JP4688063B2 - ブラスト媒体の回収装置 - Google Patents

Description

本発明はブラスト媒体の回収装置及びその方法に係り、特に研削材が多孔質弾性体内に固着されたスポンジ片状のブラスト媒体の回収装置及びその方法に関する。

塗装壁面を再塗装する際にその事前工事として、壁面の塗膜を研削し、塗装面を粗面化して素地調整するブラスト作業が行われる。

このようなブラスト作業は、特許文献１等に記載されているようなサンドブラスト工法により行われている。サンドブラスト工法とは、ノズルから高速エアーで噴射したサンド（砂：ブラスト材）を塗装面に衝突させ、その衝撃力で塗装面の塗膜を研削し粗面化する工法である。

しかしながら、サンドブラスト工法では、ブラスト材が強力な力で跳ね返るため、粉塵が飛散するという問題があった。また、ノズルを操作する作業者は、強力な力で跳ね返るブラスト材から身を守るために重装備を強いられ、作業性が悪いという欠点があった。更に、作業者は、飛散した粉塵によって視野が劣悪となるため、作業を均一な品質で行うことが困難であった。

そこで、このような問題を解消するために、研削材が多孔質弾性体内に固着されたスポンジ片状のブラスト媒体を使用した工法、いわゆるスポンジブラスト工法が従来から知られている。

このスポンジブラスト工法によれば、ノズルから高速エアーで噴射したスポンジブラスト媒体が塗装面に衝突するとブラスト媒体が偏平になり、混入した研削材が塗装面に直接高速で衝突する。これにより、サンドブラスト工法と同様に、塗膜を研削し除去することができる。また、通常では空中に漂うことになる粉塵がスポンジ片中に取り込まれてそのまま落下するので、粉塵飛散を低減できるという利点がある。更に、反発力もスポンジ片によって吸収されるため跳ね返りが激減し、よって、ノズルを操作する作業者の装備も軽くて済むという利点もある。

なお、特許文献２には、サンドブラスト材として使用される銅スラグを、ジャンピングスクリーンによって、サンドブラスト材として有用な１５００〜３５００μｍ付近の粒度のものに篩別する分級方法が開示されている。
特開平９−１０９０２９号公報 特開２００３−２２２４７５号公報

ところで、スポンジブラスト媒体は、その一部が数回であるが再利用が可能であるため、噴射したスポンジブラスト媒体を回収し、その中で再利用可能なものを分離選別し、再利用することが望まれている。しかしながら、従来では、ブラスト媒体の回収、分離選別を効率よく実施する装置は提案されていない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ブラスト媒体の回収、分離選別を効率よく実施することができるブラスト媒体の回収装置及びその方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、加工対象物に噴射されて落下した使用後のブラスト媒体を、吸引ブロアによって吸引することにより固気分離槽に回収するブラスト媒体の回収装置であって、前記固気分離槽は、前記ブラスト媒体の吸引部と、前記吸引部と槽本体とを接続するとともに鉛直方向に設けられた鉛直上昇管と、前記鉛直上昇管の上部出口に対向配置された緩衝部材と、前記緩衝部材に衝突して速度が低下した前記ブラスト媒体が落下し、再利用可能なブラスト媒体と再利用不可能なブラスト媒体とを振動して選別する篩と、前記篩によって選別された再利用可能なブラスト媒体の取出部、及び再利用不可能なブラスト媒体の取出部と、前記篩の気流方向下流側に設けられ、前記吸引ブロアに接続されるエア流路と、を有し、前記エア流路の体積を可変してエア流路を流れる気流の速度を調整するブロック状ゲート部材と、前記エア流路の出口から排出されるブラスト媒体の単位時間当たりの数量を計測する数量計測手段と、が設けられ、前記鉛直上昇管内の圧力が一定範囲になるように、且つ前記数量計測手段によって計測されたブラスト媒体の数量が一定値以下となるように前記ブロック状ゲート部材が駆動機構により自動で移動されることを特徴としている。

本発明によれば、吸引された使用後のブラスト媒体は、まず、固気分離槽の入口である吸引部に導入され、ブラスト媒体と供に吸引された比較的大型の塵が、吸引部に内蔵された目の大きいメッシュ又は篩部材によって分離される。そして、メッシュ又は篩部材を通過したブラスト媒体は、鉛直上昇管を上昇することで速度が落とされ、鉛直上昇管の出口から上方に噴射される。これにより、ブラスト媒体は緩衝部材に衝突し、破損することなく速度が更に低下して篩に落下する。篩は、加振器によって篩全体が加振されている。したがって、篩に落下したブラスト媒体のうち再利用不可能なブラスト媒体は、振動する篩によって篩を通過し、篩８８の下方に形成された取出部に落下して取り出される。一方、篩に落下したブラスト媒体のうち再利用可能なブラスト媒体は、篩を通過することなく篩を滑落して取出部落下し、取り出される。これにより、本発明によれば、ブラスト媒体の回収、分離選別を効率よく実施することができる。

