(57)【要約】【課題】処理槽内の処理液に含まれるごく微細な異物を低コストで効率良く除去できる処理槽における異物除去システムを提供する。【解決手段】異物除去システムは、比重の小さい異物を含む処理液を回収する上中層用回収部と、上中層用回収部からの処理液を濾過液と異物とに分離する第２サイクロン装置２３と、第２サイクロン装置２３からの濾過液をさらに濾過して処理槽に還流する処理液濾過装置５０と、を備える。処理液濾過装置５０は、直線管からなる供給配管５４を介して第２サイクロン装置２３の濾過液排出口２３ｂに連通するハウジング５２と、ハウジング５２の上面に取り付けられる蓋部材６４と、蓋部材６４に供給配管５４と同軸に着脱自在に取り付けられるブラシ６６と、を備える。【選択図】図６
2012041590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが処理液に浸漬した状態で搬送される処理槽に関し、該処理槽の処理液中の異物を除去するシステムであって、
処理槽のワーク入槽寄りの一端側でかつ槽高さ中程に形成され、比重の小さい異物を含む処理液を回収する上中層用回収部と、
前記上中層用回収部からの処理液を濾過液と異物とに分離し、遠心分離部の軸線上に形成された上部の濾過液排出口から濾過液を排出する上中層用サイクロン装置と、
前記上中層用サイクロン装置からの濾過液をさらに濾過して処理槽に還流する処理液濾過装置と、を備え、
前記処理液濾過装置は、
下面の供給孔には前記上中層用サイクロン装置の濾過液排出口に連通する直線管からなる供給配管が接続され、上部の送出口には濾過液の排出配管が接続されるハウジングと、
前記ハウジングの上面に着脱自在に取り付けられる蓋部材と、
前記蓋部材に前記供給配管と同軸に着脱自在に取り付けられるブラシと、
を備え、前記上中層用サイクロン装置の遠心分離部で発生する旋回流を前記供給配管を通して前記ハウジングの内部まで伝達させ、その旋回流の中心に位置した前記ブラシにより異物を捕集することを特徴とする処理槽における異物除去システム。
【請求項２】
処理槽のワーク入槽寄りの一端側でかつ槽底部に形成され、比重の大きい異物を含む処理液を回収する底層用回収部と、
前記底層用回収部からの処理液を濾過液と異物とに分離する底層用サイクロン装置と、
をさらに備え、
前記底層用サイクロン装置から排出された濾過液を、槽高さ中程の位置においてワーク出槽側に向きかつワークに指向するように設けた複数の第２処理液吐出ノズルにより噴射し、
前記上中層用サイクロン装置から排出された濾過液を、槽底部においてワーク入槽側に向きかつ槽の底面に指向するように設けた複数の第１処理液吐出ノズルにより噴射することを特徴とする請求項１に記載の処理槽における異物除去システム。
【請求項３】
処理槽のワーク入槽寄りの一端の壁面はその上部壁面が下部壁面よりも奥まって形成され、前記上中層用回収部、底層用回収部はそれぞれ前記上部壁面、下部壁面の各手前領域からなり、
前記下部壁面の上端周りに、ワーク出槽側かつ上方に向けて延設する平板状の傾斜板を設け、
前記下部壁面に衝突して上方に分散する処理液中の異物のうち、比重の小さい異物は前記傾斜板に沿わせて前記上中層用回収部で回収し、比重の大きい異物は前記傾斜板により遮って前記底層用回収部で回収することを特徴とする請求項２に記載の処理槽における異物除去システム。
【請求項４】
前記上中層用サイクロン装置および前記底層用サイクロン装置の内の少なくとも一方を２台以上の並列に設け、
該並列に設けた複数のサイクロン装置間で、濾過液の排出タイミングと沈澱液の排出タイミングとを交互に切り換えることにより、処理槽内の処理液を常にいずれかのサイクロン装置により濾過液および沈澱液として取り出すことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の処理槽における異物除去システム。
【請求項５】
前記上中層用サイクロン装置および前記底層用サイクロン装置から排出された沈澱液が処理液として投入され、内蔵のスクリューコンベアにより処理液中の異物を圧搾して外部に排出する分離槽と、
前記分離槽からの処理液を濾過液と沈澱液とに分離する分離槽用サイクロン装置と、
をさらに備え、
前記分離槽用サイクロン装置で分離した濾過液、沈澱液をそれぞれ処理槽、分離槽に戻す構成としたことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか一項に記載の処理槽における異物除去システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の塗装工程における前処理槽や電着槽等において、槽内の異物を除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のプレス工程、溶接工程では、車体に鉄粉、繊維、溶接シーラ、プレス油等が付着し、これらの異物は後の塗装工程で塗装の障害となる。そのため、塗装工程の初工程である脱脂工程において、脱脂槽、水洗槽で車体を処理液に没入させ前記異物を除去することが行われている。
【０００３】
