JP6160884B1 - 分離機、分離装置及びブラスト工法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗装膜をブラストしたときに発生する塗装片と研削材の混合物から、研削材を完全に分離できる分離機を提供することを目的とする。【解決手段】塗装膜を研削材３によりブラストした際に生じる塗装片と研削材との混合物から、研削材を分離する分離機６であって、中空状の分離機本体２０と、分離機本体２０の内部に混合物を取り込む取込管２１と、所定の高さに設けられ、分離機本体２０の内部に上昇気流を発生させる羽根車２２と、分離機本体２０の外部に塗装片を排出する排出管２３とを備えている。使用する研削材は、真比重が４．１〜７．４５であり、排出管２３は分離機本体２０において、取込管２１よりも上側に接続されている。【選択図】図３

Description

本発明は、塗装膜をブラスト処理した際に生じる塗装片と研削材との混合物から研削材を分離する分離機、この分離機を備えた分離装置、及びこの分離装置を用いたブラスト工法に関するものである。

塗装壁を再塗装する場合、まず研削材により塗装膜をブラスト処理した後、壁を洗浄し、壁の表面を均し、塗装する。
塗装膜には、ポリ塩化ビフェニルや鉛等が含まれているため、研削材によって削られた塗装片（被研削物）は、産業廃棄物として処理される。塗装膜を研削すると、研削材と塗装片の混合物が発生する。この混合物は廃棄物として処理されるため、処理する必要がない研削物は、塗装片と共に産業廃棄物として処理される。
研削材と被研削物との混合物から、研削材を分離するための分離機が、例えば特許文献１に提案されている。この分離機は、アスベスト含有材層を研削材によってブラストしたときに生じる研削材とアスベスト含有粉塵、および異物（アスベスト除去作業の使用した養生部材や構造付属物破砕片等）の混合物から研削材を分離するものである。

特許文献１の分離機は、下部に研削材回収部、側面部に吸引口及び排出口を有する分離機本体と、この分離機本体の内部に横向きに設けられた振動篩と、振動篩の上側、かつ排出口よりも下方に設けられたダクトを備えている。また、排出口は、粉塵ホースを介して、集塵装置と接続されている。
このダクトは上方に開口する開口部を有しており、ダクトの内部には流量調節ダンパが設けられている。この流量調節ダンパの傾斜角度を水平状態から垂直状態まで調節することにより風量を調節して、混合物を斜め上方向の排出口に噴出することによって、アスベスト含有粉塵を集塵装置側へ排出している。さらに、研削材と異物を、排出口よりも下方に落下させ、振動篩によって、所定の大きさ以上の異物を除去する。そして、研削材は、さらに下方の研削材回収部まで落下する。
このように、特許文献１の分離機は、ブラストしたときに生じる混合物からアスベスト含有粉塵や異物を除去し、研削材を研削材回収部に落下させることで、研削材を分離することができる。

特許第５１３８１９６号公報

特許文献１の分離機では、研削材とアスベスト含有粉塵等の混合物が分離機本体の内部に吸引されることによって、ダクトの開口部から斜め上方向の排出口に向けて噴出される。そのため、研削材がアスベスト含有粉塵等と共に排出口に混入するおそれがある。さらに、アスベスト含有粉塵は、研削材と共に分離機本体の下方に落下し、研削材回収部に研削材と共にアスベスト含有粉塵が混入するおそれもある。
そのため、塗装片と研削材との混合物を分離するために特許文献１の分離機を適用した場合、集塵機に研削材が混入したり、研削材回収部に塗装片が混入するおそれがある。
そうすると、産業廃棄物として処理する必要のない研削物も産業廃棄物として廃棄する必要が生じることに加え、回収した研削材を再利用できなくなるおそれがある。

そこで、本発明は、塗装膜をブラスト処理した際に発生する塗装片と研削材との混合物から、研削材を確実に分離できる分離機を提供することを目的とする。さらに、この分離機を備えた分離装置、およびこの分離装置を用いたブラスト工法をも提供することを目的とする。

本発明の分離機は、塗装膜を研削材によりブラストした際に生じる被研削物と研削材との混合物から、研削材を分離するものであり、中空状の分離機本体と、分離機本体の内部に混合物を取り込む取込部と、所定の高さに設けられ、分離機本体の内部に上昇気流を発生させる回転体と、分離機本体の外部に被研削物を排出する排出部とを備えている。そして、研削材は、真比重が４．１〜７．４５であり、排出部は分離機本体において、取込部よりも上側に接続されている。

