JPH11117U - 粉末塗装装置等のための粉末回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 従来の粉末回収装置に比べて、気体清浄作用
を一層向上させる。 【解決手段】 粉末を含んだ気体が高圧で下方の供給空
気室２８からフィルタ要素３０、３１を通過して低圧で
上方の清浄空気室４２に流れ、粉末粒子がフィルタ要素
の外側領域に残留させられる。各フィルタ要素は筒状の
中空体から構成され、下端は閉鎖され、上端の開口を有
する。上方の清浄空気室内において各フィルタ要素には
１つの気体噴射ノズル６２、６４が開口に対向して従属
し、各噴射ノズルの入口は圧力気体源に接続されてお
り、噴射ノズルの出口から流出する気体が従属するフィ
ルタ要素内の上端の開口及び中空筒状の濾過材を内側か
ら外側に通過して下方の供給空気室に到達し、これによ
ってフィルタ要素の外側領域に付着している粉末粒子を
除去する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】 本考案は粉末回収装置に関し、さらに詳細には、粉末負荷気体が高圧室（供給 空気室）からフィルタ要素を通過して低圧室（清浄空気室）に流れ、粉末粒子が 該フィルタ要素の外側領域に残留させられた場合に、この粉体粒子と回収する装 置に関する。

【０００２】 各フィルタ要素は中空体から構成されており、該中空内部と上記清浄空気室と を連通させる開口を有し、この開口を通じてフィルタ要素を通過した気体は清浄 空気室に到達する。該清浄空気室内において各フィルタ要素には各１つの噴射ノ ズル（送風ノズル）が従属しており、該噴射ノズルの入口は１つの圧力気体源に 接続され、該噴射ノズルの出口は、高められた圧力下で該出口から流出する気体 が上記従属するフィルタ要素の内部の開口および該フィルタ要素の濾材を通過し て供給空気室に到達し、これによって該フィルタ要素の外側領域を清掃するよう に配置されている。このような装置は、たとえば、西独特許第２９７６４３６号 明細書から公知である。

【０００３】 物体を保護塗装または色塗装をする場合、特に粉末塗装と呼ばれている方法が 有用である。この方法では、できるだけ密閉されたキャビン（室）の中で粉末状 の合成樹脂が基体に向けて噴射され、その基体に着いた粉末が続いて基体を加熱 することによって溶融される。これを冷却させると、所望の保護層または顔料層 でコーティングされた基体が得られる。 この方法において、基体に向けて噴射される粉末は全部が基体の表面に到着す ることはできず、少なからぬ量の粉末は基体を通り過ぎてしまう。

【０００４】 多くの理由から、余剰の粉末を回収する必要がある。この目的のためには従来 、塗装キャビン内の支配圧力を低圧にしておくことが提案されている。この必要 な低圧は、その吸引側が塗装キャビン内に接続されているブロワを使用してキャ ビンに存在する出入用窓を通じて空気を吸引することによって生起される。この 方法によって室内を流れる空気流が余剰粉末粒子の大部分を同伴搬出し、残りの 粒子はキャビンの壁や床に付着する。これは時々機械的に除去してやらねばなら ない。

【０００５】 余剰粉末粒子を負荷（浮遊）された空気流は冒頭に記載したフィルタ要素を通 過し、この時に粉末粒子はフィルタ要素の表面上に捕捉されてキャビン内に保留 される。粉末粒子はフィルタ要素の清掃の際にキャビンの床に設けられている通 常漏斗形をした領域内に払い落とされ、この領域から比較的容易に排出させるこ とができる。

【０００６】 上記装置に使用されるフィルタ要素としては種々の構成のものが公知となって いる。先に引用した特許公報に開示されている装置の場合では、そのフィルタ要 素はほぼ管状のフィルタパトローネである。その管の底は封鎖され、周壁が濾材 で構成され、そして上部が開放されている。この公知フィルタパトローネの内壁 と外壁とは互いに平行にのび、パトローネの中心軸に対して同軸的である。

