JP2009095892A - ブラスト加工装置における研磨材回収機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラスト加工装置の設置を行う建物の床面や基礎等に対する大掛かりな改修工事等を必要とせず、加工室の床を可及的に低い位置に配置することのできるブラスト加工装置における研磨材回収機構を提供する。
【解決手段】ブラスト加工装置１のキャビネット３内の所定の位置を，研磨材を通過可能な網状体２１，２２によって上下に仕切り，前記網状体２１，２２を床面２０とする加工室２を形成すると共に，前記網状体２１，２２下に，略逆四角錐形状のホッパ１０を，上部が前記網状体２１，２２に向かって開口するように複数整列配置し，前記各ホッパ１０の下端を，回収管３０を介して集塵機等の吸引手段（図示せず）に連通する。
【選択図】図１

Description

本発明はブラスト加工装置における研磨材回収機構に関し，より詳細には，ブラスト加工装置のキャビネット内に形成された加工室内で噴射された研磨材を回収する，研磨材の回収機構に関する。

なお，本発明におけるブラスト加工装置には，研磨材を乾式にて噴射乃至は投射（以下，投射も含めて「噴射」という。）する各種形式のものを含み，圧縮空気等の圧縮ガスと共に研磨材を噴射するもの，遠心力によって投射材を噴射するもの，回転するインペラ等による打撃によって投射材を噴射するもの等のいずれも含む。

また，回収対象である研磨材には，研磨や切削を目的とした砥粒，その他の研磨材の他，ワークに対する残留応力の付与等を目的として噴射される，鋼球，ガラス・プラスチック・セラミックビーズ等の所謂「ショット」，その他各種の目的で噴射される粉体乃至は粒体を広く含み，また，研磨材の噴射に付随して発生するワークの切削粉や研磨材の破砕粉等からなる粉塵についても回収対象とする。

研磨材を噴射してワークと衝突させ，ワークの切削やクリーニングを行い，又は，鋼球等のショットをワークに衝突させてワークに残留応力の付与等を行う等，粉体や粒体をワークに対して噴射するブラスト加工では，噴射した研磨材や，研磨材がワークと衝突して生じた破砕粉，ワークの切削粉等の粉塵が飛散すると作業環境が汚染されると共に，一旦使用した研磨材を再使用するにはこれを回収する必要があることから，ブラスト加工装置の構成中に，研磨材の噴射を行う場所を画成する箱体であるキャビネットを設け，このキャビネット内に形成された加工室内でワークに研磨材を噴射することで，キャビネット外へ研磨材や粉塵が飛散することを防止している。

そして，このように加工室２内の研磨材や粉塵等を回収することができるよう，キャビネット３の下方を，図１０に示すように下方に向かって徐々に幅を狭める逆角錐形状に形成してホッパ１０’とし，このホッパ１０’の下端を，例えば研磨材タンクであるサイクロン５０を介して集塵機６０に連通することで，集塵機６０に設けた排風機６１で集塵機６０内を吸引すると，ホッパ１０’によって回収された研磨材や粉塵をキャビネット３外に搬出すると共に，選別，回収等をすることができるように構成されている（特許文献１の図２参照）。

なお，前記ホッパ１０’の上部開口は，研磨材が通過可能な目開の金網２２等で覆い，異物等がホッパ１０’内に落下することを防止すると共に，必要に応じてこの金網上にワークＷ”を載置等するための金属格子２１等を配置する等して，ホッパ１０’と加工室２とが仕切られており，これらの金属格子２１や金網２０が加工室２の床２０を形成している。

この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
特開２００５−７４５６３号公報

以上のように構成されたブラスト加工装置１において，キャビネット３の下部に逆四角錐状のホッパ１０’を設けた構造にあっては，加工室２内で噴射された研磨材や，この研磨材の噴射によって生じた粉塵等は，加工室２の床面を成す金属格子２１や金網２２等を介してホッパ１０’内に落下し，ホッパ１０’内に落下した研磨材は，ホッパ１０’の傾斜した内壁に案内されてその底部に溜まり，このホッパ１０’の底部を介して加工室２内を吸引する回収管３０によって吸引回収され，キャビネット３外に搬出される。

そして，このようにして搬出された研磨材は，研磨材タンクを兼ねたサイクロン５０に導入されて再使用可能な研磨材が回収されると共に，研磨材が回収された後に残った粉塵は，集塵機６０に導入され，排風機６１によって粉塵の除去された清浄な空気のみが機外に排出されるように構成されており，これらによって研磨材や粉塵を回収するため回収機構が実現されている。

しかしながら，図１０に示すようにキャビネット３の幅を下方に向けて狭める形状とすることで形成されたホッパ１０’にあっては，キャビネット３が大型化すると，これに伴い形成されるホッパ１０’も大型化し，このホッパ１０’の上部開口上を金網２２や金属格子２１等で覆うことにより形成された加工室２の床２０が比較的高い位置に配置されることになる。

そのため，図１０に示した構造は，比較的小型のブラスト加工装置１であれば作業上特に問題は生じないが，大型のワークＷを加工対象としたブラスト加工装置においても同様にこの構造を採用すると，キャビネット３の大型化によりホッパ１０’のサイズも大型化し，ひいては加工室２の床高が上昇するために，加工室２までワークＷを上げ下ろしする作業が困難となる。

特に，大型のワークＷを取り扱う場合，例えばワークＷを台車に乗せたまま加工室２に搬出入したり，また，作業者自身も加工室２内に入って作業できる程度のスペースが確保できれば便利であるが，これを実現するためにはホッパ１０のさらなる大型化が必要となる一方，台車等の乗り入れや作業者の出入りを円滑に行うことができるようにするためには，加工室２の床高を低くする必要があるという相反する要求を満たす必要がある。

