JP2024047717A - 循環式ブラスト装置及び循環式ブラストシステム - Google Patents

Abstract

【課題】使用済みの研削材と粉塵とを効果的に分別してより粉塵を十分に吸引回収することができる循環式ブラスト装置を提供する。【解決手段】循環式ブラスト装置１は、ホッパータンク６からブラストタンク７へ研削材ｇを供給可能であり、ホッパータンクの下部には供給口６ａが設けられており、供給口には開閉弁１７が設けられており、ホッパータンクの上部に第１分別空間Ｓ１が形成されており、ブラストタンクの上方にはフード４３が設けられており、フードの下方には第２分別空間Ｓ２が形成されている。供給口を閉じ、回収ホース１１を介し研削材を回収するときに、第１分別空間に吸引気流を作用させて第１分別空間で研削材と粉塵とを分別して粉塵を回収するとともに、供給口を開いてホッパータンクからブラストタンクへ研削材を供給するときに、第２分別空間に吸引気流を作用させて第２分別空間で研削材と粉塵とを分別して粉塵を吸引回収する。【選択図】図１

Description

本発明は、循環式ブラスト装置及び循環式ブラストシステムに関し、更に詳しくは、構造物の表面に噴射した研削材を回収して再利用することができる循環式ブラスト装置及びこれを備える循環式ブラストシステムに関する。

従来の循環式ブラスト装置として、ホッパータンクと、ホッパータンクの下方に配置されるブラストタンクと、を備え、ブラストタンクに貯留された研削材をブラストホースを介して構造物の表面に噴射し、該噴射した研削材を回収ホースを介してホッパータンクで回収し、ホッパータンクからブラストタンクへ研削材を供給可能なものが知られている（例えば、特許文献１等を参照）。この特許文献１には、ホッパータンクの上部に研削材と粉塵とを分別するための分別空間を形成し、集塵装置により分別空間に吸引気流を作用させて分別空間で分別された粉塵を吸引回収する技術が開示されている。

特開２０１７－４２８５４号公報

しかし、特許文献１の技術では、ブラストタンクの上部の分別空間のみで使用済みの研削材と粉塵とを分別して粉塵を吸引回収しているため、分別が十分ではなく、ホッパータンクに研削材とともにある程度の粉塵が混入して回収されてしまう。このように粉塵が混入した研削剤をブラストタンクに供給してブラストホースを介して構造物の表面に噴射すると、機器の損傷や作業効率の低下につながる恐れがある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、使用済みの研削材と粉塵とを効果的に分別して粉塵を十分に吸引回収することができる循環式ブラスト装置及びこれを備える循環式ブラストシステムを提供することを目的とする。

本発明は以下の通りである。
１．ホッパータンクと、前記ホッパータンクの下方に配置されるブラストタンクと、を備え、前記ブラストタンクに貯留された研削材をブラストホースを介して構造物の表面に噴射し、該噴射した研削材を回収ホースを介してホッパータンクに回収し、前記ホッパータンクから前記ブラストタンクへ研削材を供給可能な循環式ブラスト装置であって、
前記ホッパータンクの下部には、前記ブラストタンクへ研削材を供給するための供給口が設けられており、
前記供給口には、前記供給口を開閉する開閉弁が設けられており、
前記ホッパータンクの上部には、研削材と粉塵とを分別するための第１分別空間が形成されており、
前記ブラストタンクの上方には、前記ブラストタンクの上端開口を覆い且つ前記供給口を囲むフードが設けられており、
前記フードの下方には、研削材と粉塵とを分別するための第２分別空間が形成されており、
前記開閉弁により前記供給口を閉じて前記回収ホースを介して前記ホッパータンクに研削材を回収するときに、前記第１分別空間に吸引気流を作用させて前記第１分別空間で研削材と粉塵とを分別して粉塵を吸引回収するとともに、
前記開閉弁により前記供給口を開いて前記ホッパータンクから前記ブラストタンクへ研削材を供給するときに、前記第２分別空間に吸引気流を作用させて前記第２分別空間で研削材と粉塵とを分別して粉塵を吸引回収することを特徴とする循環式ブラスト装置。
２．前記フードは、複数の分割体からなり、
複数の前記分割体のうちの少なくとも１つの分割体は、前記ブラストタンクの上端開口を覆う覆い状態と前記ブラストタンクの上端開口を開放する開放状態とに変位可能に設けられている上記１．に記載の循環式ブラスト装置。
３．前記フードの下方には、前記供給口と対向するように異物除去用の網体が設けられている上記１．に記載の循環式ブラスト装置。
４．上記１．乃至３．のいずれか一項に記載の循環式ブラスト装置と、
前記循環式ブラスト装置で分別された粉塵を吸引回収する集塵装置と、を備えることを特徴とする循環式ブラストシステム。
５．前記第１分別空間と前記集塵装置とを連絡する第１状態と、前記第２分別空間と前記集塵装置とを連絡する第２状態と、に切換可能な集塵通路を備える上記４．に記載の循環式ブラストシステム。