本発明によれば、数量計測手段によって計測されたブラスト媒体の数量に基づいて、エア流路の体積をブロック状ゲート部材によって可変し、エア流路を流れる気流の速度を調整する。すなわち、ブラスト媒体の数量が多い場合には、ブロック状ゲート部材によりエア流路の体積を大きくしてエア流路を流れる気流の速度を落とす。これにより、固気分離を確実に行うことができる。

本発明は、前記鉛直上昇管を流れる気流の風速を測定する風速測定手段と、前記鉛直上昇管内の圧力を測定する圧力測定手段と、前記風速測定手段からの風速に基づいて、風速が一定範囲内になるように前記吸引ブロアの回転数を制御するとともに、前記圧力測定手段からの圧力に基づき前記鉛直上昇管内の圧力が一定値を超えると吸引ブロアの回転数を一定値以下に制御する制御手段と、を備えたことを特徴としている。

本発明によれば、鉛直上昇管を流れる気流の風速、及び圧力を計測し、この計測値に基づきブロアの回転数を制御したので、鉛直上昇管の詰まりに起因するブロアの故障を未然に防止できる。

本発明は、前記緩衝部材と前記篩の傾斜角度の少なくとも何れか一方が調整可能であることを特徴としている。

本発明によれば、緩衝部材の傾斜角度が調整可能なので、緩衝部材に向けて上昇してきたブラスト媒体と緩衝部材に衝突して落下するブラスト媒体とを衝突させない傾斜角度に緩衝部材の角度を調整できる。また、ブラスト媒体の種類に応じて篩の傾斜角度を調整可能なので、緩衝部材によって篩に落下したブラスト媒体を適切に選別することができる。

本発明は、前記鉛直上昇管の上下端部が伸縮自在に構成され、前記エア流路の入口の開口面積を調整するスライドゲートが上下移動自在に設けられ、前記吸引部と前記鉛直上昇管との間に配置されてブラスト媒体が衝突する緩衝板の、吸引部との距離が調整自在に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、鉛直上昇管の上下端部の伸縮量、スライドゲートによるエア流路の入口開口面積、吸引部と鉛直上昇管との間に配置されてブラスト媒体が衝突する緩衝板の、吸引部との距離を調整することにより、体積や質量の異なるブラスト媒体の種類に応じた最適な吸引、固気分離を実施できる。例えば、質量の重いブラスト媒体では、鉛直上昇管の下端部を伸長させて吸引力を高め、スライドゲートによるエア流路の入口開口面積を小さくし、且つ、緩衝板と吸引部との距離を短めに設定する。また、質量の軽いスポンジ状のブラスト媒体の場合は、先の逆に設定すればよい。

本発明は、前記鉛直上昇管の上部の流路が迷路状に形成されていることを特徴としている。

本発明によれば、鉛直上昇管を上昇する、ブラスト媒体を含んだ気流の速度が低下するので、鉛直上昇管内で固気分離効果を得ることができる。

本発明によれば、上昇管内の圧力が一定範囲になるように、且つ数量計測手段によって計測されたブラスト媒体の数量が一定値以下となるようにブロック状ゲート部材を、駆動機構により自動で移動させる。これにより、自動制御運転が可能となる。

本発明に係るブラスト媒体の回収装置及びその方法、ブラスト媒体の回収、分離選別を効率よく実施することができる。

以下添付図面に従って、本発明に係るブラスト媒体の回収装置及びその方法の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、実施の形態のブラスト媒体の回収装置を説明するためのスポンジブラスト装置１０の全体構成を示した参考図である。なお、本発明のブラスト媒体の回収装置は、スポンジブラスト装置に限定されるものではなく、サンドブラスト装置に適用することもできる。

図１のスポンジブラスト装置１０は、スポンジ片状のブラスト媒体を噴射するノズル１２、ノズル１２から噴射されたブラスト媒体を吸引回収する自走回収装置１４、自走回収装置１４によって吸引回収されたブラスト媒体を再利用可能なブラスト媒体と再利用不可能なブラスト媒体とに選別する固気分離槽（ブラスト媒体の回収装置）１６、自走回収装置１４に固気分離槽１６を介して吸引力を与えるブロア１８、ブロア１８の吸引力によって固気分離槽１６から排気された排気空気中の塵埃を除去するバグフィルタ２０、固気分離槽１６によって選別された再利用可能なブラスト媒体が投入される少なくとも二槽の貯留タンク２２、２４を備え、二槽のタンク２２、２４を交互に切り替えてそのタンク２２、２４に貯留されたブラスト媒体をノズル１２に連続供給する連続供給装置２６、及び固気分離槽１６によって選別された再利用可能なブラスト媒体を連続供給装置部２６にエア搬送するブロア２８等から構成される。

