(57)【要約】【課題】回転霧化頭の貯留室に供給された液体がボディ内部後方へ浸入するのを防止する。【解決手段】流路管１２の外周と回転霧化頭１１の中心孔２６の内周との間の環状隙間２７よりも後方には、環状隙間２７に連通するとともにボディ１０外へ開放された概ね放射状をなす排出路３７が設けられている。回転霧化頭１１の貯留室１７から環状隙間２７を通過して排出路３７へ進入した液体は、回転霧化頭１１の回転によって遠心力を付与され、その遠心力によりボディ１０外へ排出される。したがって、液体がボディ１０の内部後方奥へ浸入する虞はない。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボディ内に流路管が固定され、
前記ボディの前端部に前記流路管と同心に回転駆動されるカップ状の回転霧化頭が設けられ、
前記流路管の前端部が、前記回転霧化頭の中心孔に貫通されるとともに前記回転霧化頭内の貯留室に臨み、
前記流路管から前記貯留室に供給された液体が、前記貯留室の前面壁の小孔を通過して遠心力により前記回転霧化頭のテーパ面に沿いつつその外周縁から霧化状に放出されるようにした塗装ガンにおいて、
前記流路管の外周と前記中心孔の内周との間の環状隙間よりも後方に位置し、且つ前記環状隙間に連通するとともに前記ボディ外へ開放された形態の概ね放射状をなす排出路が設けられ、
前記排出路内に浸入した液体には前記回転霧化頭の回転によって遠心力が付与される構成としたことを特徴とする塗装ガン。
【請求項２】
前記排出路に連通するとともに前記流路管の外周に沿って後方へ延びる空間には、エアが前記排出路側へ向かって供給されていることを特徴とする請求項１記載の塗装ガン。
【請求項３】
前記排出路における前記環状隙間との連通部分には、前記流路管と直交する断面積が前記環状隙間の断面積よりも大きい減圧室が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗装ガン。
【請求項４】
前記排出路には、前記回転霧化頭と一体回転することで前記排出路内の液体を概ね周方向へ流動させるフィンが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の塗装ガン。
【請求項５】
前記排出路における前記ボディ外への開口部が、前記回転霧化頭の外周縁における前記テーパ面とは反対側の外周面に臨んでいることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の塗装ガン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転霧化頭を有する塗装ガンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
先端に回転霧化頭を有する塗装ガンは、ボディ内中心に塗料及びシンナーの流路となる流路管を固定し、ボディの前端部に流路管と同心に回転駆動されるカップ状の回転霧化頭を支持した構造になる。流路管の前端は、回転霧化頭の中心孔を貫通して回転霧化頭内に設けた貯留室に臨んでいる。流路管から貯留室に供給された塗料又はシンナーは、貯留室の前面壁の小孔を通過して回転霧化頭のテーパ面に送り出され、遠心力によりテーパ面に沿って中心側から外周側へ放射状に広がり、外周縁から霧化状に放出される。尚、回転霧化頭を備える塗装ガンとしては、特許文献１に開示されているものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２１６５６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような塗装ガンの場合、回転霧化頭は高速回転するので、流路管の前端部外周と中心孔の内周との間にシール部材を介装することができない。そのため、図８に示すように、流路管１００の前端部外周と中心孔１０１の内周との間には、僅かではあるが環状隙間１０２が空いている。このような環状隙間１０２が空いていると、貯留室１０３に送り込まれた塗料やシンナーが、図８に矢線で示すように、環状隙間１０２を通り、流路管１００の外周に沿いつつボディ１０４の内部を後方に向かって浸入する虞がある。特に、洗浄効率を高めるために大量のシンナーを流した場合には、貯留室１０３内がシンナーで充満して溢れるため、後方への浸入が著しい。
【０００５】
