WO2023120410A1 - 構造物の表面処理方法、ブラスト処理装置、粉粒状製品の製造設備における付着物除去方法および装置、並びに、粉粒状製品の製造方法および製造設備 - Google Patents

構造物の表面処理方法、ブラスト処理装置、粉粒状製品の製造設備における付着物除去方法および装置、並びに、粉粒状製品の製造方法および製造設備 Download PDF

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blasting
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media
granular
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悟 早川
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株式会社グランドライン
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L5/00Preparation or treatment of foods or foodstuffs, in general; Food or foodstuffs obtained thereby; Materials therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B5/00Cleaning by methods involving the use of air flow or gas flow
    • B08B5/02Cleaning by the force of jets, e.g. blowing-out cavities
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C11/00Selection of abrasive materials or additives for abrasive blasts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • B24C5/02Blast guns, e.g. for generating high velocity abrasive fluid jets for cutting materials
    • B24C5/04Nozzles therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C7/00Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C13SUGAR INDUSTRY
    • C13BPRODUCTION OF SUCROSE; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • C13B50/00Sugar products, e.g. powdered, lump or liquid sugar; Working-up of sugar

Definitions

  • the present invention relates to a structure surface treatment method for removing contamination on the surface of a member to which deposits have adhered or deteriorated to regenerate the member, and a blasting apparatus used for surface treatment of the structure.
  • blasting is known in which a fluid such as water is jetted onto the member surface at high pressure and high speed.
  • blasting includes dry blasting (see, for example, Patent Document 1) using a gas such as air as a driving fluid for ejecting an abrasive material (blasting media) for polishing the soiled portion, and liquid such as water.
  • a wet blasting treatment using (for example, see Patent Documents 2 and 3).
  • the surfaces of members of indoor structures may become dirty.
  • structures such as manufacturing equipment installed indoors in a factory, when the equipment is operated, there is a product or the like that adheres to the surfaces of the members that make up the equipment.
  • Patent Document 4 discloses a method for producing refined sugar. According to this method, raw sugar (raw sugar) is produced from harvested sugarcane or sugar beets, and this raw sugar is washed, cleaned, crystallized, etc. in a factory to be finished into sugar. The finished sugar is stored in different silos etc. depending on the product.
  • sugar removal treatment is regularly performed to remove the sugar adhering to the drive parts.
  • the target drive parts are removed from the equipment and immersed in hot water to melt and remove adhering sugar.
  • the solution in which sugar is melted is heated to evaporate water to precipitate sugar, which is reused for refining sugar.
  • processing conditions that can be applied to a certain range of parameters that is, versatile processing conditions are selected.
  • processing conditions are selected that have slightly greater (or lesser) ability to remove fouling so that they can be applied to multiple types of objects with similar properties.
  • the stain removal capacity tends to be excessive or insufficient, which affects workability at the site.
  • treatment marks historically valuable sword marks and engraving marks
  • an object of the present disclosure is to solve at least one of the above-described problems. That is, the object is to provide a structure surface treatment method and a blast treatment apparatus that can easily determine treatment conditions for cleaning a structure by blast treatment.
  • the present invention provides a method and apparatus for removing deposits that can easily remove powder and granules adhering to equipment used in manufacturing facilities for powder and granular products, and a method and apparatus for producing powder and granular products incorporating these methods. intended to
  • a structure surface treatment method is a structure surface treatment method that constructs a structure and regenerates the member by removing stains on the surface of the member exposed to the outside.
  • a nozzle for blowing the blasting medium onto the surface of the member using a blasting medium containing, as a main component, a first powdery or granular substance obtained by powdering a substance having a hardness equal to or lower than that of the member, and using a gas as a driving fluid; , a hollow tube for sending a mixture of the blasting medium and the gas to the nozzle, and a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of the mixture supplied from the hollow tube to the nozzle, using a blasting apparatus,
  • the nozzle has a tubular proximal end portion connected to the hollow tube, and a distal end portion extending from the proximal end portion through the intermediate portion to the point of the intermediate portion, wherein the distance between the long sides is and a tip portion in which a substantially rectangular injection port
  • the band-shaped mixture ejected from the jet nozzle functions as an abrasive cleaning tool for removing the stain, and removes the stain to remove the stain and remove the stain on the lower layer or the periphery of the stain on the surface.
  • the reclaimed surface is roughened to form fine irregularities.
  • a mixture of gas and blasting media is jetted from a nozzle having a substantially rectangular slit with a distance between long sides of 0.5 mm or more and 1.5 mm or less as a jet port to blow the mixture of the gas and the blasting media onto the member of the object.
  • the nozzle has a rounded rectangular shape (for example, an oval shape) with straight long sides and curved short sides.
  • the ejected material ejected from such an orifice functions as a long and narrow dynamic "abrasive cleaning tool" because the blasting media forms a thin band and moves in the same direction as the nozzle is operated.
  • a "grinding and cleaning tool” removes contamination by blasting media reaching minute recesses such as processing marks and hitting the target member.
  • the flow velocity of the blasting media decreases and the particle size decreases, thereby avoiding grinding of the reclaimed surface of the target member.
  • the ejected strip-shaped mixture functions as a polishing tool capable of performing a cleaning operation in conformity with fine irregularities.
  • the injection conditions are controlled by adjusting the flow rate of the mixture, such as by providing a flow control valve in the flow path that supplies the mixture to the nozzle, the nozzle You can control the intensity of the cleaning by the "abrasive cleaning tool" jetted from. Therefore, the injection conditions are adjusted so that the intensity of the blasting is not so strong as to scrape the solid portion below and around the soiled layer. In this way, minute soiled portions of mm or less can be removed, and robust portions can be exposed without grinding to form a reclaimed surface for reclaiming the member.
  • minute recesses (with a diameter of approximately several tens to several hundred ⁇ m) are formed on the exposed reproduction surface due to the collision of fine particles derived from the blasting media.
  • the reproduced surface is subjected to a roughening treatment for forming fine irregularities on the order of ⁇ m.
  • the present invention it is possible to remove fine stains on the surface of the member to be treated, such as those on the order of millimeters or less, while controlling the solid portion forming the reclaimed surface not to be scraped off. can be treated. For this reason, it is possible to remove contamination while preserving the fine unevenness of the surface of the member on which fine unevenness of mm or less such as processing traces is formed.
  • the surface treatment according to the present invention is preferably carried out by adjusting the ejection conditions so that the number of reciprocations of the nozzle on the member surface is within 10 reciprocations, preferably within 7 reciprocations, and more preferably within 5 reciprocations. This is because an increase in the number of times the nozzle reciprocates over the surface of the member causes problems such as an increase in the amount of blasting media and power used and an increase in the amount of dust generated due to surface treatment, which is not preferable.
  • the minimum number of times the nozzle is moved with respect to the member surface is one time (half of one reciprocation) or more, and is not particularly limited.
  • the injection conditions of the mixture are excessively strong to reduce the number of times the nozzle reciprocates on the surface of the member to remove stains, the polishing intensity is too strong and the treatment marks disappear or even the reclaimed surface of the member is scraped. The risk of getting stuck is increased. Therefore, it is preferable to adjust the ejection conditions so that the number of reciprocations of the nozzle required to remove the contamination is one or more.
  • the member may be wood, and the first powdery or granular material may be plant-based blasting media having an air-dried specific gravity of greater than 0.5.
  • the first powdery or granular material which is the main component of the blasting media to be used, should be rounded. This is because while the weakened and soiled portion is properly removed, the sound portion of the base material (member) under the soiled portion is prevented from being damaged by the rounded first particles.
  • the blasting media may contain, as an auxiliary component, a second powdery or granular material comprising (A) a plant-based blasting media having an air-dry specific gravity of 0.5 or less or (B) a mineral-based media.
  • the deteriorated layer on the active film in the paint film is removed by including the second powdery granular material, and the active film under the deteriorated layer is removed. It is possible to easily expose the bare wood of the member including.
  • the mixture of the blasting media and the driving fluid can be made to function like an elongated belt-like abrasive cleaning tool, and can be applied to fine unevenness of members and gaps between members. Therefore, it is possible to perform blasting on each member constituting the structure while the structure is being constructed. That is, each member of the structure having irregularities and gaps can be processed in a state in which the structure is constructed in this way, and damage to other members can be suppressed. Therefore, it is possible to save the trouble of disassembling and reassembling the structure in the blasting treatment of the members constituting the structure.
  • a structure surface treatment method is a structure surface treatment method that constructs a structure and regenerates the member by removing stains on the surface of the member exposed to the outside.
  • the structure is a manufacturing facility for manufacturing a powdery or granular product to be taken into a living body, and the member has a surface caused by powdery or granular deposits generated during the manufacturing process of the powdery or granular product in the manufacturing facility.
  • the belt-shaped mixture ejected from the ejection port functions as an abrasive cleaning tool for removing the stain, thereby removing the stain. and exposing the reclaimed surface of the member below or in the vicinity of the surface contamination without grinding, and performing a roughening treatment to form fine unevenness on the reclaimed surface.
  • the fouling can be removed using the force (affinity) that the same kind of substance sticks to each other.
  • the parts can be cleaned while they are still installed in the manufacturing equipment, there is no need to remove the parts.
  • the same material as the granules (powder-like products) being manufactured is used as the blasting media, it is possible to remove unnecessary granules adhering to the parts and to perform the blasting process.
  • the “spraying treatment” is, for example, a treatment of sprinkling powder particles onto the sliding portion of the driving part so that the powder particles adhere to the sliding parts, and it is preferable to use powder particles having a smaller particle size than the particle product.
  • this "glazing treatment” is an example of the above-described “roughening treatment” for forming fine unevenness on the reproduction surface.
  • the roughening treatment includes forming fine recesses on the surface of the member to form fine unevenness, and forming fine unevenness by adhering powdery or granular material.
  • the former is referred to as “roughening treatment by forming recesses” and the latter is referred to as “roughening treatment by adhesion of particulate matter”.
  • the blasting media have a lower hardness than the members.
  • a material with a lower hardness than the member as the blasting media, even if the mixture of the blasting media and the driving fluid (gas) is strongly injected, the member will not be scraped (grinded), and deposits will be removed. It is possible to remove (grind) fouling such as deposits by utilizing the peeling force of blast media, which is the same material as .
  • the "grinding tool" that spouts out the mixture by increasing the flow rate of the mixture is used. It may be desired to make it stronger.
  • a flow rate adjustment unit is provided to adjust the flow rate of the mixture supplied from the hollow tube to the nozzle, and if the surface of the target member is exposed during processing, the flow rate of the mixture is adjusted (changed) and sprayed (blasted). ) is preferably subjected to surface treatment.
  • the structure surface treatment method and the blast treatment apparatus it is possible to easily determine the treatment conditions for cleaning the structure by blast treatment.
  • the reclaimed surface after removal of stains for example, a sound portion called “wood base” in the lower layer of deteriorated wood, deteriorated Robust winter grain, black rust layer formed under the red rust as fouling, etc.
  • stains for example, a sound portion called “wood base” in the lower layer of deteriorated wood, deteriorated Robust winter grain, black rust layer formed under the red rust as fouling, etc.
  • deposits adhering to instruments used in the manufacturing facility can be easily removed.
  • FIG. 1 is a flow chart showing an example of steps of a surface treatment method.
  • FIG. 2 is a flow chart showing an example of a process for producing refined sugar from raw sugar.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of an air blasting device that can be used in the sugar removal method according to this embodiment.
  • 4(A) is a plan view showing the entire injection nozzle
  • FIG. 4(B) is a side view of the injection nozzle
  • FIG. 4(C) is an enlarged perspective view showing the vicinity of the injection nozzle of the injection nozzle.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing how an operator performs sugar removal work.
  • 6(A) and 6(B) are schematic diagrams showing the configuration of the injection nozzle to which the light is attached.
  • the surface treatment method uses blasting media containing the first powdery particulate matter as a main component to remove stains on the surfaces of members exposed to the outside while forming a structure.
  • the first powdery or granular material has a hardness equal to or less than that of the member, and is preferably a material that does not pollute the environment even if it scatters in the environment. That is, as shown in the flowchart of FIG. 1, this surface treatment method includes a step ( step S10), selecting the contamination or the same kind of substance as the member from among them (step S20), and blasting the blasting media selected through steps S10 and S20 to the surface of the member under predetermined conditions to remove the contamination. and a step (step S30). Note that steps S10 and S20 may be interchangeable or one of them may be omitted.
  • the blasting media to be determined in step S10 which are substances that do not pollute the environment even if scattered in the environment, are, for example, substances derived from natural resources. It corresponds to the system blast media.
  • the plant-based blasting media are biodegradable, and are preferable because it is easy to select the hardness according to the type of member to be treated, and to adjust the particle size and shape.
  • plant-based blasting media can be suitably used when the member to be treated is wood, and when the member is ceramics such as earthenware and pottery, or minerals such as concrete and stone, it can be used with metals such as iron and copper. In some cases, it can be used in a wide variety of components, such as in polymeric materials such as synthetic resins and rubbers.
  • the blasting media should be of the same kind as the fouling, but lower in hardness than the member to be treated and higher in hardness than the fouling. is preferred.
  • Two or more types of blasting media may be mixed, and preferably, a plant-based blasting media is used as a main component, and a blasting media having a hardness different from that of the blasting media used as the main component is used as an auxiliary component.
  • the contamination is a substance adhering to the member and covers the member so that the surface of the member is not exposed
  • the blasting media of the same type as the contamination should be selected in step S20.
  • the structure is a manufacturing facility for powdery and granular products that are ingested into the body of humans and animals (hereinafter also referred to as "ingestible materials"), and the members that make up the manufacturing facility are the manufacturing processes of the powdery and granular products.
  • the surface is soiled by powder-like deposits (for example, powder-like products or powders with the same ingredients but different particle sizes)
  • the blasting media consisting of the same ingredients as the deposits should Blasting media of the same type as ".
  • the above-mentioned "ingestible material” is exemplified by sugar, salt, seasonings, other foods, medicines, and the like.
  • the adhering matter is a mixture of powders and grains of a plurality of types of ingredients, the same component as the adhering matter may be the same as at least one type of the powder or grains.
