JPH0724800B2

JPH0724800B2 - 低圧微粒化スプレーガン

Info

Publication number: JPH0724800B2
Application number: JP1193626A
Authority: JP
Inventors: 信義森田; 一岩田; 悟村田
Original assignee: 岩田塗装機工業株式会社
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1995-03-22
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH0360753A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、圧縮空気により塗料等の噴霧材料を微粒化
し、吹付を行うエアースプレーガンに関するものであ
る。特に、圧縮空気の圧力が1kgf/cm²以下の低圧の場合
において十分な微粒化を行うことができるエアースプレ
ーガンに関する。

［従来の技術］圧縮空気により霧化し吹付を行う、いわゆるエアースプ
レーガンは、その霧化方式により、外部混合方式と内部
混合方式とに大別されている。外部混合方式は、塗料ノ
ズルより噴出した塗料を、３〜5kgf/cm²の圧力により噴
出する圧縮空気によって、スプレーガンの外部にて混合
すもので、一般的には吹付空気圧力を高くすると、噴霧
粒子径は細かくなり、また噴霧流に対して、両側からパ
ターン形成用の空気を衝突させることによって噴霧形状
を変化させ、被塗装物に適した大きさのパターンで吹付
を行いうるようになっている。

また、内部混合式スプレーガンは、噴霧口をもつ空気キ
ャップの内部に開口するノズルより噴出した塗料を、こ
の空気キャップ内で混合霧化し、気液混合状態にて空気
キャップより噴出させるものである。したがって噴霧口
の形状によってほぼ噴霧形状が定まり、噴霧粒子径も外
部混合ほどに細かくなり得ないものである。

これらの霧化方式によるスプレーガンは、古くから実用
化されており、その内容は当業者において広く知られて
いるものである。

これらの霧化方式に対して最も大きな問題の一つされて
いることは、噴霧粒子の飛散が多いことである。これを
改善するための手段として、一つは低圧空気による霧化
が考えられ、また液圧による霧化に噴霧制御用空気を併
用したエアーエアレス霧化が考えられ、実用化が進んで
いる。

低圧空気による霧化は、大容量低圧力の空気により塗料
のはね返りを防止し、周囲への飛散を防止するものであ
るが、塗料の噴出量に限度があり、200cc/mm程度までと
少く、実用範囲としての用途範囲が狭くなっている。こ
の種の装置は粒子径の粗さにも問題があるために、温風
を用いることによって少しでも改善しようとした装置
が、実用上は多く用いられている。

また、エアーエアレス霧化の場合、いわゆる高圧塗料を
唇状開口のノズルより噴射して霧化すると共に、その噴
霧流を更に制御すべく圧縮空気を利用したものである。

この種の方式では、エアースプレーガンと同様唇状の開
口を有する噴霧口内に、同じく唇状の開口を有する液圧
霧化ノズルの配した内部方式と、液圧霧化ノズルを外部
に設け、その噴霧流に対して空気を衝突させる外部方式
とがあり、実用的にはほとんど外部方式が採用されてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］いずれにしても従来の霧化方式においては、それぞれ問
題があり、低圧の空気で吹き付け、粒子径が細かくパタ
ーン形状が、塗装に適した範囲に調節できるスプレーガ
ンを得ることができなかった。

すなわち、比較的低圧にしやすい内部混合式スプレーガ
ンにおいては、前述の如くパターン調節ができず、空気
キャップを交換しなければならない問題が生ずる。また
低粘度の塗料吹付においては、長円（楕円）パターンの
中央部が薄くなるパターンとなりやすく、吹付面の仕上
りに悪い影響を及ぼすことになる。