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、回転霧化頭の貯留室に供給された液体がボディ内部後方へ浸入するのを防止することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ボディ内に流路管が固定され、前記ボディの前端部に前記流路管と同心に回転駆動されるカップ状の回転霧化頭が設けられ、前記流路管の前端部が、前記回転霧化頭の中心孔に貫通されるとともに前記回転霧化頭内の貯留室に臨み、前記流路管から前記貯留室に供給された液体が、前記貯留室の前面壁の小孔を通過して遠心力により前記回転霧化頭のテーパ面に沿いつつその外周縁から霧化状に放出されるようにした塗装ガンにおいて、前記流路管の外周と前記中心孔の内周との間の環状隙間よりも後方に位置し、且つ前記環状隙間に連通するとともに前記ボディ外へ開放された形態の概ね放射状をなす排出路が設けられ、前記排出路内に浸入した液体には前記回転霧化頭の回転によって遠心力が付与される構成とした。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記排出路に連通するとともに前記流路管の外周に沿って後方へ延びる空間には、エアが前記排出路側へ向かって供給されている構成とした。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記排出路における前記環状隙間との連通部分には、前記流路管と直交する断面積が前記環状隙間の断面積よりも大きい減圧室が設けられている構成とした。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかの発明において、前記排出路には、前記回転霧化頭と一体回転することで前記排出路内の液体を概ね周方向へ流動させるフィンが設けられている構成とした。
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかの発明において、前記排出路における前記ボディ外への開口部が、前記回転霧化頭の外周縁における前記テーパ面とは反対側の外周面に臨んでいる構成とした。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
［請求項１の発明］
貯留室に供給された液体が、流路管の外周と中心孔の内周との間の環状隙間を通過して排出路へ進入しても、その液体は、遠心力によりボディ外へ排出されるので、液体がボディの後方奥まで浸入する虞はない。
［請求項２の発明］
エアの圧力により、液体の後方への侵入がより確実に抑制又は防止される。また、エアが排出路を通ってボディの外周へ流出することにより、排出路内の液体は流出エアに乗じて確実にボディ外へ排出される。
【００１０】
［請求項３の発明］
貯留室内に充満することによって加圧された状態で環状隙間を通過した液体は、減圧室と環状隙間との断面積の差により減圧室への流入に伴なって減圧される。したがって、ボディ後方への浸入が抑制又は確実に防止される。
［請求項４の発明］
排出路内の液体は、フィンによって略周方向へ流動させられるため、蓄勢される遠心力が増大し、ボディ外への排出効率が向上する。
【００１１】
［請求項５の発明］
回転霧化頭の外周縁におけるテーパ面とは反対側の外周面に付着した塗料は、排出路から排出されたシンナーによって洗浄することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図６を参照して説明する。
本実施形態の塗装ガンは、ボディ１０の前端部（図１における左端部）に、回転霧化頭１１を設けたものである。ボディ１０の内部には、軸線を前後方向に向けた円筒形をなす細長い流路管１２が固定されている。流路管１２の内径は全長に亘って一定であるが、外径については前端部だけ同心状に且つ段差状に小さくなっており、この外径の小さくなった前端部は縮径部１３となっている。この流路管１２の後端部には、塗装ガンの外部に設けられている塗料供給源（図示せず）とシンナー供給源（図示せず）とが接続されており、塗装を行う際には、塗料供給源から液体塗料Ｐが流路管１２に供給され、塗装後や色替えなどの段取り替えの際にはシンナー供給源から洗浄用のシンナーＴが流路管１２に供給されるようになっている。
【００１３】
また、ボディ１０内には、流路管１２の外周面との間に環状空間１６を空け、流路管１２と同心の円筒状をなす回転軸１４が回転可能に支持されている。回転軸１４は、その外周に設けたタービン翼１５に対するタービンエアＡｔの吹き付けにより高速で回転駆動されるようになっている。また、タービンエアＡｔの一部は、流路管１２の外周と回転軸１４の内周との間の環状空間１６内を前方へ進むようになっている。
