JPH1071567A - エアー式ショットブラスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のエアー式ショットブラスト装置では、
使用開始時と安定使用時との間で研掃材を安定して吐出
させることができなかった。 【解決手段】 研掃材貯留タンク１と、該貯留タンク１
内に吐出口５を臨ませた第１の送空管２と、該第１の送
空管２と空気の流通が可能に連結されていると共に前記
貯留タンク１内を通り該貯留タンク１内において管の内
腔に通じる研掃材導入孔７を有し且つ貯留タンク１外へ
臨ませた吐出口６から空気と共に研掃材１５が吐出され
る第２の送空管３とを備え、第２の送空管３に、貯留タ
ンク１内において空気出入口８を研掃材１５の層の上方
に臨ませて備えた排気手段４を、第２の送空管３と空気
の流通が可能なように研掃材導入孔７よりも吐出孔６側
の連結部１０において連結して設けて構成したエアー式
ショットブラスト装置を提供した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエアー式ショットブ
ラスト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エアー式ショットブラスト装置と
しては、吐出される研掃材を貯留しておく貯留タンクを
設け、該タンクの研掃材貯留空間に圧搾空気を送り込む
ためのパイプ先端を臨ませて設け、更に上記パイプをタ
ンク外において分岐させて分岐パイプをタンク内を通し
て先端がタンク外へ臨むように延設し、該分岐パイプに
上記タンク内において研掃材導入孔を設け、上記パイプ
の分岐部より反タンク側の適宜位置に流通圧搾空気の圧
力調節手段、及び流路開閉手段を設け、更に上記分岐パ
イプに流通圧搾空気の流量調節手段を設けて構成された
ものが知られている。

【０００３】上記ショットブラスト装置は、パイプの反
タンク側先端にコンプレッサーの圧搾空気排出口が連結
され、また分岐パイプの先端に研掃材吐出ノズルが連結
され、研掃材貯留タンク内に研掃材を貯留し、該タンク
を略密閉状態とした後、圧搾空気の流路開閉手段即ち具
体的には開閉弁を開いて、コンプレッサーからの圧搾空
気を上記パイプを経てタンク内に導入してタンク内の圧
力を高めて研掃材を空気と共に分岐パイプの研掃材導入
孔に圧送すると共に、上記分岐パイプへも圧搾空気を通
してこの空気と共に、研掃材導入孔へ圧送されてきた研
掃材と空気を一緒に研掃材吐出ノズル側へ圧送し、以て
研掃材を研掃材吐出ノズルから空気と共に噴出させると
いうようにして使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構造のショットブラスト装置においては、圧搾空気
の流路開閉弁を閉じた後、再び流路開閉弁を開けて研掃
材を噴出させた時、初期において噴出する研掃材の量が
多く、それに引換え圧搾空気の勢いは高くなっていない
ため研掃材の噴出する勢いは自ずと弱くなり、噴出初期
とそれ以外の時との間で研掃材の単位時間当りの噴出量
と噴出圧力とにおいて違いが生じ、安定した噴出状態が
得られなかった。

【０００５】このことを具体的に説明すると、流路開閉
弁を閉じてもタンク内の圧力が高いため研掃材は研掃材
導入口へある程度圧送され続け、それによって分岐パイ
プ内には研掃材が導入される。しかし、流路開閉弁は閉
じられておりタンク内へ新規の圧搾空気は送られてこな
いから、研掃材の重量とタンク内圧との兼ね合いで、研
掃材導入口から分岐パイプ内へ導入された研掃材はノズ
ルから外へ押し出されるほどまでには至らず、ノズル先
端と研掃材導入口付近との間に滞留する。一方、流路開
閉弁は閉じられているので分岐パイプへは圧搾空気は送
られない。従って、ノズル先端と研掃材導入口付近との
間に滞留した研掃材はそのままそこに滞留した状態とな
るのである。

【０００６】そこで、次に再び流路開閉弁を開けて圧搾
空気を送り込むと、前記したように、初期の段階におい
て、まずノズル先端と研掃材導入口付近との間に滞留し
た研掃材がノズル先端から噴出することとなるが、これ
は定常状態（研掃材を噴出させ続けている時の状態）と
は異なったものとなる。即ち、噴出する研掃材の量が多
く、それに引換え圧搾空気の勢いは高くなっていないた
め研掃材の噴出する勢いは自ずと弱くなっている。

