JP5749324B2

JP5749324B2 - ウエットブラスト処理装置

Info

Publication number: JP5749324B2
Application number: JP2013247603A
Authority: JP
Inventors: 幸人松原
Original assignee: Macoho Co Ltd
Current assignee: Macoho Co Ltd
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2033-11-29
Also published as: JP2015104774A

Description

本発明は、ウエットブラスト処理装置に関するものである。

本出願人は、例えば特開２００７−１５２４４１号に開示されているようなウエットブラスト処理装置（以下、従来例）を提案している。

この従来例は、ワークに液体と砥粒との混合物であるスラリを圧縮空気とともに噴射して該ワークの表面処理を行うものである。

特開２００７−１５２４４１号公報

ところで、従来例は、前述したようにスラリを圧縮空気で噴射する構造上、圧縮空気を発生させるための大型のコンプレッサーが必須となるように設けられている。また、大型のコンプレッサーが必須の為、例えば十分な設備を持たない新規のユーザーにとっては、従来例の導入に合わせて当然、新たなコンプレッサーを導入しなければならない。

従って、従来例は、コンプレッサーが高価であるため導入コストがかかってしまい、しかも、このコンプレッサーは駆動するためのランニングコスト（電気料金や補修費用）も多くかかってしまうなどのコスト面において問題点がある。

本発明者は、前述した問題点に鑑み、種々の実験・研究を重ねた結果、単なる送風装置でも十分良好なスラリ噴射が可能であり、且つ、コスト面に秀れたウエットブラスト処理装置を開発した。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

エアとともに液体１と砥粒２との混合物であるスラリ３を噴射するスラリ噴射部４を設けたウエットブラスト処理装置であって、前記スラリ噴射部４は、スラリ供給部５から供給されるスラリ３と、エア供給部６から供給されるエアとを噴射スラリ作出部７で混合してスリット状の巾広ノズル開口部８ａから噴射させる構成であり、前記スラリ供給部５は、前記巾広ノズル開口部８ａの巾方向に長さを有する管状のスラリ貯留室９に前記噴射スラリ作出部７に開口するスラリ供給孔10が設けられた構成であり、前記エア供給部６は、前記スラリ貯留室９の長さ方向と直交する方向から導入されるエアを当該スラリ貯留室９の前後に分岐させるエア分岐部11を有し、このエア分岐部11よりも下流側位置にして前記スラリ貯留室９の前後に前記噴射スラリ作出部７に開口するエア供給孔12が設けられた構成であり、前記エア分岐部11は、断面円弧形状若しくは断面逆Ｖ字形状に構成されていることを特徴とするウエットブラスト処理装置に係るものである。

また、請求項１記載のウエットブラスト処理装置において、前記スラリ供給孔10は、前記スラリ貯留室９の長さ方向に複数並設されていることを特徴とするウエットブラスト処理装置に係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載のウエットブラスト処理装置において、前記エア供給孔12は、前記スラリ貯留室９の長さ方向に複数並設されていることを特徴とするウエットブラスト処理装置に係るものである。

また、請求項１〜３いずれか１項に記載のウエットブラスト処理装置において、前記エアを供給するエア供給源として送風装置14を採用したことを特徴とするウエットブラスト処理装置に係るものである。

また、請求項１〜４いずれか１項に記載のウエットブラスト処理装置において、前記スラリ供給孔10は、前記スラリ貯留室９に設けられ前記噴射スラリ作出部７にスラリを噴霧するスプレーノズル13の噴射孔であることを特徴とするウエットブラスト処理装置に係るものである。

本発明は上述のように構成したから、例えば、比較的安価であり且つ小電力で作動する送風装置から発生する風圧の小さいエアでも良好なウエットブラスト処理が行えることになり、エア供給源としてコンプレッサーのような高価な装置は不要となる。

本実施例の概略説明図である。本実施例の要部の説明断面図である。本実施例の要部の説明断面図である。本実施例の要部の説明断面図である。本実施例の要部の説明断面図である。本実施例の要部の説明断面図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

スラリ噴射部４にて液体１と砥粒２との混合物であるスラリ３をエアとともに噴射してワークのウエットブラスト処理が行われる。

具体的には、スラリ供給部５のスラリ貯留室９に貯留されるスラリ３がスラリ供給孔10から噴射スラリ作出部７へ供給されるとともに、エア供給部６のエア供給孔12から噴射スラリ作出部７へエアが供給され、この噴射スラリ作出部７にてスラリとエアとが混合されて巾広ノズル開口部８ａから噴射されることになる。