まず、スポンジブラスト装置１０を用いたスポンジブラスト工法について説明する。

この工法で使用するブラスト媒体は、図２に示すように用途に応じて異なる材質（スチールグリット、アルミナ、スターライト、ユリア樹脂等）の研削材３０をスポンジ片３２に固着させたものであり、このブラスト媒体３４を高圧エアによって加工対象物３６の塗膜３８に噴射し、塗膜３８を研削するとともに塗装面４０を粗面化して素地調整を行う。

このスポンジブラスト工法によれば、図２（Ａ）の如くブラスト媒体３４が塗膜３８に衝突すると、図２（Ｂ）の如くブラスト媒体３４が偏平になり、固着させた研削材３０、３０…が塗膜３８に直接高速で衝突する。これにより、サンドブラスト工法と同様に、図２（Ｃ）の如く塗膜３８を研削することができる。また、通常では空中に漂うことになる粉塵４２、４２…がスポンジ片３２の中に取り込まれてそのまま落下するので、粉塵飛散も防止することができる。また、反発力もスポンジ片３２によって吸収されるため、ブラスト媒体３４の跳ね返りは極めて少ない。

したがって、図３の如くスポンジブラスト装置１０を取り扱う作業者４４の装備４６も軽装で済む。図３は、スポンジブラスト装置１０のノズル１２近傍のホース４８を作業者４４が両手で把持し、加工対象物３６に向けてブラスト媒体３４を噴射している図が示されている。この作業者４４は、サンドブラスト工法のようにプロテクタを全身に装備する必要はなく、また、ヘルメット５０についても、頭部、顔部全てを覆うフルフェイス型のヘルメットではなく、作業現場で使用する通常のヘルメットに透明アクリル板からなるフェイスプロテクタ５２が取り付けられたものが使用され、いたって軽量な装備４６となっている。これにより、装備の重量が軽くなるので、作業者４４の労力を大幅に低減することができる。

図４は、図１に示した自走回収装置１４の拡大斜視図である。この自走回収装置１４は図４〜図６に示すようにセンタ台５４、リールの機能を有する回転体５６、牽引部材として機能する電力供給用ケーブル５８、ブラスト媒体３４の吸引ホース６０、及び吸引口６２が設けられた吸引車両６４から構成されている。

センタ台５４は、ブラスト媒体３４が落下するシート６６の所定の位置に自身の重量にて設置される。また、センタ台５４には不図示のモータと、このモータに電力を供給するバッテリが内蔵されている。前記モータの回転軸６８（図６参照）は、センタ台５４の上部から突出され、その上部に回転体５６が固定されている。したがって、回転体５６は、センタ台５４に内蔵されたモータの駆動力によって所定の回転数で回転駆動される。

なお、センタ台５４及び回転体５６は、ブラスト媒体３４の照射作業前にシート６６上に設置される。この場合、落下してくるブラスト媒体３４がセンタ台５４及び回転体５６に積もるのを防止するため、図６の如く回転体５６の上部に傘部材７０が取り付けられている。この傘部材７０は、回転体５６の上部から不図示の軸受を介して配設されたパイプ７２に固定されている。また、パイプ７２に電力供給用ケーブル５８及び吸引ホース６０が挿通され、これによって電力供給用ケーブル５８及び吸引ホース６０が外部から回転体５６を介して吸引車両６４に配設されている。

一方、回転体５６には、回転体５６から吸引車両６４に配設されている電力供給用ケーブル５８及び吸引ホース６０を、回転体５６の自転に伴って巻き取り及び巻き戻すリール装置（不図示）が内蔵されている。このリール装置を回転体５６の自転に連動させることにより、電力供給用ケーブル５８及び吸引ホース６０に連結された吸引車両６４は、回転軸６８を中心に略螺旋状に走行移動される。また、このリール装置は、回転体５６が一回転する毎に吸引口６２の大きさ（吸引口が円形の場合は直径、矩形状の場合は辺長）の分だけ吸引車両６４が径方向に移動するように、電力供給用ケーブル５８及び吸引ホース６０の巻き取り及び巻き戻し速度を制御している。これにより、シート６６に落下したブラスト媒体３４を取り残すことなく回収できる。

また、吸引車両６４に設けられた吸引口６２は、４輪駆動の吸引車両６４の前輪７４、７４と後輪７６、７６との間の底部に配置されている。なお、吸引口６２の数は１個に限定されず、吸引車両６４の底部に複数個取り付けてもよい。

