粉体流路Ｐ２の内径又は内部断面積に合致する内径又は内部断面積を有することが好ましい。
【００４５】
隔壁９６の後端部は、第２の凹部分１０８（図６）を有する。拡散器保持体１１０（図５も参照）が、後部ガン本体６２内に配置される。拡散器保持体１１０は、滑らかな有壁の前端凹部１１２及びねじ後端凹部１１４を有する。後部粉体管７８は、ねじ前端部７８ｂを有することができ、このねじ前端部７８ｂは、後部粉体管７８の前端部７８ｂが仕切り壁１２０に底接するまで、拡散器保持体１１０のねじ後端凹部１１４にねじ込まれる。前端凹部１１２は、空気拡散器５８（図２も参照）の後端部が仕切り壁１２０に底接するように空気拡散器５８を摺動可能に収納する。空気拡散器５８は、空気が空気拡散器５８の多孔質壁１１６を通って空気拡散器５８の内部容積部１１８に入ることを可能にする、多孔質材料の中空円筒体とすることができる。拡散器保持体１１０は、流れ穴１２２が貫設している仕切り壁１２０を有することができ、そのため、粉体が、後部粉体管７８から、空気拡散器５８を通り、膨張室５４を通り、次に前部粉体管１０２を通る。仕切り壁１２０は、後部粉体管７８が拡散器保持体１１０にねじ込まれると後部粉体管７８の停止部として働き、同様に、空気拡散器５８が拡散器保持体１１０の前端凹部１１２に挿入されると空気拡散器５８の停止部として働く。
【００４６】
多孔質壁１１６の前方端部１１６ａ（図８）が、拡散器保持体１１０の前方端部を僅かに越えて延びる。拡散器保持体１１０は、多孔質壁１１６の前方端部１１６ａが肩部１０８ａに底接するように、隔壁９６の、滑らかな有壁の第２の凹部分１０８に挿入される。多孔質壁１１６の前方端部１１６ａは、膨張室５４の後端部５４ａとの滑らかな好ましくは継ぎ目のない境界面を有することができる。膨張室５４の後端部５４ａと、空気拡散器５８と、拡散器保持体１１０の穴１２２とが、後部粉体管７８によって画定されている粉体流路Ｐ１の内径Ｄ２又は内部断面積と合致する内径又は内部断面積を有することが好ましいが、必ずしもそうである必要はない。任意選択的なガスケット１０９を、空気拡散器５８の前方端部１１６ａにおいて縮径延出部１１６ｂに設けることができる。このガスケット１０９は、加圧された噴霧空気、すなわち拡散空気が空気拡散器５８を迂回するのを防止するのに役立つことができる。ガスケット１０９は、適した材料、例えば、発泡ガスケットから作製することができる。
【００４７】
別の代替形態として、ガスケット１０９は、多孔質壁１１６の内径及び膨張室５４の後端部５４ａの直径と同じ内径を有するように寸法決めすることができる。これにより、後端部５４ａと空気拡散器１１６との間に配置されるとともにそれらの間で圧縮されるガスケットが提供される。この代替的な実施形態では、膨張室５４の後端部５４ａと、ガスケット１０９と、空気拡散器５８と、拡散器保持体１１０の穴１２２とが、後部粉体管７８によって画定されている粉体流路Ｐ１の内径Ｄ２又は内部断面積と合致する内径又は内部断面積を有する。
【００４８】
スプレーガン４０が濃厚相粉体ポンプ４８の出力部に接続可能である状況から、後部粉体管７８は、前部粉体管１０２よりも小さい内径を有する。前部粉体管１２は、希薄相粉体を噴霧するように設計されているスプレーノズル６６を通して粉体を噴霧することを可能にするために、粉体流が、スプレーガン４０の遷移セクション５２を通過する際に付加空気によって希釈されることから、より大きい直径を有する。これによって、膨張室５４は、後方セクション４４における、より小さい直径の粉体流路Ｐ１と、前方セクション２６’における、より大きい直径の粉体流路Ｐ２とをつなぐ、粉体流路Ｐの遷移部分５６を画定する。
【００４９】
隔壁９６は、フランジ９８内に第１の開口１２４を更に有し、この第１の開口１２４を介して、ワイヤ１２６を前方セクション２６’に通すことができる。静電粉体塗装技術を用いるスプレーガンに関して、ワイヤ１２６を用いて電源をマルチプライヤー３２’に接続する。隔壁９６は、第２の開口１２８を有することができ、この第２の開口１２８を介して、空気管１３０をスプレーガン４０の前端部に前進させる。この空気管１３０は、塗装作業時に電極先端部を清浄に保つのに役立つ電極洗浄空気として機能する加圧空気を送達する（電極組立体は以下で記載する）。
【００５０】
