(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも予備洗浄槽、脱脂槽、水洗槽が順次連接して設けられる塗装の前処理洗浄装置において、
前記脱脂槽から前記水洗槽へ車体を移送する際に、前記車体を傾斜させて引き上げることで、前記脱脂槽で加熱されている脱脂液を前記車体の袋状部で汲み上げて前記水洗槽の水に混合し、
前記水洗槽で混合された水と脱脂液との混合液を前記予備洗浄槽で用いることを特徴とする塗装の前処理洗浄装置。
【請求項２】
前記予備洗浄槽の液面の高さを水洗槽の液面の高さより低くすることにより、前記混合液を前記水洗槽から前記予備洗浄槽側へ重力を利用して流すようにしたことを特徴とする請求項１に記載の塗装の前処理洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば自動車等の車体を塗装する前の前処理において、車体に付着・残留する鉄粉等の異物を除去する塗装の前処理洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車体を塗装する工程は、前処理工程と塗装工程とからなっている。このうちの前処理工程には、車体を水洗いする洗浄工程と、車体に付いた油を取る脱脂工程とが主に含まれている。
【０００３】
前記前処理工程に使用される前処理洗浄装置としては、配管の先端部を車体の搬送経路に向け、水を車内で衝突させて拡散させることによって車体に付着している鉄粉等の付着物を除去するようにしたもの（特願２０００−２８８３１７号公報等）がある。この前処理洗浄装置は、水同士の衝突拡散による水流の勢いと分散を利用して広範囲な洗浄を行うため、その処理液として常温の工業用水を大量に利用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような前処理洗浄装置では、常温の工業用水で洗浄するため、特に冬場等の低温時においては車体に付いた油が固まり、それに付着する鉄粉等が完全に取りきれない場合があった。この問題に対して、工業用水を所定温度まで加熱することにより、前記した付着物を除去しようとする試みがあるが、大量の工業用水を所定温度まで加熱することは多くの燃料費を必要とし、燃料費による生産コストが上昇するため好ましくなかった。
【０００５】
また、前記に示した油が固まる問題に対する技術として、脱脂工程後に湯で洗浄する湯洗工程を設ける前処理工程において、この湯洗工程の湯を脱脂工程前の洗浄工程に用いる技術が特公昭５４−１３４５５号公報に開示されている。しかし、この技術においても、湯洗工程において大量の工業用水を加熱するため、燃料費による生産コストが上昇するため好ましくなかった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、車体の塗装前に行う前処理工程において、その脱脂工程前の洗浄工程で車体に付いた油に付着する異物を完全に洗浄できるようにする塗装の前処理洗浄装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明のうちの請求項１に記載の発明は、少なくとも予備洗浄槽、脱脂槽、水洗槽が順次連接して設けられる塗装の前処理洗浄装置において、前記脱脂槽から前記水洗槽へ車体を移送する際に、前記車体を傾斜させて引き上げることで、前記脱脂槽で加熱されている脱脂液を前記車体の袋状部で汲み上げて前記水洗槽の水に混合し、前記水洗槽で混合された水と脱脂液との混合液を前記予備洗浄槽で用いることを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、脱脂槽から水洗槽に車体を移送（搬送）する際に、この車体が傾斜されて移送されることで、車体の袋状となった部分で脱脂液が汲み上げられて水洗槽に移される。この脱脂液が水洗槽内の水と混ざると、脱脂槽内で加熱されている脱脂液の熱量が水に与えられて、その混合液が昇温される。そして、この昇温された混合液が予備洗浄工程に戻されて、その洗浄に用いられる。予備洗浄工程では、洗浄液の温度が高くなることと洗浄液に脱脂液が混ざっていることにより、車体の油の固まりが緩和され、異物がきれいに洗浄される。