  • the selection range of the blasting media may be the same material as the member instead of the contamination. That is, the blasting medium may be selected from the same material as the contamination or the member. If we classify fouling or materials into wood, ceramics or stone, metals, polymers, and ingestible materials, then blasting media made from materials within the corresponding classification are "homogeneous". In addition, within the same classification, it is not essential to have the same identity up to further subdivided types (except for materials ingested in the body).
  • the blasting media of the same type may be blasting media made of the same zelkova or cypress as the wood, but is not limited to this.
  • the member is pine or zelkova with high hardness, cedar with lower hardness may be selected.
  • Plant-based blasting media have a wide range of air-dry specific gravities depending on the plant species (see Patent Document 2), and the higher the air-dried specific gravity, the higher the hardness tends to be. Therefore, the blasting medium may be determined using the air-dried specific gravity as an index of hardness.
  • Plant-based blasting media suitable as the first particulate material include, for example, walnut, peach or apricot seed husks, or corn cobs.
  • the first powdery and granular material in order to suppress damage to the parts near the members of the structure and also to suppress damage to the sound parts of the members, a substance with a hardness equal to or lower than that of the member to be treated is used for the blasting media. selected as the main component.
  • the first powdery or granular material which is the same material as the soiled substance and has higher hardness than the soiled substance but lower hardness than the member, is used as the main component of the blasting media. can be selected.
  • the "specific gravity" referred to here may be determined in consideration of the state (moisture content, etc.) when each blasting medium selected through steps S10 and S20 is actually used in blasting.
  • the blasting media is sprayed onto the target member as a mixture mixed with a gas as the driving fluid, preferably dehumidified air, such as by drying. This is because if the blasting media contains moisture, it adheres to the inside of the nozzle or forms lumps, which hinders the belt-like jetting state that functions as a sharp cleaning tool.
  • the "main component" of the blasting media means that the number of particles that are sprayed onto the target is larger than that of the blasting media of subcomponents other than the main component. Therefore, in general, in the blasting media stored in the blasting media tank to be ejected from the nozzles in the blasting apparatus, the number of certain first-type powders and granules is equal to the number of other second- and third-type powders and granules. , the first kind of powdery or granular material is the main component, and the second or third kind of powdery or granular material is the auxiliary component. Although it depends on the number of types of powder particles used as subcomponents, the ratio of the first particles, which are the main component, to the total blast media is typically 30% or more and 100% or less.
  • the following are examples of the first granules that are the main component of such blasting media. That is, when the member constituting the structure is wood, it is a plant-based blasting media having an air-dry specific gravity of greater than 0.5, and more preferably a plant-based blasting media having a rounded shape. is suitable as the first granules as the main component.
  • the "air-dry specific gravity" of the plant-based blasting media when the blasting media is wood, the apparent specific gravity when the water content is approximately 15% by weight, that is, the apparent specific gravity when the water content is approximately 15% by weight.
  • a ratio of the weight of wood to the weight of the same volume of water as the wood can be used.
  • the blasting media when the blasting media is a plant other than wood, the water content is 5% by weight or more and 10% by weight or less, and the ratio of the water content when actually used for blasting can be used.
  • a "rounded" shape is defined as a shape that, when viewed under magnification such as a microscope, is clearly rounded compared to granular blasting media made from freshly ground plant material. applicable.
  • a method for such roundness is not particularly limited. As an example, put granular blasting media with corners into a metal agitating tumbler with protrusions such as blades on the inner surface, rotate the rotating shaft horizontally or at an angle of less than 45 degrees, and rotate at a speed in the range of 60 to 100 rpm. A method of rotating and stirring for about 20 to 30 minutes may be mentioned.
  • the plant-based blasting media for example, those having an average median diameter of 0.01 mm or more and 2.5 mm or less can be used, and those having a median diameter of 0.02 mm or more and 0.8 mm or less are preferably used. be done. Blasting media with such a diameter can be obtained by screening the particle size using a vibrating screen equipped with a micron mesh. Also, the particle size of the obtained blasting media can be measured using, for example, a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer.
  • the surface treatment method according to the present disclosure may contain the second powdery or granular material as an auxiliary component in addition to the main component described above. More specifically, the following are examples of the second powdery or granular material that is a secondary component of the blasting media. That is, when the members constituting the structure are painted wood whose painted surface has deteriorated, (A) plant-based blast media having an air-dry specific gravity of 0.5 or less, or (B) mineral-based media, A second powdery or granular material consisting of is suitable as an auxiliary component.
  • the deteriorated layer on the active film in the coating film of the member is removed as fouling using the blasting media containing the above-described first powdery or granular material and the second powdery or granular material, and the deteriorated layer is removed. Expose the wood grain of the member containing the active membrane underneath.
  • the mineral media may be formed using one or more materials selected from the group of stone powder, sand, sodium bicarbonate, calcium carbonate, shell powder, glass powder, ceramic powder, and the like.
  • “mineral-based media” typically refer to those made of naturally occurring inorganic crystalline substances, but also include artificially produced inorganic crystalline substances, as well as shells and teeth. and biominerals such as opal, and those that are generally considered to be included in minerals even though they are amorphous, such as opal.
  • the blasting media are selected in this way (S10, S20), and then the selected blasting media are sprayed on the surface of the member under predetermined conditions using the driving fluid.
  • the contamination is removed (step S30).
  • the "predetermined condition" in step S30 will be described.
  • the predetermined conditions include using a blasting apparatus having a hollow tube, a nozzle, and a flow rate adjusting section. More specifically, this blasting apparatus includes a nozzle for blowing blasting media onto the surface of a member using a gas as a driving fluid, a hollow tube for feeding a mixture of the blasting media and the gas to the nozzle, and a nozzle from the hollow tube to the nozzle. and a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of the mixture to be supplied.
  • the nozzle described above has a tubular base end portion connected to the hollow tube, and a tip end portion extending from the base end portion to the intermediate portion via the intermediate portion, wherein the distance between the long sides is It is preferable to use a nozzle having a tip portion in which a substantially rectangular injection port of 0.5 mm or more and 1.5 mm or less is formed.
  • a blasting apparatus for example, one having a configuration disclosed in FIGS. 3 and 4, which will be described later, can be used.
  • the predetermined conditions include using the nozzle of the blasting apparatus as described above to adjust the flow rate of the mixture while the surface of the member is exposed, and blowing the mixture onto the surface of the member.
  • this spraying causes the band-shaped mixture ejected from the jet nozzle to function as a polishing tool for removing fouling, removes fouling, and grinds the reclaimed surface of the member located under or around the fouled surface. exposing the surface without erosion and performing a roughening treatment to form fine unevenness on the reproduction surface.
  • the blasting media may be sprayed onto the surface of the member while the member constitutes a structure.
  • the member constitutes a structure.
  • the structure is an elevator for transporting sugar in a sugar factory
  • the buckets and chains constituting the elevator may be blasted as they are without being disassembled.
  • the blasting media and various processing conditions may be further optimized in consideration of the contamination, the state of the members, the working environment, and the like. Since the treatment conditions determined in this manner are suitable for the surface treatment of the target member, damage to the sound portion and surrounding portion of the member is greater than in the case of using conventional highly versatile treatment conditions. less likely to. Therefore, the target member can be blasted while the structure is still constructed. In addition, since the same type of blasting media as the soiling or member is used, the blasting treatment can be performed in a state where the structural portion is configured without disassembling the member in a sugar factory or the like as described above.
  • Granulated sugar which has relatively low hygroscopicity, can be suitably used as the first powdery or granular material of the blasting media when removing sugar adhering to the member to be blasted.
  • FIG. 2 is a flow chart showing an example of a process for producing refined sugar from raw sugar.
  • raw sugar produced from sugarcane or sugar beets in various places is collected and stored in a warehouse (step S1).
  • the raw sugar stored in the warehouse is transported to a refinery by a conveyor or the like.
  • the sugar washing step (step S2) the raw sugar and sugar solution are stirred and separated into crystals and syrup containing impurities, and the obtained crystals are dissolved in warm water to obtain a sugar solution.
  • step S3 milk of lime and carbon dioxide gas are added to the sugar solution obtained in the sugar washing step and reacted, and impurities in the sugar solution are aggregated during this reaction process.
  • a yellowish brown transparent sugar solution is obtained.
  • the yellowish-brown transparent sugar solution is passed through an ion exchange resin to further remove impurities, and the obtained colorless and transparent sugar solution is irradiated with ultraviolet rays to sterilize and then concentrated.
  • step S4 seeds (seed sugar) are added to the concentrated sugar solution and crystallized.
  • step S5 the mixture of the crystals and sugar solution produced in the crystallization step (so-called white bottom) is separated into crystals and syrup by a separator, and the taken out crystals are dried and cooled. After that, it is stored in silos or the like divided according to the type of product in a temperature-controlled state.
  • step S6 the sugar thus stored in the silo or the like is passed through a sieve to keep the particle size within a predetermined range, packaged in a bag according to the application, and shipped. .
  • step S5 when the sugar finished in the finishing step (step S5) is stored in a silo or the like, the sugar is transported vertically and horizontally by an elevator and a vibrating conveyor made up of buckets, chains, and the like.
  • an elevator and a vibrating conveyor made up of buckets, chains, and the like.
  • the deposit removal method according to the present disclosure is preferably applied to remove deposits adhered to such drive components, for example.
  • the object of application of the deposit removal method according to the present disclosure is not limited to this, and it is used for instruments used in the product manufacturing process of various granular materials such as salts, other seasonings, and chemicals.
  • sugar manufacturing as an example, it can be suitably used for removing sugar adhering to equipment used in all sugar (refined sugar and honey-containing sugar) manufacturing equipment, including equipment used in equipment for manufacturing honey-containing sugar. can be done.
  • it can be used not only for driving parts but also for removing sugar adhering to all other parts, floors and walls.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of an air blasting device (blasting device), which is an example of a deposit removing device that can be used in the sugar removal method according to the present embodiment.
  • this blast treatment apparatus can be used not only in the sugar removal method but also in the structure surface treatment method according to the first embodiment described with reference to FIG.
  • the air blast apparatus according to the present embodiment uses air as the driving fluid for the blast media, other gases may be used as the driving fluid.
  • the air blast apparatus 1 includes an air compressor 2, a blast media tank 3, an injection nozzle 4, and hoses 5 and 6 connecting these. Among them, the air compressor 2, the blasting media tank 3, and the hoses 5 and 6 form a blasting media supply device 1A for supplying the blasting media to the injection nozzle 4.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of an air blasting device (blasting device), which is an example of a deposit removing device that can be used in the sugar removal method according to the present embodiment.
  • this blast treatment apparatus can be used not only
  • the air compressor 2 generates dry compressed air and discharges it from the discharge port 2a.
  • a three-phase 200 V output of several kw can be used.
  • a dryer for drying the air may be built in the air compressor 2 or may be provided separately from the air compressor 2 .
  • a gas storage tank (not shown) may be provided between the air compressor 2 and the blast media tank 3, and compressed air may be stored in the gas storage tank to dry the driving fluid (air in this case).
  • the discharge port 2 a of the air compressor 2 is connected to the upstream end of the hose 5 , and the downstream end of the hose 5 is connected to the blast media tank 3 .
  • the hose 5 is made of, for example, a flexible tube and has a predetermined strength capable of withstanding the pressure of the compressed air discharged from the discharge port 2a.
  • the blast media tank 3 has a tank body 3a having a predetermined internal volume, and an opening that can be opened and closed by a lid 3b is provided in the upper part of the tank body 3a.
  • the blast media is introduced into the tank body 3a through this opening.
  • An introduction port 3c is provided in the upper side surface of the tank body 3a, and the downstream end of the hose 5 is connected to this introduction port 3c.
  • a supply port 3d is provided at the bottom of the tank body 3a, and the upstream end of the hose 6 is connected to the supply port 3d.
  • the injection nozzle 4 is connected via a valve unit 7 having an operation tool 7b which is a flow rate adjusting section for adjusting the flow rate of the mixture of and a tubular body 7a which is a hollow tube.
  • the hose 6 is made of, for example, a flexible tube, and has a predetermined strength that can withstand the pressure of the air containing the blast media supplied from the supply port 3d (hereinafter referred to as "blast air") and the operator's workability. It has easy flexibility (flexibility).
  • the blast media tank 3 has a pressure gauge 8 .
  • the pressure gauge 8 is provided, for example, on the upper side surface of the tank body 3a, and can measure and output (display) the internal pressure of the tank body 3a.
  • the tank body 3a of the blasting media tank 3 may be provided with a vibrator or a stirrer.
  • the media in the tank main body 3a is vibrated or agitated to suppress aggregation.
  • individual particulate media or aggregated media with relatively small diameters are smoothly delivered from the supply port 3d.
  • a vibrator or stirrer for example, a known turbine type vibrator that generates vibration by rotating a turbine provided with an eccentric weight by air flowing through the hose 5 can be adopted.
  • the valve unit 7 is interposed between the downstream end of the hose 6 and the injection nozzle 4, and has a tubular body 7a and an operating tool 7b.
  • a downstream end of a hose 6 is connected to one opening end of the tubular body 7a, and an injection nozzle 4 is connected to the other opening end of the tubular body 7a.
  • a valve (not shown) for opening and closing the internal flow path of the tubular body 7a is provided in the tubular body 7a, and the valve is driven by the operator operating the operation tool 7b. By driving the valve, the internal flow path of the tubular body 7a can be opened and closed, and the degree of opening can be continuously adjusted between fully open and fully closed to adjust the ejection conditions of the mixture of the driving fluid and the blast media. can be done.
  • the injection nozzle 4 is a so-called flat nozzle and has a flat injection port 44 .
  • 4A is a plan view showing the entire injection nozzle 4
  • FIG. 4B is a side view of the injection nozzle 4
  • FIG. 4C is an enlarged view of the injection port 44 of the injection nozzle 4.
  • FIG. is a perspective view showing the In describing the configuration of the injection nozzle 4, the concept of direction is that the longitudinal direction of the injection nozzle 4 (blast air flow direction) is the front-back direction, the side view direction is the left-right direction, and the direction orthogonal to both of these is Vertical direction. 4(A) and 4(B), the dashed lines in the drawings indicate the outline of the internal flow path of the injection nozzle 4. As shown in FIG.