【０００７】定常状態では、ある圧力の空気によって圧
送された研掃材が研掃材導入口から分岐パイプに導入さ
れ、分岐パイプに導入された瞬間に該分岐パイプ内を通
過してくる圧搾空気によってノズル先端に圧送されてい
くから、ノズル先端から研掃材導入口までの間において
は研掃材と圧搾空気とはある比率を以て比較的均等な密
度に混合されていると考えられる。しかもこれら混合物
はある程度の移動速度を有していると考えられる。しか
しながら、前記した初期の状態では、ある程度の量に溜
まった研掃材をその後方から圧搾空気で押し出すことと
なるので、研掃材と圧搾空気とは上記定常状態の場合よ
りは均等には混合されておらず、しかも溜まった研掃材
を後方から押し出すので定常状態と同じ圧力の圧搾空気
を用いたのでは研掃材の重量に負けて勢いが低下し、定
常状態と比較して移動速度が低下するものと考えられ
る。

【０００８】更にまた、上記の結果として、研掃材噴出
初期から定常状態へ完全に移行するまでの間のある程度
の時間、研掃材の噴出状態において脈動が起こることも
あった。

【０００９】このように、従来のショットブラスト装置
では、使用開始時と安定使用時との間で研掃材を安定し
て吐出させることができなかった。

【００１０】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
って、上記従来技術の欠点を解消し、研掃材吐出初期に
おいても研掃材吐出量、吐出圧力等において定常吐出状
態に近い安定した吐出状態を作り出すことができ、吐出
初期から定常吐出状態に至るまでも安定したショットブ
ラスト加工を可能にできるエアー式ショットブラスト装
置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）研掃材
貯留タンクと、該貯留タンク内に吐出口を臨ませた第１
の送空管と、該第１の送空管と空気の流通が可能に連結
されていると共に前記貯留タンク内を通り該貯留タンク
内において管の内腔に通じる研掃材導入孔を有し且つ貯
留タンク外へ臨ませた吐出口から空気と共に研掃材が吐
出される第２の送空管とを備えており、前記第２の送空
管に、貯留タンク内において空気出入口を備えた排気手
段を、前記第２の送空管と空気の流通が可能であって且
つ貯留タンク内に研掃材が貯留された状態において前記
研掃材導入孔よりも空気の流通が容易となるように設け
て構成してなることを特徴とするエアー式ショットブラ
スト装置、（２）排気手段が第２の送空管の研掃材導入
孔よりも吐出口側において連結されて設けられているこ
とを特徴とする上記（１）記載のエアー式ショットブラ
スト装置、（３）排気手段の空気出入口が、貯留タンク
内に貯留された研掃材の上方に臨ませられて設けられて
いることを特徴とする上記（１）又は（２）記載のエア
ー式ショットブラスト装置、（４）第１の送空管におい
て第２の送空管との連結部よりも吐出口側に空気流量調
節機構が設けられていることを特徴とする上記（１）〜
（３）のいずれかに記載のエアー式ショットブラスト装
置を要旨とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図は本発明のエアー式ショットブラスト装
置の例を示す図であり、図１は本発明エアー式ショット
ブラスト装置の要部概略断面図である。１は研掃材貯留
タンク、２は第１の送空管、３は第２の送空管、４は排
気手段、５は第１の送空管の吐出口、６は第２の送空管
の吐出口、７は第２の送空管の研掃材導入口、８は排気
手段の空気出入口、９は第１の送空管と第２の送空管と
の連結部、１０は第２の送空管と排気手段の連結部をそ
れぞれ表わす。

【００１３】また、１２は第１の送空管の第２の送空管
との連結部よりも反貯留タンク側において第１の送空管
の端部１１に空気流通可能に連結されるエアーコンプレ
ッサー、１４は第２の送空管の吐出口６の先に研掃材と
空気とを流通可能に連結される吐出ノズルを表わす。１
５は研掃材である。尚、１ａは研掃材貯留タンク１を構
成する容器、１ｂは容器１ａの開口部分を密閉できるよ
うにした蓋である。

