JP2001129466A - 浸漬式の塗装前処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浸漬式の塗装前処理装置において、被塗物に
対する微細異物の再付着を効果的に防止する。 【解決手段】 処理槽２を、補助槽部２Ｂと被塗物１の
槽内移動を行なう本槽部２Ａとに隔壁部４により区画す
るとともに、この隔壁部４の下端縁と槽底５との間に、
補助槽部２Ｂを本槽部２Ａの底部に連通させる底部連通
路６を形成し、補助槽部２Ｂと被塗物１の入槽位置Ｉと
出槽位置Ｏとの３者がその順に直線的に並ぶ配置にし、
補助槽部２Ｂと本槽部２Ａとの間での処理液循環におい
て出槽位置Ｏから入槽位置Ｉに向かう液流を本槽部内に
生じさせる循環手段を設け、補助槽部２Ｂにおける底部
連通路６と槽上部との間の上昇流路域１２を、傾斜隔壁
１３により互いに区画された多数の傾斜上昇流路１４に
細分化した構造（いわゆる傾斜板式沈降装置）する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装前の被塗物を
処理槽内の処理液に浸漬させた状態で槽内移動させて、
被塗物の洗浄や脱脂などの塗装前処理を行なう浸漬式の
塗装前処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の塗装前処理装置では、処理対象
の被塗物に付着していた鉄粉や砥ぎ粉などの微細異物が
処理槽内の処理液中に含まれる状態となるが、これら液
中の微細異物が被塗物に再付着することによる塗装品質
の低下を防止するのに、従来は、図５に示す如く、一定
量の処理液Ｌを処理槽２から取り出して、その取り出し
処理液Ｌを再び処理槽２に戻す浄化用の循環路９Ｃを設
け、この浄化用の循環路９Ｃに液体サイクロンや磁石式
鉄粉除去装置などの分離装置Ｘを介装して、この分離装
置Ｘにより処理液中の微細異物を分離除去するようにし
ていた。

【０００３】なお、９Ａは、処理液温度調整用の熱交換
器１１を介装した主循環路、９Ｂは出槽位置で処理液Ｌ
から引き上げた被塗物１に対しノズル１０ｃにより処理
液Ｌを散布するスプレー用の循環路である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来装
置では、分離装置Ｘに通過させる処理液Ｌが処理槽２に
対する全循環流量（前記した３本の循環路９Ａ〜９Ｃに
よる総循環流量であって、微細異物の沈降防止や被塗物
の効率的処理のために必要な流量）のうちの一部流量に
すぎない為、処理槽２における処理液Ｌ中の微細異物濃
度を低下させる能力が低く、この点、微細異物の再付着
による塗装品質の低下をより確実に防止して塗装品質の
一層の向上を図る上で未だ改善の余地があった。

【０００５】つまり、分離装置Ｘに通過させて異物除去
を施す処理液流量を大きくすれば、槽内処理液Ｌ中の微
細異物濃度をより大きく低下させ得るが、その場合、液
体サイクロンや磁石式鉄粉除去装置などの分離装置Ｘに
要求される処理能力も大きくなって、それら分離装置Ｘ
の大型化や複数台設置が必要になる為、装置コストが大
きく増大するとともに装置設置に要するスペースが大き
く増大し、これらコスト面やスペース面の制約から、従
来装置では前記の如く循環処理液Ｌのうちの一部流量の
みを分離装置Ｘで処理する部分処理形式を採っていた。

【０００６】この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、
装置コスト面及び設置スペース面での問題を回避しなが
ら、被塗物に対する微細異物の再付着を効果的に防止で
きる浸漬式の塗装前処理装置を提供する点にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】〔１〕請求項１に係る発
明では、塗装前の被塗物を処理槽内の処理液に浸漬させ
た状態で槽内移動させて処理する浸漬式の塗装前処理装
置において、前記処理槽を、補助槽部と被塗物の槽内移
動を行なう本槽部とに隔壁部により区画するとともに、
この隔壁部の下端縁と槽底との間に、前記補助槽部を前
記本槽部の底部に連通させる底部連通路を形成し、前記
補助槽部と前記本槽部における被塗物の入槽位置と出槽
位置との３者を、それらがその順に直線的に並ぶ配置に
し、前記補助槽部の槽上部から処理液を取り出してその
処理液を前記本槽部に送る処理液循環を行うとともに、
その処理液循環において前記出槽位置から前記入槽位置
に向かう液流を本槽部内に生じさせる循環手段を設け、
前記補助槽部における前記底部連通路と槽上部との間の
上昇流路域を、傾斜隔壁により互いに区画された多数の
傾斜上昇流路に細分する。

