(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対して塗料を吐出可能な回転霧化頭と、
前記回転霧化頭を回転させるエアタービンを収容するとともに、前記エアタービンの排気エア用排出経路が設けられた装置本体と、
前記装置本体に設けられ、前記回転霧化頭に塗料を供給する塗料経路と、
前記装置本体に設けられ、前記塗料経路を開放させることによりワークに対して塗料を吐出可能な塗料弁と、
を備えた回転霧化式塗装装置であって、
前記塗料弁は、ケーシング部と、
前記ケーシング部内に軸方向に摺動自在に嵌合されるとともに、前記ケーシング部から前記塗料経路に突出して該塗料経路を開閉する弁棒部を有するピストンと、
前記ケーシング部内で前記ピストンの一端側に設けられ、パイロットエアが流入される第１エア室と、
前記ケーシング部内で前記ピストンの他端側に設けられ、孔部を介して外部に開放される第２エア室と、
前記第２エア室と前記排気エア用排出経路とを連通し、該排気エア用排出経路を流れる排気エアの一部を該第２エア室を経由して前記孔部から外部に排出するための排気エア連通路と、
を備えることを特徴とする回転霧化式塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転霧化頭からワークに対して塗料を吐出して塗装を行う回転霧化式塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、塗料（液体塗料）に高電圧を印加して自動車車体等の被塗装物に静電塗装を施す塗装装置が採用されている。例えば、回転霧化頭の回転作用下に、前記回転霧化頭の先端縁から遠心力の作用により塗料を放出する回転霧化式塗装装置が知られている。
【０００３】
この種の回転霧化式塗装装置では、回転霧化頭に塗料を供給するための塗料経路が装置本体内に設けられるとともに、この塗料経路が塗料弁を介して開閉されることにより、前記塗料の供給および停止が行われている。この塗料弁は、通常、ケーシング部と、このケーシング部内に軸方向に摺動自在に嵌合されるピストンとを備えており、前記ピストンには、塗料経路側に突出して前記塗料経路を開閉する弁棒部が設けられている。
【０００４】
ケーシング部内には、パイロットエアが流入される第１エア室と、呼吸孔（孔部）を介して外部に開放される第２エア室（ばね室）とが、ピストンの両側に対応して設けられている。そして、塗装を行う際には、第１エア室にパイロットエアが流入されることにより、ピストンが第２エア室側に移動されて塗料経路が開放され、これによって回転霧化頭に塗料が供給されるように構成されている。
【０００５】
ところで、この種の塗料弁では、第１エア室内にパイロットエアを給排することにより、ピストンを軸方向に摺動させて塗料経路の開閉を行っている。このため、第１および第２エア室内で昇圧と降圧が繰り返し行われ、断熱膨張によって結露が発生するという問題が指摘されている。
【０００６】
そこで、例えば、特開平７−２５１１０３号公報に開示されているように、塗料弁のエア室等に水滴が滞留蓄積されることを防止しようとする提案がなされている。具体的には、図３に示すように、静電塗装機１内には、エアモータ２を介して中空状回転軸３が回転自在に配置されるとともに、この回転軸３には、図示しない回転霧化頭が接続されている。回転軸３内に塗料吐出管４が配置されており、前記塗料吐出管４が塗料弁５を介して開閉される。
【０００７】
塗料弁５を構成するケーシング６内には、エア室７とばね室８とがピストン９を介して形成されており、このピストン９には、塗料吐出管４を開閉自在な弁体９ａが設けられている。エア室７には、エア孔７ａが連通する一方、ばね室８には、外部に開放される呼吸孔８ａが連通し、前記エア室７と前記ばね室８とは、ピストン９に形成された小径な連通路９ｂを介して連通している。
【０００８】
このような構成において、塗装を行う際には、エア孔７ａからエア室７にパイロットエアが供給される。このため、ピストン９がエア圧を介してばね室８側に移動し、弁体９ａが塗料吐出管４から離脱して図示しない回転霧化頭に塗料が供給されることになる。その際、エア孔７ａからエア室７に供給されるパイロットエアは、連通路９ｂを介してばね室８側に僅かに流出し、さらにこのばね室８から呼吸孔８ａを介して外部に放出される。これにより、塗料弁５に水滴が滞留蓄積することを防止し、塗料を帯電するための高電圧のリークを阻止するようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、エア室７に供給されたエアがピストン９に設けられた小径な連通路９ｂを通ってばね室８に移動するため、この小径な連通路９ｂを通過した前記エアに断熱膨張が惹起され易い。これにより、ばね室８に導入されるエアの温度が低下し、このばね室８内で結露が発生してしまうという問題が指摘されている。そこで、連通路９ｂを大径に設定しようとすると、ピストン９を駆動させることが困難なものとなってしまう。仮に、ピストン９の駆動が可能であったとしても、相当に多量のエアが必要となるとともに、塗料弁５の開放動作が不安定なものになるという問題がある。
