JP2010082798A - 粉塵をおさえつつ素地調整を行う方法、及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】素地調整を行なう際の粉塵発生防止が可能で、かつ安価に、従来の素地調整粉塵発生防止方式の問題点を解決する素地調整方法、及び素地調整装置を提供する。
【解決手段】研掃材の噴射ノズル１，２，３の入り口又は途中の吸込口４から、水と空気を同時に吸引させて噴射ノズル１，２，３内の研掃材の流れに合流させる。それにより、水と研掃材の混合が効果的に行われてノズル１，２，３内の研掃材を均一に湿った状態にして粉じんの発生を抑えつつ研掃材を吹き付けて素地の調整を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は汚れ落とし、塗装の前の下地調整、溶射前の下地調整等の際に粉塵発生防止が可能な硅砂、アルミナ、鋳鉄類などを母材に吹き付けて行なう素地調整方法、及び該当方法に使用する装置に関する。

従来から素地調整を行なう際に極力粉塵を発生させないような工夫が数々なされて来ている。その例を挙げると

▲１▼研削材に硅砂を使用する場合、予め水を加えて、スラリー状にしたものを圧縮空気によりノズルから噴射させる方式。

▲２▼研削材としてスポンジに研削粒を付着させたものを使用する方式。

▲３▼乾燥した研掃材噴射ノズルの途中からブラストノズル内で生じるエジェクター作用による吸引力、及び水ノズルにかける水圧を利用して、ノズル内を流れる研削材の流れに水を直接供給して研掃材と水を混合した状態で被処理材の表面に吹き付けて素地調整を行なう方式や、ノズルのまわりに水を供給してノズルから噴射した研掃材の噴流に水を噴射するか噴流の外側を霧膜状の水の層が包囲するように噴射して素地調整を行なう方式等がある。

しかし、これらの方式には、研掃材と水の混合が十分できず、湿った研掃材が途中でつまったり、粉塵発生をおさえるのが十分でなかったり、粉塵発生をおさえるには多量の水を使用する必要があったり、素地調整後の後始末に大変手間がかかったり、素地調整に時間がかかったりして、必ずしも十分その目的が達成出来ているとは言えない。

尚、本願発明に関連する公知技術として次の特許文献をあげることが出来る。

特開平１１−２９１１７１ 特許番号 ２８８０４９８ 特開２００１−２７７１２０ 特開２００３−８０４６２ 特開平１１−４８１４９ 特開２００１−１０５３２０

素地調整を行なう際の粉塵発生防止が可能で、操作しやすく、かつ安価に、従来の素地調整粉塵発生防止方式の問題点を解決する素地調整方法、及び素地調整装置を提供する。
従来提案されている各々の方法、及び装置の問題点をあげると

▲１▼研削材に硅砂を使用する場合、予め水を加えて、スラリー状にしたものを圧縮空気によりノズルから噴射させる方式。
この方式はスラリーに粘度があるため、所定の素地をうる為には高圧空気が必要であり、ノズル径を大きくなければならず、設備が過大となるばかりでなく、水の消費量も多くホース内やノズル内のつまりも時々発生する。

▲２▼研削材としてスポンジに研削粒を付着させたものを使用する方式。
この方式は、研削材の価格が高い上、単位面積当たりの使用量が多く、又広い面積のところの素地調整に時間がかかるし、研削材の回収に多くの人手と時間がかかり、能力が極度に低い。

▲２▼乾燥した研掃材噴射ノズルの途中から研掃材噴射ノズル内で生じるエジェクター作用による吸引力、及び水ノズルにかかる水圧を利用して、研掃材噴射ノズル内を流れる研削材の流れに水を直接供給して研掃材と水を混合した状態で被処理材の表面に吹き付けて素地調整を行なう方式や、研掃材噴射ノズルのまわりに水を供給して噴流の外側を霧膜状の水の層が包囲するように噴射して素地調整を行なう方式。これは水と研掃材との混合が均一になり難いため、水の供給量が多くなる割りには粉塵防止効果が十分出ず、又、研掃材のつまりが生じるなどのトラブルが発生し易い。その防止のため、水量を増して操作しているので、水の原単位が高く、生産性もトラブルにより阻害されやすい問題があった。

解決する手段

▲１▼研掃材を被処理材表面に吹き付けて素地調整を行なう方法において
▲３▼研掃材噴射ノズルの入り口、又は途中に吸い込み口が設けてあって
▲４▼水と空気、又は水溶液と空気との混合物を前記吸い込み口から研掃材噴射ノズル内の研掃材の流れに合流させることにより、適当に混合されて研掃材を湿らせ、粉塵の発生をおさえつつ研掃材を吹き付けて行なうことを特徴とする。