  • the injection nozzle 4 includes a base end portion 41 connected to the valve unit 7, an intermediate portion 42 extending forward from the base end portion 41, and further forward from the intermediate portion 42. and an extending tip portion 43 .
  • the injection nozzle 4 is made of metal, and the base end portion 41, the intermediate portion 42, and the tip end portion 43 are integrally formed.
  • the proximal end portion 41 has a circular tubular shape, and its inner diameter matches or substantially matches the inner diameter of the tubular body 7 a of the valve unit 7 .
  • the intermediate portion 42 is a portion extending from the front end of the base end portion 41, and has a wedge shape in which the thickness dimension (height dimension) gradually decreases from the rear end toward the front end when viewed from the side. . More specifically, as shown in FIG. 4(B), the intermediate portion 42 of the injection nozzle 4 has an isosceles triangle shape in which the upper end 42a and the lower end 42b form oblique sides and the front end is the vertex when viewed from the side. is formed.
  • the upper end 42a of the intermediate portion 42 crosses the upper end 41a of the base end portion 41 at a predetermined angle
  • the lower end 42b of the intermediate portion 42 also crosses the lower end 41b of the base end portion 41 at the same predetermined angle.
  • the tip portion 43 is a portion further extending from the front end of the intermediate portion 42, and the outer dimension (height dimension) H1 in the vertical direction when viewed from the side is substantially constant from the rear end 43a to the front end 43b.
  • the outer dimension (width dimension) of the tip portion 43 in the left-right direction when viewed from above is such that the width dimension W1b of the front end 43b is larger than the width dimension W1a of the rear end 43a. It is large and gradually increases at a constant rate from the rear end 43a to the front end 43b.
  • the tip portion 43 has a sector shape or an isosceles trapezoidal shape in plan view with the rear end 43a as the upper base and the front end 43b as the lower base.
  • the width dimension W2b of the front end 43b is larger than the width dimension W2a of the rear end 43a, and is constant from the rear end 43a toward the front end 43b. is preferably increased gradually at a rate of
  • an injection port 44 is formed at the front end 43b of the tip portion 43.
  • the injection port 44 is a flat opening having a dimension (height dimension) H2 in the vertical direction (second direction) smaller than a dimension (width dimension) W2b in the horizontal direction (first direction). Further, the height dimension H2 of the injection port 44 is substantially the same constant value at any position in the left-right direction (width direction).
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing how an operator performs sugar removal work.
  • the elevator 100 transports sugar upwards.
  • Elevator 100 is also called a bucket elevator and includes bucket 101 and chain 102 .
  • These buckets 101 and chains 102 are examples of drive parts to be desugared.
  • the bucket 101 is a container with a predetermined capacity having an opening at the top, and is made of stainless steel or synthetic resin.
  • the chain 102 uses a roller chain here, and is connected between the pair of outer plates 102a, 102a and between the pair of inner plates 102b, 102b by rollers 102c through which pins and bushes are inserted. It has a configuration. Such a chain 102 suspends the bucket 101 on the right and left sides of the bucket 101 and conveys it upward.
  • the transfer area A1 is the area where the elevator 100 is driven
  • the work area A2 is the area where the operator OP works.
  • the transfer area A1 and the work area A2 are separated by a door 103, and the door 103 is provided with a window 104 that can be opened and closed.
  • FIG. 5 shows, as an example, how the sugar removal work is performed through the opened window 104 .
  • Transfer of sugar by the elevator 100 is interrupted when the sugar removal work is performed.
  • the sugar loaded in the bucket 101 of the elevator 100 is discharged.
  • the operator OP puts a predetermined amount of granulated sugar, which is blast media, into the tank body 3a of the blast media tank 3 and closes the lid 3b.
  • the air compressor 2 is driven, and the pressure gauge 8 confirms that the internal pressure of the tank body 3a of the blast media tank 3 has reached a predetermined pressure.
  • the operating tool 7b of the valve unit 7 is closed.
  • the operator OP hangs the hose 6 extending from the rear on the right shoulder, holds the tip of the hose 6 with the left hand, and holds the injection nozzle 4 with the right hand.
  • the injection nozzle 4 held in the right hand is directed toward the sugar removal target, and the operating tool 7b of the valve unit 7 is operated from the closed state to the open state.
  • sugar which is a blasting medium, is jetted from the jet nozzle 4 and sprayed onto the object to be sugar-removed.
  • the elevator 100 may be driven upward or downward at a predetermined constant speed. This speed may be the same as the transport speed during sugar production, or it may be slower or faster.
  • the blasting media sucgar
  • the sugar removal operation can proceed smoothly, and the blasting media (sugar) can be sprayed on the sliding parts of the driving parts. Therefore, the sugar adhering to the sliding portion can be removed, and the sliding portion can be "sprinkled” with blasting media (sugar).
  • the elevator 100 is driven to rotate a predetermined number of times, and the remaining blasting media (sugar) accumulated on the bucket 101 and various places is shaken off (discarded) from the elevator 100.
  • the remaining blasting media sucgar
  • blowing pressurized air containing no blasting media may also be used to dispose of the leftover sugar.
  • the blast media is ejected while the ejection nozzle 4 is vibrated at a predetermined amplitude and at a predetermined period. More specifically, the blasting medium is ejected while the ejection nozzle 4 is repeatedly reciprocated within a predetermined angle range in the vertical direction, the horizontal direction, or the like.
  • Such an operation may be realized by the operator OP moving the hand holding the injection nozzle 4, or may be realized by a mechanical configuration such as a reciprocating mechanism.
  • a mechanism that rotatably supports the injection nozzle 4 in the middle, connects a crank to the rear end of the injection nozzle 4, and rotates the crank with an electric motor or the like can be exemplified.
  • a vibrator that generates vibration with a predetermined period may be mounted in the middle of the injection nozzle 4 or the hose 6 .
  • the above-described turbine type vibrator, other known electric vibrator, or the like can be used.
  • Another example of the change to be applied is to intermittently jet the blast media from the jet nozzle 4 . More specifically, the injection density of the blast media injected from the injection nozzle 4 is intermittently changed.
  • Such a mode can be realized by adjusting the amount of blast media supplied to the injection nozzle 4 .
  • the flow rate of the blast media (and air) to be supplied to the injection nozzle 4 is adjusted to some point on the way from the tank body 3a to the injection nozzle 4, such as the supply port 3d of the blast media tank 3 or the middle of the hose 6.
  • Provide an adjustable flow control valve The degree of opening of the flow control valve is repeatedly changed over time. This makes it possible to intermittently change the intensity of the injection density of the blast media.
  • the sugar used as the blasting media preferably has an average particle size of 200 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less and a coefficient of variation of 0.20% or more and 0.30% or less.
  • the coefficient of variation is a value obtained by dividing the standard deviation by the average value and multiplying by 100%, and here indicates the degree of variation in particle size.
  • granulated sugar having an average particle size of 493 ⁇ m and a coefficient of variation of 0.28% is used.
  • the sugar used as the blasting media is not limited to one type.
  • two or more types of sugar may be mixed and used as the blasting media. In this case, sugar having a relatively large particle size for removing sugar and sugar having a relatively small particle size for coating may be mixed to form the blasting media.
  • the granular material used for the blasting media should be selected from those having a larger particle size and/or specific gravity than the granular material adhering to the manufacturing equipment. is preferred.
  • the injection nozzle 4 is used not only in the sugar removal method according to the present disclosure, but also in the surface treatment method according to the present disclosure. It is preferably 1.6 times or more and 4.0 times or less the average particle size of the media.
  • the ejection port has a height dimension (between the long sides of a rectangular shape). (Distance) is 0.5 mm or more and 1.5 mm or less, preferably 0.7 mm or more and 1.0 mm.
  • the injection port 44 with a height dimension H2 of 0.8 mm is employed.
  • the gas pressure for ejecting the blast media is preferably 0.4 MPa or more and 0.9 MPa or less as the internal pressure of the blast media tank 3 .
  • the sugar removal method according to Embodiment 2 can be used for all sugar production equipment including refined sugar and molasses sugar, but it is particularly suitable for use in drive parts of refined sugar production equipment. can. Since refined sugar contains invert sugar (including simple fructose), it has high hygroscopicity and tends to stick to various parts of manufacturing equipment, requiring a great deal of time and effort to remove the sugar. Therefore, by applying the above-described sugar removal method to this, it is possible to achieve a unique effect that labor and cost can be greatly reduced.
  • the configuration of the present invention is not limited to this.
  • the type of powder or granular material to be removed, the type of granular material used as the blasting media, the configuration of the air blasting device (deposits removing device) 1 including the configuration of the injection nozzle 4, the gas pressure for injecting the blasting media. , etc. are not limited to the specifications described above, and other specifications may be employed.
  • an injection nozzle having a non-rectangular cross-section of the injection port may be used depending on the type of adhering matter, the location where it adheres, and the blasting angle (entrance angle) of blasting.
  • the inner diameter of the injection port can be, for example, 1.5 mm or more and 10 mm or less.
  • the target of sugar removal is not limited to elevators and conveyors, but may be other components of manufacturing equipment, and may not be limited to driving parts.
  • Embodiment 2 a method for removing sugar from parts in a sugar manufacturing facility was specifically described, but the same aspect can be applied to a method for removing salt from parts in a salt manufacturing facility.
  • granular salt may be used as the blasting media.
  • the present invention can also be applied to a method for removing deposits in facilities for manufacturing foods such as seasonings containing amino acids and other substances as powders, and medicines and other chemicals containing chemical substances as powders.
  • foreign matter contamination during the manufacturing process especially foreign matter derived from the manufacturing equipment due to wear of the manufacturing equipment, and it is highly necessary to avoid this. It can be suitably used for manufacturing facilities for powdery and granular products to be ingested into the body.
  • the powder in addition to eliminating the need to disassemble the equipment accompanying the removal of deposits, by eliminating or reducing the use of a solvent such as hot water used for removing deposits, the powder can be removed. It can reduce carbon dioxide emissions associated with chemical substances used in the manufacturing process and energy consumption.
  • the present disclosure is particularly suitably used when a “blinding treatment” is required after removal of deposits.
  • the nozzle of the blasting apparatus may be provided with a light for irradiating the member to which the blasting medium is being jetted.
  • 6(A) and 6(B) are schematic diagrams showing the configuration of the injection nozzle 4 to which the light is attached. 6A and 6B, the configuration of the injection nozzle 4 except for the light 50 is the same as the flat nozzle injection nozzle 4 already described with reference to FIG.
  • a light 50 is provided on the side of the flat tip portion 43 of the injection nozzle 4 in the width direction (horizontal direction).
  • the light 50 has a columnar body portion 51 , and the axis of the body portion 51 is substantially parallel to the longitudinal direction of the injection nozzle 4 .
  • the light 50 has a support portion 52 provided at the rear portion of the body portion 51 , and the support portion 52 supports the body portion 51 with a predetermined gap from the tip portion 43 of the injection nozzle 4 .
  • a vertical through-hole 52 a is formed in the support portion 52 , and a belt 53 passed through the through-hole 52 a is wound around the tip portion 43 of the injection nozzle 4 . is fixed to
  • the light 50 is provided above the flat tip portion 43 of the injection nozzle 4 in the thickness direction (vertical direction).
  • This light 50 also has the same configuration as the light 50 described with reference to FIG.
  • the belt 53 passed through the through hole 52 a is wound around the tip portion 43 of the injection nozzle 4 , thereby fixing the support portion 52 to the tip portion 43 .
  • FIG. 6(A) or FIG. 6(B) The light 50 shown in FIG. 6(A) or FIG. 6(B) is fixed to the injection nozzle 4, and the injection direction of the blast media injected from the injection port 44 of the injection nozzle 4 and the optical axis are aligned. are almost parallel. With such a configuration, the light from the light 50 can illuminate the member to which the blasting medium is jetted in the blasting process, so that it is easy to visually confirm the removal status of the stains, and the workability is improved.
  • FIGS. 6A and 6B illustrate the configuration in which the light 50 is attached to the tip portion 43 of the injection nozzle 4, the configuration is not limited to this. For example, it may be attached to the proximal end portion 41 of the injection nozzle 4 .
  • the light 50 may be provided with an angle adjustment mechanism at the connecting portion between the body portion 51 and the support portion 52 so that the optical axis of the light 50 can be changed arbitrarily.
  • the angle adjustment mechanism for example, various torque hinges, torque ball joints, and the like, which can hold an arbitrary angle using friction, can be used.
  • a surface treatment method for a structure comprising constructing a structure and regenerating the member by removing stains on the surface of the member exposed to the outside, wherein a substance having a hardness equal to or lower than that of the member is defined as a powder or granular material.
  • a blasting apparatus having a tube and a flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of the mixture supplied from the hollow tube to the nozzle, and further, the nozzle is a tubular base connected to the hollow tube. An end portion and a tip portion extending from the base end portion through the intermediate portion to the point of the intermediate portion, and a substantially rectangular injection port with a distance between long sides of 0.5 mm or more and 1.5 mm or less is formed. Using the nozzle having a tip portion that is exposed, the flow rate of the mixture is adjusted while the surface of the member is exposed, and the mixture is sprayed onto the surface of the member, so that the mixture is sprayed from the spout.
  • the strip-shaped mixture thus obtained functions as a polishing tool for removing the fouling, and the fouling is removed to expose the reclaimed surface of the member below or around the fouling on the surface without grinding, and A surface treatment method for a structure, in which a roughening treatment is performed to form fine irregularities on the reclaimed surface.
  • the member is a painted wood whose painted surface has deteriorated, and the blasting media is (A) a plant-based blasting media having an air-dried specific gravity of 0.5 or less, or (B) a mineral-based media.
  • a powdery or granular material is included as an auxiliary component, and the deteriorated layer on the active film in the coating film of the member is removed as the stain, and the wooden base of the member including the active film under the deteriorated layer is exposed as the regenerated surface.
  • the method for surface treatment of a structure according to the first or second aspect wherein (Fourth aspect) The surface treatment method for a structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein the mixture is sprayed onto the surface of the member while the member constitutes the structure. (Fifth aspect) A surface treatment method for a structure, comprising constructing a structure and regenerating the member by removing stains on the surface of the member exposed to the outside, wherein the structure contains powdery and granular products that are taken into the living body.