【００１４】
回転軸１４の前端部には、回転軸１４と同心の円形をなし、前方に開いたカップ状（皿状）をなす回転霧化頭１１が一体回転するように取り付けられている。回転霧化頭１１の内部には、回転霧化頭１１と同心円形であって前後方向の寸法が小さい扁平な貯留室１７が形成されている。貯留室１７の前面壁１８における中央位置は、後方へ略円錐状に突起部１９が形成され、貯留室１７の後面壁２０の周縁部には、前方へ湾曲して前面壁１８の周縁に対して鋭角に連なる誘導面２１が形成されている。
【００１５】
回転霧化頭１１の前面には同心円形の皿状をなす凹部２２が形成され、凹部２２の内周は、前方に向かって拡径したテーパ面２３となっている。貯留室１７の前面壁１８は、貯留室１７と凹部２２とを仕切る隔壁となっている。この前面壁１８には、貯留室１７の周縁からテーパ面２３に貫通する小孔２４が周方向に間隔を空けて複数形成されている。小孔２４は、貯留室１７の後面壁２０の誘導面２１に沿う方向に貫通している。また、突起部１９においても、貯留室１７から凹部２２の中心に開口する小径の連通孔２５が形成されている。
【００１６】
貯留室１７の後面壁２０には、回転霧化頭１１と同心の円形をなし、且つ内径が流路管１２の縮径部１３の外径よりも僅かに大きい中心孔２６が前後方向に貫通して形成されている。この中心孔２６には縮径部１３が貫通し、この縮径部１３の前端部は、貯留室１７内に臨み、突起部１９に対して同心状に対向している。縮径部１３の外周と中心孔２６の内周とは非接触の状態が保たれ、これにより、回転霧化頭１１と回転軸１４が円滑に高速回転できるようになっている。この縮径部１３の外周と中心孔２６の内周との間には、円環形をなすとともに貯留室１７と環状空間１６との間を連通させる環状隙間２７が空いている。
【００１７】
回転霧化頭１１を高速回転させた状態で流路管１２に液体塗料Ｐを供給すると、その液体塗料Ｐは、流路管１２の前端から貯留室１７内に滴下され、図２及び図４に示すように、遠心力により貯留室１７の周縁部へ移動し、小孔２４を通ってテーパ面２３に送られ、同じく遠心力によりテーパ面２３を前方へ移動しつつ周方向に拡散され、テーパ面２３（回転霧化頭１１）の外周縁から霧化状となって放射状に放出されるようになっている。尚、貯留室１７に供給された液体塗料Ｐの一部は突起部１９の連通孔２５を通って凹部２２内に送られ、遠心力によってテーパ面２３へ移動する。
【００１８】
また、塗装の終了時又は色替えなどの段取り替えの際には、洗浄のために流路管１２にシンナーＴが供給されるが、洗浄効率向上のために、シンナーＴの供給量は塗料Ｐの供給量よりも大量となっている。したがって、流路管１２の前端から貯留室１７に流入したシンナーＴは、図５に示すように、貯留室１７内に充満し、加圧された状態で小孔２４及び連通孔２５を通って凹部２２に至り、遠心力によりテーパ面２３上を流れてその外周縁から放出される。このようにしてシンナーＴの通過経路が洗浄される。
【００１９】
また、回転霧化頭１１の外周のうち前端（テーパ面２３の外周縁）から前後方向における略中央位置に至る略前半領域は、後方に向かって次第に縮径したテーパ状外周面２８となっており、回転霧化頭１１の外周のうち略後半領域は、外径が一定の定径外周面２９となっている。定径外周面２９の外径寸法は、テーパ状外周面２８の後端の外径（テーパ状外周面２８の最小外径）と同じ寸法であり、したがって、テーパ状外周面２８と定径外周面２９とは段差を介さずに連なっている。
【００２０】
さらに、回転霧化頭１１には、回転霧化頭１１と同心円形のカップ状をなすカバー３０が一体回転し得るように固定されている。カバー３０の内周のうち略前半部分は、回転霧化頭１１のテーパ状外周面２８よりも僅かに径が大きく且つテーパの勾配がテーパ状外周面２８と同じ角度とされたテーパ状内周面３１となっており、このテーパ状内周面３１とテーパ状外周面２８との間には、全周に亘って連続する円形のテーパ状流路３２が形成されている。このテーパ状流路３２は後述する排出路３７を構成する。また、カバー３０の内周には、回転霧化頭１１の定径外周面２９の外径よりも径が大きく、且つテーパ状内周面３１の後端に連なる定径内周面３３が形成されている。この定径内周面３３と定径外周面２９との間には、全周に亘って連続する円環形の環状流路３４が形成されている。この環状流路３４も排出路３７を構成する。かかるカバー３０は、その内周後端部を回転霧化頭１１の定径外周面２９の後端部に密着させた形態で、回転霧化頭１１に固定されている。