【０００７】 上記型式の公知の粉末回収装置では、そのフィルタパトローネは供給空気室内 にその開口がほぼ水平に置かれている隔壁と接触するように配置されている。こ の隔壁は供給空気室と清浄空気室とを仕切る壁であり、各１つのフィルタ要素に 対して各１つの貫通孔を有している。また、この隔壁の上部には各１つの貫通孔 と同軸上に各１つブロワノズル即ち空気を噴射するノズルが配置されている。こ の噴射ノズルによって上述した仕方で空気流が放射され、その空気流は上記貫通 孔を通過してフィルタパトローネの内部に到達し、その周壁を通過する。この周 壁濾材から空気流が出ていく時に濾材に付着していた粉末粒子を払い落とし、空 気流は供給空気室に回送される。

【０００８】 このような方法で掃除することにより、フィルタパトローネの寿命は大幅に延 長され、浄化の目的が良好に達成される。 しかしながら、高度に圧縮された圧力空気を大量に必要とする割には、この従 来の方法によって達成される清浄効果はいまだ満足すべきものではない。 また、従来例として実開昭６４−２５３１２号も知られているが、同様に満足 なものではない。

【０００９】 従って、本考案の目的は上記した型式の装置を改良して清浄作用を一層向上さ せることである。 本考案によれば、この目的は冒頭に記載した型式の粉末回収装置をつぎのよう に構成することによって達成される。即ち、供給空気室を下方に清浄空気室を上 方に配置し、空気流れはブロワによって発生させる。粉体を含んだ空気流は筒状 の濾過材を半径方向に流れて開口から清浄空気室に至る。一方、噴射ノズルはフ ィルタ要素の開口に対向し、噴射される空気流は開口から濾過材を半径方向外向 きに流れる。

【００１０】 また、各噴射ノズルの入口から出口まで複数の噴射通路を伸ばし、そして噴射 ノズルおよび従属するフィルタ要素の中空室のほぼ中央を通る軸線に関して、各 噴射通路の中心軸を放射状に拡散して、各噴射ノズルの噴射通路から出射される 気体流が鋭角をなして従属するフィルタ要素の内面に衝突する。

【００１１】 この構成においては、フィルタパトローネの内面がそのフィルタパトローネの 軸線と同軸的に伸びている従来の円筒形フィルタ要素を使用することができる。 この軸の延長線上に空気噴射ノズルを配置した場合、その噴射ノズルの複数の噴 射通路の軸線が１つの円錐の周面上に存在し、その円錐の頂部はノズルの上流端 側を向いているように構成するのが有利である。 その他の本考案による好ましい構成は実用新案登録請求の範囲の従属項に記載 されている。

【００１２】 本考案による解決法によると、噴射空気量を増加させることなく清浄作用効果 を格段に向上させることができる。実際上は、フィルタ清掃のために使用される 空気の圧力は従来技術の場合に比較して減少させることができる。さらに、フィ ルタ清掃中の騒音のレベルが著しく低減され、きわめて好都合となる。

【００１３】 以下、本考案を添付図面に示した実施例について更に詳細に説明する。 図１には常用の塗装キャビン１０が模式的に示されている。図示されていない 基体はチェーンコンベヤーに吊るされた状態でキャビンの屋根１２に設けられて いる材料出入口１４、およびキャビンの端面壁に設けられている材料出入口１６ を通ってキャビン内を運ばれていく。この基体がキャビンを通過している間スプ レ（塗装）装置１８が作動され、合成樹脂粉末が基体に向けて吹きつけられる。 これによって基体は粉末で覆われ、キャビン通過後加熱されることにより基体表 面の合成樹脂粉末が溶融し、しかして所望のコーティングがなされる。

【００１４】 塗装キャビン１０の内部で基体のそばを通り過ぎた粉末はすべて空気流２０に よって搬送される。この空気流はブロワ５０によって発生され、維持される。こ のブロワは上記複数の材料出入口を通じてキャビン内部に空気を吸い込む。これ によって、一方では粉末粒子が直接的に環境大気中に入るのが回避される。そし て他方では、余剰粉末粒子を空気流によってキャビン１０の粉末回収域２２まで 搬送することが可能となる。余剰粉末を回収域２２に運ぶのを助長するために、 キャビン１０の床２４は傾斜されている。また衝突板２６が設けられており、こ れに衝突した粉末粒子は下方の空気流２０の方向に偏向される。ここまで述べた 塗装キャビン１０の内部空間は便宜上、まとめて供給空気室２８とも呼ぶ。

