JP4486468B2 - 研磨材噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は，研磨材噴射装置に関し，より詳細には，研磨材をコンプレッサなどによって得た圧縮空気，その他の圧縮気体に合流させて加速する研磨材加速手段と，噴射された研磨材をモータによって回転するファン又はエゼクター等によって発生した負圧により回収する，ダストコレクタ等の研磨材回収手段にそれぞれ連結されて，ブラスト加工装置の一部を構成するもので，前記研磨材加速手段によって導入された研磨材を被加工面に噴射し，かつ，該噴射された研磨材を回収して前記研磨材回収手段に導入する研磨材噴射装置に関する。

例えば，建築物，構造物等の床面等を被加工面として，この被加工面に施された塗装や，付着した汚れ，錆の除去等を行う方法として，研磨材を被加工面に衝突させて，被加工面表面に付着する塗料や汚れ，錆等を研磨材の衝突により切削，除去することによる被加工面の研掃等が行われており，この方法には，研磨材の投射を乾式にて行う方法と，水等の液体と共に湿式で行う方法がある。

前述のうち，乾式の例としては，翼車（ホイール）等の回転体が発生する遠心力によって研磨材を加速して投射する方法，圧縮空気，その他の加圧気体に乗せて研磨材を加速して投射する方法があり，また，湿式としては，高圧の水と共に研磨材を噴射し，又は，水と混合された研磨材を圧縮空気によってガンより高圧で噴射する方法等がある。

このうち，翼車（ホイール）によって研磨材を加速する方法にあっては，セラミック製の研磨材を使用する場合にはホイールの磨耗が著しくなる等，使用できる研磨材に制約があり，また，湿式で研磨材を噴射する場合には，使用された研磨材を再利用することが困難である。

このことから，使用する研磨材に対する制約が少なく，また，噴射した研磨材の回収が比較的容易であると共に，回収された研磨材の再利用も容易である空気加速式のブラスト加工装置がこの種の作業に使用されている。

このような空気加速方式により研磨材を噴射するブラスト加工装置にあっては，被加工面に対して研磨材の噴射を行う研磨材噴射手段として，図８に示すように，研磨材加速手段に連通する研磨材ホース８２が接続された噴射ガン２１の周囲を，被加工面に向かって開口するお椀状の遮蔽体３０’で覆い，この遮蔽体３０’の前記研磨材噴射方向後方位置に，ダストコレクタ等の研磨材回収手段に連通されたバキュームホース８４を連通した構造を備えるガンヘッド１００が使用されている。

そして，このガンヘッド１００の前記遮蔽体３０’の開口部を被加工面に押し当てて，被加工面と遮蔽体３０’とでブラスト空間を形成して，このブラスト空間外に研磨材が飛散することを防止すると共に，バキュームホース８４を介して前記ブラスト空間内の空気と共に噴射された研磨材を吸引して，図示せざるダストコレクタ等の研磨材回収手段内に回収している。

なお，前述の遮蔽体３０’の開口部周縁はリングブラシ９２により構成されており，遮蔽体３０’を被加工面に押し当てた際，被加工面との接触を良好に行わせることができると共に，被加工面上でのガンヘッド１００の移動を容易に行うことができるようになっている（特許文献１参照）。

この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
特開平１１−２０７６２４号公報

以上のように構成された，研磨材噴射装置である既知のガンヘッド１００にあっては，例えば前述の噴射ガン２１に対して研磨材を圧送する図示せざる研磨材加速手段や，前記遮蔽体内に形成されたブラスト空間内の空気を吸引・回収する，図示せざるダストコレクタ等の研磨材回収手段を比較的小型のものとして，前述のガンヘッド１００と共に被加工面上を移動させることにより，作業者がこのガンヘッド１００を手で持ち，被加工面上を移動することにより比較的広範囲な被加工面に対してもブラスト加工を行うことが可能である。

しかし，このようにガンヘッドを移動させながら作業を行う場合，作業者は図９に示すようにガンヘッド１００を持った中腰の姿勢で被加工面上を移動する必要があるために，該作業に伴い多大な疲労が蓄積される。

また，このような疲労の蓄積とも相俟って，ガンヘッド１００を移動させているうちにガンヘッド１００を支える角度が変化する等して遮蔽部３０’の開口周縁と被研掃面との間に隙間が生じると，この隙間から研磨材がブラスト空間外に飛散し，作業環境を汚染したり，使用する研磨材のサイズや材質等によっては，高速で飛散した研磨材が作業者に衝突して怪我をさせる危険性もある。

