(57)【要約】【課題】塗装ブースの処理水の水位はブースの捕集効率に大きく影響するため、自動的に管理できる装置として、比較的簡単な設備により水位管理が可能で、既存ブースでも設置可能な方法が望まれている。【解決手段】予め設定された時間間隔で確認する水位検知手段を設け、水位確認時に上限水位を検知していない時にのみ給水管に設けた給水弁を開弁して前記水槽に給水し、前記の水位検知手段が予め設定された上限水位を検知すると、給水弁を閉止させる。水位検知手段は、水位の変化を空気背圧を利用して検知して、予め設定された圧力を検知すると信号を出力する微圧スイッチや、フロート手段を利用して水位変化を検知し、予め設定された水位になると該フロート手段によって作動させられて信号を出力するスイッチング手段を用いる。【選択図】  図１  
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴霧塗料の塗料ミストを処理水によって捕集する塗装用ブースに付帯する水槽の水位を定量に給水管理する方法であって、予め設定された時間間隔により水位を確認する水位検知手段を設け、水位確認時に上限水位を検知していない時にのみ給水管に設けた給水弁を開弁して前記水槽に給水し、該水位検知手段が予め設定された上限水位を検知をすると、該給水弁を閉止するようにした塗装ブース用処理水の自動給水方法。
【請求項２】
前記水位検知手段が、水位変化を空気背圧を利用して検知して、予め設定された圧力を検知すると信号を出力する微圧スイッチである請求項１記載の自動給水方法。
【請求項３】
前記水位検知手段が、水位変化をフロート手段を利用して検知して、予め設定された水位になると該フロート手段によって作動させられて信号を出力するスイッチング手段である請求項１記載の自動給水方法。
【請求項４】
前記給水弁が空気信号で作動する空圧作動弁であることを特長とする請求項１乃至請求項３に記載の自動給水方法。
【請求項５】
給水時の給水時間をチェックして、予め設定した時間以上に給水が継続した場合には、給水を停止させるとともに、異常信号を出力させることを特長とする請求項１乃至請求項４に記載の自動給水方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴霧塗料の塗料ミストを捕集して作業環境の清浄化、外部への有害物質の排出を防止する塗装用ブースのミスト処理に使用する処理水の水位管理を自動的に行うための自動給水方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗装用ブースはその形態や塗料ミストの捕集手段によって種々の装置が用いられているが、処理水を使用した水洗式の塗装ブースは捕集の効率の高さから多く使用されている。これらの水洗式のブースは一般に循環使用する処理水を貯留する水槽を設け、その処理水を塗料ミスト捕集用のシャワーやウォーターカーテンに使用している。
【０００３】
水槽の多くはミスト処理装置の下部に配置されて、塗料ミストを捕捉した処理水を受けると共に、貯留された処理水を塗料ミスト捕集に循環利用するために、捕捉したミストのスラッジは薬液等を利用して浮上させたり沈殿させたりして処理水から分離させる。すなわち塗装ブースは一定量の水を塗装ブース内のシャワーやミスト捕捉のための水流として循環使用しており、不足すれば適切なシャワーや捕捉のための水膜・水流が形成できず、逆に多すぎると水流形成がミストの捕集効果に不適合となり、捕集効率が低下することになる。
【０００４】
特に水槽内の水面と前面壁の下端との間隙からミスト吸引気流を吸い込み、その吸い込み力によって水膜と水滴飛散領域を形成し、気流と共に通過する塗料ミストを水流膜と水滴との気液接触によって捕捉する方式のブースは、間隙の変化で捕集性能が大きく変化するため、より厳密な水位管理が必要とされている。
【０００５】
図４に示す例は、水槽１が下部に設けられ、前部の水流板２と後部の水洗シャワー３等が塗料ミストを捕捉する手段として設けられている。水槽１に貯留された処理水は前記水流板２、水洗シャワー３等にポンプで供給され、塗料ミストを捕捉後、下方の水槽１流れ込んで貯留される構成になっている。一般的な塗装ブースは、水槽に貯留された処理水に混入した捕捉塗料粒子が凝集・分離してできたスラッジをろ過網を利用してろ過し、この処理水を再度ポンプで前面水流板の上部に設けた樋４に送り、オーバーフローによって水流板に流して水膜を形成、更にミスト処理室５内の水洗シャワー３に送り込んで噴射し、塗料ミストを捕捉する構成になっている。この例では水槽の前方にも水流６を形成する構造が示されている。
