JP2008307675A - 直圧式エアブラスト研掃装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加圧タンク構造の小型化を図るとともに、装置コストを削減させることができる直圧式エアブラスト研掃装置を提供する。
【解決手段】回収タンクと、第１加圧タンクと、該第１加圧タンクの下部に設置される第２加圧タンクと、ミキシングバルブと、圧縮エア供給源に接続するエア配管を分岐して前記第１加圧タンクおよび第１加圧タンク内にそれぞれ延長される第１エア配管および第２エア配管ならびに前記ミキシングバルブ２に連結される第３エア配管と、該第１エア配管、第２エア配管および第３エア配管にそれぞれ設置される電磁弁と、前記第１エア配管に設置されるとともに前記回収タンクから第１加圧タンクへの投射材の補充または遮断を行う第１開閉弁体と、前記第２エア配管内に設置されるとともに前記第１加圧タンクから第２加圧タンクへの投射材の補充または遮断を行う第２開閉弁体とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は直圧式エアブラスト研掃装置に関する。さらに詳しくは、船舶や石油備蓄タンク、橋梁などの鉄鋼金属構造物、あるいはアスファルト、コンクリート、樹脂コーティング面などの非鉄構造物からなる構造物の床面、壁面、天井面、外壁、屋根面の下地処理、塗装はくりまたは異物落しの目的で使用される直圧式エアブラスト研掃装置に関する。
に関する。

従来、構造物表面にエアブラストにより研掃材を噴射して研掃する装置は公知である。この直圧式エアブラスト研掃装置には、投射速度を得るため加圧タンクが用いられている（特許文献１参照)。
しかしながら、この装置において処理対象となる構造物は大変広い処理面積を有するため、加圧タンクに貯蔵されている投射材Ｓがなくなると一旦処理を中止し、加圧タンクを排気し、投射材を補給する必要がある。
また、加圧タンクを用いない重力式ブラスト装置の場合、連続して処理することが可能であるが、加圧タンクを用いる直圧式ブラスト装置に比べ投射材の速度が比較的低いため、処理対象に付着する強固なさびやコーティング剤を研掃することが困難であり、処理時間が長くなる傾向がある。
これに対して、特許文献２には、サイクロン分離器によって遠心分離された投射材を圧力調整タンクに回収したのち、圧力調整タンクから加圧タンクに相当する研掃材タンクに補給投入させるようにしたブラスト装置が記載されている。このブラスト装置では、前記サイクロン分離器、圧力調整タンクおよび研掃材タンクに送風配管から分岐された圧力導入管を接続させ、それぞれ圧力導入管からの圧力導入を空気弁で開閉操作して圧力差を設けることにより、エアバタフライ弁を開いてサイクロン分離器により分離された投射材を圧力調整タンクに移動させ、空気弁の開閉操作により圧力調整タンク内の圧力を研掃材タンク内の圧力と均衡させて、両タンク間に設けられたエアバタフライ弁を開放することにより研掃材を圧力調整タンクから研掃材タンクに補給することが記載されている。

特開平７−１７１７６６号公報 特開２００５−２７９７７９号公報

前記ブラスト装置においては、圧力調整タンクから研掃材タンクへの研掃材の補給が、空気弁とエアバタフライ弁とを操作することにより行われている。したがって、加圧タンク内部に上記の弁を配置させると加圧タンク内部に存在する投射材や粉じんによって弁の駆動部が損傷してしまうおそれがあるため、加圧タンク構造を小型化にできないという問題がある。
また、空気弁やエアバタフライ弁に対して個々に電磁弁を設置する必要があり、配管構成が複雑になり装置コストを削減するのが難しいという問題がある。
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、加圧タンク構造の小型化を図るとともに、装置コストを削減させることができる直圧式エアブラスト研掃装置を提供することを目的とする。

本発明の直圧式エアブラスト研掃装置は、噴射ノズルから構造物表面に向けて投射材Ｓを連続して噴射し、構造物表面を研掃する直圧式エアブラスト研掃装置であって、投射された投射材を回収する回収タンクと、投射材を貯蔵した状態で加圧することができる第１加圧タンクと、該第１加圧タンクの下部に設置され投射材を貯蔵した状態で加圧することができる第２加圧タンクと、圧縮エアに投射材を混合するミキシングバルブと、圧縮エア供給源に接続するエア配管を分岐して前記第１加圧タンクおよび第１加圧タンク内にそれぞれ延長される第１エア配管および第２エア配管ならびに前記ミキシングバルブ２に連結される第３エア配管と、該第１エア配管、第２エア配管および第３エア配管にそれぞれ設置される電磁弁と、前記第１エア配管に設置されるとともに前記回収タンクから第１加圧タンクへの投射材の補充または遮断を行う第１開閉弁体と、前記第２エア配管内に設置されるとともに前記第１加圧タンクから第２加圧タンクへの投射材の補充または遮断を行う第２開閉弁体とを備えてなることを特徴としている。
また、前記第１開閉弁体が前記第１エア配管の先端部に連結されているとともに、前記第１加圧タンク内の排気と加圧によって上下するポペット弁であり、
前記第２開閉弁体が前記第２エア配管の先端部に連結されているとともに、前記第１加圧タンク内の加圧と前記第１加圧タンクと第２加圧タンクとの圧力差によって上下するポペット弁であるのが好ましい。