本発明の分離機は、前記研削材が金属製であることを特徴とする。

本発明の分離機は、回転体がインペラ型の羽根車であることを特徴とする。

本発明の分離機は、取込部が分離機本体の側面部に設けられ、排出部が屈曲部を有し、分離機本体の上面部に設けられ、回転体が取込部と対向する位置に設けられていることを特徴とする。

本発明の分離機は、分離機本体が円筒状であり、回転体が設けられている位置から下方向に縮径していることを特徴とする。

本発明の分離装置は、塗装膜を研削材によりブラストした際に生じる被研削物と前記研削材との混合物を吸引する吸引部と、上記の分離機と、吸引部と分離機を接続する取込ホースと、排出ホースによって分離機本体と接続され、分離機本体と独立して設けられた集塵機とを備えていることを特徴とする。

本発明のブラスト工法は、上記の分離機を使用するものであって、塗装膜を研削材によってブラスト処理するブラスト処理工程と、ブラスト処理工程で発生した混合物を、取込部を介して、分離機本体の内部に取り込む混合物取込工程と、分離機本体の内部に取り込まれた混合物に含有される被研削物を回転体の回転によって生じる上昇気流によって、排出部を介して、分離機本体の外部に排出し、研削材を分離機本体の下方に落下させることで、混合物から研削材を分離する研削材分離工程とを含むことを特徴とする。

本発明の分離機において、真比重が４．１から７．４５の研削材によって塗装膜をブラストしたときに生じる塗装片（被研削物）と研削材との混合物は、所定の位置に設けられた回転体の上昇気流に衝突する。そうすると、比重が小さい塗装片は上方に移動し、排出部から排出される。一方、研削材は、自重により分離機本体の下方に落下する。そのため、混合物から研削材を確実に分離できる。
したがって、産業廃棄物の廃棄量を削減することができ、廃棄物の処分に要するコストを削減できる。さらに、研削材を再利用できるため、施工コストを抑えることができる。

また、本発明の分離装置は、上述した分離機と、排出ホースによって分離機本体と接続され、分離機と独立して設けられた集塵機を備えるため、使用する現場で組み立てることができる。また、各構成が独立しているため、分離機と集塵機を別々に運搬することもできる。

本発明の実施形態に係る分離装置の概略図である。 本発明の実施形態に係る分離機の正面図である。 本発明の実施形態に係る分離機の正面断面図である。 本発明の実施形態に係る分離機の平面図である。 本発明の実施形態に係る分離機の側面図である。 本発明の実施形態に係る分離機のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る分離機のＢ−Ｂ断面図である。

本実施形態に係る分離装置は、対象物である塗装膜を研削材でブラストして発生する被研削物と研削材との混合物から研削材を完全に分離するためのものである。
本実施形態に係る分離装置１は、図１に示すように、塗装膜を研削材３によってブラストすることで発生する被研削物２（塗装片２）と研削材３の混合物４を吸引する吸引部５と、この混合物４から研削材３を分離する分離機６と、吸引部５と分離機６を接続する取込ホース７の途中に設けられたジェクター８と、このジェクター８に接続されたコンプレッサー９と、排出ホース１０を介して分離機６に接続され、分離機６で分離された被研削物２が収容される集塵機１１とを備えている。

初めに、分離装置１を構成する分離機６について、説明する。
この分離機６は、混合物４から研削材３を分離するものである。ブラストする研削材３は、真比重が４．１〜７．４５である。この研削材３には、例えば、スチールグリッドを使用できる。
分離機６は、図２及び図３に示すように、中空状の分離機本体２０と、分離機本体２０の内部に混合物４を取り込む取込部としての取込管２１と、所定の高さに設けられ、分離機本体２０の内部に上昇気流を発生させる回転体としての羽根車２２と、被研削物２が分離機本体２０の外部に排出される排出部としての排出管２３とを備えている。この排出管２３は、分離機本体２０において、取込管２１よりも上側に接続されている。
以下、図面上、分離機６の幅方向を水平方向Ｘ、高さ方向を垂直方向Ｙとする。

［研削材３］
研削材３には、例えば、スチールグリッドや高硬度ガーネットを使用できる。
この研削材３の真比重は、４．１から７．４５の範囲であることが最も好ましい。研削材３の真比重が４．１よりも小さい場合、分離機本体２０の内部で発生する上昇気流から外力を受け、排出管２３から排出されてしまうおそれがある。一方、研削材３の真比重が７．４５よりも大きい場合、ブラストするときの消費電力が大きくなり経済性の観点から好ましくないことに加え、衝突により羽根車２２や分離機本体２０を破損させるおそれが高くなる。

