JP5432265B2 - 研掃材のセパレータ及び分離方法 - Google Patents

Description

本発明は、ブラスト処理後の研掃材を異物から分離して回収する回収装置に組み込まれ、研掃材と異物の混合物から研掃材を分離する研掃材のセパレータ及び分離方法に関する。

ブラスト処理は、船体ブロック、橋梁ブロック等の被加工品の表面に研掃材を吹き付け、被加工品の表面の錆を除去したり、塗装の前処理をしたりする加工方法である。研掃材としては、例えば直径が１ｍｍ未満から数ｍｍ程度のグリッドと呼ばれる金属製の玉が用いられる。

研掃材を再利用するためにブラスト処理で使用された研掃材は回収装置によって回収される。一般的な回収装置は、真空ポンプと、真空ポンプに接続されるホースと、を備え、掃除機のようにホースによって研掃材を吸引する。一旦使用された研掃材には、被加工品の表面の錆、溶接棒や溶接スラグ等の研掃くずの他、粉化した研掃材等の異物が含まれる。研掃材を再利用するにあたって、これらの異物を研掃材から分離する必要がある。異物が入ったままの研掃材を再利用すると、ブラスト処理装置のノズルが詰まったり、異物がブラスト処理の仕事をしないので、ブラスト処理の効率が落ちたりするからである。

研掃材と異物の混合物から研掃材を分離するための装置として、特許文献１には、研掃材と異物の混合物をサイクロン等の集塵装置によって回収し、その後、混合物をバケットエレベータによって持ち上げ、水平方向に向けられた筒状の篩内に導入し、筒状の篩内で混合物をスクリューによって攪拌して大径の異物を分離除去し、篩から落とされた研掃材及び小径の異物を風力選別し、最終的に研掃材のみを分離する装置が開示されている。異物には、研掃材よりも径の大きな大径の異物と研掃材よりも径の小さな微粉状の異物が存在する。特許文献１に記載の研掃材の分離・回収装置によれば、大径の異物及び微粉状の異物の両方から研掃材を分離することができる。

また、特許文献２には、セパレータに篩目の大きさの異なる上下二枚の篩を配置し、研掃材と異物の混合物を上下二枚の篩を通過させ、大きな篩目を持つ上段の篩で大径の異物を分離除去し、比較的小さな開口の篩目を持つ下段の篩で研掃材を分離回収し、当該下段の篩から微粉状の異物を落下させるセパレータが開示されている。

特開２００１−２１２７６４号公報 実公平７−５３８９１号公報

しかし、特許文献１に記載の回収装置にあっては、篩による選別と風力選別とを併用した二段階の選別を採用しているので、装置が複雑化し、装置のコストがかかるという問題がある。特に中小の造船所では資金面や用地の問題があり、安価で小型な装置が要望されている。

特許文献２に記載の回収装置にあっては、上段の篩の上に大径の異物が溜り、篩の目詰まりによって研掃材が上段の篩から落下しなくなるという問題がある。この問題を解決するために、頻繁に篩を掃除しなければならなくなる。