異物の除去方法の従来例としては、特許文献１に記載されているように、浸漬した車体を処理液の対向流に抗して移動させ、超音波および洗浄液の高圧噴射を用いて異物を除去する方法が挙げられる。車体から除去された異物は洗浄槽の底部に設けられた抜き取り口から洗浄液とともに抜き取られ、洗浄液再生装置で洗浄液から異物が分離され、洗浄液は再利用される。
【０００４】
また、特許文献２には、塗装前処理装置における回収槽の底部に沈降した異物を液体サイクロンにより、異物が希釈された処理液と異物が濃縮された処理液とに分離し、前者の処理液は回収槽に戻して処理液として再利用し、後者の処理液はさらにコンベア式フィルタによって処理液と異物とに分離する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６２１５７号公報
【特許文献２】特開平１１−４７６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
洗浄槽内の洗浄液には比重の異なる雑多な異物が混入し、一部は槽底に沈降するが、残りは中層や上層に浮遊する。例えば、比重の大きな鉄粉について比較的大きなものは槽底に沈降するが、ごく微細な鉄粉は繊維屑などとともに洗浄液内に浮遊した状態となる。したがって、特許文献１の技術によれば、大きな鉄粉等は洗浄液とともに洗浄槽外に取り出すことができるが、ごく小さな鉄粉や繊維屑等の微細な異物については取り出すことが困難となり、車体にこれら微細な異物が付着するおそれがある。特許文献２の技術についても同様であり、微細な異物を含んだ処理液が再び回収槽に戻されて処理液として使用されるため、車体に微細な異物が付着するおそれがある。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するために創作されたものであり、処理槽内の処理液に含まれるごく微細な異物を低コストで効率良く除去できる処理槽における異物除去システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明に係る処理槽における異物除去システムは、ワークが処理液に浸漬した状態で搬送される処理槽に関し、該処理槽の処理液中の異物を除去するシステムであって、処理槽のワーク入槽寄りの一端側でかつ槽高さ中程に形成され、比重の小さい異物を含む処理液を回収する上中層用回収部と、前記上中層用回収部からの処理液を濾過液と異物とに分離し、遠心分離部の軸線上に形成された上部の濾過液排出口から濾過液を排出する上中層用サイクロン装置と、前記上中層用サイクロン装置からの濾過液をさらに濾過して処理槽に還流する処理液濾過装置と、を備え、前記処理液濾過装置は、下面の供給孔には前記上中層用サイクロン装置の濾過液排出口に連通する直線管からなる供給配管が接続され、上部の送出口には濾過液の排出配管が接続されるハウジングと、前記ハウジングの上面に着脱自在に取り付けられる蓋部材と、前記蓋部材に前記供給配管と同軸に着脱自在に取り付けられるブラシと、を備え、前記上中層用サイクロン装置の遠心分離部で発生する旋回流を前記供給配管を通して前記ハウジングの内部まで伝達させ、その旋回流の中央に位置した前記ブラシにより異物を捕集することを特徴とする。
【０００９】
処理槽において比較的比重の小さい異物は槽の上中層に浮遊しやすい。したがって、処理槽の一端側でかつ槽高さ中程に上中層用回収部を設けることで比重の小さい微細な異物を効率良く回収できる。そして、本発明は、回収した微細な異物を上中層用サイクロン装置で遠心分離し、その濾過液をさらに処理液濾過装置により濾過して処理槽に還流するため、処理液の濾過効率に優れる。処理液濾過装置内で微細な異物を捕集するにあたっては、上中層用サイクロン装置の遠心分離部で発生する旋回流を利用するため、高価となりやすい複雑な機構や特殊な濾過材を何ら要することなく、異物を低コストで効率良く除去できる。ブラシは蓋部材に着脱自在に取り付けられるため、ブラシのメンテナンス作業も容易となる。
【００１０】
また、本発明に係る処理槽における異物除去システムは、処理槽のワーク入槽寄りの一端側でかつ槽底部に形成され、比重の大きい異物を含む処理液を回収する底層用回収部と、前記底層用回収部からの処理液を濾過液と異物とに分離する底層用サイクロン装置と、をさらに備え、前記底層用サイクロン装置から排出された濾過液を、槽高さ中程の位置においてワーク出槽側に向きかつワークに指向するように設けた複数の第２処理液吐出ノズルにより噴射し、前記上中層用サイクロン装置から排出された濾過液を、槽底部においてワーク入槽側に向きかつ槽の底面に指向するように設けた複数の第１処理液吐出ノズルにより噴射することを特徴とする。
【００１１】
係る異物除去システムによれば、処理槽内の処理液の流れを、上中層部では第２処理液吐出ノズルからの吐出によりワーク搬送方向、底層部では第１処理液吐出ノズルからの吐出によりワーク搬送方向と逆方向となる循環流にでき、それぞれ槽底部、槽高さ中程に位置する底層用回収部、上中層用回収部により異物を比重別に効率良く集積できる。
【００１２】
