JP4575690B2 - 塗装室の陽圧管理システム及びそれを用いた塗装室の陽圧管理方法 - Google Patents

Description

本発明は塗装室の陽圧管理システム及びそれを用いた塗装室の陽圧管理方法に係り、より詳しくは、塗装室内の陽圧の変動に応じて塗装室へ供給するエアー量を調節可能とした、塗装室の陽圧管理システム及びそれを用いた塗装室の陽圧管理方法に関する。

一般的に、ワークの塗装を行う塗装室は、ゴミ等を原因とする塗装不良等を防止するためにクリーンルームとされており、そのため、塗装室内へのゴミの混入等を防止するため、塗装室内を陽圧に維持しておく必要がある。

その一方、塗装室内の陽圧の度合いを高くしてしまうと、人体当に有害な塗料ミストが塗装室内から放出されてしまうという問題があるため、従来から、塗装室内はわずかに陽圧にすることが行われている。

ところで、塗装室内では、一般的に、人体に有害な塗料ミストを回収等する目的のために、塗装ブースの後方に排気用ファンを備えており、これにより、塗装ブース側に向けて風を流し、フィルタにより塗料ミストを回収しつつ室内のエアーを室外に排気し、それとともに、塗装室内にエアーを供給している。

そのため、排気用ファンが目詰まりを起こした場合には、給気と排気のバランスが崩れてしまい、これにより塗装室内の陽圧が変動してしまう。

そこで、従来は、塗装室の壁に排気口を設けるとともに、この排気口に陽圧ダンパーを備え、塗装室内の陽圧の度合いが許容範囲を超えた場合に陽圧ダンパーが作動して塗装室内から室外へ所定量のエアーを排気し、これにより、陽圧の度合いを維持することが行われていた。

即ち、図４において３１が一般的な陽圧管理システムであり、図において３２が塗装室である。そして、塗装室３２には、ワークの塗装を行うための塗装ブース３３が配設されており、図示を省略するが、この塗装ブース３３内に塗装ロボット等が配置されている。

また、塗装ブース３３の後方側には、塗料ミスト回収用のフィルタ（図示せず）を備えるとともに、排気用ファン３５を具備した排気手段３４が備えられており、排気用ファン３５を作動させることにより、塗装室３２内の空気は塗装ブース３３側に流れつつ、塗料ミストが回収されながら排気されていく。

一方、塗装室３２には給気口３２０２が備えられており、この給気口３２０２には、他端が給気装置３７における給気手段３７０１に連結された給気管３６が連結されており、これにより、排気手段３５から排気されるエアー量とほぼ同量のエアーを、給気装置３７より塗装室３２内に補給可能としている。

また、従来の塗装室３２では、排気口３２０１が形成されるとともに、この排気口３２０１を開閉可能な陽圧ダンパー３８が備えられており、塗装室３２内の陽圧の度合いが許容量を超えた場合に、この陽圧ダンパー３８が作動して塗装室３２内のエアーを室外に排気し、これにより塗装室３２内の陽圧度合いを一定に維持可能としている。

なお、図において３７０２は給気装置３７に備えた熱交換手段であり、また３７０３は外気に含まれるゴミ等を除去するためのフィルタである。

しかしながら、従来から塗装室に用いられている陽圧ダンパーでは、１パスカル以下の微圧の場合には作動しないために、前述の陽圧管理システムでは、塗装室内の陽圧を正確に維持することが困難である。

また、微圧センサーでは、陽圧が−５〜５パスカルの範囲は脈動のために安定せず計測することが難しいという問題点がある。特に、陽圧がゼロパスカル付近ではセンサー自身のドリフトがあり、陽圧なのか負圧なのかの判別が難しいという問題点がある。

そこで、本発明は、塗装室内の陽圧の度合いがわずかに変動した場合でもその変動に対応して陽圧を最適に維持することを可能にする塗装室の陽圧管理方法及びそれを実施するための塗装室の陽圧管理システムを提供することを課題としている。