本発明によれば、第１加圧タンクと第２加圧タンク内に設置される第１開閉弁体と第２開閉弁体を、圧縮エア供給源に接続されるエア配管から分岐して、第１加圧タンクと第２加圧タンク内に延長させた第１エア配管と第２エア配管に連結しているので、第１加圧タンクと第２加圧タンクの縦方向の寸法が小さくなり、小型化を図ることができる。
また、補充工程時における第１開閉弁体と第２開閉弁体の上下動作が、第１エア配管と第２エア配管に設置される電磁弁を操作して第１加圧タンクと第２加圧タンク内の加圧および排気により行われるので、この上下動作をさせる配管経路を簡略にできることや、電磁弁の数量を低減できることによって、装置コストを削減させることができる。
また、第１加圧タンクと第２加圧タンクを用いる直圧式エアブラスト研掃装置であるため、投射材の加速効率も良く研掃品質を維持した状態で処理することができる。
さらに、この第１加圧タンクと第２加圧タンク内の加圧および排気を補充工程において繰り返すことにより、第１加圧タンクと第２加圧タンクの投射材の貯蔵量によらず連続して研掃処理することができるため、研掃処理を中断することなく作業を続けることでき作業効率の改善を図ることができる。

本発明の直圧式エアブラスト研掃装置は、研掃処理対象としての構造物の床面、壁面、天井面、外壁、屋根面の下地処理、塗装はくり、または異物落しの目的で使用される。前記構造物は、船舶や石油備蓄タンク、橋梁などの鉄鋼金属構造物、アスファルトやコンクリート、樹脂コーティング面などの非鉄構造物を含んでいる。
また、本発明の直圧式エアブラスト研掃装置は、前記構造物表面上を移動可能な台車に搭載することができる。
以下、添付図面に基づいて本発明の直圧式エアブラスト研掃装置を説明する。図1に示されるように、本発明の一実施の形態にかかわる直圧式エアブラスト研掃装置は、投射された投射材Ｓを回収する回収タンク１と、第１開閉弁体１１を設置し投射材Ｓを貯蔵した状態で加圧することができる第１加圧タンク１０と、第１加圧タンク１０の下部に設置されるとともに第２開閉弁体２１を設置し投射材Ｓを貯蔵した状態で加圧することができる第２加圧タンク２０と、圧縮エアに投射材Ｓを混合するミキシングバルブ２と、圧縮エア供給源（図示せず）に接続するエア配管Ｐの連結配管部Ｐ０から分岐して、前記第１加圧タンク１０および第２加圧タンク２０内にそれぞれ延長される第１エア配管Ｐ１および第２エア配管Ｐ２ならびに前記ミキシングバルブ２に連結される第３エア配管Ｐ３と、前記回収タンク１と第１加圧タンク１０と第２加圧タンク２０とミキシングバルブ２を支持し処理表面上を移動可能な台車３と、前記ミキシングバルブ２で圧縮エアと混合された投射材Ｓを輸送するブラストホース４と、ブラストホース４の先端に設けられた噴射ノズルＪを有するノズルヘッド５と、ノズルヘッド５から回収タンク１へ投射材Ｓを輸送するバキュームホース６と、該第１エア配管Ｐ１、第２エア配管Ｐ２および第３エア配管Ｐ３にそれぞれ設置される電磁弁７とを備えている。また、前記電磁弁７、圧縮エア供給源、後述するカットゲート８、上限レベル計１２および下限レベル計２２を制御する制御装置（図示せず）を具備している。
なお、前記回収タンク１は、バキュームホース６から回収された投射材Ｓに混ざっている粉じんを除去するため集じん機（図示せず）に連結される配管１ａに接続されている。