図１の如く固気分離槽１６は、自走回収装置１４の吸引ホース６０に連結された吸引部８０、吸引部８０と槽本体８２とを接続するとともに鉛直方向に設けられた鉛直上昇管８４、鉛直上昇管８４の上部出口に対向配置された、例えば厚さ５ｍｍのウレタン貼りプレート（緩衝部材）８６、ウレタン貼りプレート８６に衝突して速度が低下したブラスト媒体３４が落下し、再利用可能なブラスト媒体と再利用不可能なブラスト媒体とを振動して選別する篩８８、篩８８によって選別された再利用可能なブラスト媒体３４の取出装置９０、及び再利用不可能なブラスト媒体３４の取出装置９２等から構成される。

吸引ホース６０を介して吸引された使用後のブラスト媒体３４は、固気分離槽１６の入口である吸引部８０に導入され、ブラスト媒体３４と供に吸引された比較的大型の木切れ等の塵が、吸引部８０に内蔵された不図示のメッシュ又は目の大きい金網等によって分離される。そして、前記メッシュ又は金網を通過したブラスト媒体３４は、ブロア１８の吸引力（例えば、−４７ｋＰａ、３０³ ／分、３０ｋＷ）によって鉛直上昇管８４を上昇することで速度が落とされ、鉛直上昇管８４の出口から上方に噴射される。これにより、ブラスト媒体３４は、ウレタン貼りプレート８６に衝突し、破損することなく速度が更に低下して、槽本体８２の体積の大きい固気分離室９４に投入される。ここでブラスト媒体３４は終速度以下となり自由落下し、固気分離室９４に設置された篩８８に落下する。

篩８８は、例えばスチールグリット、アルミナ、スターライト、ユリア樹脂等の研削材の種類の異なるブラスト媒体３４の種類、及びブロア１８の吸引力等の諸条件に応じてその傾斜角度が最適な角度に設定される。また、篩８８の下面の略中央部には、加圧エア式のバイブレータ９６とバイブレータ９６の振動を篩８８全体に伝達する振動伝達部材（不図示）が取り付けられ、バイブレータ８６によって篩８８全体が加振されている。したがって、篩８８に落下したブラスト媒体３４のうち再利用不可能なブラスト媒体３４は、振動する篩８８によって篩８８を通過し、篩８８の下方に形成されたホッパ状貯留部（取出部）９８に落下して貯められる。そして、ホッパ状貯留部９８に連結されたロータリーフィーダ１００が駆動されることにより、廃棄容器１０２に排出される。

一方、篩８８に落下したブラスト媒体３４のうち再利用可能なブラスト媒体３４は、篩８８を通過することなく、振動する篩８８に沿って降下し、槽本体８２の後段に設けたホッパ状貯留部（取出部）１０４に滑落して貯められる。

ホッパ状貯留部１０４に貯められたブラスト媒体３４は、自己の湿気により塊状となるため、このままの状態では連続供給装置２６に供給することができない。そこで、実施の形態では、取出装置９０を構成する、ほぐし装置１０６に落下させ、ここで細かくほぐすようにしている。ほぐし装置１０６によって、バラバラにほぐされたブラスト媒体３４は、ダブルダンパ１０８を介して正圧供給管１１０に供給され、この正圧供給管１１０に連結されたブロア２８の圧縮空気によって、連続供給装置２６に向けてエア搬送される。

ダブルダンパ１０８は、負圧に設定されている固気分離槽１６と正圧の正圧供給管１１０とを遮断するダンパであり、上部ダンパ１３０と下部ダンパ１３２とを備えている。

これらのダンパ１３０、１３２は閉状態に保持されているが、ほぐし装置１０６が駆動され、バラバラに分離されたブラスト媒体３４がダンパ１３０に所定量貯まると、ダンパ１３０が開放される。これにより、ブラスト媒体３４がダンパ１３２上に落下して貯められる。この後、ダンパ１３０が閉鎖されるとともにダンパ１３２が開放されると、ブラスト媒体３４が正圧供給管１１０に落下し、落下したブラスト媒体３４は、ブロア２８からの圧縮空気により、連続供給装置２６に向けてエア搬送される。また、ダンパ１３２上のブラスト媒体３４が全て正圧供給管１１０に落下したタイミングで、ダンパ１３２は閉鎖される。この動作を繰り返すことにより、再利用可能でバラバラに分離されたブラスト媒体３４を続供給装置２６に向けて供給することができる。

ところで、ほぐし装置１０６から落下したブラスト媒体３４のうち、一部のブラスト媒体３４は、バルブ１３３が開放されることにより、粒度測定機１３５に送り込まれ、粒度が測定される。

