JPH071336A - 管内面の負圧吸引ブラスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 複数の各種管内を同時にブラストできる管内
面の負圧吸引ブラスト装置を提供する。 【構成】 被ブラスト管Ａの一端に、研掃材Ｋと負圧吸
引空気とを分離するレシーバーボックスＸ、研掃材搬出
手段Ｙ、サイクロン５１、ダストコレクタと、エアサク
ション手段とを有する負圧吸引部を接続し、管Ａの他端
に、研掃材Ｋとこれを浮遊・搬送する負圧吸引空気との
供給部を接続する。レシーバーボックスＸは、下面に放
出孔６９を備えた複数本のダミーパイプ７０と、これら
を覆うと共に上端がエアサクション手段５３への接続管
７３に接続する第１段ボックス７１と、放出孔６９から
落下する研掃材Ｋを受けると共に下端が研掃材搬出手段
Ｙに接続する第２段ボックス７２とを有する。接続部に
は、夫々、張り出したスカート７４、７５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管内面のブラスト装置
に関し、特に、負圧吸引空気によって研掃材を被ブラス
ト管内に噴出させ、被ブラスト管内を負圧吸引空気に浮
遊・搬送される研掃材が被ブラスト管の内面を研掃・研
磨・研削する管内面の負圧吸引ブラスト装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】引抜鋼管等の管内面を研掃・研磨・研削
するブラスト装置には、従来から、高圧噴射ブラスト装
置と負圧吸引ブラスト装置とがある。

【０００３】第１従来例の高圧噴射ブラスト装置を図１
２に基づいて説明する。

【０００４】図１２に示すように、第１従来例の高圧噴
射ブラスト装置では、研掃材を噴射・搬送する高圧空気
を供給するためのコンプレッサ１と、高圧空気化時に高
圧空気内で液化した空気中の水分を取り除くエア・ドラ
イヤ２と、高圧空気流に研掃材を落下混入する研掃材タ
ンク３と、研掃材とこの研掃材を浮遊・搬送する高圧空
気とを噴出するノズル４とを有する研掃材・空気噴射部
５が、被ブラスト管６の一端に接続され、この被ブラス
ト管６の他端には、被ブラスト管６の管内面の研掃・研
磨・研削を終えた研掃材を受けて、この研掃材の一部を
回収する回収タンク７と、研掃・研磨・研削後でもまだ
完全には破砕していない粒状の研掃材と噴射空気とを分
離するサイクロン８と、破砕した研掃材や研掃屑と噴射
空気とを分離するダストコレクタ９と、研掃・研磨・研
削を終えた研掃材とこの研掃材を浮遊・搬送する高圧空
気とを前記サイクロン８と前記ダストコレクタ９とを介
して前記回収タンク７から吸引し、研掃材や研掃屑が除
去された空気を、サイレンサ１１に送り排出するブロワ
１０とを有する研掃材・空気排出部１２が、接続されて
いる。

【０００５】動作の説明に先立って、一般的な共通基本
事項を説明する。

【０００６】先ず、研掃とは、一般鋼管、油井管、その
他特殊管の内面のスケール除去のことで、研掃材として
各種の研磨材を使用する。

【０００７】研磨とは、ステンレス管、アルミニウム
管、銅管等の内面の研磨のことで、研掃材として各種の
ビーズ材を使用する。

【０００８】研削とは、厚肉鋼管、特殊管等の内面を研
削することで、研掃材として硬質研磨材を使用する。

【０００９】研掃材を搬送する空気流の被ブラスト管内
の風速は最低６０ｍ／秒〜最高２５０ｍ／秒程度であ
る。搬送される研掃材の速度は、条件によって異なる
が、その最高速度は風速と同速度に達する。

【００１０】研掃材を混合された単位体積の空気流が、
被ブラスト管内で、研掃材を浮遊・搬送できる上限量は
主として空気流の風速で決まり、研掃材の比重や粒体の
大きさによる多少の変動はあるが、通常、体積比（固気
比）で表現され、研掃材／空気（固気比）＝１／１００
０程度が上限量である。