本発明は、本発明者の実験・研究により確認した構成で、大型のコンプレッサーではなく、風圧の小さいエアしか作出できない単なる送風装置であっても良好なスラリ噴射が可能なものである。

具体的には、エア供給孔12から噴射スラリ作出部７へ供給されるエアは、スラリ貯留室９の長さ方向と直交する上方向から導入され、エア分岐部11でスラリ貯留室９の前後に分岐された後、エア分岐部11よりも下流側位置にしてスラリ貯留室９の前後に設けられたエア供給孔12から噴射スラリ作出部７に供給される。従って、このエアがスラリ３に対して前後から供給される構成により、両者は良好に混合される。

また、エア分岐部11は、断面円弧形状若しくは断面逆Ｖ字形状に構成されており、ウエットブラスト処理装置内に導入されるエアは円滑に流れて噴射スラリ作出部７へ供給される。従って、ウエットブラスト処理装置内に導入されるエアは送り圧のロスが少なく、そのままスラリ３と良好に混合して巾広ノズル開口部８ａから噴射されることになるから、例えば比較的安価であり且つ小電力で作動する送風装置から発生する風圧の小さいエアでもウエットブラスト処理が行えることになる。

即ち、所謂ブロアと称される送風装置は、モーターでファンを回転させて風力を得る構造であり、コンプレッサーのように空気を圧縮して噴射している訳ではないため、大きな風量を得ることはできるが、大きな風圧を発揮することができないため、ウエットブラスト処理装置におけるエア供給源としては採用できないとされてきたが、前述したように本発明によれば送風装置を用いてウエットブラスト処理を行うことができる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、エアとともに液体１と砥粒２との混合物であるスラリ３を噴射するスラリ噴射部４を有するウエットブラスト処理装置である。

具体的には、図１に図示したようにワークを収納する処理本体15の下方位置に配設されるスラリ貯溜部16と、このスラリ貯溜部16からポンプ装置17を介して処理本体15内へスラリを搬送するスラリ搬送部18（管体）と、処理本体15内に配設され、スラリ搬送部18で搬送されたスラリ３（噴射スラリ）を噴射するスラリ噴射部４とで構成されており、このスラリ噴射部４から噴射されたスラリ３が処理本体15の下方のスラリ貯溜部16へ貯留されて再利用される構成である。

また、本実施例では、エアを供給するエア供給源としてモーター14ａでファン14ｂ（羽根）を回転させて風力を得る周知構造の送風装置14（ブロア）が採用されており、この送風装置14から延設されるエア搬送部19（管体）は後述するスラリ噴射部４のエア導入部８ｃに接続される。

スラリ噴射部４は、スラリ供給部５から供給されるスラリ３と、エア供給部６から供給されるエアとを噴射スラリ作出部７で混合しスリット状の巾広ノズル開口部８ａから噴射させるノズル構造体を設けて構成されている。

具体的には、このスラリ噴射部４は、１，２に図示したように適宜な金属製の部材で形成したものであり、巾方向（左右方向）に長く、前後方向に短い長尺箱状の基部材８Ａと、この基部材８Ａの下部に垂設状態で連設される巾方向に長いノズル部材８Ｂとから構成されている。

基部材８Ａには、後述する噴射スラリ作出部７にスラリ３を下方向へ供給するスラリ供給部５が設けられている。

具体的には、このスラリ供給部５は、図２，３，５に図示したように基部材８Ａの内底部中央位置に巾方向（後述する巾広ノズル開口部８ａの巾方向）に長さを有する管状部９を設けて構成されており、この管状部９は、左右開口端部に前述したスラリ搬送部18が接続されるスラリ導入部８ｂが設けられ、このスラリ搬送部18から導入されるスラリ３を一時貯留するスラリ貯留室９として構成されている。尚、本実施例では管状のスラリ貯留室９の一端側のスラリ導入部８ｂのみにスラリ搬送部18を接続しているが、両端のスラリ導入部８ｂ夫々にスラリ搬送部18を接続してスラリ貯留室９へ左右両端からスラリ３が導入されるようにしても良い。