このような要求は，従来のブラスト加工装置１の構造を採用したままでも，例えばブラスト加工装置１を設置する建物の床面や基礎に，ホッパ１０’部分を収容可能な穴を設けておくことで達成することもでき，これにより加工室２の床２０を建物の床面と同程度の高さとすることも可能である。

しかし，この方法によれば，ブラスト加工装置１の設置に多大な費用と労力が費されるだけでなく，既存の建物内に設置しようとする場合，建物の床面や基礎等についての大掛かりな改修が必要で，事後的な導入が難しいという問題がある。

しかも，キャビネット３の大型化に伴い加工室２が大型化すると，この加工室内の空気を吸引するための回収管，ダクト，サイクロン，集塵機，排風機等も，これに対応して大型化する必要があり，ブラスト加工装置のコストアップに繋がると共に，装置全体の大型化も避けられない。

そこで本発明は，上記従来技術における欠点を解消するためになされたものであり，加工室の床下に研磨材を回収するためのホッパを配置した構造でありながら，ブラスト加工装置の設置を行う建物の床面や基礎等に対する大掛かりな改修工事等を必要とせず，加工室の床を可及的に低い位置に配置することのできるブラスト加工装置における研磨材回収機構を提供することを目的とする。

また，本発明は，加工室を大型のものとした場合であっても，加工室内を吸引する回収管，ダクト，サイクロン，集塵機，排風機等を大型化することなく，しかも目詰まり等の弊害を生じさせることなく研磨材等を回収することのできるブラスト加工装置における研磨材回収機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために，本発明のブラスト加工装置における研磨材回収機構は，ブラスト加工装置１のキャビネット３内を，研磨材が通過可能な網状体（２１，２２）によって上下に仕切り，前記網状体（２１，２２）を床面２０とする加工室２を形成すると共に，
前記網状体（２１，２２）下に，略逆四角錐形状のホッパ１０を，上部が前記網状体（２１，２２）に向かって開口するように複数整列配置し，前記各ホッパ１０の下端を，回収管３０を介して集塵機６０の吸引手段に連通したことを特徴とする（請求項１）。

前記構成の研磨材回収機構において，前記ホッパ１０はこれをそれぞれが個々独立したものとして形成することもできるが，好ましくは二本の平行な溝を備えた断面例えば，４５°のＶ字を連続したＷ字状の樋１２の各溝内に，例えば，逆正三角形の分割板１３を，４５°で挿入して前記各溝内の空間を逆四角錐状に画定，分割するよう挿入して，２列１組で整列された前記ホッパ１０を形成するものとすることができる（請求項２）。

この場合，前記２列１組のホッパ１０が形成された前記樋１２に，前記ホッパ１０の整列方向を長さ方向とし，前記ホッパ１０の全ての下端と連通した１本の前記回収管３０を取り付けて回収ユニット１８を形成し，前記網状体（２１，２２）下に１又は複数の前記回収ユニット１８を配置することもできる（請求項３）。

前記回収管３０の構成としては，この回収管３０の断面形状を，短辺に対する長辺の比が１．５以上，好ましくは２〜３．５である長方形に形成し，前記断面における長辺の両端側において，前記各ホッパ１０の下端を前記回収管３０内に連通することができる（請求項４）。

この場合，前記各ホッパ１０と前記回収管３０とを連通する開孔１５を，前記回収管３０内で下方に向かって延長する延長パイプ１６を設けても良い（請求項５）。

さらに，前記回収管３０の長さ方向には，該回収管３０内に外気を導入する空気導入管３１を所定間隔毎に複数設けることができる（請求項６）。

なお，前記各回収ユニット１８の回収管３０毎に，又は，所定数の回収ユニット１８の回収管３０毎に，順次前記回収管３０を前記吸引手段に連通する，電磁切換弁等からなる切換手段を設けるものとすることもできる（請求項７）。

以上説明した本発明の構成により，本発明のブラスト加工装置の研磨材回収機構では，以下のようにな顕著な効果を得ることができた。

加工室２の床面における研磨材の回収を，整列配置された複数のホッパ１０により行うことから，キャビネット３の大型化によっても個々のホッパ１０のサイズを小型化することができ，このホッパ１０の高さ，従って，このホッパ１０上に形成される加工室２の床高を低くすることができた。

その結果，ブラスト加工装置１の加工室２に対するワークＷの搬出入や，作業者の出入りが容易であると共に，ワークＷを台車等に乗せた状態で加工室２に搬出入することも可能である。

断面Ｗ字状の樋１２を分割板１３で仕切ることにより多数のホッパ１０を同時に形成した構成にあっては，個々独立したホッパを形成する場合に比較してホッパ１０の製造が容易であると共に，個々のホッパ１０を小型に製造することも容易である。

また，各樋１２に２列１組の複数のホッパ１０が形成されていることから，このようなホッパ１０の形成された樋１２を幅方向に並べるだけでホッパ１０が多数整列配置した状態を作り出すことができ，設置作業等の労力が軽減される。

前記２行１列のホッパが形成された樋１２に，１本の回収管３０を取り付けて回収ユニット１８とした構成にあっては，キャビネット３内の加工室２となる部分の床面に回収ユニット１８を配置した後は，各回収ユニット１８に設けた回収管３０を，接続管１４を介してサイクロンや集塵機に接続するだけで研磨材の回収機構を完成させることができ，配管作業等が極めて容易である。

しかも，１列のホッパ１０毎に回収管を設ける場合に比較して，回収管３０の本数が１／２となり，この点においても配管作業が容易である。

回収管３０の断面形状を長方形とした場合には，他の断面形状の回収管を使用する場合に比較して，同量の研磨材の回収を低い管内風速によって実現することができ，管内風速を低下させて回収管３０の摩耗を防止することができた。