また，このような研磨材の飛散が繰り返されると，研磨材回収手段に回収される研磨材の量が減少することから，より頻繁に研磨材の補充が必要となるなど不経済であり，さらに，被加工面に対してガンヘッド１００を傾いた状態で押し当て，又は，偏った力を加えて押し当てて被加工面上を移動させる場合には，前述のリングブラシ９２が偏磨耗を起こし，磨耗の進んだ部分から研磨材がブラスト空間外に飛散すると共に，リングブラシ９２自体を比較的早期に交換する必要が生じる等不経済であり，さらに，リングブラシ９２の交換作業に伴って作業が中断されれば作業効率も低下する。

このような問題を生じることなくガンヘッド１００を常に被加工面に対して均一に押し当てつつ，被加工面上を移動するためには，作業者に熟練が必要であり，不慣れな作業者を含め，何人によっても容易にこの種のブラスト加工を行うことが可能な研磨材噴射装置は存在していない。

また，ブラスト空間内の空気を吸引し，噴射された研磨材を回収する構成を備えた前述の研磨材噴射手段（ガンヘッド）にあっては，研磨材を吸引・回収するための風速が遅い場合，研磨材が失速して回収できないことから，このような風速を向上するために，一例としてバキュームホース８４内の流速を１０〜４０m/s程度の比較的高速とする必要があり，その結果，ダストコレクタ等の研磨材回収手段に設けるファンやファンモータ等を大型化することが必要である。

その結果，装置全体が大型化し，作業現場までの搬送が容易でなく，また，ガンヘッド１００の移動と共にこれらの機器を被加工面上で移動させることも困難であり，多数の作業者が協同して作業を行う必要がある等，その作業性を低下させる原因となっている。

さらに，噴射ガン２１によって噴射される研磨材の噴射範囲は，一定の範囲に限定されるために，比較的広範囲にわたって研削処理を行う場合には，前述のように手に持ったガンヘッド１００を処理範囲に合わせて広範囲に移動させる必要があるため，作業効率が低いものとなっている。

また，このように広い範囲でのブラスト処理を行う場合には，長時間ガンヘッド１００を支えることによる疲労の蓄積によって，作業者はガンヘッド１００を被加工面に押し当てた状態で正確に支えることができず，前述のようにガンヘッド１００が傾き，被加工面との間に生じた隙間からの研磨材の飛散や，リングブラシの偏磨耗等が生じやすいものとなっている。

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，熟練していない作業者が操作した場合であっても，研磨材の飛散等が生じることなく，被加工面に対して均一に加工を行うことができる研磨材噴射装置を提供することを目的とする。

また，本発明の別の目的は，比較的流速の遅い吸引（一例として，バキュームホース内の流速で３．５m/s程度）により，噴射された研磨材を失速させることなく，好適に回収することができる構成を備えた研磨材噴射装置を提供することにより，これに接続されるダストコレクタ等の研磨材回収手段の小型化等を図ることを目的とする。

さらに，本発明の別の目的は，被加工面の表面を比較的簡単により広範で処理することが可能な研磨材噴射装置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，本発明の研磨材噴射装置１は，研磨材を圧縮気体によって加速する研磨材加速手段（図示せず）と，噴射された研磨材を負圧により回収するダストコレクタ等の研磨材回収手段（図示せず）を備えたブラスト加工装置に設けられ，前記研磨材加速手段によって導入された研磨材を噴射し，かつ，該噴射された研磨材を回収して前記研磨材回収手段に導入する研磨材噴射装置において，基台１０と，被加工面上に載置された際に前記基台１０を被加工面上の所定高さに配置され，この高さを維持して走行可能と成すタイヤ１１等の走行手段とを備え，前記基台１０に，前記研磨材加速手段と連通し，前記被加工面に向かって研磨材を噴射する噴射ガン２１と，前記噴射ガン２１を収容し，前記被加工面に接して開口する開口部３１を有する噴射室３０と，前記噴射室３０に連通して開口する吸入口４１を有し，前記研磨材回収手段に連結されて，噴射された研磨材を前記吸入口４１を介して前記噴射室３０内の空気と共に吸引する吸引室４０を設け，前記噴射室３０の外周を包囲して，前記噴射室３０の外周との間に空気の流路５１を形成する包囲壁５０を設け，前記噴射室３０の開口部３１の開口縁の一部に，前記被研磨面と接触しない非接触部３２を設けると共に，前記包囲壁５０の下端縁の一部（５０ａ）に，前記空気の流路に前記包囲壁外の空気を導入する空気導入部５２を形成し，かつ，前記包囲壁５０の空気導入部５２の形成位置を，前記噴射室３０の非接触部３２の形成位置の外周位置以外に設けたことを特徴とする（請求項１）。

前記各構成の研磨材噴射装置１にあっては，前記噴射ガン２１を，前記基台１０の走行方向の前後いずれか一方側（図示の例では前方側）に噴射方向が向くよう傾斜して前記基台１０に取り付けると共に，前記吸引室４０の吸入口４１を，前記基台１０の走行方向他方（図示の例では後方）側における被加工面に向けて開口し，かつ，前記噴射室３０の前記非接触部３２を前記基台１０の走行方向他方（図示の例では後方）側における前記噴射室３０の開口部３１に設けると共に，前記包囲壁５０の前記空気導入部５２を，前記基台１０の走行方向の一方（図示の例では前方）側における前記包囲壁５０ａに設けることができる（請求項２）。