このスラリ貯留室９には、噴射スラリ作出部７に開口するスラリ供給孔10が長さ方向に複数並設されている。

このスラリ供給孔10は、図５に図示したようにスラリ貯留室９の下面部にして長さ方向に複数並設される各スプレーノズル13の噴射孔で構成されており、このスラリ供給孔10からスラリ３が扇型の霧状に供給されるように構成されている。

従って、スラリ供給部５は、スラリ搬送部18で搬送されたスラリ３がスラリ貯留室９へ一時貯留された後、スラリ供給孔10から噴射スラリ作出部７へ霧状に供給されることになり、このスラリ３は霧状のためエアとの混合が良好に行われる。

また、基部材８Ａには、噴射スラリ作出部７にエアを下方向へ供給するエア供給部６が設けられている。

具体的には、基部材８Ａの天部中央位置には内空間に貫通する管状のエア導入部８ｃが設けられており、このエア導入部８ｃには後述するエア搬送部19が接続され、このエア搬送部19から導入されるエアはエア導入部８ｃからスラリ貯留室９の長さ方向と直交する上方向から基部材８Ａの内空間に導入される。

また、エア供給部６は、エア導入部８ｃから導入されるエアを当該スラリ貯留室９の外側前後（水平方向前後）に分岐させるエア分岐部11を有しており、このエア分岐部11はスラリ貯留室９（管状部）の外周面で構成されている。

このエア分岐部11は、図２，３に図示したようにエアの流路として抵抗の少ない断面円弧形状に形成されており、このエア分岐部11にエア導入部８ｃから導入されたエアが衝突して分岐され、この分岐されたエアは後述するエア供給孔12に送られる。

尚、エア分岐部11の断面形状は断面逆Ｖ字形状でも良く、エアの流路として抵抗の少ない形状であれば適宜採用し得るものである。

また、このエア分岐部11よりも下流側位置にしてスラリ貯留室９の外側前後には、噴射スラリ作出部７に開口する円形のエア供給孔12が設けられている。

エア供給孔12は、図２，３，６に図示したように基部材８Ａの底部にしてスラリ貯留室９の外側前後に該スラリ貯留室９の長さ方向に複数（片側１５個）並設されており、この各エア供給孔12は、上部開口部が基部材８Ａの内空間に開口し、下部開口部が噴射スラリ作出部７に開口するように構成されている。

尚、エア供給孔12は図４に図示したように長窓孔としてエアの流路として抵抗の少ない構成としても良いが、強度を考慮して適宜設計するものである。

従って、エア供給部６は、エア搬送部19で搬送されたエアがエア導入部８ｃから導入されてエア分岐部11で分岐された後、エア供給孔12から噴射スラリ作出部７へ供給される。

ノズル部材８Ｂは、図２に図示したように内部に噴射スラリ作出部７と連通するスリット状の通過経路８ｄが設けられ、この通過経路８ｄの下部は開口され、この開口がスリット状の巾広ノズル開口部８ａに設定されている。

従って、噴射スラリ作出部７で作出された噴射スラリは、巾広ノズル開口部８ａから面状に噴射される。

本実施例では、図２に図示したように基部材８Ａとノズル部材８Ｂとを一体に連結した際、基部材８Ａの下部とノズル部材８Ｂの上部との間に噴射スラリ作出部７が設けられ、この噴射スラリ作出部７には前述したスラリ供給孔10及びエア供給孔12が開口している。

本実施例は上述のように構成したから、スラリ噴射部４にてエアとともに液体１と砥粒２との混合物であるスラリ３を噴射してワークのウエットブラスト処理が行われる。

具体的には、スラリ供給部５のスラリ貯留室９に貯留されるスラリ３がスラリ供給孔10から噴射スラリ作出部７へ供給されるとともに、エア供給部６のエア供給孔12から噴射スラリ作出部７へエアが供給され、この噴射スラリ作出部７にてスラリ３とエアとが混合され、該スラリ３及びエア夫々の噴射圧によって巾広ノズル開口部８ａから噴射されることになる。

このエア供給孔12から噴射スラリ作出部７へ供給されるエアは、スラリ貯留室９の長さ方向と直交する上方向から導入され、エア分岐部11でスラリ貯留室９の前後に分岐された後、エア分岐部11よりも下流側位置にしてスラリ貯留室９の前後に設けられたエア供給孔12から噴射スラリ作出部７に供給されるため、このエアがスラリ３に対して前後から供給されることで両者は良好に混合される。