また，回収管３０の断面における長辺の両端側において前記ホッパ１０の下端を連通することにより，ホッパ１０より回収管３０内に落下した研磨材が回収管３０内に堆積等した場合であっても，回収管３０の幅方向の中央部分には研磨材の導入され難い空間が形成されて，この部分による空気の流動が確保されることから，回収管３０を目詰まりの生じ難いものとすることができた。

さらに，回収管３０とホッパ１０の下端とを連通する開口１５を延長する延長パイプ１６を設けた構成では，ホッパ１０より落下した研磨材が回収管３０内に堆積した場合であっても，この研磨材の堆積が，延長パイプ１６の下端位置に達すると，研磨材の落下が停止して回収管３０内に過剰に研磨材が落下することが防止され，より一層回収管３０の目詰まりを生じ難くすることができた。

また，非常空気導入管３１を設けた構成にあっては，仮に回収管３０内で目詰まりが生じた場合であっても，所定の操作によってこの目詰まりを容易に解消することができた。

なお，回収ユニット１８の回収管毎に，又は所定数の回収ユニットの回収管毎に吸引を行う構成とした場合には，全ての回収管３０を同時に吸引する場合に比べ，ダクト，サイクロン，集塵機，排風機等を小型化することが可能となり，ブラスト加工装置全体の小型化が可能であると共に，研磨材の回収機構を廉価で提供することができた。

次に，本発明の実施形態につき以下説明する。

〔ブラスト加工装置の全体構造〕
図１において，１は，本発明の研磨材回収機構を備えたブラスト加工装置であり，このブラスト加工装置１は，内部に加工室２が形成される空間を有するキャビネット３を備えている。

このキャビネット３は，内部に空間が形成された箱状を成し，該キャビネット３の壁面の一部に，開閉扉や，可撓性のシート等で覆われた搬出入口を設け，この搬出入口を介して内部にワークＷや，必要に応じて作業者が入ることができるように構成されている。

このキャビネット３内には，ワークＷに対して研磨材を噴射するための噴射ノズル４等の研磨材噴射装置が収容されており，キャビネット３内においてワークＷに研磨材を噴射することで，キャビネット３外に研磨材や粉塵等を漏出させることなく，ブラスト加工を行うことができるように構成されている。

図示の例では，キャビネット３内に作業者が入り込み，収容された噴射ノズル４を操作してワークＷを加工するように構成した例を示しているが，例えばこの噴射ノズル４を，キャビネット３内に配置されたロボットアームの先端に取り付ける等して，作業者がキャビネット３内に入ることなく，作業を行うことができるように構成しても良い。

このキャビネット３内に形成された空間の下部には，内部で噴射された研磨材や，この研磨材の噴射により発生した粉塵等を回収するための回収機構の一部を成すホッパ１０が設けられていると共に，このホッパ１０の上部を，金網２２や，グレーチング２１等の金属格子によって覆うことで，この金網２２やグレーチング２１を床面２０として，その上部に，ブラスト加工を行うための加工室２が形成されている。

加工室２の床下には，図２に示すように小型のホッパ１０が多数整列した状態に配置されており，矩形状を成す各ホッパの上端開口部によって，加工室２の床面２０となる部分が碁盤の目状に分割されている。

各ホッパ１０の下端部は，これを回収管３０に連通し，この回収管３０を，例えば接続管４０等で集合させている。

このようにして回収管３０を集合させた接続管４０は，図示は省略しているが図１０を参照して説明した従来技術と同様，サイクロン等を介して集塵機に連通されており，この集塵機に設けた排風機によって回収管３０内を吸引すると，各ホッパ１０で回収され，回収管３０内に落下した研磨材がサイクロンに導入されて回収されると共に，研磨材が除去された後の粉塵が集塵機によって回収されるように構成されている。

〔ホッパ〕
従来技術として説明したブラスト加工装置１にあっては，図１０に示すようにキャビネット３の下部に，加工室２の内壁より連続する比較的大型で単一のホッパ１０’を設け，このホッパ１０’によって加工室２内の研磨材や粉塵を回収するものであったが，本発明の回収機構にあっては，床下にそれぞれが同一形状の逆四角錐形状に形成された複数のホッパ１０を多数整列した状態に配置することで，個々のホッパ１０を小型化して高さを抑え，これによって加工室２の床高を低く抑えている。

このホッパ１０は，それぞれ個々独立して形成したものを，例えば架台等に整列状態に取り付けて全体として図２に示すように加工室２の床面を碁盤の目状に仕切るものとして構成しても良いが，本実施形態にあっては，図３及び図４（Ａ），（Ｂ）に示すように，断面略Ｗ字状に形成された樋１２の，各Ｖ溝を分割板１３によって逆四角錐形状に分割し，２列１組に整列された複数のホッパ１０を同時に形成している。

キャビネット３内における床２０の形成位置を低くしようとすれば，個々のホッパ１０のサイズを小さくして，各ホッパ１０の高さを低く抑える必要があるが，前述したように，各ホッパ１０を個々独立して製造する場合，ホッパ１０が小型化すればする程，製造が困難となるために，上部開口が７００×７００mm，高さ５５０mm程度のホッパが実用上，最小のホッパ１０となり，それ以上の小型化，従って加工室の床面位置の低下は困難となる。

これに対し，図３及び図４に示すように，断面形状がＷ字状である樋１２を使用して連続したホッパ１０を形成する場合には，分割板１３の取付という比較的簡単な作業によって個々のホッパ１０を形成することができるために，各ホッパ１０の上端開口部を一辺２００〜３００mm角とすることも比較的容易であると共に，各ホッパの高さも３５０mm程度に抑えることが可能であり，加工室２の床高を，より一層低くすることが可能となる。

