WO2015194477A1 - ブラスト加工装置及びブラスト加工装置列 - Google Patents

ブラスト加工装置及びブラスト加工装置列 Download PDF

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WO2015194477A1
WO2015194477A1 PCT/JP2015/067037 JP2015067037W WO2015194477A1 WO 2015194477 A1 WO2015194477 A1 WO 2015194477A1 JP 2015067037 W JP2015067037 W JP 2015067037W WO 2015194477 A1 WO2015194477 A1 WO 2015194477A1
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WO
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blasting
blasting apparatus
injection
suction
classification
Prior art date
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PCT/JP2015/067037
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English (en)
French (fr)
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一路 日比野
武夫 水野
Original Assignee
新東工業株式会社
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00—Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/02—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other
    • B24C3/04—Abrasive blasting machines or devices; Plants characterised by the arrangement of the component assemblies with respect to each other stationary
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00—Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02—Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04—Nozzles therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • B24C7/0046—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier
    • B24C7/0053—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier with control of feed parameters, e.g. feed rate of abrasive material or carrier
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00—Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material

Definitions

  • the present disclosure relates to a blasting apparatus that uses an air source to sharpen a workpiece. More specifically, the present invention relates to a blasting apparatus having excellent maintainability.
  • Patent Document 1 describes a blasting apparatus in which a blasting chamber is defined inside a casing.
  • a work hole is provided on the front surface of the housing
  • an opening / closing door is provided on the side surface of the housing
  • a fluid cycloton, a filter, and an air exhauster are disposed on the back surface of the housing.
  • Patent Document 2 describes a blasting apparatus in which a blasting chamber is defined inside a housing and does not include a dust collector.
  • a working hole and a discharge pipe are provided on the side of the casing, and an air hole and a filter are provided on the rear side of the casing.
  • the conventional blast processing apparatus has insufficient maintainability.
  • the blasting apparatus described in Patent Documents 1 and 2 when performing maintenance, it is necessary to perform maintenance by accessing not only the front surface of the device but also the side surface and the back surface of the device. For this reason, it is necessary to secure a space required for maintenance around the equipment. Furthermore, an operator needs to move around the equipment.
  • a blasting apparatus includes a housing that defines a blasting chamber therein, and a blasting nozzle that is disposed in the blasting chamber and that sprays an injection material together with compressed air. It is an apparatus, Comprising: It is comprised so that a maintenance can be performed only from the front of a blast processing apparatus.
  • the front surface of the blast processing apparatus is configured as a maintenance surface of the blast processing apparatus, that is, a surface that is always accessed during maintenance. Therefore, since the worker can perform maintenance only from the front of the apparatus, the worker's maintenance becomes easy. Furthermore, it is not necessary to provide a work space for maintenance on the side or rear of the apparatus, and it is sufficient if there is a work space in front of the apparatus. Therefore, this apparatus is excellent in maintainability.
  • the front of the apparatus means the operation of the blasting apparatus (for example, operation / stop of the blasting apparatus, setting and taking out of the work in the blasting chamber, and manual scanning of the work or the blasting nozzle) These scans and the like are performed.
  • the housing in the blast processing apparatus may include a standing outer frame, a box-shaped upper casing having an opened bottom surface, and a lower casing having an opened upper end.
  • the lower casing may be supported by the outer frame.
  • an upper casing may be provided so that rotation in the front-back direction is possible centering
  • the blasting apparatus may further include a discharge mechanism that discharges the injection material.
  • the blasting device may be configured to allow access to the discharge mechanism from the front of the blasting device. In this case, the operator can perform maintenance of the discharge mechanism from the front of the apparatus.
  • the blasting apparatus may further include a suction mechanism that sucks the blasting chamber and collects dust.
  • the blasting device may be configured to allow access to the suction mechanism from the front of the blasting device. In this case, the operator can perform maintenance such as replacement of a filter that collects dust from the front of the apparatus and collection of dust.
  • the blasting apparatus may further include an injection material classification mechanism in a path between the blasting chamber and the suction mechanism.
  • the classifying mechanism includes a rectifying member, a classifying member, a suction member, and an input member, and each configuration may be as follows. (1)
  • the rectifying member has a cylindrical shape, is provided such that the axis extends in the horizontal direction, and one end surface is closed by a closing plate.
  • the classifying member is connected to the other end of the rectifying member so as to be perpendicular to the axis of the rectifying member, and has a space for classifying the granular material containing the injection material therein.
  • the suction member has a cylindrical shape, and one end is connected to the suction mechanism.
  • the charging member is a member for charging the powder particles into the classification mechanism, and is provided on the closing plate side of the rectifying member.
  • the charging member is arranged so that the injection material is transferred toward the classification member along the inner wall of the rectifying member.
  • the classifying mechanism configured in this way is lower in height than the cyclone classifier widely used in blasting machines, so there is space for placing a stepladder to maintain the classifying mechanism on the side of the blasting machine. There is no need to provide it. In this case, the operator can perform maintenance of the classification mechanism from the front of the apparatus.
  • the blasting apparatus may further include an injection material storage hopper, an injection hose connected to the blasting nozzle from the storage hopper, and an injection hose replacement mechanism.
  • the blasting device may be configured to allow access to the replacement mechanism from the front of the blasting device. In this case, the operator can perform maintenance for replacing the injection hose from the front of the apparatus.
  • the blasting apparatus may further include an injection material transfer mechanism for transferring the injection material to the blasting nozzle.
  • the blasting device may be configured to allow access to the spray material transfer mechanism from the front of the blasting device. In this case, the operator can perform maintenance of the spray material transfer mechanism from the front of the apparatus.
  • the upper casing may be provided with an observation window capable of observing the blasting chamber from the front of the blasting apparatus. In this case, the operator can observe the state in the blasting chamber from the front of the apparatus.
  • the outer frame may be provided with an operation device that can adjust the jet pressure of compressed air from the front of the blasting apparatus.
  • the operator can adjust the injection pressure from the front of the apparatus.
  • the blasting device row according to another aspect of the present invention includes a plurality of the blasting devices described above.
  • a plurality of blasting apparatuses are arranged in parallel. Since the blasting apparatus described above does not require a space for maintenance on the side thereof, the distance between the apparatuses can be shortened compared to the conventional apparatus.
  • a blasting apparatus having excellent maintainability is provided.
  • a blasting device row in which the distance between adjacent blasting devices is shorter than a conventional blasting device row.
  • FIG. 1A is a front view
  • FIG. 1B is a right side view
  • FIG. 1C is a rear view.
  • FIG. 3 is a schematic diagram (partial cross-sectional view) for explaining the blasting nozzle shown in FIG. 2.
  • FIG. 4A is a side view
  • FIG. 4B is a schematic diagram showing a cross section taken along the line AA in FIG. 4A.
  • FIG. 4A is a schematic diagram explaining the storage hopper and the injection material transfer mechanism which are shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an appearance of a blasting apparatus 1 according to the present embodiment.
  • 1A is a front view
  • FIG. 1B is a right side view
  • FIG. 1C is a rear view.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a cross section along the line AA in FIG.
  • the blasting apparatus 1 includes, for example, a blasting nozzle 10, a housing 20, a classification mechanism 30, a suction mechanism 40, a storage hopper 50, an injection material transfer mechanism 60, and a base 70 that forms a bottom surface.
  • the blasting nozzle 10 is a so-called suction type.
  • the blast processing nozzle 10 is disposed in a blast processing chamber R described later, and injects an injection material together with compressed air.
  • FIG. 3 is a schematic diagram (partial sectional view) for explaining the blasting nozzle shown in FIG.
  • the blasting nozzle 10 includes, for example, a nozzle holder 11, a cylindrical air nozzle 12, and a cylindrical injection nozzle 13.
  • the mixing chamber 11c which mixes compressed air and an injection material is formed in the inside.
  • the nozzle holder 11 includes three openings that communicate with the mixing chamber 11c.
  • the nozzle holder 11 includes an injection material suction port 11a, an air nozzle insertion port 11d, and an injection nozzle insertion port 11e.
  • the center of the air nozzle insertion port 11d and the injection nozzle insertion port 11e is coaxial.
  • the injection material suction port 11a is formed in a direction crossing the direction in which the air nozzle insertion port 11d and the injection nozzle insertion port 11e are arranged.
  • the injection material suction port 11 a is an opening for introducing (suction) the injection material into the nozzle holder 11.
  • the injection material suction port 11 a communicates with a path 11 b formed inside the nozzle holder 11.
  • the path 11b communicates with the mixing chamber 11c.
  • the air nozzle 12 is fixed by being inserted into the air nozzle insertion port 11d (one end side of the nozzle holder 11 (upper end surface side in FIG. 3)).
  • the injection nozzle 13 is fixed by being inserted into the injection nozzle insertion port 11e (the other end side of the nozzle holder 11).
  • the air nozzle 12 and the injection nozzle 13 are arranged so that the center lines of the respective cross sections are located on substantially the same line.
  • a mixing chamber 11 c is defined inside the nozzle holder 11 by the inner surfaces of the nozzle holder 11 and the injection nozzle 13.
  • the air nozzle 12 is a nozzle for injecting compressed air into the nozzle holder 11.
  • the compressed air path 12a has an accelerating portion 12b for accelerating the flow velocity of the compressed air.
  • the air nozzle 12 is connected to a compressor (not shown).
  • the injection nozzle 13 is a nozzle for injecting the compressed air and the injection material mixed in the mixing chamber 11c from the injection port 13a as a solid-gas two-phase flow.
  • the solid-gas two-phase flow path includes an accelerating portion 13c continuously reduced in diameter from the end surface on the nozzle holder 11 side toward the tip, and a rectification that rectifies the flow of the solid-gas two-phase flow that has passed through the accelerating portion 13c. Part 13d.
  • Adjustment of the injection pressure from the injection nozzle 13 is performed by a pressure adjustment valve V (operation device) disposed on the front surface of the outer frame 23 (the front side of the blasting apparatus 1), which will be described later.
  • the pressure regulating valve V is provided in a path from an external air compressor (not shown) to the air nozzle 12.
  • the pressure of the compressed air is adjusted by the pressure adjustment valve V so that the numerical value of the pressure gauge connected to the pressure adjustment valve V indicates a predetermined pressure during the injection from the injection nozzle 13.
  • a solenoid valve E and a foot switch (not shown) connected to the solenoid valve E are provided in the middle of the path from the air compressor to the air nozzle 12.
  • the electromagnetic valve E can be turned ON / OFF, that is, whether the compressed air is supplied to the air nozzle 12 or not.
  • the foot switch can be arranged in front of the blasting apparatus 1 so that the operator can operate the foot switch while blasting. With this configuration, it is possible to switch ON / OFF the injection of the injection material only at least in front of the blasting apparatus 1.