本発明によれば、回収ホースを介してホッパータンクに研削材を回収するときに、第１分別空間に吸引気流を作用させて第１分別空間で研削材と粉塵とを分別して粉塵を吸引回収するとともに、ホッパータンクからブラストタンクへ研削材を供給するときに、第２分別空間に吸引気流を作用させて第２分別空間で研削材と粉塵とを分別して粉塵を吸引回収する。これにより、使用済みの研削材と粉塵とを効果的に分別して粉塵を十分に吸引回収することができる。

本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部材を示す。
実施形態に係る循環式ブラストシステムの全体図である。 図１の要部の一部を断面とした拡大図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。 循環式ブラストシステムの作用説明図である。 循環式ブラストシステムの作用説明図であり、（ａ）は第１分別空間での分別状態を示し、（ｂ）は第２分別空間での分別状態を示す。

ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。

以下、図面を用いて実施形態により本発明を具体的に説明する。

本循環式ブラストシステムＡは、図１に示すように、循環式ブラスト装置１と、循環式ブラスト装置１で分別された粉塵ｄを吸引回収する集塵装置２と、を備えている。また、循環式ブラストシステムＡは、後述の第１分別空間Ｓ１と集塵装置２とを連絡する第１状態と、後述の第２分別空間Ｓ２と集塵装置２とを連絡する第２状態と、に切換可能な集塵通路３を備えている。さらに、循環式ブラストシステムＡは、図示しないコンプレッサや発電機を備えている。

循環式ブラスト装置１は、ホッパータンク６と、ホッパータンク６の下方に配置されるブラストタンク７と、を備えている。これらホッパータンク６とブラストタンク７は、ホッパータンク６の供給口６ａとブラストタンク７の流入口７ａ（ブラストタンク７の上端開口）とが上下方向に離間するように配置されている。

ホッパータンク６は、小径円筒部８と、小径円筒部８の下端に連なる大径円筒部９と、大径円筒部９の下端に連なり下方に向かって縮径する円錐筒部１０と、を有している。また、ホッパータンク６の上部には、使用済みの研削材（グリット）ｇと粉塵（塗料カス、錆等を含む粉塵）ｄとを分別するための第１分別空間Ｓ１が形成されている。この第１分別空間Ｓ１は、上壁４１ａ及び上壁４１ａの周縁に連なる側壁４１ｂを有する仕切壁４１（具体的に小径円筒部８）により形成されている。また、仕切壁４１（具体的に側壁４１ｂ）には、回収ホース１１の一端側が接続される接続管１２が取り付けられているとともに、集塵管１３の一端側が接続されている。即ち、第１分別空間Ｓ１に対して回収ホース１１及び集塵管１３の各一端側が連絡されている。さらに、第１分別空間Ｓ１内には、接続管１２の一端開口が対向する位置に衝突板１５が設けられている。

ホッパータンク６の下部には、ブラストタンク７内へ研削材ｇを供給するための供給口６ａが設けられている。この供給口６ａには、供給口６ａを開閉する開閉弁１７（具体的に手動バタフライ弁）が設けられている。この開閉弁１７の開閉動作によって、ホッパータンク６内に貯留された研削材ｇが供給口６ａからブラストタンク７内に向かって供給及び供給停止される。なお、開閉弁１７としては、手動弁の代わりに制御弁を採用してもよい。

ブラストタンク７は、上端を開口した有底円筒状に形成されている。また、ブラストタンク７の下部には、ブラストホース１８に研削材ｇを供給するための供給口７ｂが設けられている。この供給口７ｂには、ブラストホース１８及び高圧ホース１９の各一端側が接続されている。さらに、供給口７ｂは高圧ホース１９を介してコンプレッサ（図示省略）と連絡されている。