【０００８】つまり、この構成では、補助槽部の槽上部
から処理液を取り出してその処理液を本槽部へ送る上記
の処理液循環において、補助槽部における上記底部連通
路（すなわち、本槽部から補助槽部への処理液返り路）
と槽上部との間の部分に、処理液が層流状に上昇する上
昇流路域を形成し、この上昇流路域を傾斜隔壁により互
いに区画された多数の傾斜上昇流路に細分化した構造
（いわゆる傾斜板式沈降装置）にすることにより、これ
ら多数の傾斜上昇流路の通過過程で、処理液中における
沈降性の微細異物を速やかに各傾斜上昇流路の底壁（す
なわち底側の傾斜隔壁）へ沈降着底させる。すなわち、
このことにより、本槽部と補助槽部との間で循環させる
処理液から鉄粉や砥ぎ粉などの沈降性の微細異物を効率
良く分離できる。

【０００９】また、補助槽部と本槽部における被塗物の
入槽位置と出槽位置との３者を、それらがその順に直線
的に並ぶ配置にするとともに、補助槽部と本槽部との間
での上記処理液循環において出槽位置から入槽位置に向
かう液流を本槽部内に生じさせることにより、本槽部に
おける流動過程で充分に整流された処理液を、その整流
状態を保ったままで底部連通路を通じて補助槽部におけ
る上記の上昇流路域へ流入させることができ、これによ
り、通過液の液流状態によって分離効率が大きく影響さ
れる多数の傾斜上昇流路での微細異物分離において高い
分離効率を安定的に確保することができる。

【００１０】しかも、微細異物が分離除去されて補助槽
部の槽上部から本槽部に送られた処理液が被塗物の出槽
位置から入槽位置に向かって流れることにより、被塗物
はその槽内移動で微細異物濃度の低い側に向かって移動
する形態になり、これにより、多数の傾斜上昇流路にお
いて処理液中の微細異物を上記の如く効率良く分離でき
て本槽部における処理液中の微細異物濃度を効果的に低
減できることと相俟って、被塗物に対する微細異物の再
付着を効果的に防止することができる。

【００１１】そして、上記の傾斜板式沈降装置について
は、補助槽部における上昇流路域を多数の傾斜上昇流路
に細分するだけの極めて簡単な構造で、付帯的な構造部
分がなく占有容積のほぼ全てを異物分離のための流路と
する構造であることから、処理槽で必要な処理液循環流
量（すなわち、本槽部での微細異物沈降を防止し、ま
た、被塗物を効率的に処理するのに必要な流量）の全流
量を通過させるようにしながらも、先述の如く液体サイ
クロンや磁石式鉄粉除去装置といった分離装置の大型化
や複数台設置をもって同等の大きな流量の処理液を処理
するに比べ、装置コストを大きく低減できるとともに装
置設置に要するスペースを効果的に小さくすることがで
きる。

【００１２】ちなみに、傾斜板式沈降装置を用いて循環
処理液から微細異物を分離するのに、図４に示す如く、
処理槽２から取り出した処理液Ｌを再び処理槽２に戻す
外部循環路９Ａの途中に傾斜板式沈降装置ＰＳを介在さ
せる形式も考えられるが、この場合、処理液Ｌを整流状
態で傾斜板式沈降装置ＰＳに流入させるための大型な整
流部Ｙを付加的に設ける必要がある。