また外部混合式の低圧エアースプレーガンにおいては、
噴出量を多くすると極端に粒子径が粗くなり、実用上10
0〜150cc/分程度以下に限られている。さらにまたエア
ーエアレス方式にしても、霧の性状が液圧霧化を基本に
しているため、仕上げ塗装において、使用に供せられる
程に細かくなりえず、これに低圧のエアーを加味して
も、噴霧の不均一さを改良する程度であって霧の微粒化
までは望めず、結局のところ高圧空気を必要とし、飛散
を助長する結果になる。

本発明の場合、エアースプレーにおいて1kgf/cm²以下、
望ましくは0.7kgf/cm²以下の圧縮空気圧力によって、塗
料の微粒化を仕上げ塗装に使用できる程度に達成し、飛
散の少ないエアースプレーガンを得ることを目的として
いる。

［問題点を解決するための手段］本発明は、以上の如き問題点を解決するため、スプレー
ガン本体（１）に導入される圧縮空気を握り（３）の下
方の空気ニップル（４）に接続するとともに、導入され
た圧縮空気を空気弁（８）を介して先端の霧化部に供給
するとともに唇状の噴霧口を有するチップキャップ内に
下流側を円錐状に拡大して開口する単一円孔塗料ノズル
を設け、該塗料ノズルの外周を流れる一次空気によっ
て、噴出塗料が混合噴霧された扁平噴霧流を形成し、こ
れに二次空気流を衝突させて噴霧流の調整をする内部混
合エアースプレーガンとし、更に、前記一次空気の空気
通路より本体に設けた分配弁を分配される二次空気通路
を設け、該二次空気通路には流量の調整手段を備えたも
のである。また前記扁平噴霧流に対しては、その前方に
おいて衝突する二次空気流を、扁平面両側の後方より斜
め前方に向けて開口する一対の角ノズルから噴射し、前
記扁平噴霧流と同方向に拡開する扁平気流としている。
また前記扁平噴霧流の長径側にあって、前記扁平噴霧開
口の斜め後方に設けた噴射口より別の二次空気を噴射衝
突させてなる。

更に、唇状開口の噴霧口より一次空気流によって噴霧さ
れる扁平な噴霧流に対し、該扁平噴霧流と同方向に拡開
しながら噴射衝突する第１の二次空気流と、これと直角
の扁平噴霧流の長径方向より噴射衝突する第２の二次空
気流とを噴射する空気孔を本体にそれぞれ設け、該それ
ぞれの空気孔に連通する独立した二次空気通路を設け、
本体的に設た分配弁を介し圧縮空気を前記二次空気通路
のいずれか一方に供給する分配手段を設けたものであ
る。

［作用］前述の構成手段によれば、ノズル先端外周に前方の噴霧
開口に向けて流れる空気流が形成され、次いでノズルよ
り噴出した塗料は、上記空気流に吸引される状態で先端
に向けて噴出し、空気流との接触面積を大として、効率
よく微粒化されて噴霧開口より噴霧される。この時の噴
霧形状は、唇状開口に応じて長円形の扁平なパターンと
なって噴霧される。更にその後パターンの平面に、後方
より斜め前方に向けて噴射される一対の角ノズルより噴
射される二次空気によって扁平パターンは更に潰され
て、より広がったパターンとなって被塗面に運ばれる。
この時の二次空気の噴流は、噴霧パターンと同方向に拡
開する平行な扁平噴霧流として両側より噴射されるた
め、パターンを包み込むように潰し、均一な噴霧パター
ンを形成する。しかも一次空気と二次空気の流量調節手
段を設けたために、パターンの調整、微粒化状態の調整
ができ、塗料や被塗面によって適した霧化状態を得るこ
ともできる。

角ノズルは分離可能とすることにより、個々のノズルの
寸法精度をあげた製作が可能であり、また交換により、
パターン形成の変化を得ることも可能となる。

また二次空気は、前記の方向と直行する方向、すなわち
扁平噴霧パターンの長手方向に配した噴射孔より二次空
気を噴射することにした場合は、パターンを小さくする
方向に働き、広がりの小さい円形のパターンを形成する
ことができる。