ブラストタンク７の上方には、図２及び図３に示すように、ブラストタンク７の上端開口を覆い且つホッパータンク６の供給口６ａを囲むドーム状のフード（カバー）４３が設けられている。このフード４３の下方には、使用済みの研削材ｇと粉塵ｄとを分別するための第２分別空間Ｓ２が形成されている。さらに、フード４３には分岐管１４の一端側が接続されている。また、フード４３の下端部とブラストタンク７の上端部との間には、外気を第２分別空間Ｓ２に導入するための環状の隙間５１が形成されている。この隙間５１には、粉塵ｄの通過を規制するフィルタ５２が隙間５１を塞ぐように設けられている。このフィルタ５２は、第２分別空間Ｓ２内での吸引気流の作用停止時に粉塵ｄの外部への排出（逆流）を防止する。なお、フィルタ５２は、フード４３の下端部に取り付けられていてもよいし、ブラストタンク７の上端部に取り付けられていてもよい。さらに、隙間５１にフィルタ５２を設けない形態を採用してもよい。

フード４３は、複数（図３中で３つ）の分割体４３ａ～４３ｃからなされている。各分割体４３ａ～４３ｃは、平面視でフード４３を複数に切り分けた形状を有している。分割体４３ａは、枠体４５（図１参照）に固定されており、分岐管１４の一端側が接続されている。また、分割体４３ｂ、４３ｃは、ブラストタンク７の上端開口を覆う覆い状態とブラストタンク７の上端開口を開放する開放状態とに変位可能に設けられている。具体的に、分割体４３ｂ、４３ｃは、水平方向で互いに近接離間するように枠体４５に設けられたレール４６上にスライド可能に設けられている。ただし、分割体４３ｂ、４３ｃとしては、枠体４５に対して着脱することで各状態に変位可能なものを採用してもよい。

フード４３の下方には、ホッパータンク６の供給口６ａと対向するように異物除去用の網体２１が設けられている。この網体２１は、研削材ｇの通過を許容する網目を有している。また、網体２１は、ブラストタンク７の上端開口と略同じ平面上に配置されている。ただし、網体２１としては、ブラストタンク７の上端開口よりも上方又は下方に配置されるものを採用してもよい。また、網体２１は、枠体４５に設けられた支持部４７上に載置されており、分割体４３ｂ、４３ｃを開放状態とすることで支持部４７から引き出して清掃作業等を行うことができる。なお、第２分別空間Ｓ２は、フード４３と網体２１とで囲まれた空間である。

集塵装置２は、図１に示すように、集塵機３１と、集塵機３１に吸引気流を作用させるインバータ制御式の吸引ブロア３２と、を有している。集塵機３１には、集塵管１３の一端側が接続されているとともに、一端側が吸引ブロア３２と接続された接続管３３の他端側が接続されている。また、集塵機３１は、粉塵ｄを捕捉するフィルタ３４と、フィルタ３４の下方に配置されてフィルタ３４から落下する粉塵ｄを回収する回収ボックス３５と、を備えている。また、吸引ブロア３２は、負荷がかかると電圧が上がるよう構成されている。さらに、一定以上の負荷がかかると安全弁から圧力が逃げるように構成されている。ただし、吸引ブロア３２としては、電圧を周波数に変えて調整できるものを採用してもよい。

なお、集塵装置２としては、フィルタ式の集塵機３１に加えて又は替えて、サイクロン式の集塵機を採用してもよい。さらに、吸引ブロア３２の替わりに、コンプレッサや真空ポンプを採用してもよい。

集塵通路３は、第１分別空間Ｓ１と集塵装置２とを連絡する集塵管１３と、集塵管１３の途中から分岐して第２分別空間Ｓ２に連なる分岐管１４と、を有している。集塵管１３において分岐管１４との接続部よりも上流側には切換弁３７（具体的にエアー式自動バタフライ弁）が設けられている。また、分岐管１４には切換弁３８（具体的にエアー式自動バタフライ弁）が設けられている。これら切換弁３７、３８の切換動作によって、集塵通路３は、第１分別空間Ｓ１と集塵装置２とを連絡し且つ第２分別空間Ｓ２と集塵装置２とを連絡しない第１状態と、第１分別空間Ｓ１と集塵装置２とを連絡せず且つ第２分別空間Ｓ２と集塵装置２とを連絡する第２状態と、に切り換えられる。なお、図１中の符号３９は、分岐管１４に設けられた風量調整弁（具体的にバタフライ弁）を示す。

次に、上記構成の循環式ブラストシステムＡの作用効果について説明する。先ず、ブラスト作業に先立って、切換弁３７、３８により集塵通路３を第１分別空間Ｓ１と集塵装置２とを連絡する第１状態とするとともに、開閉弁１７によりホッパータンク６の供給口６ａを閉鎖する。さらに、分割体４３ｂ、４３ｃを開放状態としてブラストタンク７内に研削材ｄを投入し、その後分割体４３ｂ、４３ｃを覆い状態に戻しておく。