【００２１】
ボディ１０の前端部には、回転霧化頭１１の最外径よりも大径で且つ同士の円形スリット状をなす噴出口３５が、テーパ面２３の外周縁（回転霧化頭１１の前端）よりも後方に位置して形成されている。この噴出口３５は、ボディ１０内の供給路３６に連通しており、この供給路３６の後端には、エア供給源（図示せず）が接続されている。このエア供給源から圧送されたエアは、噴出口３５から回転霧化頭１１の外周縁に向かってシェーピングエアＡｓとして前方へ噴出し、回転霧化頭１１（テーパ面２３）の外周縁から放出された霧化塗料Ｐは、シェーピングエアＡｓの吹き付けにより中心に向って絞られつつ所定のパターンに成形されるようになっている。
【００２２】
さて、上記のように流路管１２と中心孔２６との間に環状隙間２７が空いている構造の場合、貯留室１７に送り込まれた塗料ＰやシンナーＴが、環状隙間２７を通り、流路管１２の外周に沿いつつ環状空間１６内をボディ１０内部後方（図１〜図５における右方）へ浸入していくことが懸念される。そこで、その対策として、本実施形態では、環状隙間２７よりも後方に位置し、且つ環状隙間２７に連通するとともにボディ１０外へ開放された形態の概ね放射状をなす排出路３７が設けられている。
【００２３】
排出路３７は、中心側から外周側に向かって順に配した減圧室３８、放射孔３９、環状流路３４及びテーパ状流路３２から構成されている。
減圧室３８は、環状隙間２７と同心の円形をなし、全周に亘って連続した形態であって、その中心部分が環状隙間２７の後端と連通している。この減圧室３８の内径は、環状隙間２７の内径よりも大きいため、減圧室３８の横断面積、即ち流路管１２の軸方向（前後方向）と直交する断面積は、環状隙間２７の横断面積よりも十分に大きい。また、減圧室３８は、流路管１２の外周と回転軸１４の内周との間の環状空間１６の前端と連通している。したがって、この環状空間１６内に送り込まれたタービンエアＡｔは、減圧室３８内に流入するようになっている。
【００２４】
放射孔３９は、減圧室３８の内周面から径方向へ真っ直ぐ外側へ延びた細長い円形孔であり、周方向において等角度間隔（本実施形態では６０°）を空けて複数形成されている。放射孔３９は、回転霧化頭１１の定径外周面２９に開口されており、したがって、環状流路３４と連通している。この環状流路３４の前端部には、テーパ状流路３２の後端（即ち、最小径部）が連通している。テーパ状流路３２は前方に向かって拡径するテーパ状をなし、その前端は回転霧化頭１１の外周前端部に開口されている。
【００２５】
また、テーパ状流路３２を構成するカバー３０の前端は、回転霧化頭１１の前端よりも後方であり且つ噴出口３５よりも前方に位置している。したがって、テーパ状流路３２の前端における開口部４０（即ち、排出路３７におけるボディ１０外への開口部４０）は、回転霧化頭１１の外周縁におけるテーパ面２３とは反対側の外周面（テーパ状外周面２８）に臨んでいる。また、その開口部４０の開口方向は、回転霧化頭１１のテーパ状外周面２８に沿った方向、即ちラッパ状に広がる方向となる。
【００２６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
流路管１２から貯留室１７に供給された液体（塗料Ｐ又はシンナーＴ）が、環状隙間２７を通って回転霧化頭１１の凹部２２とは反対（後方）の減圧室３８へ浸入すると、その液体は、図５に示すように、回転霧化頭１１の高速回転により遠心力を付与される。即ち、液体は、減圧室３８の内面との間の摩擦抵抗により連れ回りすることによって遠心力を付与される。そして、液体は、遠心力により減圧室３８の内周に押し付けられて放射孔３９を外周側へ流れ、環状流路３４を経て、テーパ状流路３２内を斜め前外方へ移動し、その前端の開口部４０からボディ１０の外へ排出される。したがって、貯留室１７内の液体が環状隙間２７を通って後方へ漏出しても、ボディ１０の内部、即ち環状空間１６内を通って後方へ侵入していくことが抑制又は防止される。
【００２７】
しかも、流路管１２の外周に沿って後方へ延びる環状空間１６には、タービンエアＡｔが排出路３７側（減圧室３８）へ向かって（前方へ）送り込まれているので、このタービンエアＡｔの圧力により、液体の後方への侵入がより確実に抑制又は防止される。さらに、タービンエアＡｔは排出路３７、即ち減圧室３８、放射孔３９、環状流路３４及びテーパ状流路３２を順に通ってボディ１０の外周へ流出するので、排出路３７内の液体はタービンエアＡｔに乗じて確実にボディ１０外へ排出される。