具体的には研掃材の噴射ノズルの外周部に設けた水ノズル、又は気水ノズルから研掃材噴射ノズルにそって研掃材の噴射方向に水を水流状態、又は気水状態で噴出させ、研掃材噴射ノズルの途中に円周方向に並んであけた数個の孔より、研掃材噴射ノズル内で生じるエシェクター作用による吸引力により、噴出している水、又は気水の一部を吸い込まれる空気と一緒にノズル内に吸引させることにより効果的に研掃材と混合し、ノズル内の研掃材を均一に湿った状態にして噴出させる。場合により残りの気水状態の噴流はそのまま研掃材噴射ノズルの外周にそって流れ、ノズル先端より噴出する研掃材の流れのまわりを包囲した形で流れ、被処理材の表面に吹き付けて素地調整を行なう。又、気水ノズルを使用の場合には研掃材噴射ノズルの入り口、又はノズルの途中に気水ノズルを繋ぎこんで、水と空気、又は溶液と空気の混合したものを噴出させて、効果的に研掃材と混合させ、研掃材噴射ノズル内の研掃材を均一に湿った状態にして噴出させる。

発明の効果

これにより適度に湿った研掃材の流れが被処理材に吹き付けられるため、又、場合により流れのまわりを気水が包んだ形で吹き付けられるため、ほとんど粉塵が発生せずに素地調整が行いうる。又、水の使用量も直接水をノズル内に吸引させる方式や、ノズルの周りを水流で包んで、研掃材を噴出させて素地調整を行なう方式に比べて、効果的に水と研掃材との混合がなされるので、水の使用量が少なくても、研掃材の湿りが適当で、空気中の微細な液滴状の水、又は溶液と研掃材との混合が均一なため、ノズル内での研掃材のつまりも殆どなく、能率良く研掃作業を行いうる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。

図１、図２は本発明の実施の形態に係わり、図１は第１の実施の形態に係わる。研掃材噴射ノズル（以後ブラストノズルと言う。）の芯を通る断面図である。同図に示すように、一般的なブラストノズル１、２、３の本体ノズル中央部３にドーナツ型水タンク５を取り付け、先端ノズル１をはめこむと、中間ノズル２の先端が来る付近の位置に空気及び水を吸引する空気水吸込口４をあける。
吸込口の位置はブラストノズルの形態によるが、空気及び研掃材の流れる方向にノズル内径がしぼられて次に拡大し流速が上がり、静圧が急に低下している位置が望ましい。

ドーナツ型水タンク５のブラストノズルの先端側に水または気水ノズル６を取り付け、その反対側には水供給孔７をあけ、水ホース取り付けプラグ及び水ホース８を取り付ける。
ブラストノズル１〜３の後側にエアー及びを供給するホース９を取り付ける。

このホースによって供給された研掃材及び、エアーは中間ノズル２を通り、先端ノズル１に入る所で、先端ノズル１にあけられた吸込口４から空気をノズル１内部に吸い込みながら流れる。
この際、ドーナツ型タンクにあけられた水ノズル又は、気水ノズル６より噴出した水又は、気水が空気と一緒に吸込口に吸引されてブラストノズル内の研掃材と混合される。

ブラストノズル内に小さな孔を通して吸引された空気と水の混合物は、水が小さな粒になっていること及び、中間ノズル２を出た先端付近では流れが内径の拡大された所へ吹き出されるため乱流となって、混合が効果的に行われ、研掃材に均一に水分を与えることになる。ブラストノズルにあける吸込口にはブラストノズルの円周上に均等に分布させて数個あけることにより、外から吸引された空気及び水又は気水の混合物がブラストノズルの内部に円周上に均一に入るようにすると良い。又、吸込口の方向も場合によりブラストノズルの中心線と直角が一般的であるが少し流れの方向に傾けたほうが良い場合もある。ドーナツ型水タンクにつける水ノズル又は、気水ノズルはブラストノズルの円周上に出来るだけ均一に水が噴出されるよう等間隔に数個取り付けると良い。

又、吸込口の孔の方向はブラストノズルにあけられた孔からうまく吸引されてノズル内に入るような角度にブラストノズルの中心線とは平行より中心に向かってやや傾斜をつけた方が良い。

又、吸込口に空気及び水がうまく流れこむように吸込口４よりブラストノズルの先端側にリング状の流れを止める役割をする障害物１０を設けることにより、より効果的に水又は気水がノズル内に吸引されるようにすることも出来る。

又、タンク５からノズル６を通して出る水又は気水を吸込口４にうまく導くためタンク５より吸込口にかけて筒状のカバー１１を取りつけると良い。

図２は本発明の第２の実施の形態に係わるブラストノズルの芯を通る断面図である。同図に示すように一般的なブラストノズル１、２、３の本体ノズル中央部３に中間ノズル２、及び先端ノズル１をはめこむと、中間ノズル２の先端が来る付近の先端ノズル１の位置に、空気及び水を吸引する空気水吸込口４をあける。
孔の位置はブラストノズルの形態によるが、空気及び研掃材の流れる方向にノズル内径がしぼられて流速が上がり、さらに拡大した静圧が急に低下する位置が望ましい。

吸込口４には直接気水ノズル１２を接続し、これに水ホース１３を取り付けて吸込口４より水と空気の混合した物（気水）を噴射してブラストノズル内を流れる研掃材の流れに合流させて研掃材に均一に水分を与える。

