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JP3483082B2 - 噴霧式塗装装置の噴霧口洗浄装置 - Google Patents
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JP3483082B2 - 噴霧式塗装装置の噴霧口洗浄装置 - Google Patents

噴霧式塗装装置の噴霧口洗浄装置

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JP3483082B2
JP3483082B2 JP00106996A JP106996A JP3483082B2 JP 3483082 B2 JP3483082 B2 JP 3483082B2 JP 00106996 A JP00106996 A JP 00106996A JP 106996 A JP106996 A JP 106996A JP 3483082 B2 JP3483082 B2 JP 3483082B2
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照雄 宮本
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智厳 大久保
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康紀 吉永
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車体等の塗装に
用いられる塗装ガンのガン先、すなわち、噴霧式塗装装
置の噴霧口洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、噴霧式塗装装置として、例えば、
自動車工場等で車体等の塗装に用いられる塗装ガンがあ
る。
【0003】かかる塗装ガンは、塗装ロボットに装着さ
れたものが一般的であり、同ロボットは所定のプログラ
ムにより作動し、ライン上の未塗装車体や部品等に対し
て、予め定められた時間時間で所定個所の塗装を行うよ
うに構成されている。
【0004】上記塗装ガンを所定時間使用した後は、ガ
ン先(噴霧口)をきれいに洗浄しなければ、次回の使用
時に噴霧状態が悪くなったり、あるいは、異なる色を塗
装しなければならない時に前回使用した塗料が混ざった
りするおそれがある。
【0005】そこで、一般には以下に述べるような二つ
のタイプの洗浄装置が用いられている。
【0006】一つは、噴霧式塗装装置である塗装ガン自
体から洗浄液となるシンナーを吐出し、自らのガン先を
洗浄するタイプのものである。
【0007】また、もう一つのタイプは、洗浄ノズルを
配設した洗浄ボックスの中に塗装ガンを収納し、同塗装
ガンを回転させながら前記洗浄ノズルからシンナーを噴
出してガン本体ごと洗浄するものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のう
ち、前者のタイプのものは、ガン内部から洗浄液が出る
のでガン内部は十分洗浄できるが、被洗浄部のうち、ガ
ン先外周部は直接的に洗浄することができないのでどう
しても洗浄力が劣り、しかも、使用したシンナーを再利
用することができないので不経済である。
【0009】他方、後者のタイプのものは、シンナーの
再利用は可能であっても、飛散が多いので回収率が悪
く、また、シンナータンク、シンナー噴出用ポンプが別
置きとなっており、洗浄装置本体を設置個所からガン位
置まで移動させて塗装ガンを洗浄する必要があるので、
装置全体が大型化して設置場所が限定されてしまうとい
う問題がある。
【0010】本発明は、上記課題を解決することのでき
る噴霧式塗装装置の噴霧口洗浄装置を提供することを目
的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、上端に洗浄液噴出ノズルを設けた洗浄
液吸入パイプの下端を、洗浄液を収容するための箱体中
に開口させるとともに、前記洗浄液吸入パイプの中途に
