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技術 回転霧化静電塗油装置

出願人 日鉄テックスエンジ株式会社
発明者 網本孝行名川政人
出願日 2000年1月20日 (19年7ヶ月経過) 出願番号 2000-012201
公開日 2001年7月24日 (18年1ヶ月経過) 公開番号 2001-198494
状態 未査定
技術分野 静電噴霧装置
主要キーワード 供給空気圧力 駆動用空気 回転霧化装置 空気タービン 静電塗油装置 排気口付近 供給空気温度 熱電対温度計
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この項目の情報は公開日時点(2001年7月24日)のものです。
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図面 (4)

課題

本発明は、回転霧化静電塗油装置において、回転霧化装置回転駆動する空気タービン排気口付近結露を生じ、その露が滴下したり霧となって鋼板等に水滴として付着し、錆が発生することを防止する技術を提供する。

解決手段

即ち本発明は、空気タービンにより回転駆動する回転霧化装置を備えた静電塗油装置において、前記空気タービンに、該空気タービンからの排気温度が排気口付近の雰囲気温度と等しくなる温度またはそれ以上の温度に加熱された加熱空気を供給することを特徴とする回転霧化静電塗油装置である。

概要

背景

空気タービンにより回転霧化装置回転駆動する回転霧化静電塗油装置または回転霧化静電塗装装置において、空気タービンの排気口付近結露を生じ、その露が滴下したり霧となって鋼板等に水滴として付着し、発錆を生じることがあった。

そこでこの原因について検討した結果、回転霧化装置を回転駆動するために空気タービンに送給された圧縮空気が、前記空気タービンから排気される時に、断熱膨張を起こし排気口付近の温度を低下させ結露を生じ、その結露が滴下したり空気の流れに乗って飛散することが判明した。

ところで、回転霧化静電塗装装置の空気の温度を調節する技術として、特開平8−108104号公報では、塗料噴霧方向を調節するための空気、すなわち回転霧化装置のシェーピングエアの温度を調節し、塗料中溶剤揮発量の変動や、静電気が前記シェーピングエア中の水滴に奪われ、塗面や効率に悪影響を及ぼすのを防止する技術が開示されている。しかし、シェーピングエアは塗料の噴霧方向を調節するもので、空気タービンの駆動とは異なる目的で異なる装置に供給する空気に関するものであり、また、塗油装置での錆発生を防止する技術でもない。

また特開平9−262509号公報では、多色静電塗装機の色替バルブからの系内への排気が断熱膨張で凝縮して結露するのを防止するために、タービン駆動用空気を必要に応じて40〜90℃に加熱して、タービン駆動前または駆動後の空気を前記色替バルブ配設系内に導入し、結露を防止する技術を開示している。しかし、この技術は色替バルブ配設系内での断熱膨張による温度低下を防止するもので、空気タービン排気口での結露を防ぐものではなく、また、塗油装置での錆発生を防止する技術でもない。

概要

本発明は、回転霧化静電塗油装置において、回転霧化装置を回転駆動する空気タービンの排気口付近に結露を生じ、その露が滴下したり霧となって鋼板等に水滴として付着し、錆が発生することを防止する技術を提供する。

即ち本発明は、空気タービンにより回転駆動する回転霧化装置を備えた静電塗油装置において、前記空気タービンに、該空気タービンからの排気温度が排気口付近の雰囲気温度と等しくなる温度またはそれ以上の温度に加熱された加熱空気を供給することを特徴とする回転霧化静電塗油装置である。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

空気タービンにより回転駆動する回転霧化装置を備えた静電塗油装置において、前記空気タービンに、該空気タービンからの排気温度排気口付近雰囲気温度と等しくなる温度またはそれ以上の温度に加熱された加熱空気を供給することを特徴とする回転霧化静電塗油装置。

請求項2

回転霧化装置を回転駆動する空気タービンに、下記(1)式または(2)式で示されるth以上の温度に加熱された加熱空気を供給することを特徴とする請求項1に記載の回転霧化静電塗油装置。th=ti−15.21+165Pi−129Pi2 (但し、Pi≦0.6MPaの場合)・・・(1)th=ti+37.35(但し、Pi>0.6MPaの場合) ・・・・・(2)ここで、th:空気タービンに供給する圧力Piの加熱空気温度(℃)ti:空気タービンの排気口付近の雰囲気温度(℃)Pi:空気タービンに供給する空気の圧力(MPa)

技術分野

0001

本発明は、空気タービン排気口付近結露を防止できる、空気タービンで回転霧化装置回転駆動する回転霧化静電塗油装置及び回転霧化静電塗装装置に関するものである。本発明において、単に回転霧化静電塗油装置と記述した場合には回転霧化静電塗装装置をも包含するものとする。

背景技術

0002

空気タービンにより回転霧化装置を回転駆動する回転霧化静電塗油装置または回転霧化静電塗装装置において、空気タービンの排気口付近に結露を生じ、その露が滴下したり霧となって鋼板等に水滴として付着し、発錆を生じることがあった。