一方、図１に示すように、ブロア１８の吸引力によって固気分離槽１６から排気された排気空気は、出口ダクト１３４を介してバグフィルタ２０に導入される。ここで廃棄空気は、バグフィルタ２０のフィルタ１３６、１３６を通過することにより、排気空気中に含まれるブラスト媒体の粉塵、その他の塵埃等が除去されて大気に放出される。よって、作業環境が大幅に改善する。なお、フィルタ１３６、１３６に付着した塵埃は、フィルタ１３６、１３６を逆洗処理することによりフィルタ１３６、１３６から剥離されて、下部ホッパ１３８に落下する。そして、下部ホッパ１３８の蓋１４０を開放することにより、塵埃をバグフィルタ２０から廃棄することができる。

ところで、正圧供給管１１０にエア搬送されたブラスト媒体３４は、連続供給装置２６の上流側に設置されたサイクロン１４２に投入され、ここでエアと分離される。

エアと分離されたブラスト媒体３４は、サイクロン１４２の下部ホッパ１４４に設けられたダンパ１４６に落下する。ダンパ１４６上にブラスト媒体３４が所定量貯まると、ダンパ１４６が開放される。これにより、ブラスト媒体３４がダンパ１４６の下方に設けられたダンパ１４８上に落下して貯められる。この後、ダンパ１４６が閉鎖され、サイクロン１４２と連続供給装置２６とが遮断される。この後にダンパ１４８が開放されると、ブラスト媒体３４が連続供給装置２６に落下する。ダンパ１４８上のブラスト媒体３４が全て連続供給装置２６に落下したタイミングで、ダンパ１４８は閉鎖される。この動作を繰り返すことによって、サイクロン１４２から続供給装置２６にブラスト媒体３４が供給される。

連続供給装置２６は、サイクロン１４２からブラスト媒体３４が投入される二槽の貯留タンク２２、２４、二槽のタンク２２、２４のうち一つのタンク２２（２４）にブラスト媒体３４が投入されるようにサイクロン１４２からのブラスト媒体３４を案内する切替弁１４７、二槽のタンク２２、２４を交互に切り替えてそのタンク２２（２４）に貯留されたブラスト媒体３４をノズル１２に連続供給するブロア１４９等から構成されている。

次に、前記の如く構成されたスポンジブラスト装置１０の作用について説明する。

まず、このスポンジブラスト装置１０は、図１の如く自走回収装置１４、固気分離槽１６、バグフィルタ２０、及びブロア１８が直列状態で連結されて構成されている。よって、このスポンジブラスト装置１０によれば、ブロア１８の吸引力がバグフィルタ２０から固気分離槽１６を介して自走回収装置１４に伝達され、その吸引力によって自走回収装置１４がブラスト媒体３４を回収する。

この回収されたブラスト媒体３４は、固気分離槽１６において、再利用可能なブラスト媒体３４と再利用不可能なブラスト媒体３４とに選別される。そして、再利用可能なブラスト媒体３４は、固気分離槽１６から取り出され、ブロア２８によって連続供給装置２６に搬送される。

連続供給装置２６では、再利用可能なブラスト媒体３４が投入される二槽の貯留タンク２２、２４を備えており、一つ目のタンク２２に貯留されたブラスト媒体３４をノズル１２に供給している際には、二つ目のタンク２４に再利用可能なブラスト媒体が搬送され、一つ目のタンク２２が空になると、二つ目のタンク２４に貯留されたブラスト媒体をノズル１２に供給する。

これにより、実施の形態のスポンジブラスト装置１０によれば、再利用可能なブラスト媒体をノズルに連続供給部することができる。

なお、図１に示した実施の形態のスポンジブラスト装置１０では、３台のブロア１８、２８、１４９を設置したが、一台のブロアで兼用することが好ましい。

また、図１では、再利用可能なブラスト媒体３４をダブルダンパ１０８を介して正圧供給管１１０に供給するように構成したが、これに限定されるものではない。

例えば、図７の如く、ほぐし装置１０６の出口部に正圧供給管１１０を直結するとともに、正圧供給管１１０にエジェクタ１１１を介してブロア２８を連結し、ブロア２８からの圧縮エアによるエジェクタ効果を利用して、ほぐし装置１０６から落下したブラスト媒体３４を連続供給装置２６に向けて搬送してもよい。

図８は、第２の実施の形態の固気分離槽（ブラスト媒体の回収装置）１５０の縦断面図であり、図１に示した第１の実施の形態の固気分離槽１６と同一又は類似の部材については同一の符号を付して説明する。

図８に示す固気分離槽１５０は、ブラスト媒体３４の吸引部８０、吸引部８０と槽本体８２とを接続するともとに鉛直方向に設けられた鉛直上昇管８４、鉛直上昇管８４の上部出口に対向配置されたウレタン貼りプレート（緩衝部材）８６、ウレタン貼りプレート８６に衝突して速度が低下したブラスト媒体３４が落下し、再利用可能なブラスト媒体と再利用不可能なブラスト媒体とを振動して選別する篩８８、篩８８によって選別された再利用可能なブラスト媒体３４の取出用扉（取出部）１７１、再利用不可能なブラスト媒体３４の取出用扉（取出部）１７３、篩８８の気流方向下流側に設けられ、吸引ブロア１８（図１参照）に接続されるラビリンス状のエア流路１５６、１５８、１６０等から構成される。