また、本発明に係る処理槽における異物除去システムは、処理槽のワーク入槽寄りの一端の壁面はその上部壁面が下部壁面よりも奥まって形成され、前記上中層用回収部、底層用回収部はそれぞれ前記上部壁面、下部壁面の各手前領域からなり、前記下部壁面の上端周りに、ワーク出槽側かつ上方に向けて延設する平板状の傾斜板を設け、前記下部壁面に衝突して上方に分散する処理液中の異物のうち、比重の小さい異物は前記傾斜板に沿わせて前記上中層用回収部で回収し、比重の大きい異物は前記傾斜板により遮って前記底層用回収部で回収することを特徴とする。
【００１３】
係る異物除去システムによれば、傾斜板が異物を軽いものと重いものとに分けるフィルタ機能を担うこととなり、簡単な構造で異物を比重別に分けて集積できる。
【００１４】
また、本発明に係る処理槽における異物除去システムは、前記上中層用サイクロン装置および前記底層用サイクロン装置の内の少なくとも一方を２台以上の並列に設け、該並列に設けた複数のサイクロン装置間で、濾過液の排出タイミングと沈澱液の排出タイミングとを交互に切り換えることにより、処理槽内の処理液を常にいずれかのサイクロン装置により濾過液および沈澱液として取り出すことを特徴とする。
【００１５】
係る異物除去システムによれば、処理槽内の処理液が常にいずれかのサイクロン装置により濾過液および沈澱液として取り出されるため、異物除去の稼動効率に優れたシステムとなる。
【００１６】
また、本発明に係る処理槽における異物除去システムは、前記上中層用サイクロン装置および前記底層用サイクロン装置から排出された沈澱液が処理液として投入され、内蔵のスクリューコンベア装置により処理液中の異物を圧搾して外部に排出する分離槽と、前記分離槽からの処理液を濾過液と沈澱液とに分離する分離槽用サイクロン装置と、をさらに備え、前記分離槽用サイクロン装置で分離した濾過液、沈澱液をそれぞれ処理槽、分離槽に戻す構成としたことを特徴とする。
【００１７】
係る異物除去システムによれば、上中層用サイクロン装置および底層用サイクロン装置から排出された沈澱液を分離槽および分離槽用サイクロン装置を用いてさらに濾過液と異物とに分離し、その濾過液を処理槽に還流するため、処理液のロスが殆どない異物除去システムとなる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、処理槽内の処理液に含まれるごく微細な異物を低コストで効率良く除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る処理槽における異物除去システムの構成図であり、処理槽である電着槽を側面視にて示す。
【図２】本発明に係る電着槽の平面図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図１におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図６】サイクロン装置および処理液濾過装置の側断面図である。
【図７】ブラシの製作方法の一例を示す外観図である。
【図８】図６におけるＥ−Ｅ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
自動車の塗装工場においては、ワークである車体Ｗ（図１参照）の脱脂処理または水洗処理等を行う前処理工程、防錆用の電着塗料を電気的に車体Ｗに塗着させる電着工程が配され、これら各工程においては車体Ｗを処理槽内の処理液に浸漬させる。本発明に係る処理槽における異物除去システムを、以下では電着工程の電着槽に適用した場合について説明する。
【００２１】
図１、図２に示すように、電着槽１の上方には、電着槽１の長手方向に沿って車体Ｗの搬送コンベア１００が設けられている。車体Ｗは、搬送コンベア１００のハンガー１０１に載置された状態で電着槽１の長手方向一端側から電着槽１内の処理液に浸漬されて長手方向に搬送され、長手方向他端側から引き揚げられて次工程に搬送される。
【００２２】
「電着槽１（処理槽）」
電着槽１には、車体入槽寄りの一端側でかつ槽底部に形成され、主に比重の大きい異物を含む処理液を回収する第１ホッパ３（底層用回収部）と、車体入槽寄りの一端側でかつ槽高さ中程に形成され、主に比重の小さい異物を含む処理液を回収する第２ホッパ２７（上中層用回収部）と、が形成されている。
【００２３】
電着槽１における車体入槽寄りの一端の鉛直な壁面は、その上部壁面１ｂが下部壁面１ｃよりも奥まった段差を有する壁面として形成されている。上部壁面１ｂと下部壁面１ｃとの間には段差床面１ｄが形成される。第１ホッパ３は下部壁面１ｃの手前領域からなり、第２ホッパ２７は上部壁面１ｂの手前領域からなる。具体的には、下部壁面１ｃの上端周りには、電着槽１の全幅にわたって、車体出槽側かつ上方に向けて延設する平板状の傾斜板３ｃが設けられており、この傾斜板３ｃと下部壁面１ｃと電着槽１の底部と電着槽１の両側の側壁とによって囲まれる領域が比較的比重の大きい異物を集積する第１ホッパ３を構成する。また、傾斜板３ｃと段差床面１ｄと上部壁面１ｂと電着槽１の両側の側壁とによって囲まれる領域が比較的比重の小さい異物を集積する第２ホッパ２７を構成する。下部壁面１ｃにおける幅方向中央の下部には第１ホッパ３に集積された異物を処理液とともに排出する排出口３ａが開設され、上部壁面１ｂにおける幅方向中央の下部には第２ホッパ２７に集積された異物を処理液とともに排出する排出口２７ａが開設されている。