【０００６】
また図５の例は、水槽１の水面との間に気流通路Ｓを形成して、その隙間を通過する気流の力で水を吸引し、渦巻室７に形成される水膜と飛散する霧滴によってミストを捕集し、処理室でミストを含む水分を分離して水槽内に落とし込み、清浄な気流のみを排出する方式の塗装ブースで、特公昭５９−１０２７０号等に見られるノーポンプ式とも呼ばれている塗装ブースである。
【０００７】
一方処理水は常に気流と接触しているために蒸散すると同時に、ミスト捕集のためにシャワーや細かい霧状にするため蒸散し易く、一部の微細な粒子は気流と共に排気され水量が減少する。したがって定期的に処理水を給水する必要がある。図５の方式による塗装ブースでは、例えば１０から４０ｍｍ以内の幅に水位を適切に保ち、気流通路Ｓを安定した流通面積に維持することが必要になっている。
【０００８】
従来からの水位の管理は一般に定期的に水道水のコックを人が操作して給水する方法が採られている。しかし、人為的な操作の場合、常に水位を一定範囲に維持させることは困難であるとともに、夏場の蒸発の激しい時期には、頻繁な操作が必要となる。また、コックの止め忘れによって、水槽から溢れさせてしまうトラブルを発生する場合も有る。さらに、複数の塗装ブースの水位管理が必要な場合や塗装機が自動化されている場合では、人為的な操作は面倒で有り、自動化の効果が薄らいでしまってトータルシステムとして不完全なものとなる。このため水位を検知し自動的に給水する装置が求められている。
【０００９】
水位の管理、自動給水は多くの装置で用いられているが、塗装ブースの場合安全面から電気的な装置は防爆仕様が要求される等の条件もあり、コストや使用上の手軽さに改善の余地が残されている。これらの要求に応えた装置は、いくつか提案されており、本出願人も特願２００３−０５２２０２号等を提案している。しかし、これらの装置は常に水位の上下限を監視し、その結果を給水装置によって管理しているために、水位の検出装置、それに伴う給水制御装置にコストがかかり、商業的に採用の妨げになっている。
【特許文献１】特開平０６−３３１１５９号公報                    特開平１１−２４８３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
処理水を使用する塗装ブースにおいて、水槽の水位管理は塗料ミストの捕集機能を維持し、有害な塗料ミストの外部排出を押さえて環境汚染を防止する上で必要不可欠であり、また生産性の面から自動給水を含めた水位の管理も重要である。したがって、より適切な低価格の自動給水装置を提案し、普及を図ることによって結果として環境汚染を減少させることが本発明が解決しようとする課題である。
【００１１】
更に既存の塗装ブースに容易に追加設置でき、不十分な水位管理による捕集効果の低下を改善し、給水の煩わしさから作業者を解放することが本発明の他の目的である。
また、これらの装置が各種の水洗式塗装ブースに対応し、それぞれの使用条件に応じて変化する水位の管理範囲を容易に整合、調整できる装置とすることを課題としている。  
【課題を解決するための手段】
【００１２】
塗装用ブースの水槽の水位を、予め設定された時間間隔で確認する水位検知手段を設け、水位確認時に上限水位を検知していない時にのみ給水管に設けた給水弁を開弁して前記水槽に給水し、前記の水位検知手段が予め設定された上限水位を検知すると、給水弁を閉止させる。具体的手段として、水位検知手段は、水位の変化を空気背圧を利用して検知して、予め設定された圧力を検知すると信号を出力する微圧スイッチや、フロート手段を利用して水位変化を検知し、予め設定された水位になると該フロート手段によって作動させられて信号を出力するスイッチング手段を用いることができる。
【００１３】