そこで本発明は、構造を簡単にでき、また篩を掃除しなくても異物を自動的に一か所に集めることができる研掃材のセパレータ及び研掃材の分離方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、研掃材及び異物の混合物から研掃材を分離するための研掃材のセパレータであって、研掃材及び異物の混合物が空気の流れと共に供給される供給口、及び空気が排出される排出口を有するセパレータ本体と、前記セパレータ本体の内部に傾斜させて設けられ、研掃材を落下させる多数の開口を有する篩と、異物を溜める異物溜りと、を備え、前記篩の上に前記篩の傾斜の上側から下側に向かう空気の流れを作ることによって、前記篩から落下しなかった異物を前記異物溜りに集め、前記篩の上に作られた空気の流れは、前記セパレータ本体に設けられる複数の邪魔板によって前記篩と平行な面内で蛇行させられる研掃材のセパレータである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の研掃材のセパレータにおいて、前記篩には、前記篩を振動又は揺動させる振動装置が設けられることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、研掃材及び異物の混合物から研掃材を分離するための研掃材のセパレータであって、研掃材及び異物の混合物が空気の流れと共に供給される供給口、及び空気が排出される排出口を有するセパレータ本体と、前記セパレータ本体の内部に設けられ、研掃材を通過させる多数の開口を有する篩と、前記篩を振動又は揺動させる振動装置と、異物を溜める異物溜りと、を備え、前記篩を振動又は揺動させながら前記篩の上に前記篩の一方側から他方側に向かう空気の流れを作ることによって、前記篩から落下しなかった異物を前記異物溜りに集め、前記篩の上に作られた空気の流れは、前記セパレータ本体に設けられる複数の邪魔板によって前記篩と平行な面内で蛇行させられる研掃材のセパレータである。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の研掃材のセパレータにおいて、前記セパレータ本体の排出口には、前記排出口から空気の流れと共に排出された微粉状の異物を分離・回収する集塵機が接続されることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の研掃材のセパレータにおいて、前記篩の上に作られた空気の流れは、前記篩を通過した後、前記異物溜りの上で方向転換して前記セパレータ本体に設けられた前記排出口から排出されることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、研掃材及び異物の混合物から研掃材を分離する研掃材の分離方法であって、セパレータ本体の供給口に研掃材及び異物の混合物を空気の流れと共に供給し、前記セパレータ本体の内部で傾斜させられている篩の上に、傾斜の上側から下側に向かう空気の流れを作ると共に、前記篩の上に作られた空気の流れを前記セパレータ本体に設けられる複数の邪魔板によって前記篩と平行な面内で蛇行させることによって、前記篩の多数の開口から研掃材を落下させると共に、前記篩から落下しなかった異物を前記異物溜りに集め、前記篩の上を通過した空気の流れを前記セパレータ本体の排出口から排出する研掃材の分離方法である。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の研掃材の分離方法において、前記セパレータ本体の内部で傾斜させられている前記篩を振動又は揺動させながら、前記篩の上に傾斜の上側から下側に向かう空気の流れを作ることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、研掃材及び異物の混合物から研掃材を分離する研掃材の分離方法であって、セパレータ本体の供給口に研掃材及び異物を空気の流れと共に供給し、前記セパレータ本体の内部の篩を振動又は揺動させながら、前記篩の上に前記篩の一方側から他方側に向かう空気の流れを作ると共に、前記篩の上に作られた空気の流れを前記セパレータ本体に設けられる複数の邪魔板によって前記篩と平行な面内で蛇行させることによって、前記篩の多数の開口から研掃材を落下させると共に、前記篩から落下しなかった異物を前記異物溜りに集め、前記篩の上を通過した空気の流れを前記セパレータ本体の排出口から排出する研掃材の分離方法である。

請求項１又は６に記載の発明によれば、セパレータ本体の内部の篩を傾斜させ、傾斜させた篩の上側から下側に向かう空気の流れを作ることによって、異物を異物溜りに集めるので、篩を掃除しなくても自動的に異物溜りに異物を集めることが可能になる。また、従来の回収装置のように、研掃材よりも大径の異物及び小径の異物を二段階で分離せずに、一段階で分離するので、セパレータの構造を簡略化でき、廉価な装置にすることができる。

請求項３又は８に記載の発明によれば、セパレータ本体の内部の篩を振動又は揺動させながら、篩の一方側から他方側に向かう空気の流れを作ることによって、異物を異物溜りに集めるので、篩を掃除しなくても自動的に異物溜りに異物を集めることが可能になる。また、従来の回収装置のように、研掃材よりも大径の異物及び小径の異物を二段階で分離せずに、一段階で分離するので、セパレータの構造を簡略化でき、廉価な装置にすることができる。

本発明の第一の実施形態のセパレータが組み込まれる研掃材の回収装置の概略全体図 本発明の第一の実施形態のセパレータの垂直断面図 上記セパレータの篩上の空気の流路を示す断面図 本発明の第二の実施形態のセパレータの垂直断面図 本発明の第三の実施形態のセパレータの垂直断面図

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態におけるセパレータを説明する。図１は、本発明の第一の実施形態におけるセパレータが組み込まれる回収装置の概略図を示す。ブラスト処理室内の船体ブロック、橋梁ブロック等の被加工体２をブラスト処理すると、ブラスト処理室内には、被加工体２に打ち付けられた研掃材、及び被加工品の表面の錆、溶接棒や溶接スラグ、粉化した研掃材等の異物が散乱する。研掃材及び異物の混合物は回収装置１によって回収される。真空回収機としての真空ポンプ９を作動させると、掃除機のようにホース３から混合物が吸引される。回収装置１は、混合物から研掃材を分離し、研掃材のみをストレージタンク４に溜める。ストレージタンク４に溜められた研掃材は、ブラストタンク５に移され、ブラスト処理に再利用される。異物はセパレータ６の異物溜り７や集塵装置８に溜められる。