【００２４】
電着槽１の車体出槽側の端部寄りには傾斜面４が形成されたうえで予備槽部２が形成されている。予備槽部２は、電着槽１の長手方向他端の鉛直壁面２ｂと、底面部２ａと、傾斜面４の上端周りを通る鉛直壁として形成される仕切り壁２ｄと、電着槽１の両側の側壁とによって囲まれた領域の槽からなる。仕切り壁２ｄの上端は傾斜面４の上端よりも上方で、かつ処理液の液面下に位置しており、処理液は仕切り壁２ｄに対し仕切り壁２ｄの上方で流通可能である。
【００２５】
電着槽１の底面１ａには、電着槽１の長手方向に延びる複数の起立板６が電着槽１の幅方向に等間隔で形成されている。各起立板６の一端は下部壁面１ｃまで延設されることなく、第１ホッパ３の手前に位置している。各起立板６の他端は傾斜面４の上端まで延設されている。起立板６は電着槽１内における処理液の整流機能を担う。
【００２６】
図１、図３に示すように、電着槽１の一方の側壁の下部には、電着槽１の長手方向に延設する第１処理液供給配管７が配管されている。第１処理液供給配管７は、例えば電着槽１の底面１ａに沿う配管と電着槽１の傾斜面４に沿う配管の２本の配管からなる。第１処理液供給配管７には、電着槽１の長手方向に間隔をおいて、他方の側壁まで延設する複数の第１枝管８が分岐配管されている。本実施形態では、第１枝管８を電着槽１の底面１ａに沿って５本、傾斜面４に沿って２本配設している。底面１ａに沿う５本の第１枝管８は電着槽１の長手方向に等間隔で配設されている。図４に示すように、第１枝管８は例えば起立板６の上縁に載置される態様で電着槽１の幅方向に延設される。
【００２７】
図３、図４に示すように、各第１枝管８には、処理液を吐出する複数の第１処理液吐出ノズル９が配設されている。第１処理液吐出ノズル９は、隣り合う起立板６の間隔中央、若しくは起立板６と電着槽１の側壁との間隔中央に位置するように第１枝管８に配設される。第１処理液吐出ノズル９は、その吐出口が、車体搬送方向と逆向き、つまり車体入槽側に向き、かつ電着槽１の底面１ａに指向するように斜め下方に向いている。
【００２８】
図１、図２、図５に示すように、電着槽１の各側壁の上縁周りには電着槽１の長手方向に延設する分岐配管１１が配管されている。各分岐配管１１は電着槽１の外部に引き回された第２処理液供給配管１０から分岐している。各分岐配管１１には、電着槽１の長手方向に間隔をおいて、電着槽１の側壁に沿って電着槽１の高さ方向中程まで垂下した複数の第２枝管１２が分岐配管されている。
【００２９】
各第２枝管１２には、処理液を吐出する複数の第２処理液吐出ノズル１３が配設されている。第２処理液吐出ノズル１３は、電着槽１の槽高さ中程の位置においてその吐出口が、水平であって、車体出槽側に向き、かつ電着槽１の内側につまり車体Ｗに指向するように第２枝管１２に取り付けられている。
【００３０】
以上により、電着槽１内の処理液の流れは、上中層部では第２処理液吐出ノズル１３からの吐出により車体搬送方向となり、底層部では第１処理液吐出ノズル９からの吐出により車体搬送方向と逆方向となる。
【００３１】
「第１サイクロン装置１８（底層用サイクロン装置）、第２サイクロン装置２３（上中層用サイクロン装置）」
図１に示すように、電着槽１の外部において、第１ホッパ３の排出口３ａには第１吸引配管２０の一端が取り付けられている。第１吸引配管２０の他端は二股分岐したうえで、並列に設けられた一対の第１サイクロン装置１８（底層用サイクロン装置）の各廃液供給口１８ａに取り付けられている。第１吸引配管２０にはポンプ１７が介設され、このポンプ１７の上流側に開閉弁Ｖ１が設けられるとともに、二股分岐点と各廃液供給口１８ａとの間には開閉弁Ｖ２、Ｖ３が設けられる。第１吸引配管２０における排出口３ａと開閉弁Ｖ１との間の部位は、第３吸引配管８０を介して前記予備層２の底面２ａに開設された開口２ｃと連通している。第３吸引配管８０にはポンプ８１が介設され、ポンプ８１の上流側、下流側にそれぞれ開閉弁Ｖ２４、Ｖ２５が設けられる。
【００３２】
各第１サイクロン装置１８の濾過液排出口１８ｂにはそれぞれ、第２処理液供給配管１０の二股分岐した一端が取り付けられている。各濾過液排出口１８ｂと二股分岐点との間には開閉弁Ｖ４、Ｖ５が設けられる。第２処理液供給配管１０の他端は前記したように一対の分岐配管１１として形成されている。第２処理液供給配管１０には熱交換器１４が介設され、熱交換器１４を挟んで第２処理液供給配管１０の一端側、他端側には開閉弁Ｖ６、Ｖ７が設けられる。
【００３３】
各第１サイクロン装置１８の沈澱液排出口１８ｃは異物排出配管３１の一端に連通している。具体的には、異物排出配管３１の一端は二股配管３１ａとして形成されており、二股配管３１ａの一端がさらに二股分岐したうえで、各第１サイクロン装置１８の沈澱液排出口１８ｃに取り付けられている。二股分岐点と各沈殿液排出口１８ｃとの間には開閉弁Ｖ８、Ｖ９が設けられる
【００３４】