本発明の陽圧管理システムは、塗装室と、該塗装室に連続して配置した塗装ブースと、該塗装ブースに連続して配置した、前記塗装室内のエアーを排出するための排気手段と、前記塗装室内にエアーを供給するための給気装置と、一端が前記塗装室に連通するとともに、他端には前記給気装置が連結された給気管と、前記塗装室に形成した排気口を開閉可能な陽圧ダンパーと、前記塗装室に形成した第２の排気口と、該第２の排気口を閉鎖する配置で前記塗装室に配置した、ロータリーエンコーダーと該ロータリーエンコーダーの軸に装着された羽とで構成された陽圧センサーと、該陽圧センサーに接続されるとともに前記給気装置に接続された制御回路と、を具備して、前記羽の回転を受けて、ロータリーエンコーダーより、羽の回転方向をＡ相あるいはＢ相からの出力信号とし、羽の回転数をＢ相あるいはＡ相からの出力信号とすることで、塗装室内の陽圧の度合いを検知するとともに、羽の回転に応じて、制御回路により前記給気装置を制御可能としたことを特徴としている。

また、本発明の塗装室の陽圧管理方法は、塗装室と、該塗装室に連続して配置した塗装ブースと、該塗装ブースに連続して配置した、前記塗装室内のエアーを排出するための排気手段と、前記塗装室内にエアーを供給するための給気装置と、一端が前記塗装室に連通するとともに、他端には前記給気装置が連結された給気管と、前記塗装室に形成した排気口を開閉可能な陽圧ダンパーと、を有し、排気手段によって塗装室内のエアーを排出しつつ、給気装置によって塗装室内にエアーを供給するとともに、塗装室の陽圧度合いが予め設定した度合いを超えた場合に、前記陽圧ダンパーを作動させて排気口より所望量のエアーを排出可能とした塗装室の陽圧管理方法において、
前記塗装室に第２の排気口を形成するとともに、該第２の排気口を閉鎖する配置で、前記塗装室に、ロータリーエンコーダーと該ロータリーエンコーダーの軸に装着された羽とで構成された陽圧センサーを配置するとともに、制御回路を介して前記陽圧センサーに前記給気装置を接続し、前記羽の回転を受けて、ロータリーエンコーダーより、羽の回転方向をＡ相あるいはＢ相からの出力信号とし、羽の回転数をＢ相あるいはＡ相からの出力信号とすることで、塗装室内の陽圧の度合いを検知するとともに、羽の回転に応じて、制御回路により前記給気装置を制御することを特徴としている。

本発明では、塗装室内に陽圧センサーを配置するとともに、この陽圧センサーを、制御回路を介して給気装置に接続し、これにより、塗装室内の陽圧度合いに応じて給気手段の駆動を制御可能としている。

そのために、単に陽圧ダンパーを用いて塗装室内の陽圧管理を行う従来の方法と異なり、微圧の変動の場合にも対応することが可能であり、塗装室内の陽圧を常に最適に維持することができる。

本発明の塗装室の陽圧管理システムでは、塗装室と、この塗装室に連続して配置した塗装ブースとを備え、この塗装ブースの後方側には塗装室内のエアーを排出するための排気手段を備えており、排気手段を作動させることにより、塗装室内のエアーを排気可能としている。

また、塗装室には給気管の一端が連通しているとともに、この給気管の他端には給気装置が連結され、給気装置を作動することにより、塗装室内にエアーを供給可能としている。

更に、塗装室には排気口が形成されるとともに、この排気口を開閉可能な陽圧ダンパーが備えられており、塗装室内の陽圧度合いが一定の値を超えた場合に陽圧ダンパーが開き、それにより排気口を介して塗装室内のエアーが排気される構成としている。

更にまた、塗装室には第２の排気口が形成され、この第２の排気口を閉鎖する配置で、塗装室には、ロータリーエンコーダーと該ロータリーエンコーダーの軸に装着された羽とで構成された陽圧センサーが配置されるとともに、この陽圧センサーには制御回路が接続され、更に制御回路に前記給気装置が接続されており、これにより、前記陽圧センサーの出力に応じて、制御回路によって給気装置を制御可能としている。