  • a manufacturing facility for manufacturing wherein the surface of the member is soiled by powdery or granular deposits generated during the manufacturing process of the powdery or granular product in the manufacturing facility, and the same kind of substance as the deposits is powdered or granular.
  • a surface treatment method for a structure which exposes the surface without erosion and performs a roughening treatment to form fine unevenness on the reclaimed surface.
  • a blasting apparatus for surface treatment of a structure which constitutes a structure and regenerates the member by removing stains on the surface of the member exposed to the outside, wherein a substance having a hardness equal to or lower than that of the member is used.
  • a media tank for storing powdered blast media; a nozzle for ejecting the blast media to the member using a driving fluid in a state where the member constitutes the structure; and a nozzle attached to the nozzle. and a light that irradiates the member while the blasting medium is being jetted.
  • the eighth aspect wherein the powdery product is sugar, and the sugar used as the blasting media has an average particle size of 200 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less and a coefficient of variation of 0.20% or more and 0.30% or less. Attachment removal method.
  • the nozzle As the nozzle, a nozzle having a flat ejection port whose dimension in the second direction orthogonal to the first direction is smaller than the dimension in the first direction is used, and the dimension of the ejection port in the second direction is the blast media 1.6 times or more and 4.0 times or less of the average particle size of the deposit removal method according to the eighth or ninth aspect.
  • the gas pressure for ejecting the blast media is the pressure in a blast media tank that stores the blast media to send the blast media to the nozzle, and is 0.4 MPa or more and 0.9 MPa or less. Deposit removal method described.
  • the deposit removing method according to the ninth aspect wherein the sugar manufactured by the manufacturing facility is refined sugar, and the granular sugar used as the blasting media is granulated sugar.
  • the deposit removal method according to the eighth aspect wherein the powdery product is salt, and the blasting media is granular salt.
  • a deposit removing device comprising: a blast media supply device that supplies granular matter of the same substance to the nozzle; and a measurement device that measures the ejection state of the blast media ejected from the nozzle.
  • a method for manufacturing a powdery or granular product comprising a manufacturing facility for manufacturing a powdery or granular product, and the deposit removing device according to the fifteenth aspect, wherein the steps of the eighth to thirteenth aspects A method for producing a powdery or granular product, wherein the powdery or granular product is produced by removing the powdery or granular substance from the manufacturing facility to which the powdery or granular substance adheres by the method for removing the substance according to any one of the above.
  • the present invention is suitably applied to a deposit removing method and apparatus for removing adhering powdery and granular deposits in equipment for manufacturing powdery and granular products, and to a method and equipment for manufacturing powdered or granular materials using the method and apparatus. can do.
  • Air blast device deposit removal device
  • Air compressor Blast media tank
  • Injection nozzle 44 Injection port

Abstract

再生対象の部材と硬度が同一以下の物質を粉粒状とした第1粉粒状物を主成分として含むブラストメディアを用いる。このブラストメディアと気体との混合物を、流量を調整しながら略長方形状の噴射口を有するノズルから帯状に噴射させる。噴射した混合物を、汚損を除去する研掃具として機能させ、汚損を除去して対象部材の表面の汚損の下層または周辺にある再生面を研削することなく露出させるとともに、再生面に微細な凹凸を形成する粗し処理を行う。

Description

構造物の表面処理方法、ブラスト処理装置、粉粒状製品の製造設備における付着物除去方法および装置、並びに、粉粒状製品の製造方法および製造設備
 本発明は、付着物が付着したり劣化したりした部材表面の汚損を除去して部材を再生するための構造物の表面処理方法、および構造物の表面処理に用いるブラスト処理装置に関する。さらに、砂糖などの粉粒状の製品の製造設備で用いられる器具に付着した粉粒状の付着物体を清掃のために取り除く方法および装置、ならびに、当該方法および装置を用いた粉粒体製造方法および製造設備に関する。
 屋外の建造物等の構造物の部材表面は、風雨、粉塵、太陽光などに晒されることで劣化して汚損する。このように構造物の部材表面が汚損した場合、部材表面を再生するために汚損を除去する浄化が行われる。浄化方法としては、水などの流体を高圧かつ高速で部材表面に噴射するブラスト処理が知られている。また、ブラスト処理には、汚損部分を研磨する研磨材(ブラストメディア)を噴射するための駆動流体として、空気などの気体を用いる乾式ブラスト処理(例えば、特許文献1参照)と、水などの液体を用いる湿式ブラスト処理(例えば、特許文献2,3参照)とがある。
 また、屋内の構造物の部材表面が汚損する場合もある。例えば、工場の屋内に設置されている製造設備のような構造物のなかには、当該設備を稼働することでその設備を構成する部材表面に、製造物などが付着するものがある。
 具体的に例を挙げて説明すると、粉粒状の製品(粉粒体製品)を製造する設備の器具には、製造する粉粒体が付着する場合がある。粉粒体製品として砂糖を例に挙げて説明する。砂糖は大別すると精製糖および含蜜糖に分けられる。例えばこのうち精製糖の製造方法が特許文献4に開示されている。これによると、収穫されたサトウキビ又はてん菜から原糖(原料糖)が製造され、この原糖が工場内で洗糖、清浄、結晶化等されて砂糖に仕上げられる。仕上がった砂糖は製品に応じて異なるサイロ等に貯蔵される。
 ところで、製糖工場において、例えば仕上がった砂糖をサイロ等に貯蔵するとき、バケットおよびチェーンなどから成るエレベータや、振動コンベアにより、上下方向あるいは水平方向へ移送される。これらエレベータやコンベア等が有する駆動部品に、砂糖が付着する。しかしながら、駆動部品に砂糖が付着すると、駆動部品の摺動箇所にて砂糖が高圧で擦れて固着すると共に、固着した砂糖が更なる摩擦で加熱されて褐変反応により変色する。そして、この変色した砂糖が製品に混入するのは好ましくない。
 そこで従来、駆動部品に付着した砂糖を取り除くための除糖処理が定期的に行われている。具体的には、対象となる駆動部品を設備から取り外し、これを熱湯に浸すことで、付着した砂糖を溶融して除去している。一方、砂糖が溶融した溶液は、加熱して水分を蒸発させることで砂糖を析出させ、砂糖の精製に再利用している。
登録第7025770号公報 登録第6963261号公報 特開2018-075706号公報 特開2003-61700号公報
 ところで、上述した屋外構造物をブラスト処理により浄化する場合には次のような課題がある。すなわち、ブラスト処理により浄化を行う場合、対象物や目的に応じて処理条件を最適化する必要があり、この作業には複雑な検討を要する。例えば、ブラスト処理に用いられるブラストメディアには様々の種類があり、これを噴射するための駆動流体にも様々の種類と様々の噴射条件とがある。ブラストメディアの種類と、駆動流体の種類および噴射条件とは、互いの間に相関性があり、組み合わせの適性がある。また、ブラストメディアの種類や駆動流体の種類および噴射条件の選定にあたっては、浄化目的、現場環境、対象物の特性なども考慮しなければならない。このように、ブラスト処理の処理条件の最適解を得るには、本来、様々のパラメータを考慮する必要がある。
 しかしながら、このような様々のパラメータをすべて考慮して処理条件を決定するのは非常に煩瑣な作業となる。そのため、一般的には、ある程度の幅のパラメータに適用できるような、すなわち、汎用性のある処理条件が選ばれる。例えば、近い特性を有する複数種類の対象物に適用できるよう、汚損を除去する能力を若干高くした(あるいは、低くした)処理条件が選択される。ただし、このように汎用性のある処理条件を選択すると、対象物によっては、汚損除去能力が過剰であったり不足がちであったりするため、現場での作業性に影響する。
 また、寺社仏閣などの文化財のように、一般的に高価値であって扱いに注意の必要なデリケートな建造物(構造物)の部材表面をブラスト処理により浄化する場合は、対象物である部材やその周辺部分をなるべく傷めずに、また、歴史的価値がある刀傷や彫り痕など(以下、「処理痕」)を残しながら汚損を除去することが求められる場合もある。このような場合、従来のブラスト処理では部材表面に形成されている処理痕のよう微細な(例えばmm単位以下の)凹凸の表面の汚損を除去するような繊細な操作をすることが難しかった。すなわち、処理痕のような微細な凹凸に沿ってその表面の汚損を除去し、かつ、凹凸を消失させることなく部材表面に凹凸を残した状態で再生するというような繊細な処理ができるような操作をすることは困難であった。
 次に、屋内構造物の浄化について言及した除糖処理に関しては、次のような課題がある。すなわち、上記のような駆動部品の取り外しを要する除糖処理は大きな手間を要する。また、砂糖が溶融した溶液を加熱して砂糖を析出させる処理は、手間がかかると共に大きな消費エネルギーを必要とし、これに伴ってコスト高にもなっている。更に、上記のようにして除糖した場合、その直後は、駆動部品の摺動箇所にて部品同士が直接的に接触する。そうすると摺動箇所から金属粒子が欠け落ちて製品に混入する恐れがあるため、別途「まぶし」という処理(駆動部品の摺動箇所に粉粒状の砂糖を振りかける処理)を行う必要があり、これも従来の除糖処理の煩雑さを大きくする要因になっている。また、このような課題は精製糖に限らず、含蜜糖の製造器具の清掃においても同様である。更には、砂糖の製造工場だけでなく、塩の製造工場において部品に固着した塩を取り除く場合、その他、多種多様な粉粒体製品の製造工場の様々な工程においても同様の課題が存在する。
 そこで本開示では、上述した課題のうち少なくとも1つを解決することを目的とする。すなわち、構造物をブラスト処理により浄化する場合の処理条件を容易に決定することができる構造物の表面処理方法、およびブラスト処理装置を提供する。また、粉粒状の製品の製造設備で用いられる器具に付着した粉粒体を容易に取り除くことのできる付着物除去方法および装置、並びに、これらを組み込んだ粉粒状製品の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
