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公開番号2025075620
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023186913
出願日2023-10-31
発明の名称回転霧化頭型塗装機および静電塗装装置
出願人アーベーベー・シュバイツ・アーゲー,ABB Schweiz AG
代理人弁理士法人広和特許事務所
主分類B05B 3/10 20060101AFI20250508BHJP(霧化または噴霧一般;液体または他の流動性材料の表面への適用一般)
要約【課題】塗着効率を向上できるようにする。
【解決手段】シェーピングエアリング7の内筒面7Aは、均等な内径寸法に形成する。第1シェーピングエア噴出部8を環状の隙間として形成した上で、この隙間寸法aは、0.1～1.0mmに設定する。シェーピングエアリング7の前端部7Eは、回転霧化頭6の放出端縁6Dから後側に0.1～10.0mmの位置に配置する。前端部7Eの径方向の幅寸法cは、2mm以下に設定する。シェーピングエアリング7の前外筒面7Bは、後側に向けて拡開するテーパ角度βを軸線O-Oに対して25°以下に設定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
圧縮エアを動力源とするエアモータと、
前記エアモータの軸線に沿って前後方向に延びた状態で回転自在に支持され、前端部が前記エアモータから突出した中空な回転軸と、
前記回転軸内を通って前記回転軸の前記前端部まで延びたフィードチューブと、
前記回転軸の前記前端部に取付けられ、カップ状に拡開する外周面と前記フィードチューブから供給された塗料を拡散する内周面と前端に位置して塗料を放出する放出端縁とを有する回転霧化頭と、
前記回転霧化頭の外周側に設けられた円筒状のシェーピングエアリングと、
前記回転霧化頭の外周側に設けられ、前記放出端縁から放出された塗料に向けて第１シェーピングエアを噴出する第１シェーピングエア噴出部と、
を備えてなる回転霧化頭型塗装機において、
前記シェーピングエアリングの内筒面は、少なくとも前記回転霧化頭の前記外周面と対面する前側部分が均等な内径寸法に形成され、
前記第１シェーピングエア噴出部は、前記回転霧化頭の前記外周面と前記シェーピングエアリングの前記内筒面との間に環状の隙間として形成され、
前記回転霧化頭の前記外周面と前記シェーピングエアリングの前記内筒面との間の径方向の隙間寸法は、０．１～１．０ｍｍに設定され、
前記シェーピングエアリングの前端部は、前記回転霧化頭の前記放出端縁から後側に０．１～１０．０ｍｍの位置に配置され、
前記シェーピングエアリングの前記前端部の径方向の幅寸法は、２ｍｍ以下に設定され、
前記シェーピングエアリングの外筒面は、前記シェーピングエアリングの前記前端部から後側に向けて拡開するテーパ角度が前記軸線に対して２５°以下に設定されていることを特徴とする回転霧化頭型塗装機。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
請求項１に記載の回転霧化頭型塗装機において、
前記回転霧化頭の前記外周面のうち、前記シェーピングエアリングの前記内筒面と対面する前側部分は、前記放出端縁から後側に向けて縮径する方向の角度が０～１０°に設定されていることを特徴とする回転霧化頭型塗装機。
【請求項３】
請求項１に記載の回転霧化頭型塗装機において、
前記シェーピングエアリングは、前記第１シェーピングエア噴出部よりも径方向の外側に位置して前記回転霧化頭を取囲んで配置され、前記放出端縁から放出された塗料に向けて第２シェーピングエアを噴出する第２シェーピングエア噴出部を備え、
前記第２シェーピングエア噴出部は、前記シェーピングエアリングの前記前端部から後側に向けて拡開するテーパ角度が２５°の仮想テーパ面の内側に配置されていることを特徴とする回転霧化頭型塗装機。
【請求項４】
請求項３に記載の回転霧化頭型塗装機において、
前記第１シェーピングエアの噴出量と前記第２シェーピングエアの噴出量とを制御するシェーピングエア制御装置を備え、
前記シェーピングエア制御装置は、前記回転霧化頭から放出された塗料の噴霧パターンが小径化するように、前記第１シェーピングエアの噴出量と前記第２シェーピングエアの噴出量との割合を制御することを特徴とする回転霧化頭型塗装機。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の回転霧化頭型塗装機を備えた静電塗装装置であって、
前記回転霧化頭から放出される塗料に高電圧を印加する高電圧発生器と、
前記回転霧化頭型塗装機が取り付けられた塗装機移動手段と、