そして、このような構成による本発明の塗装室の陽圧管理システムを用いた陽圧管理方法では、排気手段によって塗装室内のエアーを排出しつつ、給気装置によって塗装室内にエアーを供給し、塗装室の陽圧度合いが予め設定した度合いを超えた場合に、前記陽圧ダンパーを作動させて排気口より所望量のエアーを排出するとともに、前記陽圧センサーよりの信号に応じて前記給気装置の駆動を制御し、これにより塗装室内の陽圧度合いを最適に維持可能としている。

本発明の塗装室の陽圧管理システム（以下単に「陽圧管理システム」という。）及びそれを用いた塗装室の陽圧管理方法（以下単に「陽圧管理方法」という。）の実施例について図面を参照して説明すると、図１は本実施例の陽圧管理システム１の全体を示す図であり、図において２は塗装室である。

また、図において３は塗装ブースであり、この塗装ブース３は、前記塗装室２に連設しており、あるいは適宜塗装室２内に備えられており、図示を省略するが、その内部には塗装ロボット等のワークの塗装に必要な各種装置等が備えられている。

次に、塗装ブース３の後方側には排気手段が備えられており、即ち、図において４が排気手段であり、この排気手段４は、塗料ミスト等を回収可能なフィルタ（図示せず）を備えるとともに排気ファン５を具備しており、排気ファン５を作動することにより、塗装室２内のエアーを塗装ブース３の後方側へ流しつつ排気し、及び、その際に、塗料ミスト等を回収可能としている。

一方、本実施例において塗装室２の天井側には２箇所に給気口２０３が形成されており、この給気口２０３には給気管８の一端が連通している。そして、給気管８の他端は、給気装置９に備えた給気ファン１０が連結されており、これにより、給気ファン１０を駆動することにより、給気管８を介して、塗装室２内にエアーを供給可能としている。

また、塗装室２には排気口２０２が形成されているとともに、この排気口２０２を閉鎖するような配置で陽圧ダンパー７が備えられており、塗装室２内の陽圧の度合いが許容量を超えた場合に陽圧ダンパー７が開き、これにより塗装室２内より室外へ排気される構成としている。

なお、本実施例において前記陽圧ダンパー７としては、従来から塗装室の陽圧管理のために用いられている陽圧ダンパーを用いており、即ち、任意の重量を有する錘を備え、通常は錘の重量により排気口２０２を閉鎖し、所定以上の圧が加わった際に可動し、これにより排気口２０２の閉鎖を解除するものとしているが、その構造等は特に限定されず、塗装室２内の陽圧度合いに応じて排気口２０２を開閉可能なものであればいずれの陽圧ダンパーを用いてもよい。

次に、図において２０１は第２の排気口であり、即ち、本実施例では、塗装室２に第２の排気口２０１を形成しつつ、この第２の排気口２０１を閉鎖するような配置で陽圧センサー６を備えている。

ここで、陽圧センサー６について説明すると、本実施例においては、図２に示されるように、ロボットの駆動等に用いられているロータリーエンコーダー６０１の軸にファン等に用いられている羽６０２を装着し、これにより陽圧センサー６としている。そして、この構成により、羽６０２の回転を受けて、ロータリーエンコーダー６０１より、羽６０２の回転方向をＡ相あるいはＢ相からの出力信号とし、羽６０２の回転数をＢ相あるいはＡ相からの出力信号とし、これにより塗装室２内の陽圧の度合いを検知可能としている。

一方、前記給気装置９には、給気ファン１０に接続されたインバータ回路１１を備え、前記陽圧センサー６の出力をインバータ回路１１に接続し、これにより、羽６０２の回転に応じて給気ファン１０の駆動を制御可能としている。

ここで、図２は陽圧センサー６、インバータ回路１１及び給気ファン１０の関係を示したブロック図であり、図２において、羽６０２が回転すると、その回転方向及び回転数が、ロータリーエンコーダー６０１のＡ相及びＢ相からインバータ回路１１に出力され、そうすると、インバータ回路１１は、この信号を受けて給気ファン１０の駆動を制御可能としている。

