(57)【要約】【課題】ワークの塗装を行う塗装処理領域に従来より小さい流量のエアーを流下させることが可能な塗装ブースを提供する。【解決手段】本発明の塗装ブース１０は、その天井部のうち対向する１対の外縁部に沿って延びた帯状領域がエアーを下方に送出する１対のエアー送出部３６，３６をなすと共に１対の帯状領域の間が、エアーを送出しない通常天井部３４になっている。そして、１対のエアー送出部３６，３６から下方にエアーが送出されると、そのエアーの影響を受けて通常天井部３４の鉛直下方のエアーが極めて緩やかに流下する。そして、通常天井部３４の鉛直下方に、ワークＷの塗装を行う塗装処理領域Ｒ１が配置されているので、塗装処理領域Ｒ１を流下するエアーの流量を従来より小さくすることができる。これにより、シェービングエアーの噴出圧が比較的小さい塗装ガン１６を備えた塗装ロボット１５であっても高品質の塗装を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、天井部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースにおいて、
平面形状が略四角形の天井部のうち対向する１対の外縁部に沿って延びた帯状領域が、エアーを下方に送出する１対のエアー送出部をなすと共に、前記天井部のうち前記１対の帯状領域の間が、エアーを送出しない通常天井部をなし、
前記通常天井部の鉛直下方の領域に、前記塗装処理領域の全体が含まれている塗装ブース。
【請求項２】
前記１対のエアー送出部から送出されるエアーの風速が、０．０５〜０．２０［ｍ／ｓ］である請求項１に記載の塗装ブース。
【請求項３】
前記１対のエアー送出部から送出されるエアーの風速が、０．１５［ｍ／ｓ］以下である請求項２に記載の塗装ブース。
【請求項４】
前記天井部の前記１対の外縁部に沿って延びた１対のダクトを備え、前記１対のダクトの下面の略全体が、フィルター、メッシュその他、圧力損失を伴ってエアーが通過する通気性減圧部材で構成されて前記エアー送出部をなし、
前記１対のダクトの対向面における下端部の間に平板を配置して前記通常天井部とした請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の塗装ブース。
【請求項５】
前記塗装ブース内には、前記ワークとしての車両ボディを搬送する搬送路が床面上に備えられると共に、前記搬送路を挟んだ両側に支持台が設けられて、それら支持台の上に塗装ロボットが配置され、
前記帯状領域は、前記支持台全体を上方から覆う幅をなしている請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の塗装ブース。
【請求項６】
前記塗装ブースの床板は、スノコ構造をなし、前記床板の下方のうち前記１対のエアー送出部に対応する両側部にエアー吸引口が備えられている請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の塗装ブース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、天井部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の塗装ブースとして、天井全体がメッシュにフィルターマットを重ねた構造をなし、天井裏が加圧状態にされて天井全体から鉛直下方にエアーを流下するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２６６９８８号公報（図１〜図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、塗装ブース内で使用される塗装ガンは、塗料を霧化するためにシェービングエアーと呼ばれるエアーを噴出する構造になっているが、近年、静電式の塗装ガンで、シェービングエアーの噴出圧を低減される改良がなされてきている。これに対し、塗装ブースを流下するエアーの流速が従来通りであると、塗装ガンから噴出される霧化塗料がワークに塗着する前に下方に吹き流されてしまうので、エアーの流速を抑えるために、塗装ブース内で流下させるエアーの流量も低減されてきている。しかしながら、上記した従来の塗装ブースでは、塗装処理領域内のエアーの流量を十分に小さくすることができず、改良が求められていた。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ワークの塗装を行う塗装処理領域に従来より小さい流量のエアーを流下させることが可能な塗装ブースの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、霧状塗料でワークの塗装を行う塗装処理領域を内側に有し、天井部からエアーが流下してワークに未塗着な霧状塗料を除去する塗装ブースにおいて、平面形状が略四角形の天井部のうち対向する１対の外縁部に沿って延びた帯状領域が、エアーを下方に送出する１対のエアー送出部をなすと共に、前記天井部のうち前記１対の帯状領域の間が、エアーを送出しない通常天井部をなし、前記通常天井部の鉛直下方の領域に、前記塗装処理領域の全体が含まれている塗装ブースである。
