(57)【要約】【課題】洗浄液体の所要量を減少させることができる塗料ミスト回収装置を提供することを課題とする。【解決手段】流体（ミストを含む空気及び／又は洗浄用液体）５１が、矢印（１）のように、第１羽根４６に沿って流れる。また、流体５１が、矢印（２）のように、第２羽根４７に沿って流れる。第２羽根４７が短いため、矢印（２）の流れが、第２羽根４７から離れた後、軸方向へ流れる。この軸方向の流れが、矢印（１）の流れに交差する。交差することで、流れが混じり合い、混合される。羽根長さが異なるため、ミストを含む空気は、入口速度が同一であっても、第１羽根４６での出口速度と第２羽根４７での出口速度とが異なる。速度が異なるため、混流が促され、ミストと液体の接触が促される。【効果】少量の液体であっても、塗料ミストを良好に吸収させることができ、洗浄液体の所要量を減少させることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗装ブース内で塗装手段から噴射した塗料をワークに塗布する際に発生する塗料ミストを回収する塗料ミスト回収装置であって、
前記塗料ミストを混入させて回収するための液体と該液体及び前記塗料ミストを含む空気とを通過させるために前記塗装ブースの下部に設けられる排出口と、
この排出口から延ばされる筒体と、
旋回流を発生するために前記筒体内に設けられた複数枚の旋回羽根とからなり、
この旋回羽根は、第１羽根と、この第１羽根より羽根長さが短い第２羽根とからなり、前記第１羽根と前記第２羽根が前記筒体内面に交互に取付けられていることを特徴とする塗料ミスト回収装置。
【請求項２】
前記筒体は、入口より出口が小径なテーパ管であることを特徴とする請求項１記載の塗料ミスト回収装置。
【請求項３】
平面視で、前記筒体中央部分に、羽根なしのメイン通路が形成され、このメイン通路を囲むように前記旋回羽根が風車状に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗料ミスト回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装ブースに付設される塗料ミスト回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗装ブース内では、塗装ガンなどの塗装手段から噴射した塗料粒を被塗装物（以下、ワークと言う。）へ塗布する。この際に塗布に供されなかった塗料粒が塗料ミストとなってワークの周囲に大気中に浮遊する。塗装品質を確保する上では、このような塗料ミストは速やかにワークの周囲から除去することが求められる。
【０００３】
そこで、塗装ブースではワークの上方からクリーンな空気を下向きに流し、塗料ミストを含んだダーティな空気を塗装ブースの底から排出する方式を一般に採用する。
ただし、環境保全の観点から、ダーティな空気から塗料ミストを除去し、その後の空気を大気へ放出する必要がある。
【０００４】
そのために、塗料ミスト回収装置が塗装ブースに備えられている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００５】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１１は従来の技術の基本原理を説明する図であり、水槽１０１に溜められた水１０２は浄化され、ポンプ１０３で吸引、加圧され、給水管１０４を介して塗装ブース１０５に供給される。塗装ブース１０５の底面１０６はＶ字状になっている。供給された水は底面１０６の中央排出口１０７へ流下し、塗料ミストを含む空気を巻き込んで落下する。空気が水で洗われるため、空気が浄化される。
【０００６】
中央排出口１０７の下方では、比重差により水と空気が分離され、水だけが落下する。中央排出口１０７から分離するまでの間だけ空気は水に接触する。この接触時間は長いとは言えない。
この限られた接触時間で、所望の浄化作用を確保しようとすると、水量を増やす必要がある。結果、ポンプ１０３が大型化し、その運転費用が嵩む。
【０００７】
そこで、所要水量（洗浄液体の所要量）を減少させることができる塗料ミスト回収装置が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１４９２４９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、洗浄液体の所要量を減少させることができる塗料ミスト回収装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、塗装ブース内で塗装手段から噴射した塗料をワークに塗布する際に発生する塗料ミストを回収する塗料ミスト回収装置であって、
前記塗料ミストを混入させて回収するための液体と該液体及び前記塗料ミストを含む空気とを通過させるために前記塗装ブースの下部に設けられる排出口と、
この排出口から延ばされる筒体と、
旋回流を発生するために前記筒体内に設けられた複数枚の旋回羽根とからなり、