【００１１】研掃材の空気流への固気比は、目的別（研
掃・研磨・研削別）、被ブラスト管の製法や材質や内径
や長さによって異なり、約１／１０００〜約１／２００
００が使用されるが、上記の上限量＝研掃材／空気＝１
／１０００に近い程、即ち、固気比が大きい程、研掃・
研磨・研削効率が良い。

【００１２】この固気比が小さい場合には、研掃材は空
気流内に均一に分散・浮遊して均一流となって浮遊・搬
送され易くなり、この固気比が大きくなると、研掃材が
管底部近傍を流れる管底流（研掃・研磨・研削の跡が線
状になるので線状流ともいう）となり易くなり、更にこ
の固気比が大きくなると、管底流が脈動現象を起こし、
上記管底流に流れ方向の疎密変化が起こり、疎密流にな
る。

【００１３】均一流の場合には、管内面が均一に研掃・
研磨・研削されるが、研掃材の量が非常に少ない場合に
しか起こらず、研掃・研磨・研削に長時間を要する。

【００１４】管底流の場合には、管内の空気流の一般的
現象として、速度が乱流化臨界速度以上になると層流か
ら乱流化助走区間を経て乱流になり、螺旋状の旋回流に
なって進むので、研掃材は遠心力で管内面上を螺旋状に
進み、速度と遠心力との相乗効果で研掃・研磨・研削し
ながら移動し、乱流が乱流状態で安定して流れるように
なると、研掃材が流れる軌跡が一定化し、研掃・研磨・
研削跡は螺旋形の線状になる（従って、管内面全面を均
一に研掃・研磨・研削するためには、後述のように、被
ブラスト管をその軸を中心にして回転させる必要があ
る。）。

【００１５】疎密流の場合には、密部分で、速度が遅く
なり、閉塞状態を起こし易いので、研掃・研磨・研削に
は使用し難い。

【００１６】次に、第１従来例の高圧噴射ブラスト装置
の動作を図１２に基づいて説明する。

【００１７】先ず、被ブラスト管６の製法、材質、管内
径、長さと、研掃・研磨・研削の仕様に基づいて、空気
流の風量（必要風速と管内径とから決まり、この風量以
上が確保できれば目的を達成できる。）と静圧力、研掃
材の種類と量等の作業条件が決められる。通常、小径管
では少空気量高圧力、中径管では中空気量中圧力、大径
管では大空気量低圧力であり、静圧力は高圧噴射で１０
Ｋｇ／ｃｍ² 以内（負圧吸引では−１Ｋｇ／ｃｍ² 以
内）で、風量を確保できる静圧力を設定する。研削材の
種類と量は上記の一般的な共通基本事項によって決めら
れ、直径１ｍｍ〜３ｍｍ程度のガーネット、アルミナ、
砂等の粒状研掃材が使用される。通常、作業条件は経験
的に決められて、その作業条件でテスト・ブラストを行
い、この作業条件に修正を加え、実際に使用する作業条
件を決定する。

【００１８】作業条件が決まると、この作業条件に従っ
て、コンプレッサ１を動作させ、発生した高圧空気内の
水分をエアー・ドライヤ２で除去（管内面が水分によっ
て腐食するのを防止するため）し、研掃材タンク３から
所定の研掃材を高圧空気内に落下供給し、高圧空気は単
位体積当たりの所定量の研掃材を浮遊・搬送しながら、
ノズル４から、被ブラスト管６内に噴射される。高圧空
気に浮遊・搬送されている研掃材は、管内面を研掃・研
磨・研削しながら、被ブラスト管６の他端に達し、回収
タンク７に高圧空気と共に噴出し、ここで、速度が低下
し、破砕していない一部の研掃材はここで回収される。
破砕した研掃材や研掃屑を含んだ空気は、ブロワ１０に
吸引されて、サイクロン８で比較的大きな破砕した研掃
材や研掃屑を分離し、ダストコレクタ９で小さく破砕し
た研掃材や研掃屑を分離し、ブロワ１０とサイレンサ１
１を経て大気中に排出される。しかし、前述のように、
被ブラスト管６内が線状にしか研掃・研磨・研削されな
いので、被ブラスト管６をその軸を中心にして回転させ
る必要がある。