  • the housing 20 includes, for example, an upper casing 21, a lower casing 22, and an outer frame 23 fixed to the lower casing 22, as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the casing 20 defines a blast processing chamber R therein. Specifically, a blasting chamber R is defined inside the upper casing 21 and the lower casing 22.
  • the upper casing 21 has, for example, a box shape with an open bottom.
  • the shape of the opening is, for example, a quadrangle.
  • the upper casing 21 is one of the members that define the blast processing chamber R.
  • the upper casing 21 includes a top surface and a bottom surface that face each other in parallel to the base 70, and four side surfaces that are erected perpendicular to the bottom surface (left and right side surfaces that face each other, a front surface, and a front surface). And a slope provided to connect the top surface to the front surface and the back surface.
  • An observation window (view window) 21 a through which the inside of the blast processing chamber R can be observed is provided on the slope on the front side of the upper casing 21.
  • a lighting window 21 b for taking outside light into the blasting chamber R is provided on the top surface of the upper casing 21.
  • the observation window 21a and the daylighting window 21b are formed by fitting a visible plate member made of, for example, quartz glass into a window frame member.
  • a working part 21 c is provided on the front surface of the upper casing 21.
  • the working unit 21 c is an opening that communicates with the blast processing chamber R.
  • the working unit 21c serves both as an intake port for taking in outside air when the inside of the blasting chamber R is sucked and an opening for an operator to put his hand into the blasting chamber R during blasting.
  • a rubber plate provided with a plurality of radial cuts from the center is fixed to the working portion 21c.
  • the lower casing 22 has, for example, an inverted truncated cone shape with an upper end surface opened.
  • the lower casing 22 is one of the members that define the blast processing chamber R.
  • the lower casing 22 has an upper end surface that is slightly larger than the bottom surface of the upper casing 21, and has a shape in which the cross-sectional area continuously decreases toward the bottom surface.
  • a frame body 22 a on which the lower end of the upper casing 21 is fitted is erected on the upper end of the lower casing 22.
  • a charging member 34 described later is connected to the lower end of the lower casing 22, and the blast processing chamber R and the classification mechanism 30 are connected via the charging member 34.
  • the outer frame 23 has, for example, a box shape with upper and lower end surfaces opened.
  • the shape of the opening is, for example, a quadrangle.
  • the outer frame 23 is erected on the base 70.
  • the upper end of the outer frame 23 is fixed to the frame 22 a of the lower casing 22. That is, the outer frame 23 supports the lower casing 22.
  • the outer frame 23 can fix the lower casing 22 to the base 70 so as to have a predetermined height. Openings (notches) 23 a and 23 b that can access the inside of the outer frame 23 are provided at the front and lower portions of the rear surface, respectively.
  • the opening 23a on the front side of the outer frame 23 is used by an operator when maintaining the classification mechanism 30, the suction mechanism 40, the storage hopper 50, or the injection material transfer mechanism 60. Can be used to access The opening 23 b on the back side of the outer frame 23 can exhaust the air sucked by the suction mechanism 40 and dissipate heat generated by the suction mechanism 40.
  • a hinge 24 is provided on the back surface of the outer frame 23 so that the lower end of the back surface of the upper casing 21 and the upper end of the back surface of the outer frame 23 (that is, the lower casing 22) are connected.
  • the upper casing 21 is provided so as to be rotatable in the front-rear direction around the lower end of the back surface thereof. More specifically, the upper casing 21 is rotatable around a hinge 24. By rotating the upper casing 21, the blasting chamber R can be opened and closed on the front surface of the blasting apparatus 1.
  • a latch lock 25 is provided on the front surface of the outer frame 23. The upper casing 21 and the outer frame 23 (that is, the lower casing 22) are fixed by the latch lock 25.
  • a sensor S that detects that the upper casing 21 is closed is provided on a side surface of the outer frame 23. If the sensor S does not detect that the upper casing 21 is closed, the blasting apparatus 1 does not operate. That is, in the state where the blasting chamber R is open, the injection material cannot be injected from the blasting nozzle 10. For this reason, the safety of the worker is improved.
  • a processing plate 26 on which a workpiece can be placed when performing blasting is fixed.
  • the processed plate 26 is provided with a plurality of openings through which the granular material containing the propellant can pass toward the bottom.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the classification mechanism 30 shown in FIG. 4A is a side view
  • FIG. 4B is a schematic diagram showing a cross section taken along the line AA in FIG. 4A.
  • the classification mechanism 30 of the present embodiment is supplied with a granular material containing an injection material from the lower casing 22.
  • the classification mechanism 30 includes, for example, a cylindrical rectifying member 31 having both ends opened, a substantially box-shaped classification member 32, a cylindrical suction member 33, and a rectangular cylindrical charging member 34.
  • the cylindrical straightening member 31 has its axis (center axis) extending in the horizontal direction (X direction).
  • One end surface of the rectifying member 31 (the right end surface in FIG. 4B) is closed by a ring-shaped closing plate 31a and a suction member 33 described later.
  • a charging member 34 is connected to the lower end of the rectifying member 31.
  • the other end of the rectifying member 31 (the left end surface in FIG. 4B) is connected to the upper portion of the classification member 32. Thereby, the inside of the rectification member 31 and the inside of the classification member 32 communicate with each other.
  • the box-shaped classification member 32 has a vertically long rectangle when viewed from the front direction (positive direction of the Y axis), and has an upper portion that is circular and a lower portion that is shorter than the upper portion when viewed from the side direction (X direction). More specifically, the upper part of the classification member 32 has a circular shape whose longitudinal section viewed from the side of the apparatus (the viewpoint (X direction) in FIG. 4A) is equal to or larger than the diameter of the rectifying member 31.
  • the classification member 32 is connected to the other end of the rectifying member 31 so as to be perpendicular to the axis of the rectifying member 31.
  • the lower part of the classification member 32 is extended so that a space
  • a storage hopper 50 is fixed to the bottom of the classification member 32.
  • the axis (center axis) of the cylindrical suction member 33 extends in the horizontal direction (X direction).
  • the outer diameter of the suction member 33 is smaller than the inner diameter of the rectifying member 31.
  • the suction member 33 is disposed inside the rectifying member 31.
  • the suction member 33 is disposed concentrically with the rectifying member 31. As described above, the rectifying member 31 and the suction member 33 form a double cylindrical structure.
  • One end of the suction member 33 (the right end in FIG. 4B) is connected to the opening of the ring-shaped closing plate 31a.
  • One end of the suction member 33 is connected to the suction mechanism 40.
  • the suction mechanism 40 When the suction mechanism 40 is operated, the space of the rectifying member 31 and the classification member 32 is sucked from the suction member 33, so that the granular material including the outside air and the injection material is sucked into the classification mechanism 30 from the input member 34.
  • the introduced outside air is directed toward the classification member 32 by the suction force from the suction member 33.
  • the input member 34 is provided so that the lower end surface 34 a thereof is tangent to the circumferential inner wall surface of the rectifying member 31.
  • the sucked outside air is directed to the classification member 32 along the inner wall of the rectifying member 31 through the flow path (rectifying portion 31 b) formed by the inner wall surface of the rectifying member 31 and the outer wall surface of the suction member 33. Flows in a spiral. The granular material containing the propellant is transported toward the classification member 32 on this airflow.
  • the feeding member 34 may be provided so that the extended imaginary line of the upper end surface 34 b is tangent to the outer circumferential wall surface of the suction member 33. Even in this case, the sucked outside air flows spirally toward the classification member 32 along the outer wall of the suction member 33 in the rectifying unit 31b, and the granular material including the propellant is transported by this air flow. Is done.
  • the granular material containing the propellant that has passed through the rectifying unit 31b continues to advance while further turning and reaches the classification member 32. Then, the vehicle further advances while decelerating while continuing to turn (arrow “a” in FIG. 4B).
  • the reusable propellant which is heavy particles, falls to the bottom of the classification member 32 due to gravity and accumulates in the storage hopper 50 (arrow “b” in the figure).
  • cutting powder generated by blasting or non-reusable spray material that is light particles (hereinafter collectively referred to as “dust”) is sucked into the suction mechanism 40 from the suction member 33 (the arrow “ c ").
  • the classification member located at the position facing the tip surface from the length of the rectifying unit 31b or the tip surface of the rectifying unit 31b (that is, the tip surface of the suction member 33 and the left cross section in FIG. 4B). If the length to the wall surface of 32 is too short, the classification efficiency decreases. If the length of the rectifying unit 31b is too short than necessary, the granular material containing the propellant cannot sufficiently obtain a turning force, so that it is sucked from the front end surface of the rectifying member 31 immediately after passing through the rectifying unit 31b. Will be. At that time, since the reusable spray material is also sucked, the classification efficiency is lowered.
  • the propellant collides with the wall surface and rebounds without being sufficiently decelerated. Since the reusable injection material that has reached the vicinity of the suction member 33 is sucked from the front end surface of the suction member 33, the classification efficiency is lowered.
  • the classification mechanism 30 itself is increased in size.
  • the position of the rectifying unit 31b from the front end surface to the length L1 of the rectifying unit 31b is opposed to the front end surface.
  • the ratio (L2 / L1) of the length L2 to the wall surface of a certain classifying member 32 may be set in the range of 1.25 to 1.75.
  • the rectifying unit 31b In the rectifying unit 31b, if the diameter of the rectifying member 31 is too small with respect to the diameter of the suction member 33, the space of the rectifying unit 31b is too narrow and the passage of the granular material containing the injection material is hindered. As a result, in the rectifying unit 31b, the speed of the powder particles containing the propellant to be advanced toward the classification member 32 is reduced, and is immediately sucked from the front end surface of the suction member 33 after passing through the rectifying unit 31b. . At that time, since the reusable spray material is also sucked, the classification efficiency is lowered.
  • the ratio (D2 / D1) of the diameter D2 of the rectifying member 31 to the diameter D1 of the suction member 33 is set to 1. in order to obtain good classification efficiency and prevent the classification mechanism 30 from becoming unnecessarily large. It may be set in the range of 5 to 2.0.
  • the air flow rate in the rectifying unit 31b is too slow, the speed of the granular material containing the injection material becomes too slow, and the air is sucked from the tip surface of the suction member 33 immediately after passing through the rectifying unit 31b. If the air volume is too fast, the speed of the powder containing the spray material becomes too high, and the powder containing the spray material that has bounced off the wall of the classification member 32 moves to the vicinity of the tip of the suction member 33. In any case, since the reusable spray material is also sucked, the classification efficiency is lowered. Therefore, in order to obtain good classification efficiency, the air volume at the tip of the rectifying unit 31b may be adjusted to be 2.1 to 3.6 m 3 / min.
  • the propellant includes ferrous and non-ferrous metal shots and cut wires and grids, ceramic particles (eg, alumina, silicon carbide, zircon, etc.), glass particles, resin particles (eg, nylon resin, melamine resin, urea) Resin), plant seed particles (for example, walnuts and peaches), and the like.
