JP2003225865A - ブラスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下地を傷めずに十分な剥離効果が得られるブ
ラスト装置の提供。 【解決手段】 気体により加圧されたブラストメディア
１４及び液体のスラリーが吐出されるブラストノズル１
７と、該ブラストノズル１７に対し前記気体により加圧
されたブラストメディア１４及び液体のスラリーを供給
する加圧容器１３を備えたブラスト装置であって、前記
加圧容器１３には、スラリー状に充填されたブラストメ
ディア１４及び液体と、底部より上方に向けて配設さ
れ、外部より加圧された気体が導入される気体入口ノズ
ル１９と、該気体入口ノズル１９の先端と所定距離隔て
て対峙され、前記気体及び該気体に混合された前記ブラ
ストメディア１４及び前記液体のスラリーが導入され、
前記ブラストノズル１７に向けて送出する内部配管２１
とを備えて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はブラスト装置に係わ
り、特に下地を傷めずに十分な剥離効果が得られるブラ
スト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ブラスト処理は、固体粒子を高速で被処
理物に噴射して、被処理物の表面の研削又は表面層の剥
離などを行う処理である。このとき用いる固体粒子をブ
ラストメディア（研削材）という。

【０００３】従来、このブラストメディアとしては、通
常、砂（サンド）が使用されるが、砂を回収するための
専用の設備が必要であり、また周囲への砂の飛散や機械
の摺動部分への砂の混入などの問題が発生するため使用
が限定されていた。また、砂はモース高度が高いため、
金属材料に対しては傷を付け易かった。

【０００４】一方、これらの問題を解決するため、従
来、水溶性ブラストメディアである炭酸水素ナトリウム
（重曹）が提案されている（特公平６−６９６６８号公
報、特公平７−５５４５１号公報）。

【０００５】これは重曹の結晶を使用したもので、平均
粒子径が０．５ｍｍ以下であり、主に航空機やステンレ
ス機器等の金属表面や構築物の壁からの塗装剥離や汚れ
除去に用いられている。水溶性のブラストメディアを用
いた場合は、使用後のブラストメディアを溶解して除去
できる利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の炭酸水素ナトリウムを用いたブラスト処理は、
廃棄物処理の容易性から塩化メチレンを代替えするペイ
ントリムーバーとして使用されているに過ぎない。

【０００７】従って、この炭酸水素ナトリウムを用いた
ブラスト処理を、従来サンドブラストや鋼球によるショ
ットブラスト等が使用されていた、アスファルト舗装を
施した覆工板状の横断歩道用の白線の除去等に適用する
場合には、剥離能力が十分でなく、作業に時間も要して
いた。

【０００８】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、下地を傷めずに十分な剥離効果が得られ
るブラスト装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため本発明（請求項
１）は、気体により加圧されたブラストメディア及び液
体のスラリーが吐出されるブラストノズルと、該ブラス
トノズルに対し前記気体により加圧されたブラストメデ
ィア及び液体のスラリーを供給する加圧容器を備えたブ
ラスト装置であって、前記加圧容器には、スラリー状に
充填されたブラストメディア及び液体と、底部より上方
に向けて配設され、外部より加圧された気体が導入され
る気体入口ノズルと、該気体入口ノズルの先端と所定距
離隔てて対峙され、前記気体及び該気体に混合された前
記ブラストメディア及び前記液体のスラリーが導入さ
れ、前記ブラストノズルに向けて送出する内部配管とを
備えて構成した。

【００１０】加圧容器内部でブラストメディア及び液体
をスラリー状とするか、あるいはブラストメディアと液
体よりなるスラリーを加圧容器に導入する。その後、気
体入口ノズルから導入された加圧された気体により、こ
のブラストメディア及び液体のスラリーを気体と攪拌混
合する。そして、この混合されたブラストメディア及び
液体のスラリーと気体を内部配管に導入し、ブラストノ
ズルに向けて送出する。