図８を参照すると、環状のシール保持体１３２がシール溝１３４を有しており、このシール溝１３４は、拡散器保持体シール１３６、例えば、Ｏリングを保持する。拡散器保持体１１０の前方部分は、多孔質壁１１６の前端部１１６ａが隔壁９６の肩部１０８ａに当接するようにシール保持体１３２に挿通される。隔壁９６の第２の凹部分１０８は、拡散器保持体シール１３６の前方にある、拡散器保持体１１０の前方部分の周囲に、密封室１３８を提供する。空気通路１４０が、密封室１３８に開口している。空気通路１４０は、隔壁９６と一体化している短管部１４２内に形成されている。この短管部１４２に拡散空気管延出部（１７４）の一端部が接続されており、反対端部が、加圧空気源（以下で記載される）に接続される拡散空気取付具（１７２）に接続されている。拡散器保持体１１０は、１つ又は複数の通し穴１４４を有する。矢印１４６によって表されている加圧された拡散空気は、空気通路１４０から密封室１３８へ入り、シール１３６が拡散器保持体１１０の外面に対してシールしていることから、穴１４４を通って更に流れる。空気拡散器５８は、加圧された拡散空気１４６を受け取る、拡散器保持体１１０の前方内部容積部１４８内に心出しされるように、隙間を有して拡散器保持体１１０の前凹部１１２内に収まる。１４９ａ及び１４９ｂにおけるような締り嵌めを用いて、多孔質壁１１６を拡散器保持体１１０の中央に支持することができる。多孔質壁１１６は、矢印１５０によって同様に概略的に表されているように、拡散空気を粉体流路Ｐ１に通し、粉体と混和させ、したがって、粉体流を希釈する。粉体流路Ｐ１に加えられる拡散空気の量に基づく希釈の量は、スプレーガンの前端部におけるスプレーノズル及び関連部品の設計に基づいて選択することができる。したがって、加えられる拡散空気を用いて、濃厚相ポンプ４８から受け取られる濃厚相粉体を希釈することができる。
【００５１】
図６及び図９を参照すると、隔壁９６は、前部ガン本体６０（図６）の後ろから隔壁９６のボス１５４を通って延びる植え込みボルト１５２及びねじナット１５３を用いて、前部ガン本体６０に固定することができる。これらの機械的な接続は、接地接続具１２５（図９を参照）を用いて植え込みボルト１５２にアースを接続するのに用いることもできる。後部ガン本体６２は、ねじ１５５（図９には１つしか見えない）又は他の好都合な手段を用いて隔壁９６に固定することができる。ねじ１５５を用いて、隔壁９６内に設けられているねじ込みインサート１５７に接地板１５６（図４も参照）を連結することができる。これによって、ねじ１５５が隔壁９６に後部ガン本体６２を連結し、植え込みボルト１５２及びねじナット１５３が隔壁９６と前部ガン本体６０とを固定する。したがって、組み付けられた、スプレーノズル６６と、ノズルナット７０と、前部ガン本体６０と、後部ガン本体６２と、取付管６４とが合わせて保持され、これらは、スプレーガン部品のほとんど、特に粉体流路の遷移部分５６を包囲するハウジングを形成する。
【００５２】
図４及び図５を再び参照すると、空気拡散器５８が、内部を通って流れる粉体に起因して経時により多孔性を失う可能性がある。時折交換する必要があるという点で空気拡散器は摩耗性部材とみなされる。空気拡散器に手を届かせるのにスプレーガンを分解することを回避するために、別の発明的な概念に従って、後部粉体管７８、空気拡散器５８、及び拡散器保持体１１０は、容易に取外し可能な空気拡散器部分組立体１６０として設計されている。部分組立体１６０は任意選択的に、入口ホース接続具７６及び保持ナット８４を含むものとみなしてもよい。図４から、保持ナット８４以外、空気拡散器部分組立体１６０全体が、締め付け管８２を通して後部ガン本体６２に摺動可能に挿入され、隔壁９６の後端部にぴったり嵌まることが留意されるであろう（図８）。単に保持ナット８４を緩めて締め付け管８２のねじ端部から外すことによって、部分組立体１６０全体をスプレーガン１６０の後端部から引き抜くことができる。これにより、必要に応じて交換又は洗浄又は他のメンテナンスのために空気拡散器５８への容易なアクセスが提供される。保持ナット８４が緩められた後、ユーザーは、単にホース接続具７６を引っ張って、別様に完全に組み付けられたスプレーガン４０から部分組立体１６０を引き出すことができる。