专利名称：喷枪的空气雾化空气盖的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用压缩空气使涂料等雾化后将其朝着被涂物喷涂的空气喷枪，尤其涉及可以形成使喷雾时的雾化粒子均匀分散的涂膜的外部混合式空气喷枪的雾化空气盖。
背景技术：
用于利用压缩空气使涂料雾化以形成涂敷面的空气喷枪被广泛地用于各领域。其中，在金属、木工、塑料制品等的最后涂敷中使用的工业用喷枪，随着近年来涂料的多样化、对被涂物的品质要求的提高等，需要改善喷枪的喷雾性能。
由于这些工业用喷枪将涂料雾状微粒化后喷涂在被涂物上，故无论是复杂的涂敷面还是平面都可以得到均匀的平滑面，因而被广泛地采用，然而却存在未附着在被涂物上的飞散的涂料粒子被浪费的大问题，通过提高涂敷效率而有效地利用资源、防止涂敷环境的恶化，通过提高操作效率而提高生产性，以及改善与提高涂膜品质相关的雾化性能等，存在着很多需要解决的问题，可以说它们中有很多都与喷枪的雾化结构相关。
通常，空气喷枪的雾化结构主要包括具有涂料喷出口的涂料喷嘴、以及配置有雾化用空气孔的空气盖，将涂料雾化后朝着被涂物喷涂的状态、即喷涂图案的性能由它们的组合决定。除此之外，在实际的喷枪中，对从涂料喷嘴喷出的涂料进行控制的涂料阀、对从空气盖的各空气口喷出的压缩空气进行调整的调节阀、以及空气通路以所需的功能进行组合。
雾化结构的典型结构正如从许多事例得知的那样，一般如下进行组合在中心部具有构成喷出口的涂料喷嘴，为在该喷出口的周围形成环状空气口而配置空气盖的中心空气口。涂料的雾化通过以包容的形状对从该中心喷出的涂料喷射来自环状的中心空气口的压缩空气来进行。另外，在空气盖上，在中心空气口的两外侧上形成有称作角的一对突起，在该角部设有向中心喷出的侧面空气口，使压缩空气从两侧对所述中心部的雾化流进行冲击，从而形成喷雾流的图案。该侧面空气口构成为钝角相交，以从两侧面冲撞来自中心的喷雾流。
对于这些进行冲撞的侧面空气的方向、强度和空气量等，根据大量经验考虑了各种结构，提出了适合涂料、涂敷品质和涂敷面状况等各种条件的结构。通常，最简单的结构是相对于中心空气口具有一对侧面空气口的结构，如果用该结构能够得到所要的图案形状则最好。
以往对空气喷枪的喷雾图案的改善是通过相对于一个中心的喷雾化用空气孔增加侧面空气口和辅助空气口来进行的。特别是高级精加工用喷枪一般具有很多空气口。
例如，如果想大幅度扩大图案的范围，则可加大侧面空气口以增加来自两侧面的冲击空气，另外，也可以设置两对侧面空气口。然而，如果单是加强来自侧面空气口的空气，那么集中在喷雾流中心部的气流只会冲击喷雾图案的中间部，从而产生所谓的中间破裂、即中间部缺损的图案，因而无法得到平均膜厚的涂敷，质量变差。
这种情况下，通过设置辅助空气口，使得在侧面空气冲击之前，预先利用与侧面空气正交的一侧的辅助空气等调整中心的喷雾流分布，或是使侧面空气的喷流在大范围内冲击中心的喷雾流。
以涂敷时的均匀的膜厚为课题，为了实现平均地涂敷的目标，从而如上述那样要求喷雾图案形状的均匀化，但为了取得更高的涂膜品质，不单是作为涂敷结果的膜厚分布的均匀化，喷雾状态的均匀化也很重要。特别是在面积比较大的汽车工业和薄膜涂敷的树脂涂敷中，由于喷雾状态的气流的不均直接影响到涂敷面，故形成没有斑纹的均匀涂敷面成了最大的课题。