  • the particle diameter is appropriately selected according to the specific gravity of these propellants.
  • an injection material having a specific gravity of 1.1 to 4.0 alumina particles, glass beads, nylon, walnut, etc.
  • a material iron shot, etc.
  • it can be selected from a range of 45 to 500 ⁇ m.
  • the classification member 32 is not limited to the shape of the present embodiment, and may be a cylindrical shape or a polygonal cylindrical shape. Moreover, you may have the part which reduced the area of the cross section continuously toward the lower end like this embodiment.
  • the classifying mechanism 30 of this embodiment is smaller than the classifier used in a conventional blasting apparatus such as a vertical cyclone classifier. For this reason, the classification mechanism 30 can be disposed in the space between the base 70 and the lower casing 22. As a result, the height can be reduced as compared with the conventional blasting apparatus. Therefore, it is not necessary to provide a space for placing a stepladder for maintaining the classification mechanism 30 on the side of the blasting apparatus 1, and the maintenance of the classification mechanism 30 can be performed only on the front surface of the blasting apparatus 1.
  • the suction mechanism 40 includes a suction mechanism main body 41 that is a sealed box, and a suction force generation source 42 connected to the suction mechanism main body 41.
  • the suction mechanism main body 41 is connected to the classification mechanism 30, and a filter (not shown) for collecting dust is provided in the suction mechanism main body 41 in the path between the suction member 33 and the suction force generation source 42. Has been placed.
  • a filter (not shown) for collecting dust is provided in the suction mechanism main body 41 in the path between the suction member 33 and the suction force generation source 42.
  • the suction force generation source 42 is operated, dust in the classification mechanism 30 is sucked into the suction mechanism body 41 together with air. The sucked dust is collected by the filter when it is further transferred toward the suction force generation source 42, and only air is transferred to the suction force generation source 42.
  • the collected dust can be collected by an operator accessing the opening / closing door 41a provided on the front surface of the suction mechanism main body 41 through the opening 23a, opening the opening / closing door 41a, and removing the filter. .
  • the operation of the suction force generation source 42 is switched by operating the operation panel P disposed on the front surface of the outer frame 23.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating the storage hopper and the injection material transfer mechanism shown in FIG.
  • the upper end of the storage hopper 50 is fixed to the bottom of the classification member 32 of the classification mechanism 30.
  • the storage hopper 50 has a box shape in which the internal space communicates with the classification mechanism 30.
  • the storage hopper 50 is provided with an ejection material discharging mechanism.
  • This discharge mechanism is constituted by an injection material discharge member 51 and a closing plug 52 provided at the bottom of the storage hopper 50.
  • An opening for discharging the injection material in the storage hopper 50 is provided at the lower end of the injection material discharging member 51.
  • the closing plug 52 can close this opening.
  • one end of a cylindrical injection material discharging member 51 having both ends opened is fixed so as to cover the opening provided at the bottom of the storage hopper 50.
  • a frustoconical closing plug 52 made of rubber is fitted to the other end of the injection material discharge member 51.
  • an injection material transfer mechanism 60 for the injection material is arranged in the storage hopper 50.
  • the injection material transfer mechanism 60 includes a circular injection material take-out pipe 61, a circular outside air introduction pipe mounting member 62, and an outside air introduction pipe 63.
  • the injection material take-out pipe 61 is fixed so as to penetrate the side wall (the left side wall in FIG. 5, the negative direction of the Y axis) of the storage hopper 50.
  • the outside air introduction pipe mounting member 62 is fixed so as to penetrate the side wall (the right side wall in FIG. 5, the positive direction of the Y axis) facing the injection material take-out pipe 61 in the storage hopper 50.
  • the outside air introduction pipe 63 is inserted and fixed to the outside air introduction pipe mounting member 62.
  • the outside air introduction pipe 63 is fixed so that the tip thereof is positioned in the injection material take-out pipe 61.
  • the injection material take-out pipe 61 is connected to the injection material suction port 11 a of the blasting nozzle 10. Due to the suction force generated inside the blasting nozzle 10, an air flow toward the blasting nozzle 10 is generated in the injection material take-out pipe 61. At that time, outside air is sucked from the outside air introduction pipe 63. That is, the external airflow is jetted at the tip of the external air introduction pipe 63. Due to this air flow, an air flow toward the injection material suction port 11a is generated in the vicinity of the right end of the injection material take-out pipe 61. The propellant in the storage hopper 50 is sucked into the propellant take-out pipe 61 and transferred to the blasting nozzle 10 by riding on this airflow.
  • the outside air introduction pipe 63 may be a circular pipe whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the injection material take-out pipe 61.
  • the outside air introduction pipe 63 has a shape in which a portion that continuously decreases in diameter so that the outer diameter is larger than the inner diameter of the injection material take-out pipe 61 and the tip thereof becomes smaller than the inner diameter of the injection material take-out pipe 61 is provided. Also good.
  • the gap between the outer wall of the outside air introduction pipe 63 and the inner wall of the injection material take-out pipe 61 can be adjusted by adjusting the left and right positions of the outside air introduction pipe 63.
  • the amount of the injection material sucked into the injection material take-out pipe 61 can be changed. If this gap is too wide, the spray material cannot be stably sucked into the spray material take-out pipe 61, so the spray amount from the blasting nozzle 10 is not stable. That is, stable blasting cannot be performed.
  • this clearance gap is too narrow, it will inhibit that an injection material passes this clearance gap.
  • the injection material take-out pipe 61 is connected to the injection material suction port 11a of the blasting nozzle 10 through an injection hose. Since the injection hose is worn by the passage of the injection material, the blasting apparatus 1 of the present embodiment includes an injection hose replacement mechanism. Specifically, the path from the injection material take-out pipe 61 to the injection material suction port 11a is composed of the injection hoses H 1 and H 2 and the connecting pipe C that is detachably connected to the injection hoses H 1 and H 2. Yes.
  • the connecting pipe C is fixed to the lower casing 22 so that the connecting portions with the injection hoses H 1 and H 2 are located inside and outside the blast processing chamber R, respectively.
  • the connecting portion of the connecting pipe C located outside the injection material take-out pipe 61 and the blasting chamber R, are connected by a discharge hose H 1.
  • the connecting portion of the connecting pipe C located abrasives suction port 11a and the blasting chamber R, are connected by a discharge hose H 2.
  • an exchange mechanism (not shown) for removably connecting the blasting nozzle 10 is fixed to the injection material suction port 11a.
  • the exchange mechanism of this embodiment fixes the hose nipple to the injection material suction port 11a.
  • abrasives suction port 11a and a respective hose fitting to the distal end of the discharge hose H 2 may be fixed.
  • a bulky base 71 having a U-shaped vertical cross section can be fixed to the base 70.
  • the bulky base 71 can be easily moved by a forklift or the like.
  • the operation panel P is operated, the suction mechanism 40 is operated, and the inside of the blast processing chamber R is sucked.
  • the latch lock 25 is unlocked, and the upper casing 21 is opened.
  • a predetermined amount of the injection material is put into the blast processing chamber R, and the injection material is transferred to the storage hopper 50 via the classification mechanism 30.
  • the upper casing 21 is closed and locked by the latch lock 25 to fix the upper casing 21 and the lower casing 22.
  • the blast processing chamber R which is a closed space is formed. Since the blasting chamber R is sucked by the suction mechanism 40, it becomes negative pressure, and the outside air flows into the blasting chamber R from the working portion 21c.
  • the foot switch is turned “ON” to inject a solid-gas two-phase flow containing the injection material from the injection port 13a.
  • the pressure adjusting valve V disposed on the front surface of the blasting apparatus 1 is operated, and the pressure is adjusted while confirming with a pressure gauge disposed on the front surface of the blasting apparatus 1 so that a predetermined injection pressure is obtained.
  • the foot switch is turned “OFF” to stop the injection of the injection material, and the hand is extracted.
  • the latch lock 25 is unlocked, the upper casing 21 is opened, and the work is placed on the processed plate 26. Thereafter, the upper casing 21 is closed and locked by the latch lock 25 to fix the upper casing 21 and the lower casing 22.
  • the operator After operating the operation panel P, the operator inserts his / her hand from the working part 21c to grip the blasting nozzle 10 and the workpiece, and then the foot switch is turned “ON” to inject a solid-gas two-phase flow from the injection port 13a. Then, the workpiece is scanned by the operator himself / herself through the glove, thereby cleaning the workpiece. At this time, since the inside of the blasting chamber R is at a negative pressure, the granular material including the spray material (the spray material and dust) does not leak out of the blast processing chamber R.
  • the state of blasting can be performed from the observation window 21a provided on the front side slope.
  • the daylighting window 21b is provided on the top surface, the blasting chamber R can be observed without providing a projector in the blasting chamber R.
  • the granular material containing the injection material injected from the injection port 13 a is transferred to the classification mechanism 30 by the suction force of the suction mechanism 40.
  • the classification mechanism 30 In the classification mechanism 30, it is separated into reusable spray material and dust.
  • the classification mechanism 30 has a negative pressure due to the suction force of the suction mechanism 40, and an airflow toward the classification member 32 is generated while turning in the rectifying unit 31b.
  • the granular material containing the propellant is charged into the classification mechanism 30 from the charging member 34 by this negative pressure.
  • the granular material containing the injection material that has reached the rectifying unit 31b moves forward toward the classification member 32 while swirling by the airflow generated in the rectifying unit 31b.
  • the heavy reusable injection material falls by gravity, and is stored by the storage hopper 50 located below.
  • the reusable injection material transferred to the storage hopper 50 is transferred to the blasting nozzle 10 by the injection material transfer mechanism 60 and is again injected from the injection port 13a.
  • light dust is sucked into the suction mechanism 40 and collected by a filter in the suction mechanism main body 41.
  • the foot switch When the solid-gas two-phase flow is injected toward the work for a predetermined time, the foot switch is turned “OFF” to stop the injection of the solid-gas two-phase flow, and the hand is extracted. Thereafter, the latch lock 25 is unlocked, the upper casing 21 is opened, and the workpiece is collected. A series of blasting processes are completed by removing the spray material and dust adhering to the workpiece.
  • the opening / closing door 41a located on the front surface of the blasting apparatus 1 is accessed through the opening 23a, the opening / closing door 41a is opened, the filter is removed, and the filter is cleaned.
  • the degree of dust accumulation may be managed by attaching a differential pressure gauge to the suction mechanism main body 41 and managing this value, but may be managed to the extent that the filter is cleaned after one day of work.