【００１４】第１の送空管２の端部１１とコンプレッサ
ー１２との間には通常、電磁弁等の空気流路開閉機構及
びレギュレータ等の空気圧力調節機構（いずれも図示せ
ず）が設けられ、空気流通開閉機構を作動させることに
よって空気流路を開いて研掃材を吐出せしめたり、空気
流路を閉鎖して研掃材の吐出を停止せしめたりできるよ
うになっている。

【００１５】図１に示すように、本発明のエアー式ショ
ットブラスト装置は、研掃材貯留タンク１と、該貯留タ
ンク１内に吐出口５を臨ませた第１の送空管２と、該第
１の送空管２と空気の流通が可能に連結されていると共
に貯留タンク１内を通り該貯留タンク内において管の内
腔に通じる研掃材導入孔７を有し且つ貯留タンク外へ臨
ませた吐出口６から空気と共に研掃材１５が吐出される
第２の送空管３とを備えて構成されている。

【００１６】研掃材貯留タンク１はその内部における第
１の送空管の吐出口と第２の送空管の研掃材導入口と排
気手段の空気出入口とを除いて、タンク内部が密閉可能
に構成されている。研掃材貯留タンク１は、通常は容器
１ａと該容器１ａの開口部分を密閉できる蓋１ｂとから
構成されているが、もとより本発明においてはこのよう
な態様に限られない。

【００１７】第１の送空管２の、研掃材貯留タンク１内
の吐出口５は研掃材１５の層より上方でも或いは研掃材
１５の層の中に埋没していてもよく、該吐出口５には、
研掃材１５の逆流を防止するようにフィルター１６を設
けてもよい。しかし、吐出口５が上記いずれの位置にあ
っても、フィルター１６を設けなくとも研掃材が逆流す
ることは殆どないから、このフィルター１６はむしろ、
吐出口５から圧搾空気が吐出される際に発する空気擦過
音等の音を低減するためのサイレンサーとして有効に用
いられる。

【００１８】第２の送空管３には、その研掃材導入孔７
よりも吐出口６側に排気手段４が連結されており、該排
気手段４の空気出入口８は貯留タンク内に貯留された研
掃材１５の上面１５ａより上方に臨ませて設けられてい
る。

【００１９】本発明においては、排気手段４は第２の送
空管３に空気の流通可能に連結されていればよく、必ず
しも上記したように研掃材導入孔７よりも吐出口６側に
連結されている必要はない。しかし、排気手段４が研掃
材導入孔７よりも吐出口６側に連結されていると、それ
以外の場合と比較して研掃材吐出量の微妙な調節が一層
容易となると共に、第２の送空管３内への研掃材の滞留
もより一層確実に防止することができる。

【００２０】排気手段４が研掃材導入孔７よりも吐出口
６側に連結されている場合の例としては、図１に示す如
き、排気手段４と第２の送空管３との連結部１０が貯留
タンク１内に設けられた態様以外にも、図２に示すよう
に、排気手段４と第２の送空管３との連結部１０が貯留
タンク１の外に設けられた態様が挙げられる。この態様
の中には、図中実線で示されるように排気手段４が貯留
タンク１内へその空気出入口を臨ませるに当って、研掃
材１５の層を通る態様と、図中一点鎖線で示すように、
研掃材１５の層を通らない態様とが挙げられるが、本発
明においてはいずれの態様でもよい。

【００２１】尚、研掃材導入孔は２個以上設けられてい
てもよく、この場合、排気手段４が研掃材導入孔よりも
吐出口６側に設けられているとは、最も吐出口６側に近
い位置にある研掃材導入孔よりも更に吐出口６側に設け
られることを意味する。