［分離機本体２０］
分離機本体２０は、円筒状であり、所定の位置から下方向に縮径されている。この所定の位置とは、垂直方向Ｙにおいて、分離機本体２０の上側から約１／４の位置よりも下側を示す。
分離機本体２０は、金属製であり、分離機本体２０の上面、側面及び下面に、開口部１２Ａ、１２Ｂ及び１２Ｃがそれぞれ形成されている。この開口部１２Ａの外周には、複数の固定部（図示しない）が形成されている。分離機本体２０の上面には、上蓋１３が固定される。この上蓋１３には、排出管２３が形成されている。上蓋１３、および排出管２３は、分離機本体２０と同じ素材で構成されている。
一方、分離機本体２０の下面には、下蓋１４が設けられている。
分離機本体２０は、４つの脚を有する枠体１５に固定され、枠体１５が地面に設置されることで、分離機本体２０の状態が維持されている。また、分離機本体２０は、地面から所定の距離だけ離されて、枠体１５に固定されている。枠体１５の脚には、キャスタがそれぞれ設けられている。

［取込管２１］
取込管２１は、吸引部５から吸引された混合物４を分離機本体２０の内部に取り込むためのものである。
取込管２１は、内径Ｄ２１を有する円筒状であり、分離機本体２０の縮径されている側面部の開口部１２Ｂに連結し、分離機本体２０と一体として形成されている。取込管２１は、分離機本体２０と同じ素材で構成されている。また、この取込管２１は、図４及び図５に示すように、分離機６を水平方向Ｘにおいて２等分する中心線Ｃから一定の距離だけずれて、形成されている。
また、取込管２１の外周には、取込ホース７が取り付けられる取付部（図示しない）が形成されている。図１に示すように、この取込ホース７は、ジェクター８を介して、吸引部５に接続される。取込ホース７の長さは適宜調整することができ、約１００ｍの長さのものまで使用できる。

［羽根車２２］
羽根車２２は、取込管２１から取り込まれる空気により回転し、分離機本体２０の内部に上昇気流を生じさせる。
羽根車２２は、金属性であり、この羽根車２２には、インペラ型のものを使用できる。羽根車２２は、図６に示すように、円柱状の胴部２５と、胴部２５の周壁の上端から下端にかけて斜めに形成された複数の羽根部２６を有している。羽根車２２の胴部２５の長さＬ１は、取込管２１の内径Ｄ２１よりも大きく設計されている。
また、羽根車２２は、図７に示すように、分離機本体２０の内部において、取込管２１の開口部１２Ｂと対向する位置に設けられている。
図３に示すように、羽根車２２の上面部は、上面接続部材２７を介して、分離機本体２０の内周壁に接続され、一方、下面部は、下面接続部材２８を介して、分離機本体２０の内周壁に接続されている。上面接続部材２７の傾きや下面接続部材２８の長さを調節することで、羽根車２２を設ける位置を適宜変更できる。
なお、羽根車２２は、駆動源を接続して、駆動源によって回転させることもできる。

［上蓋１３］
上蓋１３は円盤状に形成され、分離機本体２０と同じ素材で構成されている。この上蓋１３の外周には固定部（図示しない）が複数形成されている。この上蓋１３の固定部は、上述した分離機本体２０に形成されている固定部と対応した位置に形成されている。これらの固定部同士を例えば、ネジで固定することにより、上蓋１３が分離機本体２０上面に固定される。

［排出管２３］
排出管２３は、混合物４から分離された被研削物２を分離機本体２０の外部に排出するためのものである。
排出管２３は、内径Ｄ２３を有する円筒状であり、上蓋１３と一体として形成されている。この排出管２３は、屈曲部２９を有し、Ｌ字状に形成されている。排出管２３の先端は、水平方向Ｙにおいて、取込管２１と同じ向きに延出されている。
排出管２３は、上蓋１３が開口部１２Ａに固定されることにより、分離機本体２０の上面に配置される。図５に示すように、排出管２３の内径Ｄ２３は、取込管２１の内径Ｄ２１より大きく設計されている。この排出管２３は、排出管２３の中心と、中心線Ｃがほぼ一致するように設けられている。そのため、排出管２３と取込管２１は、水平方向Ｘにおいて、所定の距離ずれて設けられている。また、排出管２３には、排出ホース１０が接続される。