本発明におけるスプレーガンは、主として微粒化用に用
いられる一次空気と、パターン調節用の二次空気を扁平
パターンに対し、長手方向とその直角方向にそれぞれ空
気孔を配し、いずれかに調節された空気を送り込んで噴
射させるために、噴霧口の形状に依存したパターンに対
し、拡大する方向と縮小する方向にパターン調節の範囲
が広がり、楕円形の一次噴霧パターンに対し、更に大き
なパターンから円形のパターンまで広範囲な調節が可能
となる。

［実施例］第１図は、本発明を実施したスプレーガンの全体構成を
示す断面図である。

本体１は銃身２と握り３をもち、握り３の下部に空気ニ
ップル４を付し、上部に設けた空気弁部に通孔５を通っ
て圧縮空気を送り込む構造である。

空気弁部は、銃身２の後部より穿設された空調孔６に挿
入された空調パイプ７の内側に、空気弁８が設けられて
構成されている。空調パイプ７は、外側より内側に通じ
る孔９があけられ、空調パイプ７の回転により、該孔９
と前記通孔５との合致具合によって空気流量が変化す
る。ツマミ10が、この空調パイプ７を回転させるために
設けられている。空気弁８は、ばね11により本体のシー
ト12に押しつけられて圧縮空気を停止している。空気弁
８の中心部には、銃身２の先端に延びるニードル弁13が
貫通し、その後部にばね14と、これを弾圧保持し、かつ
ニードル弁13の後退量を規制する開度調節ツマミ15が設
けられている。

引金16の操作により空気弁８の前方には、ニードル弁13
の外側に空気弁棒17が設けられており、引金16の操作に
より空気弁８を後退させて、圧縮空気を前方の空気分配
室18に送り込む。更に引金16を引くと、空気弁８の後端
によってニードル弁13が後退するよう構成されている。

空気分配室18は分配弁19が回転自在に嵌合され、外部の
ツマミ29によって回動されるものである。この空気分配
室18より、銃身２の前部に向けて３つの空気通路があっ
て、その１つは常時分配室18と連がっているが、他の２
つの通路は、分配弁19に設けた凹部20の回動位置によっ
て通路面積が異なり、流量を調節できる。したがって、
回転接触部における流通面積の変化を分配弁19の凹部20
によって決めてやれば、任意の分配量を制限することが
可能である。

銃身２の先端部には霧化装置が設けられるが、塗料の噴
出を行う塗料ノズル21は、本体の先端部にねじ込まれ、
前記ニードル弁13の先端が、塗料ノズル21のノズル口22
の内側に当り、塗料の停止行う。この塗料ノズル21の外
側は本体１と係合し、２つの通路23,24を区画し、前記
した分配弁19によって分けられた１次空気通路26通路23
が、２次空気通路のうち一方の空気通路27と通路24がそ
れぞれ連通するよう形成される。

一方塗料ノズル21は、チップキャップ30によって覆わ
れ、ノズル口22は下流側を円錐状に拡大した開口部47を
形成しチップキャップ30の先端中心に開口する噴霧口31
の内部に配置される。ノズル22から出た塗料は拡大され
た開口部47に沿って開口端部Ｒに向かって流れ、ここで
該開口端部Ｒとチップキャップ30のテーパー面35に沿っ
て流れ込む空気流と衝突分散させられる。分散した気・
液混合流は入口部32を通り噴出口31より噴霧される。

噴霧口31は、円筒形の入口部32と、その先に円錐形もし
くは略球状とし、その中心部に外側よりＶ字状溝33を形
成して、ほぼ唇状の開口部を有している。入口部32の手
前は、テーパー面35として１次空気室40を形成してお
り、該テーパー面35と前記塗料ノズル21の先端外径36と
の間を前記通路23からの圧縮空気が流れるように組合せ
合わされている。