この旋回羽根は、第１羽根と、この第１羽根より羽根長さが短い第２羽根とからなり、前記第１羽根と前記第２羽根が前記筒体内面に交互に取付けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明では、筒体は、入口より出口が小径なテーパ管であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明では、平面視で、筒体中央部分に、羽根なしのメイン通路が形成され、このメイン通路を囲むように旋回羽根が風車状に配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明では、旋回羽根は、第１羽根と、この第１羽根より羽根長さが短い第２羽根とからなり、第１羽根と第２羽根を筒体内面に交互に取付けた。
羽根長さが異なるため、ミストを含む空気は、入口速度が同一であっても、第１羽根での出口速度と第２羽根での出口速度とが異なる。速度が異なるため、混流が促され、ミストと液体の接触が促される。結果、少ない液体であっても塗装ミストを含む空気を洗浄することができる。
【００１４】
請求項２に係る発明では、筒体は、入口より出口が小径なテーパ管である。
出口が小径であるため、液体が落下する際に筒体内面に衝突して細分化され、霧状になった液体が再度ミストを含む空気に接触する。接触が多くなるため、液体で効果的にミストを含む空気を洗浄することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明では、平面視で、筒体中央部分に、羽根なしのメイン通路が形成され、このメイン通路を囲むように旋回羽根が風車状に配置される。
羽根なしのメイン通路を設けたことにより、流路抵抗が過大になることが防止される。一方、旋回羽根が風車状にメイン通路を囲むため、メイン通路を流れる空気に旋回羽根により渦流化された液体を混合させることや、メイン通路を流れる液体に旋回羽根により渦流化された空気を混合させることができため、洗浄性は良好に維持される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】塗装ブースの原理図である。
【図２】本発明に係る塗料ミスト回収装置の断面図である。
【図３】塗料ミスト回収装置の要部展開図である。
【図４】第１羽根及び第２羽根の平面図及び正面図である。
【図５】図２の５−５矢視図である。
【図６】旋回羽根の作用図である。
【図７】テーパ形状筒体の作用図である。
【図８】塗料ミスト回収装置の平面図である。
【図９】旋回羽根の変更図である。
【図１０】塗料ミスト回収装置の変更図である。
【図１１】従来の技術の基本原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００１８】
図１に示すように、塗装ブース１０では、コンベア１１で図面表裏方向に搬送される車両ボディなどのワーク１２に、左右側方（左は上流側から下流側を見て左を指す。右も同様）に配置される塗装手段１３、１３により塗料が噴射される。
【００１９】
塗装ブース１０は出入り口を除き、密閉され、上方に配置されるフレッシュ空調機１４により調和された空気がダクト１５を介して下向きに塗装ブース１０内に供給される。また、リターンダクト１６に設けられたリサイクル空調機１７により調和された空気がリターンダクト１６を介して塗装ブース１０内に供給される。
【００２０】
供給された空気は、プレナムチャンバー１８、１９で拡げられ、網天井（又は格子天井）２１を介して、下向きに流される。この下向き空気流れは、ワーク１２の周囲に浮遊する塗料ミストを巻き込み、格子床２２を通り、格子床２２とその下方の底面２３との間に到達する。
【００２１】
底面２３にはスプレー管２４から洗浄用の液体２５が流される。底面２３には複数の排出口２６が設けられ、これらの排出口２６を通って、塗料ミストを含む空気と液体２５とが、気液分離室２７に入る。この気液分離室２７で軽い空気と重い液体とが分離される。液体は、貯液槽２８に導かれ浄化され、浄化された液体がポンプ２９によりスプレー管２４へ戻される。
空気は、排気ファン３１で吸引され、排気ダクト３２に導かれ、一部がリターンダクト１６へ流れ、残りが外へ放出される。
【００２２】
本発明では、排出口２６に塗料ミスト回収装置４０を取付けたことを特徴とする。
図２に示すように、塗料ミスト回収装置４０は、上方へ拡開したベルマウス部４１と、このベルマウス部４１から延びるテーパ管状の筒体４２と、この筒体４２の入口４３に設けられる旋回羽根４４とからなる。
筒体４２は、入口４３より出口４５が小径である。
【００２３】
図３に示すように、旋回羽根４４は、第１羽根４６と、この第１羽根４６より羽根長さが短い第２羽根４７とからなり、第１羽根４６と第２羽根４７が筒体４２内面に交互に取付けられている。
【００２４】
図４で第１羽根４６と第２羽根４７の形状を説明する。
平面図（ａ）に示すように、第１羽根４６は幅がほぼ一定であり、（ｂ）に示すように、三次元的にひねられた羽根である。
平面図（ｃ）に示すように、第２羽根４７も幅がほぼ一定であり、（ｄ）に示すように、三次元的にひねられた羽根である。
ただし、第２羽根４７は羽根長さＬｄが、第１羽根４６の羽根長さＬｂより小さい。
【００２５】
図５に示すように、筒体４２の中央に羽根なしのメイン通路４８が設けられ、このメイン通路４８を囲うように旋回羽根４４が風車状に、例えば、４枚の第１羽根４６と４枚の第２羽根４７が交互に配置される。
【００２６】
以上の構成からなる塗料ミスト回収装置４０の作用を次に説明する。