保持ナット８４及びホース接続具７６は、ホース接続具７６と後部粉体管７８との間に十分な滑り嵌め結合がある場合にのみ、ホース接続具７６を引っ張ることによって部分組立体を取り外すことができるという意味で、部分組立体１６０の任意選択的な部品とみなされる。別様には、保持ナット８４を先に取り外すことができ、次に後部粉体管７８を把持してスプレーガン本体から引き抜くことができる。空気拡散器部分組立体１６０は、スプレーガン４０の外側構造を分解することなく取り外すことができることが好ましく、このことは、例示的な実施形態では、スプレーノズル６６、ノズルナット７０、前部ガン本体６０及び後部ガン本体６２並びに取付管６４のような種々の主要部品を締め付け管８２等の部材とともに取り外すことを意味する。
【００５３】
図４を参照すると、スプレーガン４０の後部に、別の端部が電源（図示せず）に接続され得る入力接続具１６４を受ける電気プラグ接続具１６２がある。例えば、入力接続具１６４は、マルチプライヤー３２’に給電するのに用いられる共通の２１ＶＤＣ電源のための３本のワイヤと、１本の電流フィードバック信号ワイヤとを有することができる。スプレーガンに供給される電気エネルギーが、後方セクション４４を通って入力接続具１６４に配索されるケーブルの一部としてのマルチプライヤー入力ワイヤ１２６を介してマルチプライヤー３２’に結合される。しかしながら、本明細書における本発明は、非静電スプレーガン及び非静電塗装作業の用途があり得る。
【００５４】
図４及び図９を参照すると、スプレーガン４０の後端部に、加圧された拡散空気源１６８に接続することができる拡散空気取付具１６６がある。拡散空気取付具１６６は、拡散空気管１７０の第１の端部に接続され、拡散空気管１７０は別の端部が接地板拡散空気取付具１７２の第１の接続端１７２ａ（図９）に接続される。例えばコイル管等の拡散空気管延出部１７４が短管部１４２を接地板拡散空気取付具１７２の第２の接続端部１７２ｂに接続する（図６及び図７も参照）。このようにして、拡散空気１４６が、空気源１６８から空気拡散器５８に供給される。空気源１６８は任意選択的に、粉体流に加えられる拡散空気１５０の量を個々のセットアップ及び塗装作業の必要に応じて調整することができるよう、選択可能な空気量がスプレーガン４０に供給されるように、例えば電子制御されても手動制御されてもよいことに留意すべきである。
【００５５】
空気拡散器５８を膨張室５４に対して近くに位置決めされているものとして示しているが、そうである必要はない。拡散空気は、粉体がスプレーガン４０に入る前でさえあれば、どの位置においても粉体流に加えることができる。しかしながら、拡張粉体流路Ｐ２（図２）に入る粉体流を拡散空気が希釈する時間を可能にするように、スプレーノズル２０’のより近くであるが或る距離をおいたところに拡散空気を加えれば、より優れたスプレーパターンを様々な用途において得ることができることが見出されている。したがって、例示的な実施形態では、空気拡散器５８が膨張室５４の入口近くに示されている。膨張室５４の位置もまた、スプレーガン４０内での設計的選択の問題である。しかしながら、膨張室とスプレーノズル２０’とを（例えば、スプレーガンを通る粉体流路Ｐ１、Ｐ２の長手方向軸線Ｘに対して）軸方向に隔てさせることにより、粉体流が希釈されるとともに、スプレーノズル２０’から噴霧するのにより効率的な流れパターンを形成する、より多くの時間がもたらされることが見出されている。
【００５６】
図面に示されていないが、電極洗浄空気取付具をスプレーガン４０の後端部に設けることができる。この電極洗浄空気取付具は、空気供給部から、接地板１５６における第２の空気取付具を通して加圧空気を受け取る。電極洗浄空気取付具は、スプレーガン４０の前端部まで延びる電極洗浄空気管１３０（図４、図６及び図７）に接続される。
【００５７】
図３、図１０及び図１１を参照しながら、次に前方セクション２６’を説明する。隔壁構成要素９６以外、前方セクション２６’は、上述したＥｎｃｏｒｅ（商標）スプレーガンの対応部品と同じとすることができるが、そうである必要はない。したがって、本開示において提示される本発明を理解及び実施するのに詳細な説明は必要とされない。前方セクション２６’は、濃厚相粉体を受け取る後方セクション４４と組み合わせて示されていることから、図１０及び図１１は従来技術とはみなされない。前方セクション２６’はまた、以下で記載される管取付構造若しくは棒取付構造、又は必要に応じて異なる取付け構造では、同じとすることができる。しかしながら、同じ前方セクション２６’の設計を用いることにより、様々なスプレーガンに関して部品在庫及び組付け時間を大幅に減らすことができ、例えば、希薄相粉体ポンプ（ベンチュリポンプ等）若しくは濃厚相粉体ポンプから供給されるスプレーガン、或いは、種々の取付け構造とともに又は手動スプレーガン若しくは自動スプレーガンとして用いられるスプレーガン等の様々なスプレーガンを種々の方法で構成することができる。
