(57)【要約】      （修正有）【課題】塗装ブースにおける塗装ミストの捕集手段として、塗装ミストの捕捉に伴う通過減圧の急激な増大を好適に回避し、長期間にわたって高い捕集性能を維持することのできるフィルターを提供する。【解決手段】複数の円筒状部材をその外周面で互いにランダムな方向に接合した状態で枠状の支持体が定義する空間に充填する。上記接合された複数の円筒状部材の空隙部によって複雑に分岐する塗料ミストの長い流路が形成される。上述した流路を通過する際に塗料ミストは上記円筒状部材の内壁に捕捉される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
塗料ミストを捕集するためのフィルターであって、該フィルターは、
複数の円筒状部材と、該複数の円筒状部材を支持する枠状の支持体とを含んで構成され、
前記複数の円筒状部材は、外周面で互いに接合された状態で前記支持体が定義する空間に充填されており、
前記複数の円筒状部材の空隙部が前記塗料ミストの流路を形成する、
フィルター。
【請求項２】
前記支持体が定義する空間の厚さ方向において、少なくとも３つの前記円筒状部材がそれぞれの円筒中心軸の方向を互いに異にして存在する、
請求項１に記載のフィルター。
【請求項３】
前記円筒状部材の直径が３０ｍｍ〜４０ｍｍである、
請求項１または２のいずれか１項に記載のフィルター。
【請求項４】
前記円筒状部材のアスペクト比が１〜３である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィルター。
【請求項５】
外周面で互いに接合された状態で充填された前記複数の円筒状部材がフッ素系ポリマーによって形成されたコーティング膜を備える、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルター。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、塗装ブースにおいて塗料ミストを捕集するためのフィルターに関し、より詳細には、目詰まりしにくく、塗料ミストの捕集性能が長時間維持される塗料ミスト捕集フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、塗装工場においては、塗料の飛散による作業環境の悪化を防止するとともに、被塗装物（以下、ワークという）に飛散した塗料が再付着したりすることのないよう、室内の空気の流れが好適に制御された塗装ブースが設けられている。この塗装ブース内においては、ワークに付着せずにブース内に飛散する霧状の塗料、すなわち塗料ミストは、上述した空気の流れにのって所定の捕集機構に吸いよせられ捕集される。この塗料ミストの捕集機構には大きく分けて、湿式捕集方式と乾式捕集方式とがある。
【０００３】
図６は、湿式捕集方式を採用した塗装ブース４０を示す。塗装ブース４０は、排気手段４２、ウォーターカーテン４４、および水槽４６を含んで構成されている。ウォーターカーテン４４の下端部と水槽４６の水面の間には隙間が設けられているため、排気手段４２によって矢印Ｓ方向に空気が強制排気されると、塗装ブース４０内にはウォーターカーテン４４の方向に空気の流れが形成される。作業員４７によって噴霧された塗料ミスト４８のうち、ワーク４９に付着できなかった塗料ミスト４８は、上述した空気の流れに乗り、その一部は、ウォーターカーテン４４の表面を矢印Ｗ方向に流れる図示しない水によって捕捉され、水といっしょに落ちて水槽４６に捕集される。また、ウォーターカーテン４４の水に捕捉されなかった残りの塗料ミスト４８は、負圧によって矢印Ｒ方向に吸いあげられる過程で、途中に設けられた邪魔板５０に捕捉されたり、ウォーターシャワー５２から散布される水によって捕捉されたりして、最終的には水槽４６に捕集されることになる。
【０００４】
しかしながら、上述した湿式捕集方式を採用した塗装ブースは、一般に、水の循環装置や捕集した塗料の分離装置などが必要となり、設備投資が過大になるという問題があった。また、貯水槽に集められた塗料を捕集した後の大量の水から塗料のスラッジを分離して廃棄する際の分離作業は、塗料スラッジの粘性のため一般に自動化が困難であり、結果的に多くの人手を要する工程となっているという問題があった。
【０００５】