より安全に給水を行わせるための手段として、給水弁に空気信号で作動する空圧作動弁を使用する方法、給水時の給水時間をチェックして、予め設定した時間以上に給水が継続した場合には、給水を停止させるとともに、異常信号を出力させる方法等が用いられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、塗装ブースにおける処理水の水位管理を一定間隔の時間管理するタイマと一方（上限）のみの水位検知手段とによる制御装置と空圧作動式給水弁による簡素化された構成と簡単な制御で可能にし、従来に比べ低価格化を可能とし、自動給水装置の普及により塗装ブースを適切に運転し、効果的な捕集を行って汚染物質の排出を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施に適用される塗装ブースは、水洗式の塗装ブースで水槽を備え、その水位の管理が必要なもので、これらの既存の塗装ブースに対しても追加設備として実施される。水位低下に対する給水はタイマによる自動時間給水方式で、タイマ設定した設定時間間隔時に水位が上限水位になっていない場合には給水を開始し、水位検知手段が上限水位を検知すると給水停止を行い、一定範囲での水位を常に管理できる構成としたものである。水位変化は空気圧の背圧を利用して検出し、上限水位で作動する微圧力のスイッチの信号を給水制御信号として用いる。
制御は、タイマによる定期的な給水時間と、前記給水制御信号との組合せにより自動給水を行うように設定される。
【実施例１】
【００１６】
図１は、構成を概要図で示しているが、処理水の給水は、水道水の配管１１から給水弁１２を経て給水管１３より水槽１５内に給水されることを示している。水位の検出をする検知パイプ１６は、下端に検出用に送り込まれた空気を排出する開口端１７を設け、該開口端１７が水中に挿入された状態で、適当な固定手段により塗装ブース壁面１８に固定されている。検知パイプ１６は水位の微調整のため取り付け位置が調整できるようにすることが望ましい。さらに検知パイプ１６には空気源２０から空気清浄器２１、微圧減圧弁２２、調整弁２３を介して検出用の微圧少量の空気が送り込まれる。２４は供給用の供給空気管を示している。
【００１７】
検出用の空気は検知パイプ１６の下端から気泡状に放出され、水面までの深さに応じてかかる背圧を通路内に維持する。したがって供給空気管２４の内圧が開口端１７からの水位として検知可能となる。供給空気管２４の途中には制御装置３０に送られる内圧検出用の分岐チューブ２５が分岐され、制御装置３０内に設けられた微圧スイッチ３１に接続されている。
【００１８】
制御装置３０は図２にブロックで示す如く、設定圧力によってオン・オフする微圧スイッチ３１、タイマ手段を含み予め調整された設定時間と、前記微圧スイッチ３１の信号によって給水信号を出力する制御手段３２、制御手段からの開閉信号を受けて作動する空気電磁弁３３を備え、この空気電磁弁３３が出力する制御空気が給水弁１２を開閉する。制御空気は制御空気管３４によって空圧作動式の給水弁１２に送られる。これらの供給空気管２４，検知空気管２５，制御空気管３４はいずれも柔軟性の空気チューブで設置の容易化を果たしている。
【００１９】
以上の構成から理解されるように、塗装ブースには給水用の配管途中に空気圧で作動する給水弁を付加し、水位を検出する検出パイプを水槽部に取り付けるだけで、塗装ブースそのものには大きな改造が必要無く簡単に設備化が可能である。水位を管理する制御装置３０は、爆発性雰囲気から離れた位置に自由に設置できるため安全であるとともに、電気的な工事も必要なく、既存の設備にも容易に追加することが可能である。
【００２０】
水位を検知して設定圧力になると信号を出力する微圧スイッチは、設定圧力範囲が５００Paから２０００Paの微圧スイッチを使用すれば、水位５０ｍｍから２００ｍｍの範囲で信号出力する水位（圧力）を設定できる。塗装ブースに取り付ける前記の検知パイプ１６は図３に示されている実施例では、管理する水面の上限位置Ｈから１００ｍｍ下方に開口端１７を位置させ、壁面１８に固定、すなわち１０００Paで上限水位として検知信号が出力されるように設定されている。
【００２１】
運転時は検出用のエアー源２０より微圧減圧弁２２を通して検知パイプ１６に空気を送り込むと開口端１７より空気が排出され気泡Ｂとなって水面にでてくる。この時１秒間に１〜２個の泡になるように調整弁２３で供給する空気の量を調整する。
【００２２】
供給圧力は、検出する最高圧力よりわずかに高い圧力で供給し、検知パイプの１６開口端１７より排出されて、水位に相当する背圧に維持された圧力となって制御装置３０の微圧スイッチ３１に作用し、その圧力を検出して設定値になると信号を出力する。すなわち、図３における上限水位Ｈに対し、そこから１００ｍｍ下方に設置された開口端１７から水面までの高さが１００ｍｍに満たない場合は、検出圧力が１０００パスカルに満たないため微圧スイッチ３１は働かず、給水弁は開の状態を維持し、徐々に水位が上昇し、１０００パスカルの背圧力がかかった時にスイッチが働き、給水弁を閉止する信号を出力する構成となっている。
【００２３】