【００１３】これに対し、請求項１に係る発明の上記構
成であれば、前記の如く本槽部そのものを整流部に利用
して処理液を整流状態で補助槽部における傾斜板式沈降
装置（細分化した上昇流路域）に流入させるから、専用
の大型な整流部を別に設けずとも高い沈降分離効率を得
ることができ、省スペース化及び装置コストの低減を一
層効果的に達成できる。

【００１４】なお、補助槽部の上昇流路域において各傾
斜上昇流路の底壁に沈降着底させた微細異物は、それら
傾斜姿勢の底壁に沿わせ下降させて補助槽部に底部に沈
降集積させ、その上で適当な回収法をもって回収するこ
とができる。

【００１５】〔２〕請求項２に係る発明では、請求項１
に係る発明の実施において、前記補助槽部の底部におけ
る沈降物を処理液とともに抜出路を通じ補助槽部から抜
き出して、その抜き出し物に固液分離処理を施す後処理
手段を設ける。

【００１６】つまり、この構成によれば、補助槽部の底
部における沈降物を処理液とともに抜出路を通じ補助槽
部から抜き出すことで、例えば、沈降物を掻き出しによ
り補助槽部の底部から取り出すなどに比べ、沈降物を能
率良く容易に補助槽部の底部から取り出して、後処理と
しての固液分離処理にかけることができ、これにより、
補助槽部の底部における沈降物の回収（すなわち、各傾
斜上昇流路の傾斜底壁に沈降着底した後、降下して補助
槽部の底部に沈降集積した微細異物の回収、及び、底部
連通路を通じ補助槽部に入ってそのまま補助槽部の底部
に沈降集積した沈降性の大きい異物の回収）を能率良く
容易に行なうことができる。

【００１７】なお、上記後処理手段での固液分離処理
は、補助槽部の底部へ沈降集積した沈降物を補助槽部か
らの抜き出しに伴う液分と分離するだけのものであるか
ら、その固液分離処理に用いる装置は、処理槽における
大流量の循環処理液から液中における低濃度の微細異物
を分離するものに比べ、はるかに処理容量の小さいもの
で済み、装置コストや装置設置スーぺスの大きな増大要
因となることはない。

【００１８】補助槽部の底部における沈降物を処理液と
ともに補助槽部から抜き出すのに、その抜き出しは、補
助槽部と本槽部との間での処理液循環に併行して連続的
に行なう形式、間歇的に行なう形式、あるいは、適当時
期を見計らって行なう形式のいずれを採ってもよい。

【００１９】前記底部連通路は、処理液を極力円滑な整
流状態に保って本槽部から補助槽部へ流入させる上で、
また、沈降性の高い異物も本槽部から回収部である補助
槽部へ処理液とともに円滑に流入させる上で、槽幅とほ
ぼ等しい開口幅を有する広幅の流路とするのが望まし
く、さらに、沈降性の高い異物を出槽位置から入槽位置
ヘ向かう液流のもとで本槽部から補助槽部へ速やかに流
入させる上で、本槽部の槽底は底部連通路の側ほど低位
となる傾斜底にするのが望ましい。

【００２０】〔３〕請求項３に係る発明では、請求項１
又は２に係る発明の実施において、前記隔壁部を、前記
補助槽部の槽上部から処理液を受け入れる取液槽で形成
し、前記循環手段を、この取液槽から前記本槽部へ処理
液をポンプ輸送する構成にする。

【００２１】つまり、開放系において液をポンプ輸送す
る場合、ポンプ運転を安定的に継続する上で液の汲み出
し側には一定容量の槽が必要となるが、上記構成によれ
ば、その汲み出し側の槽とする取液槽をもって前記隔壁
部を形成するから、これら取液槽と隔壁部とを各別に設
ける構成を採るに比べ、装置の全体構成を一層コンパク
トにして、装置設置に要するスペースをさらに小さくす
ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図１及び図２は塗装前の被塗物１
を洗浄又は脱脂処理する浸漬式の塗装前処理装置を示
し、２は処理液Ｌ（洗浄の場合は洗浄液、脱脂の場合は
脱脂液）を貯留する処理槽、３は被塗物１（本例では自
動車ボディー）を搬送する吊下げ式のコンベアであり、
このコンベア３による被塗物搬送において、被塗物１を
処理槽２の処理液Ｌに浸漬させた状態で槽内移動させる
ことにより、被塗物１を洗浄又は脱脂処理する。