【００１９】高圧噴射ブラスト装置の場合の高圧空気の
静圧力の変化を図１２の下部に示す。

【００２０】そして、上記の第１従来例の高圧噴射ブラ
スト装置では、高圧空気は、乱流化臨界速度以上の速度
で被ブラスト管６内にノズル４から吹き出されるが、図
５に示すように、被ブラスト管６の端部では、層流とし
て噴出し、乱流化助走区間の層流域を過ぎてから、乱流
になる。その為に、この層流域では研掃材が被ブラスト
管６の内面を研掃・研磨・研削できないので、研掃・研
磨・研削効果が０になる。乱流化助走区間を過ぎて乱流
域になり、速度と遠心力との相乗効果が発生してから研
掃・研磨・研削効果が生じる。従って、高圧噴射ブラス
ト装置には、被ブラスト管６の端部を研掃・研磨・研削
できない。

【００２１】又、上記の第１従来例の高圧噴射ブラスト
装置では、被ブラスト管６の内径が大きな場合には、被
ブラスト管の終端側において、風速が、研掃・研磨・研
削可能な風速以下に低下し、研掃・研磨・研削が不可能
になり、被ブラスト管６を回転するだけでは均一な研掃
・研磨・研削ができない。

【００２２】その対策として、第２従来例の高圧噴射ブ
ラスト装置では、図１３に示すように、研掃材・空気噴
射部５のノズル４に、先端に複数噴射孔ノズル１４を取
り付けた挿入用小径管１３を接続し、この挿入用小径管
１３を、大口径被ブラスト管６′の一端から他端部まで
挿入し、複数噴射孔ノズル１４から、研掃材を浮遊・搬
送する高圧空気を噴出しながら引き抜いて、大口径被ブ
ラスト管６′内を研掃・研磨・研削する。しかし、これ
でも、複数線状の研掃・研磨・研削しかできないので、
大口径被ブラスト管６′の内面を均一に研掃・研磨・研
削する為に、大口径被ブラスト管６′を回転するとい
う、複雑で効率の悪い方法が採用されている。この場合
には、高圧噴射ブラスト装置が複雑で高価になり、作業
効率が悪く、挿入用小径管１３を挿入・引抜するために
大口径被ブラスト管６′の長さＬの２倍のスペースが必
要である。

【００２３】更に、高圧噴射ブラスト装置では、次の研
掃材の固気比に関する基本的な問題点がある。即ち、研
掃材を高圧空気に混入した場合、高圧空気が研掃材を浮
遊・搬送できる上限量は、前述のように、体積比で、研
掃材／空気＝１／１０００程度であり、この上限量の研
掃材を高圧空気に混入しても、混合してから高圧空気が
被ブラスト管６内に噴射され、高圧空気がそこで膨張減
圧し体積が増加するので、被ブラスト管６内の空気の単
位体積当たりの研掃材の量（固気比）は、膨張に反比例
して非常に小さくなり、それに伴って、研掃・研磨・研
削効果が小さくなって、研掃・研磨・研削に長時間を要
するという問題点がある。

【００２４】又、高圧噴射ブラスト装置では、高圧空気
を発生させるコンプレッサの建設費と消費電力が大きく
コストが高くつき、高圧空気による破裂の危険が伴うと
いう問題点がある。