0003

そこでこの原因について検討した結果、回転霧化装置を回転駆動するために空気タービンに送給された圧縮空気が、前記空気タービンから排気される時に、断熱膨張を起こし排気口付近の温度を低下させ結露を生じ、その結露が滴下したり空気の流れに乗って飛散することが判明した。

0004

ところで、回転霧化静電塗装装置の空気の温度を調節する技術として、特開平8−108104号公報では、塗料噴霧方向を調節するための空気、すなわち回転霧化装置のシェーピングエアの温度を調節し、塗料中溶剤揮発量の変動や、静電気が前記シェーピングエア中の水滴に奪われ、塗面や効率に悪影響を及ぼすのを防止する技術が開示されている。しかし、シェーピングエアは塗料の噴霧方向を調節するもので、空気タービンの駆動とは異なる目的で異なる装置に供給する空気に関するものであり、また、塗油装置での錆発生を防止する技術でもない。

0005

また特開平9−262509号公報では、多色静電塗装機の色替バルブからの系内への排気が断熱膨張で凝縮して結露するのを防止するために、タービン駆動用空気を必要に応じて40〜90℃に加熱して、タービン駆動前または駆動後の空気を前記色替バルブ配設系内に導入し、結露を防止する技術を開示している。しかし、この技術は色替バルブ配設系内での断熱膨張による温度低下を防止するもので、空気タービン排気口での結露を防ぐものではなく、また、塗油装置での錆発生を防止する技術でもない。

0006

本発明は、回転霧化静電塗油装置において、回転霧化装置を回転駆動する空気タービンの排気口付近に結露を生じ、その露が滴下したり霧となって鋼板等に水滴として付着し、錆が発生することを防止する技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、空気タービン駆動に加熱空気を用い、排気温度を排気口付近の大気温度と等しいか、それ以上とすれば、結露のよる錆発生を防止できるという知見に基づいて完成させたものである。すなわち本発明は、以下の構成を要旨とする。すなわち、(1) 空気タービンにより回転駆動する回転霧化装置を備えた静電塗油装置において、前記空気タービンに、該空気タービンからの排気温度が排気口付近の雰囲気温度と等しくなる温度またはそれ以上の温度に加熱された加熱空気を供給することを特徴とする回転霧化静電塗油装置。および、(2) 前記回転霧化装置を回転駆動する空気タービンに、下記(1)式または(2)式で示されるth以上の温度に加熱された加熱空気を供給することを特徴とする回転霧化静電塗油装置である。
th=ti−15.21+165Pi−129Pi2(但し、Pi≦0.6MPaの場合)・・・(1)
th=ti+37.35(但し、Pi>0.6MPaの場合) ・・・・(2)
ここで、
th:空気タービンに供給する圧力Piの加熱空気温度(℃)
ti:空気タービンの排気口付近の雰囲気温度(℃)
Pi:空気タービンに供給する空気の圧力(MPa)

発明を実施するための最良の形態

0008

以下に本発明を図に示す装置の例に基づいて詳細に説明する。図1は、回転霧化静電塗油装置1の模式図、図2は、本発明の回転霧化静電塗油装置の空気タービン付近概要を示した図である。

0009

コンプレッサー2で圧縮された空気は、ヒータ15で所定の温度に加熱され、回転霧化装置3を駆動する空気タービン4に空気供給口5から供給される。そして、空気タービン4を駆動した後、排気口6付近にてほぼ大気圧まで減圧された排気は管路を経てブース16の外へと放散される。なお、ヒータ15の形式は問わないが、シーズヒータのよって加熱する電気式が、温度制御が容易で使いやすい。

0010

ここで、空気の温度は空気供給口5の直前および排気口6の直後にそれぞれ設置された熱電対温度計11と12で測定し、空気の圧力は空気供給口5の直前に圧力計13を設置して測定する。そして、熱電対温度計11と圧力計13で読み取った値を、制御装置14に入力しヒータ15の電流を制御し所定の空気温度とする。

0011

また、油は油供給口7から油搬送空気8とともに回転霧化装置3に送られ、回転霧化装置3そのものの電極マイナス帯電された霧9となって、例えば鋼板10の表面にその電位差で吸着塗油される。

0012

図1図2では、鋼板の片面に塗油する例を示したが、両面塗油の場合は、鋼板を挟んで反対側にも同様の回転霧化装置を設置すればよいのは勿論である。なお、噴霧する流体を油のかわりに塗料を使用すると、上記静電塗油装置は、静電塗装装置として使用することができる。

0013

図3は、空気タービン4の空気供給口5における加熱した空気温度thと、排気口6で放散された空気温度tiとの差を、供給空気圧力Piとの関係で実験値をもとにして近似的に示したものである。空気タービンの排気口6から減圧放散されるときに、空気は断熱膨張によってその温度が低下する。そして、排気口から排出される前の圧力が高いほど、その温度低下は大きくなる。また、空気タービンへ供給する空気の実用上の上限である0.6MPaを超えるとその温度低下はほぼ飽和する。