【００２３】処理槽２は、被塗物１の搬送方向において
槽の一端寄りに配置した隔壁部４により、被塗物１を槽
内移動させる本槽部２Ａと槽の一端部に位置する補助槽
部２Ｂとに区画し、補助槽部２Ｂと本槽部２Ａにおける
被塗物１の入槽位置Ｉと出槽位置Ｏとの３者が、平面視
において、その順に直線的に並ぶ配置にしてある。

【００２４】隔壁部４の下端縁と槽底５との間には、補
助槽部２Ｂを本槽部２Ａの底部に連通させる底部連通路
６を形成してあり、この底部連通路６は槽２の全幅にわ
たって開口する広幅の流路にし、また、補助槽部２Ｂに
は底部連通路６よりも低い（深い）逆錐状の底部７を形
成してある。

【００２５】隔壁部４は、槽２の全幅にわたって補助槽
部２Ｂの槽上部からオーバーフロー形式で処理液Ｌを受
け入れる取液槽８で形成してあり、本槽部２Ａと補助槽
部２Ｂとの間での処理液循環として、この取液槽８から
処理液Ｌを取り出して、その処理液Ｌを本槽部２Ａへポ
ンプ輸送する主循環用及びスプレー用の２系統の外部循
環路９Ａ，９Ｂを設けてある。

【００２６】本槽部２Ａには、主循環用ポンプＰ１によ
り主循環用の外部循環路９Ａを通じて供給される処理液
Ｌを被塗物移動経路の両横側で入槽位置Ｉ側に向けて噴
出する上中層用の液中ノズル１０ａ、及び、同じく主循
環用の外部循環路９Ａを通じて供給される処理液Ｌを槽
底５に沿わせる状態で入槽位置Ｉ側に向けて噴出する底
層用の液中ノズル１０ｂを夫々、出槽位置Ｏから入槽位
置Ｉにかけて多数並設し、また、本槽部２Ａの出槽位置
Ｏには、スプレー用ポンプＰ２によりスプレー用の外部
循環路９Ｂを通じて供給される処理液Ｌを槽内処理液Ｌ
から引き上げられた被塗物１に対し吹き付けるすすぎ用
スプレーノズル１０ｃのノズル群を設けてある。

【００２７】つまり、上記構成において、取液槽８、外
部循環路９Ａ，９Ｂ、ポンプＰ１，Ｐ２、及び、各ノズ
ル１０ａ〜１０ｃは、補助槽部２Ｂの槽上部から処理液
Ｌを取り出してその処理液Ｌを本槽部２Ｂに送る処理液
循環を行うとともに、その処理液循環において被塗物１
の出槽位置Ｏから入槽位置Ｉに向かう液流を本槽部２Ａ
内に生じさせる循環手段を構成する。

【００２８】なお、１１は主循環用の外部循環路９Ａに
介装した熱交換器であり、この熱交換器１１により通過
処理液Ｌを加熱（ないし冷却）することで、槽内処理液
Ｌの温度を被塗物１の処理に適した温度に調整する。

【００２９】上記の処理液循環において、補助槽部２Ｂ
における底部連通路６と槽上部との間の部分に処理液Ｌ
が層流状に上昇する上昇流路域１２が形成されるのに対
し、この補助槽部２Ｂにおける上昇流路域１２は、図３
に示す如く、平行姿勢の平板状の傾斜隔壁１３により互
いに区画される多数の傾斜上昇流路１４に細分化した構
造（いわゆる傾斜板式沈降装置ＰＳ）にしてあり、これ
により、被塗物１に付着して槽内に持ち込まれる鉄粉や
砥ぎ粉などの沈降性の微細異物を、多数の傾斜上昇流路
１４における処理液通過過程で速やかに各傾斜上昇流路
１４の底壁（底側の傾斜隔壁１３）に沈降着底させて、
本槽部２Ａへ送る処理液Ｌから沈降性の微細異物を効率
良く分離除去する。