【００２５】次に、上記の高圧噴射ブラスト装置の問題
点を解決している第３従来例の負圧吸引ブラスト方法と
その装置を図１４に基づいて説明する。

【００２６】図１４に示すように、従来技術の負圧吸引
ブラスト方法（パイプ内面のブラスト方法：特開昭６０
−２６３６７１号公報）を使用する第３従来例の負圧吸
引ブラスト装置では、フイルタ３２を内蔵するエアサク
ション装置２９が、研掃後の研掃材を搬送空気から分離
して集積タンク３６に集積する分離器３１と、空気吸入
管３０を介して、被ブラスト管Ａの一端に、パイプ取付
部３３によって接続され、被ブラスト管Ａの他端には研
掃材搬送管２１がノズル２３を介してパイプ取付部２８
によって接続され、研掃材を搬送する為に前記エアサク
ション装置２９によって吸引される負圧吸引空気を被ブ
ラスト管Ａに供給するための空気補給管２７が、研掃材
搬送管２１に接続されている。更に、空気補給管２７の
上方に、ホッパー２４と研掃材流出部２５と調整弁２６
とを有する研掃材供給部２２が配されている。

【００２７】次に、第３従来例の負圧吸引ブラスト装置
の動作を図１４に基づいて説明する。

【００２８】図１４において、先ず、被ブラスト管Ａの
製法、材質、管内径、長さと、研掃・研磨・研削の仕様
に基づいて、負圧吸引空気の風量（必要風速と管内径と
から決まり、この風量以上が確保できれば目的を達成で
きる。）と静圧力（−１Ｋｇ／ｃｍ² 以内）、研掃材の
種類と量等の作業条件が決められる。通常、小径管では
少空気量高圧力、中径管では中空気量中圧力、大径管で
は大空気量低圧力であり、研掃材の種類と量は上記の一
般的な共通基本事項によって決められる。

【００２９】作業条件が決まると、この作業条件に従っ
て、エアサクション装置２９が動作し、発生した負圧吸
引力が、分離器３１、空気吸入管３０、被ブラスト管
Ａ、ノズル２３、研掃材搬送管２１を介して、空気補給
管２７から研掃材を搬送する所定量の負圧吸引空気を吸
引する。この状態で、研掃材供給部２２から所定の研掃
材が、空気補給管２７の前方に落下し、そこで、負圧吸
引空気に混合し、そこから前記エアサクション装置２９
に向かって負圧吸引空気によって浮遊・搬送される。

【００３０】この負圧吸引空気によって浮遊・搬送され
る研掃材の最高速度は、被ブラスト管Ａ内の負圧吸引空
気の風速（最低６０ｍ／秒〜最高２５０ｍ／秒程度）と
同速度に達し、被ブラスト管Ａの内面を研掃・研磨・研
削する。

【００３１】負圧吸引空気によって浮遊・搬送されてい
る研掃材は、管内面を研掃・研磨・研削しながら、被ブ
ラスト管Ａの他端に達し、研掃・研磨・研削を終え、空
気吸入管３０を経て分離器３１で、その大部分を負圧吸
引空気から分離され、残った研掃・研磨・研削後の研掃
材は、エアサクション装置２９内のフイルタ３２で負圧
吸引空気から除去される。研掃・研磨・研削後の研掃材
および研掃屑を除去された負圧吸引空気はエアサクショ
ン装置２９から大気中に排出される。

【００３２】この第３従来例の負圧吸引ブラスト装置で
は、エアサクション装置２９の吸引によって、被ブラス
ト管内の風速を形成するので、被ブラスト管が大径管で
あっても、被ブラスト管の噴出端から吸引端までの全長
にわたって研掃・研磨・研削可能な風速を維持できる。
又、研掃材供給部２２からの所定の研掃材を、空気補給
管２７の前方で、負圧吸引空気が研掃材を浮遊・搬送で
きる上限量まで負圧吸引空気に混合した場合、負圧吸引
ブラスト装置の特徴として、エアサクション装置２９に
よって吸引される負圧吸引空気は、研掃材の混合位置
で、その風速を被ブラスト管Ａ内の風速の近い風速にで
きるので（研掃材の混合位置における装置の内径を被ブ
ラスト管内径に近づけることによる。）、研掃材混合時
と被ブラスト管Ａ内通過時の静圧力の変化が高圧噴射ブ
ラスト装置の場合に比較して非常に小さく、負圧吸引空
気は研掃材を浮遊・搬送できる上限量まで混合された研
掃材をそのまま被ブラスト管Ａ内を浮遊・搬送し、効率
良く研掃・研磨・研削することができる。従って、高圧
噴射ブラスト装置の場合における、高圧作業に伴う問題
点と、大径管を全長にわたって均一に研掃・研磨・研削
できないという問題点と、研掃材の固気比の低下による
研掃・研磨・研削に長時間を要するという基本的な問題
点とを解決できる。