この点、塗料ミストの捕集をフィルターを用いて行う乾式捕集方式には、水の循環装置や塗料の分離装置などの設備が不要であり、塗料をフィルターごと簡単に廃棄することができるという利点がある。図７は、乾式捕集方式を採用した塗装ブース６０を示す。湿式捕集方式と同様に、乾式捕集方式においても排気手段４２によって、塗装ブース６０内に空気の流れが形成されており、作業員４７によって噴霧された塗料ミスト４８のうち、ワーク４９に付着できなかった塗料ミスト４８は、上述した空気の流れにのってフィルター・アレイ６２に捕捉される。図８は、フィルター・アレイ６２の正面図を示す。フィルター・アレイ６２は、複数のフィルター６４から構成されており、その汚れの程度に従ってフィルター６４単位で交換可能とされている。
【０００６】
従来、このフィルター６４には椰子殻繊維や化学繊維からなるものが多く用いられているが、これらの繊維の隙間に比して塗料ミストはその粒径が大きいため、フィルター６４はその表面近傍ですぐに目詰まりしてしまい、その結果、急激に通過減圧が増加して空気の流れが妨げられることによってフィルターの捕集能力は一気に低下する傾向にあった。一方で、フィルターの目を一定以上粗くすると今度は塗料ミストが通り抜けてしまうという問題が生じるため、結局のところ頻繁にフィルターを交換したり、目詰まりしたフィルターの表面を清掃したりすることを余儀なくされ、このことが作業の効率化を阻害する大きな要因となっていた。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、上述した従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、本考案は、塗装ブースにおける塗装ミストの捕集手段として、塗装ミストの捕捉に伴う通過減圧の急激な増大を好適に回避し、長期間にわたって高い捕集性能を維持することのできるフィルターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本考案者は、塗装ミストの新規な捕集機構について鋭意検討した結果、複数の円筒状部材をその外周面で互いにランダムな方向に接合し、接合された複数の円筒状部材の空隙部によって複雑に分岐する塗料ミストの長い流路を形成することで、通過減圧を急激に増大させることなく、長期間にわたって塗装ミストの高い捕集性能を維持することのできることを見出し、本考案に至ったのである。
【０００９】
すなわち、本考案によれば、塗料ミストを捕集するためのフィルターであって、該フィルターは、複数の円筒状部材と、該複数の円筒状部材を支持する枠状の支持体とを含んで構成され、前記複数の円筒状部材は、外周面で互いに接合された状態で前記支持体が定義する空間に充填されており、前記複数の円筒状部材の空隙部が前記塗料ミストの流路を形成するフィルターが提供される。本考案においては、前記支持体が定義する空間の厚さ方向において、少なくとも３つの前記円筒状部材がそれぞれの円筒中心軸の方向を互いに異にして存在することが好ましい。また、本考案においては、前記円筒状部材の直径を３０ｍｍ〜４０ｍｍとすることが好ましく、さらに、前記円筒状部材のアスペクト比を１〜３とすることが好ましい。本考案においては、外周面で互いに接合された状態で充填された前記複数の円筒状部材がフッ素系ポリマーによって形成されたコーティング膜を備えるものとすることができる。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、塗装ブースにおける塗装ミストの捕集手段として、塗装ミストの捕捉に伴う通過減圧の急激な増大を好適に回避しつつ、長期間にわたって高い捕集性能を維持することのできるフィルターが提供される。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本考案を図面に示した実施の形態をもって説明するが、本考案は、図面に示す実施の形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本実施形態のフィルター１０を示す図であり、図１（ａ）は、その上面図を示し、図１（ｂ）は、その側面の透視図を概念的に示す。図１（ａ）に示されるように、フィルター１０は、複数の円筒状部材１２と枠状の支持体１４とを含んで構成されている。本実施形態においては、支持体１４は、４つの直方体によって囲まれた枠として形成されており、六面体の空間１６を定義している。空間１６には複数の円筒状部材１２が充填されており、円筒状部材１２の空隙部が塗料ミストの流路を形成する。図１（ａ）に示されるように、複数の円筒状部材１２は、そのすべての開口を正面として定義する紙面側に向けるものではなく、様々な方向にその開口を向けた状態で固定されている。次に図１（ｂ）を参照して、本実施形態のフィルター１０における重層構造について説明する。なお、図１（ｂ）においては、説明の便宜のため、円筒状部材１２の一部のみを示す。