給水弁１２はタイマ３７により一定時間毎（例えば、1時間毎）に水位が上限水位になっているかどうかを確認するように設定され、この時に水位が上限水位にない場合には、上限水位になるまで給水弁を作動させて給水を行う構成としている。これらのタイマ制御と前記微圧スイッチ３１からの出力信号は制御手段３２により制御され、給水弁を開閉制御する空気電磁弁３３への出力信号として出力される。
【００２４】
したがって水位が上限に満たない場合は一定間隔で給水が行われ、上限位置で停止する作動となり、水位が上限に有る場合は、給水時間がきても給水弁が作動せず、給水されることが無い。本実施例で使用した微圧スイッチはヒステリシスが１００パスカル以下であり、厳密には上限付近でも給水は停止の状態を維持するが、水位の管理領域から無視できる範囲であり、十分な水位管理精度を維持できる。
【００２５】
タイマによる給水時間は、塗装ブースの運転により水位が減少する状態によって設定され、最適水位範囲の下限に至らないうちに次の給水が始まる時間を把握し、タイマで設定する。通常であれば１〜2時間程度に設定される。
【実施例２】
【００２６】
別の実施例として、上限水位の検出をフロート式にした場合には、フロートの上下動により上限位置で働く近接スイッチを設け、前記微圧スイッチの代わりとすることも可能である。すなわち前述の第１の実施例における微圧スイッチに代え、水槽内の比較的安定水位を得られる位置に、もしくは仕切等により安定水位領域を形成した位置にフロートを配し、該フロートの近接によって作動する近接スイッチを設け、上限水位を検知した信号を取りだし、制御装置に入力できるように構成する。もし処理水の液面管理が、フロートと近接スイッチによる検出精度で十分で有れば、上限と下限の水位管理をしなくても必要な水位管理が可能となり、従来の設備費を軽減できることになる。また、水位の検知手段としては、超音波センサ・光センサなどの種々の検知手段を利用しても本案と同様の制御が可能である。
【００２７】
給水弁は制御装置３０からの信号で直接に水電磁弁を制御することも可能であるが、給水部や給水配管が制御装置３０と離れている場合には、制御装置３０と水電磁弁の間を電気配線する必要が有る。また、設置環境によっては水電磁弁・電気配線を防爆仕様にする必要が発生してしまう為、空気電磁弁３３で給水弁１２を開閉する構成にすることによって、エアチュ―ブの接続だけで良く、電気配線にする手間や防爆仕様の検討も必要無くなるメリットを有する。
【００２８】
また、水位検知手段等の故障で給水時間が異常に長くなった場合には、水位が上限水位を超えてしまって塗装ブースのミスト捕集性能に支障が生じたり、最悪の場合には水槽から処理水が溢れてしまうようなことが考えられる。このようなトラブルを防止する為、給水異常チェック用タイマ（図示せず）を制御装置３０内に設けて、予め設定した時間以上に給水が続いた場合には、給水を停止させるとともに、異常信号を出力させる制御を行うことによって、より信頼性の高い自動給水装置を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
塗装ブースの水位をタイマにより一定時間間隔で上限水位をチェックし、上限水位になっていない場合のみ上限水位まで給水を行うことにより、少ない設備費で必要十分な水位管理が可能となり、設備自体は水位管理の為の水槽改造等の既存の設備改造を要さず、手動水位管理を自動水位管理に変更することができる。制御装置は他の運転制御装置、例えば塗装ブースと共に設置されて運転される自動塗装装置等と連動して自動運転管理を総合的に行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の制御装置の主要構成を示す説明図である。
【図３】本発明における検知パイプの取付状態の一実施例を示す拡大図である。
【図４】本発明にも適用される水洗式塗装ブースの一例を示す構成図である。
【図５】ノーポンプ式塗装ブースの処理室部を示す概略構成断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１２  給水弁
１５  水槽
１６  検知パイプ
１７  開口端
２４  供給空気管
３０  制御装置
３１  微圧スイッチ
３２  制御手段
３３  空気電磁弁
３４  制御空気管
３７  タイマ
【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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