【００５８】
前方セクション２６’は、電極支持組立体１８０を有する。この電極支持組立体は電極ホルダー１８２を有し、この電極ホルダー１８２はその通路１８２ａ内に電極１８４が配置されている。電極先端部１８４ａが電極ホルダー１８２の外に延びている。電極ホルダー１８２は、放射軸体１８６内に収納される第１の端部を有する。電極１８４は、放射軸体１８６の止まり孔１９０に延びるコイル端部１８８を有する。２つの斜めのダクト１９２、１９４が放射軸体１８６内に設けられており、これらの斜めのダクト１９２、１９４は、フランジ１９８を通って外方に延びる。これらの斜めのダクトのうちの一方の斜めのダクト１９２内に、電流制限抵抗器２００が配置されており、この電流制限抵抗器２００は、電極コイル端部１８８と接触するまで下方に延びる第１の導線２０２を有する。抵抗器２００の第２の導線２０４が、フランジ１９８の後面に支持されている導電性リング２０６と接触する。マルチプライヤー３２’が、導電性リング２０６と接触する出力接触ピン２０８に接続される。このようにして、マルチプライヤー３２’からの高電圧電気エネルギーが電極１８４に電気的に結合される。図１１に最もよく示されているように、放射軸体１８６は、粉体が放射軸体１８６を越えてスプレーノズル６６に流入することを可能にする流路２１０を有する。
【００５９】
この点において、希薄相スプレーノズルと濃厚相スプレーノズルとの相違点の幾つかが理解するのに有用である。ベンチュリポンプ又は他の希薄相粉体ポンプから供給される粉体用のスプレーガン、例えば、本明細書において説明されているＥｎｃｏｒｅ（商標）型のスプレーガンでは、スプレーノズルは、スプレーノズルの細長い穴又は他のスプレー出口を通して所望のスプレーパターンをもたらすように設計されている。スプレーノズルに入る粉体流は、速度が高く流動空気が大量である傾向があり、したがって、低い粉体／流動空気の比、すなわち希薄混合気をもたらす。その場合、スプレーノズルは、粉体流が既に希釈されているため、流動空気すなわち希釈空気を加えられない。スプレーノズルは、粉体流が粉体管を出る際に粉体流の速度を下げ、次に、多くの場合に一群の粉体塗料のような所望のスプレーパターンを形成する傾向がある。その場合、電極先端部がスプレーノズル内に配置されることが一般的である。濃厚相スプレーガンに関して、粉体管は、濃厚相粉体流が液体又はストリーム状の流れとして出現する可能性があることから、スプレー出口を設けることができる。その場合では、濃厚相スプレーノズルは、スプレーノズルの直前でスプレーパターンをつくり出すように加圧空気源を有し、電極先端部もまた、スプレーノズルの外に配置される。他の場合では、濃厚相スプレーノズルは、スプレー粉体がスプレーノズルを出る前にスプレー粉体を希釈し始めるようにノズル内に流動空気源を有することができる。したがって、濃厚相スプレーノズルは、種々のスプレーガンの部品の追加在庫をなして体現するのにより複雑である可能性がある。本明細書における本発明を用いれば、希薄相ポンプ又はベンチュリポンプがつくり出すよりも高い濃度を有する粉体流をつくり出すポンプからスプレーガンが給送を受けるとしても、より単純な希薄相スプレーノズルをスプレーガンにおいて用いることができる。したがって、ハイブリッドスプレーガン４０の、本明細書における例示的な実施形態で述べたような、スプレーノズル２０、６６は、Ｅｎｃｏｒｅ（商標）関連スプレーノズルのような希薄相スプレーノズル又は他の希薄相スプレーノズルとすることができる。ハイブリッドスプレーガン４０の希薄相前方セクション２６、２６’を用いる場合、そうでない場合に濃厚相前方セクションを用いる濃厚相スプレーガンに必要とされる特別な部品の在庫が減る点でかなりの節約が実現される。これにより、本明細書において説明されるような構造変更可能なスプレーガンを用いることも容易になる。