エジェクタ機能部を設け、同エジェクタ機能部は、洗浄
液吸入パイプの中途にエア流路絞り部を形成し、同エア
流路絞り部に、内部にエア室を形成したエア室形成筒を
介して送気パイプを連通連結して構成して、エジェクタ
効果により洗浄液を吸い上げ、同洗浄液を前記洗浄液噴
出ノズルから噴出して噴霧式塗装装置の噴霧口を洗浄で
きるようにした。
【0012】また、本発明は、以下の構成にも特徴を有
する。
【0013】
【0014】 (イ)箱体の上部に、噴霧式塗装装置の
噴霧口を挿通支持する噴霧口支持部を設けたこと。
【0015】 (ロ)洗浄液吸入パイプの外側に、断面
環状の洗浄液還流流路を設けたこと。
【0016】 (ハ)噴霧口支持部を、耐溶剤性及び可
撓性を有する支持板に、テーパ状の噴霧口受面を周縁に
形成した噴霧口挿入開口を設けて構成し、同噴霧口挿入
開口に向けて洗浄液噴出ノズルを配設したこと。
【0017】 (ニ)箱体内に、洗浄後の噴霧口を乾燥
させるためのエアブロー用送気パイプを設けたこと。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る噴霧式塗装装
置の噴霧口洗浄装置の実施の形態について説明する。
【0019】本発明では、上端に洗浄液噴出ノズルを設
けた洗浄液吸入パイプの下端を、シンナー等の洗浄液を
収容するための箱体中に開口させるとともに、前記洗浄
液吸入パイプの中途にエジェクタ機能部を設けた構成と
している。
【0020】また、同エジェクタ機能部は、前記洗浄液
吸入パイプの中途にエア流路絞り部を形成するととも
に、同エア流路絞り部に、内部にエア室を形成したエア
室形成筒を介して送気パイプを連通連結して構成してい
る。
【0021】したがって、送気パイプからエア室を介し
て供給されるエアがエア流路絞り部を通る際に、洗浄液
吸入パイプに負圧が発生し、かかる負圧により箱体内の
洗浄液を吸い上げ、いわゆるエジェクタ効果によって洗
浄液を前記洗浄液噴出ノズルから強く噴出することがで
きる。
【0022】また、噴霧式塗装装置としては、自動車工
場等で車体塗装用等に用いられる塗装ロボットに装備し
た塗装ガンを用いており、同塗装ガンの噴霧口となるガ
ン先は上記箱体の上部に形成した噴霧口支持部により支
持させることができる。
【0023】すなわち、同噴霧口支持部を箱体の上部に
設け、しかも、同支持部は、耐溶剤性及び可撓性を有す
る支持板に、テーパ状の噴霧口受面を周縁に形成した噴
霧口挿入開口を設けて構成している。
【0024】そして、同噴霧口挿入開口に向けて前記洗
浄液噴出ノズルが位置するようにしており、同洗浄液噴
出ノズルからの洗浄液は、噴霧口挿入開口からのぞくガ
ン先に強く噴射されて、同ガン先を確実に洗浄すること
ができる。
【0025】しかも、噴霧口挿入開口の周縁にはテーパ
状の噴霧口受面が形成されているので、前記開口とガン
先との間は確実にシールされた状態が維持され、同開口
に向かって噴出される空気及び洗浄液は外部に漏れるこ
とがない。なお、ここで、耐溶剤性及び可撓性を有する
支持板としてはラバー製とすることが好ましい。
【0026】さらに、洗浄液吸入パイプの外側に、断面
視環状の洗浄液還流流路を設けているので、洗浄液噴出
ノズルから噴出された洗浄液は、同洗浄液還流流路を通
って箱体内に還流して再収容され、再使用使用すること
が可能できわめて経済的である。
【0027】なお、上記塗装ガンを装備する塗装ロボッ
トは、所定のプログラムで駆動するものであり、同プロ
グラムにおいて、塗装終了後には、上記噴霧口挿入開口
にガン先を挿入するように制御するととともに、噴霧口
洗浄装置における洗浄液の噴霧時間やそのタイミング等
を制御するようにしておくことが望ましい。これによ
り、塗装作業、ガン先洗浄作業が連続した工程の中で行
える。
【0028】また、本発明に係る噴霧口洗浄装置は、箱
体内に、洗浄後の噴霧口を乾燥させるためのエアブロー
用送気パイプを設け、同送気パイプからは乾燥空気を送
気するようにして短時間で洗浄後のガン先の乾燥を行
い、洗浄作業の効率化を図っている。
【0029】このように、本発明に係る噴霧口洗浄装置