即ち、塗装室２内が陽圧の場合には羽６０２が排気方向に回転し、一方塗装室２内が負圧の場合には羽６０２が給気方向に回転するため、陽圧センサー６からの出力により塗装室２内が陽圧か負圧かを知ることができる。また、その際に、羽６０２の回転数を検知することにより、陽圧度合い、あるいは負圧度合いを知ることが可能となる。そのため、この陽圧センサー６からの出力をインバータ回路１１に接続するとともに、このインバータ回路１１により給気ファン１０の駆動をインバータ制御可能とした本実施例では、塗装室２内の陽圧度合いがわずかに変化した場合においても、塗装室２内の陽圧度合いに応じて給気ファン１０駆動を制御でき、これにより、塗装室２内の陽圧度合いを常に一定に維持することが可能となる。また、羽６０２をロータリーエンコーダー６０１に装着している本実施例の陽圧センサー６では、羽６０２の回転方向と回転数により、陽圧、負圧の判別を正確に行うことが可能である。

なお、陽圧センサーとして用いているロータリーエンコーダーは、前述したように、従来から角度検出器として周知のものであり、ＮＣ工作機、マシニングセンタや産業ロボットなど、ＦＡ、ＯＡ機器に広く用いられているものであるために、詳細な説明は省略する。

また、図示を省略するが、本実施例においては、陽圧センサー６とインバータ回路１１の間には、演算処理機を介在させ、これにより、陽圧センサー６からの信号に基づいた給気ファン１０のインバータ制御を可能としている。

このように、構成される本実施例の陽圧管理システムの作用について図３のフローチャートを用いて説明すると、本実施例において塗装室内の陽圧管理を行う場合には、まず、ステップ１の初期設定として、インバータ回路１１に、塗装室２内の陽圧度合いを最適にするために必要な、羽６０２の回転方向及び回転数に応じた給気ファン１０の回転数等を設定しておき、これにより、羽６０２の回転方向及び回転数に応じて給気ファン１０をインバータ制御可能としておく。

次に、陽圧管理がスタートすると、ステップ２において、給気ファン１０の駆動による塗装室２内への給気、及び排気ファン５の駆動による塗装室２よりの排気が開始するとともに、ステップ３において、陽圧センサー６による陽圧監視が行われる。

そして、塗装室２内の陽圧に変動が起こった場合には、即ち、羽６０２が、給気方向に回転し（負圧の場合）、あるいは、予め定めた許容範囲を超えて排気方向へ回転した場合には、ステップ４において、給気ファン１０に対するインバータ回路１１の制御が行われ、これにより、給気ファン１０は、塗装室２内の陽圧度合いが最適になるような回転に制御される。

即ち、陽圧センサー６の羽６０２が回転し、それに伴って陽圧センサー６を構成するロータリーエンコーダー６０１からＡ相及びＢ相の信号が出力された場合には、まず、羽６０２が給気側に回転している場合には、塗装室２内が負圧になっているため、インバータ回路１１の制御により、給気ファン１０の回転数を増加させて給気を増加させる。

一方、羽６０２が排気側に回転している場合において、風量が予め設定した値を上回っている場合には、塗装室２内の陽圧度合いが大きすぎるため、インバータ回路１１の制御により、給気ファン１０の回転数を減少させて給気量を減少させる。

また、それと並行して、塗装室２内の陽圧度合いが大きく変化した場合には、ステップ５において、陽圧ダンパー７が作動して排気口２０２よりの排気も行われ、これによっても塗装室２内の陽圧の管理が試みられる。

そして、塗装作業が終了して塗装室２内の陽圧管理が不要になった後に本実施例の陽圧管理が終了する。

このように、本実施例では、陽圧ダンパーとともに陽圧センサーを備えて、塗装室２内の陽圧度合いの変動が少ない場合にもそれに応じて給気量を調節可能であるために、塗装室内の陽圧度合いを常に最適な度合いに維持することが可能である。

本発明の陽圧管理システム及びそれを用いた塗装室の陽圧管理方法は、塗装室内の陽圧度合いを常に最適に維持することができるために、塗装室内でワークの塗装を行うすべての場合に適用可能である。