【００１０】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、構成を簡素化かつ小型化するとともに、結露の発生を確実に阻止することが可能な回転霧化式塗装装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転霧化式塗装装置では、回転霧化頭に塗料を供給する塗料経路を開閉可能な塗料弁を備えるとともに、この塗料弁が、パイロットエアが流入される第１エア室と、孔部を介して外部に開放される第２エア室とを有し、かつ前記第２エア室が、回転霧化頭を回転させるエアタービンの排気エア用排出経路に排気エア連通路を介して連通している。
【００１２】
このため、パイロットエアが供給されない第２エア室には、排気エア用排出経路を流れる排気エアの一部が導入され、この排気エアが前記第２エア室に連通する孔部から外部に排出される。従って、第２エア室に水分が滞留することがなく、結露の発生を確実に阻止することが可能になる。しかも、第２エア室に連通するエア供給経路を新たに設ける必要がなく、構成が簡素化するとともに、塗料弁全体の小型化が容易に遂行される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る回転霧化式塗装装置１０の概略内部構成説明図である。
【００１４】
塗装装置１０は装置本体１２を備えており、この装置本体１２内にエアモータ１４が配設されるとともに、このエアモータ１４を構成するエアタービン１６には、円筒状回転軸１８が一体的に設けられ、前記回転軸１８の先端に回転霧化頭２０が固着される。
【００１５】
装置本体１２には、エアタービン１６を駆動するためのタービンエアを供給するタービンエア供給経路２２と、回転軸１８を支持するためのベアリングエア（タービンエアに含まれるため、以下、タービンエアともいう）を供給するベアリングエア供給経路２４と、エアモータ１４からの排気エアを外部に排出するための排気エア用排出経路２６とが形成されている。装置本体１２の中央には、管部材２８が回転軸１８内に配置されており、この管部材２８内に塗料経路３０および洗浄液経路３２が形成される。塗料経路３０および洗浄液経路３２の先端は、回転霧化頭２０の中央側から外部に開放されている。
【００１６】
塗料経路３０は、塗料弁３４の作用下に開放されることにより、図示しないワークに対して所定の塗料を吐出可能に構成される。塗料経路３０は、塗料を吐出する吐出口３０ａと、この吐出口３０ａの内方に設けられる弁座部３６と、一端側が前記弁座部３６に連通し、かつ他端側が塗料弁３４を構成する後述するケーシング部４０に連通する収容部３８と、前記収容部３８の他端側に対し、該収容部３８と角度を有して連通する塗料導入部３９とを備える。
【００１７】
塗料弁３４は、装置本体１２内に固着されるケーシング部４０を備え、このケーシング部４０内には、流体圧、例えば、空気圧によって軸方向（矢印Ａ方向）に進退自在なピストン４２が配設される。ピストン４２の端部から軸方向にロッド部４４が延在するとともに、このロッド部４４の先端部に弁棒部４６が設けられる。
【００１８】
弁棒部４６は、塗料経路３０の弁座部３６に着座することにより、この塗料経路３０を閉塞自在である。収容部３８には、弁座部３６とは反対側の端部に塗料導入室４８が拡径して設けられており、弁棒部４６には、前記塗料導入室４８に対応する位置で、前記弁座部３６側に向かって縮径するテーパ部５０が形成される。
【００１９】
図２に示すように、塗料弁３４を構成するケーシング部４０内には、ピストン４２の一端４２ａ側に設けられてパイロットエアが流入される第１エア室５２と、前記ピストン４２の他端４２ｂ側に設けられ、孔部（呼吸孔）５４を介して外部に開放される第２エア室（ばね室）５６とが設けられ、この第２エア室５６には、スプリング５８が配置されている。第１エア室５２には、パイロットエア経路６０が連通し、このパイロットエア経路６０が図示しないパイロットエア供給源に連通している。第２エア室５６には、エアモータ１４から排出経路２６を流れる排気エアの一部を、前記第２エア室５６を経由して孔部５４から外部に排出するための排気エア連通路６２が連通している。