電着槽１の外部において、第２ホッパ２７の排出口２７ａには第２吸引配管２１の一端が取り付けられている。第２吸引配管２１の他端は二股分岐したうえで、並列に設けられた一対の第２サイクロン装置２３（上中層用サイクロン装置）の各廃液供給口２３ａに取り付けられている。第２吸引配管２１にはポンプ２２が介設され、このポンプ２２の上流側に開閉弁Ｖ１０、Ｖ１１が設けられるとともに、ポンプ２２と二股分岐点との間に開閉弁Ｖ１２が、二股分岐点と各廃液供給口２３ａとの間に開閉弁Ｖ１３、Ｖ１４が設けられる。
【００３５】
各第２サイクロン装置２３の濾過液排出口２３ｂは、それぞれ供給配管５４を介して後に詳述する処理液濾過装置５０と連通している。各処理液濾過装置５０の送出口５５には、濾過液排出配管２４の二股分岐した一端が取り付けられる。各送出口５５と二股分岐点との間には開閉弁Ｖ１５、Ｖ１６が設けられる。濾過液排出配管２４の他端も二股分岐され、分岐した一方は電着槽１内に引き回されて第１処理液供給配管７と連通する。分岐した他方（分岐管２８）は、電着槽１の出槽端の両側に立設された二本の枝管２９と接続している。各枝管２９には出槽中の車体Ｗに指向する複数の洗浄ノズル３０が配設されている。
【００３６】
また、濾過液排出配管２４には熱交換器２５が介設され、濾過液排出配管２４の一端寄りの二股分岐点と熱交換器２５との間に開閉弁Ｖ１７が設けられ、濾過液排出配管２４の他端寄りの二股分岐点と熱交換器２５との間に開閉弁Ｖ１８、Ｖ１９が設けられている。また、濾過液排出配管２４の他端寄りの二股分岐点と第１処理液供給配管７との間には開閉弁Ｖ２０が設けられている。
【００３７】
各第２サイクロン装置２３の沈澱液排出口２３ｃは異物排出配管３１の一端に連通している。具体的には、前記したように異物排出配管３１の一端は二股配管３１ａとして形成されており、二股配管３１ａの他端がさらに二股分岐したうえで、各第２サイクロン装置２３の沈澱液排出口２３ｃに取り付けられている。二股分岐点と各沈殿液排出口２３ｃとの間には開閉弁Ｖ２１、Ｖ２２が設けられる
【００３８】
ここで第１サイクロン装置１８、第２サイクロン装置２３としては公知のサイクロン装置を適用できる。図６には第２サイクロン装置２３の内部構造が示されている。第２サイクロン装置２３の筐体は円筒形状を呈しており、その内部上方には円筒状空間部１５と、この円筒状空間部１５に連接し、下方に向けて空間が漸次縮径する逆円錐台状空間部１６とが形成されている。円筒状空間部１５および逆円錐台状空間部１６は遠心分離部３８を構成する。逆円錐台状空間部１６の下部には、逆円錐台状空間部１６の下端の径よりも大径の円筒状沈澱部１９が遠心分離部３８と同軸に連通形成されている。
【００３９】
そして、円筒状空間部１５の側面に、前記廃液供給口２３ａがその軸線を遠心分離部３８の軸線と直交するように開設されている。円筒状空間部１５の上端には前記濾過液排出口２３ｂが遠心分離部３８と同軸に開設される。円筒状沈澱部１９の下端には円筒状沈澱部１９と同軸に前記沈澱液排出口２３ｃが開設されている。
【００４０】
以上により、廃液供給口２３ａから第２サイクロン装置２３内に供給される異物を含んだ処理液は、遠心分離部３８において発生するサイクロン（旋回流）により分離処理され、異物の殆どが除去された処理液は濾過液として上部の濾過液排出口２３ｂから外部に排出され、異物を多く含む処理液は円筒状沈澱部１９に沈澱したうえで沈澱液排出口２３ｃから外部に排出される。第１サイクロン装置１８の内部構造も第２サイクロン装置２３のそれと同じであるため、その説明は省略する。
【００４１】
図１に示す一対の第１サイクロン装置１８について、開閉弁Ｖ２、Ｖ４が開放状態、開閉弁Ｖ８が閉止状態となって一方の第１サイクロン装置１８（図１における左側の第１サイクロン装置１８）が作動してその濾過液排出口１８ｂから濾過液が排出しているとき、他方の第１サイクロン装置１８は、開閉弁Ｖ３、Ｖ５が閉止状態、開閉弁Ｖ９が開放状態となって非作動となり、沈澱液排出口１８ｃから沈澱液が流下するようになっている。そして、一定周期で、この作動と非作動の関係が一対の第１サイクロン装置１８間で交互に切り換わるように構成されている。これにより、電着槽１内の処理液は常にどちらか一方の第１サイクロン装置１８の濾過液排出口１８ｂ、沈澱液排出口１８ｃから濾過液、沈澱液として排出される。
【００４２】
第２サイクロン装置２３についても同様である。すなわち、一対の第２サイクロン装置２３について、開閉弁Ｖ１３、Ｖ１５が開放状態、開閉弁Ｖ２１が閉止状態となって一方の第２サイクロン装置２３（図１における左側の第２サイクロン装置２３）が作動してその濾過液排出口２３ｂから濾過液が排出しているとき、他方の第２サイクロン装置２３は、開閉弁Ｖ１４、Ｖ１６が閉止状態、開閉弁Ｖ２２が開放状態となって非作動となり、沈澱液排出口２３ｃから沈澱液が流下するようになっている。そして、一定周期で、この作動と非作動の関係が一対の第２サイクロン装置２３間で交互に入れ替わるように構成されている。これにより、電着槽１内の処理液は常にどちらか一方の第２サイクロン装置２３の濾過液排出口２３ｂ、沈澱液排出口２３ｃから濾過液、沈澱液として排出される。
【００４３】
「分離槽３３、第３サイクロン装置３５（分離槽用サイクロン装置）」