この流通面積は大きくすると霧化粒子が小さくなること
が明らかなようになっており、前記開口部に対し、少な
くとも同等以上とするのが良い。

また噴霧口31の外側は、内側と同様円錐形外面34を形成
し、開口部の肉厚を出来るだけ薄く形成している。更に
その外面34に係合し、噴霧軸に対して対称位置に対向す
る角を有する角キャップ37を設け、前記チップキャップ
30と一体化し、カバー38により本体１の先端に着脱自在
に固定している。

角キャップ37の角部42には斜め方向に向け、扁平気流を
噴出する角ノズル43が設けられている。実施例において
は、噴霧口31と同様の開口形状をもたせた角ノズルが示
されており、その開口部は、噴霧口31からの扁平噴霧流
に対し、その平面側より同方向に広がる扁平気流となる
ようにし、扁平噴霧流のほぼ全域に噴射流が衝突するよ
うにしている。この角ノズル43は扁平気流を噴射するた
め、前記した噴霧口と同様、円錐形もしくは球状の内面
をもつ穴に、外面よりＶ溝をいれて唇状の開口にしてい
る。第６図には他の実施例として、角ノズル43を分離構
造として別途組み込む方策が示されている。角キャップ
37の通路44を介し、塗料ノズル21の外側とカバー38の内
側とで囲まれた２次空気通路のうち、他方の空気通路25
と連通し、この空気通路25は、前記分配弁19からの他方
の空気通路28と連通している。

一方角キャップ37の角ノズル43と直交する側には、噴射
口45が噴霧口31を中心軸とし、互いに対向する位置に設
けられ、同じく斜め前方に向かって噴射するよう形成さ
れている。すなわち、第２図の如く噴霧流に対し、その
長径側端部にそれぞれ向けて噴射するものであり、噴霧
パターンを縮小する方向に進むものである。この噴射口
45は、前記塗料ノズル21の空気通路24より、チップキャ
ップ30に設けた通路46を介して連通されている。

したがたって分配弁19からの２つの２次通路27,28は、
一方が噴射口45から、他方が角ノズル43から噴出するこ
とになる。分配弁19によって２次空気はいずれかと連通
され、角ノズル43側に供給された場合は大きな噴霧パタ
ーンに、噴射口45側に供給された場合は、円形に近い小
さな噴霧パターンになって噴霧される。

本発明の如く、予め扁平パターンとして噴霧口の形状に
依存してエアー霧化された噴霧粒子に対しては、パター
ンの大きさ調整が難しく、その調整幅が大きく望めない
が、本発明では、一方で大きく、他方で小さくなるよう
区分してい調整するようにしたのでその幅が広く、必要
な噴霧パターンが容易に選べることになる。

［発明の効果］以上詳細に述べた如く本発明は、塗装における霧化手段
として、噴霧口内で塗料と圧縮空気による混合霧化を行
い、更にこの噴霧量に対し、再霧化とパターンの形成、
調整を行う圧縮空気流を衝突させることによって、従来
のエアースプレーに比べ1/5程度の極めて低い空気圧力
でもって、塗装に適する微粒化スプレーパターンが得ら
れ、しかも一部提案されている液圧霧化手段を用いてい
ないため、上記低圧の吹付空気による塗料圧送でよく、
特別に塗料加圧のための手段を必要としないので、従来
のエアースプレーと同様なスプレーガンによって手軽に
使用できる等、多大な効果が得られる。