【０００７】
請求項２の発明は、前記１対のエアー送出部から送出されるエアーの風速が、０．０５〜０．２０［ｍ／ｓ］である請求項１に記載の塗装ブースである。
【０００８】
請求項３の発明は、前記１対のエアー送出部から送出されるエアーの風速が、０．１５［ｍ／ｓ］以下である請求項２に記載の塗装ブースである。
【０００９】
請求項４の発明は、前記天井部の前記１対の外縁部に沿って延びた１対のダクトを備え、前記１対のダクトの下面の略全体が、フィルター、メッシュその他、圧力損失を伴ってエアーが通過する通気性減圧部材で構成されて前記エアー送出部をなし、前記１対のダクトの対向面における下端部の間に平板を配置して前記通常天井部とした請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の塗装ブースである。
【００１０】
請求項５の発明は、前記塗装ブース内には、前記ワークとしての車両ボディを搬送する搬送路が床面上に備えられると共に、前記搬送路を挟んだ両側に支持台が設けられて、それら支持台の上に塗装ロボットが配置され、前記帯状領域は、前記支持台全体を上方から覆う幅をなしている請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載の塗装ブースである。
【００１１】
請求項６の発明は、前記塗装ブースの床板は、スノコ構造をなし、前記床板の下方のうち前記１対のエアー送出部に対応する両側部にエアー吸引口が備えられている請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の塗装ブースである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の塗装ブースでは、天井部における１対の外縁部に備えた１対のエアー送出部から下方にエアーが送出されると、そのエアーの影響を受けて１対のエアー送出部の間の通常天井部の鉛直下方のエアーが極めて緩やかに流下する。ここで、通常天井部の鉛直下方に、ワークの塗装を行う塗装処理領域が配置されているので、本発明によれば、塗装処理領域を流下するエアーの流量を従来より小さくすることができる。
【００１３】
具体的には、１対のエアー送出部から送出されるエアーの風速は、０．０５〜０．２０［ｍ／ｓ］であることが好ましく（請求項２の発明）、０．１５［ｍ／ｓ］以下であることがより好ましいことが（請求項３の発明）、シュミレーション実験により確認することができた。
【００１４】
また、塗装ブースの具体的な構造としては、天井部全体をダクト構造にして、その天井部における１対の外縁部のみからエアーが送出されるようにしてもよいし、請求項４の発明のように、天井部における１対の外縁部のみをダクト構造にしてもよい。
【００１５】
請求項５の塗装ブースのように、ワークとしての車両ボディを搬送する搬送路が床面上に備えられると共に、搬送路を挟んだ両側に支持台が設けられて、それら支持台の上に塗装ロボットが配置されているものでは、エアー送出部をなす天井部の帯状領域を、支持台全体を上方から覆う幅にすることで、塗装ロボット及びその支持台への塗料の塗着防止効果が高くなる。
【００１６】
請求項６の構成によれば、塗装ブースの床板はスノコ構造をなし、床板の下方のうち１対のエアー送出部に対応する両側部にエアー吸引口が配置されているので、主として１対のエアー送出部から送出されたエアーがエアー吸引口に吸引され、塗装処理領域のエアーに対するエアー吸引口の影響が抑えられる。これにより、塗装処理領域を流下するエアーの流量を従来より小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】塗装ブースの長手方向の中間位置における側断面図
【図２】塗装ブースの短手方向の中間位置における側断面図
【図３】給気ダクトの斜視図
【図４】第１の流速のシミュレーション結果
【図５】第１の流速のシミュレーション結果
【図６】第２の流速のシミュレーション結果
【図７】第３の流速のシミュレーション結果
【図８】第３の流速のシミュレーション結果
【図９】第３の流速のシミュレーション結果
【図１０】第４の流速のシミュレーション結果
【図１１】第４の流速のシミュレーション結果
【図１２】第５の流速のシミュレーション結果
【図１３】第５の流速のシミュレーション結果
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１及び図２に示された本実施形態の塗装ブース１０は、平面形状が長方形をなし、１対の短辺側壁１１，１１（図２参照）に搬出入口１１Ａ，１１Ａを備えている。そして、図１に示した搬送路１２が両搬出入口１１Ａ，１１Ａを貫通し、例えば車両ボディであるワークＷを搭載した台車１３が搬送路１２上を一方に移動して塗装ブース１０内を通過するようになっている。