前述のようにして，前記噴射室３０の外周と前記包囲壁５０間に形成された前述の空気の流路５１内には，該流路５１内を通過する空気流を乱流と成す乱流板５４を設けることが好ましい（請求項３）。

また，前記噴射ガン２１を，前記基台１０の移動方向に対して直交方向に揺動する揺動機構２２を設け，噴射ガン２１による噴射範囲の拡大を図ることもできる（請求項４）。

なお，前述の噴射ガン２１は，これを前記被加工面に対して鋭角を成す入射角で研磨材を噴射するように前記基台１０に取り付け，前記噴射ガン２１より噴射されて被加工面に衝突した研磨材の反射角上に，前記吸引室４０の吸入口４１を開口すれば好適である（請求項５）。

また，前記噴射ガンを，少なくとも一つ以上の円状軌跡上を移動させる機構に連結してもよい。

以上説明した本発明の構成により，本発明の研磨材噴射装置１にあっては，タイヤ１１等の走行手段が取り付けられて，被加工面との間に所定の間隔を介して走行可能に構成された基台１０に，研磨材の噴射，回収に必要な各部材が取り付けられていることにより，基台１０を押して，床面等の被加工面上を走行させるだけで，噴射室３０の開口部３１端縁や，包囲壁５０の下端縁を，被加工面に正確に当接させることができると共に，各部材が被加工面に対する最適な位置関係を保って被加工面上を移動することから，比較的簡単な作業により効率的にブラスト加工を行うことのできる研磨材噴射装置を提供することができた。

その結果，熟練等を要することなく噴射室３０内において噴射された研磨材が，研磨材の噴射空間である噴射室３０内より飛散等することを好適に防止することができた。

噴射室３０と，該噴射室３０の外周を囲う包囲壁５０を設けると共に，包囲壁５０ａに形成された空気導入部５２を噴射室３０の開口部３１に形成された非接触部３２の外周以外の位置に配置することにより，噴射室３０内で噴射された研磨材が，包囲壁５０外に放出されることを防止でき，また，噴射室３０と包囲壁５０間に形成された複雑な流路５１内を介して噴射室３０内に導入された空気流によって，噴射室３０内で噴射された研磨材を容易に回収することができた。

特に，噴射ガン２１を基台１０の走行方向の前後いずれか一方側（図示の例では前方側）に噴射方向が向くよう傾斜して前記基台１０に取り付けると共に，前記吸引室４０の吸入口４１を，前記基台１０の走行方向他方（図示の例では後方）側における被加工面に向けて開口し，かつ，前記噴射室３０の前記非接触部３２を前記基台１０の走行方向の他方（図示の例では後方）側において前記噴射室３０の開口部３１に設けると共に，前記包囲壁５０の前記空気導入部５２を，前記基台１０の走行方向一方（図示の例では前方）側における前記包囲壁５０ａに設けた構成の研磨材噴装置１にあっては，噴射室３０の外周と包囲壁５０間に形成された流路５１内を通って噴射室３０内に導入された空気流は，基台１０の走行方向他方（後方）側より導入されて，基台１０の走行方向他方（後方）側に向いて開口する吸入口４１を介して吸引室４０内に誘導されるため，吸引室４０に対する空気流の導入がスムーズに行われると共に，この空気流の流動方向は，被加工面と衝突した研磨材の反射方向とも一致するために，これをこの空気流に乗せて容易に吸引室４０内に吸引させることができた。

特に，この噴射ガン２１より噴射された研磨材の入射角に対する，研磨材の反射角上で前記吸引室４０の吸入口４１を開口させる場合には，研磨材の回収がより一層容易である。

さらに，噴射室３０と包囲壁５０との間に形成された前述の流路５１内に，該流路５１内を通過する空気流に乱流を生じさせる乱流板５４を設けた構成にあっては，この乱流板５４による乱流の結果，従来１０〜４０m/s程度必要とされていたバキュームホース８４内の流速を，一例として３．５m/s程度の低速とした場合であっても，研磨材を失速させることなく好適に回収することができた。

加えて，噴射ガン２１を，基台１０の走行方向に対して直交方向に揺動可能に構成した本発明の研磨材噴射装置１にあっては，この噴射ガン２１による研磨材の噴射範囲が拡がって，作業効率を向上させることができた。