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成において、前記予備洗浄槽の液面の高さを水洗槽の液面の高さより低くすることにより、前記混合液を前記水洗槽から前記予備洗浄槽側へ重力を利用して流すようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による作用に加え、予備洗浄槽の液面の高さを水洗槽の液面の高さより低くするので、水洗槽で混合された混合液は重力を利用して自然に予備洗浄槽側に供給される。ここで、この混合液は予備洗浄槽側に流されればよく、たとえば混合液を予備洗浄槽に流してもよいし、予備洗浄槽からの洗浄液を洗浄液噴射装置に供給する前に一旦貯溜しておくための沈降槽に流してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る塗装の前処理洗浄装置の詳細について説明する。この実施形態は、図１に示すように、車体の塗装前に行われる前処理工程Ｓ１で用いられる前処理洗浄装置１に本発明を適用したものである。ここで、この前処理工程Ｓ１では、予備洗浄工程Ｓ１１、脱脂工程Ｓ１２、第１水洗工程Ｓ１３、第２水洗工程Ｓ１４、最終ディップ水洗工程Ｓ１５が順に行われる。
【００１２】
図１に示すように、前処理洗浄装置１には、予備洗浄工程Ｓ１１に用いる予備洗浄槽１１と、脱脂工程Ｓ１２に用いる脱脂槽１２と、第１水洗工程Ｓ１３，第２水洗工程Ｓ１４に用いる第１水洗槽１３，第２水洗槽１４と、最終ディップ水洗工程Ｓ１５に用いるディップ（Ｄｉｐ）水洗槽１５とが順次連接して設けられている。そして、少なくとも前処理工程Ｓ１内において車体Ｃを水平、前傾、後傾に切換自在に保持して搬送するオーバーヘッドコンベア（図示せず）が、前記予備洗浄槽１１、脱脂槽１２およびディップ水洗槽１５の内壁に沿って移動するように設けられている。また、このオーバーヘッドコンベアは、第１水洗工程Ｓ１３および第２水洗工程Ｓ１４において車体Ｃが水平の状態で各槽１３，１４の上方を移動するように設けられている。
【００１３】
予備洗浄槽１１は、その前後壁１１ａ，１１ｂが底壁１１ｃに対して略４５°で形成されることで、この予備洗浄槽１１の搬送方向（前後方向）における長さと車体Ｃの搬送距離の増大とを考慮した大きさで形成されている。ここで、この予備洗浄槽１１は、その深さが約２．５ｍ程度、その底壁１１ｃの前後方向における長さが約５．４ｍ程度となっている。そして、この予備洗浄槽１１の下部には、連通管２を介して沈降槽３が設けられている。
【００１４】
連通管２は、予備洗浄槽１１と沈降槽３の各内部に連通するように配設されている。また、この連通管２は、その底部が予備洗浄槽１１から沈降槽３に向かうにつれて下方に傾斜するように形成されることで、上流端側の口径が下流に向かうにつれて徐々に拡径している。
【００１５】
沈降槽３では、予備洗浄槽１１からの洗浄液が連通管２を介して一旦貯溜され、この貯溜された洗浄液がポンプＰ１により配管Ｔ１を通って予備洗浄槽１１の上方に設けられる洗浄液噴射装置４，・・・に供給されている。また、この沈降槽３には、その底部にオートバルブＡ１が設けられるとともに、その内部と第１水洗槽１３の内部とに連通して配設される配管Ｔ２が設けられている。この配管Ｔ２はその上流端部が下流端部より高い位置に設けられ、その沈降槽３側の適所にオートバルブＡ２が設けられている。さらに、この沈降槽３には、その内部とサイクロンフィルタ５の内部とに連通して配設される配管Ｔ３が設けられ、この配管Ｔ３の適所にはそれぞれ上流側から順にオートバルブＡ３、ポンプＰ２が設けられている。なお、前記オートバルブＡ１は、この前処理洗浄装置１を所定時間停止させた場合には、次の起動時に自動的に開いて、沈降槽３に堆積した沈殿物を排出するように制御されている。また、オートバルブＡ２，Ａ３は、手動で開閉する手動バルブであってもよい。
【００１６】
サイクロンフィルタ５には、その内部と予備洗浄槽１１の内部とに連通して配設される配管Ｔ４が設けられ、この配管Ｔ４の適所にはオートバルブＡ４が設けられている。ここで、このサイクロンフィルタ５は、沈降槽３の底部に沈んでくる鉄粉等の異物（スラッジ）を含んだ洗浄水を浄化するものであり、浄化した洗浄水は上部に設けられる配管Ｔ４を通って予備洗浄槽１１に戻り、分離されたスラッジは下方に捨てられる。また、このサイクロンフィルタ５では、その内部の堆積物を効率良く排出させるために、オートバルブＡ３とオートバルブＡ４を交互に開閉し加圧排出している。