この固気分離槽１５０によれば、図１の自走回収装置１４によって吸引された使用後のブラスト媒体３４は、まず、固気分離槽１５０の入口である吸引部８０に導入される。ここで、ブラスト媒体３４と供に吸引された比較的大型の塵（木切れ等）が、吸引部８０に内蔵された図９（ａ）の目の大きいメッシュ１６２又は篩部材によって分離される。

そして、メッシュ１６２又は篩部材を通過したブラスト媒体３４は、ホース６０（図１参照）よりも断面積の大きい図８の鉛直上昇管８４を上昇することで速度が落とされ、鉛直上昇管８４の出口から上方に噴射される。これにより、ブラスト媒体３４はウレタン貼りプレート８６に衝突し、破損することなく速度が更に低下して篩８８に落下する。

篩８８は、バイブレータ９６によって篩８８全体が加振されている。したがって、篩８８に落下したブラスト媒体３４のうち再利用不可能な粉状のブラスト媒体３４は、振動する篩８８によって篩８８を通過し、篩８８の下方に形成された取出部１６４に落下する。この後、取出部１６４の底部に設けられた扉１５４をヒンジ１６６を利用して開放することにより、固気分離槽１５０から取り出される。

一方、篩８８に落下したブラスト媒体３４のうち再利用可能なブラスト媒体は、エア流路１５６、１５８、１６０の通過中に終速度以下となり、エア流路１６０の下部に設けられた取出部１７１に貯まる。そして、このブラスト媒体は、取出部１７１に設けられた扉１７３をヒンジ１７５を利用して開放することにより、固気分離槽１５０から取り出される。これにより、実施の形態の固気分離槽１５０によれば、再利用可能、及び再利用不可能なブラスト媒体３４の回収、分離選別を効率よく実施することができる。

なお、ブラスト媒体３４のうち流動性の悪いブラスト媒体３４を回収する場合は、篩８８をＡ位置に傾斜させる。これにより、流動性の悪いブラスト媒体３４のうち再利用可能なブラスト媒体３４は、篩８８を滑落し、篩８８の下流側端部の取出部１６８に貯まる。そして、ブラスト媒体３４は、取出部１６８に設けられた扉１５２をヒンジ１７０を利用して開放することにより、固気分離槽１５０から取り出される。

また、実施の形態の固気分離槽１５０は、図１０に示すようにエア流路１５６の体積を可変してエア流路１５６を流れる気流の速度を調整する一対の水平ブロックゲート（ブロック状ゲート部材）１７２、１７２が設けられる。更にまた、図８の如く、エア流路１５６の出口ダクト１３４から排出されるブラスト媒体３４の単位時間当たりの数量を計測するパーティクルカウンタ（数量計測手段）１７４が設けられている。

図１０の如く、一対の水平ブロックゲート１７２、１７２は、その外側に配置された上下一対のシリンダ装置１７６、１７６のピストン１７８、１７８に連結され、ピストン１７８、１７８が同時に伸縮されることにより、エア流路１５６に対して進退移動される。すなわち、一対の水平ブロックゲート１７２、１７２がエア流路１５６に対して進出移動されると、一対の水平ブロックゲート１７２、１７２によってエア流路１５６の体積が小さくなるため、エア流路１５６を流れる気流の速度が速くなる。これに対して、一対の水平ブロックゲート１７２、１７２がエア流路１５６に対して退出移動されると、エア流路１５６の体積が大きくなるため、エア流路１５６を流れる気流の速度が遅くなる。この水平ブロックゲート１７２は、水平ブロックゲート１７２に取り付けられた不図示のシールを介して、エア流路１５６を閉塞することができる体積を有するブロック体であり、エア流路１５８、１６０においても各々設けられている。

水平ブロックゲート１７２及びパーティクルカウンタ１７４を備えた固気分離槽１５０によれば、パーティクルカウンタ１７４によって計測されたブラスト媒体３４の数量に基づいて、エア流路１５６の体積を水平ブロックゲート１７２、１７２によって可変し、エア流路１５６を流れる気流の速度を調整する。すなわち、ブラスト媒体３４の数量が多い場合には、水平ブロックゲート１７２、１７２によりエア流路１５６の体積を大きくしてエア流路１５６を流れる気流の速度を落とす。これにより、ブラスト媒体３４とエアとの固気分離が促進され、ブラスト媒体３４とエアとを確実に分離することができる。