次に，本発明の実施形態につき添付図面を参照しながら以下説明する。

本発明の研磨材噴射装置１は，前述の従来技術として説明したガンヘッド１００と同様に，研磨材ホース８２やバキュームホース８４等を介して図示せざる研磨材加速手段，及び ダストコレクタ等の研磨材回収手段に連通されて，研磨材加速手段によって圧縮空気と共に供給された研磨材を噴射すると共に，噴射された研磨材を回収して，研磨材回収手段に導入・回収するものである点については同様である。

この研磨材噴射装置は，図１に示すように，タイヤ１１等の走行手段を取り付けて走行可能に構成された基台１０上に，前述の研磨材加速手段により導入された研磨材を噴射する噴射ガン２１等の研磨材の噴射に必要な構成と，該噴射ガン２１を包囲して噴射空間を形成する噴射室３０，該噴射室３０内で噴射された研磨材を回収する，前述の研磨材回収手段に連通された吸引室４０等の，噴射された研磨材を回収するために必要な構成を設けたもので，図示の実施形態にあっては，基台１０上に立設されたハンドル６０を持ってこれを押し（図７参照），走行させることにより，基台１０に取り付けられた各部材が，被研磨面との好適な位置関係を保持しつつ，被加工面上を移動可能に構成されている。

〔基台〕
前述のように，走行可能に構成された基台１０は，床面等の被加工面に対する研磨材の噴射，及び噴射された研磨材の回収に必要な手段が取り付けられており，該基台１０に取り付けられたタイヤ１１等の走行手段，及び前記基台１０より上方に向かって突出されたハンドル６０を取り付けることにより，このハンドル６０を把持して押すことにより走行させることができるために，図９に示した従来の研磨材噴射装置（ガンヘッド１００）のように，作業者が研磨材噴射装置（ガンヘッド１００）を所望の接触状態で手で支え，中腰の姿勢でこれを移動等させることなしに，比較的広い範囲の被加工面を容易に研磨することができるように構成したものである。

本実施形態にあっては，２つの矩形状の開口１２，１３が形成された，平面において長方形状の板状を成す基台１０の長さ方向の二辺１０ｂ，１０ｄに，各２個ずつ，計４個のタイヤ１１を走行手段として取り付けて，基台１０をその長さ方向に走行可能としている。

なお，前述の走行手段は，基台１０と被加工面との間に所定の間隔を維持してこれを走行可能とするものであれば，図示の例に限定されず例えば３個又は４個以上のタイヤを備えるものであっても良く，また，これらのタイヤは，全部又は一部が，例えばハンドル６０の操作に伴って，又はこれとは独立して舵角を可変と成すものを使用しても良い。

なお，この走行手段としては，基台１０を走行可能とするものであれば前述のタイヤ１１に限定されず，荷車等において採用可能な各種の走行手段を採用可能であり，その構成は図示の実施形態に限定されない。

この基台１０の長さ方向の一方の端部１０ａ又は１０ｃ，本実施形態にあっては端部１０ｃには，この基台１０より上方に向かって突出した前述のハンドル６０が設けられている。

このハンドル６０は，前述の基台１０を走行させる際に作業者がその上端部に設けられた水平部６１を把持してこれを押し，又は引くことにより，前記基台１０を前進又は後退させると共に，前記基台１０の進行方向を変更等する際に使用する。

図示の実施形態にあっては，基台１０の端部１０ｃにおいて，前述の基台１０の幅方向の両端よりそれぞれ立設した垂直部６２，６２と，この垂直部６２，６２の上端間を連結する水平部６１とを備えたハンドル６０を設けているが，このハンドル６０の形状は，単一の垂直部の上端に，水平部を設けたＴ字状に構成しても良く，前述のように作業者がこれを押し，又は引くことにより，基台１０を走行させることができると共に，基台１０の走行方向を所望の方向に変更等できるものであれば，その形状，構造等は図示の実施形態に限定されず，手押し車等において採用されている既知の各種形状のハンドルを採用可能である。

なお，以下の説明において，前述のハンドル６０が設けられた端部１０ｃ側を，便宜上基台１０の走行方向後方側として説明するが，基台１０の走行方向は，ハンドル６０に対して加えられる（押す又は引く）力によって相対的に決定されるものであり，以下説明する方向とは逆の方向を基台１０の進行方向とすることもできる。

〔研磨材の噴射・回収構造〕
前述のように構成された基台１０には，被加工面に向かって研磨材を噴射するための構成と，噴射された研磨材を回収するための構成が設けられており，これにより研磨材の噴射による被加工面の加工を行うことができると共に，噴射された研磨材を回収して再利用等することができるように構成されている。

このように研磨材を噴射する構成として，本発明の研磨材噴射装置１は，図示せざる研磨材加速装置によって圧縮空気と共に導入された研磨材を噴射する噴射ガン２１を備えていると共に，この噴射ガン２１より噴射された研磨材を回収するための構成として，この噴射ガン２１を収容する噴射室３０，図示せざる研磨材回収手段に連結されて，該研磨材回収手段で発生した負圧により噴射室３０内を吸引して噴射室３０内で噴射された研磨材を回収する吸引室４０，及び，前記噴射室３０の外周を包囲して，前記噴射室３０外周との間に空気の流路５１を形成する包囲壁５０を備えている。