在以往的利用压缩空气进行的喷涂中，由于涂料进行微粒化的过程与压缩空气的气流的关系使得在生成雾气时产生紊乱，使雾气不均，故依靠经验利用重涂等进行均匀化，以减少涂膜形成时整体的雾气不均的比率。然而，如上所述，在树脂涂敷中对具有高级感的涂料进行薄膜涂敷时，或在汽车涂敷中利用高级涂料涂敷最终精加工涂敷面时等，以机械方式减少喷涂时产生的雾气不均、喷雾流分布的不均匀状态有助于这些问题的解决，结果可减少资源的浪费，带来工业上的、经济上的效果。
如前所述，对可保证合适的喷涂图案的膜厚分布、可形成图案形状与涂敷的规格目的相符的喷涂图案的空气盖进行了很多改善，但减少喷涂时的雾气不均的技术并不成熟。即，作为以往的改善喷涂图案的结果，喷雾流的分布在表面上没有改善的倾向。本发明提供一种可改善喷涂时的不均匀的喷雾，结果使涂敷面的涂敷变得均匀的空气雾化喷枪的空气盖的结构。
如果它们得到改善，则可得到无需复杂地设置许多空气孔即可实现均匀的涂敷面的空气盖，它们的简单化使雾化装置的制作变得容易，如果是已改善的空气盖，则可得到分布均匀性更好的空气盖，可提高涂敷的精加工，可以得到一种特别在低粘度涂料等的薄膜涂敷中没有易于产生的涂敷面的紊乱、容易形成平滑的高品质的涂膜的雾化装置。
发明内容
本发明的空气喷枪的雾化空气盖安装在利用压缩空气进行雾化的空气喷枪上，设有中心空气口和侧面空气口，所述中心空气口与配置在中心的涂料喷出口的外周部一起构成环状空气口，所述侧面空气口形成对称地设置在该中心空气口的外侧的一对角部，从该角部向中心部喷射呈钝角相交的侧面空气而形成喷雾图案，其特征在于，与该侧面空气口连通并设在所述各个角部上的竖孔的入口部截面积小于与所述侧面空气孔连通的竖孔的通路截面积。
另外，通过在所述侧面空气口的竖孔入口中嵌入缩小流路面积的衬套来减小面积。
另外，所述竖孔的入口部截面积形成得比所述侧面空气口的开口面积小。
本发明的空气喷枪的雾化空气盖安装在利用压缩空气进行雾化的空气喷枪上，形成有中心空气口与侧面空气口，所述中心空气口与配置在中心的涂料喷出口的外周部一起构成环状空气口，所述侧面空气口形成对称地设置在该中心空气口的外侧的一对角部，从该角部向中心部喷射呈钝角相交的侧面空气而形成喷雾图案，其特征在于，所述侧面空气口的竖孔入口部的截面积等于或小于所述侧面空气孔的截面积。
如上所述，采用本发明，通过在角部的竖孔入口部缩小流路使在该节流部的气流速度变大，并在角竖孔内部形成紊流后从侧面空气口喷出，故来自侧面空气口的喷流作为缩流较少、到空气口壁面前的速度损失较少的紊流，以充满侧面空气口直径的状态喷出，从而可使伴随涂料的中心喷雾流变得均匀扁平。
尤其是对涂料中含有金属粉末的金属涂料和含有云母等的对涂膜的外观产生影响的微粒的涂料，如果喷雾流的分散不均匀，那么微粒密度便会产生不均，而微小的斑点便会影响外观品质，从而使涂敷的品质下降，但采用本发明，则可得到均匀而没有斑点的涂敷面。
另外，易于受到影响的淡色涂料或薄膜的涂敷也可均匀地完成，可以用更少的涂料进行精加工涂敷，在使用高价的精加工涂料的树脂涂敷等中也可用较小的膜厚实现高级的精加工涂敷，可以取得缩短涂敷工序、节省涂料的效果。另外，通过喷枪可实现涂敷品质的提高，还可以减少涂敷成本、提高生产性，在以往必须依赖于工作人员的眼睛和熟练的涂敷技术的较难的高级精加工涂敷领域中也可实现自动喷枪的稳定涂敷等，在工业上具有极大的效果。本发明装置的作用效果在下面的实施形态中进行阐述。