【００１７】
また、このサイクロンフィルタ５と同様の目的で設けられるオートフィルタＦが、予備洗浄槽１１に配管Ｔ５を介して接続されている。この配管Ｔ５の適所には、ポンプＰ３が設けられている。ここで、このオートフィルタＦは、予備洗浄槽１１内の洗浄水から繊維ゴミ等を除去するためのものであり、浄化した洗浄水は配管Ｔ５を通って予備洗浄槽１１に戻り、分離された繊維ゴミ等は下方に捨てられる。
【００１８】
脱脂槽１２およびディップ水洗槽１５は、前記予備洗浄槽１１と略同様な構造となっており、その深さや前後方向の長さ等はそれぞれ適する値に設定されている。これに対し、第１水洗槽１３および第２水洗槽１４は、その前後壁が底壁に対して略垂直に形成されている。そして、この第１水洗槽１３には内部に溜まった水をシャワー１３ａに供給するポンプＰ４が設けられ、第２水洗槽１４にも内部に溜まった水をシャワー１４ａに供給するポンプＰ５が設けられている。なお、予備洗浄槽１１内で使用される洗浄水や、第１水洗槽１３、第２水洗槽１４、ディップ水洗槽１５の内部に貯溜されている水としては、常温の工業用水が利用されている。また、脱脂槽１２内には脱脂液（界面活性剤）が貯溜されており、この脱脂液としてはたとえば日本ペイント製の型番ＥＣ９０Ｌ、ＥＣ９０Ｒ等が利用されている。そして、この脱脂液は、脱脂槽１２内において約４５〜４６℃程度に加熱された状態で貯溜されている。さらに、予備洗浄槽１１の液面の高さは、第１水洗槽１３の液面の高さより低く、第１水洗槽１３内の液が重力で予備洗浄槽１１側の沈降槽３に流れるようになっている。
【００１９】
次に、この前処理洗浄装置１による車体Ｃの洗浄方法について説明する。
まず、予備洗浄工程Ｓ１１において、車体Ｃが予備洗浄槽１１の内壁１１ａ〜１１ｃに沿って搬送される際に、洗浄液噴射装置４から噴射される洗浄液により洗浄される。その後、脱脂工程Ｓ１２において、車体Ｃが脱脂槽１２の内壁に沿って搬送されることにより、車体Ｃが脱脂液に浸かり表面の油分が分解される。そして、この車体Ｃを脱脂槽１２から前傾（車体Ｃはその後部が搬送方向の前方に向けられている）の状態で取り出す。このとき、この前傾した車体Ｃには、その外表面に脱脂液が付着しているほか、その前部の袋状となった部分に脱脂液が溜まっている。そして、次の第１水洗工程Ｓ１３において第１の水洗槽１３の上方で車体Ｃを水平にして、シャワー１３ａにより水洗する。このとき、車体Ｃの前部に溜まっていた多量の脱脂液が車体Ｃを水平にすることで第１水洗槽１３内に供給されるとともに、車体Ｃの外表面に付着していた脱脂液が洗い流されて第１水洗槽１３内に供給される。その後、車体Ｃは、第２水洗工程Ｓ１４と最終ディップ水洗工程Ｓ１５を経て次工程の乾燥工程（図示せず）等に搬送される。なお、脱脂槽１２から車体Ｃを引き上げるときの角度を水平に対して約３５°〜４５°程度に設定すると、前記のように車体Ｃの袋状となった部分で脱脂液を積極的に汲み上げることができるので、このように設定するのが望ましい。
【００２０】
前記のように車体Ｃを介して脱脂槽１２から第１水洗槽１３に多量の脱脂液が供給されると、この第１水洗槽１３内の水が脱脂液と混合し、その混合液が脱脂液の熱により昇温される。このように昇温された混合液は、配管Ｔ２を通って沈降槽３に供給され、この沈降槽３内で混合液と洗浄液とが混合される。そして、その混合液は、ポンプＰ１により配管Ｔ１を通って洗浄液噴射装置４から噴射されることとなる。
【００２１】
前記のような動作を繰り返して行うことにより、第１水洗槽１３内の水は混合液として徐々に加熱され、安定期においては約３０℃程度となる。このように安定期に入ると、予備洗浄工程Ｓ１１には、常に脱脂液を含んだ約３０℃程度の混合水が供給されることとなる。
【００２２】
以上によれば、本実施形態において、次のような効果を得ることができる。
（１）脱脂液の熱により昇温された混合液が予備洗浄工程Ｓ１１の洗浄に用いられるので、たとえば冬場等の低温時においても車体Ｃに付いた油が固まることなく、それに付着する異物を完全に洗浄することができる。また、脱脂液を含んだ混合液が予備洗浄の洗浄液に用いられるので、その脱脂液の成分により車体Ｃに付いた油の大部分を脱脂工程に入る前に除去することができる。そのため、予備洗浄工程Ｓ１１と脱脂工程Ｓ１２の二回にわたって油の除去を行うことができるので、これらの２工程を終えた時点で車体Ｃから確実に油が除去されることとなる。