【００１３】
図１（ｂ）に示されるように、空間１６の厚さ方向Aにおいて円筒状部材１２が重層的に充填された状態で固定されており、その厚さ方向Ａに並んで存在する複数の円筒状部材１２は、それぞれの円筒中心軸の方向を互いに異にして接合される。本実施形態においては、空間１６の厚さ方向Ａにおいて少なくとも３つ以上の円筒状部材１２が存在することが複雑に分岐する塗料ミストの流路を形成する上で好ましい。
【００１４】
なお、上述した複数の円筒状部材１２は、その外周面で互いが接合されて相互に支持しあっており、さらに支持体１４と支持体１４近傍の円筒状部材１２とが接合されることによって、円筒状部材１２の集合体が全体として支持体１４に支持されている。円筒状部材１２同士の接合ならびに円筒状部材１２と支持体１４との接合は、既存の接着剤などによって適宜行うことができる。本実施形態においては、複数の円筒状部材１２が、その外周面で互いに接合されているので、塗装ミストの噴霧圧に抗してその立体的位置関係、すなわち塗料ミストの流路を保持することが可能となり、フィルターの捕集性能を安定化することができる。
【００１５】
図２は、本実施形態における円筒状部材１２を示す。円筒状部材１２は、その材質を特に限定するものではなく、板紙材、木材、合成樹脂などを適宜選択して用いることができる。また、本実施形態において「円筒状」とは完全な円筒形状のみに限定されるものではなく、多角形を断面とする筒形状などをも含む概念である。円筒状部材１２の開口部の直径Ｄは、塗料ミストの捕捉能を維持しつつ、使用に伴う通過減圧の急激な増加を好適に回避する大きさにすることが好ましく、本実施形態においては、２０ｍｍ〜５０ｍｍにすることができ、３０ｍｍ〜４０ｍｍにすることがより好ましい。また、本実施形態においては、支持体１４への充填率を大きくし複雑に分岐する流路を形成するために、円筒状部材１２のアスペクト比を１〜３とすることができ、アスペクト比を１にすることがより好ましい。ここで、円筒状部材１２のアスペクト比とは、図２に示す円筒状部材１２の直径Ｄに対する長さＬの比として定義されるものとする。以上、本実施形態のフィルター１０について、その物理的構成を主に説明してきたが、続いて、フィルター１０が塗装ミストを好適に捕捉する機構について図３を参照して以下説明する。
【００１６】
図３は、フィルター１０が塗装ミストを捕捉する機構を概念的に示す図である。図３に示す矢印Ｍの方向から塗装ミストが、まず、手前の円筒状部材１２ａの空隙部に入り込む。円筒状部材１２ａの空隙部を通過する際に、一部の塗料が円筒状部材１２ａの内壁に捕捉される。その後、円筒状部材１２ａの内壁に捕捉されずに通過した塗装ミストは、さらに円筒状部材１２ｂの空隙部に入り込み、同じくその一部が内壁に捕捉される。同じように円筒状部材１２ｂの内壁に捕捉されずに通過した塗装ミストは、円筒状部材１２ｃや１２ｄの空隙部に続いて入り込んでそれぞれの内壁に捕捉される。あわせて、各円筒状部材１２ａ〜１２ｄの外壁も、図示しない他の円筒状部材１２の外壁とともにその他の流路を形成することになるため、本実施形態においては、複数の円筒状部材１２によって複雑に分岐する流路が形成され、塗装ミストはその流路を通過する際に各円筒状部材１２の内壁や外壁に衝突し好適に捕捉される。本実施形態においては、円筒状部材１２の開口は、従来の繊維フィルターの隙間に比べて格段に大きいため、通過減圧が急激に増大することがない上に、その複雑に分岐する流路のおかげで塗料ミストが通り抜けてしまうことを回避することができる。したがって、本実施形態のフィルター１０は、長期間にわたって高い捕集性能を維持することが可能となる。次に、本実施形態のフィルター１０の製造方法について、図４を参照して説明する。
【００１７】
図４は、本実施形態のフィルター１０の製造方法を概念的に示す図である。図４（ａ）に示すように、まず複数の円筒状部材１２を用意し、混合機２０に液状の接着剤Ｂとともに投入し、円筒状部材１２の外周面に接着剤Ｂが均等に行き渡るように充分に混合する。本実施形態においては、接着剤Ｂには溶液系や水分散系など、初期状態は液状で、溶媒の気化によって溶質が固化することで接着するものを適宜用いることができる。また、本実施形態においては、上述した複雑な分岐流路を形成しうるように、初期接着性がある程度高いものを用いることが好ましい。