图1是表示本发明的一实施例的喷枪的空气盖与涂料喷嘴的组合的剖视图。
图2是包括图1的喷枪的剖视图。
图3是表示本发明的空气盖的主要部分的剖视图。
图4是图3的右侧视图。
图5是表示本发明的其它实施例的空气盖的剖视图。
图6是只表示本发明的空气盖的其它实施例中的主要部分的说明图。
图7是表示来自侧面空气口的气流的状态的说明图。
(元件符号说明)
1 喷枪本体2 涂料供给口3 涂料喷嘴4 空气盖5 针阀6 盖部9 喷出口11 动作活塞12 中心空气通路13 中心空气室14 侧面空气通路15 侧面空气室16 薄片部31 后部螺纹32 涂料通路33 连通孔41 衬套42 中心空气口43 角44 侧面空气口45 内面室46 中心口室47 竖孔具体实施方式
图1是表示本发明的一实施例的喷枪的雾化空气盖与涂料喷嘴部分的剖视图。图2是表示使用了图1的空气盖的喷枪的整体结构的剖视图。该喷枪是通过工作气体的作用自动地控制喷射操作的所谓的自动喷枪，但本发明的雾化装置不局限于这些工作形式。即也适用于具有扳机的、手动地进行喷射的手动式喷枪。在喷枪本体1的前部设有雾化装置，后部设有动作及调节装置，中间部设有涂料供给口2及未图示的喷雾用压缩空气导入口等。前端的雾化装置部主要包括涂料喷嘴3、空气盖4、针阀5，空气盖4利用盖部6可在喷枪本体1上自由拆装。
如图1所示，在雾化装置中，涂料喷嘴3利用后部螺纹31拧在喷枪本体1上，所述涂料供给口2与涂料喷嘴3的中心部的涂料通路32在后端紧密相连。在涂料喷嘴3的前端上设有喷出口9，喷出口9的内周面通过针阀5的前端的进退进行开闭。在本图的例子中，利用后部的动作活塞11对动作进行控制。另外，利用调节钮对动作量进行调节，这些结构已在很多事例中揭示了。
涂料喷嘴3在安装到喷枪本体上时，在喷枪本体1侧形成的中心空气通路12开口的中心空气室13与侧面空气通路14开口的侧面空气室15被薄片部16隔开，来自外侧的侧面空气室15的空气绕涂料喷嘴3的外周与空气盖4的内面室45连通，内侧的中心空气室13的空气通过设在涂料喷嘴3上的连通孔33与空气盖4的中心口室46连通。
空气盖4如以上所述，在中心部形成有包围涂料喷嘴3的喷出口9的外周的、由环状间隙构成的中心空气口42，在其两侧突出的角43上设有使所述侧面空气向中心的喷雾流喷射的侧面空气口44。侧面空气口44的数目、大小和方向等根据喷雾条件进行选择，但在图中的例子中只用一个表示。此外，也可适用于将这样的一对角43相互正交地设置两组、并通过控制喷出空气来区别使用喷雾图案的方向的情况。
形成喷雾图案的侧面空气经由在空气盖4的角43上设有的竖孔47从侧面空气口44喷出，在本发明中，所述入口部构成为截面积小于竖孔47的缩流结构。局部表示的图3的例子作为将具有内径48的小衬套41嵌入的结构，构成了截面积在入口受到限制、在竖孔47内部变大的通路状态。不局限于该例子，也可以如图6所示，利用比入口部的开口直径稍大的前端尖锐的圆筒状工具20使入口部圆周铆接变形，从而形成较小的通路截面积。这种方法可在给予定量的塑性变形的条件下进行，此外，也可通过研究加工方法采用其它的几种方法。