【００２０】
装置本体１２内には、回転霧化頭２０から放出される塗料に静電気を帯電させるために図示しない高電圧印加手段が収容されている。
【００２１】
このように構成される塗装装置１０の動作について、以下に説明する。
【００２２】
図示しない塗料供給源から塗料経路３０に塗料が供給されており、塗料弁３４を構成する弁棒部４６が弁座部３６に着座することによって前記塗料の吐出が停止される。そこで、タービンエア供給経路２２にタービンエアが供給されてエアモータ１４を構成するエアタービン１６が回転霧化頭２０と一体的に高速回転されるとともに、ベアリングエア供給経路２４にタービンエアが供給されて回転軸１８が支持される。
【００２３】
一方、塗料弁３４では、パイロットエア経路６０を介して第１エア室５２にパイロットエアが供給され、ピストン４２がスプリング５８の弾性力に抗して矢印Ａ１方向に移動する。このため、ピストン４２に連結されている弁棒部４６が弁座部３６から離間し、塗料経路３０に供給されている塗料は、吐出口３０ａから回転霧化頭２０に放出されるとともに、図示しない高電圧印加手段を介してこの塗料に高電圧が印加される。従って、静電気を帯電した塗料は、霧化状態で放出されて図示しないワークに対し所望の静電塗装作業が遂行される。
【００２４】
この場合、本実施形態では、エアモータ１４から排出されるタービンエアが排出経路２６を介して排気されるとともに、この排気されるタービンエアの一部が排気エア連通路６２を通って第２エア室５６に導入され、さらに孔部５４から外部に排出されている。
【００２５】
これにより、タービンエアの一部が第２エア室５６を経由して孔部５４から外部に排出されるため、この第２エア室５６内に常に空気の流れが発生している。このため、塗料弁３４が開閉動作を繰り返し行っても、第２エア室５６内に結露が生ずることを確実に阻止することができるという効果が得られる。
【００２６】
しかも、排気されるタービンエアの排出経路２６と第２エア室５６とを、排気エア連通路６２を介して連通するだけでよく、この第２エア室５６に新規のエア供給経路を設ける必要がなく、構成が有効に簡素化する。さらに、排気エア連通路６２の開口径を比較的大径に、例えば、φ３ｍｍ程度に形成しても装置本体１２全体が大型化することがない。従って、排気エア連通路６２の開口径を大きく設定することができ、第２エア室５６内に導入される排気エアが断熱膨張を惹起することがなく、構成の簡素化および小型化を図るとともに、結露の発生を可及的に阻止することが可能になるという利点が得られる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る回転霧化式塗装装置では、塗料経路を開閉させる塗料弁が、パイロットエアを流入する第１エア室と、孔部を介して外部に開放される第２エア室とを有するとともに、前記第２エア室が回転霧化頭を回転させるエアタービンの排気エア用排出経路に排気エア連通路を介して連通している。このため、排気エア用排出経路を流れる排気エアの一部が、第２エア室を経由して孔部から外部に排出され、前記第２エア室内で結露が発生することを確実に阻止することができる。しかも、新規のエア供給経路を第２エア室に連通して設ける必要がなく、構成が簡素化し、装置本体全体の小型化が容易に遂行可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る塗装装置の概略内部構成説明図である。
【図２】前記塗装装置を構成する塗料弁の動作説明図である。
【図３】従来技術に係る塗装装置の一部断面説明図である。
【符号の説明】
１０…塗装装置                １２…装置本体
１４…エアモータ              １６…エアタービン
１８…回転軸                  ２０…回転霧化頭
２２…タービンエア供給経路    ２４…ベアリングエア供給経路
２６…排出経路                ３０…塗料経路
３２…洗浄液経路              ３６…弁座部
３８…収容部                  ３９…塗料導入部
４０…ケーシング部            ４２…ピストン
４６…弁棒部                  ５０…テーパ部
５２、５６…エア室            ５４…孔部
５８…スプリング              ６０…パイロットエア経路
６２…排気エア連通路
【図１】
0004189106.tif 000002
【図２】
0004189106.tif 000003
【図３】
0004189106.tif 000004