もっとも，各ホッパ１０の上端開口サイズは，２００〜３００mm角のものに限定されず，ブラスト加工装置１の用途や規模に対応して，より大型のものとすることも可能であり，一例として本実施形態にあっては，２００mm角，２７０mm角，３３０mm角，４００mm角，５００mm角等，数種類のサイズのものを準備し，製造するキャビネット３のサイズ，用途，使用する研磨材量（回収量）等にあわせて最適なサイズのものを選択できるように構成しており，これに対応して前述のＷ字状の樋１２についても数種類のサイズのものを準備している。

この断面Ｗ字状の樋１２は，図３及び図４（Ａ）に示すように，溝底を成す部分がわずかな幅で平坦に形成されており，後述する分割板１３を取り付けてホッパ１０を形成した際に，各ホッパ１０に平坦な底部１４が形成されるように構成している。

この底部１４裏面を，一端側を集塵機に連通されて内部が吸引される回収管３０上に載置すると共に，各ホッパ１０内の研磨材が，前記回収管３０内に落下するように，前記底部１４と回収管３０の側壁とを貫通する開孔１５を形成している。

この開孔１５は，ホッパ１０内に投入された研磨材等を，前記回収管３０内に定量ずつ落下させることができる大きさに形成されており，回収管内３０を通る風量に対して，前記開孔１５を介して回収管３０内に導入される風量の総和が小さな比率となるように，好ましくは１／１０程度となるように比較的小さな孔として形成する。

従って，この開孔１５を介して導入される空気によっては，回収管３０内に大きな風量変化や風速変化が生じず，これによって安定した回収能力で回収管３０内に落下した研磨材を回収することができるものとなっている。

一例として，回収管３０の断面形状（流路の断面）が２５０mm×１００mmの矩形である場合，その面積は２５，０００mm²であり，前記開孔１５としてφ１４mmの孔を計１６個空けた時の総面積（２，４６３mm²）に対する比率は約１０対１であり，この程度であれば，風速を略一定に保つことができる。

また，各ホッパ１０の底部１４に小さな開孔１５しか形成していないため、研磨材を一気にホッパ１０内に投入しても一定量ずつしか落下せず，その結果，回収管３０に目詰まりが生じることが防止されている。

例えば，４５°のＶ字を連続したＷ字状の樋１２の各溝内に，例えば，前記Ｖ字と同寸法の逆正三角形の分割板１３を，４５°で挿入して断面Ｗ字状の樋１２の空間内をそれぞれ仕切って多数の逆四角錐状のホッパ１０を形成する場合，前述の分割板１３は，略逆三角形を成す板を二枚一組として所定間隔，４５°の所定傾斜角で前記溝内の空間に挿入すると共に溶着等することで，溝内を逆四角錐であるホッパ１０の形状に仕切るものとすることができる。

この分割板１３は，例えば図５に示すように略菱形に形成された板体を，中央の破線を山折りにして２枚の分割板１３が連続して形成された形状としても良く，これをＷ字状の樋１２の各Ｖ字溝内に挿入，固着することで各ホッパ１０を形成することができる。

このように，断面Ｗ字状を成す樋１２の溝内を分割してホッパ１０を複数同時に形成することで，前述したようにホッパ１０を個々に製造する場合に比較して各ホッパ１０の形成作業が容易であり，かつ，個々独立してホッパ１０を製造する場合に比較して小型のホッパ１０を製造することが容易であるだけでなく，２列１組の状態でホッパ１０が同時に形成されることから，このようにしてホッパ１０が形成された樋１２を所定数並べることで，容易にホッパ１０の設置作業を完了させることができ，設置等の手間についても軽減される。

〔回収管〕
前述のようにして形成された各ホッパ１０は，その下端を横置きに配置された回収管３０上に載置され，各ホッパ１０の底部１４及び回収管３０の壁面とを共に貫通する開孔１５を介してホッパ１０で回収された研磨材が，回収管３０内に落下するように構成されている。

この回収管３０は，前述したように一端側を接続管４０，サイクロン等を介して吸引手段である集塵機に接続されていると共に，他端を，所定量の空気を導入可能に開放しており，これにより，集塵機によって一端側より回収管３０内を吸引すると，他端側より所定量の空気が導入されて回収管３０内に所定の風速の空気流が生じるように構成されている。

従って，前記開孔１５を介して回収管３０内に落下した研磨材は，回収管３０内を流れる空気流と共に集塵機に引かれてキャビネット３外に搬出されるよう構成されている。

この回収管３０としては各種形状のものを使用可能であるが，好ましくは縦方向の幅に対する横方向の幅の比が１．５以上，好ましくは２〜３．５である楕円形や長方形の断面形状，より好ましくは図３，図４に示すように長方形の断面形状に形成された回収管３０を使用する。

そして，前述のように樋１２に２列１組で形成されたホッパ１０の配列方向を前記回収管３０の長さ方向と成すと共に，幅方向の断面における長辺の両端側において各列のホッパ１０の底部を開孔１５を介して連通し，各ホッパ１０内に回収された研磨材を前記開孔１５を介して回収管３０内に落下させている。

このように，回収管３０の断面における長辺の両端側において，前述のように各列のホッパ１０の下端を連結したことにより，図４（Ａ）に示すように，一方の列のホッパ１０と，他方の列のホッパ１０から同時に研磨材が落下した場合であっても，回収管３０の幅方向中央部分には，研磨材が落下しない空間が形成されているために，回収管３０内が吸引されているときは勿論，吸引を間欠的に行う等して回収管３０内の吸引が行われていない期間に研磨材が落下したとしても回収管３０が詰まり難くなっている。