 本開示の第1の態様に係る構造物の表面処理方法は、構造物を構成すると共に外部に露出した部材の表面の汚損を除去することで前記部材を再生させる、構造物の表面処理方法であって、前記部材と硬度が同一以下である物質を粉粒状とした第1粉粒状物を主成分として含むブラストメディアを用い、気体を駆動流体として前記ブラストメディアを前記部材の表面に吹き付けるノズルと、前記ブラストメディアと前記気体との混合物を前記ノズルに送る中空管と、前記中空管から前記ノズルに供給する前記混合物の流量を調整する流量調整部と、を有するブラスト処理装置を用い、更に、前記ノズルとして、前記中空管と接続される管状の基端部分と、当該基端部分から中間部分を経て当該中間部分の先に延伸する先端部分であって、長辺同士の距離が0.5mm以上1.5mm以下の略長方形状の噴射口が形成されている先端部分と、を有する前記ノズルを用い、前記部材の表面が露出している状態で前記混合物の流量を調整して当該混合物を当該部材の表面に吹き付けることにより、前記噴出口から噴射させた帯状の前記混合物を前記汚損を除去する研掃具として機能させ、前記汚損を除去して当該表面の汚損の下層または周辺にある当該部材の再生面を研削することなく露出させるとともに、当該再生面に微細な凹凸を形成する粗し処理を行う。
 このように、再生対象の部材と硬度が同一以下の物質の粉粒状物のブラストメディアを使用することで、部材ごとに、使用すべきブラストメディアの選択肢を容易に絞り込むことができる。また、長辺同士の距離が0.5mm以上1.5mm以下の略長方形状のスリットを噴射口とするノズルから、気体とブラストメディアとの混合物を噴射して対象物の部材に吹き付ける。噴出口は長辺が直線で短辺が曲線である角が丸められた長方形状(例えば、長円形状)であることが好ましい。このような噴射口から噴射された噴射物は、ブラストメディアが細い帯状を成してノズルの操作方向と同一方向に動くため、細長い動的な「研掃具」として機能する。このような「研掃具」は、ブラストメディアが処理痕のような微細な凹部にも到達して、対象部材にぶつかることで汚損を除去する。一方で、対象部材とぶつかった後にはブラストメディアの流速が低下したり粒径が小さくなったりすることで、対象部材の再生面の研削は回避される。
 ここで、処理対象部材の表面には、劣化や汚れなどが付着した除去すべき部分(汚損)と再生面を成す堅牢な部分とがあり、汚損は堅牢な部分に比べて脆弱である。こうした汚損部分と堅牢な部分とはmm単位あるいはμm単位の距離で隣接するが、従来のブラスト処理では、処理痕のようにmm以下の単位の凹凸がある部材表面について、汚損を除去(研掃)しつつ再生面を成す堅牢な部分を削らないような繊細な処理を行うことは困難であった。本発明では、前述した混合物を前述した噴射口から噴射することで、噴射した帯状の混合物を微細な凹凸に合わせた研掃ができる研掃具として機能させる。
 この時、混合物をノズルに供給する流路に流量調整弁を設けるなどして混合物の流量を調整することで噴射条件(噴射量と噴射速度のうち何れか一方または両方)を制御すれば、ノズルから噴射される「研掃具」による研掃の強度を制御できる。そこで、噴射条件を調整して、汚損の下層や周辺にある堅牢な部分を削るほどの強度にならないようにしてブラスト処理を行う。このようにすれば、mm単位以下という微細な汚損部分を除去しつつ、堅牢な部分については、これを研削することなく露出させ部材を再生するための再生面とすることができる。
 ここで、露出された再生面には、ブラストメディア由来の微粒子がぶつかることで微小な(概ね数十~数百μm程度の径の)凹部が形成される。これにより、再生面にはμmレベルの微細な凹凸が形成される粗し処理が施されることになる。再生面がこのように粗し処理されることで、再生面に塗料などを塗布する場合、再生面に塗料などをより強固に密着または含浸させ部材表面の再生をより確実に行える。
 このように、本発明では処理対象の部材の表面をmm単位以下のような微細な汚損を除去しつつ、再生面を成す堅牢な部分を削り取らないような制御ができ、さらに、再生面に粗し処理を施すことができる。このため、処理痕のようなmm単位以下の微小な凹凸が形成されている部材表面の当該凹凸を保って汚損を除去できる。
 本発明に係る表面処理は、ノズルが部材表面を往復する回数を10往復以内、好ましくは7往復以内、さらに好ましくは5往復以内とするよう、噴射条件を調整して行うことが好ましい。部材表面をノズルが往復する回数が多くなると、使用するブラストメディアや動力の使用量が多くなる、表面処理に伴い発生する粉塵量が増えるといった問題があり、好ましくないためである。一方で、ノズルを部材表面に対して移動させる最小回数は1回(1往復の半分)以上であって特に限定されない。しかし、混合物の噴射条件を過度に強くして部材表面をノズルが往復する回数を少なくして汚損を除去しようとすると、研掃強度が強すぎて処理痕を消失させたり部材の再生面まで削ってしまったりするリスクが高まる。そのため、汚損の除去に必要なノズルの往復回数が1往復以上となるように、噴射条件を調整することが好ましい。
 第1の態様において、前記部材は木材であり、前記第1粉粒状物は、気乾比重が0.5より大きい植物系ブラストメディアを用いるものであってもよい。
 これにより、木材表面のブラスト処理に好適なブラストメディアの選択を容易に行える。また、好適には、用いるブラストメディアの主成分たる第1粉粒状物は丸みを帯びたものとするとよい。脆弱化した汚損部分は適切に除去しつつも、汚損部分の下にある母材(部材)の健全な部分については、丸みのある第1粒状物により傷みが生じるのが抑制されるためである。更に、ブラストメディアは、(A)気乾比重が0.5以下の植物系ブラストメディアあるいは(B)鉱物系メディアから成る第2粉粒状物を副成分として含んでもよい。前記部材が塗装され、塗料が劣化しているような場合、第2粉粒粒状物を含ませることで塗膜における活膜上の劣化層を除去し、当該劣化層の下の前記活膜を含む前記部材の木地を露出させやすくできる。
 本開示の表面処理方法では、ブラストメディアと駆動流体との混合物を細長い帯状の研掃具のように機能させて、部材の微細な凹凸や部材同士の隙間にも当てることができる。このため、構造物を構成した状態のままで、この構造物を構成する各部材に対してブラスト処理することができる。すなわち、このように構造物を構成した状態で凹凸や隙間がある構造物の各部材を処理することができ、他の部材に損傷が生じるのを抑制できる。従って、構造物を構成する部材のブラスト処理において、構造物を分解したり再組立てしたりする手間を省くことができる。
 本開示の別の態様に係る構造物の表面処理方法としては、構造物を構成すると共に外部に露出した部材の表面の汚損を除去することで前記部材を再生させる、構造物の表面処理方法であって、前記構造物は、生体内に取り込まれる粉粒状製品を製造する製造設備であって、前記部材は、前記製造設備での前記粉粒状製品の製造過程で生じる粉粒状の付着物によって表面が汚損されており、前記付着物と同種物質から成る粉粒状物とした第1粉粒状物を主成分として含むブラストメディアを用い、気体を駆動流体として前記ブラストメディアを前記部材の表面に吹き付けるノズルと、前記ブラストメディアと前記気体との混合物を前記ノズルに送る中空管と、を有するブラスト処理装置を用い、更に、前記ノズルとして、前記中空管と接続される管状の基端部分と、当該基端部分から中間部分を経て当該中間部分の先に延伸する先端部分であって、長辺同士の距離が0.5mm以上1.5mm以下の略長方形状の噴射口が形成されている先端部分と、を有するノズルを用い、前記混合物を当該部材の表面に吹き付けることにより、前記噴出口から噴射させた帯状の前記混合物を、前記汚損を除去する研掃具として機能させ、前記汚損を除去して当該表面の汚損の下層または周辺にある当該部材の再生面を研削することなく露出させるとともに、当該再生面に微細な凹凸を形成する粗し処理を行う、構造物の表面処理方法であってもよい。
 これにより、ブラストメディアとして付着物と同種物質を用いることで、同種物質がくっつきあう力(親和力)を利用して汚損を除去できる。また、製造設備に組み込まれたままで部品を清掃できるため、部品の取り外しが不要となる。また、製造している粉粒体(粉粒状製品)と同じ物質をブラストメディアとして用いるため、部品に固着している余計な粉粒体を除去すると共に、まぶし処理も行うことができる。なお、「まぶし処理」とは、例えば駆動部品の摺動箇所に粉粒体を振りかけて付着させる処理であり、粉粒状製品より粒径の小さい粉粒体を用いるのが好ましい。また、この「まぶし処理」は、再生面上に微細な凹凸を形成する上述の「粗し処理」の一例である。なお、本明細書においては部材の表面に微細な(例えばmm以下のような)凹凸を形成する処理を「粗し処理」と称する。粗し処理には、部材表面に微細な凹部を形成することで微細な凹凸を形成することと、粉粒状体を付着させることで微細な凹凸を形成することとが含まれるものとする。本明細書において、特に両者を区別する必要がある場合は、例えば、前者を「凹部形成による粗し処理」、後者を「粉粒状体の付着による粗し処理」と称する。
 前記態様において、ブラストメディアは部材より硬度が低いことが好ましい。ブラストメディアとして部材より硬度が低い物質を使用することによって、ブラストメディアと駆動流体(気体)との混合物を強めに噴射しても部材が削られる(研削される)ことを回避しつつ、付着物と同種物質であるブラストメディアの剥離力を利用して付着物という汚損を除去(研掃)することができる。特に、処理対象部材に大量の付着物が付着していてその表面が露出していないような場合は、混合物の流量を多くして混合物を噴出させてなる「研掃具」の研掃機能を強くすることが望まれる場合がある。このような場合において、ブラストメディアとして部材より硬度が低い物質を使用することによって、処理途中で対象部材の表面が露出してきた場合でも混合物の噴出条件を変更せずに表面処理を継続できる。ただし、中空管からノズルに供給する混合物の流量を調整する流量調整部を設けるとともに、処理途中で対象部材の表面が露出した状態になれば混合物の流量を調整(変更)して吹き付け(ブラスト)による表面処理を行うことが好ましい。
 本開示に係る構造物の表面処理方法、およびブラスト処理装置によれば、構造物をブラスト処理により浄化する場合の処理条件を容易に決定することができる。特に、本開示に係る構造物の表面処理方法、およびブラスト処理装置によれば、汚損を除去した後の再生面(例えば劣化木材の下層にある「木地」と呼ばれる健全な部分、劣化していない堅牢な冬目、汚損としての赤錆の下層に形成されている黒錆層など)は消失させたり研削したりせず、再生面を露出させることができる。
 また、本開示に係る粉粒状製品の製造設備における付着物除去方法によれば、当該製造設備で用いられる器具に付着した付着物を容易に取り除くことができる。
図1は、表面処理方法の工程例を示すフローチャートである。 図2は、原料糖から精製糖を製造する工程例を示すフローチャートである。 図3は、本実施の形態に係る除糖方法において用いることのできるエアーブラスト装置の構成を示す模式図である。 図4(A)は噴射ノズルの全体を示す平面図であり、図4(B)は噴射ノズルの側面図であり、図4(C)は噴射ノズルの噴射口近傍を拡大して示す斜視図である。 図5は、オペレータによる除糖作業の様子を示す模式図である。 図6(A)および図6(B)はライトが取り付けられた噴射ノズルの構成を示す模式図である。
 (実施の形態1)
 以下、本開示に係る構造物の表面処理方法およびブラスト処理装置について説明する。なお、以下に説明する方法は本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態に限られず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の追加、削除、変更が可能である。
 本開示に係る表面処理方法は、構造物を構成すると共に外部に露出した部材の表面の汚損を除去するにあたり、第1粉粒状物を主成分とするブラストメディアを用いる。この第1粉粒状物は、上記部材と硬度が同一以下のものであり、好ましくは環境中に飛散しても環境を汚染させない物質がよい。すなわち、図1のフローチャートに示すように、この表面処理方法は、処理対象部材の種類や状態に応じて、その硬度を考慮して、部材と硬度が同一以下の粉粒状物を選択する工程(ステップS10)と、その中から汚損または部材と同種の物質を選択する工程(ステップS20)と、ステップS10,S20を経て選択されたブラストメディアを所定条件により部材表面に噴射して汚損を除去する工程(ステップS30)とを備える。なお、ステップS10とS20は入れ替え可能または一方が省略されることがある。
 ここで、ステップS10で判断するブラストメディアであって、環境中に飛散しても環境を汚染しない物質とは、例えば、自然資源由来の物質であり、具体的には、植物系ブラストメディアと鉱物系ブラストメディアとが該当する。特に植物系ブラストメディアは生分解され、処理対象部材の種類に応じた硬度の選択や粒径および形状の調整が容易であり、好ましい。また、植物系ブラストメディアは、処理対象部材が木材の場合に好適に用いることができるほか、部材が土器や陶器などのセラミックスあるいはコンクリートや石材などの鉱物である場合、鉄や銅などの金属である場合、合成樹脂やゴムなどの高分子材である場合など、広範の種類の部材に用いることができる。除去対象が、付着物や汚れであるような場合は、ブラストメディアは、汚損と同種物質であって処理対象部材よりは硬度が低く、かつ、汚損より硬度が高い物質の粉粒状物を用いることが好ましい。ブラストメディアは2種以上を混合してもよく、好適には、植物系ブラストメディアを主成分とすると共に、主成分としたブラストメディアとは硬度が異なるブラストメディアを副成分として用いるとよい。
 また汚損が部材に付着した付着物であって、部材の表面が露出しないほどに部材を覆って付着している場合は、ステップS20にて汚損と同種のブラストメディアを選択するとよい。特に、構造物が人や動物の体内に摂取される粉粒状製品(以下、「体内摂取材」ともいう)の製造設備であって、その製造設備を構成する部材が、粉粒状製品の製造過程で生じる粉粒状の付着物(例えば、粉粒状製品またはこれと同一成分で粒径の異なる粉体など)により表面が汚損されている場合は、付着物と同一成分から成るブラストメディアを、「汚損と同種のブラストメディア」として選択するとよい。なお、上記「体内摂取材」とは、砂糖、塩、調味料、その他の食品、および、薬品などが例示される。また、付着物と同一成分とは、付着物が複数種類の成分の粉粒体の混合体である場合は、そのうち少なくとも1つの種類の粉粒体と同一成分であればよい。
 ステップS20では、ブラストメディアの選択範囲を汚損ではなく部材と同種物質としてもよい。すなわち、汚損または部材と同種物質をブラストメディアとして選択するようにしてもよい。ここで汚損または部材を、木材、セラミックスまたは石材、金属材、高分子材、および、体内摂取材などに分類した場合に、対応する分類に含まれる材料から成るブラストメディアが「同種」となる。なお、同一分類内において、さらに細分化した種類までの同一性は必須ではない(体内摂取材を除く)。例えば、汚損または部材がケヤキやヒノキなどの木材の場合、これと同種のブラストメディアとして、当該木材と同一のケヤキやヒノキから成るブラストメディアであってもよいが、これに限定されず、例えば対象部材が高硬度のマツやケヤキであれば、より硬度が低いスギを選択してもよい。植物系ブラストメディアは、植物種によって気乾比重に幅があり(特許文献2参照)、気乾比重が大きいと硬度が高い傾向がある。そこで、気乾比重を硬度の指標としてブラストメディアを決定してもよい。植物系ブラストメディアは、気乾比重が0.5より大きいものを第1粉粒状物とし、処理対象部材の種類や状態に応じて気乾比重が0.5以下のものを第2粉状物として混合するとよい。第1粉粒状物として好適な植物系ブラストメディアとしては例えば、胡桃、桃若しくはアプリコットの種子殻、または、トウモロコシの穂芯などが挙げられる。