（１）噴射室
前述の噴射室３０は，その下端を開口して開口部３１と成し，この開口部３１の周縁を被加工面の表面と接触させて，被加工面によって閉塞された噴射空間を形成する。

本実施形態にあっては，この噴射室３０は，例えば金属板を接合することにより形成された角筒体３０ａを，前述の基台１０に形成された矩形状の開口１２内に内嵌することによって，この噴射室３０を形成している。

この噴射室３０を形成する前述の角筒体３０ａは，好ましくは図１に示すようにその下端側が，上端側に対して基台１０の走行方向前方側に位置するように傾斜して取り付けられている。

この噴射室３０を形成する前述の角筒体３０ａの開口縁３１ａ〜３１ｄは，この開口縁の一部に形成された非接触部，図示の実施形態にあっては噴射室３０の下端開口縁のうち，前記基台１０の進行方向後方側を成す一辺における開口縁３１ｃを被加工面とは接触しない高さとして非接触部３２を形成し，この非接触部３２を除き，噴射室３０の開口縁を，被加工面に対して接触する例えばゴム板５５等の可撓性を有する材質により形成している。

従って，噴射室３０の開口縁３１ａ，３１ｂ，３１ｄを被加工面に接触させた状態で基台１０を走行させた場合において，被加工面の表面が有する凹凸等に噴射室３０の下端開口縁３１ａ，３１ｂ，３１ｄが衝突した場合であっても，この部分は適度に変形して走行が阻害されることが防止されていると共に，被加工面の表面形状の変化に対して開口部３１の下端縁３１ａ，３１ｂ，３１ｄが追従して，好適な接触状態が維持されている。

なお，前述の噴射室３０を成す角筒体３０ａの上端部は，これを被蓋してこの部分を介して研磨材が噴射室３０外に漏出することが防止されており，後述するように，噴射ガン２１を揺動可能とした本実施形態にあっては，噴射ガン２１をこの噴射室３０内に挿入した後に，噴射ガン２１の後端に連結された研磨材ホース８２を挿入可能な穴が空けられた布やゴム等の変形性を有する材質から成る蓋材８６で被蓋して，噴射室３０内に噴射された研磨材が外部に漏出することが防止されている。

（２）噴射ガン
以上のように構成された前述の噴射室３０内には，図示せざる研磨材加速装置より研磨材ホース８２を介して圧縮空気と共に供給された研磨材を噴射する噴射ガン２１が収容されている。

この噴射ガン２１は，図示の実施形態にあっては前述の角筒体３０ａの上端より噴射室３０内に挿入されて取り付けられており，その噴射方向を前述の噴射室３０の下端に形成された開口部３１を介して被加工面に向けて配置されている。

この噴射ガン２１は，好ましくは図１に示すように，前述の噴射室３０を構成する角筒体３０ａと同様に，その噴射方向を基台１０の走行方向に対して傾斜して取り付け，噴射された研磨材がこの傾斜に伴う所定の入射角で被加工面と衝突するように構成する。

この噴射ガン２１は，より好ましくは基台１０の幅方向に揺動可能に軸支して，噴射ガン２１の噴射方向を基台１０の幅方向に変位可能に構成すると共に，このように揺動可能に形成された噴射ガン２１を揺動させる揺動機構２２に連結して，研磨材の噴射中，噴射ガンを揺動して噴射範囲を拡大可能に構成する。

この揺動機構２２は，本実施形態にあっては，前述の噴射ガン２１に，連結アーム２３を介してシリンダ２４のピストンロッド２５を連結したものであり，このピストンロッド２５がシリンダ内を進退運動することにより，噴射ガンが基台の幅方向に揺動する（図４参照）。

このシリンダ２４には，シリンダ端の圧力変動を検知する図示せざる閾値センサを設け，設定された閾値の圧力をこの閾値センサが検知すると，該シリンダ２４のピストンロッド２５が逆方向に移動するように構成されており，この動作が繰り返されることにより噴射ガン２１が所定のタイミングで揺動して，基台１０を走行に伴って，被加工面が帯状に研磨される。

なお，噴射ガン２１を揺動可能とする構成，及び，前述の揺動機構２２は，噴射ガン２１を基台１０の幅方向に揺動させることができる構成であれば各種の構成を採用することができ，上述した実施形態の構成に限定されない。

前記噴射ガンを，少なくとも一つ以上の円状軌跡で移動させる機構に連結すれば，加工処理の簡便性、加工コスト上好ましい。

（３）吸引室
前述のようにして，噴射室３０内に配置された噴射ガン２１より噴射された研磨材は，この噴射室３０と連通する吸引室４０を介して吸引され，例えばダストコレクタ等の図示せざる研磨材回収手段に回収される。