前記したように、一端が二股配管３１ａを介して第１サイクロン装置１８の沈澱液排出口１８ｃおよび第２サイクロン装置２３の沈澱液排出口２３ｃに連通した異物排出配管３１は、その他端がスクリューコンベア３２を内蔵した分離槽３３に臨む。スクリューコンベア３２は縦置きに設置される。異物排出配管３１には開閉弁Ｖ２３が介設されている。分離槽３３の側壁の高さ方向中央部より上方には廃液供給配管３４の一端が接続され、廃液供給配管３４の他端は第３サイクロン装置３５（分離槽用サイクロン装置）の廃液供給口３５ａにポンプ３６を介して接続されている。第３サイクロン装置３５の濾過液排出口３５ｂは濾過液排出配管３７を介して第２処理液供給配管１０と連通し、沈澱液排出口３５ｃは分離槽３３に向けて配設されている。第３サイクロン装置３５の内部構造は第１サイクロン装置１８、第２サイクロン装置２３のそれと同じである。
【００４４】
「処理液濾過装置５０」
各第２サイクロン装置２３の濾過液排出口２３ｂには直線管からなる供給配管５４を介して処理液濾過装置５０が取り付けられている。図６に示すように、供給配管５４は濾過液排出口２３ｂに内嵌してその下端が第２サイクロン装置２３の遠心分離部３８に臨む。供給配管５４は遠心分離部３８と同軸に配され、リテーリングナット６０により第２サイクロン装置２３の上部に固定される。
【００４５】
処理液濾過装置５０は円筒状のハウジング５２を有する。ハウジング５２の下面に濾過液の供給孔５３が開設され、この供給孔５３に供給配管５４の上端が接続している。ハウジング５２の上部側面には濾過液の送出口５５（図８も参照）が形成され、この送出口５５に濾過液排出配管２４が接続している。
【００４６】
ハウジング５２の上面には濾過材交換用の開孔５７が開設されている。この開孔５７に着脱自在に取り付けられる蓋部材６４には、前記供給配管５４と同軸に開孔６５が開設されている。この開孔６５には下方からブラシ６６の支持部６７が挿通され、ナット６８により蓋部材６４の上部で螺合固定されている。ブラシ６６は、例えば図７（ａ）に示すように、１本の金属線を折り曲げて平行な金属線６９、６９を形成し、この金属線６９、６９間に、金属線６９と直角に樹脂製または金属製の細線７２を多数挟み込んだうえで、金属線６９、６９同士を縒線として直線状に捻った構造からなる。これにより、図７（ｂ）に示すように直線状の捻り棒７０がブラシ６６の芯棒として形成され、捻り棒７０の周面には放射状に延びる多数の細線７２からなる円柱形状のブラシ群７１が形成される。ブラシ群７１は捻り棒７０の概ね下半分の周面に形成されている。捻り棒７０の上端は図６に示すように前記支持部６７の内部に着脱自在に嵌合固定される。捻り棒７０は供給配管５４と同軸上に位置する。ブラシ群７１の下端とハウジング５２の底面とは適宜な距離をおいて離間している。蓋部材６４は、ハウジング５２に溶着されたナット７３にボルトを螺合させることでハウジング５２に締結固定される。なお、ブラシ６６の構造は以上の態様に限定されることなく、様々な方法および材料で製作されうる。
【００４７】
「作用」
図１において、車体Ｗが搬送コンベア１００のハンガー１０１に載置された状態で電着槽１内の処理液（電着液）に浸漬されると、車体Ｗの没入高さ位置と概ね同じ高さに位置している第２処理液吐出ノズル１３からの処理液の噴流により、車体Ｗの内外面に付着した異物の除去が行われる。除去された異物は第２処理液吐出ノズル１３からの処理液の噴流により、電着槽１の車体Ｗの搬送方向下流側に流れ、上層を流れる一部は予備槽２に流れ込み、残りは電着槽１の傾斜面４および予備槽２の仕切り壁２ｄに倣って下方に反転する。そして、傾斜面４および底面１ａに配設された第一処理液吐出ノズル９からの処理液の噴流により、除去された異物は電着槽１の底層において車体Ｗの搬送方向上流側に流れる。電着槽１の長手方向に延設する起立板６の整流機能により、電着槽１の底層において処理液はスムースに車体Ｗの搬送方向上流側に流れる。
【００４８】
電着槽１の底層において車体Ｗの搬送方向上流側に流れる異物を含んだ処理液が電着槽１の下部壁面１ｃに衝突すると、例えば比重の小さい異物などごく微細な異物は傾斜板３ｃに沿って流れて傾斜板３ｃを乗り越えるが、比較的比重の大きい異物などは傾斜板３ｃに遮られて沈降する。つまり、傾斜板３ｃは異物を軽いものと重いものとに分けるフィルタ機能を担い、これにより、比重の小さい異物は傾斜板３ｃを乗り越えたうえで第２ホッパ２７に集積され、比重の大きい異物は傾斜板３ｃの下方に位置する第１ホッパ３に集積される。
【００４９】
第２ホッパ２７に集積された比重の小さい異物を含んだ処理液は、ポンプ２２の駆動により排出口２７ａから第２吸引配管２１を介して第２サイクロン装置２３に供給される。第２サイクロン装置２３内では旋回流により異物が遠心分離され、濾過液は濾過液排出口２３ｂから処理液濾過装置５０に流れ、沈澱液は沈澱液排出口２３ｃから排出される。
【００５０】
図６において、濾過液は第２サイクロン装置２３から供給配管５４を通して処理液濾過装置５０に流れる。このとき、供給配管５４は第２サイクロン装置２３の遠心分離部３８と同軸に配された直線管からなるため、遠心分離部３８で発生する旋回流は供給配管５４を通して処理液濾過装置５０のハウジング５２の内部まで効率良く伝達される。このようにしてハウジング５２内で発生した旋回流の中心にはブラシ６６が位置しているため、濾過液中に含まれる軽い綿ゴミ等のごく微細な異物が旋回流の中心に集まり、ブラシ６６のブラシ群７１により効率的に捕集される。