  • the worker When it is necessary to discharge the spray material from the blasting device 1 in order to change the spray material or to clean the blasting device 1, the worker is in a state where the upper casing 21 and the lower casing 22 are fixed. Accesses the stopper plug 52 through the opening 23 a of the outer frame 23, removes the stopper plug 52, discharges the injection material in the storage hopper 50, and then connects the stopper plug 52 to the opening of the injection material discharge member 51 again. Fit. Then, a nozzle (not shown) for injecting compressed air is inserted from the working unit 21c to remove the spray material and dust adhering in the blasting chamber R by air blowing, and from the blasting nozzle 10 by the foot switch. The injection material is removed from the injection material path by injection. By repeating this operation, the spray material in the blasting apparatus 1 can be completely discharged.
  • the outside air introduction pipe 63 of the injection material transfer mechanism 60 is operated from the front surface of the blasting apparatus 1 (the opening 23a of the outer frame 23). do it.
  • the injection hoses H 1 and H 2 wear with use. When the injection hoses H 1 and H 2 are worn, they can be replaced by removing the injection hoses H 1 and H 2 from the front surface of the blasting apparatus 1 and attaching new injection hoses H 1 and H 2 . That is, it can be realized by opening the upper casing 21 by the worker or by accessing the injection hoses H 1 and H 2 through the opening 23 a of the outer frame 23.
  • the spray material and dust adhere to the observation window 21a and the lighting window 21b of the upper casing 21. Since the front side of the blasting chamber R of this embodiment can be opened, the observation window 21a and the daylighting window 21b can be cleaned only from the front of the blasting apparatus 1.
  • maintenance of the blasting apparatus 1 is performed only from the front of the blasting apparatus 1.
  • Maintenance includes, for example, inspection and replacement of the blasting nozzle 10, cleaning of the blasting chamber R, maintenance of the classification mechanism, cleaning and replacement of the filter of the suction mechanism 40, discharge of the injection material from the storage hopper 50, injection hose H 1 , exchange of H 2 , etc.
  • the blast processing apparatus 1 it is not necessary to provide a space for maintenance around the area other than the front surface. That is, in the blast processing apparatus 1, it is not necessary to provide a space for maintenance on the left side surface, the right side surface, or the back surface. For this reason, the blast processing apparatus 1 can be installed even in a narrow space.
  • an operation space that is an area for performing operations and settings in blasting is located in front of the blasting apparatus 1.
  • the operations and settings in blasting are, for example, adjustment of injection pressure of solid-gas two-phase flow, observation of blasting, operation of suction mechanism, injection of solid-gas two-phase flow, workpiece scanning, mixing ratio of injection material There are settings, etc.
  • the blast processing apparatus 1 it is not necessary to provide a space for operation around the area other than the front surface. That is, in the blast processing apparatus 1, it is not necessary to provide a space for operation on the left side surface, the right side surface, or the back surface. For this reason, the blast processing apparatus 1 can be installed even in a narrow space.
  • Alumina-based particles (manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd .: AF24) were used as the propellant, and alumina-based fine particles (manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd .: WA # 800) were used as the pseudo dust.
  • the powder material weighed and mixed so that the propellant is 98% and the pseudo dust is 2% is stored in the storage hopper 50, and then the blasting apparatus 1 is operated for 10 minutes. Powder particles were sprayed.
  • the ratio (L2 / L1) of the length L2 from the front end surface of the rectifying unit 31b to the wall surface of the classification member 32 at the position facing the front end surface with respect to the length L1 of the rectifying unit 31b is 1.25 to 1.75.
  • the ratio (D2 / D1) of the diameter D2 of the rectifying member 31 to the diameter D1 of the suction member 33 is 1.50 to 2.00, and the air volume in the rectifying unit 31b is 2.1 to 3.6 m 3 / min In both cases, the evaluation was “ ⁇ ” or “ ⁇ ” (Examples 1 to 8).
  • Examples 1 and 4 in which L2 / L1 or D2 / D1 was relatively low were evaluated as “ ⁇ ”, but this evaluation is slightly inferior in classification performance, but it is only about “ ⁇ ” when the conditions are optimized. Shows things. Therefore, it was suggested that the present invention can be sufficiently applied to a blast processing apparatus. On the other hand, when the air volume deviated from 2.1 to 3.6 m 3 / min, all were evaluated as “x”, and it was found that the classification performance was inferior (Comparative Examples 1 and 2).