は、洗浄液を噴出するためのポンプ等が不要なので、安
価であり、しかも全体をコンパクトな形状とすることが
できるので、工場等のラインの側への設置が容易であ
り、しかも、強力な洗浄力を有するものである。
【0030】また、洗浄液吸入パイプの絞り部における
径や空気噴出角や噴出圧、並びに、洗浄液噴出ノズルと
ガン先との距離等を調節することにより洗浄力の調整が
可能であり、さらに、上記構成においては、塗料の種類
や洗浄許容時間に対しての対応も十分可能となってい
る。
【0031】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら説明する。なお、本実施例では、噴霧式塗装
装置を塗装ガンとして説明する。
【0032】図1及び図2に示すように、本発明に係る
噴霧式塗装装置の噴霧口洗浄装置Aは、シンナー等の洗
浄液Bを収容可能に形成した箱体1内の略中央位置に、
上端に洗浄液噴出ノズル21(以下ノズル21とする)を設
け、かつ、中途にエジェクタ機能部3を設けた洗浄液吸
入パイプ2(以下吸入パイプ2とする)を垂直状態に配
設し、下端を洗浄液B中に開口している。
【0033】また、前記エジェクタ機能部3には送気パ
イプ4の一端を連通連結しており、同送気パイプ4の他
端は、箱体1の外部に設けた図示しないコンプレッサ等
の送気装置に連通連結している。
【0034】また、箱体1は、底壁10を漏斗状に形成
し、使用済の洗浄液を排出するドレーンバルブ5を設け
た下箱12と、噴霧式塗装装置の噴霧口先端、すなわち、
塗装ガンGのガン先G1を挿通支持する噴霧口支持部6を
設けた上箱11とから構成されており、上箱11と下箱12と
はシール材13を介して連結されている。なお、14,15 は
上下箱11,12 に設けたフランジ部であり、両フランジ部
14,15 間にシール材13が介設されている。18は上下箱1
1,12 の固定用蝶ねじである。
【0035】噴霧口支持部6は、箱体1よりも一回り小
さな円筒状に形成されて、上箱11の上面に貫通状体に取
付けられて上下箱11,12 と連通しており、その上端開口
部には、耐溶剤性及び可撓性を有する支持板61を、押さ
え板60a やボルト60b 等からなる固定手段60により取付
けている(図2)。65は後述するエアブロー用送気パイ
プ7を筒内に挿通するための切欠部である。
【0036】本実施例では支持板61を耐シンナー性のラ
バーとしており、その厚みtを6mm程度のものとしてい
る(図4)。
【0037】また、同支持板61にテーパ状の噴霧口受面
62を周縁に形成した噴霧口挿入開口63を設け、同噴霧口
挿入開口63においてガン先G1を保持可能としている。そ
して、同噴霧口挿入開口63に向かうように前記ノズル21
が配設されている。
【0038】ドレーンバルブ5は、底壁10に形成した排
液口10a に連設しており、開閉コック51により手動で開
閉可能としている。
【0039】さらに、箱体1内には、洗浄後のガン先G1
を乾燥させるためのエアブロー用送気パイプ7を設けて
いる。
【0040】同エアブロー用送気パイプ7は、図2に示
すように、先端を、二又に分岐して対峙させるととも
に、両先端に設けたエア噴出ノズル71,72 を噴霧口挿入
開口63に向けて配設する一方、前記したエジェクタ機能
部3に連通連結した送気パイプ4と同様に、その基端を
箱体1の外部に設けた図示しないコンプレッサ等の送気
装置に連通連結している。
【0041】また、図1及び図2において、8は円筒状
に形成したフィルターであり、噴霧口支持部6の内部
に、上記吸入パイプ2に対して同心円的に設けたフィル
ター支持筒80の上部に取付けられている。
【0042】また、同フィルター支持筒80と吸入パイプ
2との間には、洗浄液還流流路Rが形成されている。
【0043】すなわち、フィルター8は、ノズル21から
噴出されたエアと洗浄液Bのうち、洗浄液Bのみを捕捉
できるメッシュ体により形成され、捕捉された洗浄液B
は、上記洗浄液還流流路Rを通って箱体1内に還流す
る。
【0044】一方、エアはフィルター8を通過して上箱
11の側壁に突設した排気筒16より本洗浄装置Aの系外へ