【００５１】
ブラシ６６により微細な異物を除去された濾過液は、図１において、送出口５５から濾過液排出配管２４に排出され、一部は分岐管２８、枝管２９を介して各処理液吐出ノズル３０から出槽直後の車体Ｗに向けて噴射される。これにより、処理液の表面に浮遊し、処理液からの引き揚げ時に車体Ｗに再付着した異物が確実に除去される。また、送出口５５から濾過液排出配管２４に排出された濾過液の残りは、第１処理液供給配管７、第１枝管８を経由して第１処理液吐出ノズル９から噴射される。
【００５２】
一方、第１ホッパ３に集積された比重の大きい異物を含んだ処理液は、ポンプ１７の駆動により排出口３ａから第１吸引配管２０を介して第１サイクロン装置１８に供給される。第１サイクロン装置１８内では旋回流により異物が遠心分離され、濾過液は濾過液排出口１８ｂから第２処理液供給配管１０を経由して第２処理液吐出ノズル１３から噴射される。前記したように、この第２処理液吐出ノズル１３からの処理液の噴射により電着槽１の上中層には車体搬送方向下流側に向かう噴流が形成され、比較的比重の小さな異物の一部を効率良く予備槽２に流し込むことができる。予備槽２内の処理液は、ポンプ８１の駆動により第３吸引配管８０を介して第１吸引配管２０に流れ込むことで第１サイクロン装置１８により処理される。
【００５３】
第１サイクロン装置１８、第２サイクロン装置２３において分離処理されて異物を多く含んだ沈澱液は沈澱液排出口１８ｃ、２３ｃから二股配管３１ａ、異物排出配管３１を介して分離槽３３に供給される。分離槽３３に供給された異物濃度の高い前記沈澱液は、ポンプ３６の駆動により廃液供給配管３４から濾過液供給口３５ａを通して第３サイクロン装置３５に供給され、濾過された処理液と異物とに分離される。濾過された処理液は濾過液排出口３５ｂに接続した濾過液排出配管３７から第２処理液供給配管１０を介して電着槽１に戻され、異物は沈澱液排出口３５ｃから分離槽３３に戻される。
【００５４】
分離槽３３の底部に沈降した異物はスクリューコンベア３２により掬い取られて上昇する。スクリューコンベア３２による搬送過程で異物の圧搾がなされ、処理液は分離槽３３の底部に再度落下し、異物のみがスクリューコンベア３２の最上部から外部に排出され、別途に処理される。これにより、電着槽１内の処理液に対し、処理液中の異物のみを効率的に除去することができる。
【００５５】
以上のように、電着槽１（処理槽）の車体入槽寄りの一端側でかつ槽高さ中程に形成され、比重の小さい異物を含む処理液を回収する第２ホッパ２７（上中層用回収部）と、第２ホッパ２７からの処理液を濾過液と異物とに分離し、遠心分離部３８の軸線上に形成された上部の濾過液排出口２３ｂから濾過液を排出する第２サイクロン装置２３（上中層用サイクロン装置）と、第２サイクロン装置２３からの濾過液をさらに濾過して電着槽１に還流する処理液濾過装置５０と、を備え、処理液濾過装置５０は、下面の供給孔５３には第２サイクロン装置２３の濾過液排出口２３ｂに連通する直線管からなる供給配管５４が接続され、上部の送出口５５には濾過液排出配管２４が接続されるハウジング５２と、ハウジング５２の上面に着脱自在に取り付けられる蓋部材６４と、蓋部材６４に供給配管５４と同軸に着脱自在に取り付けられるブラシ６６と、を備え、第２サイクロン装置２３の遠心分離部３８で発生する旋回流を供給配管５４を通して処理液濾過装置５０のハウジング５２の内部まで伝達させ、その旋回流の中心に位置したブラシ６６により異物を捕集する構成とすれば、次のような効果が奏される。
【００５６】
電着槽１において比較的比重の小さい異物は槽の上中層に浮遊しやすい。したがって、電着槽１の一端側でかつ槽高さ中程に第２ホッパ２７を設けることで微細な異物を効率良く回収できる。そして、回収した微細な異物を第２サイクロン装置２３で遠心分離し、その濾過液をさらに処理液濾過装置５０により濾過して電着槽１に還流するため、処理液の濾過効率に優れる。処理液濾過装置５０内で微細な異物を捕集するにあたっては、第２サイクロン装置２３の遠心分離部３８で発生する旋回流を利用しているため、高価となりやすい複雑な機構や特殊な濾過材を何ら要することなく、異物を低コストで効率良く除去できる。ブラシ６６は蓋部材６４に着脱自在に取り付けられるため、ブラシ６６のメンテナンス作業も容易である。
【００５７】
また、電着槽１の車体入槽寄りの一端側でかつ槽底部に形成され、比重の大きい異物を含む処理液を回収する第１ホッパ３（底層用回収部）と、第１ホッパ３からの処理液を濾過液と異物とに分離する第１サイクロン装置１８（底層用サイクロン装置）と、をさらに備え、第１サイクロン装置１８から排出された濾過液を、槽高さ中程の位置において車体出槽側に向きかつ車体に指向するように設けた複数の第２処理液吐出ノズル１３により噴射し、第２サイクロン装置２３から排出された濾過液を、槽底部において車体入槽側に向きかつ槽の底面に指向するように設けた複数の第１処理液吐出ノズル９により噴射する構成とすれば、電着槽１内の処理液の流れを、上中層部では第２処理液吐出ノズル１３からの吐出により車体搬送方向、底層部では第１処理液吐出ノズル９からの吐出により車体搬送方向と逆方向となる循環流にでき、それぞれ槽底部、槽高さ中程に位置する第１ホッパ３、第２ホッパ２７により異物を比重別に効率良く集積できる。