【００１５】 図１に見られるように、空気流２０は回収域２２で上方に偏向され、一対とな って並設されているパトローネ型フィルタ要素３０、３１を半径方向外側から内 側に通過する。なお、フィルタ要素対３０、３１の設置数は記載の便宜上一対と したが、これに限定されるものではない。 フィルタ要素３０、３１は封鎖された底３２、３３を有し、その他の管状部分 は濾材で構成されている。濾材は、たとえば、波形の一層または多層の濾紙であ る。

【００１６】 図２にはこのようなフィルタ要素の１つの構造が明瞭に示されている。この場 合、各フィルタ要素は管状濾体の内壁３６によって半径方向が限定されている中 空室３４を有している。

【００１７】 フィルタ要素３０、３１の開放された上端に密接して横方向にのびる隔壁４０ が置かれ、この隔壁により上記供給空気室２８と清浄空気室４２とが仕切られて いる。この清浄空気室４２は、上記空気流の方向から見てフィルタ要素および隔 壁４０より下流側に存在する空間である。隔壁４０は各フィルタ要素の領域にそ れぞれ１つの貫通孔４４を有している。この貫通孔の直径は、本実施例では円筒 形であるフィルタ要素の中空室３４の直径と等しい。

【００１８】 図１に示した方向から図２に示した方向に粉末粒子を含む空気流２０が偏向さ れると、粉末粒子のかなりの部分が自重により空気流から脱落して回収域２２の 漏斗状の床に落下する。落下粉末はここから公知常用の方法によってポンプ等を 使用して吸収することができる。空気流中の残りの粉末はフィルタ要素３０、３ １に捕らえられてその表側に付着する。従って、清浄空気室４２からブロワ５０ によって吸引される空気は粉末粒子をほとんど含まない浄化された空気である。 この空気は図１に矢印５２で示したように、ブロワ５０によって出口５４の方に 送られる。この出口には通常のごとくさらに交換可能な二次フィルタを接続する ことができる。

【００１９】 図１に示されているように、清浄空気室４２内には、２つの並列フィルタ要素 ３０、３１の上方の位置に２本の並列された圧縮空気導管６０、６２が配置され ている。この導管にはそれぞれ１つの下向きの空気噴射ノズル６４が取り付けら れている。導管６０の噴射ノズル６４はフィルタ要素３０の中空室３４の中心線 上に配置されており、導管６２の噴射ノズル６４はフィルタ要素３１の中空室の 中心線上に配置されている。導管は高度に圧縮された圧力空気を高圧空気源から 噴射ノズル６４まで導く。弁６６（図２参照）の作用によって、圧力空気はフィ ルタ要素の中空室内へインパルス的に噴射される。この圧力空気は対向流となっ て内側から外側へフィルタ要素を貫通して流れ、そこに付着している粉末粒子を 払い落として回収域２２の床に向けて下方に送る。

【００２０】 図２および図３に見られるように、噴射ノズル６４は２つの部分、即ち、鐘形 保持具７０とノズル本体８０とからなる。鐘形保持具７０はその上流側端部７１ に外周ねじ山７２と流入口７３を有する。この鐘形保持具７０はねじ山７２によ って弁６６の出口に存在する内周ねじ山と螺合させることができる。図２からわ かるように、噴射ノズル６４即ち鐘形保持具７０の螺合中心軸は従属するフィル タ要素３０の長手方向中心軸と一致している。

【００２１】 鐘形保持具７０は上記端部分７１から短い距離の強度部分に広がり、そのあと 円筒形部分７５を経て流出端７４に移行している。この流出端７４の部分には内 ねじ山が形成されており、これに外ねじ山が形成されているノズル本体８０が螺 合されている。鐘形保持具７０の外周面には突縁またはフランジ７６が設けられ ており、これによって鐘形保持具を弁６６内に確実にねじ込むことができ、また 、ノズル本体８０をねじ込む際に鐘形保持具をしっかりと保持することができる 。