また，このように，２列のホッパ１０に共通の単一の回収管３０を使用することで，回収管３０の取付作業が容易である。

因みに，断面長方形の回収管３０に代え，断面が正方形，円形，菱形（正方形を４５°回転したもの）の回収管を使用する場合を考えると，いずれの回収管共に断面積を同一とする場合，回収能力（同一の管内風速で研磨材を回収できた量）の比は，断面の縦横比が１：２．５である長方形の回収管が２．５，断面正方形の回収管が２，円形の回収管が１．５，菱形の回収管が１であり，断面長方形の回収管において最も高い数値となることが確認されている。

ここで，回収管３０内の風速が増加すると，研磨材による回収管３０内壁の摩耗が促進されることから回収管３０の交換，メンテナンスなどの頻度が増えることになるが，回収管３０の形状を断面長方形とした本実施形態の構造にあっては，前述のように他の形状に比較して優れた回収能力を発揮することから，他の形状の回収管に比較して，回収管３０内の風速を低くした場合であっても必要量の研磨材を回収することが可能である。

その結果，研磨材の回収効率を低下させることなく，相対的に低い風速によって回収管３０の摩耗を抑制して，回収管３０の交換等に要するメンテナンスの労力や費用を軽減することができるものとなっている。

しかも，図６に示すように，断面長方形に形成した回収管は，断面積を同一とした，前記いずれの形状の回収管に対しても回収管の高さを低くすることができ，その結果，断面長方形の回収管の使用は，作業室２の床２０の高さを低くする上でも有利である。

ここで，回収管の高さを低くしようとする場合，回収管３０’を図７に示すように，各列のホッパ１０毎に設けることもできるが，このように構成する場合には，回収管３０’の使用本数が倍となり，取り付けや配管作業が繁雑となる。

断面長方形の１本の回収管３０を，２列１組のホッパに共通のものとして設ける構成は，煩雑な配管，取り付け作業を行うことなく，回収管の高さを低く抑えることができる点で有利である。

なお回収管３０は，内部に突起を形成しない形状とすると共に，これを２列１組のホッパ１０の列方向を長さ方向とした直管とし，各回収管３０の集合等，曲線部の形成に際しては，回収管３０とは別に設けられた接続管４０等によって接続することで，回収管３０については摩耗がほとんど発生せず，一度設置をすれば半永久的に使用できる構造となり，メンテナンスが殆ど不要である。

その結果，比較的作業がし易い，キャビネット３の壁面に近くに設けられた前記接続管４０等の交換等によってメンテナンス等を完了することができ，メンテナンスの作業性に優れたものとなる。

回収管３０のサイズは，形成する床のサイズや各ホッパ１０のサイズに関わりなくこれを一定とすることもできるが，好ましくは，形成する床のサイズやホッパ１０のサイズに対応して変更する。

一例として，回収管３０のサイズとホッパ列の長さ（加工室の奥行き）との関係では，回収管３０の基本サイズを断面１００mm×２５０mmの長方形の回収管３０とした場合，ホッパ列の長さ（加工室の奥行き）が６m以上であるときや，研磨材の噴射量（従って，回収する研磨材量）が多いとき，断面１１０mm×３２０mmの長方形の回収管を使用するようにしても良い。

また，本実施形態にあっては，幅４００mm，５４０mm，６６０mm，８００mm，１０００mmのＷ字状の樋１２に，上端開口部のサイズが２００mm角，２７０mm角，３３０mm角，４００mm角，５００mm角のホッパ１０を２列ずつ形成したものを作成し，一例として下記のサイズの回収管３０と組み合わせて使用した。

回収管３０の長さ，従って，１本の回収管３０に連通可能なホッパ１０の数は，一例として，ホッパ１０の底部１４に形成された開孔１５の総面積との比率によって決定することができ，１本の回収管３０に形成される開孔１５の総面積が，回収管３０の断面積の１５％以下となるように形成する。

すなわち，開孔１５の総面積が，回収管３０の断面積の１５％以下であれば，回収管３０内における風速の上昇を１５％以下に抑えることができ，一例として，回収管３０の空気導入口付近で１５m/secの風速であれば，出口付近で１７．３m/sec程度，導入口付近で１８m/secの風速であれば，出口付近で２０．７m/sec程度に留めることができ，過度に風速が上昇することにより回収管３０の摩耗が加速することを防止できる。

〔各ユニットの設置及び吸引〕
このようにして，２列１組のホッパ１０と，この２列１組のホッパ１０に対して各１本ずつ設けられた回収管３０で１つの回収ユニット１８を構成し，この回収ユニット１８を架台上に取り付けることで，加工室２の床面となる部分にホッパ１０が多数整列配置される。

前記架台は，一例として奥行き２．２mのサイズを基調とし，この半分の１．１mの倍数で奥行きのサイズを調整可能とすることができる。

なお，架台の奥行きを２．２mを基調とすることとしたのは，運搬据え付け作業の便を考慮したものであり，特にこのサイズに限定されるものではないが，奥行きに基調とする所定のサイズを設けることで，形成するブラスト加工装置１の大小に拘わらず，架台を構成する資材を共用することができると共に，ブラスト加工装置の設計に要する労力，費用を軽減することが可能である。

そして，前述した必要数の回収ユニット１８を架台の幅方向に並べて据え付け，必要な面積の床面をカバーすると共に，このホッパ１０の上部開口上に金網２２やグレーチング２１を敷設することで，加工室２の床２０が形成されている。