次に、分離装置１の分離機６以外の構成について、説明する。
図１に示すように、吸引部５は、取込ホース７の先端に設けられ、この吸引部５から混合物４を吸引する。ジェクター８は、取込ホース７の途中に設けられ、コンプレッサー９に接続されている。コンプレッサー９を稼働させ、ジェクター８を操作することにより、吸引や排出を実施できる。集塵機１１は、排出ホース１０を介して、排出管２３と接続されている。この集塵機１１には、例えば、ＡＭＡＮＯ製の集塵機を使用することができる。

次に、上述した分離装置１を用いた塗装膜（塗装壁）のブラスト工法について、説明する。
本実施形態のブラスト工法は、上述の分離機６を使用し、塗装膜を研削材３によってブラスト処理するブラスト処理工程と、ブラスト処理工程で発生した混合物４を、取込管２１を介して、分離機本体２０の内部に取り込む混合物取込工程と、分離機本体２０の内部に取り込まれた混合物４に含有される塗装片（被研削物２）を羽根車２２の回転によって生じる上昇気流によって、排出管２３を介して、分離機本体２０の外部に排出し、研削材３を分離機本体２０の下方に落下させることで、混合物４から研削材３を分離する研削材分離工程とを含む。
本実施形態のブラスト工法では、研削材３としてスチールグリッド（真比重：約７．４５）を用いる。

［ブラスト工程］
まず、研削材３（スチールグリッド）を塗装壁に噴射し、塗装膜をブラストする。塗装膜をブラストすることにより、研削された塗装片と研削材３が混合された混合物４が発生する。
次に、コンプレッサー９を稼働させ、ジェクター８を吸引モードに操作することで、分離機本体２０の内部に空気が取り込まれ、取り込まれた空気は、羽根車２２の羽根部２６に衝突する。そうすると、羽根車２２が回転し始め、分離機本体２０の内部に上昇気流が発生する。この上昇気流は、上方に形成されている排出管２３から分離機本体２０の外部に移動し、排出ホース１０を介して、集塵機１１まで移動する。

［混合物取込工程］
次に、吸引部５を混合物４に近づけ、混合物４を吸引する。この吸引された混合物４は、取込ホース７を通過し、取込管２１を介して分離機本体２０の内部に取り込まれる。

［研削材分離工程］
分離機本体２０の内部に取り込まれた混合物４は、上昇気流から外力を受ける。
混合物４に含まれる塗装片は、その比重が小さいため、上昇気流から外力を受けて、上昇する。上昇した塗装片は、排出管２３から分離機本体２０の外部に排出され、排出ホース１０を介して、集塵機１１に収容される。
一方、混合物４に含まれる研削材３は、比重が大きいため、上昇気流の力を受けても上昇しない。そのため、研削材３は、羽根車２２の胴部２５や羽根部２６、あるいは、分離機本体２０の内壁に衝突する。そして、研削材３は、自重により分離機本体２０の下方に落下し、下蓋１４の上に貯留される。

混合物４を全て吸引した後、コンプレッサー９を停止し、分離機本体２０の内部への空気の吸引を停止する。空気の吸引が停止されると、羽根車２２の回転は停止する。
その後、分離機本体２０の下に収集容器を設置し、下蓋１４を取り外して、研削材３を回収する。回収した研削材３は、再利用される。

次に、本実施形態に係る分離機６の作用効果について説明する。
本実施形態の分離機６では、分離機本体２０の内部に取り込まれた混合物４は、羽根車２２の回転によって生じた上昇気流により外力を受ける。そうすると、比重の小さい塗装片は、上方に移動し、取込管２１よりも上側に配置された排出管２３から外部に排出され、一方、比重の大きい研削材３は、分離機本体２０の下方に落下する。
そのため、ブラスト処理後の混合物４から、研削材３は、確実に分離できる。そうすると、研削物３は、集塵機１１に混入することはなくなるため、塗装片と共に産業廃棄物として廃棄する必要がなくなる。したがって、産業廃棄物の廃棄量を大幅に削減でき、コストを削減できる。さらに、廃棄物の廃棄量が削減されると、削減廃棄物を回収する作業の回数も減らすことができる。
また、研削材３は、塗装片と分離して回収されるため、この研削材３は再利用することができ、コストを削減することができる。
さらに、分離機本体２０は、下方に向けて縮径しているため、研削材３を一定の場所に落下させやすく、容易に回収できる。