【００３０】また、前記の如く、補助槽部２Ｂと本槽部
２Ａにおける被塗物１の入槽位置Ｉと出槽位置Ｏとの３
者がその順に直線的に並ぶ配置にするとともに、補助槽
部２Ｂと本槽部２Ａとの間での処理液循環において、被
塗物１の出槽位置Ｏから入槽位置Ｉに向かう液流を本槽
部２Ａ内に生じさせることにより、本槽部２Ａにおける
流動過程で充分に整流された処理液Ｌが、その整流状態
を保ったままで底部連通路６を通じ補助槽部２Ｂにおけ
る上昇流路域１２へ流入するようにし、これにより、多
数の傾斜上昇流路１４での微細異物分離において高い分
離効率を安定的に確保する。

【００３１】そしてまた、微細異物を分離除去した処理
液Ｌを本槽部２Ａにおいて被塗物１の出槽位置Ｏから入
槽位置Ｉに向けて流すことにより、被塗物１がその槽内
移動で微細異物濃度の低い側に向かって移動する形態に
し、これらのことで、被塗物１に対する微細異物の再付
着を効果的に防止して、次の塗装工程で高い塗装品質を
安定的に得られるようにしてある。

【００３２】１５は液体サイクロンであり、補助槽部２
Ｂの底部７における沈降物（すなわち、各傾斜上昇流路
１４の傾斜底壁１３に沈降着底した後、降下して補助槽
部２Ｂの底部７に沈降集積した微細異物、及び、底部連
通路６を通じ補助槽部２Ｂに入ってそのまま補助槽部２
Ｂの底部７に沈降集積した沈降性の大きい異物）を、抜
出ポンプＰ３により補助槽部２Ｂの底部７から処理液Ｌ
とともに抜き出し、この抜き出し物を抜出路１６を通じ
て液体サイクロン１５へ送るようにしてある。

【００３３】液体サイクロン１５は、上記抜出ポンプＰ
３による液供給により器内に縦軸心周りの旋回流を形成
して、その旋回流による遠心分離作用で抜き出し物（沈
降物と処理液との混合物）を濃縮するものであり、この
濃縮処理において液体サイクロン１５の上部送出口１５
ａからは希釈液Ｌ（濃縮処理で沈降物が分離された処理
液）が送出され、下部送出口１５ｂからは濃縮物が送出
される。

【００３４】液体サイクロン１５の上部送出口１５ａか
ら送出される希釈液は、補助槽部２Ａからの沈降物の抜
き出しに併行して、返送路１７を通じ補助槽部２Ｂへ戻
すようにしてあり、一方、液体サイクロン１５の下部送
出口１５ｂから送出される濃縮物はコンベアフィルタ１
８へ送って更に濾過処理し、これにより、補助槽部２Ｂ
における沈降物を固液分離した固形状態で回収する。

【００３５】つまり、上記の構成において、抜出路１
６、抜出ポンプＰ３、液体サイクロン１５、返送路１
７、及び、コンベアフィルタ１８は、補助槽部２Ｂの底
部７における沈降物を処理液Ｌとともに補助槽部２Ｂか
ら抜き出して、その抜き出し物に固液分離処理を施す後
処理手段１９を構成する。

【００３６】なお、本槽部２Ａの槽底５は、沈降性の高
い異物を被塗物１の出槽位置Ｏから入槽位置Ｉヘ向かう
液流のもとで本槽部２Ａから補助槽部２Ｂへ速やかに流
入させるように底部連通路６の側ほど低位となる傾斜底
にしてある。

【００３７】〔別実施形態〕次に別の実施形態を列記す
る。

【００３８】被塗物１は自動車ボディー以外のものであ
ってもよく、また、被塗物１を処理液Ｌに浸漬させての
塗装前処理は洗浄や脱脂に限定されるものではなく、そ
の他の塗装前処理であってもよい。

【００３９】前述の実施形態では、補助槽部２Ｂの上昇
流路域１２における各傾斜上昇流路１４を平板状の流路
にしたが、これに代え、各傾斜上昇流路１４を角管状の
流路にしてもよく、各傾斜上昇流路１４の断面形状は種
々の変更が可能である。