【００１９】
なお、図２に示すように各搬出入口１１Ａは、その上側開口縁に備えたエアーカーテン生成器１１Ｂにて生成されたエアーカーテンにより覆われている。
【００２０】
塗装ブース１０内における搬送路１２の両側にはスノコ板２０が備えられ、それらスノコ板２０の上には、図２に示すように大中小と高さが異なる複数の支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃがそれぞれ備えられている。そして、それら支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ上にそれぞれ塗装ロボット１５が取り付けられて、これら塗装ロボット１５群に囲まれた塗装処理領域Ｒ１でワークＷが塗装される。
【００２１】
詳細には、支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、例えば、上下方向に真っ直ぐの延びた柱状をなして搬送路１２に沿って間隔を空けて並べられると共に、図１に示すように１対の長辺側壁３０，３０に隣接している。また、各塗装ロボット１５は、所謂、垂直多関節ロボットであって、水平に旋回する旋回ベースに、第１アーム、第２アーム、リストを連ねて備え、そのリストの先端部に静電式の塗装ガン１６（図１参照）が取り付けられている。塗装ガン１６は、例えば、特開２０１３−１６６１１３号公報に開示されたものと同様の構造を有し、霧状塗料を帯電した状態で噴出し、静電気の吸引力を利用して霧状塗料をワークＷに塗着させる。
【００２２】
スノコ板２０の下方は、床下室２１をなし、さらにその下方は床下仕切板２２にて床下室２１から仕切られた吸引室（図示せず）になっている。また、床下仕切板２２には、塗装ブース１０の短手方向の両側部に複数のエアー吸引口２４が形成され、それらエアー吸引口２４の開口縁から上方に環状突条２４Ａが突出している。そして、床下仕切板２２の上面に環状突条の高さまで水が張られた状態で、吸引室に接続された排気ダクト（図示せず）からエアーが吸引される。その吸引されるエアーの流量は、後述する給気ダクト３２から塗装ブース１０内に噴出されるエアーの流量と略同じになっている。
【００２３】
図１に示すように、塗装ブース１０の天井部は、その１対の長辺側の外縁部に沿って延びた１対のエアー送出部３６，３６を有すると共に、それら１対のエアー送出部３６，３６の間に、エアーを送出しない通常天井部３４を備えている。そして、塗装処理領域Ｒ１の全体が通常天井部３４によって上方から覆われている。
【００２４】
具体的には、塗装ブース１０の上面には、１対の長辺側の外縁部に沿って延びた１対の給気ダクト３２，３２が備えられ、それら１対の給気ダクト３２，３２の対向面の下端部間に平板部材が張られて、その平板部材によって前記した通常天井部３４が構成されている。また、各給気ダクト３２は断面四角形をなし、その下面には、幅方向の両側縁部の除いた略全体を切除して下面開口３２Ｋが形成されている。そして、その下面開口３２Ｋを給気ダクト３２内から閉塞するようにメッシュ３２Ａが敷設され、さらにその上にフィルタマット３２Ｂが敷設されて、給気ダクト３２の下面の両側縁部を除いた全体がエアー送出部３６になっている。これにより、塗装ブース１０の天井部の１対の外縁部に沿って延びた帯状領域が１対のエアー送出部３６，３６になっている。
【００２５】
図示しないが、各給気ダクト３２の一側面における長手方向の略中央には図示しない空調装置が接続されている。その空調装置は、前述したエアー吸引口２４から吸引したエアーに外気を混合したものを、加熱、冷却及び加湿等して所定の湿度及び温度に調整してから給気ダクト３２へと送給する。これにより、１対のエアー送出部３６，３６から鉛直下方にエアーが送出される。
【００２６】
本実施形態の塗装ブース１０の構成に関する説明は以上である。次に、この塗装ブース１０の作用効果について説明する。塗装ブース１０を作動させると、空調装置から圧縮エアーが送給されて各給気ダクト３２の内圧が上昇し、その内圧に応じた流量のエアーがエアー送出部３６全体から鉛直下方に送出される。そして、塗装ロボット１５及び支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃを周囲を通過してスノコ板２０の下方に吸い込まれる。その際、塗装ロボット１５及び支持台１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの周囲の霧状塗料もスノコ板２０の下方に吸い込まれる。また、塗装ロボット１５群に囲まれた塗装処理領域Ｒ１では、上記したようにその周囲でエアーが流下しているので、それに伴って緩やかに下方に流れる。これにより、塗装処理領域Ｒ１でワークＷに塗着しなかった霧状塗料もスノコ板２０の下方へと排出される。
【００２７】