気水ノズルに依って、水と空気を同時に供給する場合には、ブラストノズルの途中に、吸い込み口を設けず、ブラストノズルの入り口に直接気水ノズルを取り付けて水と空気を研掃材に合流させる方式もある。

上記素地調整を行う際に調整後の研掃面の防錆が必要な場合は水をそのまま使用しないで防錆剤を水にとかした水溶液を使用する。

使用ブラストノズル１〜３にはダブルベンチュリー９型を使用
ダブルベンチュリー９型に水タンク、及び水噴出ノズルを取り付け、水タンクよりの水流をベンチュリー９型の途中に設けた空気吸込口より空気と共に吸引し、ベンチュリー内を流れている硅砂に合流混合させベンチュリー先端より噴出。
水タンク
タンク容量 ０．１３Ｌ 水圧５〜２０Ｐａ
ブラストノズルの吸引口の位置 先端より６５^ｍｍ
孔の径 ６φ 個数 ８個 孔の方向 ノズル軸線と直角
水タンクの水ノズル １φ^ｍｍ×６個 ノズル傾き １１０°
水タンクへの水供給口 １０φ^ｍｍ１個、 ８φ^ｍｍホース取り付け
ダブルベンンチュリー９型へはエアー用６／８^インチφホース取り付け、空気圧３０〜５０Ｐａで操作。
噴出水量 通常０．２Ｌ〜１Ｌ／ｍｉｎ
ブラスト量 ２００〜４００ｋｇ／ｈ 硅砂４号

水タンクの６個の水ノズルから噴出させた水がダブルベンチュリー９型のノズルにあけた８個の吸引口よりベンチュリー内に空気と共に同時に吸引され、ベンチュリー内を流れている硅砂に混合されてベンチュリー先端からうまく噴出した。３５０ｋｇのブラストタンク内の硅砂を約５０分で使い切り、所定の研掃面は良好に研掃された。その間ノズル等の詰まり無し。発生粉じんは殆ど無く良好。水使用量は従来ある湿式ブラスト方式に比べて約１／３から１／５になった。

以上本発明の実施の形態、及び実施例を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。
用語の定義

本提出物件に記載した気水ノズル、及び気水という用語について以下説明する。

気水ノズル；ノズル入口から空気及び水、又は水のみを供給し、空気と水を供給するタイプのノズルでは、ノズル内に水を霧化して空気と水を混合する装置が組み込まれていて、ノズル出口より水が霧状に微細な粒となって空気とともに噴出するもの。又は、ノズルに水のみを供給するタイプのノズルでは、ノズルの途中に空気の吸込口が設けてあり、そこから吸引した空気により水を霧化して水と混合してノズル出口より水が霧状に微細な粒となって空気とともに噴出するもの。

気水；霧状に微細な液滴となった水と空気が混合状態で噴出されたもの。

Claims (5)

1. 研掃材を被処理材表面に吹き付けて素地調整を行なう方法において研掃材噴射ノズル（ブラストノズル）の入り口、又はノズルの途中にて、水と空気、又は水溶液と空気を混合状態で同時に研掃材噴射ノズル（ブラストノズル）内の研掃材の流れに合流させることにより、適当に研掃材を湿らせて、粉塵の発生をおさえつつ研掃材を吹き付けて行なうことを特徴とする素地調整を行なう方法。
2. 請求項１の前記素地調整方法において、研掃材噴射ノズル（ブラストノズル）の途中に空気吸い込み口が設けてあって水又は水と空気、又は水溶液又は水溶液と空気を研掃材噴射ノズルにそって、一旦前記研掃材噴射ノズル外に噴射させ、それを空気吸い込み口から空気と一緒に吸い込ませて研掃材噴射ノズル内の研掃材の流れに合流させ、粉塵の発生をおさえつつ研掃材を吹き付けて行なうことを特徴とする素地調整を行なう方法。
3. 請求項１の前記素地調整を行なう方法において研掃材噴射ノズル（ブラストノズル）の入り口、又は途中に設けた吸い込み口に気水ノズルを取り付けて、水と空気、又は水溶液と空気を同時に研掃材噴射ノズル（ブラストノズル）内の研掃材の流れに合流させることにより、適当に研掃材を湿らせて、行なうことを特徴とする素地調整を行なう方法。
4. 請求項２の前記水又は水溶液と空気とが同時に吸い込み口からうまく研掃材の流れに合流するよう、研掃材噴射ノズル（ブラストノズル）、及び水と空気又は水溶液と空気との混合物吸い込み口を囲む外筒を設けて行なうことを特徴とする素地調整方法。
5. 研掃材を被処理材表面に吹き付けて素地調整を行なう装置において研掃材噴射ノズル（ブラストノズル）の入り口、又は研掃材噴射ノズル（ブラストノズル）の途中にて水と空気、又は水溶液と空気とを混合状態で同時に噴射ノズル内の研掃材の流れへ合流させることにより適度に研掃材を湿らせ、粉塵の発生をおさえつつ、研掃材を吹き付けて行なうことを特徴とする請求項１，２，３，及び４の素地調整を行なう装置。

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