排出されるようにしている。81はフィルター支持筒80に
形成した通気孔であり、上記排気筒16に連通している。
【0045】このように、本実施例では、洗浄液Bとと
もにノズル21より噴出されたエアの大部分は排気筒16よ
り系外へ排出されるが、一部のエアは箱体1内の圧力を
高める作用を果たして、後述するエジェクタ機能を促進
するようにしている。
【0046】9は箱体1の側壁に取付けられた液面計で
あり、箱体1内に収納した洗浄液Bの残量を外から確認
できるようになっている。
【0047】ここで、エジェクタ機能部3及び噴霧口支
持部6について、図3及び図4を参照しながらさらに説
明を加える。
【0048】図3に示すように、エジェクタ機能部3
は、上記吸入パイプ2の中途に小幅環状のエア流路絞り
部31を形成し、同絞り部31と連通するように、エア室32
を介して送気パイプ4に連設している。
【0049】すなわち、吸入パイプ2を上下に分割形成
するとともに、一定の幅d1,d2 をあけた状態で円筒状
の連結機能を有するエア室形成筒33を介して上下連結し
ている。
【0050】また、同エア室形成筒33の内周壁には凹部
を設けており、同凹部を送気パイプ4と連通するエア室
32としている。
【0051】そして、同エア室形成筒33に送気パイプ4
の一端を連通連結し、送気パイプ4と吸入パイプ2とを
エジェクタ機能部3を介して連通連結するようにしてい
る。
【0052】なお、上下に分割した吸入パイプ2とエア
室形成筒33とは溶接等により固着してもよく、また、上
下各吸入パイプ2の端部に雄ねじを形成するとともに、
エア室形成筒33に雌ねじを形成して螺合してもよい。
【0053】かかる構成により、エアを吸入パイプ2に
供給すると、エア流路絞り部31によって下側の吸入パイ
プ2内が負圧となり、洗浄液Bは吸入パイプ2より吸引
されてノズル21からエアとともに強力に噴出される。な
お、上記幅d1,d2 を適宜設定することにより、洗浄液
Bの噴出量をコントロールすることができる。
【0054】ところで、エア流路絞り部31は、吸入パイ
プ2の周壁中に上向き勾配を有するように形成されてお
り、供給されるエアが斜め上方へ噴出するようにしてい
る。
【0055】これは、洗浄液Bをノズル21からエアとと
もに噴出させるためには、エア流路絞り部31の成形角度
θ1 を考慮する必要があり、成形角度θ1 が60°以上で
あれば、図3における吸入パイプ2のエジェクタ機能部
3より下方位置では負圧状態となることが分かってい
る。
【0056】そこで、本実施例では、加工の容易さなど
を考慮してエア流路絞り部31の成形角度θ1 を60°に設
定している。
【0057】また、図3において、エアと洗浄液Bとを
ノズル21から垂直上方へ噴出させるためには、エア流路
絞り部31からノズル21先端までの距離Lとしては、Dを
吸入パイプ2及びノズル21の内径とすると、L=D×ta
n60 °以上でなければならず、実験的には、L=5×D
の長さが好ましいことが分かっている。
【0058】また、本実施例では、図4に示すように、
噴霧口挿入開口63の周縁に形成した噴霧口受面62のテー
パ角θ2 を45°としており、かかる噴霧口挿入開口63に
ガン先G1を挿通すれば、ノズル21から強力に洗浄液Bと
エアとが噴出されても、ガン先G1の先端面外周に噴霧口
受面62が強く圧着して、洗浄液Bが外部に漏れたりする
ことがない。
【0059】また、ノズル21とガン先G1との好ましい距
離Hについて説明すると、図5に示すように、ノズル21
から上方へ噴出する洗浄液Bは広がり角度αで広がるも
のであり、その広がり角度αは、少なくとも15°以上で
あることが分かっている。
【0060】そこで、ガン先G1の外周と前記噴霧口受面
62が密着して確実なシールを行わせるためには、ガン先
G1の外周よりも広範囲に洗浄液Bを吹付ける必要があ
る。
【0061】そのためには、ノズル21の内径をD、洗浄
液Bがガン先G1に達したときの直径をD1 とすると、ノ
ズル21とガン先G1との距離Hは、H=(D1 −D)/2
tan15 °>D/4とする必要があることが実験的に分か
っている。
