JP2001026888A - 金属体の表面クリーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼板などの金属体の表面の錆や塗料などのク
リーニングを簡単に行うことができる金属体の表面クリ
ーニング装置を提供すること。 【解決手段】 クリーニング装置１はキャスター１４で
鋼板１０上に設置する。電極１２と鋼板１０の間隔Ｔへ
ガスを供給しながら電極１２に電圧を印加すると、ガス
は電離してイオンとなり、鋼板１０の表面に強く衝突し
て錆や塗料を飛散させて除去する。磁石６の磁界と電極
１２から鋼板１０へ流れる電流によって生じる磁気力に
より、プラズマ状態は鋼板１０上を運動しながら発生
し、これにより鋼板１０の一定箇所が過度に加熱される
のを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板の錆落としや
塗料除去などに用いる金属体の表面クリーニング装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば船舶の建造時や保守時などにおい
て、鋼板表面の錆を落としたり、あるいは鋼板の表面に
塗装された塗料を除去することが行われる。従来、この
ような鋼板表面のクリーニングは、作業者がグラインダ
ーを手に保持し、砥石を鋼板表面にこすりつけることに
より行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法は作業者にとってきわめて重労働であって作業能
率もあがらず、また砥石の擦過音にも悩まされるなどの
問題があった。

【０００４】したがって本発明は、鋼板などの金属体の
表面クリーニングを簡単に行うことができる金属体の表
面クリーニング装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の金属体の表面ク
リーニング装置は、金属体の表面に間隔をおいて配置さ
れる電極と、この間隔へ向ってガスを供給するガス供給
手段と、金属体と電極に電位差を付与することにより前
記ガスを電離させて電離した活性物質を金属体表面に衝
突させる電位差付与手段とを備えたものである。

【０００６】

【作用】上記構成において、電極と金属体の間隔へ向っ
てガスを流しながら電極と金属体に電位差を付与する
と、ガス分子は電離してプラズマ状態となり、これによ
り生じたイオンなどの活性物質は金属体の表面に強く衝
突して表面の錆や塗料を除去する。

【０００７】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は、本発明
の実施の形態１の金属体の表面クリーニング装置の斜視
図、図２は同断面図、図３は同部分断面図である。

【０００８】図１〜図３において、金属体のクリーニン
グ装置１は、絶縁材から成る筒形のケース２の内部に、
以下に述べる要素を組み付けて構成されている。３はケ
ース２の中央に直立して設けられた管状体であり、その
中部にはパイプ４が挿入されている。管状体３の下端部
は拡大部３ａになっており、拡大部３ａ内には詰物５を
介してリング状の磁石６が装着されている。この磁石６
は永久磁石である。パイプ４の上端部から供給された水
などの冷媒は拡大部３ａ内を通過し、管状体３の上部に
設けられた排出部７から排出される。磁石６はこの冷媒
により冷却される。図３に示す実線矢印ａは冷媒の流れ
を示している。

【０００９】図３において、管状体３の下部にはフラン
ジ１１が装着されており、フランジ１１には円筒状の電
極１２が装着されている。電極１２の下端部は先鋭にな
っている。図２および図３において、管状体３の上部に
は端子１３が装着されており、端子１３は制御部２０に
コード２１で接続されている。したがって電極１２に
は、制御部２０から電圧が印加される。

【００１０】図２および図３において、ケース２にはキ
ャスター１４が複数個設けられている。キャスター１４
は鋼板１０に接地し、金属体としての鋼板１０上を転動
する。キャスター１４が鋼板１０に接地した状態で、電
極１２と鋼板１０の間には所定の間隔Ｔが確保される。
すなわちキャスター１４は、電極１２と鋼板１０の間隔
Ｔを一定に保つ間隔確保手段であり、またこの間隔Ｔを
保ちながら、クリーニング装置１を鋼板１０の表面上を
移動させる移動手段となっている。この間隔Ｔは、代表
的には１ｍｍ程度である。制御部２０と鋼板１０はコー
ド２２で接続されており、鋼板１０は０ボルトに保持さ
れる。なお鋼板１０はアースしてもよい。