（２）予備洗浄槽１１の液面の高さを第１水洗槽１３の液面の高さより低くすることで、ポンプ等を用いることなく自然に混合液の供給を行えるので、製造コストを低くすることができる。
（３）前処理洗浄装置１を所定時間停止させた場合には、次の起動時に沈降槽３の底部に設けられるオートバルブＡ１が自動的に開いて沈降槽３に堆積した沈殿物を排出するので、装置起動前において沈降槽３に堆積する沈殿物を確実に除去することができる。
（４）連通管２の上流端側の口径が下流に向かうにつれて徐々に拡径しているので、連通管２に異物等が詰まることが確実に防止される。
【００２３】
以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
（i）本実施形態におけるサイクロンフィルタ５の代わりに水と鉄粉等を遠心分離する遠心分離機を設けてもよい。このように遠心分離機を利用することにより、水と鉄粉等の分離を容易に行うことができる。
（ii）本実施形態の予備洗浄槽１１内の洗浄水にあらかじめ脱脂液を含ませておいてもよい。このようにすれば、前処理洗浄装置１が安定期に入る前においても、予備洗浄工程Ｓ１１にて油の分解を行うことができる。
（iii）本実施形態では、前処理工程Ｓ１を予備洗浄工程〜最終ディップ工程Ｓ１１〜Ｓ１５の工程で構成させたが、本発明は少なくとも予備洗浄工程、脱脂工程、水洗工程が含まれていればその他の工程はどのようなものであってもよい。
【００２４】
（iv）本実施形態の配管Ｔ１に、その内部を通る洗浄液を加熱するヒータ等の加熱器を設けてもよい。このような構造によれば、安定期前においても昇温された洗浄水で車体Ｃを洗浄できるので、たとえば冬場等の低温時において車体Ｃに付いた油が常に固まることなく、それに付着する異物を完全に洗浄することができる。さらに、この場合においてこの加熱器を、前処理洗浄装置１が安定期に入るまでの間のみ配管Ｔ１内の洗浄液を加熱するように制御する構成にすることが好ましい。このような構成によれば、従来のように常に加熱した水を利用する湯洗工程を設けた構造に比べ、加熱器を安定期に入るまでの間だけ駆動すればよいので、その分コストを低くすることができる。また、この加熱器は配管Ｔ１を流れる少量の洗浄水のみを加熱すればよいので、能力の小さいものを利用でき、その分コストを低くすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、脱脂液の熱により昇温された混合液が予備洗浄工程の洗浄に用いられるので、たとえば冬場等の低温時においても車体に付いた油が固まることなく、それに付着する異物を完全に洗浄することができる。また、脱脂液を含んだ混合液が予備洗浄の洗浄液に用いられるので、その脱脂液の成分により車体に付いた油の大部分を脱脂工程に入る前に除去することができる。そのため、予備洗浄工程と脱脂工程の二回にわたって油の除去を行うことができるので、これらの２工程を終えた時点で車体から確実に油が除去されることとなる。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明による効果に加え、予備洗浄槽の液面の高さを水洗槽の液面の高さより低くすることで、ポンプ等を用いることなく自然に混合液の供給を行えるので、製造コストを低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る前処理洗浄装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
Ｓ１            前処理工程
Ｓ１１          予備洗浄工程
Ｓ１２          脱脂工程
Ｓ１３          第１水洗工程
Ｓ１４          第２水洗工程
Ｓ１５          最終ディップ水洗工程
１              前処理洗浄装置
１１            予備洗浄槽
１２            脱脂槽
１３            第１水洗槽
３              沈降槽
Ｃ              車体
【図１】
0003818583.tif 000002