この吸引室４０は，図示せざる研磨材回収手段に対してバキュームホース８４を介して連通され，研磨材回収手段において発生した負圧により，噴射室３０内で噴射された研磨材を吸引する。

この吸引室４０は，本実施形態にあっては，金属板等を組み合わせることにより形成された角筒体４０ａを，基台１０に形成された矩形状の開口１３に挿入，内嵌することにより形成されており，この角筒体４０ａの下端を，噴射室３０を形成する角筒体３０ａの側壁であって，前記基台１０の走行方向前方側の側壁の下端側において噴射室３０内に連結して，噴射室３０内で開口する吸入口４１を備えている。

この吸引室４０は，噴射ガン２１を傾斜して配置した図１に示す実施形態にあっては，前記角筒体４０ａを該噴射ガン２１と図中逆方向に傾斜して基台１０に取り付けて，噴射ガン２１と吸引室４０を構成する角筒体４０ａとが略Ｖ字状に配置されている。

好ましくは，図１における噴射ガンの傾斜角，すなわち，研磨材の入射角に対し，被加工面が十分に平滑である場合における研磨材の反射角と，吸引室の中心線Ｏの傾斜角が一致するように取り付け，噴射ガン２１より噴射された研磨材が，被研磨面に衝突した後に反射して吸引室４０の吸入口４１に向かって飛翔するように構成して，噴射室３０内の空気を吸引する吸入口４１を介して噴射された研磨材を容易に回収できるように構成する。

なお，本実施形態にあっては，この吸引室４０の形状を前述の噴射室３０に併せて角筒状に形成しているが，吸引室の形状はこの形状に限定されず，噴射室内の研磨材を回収可能な形状であれば，各種形状に形成可能である。

（４）包囲壁
以上のように構成された噴射室３０の外周は，これを包囲壁５０により包囲して，この包囲壁５０と噴射室３０の外周との間に，包囲壁５０の外側から，前記噴射室３０内に導入される空気の流路５１が形成されている。

本実施形態にあっては，前述のように板状に形成された基台１０の裏面に上端を接続された包囲壁５０によって，噴射室３０と共に吸引室４０を包囲する包囲壁５０を形成しているが，図示の例に限定されず，噴射室３０を覆い，この噴射室３０外周との間に前述の空気の流路５１を形成可能なものであれば，図示の実施形態に限定されず各種の構成を採用することが可能であり，一例として，噴射室３０の下端縁より所定の高さ位置で水平方向に突出するフランジを形成し，このフランジの突出方向の端縁より下方に向かって突出する包囲壁を設け，噴射室３０の開口部３１付近における噴射室３０の外周との間に空気の流路５１が形成されるように構成しても良い。

噴射室３０を前述のような角筒体３０ａによって形成した図１及び図２に示す実施形態にあっては，この包囲壁５０を噴射室３０の形状に対応して，４枚の包囲壁５０ａ〜５０ｄを組み合わせた角筒状に形成しているが，前述のように包囲壁５０外より導入された空気を噴射室３０内に導入する流路５１を形成するものであれば，図示の実施形態に限定されず，各種の形状に形成することができ，例えば，噴射室３０の形状を円筒状に形成して，これと同心円状を成す円筒状に包囲壁５０を形成しても良い。

この包囲壁５０の下端縁は，本発明の研磨材噴射装置１を被加工面上に載置した際に，この被加工面と接触するように構成されており，前述の噴射室３０の開口部３１に形成された非接触部３２の外周を包囲する部分を除いたその一部，本実施形態にあっては，基台１０の走行方向前方側の側壁を成す包囲壁５０ａの下端部を例えばブラシ５６によって形成し（図６参照），この部分の包囲壁５０ａに通気性を持たせることにより，包囲壁５０外の空気を前記流路５１に導入する空気導入部５２と成すと共に，残りの３枚の包囲壁５０ｂ〜５０ｃの下端部を，例えばゴム板５５等により形成して（図５参照），この部分を介して前述の流路５１内に包囲壁５０外の空気が導入されることを防止して，包囲壁５０外から，噴射室３０内に至る空気の導入が，所定の流路５１を介して行われるように構成している。

なお，前述のように本実施形態にあってはブラシ５６の通気性により，包囲壁５０ａに空気導入部５２を形成しているが，空気導入部５２は，包囲壁５０外の空気を空気流路５１に導入し得る構成であれば良く，例えば前記ブラシ５６を設けた部分の包囲壁５０ａを切除し，又は該部分をパンチングメタルで形成する等，その他の構成に変更しても良い。