【００３３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第３従来例の
負圧吸引ブラスト装置には、１台の負圧吸引ブラスト装
置では、１本ずつしか被ブラスト管Ａをブラストできな
いという問題点がある。

【００３４】その理由は、前述の管内面ブラストの一般
的な共通基本事項の説明のように、１台で、小径管（少
空気量高圧力）から大径管（大空気量低圧力）までの被
ブラスト管Ａの１本ずつまたはその複数本を同時にブラ
ストするためには、負圧吸引空気の風量と負静圧の範囲
を広範囲に任意に設定できるエアサクション手段からの
負圧吸引力を複数の被ブラスト管に適正に作用させると
共に、被ブラスト管から受けた研掃材とこれを浮遊・搬
送する負圧吸引空気とを分離させるレシーバーボックス
が必要で、従来技術のレシーバーボックスでは、この必
要条件を満足できなかったためである。

【００３５】本発明は、小径管（少空気量高圧力）から
大径管（大空気量低圧力）までの被ブラスト管Ａの１本
ずつまたはその複数本を同時にブラストすることができ
るように、負圧吸引空気の風量と負静圧の範囲を広範囲
に任意に設定できるエアサクション手段からの負圧吸引
力を複数の被ブラスト管に適正に作用させると共に、被
ブラスト管から受けた研掃材とこれを浮遊・搬送する負
圧吸引空気とを分離させるレシーバーボックスを備えた
管内面の負圧吸引ブラスト装置を提供することを課題と
している。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明の負圧吸引ブラス
ト装置は、上記の課題を解決するために、被ブラスト管
の一端に、研掃材と負圧吸引空気とを分離するレシーバ
ーボックスと、このレシーバーボックスが分離した研掃
材を搬出する研掃材搬出手段と、サイクロンと、ダスト
コレクタと、負圧吸引空気を吸引するエアサクション手
段とを有する負圧吸引部を接続し、この被ブラスト管の
他端に、この被ブラスト管内に研掃材とこれを浮遊・搬
送する負圧吸引空気とを供給する研掃材・空気供給部を
接続し、前記負圧吸引部による負圧吸引作用によって、
前記研掃材・空気供給部から、研掃材を、これを浮遊・
搬送する負圧吸引空気と共に前記被ブラスト管内に噴出
させ、この噴出されて負圧吸引空気によって浮遊・搬送
される研掃材により、前記被ブラスト管内面を研掃・研
磨・研削し、研掃・研磨・研削後の研掃材と負圧吸引空
気と研掃・研磨・研削屑とを、前記負圧吸引部が前記被
ブラスト管内から吸出して管内面のブラストを行う管内
面の負圧吸引ブラスト装置において、前記レシーバーボ
ックスが、複数の被ブラスト管の夫々に接続し、下面に
放出孔を備えた複数本のダミーパイプと、これらのダミ
ーパイプを覆うと共に上端が前記エアサクション手段へ
の接続管に接続する第１段ボックスと、前記放出孔から
落下する研掃材を受けると共に下端が研掃材搬出手段に
接続する第２段ボックスとを有し、第１段ボックスと前
記エアサクション手段への接続管との接続部と、第２段
ボックスと第１段ボックスとの接続部に、夫々、第１段
ボックス内、第２段ボックス内に張り出したスカートを
設けることを特徴とする。

【００３７】又、本発明の負圧吸引ブラスト装置は、上
記の課題を解決するために、レシーバーボックスの第１
段ボックス内のダミーパイプの下方から第１段ボックス
の上部に、複数本のダミーパイプを略同本数に分割する
隔壁を設けて第１段ボックスを分割し、分割された各第
１段ボックス毎に、エアサクション手段への接続管を接
続することが好適である。