【００２８】
また、排出路３７における環状隙間２７との連通部分には、流路管１２と直交する断面積が環状隙間２７の断面積よりも大きい減圧室３８が設けられているので、貯留室１７内に充満することによって加圧された状態で環状隙間２７を通過した液体（特に、シンナーＴ）は、減圧室３８と環状隙間２７との断面積の差により減圧室３８への流入に伴なって減圧される。したがって、液体が環状空間１６内をボディ１０後方へ浸入することが抑制又は確実に防止される。
【００２９】
また、排出路３７におけるボディ１０外への開口部が、回転霧化頭１１の外周縁におけるテーパ面２３とは反対側のテーパ状外周面２８に臨んでいるので、回転霧化頭１１のテーパ状外周面２８に付着した塗料Ｐは、排出路３７から排出されたシンナーＴによって洗浄することができる。しかも、排出路３７の開口部４０はテーパ状外周面２８上に開放され、且つその開口部４０の開口方向はテーパ状外周面２８に沿った方向なので、シンナーＴによる洗浄効果が高い。
【００３０】
［実施形態２］
次に、本発明を具体化した実施形態２を図７を参照して説明する。
本実施形態２は、実施形態１において排出路３７を構成する減圧室３８の内部にフィン４１を設けたものである。フィン４１は、減圧室３８の内周面から径方向内側（流路管１２の縮径部１３の中心に向かう方向）へほぼ真っ直ぐ延び、板面を回転霧化頭１１の回転方向とほぼ直角に向けた板状をなす。また、フィン４１は、各放射孔３９の開口縁のうち回転霧化頭１１の回転方向後方の縁部（図７においては、放射孔３９の中心に対して反時計回り方向へずれて位置する縁部）に沿って配置されている。減圧室３８内に浸入した液体（塗料Ｐ又はシンナーＴ）は、図７の時計回り方向へ回転霧化頭１１が回転することにより遠心力を付与されるが、このときに、液体はフィン４１によって周方向に強く押されるので、減圧室３８の内面との間の摩擦抵抗により連れ回りすることによって遠心力を付与される場合に比べると、強い遠心力が付与され、その分、液体の排出効率に優れている。尚、上記以外の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
【００３１】
［他の実施形態］
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では排出路に連通するとともに流路管の外周に沿って後方へ延びる空間に、エアが排出路側へ向かって供給されるようにしたが、本発明によれば、このようなエアを供給しない構成としてもよい。
【００３２】
（２）上記実施形態では排出路における環状隙間との連通部分に流路管と直交する断面積が環状隙間の断面積よりも大きい減圧室を設けたが、本発明によれば、このような減圧室を設けない構成としてもよい。
（３）上記実施形態では排出路に向かって送り込まれるエアは、回転霧化頭を回転駆動するためのタービンエアとしたが、本発明によれば、タービンエアを流用せず、専用のエアを供給してもよい。
【００３３】
（４）上記実施形態では排出路が回転霧化頭の内部に設けられているが、本発明によれば、排出路の少なくても一部が回転霧化頭とボディとの間に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１における塗装ガンの縦断面図
【図２】回転霧化頭の拡大縦断面図
【図３】図２の部分拡大図
【図４】回転霧化頭に塗料が供給されている状態をあらわす拡大縦断面図
【図５】回転霧化頭にシンナーが供給されている状態をあらわす縦拡大断面図
【図６】排出路を構成する減圧室と放射孔をあらわす拡大横断面図
【図７】実施形態２の排出路を構成する減圧室と放射孔をあらわす拡大横断面図
【図８】従来例の断面図
【符号の説明】
１０…ボディ
１１…回転霧化頭
１２…流路管
１７…貯留室
１８…前面壁
２３…テーパ面
２４…小孔
２６…中心孔
２７…環状隙間
２８…テーパ状外周面（回転霧化頭のテーパ面とは反対側の外周面）
３８…排出路
３９…減圧室
４０…排出路の開口部
【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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