ブラスト作業では、コンプレッサ（図示省略）の作動によりブラストタンク７の供給口７ｂに圧縮空気を送ることで、研削材ｇは、ブラストホース１８内を圧送されてブラストホース１８の先端開口から構造物の外表面Ｆに噴射される（図４参照）。この研削材ｇの噴射により構造物の外表面Ｆの塗装膜、錆等が研削される。なお、ブラスト作業は、ブラストタンク７内を加圧した状態で行ってもよいし、大気圧で行ってもよい。

回収作業では、吸引ブロア３２の作動により集塵管１３、第１分別空間Ｓ１及び回収ホース１１の順に吸引気流を作用させることで、回収ホース１１の先端開口から使用済みの研削材ｇ及び粉塵ｄが吸引回収される（図４参照）。この回収ホース１１で吸引回収された研削材ｇと粉塵ｄは、図５（ａ）に示すように、負圧となる第１分別空間Ｓ１内に吸い込まれて衝突板１５に衝突し、比較的重い研掃材ｇは落下してホッパータンク６内に回収（貯留）される。一方、比較的軽い粉塵ｄは第１分別空間Ｓ１内で舞い上がり集塵通路３を介して集塵機３１に送られて回収される。なお、回収作業は、ブラスト作業の停止中に行われてもよいし、ブラスト作業と同時に行われてもよい。

ブラスト作業中にブラストタンク７内の研削材ｇの貯留量が減少して補充する必要がある。この場合、切換弁３７、３８により集塵通路３を第２分別空間Ｓ２と集塵装置２とを連絡する第２状態とするとともに、開閉弁１７によりホッパータンク６の供給口６ａを開放する。そして、吸引ブロア３２の作動により集塵管１３、分岐管１４及び第２分別空間Ｓ２の順に吸引気流を作用させる。このとき、隙間５１を介して外気が二次空気として第２分別空間Ｓ２内に導入される。そして、図５（ｂ）に示すように、ホッパータンク６内に貯留された比較的重い研削材ｇは供給口６ａから落下して網体２１に衝突しつつ網体２１を通過してブラストタンク７内に回収（貯留）される。一方、比較的軽い粉塵ｄは負圧となる第２分別空間Ｓ２内で舞い上がり集塵通路３を介して集塵機３１に送られて回収される。なお、研削材の補充作業は、ブラスト作業の停止中に行われてもよいし、ブラスト作業と同時に行われてもよい。さらに、研削材ｇの補充作業は、網体２１を振動発生器５４（図２参照；具体的にエアー式振動発生器）により振動させて行われてもよい。この網体２１の振動により研削材ｇと粉塵ｄがより効果的に分別される。

以上より、本実施形態の循環式ブラスト装置１によると、ホッパータンク６の下部には、ブラストタンク７へ研削材ｇを供給するための供給口６ａが設けられており、供給口６ａには、供給口６ａを開閉する開閉弁１７が設けられており、ホッパータンク６の上部には、研削材ｇと粉塵ｄとを分別するための第１分別空間Ｓ１が形成されており、ブラストタンク７の上方には、ブラストタンク７の上端開口を覆い且つ供給口６ａを囲むフード４３が設けられており、フード４３の下方には、研削材ｇと粉塵ｄとを分別するための第２分別空間Ｓ２が形成されている。そして、開閉弁１７により供給口６ａを閉じて回収ホース１１を介してホッパータンク６に研削材ｇを回収するときに、第１分別空間Ｓ１に吸引気流を作用させて第１分別空間Ｓ１で研削材ｇと粉塵ｄとを分別して粉塵ｄを吸引回収するとともに、開閉弁１７により供給口６ａを開いてホッパータンク６からブラストタンク７へ研削材ｇを供給するときに、第２分別空間Ｓ２に吸引気流を作用させて第２分別空間Ｓ２で研削材ｇと粉塵ｄとを分別して粉塵ｄを吸引回収する。これにより、使用済みの研削材ｇと粉塵ｄとを効果的に分別して粉塵ｄを十分に吸引回収することができる。

また、本実施形態では、フード４３は、複数の分割体４３ａ～４３ｃからなり、分割体４３ｂ、４３ｃは、ブラストタンク７の上端開口を覆う覆い状態とブラストタンク７の上端開口を開放する開放状態とに変位可能に設けられている。これにより、ブラストタンク７への研削材ｇの投入作業や網体２１の清掃作業等を円滑且つ迅速に行うことができる。