【００３８】

【作用】本発明の負圧吸引ブラスト装置のレシーバーボ
ックスは、複数の被ブラスト管の夫々に接続し、下面に
放出孔を設けた複数のダミーパイプと、これらのダミー
パイプを覆うと共に上端がエアサクション手段への接続
管に接続する第１段ボックスと、前記放出孔から落下す
る研掃材を受けると共に下端が研掃材搬出手段に接続す
る第２段ボックスとを有し、第１段ボックスとエアサク
ション手段への接続管との接続部と、第２段ボックスと
第１段ボックスとの接続部に、夫々、第１段ボックス
内、第２段ボックス内に張り出したスカートが設けられ
ているので、複数の被ブラスト管を通過してきた研掃材
とこれを浮遊・搬送する負圧吸引空気とは、複数のダミ
ーパイプに受けられ、ダミーパイプの下面に設けられた
放出孔から第１段ボックス内に下向きに放出される。こ
こで、粒形を保って再使用可能な研掃材は速度を失っ
て、その大部分が、第２段ボックス内に落下する。負圧
吸引空気に残留・搬送されている前記研掃材は、負圧吸
引空気と共に第２段ボックスの側面に沿って上昇する。
第２段ボックスの上方側面には、第１段ボックスに接続
する位置に、第２段ボックス内に張り出したスカートが
設けられているので、前記研掃材はこのスカートに邪魔
されて第２段ボックス内にその大部分が落下する。更に
残存・搬送される前記研掃材は負圧吸引空気と共に第１
段ボックスの側面に沿って上昇する。第１段ボックスの
上方側面には、エアサクション手段への接続管に接続す
る位置に第１段ボックス内に張り出したスカートが設け
られているので、前記研掃材はこのスカートに邪魔され
て第２段ボックス内にその大部分が落下する。負圧吸引
空気はこの位置までくると、搬送している前記研掃材の
殆ど全部が第２段ボックス内に落下し、ダスト状に微細
化した研掃材と研掃屑のみが、負圧吸引空気に搬送され
てエアサクション手段に送られる。

【００３９】レシーバーボックスの第１段ボックス内を
分割すると、ダミーパイプの本数が多くなって、第１段
ボックスが広くなっても、複数のダミーパイプに作用す
る負圧吸引を均一化できる。

【００４０】

【実施例】本発明の負圧吸引ブラスト装置の一実施例を
図１〜図１１に基づいて説明する。

【００４１】図１において、本実施例の負圧吸引ブラス
ト装置は、被ブラスト管Ａの一端に、被ブラスト管Ａの
管内面の研掃・研磨・研削を終えた研掃材とこの研掃材
を浮遊・搬送する負圧吸引空気とを受けて、研掃・研磨
・研削後のまだ完全には破砕していない研掃材と噴射空
気とを分離するレシーバーボックスＸと、レシーバーボ
ックスＸが分離した研掃材を搬送する研掃材搬送手段Ｙ
（図示していないが、研掃材を研掃材ボックス５０に戻
す。）と、破砕した研掃材や研掃屑と負圧吸引空気とを
分離するサイクロン５１、ダストコレクタ５２と、研掃
・研磨・研削を終えた研掃材とこの研掃材を浮遊・搬送
する負圧吸引空気とを被ブラスト管Ａから前記レシーバ
ーボックスＸと前記サイクロン５１と前記ダストコレク
タ５２とを介して吸引し、研掃材や研掃屑が除去された
空気を、サイレンサ５４に送り排出するエアサクション
手段５３とを有する負圧吸引部Ｃを接続し、この被ブラ
スト管Ａの他端に、研掃材とこれを浮遊・搬送する負圧
吸引空気とをこの被ブラスト管Ａ内に供給する研掃材・
空気供給部Ｂを接続し、この研掃材・空気供給部Ｂに研
掃材・空気乱流化手段Ｄを設け、負圧吸引部Ｃによる空
気吸引作用と研掃材・空気乱流化手段Ｄの乱流化作用と
によって、研掃材・空気供給部Ｂから、研掃材と、これ
を浮遊・搬送する負圧吸引空気とを乱流状態で被ブラス
ト管Ａ内に噴出させ、この噴出され負圧吸引空気に浮遊
・搬送される研掃材によって、被ブラスト管Ａ内面を研
掃・研磨・研削し、負圧吸引部Ｃが研掃・研磨・研削後
の研掃材と負圧吸引空気と研掃・研磨・研削屑とを、被
ブラスト管Ａ内から吸引・排出する。この場合、研掃材
・空気乱流化手段Ｄは、研掃材・空気供給部Ｂ内へ供給
される空気流および／または研掃材流を乱すことによっ
て、被ブラスト管Ａ内に噴出する直前の研掃材とこれを
浮遊・搬送する負圧吸引空気の流れが研掃材・空気供給
部Ｂ内で乱流状態になるようにし、研掃材とこれを浮遊
・搬送する負圧吸引空気とを、乱流状態で、研掃材・空
気供給部Ｂから被ブラスト管Ａ内に噴出させる。