前記回収ユニット１８の幅（Ｗ字状の樋１２の幅）が４００mm（各ホッパの上部開口が２００mm角），５４０mm（各ホッパの上部開口が２７０mm角），６６０mm（各ホッパの上部開口が３３０mm角），８００mm（各ホッパの上部開口が４００mm角），１０００mm（各ホッパの上部開口部が５００mm角）の複数種類を用意した本実施形態にあっては，各回収ユニット１８の幅に，架台として使用する角パイプの幅１００mmを加えたサイズを基調として，幅方向に並べて設置する回収ユニット１８の数に応じて，前記基調とするサイズの倍数が，形成する床面の幅となる。

もっとも，架台として使用する角パイプは，必ずしも１回収ユニット１８につき１本必要となるものではなく，前記基調とした数値の倍数に対して１０％程度のサイズの増減を行うことが可能である。

使用する回収ユニット１８と，これにより形成される床面の幅との対応関係を一例として示せば，下記の表２に示す通りである。

本実施形態にあっては，ホッパ１０の上部開口上に金網２２を敷設した上に，さらに所定幅のスリット状の開口が形成されたグレーチング２１を敷設した二重構造とし，例えばホッパ１０の底部１４に形成した開孔１５を通過できない大型の異物等が床２０上に存在する場合，グレーチング２１又は金網２２によって，この異物がその下方に配置されたホッパ１０に落下することが防止され，ホッパ１０に目詰まりが生じることが防止されている。

前述のホッパ１０上部に対する金網２２やグレーチング２１の載置は，加工室２の床面を一例として５００〜６００mm角程度に分割して，各分割された区画毎にこの区画サイズに対応した金網２２と，この金網２２上にさらに同サイズのグレーチング２１を敷設することにより行っても良い。

このように，金網２２やグレーチング２１を５００〜６００mm角程度の区画毎に敷設することで，床下に設けられた各ホッパ１０の点検等に際して，５００〜６００mm角毎にグレーチング２１や金網２２を取り外すことが可能である。

一例として，各ホッパの上部開口部を２００〜３００mm角に形成した場合には，１区画内に２行２列から３行３列程度のホッパが収容されており，各区画の金網２２やグレーチング２１を取り外すことで，前記の単位毎にホッパ１０を露出させることができる。

なお，床面の分割サイズを５００〜６００mm角としたのは，一区画の床面を覆うグレーチング及び金網を取り外した際に，他区画の床面上に乗った作業者がいずれのホッパに対しても手が届く（メンテナンスできる）サイズであることによる。

また，例えばワークＷを載せる台車用のレールをキャビネット３内に形成された加工室２の床２０上に引き込む場合，このレールの引き込みに必要な部分のグレーチング２１，必要に応じて金網２２を外し，レールが取り付けられたグレーチング２１や床板をこの部分に嵌合することで，キャビネット３外からのレールの引き込みについても容易に行うことができる。

このように，ホッパ１０の上部開口上を金網２２やグレーチング２１等の開孔板で覆って床２０とすることで，この加工室２内のいずれの位置の床面上にワークＷを配置して研磨材の噴射を行う場合であっても，噴射された研磨材や，研磨材の噴射によって発生した粉塵等を，床２０を構成するグレーチング２１や金網２２に形成された開孔を介してホッパ１０（各ホッパ１０）内に回収することができる。

しかも，各ホッパ１０の底部１４と連通された回収管３０内は，集塵機に設けた排風機等によって内部の空気が吸引されていることから，各ホッパ１０に回収され，開孔１５を介して回収管３０内に落下した研磨材は，回収管内の空気と共に負圧に引かれて搬送されて，図示せざる研磨材回収用のサイクロンに導入されて再使用可能な研磨材が回収され，また，サイクロンで再使用可能な研磨材が除去された後の粉塵は，図示せざる集塵機等に導入されて空気中の粉塵が除去された後，清浄な空気のみが機外に排出されるように構成されている。

前述のように，２列１組に形成されたホッパ１０に，断面長方形の回収管３０を連通させた本実施形態の構造にあっては，回収管３０に対する研磨材の導入は，図４（Ａ）に示すように回収管３０の幅方向における両端より行われるため，例えば一時的に回収管３０内の空気の吸引が行われずに回収管３０内に落下した研磨材が回収されずに堆積したとしても，各ホッパ１０の底面１４に形成された開孔１５は微小であり，回収管３０内に対する研磨材の落下は，僅かずつ行われることから，回収管３０内が研磨材によって直ちに目詰まりを生じることなく，回収管３０の幅方向の中央付近には，空気の通り路となり得る比較的大きな空間が残されている。

そのため，回収管３０を前述のように断面長方形とした構成あっては，回収管３０内を常時吸引することなく間欠的に吸引するように構成したとしても目詰まりが発生することを防止でき，例えば回収管３０の一端側を集合させる接続管４０に切換弁等の切換手段を設ける等して，所定のグループ毎，例えば各ユニットの回収管３０毎，又は所定数の回収管３０毎に時間差を以て順次吸引するように構成することも可能である。

このように，各回収管３０，又は所定数毎の回収管３０内の吸引を，時間差を以て順次行う構成とする場合には，全ての回収管３０を同時に吸引する場合に比較して，吸引に必要な集塵機（集塵機に設けた排風機）やサイクロン，ダクト等を小型化することができ，装置全体についても小型化が可能である。

一例として，１０cm×２０cmの角パイプに１５m/minの風を通すと，１分間当たりの風量（回収管の断面を通過する空気量）は，
０．１×０．２×１５×６０＝１８m³/min である。

この回収管を，例えば６本同時に吸引する場合を考えると，排風機が１分間に吸入する空気量は，１０８m³/minの大風量になる。

この吸引を，回収管３本づつ，２回に分けて行う場合には，排風機の１分当たりの吸引量は，半分の風量，すなわち，５４m³/minとなり，回収管２本づつ，３回に分けて行う場合には，１／３の３６m³/minで良い。