【００２２】また本発明においては、排気手段４は、貯
留タンク１内に研掃材１５が貯留された状態において研
掃材導入孔７よりも空気の流通が容易となるように設け
られていればよく、必ずしも前記したような態様に限ら
れない。尚、本発明においては、空気出入口８からは研
掃材ができるだけ第２の送空管３内へ入り込まないよう
に構成するのが好ましいが、第２の送空管３を詰まらせ
ない程度であるならば、例えば第２の送空管３の内径が
５ｍｍ以上の場合、最大粒径が０．３〜１．０ｍｍ程度
の大きさの鋼製研掃材ならば重量にして５０ｇ程度まで
ならば入り込んでも差し支えない。第２の送空管３を詰
まらせない程度であるから、空気の流通性についても問
題なく、貯留タンク１内に研掃材１５が貯留された状態
において排気手段４は研掃材導入孔７よりも空気の流通
も容易である。逆に、第２の送空管３を詰まらせてしま
うようでは、空気の流通も自ずと困難となる。

【００２３】空気出入口８の設けられる他の態様として
は、具体的には例えば、排気手段４の空気出入口８に研
掃材通過不能なフィルター１７を設ければ、図３に示す
ように空気出入口８の部分を貯留タンク１内の研掃材１
５の上面１５ａよりも下方に埋没させた態様としても差
し支えない。

【００２４】但し、この場合においても、排気手段４は
研掃材導入孔７よりも空気の流通が容易となるように設
けられなければならないが、そのように構成すること
は、事実上、フィルター１７を設けた空気出入口８を研
掃材導入口７よりも上方位置に設け、更にこのような構
成態様において貯留タンク１内の空気がフィルター１７
を通過して第２の送空管３内に流入する際に受ける抵抗
が、貯留タンク内の研掃材１５の層を通過して研掃材導
入孔７から第２の送空管３内に流入する際に受ける抵抗
よりも小さくなるように、具体的には例えばフィルター
１７の開口部の大きさ及び開口面積比率条件と、空気出
入口８の高さ位置条件とを適宜組合せることによって設
計すること、或いは排気手段４の内径を大きくしたり、
またそれと共に連結部１０から吐出口６側において第２
の送空管３の径をも大きくすること等によって満たされ
る。

【００２５】排気手段４が研掃材導入孔７よりも空気の
流通が容易であるか否かは、例えば空気出入口８と研掃
材導入孔７とにフローメーター等を設置して空気流量を
測定して対比したり、或いは連結部１０と研掃材導入孔
７とにガス検知管や試験紙を設置して反応性ガスを流
し、検知管や試験紙の変化を観察して対比したりするこ
と等によって知ることができる。

【００２６】しかし、図１に示し且つ前記したように、
空気出入口８を貯留タンク内に貯留された研掃材１５の
上面１５ａより上方に臨ませて設ける態様が好ましい。
この態様では、空気出入口８からの研掃材の導入を防止
できると共に、空気出入口８を研掃材導入孔７よりも空
気の流通が容易となり、研掃材の詰まりをより確実に防
止することができる。尚、この場合も空気出入口８にフ
ィルター１７を設けると研掃材詰まりの防止効果はより
一層確実となるが、前記したように、第２の送空管３の
内径が５ｍｍ以上の場合、最大粒径が０．３〜１．０ｍ
ｍ程度の大きさの鋼製研掃材ならば重量にして５０ｇ程
度までならば入り込んでも差し支えない。もとより、本
発明においては、空気出入口８の数は１個に限られず、
２個以上でもよい。

【００２７】本発明においては、第１の送空管２におい
て第２の送空管３との連結部１０よりも吐出口５側に空
気流量調節機構１８が設けられているのが好ましい。

【００２８】従来のショットブラスト装置にも通常、空
気流量調節機構は設けられていたが、従来はタンク内へ
その先端を臨ませたパイプと、該パイプから分岐してタ
ンク内を通過してその先端をタンク外へ臨ませた分岐パ
イプとの連結部よりも分岐パイプ側に設けられていた。

【００２９】本発明においては、空気流量調節機構を上
記した従来と同じ位置に設けてもよいが、前記した如
く、第１の送空管２において連結部１０よりも吐出口５
側に設けた方が、研掃材噴出量を所望の値に正確に調節
でき、且つ幅広い調節ができるので好ましい。