また、パーティクルカウンタ１７４を備えた固気分離槽１５０によれば、パーティクルカウンタ１７４によって計測されたブラスト媒体３４の数量が一定値以下となるように、水平ブロックゲート１７２、１７２の移動量を制御部によって制御してもよい。これにより、自動制御運転が可能となる。例えば、エア流路１５６、１５８、１６０の各水平ブロックゲート１７２、１７２を作動させ、エア流路１５６、１５８、１６０内の空気流速を媒体終速度より遅い速度とし、パーティクルカウンタ１７４によって計測されるブラスト媒体３４の数量を最小値とする。

なお、図１０の符号１８０は、エア流路１５６を上昇したブラスト媒体３４が衝突するウレタン貼りプレートである。また、図８の符号１８２は、ウレタン貼りプレート８６に衝突して落下するブラスト媒体３４をほぐして篩８８に落下させるためのほぐし用ブレートであり、３段の階段状に配置されている。

ところで、この固気分離槽１５０は、図８の如く鉛直上昇管８４を流れる気流の風速を測定するアネモマスター風速計（風速測定手段）１８４、及び鉛直上昇管８４内の圧力を測定する圧力センサ（圧力測定手段）１８６を備えるとともに、アネモマスター風速計１８４からの風速に基づいて、風速が一定範囲内になるようにブロア１８の回転数を制御するとともに、圧力センサ１８６からの圧力に基づき鉛直上昇管８４内の圧力が一定値を超えるとブロア１８の回転数を一定値以下に制御する制御部（制御手段）１８８を備えている。

この制御部１８８を備えた固気分離槽１５０によれば、鉛直上昇管８４を流れる気流の風速をアネモマスター風速計１８４によって計測し、且つ鉛直上昇管８４内の圧力を圧力センサ１８６によって計測し、この計測値に基づきブロア１８の回転数を制御部１８８によって制御したので、鉛直上昇管８４の詰まりに起因するブロア１８の故障を未然に防止することができる。

また、固気分離槽１５０のウレタン貼りプレート８６は、軸１９０を介して回動自在なベースプレート１９１に貼り付けられており、ウレタン貼りプレート８６の傾斜角度が調整自在となっている。更にまた、篩８８の上流側端がヒンジ１９２に介して槽本体８２に回動自在に取り付けられ、篩８８の傾斜角度が調整可能となっている。

この固気分離槽１５０によれば、ウレタン貼りプレート８６に向けて上昇してきたブラスト媒体３４とウレタン貼りプレート８６に衝突して落下するブラスト媒体３４とを衝突させない傾斜角度にウレタン貼りプレート８６の角度を調整できる。また、ブラスト媒体３４の前記種類に応じた傾斜角度に、篩８８の傾斜角度を適宜設定できる。よって、篩８８に落下したブラスト媒体３４を適切に選別することができる。

更に、この固気分離槽１５０は、その鉛直上昇管の上下端部が外筒１９４、１９６からなる二重管構成により伸縮自在に構成されている。また、エア流路１５６、１５８、１６０の入口１５５、１５７、１５９の開口面積を調整するスライドゲート１９８、２００、２０２が上下移動自在に設けられている。更に、図９（ａ）の如く、吸引部８０と鉛直上昇管８４との間に配置されてブラスト媒体３４が衝突する緩衝板２０４の、ホース６０との距離（α）が調整自在に設けられている。

この固気分離槽１５０によれば、鉛直上昇管８４の上下端部に設けられた外筒１９４、１９６の伸縮量を図９（ｂ）の如くボルト２０６によって調整し、スライドゲート１９８、２００、２０２によるエア流路１５６、１５８、１６０の入口１５５、１５７、１５９の開口面積、緩衝板２０４のホース６０との距離（α）を調整することにより、体積や質量の異なるブラスト媒体３４の種類に応じた最適な吸引、固気分離を実現できる。例えば、質量の重いブラスト媒体では、鉛直上昇管８４の下端部の外筒１９６を伸長させて吸引力を高め、スライドゲート１９８、２００、２０２による１５６、１５８、１６０の入口１５５、１５７、１５９の開口面積を小さくし、且つ、緩衝板２０４とホース６０との距離を短めに設定する。また、質量の軽いスポンジ状のブラスト媒体の場合は、先の逆に設定すればよい。

図１１は、第３の実施の形態の固気分離槽２１０の縦断面図が示されている。

この固気分離槽２１０は、鉛直上昇管８４の上部の流路が、邪魔板２１２、２１２…を千鳥状に交互に配置することによりラビリンス状に形成されている。このように流路をラビリンス状に構成することにより、鉛直上昇管８４を上昇する、ブラスト媒体３４を含んだ気流の速度が低下するので、鉛直上昇管８４内で固気分離効果を得ることができる。