【００１１】制御部２０にはチューブ２３，２４が接続
されている。一方のチューブ２３は上記パイプ４に冷媒
を供給する。また他方のチューブ２４はケース２の側部
に設けられた吸入部１５に接続されており、ケース２内
の通路１６を通り、電極１２と鋼板１０の間隔Ｔへ向っ
てガスを供給する。図３に示す破線矢印ｂはガスの流れ
を示している。制御部２０には、ガスボンベ（図外）な
どのガス供給手段からチューブ２５を通してガスが供給
される。このガスとしては、例えばアルゴンガスであ
る。図３において、Ｋは鋼板１０の表面の錆あるいは塗
料である。以上のように制御部２０は、鋼板１０と電極
１２の間に電位差を付与する電位差付与手段、および間
隔Ｔへガスを供給するガス供給手段を兼務している。

【００１２】この金属体の表面クリーニング装置は上記
のような構成より成り、次に動作を説明する。図３に示
すように、クリーニング装置１を鋼板１０上に設置し、
制御部２０からガスをケース２内へ供給し、電極１２と
鋼板１０の間隔Ｔへ送り込む。このとき電極１２には電
圧が印加されており、電極１２と鋼板１０の間には電位
差が生じている。したがってこの電位差のためにガスは
電離してプラズマ状態となり、Ａｒ+ などの活性物質で
あるイオンのアークとなって、０電位の鋼板１０の表面
に強く吹き付けられて錆あるいは塗料Ｋを飛散させて除
去する。

【００１３】またこのとき、電極１２から鋼板１０へ流
れる電流と磁石６の磁界のために、フレミング左手の法
則による磁気力が生じる。この磁気力のために、プラズ
マ状態のアークは円筒状の電極１２の円周方向（図１の
矢印Ａ）に回転しながら鋼板１０に吹き付けられる。ま
たこのとき、クリーニング装置１は作業者の手作業ある
いは図外の動力手段により鋼板１０上を移動しながらク
リーニングを行う。

【００１４】クリーニング時には、磁石６は高温に発熱
するので、パイプ４から送られる冷媒により冷却する。
すなわち管状体３、パイプ４などは磁石６および磁石６
付近の冷却手段となっている。

【００１５】またクリーニング中に上記アークにより鋼
板１０の一定箇所が過度に加熱されると、鋼板１０の材
質は劣化し、あるいは溶融するおそれがある。そこで上
記磁気力によりアークを鋼板１０に対して矢印Ａ方向に
連続的に運動させることにより、鋼板１０の一定箇所が
アークで過度に加熱されないようにし、これにより上記
材質の劣化や溶融が生じないようにする。すなわち磁石
６は、プラズマ状態のアークの運動手段となっている。

【００１６】（実施の形態２）図４は、本発明の実施の
形態２の金属体の表面クリーニング装置の部分断面図で
ある。本形態２では、ケース２を覆う外筒１７を設け、
外筒１７にキャスター１４を装着している。これ以外の
構成は実施の形態１と同じである。

【００１７】ケース２と外筒１７の間は通路１８になっ
ており、上記クリーニングにより飛散した錆や塗料の屑
はこの通路１８を通ってクリーニング装置から排出され
る（破線矢印ｃ）。本形態２では、望ましくは、通路１
８を吸引手段（図外）に接続し、錆や塗料の屑を所定の
場所に回収する。

【００１８】（実施の形態３）図５は、本発明の実施の
形態３の金属体の表面クリーニング装置の部分断面図で
ある。上記形態１，２では、電極１２は高温度に加熱さ
れて材質が劣化するおそれがあり、したがって電極１２
はタングステンなどの耐熱性の大きい素材で形成するこ
とが望ましい。しかしながらタングステンなどはきわめ
て高価である。そこで本実施の形態３では、電極の冷却
手段を設け、これにより電極を銅などの安価な材料で形
成できるようにしたものである。