前記第１開閉弁体１１は、前記第１加圧タンク内の排気と加圧によって上下するポペット弁であり、前記第１加圧タンク１０内に設けられる弁座１０ａに対する当接または非当接により、前記回収タンク１から第１加圧タンク１０への投射材の補充または遮断を行う。また、前記第２開閉弁体２１は、前記第１加圧タンク内の加圧と前記第１加圧タンクと第２加圧タンクとの圧力差によって上下するポペット弁であり、前記第２加圧タンク２０内に設けられる弁座２０ａに対する当接または非当接により、前記第１加圧タンク１０から第２加圧タンク２０への投射材の補充または遮断を行う。
なお、本実施の形態では、前記第１開閉弁体１１および第１開閉弁体２１が第１エア配管Ｐ１の先端部および第２エア配管Ｐ２の先端部に、たとえば第１開閉弁体１１および第１開閉弁体２１の円筒形基部を挿入して連結され、前記第１加圧タンク内の排気と加圧によって上下するポペット弁、および第１開閉弁体２１が前記第１加圧タンク内の加圧と前記第１加圧タンクと第２加圧タンクとの圧力差によって摺動自在に上下するポペット弁にされているが、別途電磁弁を設置しエアシリンダによって開閉できる弁機構とすることができる。
また、前記電磁弁７としては、圧縮エアの排気可能なエキゾーストバルブとすることができるが、別途大気開放用の電磁弁（図示せず）をもう一組設置し、排気可能にすることができる。

また、前記回収タンク１と第１加圧タンク１０は投射材Ｓの流入を開閉するカットゲート８が設置されているとともに、このカットゲート８は第１加圧タンク１０へ投射材Ｓの補充要否に応じて投射材Ｓを流すことができるように制御されている。このカットゲート８としては、開閉し投射材を第１加圧タンク１０に補充できればよいが、回収タンク１が集じん機に吸引され負圧となっているため大気や第１加圧タンク１０から空気を吸わないよう、常にエアの流れを閉止できる回転扉式のロータリバルブを用いるのが好ましい。

また、前記第１加圧タンク１０には投射材Ｓが満量であることを検知できる上限レベル計１２が設置されており、前記回収タンク１から補充される投射材Ｓの量を一定にすることができる。また、前記第２加圧タンク２０には投射材Ｓが下限であることを検知できる下限レベル計２２が設置されており、補充時期を検出することができる。この上限レベル計１２および下限レベル計２２としては、たとえば電極にて静電気容量を測定して電子回路で投射材の有無を検知する静電容量式のレベル計を用いることができる。

つぎに本実施の形態にかかわる直圧式エアブラスト研掃装置の動作を説明する。図２に示されるように、通常時の噴射状態は第２加圧タンク２０に投射材Ｓが貯蔵された状態で、第１エア配管Ｐ１の電磁弁７は閉じており、第２エア配管Ｐ２および第３エア配管Ｐ３の電磁弁７は開いているため、第２加圧タンク２０が加圧され第２開閉弁体２１が閉まっている。図２において、符号Ａは圧縮エアの流れを示す。
ついでミキシングバルブ２に圧縮エアが供給され、ミキシングバルブ２によって第２加圧タンク２０内の投射材Ｓが圧縮エアと混合される。圧縮エアと混合された投射材Ｓはブラストホース４によってノズルヘッド５まで輸送され、噴射ノズルＪから処理面に向かって噴射され、処理面が研掃される。噴射された投射材Ｓは集じん機によって負圧となった回収タンク１にバキュームホース６を通じて回収される。

つぎに第２加圧タンク２０に貯蔵された投射材Ｓが少なくなり下限レベル計２２が第２加圧タンク２０の下限を検出した場合（投射材の補充工程）について説明する。
まず、図３に示されるように、回収タンク１下のカットゲート８が開かれると、第１加圧タンク１０が加圧されてない状態であるため、投射材Ｓの自重により第１開閉弁体１１が開き、第１加圧タンク１０へ投射材Ｓが補充される。そして、上限レベル計１２によって第１加圧タンク１０内に投射材Ｓが満量となったら、第１加圧タンク１０内の第１開閉弁体１１が第１タンク１０内の排気によって閉じる。
ついで、図４〜５に示されるように、第１エア配管Ｐ１の電磁弁７が開き第１加圧タンク１０が加圧されると、第１加圧タンク１０と第２加圧タンク２０の圧力差がなくなり第２開閉弁体２１が自重および投射材Ｓの重量により開く。このとき第２加圧タンク２０は加圧状態を保ったまま第１加圧タンク１０と連通された状態となり、第１加圧タンク１０の投射材Ｓが第２加圧タンク２０へ移動する。
ついで、図６に示されるように、投射材Ｓが移動した後、第１加圧タンク１０内の空気を電磁弁７から排気することにより、第１加圧タンク１０と第２加圧タンク２０とのあいだに圧力差が生じて第２加圧タンク２０の第２開閉弁体２１が上昇し閉じる。このようにして投射材Ｓは処理を中断することなく第２加圧タンク２０に補充することができる。ただし、この補充工程の間、第２加圧タンク２０内の投射材Ｓが完全に空になってはならず、工程の動作時間に応じて下限レベル計２２の検出量の調整、すなわち下限検出をしてから処理可能時間を調整する必要がある。なお、この処理可能時間を調整するとは、下限検出をしてから初めて補充工程が実行されるが、補充工程には所定の時間がかかるため、補充完了までの間に第２加圧タンク内の投射材が完全に空になると処理が中断することから、下限検出時から完全な空までの時間を下限検出から補充工程が完了までの時間より長くすることである。