【００６０】
放射軸体１８６は、前部粉体管１０２の端部との間に先細り路２１２（図２における円錐台経路部分２５’に対応する）を有することができる。この先細り路２１２は、形状が円錐台形であり、希薄相スプレーガンにおいて用いられて、高流量の粉体ストリームが、スプレーノズル６６に入る前に一部のエネルギーを消散することを可能にするとともに、粉体がより効率的に静電帯電することができるように更に拡散することも可能にする。しかしながら、放射軸体の先細り路２１２は、拡散空気が加えられる場合であっても、希薄相ノズルを用いて噴霧する場合、放射軸体１８６に入る濃厚相粉体が移動する距離があまりに短すぎるため、拡散して希薄相になることができないであろうことから、膨張室５４の代わりに用いることはできない。
【００６１】
電極洗浄空気管１３０は、フランジ１９８の背後の空間に開口している空気洗浄取付具２１４に接続される。この電極洗浄空気は、第２の斜めのダクト１９４を通って止まり孔１９０に入る。電極洗浄空気は次に、電極１８４と電極ホルダー１８２内の通路１８２ａの内径との間の環状空間を通って電極１８４を越えて流れる。
【００６２】
前部粉体管１０２は、放射軸体１８６に隣接して位置決めされるとともに保持シール部材２１６によって保持される。放射軸体１８６は、ノズルナット７０が前部ガン本体６０に締め付けられると、スプレーノズル６６と前部ガン本体６０の前端部との間に捕捉される。また、これにより、前部粉体管１０２に対して軸方向の負荷がかかって、上記で前述したように前部粉体管１０２が隔壁９６の前部分に完全に着座するとともに放射軸体１８６を保持シール２１６内に着座させることを確実にするのに役立つ。
【００６３】
図１２を参照すると、棒取付構造のハイブリッドスプレーガン２２０の一実施形態が示されている。棒取付構造の構成要素の多くは、管取付構造に用いられているものと同じとすることができ、それらの記載は繰り返さない。同様の参照符号が同様の部品に用いられる。棒取付構造は、本明細書において上述した、管取付構造の延出長さを用いない。一実施形態では、スプレーガン４０は、管取付構造の前方セクション２６’と同じとすることができるが、そうである必要はない前方セクション２６’を有する。したがって、スプレーガン２２０のその部分の記載は繰り返す必要がない。スプレーガン２２０は、上記の実施形態と同じ構成要素の多くを同様に有するができる後方セクション２２２を有する。しかしながら、述べたように、後方セクション２２２は、取付管延出部を有しない。しかしながら、隔壁９６は、同じとすることができ、同様に、拡散器保持体１１０、空気拡散器５８、後部ガン本体６２及びシール保持体１３２は、同じとすることができる。締め付け管２２４も同様に、長さがより短い可能性があること以外、管取付構造におけるのと同じ目的で用いられる。後部粉体管２２６は、拡散器保持体１１０と同様にして接続するが、ここでもまた、長さが比較的短い可能性がある。締め付け管２２４は、保持ナット８４及び入口ホース接続具７６と協働する。
【００６４】
棒取付構造は、棒取付組立体２３０を支持する取付ブラケット２２８を有する。棒取付構造は、また、管取付構造におけるように電気的な入力部と拡散空気入口とを有することができる。したがって、棒取付構造及び管取付構造は、多くの同様の構成要素を共有しており、内部構成要素のほとんどが同じである。後方セクション２２２は、多くの共通の構成要素、特に後部ガン本体６２内の構成要素を共有する。管取付構造と棒取付構造との主要な相違点は、棒取付組立体２３０、取付ブラケット２２８、並びにより短い粉体管２２６及びより短い締め付け管２２４である。ホース接続具７６は、濃厚相ポンプから粉体流を受け取るように接続することができるが、スプレーガン２２０は希薄相の粉体を噴霧する。
【００６５】
後部粉体管２２６と、拡散器保持体１１０と、空気拡散器５８とが同様に、スプレーガンを分解することなくスプレーガン２２０から容易に引き抜くことができる部分組立体１６０（図５）を形成する。部分組立体１６０は、単に保持ナット８４を緩めるとともにスプレーガン２２０の後端部から部分組立体を引っ張ることによって、取り外すことができる。
【００６６】