（５）乱流板
このようにして，噴射室３０の外周と包囲壁５０との間に形成された流路５１内には，好ましくはこの流路５１内を通過する空気流を乱流と成す乱流板５４が取り付けられており，この乱流板５４により生じた乱流によって比較的流速の遅い空気流により研磨材の回収を行う場合であっても，研磨材を失速させることなくこの乱流によって巻き上げることにより吸引室４０に対して誘導することができるように構成されている。

この乱流板５４は，噴射室３０の外周と前記包囲壁５０間に形成された流路５１内を流れる空気流と衝突するように配置され（図２，図５及び図６参照），この乱流板５４との衝突により前記流路５１内を流れる空気流に乱流が生じるように構成されている。

本実施形態にあっては，前記流路５１のうち，基台１０の幅方向を長さ方向とする直線部分にそれぞれ２箇所，基台１０の長さ方向を長さ方向とする直線部分にそれぞれ２箇所の計８箇所にこの乱流板５４を設けた構成としている。

〔作用〕
以上のように構成された本発明の研磨材噴射装置１には，前述の噴射ガン２１の後端に研磨材ホース８２を介して図示せざる研磨材加速装置を，吸引室４０の上端に設けられた接続端に，バキュームホース８４を介して図示せざる研磨材回収手段をそれぞれ連結して使用する。

このようにして必要な接続が行われた研磨材噴射装置１を，例えば床面等の被加工面上に載置し，噴射ガン２１より圧縮空気と共に研磨材の噴射を行うと，噴射された研磨材は，被加工面と衝突して被加工面の表面に付着した塗装や汚れ，錆等を切削除去する。

噴射された研磨材は，被加工面との衝突によって反射し，吸引室４０の吸入口４１に向かって飛翔し，バキュームホース８４を介して連結された研磨材回収手段によって負圧となっている吸引室４０内に吸入される。

研磨材回収手段により，吸引室４０を介して研磨材と共に内部の空気が吸引されている噴射室３０内は負圧となり，このようにして負圧となった噴射室３０内には，噴射室３０の外周と包囲壁５０との間に形成された流路５１を介して，包囲壁５０外の空気が導入される。

前述のように，噴射室３０の開口部周縁は，その一部，図示の実施形態にあっては，基台１０の進行方向後方側の側壁下端部に形成された非接触部３２を除き，その開口縁が被加工面と接触するように設けられていると共に，この噴射室３０を包囲する包囲壁５０は，その一部，図示の実施形態にあっては基台１０の進行方向前方側の包囲壁５０ａを除き，その下端部がゴム板５５等によって形成されていると共に被加工面と接触され，包囲壁５０外の空気がこれらの部分を介して導入されることを規制していると共に，残りの一辺の下端部をブラシ５６により形成し，この部分を介して包囲壁５０外の空気を導入する空気導入部５２が形成されていることから，この空気導入部５２を介して導入された空気が，噴射室３０の外周と包囲壁５０間に形成された流路５１を通って噴射室３０の下端部に形成された非接触部３２を介して噴射室３０内に導入され，噴射室３０内に噴射された研磨材を吸引室４０の吸入口４１に誘導する。

前述のように，噴射ガン２１の傾斜角，すなわち研磨材の入射角に対応した研磨材の反射角と，吸引室４０の中心線Ｏの傾斜角を一致させる場合には，被加工面に衝突した研磨材は，反射によって吸引室４０の吸入口４１に向かって飛翔するために，前述のようにして噴射室３０内に導入されて吸引室４０に向かう気流に乗せて回収することが容易となると共に，前述のように形成された空気の流路５１を通過した空気は，基台１０の走行方向後方側における噴射室３０の側壁下端に形成された非接触部３２を介して，この非接触部３２側（基台の走行方向後方側）に向いて開口する吸入口４１に導入されることから，前述の研磨材の反射方向と一致した空気流に乗ってより一層吸引室４０内に誘導され易いものとなっている。

しかも，前述の空気の流路５１中に乱流板５４を配置した場合には，このようにして導入された空気は，前述の流路５１を通過する際に乱流板５４と衝突し，その流れに乱流が生じた状態で噴射室３０内に導入され，このようにして噴射室３０内に導入された空気流が，噴射室３０内で噴射された研磨材を巻き上げながら吸引室４０内に導入され，研磨材を失速させることなく吸引室４０を介して回収することができる。

このように，乱流板５４を設けることにより，乱流板５４を設けない場合に必要であった風速（バキュームホース内において１０〜４０m/s）を，本実施形態の構成にあってはバキュームホース内の風速において３．５m/s程度に減速した場合であっても，好適に研磨材の回収を行うことができた。

以上説明した本発明の研磨材噴射装置は，前述した研磨材加速手段，研磨材回収手段等と組み合わせてブラスト加工装置を構成し，このようにして形成されたブラスト加工装置は一例として下記の用途等において使用することができる。