回収装置１は、研掃材及び異物の混合物から研掃材を分離するセパレータ６、セパレータ６で分離された研掃材を溜めるストレージタンク４、ストレージタンク４の下方に設けられるブラストタンク５、真空回収機としての真空ポンプ９、集塵装置としてのサイクロン８を備える。作業者がホース３を被加工体２の中に持ち込んだ状態で、真空ポンプを作動させると、研掃材及び異物の混合物がホース３に吸引される。ホース３に吸引された混合物は、空気の流れと共に供給口６ａからセパレータ６に供給される。セパレータ６は研掃材及び異物の混合物から研掃材を分離し、ストレージタンク４に溜める。研掃材が分離された大径の異物は、セパレータ６内の異物溜り７に溜められる。セパレータ６の排出口６ｂから空気の流れと共に排出される微粉状の異物は集塵装置８によって回収される。なお、真空回収機には、真空ポンプの他、排風ファンを用いることもできる。

図２は、本発明の第一の実施形態におけるセパレータ６の垂直断面図を示す。セパレータは、ストレージタンク４の上部に設けられる。セパレータは、セパレータの外形を形成するセパレータ本体１２、セパレータ本体１２の内部に傾斜させて設けられる篩としてのパンチングメタルあるいは金網１４、傾斜させたパンチングメタルあるいは金網１４の先に設けられる異物溜り７、を備える。

セパレータ本体１２には、研掃材及び異物の混合物が空気の流れと共に供給される供給口６ａ、及び真空ポンプ９側に接続される排出口６ｂが形成される。供給口６ａはセパレータ本体１２の側壁１２ａに一体に設けられたフランジ付きのパイプからなる。この供給口６ａにはホース３側に接続される。排出口６ｂはセパレータ本体１２の天板１２ｂに一体に設けられるフランジ付きのパイプからなる。排出口６ｂを構成するパイプは、水平方向を向くように９０度曲げられている。セパレータ本体１２の天板１２ｂは、パンチングメタルあるいは金網１４の傾斜に合わせて傾けられている。天板１２ｂとパンチングメタルあるいは金網１４とは平行であり、天板とパンチングメタルあるいは金網１４との間には、斜め下を向く空気の流路１８が形成される。この空気の流路１８は、その上面がセパレータ本体１２の天板１２ｂによって、その左右の側面がセパレータ本体１２の対向する一対の側壁１２ｃ（図３参照）によって、その底面がパンチングメタルあるいは金網１４によって画定される。空気の流路１８の断面形状は、矩形形状であり、その断面積は供給口６ａのパイプの断面積よりも大きい。このため、供給口６ａから空気の流路１８に導かれた空気は、空気の流路１８内で速度を落とし、空気の流れと共に搬送された研掃材を落下させる。

図３の空気の流路１８に沿った断面図に示すように、セパレータ本体１２の一対の側壁１２ｃには、空気の流路１８の内方に向かって突出する複数の邪魔板１９が取り付けられる。この複数の邪魔板によって、パンチングメタルあるいは金網１４と平行な面内で蛇行する空気の流れ２０が形成される。邪魔板１９の先端１９ａは空気の流れ２０を円滑にするように下流側に向けられている。

パンチングメタルあるいは金網１４は、研掃材を落下させる多数の開口１４ａを有する。多数の開口１４ａの径は、研掃材３１（図２参照）は落下させるが、研掃材３１よりも径の大きな異物３２（図２参照）は落下させない大きさに設定される。例えば、研掃材の径よりも僅かに大きく設定される。図２に示すように、パンチングメタルあるいは金網１４の長さはストレージタンク４の幅よりも長く、ストレージタンク４の全体を覆っている。これにより、パンチングメタルあるいは金網１４の開口１４ａよりも径の大きな異物３２がストレージタンク４に入り込むのが防止されている。パンチングメタルあるいは金網１４は、篩上げした異物がパンチングメタルあるいは金網１４上を移動するように傾斜させられる。傾斜角度はなくても構わないが、傾斜角度を水平面に対して１０度以上にすることにより、篩上げした異物のパンチングメタルあるいは金網１４上の移動がよりスムーズになり好ましい。