もちろん、前述の吹付空気低圧化による塗料粒子の飛散
防止、作業環境の改善等、従来の問題点を改善すること
はいうまでもないことである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すスプレーガンの断面図で
ある。第２図は、第１図のII−II断面を、第３図は、第
２図のIII−III断面を示す拡大図である。第４図は第１
図の先端霧化装置部の左側面図で、第５図は第４図のAO
B断面を示す拡大断面図である。第６図は本発明の他の
実施例を示すスプレーガンの先端部の断面図である。８…空気弁 13…ニードル弁 19…分配弁 21…塗料ノズル 30…チップキャップ 31…噴霧口 33…Ｖ字状溝 37…角キャップ 43…角ノズル 45…噴射口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スプレーガン本体（１）に導入される圧縮
空気を握り（３）の下方の空気ニップル（４）に接続す
るとともに、導入された圧縮空気を空気弁（８）を介し
て先端の霧化部に供給するとともに、唇状の噴霧口（3
1）を有するチップキャップ（30）内に下流側を円錐状
に拡大して開口する単一円孔塗料ノズル（21）を有し、
該塗料ノズル（21）の外周を流れる一次空気によって、
噴出塗料が混合噴霧された扁平噴霧流に対し、二次空気
流を衝突させて噴霧流のパターン調整をする内部混合エ
アースプレーガンにおいて、前記一次空気の空気通路よ
り前記本体（１）に設けた分配弁（19）を介し、分配さ
れる二次空気通路（27、28）を設け、該二次空気通路
（27、28）には流量の調整手段を備えてなる低圧微粒化
スプレーガン。
【請求項２】スプレーガン本体（１）に導入される圧縮
空気を握り（３）の下方の空気ニップル（４）に接続す
るとともに、導入された圧縮空気を空気弁（８）を介し
て先端の霧化部に供給するとともに、唇状の噴霧口（3
1）を有するチップキャップ（30）内に下流側を円錐状
に拡大して開口する単一円孔塗料ノズル（21）を有し、
該塗料ノズル（21）の外周を流れる一次空気によって、
噴出塗料が混合噴霧された扁平噴霧流に対し、二次空気
流を衝突させて噴霧流のパターン調整をする内部混合エ
アースプレーガンにおいて、前記一次空気の空気通路よ
り前記本体（１）に設けた分配弁（19）を介し分配され
る二次空気通路を（27、28）を設け、前記扁平噴霧流に
対し、その前方において衝突する二次空気流は、扁平面
両側の後方より斜め前方に向けて開口する一対の角ノズ
ル（43）から噴射し、前記扁平噴霧流と同方向に拡開す
る扁平気流とした低圧微粒化エアースプレーガン。
【請求項３】スプレーガン本体（１）に導入される圧縮
空気を握り（３）の下方の空気ニップル（４）に接続す
るとともに、導入された圧縮空気を空気弁（８）を介し
て先端の霧化部に供給するとともに、唇状の噴霧口（3
1）を有するチップキャップ（30）内に下流側を円錐状
に拡大して開口する単一円孔塗料ノズル（21）を有し、
該塗料ノズル（21）の外周を流れる一次空気によって、
噴出塗料が混合噴霧された扁平噴霧流に対し、二次空気
流を衝突させて噴霧流のパターン調整をする内部混合エ
アースプレーガンにおいて、前記一次空気の空気通路よ
り前記本体（１）に設けた分配弁（19）を介し分配され
る二次空気通路を（27、28）を設け、前記扁平噴霧流の
長径側にあって、前記噴霧開口の斜め後方に設けた噴射
口（45）より二次空気を噴射衝突させてなる低圧微粒化
スプレーガン。
【請求項４】唇状開口の噴霧口（31）より一次空気流に
よって噴霧される扁平な噴霧流に対し、該扁平噴霧流と
同方向に拡開しながら噴射衝突する第１の二次空気流
と、これと直角の扁平噴霧流の長径方向より噴射衝突す
る第２の二次空気流とを噴射する空気孔を本体（１）に
それぞれ設け、該それぞれの空気孔に連通する独立した
二次空気通路（27、28）を設け、前記一次空気通路よ
り、本体（１）に設けた分配弁（19）を介し前記二次空
気通路（27、28）のいずれか一方に圧縮空気を供給する
分配手段を設けてなるエアースプレーガン。