このように本実施形態の塗装ブース１０では、天井部における１対の外縁部に備えた１対のエアー送出部３６，３６から下方にエアーが送出されると、そのエアーの影響を受けて１対のエアー送出部３６，３６の間の通常天井部３４の鉛直下方のエアーが極めて緩やかに流下する。そして、通常天井部３４の鉛直下方に、ワークの塗装を行う塗装処理領域Ｒ１が配置されているので、塗装処理領域Ｒ１を流下するエアーの流量を従来より小さくすることができる。これにより、シェービングエアーの噴出圧が比較的小さい塗装ガン１６を備えた塗装ロボット１５であっても高品質の塗装を行うことができる。
【００２８】
［実施例］
流体解析シミュレーターを使用して、前記実施形態で説明した塗装ブース１０の１対のエアー送出部３６，３６から以下の実験条件でエアーを送出し、図２におけるＡ−Ａ断面とＢ−Ｂ断面におけるエアーが流れを調べた。
【００２９】
Ａ．実験条件
（１）固定した条件
スノコ板２０から通常天井部３４迄の高さ：４３００［ｍｍ］
長辺側壁３０，３０同士の間隔          ：４０００［ｍｍ］
エアーの温度                          ：２０℃
【００３０】
（２）変更した条件
エアー送出部３６から送出するエアーの流速
第１の流速：０．１０[ｍ／ｓ]
第２の流速：０．１５[ｍ／ｓ]
第３の流速：０．２０[ｍ／ｓ]
第４の流速：０．２５[ｍ／ｓ]
第５の流速：０．３０[ｍ／ｓ]
【００３１】
Ｂ．実験結果
第１の流速のシミュレーション結果：図４及び図５
第２の流速のシミュレーション結果：図６及び図７
第３の流速のシミュレーション結果：図８及び図９
第４の流速のシミュレーション結果：図１０及び図１１
第５の流速のシミュレーション結果：図１２及び図１３
なお、実際のシミュレーション結果はカラー表示になっている。
【００３２】
エアー送出部３６からの送出されるエアーの流速（以下、「送風速度」という）を０．１０[ｍ／ｓ]にすると、ワークＷが存在する位置（図４参照）と存在しない位置（図５参照）との両方で、塗装ブース１０内でエアーの巻き上げ（上昇エアー）は発生しなかった。送風速度を０．１５［ｍ／ｓ]以上にすると、ワークＷが存在する位置（図６参照）と存在しない位置（図７参照）の両方でエアーの巻き上げが発生するが、送風速度が０．１５［ｍ／ｓ]では、巻き上げエアーの流速は、０．０５［ｍ／ｓ］以下で塗着品質や塗装ロボット１５の汚れに重大な影響を及ぼすものではなかった。また、送風速度を０．２０［ｍ／ｓ]にすると、巻き上げエアーの流速は、０．０７［ｍ／ｓ］以下で、この場合も塗着品質や塗装ロボット１５の汚れに重大な影響を及ぼすものではなかった。これに対し、送風速度を０．２５［ｍ／ｓ]以上にすると、ワークＷが存在しない位置（図１１及び図１３参照）において０．１［ｍ／ｓ］以上の流速でエアーが巻き上がる領域（図１１及び図１３のＸ１参照）が生じ、塗着品質や塗装ロボット１５の汚れに影響を及ぼし得る状態になる。なお、シミュレーションでは確認できないが、経験上、送風速度を０．０５[ｍ／ｓ]より小さくすると、その送風速度に保つことが極めて困難になることとが分かっている。
【００３３】
以上のことから、送風流速は、０．０５〜０．２０［ｍ／ｓ］以下であることが好ましく、０．０５〜０．１５［ｍ／ｓ］以下であることがより好ましいことが分かる。
【００３４】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態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。
【００３５】
（１）前記実施形態の塗装ブース１０では、天井部の１対の外縁部のみがダクト構造になっていたが、天井部全体をダクト構造にして、その天井部における１対の外縁部のみからエアーが送出されるようにしてもよい。
【００３６】
（２）前記実施形態の塗装ブース１０では、床下仕切板２２の両側部にエアー吸引口２４が配置されていたが、中央部又はその近傍にエアー吸引口を配置してもよい。
【００３７】
（４）前記実施形態では、エアー送出部３６がメッシュとフィルタマットで構成されていたが、メッシュのみ又はフィルタマットのみ或いは、圧力損失を伴ってエアーが通過可能なものであれば、メッシュ、フィルタマット以外のものであってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０    塗装ブース
２０    スノコ板
２４    エアー吸引口
３２    給気ダクト
３４    通常天井部
３６    エアー送出部
Ｒ１    塗装処理領域
Ｗ      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】
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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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