【００１１】このように構成することで、加圧容器内で
のブラストメディアの沈降を防止し、均一なスラリーの
排出を可能とし、更に加圧された気体による流れを最適
に維持しつつ、ブラストメディアのブラストノズル等に
おける詰まりを防止できる。スラリーとされた分、粒体
のとき以上に流れは円滑に行われる。

【００１２】このため、ブラストメディアによる剥離能
力を一層高め、かつメディア消費量を一層抑えることが
できる。

【００１３】また、本発明（請求項２）は、前記ブラス
トメディアが炭酸水素ナトリウムで、前記スラリーを構
成する液体が水で、前記気体が空気であることを特徴と
する。

【００１４】このことにより、対象物に損傷を与えず、
剥離できる。剥離後は、ブラストメディア自体は水溶性
のため、水にて洗い流せ、排水管理も塩化メチレンと比
較すると容易である。

【００１５】更に、本発明（請求項３）は、前記ブラス
トメディアの平均粒子径は、０．５ｍｍ〜５ｍｍである
ことを特徴とする。以上により、剥離能力を高めること
ができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本発明の実施形態の全体構成図を図１に示
す。図１において、エンジン駆動のコンプレッサー１で
加圧された空気は、配管３を通じてエアードライヤー５
の内部を通ることで乾燥されるようになっている。エア
ードライヤー５は、発電機７により電力供給されてい
る。

【００１７】そして、このエアードライヤー５で乾燥さ
れた空気は、配管９を通じてエアクリーナー１１でミス
トとダストを除去して浄化された後、加圧容器１３底部
に導入されている。

【００１８】加圧容器１３内部には、炭酸水素ナトリウ
ムのブラストメディア１４及び水が入れられ、スラリー
状にされており、導入された空気と混合された後、配管
１５を通り、ノズル１７から吐出されるようになってい
る。

【００１９】図２に加圧容器１３の縦断面図を示す。加
圧容器１３の上部１３ａには、ブラストメディア１４と
水を投入する投入口１８が配設されている。加圧容器１
３の胴部１３ｂはほぼ円筒状に構成され、この同部１３
ｂに続く底部１３ｃは下方に向けて円錐状に狭まるよう
に形成されている。

【００２０】そして、この底部１３ｃの中心には、空気
入口ノズル１９が上方に向けて挿入されている。空気入
口ノズル１９の上方には、この空気入口ノズル１９と所
定距離隔てて内部配管２１の下端部２１ａが対峙されて
いる。一方、内部配管２１の上端部２１ｂには、配管１
５が接続されている。

【００２１】次に、ノズル１７について説明する。図３
にノズル１７の平面構成図、図４に側面構成図、図５に
正面構成図を示す。図３〜図５において、配管接続口２
３には、配管１５の一端が接続されるようになってい
る。

【００２２】配管接続口２３には回動部２５が取り付け
られ、回動部２５により、連設される円筒状の配管２７
は、配管接続口２３に対し３６０度回動自在なようにな
っている。配管２７の先端には絞り部２９が配設され、
先端に行くほど径が絞られるようになっている。

【００２３】そして、絞り部２９の先端には断面が楕円
形状のオリフィス部３１が配設されている。そして、こ
のオリフィス部３１には、断面が長方形状の長尺ノズル
３３が固着されている。長尺ノズル３３の内部には、角
形状の通路３４が配設されている。

【００２４】次に、本発明の実施形態の動作を説明す
る。加圧容器１３の投入口１８より粒状の炭酸水素ナト
リウムのブラストメディア１４と水を投入する。ブラス
トメディア１４及び水は、加圧容器１３内部でスラリー
状になっている。

【００２５】使用されるブラストメディア１４は、直径
０．５ｍｍ〜５ｍｍであるが、実用上は直径０．５ｍｍ
〜２ｍｍが好ましい。空気入口ノズル１９より加圧され
た空気が吐出されることで、ブラストメディア１４と水
よりなるスラリーが攪拌され、同時に内部配管２１の下
端部２１ａよりこのブラストメディア１４及び水のスラ
リーが空気と共に導入される。