【００２２】 公知の方法で弁６６から短いインパルス、たとえば１／１０秒のインパルスで 流出される圧力空気は、鐘形保持具の拡大部分内で幾分その速度を減速し、次に ノズル本体８０の内側端面８５に衝突する。ノズル本体は本実施例では孔の形状 の噴射通路８２を８本有している。

【００２３】 図３と図４から明らかなように、これらの噴射通路の軸線は内側から外側に向 かって傾斜して伸びており、鐘形保持具の軸線３８に対して２０゜の鋭角をなし ている。これら通路孔のすべての長手方向軸線８３はその錐頂が噴射ノズル６４ の端部７１の領域に位置する１つの共通な円錐の周面上に配置されている。従っ て、噴射ノズル６４から出射された空気は８本の噴射流に分割され、これらの分 流は噴射ノズル６４から傘状にノズルの下に存在するフィルタ要素の中空室３４ の中に流入する。

【００２４】 中心線３８に対して噴射通路８２を鋭角に傾斜して配置したことにより、図２ に示した構成ならびにそこに示した噴射ノズル６４から隔壁４０までの距離がＸ である場合において、噴射空気流は噴射ノズル６４を出射された時と同じ鋭角を なしてフィルタ要素の内壁３６に分離した８ヶ所で衝突する。この場合、衝突点 の軸方向位置は距離Ｘで決定される。図２に示した位置関係は極めて効果的であ ることが判明している。

【００２５】 従来技術では中心線３８に沿う方向にただ１つ空気流が流されていた。しかし 、本考案に従って、上記のごとくその空気流を多数の分流に分け、それら個々の 空気分流を相互に非並行とすることによって、従来技術による場合に比較してフ ィルタ要素の清掃効果は格段に向上されるのである。

【００２６】 噴射ノズル本体８０についてさらに説明すると、その外面８４は中心線３８に 対して直角にのびる中央部分と、噴射通路の長手方向軸線８３が垂直に通る傾斜 部分とが組み合わされて構成されている。 ノズル本体８０の内側端面８５は中心線３８に対して実質的に垂直方向に延在 する。この領域に存在する噴射通路８２の端部は上記内側端面８５のほぼ半球形 状のくぼみ８６ではじまっている（このくぼみ８６の中に噴射通路８２は開口し ている）。

【００２７】 図５に示すように、複数の噴射通路８２は少なくともそれらの出口の領域にお いては相互に等間隔である。そして、それら噴射通路の軸線８３は１つの共通な 円８７を通る。 ここには図示されていないが、噴射通路８２の個数はさらに増加させることが できる。さらに、それら噴射通路の中心線３８に対する傾斜角度をそれぞれ相違 させれば、軸方向に長いフィルタ要素の場合であっても、さらに遠くの領域まで そのフィルタ要素を良好に清掃することが可能となり、有利である。

【００２８】 さらに、ここには図示してないが、フィルタ要素の内壁を円錐形に成形し、そ の円錐の錐頂が噴射ノズルから遠い方の側にあるように配置する変形例も可能で ある。このような構成をとれば、フィルタ要素のクリーニング効果を低下させる ことなく、噴射通路の傾斜を少なくするかあるいは全くなくしてしまうこともで きる。なぜならば、この場合にも、空気流はさらに鋭角的にフィルタ要素の内壁 に衝突され得るからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】粉末塗装装置に配置された粉末回収装置を示す
概略図である。

【図２】空気噴射ノズルと従属するフィルタ要素とを一
部破断して図式的に示す縮小概略図である。

【図３】１つの完全な噴射ノズルの断面図である。

【図４】ノズル本体の垂直断面図である。

【図５】その噴射通路の出口側から見たノズル本体の平
面図である。

【符号の説明】

１０・・・塗装キャビン ２０・・・粉末粒子負荷空気流 ２２・・・粉末回収域 ２８・・・供給空気室 ３０、３１・・・フィルタ要素 ３８・・・中空室の中心線 ４２・・・清浄空気室 ４４・・・開口 ６４・・・空気噴射ノズル ７０・・・噴射ノズルの鐘形保持具 ７１・・・入口 ８０・・・ノズル本体 ８２・・・噴射通路 ８４・・・出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ヨルゲン グランド 西ドイツ国．5600 ヴオツパータル ツヴ アイト，へツセルンバーグ 38