【００４２】負圧吸引ブラスト装置の負圧吸引空気の負
静圧の変化を図１の下部に示す。

【００４３】図２は、図１のエアサクション手段５３の
詳細図である。

【００４４】本実施例の負圧吸引ブラスト装置を一台使
用して、小径管（少空気量高圧力）から大径管（大空気
量低圧力）までの被ブラスト管Ａの１本ずつまたはその
複数本を同時にブラストする為には、エアサクション手
段５３の負圧吸引空気の風量と負静圧の範囲を広範囲に
任意に設定できる必要がある。そのためには、大空気量
低圧力用のターボブロワと、少空気量高圧力用の真空ブ
ロワまたは真空ポンプとを、単独または種々の組合せで
エアサクション手段５３として使用することが有効であ
る。

【００４５】図２において、２台のターボブロワ５５、
５６が、開閉弁５９、６０、６１、６２によって、１台
ずつ単独、２台並列、２台直列に使用または停止でき
る。この場合の動作特性を図３に示す。

【００４６】図３は、ターボブロワを、１台ずつ単独、
２台並列、２台直列に使用した場合の風量（ｍ³ ／ｍｉ
ｎ）と負静圧（−ｍｍＨｇ）との関係を示す。図３にお
いて、風量０から最大値までは、サージング領域で、負
圧吸引ブラスト装置に使用するとサージングを起こすの
で、使用できない。２台並列使用の場合にはサージング
領域がなくなり、２台直列使用の場合にはサージング領
域が狭小になる。これらの効果も加わり、１台ずつ単
独、２台並列、２台直列で使用する本実施例では、エア
サクション手段５３の負圧吸引空気の風量と負静圧の範
囲とを非常に広範囲に設定できる。従って、大径管、中
径管を主体に、その１本または多数本を、夫々、適正な
条件でブラストできる。

【００４７】そして、この場合、ターボブロワ５５、５
６は同圧運転が可能である必要がある。

【００４８】又、図２において、２台の真空ブロワまた
は真空ポンプが、開閉弁６３、６４によって、１台ずつ
単独、２台並列に使用または停止できる。真空ブロワや
真空ポンプは負静圧に−７６０ｍｍＨｇの限界があるの
で、直列使用は必要が無い。

【００４９】この場合の動作特性を図４に示す。

【００５０】図４は、真空ブロワまたは真空ポンプを、
１台ずつ単独、２台並列に使用した場合の風量（ｍ³ ／
ｍｉｎ）と負静圧（−ｍｍＨｇ）との関係を示す。真空
ブロワまたは真空ポンプの場合には、サージング領域が
ないので、可成りの高圧・少風量まで対応できる。従っ
て、小径管、中径管を主体に、その１本または多数本
を、夫々、適正な条件でブラストできる。