大型のブラスト加工装置とする場合には，回収管１０本〜２０本と，さらに本数を増やす場合もあり，これを同時に吸引する場合には，さらに大風量が必要となることから，前述のように，回収管を，間欠的な吸引によっても目詰まりを生じない構成とし，所定の本数毎に順次吸引を可能とすることで，使用する集塵機（排風機）やサイクロン，ダクト等の小型化が可能である。

なお，同時に吸引する回収管３０を決まった本数とすることで，集塵機等に要求される吸入量に変動がなく，床下に設置するホッパ数が増加した場合であっても，吸引に使用する排風機やサイクロン，ダクト等を共用することができ，装置の製造コスト低下に貢献する。

なお，各ホッパ１０は，底部１４が比較的狭く形成されているために，落下せずにホッパ１０内に止まる研磨材（所謂「死砂」）が非常に少なく，しかも，回収管３０内に落下した研磨材は，回収効率の良い断面長方形の回収管３０を使用していると共に，風速１５m/s以上で回収しているために，回収管３０内の吸引が行われている時には回収管３０内の研磨材は短期間でサイクロン等を介して回収タンクに回収されて循環使用される。

そのため，一般に研磨材を循環使用する場合には，装置内に滞留する研磨材量を見越して余分に研磨材を循環させる必要があり，そのために研磨材の使用量が増加するが，前述した本発明の構成により，本発明の床構造を備えたブラスト加工装置１にあっては，装置内で滞留する研磨材量が非常に少ないために，研磨材の使用量を減少させることも可能となっている。

なお，以上で説明した構成にあっては，加工室２の床下の全面にホッパ１０が形成されたユニットを配置するものとして説明したが，上記ホッパ１０が形成されたユニットは，加工室２の床２０となる部分の一部，例えば幅方向における一端側，若しくは両端側，乃至は中央にのみ配置し，この部分を介して研磨材の回収等を行うように構成しても良く，この場合には，加工室２の床２０の他の部分は，開孔していない金属板等によって塞ぐ。

〔延長パイプ〕
前述の各ホッパ１０と，その下方に配置された回収管３０との連通は，ホッパ１０の底部１４と回収管３０の上面とを共に貫通する開孔１５を形成し，この開孔１５を介して研磨材が回収管３０内に落下するように構成するものとして説明したが，好ましくは，図８に示すように，ホッパ１０の底部１４及び回収管３０の上面を貫通する前記開孔１５に上端を連通し，下端を前記回収管３０の底面に対して所定の間隔が空くように突出させた延長パイプ１６を設けるものとしても良い。

前述のように各回収管３０毎に順次，又は所定数の回収管３０毎に順次，回収管３０内を吸引する場合，各回収管３０には内部の吸引が行われていない期間が発生し，この吸引が行われていない間，ホッパ１０から回収管３０内に落下した研磨材は，この回収管３０内に堆積することとなる。

しかし，前述のように延長パイプ１６を設けることで，回収管３０内で研磨材の堆積が発生した場合，この研磨材の堆積が延長パイプ１６の下端位置にまで達すると，堆積した研磨材によって延長パイプ１６の下端が塞がれてホッパ１０内に未だ研磨材等が存在する場合であっても，この研磨材は回収管３０内を落下することができずに各ホッパ１０内に滞留する。従ってこれにより回収管３０内に過剰に研磨材が導入されることが防止され，目詰まりが生じ難いものとなっている。

回収管３０内に研磨材が堆積した場合であっても，回収管内に６０％程度の空間が生じていれば，堆積した研磨材を目詰まりさせることなく回収することが可能であり，使用する研磨材の種類，粒径などによる研磨材の安息角を考慮して，回収管内の空間が４０％以上埋まることがないように，延長管の突出長さ，管径等を調整する。

なお，この延長パイプ１６は，一度に大量に研磨材が落下しないように内径を１０〜２０mm程度に抑えることが好ましく，また，前述した開孔１５同様，ホッパ１０から空気流入量が過剰とならないように，その内径を設定する。

一例とし，使用する回収管３０のサイズと，各回収管３０に対応した延長パイプ１６の内径，及び，この延長パイプ１６を介した研磨材の落下量を示せば下記の表３に示す通りである。

なお，前述のように延長パイプ１６の下端における突出長さを，回収管３０の途中までで止めておくこと（底部との間に間隔を設けること）は，回収管３０内の吸引が行われていないときには前述のようにホッパ１０内の研磨材が過剰に落下することを防止する作用を有するだけでなく，回収管３０内の吸引が行われている際には，研磨材が風に乗りやすくするという効果がある。

研磨材を効率良く回収するためには，研磨材が回収管３０内に落下している最中に横風を受け，回収管３０の底面につく前に水平方向に流れを変えると共に，研磨材をバラけさせることが必要である。そして，研磨材は，一度底面に止まってしまう，速度エネルギーを与えなければこれを移動させることができず，特に研磨材が密の場合，倍程度の空気速度が無いと浮遊しにくい。

一例として，Ａ＃６０程度の研磨材を使用する場合には，通常は１２〜２５m/secの風速で５０〜１００mmの高さがあれば研磨材を水平方向の流れに乗せることができ，前述の延長パイプ１６の突出長さは，回収管３０が目詰まりを生じる前に研磨材の落下を停止する位置であると共に，回収管３０内の吸引時には，研磨材を回収管３０内の流れに乗せることができる位置となるように構成することが好ましい。