また、この固気分離槽２１０は、鉛直上昇管８４の上部に大気吸入弁２１４が設けられている。鉛直上昇管８４内でブラスト媒体３４が詰まると、ブロア１８（図１参照）に過電流が流れてブロア１８が故障する場合があるが、このように鉛直上昇管８４の上部に大気開放弁２１４を設け、鉛直上昇管８４の詰まりに起因するブロア１８に過電流が流れた際に、大気開放弁２１４を開放させる。これにより、ブロア１８は安定的に稼働するので、ブロア１８の故障を防止できる。

また、実施の形態で説明した固気分離槽１６、１５０、２１０は、ブラスト媒体３４の前述した種類毎に再使用回数及びその使用回数に応じた運転条件を示す履歴情報を制御部の記録部に取得している。そして、次回運転する際に、前記履歴情報からそのブラスト媒体３４の使用回数に応じた運転条件が自動で再現設定されるように制御部が固気分離槽１６、１５０、２１０の各駆動部を制御する。これにより、選定したブラスト媒体に応じた、最適な自動制御運転が可能となる。

第１の実施の形態に係る固気分離槽が適用されたスポンジブラスト装置の全体構成図 スポンジブラストのメカニズムを説明した図 スポンジブラストの作業者装備を説明した図 図１のスポンジブラスト装置に適用された自走回収装置の斜視図 図４に示した自走回収装置の平面図 図４に示した自走回収装置の側面図 スポンジブラスト装置の他の実施の形態の全体構成図 第２の実施の形態に係る固気分離槽の縦断面図 図８に示した固気分離槽の吸引部の構成を示した構造図 図８のＡ−Ａ’で示す断面図 第３の実施の形態に係る固気分離槽の縦断面図

符号の説明

１０…スポンジブラスト装置、１２…ノズル、１４…自走回収装置、１６、１５０、２１０…固気分離槽、１８…ブロア、２０…バグフィルタ、２２、２４…貯留タンク、２６…連続供給装置、２８…ブロア、３０…研削材、３４…ブラスト媒体、８０…吸引部、８２…槽本体、８４…鉛直上昇管、８６…ウレタン貼りプレート、８８…篩、９０、９２…取出装置、９４…固気分離室、９６…バイブレータ、９８…ホッパ状貯留部、１００…ロータリーフィーダ、１０６…ほぐし装置、１０８…ダブルダンパ、１１０…正圧供給管、１７２…水平ブロックゲート、１９８、２００、２０２…スライドゲート

Claims (5)

1. 加工対象物に噴射されて落下した使用後のブラスト媒体を、吸引ブロアによって吸引することにより固気分離槽に回収するブラスト媒体の回収装置であって、
   前記固気分離槽は、
   前記ブラスト媒体の吸引部と、
   前記吸引部と槽本体とを接続するとともに鉛直方向に設けられた鉛直上昇管と、
   前記鉛直上昇管の上部出口に対向配置された緩衝部材と、
   前記緩衝部材に衝突して速度が低下した前記ブラスト媒体が落下し、再利用可能なブラスト媒体と再利用不可能なブラスト媒体とを振動して選別する篩と、
   前記篩によって選別された再利用可能なブラスト媒体の取出部、及び再利用不可能なブラスト媒体の取出部と、
   前記篩の気流方向下流側に設けられ、前記吸引ブロアに接続されるエア流路と、を有し、
   前記エア流路の体積を可変してエア流路を流れる気流の速度を調整するブロック状ゲート部材と、
   前記エア流路の出口から排出されるブラスト媒体の単位時間当たりの数量を計測する数量計測手段と、が設けられ、
   前記鉛直上昇管内の圧力が一定範囲になるように、且つ前記数量計測手段によって計測されたブラスト媒体の数量が一定値以下となるように前記ブロック状ゲート部材が駆動機構により自動で移動されることを特徴とするブラスト媒体の回収装置。
2. 前記鉛直上昇管を流れる気流の風速を測定する風速測定手段と、
   前記鉛直上昇管内の圧力を測定する圧力測定手段と、
   前記風速測定手段からの風速に基づいて、風速が一定範囲内になるように前記吸引ブロアの回転数を制御するとともに、前記圧力測定手段からの圧力に基づき前記鉛直上昇管内の圧力が一定値を超えると吸引ブロアの回転数を一定値以下に制御する制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のブラスト媒体の回収装置。
3. 前記緩衝部材と前記篩の傾斜角度の少なくとも何れか一方が調整可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラスト媒体の回収装置。
4. 前記鉛直上昇管の上下端部が伸縮自在に構成され、前記エア流路の入口の開口面積を調整するスライドゲートが上下移動自在に設けられ、前記吸引部と前記鉛直上昇管との間に配置されてブラスト媒体が衝突する緩衝板の、吸引部との距離が調整自在に設けられていることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載のブラスト媒体の回収装置。
5. 前記鉛直上昇管の上部の流路が迷路状に形成されていることを特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載のブラスト媒体の回収装置。

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