  • the classification mechanism 30, the suction mechanism 40, the storage hopper 50, and the injection material transfer mechanism 60 are arranged in the space between the base 70 and the lower casing 22. be able to. Further, as shown in FIG. 1A, when the bulky base 71 is fixed to the lower surface of the base 70, the blasting apparatus 1 can be easily installed. As a result, compared to the conventional blasting apparatus, not only the above-described maintenance and operability but also installation is advantageous.
  • the blasting apparatus 1 is a blasting apparatus array in which a plurality of blasting apparatuses 1 are arranged in parallel without any gaps. Can do.
  • Injection material transfer mechanism 61 ... Injection material Extraction pipe, 62 ... outside air introduction pipe mounting member, 63 ... outside air introduction pipe, 70 ... base, 71 ... bulky base, a, b, c ... flow of air flow, injection material and dust in the classification mechanism, C ... connection tube, E ... solenoid valves, H 1, H 2 ... discharge hose, P ... operation panel, S ... sensor, V ... pressure control valve.

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Abstract

　ブラスト加工装置は、内部にブラスト加工室を画成する筐体と、ブラスト加工室に配置され、圧縮空気と共に噴射材を噴射するブラスト加工用ノズルと、を備え、ブラスト加工装置の正面のみからメンテナンスを行えるように構成されている。

Description

ブラスト加工装置及びブラスト加工装置列
　本開示は、空気源を用いてワークを研掃するブラスト加工装置に関する。より詳しくは、メンテナンス性に優れたブラスト加工装置に関する。
　従来、空気源を用いてワークを研掃するブラスト加工装置は公知である。特許文献１には、筐体内部にブラスト加工室が画成されたブラスト加工装置が記載されている。この装置では、筐体の前面に作業孔が設けられ、筐体の側面に開閉扉が設けられ、筐体の背面に流体サイクロトン、フィルタ及び排風機が配置されている。特許文献２には、筐体内部にブラスト加工室が画成され、集塵機を備えていないブラスト加工装置が記載されている。この装置では、筐体の側方に作業孔及び排出パイプが設けられており、筐体の後方に空気孔及びフィルタが設けられている。
実開昭５９－１７３５５３号公報 特許３５１３５１０号公報
　しかしながら、従来のブラスト加工装置では、メンテナンス性が不十分である。例えば、特許文献１，２に記載されたブラスト加工装置は、メンテナンスを行う場合、機器の前面だけでなく、機器の側面及び背面にアクセスしてメンテナンスを行う必要がある。このため、メンテナンスに必要なスペースを機器の周囲に確保する必要がある。さらに、作業員が機器の周囲を移動する必要がある。
　本技術分野では、メンテナンス性に優れたブラスト加工装置が望まれている。
　本発明の一形態に係るブラスト加工装置は、内部にブラスト加工室を画成する筐体と、ブラスト加工室に配置され、圧縮空気と共に噴射材を噴射するブラスト加工用ノズルと、を備えるブラスト加工装置であって、ブラスト加工装置の正面のみからメンテナンスを行えるように構成されている。
　このブラスト加工装置によれば、ブラスト加工装置の前面のみがブラスト加工装置のメンテナンス面、即ちメンテナンスにおいて必ずアクセスされる面、として構成されている。従って、作業者は装置の正面のみからメンテナンスを行うことができるので、作業者のメンテナンスが容易になる。さらに、装置の側方又は後方にメンテナンスのための作業スペースを設ける必要は無く、装置の正面に作業スペースがあればよい。よって、この装置はメンテナンス性に優れている。ここで、「装置の正面」とは、ブラスト加工装置の操作（例えば、ブラスト加工装置の作動・停止、ブラスト加工室内にワークのセット及び取り出し、ワーク又はブラスト加工用ノズルを手動で走査する場合におけるこれらの走査、等）を行う側をいう。
　一実施形態に係るブラスト加工装置における筐体は、立設された外枠と、底面が開口された箱状の上部ケーシングと、上端が開口された下部ケーシングと、を備えてもよい。この下部ケーシングは、外枠に支持されてもよい。そして、上部ケーシングは、その背面の下端を中心として前後方向に回動可能に設けられてもよい。ブラスト加工室を画成する上部ケーシングが前後方向に回動するため、作業者はブラスト加工室の開閉のために装置側方や後方に移動する必要がない。
　一実施形態に係るブラスト加工装置は、噴射材を排出する排出機構をさらに備えてもよい。そして、ブラスト加工装置は、ブラスト加工装置の正面から排出機構へのアクセスが可能に構成されてもよい。この場合、作業者は装置の正面から排出機構のメンテナンスを行うことができる。
　一実施形態に係るブラスト加工装置は、ブラスト加工室内を吸引して粉塵を捕集する吸引機構をさらに備えてもよい。そして、ブラスト加工装置は、ブラスト加工装置の正面から吸引機構へのアクセスが可能に構成されてもよい。この場合、作業者は装置の正面から粉塵を捕集したフィルタの交換や粉塵の回収等のメンテナンスを行うことができる。
　一実施形態に係るブラスト加工装置は、ブラスト加工室と吸引機構との経路に、噴射材の分級機構を更に備えてもよい。この分級機構は、整流部材と、分級部材と、吸引部材と、投入部材と、を備え、それぞれの構成は以下の構成としてもよい。
　（１）整流部材は、円筒形状を呈し、軸線が水平方向に延びるように設けられ、一端面が閉止板により閉止される。
　（２）分級部材は、整流部材の軸線に対して直角となるように整流部材の他端に連結され、内部に噴射材を含む粉粒体を分級する空間を有する。
　（３）吸引部材は、円筒形状であって、吸引機構に一端が連結される。そして、閉止板を貫通して整流部材の内部に配置され、整流部材と同心状に配置される。
　（４）投入部材は、粉粒体を分級機構の内部に投入するための部材であり、整流部材の閉止板側に設けられている。この投入部材は、噴射材が整流部材の内壁に沿って分級部材に向かって移送されるように配置されている。
　このように構成された分級機構は、ブラスト加工装置で広く用いられているサイクロン式分級機より高さが低いので、ブラスト加工装置の側方に分級機構のメンテナンスを行うための脚立を置くスペースを設ける必要がない。この場合、作業者は装置の正面から分級機構のメンテナンスを行うことができる。
　一実施形態に係るブラスト加工装置は、噴射材の貯留ホッパと、貯留ホッパからブラスト加工用ノズルに連結される噴射ホースと、噴射ホースの交換機構と、をさらに備えてもよい。そして、ブラスト加工装置は、ブラスト加工装置の正面から交換機構へのアクセスが可能に構成されてもよい。この場合、作業者は装置の正面から噴射ホース交換のメンテナンスを行うことができる。
　一実施形態に係るブラスト加工装置は、噴射材をブラスト加工用ノズルへ移送する噴射材移送機構をさらに備えてもよい。そして、ブラスト加工装置は、ブラスト加工装置の正面から噴射材移送機構へのアクセスが可能に構成されてもよい。この場合、作業者は装置の正面から噴射材移送機構のメンテナンスを行うことができる。
　一実施形態においては、上部ケーシングには、ブラスト加工装置の正面からブラスト加工室内を観察できる観察窓が設けられていてもよい。この場合、作業者は装置の正面からブラスト加工室内の様子を観察することができる。
　一実施形態においては、外枠には、ブラスト加工装置の正面から圧縮空気の噴射圧力を調整できる操作デバイスが設けられていてもよい。この場合、作業者は装置の正面から噴射圧力調整を行うことができる。
　本発明の他の側面に係るブラスト加工装置列は、上述したブラスト加工装置を複数備える。そして、複数のブラスト加工装置が並列配置される。上述したブラスト加工装置は、その側方にメンテナンスを行うためのスペースを設ける必要がないため、装置間の距離を従来に比べて短くすることができる。
　以上説明したように、本発明の一側面及び実施形態によれば、メンテナンス性に優れたブラスト加工装置が提供される。また、本発明の他の側面によれば、隣接するブラスト加工装置同士の距離が従来のブラスト加工装置列より短いブラスト加工装置列が提供される。
本実施形態に係るブラスト加工装置の外観を示す模式図である。図１の（Ａ）は正面図、図１の（Ｂ）は右側面図、図１の（Ｃ）は背面図、である。 図１の（Ａ）におけるＡ－Ａ断面を示す模式図である。 図２に示すブラスト加工用ノズルを説明するための模式図（部分断面図）である。 図２に示す分級機構を説明するための模式図である。図４の（Ａ）は側面図、図４の（Ｂ）は図４の（Ａ）におけるＡ－Ａ断面を示す模式図、である。 図２に示す貯留ホッパ及び噴射材移送機構を説明する模式図である。
　本実施形態に係るブラスト加工装置の一例を、図を用いて説明する。本発明は本実施形態に限定されず、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加えることができる。なお、以下の説明における「上下左右の方向」は、特に断りのない限り図中の方向を指す。「上下」が図中のＺ方向であり、「左右」が図中のＸ方向、奥行き方向が図中のＹ軸の正の方向、手前方向が図中のＹ軸の負の方向である。
　図１及び図２に、本実施形態に係るブラスト加工装置１を示す。図１は、本実施形態に係るブラスト加工装置１の外観を示す模式図である。図１の（Ａ）は正面図、図１の（Ｂ）は右側面図、図１の（Ｃ）は背面図、である。図２は、図１の（Ａ）におけるＡ－Ａ断面を示す模式図である。ブラスト加工装置１は、例えば、ブラスト加工用ノズル１０、筐体２０、分級機構３０、吸引機構４０、貯留ホッパ５０、噴射材移送機構６０、及び、底面を形成する基台７０を備えている。
　ブラスト加工用ノズル１０は、いわゆる吸引式である。ブラスト加工用ノズル１０は、後述するブラスト加工室Ｒに配置され、圧縮空気と共に噴射材を噴射する。図３は、図２に示すブラスト加工用ノズルを説明するための模式図（部分断面図）である。図３に示すように、ブラスト加工用ノズル１０は、例えば、ノズルホルダ１１、円筒形状の空気ノズル１２、及び、円筒形状の噴射ノズル１３を備えている。ノズルホルダ１１は、その内部に圧縮空気と噴射材とを混合する混合室１１ｃが形成されている。ノズルホルダ１１は、混合室１１ｃに連通する３つの開口を備えている。例えば、ノズルホルダ１１は、噴射材吸引口１１ａ、空気ノズル挿入口１１ｄ及び噴射ノズル挿入口１１ｅを有する。空気ノズル挿入口１１ｄ及び噴射ノズル挿入口１１ｅは、その中心が同軸である。噴射材吸引口１１ａは、空気ノズル挿入口１１ｄ及び噴射ノズル挿入口１１ｅが並ぶ方向と交差する向きに形成されている。噴射材吸引口１１ａは、噴射材をノズルホルダ１１内部に投入（吸引）するための開口である。噴射材吸引口１１ａは、ノズルホルダ１１の内部に形成された経路１１ｂに連通されている。経路１１ｂは、混合室１１ｃに連通している。空気ノズル１２は、空気ノズル挿入口１１ｄ（ノズルホルダ１１の一端側（図３では上端面側））に挿嵌して固定されている。噴射ノズル１３は、噴射ノズル挿入口１１ｅ（ノズルホルダ１１の他端側）に挿嵌して固定されている。空気ノズル１２及び噴射ノズル１３は、それぞれの横断面の中心線が略同一線上に位置するように配置されている。ノズルホルダ１１及び噴射ノズル１３の内面によって、ノズルホルダ１１の内部には、混合室１１ｃが画成される。