道路，駐車場における白線の除去，プール，建築物の床面，船舶のデッキ等における塗装，汚れ（落書きやガム等の付着），錆の除去等の作業。

塗装，接着，コンクリートの打設，防水加工等の前処理，又は美装，模様付け，滑り止め等を目的とした，建造物の床面粗し。

床面に対する親水性の付与。

顔料等を含む研磨材の噴射による床面の色付け乃至は模様付け。

例えば金属板等の板材の塗装の除去や，溶接後のスパッタの除去，錆落とし等のクリーニング。

塗装，接着等の前処理，美装，模様付け，滑り止め，溶接の際の前処理を目的とした，例えば金属板等の板材の面粗し。

板材に対する親水性の付与。

研磨材を例えば球状のショットとすることによる，板材に対するショットピーニングの付与。

本発明の研磨材噴射装置の要部断面図（右側面図）。 本発明の研磨材噴射装置の底面図。 本発明の研磨材噴射装置の背面図。 噴射ガンの揺動機構の概略説明図。 図２のV−V線概略断面図。 図２のVI−VI線概略断面図。 本発明の研磨材噴射装置の使用状態（作業姿勢）の説明図。 従来の研磨材噴射装置（ガンヘッド）の説明図。 従来の研磨材噴射装置（ガンヘッド）の使用状態（作業姿勢）の説明図。

符号の説明

１ 研磨材噴射装置
１０ 基台
１１ タイヤ（走行手段）
１２，１３ 開口
２１ 噴射ガン
２２ 揺動機構（噴射ガンの）
２３ 連結アーム
２４ シリンダ
２５ ピストンロッド
３０ 噴射室
３０’ 遮蔽体
３０ａ 角筒体
３１ 開口部
３１ａ〜３１ｄ 開口縁
３２ 非接触部
４０ 吸引室
４０ａ 角筒体
４１ 吸入口
５０（５０ａ〜５０ｄ） 包囲壁
５１ 流路
５２ 空気導入部
５４ 乱流板
５５ ゴム板
５６ ブラシ
６０ ハンドル
６１ 水平部
６２ 垂直部
８２ 研磨材ホース
８４ バキュームホース
８６ 蓋材
９２ リングブラシ
１００ ガンヘッド

Claims (6)

1. 研磨材を圧縮気体によって加速する研磨材加速手段と，噴射された研磨材を負圧により回収する研磨材回収手段を備えたブラスト加工装置に設けられ，前記研磨材加速手段によって導入された研磨材を噴射し，かつ，該噴射された研磨材を回収して前記研磨材回収手段に導入する研磨材噴射装置において，
   基台と，該基台を走行可能と成す走行手段とを備え，前記基台は，被加工面上に所定高さに配置され，
   前記基台に，前記研磨材加速手段と連通し，前記被加工面に向かって研磨材を噴射する噴射ガンと，該噴射ガンを収容し，前記被加工面に接して開口する開口部を有する噴射室と，
   該噴射室に連通して開口する吸入口を有すると共に，前記研磨材回収手段に連結されて，噴射された研磨材を，前記吸入口を介して前記噴射室内の空気と共に吸引する吸引室を設け，
   前記噴射室の外周を包囲して，前記噴射室の外周との間に空気の流路を形成する包囲壁を設け，
   前記噴射室の開口縁の一部に，前記被研磨面と接触しない非接触部を設けると共に，前記包囲壁の下端縁の一部に，前記空気の流路に前記包囲壁外の空気を導入する空気導入部を形成し，かつ，前記包囲壁の空気導入部の形成位置を，前記噴射室の非接触部の形成位置の外周位置以外に設けたことを特徴とする研磨材噴射装置。
2. 前記噴射ガンを，前記基台の走行方向の前後いずれか一方側に噴射方向が向くよう傾斜して前記基台に取り付けると共に，
   前記吸引室の吸入口を，前記基台の走行方向の他方側における被加工面に向けて開口し，かつ，
   前記噴射室の前記非接触部を前記基台の走行方向他方側における前記噴射室の開口部に設けると共に，前記包囲壁の前記空気導入部を，前記基台の走行方向一方側における前記包囲壁に設けたことを特徴とする請求項１記載の研磨材噴射装置。
3. 前記噴射室の外周と前記包囲壁間に形成された前述の空気の流路内に，該流路内を通過する空気流を乱流と成す乱流板を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の研磨材噴射装置。
4. 前記噴射ガンを，前記基台の移動方向に対して直交方向に揺動する揺動機構を設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の研磨材噴射装置。
5. 前記噴射ガンが，前記被加工面に対して鋭角を成す入射角で研磨材を噴射するように前記基台に取り付けられていると共に，
   前記噴射ガンより噴射されて被加工面に衝突した研磨材の反射角上に，前記吸引室の吸入口を開口したことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の研磨材噴射装置。
6. 前記噴射ガンを，少なくとも一つ以上の円状軌跡上を移動させる機構を有することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載の研磨材噴射装置。

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