図１３及び図１４を参照すると、本明細書における構造変更可能なガンの概念を手動スプレーガンの場合に用いることもできる。例えば、オハイオ州ウェストレイク所在のノードソンコーポレーションから入手可能なＥｎｃｏｒｅ（商標）型の手動スプレーガンと実質的に同じとすることができるが、そうである必要はない例示的な手動スプレーガン２４０が、提示されている。このスプレーガンは、「APPARATUS AND METHODS FOR PURGING MATERIAL APPLICATION DEVICE」と題する、Mather他に対する、２００９年４月３０日に公開された米国特許出願公開第２００９／０１０７３９７号にも十分に記載されている。この米国特許出願公開公報の全開示内容は、この引用により十分に本明細書の一部をなす。この手動スプレーガンは、希薄相粉体を噴霧するように設計されている。しかしながら、本発明の別の概念に従って、スプレーガンを濃厚相粉体ポンプ４８に接続するとともに濃厚相粉体ポンプ４８からの粉体流とともに用いることができるように異なるホース接続具が用いられる（図１３）。
【００６７】
一実施形態では、ホース接続具２４２は、ハンドル２４６内に主要なガン本体すなわち銃身（筒体）２４５まで延びる粉体管２４４の後端部内に収納される。図１４に最もよく示されているように、ホース接続具２４２は、ホース接続返し２４８を有し、このホース接続返し２４８に、濃厚相ポンプ４８から粉体を供給する粉体給送ホース４１２を取着することができる。ホース接続具２４２はまた、内部に膨張室２５０を有する遷移セクション２４９を有することができる。膨張室２５０は、ホース返し２４８を通る流路２５４の直径Ｄ２又は断面積と合致することが好ましい直径又は断面積を有する第１の端部２５２を有する。膨張室２５０は、粉体管２４４の直径Ｄ１又は断面積と合致することが好ましい直径又は断面積を有する第２の端２５６を有する。寸法Ｄ１及びＤ２は、図２の実施形態におけるＤ１及びＤ２と同じとすることができるが、そうである必要はない。したがって、膨張室２５０は、粉体管２４４において、より小さい直径部分Ｐ１及びより大きい直径部分Ｐ２を有する、粉体流路Ｐの遷移部分２５８を提供する。より小さい直径部分Ｐ１は、スプレーガンを濃厚相粉体ポンプに接続する場合に用いることができる。より大きい直径部分Ｐ２は、スプレーガン２４０が希薄相粉体を噴霧するのに用いられる場合に通常用いられるのと同じとすることができる。
【００６８】
引用した米国特許出願公開公報に記載されているように、スプレーガン２４０は、パージ空気入口２６０と、電気接続部２６１とを有することができる。パージ空気が、ホース接続具２４２の前方部分２６８を囲む環状部２６６と通し穴２６４とを連通させる通路２６２に入り込む。パージ空気は、粉体管２４４まで入ってスプレーガン２４０をパージする。本明細書における教示に従って、パージ空気入口２６０を用いて、非パージ作業、例えば塗装作業時に粉体流路Ｐ２に拡散空気を供給することができる。拡散空気を用いて、濃厚相粉体ポンプ４８から受け取った濃厚相粉体を希釈することができ、そのため、スプレーガン２４０を依然として用いて粉体を希薄相で噴霧することができる。図１３の手動形態では、拡散空気は、膨張室２５０の前方すなわち下流で粉体流路に入るが、本明細書において上述した自動スプレーガン構造（管取付構造及び棒取付構造）では、拡散空気は、粉体流路に入ってから膨張室５４に入ることに留意されたい。手動スプレーガン２４０もまた、スプレーオリフィス３０２と、スプレーノズル３０４と、前方粉体管３０６（粉体管２４４と同じ直径Ｄ２を有することが好ましいが必ずしもそうである必要はない）と、電極３０８とを有することができる。ガン本体２４５の前方セクションは、放射軸体３１０及びノズルナット３１２を有することができ、これらは、上記の自動ガン実施形態における対応部品と同じとすることができるが、そうである必要はない。
【００６９】
図２と比較すると、粉体流路入口１６’が、ホース返し粉体経路２５４によって提供され、粉体流路出口１８’が、前方粉体管３０６の出口端部３０６ａによって提供され、遷移セクション５２が、遷移セクション２４９によって提供され、拡散空気を加える部材５８が、環状部２６６に至るパージ空気流路によって提供されることに留意されたい。
【００７０】