本発明の陽圧管理システム全体を示す図である。 本発明の陽圧管理方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の陽圧管理システムにおける陽圧センサー、インバータ回路及び駆動部の関係を示したブロック図である。 従来の陽圧管理システム全体を示す図である。

符号の説明

１ 陽圧管理システム
２ 塗装室
２０１ 第２の排気口
２０２ 排気口
２０３ 給気口
３ 塗装ブース
４ 排気手段
５ 排気ファン
６ 陽圧センサー
６０１ ロータリーエンコーダー
６０２ 羽
７ 陽圧ダンパー
８ 給気管
９ 給気装置
１０ 給気ファン
１１ インバータ回路

Claims (2)

1. 塗装室（２）と、
   該塗装室（２）に連続して配置した塗装ブース（３）と、
   該塗装ブース（３）に連続して配置した、前記塗装室（２）内のエアーを排出するための排気手段（４）と、
   前記塗装室（２）内にエアーを供給するための給気装置（１０）と、
   一端が前記塗装室（２）に連通するとともに、他端には前記給気装置（１０）が連結された給気管（８）と、
   前記塗装室（２）に形成した排気口（２０２）を開閉可能な陽圧ダンパー（７）と、
   前記塗装室（２）に形成した第２の排気口（２０１）と、
   該第２の排気口（２０１）を閉鎖する配置で前記塗装室（２）に配置した、ロータリーエンコーダー（６０１）と該ロータリーエンコーダー（６０１）の軸に装着された羽（６０２）とで構成された陽圧センサー（６）と、
   該陽圧センサー（６）に接続されるとともに前記給気装置（１０）に接続された制御回路（１１）と、を具備して、
   前記羽（６０２）の回転を受けて、ロータリーエンコーダー（６０１）より、羽（６０２）の回転方向をＡ相あるいはＢ相からの出力信号とし、羽（６０２）の回転数をＢ相あるいはＡ相からの出力信号とすることで、塗装室（２）内の陽圧の度合いを検知するとともに、羽（６０２）の回転に応じて、制御回路（１１）により前記給気装置（１０）を制御可能としたことを特徴とする塗装室の陽圧管理システム。
2. 塗装室（２）と、該塗装室（２）に連続して配置した塗装ブース（３）と、該塗装ブース（３）に連続して配置した、前記塗装室（２）内のエアーを排出するための排気手段（４）と、前記塗装室（２）内にエアーを供給するための給気装置（１０）と、一端が前記塗装室（２）に連通するとともに、他端には前記給気装置（１０）が連結された給気管（８）と、前記塗装室（２）に形成した排気口（２０２）を開閉可能な陽圧ダンパー（７）と、を有し、排気手段（４）によって塗装室（２）内のエアーを排出しつつ、給気装置（１０）によって塗装室（２）内にエアーを供給するとともに、塗装室（２）の陽圧度合いが予め設定した度合いを超えた場合に、前記陽圧ダンパー（７）を作動させて排気口（２０２）より所望量のエアーを排出可能とした塗装室の陽圧管理方法において、
   前記塗装室（２）に第２の排気口（２０１）を形成するとともに、該第２の排気口（２０１）を閉鎖する配置で、前記塗装室（２）に、ロータリーエンコーダー（６０１）と該ロータリーエンコーダー（６０１）の軸に装着された羽（６０２）とで構成された陽圧センサー（６）を配置するとともに、制御回路（１１）を介して前記陽圧センサー（６）に前記給気装置（１０）を接続し、前記羽（６０２）の回転を受けて、ロータリーエンコーダー（６０１）より、羽（６０２）の回転方向をＡ相あるいはＢ相からの出力信号とし、羽（６０２）の回転数をＢ相あるいはＡ相からの出力信号とすることで、塗装室（２）内の陽圧の度合いを検知するとともに、羽（６０２）の回転に応じて、制御回路（１１）により前記給気装置（１０）を制御することを特徴とする塗装室の陽圧管理方法。

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