【００５８】
さらに、電着槽１の車体入槽寄りの一端の壁面はその上部壁面１ｂが下部壁面１ｃよりも奥まって形成され、第２ホッパ２７は上部壁面１ｂの手前領域からなり、第１ホッパ３は下部壁面１ｃの手前領域からなり、下部壁面１ｃの上端周りに、車体出槽側かつ上方に向けて延設する平板状の傾斜板３ｃを設け、下部壁面１ｃに衝突して上方に分散する処理液中の異物のうち、比重の小さい異物は傾斜板３ｃに沿わせて第２ホッパ２７で回収し、比重の大きい異物は傾斜板３ｃにより遮って第１ホッパ３で回収する構成とすれば、傾斜板３ｃが異物を軽いものと重いものとに分けるフィルタ機能を担うこととなり、簡単な構造で異物を比重別に分けて集積できる。
【００５９】
また、第２サイクロン装置２３および第１サイクロン装置１８の内の少なくとも一方を２台以上の並列に設け、該並列に設けた複数のサイクロン装置間で、濾過液の排出タイミングと沈澱液の排出タイミングとを交互に切り換えることにより、電着槽１内の処理液を常にいずれかのサイクロン装置により濾過液および沈澱液として取り出す構成とすれば、処理液の異物除去の稼動効率に優れたシステムとなる。
【００６０】
さらに、第２サイクロン装置２３および第１サイクロン装置１８から排出された沈澱液が処理液として投入され、内蔵のスクリューコンベア３２により処理液中の異物を圧搾して外部に排出する分離槽３３と、分離槽３３からの処理液を濾過液と沈澱液とに分離する第３サイクロン装置３５（分離槽用サイクロン装置）と、をさらに備え、第３サイクロン装置３５で分離した濾過液、沈澱液をそれぞれ電着槽１、分離槽３３に戻す構成とすれば、第２サイクロン装置２３および第１サイクロン装置１８から排出された沈澱液を分離槽３３および第３サイクロン装置３５を用いてさらに濾過液と異物とに分離し、その濾過液を電着槽１に還流するため、処理液のロスが殆どない異物除去システムとなる。
【００６１】
以上、本発明の好適な実施形態を説明した。説明した実施形態では、第２サイクロン装置２３および第１サイクロン装置１８の内の両方について並列に設け、第２サイクロン装置２３同士間で濾過液の排出タイミングと沈澱液の排出タイミングとを交互に切り換えることにより、電着槽１内の処理液を常にいずれかの第２サイクロン装置２３により濾過液および沈澱液として取り出すとともに、第１サイクロン装置１８同士間で濾過液の排出タイミングと沈澱液の排出タイミングとを交互に切り換えることにより、電着槽１内の処理液を常にいずれかの第１サイクロン装置１８により濾過液および沈澱液として取り出すようにしたが、第２サイクロン装置２３および第１サイクロン装置１８の内の少なくとも一方について並列に設け、そのサイクロン装置間で濾過液の排出タイミングと沈澱液の排出タイミングとを交互に切り換えることにより、電着槽１内の処理液を常にいずれかのサイクロン装置により濾過液および沈澱液として取り出すようにしてもよい。
【００６２】
また、処理液濾過装置５０と同等構造のものを第１サイクロン装置１８の濾過液排出口１８ｂに取り付けることも可能であり、これにより、より一層、微細な異物の除去効率に優れたシステムを構築できる。
【００６３】
さらに、本発明は電着槽に限定されることなく脱脂槽、水洗槽等にも適用可能である。また、ワークは自動車の車体に限定されることなく適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１      電着槽（処理槽）
１ｂ    上部壁面
１ｃ    下部壁面
３      第１ホッパ（底層用回収部）
９      第１処理液吐出ノズル
１３      第２処理液吐出ノズル
１８      第１サイクロン装置（底層用サイクロン装置）
１８ｂ    濾過液排出口
１８ｃ    沈澱液排出口
２３      第２サイクロン装置（上中層用サイクロン装置）
２３ｂ    濾過液排出口
２３ｃ    沈澱液排出口
２７      第２ホッパ（上中層用回収部）
３２      スクリューコンベア
３３      分離槽
３５      第３サイクロン装置（分離槽用サイクロン装置）
３８      遠心分離部
５０      処理液濾過装置
５２      ハウジング
５３      供給孔
５４      供給配管
５５      送出口
６４      蓋部材
６６      ブラシ
７０      捻り棒
７１      ブラシ群
１００    搬送コンベア
１０１    ハンガー
Ｗ      車体（ワーク）
【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】
2012041590.tif 000009
【図８】
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