【0062】本実施例では、ノズル21の内径をDを21.6
mm、ガン先G1の直径D2 を40mm、ノズル21とガン先G1と
の距離Hを80mmとしている。なお、このときの洗浄液B
がガン先G1に達したときの直径D1 は、D1 =D2 +2
βで表される(βはガン先G1の外周と洗浄液Bがガン先
G1に達したときの吹付面外周との差である)。
【0063】以上説明してきた構成により、本実施例に
係る噴霧口洗浄装置Aでは、送気パイプ4からエアが供
給されると同エアがエア流路絞り部31を通る際に負圧が
発生し、かかる負圧によって箱体1内の洗浄液Bを吸い
上げ、同洗浄液Bを前記ノズル21から、噴霧口挿入開口
63により保持されていガン先G1に向けて強く噴出してガ
ン先G1を確実に洗浄することができる。
【0064】また、洗浄液Bを噴出するのは箱体1内に
収容したエジェクタ機能部3によるエジェクタ効果によ
るものであり、別途洗浄液Bを噴出させるためのポンプ
等が不要となるので、全体の構成をコンパクトにするこ
とができる。
【0065】したがって、自動車工場等において、車体
塗装工程のライン側に本噴霧口洗浄装置Aを配設するこ
とが可能となり、例えば、同ラインに配置した塗装ロボ
ット(図示せず)に装着した塗装ガンのガン先G1を洗浄
する場合、塗装ロボットを駆動するための所定プログラ
ムに、塗装終了後に本噴霧口洗浄装置Aの噴霧口挿入開
口63にガン先G1を挿入するように設定しておけば、塗装
作業に連続して、ガン先洗浄作業を一つの塗装工程の中
で行え、塗装効率が著しく向上する。
【0066】箱体1内には、洗浄後のガン先G1を乾燥さ
せるためのエアブロー用送気パイプ7を設けているの
で、ガン先G1の乾燥が促進され、洗浄作業を短縮するこ
とができ、効率的な洗浄作業を行うことができる。
【0067】なお、噴霧口洗浄装置Aにおける洗浄液B
の噴霧時間やエアブローの時間、また、そのタイミング
等は、上記プログラミング中において制御するようにし
ておけばよい。
【0068】しかも、噴出した洗浄液Bは確実に回収で
き、これを再生して再利用することができるので経済的
にも有益である。
【0069】
【発明の効果】この発明は、以上説明してきたような形
態で実施されるもので、以下の効果を奏する。
【0070】 (1)上端に洗浄液噴出ノズルを設けた
洗浄液吸入パイプの下端を、洗浄液を収容するための箱
体中に開口させるとともに、前記洗浄液吸入パイプの中
途にエジェクタ機能部を設け、同エジェクタ機能部は、
洗浄液吸入パイプの中途にエア流路絞り部を形成し、同
エア流路絞り部に、内部にエア室を形成したエア室形成
筒を介して送気パイプを連通連結して構成しているの
で、エジェクタ効果により洗浄液を吸い上げ、同洗浄液
を前記洗浄液噴出ノズルから噴出して噴霧式塗装装置の
噴霧口を洗浄することができる。また、エア流路絞り部
の幅の設定を変更すれば、洗浄液の噴出量を可変とする
ことができる。
【0071】 したがって、別途洗浄液を噴出させるた
めのポンプ等が不要となるので全体の構成をコンパクト
にすることができ、例えば、自動車工場等において、車
体塗装工程のライン側に本噴霧口洗浄装置を他の装置類
の邪魔になることなく配設することが可能となる。
【0072】
【0073】 (2)また、箱体の上部に、噴霧式塗装
装置の噴霧口を挿通支持する噴霧口支持部を設けたこと
により、同噴霧口支持部に噴霧式塗装装置の噴霧口先端
を安定した状態で支持させることができる。
【0074】 (3)また、洗浄液吸入パイプの外側
に、断面環状の洗浄液還流流路を設けたことにより、洗
浄液噴出ノズルから噴出した洗浄液を箱体内に還流させ
て再収容することができ、洗浄液を再使用できるので経
済的である。
【0075】 (4)また、上記噴霧口支持部を、耐溶
剤性及び可撓性を有する板材に、テーパ状の噴霧口受面
を周縁に形成した噴霧口挿入開口を設けて構成し、同噴
霧口挿入開口に向けて洗浄液噴出ノズルを配設したこと
により、上記したように噴出する洗浄液により確実に噴
霧口を洗浄することができ、また、洗浄液を外部に漏ら
すことがない。さらに、かかる洗浄液は、上記したよう