以上の説明から明らかなように、本実施の形態では、第１加圧タンクと第２加圧タンク内に設置される第１開閉弁体と第２開閉弁体を、圧縮エア供給源に接続されるエア配管から分岐する第１エア配管と第２エア配管に連結させているので、第１加圧タンクと第２加圧タンクの縦方向の寸法が小さくなり、小型化を図ることができる。
また、本実施の形態は、投射材の加速効率も良く研掃品質を維持した状態で処理することができ、かつ２つの第１加圧タンクと第２加圧タンクを有している。この第１加圧タンクと第２加圧タンク内の加圧および排気を前記補充工程において繰り返すことにより、第１加圧タンクと第２加圧タンクの投射材Ｓの貯蔵量によらず連続して研掃処理することができるため、研掃処理を中断することなく作業を続けることでき作業効率の改善を図ることが可能である。

本発明の一実施の形態にかかわる直圧式エアブラスト研掃装置の概略構成図である。 本発明における通常時の噴射状態を説明する図である。 本発明における補充工程を説明する図である。 本発明における補充工程を説明する図である。 本発明における補充工程を説明する図である。 本発明における補充工程を説明する図である。

符号の説明

Ｊ 噴射ノズル
Ｓ 投射材
Ｐ エア配管
Ｐ０ 連結配管部
Ｐ１ 第１エア配管
Ｐ２ 第２エア配管
Ｐ３ 第３エア配管
１ 回収タンク
１ａ 配管
２ ミキシングバルブ
３ 台車
４ ブラストホース
５ ノズルヘッド
６ バキュームホース
７ 電磁弁
８ カットゲート
１０ 第１加圧タンク
１１ａ 弁座
１１ 第１開閉弁体
２１ 第２開閉弁体
１２ 上限レベル計
２０ 第２加圧タンク
２０ａ 弁座
２２ 下限レベル計

Claims (4)

1. 噴射ノズルから構造物の表面に向けて投射材Ｓを連続して噴射し、構造物表面を研掃する直圧式エアブラスト研掃装置であって、
   投射された投射材を回収する回収タンクと、
   投射材を貯蔵した状態で加圧することができる第１加圧タンクと、
   該第１加圧タンクの下部に設置され投射材を貯蔵した状態で加圧することができる第２加圧タンクと、
   圧縮エアに投射材を混合するミキシングバルブと、
   圧縮エア供給源に接続するエア配管を分岐して前記第１加圧タンクおよび第１加圧タンク内にそれぞれ延長される第１エア配管および第２エア配管ならびに前記ミキシングバルブ２に連結される第３エア配管と、
   該第１エア配管、第２エア配管および第３エア配管にそれぞれ設置される電磁弁と、
   前記第１エア配管に設置されるとともに前記回収タンクから第１加圧タンクへの投射材の補充または遮断を行う第１開閉弁体と、
   前記第２エア配管内に設置されるとともに前記第１加圧タンクから第２加圧タンクへの投射材の補充または遮断を行う第２開閉弁体
   とを備えてなる直圧式エアブラスト研掃装置。
2. 前記第１開閉弁体が前記第１エア配管の先端部に連結されているとともに、前記第１加圧タンク内の排気と加圧によって上下するポペット弁であり、
   前記第２開閉弁体が前記第２エア配管の先端部に連結されているとともに、前記第１加圧タンク内の加圧と前記第１加圧タンクと第２加圧タンクとの圧力差によって上下するポペット弁である請求項1記載の直圧式エアブラスト研掃装置。
3. 前記回収タンクと第１加圧タンクとがカットゲートを介して連結されてなる請求項1記載の直圧式エアブラスト研掃装置。
4. 前記カットゲートがロータリバルブである請求項３記載の直圧式エアブラスト研掃装置。