 第1粉粒状物としては、構造物の部材近傍部分への損傷を抑制し、かつ、部材の健全な部分への損傷も抑制するため、処理対象部材と同一以下の硬度の物質がブラストメディアの主成分として選択される。一方で、汚損部分が変質して比較的硬くなっている場合などは汚損物質と同種物質で汚損物質よりも硬度が高いが部材よりは硬度が低い第1粉粒状物をブラストメディアの主成分として選択することができる。
 なお、ここでいう「比重」は、ステップS10,S20を経て選択された各ブラストメディアを実際にブラスト処理で使用する場合の状態(水分含有量等)を考慮して決定すればよい。ブラストメディアは、駆動流体として気体、好適には乾燥させるなどして除湿した空気と混合した混合物として対象部材に吹き付けることが好ましい。ブラストメディアが湿気を含むとノズルなどの内部に付着したり塊になったりして、鋭利な研掃具として機能するような帯状の噴射状態とするのに妨げになるためである。
 また、ブラストメディアの「主成分」とは、主成分以外の各副成分のブラストメディアと比べて、対象物に噴射される粒子数が多いことをいう。従って、一般的にはブラスト処理装置においてノズルから噴射されるべくブラストメディアタンクに貯留されるブラストメディアにおいて、ある第1種類の粉粒状物の数が、その他の第2種類や第3種類の粉粒状物のそれぞれ数より多いとき、第1種類の粉粒状物は主成分であり、第2種類や第3種類の粉粒状物は副成分である。そして、副成分として用いる粉粒状物の種類数にもよるが、主成分を成す第1粒状物が全ブラストメディアに占める割合は、典型的には30%以上100%以下である。
 このようなブラストメディアの主成分となる第1粒状物として、より具体的には次のものが例示される。すなわち、構造物を構成する部材が木材である場合は、気乾比重が0.5より大きい植物系ブラストメディアであり、より好適には、丸みを帯びた形状を成している植物系ブラストメディアが、主成分たる第1粒状物として好適である。
 ここで、植物系ブラストメディアの「気乾比重」については、当該ブラストメディアが木材である場合は、水分量がほぼ15重量%時の見掛け比重、すなわち、水分量がほぼ15重量%時での木材の重さとこの木材と同体積の水の重さとの比を用いることができる。また、当該ブラストメディアが木材以外の植物の場合は、水分量が5重量%以上10重量%以下であって実際にブラスト処理に使用するときの水分量での比を用いることができる。
 また、「丸みを帯びた」形状とは、顕微鏡などで拡大して見たときに、粉砕した直後の植物材料から成る粒状ブラストメディアに比べて明らかに角がとれていると認められる形状であれば該当する。このような丸みを帯びさせるための方法は特に限定されない。一例として、内面にブレード等の突起を有する金属製攪拌用タンブラーに、角を有する粒状ブラストメディアを入れ、回転軸を水平あるいは45度未満に傾斜させた状態で、60~100rpmの範囲の回転数により20~30分ほど回転攪拌させる方法が挙げられる。
 なお、上記植物系ブラストメディアとして、例えば、メジアン径の平均値が0.01mm以上2.5mm以下のものを用いることができ、より好ましくは0.02mm以上0.8mm以下のものが好適に用いられる。このような径のブラストメディアは、ミクロンメッシュを装着した振動ふるい機を用いて粒度を選別することで得られる。また、得られたブラストメディアの粒径は、例えば、レーザー回析/散乱式粒子径分布測定装置を用いて計測することができる。
 また、本開示に係る表面処理方法は、上述した主成分に加え、第2粉粒状物を副成分として含んでいてもよい。ブラストメディアの副成分となる第2粉粒状物として、より具体的には次のものが例示される。すなわち、構造物を構成する部材が、塗装された表面が劣化した塗装済み木材の場合は、(A)気乾比重が0.5以下の植物系ブラストメディア、あるいは、(B)鉱物系メディア、から成る第2粉粒状物が副成分として好適である。この場合の表面処理方法では、上述した第1粉粒状物および第2粉粒状物を含むブラストメディアを用いて、部材の塗膜における活膜上の劣化層を汚損として除去し、当該劣化層の下の活膜を含む部材の木地を露出させる。
 なお、上記のうち鉱物系メディアとしては、例えば、石粉、砂、重曹、炭酸カルシウム、貝殻粉末、ガラス粉、陶磁器粉などの群から選択した一または複数の材料を用いて形成してもよい。なお、本開示において「鉱物系メディア」とは、典型的には天然に産する無機質結晶質物質から成るものをいうが、人工的に生成された無機質結晶質物質を含み、さらに、貝殻や歯のような生体鉱物、および、オパールのように非結晶であっても一般に鉱物に含めて考えられるものも含む。
 本開示に係る表面処理方法は、このようにしてブラストメディアを選択し(S10,S20)、次に、選択されたブラストメディアを、駆動流体を用いて、所定の条件により部材の表面に吹き付けて前記汚損を除去する(ステップS30)。ここで、ステップS30の「所定条件」について説明する。
 まず、この所定条件には、中空管、ノズル、および流量調整部を有するブラスト処理装置を用いること、が含まれる。より具体的には、このブラスト処理装置は、気体を駆動流体としてブラストメディアを部材の表面に吹き付けるノズルと、ブラストメディアと気体との混合物をノズルに送る中空管と、中空管からノズルに供給する混合物の流量を調整する流量調整部と、を有するものである。また、上述したノズルとして、中空管と接続される管状の基端部分と、当該基端部分から中間部分を経て当該中間部分の先に延伸する先端部分であって、長辺同士の距離が0.5mm以上1.5mm以下の略長方形状の噴射口が形成されている先端部分と、を有するノズルを用いるのがよい。このようなブラスト処理装置の一例として、例えば、後述する図3および図4に開示するような構成のものが使用できる。
 また、上記所定条件には、上述したようなブラスト処理装置のノズルを用い、部材の表面が露出している状態で混合物の流量を調整して当該混合物を当該部材の表面に吹き付けること、が含まれる。さらに、この吹き付けにより、噴出口から噴射させた帯状の混合物を、汚損を除去する研掃具として機能させ、汚損を除去して当該表面の汚損の下層または周辺にある当該部材の再生面を研削することなく露出させるとともに、当該再生面に微細な凹凸を形成する粗し処理を行うこと、が含まれる。
 また、上記の表面処理方法は、部材が構造物を構成している状態でブラストメディアを部材の表面に噴霧するようにしてもよい。例えば、寺社の家屋において天井と鴨居の間に設けられる通風や採光のための欄間など、建築物を構成する部材であって彫刻等が施されている部材をブラスト処理する場合であっても、これを建築物から取り外すことなく、使用時の状態のままでブラスト処理できる。また例えば、構造物が製糖工場において砂糖を運搬するためのエレベータである場合に、エレベータを構成するバケットおよびチェーンなど分解することなく、エレベータを構成した状態のままでこれらをブラスト処理してもよい。
 以上に説明した表面処理方法によれば、一般にブラストメディアの種類を含む数多くのパラメータがある中で、対象物に適した処理条件を容易に選択することができる。なお、ステップS10,S20での選択後、汚損または部材の状態や作業環境等を考慮して、ブラストメディアや各種処理条件のさらなる好適化を行ってもよい。そして、このようにして決定された処理条件は対象とする部材の表面処理に好適であるため、従来のような汎用性の高い処理条件を用いる場合に比べて部材の健全部分や周囲部分を損傷する可能性が低くなる。ゆえに、構造物を構成した状態のままで対象部材をブラスト処理することもできる。また、汚損または部材と同種のブラストメディアを用いるため、上述したように製糖工場などでは部材を分解することなく、構造部を構成した状態のまま、ブラスト処理することができる。
 製糖工場や製塩工場などの体内摂取材の製造設備におけるブラスト処理については別途後述するが、上述した製糖工場の場合のように、製造する粉粒状製品が砂糖であってエレベータ等の構造物を構成する部材に付着した砂糖を除去する場合は、ブラストメディアの第1粉粒状物として、吸湿性が比較的低いグラニュー糖が好適に使用できる。
 (実施の形態2)
 次に、上述した表面処理方法の具体例の一つである、粉粒状製品の製造設備に付着する付着物を除去するための本開示の実施の形態に係る付着物除去方法について図面を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する方法は本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は以下の実施形態に限られず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の追加、削除、変更が可能である。また、以下では主として付着物除去方法として砂糖の製造設備の部品からの除糖方法を例にして説明するが、塩の製造設備の部品からの除塩方法を含め、体内摂取材から成る粉粒状製品の製造設備からの付着物除去方法についても同様の態様により行うことができる。
 <砂糖の製造工程>
 はじめに精製糖の製造工程について説明する。図2は、原料糖から精製糖を製造する工程の一例を示すフローチャートである。図2に示すように、精製糖を製造するにあたって、各地でサトウキビ又はてん菜から製造された原料糖が集められて倉庫に貯蔵される(ステップS1)。倉庫に貯蔵された原料糖は、コンベア等により精製工場へ運びこまれる。工場では、洗糖工程(ステップS2)として、原料糖および糖液を攪拌した後にこれを結晶と不純物を含む蜜とに分離し、更に、得られた結晶を温水に溶かして糖液にする。
 次に、清浄工程(ステップS3)として、洗糖工程で得られた糖液に石灰乳および炭酸ガスを加えて反応させ、この反応過程で糖液中の不純物を凝集させる。この糖液をろ過することで黄褐色透明の糖液を得る。また、黄褐色透明の糖液をイオン交換樹脂に通して更に不純物を取り除き、得られた無色透明の糖液に紫外線を照射して殺菌し、これを濃縮する。
 次の結晶化工程(ステップS4)では、濃縮された糖液にシード(種糖)を加えて結晶化させる。そして、仕上げ工程(ステップS5)では、結晶化工程で製造された結晶と糖液との混合物(いわゆる、白下)を、分離機によって結晶と蜜とに分離し、取り出した結晶を乾燥および冷却して仕上げ、その後、製品の種類に応じて分けられたサイロ等に、温調状態で貯蔵する。最後の包装・出荷工程(ステップS6)では、このようにしてサイロ等に貯蔵された砂糖が、篩機にかけられて粒度が所定範囲に収められ、用途に応じた袋に包装されて出荷される。
 ここで、例えば仕上げ工程(ステップS5)にて仕上がった砂糖をサイロ等に貯蔵するとき、バケットおよびチェーンなどから成るエレベータおよび振動コンベアにより、砂糖は上下方向および水平方向へ移送される。これらエレベータやコンベア等が有する駆動部品に砂糖が付着すると、駆動部品の摺動箇所にて砂糖が高圧で擦れて固着する。
 本開示に係る付着物除去方法は、例えばこのような駆動部品に固着した付着物を除去するのに好適に適用される。ただし、本開示に係る付着物除去方法の適用対象はこれに限られず、塩その他の調味料や薬品など様々な粉粒体の製品製造工程で用いられる器具に対して用いられる。製糖を例に述べれば、含蜜糖の製造設備に用いられる器具を含む、あらゆる砂糖(精製糖および含蜜糖)の製造設備にて用いられる器具に付着した砂糖の除去に対し好適に用いることができる。また、駆動部品のみならず、他のあらゆる部品や、床および壁面などに付着した砂糖の除去にも用いることができる。
 <エアーブラスト装置>
 図3は、本実施の形態に係る除糖方法において用いることのできる、付着物除去装置の一例であるエアーブラスト装置(ブラスト処理装置)の構成を示す模式図である。また、このブラスト処理装置は、除糖方法だけではく、図1を参照して説明した実施の形態1に係る構造物の表面処理方法においても用いることができる。なお、本実施の形態に係るエアーブラスト装置は、ブラストメディアの駆動流体として空気を使用するものを例示するが、他のガスを駆動流体としてもよい。図3に示すように、エアーブラスト装置1は、エアーコンプレッサー2、ブラストメディアタンク3、噴射ノズル4、および、これらを接続するホース5,6を備えている。このうちエアーコンプレッサー2、ブラストメディアタンク3、およびホース5,6は、ブラストメディアを噴射ノズル4へ供給するブラストメディア供給装置1Aを成す。
 エアーコンプレッサー2は、乾燥した圧縮空気を生成して吐出口2aから吐出するものであり、例えば三相200Vで数kwの出力を有するものが使用できる。空気を乾燥させるためのドライヤは、エアーコンプレッサー2に内蔵されていてもよいし、エアーコンプレッサー2とは別体で備えてもよい。例えば、エアーコンプレッサー2とブラストメディアタンク3との間に気体貯留タンク(図示せず)を設け、気体貯留タンクに圧縮空気を貯留して駆動流体(この場合は空気)を乾燥させてもよい。本態様ではエアーコンプレッサー2の吐出口2aには、ホース5の上流端が接続されており、ホース5の下流端はブラストメディアタンク3に接続されている。ホース5は、例えばフレキシブルチューブから成り、吐出口2aから吐出される圧縮空気の圧力に耐えられる所定の強度を有する。
 ブラストメディアタンク3は所定の内容積を有するタンク本体3aを有し、このタンク本体3aの上部には蓋3bにより開閉可能な開口が設けられている。ブラストメディアはこの開口を通じてタンク本体3aに導入される。また、タンク本体3aの側面上部には導入口3cが設けられ、前述のホース5の下流端はこの導入口3cに接続されている。タンク本体3aの底部には供給口3dが設けられており、この供給口3dにはホース6の上流端が接続され、ホース6の下流端には、駆動流体(乾燥させた空気)とブラストメディアとの混合物の流量を調整する流量調整部である操作具7bと中空管である管体7aとを有するバルブユニット7を介して、噴射ノズル4が接続されている。ホース6はホース5と同様に例えばフレキシブルチューブから成り、供給口3dから供給されるブラストメディアを含む空気(以下、「ブラストエア」と称する)の圧力に耐えられる所定の強度と、オペレータが作業しやすい可撓性(柔軟性)を有する。また、ブラストメディアタンク3は圧力計8を有している。圧力計8は、例えばタンク本体3aの側面上部に設けられており、タンク本体3aの内圧を計測して出力(表示)することができる。
 なお、ブラストメディアとして用いる粒状の砂糖(あるいは、後述する「塩」等)は湿気により凝集しやすいため、ブラストメディアタンク3のタンク本体3aにバイブレータや撹拌機を設けてもよい。これにより、タンク本体3a内のメディアに振動が加えられ、あるいは、メディアが攪拌されて、凝集が抑制される。その結果、個々の粒子状のメディア、あるいは、凝集したとしても比較的径が小さい状態メディアが、供給口3dから円滑に送り出される。このようなバイブレータまたは撹拌機としては、例えばホース5を介して通流するエアにより、ウェイトが偏心して設けられたタービンを回転させることで振動を発生させるタービン式バイブレータといった公知のものを採用できる。