に還流流路を通って、確実に回収して再利用することが
できる。
【0076】 (5)また、箱体内に、洗浄後の噴霧口
を乾燥させるためのエアブロー用送気パイプを設けたこ
とにより、噴霧口の乾燥を促進して洗浄作業の時間を短
縮でき、効率的な洗浄作業が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る噴霧式塗装装置の噴霧口洗浄装置
の全体側面図である。
【図2】同噴霧口洗浄装置の一部を省略した正面図であ
る。
【図3】エジェクタ機能部の説明図である。
【図4】噴霧口支持部の説明図である。
【図5】洗浄液噴出ノズルと噴霧式塗装装置の噴霧口と
を示す説明図である。
【符号の説明】
A 噴霧式塗装装置の噴霧口洗浄装置 B 洗浄液 G 塗装ガン G1 ガン先 R 洗浄液還流流路 1 箱体 2 洗浄液吸入パイプ 3 エジェクタ機能部 4 送気パイプ 6 噴霧口支持部 7 エアブロー用送気パイプ 21 洗浄液噴出ノズル 31 エア流路絞り部 32 エア室 33 エア室形成筒 61 支持板 62 噴霧口受面 63 噴霧口挿入開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 照雄 福岡県鞍手郡宮田町大字上有木字平山1 番 トヨタ自動車九州株式会社内 (72)発明者 金子 隆興 福岡県鞍手郡宮田町大字上有木字平山1 番 トヨタ自動車九州株式会社内 (72)発明者 大久保 智厳 広島県尾道市高須町大山田1050番地 プ レス工業株式会社 尾道工場内 (72)発明者 原山 雄介 広島県尾道市高須町大山田1050番地 プ レス工業株式会社 尾道工場内 (72)発明者 吉永 康紀 広島県尾道市高須町大山田1050番地 プ レス工業株式会社 尾道工場内 (56)参考文献 特開 平7−284702(JP,A) 特開 平7−47048(JP,A) 特開 平6−296937(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05B 15/00 - 15/12

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上端に洗浄液噴出ノズル(21)を設けた
    洗浄液吸入パイプ(2)の下端を、洗浄液(B)を収容
    するための箱体(1)中に開口させるとともに、前記洗
    浄液吸入パイプ(2)の中途にエジェクタ機能部(3)
    を設け、同エジェクタ機能部(3)は、洗浄液吸入パイ
    プ(2)の中途にエア流路絞り部(31)を形成し、同
    エア流路絞り部(31)に、内部にエア室(32)を形
    成したエア室形成筒(33)を介して送気パイプ(4)
    を連通連結して構成したことを特徴とする噴霧式塗装装
    置の噴霧口洗浄装置。
  2. 【請求項2】箱体(1)の上部に、噴霧式塗装装置の噴
    霧口を挿通支持する噴霧口支持部(6)を設けたことを
    特徴とする請求項1記載の噴霧式塗装装置の噴霧口洗浄
    装置。
  3. 【請求項3】洗浄液吸入パイプ(2)の外側に、断面環
    状の洗浄液還流流路(R)を設けたことを特徴とする請
    求項1又は2に記載の噴霧式塗装装置の噴霧口洗浄装
    置。
  4. 【請求項4】噴霧口支持部(6)を、耐溶剤性及び可撓
    性を有する支持板(61)に、テーパ状の噴霧口受面
    (62)を周縁に形成した噴霧口挿入開口(63)を設
    けて構成し、同噴霧口挿入開口(63)に向けて洗浄液
    噴出ノズル(21)を配設したことを特徴とする請求項
    2又は3に記載の噴霧式塗装装置の噴霧口洗浄装置。
  5. 【請求項5】箱体(1)内に、洗浄後の噴霧口を乾燥さ
    せるためのエアブロー用送気パイプ(7)を設けたこと
    を特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の噴霧式塗
    装装置の噴霧口洗浄装置。
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