　空気ノズル１２は、ノズルホルダ１１内部に圧縮空気を噴射する為のノズルである。圧縮空気の経路１２ａには、圧縮空気の流速を加速させるための加速部１２ｂを有している。空気ノズル１２は図示しないコンプレッサに接続されている。
　噴射ノズル１３は、混合室１１ｃで混合された圧縮空気と噴射材とを固気二相流として噴射口１３ａより噴射する為のノズルである。固気二相流の経路は、ノズルホルダ１１側端面より、先端に向かって連続して縮径している加速部１３ｃと、加速部１３ｃを通過した固気二相流の流れを整流する整流部１３ｄと、で形成されている。
　空気ノズル１２によりノズル内部に圧縮空気が噴射されると、ノズルホルダ１１の内部、即ち混合室１１ｃで吸引力が発生する。この吸引力は空気ノズル１２の先端と噴射ノズル１３の内壁面との距離によって大きさが変わるので、最適な吸引力となるように空気ノズル１２を上下方向に調整し、図示しないボルト等でノズルホルダ１１に固定する。噴射材吸引口１１ａより投入（吸引）された噴射材は、経路１１ｂを通過し、混合室１１ｃに移送される。混合室１１ｃに到達した噴射材は、圧縮空気と混合される。混合された圧縮空気と噴射材は、経路１３ｂを通り、噴射口１３ａより噴射される。
　噴射ノズル１３からの噴射圧力の調整は、後述の外枠２３の前面（ブラスト加工装置１の正面側）に配置された圧力調整弁Ｖ（操作デバイス）によって行う。圧力調整弁Ｖは、外部のエアコンプレッサ（図示せず）から空気ノズル１２への経路に設けられている。噴射ノズル１３から噴射している際に、圧力調整弁Ｖに連結された圧力計の数値が所定の圧力を指すように圧力調整弁Ｖによって圧縮空気の圧力が調整される。この構成により、固気二相流の噴射圧力の確認及び設定を少なくともブラスト加工装置１の正面のみで行うことができる。
　エアコンプレッサから空気ノズル１２への経路の途中には、例えば、さらに電磁弁Ｅ及び電磁弁Ｅに連結されたフットスイッチ（図示せず）が設けられている。当該フットスイッチによって電磁弁ＥのＯＮ・ＯＦＦ、即ち空気ノズル１２への圧縮空気の供給の有無を切り替えることができる。作業者がブラスト加工を行っている際にフットスイッチを操作できるように、フットスイッチはブラスト加工装置１の前方に配置することができる。この構成により、噴射材の噴射のＯＮ・ＯＦＦの切り替えを少なくともブラスト加工装置１の正面のみで行うことができる。
　筐体２０は、図１及び図２に示すように、例えば、上部ケーシング２１、下部ケーシング２２、及び、下部ケーシング２２に固定された外枠２３を備える。筐体２０は、その内部にブラスト加工室Ｒを画成する。具体的には、上部ケーシング２１及び下部ケーシング２２の内部にブラスト加工室Ｒが画成されている。
　上部ケーシング２１は、例えば、底面が開口された箱状を呈する。開口の形状は、例えば、四角形である。上部ケーシング２１は、ブラスト加工室Ｒを画成する部材の一つである。具体的には、上部ケーシング２１は、基台７０に対してそれぞれ平行に対向する天面及び底面、底面に対して垂直に立設された４つの側面（それぞれ平行に対向する左右側面、前面及び背面）、並びに、天面と前面及び背面とを連結するように設けられた斜面を有する。上部ケーシング２１の前面側の斜面には、ブラスト加工室Ｒの内部を観察可能な観察窓（のぞき窓）２１ａが設けられている。また、上部ケーシング２１の天面には外光をブラスト加工室Ｒの内部に取り入れるための採光窓２１ｂが設けられている。観察窓２１ａ及び採光窓２１ｂは、例えば、石英ガラスなどで形成された可視性を有する板部材を窓枠部材に嵌め込んで形成される。また、上部ケーシング２１の前面には、作業部２１ｃが設けられている。作業部２１ｃは、ブラスト加工室Ｒに連通する開口である。作業部２１ｃは、ブラスト加工室Ｒ内を吸引した際に外気を取り込むための吸気口と、ブラスト加工時に作業者がブラスト加工室Ｒ内に手を入れるための開口部と、を兼ねている。本実施形態では、作業部２１ｃには、中心部より放射状の複数本の切り込みを設けたゴム板が固定されている。
　下部ケーシング２２は、例えば、上端面が開口された逆円錐台形状を呈する。下部ケーシング２２は、ブラスト加工室Ｒを画成する部材の一つである。下部ケーシング２２は、上部ケーシング２１の底面より僅かに大きい上端面を有し、底面に向かって横断面の面積が連続して縮小する形状である。下部ケーシング２２の上端には、上部ケーシング２１の下端が嵌装される枠体２２ａが立設されている。また、下部ケーシング２２の下端には、後述の投入部材３４が接続されており、ブラスト加工室Ｒと分級機構３０とが投入部材３４を介して連結されている。
　外枠２３は、例えば、上下端面が開口された箱状を呈する。開口の形状は、例えば、四角形である。外枠２３は、基台７０に立設されている。外枠２３の上端は、下部ケーシング２２の枠体２２ａに固定されている。つまり、外枠２３は、下部ケーシング２２を支持している。外枠２３は、下部ケーシング２２を基台７０に対して所定の高さとなるように固定することができる。外枠２３の前面及び背面の下部には、その内部にアクセス可能な開口部（切り欠き）２３ａ，２３ｂがそれぞれ設けられている。外枠２３の前面側の開口部２３ａは、後述のように、分級機構３０、吸引機構４０、貯留ホッパ５０、又は、噴射材移送機構６０のメンテナンスを行う際に、作業員がこれらの構成要素にアクセスするために用いられることができる。外枠２３の背面側の開口部２３ｂは、吸引機構４０により吸引した空気の排気及び吸引機構４０にて発生した熱の放熱を行うことができる。
　また、外枠２３の背面には、上部ケーシング２１の背面の下端と外枠２３（即ち下部ケーシング２２）の背面の上端とが連結するように蝶番２４が設けられている。これにより、上部ケーシング２１は、その背面の下端を中心として前後方向に回動可能に設けられている。より具体的には、上部ケーシング２１は蝶番２４を中心に回動可能となっている。上部ケーシング２１が回動することで、ブラスト加工室Ｒをブラスト加工装置１の前面で開閉することができる。また、外枠２３の前面にはラッチ錠２５が設けられている。ラッチ錠２５によって、上部ケーシング２１と外枠２３（即ち下部ケーシング２２）とが固定される。
　外枠２３の側面には、上部ケーシング２１が閉じていることを検知するセンサＳが設けられている。このセンサＳによって上部ケーシング２１が閉じていることを検知しない場合、ブラスト加工装置１は作動しない。つまり、ブラスト加工室Ｒが開いている状態では噴射材をブラスト加工用ノズル１０から噴射することができない。このため、作業者の安全性が向上する。
　ブラスト加工室Ｒには、ブラスト加工を行う際にワークを載置できる加工板２６が固定されている。加工板２６には、噴射材を含む粉粒体が底部に向かって通過できる、複数の開口が設けられている。
　図４は、図２に示す分級機構３０を説明するための模式図である。図４の（Ａ）は側面図、図４の（Ｂ）は図４の（Ａ）におけるＡ－Ａ断面を示す模式図、である。図４に示すように、本実施形態の分級機構３０には、下部ケーシング２２から噴射材を含む粉粒体が供給される。分級機構３０は、例えば、両端が開口された円筒状の整流部材３１、略箱状の分級部材３２、円筒状の吸引部材３３及び矩形筒状の投入部材３４を備える。
　円筒状の整流部材３１は、その軸線（中心軸）が水平方向（Ｘ方向）に延びている。整流部材３１の一端面（図４の（Ｂ）では右側の端面）は、リング状の閉止板３１ａ及び後述する吸引部材３３により閉止されている。整流部材３１の下端には、投入部材３４が接続されている。これにより、投入部材３４を介して粉粒体が整流部材３１の内部に供給される。整流部材３１の他端（図４の（Ｂ）では左側の端面）は、分級部材３２の上部に接続されている。これにより、整流部材３１の内部と分級部材３２の内部とは連通している。
　箱状の分級部材３２は、正面方向（Ｙ軸の正の方向）からみて縦長の四角形を呈し、側面方向（Ｘ方向）からみて、円形となる上部及び上部よりも幅の短い下部を有する。より詳細には、分級部材３２の上部は、装置側面方向（図４の（Ａ）の視点（Ｘ方向））からみた縦断面が整流部材３１の径以上の円形である。分級部材３２は、整流部材３１の軸線に対して直角となるように該整流部材３１の他端に連結されている。分級部材３２の下部は、上端から下端に向かって間隔が狭まるように伸延されている。即ち、分級部材３２の下部は、下端に向かって横断面の面積が連続して縮小されている。分級部材３２の側面下端部は、開口されている。分級部材３２の底部には貯留ホッパ５０が固定されている。
　円筒形状の吸引部材３３は、その軸線（中心軸）が水平方向（Ｘ方向）に延びている。吸引部材３３の外径は、整流部材３１の内径よりも小さい。吸引部材３３は、整流部材３１の内部に配置される。吸引部材３３は、整流部材３１と同心状に配置される。このように、整流部材３１及び吸引部材３３によって、二重円筒構造になっている。吸引部材３３の一端部（図４の（Ｂ）では右側の端部）は、リング状の閉止板３１ａの開口部に接続されている。吸引部材３３の一端部は、吸引機構４０に接続されている。
　吸引機構４０を作動させると、吸引部材３３より整流部材３１及び分級部材３２の空間が吸引されるので、投入部材３４より外気及び噴射材を含む粉粒体が分級機構３０内に吸引される。投入された外気は吸引部材３３からの吸引力によって分級部材３２に向かう。ここで、図４の（Ａ）に示すように、投入部材３４は、その下端面３４ａが整流部材３１の円周内壁面に対して接線となるように設けられている。これにより、吸引された外気は、整流部材３１の内壁面及び吸引部材３３の外壁面にて形成される流路（整流部３１ｂ）を、整流部材３１の内壁に沿って分級部材３２に向かうように螺旋状に流れる。噴射材を含む粉粒体は、この気流に乗って分級部材３２に向かって移送される。なお、投入部材３４は、その上端面３４ｂの延長仮想線が吸引部材３３の円周外壁面に対して接線となるように設けてもよい。この場合であっても、吸引された外気は整流部３１ｂにおいて吸引部材３３の外壁に沿って分級部材３２に向かうように螺旋状に流れ、噴射材を含む粉粒体はこの気流に乗って移送される。
　整流部３１ｂを通過した噴射材を含む粉粒体は、更に旋回しながら前進を続け分級部材３２に到達する。そして、旋回を続けながら減速しつつ更に前進を続ける（図４（Ｂ）における矢印「ａ」）。減速する際に、重い粒子である再使用可能な噴射材は重力により分級部材３２の底部に落下し、貯留ホッパ５０に堆積する（同図における矢印「ｂ」）。一方、軽い粒子である再使用できない噴射材やブラスト加工で生じた切削粉（これらを総じて、以降「粉塵」と記す）は、吸引部材３３より吸引機構４０に吸引される（同図における矢印「ｃ」）。
　ここで、整流部３１ｂの長さ又は整流部３１ｂの先端面（即ち、吸引部材３３の先端面であって、図４（Ｂ）における左側断面）から該先端面に対向する位置にある分級部材３２の壁面までの長さが短すぎると分級効率が低下する。整流部３１ｂの長さが必要以上に短すぎると、噴射材を含む粉粒体は旋回する力を十分に得ることができないので、整流部３１ｂを通過した直後に整流部材３１の先端面から吸引されることになる。その時、再利用可能な噴射材も吸引されるので、分級効率が低下する。また、整流部３１ｂの先端面から該先端面に対向する位置にある分級部材３２の壁面までの長さが必要以上に短すぎると、噴射材が十分に減速されずに壁面に衝突して跳ね返り、吸引部材３３近傍まで到達した再利用可能な噴射材は、吸引部材３３の先端面から吸引されるので、分級効率が低下する。一方、整流部３１ｂの長さ又は整流部３１ｂの先端面から該先端面に対向する位置にある分級部材３２の壁面までの長さが必要以上に長すぎると分級機構３０自体が大型化する。従って、良好な分級効率が得られ、且つ分級機構３０が必要以上に大型化しないようにするために、整流部３１ｂの長さＬ１に対する整流部３１ｂの先端面から該先端面に対向する位置にある分級部材３２の壁面までの長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）を１．２５～１．７５の範囲で設定してもよい。