本実施形態における分離装置１は、各構成が独立しており、取込ホース７や排出ホース１０で接続されるため、使用する現場で組み立てることができる。また、各構成が独立しているため、別々に運搬することもできる。
さらに、取込ホース７には、約１００ｍの長さのものを使用することができる。そのため、スペースが確保しづらい場所の塗装壁から離れた位置に分離機６を設置し、塗装壁を施工することができる。

本実施形態のブラスト工法では、金属製で硬度の大きい研削材を使用する。そのため、硬度が小さい研削材を使用した場合に比べて、塗装膜を研削する速度が速くなる。したがって、全体として、施工の時間を短縮できる。
また、硬度の大きい金属製の研削材は、硬度の小さい研削材に比べて、ブラストにより塗装壁に衝突したときに粉砕されにくい。そのため、硬度の小さい研削材を使用する場合に比べて、粉塵の発生を抑制することができ、作業環境が悪化することを防止できる。

以上、本実施形態について説明したが、これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
本実施形態では、金属製の研削材としてスチールグリッドを使用したが、真比重が４．１〜７．４５の範囲であれば、スチールグリッドに限定されず、例えば、鋳鋼ショットを使用することができ、さらに非金属製の研削材も使用することができる。
また、回転体は、インペラ型の羽根車２２に限定されず、この回転体には、プロペラ型のものを使用することもできる。
また、排出管２３は、上昇気流の風下側に設けられていればよく、例えば、分離機本体２０において、取込管２１よりも上側の側面部に設けることもできる。
また、排出管２３と取込管２１は同じ方向に延出していなくてもよく、排出管２３と取込管２１を逆方向に延出することもできる。

１ 分離装置
２ 塗装片（被研削物）
３ 研削材
４ 混合物
５ 吸引部
６ 分離機
７ 取込ホース
８ ジェクター
９ コンプレッサー
１０ 排出ホース
１１ 集塵機
１２Ａ〜１２Ｃ 開口部
１３ 上蓋
１４ 下蓋
１５ 枠体
２０ 分離機本体
２１ 取込管（取込部）
２２ 羽根車（回転体）
２３ 排出管（排出部）
２５ 胴部
２６ 羽根部
２７ 上面接続部材
２８ 下面接続部材
２９ 屈曲部
Ｃ 中心線
Ｄ２１ 取込管の内径
Ｄ２３ 排出管の内径
Ｌ１ 長さ
Ｘ 水平方向
Ｙ 垂直方向

Claims (5)

1. 塗装膜を研削材によりブラストした際に生じる被研削物と前記研削材との混合物から、前記研削材を分離する分離機であって、
   中空状の分離機本体と、
   所定の高さに設けられ、円柱状の胴部及びこの胴部の周壁に設けられた複数の羽根を有し、前記分離機本体の内部に上昇気流を発生させるインペラ型の回転体と、
   前記分離機本体の側面部、かつ、高さ方向において前記回転体の下端部よりも前記回転体の中心側に設けられ、前記分離機本体の内部に前記混合物を取り込む取込部と、
   前記分離機本体において、前記取込部よりも上側、かつ、前記取込部とは独立して設けられ、前記分離機本体の外部に前記被研削物を排出する排出部と、を備え、
   前記研削材は、真比重が４．１〜７．４５である、
   ことを特徴とする分離機。
2. 前記研削材が、金属製である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の分離機。
3. 前記分離機本体は、円筒状であり、前記回転体が設けられている位置から下方向に縮径している、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の分離機。
4. 塗装膜を研削材によりブラストした際に生じる被研削物と前記研削材との混合物を吸引する吸引部と、
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の分離機と、
   前記吸引部と前記分離機とを接続する取込ホースと、
   前記分離機と独立して設けられ、前記被研削物を収容する集塵機と、
   前記分離機と前記集塵機とを接続する排出ホースと、を備えている、
   ことを特徴とする分離装置。
5. 塗装膜を研削材によってブラスト処理するブラスト処理工程と、
   前記ブラスト処理工程で発生する塗装片と前記研削材との混合物を、分離機本体の内部に取り込む混合物取込工程と、
   前記混合物に含まれる前記塗装片を、前記分離機本体の内部に生じさせた上昇旋回流によって、前記分離機本体の外部に排出し、前記研削材を前記分離機本体の下方に落下させることで、前記混合物から前記研削材を分離する研削材分離工程と、を含む、
   ことを特徴とするブラスト工法。

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