【００３０】具体的には、空気流量調節機構としては例
えばバルブ等が用いられるものであるところ、上記した
ように構成すれば、バルブの開閉量に研掃材吐出量が直
接的に反応し、例えば図４に示すように、バルブを１０
％絞れば研掃材の吐出量も１０％減少するというよう
に、バルブの絞り量にほぼ比例的に反応する。換言すれ
ば、バルブの開栓量を１０％増加させれば研掃材の吐出
量も１０％増加するというように、バルブの開栓量にほ
ぼ比例的に反応する。従って、研掃材の吐出量を調節す
る時にバルブの絞り具合をもって正確な値に調節できる
ので、従来の構造を採用した場合と比較して研掃材吐出
量を所望の値に調節し易いという利点がある。

【００３１】更に、上記したバルブの絞り量と研掃材の
吐出量との関係は、従来の構造を採用した場合と比較し
て再現性がよく、１回目にバルブを１０％絞った時に研
掃材の吐出量が例えば１０％減少したとすれば、２回目
に同様にバルブを１０％絞った時にも研掃材の吐出量が
やはり確実に１０％だけ減少するという挙動を示す。３
回目以降のバルブ操作に当っても同じ軌跡を示す。

【００３２】しかも、研掃材の吐出量はバルブの開閉量
に比例的に反応するから、研掃材の吐出量の調節範囲は
バルブの開閉量の許容範囲と同じ範囲を有し、従来の場
合と比較して幅広い調節ができるという利点がある。

【００３３】尚、従来のバルブ位置ではバルブの絞り量
と研掃材吐出量との関係は擬似反比例的な関係であり、
例えば図５に示すように、バルブの絞り状態がどのよう
な状態の時でもバルブを１０％絞れば研掃材吐出量が１
０％変化する（従来の構造では「増加」する）、という
訳にはいかず、バルブの絞り量が変化するにつれて研掃
材吐出量の変化割合が１０％にも５％にも変わるもので
あった。即ち、バルブの絞り量（開栓量）の値に対して
研掃材吐出量はある範囲α（αはバルブ絞り量に対して
変化する）をもって現れており、再現性に劣っていた。
更に、従来の場合はバルブの絞り量に比較して研掃材吐
出量の変化割合が小さかったため、バルブの絞り範囲を
一杯に使っても研掃材吐出量の調節範囲は狭いものであ
った。

【００３４】本発明においては更に、排気手段４を設け
たことと相乗作用をなしたものと考えられるが、空気流
量調節機構１８を前記した如くして設けると、意外にも
研掃材吐出量の微妙な調節も可能となった。

【００３５】尚、本発明においては、空気流量調節機構
を研掃材貯留タンク内に設けるようにしてもよい他、研
掃材貯留タンクの内外に共に設けてもよい。

【００３６】本発明においては、第１の送空管２の空気
流量調節機構１８よりも吐出口５側に、排気口２０を貯
留タンク１の外に臨ませた排気操作可能な図示しない排
気バルブを設けることもできる。このようにすれば、貯
留タンク１内の空気をタンク外に必要に応じてこの排気
バルブからも排出することができるので、第２の送空管
３内への研掃材の滞留をより一層確実に防止することが
できる。尚、排気バルブから排気操作を行なう場合は、
吐出口５が研掃材１５の層より上方にあるか、または吐
出口５にフィルター１６が設けられているのが好まし
い。このように構成されていれば、排気バルブからの排
気操作の際にも、研掃材の第１の送空管２内へ逆流して
例えば空気流量調節機構１８を塞いだりする虞れがな
い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のエアー式
ショットブラスト装置は、研掃材貯留タンクと、該貯留
タンク内に吐出口を臨ませた第１の送空管と、該第１の
送空管と空気の流通が可能に連結されていると共に前記
貯留タンク内を通り該貯留タンク内において管の内腔に
通じる研掃材導入孔を有し且つ貯留タンク外へ臨ませた
吐出口から空気と共に研掃材が吐出される第２の送空管
とを備えてなり、前記第２の送空管に、貯留タンク内に
おいて空気出入口を備えた排気手段を、前記第２の送空
管と空気の流通が可能であって且つ貯留タンク内に研掃
材が貯留された状態において前記研掃材導入孔よりも空
気の流通が容易となるように設けて構成してなるもので
あるので、研掃材の吐出を停止させた時に、第２の送空
管内に研掃材が滞留することがない。そのため、次に研
掃材を吐出させる時に、研掃材吐出初期においても研掃
材吐出量、吐出圧力等において定常吐出状態に近い安定
した吐出状態を作り出すことができる。而して、本発明
の装置によれば、吐出初期から定常吐出状態に至るまで
も安定したショットブラスト加工を可能にできるという
効果を奏する。