0014

これを式にすると、
th=ti−15.21+165Pi−129Pi2(但し、Pi≦0.6MPaの場合)・・・(1)
th=ti+37.35(但し、Pi>0.6MPaの場合) ・・・・・(2)
ここで、
th:空気タービンに供給する圧力Piの加熱空気温度(℃)
ti:空気タービンの排気口付近の雰囲気温度(℃)
Pi:空気タービンに供給する空気の圧力(MPa)
と表すことができる。

0015

図3曲線より高い温度で空気タービンに空気を供給すると、排気口での温度が排気口付近の雰囲気温度より高く保たれ、結露による鋼板表面等の錆発生を防止することができる。上記範囲において、さらに、安定して結露による錆発生を防止するために空気タービンに供給する加熱空気の下限温度は45℃とすることが望ましい。また、空気タービンのエアベアリング内部隙間の急激な変化を防止するため、上限温度は85℃とすることが望ましい。

0016

以下に本発明を実施例に基づいて説明する。

0017

図1の回転霧化静電塗油装置で、内部温度が18℃、相対湿度92%の場合、空気タービン4への供給する空気をヒータ15で加熱し温度55℃、圧力0.38MPaとすると、空気タービンから大気圧(約0.1MPa)となって放散される排気の温度は26℃となり、ブース16内の雰囲気温度より8℃高かった。そして、10分間運転した後に運転を止めて直ちに目視観察したところ、排気口6付近の結露は認められず、また3日後にその塗油された鋼板コイルを巻き戻して観察しても表面の錆は確認されなかった。

0018

図1の回転霧化静電塗油装置で、内部温度が25℃、相対湿度90%の場合、空気タービン4への供給する空気をヒータ15で加熱し温度40℃、圧力0.2MPaとすると、空気タービンから大気圧(約0.1MPa)となって放散される排気の温度は25℃となり、ブース16内の雰囲気温度と同じ温度になった。そして、10分間運転した後に運転を止めて直ちに目視観察したところ、排気口6付近にわずかに結露が認められたが、3日後にその塗油された鋼板コイルを巻き戻して観察しても表面の錆は確認されなかった。

0019

図1の回転霧化静電塗油装置において、内部温度が35℃、相対湿度90%の場合、空気タービン4への供給する空気をヒータ15で加熱し温度90℃、圧力0.32MPaとすると、空気タービンから大気圧(約0.1MPa)となって放散される排気の温度は62℃となり、ブース16内の雰囲気温度より27℃高かった。そして、10分間運転した後に運転を止めて直ちに目視観察したところ、排気口6付近に結露は認められず、また3日後にその塗油された鋼板コイルを巻き戻して観察しても表面の錆は確認されなかった。しかし、空気タービン4の温度が最大92℃になり、エアベアリングに内部隙間の変動に起因すると考えられる実用上差し支えのない程度の回転むらを生じた。

0020

図1に示す態様の回転霧化静電塗装装置を用い、内部温度が28℃、相対湿度87%の場合、空気タービン4への供給する空気をヒータ15で加熱し温度61℃、圧力0.38MPaとすると、空気タービンから大気圧(約0.1MPa)となって放散される排気の温度は32℃となり、ブース16内の雰囲気温度より4℃高かった。そして、10分間運転した後に運転を止めて直ちに目視観察したところ、排気口6付近の結露は認められず、また3日後にその塗油された鋼板コイルを巻き戻して観察しても表面の錆は確認されなかった。

0021

図1の回転霧化静電塗油装置で、内部温度が30℃、相対湿度95%の場合、空気タービン4への供給する空気をヒータ15で加熱せずに温度33℃、圧力0.32MPaとすると、空気タービンから大気圧(約0.1MPa)となって放散される排気の温度は19℃となり、ブース16内の雰囲気温度より11℃低かった。そして、10分間運転した後に運転を止めて直ちに目視観察したところ、排気口6付近に多くの結露が認められ、また3日後にその塗油された鋼板コイルを巻き戻して観察したら表面に点状の錆が確認された。

発明の効果

0022

本発明によって、回転霧化装置を回転駆動する空気タービンの排気口付近で結露し、それが水滴や霧となって、塗装または塗油の対象となる鋼板等の表面に付着し、錆発生の原因となるのを防止できる。

図面の簡単な説明

0023

図1本発明の回転霧化静電塗油装置全体の概要を模式的に示した図。
図2本発明の回転霧化静電塗油装置における空気タービン付近の概要を模式的に示した図。
図3本発明の空気タービンへ供給する空気の圧力と、供給空気温度と排気温度の差との関係を示した図。

--

0024

1:回転霧化静電塗油装置または回転霧化静電塗装装置
2:コンプレッサー
3:回転霧化装置
4:空気タービン
5:空気供給口
6:排気口
7:油供給口
8:油搬送空気
9:霧
10:鋼板
11:空気供給口直前の熱電対温度計
12:排気口直後の熱電対温度計
13:圧力計
14:制御装置
15:ヒータ
16:ブース

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