塗装作業（スプレーガン２４０を通って流れる粉体を用いて行われる）時に拡散空気を供給するのにパージ空気入口２６０を用いることにより、パージ作業時（粉体がスプレーガン２４０を通って流れていない場合）にパージ空気を供給するのに同じ空気入口２６０を用いることも可能になることに更に留意すべきである。パージは、既知であるように洗浄作業又は色替え作業の一環としてなされ得る。
【００７１】
したがって、手動スプレーガン２４０は、従来通りに設計及び使用されるような希薄相ポンプによって供給を受ける希薄相粉体スプレーガンとして構成することができる。代替的には、１つの部品、すなわち入口ホース接続具２４２を変更することによって、手動スプレーガン２４０は、濃厚相ポンプ４８から濃厚相粉体を供給されるが希薄相粉体スプレーパターンを噴霧することができるハイブリッド手動スプレーガンとして再構成される。このハイブリッド手動ガンでは、空気入口２６０を用いて、塗装作業時に希釈用空気を供給するとともに洗浄作業及び色替え作業時に空気をパージすることができる。必要に応じてパージ用及び希釈用に異なる空気流量を用いることができる。
【００７２】
図１５を参照すると、希薄相スプレーガン、例えば、前述したＥｎｃｏｒｅ（商標）型の希薄相スプレーガンの棒取付形態が示されている。スプレーガン２７０が、図１２に示されているハイブリッドスプレーガン２２０の実施形態における前方セクション２６’と同じ部品を備える前方セクション２６’を有することができる。後方セクション２７２が、取付ブラケット２７６を含む、ハイブリッドスプレーガン２２０と同じとすることができる棒取付組立体２７４を有する。後部ガン本体２７８を隔壁２８０に接続することができ、隔壁２８０は、上記の実施形態と同様の方法で前部ガン本体２８２にも接続される。粉体管２８４は、スプレーガン２７０のハウジングを通って延びるとともに放射軸体１８６（図１０）内に収納される一部品の粉体管とすることができる。スプレーガン２７０が希薄相粉体スプレー用に設計されているため、粉体管２８４は、知られているように、より大きい直径を有することができる。図１２と図１５との比較は、本開示において提示される構造変更可能なスプレーガンの概念を示す。同じ前方セクション２６’を用いることにより、２つの選択可能なスプレーガン構造、すなわち、ベンチュリポンプ等の希薄相粉体ポンプから受け取った希薄相粉体を噴霧するように設計されているスプレーガン２７０を提供する上で著しい節約及び効率が可能になる。しかしながら、異なる数個の基本部品を選択することによって、粉体源が濃厚相粉体ポンプであっても希薄相粉体を噴霧することができるハイブリッドスプレーガン２２０が提供される。ハイブリッドスプレーガン２２０を構築するために、隔壁９６が隔壁２８０の代わりに用いられ、単一の粉体管２８４の代わりに前部粉体管１０２及び後部粉体管２２６が用いられ、後部ガン本体６２が後部ガン本体２７８の代わりに用いられる。異なる後部ガン本体６２は、膨張室５４を含んでいることから隔壁２８０よりも長い異なる隔壁９６を用いることに起因する。後部ガン本体６２は、締め付け管２２４とかみ合うねじ後端部も有する。
【００７３】
この時点で、本明細書における例示的な実施形態は、特定のスプレーガン設計の必要に応じて選択された形状及び寸法を有する構成要素を示していることに留意すべきである。しかしながら、希薄相スプレーガン又は濃厚相スプレーガンとともに動作するように選択的に構成することができる基本スプレーガン設計を提供することに関して、どの部品を同じとすることができ、どの部品を取り替えるのかという選択は多分に、所望されるスプレーガン機能全体に基づいた設計選択の問題である。本明細書に提示される構造変更可能なスプレーガンの概念に関する基本教示は、互いに異なる直径を有する前部粉体管及び後部粉体管の付随的な使用とともに、遷移セクション５２（図２）が膨張室５４及び任意選択的な部材すなわち空気拡散器５８を有することであり、そのため、第１の選択可能なスプレーガン構造により、スプレーガンが希薄相粉体ポンプ（例えば図１５）とともに用いられることが可能になり、第２の選択可能なスプレーガン構造により、本明細書においてハイブリッドスプレーガンと呼ばれるスプレーガンが、希薄相粉体を噴霧しつつも、濃厚相粉体ポンプ（例えば図１２）とともに用いられることが可能になる。
【００７４】