【００２６】その後、空気に混合されたブラストメディ
ア１４及び水のスラリーは、ノズル１７に導かれる。ノ
ズル１７内部では、絞り部２９で絞られた後、オリフィ
ス部３１を経て長尺ノズル３３の先端より外部に向けて
ブラストメディア１４及び水のスラリーが吐出される。

【００２７】オリフィス部３１は開口の最短径が１ｍｍ
〜２０ｍｍであるが、加圧された空気による流れを最適
に維持しつつ、ブラストメディア１４及び水のスラリー
の詰まりを防止し、かつ加圧空気によるブラストメディ
アのスラリーを加速するため、２ｍｍ〜１５ｍｍが好ま
しい。

【００２８】なお、このオリフィス部３１開口の最短径
の大きさは、使用されるブラストメディア１４の平均粒
子径と密接な関係を有し、平均粒子径の２〜２０倍程度
が好ましい。

【００２９】一方、長尺ノズル３３の通路３４の高さＨ
は、同様に加圧された空気による流れを最適に維持しつ
つ、ブラストメディア１４及び水のスラリーの詰まりを
防止し、かつ加圧空気によるブラストメディアのスラリ
ーを加速するため２ｍｍ〜１０ｍｍが好ましい。

【００３０】なお、この通路３４の高さＨは、使用され
るブラストメディア１４の平均粒子径と密接な関係を有
し、平均粒子径の２〜１０倍が好ましい。また、長尺ノ
ズル３３の通路３４の幅Ｗは、高さＨの３〜１０倍が好
ましい。長尺ノズル３３の流路長Ｌは、オリフィス部３
１開口の最短径の１０〜５０倍であるが、２０〜４０倍
が好ましい。

【００３１】以上により、ブラストメディア１４及び水
のスラリーを剥離対象物に衝突させた際の剥離能力を従
来以上に向上させることができる。また、ブラストメデ
ィア１４のモース硬度が２．５程度と低く、従来行われ
ていた水圧ジェットの２０ＭＰａほどの圧力を必要とせ
ず、０．３〜０．８ＭＰａの圧力で洗浄できる。

【００３２】従って、剥離対象物に対し損傷を与えるこ
となく、汚れ等を剥離できる。更に、炭酸水素ナトリウ
ム自身は安全性が高く、水溶性であり廃棄も容易であ
る。

【００３３】なお、ブラストメディア１４は、炭酸水素
ナトリウム以外に炭酸カルシウム、プラスチックス（メ
ラミン樹脂、ナイロン、ユリア樹脂等）、セスキ炭酸ナ
トリウム、氷、ドライアイス等を使用してもよい。

【００３４】

【実施例】次に、実施例について説明する。本実施例の
施工対象は、アスファルト舗装を施した覆工板上の横断
歩道用の白線を除去するものである。ノズル１７は、通
路３４の高さＨの寸法が４ｍｍ、幅Ｗが２５ｍｍ、流路
長Ｌの長さ２８０ｍｍである。絞り部２９の形状は直径
２０ｍｍの円形が次第に絞られて直径９ｍｍの円形とな
っている。

【００３５】比較されるノズルとしては、米国ＭＭＬＪ
社の直圧式ノズルを使用した。噴射部分の形状は円状
で、開口部分の寸法が直径９．５ｍｍである。飛散防止
用の噴霧水は、ブラストメディア１４を噴出する開口部
分を覆うように設置された円筒との隙間から噴射される
ようになっている。なお、このノズルの形状について
は、米国特許公報ＵＳＰ２７１７４７６に詳しい。飛散
防止用の噴霧水は０．０５ｍ³／ｈ使用した。

【００３６】加圧容器１３には、株式会社エコグローバ
ル研究所のエコシャワーＳＢ４００を使用した。配管１
５としては全長１５ｍで内径２５．４ｍｍの高圧ホース
を使用した。

【００３７】コンプレッサー１は、デンヨー株式会社の
ＤＰＳ−１８０ＳＳＢであり、エンジン駆動の５０ＰＳ
（３７ｋｗ相当）のスクリュー回転型油冷方式一段圧縮
機を使用した。コンプレッサー１から供給される空気圧
力は０．７９ＭＰａである。施工時に加圧容器１３から
吐出される空気圧力は０．６５ＭＰａであった。所要空
気量はコンプレッサーの能力より５ｍ³−Ｎ／分と推定
される。