Claims (8)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉末を含んだ気体が高圧で下方の供給空
   気室（２８）からフィルタ要素（３０、３１）を通過し
   て低圧で上方の清浄空気室（４２）に流れ、粉末粒子が
   該フィルタ要素の外側領域に残留させられ、 前記各フィルタ要素は筒状の中空体から構成され、その
   下端は閉鎖され、中空室（３４）と前記清浄空気室とを
   連通させる上端の開口（４４）を有し、前記筒状のフィ
   ルタ要素を半径方向に外側から内側に通過した粉体を含
   んだ気体は前記開口を通して前記清浄空気室に到達する
   ようになっており、 前記上方の清浄空気室内において前記各フィルタ要素に
   は１つの気体噴射ノズル（６２、６４）が開口に対向し
   て従属しており、該各噴射ノズルの入口は圧力気体源に
   接続されており、前記噴射ノズルの出口は高められた圧
   力下で該出口から流出する気体が前記従属するフィルタ
   要素内の上端の開口及び中空筒状の濾過材を半径方向に
   内側から外側に通過して前記下方の供給空気室に到達
   し、これによって前記フィルタ要素の外側領域に付着し
   ている粉末粒子を除去するようになっている、フィルタ
   要素の清掃手段を具備した粉末塗装装置のための粉末回
   収装置であって、 前記各噴射ノズル（６４）の入口（７１）から出口（８
   ４）まで複数の噴射通路（８２）が伸びており、該各噴
   射通路の中心線（８３）は放射状に拡散し、前記噴射ノ
   ズル及び前記従属するフィルタ要素の中空室の中央を通
   る軸線（３８）に関して、前記各噴射ノズルの噴射通路
   から出射される気体流が、前記各従属する中空筒状のフ
   ィルタ要素の内面に鋭角をなして衝突することを特徴と
   する粉末回収装置。
2. 【請求項２】 前記噴射ノズル（６４）が鐘形の保持具
   （７０）を有しており、該鐘形の保持具はその一方の端
   部（７１）で供給空気管（６０）内または弁（６６）の
   出口領域内等に差し込み可能であり、他方の端部（７
   ５）内には複数の噴射通路（８２）を包含しているノズ
   ル本体（８０）が装着可能となっている請求項１に記載
   の粉末回収装置。
3. 【請求項３】 前記複数の噴射通路（８２）の前記フィ
   ルタ要素（３０、３１）側の複数の出口が１つの共通円
   （８７）上に位置している請求項２に記載の粉末回収装
   置。
4. 【請求項４】 前記複数の噴射通路（８２）の複数の軸
   線（８３）が１つの円錐の周面上に存在しており、該円
   錐の頂部は上記鐘形の保持具（７０）の一方の端部（７
   １）側を向いている請求項１乃至３の少なくとも１つに
   記載の粉末回収装置。
5. 【請求項５】 前記各フィルタ要素の開口の大きさは前
   記各気体噴射ノズルよりも十分大きくされ、気体噴射ノ
   ズルは開口に一定の距離を隔てて直接対向している請求
   項１に記載の粉末回収装置。
6. 【請求項６】 前記各噴射ノズルの中心線は傾斜させ
   ず、前記中空室の内周面が放射状に収束している請求項
   １に記載の粉末回収装置。
7. 【請求項７】 前記複数の噴射ノズルの中心線の傾斜角
   度が互いに異なる請求項１に記載の粉末回収装置。
8. 【請求項８】 前記供給空気室から清浄空気室への空気
   流れは、前記清浄空気室の背後に配置されたブロワによ
   って引き起こされる請求項１に記載の粉末回収装置。