【００１８】
続いて、図４（ｂ）が示すように、上述した手順で用意した外周面に接着剤Ｂが塗布された円筒状部材１２を、下敷き２２の上に静置された枠状の支持体１４が定義する空間にまんべんなく充填する。なお、下敷き２２をフッ素系ポリマーシートなど、撥水性の材料で構成すると、接着剤Ｂが固化したのちに下敷き２２を容易に取り外すことが可能となる。
【００１９】
上述した手順で充填された複数の円筒状部材１２は、図４（ｃ）が示すように、複雑な分岐流路を保持した状態でその外周面において接着し、そのままの立体構造を保持したままで固定される。なお、本考案においては、枠状の支持体１４の形状を限定するものではなく、その捕集機構の形態に応じて円形の枠などを始め適宜選択することができる。また、接着剤が固化したのち、さらに、上述した工程の後、接合した複数の円筒状部材１２をフッ素系ポリマーなどによってコーティングすることもできる。この様に撥水性のコーティングを施すことによって、フィルター１０の使用後に捕捉された塗料を回収することが容易になる。
【００２０】
以上、説明したように、本明細書は、塗料ミストを捕集するためのフィルター材の製造方法に係る技術的思想を開示する。すなわち、塗料ミストを捕集するためのフィルター材の製造方法であって、複数の円筒状部材の外周面に接着剤を塗布する工程と、接着剤が塗布された前記複数の円筒状部材を、枠状の支持体が定義する空間に充填する工程とを含む製造方法を開示し、上記工程の後に、前記複数の円筒状部材をフッ素系ポリマーによってコーティングする工程をさらに含む製造方法を開示する。
【００２１】
なお、本考案においては、枠状の支持体１４をフッ素系ポリマーなど撥水性の合成樹脂で形成し、接着剤が固化して複数の円筒状部材１２が立体構造を保持して固定された後に、支持体１４を取り除き、複数の円筒状部材１２の集合体のみをフィルターとして用いることもできる。
【実施例】
【００２２】
上述した手順で製造した複数のフィルター１０からなるフィルター・アレイ３０を作製し、本願出願人の塗装工場で塗料ミストの捕集手段として用いてその捕集性能を検証した。図５は、作製したフィルター・アレイ３０を示す正面図である。使用実験の結果、本実施例のフィルター１０は、従前の椰子殻繊維を用いたフィルターに比較して約１０倍の長期間にわたって好適な塗料ミストの捕集性能を示した。その間、作業員は、フィルターの交換や清掃などの雑務から開放され、作業効率が向上した。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上、説明したように、本考案によれば、塗装ブースにおける塗装ミストの捕集手段として、塗装ミストの捕捉に伴う通過減圧の急激な増大を好適に回避しつつ、長期間にわたって高い捕集性能を維持することのできるフィルターが提供される。本考案のフィルターの普及によって、塗装現場の作業環境が大幅に改善されることに加え、作業人員が本来の塗装作業に集中できるため作業効率が向上することが期待される。加えて、本考案のフィルターによれば、塗装現場において不可避的に生じるオーバー・スプレーされた塗料が高い効率をもって捕集されるため、その後の適切な廃棄処理あるいは再利用処理が促進されることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態のフィルター１０を示す図。
【図２】本実施形態における円筒状部材１２を示す図。
【図３】フィルター１０が塗装ミストを捕捉する機構を概念的に示す図。
【図４】本実施形態のフィルター１０の製造方法を概念的に示す図
【図５】作製したフィルター・アレイ３０の正面図。
【図６】湿式捕集方式を採用した従来の塗装ブース４０を示す図。
【図７】乾式捕集方式を採用した従来の塗装ブース６０を示す図。
【図８】従来のフィルター・アレイ６２の正面図。
【符号の説明】
【００２５】
１０…フィルター、１２…円筒状部材、１４…枠状の支持体、１６…空間、２０…混合機、２２…下敷き、３０…フィルター・アレイ、４０…塗装ブース、４２…排気手段、４４…ウォーターカーテン、４６…水槽、４７…作業員、４８…塗料ミスト、４９…ワーク、５０…邪魔板、５２…ウォーターシャワー、６０…塗装ブース、６２…フィルター・アレイ、６４…フィルター
【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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