【００３８】また、ブラストメディア１４としては、旭
硝子株式会社の平均粒子径０．１ｍｍ、０．３ｍｍ、
１．０ｍｍの炭酸水素ナトリウム（商品名、エコブラス
ト）を使用した。スラリーの調合は、炭酸水素ナトリウ
ムを２５ｋｇ投入し、水を７５ｋｇ投入した。表１に試
験結果を示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１において、本品と記載したのが本発明
の実施品であり、比較と記載したのがＭＭＬＪ社の直圧
式ノズルである。表中の×は白線を除去できなかったこ
とを示す。ブラストメディア１４は平均粒子径を示す。

【００４１】剥離能力は、１ｍ²剥離するのに要した時
間を示し、メディア消費量は、１ｍ²剥離するのに要し
たブラストメディア１４の量を示している。この結果、
ノズル１７により、平均粒子径１．０ｍｍのブラストメ
ディア１４を使用した試験番号３が最も剥離能力が高
く、メディア消費量も低かった。

【００４２】同じ条件であっても比較ノズルを使用した
場合には、剥離能力、メディア消費量共に３倍程度の相
違があった。なお、平均粒子径０．１ｍｍのブラストメ
ディア１４を使用した場合には、いずれのノズルであっ
ても白線を除去できなかった。

【００４３】また、加圧容器１３には、粒状の炭酸水素
ナトリウムのブラストメディア１４のみを投入し、ノズ
ル１７より空気により加圧されたブラストメディア１４
を吐出した場合の試験結果を試験番号７として表２に示
す。

【００４４】

【表２】

【００４５】表２より、ブラストメディア１４及び水を
スラリー状にして使用したことで、剥離能力及びメディ
ア消費量共にブラストメディア１４のみの場合に比べ２
割程度よくなっていることが分かる。

【００４６】また、いずれの試験においても、下地であ
るアスファルト舗装の傷みの程度はわずかであった。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
圧容器内部でブラストメディア及び液体をスラリー状と
し、このスラリーを加圧された気体によりブラストノズ
ルから吐出させるように構成したので、下地を傷めずに
十分な剥離効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の全体構成図

【図２】 加圧容器の縦断面図

【図３】 ノズルの平面構成図

【図４】 同上側面構成図

【図５】 同上正面構成図

【符号の説明】

１ コンプレッサー ３、９、１５、２７ 配管 １３ 加圧容器 １４ ブラストメディア １７ ノズル １８ 投入口 １９ 空気入口ノズル ２１ 内部配管 ２５ 回動部 ２９ 絞り部 ３１ オリフィス部 ３３ 長尺ノズル ３４ 通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯和 俊男 東京都港区浜松町一丁目12番14号 株式会 社エコグローバル研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体により加圧されたブラストメディア
   及び液体のスラリーが吐出されるブラストノズルと、該
   ブラストノズルに対し前記気体により加圧されたブラス
   トメディア及び液体のスラリーを供給する加圧容器を備
   えたブラスト装置であって、前記加圧容器には、スラリ
   ー状に充填されたブラストメディア及び液体と、底部よ
   り上方に向けて配設され、外部より加圧された気体が導
   入される気体入口ノズルと、該気体入口ノズルの先端と
   所定距離隔てて対峙され、前記気体及び該気体に混合さ
   れた前記ブラストメディア及び前記液体のスラリーが導
   入され、前記ブラストノズルに向けて送出する内部配管
   とを備えたことを特徴とするブラスト装置。
2. 【請求項２】 前記ブラストメディアが炭酸水素ナトリ
   ウムで、前記スラリーを構成する液体が水で、前記気体
   が空気であることを特徴とする請求項１記載のブラスト
   装置。
3. 【請求項３】 前記ブラストメディアの平均粒子径は、
   ０．５〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１又は請
   求項２記載のブラスト装置。