【００４０】補助槽部２Ｂと本槽部２Ａとの間での処理
液循環において、被塗物１の出槽位置Ｏから入槽位置Ｉ
に向かう液流（換言すれば、被塗物１の出槽位置Ｏから
補助槽部２Ｂへ向かう液流）を本槽部２Ａ内に生じさせ
るための構成は種々の構成変更が可能であり、例えば、
補助槽部２Ｂから取り出した処理液Ｌを本槽部２Ａにお
ける被塗物１の出槽位置Ｏの側へ単純に戻すだけの構成
にしてもよい。

【００４１】補助槽部２Ｂの底部７における沈降物を処
理液Ｌとともに抜出路１６を通じ補助槽部２Ｂから抜き
出して、その抜き出し物に固液分離処理を施す後処理手
段を構成するのに、前述の実施形態の如く、液体サイク
ロン１５やコンベアフィルタ１８を用いて固液分離処理
を行なうのに代え、その他の固液分離装置を用いるよう
にしてもよく、また場合によっては、沈降物を処理液Ｌ
とともに補助槽部２Ｂから抜き出して回収するのに代
え、沈降物を補助槽部２Ｂから掻き出して回収するよう
にしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】装置の全体構成を示す側面図

【図２】処理槽の平面図

【図３】補助槽部の正面図

【図４】比較例を示す側面図

【図５】従来例を示す側面図

【符号の説明】

１ 被塗物 ２ 処理槽 ２Ａ 本槽部 ２Ｂ 補助槽部 ４ 隔壁部 ５ 槽底 ６ 底部連通路 ８ 循環手段，取液槽 ９Ａ，９Ｂ 循環手段（外部循環路） １０ａ〜１０ｃ 循環手段（ノズル） １２ 上昇流路域 １３ 傾斜隔壁 １４ 傾斜上昇流路 １６ 抜出路 １９ 後処理手段 Ｉ 入槽位置 Ｌ 処理液 Ｏ 出槽位置 Ｐ１，Ｐ２ 循環手段（ポンプ）

フロントページの続き (72)発明者 崎田 賢治 東京都新宿区西新宿２丁目６番１号 株式 会社大氣社内 Ｆターム(参考） 4F040 AA13 BA48 CC02 CC03 CC08 CC11 4F042 AA09 CA06 CB20 CB25

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗装前の被塗物を処理槽内の処理液に浸
   漬させた状態で槽内移動させて処理する浸漬式の塗装前
   処理装置であって、 前記処理槽を、補助槽部と被塗物の槽内移動を行なう本
   槽部とに隔壁部により区画するとともに、この隔壁部の
   下端縁と槽底との間に、前記補助槽部を前記本槽部の底
   部に連通させる底部連通路を形成し、 前記補助槽部と前記本槽部における被塗物の入槽位置と
   出槽位置との３者を、それらがその順に直線的に並ぶ配
   置にし、 前記補助槽部の槽上部から処理液を取り出してその処理
   液を前記本槽部に送る処理液循環を行うとともに、その
   処理液循環において前記出槽位置から前記入槽位置に向
   かう液流を本槽部内に生じさせる循環手段を設け、 前記補助槽部における前記底部連通路と槽上部との間の
   上昇流路域を、傾斜隔壁により互いに区画された多数の
   傾斜上昇流路に細分してある浸漬式の塗装前処理装置。
2. 【請求項２】 前記補助槽部の底部における沈降物を処
   理液とともに抜出路を通じ補助槽部から抜き出して、そ
   の抜き出し物に固液分離処理を施す後処理手段を設けて
   ある請求項１記載の浸漬式の塗装前処理装置。
3. 【請求項３】 前記隔壁部を、前記補助槽部の槽上部か
   ら処理液を受け入れる取液槽で形成し、前記循環手段
   を、この取液槽から前記本槽部へ処理液をポンプ輸送す
   る構成にしてある請求項１又は２記載の浸漬式の塗装前
   処理装置。