 バルブユニット7は、ホース6の下流端と噴射ノズル4との間に介在し、管体7aと操作具7bとを有している。管体7aの一方の開口端にはホース6の下流端が接続され、他方の開口端には噴射ノズル4が接続され、ホース6から送られてくるブラストエアは管体7aを通じて噴射ノズル4へ送られる。管体7a内には管体7aの内部流路を開閉するバルブ(図示せず)が設けられており、オペレータが操作具7bを操作することでバルブが駆動する。バルブを駆動させることにより、管体7aの内部流路を開閉できると共に、全開と全閉との間で連続的に開度を調整して駆動流体とブラストメディアの混合物の噴射条件を調整することができる。
 噴射ノズル4は、いわゆる平ノズルであって、平坦形状の噴射口44を有している。図4(A)は噴射ノズル4の全体を示す平面図であり、図4(B)は噴射ノズル4の側面図であり、図4(C)は噴射ノズル4の噴射口44近傍を拡大して示す斜視図である。なお、噴射ノズル4の構成を説明するにあたり、方向の概念を、噴射ノズル4の長手方向(ブラストエアの通流方向)を前後方向、側面視方向を左右方向、これらの両方に直交する方向を上下方向とする。また、図4(A)および図4(B)において図中の破線は、噴射ノズル4の内部流路の輪郭を示している。
 図4(A)に示すように、噴射ノズル4は、バルブユニット7に接続される基端部分41と、この基端部分41から前方へ延びる中間部分42と、この中間部分42から更に前方へ延びる先端部分43とを有している。本実施の形態において、この噴射ノズル4は金属製であって、上述した基端部分41、中間部分42、および先端部分43は一体的に形成されている。
 基端部分41は円管状を成し、その内径はバルブユニット7の管体7aの内径と一致またはほぼ一致する。中間部分42は、基端部分41の前端から延びている部分であり、側面視したときに後端から前端へ向かって厚み寸法(高さ寸法)が徐々に小さくなる楔形状を成している。より具体的には、図4(B)に示すように、噴射ノズル4の中間部分42は側面視したときに上端42aおよび下端42bが斜辺を成して前端を頂点とする二等辺三角形状を成している。従って、側面視において、中間部分42の上端42aは基端部分41の上端41aに対して所定角度で交差し、中間部分42の下端42bも基端部分41の下端41bに対して同一の所定角度で交差している。
 先端部分43は、中間部分42の前端から更に延びている部分であり、側面視したときの上下方向の外寸(高さ寸法)H1は後端43aから前端43bにわたってほぼ一定になっている。一方、図4(A)に示すように、平面視したときの先端部分43の左右方向の外寸(幅寸法)は、後端43aの幅寸法W1aよりも前端43bの幅寸法W1bの方が大きく、かつ、後端43aから前端43bへ向うに従って、一定の割合で徐々に大きくなっている。すなわち、先端部分43は、扇形状あるいは平面視で後端43aを上底とし前端43bを下底とする等脚台形状を成している。同様に、噴射ノズル4の先端部分43の内径の幅寸法についても、後端43aの幅寸法W2aよりも前端43bの幅寸法W2bの方が大きく、かつ、後端43aから前端43bへ向かうに従って一定の割合で徐々に大きくなっているのが好ましい。
 図4(C)に示すように、先端部分43の前端43bには噴射口44が形成されている。この噴射口44は、左右方向(第1方向)の寸法(幅寸法)W2bよりも上下方向(第2方向)の寸法(高さ寸法)H2が小さい平坦形状の開口を成している。また、噴射口44の高さ寸法H2は、左右方向(幅方向)の何れの位置においてもほぼ同じ一定値になっている。
 <砂糖の除去作業>
 次に、上述したようなエアーブラスト装置1を用いた除糖作業について説明する。図5は、オペレータによる除糖作業の様子を示す模式図である。この図5では、エレベータ100により砂糖が上方へ移送されている。エレベータ100は、バケットエレベータとも称されるもので、バケット101およびチェーン102を備えている。これらのバケット101およびチェーン102は、除糖対象たる駆動部品の例である。
 バケット101は上部に開口を有する所定容量の容器であって、ステンレス製あるいは合成樹脂製である。チェーン102は、ここではローラーチェーンを用いており、対を成す外プレート102a,102aの間、および、対を成す内プレート102b,102bの間を、ピンおよびブッシュが挿通されたローラ102cによって連結された構成となっている。このようなチェーン102はバケット101の左右において当該バケット101を懸架し、これを上方へ搬送する。
 工場において、エレベータ100により砂糖が移送される領域とオペレータOP等の作業員が作業する領域とは空間的に区分けされている。図5の場合、移送領域A1がエレベータ100の駆動する領域であり、作業領域A2がオペレータOPの作業する領域である。そして、これらの移送領域A1と作業領域A2とはドア103によって仕切られており、ドア103には開閉可能な窓104が設けられている。図5では一例として、開かれた窓104を通じて除糖作業を行う様子を示している。
 除糖作業を行うにあたり、エレベータ100による砂糖の移送は中断される。好ましくは、エレベータ100のバケット101に積載されていた砂糖は排出された状態とされる。 除糖作業において、オペレータOPは、ブラストメディアタンク3のタンク本体3aに、ブラストメディアである粒状の砂糖を所定量入れて蓋3bを閉じる。次に、エアーコンプレッサー2を駆動し、ブラストメディアタンク3のタンク本体3aの内圧が所定の圧力に達したことを圧力計8により確認する。この間、バルブユニット7の操作具7bは閉状態とされている。次に、図5に示すように、オペレータOPは自身の後方から伸びるホース6を右肩に掛け、左手でホース6の先端部を把持し、右手で噴射ノズル4を把持する。この状態で右手に把持する噴射ノズル4を除糖対象へ向け、バルブユニット7の操作具7bを閉状態から開状態へ操作する。これにより噴射ノズル4からブラストメディアである砂糖が噴射され、除糖対象に吹き付けられる。
 除糖作業中、エレベータ100は所定の一定速度で上方あるいは下方へ駆動させておいてもよい。この速度は砂糖製造時の移送速度と同じでもよいし、これより遅くても、あるいは速くてもよい。エレベータ100を駆動させながら砂糖を吹き付けることにより、除糖作業をスムースに進めることができると共に、駆動部品の摺動箇所にブラストメディア(砂糖)を吹き付けることができる。従って、摺動箇所に固着した砂糖を除去できると共に、この摺動箇所にブラストメディア(砂糖)を「まぶす」ことができる。
 なお、除糖が完了した後は、エレベータ100を駆動して所定回数だけ周回させ、バケット101や各所に降り積もるなど残置したブラストメディア(砂糖)を、エレベータ100から振り落とす(廃棄する)。これにより、除糖作業後に製造される砂糖に、ブラストメディアとして用いた砂糖が混ざるのを防止できる。なお、残置した砂糖を廃棄するのに、ブラストメディアを含まない加圧空気の吹き付けを併用してもよい。
 ところで、工場内の湿気により、駆動部品に砂糖がより強固に付着することがあり、単調にブラストメディアを吹き付けても、固着した砂糖を十分に剥離できない場合がある。例えば、工場の稼働を停止して数日経過した状態で除糖しようとすると、このような事態が生じる可能性がある。この場合には、ブラストメディアの吹き付けに所定の変化を付与するのが好ましい。
 付与する変化としては、例えば、噴射ノズル4を所定の振幅かつ所定の周期で振動させつつブラストメディアを噴射させる態様が挙げられる。より具体的には、噴射ノズル4を上下方向あるいは左右方向などに、所定の角度範囲内で繰り返し往復させつつ、ブラストメディアを噴射させる。このような動作は、オペレータOPが噴射ノズル4を把持する手を動かして実現してもよいし、往復動機構といった機械的構成により実現してもよい。
 機械的に実現する場合は、噴射ノズル4の途中箇所を回転可能に支持すると共に、噴射ノズル4の後端にクランクを接続し、このクランクを電動モータ等で回転させる機構などが例示できる。あるいは、噴射ノズル4またはホース6の途中などに、所定周期の振動を発生させるバイブレータを装着することとしてもよい。バイブレータとしては、前述したタービン式バイブレータや、その他の公知の電動式バイブレータ等を採用できる。
 付与する変化のまた別の例として、噴射ノズル4からのブラストメディアの噴射を断続的なものにする態様が挙げられる。より具体的には、噴射ノズル4から噴射するブラストメディアの噴射濃度の濃淡を断続的に変化させる。このような態様は、噴射ノズル4へ供給されるブラストメディアの供給量を調整することによって実現できる。例えば、ブラストメディアタンク3の供給口3dあるいはホース6の途中など、タンク本体3aから噴射ノズル4に至る途中の何れかの箇所に、噴射ノズル4へ供給されるブラストメディア(およびエア)の流量を調整可能な流量調整弁を設ける。そして、この流量調整弁の開度の大小を時間の経過と共に繰り返し変化させる。これにより、ブラストメディアの噴射濃度の濃淡を断続的に変化させることができる。
 (他の実施の形態)
 以下、上述した実施の形態1~2のうち一または複数に適用可能な技術について説明する。
 <除糖方法の諸元>
 上述したようなエアーブラスト装置1を用いた除糖方法における好ましい各種諸元について説明する。
 ブラストメディアとして用いる砂糖は、平均粒径が200μm以上かつ500μm以下であり、かつ、変動係数が0.20%以上かつ0.30%以下であることが好ましい。なお、変動係数とは、標準偏差を平均値で除して100%を乗じた値であり、ここでは粒径のばらつきの度合いを示すものである。本実施の形態では、平均粒径が493μmであり変動係数が0.28%のグラニュー糖を用いている。ただし、ブラストメディアとして用いる砂糖は1種類に限らない。例えば、2種類以上の砂糖を混合してブラストメディアとして用いてもよい。この場合、除糖用として相対的に粒径の大きい砂糖と、まぶし用として相対的に粒径の小さい砂糖とを混合してブラストメディアとしてもよい。
 また、砂糖に限らない場合として、ブラストメディアに用いる粒状物は、製造設備に付着する粉粒体よりも、粒径および比重のうちどちらか一方が大きく、または、両方が大きいものを選択するのが好ましい。
 噴射ノズル4は、本開示に係る除糖方法で用いる場合に限らず、本開示に係る表面処理方法で用いる場合においても、噴射口44の高さ寸法(第2方向の寸法)H2が、ブラストメディアの平均粒径の1.6倍以上かつ4.0倍以下であることが好ましい。特に、メジアン径がμm単位の粉粒状のブラストメディアと気体との混合物を帯状に噴出させて気固混合の研掃具として機能させるため、噴射口は高さ寸法(長方形状の長辺同士の距離)が0.5mm以上1.5mm以下、好適には0.7mm以上1.0mmの細い略長方形状で、短辺は曲線、特に円弧状をなすスリットとすることが好ましい。本実施の形態では、高さ寸法H2を0.8mmとした噴射口44を採用している。また、噴射ノズル4の先端部分43の内径は、後端43aの幅寸法W2aよりも前端43bの幅寸法W2bの方が大きく、かつ、後端43aから前端43bへ向かうに従って一定の割合で徐々に大きくなっているのが好ましい。例えば、W2b/W2aの比率が1.1以上かつ1.5以下であることが好ましい。本実施の形態では、先端部分43の長さが150mmであって、後端43aの内径の幅寸法W2aは25mm、前端43bの内径の幅寸法W2bは35mmとなっている(W2b/W2a=1.4)。
 ブラストメディアを噴射させるためのガス圧は、ブラストメディアタンク3の内圧として、0.4MPa以上かつ0.9MPa以下であることが好ましい。
 実施の形態2に係る除糖方法は、精製糖および含蜜糖を含むあらゆる砂糖の製造設備に対して用いることができるが、特に上白糖の製造設備の駆動部品に対して好適に用いることができる。上白糖は、転化糖(単体の果糖を含む)を含むため吸湿性が高く、製造設備の各所に固着しやすく、従前はその除糖に大きな手間を要していた。従って、これに上述した除糖方法を適用することで、大きく手間やコストを削減することができるという特有の作用効果を奏することができる。
 以上に説明した各実施形態は一例であり、本発明の構成はこれに限定されない。例えば、除去対象とする粉粒状物の種類、ブラストメディアとして用いる粒状物の種類、噴射ノズル4の構成を含むエアーブラスト装置(付着物除去装置)1の構成、ブラストメディアを噴射するためのガス圧、などは上述した諸元に限られず、他の諸元を採用してもよい。例えば、付着物の種類や固着箇所やブラストの吹き付け角度(入角)などによって噴射口の断面が略長方形状でない噴射ノズルを用いてもよい。そのような噴射ノズルとしては、噴射口の内径としては例えば1.5mm以上10mm以下を適用できる。また、除糖対象については、エレベータやコンベアに限らず、製造設備の他の構成を対象に行ってもよく、駆動部品に限らなくてもよい。
 また、実施の形態2では砂糖の製造設備において部品から除糖する方法について具体的に説明したが、同様の態様を、塩の製造設備において部品から除塩する方法にも適用できる。その場合、ブラストメディアとしては粒状の塩を用いればよい。さらに、アミノ酸その他の物質を粉粒体とした調味料などの食品、化学物質を粉状体とした医薬その他の薬品の製造設備における付着物除去方法にも適用できる。また、製造過程での異物の混入、特に製造設備の摩耗に起因する製造設備由来の異物の混入の可能性があり、これを回避する必要性が高い粉粒状製品、例えば、人間を含む動物の体内に摂取される粉粒状製品の製造設備に、好適に用いることができる。
 実施の形態2によれば、付着物の除去に伴う設備の分解作業を不要とするほか、付着物除去のために使用する温水などの溶媒の使用をなくすまたは低減することで、粉粒体の製造過程で用いられる化学物質やエネルギー消費に伴う二酸化炭素の排出を低減できる。本開示は、付着物除去後に「まぶし処理」を要する場合に特に好適に用いられる。
 <ブラスト処理装置の変形例>
 本開示に係る表面処理方法を実施した場合、すでに説明したように、構造物を構成する部材を取り外すことなく、構造物を構成した状態のままでブラスト処理することができる。一方で、そのような場合には、対象物が影にあるなどして目視による視認が難しい場合がある。そこでブラスト処理装置のノズルに、ブラストメディアが噴射されている状態の部材に光を照射するライトを設けてもよい。図6(A)および図6(B)は、ライトが取り付けられた噴射ノズル4の構成を示す模式図である。なお、図6(A)および図6(B)において、ライト50を除く噴射ノズル4の構成は、すでに図4を用いて説明した平ノズルの噴射ノズル4と同じである。
 図6(A)の場合、噴射ノズル4の平坦な先端部分43の幅方向(左右方向)の側方にライト50が設けられている。ライト50は円柱状の本体部51を有し、本体部51の軸心は噴射ノズル4の長手方向である前後方向とほぼ平行である。ライト50は本体部51の後部に設けられた支持部52を有し、この支持部52は、噴射ノズル4の先端部分43に対して本体部51を所定間隔だけ空けて支持する。支持部52には上下方向の貫通孔52aが形成されており、この貫通孔52aに通されたベルト53が噴射ノズル4の先端部43に巻回されることで、支持部52は先端部43に固定されている。