パンチングメタルあるいは金網１４には、パンチングメタルあるいは金網１４を振動又は揺動させる振動装置２１が取り付けられる。振動装置２１には、例えば偏心した軸体を回転させることによって振動又は揺動を与えるものが用いられる。パンチングメタルあるいは金網１４上の異物はパンチングメタルあるいは金網１４の傾斜と振動装置２１による振動の併用によって異物溜り７まで搬送される。

図２に示すように、傾斜したパンチングメタルあるいは金網１４の先端は途中で途切れていて、パンチングメタルあるいは金網１４の上を移動した異物は、パンチングメタルあるいは金網１４の先端の異物用開口２２から下に落ちる。異物用開口２２の下方には、異物３２を溜める箱形状の異物溜り７が設けられる。異物溜り７には、異物３２を取り出すための点検口３３が設けられる。

また、異物溜り７の上方には、セパレータ本体１２の排出口６ｂが設けられる。空気の流路１８に流入した空気は、パンチングメタルあるいは金網１４の上を通過した後、セパレータ本体１２の側壁１２ｄに衝突し、異物溜りの上で方向転換して排出口６ｂから流出する。

この実施形態のセパレータによれば、真空ポンプ９を作動すると、セパレータ本体１２の供給口６ａには研掃材及び異物の混合物が空気の流れと共に供給される。研掃材３１は、邪魔板１９に当たると共に、速度が落とされるので、パンチングメタルあるいは金網１４上に落ちる。研掃材３１はパンチングメタルあるいは金網１４の多数の開口を介してさらに下に落ち、ストレージタンク４に溜められる。

比重の大きな異物は、研掃材と共に邪魔板１９に衝突してパンチングメタルあるいは金網１４上に落ちる。パンチングメタルあるいは金網１４の多数の開口よりも大きな異物は、パンチングメタルあるいは金網１４の上に残る。しかし、この異物は、パンチングメタルあるいは金網１４の傾斜、パンチングメタルあるいは金網１４の振動又は揺動、及び空気の流れによって、パンチングメタルあるいは金網１４の上を転がったり滑ったりし、最終的には異物溜り７に集められる。

微粉状の異物は、空気の流れによってパンチングメタルあるいは金網１４の上を通過し、空気の流れと共にセパレータ本体１２の排出口６ｂから排出される。排出口６ｂから排出された微粉状の異物は、セパレータ６の下流に設けられた集塵装置８（図１参照）によって回収される。空気の流路１８における空気の流速は、微粉状の異物を空気搬送できる一方、研掃材を落下させる速度に設定される。

さらに、この実施形態においては、パンチングメタルあるいは金網１４の上に作られた空気の流れが異物溜り７の上方で方向転換して排出口６ｂから排出される。空気の流れが方向転換するとき、異物の一部が異物用開口２２から落下して異物溜り７に溜められる。

図４は、本発明の第二の実施形態におけるセパレータ３４の垂直断面図を示す。この実施形態のセパレータ３４においては、篩としてのパンチングメタルあるいは金網１４に振動装置が設けられていない。パンチングメタルあるいは金網１４を振動又は揺動させなくても、パンチングメタルあるいは金網１４の傾斜、及び空気の流れのみによって、異物３２を異物溜り３７に集めることができれば、振動装置を省略することもできる。また、この実施形態において、セパレータ本体３５の排出口３６はセパレータ本体３５の天板３５ｂではなく側壁３５ｄに設けられている。微粉状の異物が空気の流れと共に排出口３６から排出され易くなるが、下流の集塵装置８で異物を除去すればよい。

図５は、本発明の第三の実施形態におけるセパレータを示す。この実施形態のセパレータにおいては、篩としてのパンチングメタルあるいは金網４１及び天板４２が傾斜していない。空気の流路４３は水平方向を向く。パンチングメタルあるいは金網４１の多数の開口よりも大きな異物３２は、パンチングメタルあるいは金網４１の振動又は揺動、及び空気の流れのみによって、異物溜り４４に集められる。