〔非常空気導入管〕
さらに，前述の回収管３０には，回収管３０内に研磨材が目詰まりした場合にこれを解消するための構成として，好ましくは長さ方向の所定間隔毎に，この回収管３０内に外気を導入可能と成す非常空気導入管３１を設けることが好ましい。

この非常空気導入管３１は，回収管３０が目詰まり等することなく正常に機能しているときにはキャップ３２によって閉じられており，この非常空気導入管３１を介した外気の導入は行わず，回収管３０内に研磨材等が目詰まりが生じた場合のみ，開放して，この部分より回収管３０内に外気を導入するように構成されている。

この非常空気導入管３１は，回収管３０の長さ方向に形成された各ホッパ１０間の間隔毎に形成することが好ましく，例えば図９（Ａ），（Ｂ）に示すように回収管３０内の長さ方向に連続して研磨材の目詰まりが生じることにより，排風機等による吸引によっては回収管３０内の研磨材を回収できなくなった場合等に使用する。

このような目詰まりが，回収管３０を越えてこの回収管３０を集合させている接続管４０内に迄及んでいる場合には，配管の一部を外す等してこの取り外しにより生じた連結端より接続管４０内の研磨材を排出して接続管４０を空にしておく。

次いで，回収管３０に設けた非常空気導入管３１のうち，排風機側に最も近い非常空気導入管（一例として３１ａ）を閉ざしているキャップ３２を外して開放すると共に，排風機によってこの回収管３０内を吸引して，回収管３０に目詰まりを生じさせている研磨材のうち，この開放した非常空気導入管３１ａの下流側の研磨材をまず回収する。

このようにして，最も排風機側にある非常空気導入管３１ａの下流側における研磨材の回収が完了すると，この開放していた非常空気導入管３１ａを再度キャップによって閉じると共に，この非常空気導入管と隣接する１つ上流側の非常空気導入管３１ｂのキャップ３２を開放すると共に，排風機によって回収管内を吸引し，この作業を順次繰り返すことにより，回収管３０を詰まらせている研磨材等の全てを回収して，目詰まりを解消できるように構成したものである。

〔その他〕
なお，回収管３０には，その長さ方向にシート状の補強材を挿入することで，研磨材と接触する回収管３０の内部底面等を覆うことで，この部分の補強を図ることもでき，また，研磨材による摩耗によって穴が開いた回収管３０を補修するようにしても良い。

ブラスト加工装置の概略図。 加工室の床下に設けたホッパの概略斜視図。 回収ユニットの斜視図。 回収ユニットの断面図であり，（Ａ）は図３のＡ−Ａ方向，（Ｂ）は図３のＢ−Ｂ方向の断面である。 分割板の変形例を示す平面図。 断面を同面積とした場合における断面形状と高さとの違いの説明図であり，（Ａ）は断面長方形，（Ｂ）は断面正方形，（Ｃ）は断面円形，（Ｄ）は断面菱形である。 ホッパの各列毎に回収管を設ける場合の説明図であり，（Ａ）は矩形管，（Ｂ）は円形管を使用した例である。 延長パイプを備えた回収ユニットの断面図。 非常空気導入管を備えた回収ユニットの断面図であり，（Ａ）は幅方向，（Ｂ）は長さ方向の断面である。 従来のブラスト加工装置の説明図。

符号の説明

１ ブラスト加工装置
２ 加工室
３ キャビネット
４ 噴射ノズル
１０，１０’ ホッパ
１２ 樋（Ｗ字状）
１３ 分割板
１４ 底部
１５ 開孔
１６ 延長パイプ
１８ 回収ユニット
２０ 床面（加工室の）
２１ グレーチング（金属格子）
２２ 金網
３０，３０’ 回収管
３１ 非常空気導入管
３２ キャップ
４０ 接続管

Claims (7)

1. ブラスト加工装置のキャビネット内を，研磨材を通過可能な網状体によって上下に仕切り，前記網状体を床面とする加工室を形成すると共に，
   前記網状体下に，略逆四角錐形状のホッパを，上部が前記網状体に向かって開口するように複数整列配置し，前記各ホッパの下端を回収管を介して吸引手段に連通したことを特徴とするブラスト加工装置における研磨材回収機構。
2. 二本の平行な溝を備えた断面略Ｗ字状の樋の各溝内に，略逆三角形の分割板を前記各溝内空間を逆四角錐状に画定，分割するよう挿入して，２列１組に整列された前記ホッパを形成したことを特徴とする請求項１記載のブラスト加工装置における研磨材回収機構。
3. 前記２列１組のホッパが形成された前記樋に，前記ホッパの整列方向を長さ方向とし，前記ホッパの全ての下端と連通した１の回収管を取り付けて回収ユニットを形成し，
   前記網状体下に１又は複数の前記回収ユニットを配置したことを特徴とする請求項２記載のブラスト加工装置における研磨材回収機構。
4. 前記回収管が，短辺に対する長辺の比が１．５以上である断面長方形であり，前記断面における長辺の両端側において，前記各ホッパの下端を前記回収管内に連通したことを特徴とする請求項３記載のブラスト加工装置における研磨材回収機構。
5. 前記各ホッパと前記回収管とを連通する開孔を，前記回収管内で下方に向かって延長する延長パイプを設けたことを特徴とする請求項４記載のブラスト加工装置における研磨材回収機構。
6. 前記回収管の長さ方向に，該回収管内に外気を導入する非常空気導入管を所定間隔毎に複数設けたことを特徴とする請求項２〜５いずれか１項記載のブラスト加工装置における研磨材回収機構。
7. 前記各回収ユニットの回収管毎に，又は，所定数の回収ユニットの回収管毎に，順次前記回収管を前記吸引手段に接続する切換手段を備えることを特徴とする請求項３〜５いずれか１項記載のブラスト加工装置における研磨材回収機構。