【００３８】また、上記のエアー式ショットブラスト装
置において、排気手段が第２の送空管の研掃材導入孔よ
りも吐出口側において連結されて設けられている場合
は、それ以外の場合と比較して研掃材吐出量の微妙な調
節が一層容易となると共に、第２の送空管３内への研掃
材の滞留もより一層確実に防止できるという効果を奏す
る。

【００３９】また、上記のエアー式ショットブラスト装
置において、排気手段の空気出入口が、貯留タンク内に
貯留された研掃材の上方に臨ませられて設けられてた構
成とした場合は、本発明を簡便に実施することができ、
前記した効果を容易且つ確実に得られるという利点があ
る。

【００４０】また、上記したエアー式ショットブラスト
装置において、第１の送空管において第２の送空管との
連結部よりも吐出口側に空気流量調節機構が設けられて
いる場合は、研掃材吐出量を所望の値に正確に調節し易
いという利点がある。更に、空気流量調節機構の調節量
と研掃材の吐出量との関係は、従来の構造を採用した場
合と比較して再現性がよく、繰り返し同じ条件に設定し
ても正確にその値を再現することができるという利点が
ある。また更に、従来の場合と比較して研掃材吐出量の
幅広い調節ができるという利点がある。また更に、研掃
材吐出量の微妙な調節も可能であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明エアー式ショットブラスト装置の例を示
す断面概略図である。

【図２】排気手段の設けられる位置の別の例を示す図で
ある。

【図３】排気手段の空気出入口の設けられる態様を示す
図である。

【図４】空気流量調節機構を第１の送空管側に設けた場
合のバルブ開栓量と研掃材吐出量との関係を示す関係図
である。

【図５】空気流量調節機構を第２の送空管側に設けた場
合のバルブ開栓量と研掃材吐出量との関係を示す関係図
である。

【符号の説明】

１ 研掃材貯留タンク ２ 第１の送空管 ３ 第２の送空管 ４ 排気手段 ５ 吐出口 ６ 吐出口 ７ 研掃材導入孔 ８ 空気出入口 ９ 第１の送空管と第２の送空管との連結部 １０ 第２の送空管と排気手段との連結部 １５ 研掃材 １８ 空気流量調節機構

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研掃材貯留タンクと、該貯留タンク内に
   吐出口を臨ませた第１の送空管と、該第１の送空管と空
   気の流通が可能に連結されていると共に前記貯留タンク
   内を通り該貯留タンク内において管の内腔に通じる研掃
   材導入孔を有し且つ貯留タンク外へ臨ませた吐出口から
   空気と共に研掃材が吐出される第２の送空管とを備えて
   おり、前記第２の送空管に、貯留タンク内において空気
   出入口を備えた排気手段を、前記第２の送空管と空気の
   流通が可能であって且つ貯留タンク内に研掃材が貯留さ
   れた状態において前記研掃材導入孔よりも空気の流通が
   容易となるように設けて構成してなることを特徴とする
   エアー式ショットブラスト装置。
2. 【請求項２】 排気手段が第２の送空管の研掃材導入孔
   よりも吐出口側において連結されて設けられていること
   を特徴とする請求項１記載のエアー式ショットブラスト
   装置。
3. 【請求項３】 排気手段の空気出入口が、貯留タンク内
   に貯留された研掃材の上方に臨ませられて設けられてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載のエアー式ショ
   ットブラスト装置。
4. 【請求項４】 第１の送空管において第２の送空管との
   連結部よりも吐出口側に空気流量調節機構が設けられて
   いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
   エアー式ショットブラスト装置。