　整流部３１ｂにおいて、吸引部材３３の径に対する整流部材３１の径が小さすぎると整流部３１ｂの空間が狭すぎて噴射材を含む粉粒体の通過が阻害される。その結果、整流部３１ｂにおいて、噴射材を含む粉粒体は分級部材３２に向かって前進する速度が遅くなり、整流部３１ｂを通過した直後に吸引部材３３の先端面から吸引されることになる。その時、再利用可能な噴射材も吸引されるので、分級効率が低下する。その為、噴射材を含む粉粒体が良好に通過できる大きさとなるように整流部材３１の径を大きくする必要があるが、大きすぎると分級機構３０が大型化する。また、吸引部材３３の径が小さすぎると吸引速度が速くなりすぎて、再使用可能な噴射材も吸引されるので、分級効率が低下する。吸引部材３３の径が大きすぎる場合は、先述のように整流部材３１の径を大きくする必要があるので、分級機構３０が大型化する。従って、良好な分級効率が得られ、且つ分級機構３０が必要以上に大型化しないようにするために、吸引部材３３の径Ｄ１に対する整流部材３１の径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）を１．５～２．０の範囲で設定してもよい。
　整流部３１ｂにおける風量が遅すぎると噴射材を含む粉粒体の速度が遅くなりすぎて、整流部３１ｂを通過した直後に吸引部材３３の先端面から吸引されることになる。風量が速すぎると噴射材を含む粉粒体の速度が速くなりすぎて、分級部材３２の壁面に衝突して跳ね返った噴射材を含む粉粒体が吸引部材３３の先端近傍まで移動する。いずれの場合も、再利用可能な噴射材も吸引されるので、分級効率が低下する。従って、良好な分級効率を得るために、整流部３１ｂの先端における風量を２．１～３．６ ｍ３／ｍｉｎとなるように調整してもよい。
　本実施形態の分級機構３０では、ブラスト加工で一般的に用いられる噴射材を良好に分級することができる。噴射材は、鉄系及び非鉄金属系のショット及びカットワイヤ及びグリッド、セラミックスの粒子（例えば、アルミナや炭化珪素やジルコン等）、ガラスの粒子、樹脂の粒子（例えば、ナイロン樹脂やメラミン樹脂やユリア樹脂等）、植物種子の粒子（例えば、くるみやピーチ等）、等が挙げられる。これらの噴射材の比重に合わせて、その粒子径を適宜選択する。例えば、比重が１．１～４．０の噴射材（アルミナ質の粒子、ガラスビーズ、ナイロン、くるみ等）の場合は粒子径を４５～８５０ μｍ、比重が７．２～７．９の噴射材（鉄系のショット等）の場合は４５～５００ μｍの範囲から選択することができる。
　分級部材３２は、本実施形態の形状に限定されず、円筒形状や多角形の筒形状としてもよい。また、本実施形態のように下端に向かって横断面の面積を連続して縮小した部分を有してもよい。
　本実施形態の分級機構３０は、縦型のサイクロン型分級機のような従来のブラスト加工装置で使用されていた分級機よりも小型である。このため、分級機構３０を基台７０と下部ケーシング２２との間の空間に配置することができる。その結果、従来のブラスト加工装置に比べて高さを低くすることができる。よって、ブラスト加工装置１の横に分級機構３０をメンテナンスするための脚立を置くスペースを設ける必要がなく、分級機構３０のメンテナンスはブラスト加工装置１の正面のみで行うことができる。
　吸引機構４０は、密閉された箱体である吸引機構本体４１と、吸引機構本体４１に連結される吸引力発生源４２と、を備える。吸引機構本体４１は分級機構３０に連結されており、吸引部材３３と吸引力発生源４２との経路にある吸引機構本体４１内には、粉塵を捕集するためのフィルタ（図示せず）が配置されている。吸引力発生源４２を作動させると、分級機構３０内の粉塵が空気と共に吸引機構本体４１に吸引される。吸引された粉塵は吸引力発生源４２に向かってさらに移送される際にフィルタによって捕集され、空気のみが吸引力発生源４２に移送される。捕集された粉塵は、作業員が開口部２３ａを介して吸引機構本体４１の前面に設けられた開閉扉４１ａにアクセスし、開閉扉４１ａを開けて、フィルタを取り外すことで回収することができる。なお、吸引力発生源４２の作動の切り替えは、外枠２３の前面に配置された操作パネルＰの操作にて行う。
　図５は、図２に示す貯留ホッパ及び噴射材移送機構を説明する模式図である。貯留ホッパ５０は、図５に示すように、上端が分級機構３０の分級部材３２の底部に固定される。貯留ホッパ５０は、その内部の空間が分級機構３０と連通されている箱状である。貯留ホッパ５０には、噴射材の排出機構が設けられている。この排出機構は貯留ホッパ５０の底部に設けられた噴射材排出部材５１及び閉止栓５２により構成されている。噴射材排出部材５１の下端には貯留ホッパ５０内の噴射材を排出するための開口が設けられている。閉止栓５２は、この開口を閉止することができる。本実施形態では、両端が開口された円筒形状の噴射材排出部材５１の一端を貯留ホッパ５０の底部に設けた開口を覆うように固定している。そして、噴射材排出部材５１の他端にゴムで構成される円錐台形状の閉止栓５２が嵌着されている。
　貯留ホッパ５０に貯留された噴射材をブラスト加工用ノズル１０に移送するために、貯留ホッパ５０には、噴射材の噴射材移送機構６０が配置されている。噴射材移送機構６０は、図５に示すように、円管状の噴射材取出管６１、円管状の外気導入管取付部材６２及び外気導入管６３を備えている。噴射材取出管６１は、貯留ホッパ５０の側壁（図５では左側壁、Ｙ軸の負の方向）を貫通するように固定されている。外気導入管取付部材６２は、貯留ホッパ５０における噴射材取出管６１と対向する側壁（図５では右側壁、Ｙ軸の正の方向）を貫通するように固定されている。外気導入管６３は、外気導入管取付部材６２に挿貫して固定されている。
　外気導入管６３は、その先端が噴射材取出管６１の中に位置するように固定される。噴射材取出管６１は、ブラスト加工用ノズル１０の噴射材吸引口１１ａに連結されている。ブラスト加工用ノズル１０の内部で発生した吸引力により、噴射材取出管６１内には当該ブラスト加工用ノズル１０に向かう気流が発生する。その際、外気導入管６３より外気が吸引される。即ち、外気導入管６３の先端では外気流が噴射された状態となる。この気流によって噴射材取出管６１の右端近傍では噴射材吸引口１１ａに向かう気流が発生する。この気流に乗って、貯留ホッパ５０内の噴射材は噴射材取出管６１に吸引され、ブラスト加工用ノズル１０に移送される。
　外気導入管６３は、少なくとも先端が噴射材取出管６１の中に位置すればよい。このため、外気導入管６３は、その外径が噴射材取出管６１の内径より小さい円管としてもよい。あるいは、外気導入管６３は、その外径が噴射材取出管６１の内径より大きく、且つその先端が噴射材取出管６１の内径より小さくなるように連続して縮径する部位を設けた形状としてもよい。後者の構成では、外気導入管６３の左右位置を調整することで、外気導入管６３の外壁と噴射材取出管６１の内壁との隙間を調整することができる。この隙間の大きさを変更することで噴射材取出管６１に吸引される噴射材の量を変更することができる。この隙間が広すぎると安定して噴射材を噴射材取出管６１に吸引することができないので、ブラスト加工用ノズル１０からの噴射量が安定しない。即ち安定したブラスト加工を行うことができない。また、この隙間が狭すぎると、噴射材がこの隙間を通過するのが阻害される。この隙間の調整によって、ブラスト加工用ノズル１０に移送される噴射材の量（圧縮空気に対する噴射材の混合比）を調整することができるので、外気導入管６３を操作することでブラスト加工の能力を調整することができる。
　噴射材取出管６１は噴射ホースを介してブラスト加工用ノズル１０の噴射材吸引口１１ａと連結されている。噴射ホースは噴射材の通過により摩耗するので、本実施形態のブラスト加工装置１は、噴射ホースの交換機構を備えている。具体的には、噴射材取出管６１から噴射材吸引口１１ａへの経路は、噴射ホースＨ１，Ｈ２及び噴射ホースＨ１，Ｈ２に着脱自在に接続される連結管Ｃで構成されている。連結管Ｃは噴射ホースＨ１，Ｈ２との接続部がブラスト加工室Ｒ内外にそれぞれ位置するように下部ケーシング２２に固定されている。噴射材取出管６１とブラスト加工室Ｒ外に位置する連結管Ｃの連結部とは、噴射ホースＨ１で連結される。噴射材吸引口１１ａとブラスト加工室Ｒ内に位置する連結管Ｃの連結部とは、噴射ホースＨ２で連結される。この構成により、噴射ホースＨ１、Ｈ２の交換は、作業員が上部ケーシング２１を開けて、あるいは、作業員が外枠２３の開口部２３ａを介してアクセスすることで、ブラスト加工装置１の正面のみで行うことができる。
　また、噴射材吸引口１１ａにはブラスト加工用ノズル１０を着脱自在に連結するための交換機構（図示せず）が固定されている。本実施形態の交換機構は噴射材吸引口１１ａにホースニップルを固定させている。あるいは、噴射材吸引口１１ａ及び噴射ホースＨ２の先端にそれぞれホース継手（例えばカプラ）を固定してもよい。ブラスト加工用ノズル１０の交換機構を設けることで、ブラスト加工用ノズル１０の交換が容易となる。ブラスト加工室Ｒは前方が開放するので、ブラスト加工用ノズル１０の交換は、ブラスト加工装置１の正面のみでおこなうことができる。この構成により、ブラスト加工用ノズル１０の摩耗の確認もブラスト加工装置１の正面のみでおこなうことができる。
　また、基台７０には、図１（Ａ）に示すように、縦断面がコ字状の嵩上ベース７１を固定することができる。ブラスト加工装置を設置する際、嵩上ベース７１によってフォークリフト等で容易に移動することができる。
（ブラスト加工方法）
　次に、本実施形態のブラスト加工装置１によるブラスト加工方法について説明する。
　操作パネルＰを操作し、吸引機構４０を作動して、ブラスト加工室Ｒ内を吸引する。次いで、ラッチ錠２５を開錠し、上部ケーシング２１を開ける。次いで、所定量の噴射材をブラスト加工室Ｒに投入し、噴射材を分級機構３０を介して貯留ホッパ５０に移送する。その後、上部ケーシング２１を閉め、ラッチ錠２５にて施錠して上部ケーシング２１と下部ケーシング２２とを固定する。これにより、閉じられた空間であるブラスト加工室Ｒを形成する。ブラスト加工室Ｒは吸引機構４０により吸引されているので負圧となり、外気が作業部２１ｃよりブラスト加工室Ｒ内に流入する。
　作業者が手袋を装着し、作業部２１ｃより手を差し入れて、ブラスト加工用ノズル１０を把持する。次いで、前記フットスイッチを「ＯＮ」にして噴射材を含む固気二相流を噴射口１３ａより噴射する。その際、ブラスト加工装置１の前面に配置されている圧力調整弁Ｖを操作して、所定の噴射圧力となるようにブラスト加工装置１の前面に配置されている圧力計で確認しながら調整した後、前記フットスイッチを「ＯＦＦ」にして噴射材の噴射を停止し、手を抜出する。
　次に、ラッチ錠２５を開錠し、上部ケーシング２１を開け、加工板２６上にワークを載置する。その後、上部ケーシング２１を閉め、ラッチ錠２５にて施錠して上部ケーシング２１と下部ケーシング２２とを固定する。
　操作パネルＰを操作し作業者が作業部２１ｃより手を差し入れてブラスト加工用ノズル１０及びワークを把持した後、フットスイッチを「ＯＮ」にして固気二相流を噴射口１３ａより噴射する。そして、手袋を介して作業者自身でワークを噴射口１３ａに対して走査することで、ワークの研掃が行われる。この時、ブラスト加工室Ｒ内は負圧になっているので、噴射材を含む粉粒体（噴射材及び粉塵）がブラスト加工室Ｒから外部に漏れ出すことがない。
　ブラスト加工の様子は、前面側斜面に設けられた観察窓２１ａより行うことが出来る。また、天面に採光窓２１ｂが設けてあるので、ブラスト加工室Ｒ内に投光機を設けなくてもブラスト加工室Ｒを観察することが出来る。
　噴射口１３ａより噴射された噴射材を含む粉粒体は吸引機構４０の吸引力によって分級機構３０に移送される。分級機構３０にて、再使用可能な噴射材と粉塵とに分離される。詳しくは、吸引機構４０の吸引力により分級機構３０内は負圧になっており、また整流部３１ｂでは旋回しながら分級部材３２に向かう気流が発生している。まず、この負圧により噴射材を含む粉粒体は投入部材３４より分級機構３０内へ投入される。整流部３１ｂに到達した噴射材を含む粉粒体は、整流部３１ｂにて発生している気流により旋回しながら分級部材３２に向かって前進する。そして、分級部材３２に到達した噴射材のうち、重量が重い再使用可能な噴射材は、重力により落下し、下方に位置する貯留ホッパ５０に貯留される。貯留ホッパ５０に移送された再使用可能な噴射材は、噴射材移送機構６０によりブラスト加工用ノズル１０に移送され、再び噴射口１３ａより噴射される。一方、重量の軽い粉塵は、吸引機構４０に吸引され、吸引機構本体４１内のフィルタに捕集される。