本明細書は、２００９年７月３１日出願の特願２００９−１７８８１２に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

６…セパレータ
６ａ…供給口
６ｂ…排出口
８…集塵装置
９…真空ポンプ
１２…セパレータ本体
１２ｂ…天板
１４，４１…パンチングメタルあるいは金網（篩）
１４ａ…開口
１８，４３…空気の流路
１９…邪魔板
２１…振動装置
３１…研掃材
３２…異物（大径の異物）
３４…セパレータ
３５…セパレータ本体
３６…排出口

Claims (8)

1. 研掃材及び異物の混合物から研掃材を分離するための研掃材のセパレータであって、
   研掃材及び異物の混合物が空気の流れと共に供給される供給口、及び空気が排出される排出口を有するセパレータ本体と、
   前記セパレータ本体の内部に傾斜させて設けられ、研掃材を落下させる多数の開口を有する篩と、
   異物を溜める異物溜りと、を備え、
   前記篩の上に前記篩の傾斜の上側から下側に向かう空気の流れを作ることによって、前記篩から落下しなかった異物を前記異物溜りに集め、
   前記篩の上に作られた空気の流れは、前記セパレータ本体に設けられる複数の邪魔板によって前記篩と平行な面内で蛇行させられる研掃材のセパレータ。
2. 前記篩には、前記篩を振動又は揺動させる振動装置が設けられることを特徴とする請求項１に記載の研掃材のセパレータ。
3. 研掃材及び異物の混合物から研掃材を分離するための研掃材のセパレータであって、
   研掃材及び異物の混合物が空気の流れと共に供給される供給口、及び空気が排出される排出口を有するセパレータ本体と、
   前記セパレータ本体の内部に設けられ、研掃材を通過させる多数の開口を有する篩と、
   前記篩を振動又は揺動させる振動装置と、
   異物を溜める異物溜りと、を備え、
   前記篩を振動又は揺動させながら前記篩の上に前記篩の一方側から他方側に向かう空気の流れを作ることによって、前記篩から落下しなかった異物を前記異物溜りに集め、
   前記篩の上に作られた空気の流れは、前記セパレータ本体に設けられる複数の邪魔板によって前記篩と平行な面内で蛇行させられる研掃材のセパレータ。
4. 前記セパレータ本体の排出口には、前記排出口から空気の流れと共に排出された微粉状の異物を分離・回収する集塵装置が接続されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の研掃材のセパレータ。
5. 前記篩の上に作られた空気の流れは、前記篩を通過した後、前記異物溜りの上で方向転換して前記セパレータ本体に設けられた前記排出口から排出されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の研掃材のセパレータ。
6. 研掃材及び異物の混合物から研掃材を分離する研掃材の分離方法であって、
   セパレータ本体の供給口に研掃材及び異物の混合物を空気の流れと共に供給し、
   前記セパレータ本体の内部で傾斜させられている篩の上に、傾斜の上側から下側に向かう空気の流れを作ると共に、前記篩の上に作られた空気の流れを前記セパレータ本体に設けられる複数の邪魔板によって前記篩と平行な面内で蛇行させることによって、前記篩の多数の開口から研掃材を落下させると共に、前記篩から落下しなかった異物を前記異物溜りに集め、
   前記篩の上を通過した空気の流れを前記セパレータ本体の排出口から排出する研掃材の分離方法。
7. 前記セパレータ本体の内部で傾斜させられている前記篩を振動又は揺動させながら、前記篩の上に傾斜の上側から下側に向かう空気の流れを作ることを特徴とする請求項６に記載の研掃材の分離方法。
8. 研掃材及び異物の混合物から研掃材を分離する研掃材の分離方法であって、
   セパレータ本体の供給口に研掃材及び異物を空気の流れと共に供給し、
   前記セパレータ本体の内部の篩を振動又は揺動させながら、前記篩の上に前記篩の一方側から他方側に向かう空気の流れを作ると共に、前記篩の上に作られた空気の流れを前記セパレータ本体に設けられる複数の邪魔板によって前記篩と平行な面内で蛇行させることによって、前記篩の多数の開口から研掃材を落下させると共に、前記篩から落下しなかった異物を前記異物溜りに集め、
   前記篩の上を通過した空気の流れを前記セパレータ本体の排出口から排出する研掃材の分離方法。

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