【００１９】図５において、３１は直立した第１のパイ
プ、３２は第１のパイプ３１に挿入された第２のパイプ
である。第１のパイプ３１の下部にはケーシング３３が
装着されており、ケーシング３３内に磁石３４が収納さ
れている。第１のパイプ３１はホルダー３５に挿入され
ている。第１のパイプ３１はネジ４０でホルダー３５に
装着されている。ホルダー３５にはリング状の基体３６
が装着されており、基体３６の下端部にはリング状の電
極３７が装着されている。基体３６や電極３７は、鋼や
銅などの安価な素材から成っている。電極３７は中空で
あり、下端部は先鋭になっている。

【００２０】基体３６および電極３７には冷媒の通路と
しての小パイプ３８が挿入されている。３９は全体を覆
う外筒であり、ネジ４０によりホルダー３５に装着され
ている。また外筒３９の下部外周には、これを周回する
小パイプ４１が装着されており、小パイプ４１にも冷媒
が流される。小パイプ３８，４１は電極３７の冷却手段
となっている。

【００２１】本形態３の動作は形態１，２と同様であっ
て、電極３７と鋼板１０の間隔Ｔへ送られてくるガスを
電離させてプラズマ状態とし、これにより生じたイオン
を鋼板１０の表面に衝突させて錆や塗料を除去する。勿
論、この場合も、電極３７から鋼板１０へ流れる電流や
磁石３４の磁界により、プラズマ状態は連続的に運動し
ながらクリーニングを行う。また磁石３４や電極３７の
下端部付近に発生する高熱は冷媒により冷却されるの
で、電極３７は銅などの耐熱性の小さい安価な材料で形
成できる。

【００２２】以上のように本発明は様々な設計変更が可
能であって、例えば磁石としては電磁石を用いることも
でき、また磁石や電極を冷却する冷却手段も上記管状体
３、パイプ４，３１，３２，３８，４１以外にも様々な
設計変更が可能であり、またクリーニング対象となる金
属体も鋼板に限定されないものであり、ガスもクリーニ
ング対象となる金属体の種類に応じてヘリウムや酸素な
ども使用できる。また自動溶接装置と同様の自走手段を
備えることにより、金属体の表面を自走させながらクリ
ーニングを自動的に行うこともできる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、鋼
板などの金属体表面の錆や塗料を作業性よくきれいにク
リーニングすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の金属体の表面クリーニ
ング装置の斜視図

【図２】本発明の実施の形態１の金属体の表面クリーニ
ング装置の断面図

【図３】本発明の実施の形態１の金属体の表面クリーニ
ング装置の部分断面図

【図４】本発明の実施の形態２の金属体の表面クリーニ
ング装置の部分断面図

【図５】本発明の実施の形態３の金属体の表面クリーニ
ング装置の部分断面図

【符号の説明】

１ クリーニング装置 ６，３４ 磁石 １０ 鋼板 １２，３７ 電極 １４ キャスター ２０ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B116 AA31 AB51 BB89 BC01 BC08 4K053 PA02 PA13 QA01 QA06 SA02 XA50 4K057 DA01 DB02 DB15 DB20 DD01 DE14 DN10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属体の表面に間隔をおいて配置される
   電極と、この間隔へ向ってガスを供給するガス供給手段
   と、金属体と電極に電位差を付与することにより前記ガ
   スを電離させてプラズマ状態となった活性物質を金属体
   表面に衝突させる電位差付与手段とを備えたことを特徴
   とする金属体の表面クリーニング装置。
2. 【請求項２】 前記間隔を一定に保ちながら前記金属体
   上を移動させる移動手段を備えたことを特徴とする請求
   項１記載の金属体の表面クリーニング装置。
3. 【請求項３】 前記移動手段が、前記金属体上を転動す
   るキャスターであることを特徴とする請求項２記載の金
   属体の表面クリーニング装置。
4. 【請求項４】 磁石を備え、この磁石の磁界と前記電極
   と前記金属体の間を流れる電流によって生じる磁気力に
   より、前記プラズマ状態のアークを前記金属体に対して
   相対的に運動させながら発生させるようにしたことを特
   徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金属体の表面
   クリーニング装置。