また、本実施形態では、フード４３の下方には、供給口６ａと対向するように異物除去用の網体２１が設けられている。これにより、ゴミ等の異物が除去された研削材ｇをブラストタンク７に供給することができる。さらに、研削材ｇが網体２１に衝突しつつ通過することで第２分別空間Ｓ２内で粉塵ｄが舞い上がり易く、第２分別空間Ｓ２で研削材ｇと粉塵ｄとをより効果的に分別して粉塵ｄを吸引回収することができる。

さらに、本実施形態では、第１分別空間Ｓ１と集塵装置２とを連絡する第１状態と、第２分別空間Ｓ２と集塵装置２とを連絡する第２状態と、に切換可能な集塵通路３を備える。これにより、各分別空間Ｓ１、Ｓ２に対して吸引気流を効果的に作用させることができる。

尚、本発明においては、実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更することができる。すなわち、上記実施形態では、ドーム状のフード４３を例示したが、これに限定されず、例えば上壁及び側壁を有する筒状、錐状等のフード４３としてもよい。

また、上記実施形態では、３つの分割体４３ａ～４３ｃからなるフード４３を例示したが、これに限定されず、例えば２つ又は４つ以上の分割体からなるフード４３としてもよい。

さらに、上記実施形態では、衝突板１５を備える第１分別空間Ｓ１を例示したが、これに限定されず、例えば衝突板１５を備えず、接続管１２の一端開口からの研削材ｇを仕切壁４１に衝突させる形態としてもよい。

本発明は、上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。

本発明は、橋梁などの鋼製の構造物やコンクリート製の構造物等を保全する作業に用いられる技術として広く利用される。

１；循環式ブラスト装置、２；集塵装置、３；集塵通路、６；ホッパータンク、６ａ；供給口、７；ブラストタンク、１１；回収ホース、１７；開閉弁、１８；ブラストホース、２１；網体、４３；フード、４３ａ～４３ｃ；分割体、Ａ；循環式ブラストシステム、ｄ；粉塵、ｇ；研削材、Ｓ１；第１分別空間、Ｓ２；第２分別空間。

Claims (5)

1. ホッパータンクと、前記ホッパータンクの下方に配置されるブラストタンクと、を備え、前記ブラストタンクに貯留された研削材をブラストホースを介して構造物の表面に噴射し、該噴射した研削材を回収ホースを介してホッパータンクに回収し、前記ホッパータンクから前記ブラストタンクへ研削材を供給可能な循環式ブラスト装置であって、
   前記ホッパータンクの下部には、前記ブラストタンクへ研削材を供給するための供給口が設けられており、
   前記供給口には、前記供給口を開閉する開閉弁が設けられており、
   前記ホッパータンクの上部には、研削材と粉塵とを分別するための第１分別空間が形成されており、
   前記ブラストタンクの上方には、前記ブラストタンクの上端開口を覆い且つ前記供給口を囲むフードが設けられており、
   前記フードの下方には、研削材と粉塵とを分別するための第２分別空間が形成されており、
   前記開閉弁により前記供給口を閉じて前記回収ホースを介して前記ホッパータンクに研削材を回収するときに、前記第１分別空間に吸引気流を作用させて前記第１分別空間で研削材と粉塵とを分別して粉塵を吸引回収するとともに、
   前記開閉弁により前記供給口を開いて前記ホッパータンクから前記ブラストタンクへ研削材を供給するときに、前記第２分別空間に吸引気流を作用させて前記第２分別空間で研削材と粉塵とを分別して粉塵を吸引回収することを特徴とする循環式ブラスト装置。
2. 前記フードは、複数の分割体からなり、
   複数の前記分割体のうちの少なくとも１つの分割体は、前記ブラストタンクの上端開口を覆う覆い状態と前記ブラストタンクの上端開口を開放する開放状態とに変位可能に設けられている請求項１に記載の循環式ブラスト装置。
3. 前記フードの下方には、前記供給口と対向するように異物除去用の網体が設けられている請求項１に記載の循環式ブラスト装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の循環式ブラスト装置と、
   前記循環式ブラスト装置で分別された粉塵を吸引回収する集塵装置と、を備えることを特徴とする循環式ブラストシステム。
5. 前記第１分別空間と前記集塵装置とを連絡する第１状態と、前記第２分別空間と前記集塵装置とを連絡する第２状態と、に切換可能な集塵通路を備える請求項４に記載の循環式ブラストシステム。

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