在上述结构中，侧面空气通常以50至400千帕(kPa)左右送入、流入竖孔47内。此时，气流在节流部变为高速(音速或亚音速)，在流入竖孔47内部后，由于通路面积的变大而形成紊流，并从侧面空气口44喷出。因此，从侧面空气口44喷出的气流在缩流较少、到空气口的壁面前的速度损失较少的紊流状态下，以充满侧面空气口44的内径的气流冲击中心的喷雾流，从而形成扁平图案。
由于形成扁平图案的来自侧面空气口44的喷流以往在具有足够面积的通路上形成，并从侧面空气口44喷出，故会产生图7的(A)所示的缩流，而且由于喷流的部分使速度差较大，结果在与中心喷雾流冲击时易于产生紊乱。为此，在本发明的结构下，如上所述，来自侧面空气口44的喷流在整体均匀的大范围内与中心喷雾流冲击，故不易产生局部的速度差，均匀分散，从而可以形成扁平图案。
另外，如图5所示，作为其它的方法，即使不紧缩竖孔47的入口，不扩大竖孔47内部的流路截面，如果使竖孔的截面积大致与侧面空气口44的截面积相同，那么由于可流入竖孔47的空气量与从侧面空气口44喷出的空气量相同，故进入竖孔47深处的空气将产生环流，从而引起喷流的紊乱，因此可以取得和前面一样的效果。
权利要求
1.一种空气喷枪的雾化空气盖，安装在利用压缩空气进行雾化的空气喷枪上，设有中心空气口和侧面空气口，所述中心空气口与配置在中心的涂料喷出口的外周部一起构成环状空气口，所述侧面空气口形成对称地设置在该中心空气口的外侧的一对角部，从该角部向中心部喷射呈钝角相交的侧面空气而形成喷雾图案，其特征在于，与该侧面空气口连通并设在所述各个角部上的竖孔的入口部截面积小于与所述侧面空气孔连通的竖孔的通路截面积。
2.如权利要求1所述的空气喷枪的雾化空气盖，其特征在于，在所述侧面空气口的竖孔入口部中嵌入有缩小流路面积的衬套。
3.如权利要求1所述的空气喷枪的雾化空气盖，其特征在于，所述竖孔的入口部截面积形成得比所述侧面空气口的开口面积小。
4.一种空气喷枪的雾化空气盖，安装在利用压缩空气进行雾化的空气喷枪上，形成有中心空气口与侧面空气口，所述中心空气口与配置在中心的涂料喷出口的外周部一起构成环状空气口，所述侧面空气口形成对称地设置在该中心空气口的外侧的一对角部，从该角部向中心部喷射呈钝角相交的侧面空气而形成喷雾图案，其特征在于，所述侧面空气口的竖孔入口部的截面积等于或小于所述侧面空气孔的截面积。
全文摘要
本发明提供一种空气雾化喷枪的雾化装置，可减少喷涂时的图案的整个范围内的不均匀性，从而使涂敷面的膜厚分布均匀，涂敷面没有不均，容易形成平滑的涂膜。一种雾化空气盖，在利用压缩空气进行雾化的空气喷枪上使用，形成有在中心部涂料喷出口的外周部构成环状空气口的中心空气口、以及对称地设置在其外侧的一对角部，设有通过从该角部喷射空气形成喷雾图案的侧面空气口，与侧面空气口连通并设在所述各个角部上的竖孔的入口部面积小于所述侧面空气孔面积。为了缩小竖孔入口的流路面积使入口面积小于竖孔面积，故嵌入衬套，或在圆周上进行铆接。
文档编号B05B7/02GK1899704SQ20061010858
公开日2007年1月24日 申请日期2006年7月20日 优先权日2005年7月21日
发明者森田信义 申请人:阿耐思特岩田株式会社