 図6(B)の場合、噴射ノズル4の平坦な先端部分43の厚み方向(上下方向)の上方にライト50が設けられている。このライト50も図6(A)を参照して説明したライト50と同様の構成であり、本体部51、貫通孔52aを有する支持部52、および、ベルト53を備えている。そして、貫通孔52aに通されたベルト53が噴射ノズル4の先端部分43に巻回されることで、支持部52は先端部43に固定されている。
 図6(A)または図6(B)に示すライト50は何れも、噴射ノズル4に固定された状態で、噴射ノズル4の噴射口44から噴射されるブラストメディアの噴射方向と光軸とがほぼ平行を成している。このような構成により、ブラスト処理作業においてブラストメディアが噴射される部材を、ライト50からの光で照らすことができるため、汚損の除去状況を目視で確認しやすく、作業性が向上する。なお、図6(A)および図6(B)では噴射ノズル4の先端部43にライト50を取り付けた構成を例示したが、これに限られない。例えば、噴射ノズル4の基端部41に取り付けてもよい。
 また、ライト50は、本体部51と支持部52との間の接続箇所に角度調整機構を設けて、ライト50の光軸を任意に変更可能にしてもよい。角度調整機構としては、例えば摩擦を利用して任意の角度を保持可能な、各種のトルクヒンジやトルクボールジョイントなどを用いることができる。
 <付記>
 以上の実施の形態の記載により、以下に示す各態様が開示される。
(第1の態様)
 構造物を構成すると共に外部に露出した部材の表面の汚損を除去することで前記部材を再生させる、構造物の表面処理方法であって、前記部材と硬度が同一以下である物質を粉粒状とした第1粉粒状物を主成分として含むブラストメディアを用い、気体を駆動流体として前記ブラストメディアを前記部材の表面に吹き付けるノズルと、前記ブラストメディアと前記気体との混合物を前記ノズルに送る中空管と、前記中空管から前記ノズルに供給する前記混合物の流量を調整する流量調整部と、を有するブラスト処理装置を用い、更に、前記ノズルとして、前記中空管と接続される管状の基端部分と、当該基端部分から中間部分を経て当該中間部分の先に延伸する先端部分であって、長辺同士の距離が0.5mm以上1.5mm以下の略長方形状の噴射口が形成されている先端部分と、を有する前記ノズルを用い、前記部材の表面が露出している状態で前記混合物の流量を調整して当該混合物を当該部材の表面に吹き付けることにより、前記噴出口から噴射させた帯状の前記混合物を前記汚損を除去する研掃具として機能させ、前記汚損を除去して当該表面の汚損の下層または周辺にある当該部材の再生面を研削することなく露出させるとともに、当該再生面に微細な凹凸を形成する粗し処理を行う、構造物の表面処理方法。
(第2の態様)
 前記部材は木材であり、前記第1粉粒状物は、気乾比重が0.5より大きい植物系ブラストメディアを用いる、第1の態様に記載の構造物の表面処理方法。
(第3の態様)
 前記部材は、塗装された表面が劣化した塗装済み木材であり、前記ブラストメディアは、(A)気乾比重が0.5以下の植物系ブラストメディア、あるいは(B)鉱物系メディアから成る第2粉粒状物を副成分として含み、前記部材の塗膜における活膜上の劣化層を前記汚損として除去し、当該劣化層の下の前記活膜を含む前記部材の木地を前記再生面として露出させる、第1または第2の態様に記載の構造物の表面処理方法。
(第4の態様)
 前記部材が前記構造物を構成している状態で、前記混合物を前記部材の表面に噴霧する、第1~第4の態様のいずれかに記載の構造物の表面処理方法。
(第5の態様)
 構造物を構成すると共に外部に露出した部材の表面の汚損を除去することで前記部材を再生させる、構造物の表面処理方法であって、前記構造物は、生体内に取り込まれる粉粒状製品を製造する製造設備であって、前記部材は、前記製造設備での前記粉粒状製品の製造過程で生じる粉粒状の付着物によって表面が汚損されており、前記付着物と同種物質を粉粒状とした第1粉粒状物を主成分として含むブラストメディアを用い、気体を駆動流体として前記ブラストメディアを前記部材の表面に吹き付けるノズルと、前記ブラストメディアと前記気体との混合物を前記ノズルに送る中空管と、を有するブラスト処理装置を用い、更に、前記ノズルとして、前記中空管と接続される管状の基端部分と、当該基端部分から中間部分を経て当該中間部分の先に延伸する先端部分であって、長辺同士の距離が0.5mm以上1.5mm以下の略長方形状の噴射口が形成されている先端部分と、を有するノズルを用い、前記混合物を当該部材の表面に吹き付けることにより、前記噴出口から噴射させた帯状の前記混合物を、前記汚損を除去する研掃具として機能させ、前記汚損を除去して当該表面の汚損の下層または周辺にある当該部材の再生面を研削することなく露出させるとともに、当該再生面に微細な凹凸を形成する粗し処理を行う、構造物の表面処理方法。
(第6の態様)
 前記粉粒状製品は砂糖であり、前記ブラストメディアの前記第1粉粒状物はグラニュー糖である、第5の態様に記載の構造物の表面処理方法。
(第7の態様)
 構造物を構成すると共に外部に露出した部材の表面の汚損を除去することで前記部材を再生させる、構造物の表面処理用のブラスト処理装置であって、前記部材と硬度が同一以下の物質を粉粒状としたブラストメディアを貯留するメディアタンクと、前記部材が前記構造物を構成した状態で、駆動流体を用いて前記ブラストメディアを前記部材に噴射するためのノズルと、前記ノズルに取り付けられて前記ブラストメディアが噴射されている状態での前記部材に光を照射するライトと、を備えるブラスト処理装置。
(第8の態様)
 粉粒状製品を製造する製造設備に付着する粉粒状の付着物を除去する付着物除去方法であって、前記付着物と同じ物質の粒状物をブラストメディアとして用い、前記ブラストメディアをノズルから噴射させ、前記粉粒状製品の製造設備に設けられ前記粉粒状の付着物が付着した部品に吹き付ける、付着物除去方法。
(第9の態様)
 前記粉粒状の製品は砂糖であり、前記ブラストメディアとして用いる砂糖は、平均粒径が200μm以上500μm以下かつ変動係数が0.20%以上0.30%以下である、第8の態様に記載の付着物除去方法。
(第10の態様)
 前記ノズルとして、第1方向の寸法よりも前記第1方向に直交する第2方向の寸法が小さい平坦形状の噴射口を有するものを用い、前記噴射口における前記第2方向の寸法は前記ブラストメディアの平均粒径の1.6倍以上4.0倍以下である、第8または第9の態様に記載の付着物除去方法。
(第11の態様)
 前記ブラストメディアを噴射させるためのガス圧は、前記ブラストメディアを前記ノズルへ送るべく収容するブラストメディアタンク内の圧力で、0.4MPa以上0.9MPa以下である、第8~第10の態様に記載の付着物除去方法。
(第12の態様)
 前記製造設備により製造される砂糖は上白糖であり、前記ブラストメディアとして用いられる粒状の砂糖はグラニュー糖である、第9の態様に記載の付着物除去方法。
(第13の態様)
 前記粉粒状の製品は塩であり、前記ブラストメディアは粒状の塩である、第8の態様に記載の付着物除去方法。
(第14の態様)
 粉粒状製品を製造する製造設備に設けられ、当該製造設備に付着する粉粒状の付着物を除去する付着物除去装置であって、ブラストメディアを噴射するノズルと、前記ブラストメディアとして前記付着物と同じ物質の粒状物を前記ノズルに供給するブラストメディア供給装置と、前記ノズルから噴射される前記ブラストメディアの噴射状況を測定する測定装置と、を有する付着物除去装置。
(第15の態様)
 粉粒状の製品を製造する粉粒状製品の製造方法であって、粉粒状製品を製造する製造設備と、第15の態様に記載の付着物除去装置とを備え、第8~第13の態様のいずれかに記載の付着物の除去方法により前記粉粒状の付着物が付着する前記製造設備から前記付着物を除去して前記粉粒状製品を製造する粉粒状製品の製造方法。
(第16の態様)
 粉粒状製品を製造する粉粒状製品の製造設備であって、第14の態様に記載の付着物除去装置を備える粉粒状製品の製造設備。
 本発明は、粉粒状製品の製造設備において固着した粉粒状の付着物を取り除く付着物除去方法および装置、ならびに、当該方法および装置を用いた粉粒体製造方法および製造設備に対して好適に適用することができる。
1  エアーブラスト装置(付着物除去装置)
2  エアーコンプレッサー
3  ブラストメディアタンク
4  噴射ノズル
44  噴射口
 

Claims (16)

  1.  構造物を構成すると共に外部に露出した部材の表面の汚損を除去することで前記部材を再生させる、構造物の表面処理方法であって、
     前記部材と硬度が同一以下である物質を粉粒状とした第1粉粒状物を主成分として含むブラストメディアを用い、
     気体を駆動流体として前記ブラストメディアを前記部材の表面に吹き付けるノズルと、前記ブラストメディアと前記気体との混合物を前記ノズルに送る中空管と、前記中空管から前記ノズルに供給する前記混合物の流量を調整する流量調整部と、を有するブラスト処理装置を用い、
     更に、前記ノズルとして、前記中空管と接続される管状の基端部分と、当該基端部分から中間部分を経て当該中間部分の先に延伸する先端部分であって、長辺同士の距離が0.5mm以上1.5mm以下の略長方形状の噴射口が形成されている先端部分と、を有する前記ノズルを用い、
     前記部材の表面が露出している状態で前記混合物の流量を調整して当該混合物を当該部材の表面に吹き付けることにより、前記噴出口から噴射させた帯状の前記混合物を前記汚損を除去する研掃具として機能させ、前記汚損を除去して当該表面の汚損の下層または周辺にある当該部材の再生面を研削することなく露出させるとともに、当該再生面に微細な凹凸を形成する粗し処理を行う、
     構造物の表面処理方法。
  2.  前記部材は木材であり、
     前記第1粉粒状物は、気乾比重が0.5より大きい植物系ブラストメディアを用いる、
     請求項1に記載の構造物の表面処理方法。
  3.  前記部材は、塗装された表面が劣化した塗装済み木材であり、
     前記ブラストメディアは、
    (A)気乾比重が0.5以下の植物系ブラストメディア、あるいは
    (B)鉱物系メディア
     から成る第2粉粒状物を副成分として含み、
     前記部材の塗膜における活膜上の劣化層を前記汚損として除去し、当該劣化層の下の前記活膜を含む前記部材の木地を前記再生面として露出させる、
     請求項2に記載の構造物の表面処理方法。
  4.  前記部材が前記構造物を構成している状態で、前記混合物を前記部材の表面に噴霧する、
     請求項1から4のいずれかに記載の構造物の表面処理方法。
  5.  構造物を構成すると共に外部に露出した部材の表面の汚損を除去することで前記部材を再生させる、構造物の表面処理方法であって、
     前記構造物は、生体内に取り込まれる粉粒状製品を製造する製造設備であって、
     前記部材は、前記製造設備での前記粉粒状製品の製造過程で生じる粉粒状の付着物によって表面が汚損されており、
     前記付着物と同種物質を粉粒状とした第1粉粒状物を主成分として含むブラストメディアを用い、
     気体を駆動流体として前記ブラストメディアを前記部材の表面に吹き付けるノズルと、前記ブラストメディアと前記気体との混合物を前記ノズルに送る中空管と、を有するブラスト処理装置を用い、
     更に、前記ノズルとして、前記中空管と接続される管状の基端部分と、当該基端部分から中間部分を経て当該中間部分の先に延伸する先端部分であって、長辺同士の距離が0.5mm以上1.5mm以下の略長方形状の噴射口が形成されている先端部分と、を有するノズルを用い、
     前記混合物を当該部材の表面に吹き付けることにより、前記噴出口から噴射させた帯状の前記混合物を、前記汚損を除去する研掃具として機能させ、前記汚損を除去して当該表面の汚損の下層または周辺にある当該部材の再生面を研削することなく露出させるとともに、当該再生面に微細な凹凸を形成する粗し処理を行う、
    構造物の表面処理方法。
  6.  前記粉粒状製品は砂糖であり、前記ブラストメディアの前記第1粉粒状物はグラニュー糖である、
     請求項5に記載の構造物の表面処理方法。
  7.  構造物を構成すると共に外部に露出した部材の表面の汚損を除去することで前記部材を再生させる、構造物の表面処理用のブラスト処理装置であって、
     前記部材と硬度が同一以下の物質を粉粒状としたブラストメディアを貯留するメディアタンクと、
     前記部材が前記構造物を構成した状態で、駆動流体を用いて前記ブラストメディアを前記部材に噴射するためのノズルと、
     前記ノズルに取り付けられて前記ブラストメディアが噴射されている状態での前記部材に光を照射するライトと、
     を備えるブラスト処理装置。
  8.  粉粒状製品を製造する製造設備に付着する粉粒状の付着物を除去する付着物除去方法であって、
     前記付着物と同じ物質の粒状物をブラストメディアとして用い、前記ブラストメディアをノズルから噴射させ、前記粉粒状製品の製造設備に設けられ前記粉粒状の付着物が付着した部品に吹き付ける、
     付着物除去方法。
  9.  前記粉粒状の製品は砂糖であり、前記ブラストメディアとして用いる砂糖は、平均粒径が200μm以上500μm以下かつ変動係数が0.20%以上0.30%以下である、
     請求項8に記載の付着物除去方法。
  10.  前記ノズルとして、第1方向の寸法よりも前記第1方向に直交する第2方向の寸法が小さい平坦形状の噴射口を有するものを用い、前記噴射口における前記第2方向の寸法は前記ブラストメディアの平均粒径の1.6倍以上4.0倍以下である、
     請求項8に記載の付着物除去方法。
  11.  前記ブラストメディアを噴射させるためのガス圧は、前記ブラストメディアを前記ノズルへ送るべく収容するブラストメディアタンク内の圧力で、0.4MPa以上0.9MPa以下である、
     請求項8に記載の付着物除去方法。
  12.  前記製造設備により製造される砂糖は上白糖であり、前記ブラストメディアとして用いられる粒状の砂糖はグラニュー糖である、
     請求項9に記載の付着物除去方法。
  13.  前記粉粒状の製品は塩であり、前記ブラストメディアは粒状の塩である、
     請求項8に記載の付着物除去方法。
  14.  粉粒状製品を製造する製造設備に設けられ、当該製造設備に付着する粉粒状の付着物を除去する付着物除去装置であって、
     ブラストメディアを噴射するノズルと、
     前記ブラストメディアとして前記付着物と同じ物質の粒状物を前記ノズルに供給するブラストメディア供給装置と、
     前記ノズルから噴射される前記ブラストメディアの噴射状況を測定する測定装置と、
     を有する付着物除去装置。
  15.  粉粒状の製品を製造する粉粒状製品の製造方法であって、
     粉粒状製品を製造する製造設備と、請求項14に記載の付着物除去装置とを備え、
     請求項8から13のいずれかに記載の付着物の除去方法により前記粉粒状の付着物が付着する前記製造設備から前記付着物を除去して前記粉粒状製品を製造する粉粒状製品の製造方法。
  16.  粉粒状製品を製造する粉粒状製品の製造設備であって、
     請求項14に記載の付着物除去装置を備える粉粒状製品の製造設備。
      
     
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