　固気二相流をワークに向けて所定の時間噴射したら、前記フットスイッチを「ＯＦＦ」にして固気二相流の噴射を停止し、手を抜出する。その後、ラッチ錠２５を開錠し、上部ケーシング２１を開け、ワークを回収する。このワークに付着した噴射材や粉塵を除去して一連のブラスト加工が完了する。
　吸引機構本体４１内のフィルタに捕集された粉塵が所定量堆積して吸引能力が低下したら、固気二相流の噴射及び吸引機構４０の作動を停止した後、作業員が外枠２３の開口部２３ａを介してブラスト加工装置１の前面に位置する開閉扉４１ａにアクセスし、開閉扉４１ａを開けてフィルタを取り外してフィルタの清掃を行う。粉塵の堆積具合は、吸引機構本体４１に差圧計を取り付けて、この値により管理してもよいが、１日の作業が終了したらフィルタの清掃を行う程度の管理としてもよい。
　噴射材を変更したり、ブラスト加工装置１を清掃したりするために噴射材をブラスト加工装置１から排出する必要がある場合は、上部ケーシング２１及び下部ケーシング２２が固定された状態で、作業員が外枠２３の開口部２３ａを介して閉止栓５２にアクセスし、閉止栓５２を外して、貯留ホッパ５０内の噴射材を排出した後、再び閉止栓５２を噴射材排出部材５１の開口に嵌着する。そして、圧縮空気を噴射するノズル（図示せず）を作業部２１ｃより挿入し、エアブローによるブラスト加工室Ｒ内に付着した噴射材や粉塵の除去、及び前記フットスイッチによるブラスト加工用ノズル１０からの噴射による噴射材の経路からの噴射材の除去を行う。この作業を繰り返すことで、ブラスト加工装置１内の噴射材を完全に排出することができる。
　固気二相流に含まれる噴射材の量（混合比）を変更する場合は、ブラスト加工装置１の前面（外枠２３の開口部２３ａ）から噴射材移送機構６０の外気導入管６３を操作すればよい。
　噴射ホースＨ１、Ｈ２は使用に伴い摩耗する。噴射ホースＨ１、Ｈ２が摩耗した場合、ブラスト加工装置１の前面より噴射ホースＨ１、Ｈ２を取り外し、新たな噴射ホースＨ１、Ｈ２を取り付けることで交換することができる。つまり、作業員が上部ケーシング２１を開けて、あるいは、作業員が外枠２３の開口部２３ａを介して噴射ホースＨ１、Ｈ２にアクセスすることで実現できる。
　ブラスト加工によって、上部ケーシング２１の観察窓２１ａ及び採光窓２１ｂには噴射材や粉塵が付着する。本実施形態のブラスト加工室Ｒは前面側が開放することができるので、観察窓２１ａ及び採光窓２１ｂをブラスト加工装置１の正面のみから清掃することができる。
　以上の様に、ブラスト加工装置１のメンテナンスは、ブラスト加工装置１の正面のみから行われる。メンテナンスとは、例えばブラスト加工用ノズル１０の点検及び交換、ブラスト加工室Ｒの清掃、分級機構の整備、吸引機構４０のフィルタの清掃や交換、貯留ホッパ５０からの噴射材の排出、噴射ホースＨ１、Ｈ２の交換、等がある。ブラスト加工装置１では、正面以外の周囲にメンテナンスのためのスペースを設ける必要がない。すなわち、ブラスト加工装置１では、その左側面や右側面や背面にメンテナンスのためのスペースを設ける必要がない。このため、ブラスト加工装置１は、狭いスペースでも設置が可能である。
　また、ブラスト加工における操作及び設定を行うための領域である操作スペースは、ブラスト加工装置１の正面に位置している。ブラスト加工における操作及び設定とは、例えば固気二相流の噴射圧力の調整、ブラスト加工の様子の観察、吸引機構の作動、固気二相流の噴射、ワークの走査、噴射材の混合比の設定、等がある。ブラスト加工装置１では、正面以外の周囲に操作のためのスペースを設ける必要がない。すなわち、ブラスト加工装置１では、その左側面や右側面や背面に操作のためのスペースを設ける必要がない。このため、ブラスト加工装置１は、狭いスペースでも設置が可能である。
　次に、本形態のブラスト加工装置１を検証した結果について説明する。
　噴射材として、アルミナ系の粒子（新東工業株式会社製：ＡＦ２４）、擬似粉塵としてアルミナ系の微粒子（新東工業株式会社製：ＷＡ＃８００）を使用した。初期の粉粒体として、噴射材が９８％、擬似粉塵が２％となるように秤量して混合した粉粒体を貯留ホッパ５０に収容した後、ブラスト加工装置１を１０ ｍｉｎ作動させてこの粉粒体を噴射した。
　ブラスト加工装置１の作動を停止した後、貯留ホッパ５０内の粉粒体を回収した。回収した粉粒体を目開き０．５００ ｍｍの篩にて分級した後、大径粒子及び微粒子のそれぞれの重量を測定して、以下を算出して評価した。
（１）初期の粉粒体の重量に対する試験後の大径粒子の重量の割合
（２）試験後の粉粒体の全重量に対する試験後の微粒子の重量の割合
評価基準は下記の通りである。
　○・・・（１）が９５％以上であり、且つ（２）が１％未満である。
　△・・・（１）が９５％以上であり、（２）が１％より多く５％未満である。
　×・・・（１）が９５％未満、又は（２）が５％以上である。
　試験は、整流部３１ｂの長さＬ１に対する整流部３１ｂの先端面から該先端面に対向する位置にある分級部材３２の壁面までの長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）、及び吸引部材３３の径Ｄ１に対する整流部材３１の径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）、及び整流部３１ｂにおける風量、をそれぞれ変化させた。その結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　整流部３１ｂの長さＬ１に対する整流部３１ｂの先端面から該先端面に対向する位置にある分級部材３２の壁面までの長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）が１．２５～１．７５、及び吸引部材３３の径Ｄ１に対する整流部材３１の径Ｄ２の比（Ｄ２／Ｄ１）が１．５０～２．００、及び整流部３１ｂにおける風量が２．１～３．６ ｍ３／ｍｉｎの場合、いずれも「△」又は「○」評価となった（実施例１～８）。Ｌ２／Ｌ１又はＤ２／Ｄ１が比較的低い実施例１及び４は「△」評価であったが、この評価は若干分級性能が劣るが条件を最適化すれば「○」評価となる程度である事を示している。従って、ブラスト加工装置に十分適用することができることが示唆された。一方、風量が２．１～３．６ ｍ３／ｍｉｎを逸脱していた場合は、いずれも「×」評価となり、分級性能が劣ることが判った（比較例１、２）。
　本実施形態に係るブラスト加工装置は非常にコンパクトであるので、分級機構３０、吸引機構４０、貯留ホッパ５０、噴射材移送機構６０、を基台７０と下部ケーシング２２との間の空間に配置することができる。また、図１の（Ａ）に示すように、基台７０の下面に嵩上ベース７１を固定すると、ブラスト加工装置１の設置が容易となる。その結果、従来のブラスト加工装置に比べ前述のメンテナンス性及び操作性のみならず設置性でも有利となる。
　本実施形態に係るブラスト加工装置１は、メンテナンス及び操作のための構成が装置前面に設けられているので、複数台のブラスト加工装置１を複数台隙間なく並列配置したブラスト加工装置列とすることができる。
　１…ブラスト加工装置、１０…ブラスト加工用ノズル、１１…ノズルホルダ、１１ａ…噴射材吸引口、１１ｂ…経路（噴射材）、１１ｃ…混合室、１１ｄ…空気ノズル挿入口、１１ｅ…噴射ノズル挿入口、１２…空気ノズル、１２ａ…経路（圧縮空気）、１２ｂ…加速部（圧縮空気）、１３…噴射ノズル、１３ａ…噴射口、１３ｂ…経路（固気二相流）、１３ｃ…加速部、１３ｄ…整流部（固気二相流）、２０…筐体、２１…上部ケーシング、２１ａ…観察窓、２１ｂ…採光窓、２１ｃ…作業部、２２…下部ケーシング、２２ａ…枠体、２３…外枠、２３ａ…開口部、２４…蝶番、２５…ラッチ錠、２６…加工板、３０…分級機構、３１…整流部材、３１ａ…閉止板、３１ｂ…整流部、３２…分級部材、３３…吸引部材、３４…投入部材、４０…吸引機構、４１…吸引機構本体、４１ａ…開閉扉、４２…吸引力発生源、５０…貯留ホッパ、５１…噴射材排出部材、５２…閉止栓、６０…噴射材移送機構、６１…噴射材取出管、６２…外気導入管取付部材、６３…外気導入管、７０…基台、７１…嵩上ベース、ａ、ｂ、ｃ…分級機構内における気流及び噴射材及び粉塵の流れ、Ｃ…連結管、Ｅ…電磁弁、Ｈ１、Ｈ２…噴射ホース、Ｐ…操作パネル、Ｓ…センサ、Ｖ…圧力調整弁。

Claims (10)

  1. 　内部にブラスト加工室を画成する筐体と、
    　前記ブラスト加工室に配置され、圧縮空気と共に噴射材を噴射するブラスト加工用ノズルと、
    を備えるブラスト加工装置であって、
    　前記ブラスト加工装置の正面のみからメンテナンスを行えるように構成されている、ブラスト加工装置。
  2. 　前記筐体は、
    　立設された外枠と、
    　底面が開口された箱状の上部ケーシングと、
    　前記外枠に支持された下部ケーシングであって、上端が開口された下部ケーシングと、
    を備え、
    　前記下部ケーシングの上端に前記上部ケーシングの下端が嵌装されることで前記ブラスト加工室が画成され、
    　前記上部ケーシングは、その背面の下端を中心として前後方向に回動可能に設けられている、
    請求項１に記載のブラスト加工装置。
  3. 　前記噴射材を排出する排出機構をさらに備え、
    　前記ブラスト加工装置の正面から前記排出機構へのアクセスが可能に構成されている、請求項１に記載のブラスト加工装置。
  4. 　前記ブラスト加工室内を吸引して粉塵を捕集する吸引機構をさらに備え、
    　前記ブラスト加工装置の正面から前記吸引機構へのアクセスが可能に構成されている、請求項２に記載のブラスト加工装置。
  5. 　前記ブラスト加工室と前記吸引機構との経路に、前記噴射材の分級機構をさらに備え、
    　前記分級機構は、円筒形状を呈し、軸線が水平方向に延びるように設けられ、一端面が閉止板により閉止された整流部材と、
    　前記整流部材の軸線に対して直角となるように該整流部材の他端に連結され、内部に噴射材を含む粉粒体を分級する空間を有する分級部材と、
    　前記吸引機構に一端が連結された円筒形状の吸引部材であって、前記閉止板を貫通して前記整流部材の内部に配置され、前記整流部材と同心状に配置された吸引部材と、
    　噴射材を含む粉粒体を前記整流部材の内壁に沿って前記分級部材に向かって移送されるように前記分級機構の内部に投入するための部材であって、前記整流部材の前記閉止板側に設けられた投入部材と、
    を備える、請求項４に記載のブラスト加工装置。
  6. 　前記噴射材の貯留ホッパと、
    　前記貯留ホッパから前記ブラスト加工用ノズルに連結される噴射ホースと、
    　前記噴射ホースの交換機構と、
    をさらに備え、
    　前記ブラスト加工装置の正面から前記交換機構へのアクセスが可能に構成されている、請求項１に記載のブラスト加工装置。
  7. 　前記噴射材を前記ブラスト加工用ノズルへ移送する噴射材移送機構をさらに備え、
    　前記ブラスト加工装置の正面から前記噴射材移送機構へのアクセスが可能に構成されている、請求項１に記載のブラスト加工装置。
  8. 　前記上部ケーシングには、前記ブラスト加工装置の正面から前記ブラスト加工室内を観察できる観察窓が設けられている、請求項２に記載のブラスト加工装置。
  9. 　前記外枠には、前記ブラスト加工装置の正面から前記圧縮空気の噴射圧力を調整できる操作デバイスが設けられている、請求項２に記載のブラスト加工装置。
  10. 　請求項１～９の何れか一項に記載のブラスト加工装置を複数備え、複数のブラスト加工装置が並列配置されている、ブラスト加工装置列。
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