また、エア分岐部11は、断面円弧形状に構成されており、即ち、流路抵抗を受けにくい構造であり、ウエットブラスト処理装置内に導入されるエアは円滑に流れて噴射スラリ作出部７へ供給される。

従って、ウエットブラスト処理装置内に導入されるエアは送り圧のロスが少なく、そのままスラリ３と良好に混合して巾広ノズル開口部８ａから噴射されることになるから、例えば比較的安価であり且つ小電力で作動する送風装置14から発生する風圧の小さいエアでもウエットブラスト処理が行えることになる。

この点は、本出願人が本実施例に係るウエットブラスト処理装置を用いて行った実験により確認済みである。

即ち、使用する砥粒はアルミナ♯３２０とし、試験片としてハルセル試験用の銅板（１００×６７）を処理台におき、スラリ３の供給圧力（ポンプ圧）を変えながら噴射スラリを噴射しつつ処理台の移動速度２０ｍｍ／ｓで処理を行ったところ、表面粗度Ｒａ０．２２を得た。

これは本出願人所有のコンプレッサーのエア圧力０．１５ＭＰａで処理したときの表面粗度Ｒａ０．２６とほぼ同等であり、このことからコンプレッサーを使用した際の低圧領域で代替できることが確認できた。

また、前述したコンプレッサーをエア圧０．１５ＭＰａで噴射する際、エアの消費量は約２ｍ^３／分でありコンプレッサーとしては１５ｋｗ相当である。これを時間当たりの電気量換算で約２００円となるのに対して、送風装置14の出力は２．３ｋｗなので１／６であり、ランニングコストの抑制も期待できる。

また、従来のようにコンプレッサーを使用する場合、スラリ３を供給するポンプ装置17のポンプ圧に対するゲージ圧の調整が必要であったが、送風装置14はエア圧が一定のため前述した調整は不要であり非常に扱い易い。

尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

１液体
２砥粒
３スラリ
４スラリ噴射部
５スラリ供給部
６エア供給部
７噴射スラリ作出部
８ａ巾広ノズル開口部
９スラリ貯留室
10 スラリ供給孔
11 エア分岐部
12 エア供給孔
13 スプレーノズル
14 送風装置

Claims

エアとともに液体と砥粒との混合物であるスラリを噴射するスラリ噴射部を設けたウエットブラスト処理装置であって、前記スラリ噴射部は、スラリ供給部から供給されるスラリと、エア供給部から供給されるエアとを噴射スラリ作出部で混合してスリット状の巾広ノズル開口部から噴射させる構成であり、前記スラリ供給部は、前記巾広ノズル開口部の巾方向に長さを有する管状のスラリ貯留室に前記噴射スラリ作出部に開口するスラリ供給孔が設けられた構成であり、前記エア供給部は、前記スラリ貯留室の長さ方向と直交する方向から導入されるエアを当該スラリ貯留室の前後に分岐させるエア分岐部を有し、このエア分岐部よりも下流側位置にして前記スラリ貯留室の前後に前記噴射スラリ作出部に開口するエア供給孔が設けられた構成であり、前記エア分岐部は、断面円弧形状若しくは断面逆Ｖ字形状に構成されていることを特徴とするウエットブラスト処理装置。
請求項１記載のウエットブラスト処理装置において、前記スラリ供給孔は、前記スラリ貯留室の長さ方向に複数並設されていることを特徴とするウエットブラスト処理装置。
請求項１，２いずれか１項に記載のウエットブラスト処理装置において、前記エア供給孔は、前記スラリ貯留室の長さ方向に複数並設されていることを特徴とするウエットブラスト処理装置。
請求項１〜３いずれか１項に記載のウエットブラスト処理装置において、前記エアを供給するエア供給源として送風装置を採用したことを特徴とするウエットブラスト処理装置。
請求項１〜４いずれか１項に記載のウエットブラスト処理装置において、前記スラリ供給孔は、前記スラリ貯留室に設けられ前記噴射スラリ作出部にスラリを噴霧するスプレーノズルの噴射孔であることを特徴とするウエットブラスト処理装置。