同様の分析を図４の管取付構造に当てはめることができる。図１６は、従来のＥｎｃｏｒｅ（商標）スプレーガン２９０の管取付構造を示す。このスプレーガン２９０は、一部品の粉体管２９２と、共通の前方セクション２６’と、取付管２９４の延出部、クランプバー２９６と、後方セクション３００の一部として後部ガン本体２９８とを用いる。図４のハイブリッドスプレーガン４０との比較は、ハイブリッド構造では、前部粉体管１０２及び後部粉体管７８が、一部品の粉体管２９２を用いる従来のスプレーガン２９０の実施形態と比べて異なる隔壁９６とともに用いられることを示す。ここでも同様に、後部ガン本体２９８、６２は、ハイブリッドスプレーガンにおいて用いられる隔壁９６の例示的な寸法及び形状に起因して異なり得るが、棒取付構造の場合と同様に、必ずしもそうである必要はない。
【００７５】
上記開示では濃厚相粉体ポンプ４８と呼んできたが、この濃厚相粉体ポンプ４８は、高濃度粉体ポンプとしても一般的に知られている。市販されている多くの異なる濃厚相ポンプがあり、そのようなポンプの１つが、「DENSE PHASE POWDER PUMP WITH SINGLE ENDED FLOW AND PURGE」と題する、Terrence M. Fulkersonに対して２０１１年８月１６日に発行された米国特許第７，９９７，８７８号、及び、「PROCESS AND EQUIPMENT FOR THE CONVEYANCE OF POWDERED MATERIAL」と題する、Kleineidam他に対して２００６年１２月１９日に発行された米国特許第７，１５０，５８５号に記載されている。これらの米国特許の全開示内容は、この引用により十分に本明細書の一部をなす。図１７を参照すると、例示的な濃厚相ポンプ４００が、気孔材料４０６から作製された中空円筒体４０４の形態の少なくとも１つ又は複数のポンプ室４０２を用いることができる。ポンプ室４０２の材料４０６は、本明細書に記載されている空気拡散器５８と同様の材料、例えば焼結ポリエチレンとすることができるが、そうである必要はない。各ポンプ室４０２は、圧力室４０８内に配置されており、そのため、圧力室４０８が真空源４１４から負圧を印加されると、粉体が粉体供給部４１１から給送ホース４１２を通ってポンプ室容積部４１０に引き込まれ、正圧が圧力源４１６から圧力室容積部４１０に印加されると、粉体がポンプ室４０８から供給ホース４１８に押し出される。ポンプ室に対して出入りする粉体の制御は、粉体流制御弁、例えば、それぞれ空気圧ピンチ弁４２０（粉体が入る）及び空気圧ピンチ弁４２２（粉体が出る）によって達成することができ、これらの弁は、既知のように、互いにずらして開閉する。圧力制御弁、例えば真空制御弁４２４及び正圧制御弁４２６も、負圧サイクル及び正圧サイクルが行われるときのタイミングを制御するのに用いることができる。ベンチュリポンプ等の希薄相粉体ポンプにおいて用いられるような高速空気とは対照的に、粉体を移動させるのに圧力を用いることから、濃厚相粉体流の低い流動空気が生じる。種々の濃厚相粉体ポンプ設計により、粉体／空気の比が様々である、すなわち、換言すれば、スプレーガン内に入る粉体流の濃厚の程度が様々である粉体流をつくり出すことができ、同様に種々のベンチュリポンプ設計により、種々のレベルの希薄粉体流をつくり出すことができる。この理由から、本明細書における開示は、濃厚相及び希薄相の比較定義に限定されない。しかしながら、濃厚相粉体流は、通常、濃厚相粉体流における、より低い流動空気量に起因して、希薄相粉体流路に比べてより小さい直径又は断面積の粉体流路とともに用いられる。図１７の概略図は、スプレーガン内に入る濃厚相粉体流を用いるとともに希薄相前端部から粉体を噴霧するハイブリッドスプレーガン４０の発明的な概念の一実施形態を示す。
【００７６】
本発明を例示的な実施形態を参照しながら記載してきた。本明細書及び図面を一読及び理解すれば、他者に改変及び代替が想起されるであろう。そのような改変及び代替の全てが添付の特許請求の範囲又はその均等物の範囲内にある限り、そのような改変及び代替の全てを含むことが意図される。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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