図６に示すように、流体（ミストを含む空気及び／又は洗浄用液体）５１が、矢印（１）のように、第１羽根４６に沿って流れる。また、流体５１が、矢印（２）のように、第２羽根４７に沿って流れる。第２羽根４７が短いため、矢印（２）の流れが、第２羽根４７から離れた後、軸方向へ流れる。この軸方向の流れが、矢印（１）の流れに交差する。交差することで、流れが混じり合い、混合される。
【００２７】
すなわち、羽根長さが異なるため、ミストを含む空気は、入口速度が同一であっても、第１羽根４６での出口速度と第２羽根４７での出口速度とが異なる。速度が異なるため、混流が促され、ミストと液体の接触が促される。結果、少ない液体であっても塗装ミストを含む空気を洗浄することができる。
【００２８】
図７に示すように、筒体４２は、入口４３より出口４５が小径なテーパ管である。出口４５が小径であるため、液体２５が落下する際に筒体４２内面に衝突して細分化され、霧状になった液体２５が再度ミストを含む空気に接触する。接触が多くなるため、液体２５で効果的にミストを含む空気を洗浄することができる。
【００２９】
図８に示すように、平面視で、筒体４２中央部分に、羽根なしのメイン通路４８が形成され、このメイン通路４８を囲むように旋回羽根４４が風車状に配置される。
羽根なしのメイン通路４８を設けたことにより、流路抵抗が過大になることが防止される。一方、旋回羽根４４が風車状にメイン通路４８を囲むため、メイン通路４８を流れる空気に旋回羽根４４により渦流化された液体を混合させることや、メイン通路４８を流れる液体に旋回羽根４４により渦流化された空気を混合させることができるため、洗浄性は良好に維持される。
【００３０】
次に、別の形態を説明する。
図９に示すように、第１羽根４６の入口に対して第２羽根４７の入口をδ１だけオフセットさせ、第２羽根４７の出口に対して第１羽根４６の出口をδ２だけオフセットさせてもよい。出口だけでなく、入口をもオフセットさせることで、入口側での混流化、乱流化が促される。
【００３１】
また、図１０に示すように、旋回羽根４４は、テーパ短管５２に設け、このテーパ短管５２を、筒体４２に上から挿入するようにしてもよい。
筒体４２に比べて、旋回羽根４４は流れに晒されているため、摩耗などの傷みが生じる。テーパ短管５２を抜き差し、交換することで、筒体４２を使い続けることができる。
【００３２】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
【００３３】
○準備：
・塗装ブース：図１に示す塗装ブース１０を使用。
・装置モデル：図１０に示すテーパ短管５２（入口径５００ｍｍ、出口径４００ｍｍ、軸長さ３００ｍｍ）に、第１羽根４６（羽根長さ３４０ｍｍ）、第２羽根４７（羽根長さ３１５ｍｍ）を設けたものを使用し、羽根の枚数を変更することで、４個の装置モデルを作製した。装置モデルの種類を表１で説明する。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
○ミスト回収率：回収装置の入口と出口とでミストを含む空気をサンプリングする。得られたサンプルを遠心分離器に掛けて、空気とミストに分離する。そして、［（入口での空位単位体積当たりのミスト重量−出口での空気単位体積当たりのミスト重量）／（入口での空気単位体積当たりのミスト重量）］×１００の算式により回収率を算出する。結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
2013248586.tif 000004
【００３７】
実験０１〜０３での４枚羽根は、第１羽根だけで旋回羽根を構成したため、混合性能が低く、回収率は最低であった。
実験０４〜１２では、第１羽根と第２羽根とで旋回羽根を構成したため、混合性能が高く、回収率は良好であった。平均回収率から明らかなように、羽根の数に比例して回収率が上昇することが確認できた。
【００３８】
○圧力損失：回収装置の入口と出口とで圧力を計測し、その差を圧力損失とした。得られた圧力損失を表３に示す。
【００３９】
【表３】
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【００４０】
実験１３での４枚羽根は、第１羽根だけで旋回羽根を構成した。第１羽根の羽根長さが大きいため、圧力損失が増大したと推定される。
実験１４〜１６では、羽根長さが短い第２羽根の効果で圧力損失が減少したと考えられる。羽根の数が少ないほど、圧力損失が小さくなった。
表２及び表３から、６枚羽根又は８枚羽根が推奨される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、車両ボディのための塗装ブースに装着する塗料ミスト装置に好適である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…塗装ブース、１２…ワーク、１３…塗装手段、２５…液体、２６…排出口、４０…塗料ミスト回収装置、４２…筒体、４３…筒体の入口、４４…旋回羽根、４５…筒体の出口、４６…第１羽根、４７…第２羽根、４８…メイン通路。
【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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