前記塗装機移動手段を制御する移動手段制御装置と、
を備え、
前記移動手段制御装置は、前記放出端縁から塗装対象の塗装面までの塗装距離が９０～１５０ｍｍに保持されるように、前記塗装機移動手段を制御することを特徴とする静電塗装装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のボディを塗装するのに好適に用いられる回転霧化頭型塗装機および静電塗装装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車のボディを塗装する場合には、塗料の塗着効率、塗装仕上りが良好な回転霧化頭型塗装機が用いられている。この回転霧化頭型塗装機は、圧縮エアを動力源とするエアモータと、エアモータの軸線に沿って前後方向に延びた状態で回転自在に支持され、前端部がエアモータから突出した中空な回転軸と、回転軸内を通って回転軸の前端部まで延びたフィードチューブと、回転軸の前端部に取付けられ、カップ状に拡開する外周面とフィードチューブから供給された塗料を拡散する内周面と前端に位置して塗料を放出する放出端縁とを有する回転霧化頭と、回転霧化頭の外周側に設けられた円筒状のシェーピングエアリングと、回転霧化頭の外周側に設けられ、放出端縁から放出された塗料に向けて第１シェーピングエアを噴出する第１シェーピングエア噴出部と、第１シェーピングエア噴出部よりも径方向の外側に位置して回転霧化頭を取囲んで配置され、放出端縁から放出された塗料に向けて第２シェーピングエアを噴出する第２シェーピングエア噴出部と、を備えている（特許文献１）。
【０００３】
回転霧化頭型塗装機を用いた塗装では、被塗装物に対する塗着効率を向上させることによる塗料の使用量の削減、塗装ブース等の設備の簡素化による二酸化炭素の排出量の削減、塗装ブースのメンテナンス費用の削減等の効果が期待される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－２３６４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転霧化頭型塗装機を用いた塗装では、回転霧化頭の放出端縁から放出された塗料粒子に向け、第１シェーピングエア噴出部から第１シェーピングエアを噴出し、第２シェーピングエア噴出部から第２シェーピングエアを噴出している。これにより、回転霧化頭から噴霧された塗料粒子は、整流状態になると共に、均一な膜厚分布が得られる噴霧パターンに成形される。
【０００６】
しかし、回転霧化頭型塗装機（回転霧化頭）から被塗装物までの塗装距離は、回転霧化頭と被塗装物との接触防止や塗装機への汚れ防止を考慮して設定される。このような塗装距離では、シェーピングエアによる塗料粒子の直進性が低下する傾向がある。このために、塗料粒子は、被塗装物の表面を流れる空気流によって広範囲に運ばれて被塗装物（塗装面）に到達しないから、塗着効率が低下してしまう。
【０００７】
そこで、シェーピングエアの流量を増やすことが考えられるが、この場合には、被塗装物の表面に沿って流れる塗料粒子が増えてしまう。これにより、回転霧化頭から放出された塗料粒子は、シェーピングエアによって生じた乱れの影響を受けることになり、乱れた流れに誘導されて被塗装物まで到達できなくなり、塗着効率が低下してしまう。
【０００８】
さらに、高い塗着効率を得るための対策として、塗装距離を短くする方法がある（至近距離塗装、近接塗装等と呼ばれる）。この方法は、シェーピングエアに搬送される塗料粒子の直進性を高めることができるから、塗着効率を向上することができる。しかし、回転霧化頭から噴霧された塗料粒子の一部は、回転霧化頭の回転による遠心力の影響や、回転霧化頭の半径方向に射出されていることや、回転霧化頭の後方から噴出されるシェーピングエアの乱れに巻き込まれることで、被塗装物まで到達できていないのが現状である。
【０００９】
上述した課題を踏まえた上で、塗着効率を低下させる要因となる被塗装物に到達しない塗料粒子の量を大幅に減らすためには、第１に、塗装距離を短くして塗料粒子の直進性を高める、第２に、塗料粒子の飛散を減らすために塗装条件を変更する（例えば、回転霧化頭の回転数を下げる、シェーピングエアの流量を少なくする、塗料の流量を少なくする）、等が考えられる。
【００１０】
まず、塗装距離を短くした場合には、被塗装物に対する塗着効率は向上するが、シェーピングエアの乱れが残存しているから、周囲に飛散して被塗装物に到達しない塗料粒子が一定量残ってしまうという問題がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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