【００５１】そして、この場合、真空ブロワまたは真空
ポンプ５７、５８は同圧運転が可能である必要が無い。

【００５２】又、並列運転には、ターボブロワ５５また
は５６と真空ブロワまたは真空ポンプ５７または５８、
ターボブロワ５５と５６と真空ブロワまたは真空ポンプ
５７と５８、ターボブロワ５５と５６の直列と真空ブロ
ワまたは真空ポンプ５７と５８の単独または並列との並
列などの組合せがあり、風量と負静圧の領域はより広く
なる。この場合には、ターボブロワと、真空ブロワまた
は真空ポンプとは同圧運転が可能である必要が無い。

【００５３】又、開閉弁５９、６０は開閉弁の作用以外
に、ダンパー機能を持たせることができる。

【００５４】そして、各回路の空気はサイレンサ５６、
５７、５８、５９を介して大気中に排出される。

【００５５】図６〜図８は、図１の研掃材・空気乱流化
手段Ｄの詳細図である。次に、研掃材・空気乱流化手段
Ｄの詳細を説明する。

【００５６】図６において、被ブラスト管Ａの一端に、
内径が被ブラスト管Ａ方向に縮小する勾配管Ｆを取り付
け、勾配管Ｆに、被ブラスト管Ａの内径ｄの約１．５倍
の内径ｄ′（研掃材・空気乱流化手段Ｄの取り付けがで
きれば、研掃材・空気供給部Ｂ内と被ブラスト管Ａ内で
の風速変化を小さくするために、内径ｄ′はｄに近い程
良い。）と、前記内径ｄの約６倍の長さＳとを有する円
筒型の研掃材・空気供給部Ｂを接続し、研掃材・空気供
給部Ｂの後端部に、被ブラスト管Ａの接続方向と反対方
向の脹らみ部Ｈを設け、脹らみ部Ｈの少し前方上方に、
研掃材・空気供給部Ｂの軸心からずれている方向に研掃
材Ｋを落下させる研掃材偏心落下口Ｐを設け、研掃材偏
心落下口Ｐから落下して来る研掃材Ｋを受けて研掃材・
空気供給部Ｂ内に導く開口部Ｊを研掃材・空気供給部Ｂ
の軸方向に長い長方形開口部として設け、開口部Ｊに受
けられた研掃材Ｋが研掃材・空気供給部Ｂの内壁に沿っ
て落下し、負圧吸引空気に浮遊・搬送されてその内壁に
沿って上方まで上昇する。

【００５７】この上昇してきた位置に邪魔突起Ｉを設け
る。この研掃材偏心落下口Ｐと開口部Ｊとの組合せには
右廻りと左廻りとがある。更に、開口部Ｊの前端内側に
邪魔突起Ｅを設け、研掃材偏心落下口Ｐは開口部Ｊに沿
って前後に往復移動するようにする。又、前記の邪魔突
起Ｉと邪魔突起Ｅとは、挿入長さを可変にする。

【００５８】図７において、研掃材・空気供給部Ｂの側
面に、時間と共に開閉を繰り返す少なくとも一つの開閉
空気流入口Ｎを設ける。これが複数の場合には、時間と
共に移動する負圧空気流入口を設けことと同じになる。

【００５９】図８において、研掃材・空気供給部Ｂの後
端に、空気流入口Ｍを設ける。

【００６０】次に、図６〜図８の研掃材・空気乱流化手
段Ｄの動作を説明する。

【００６１】図６において、勾配管Ｆは、内径が被ブラ
スト管Ａ方向に縮小しているので、負圧吸引部Ｃによっ
て吸引される負圧吸引空気の速度が、勾配管Ｆ内で増速
し、乱流を起こす臨界速度を越えて、被ブラスト管Ａ内
で、研掃材Ｋとこれを浮遊・搬送する負圧吸引空気と
が、乱流化し易くなる。

【００６２】又、研掃材・空気供給部Ｂの後端部に設け
た、被ブラスト管Ａの接続方向と反対方向の脹らみ部Ｈ
は、負圧になっている研掃材・空気供給部Ｂの内部に流
入した負圧吸引空気と研掃材Ｋの流れの一部を、一旦、
この脹らみ部の負圧に引き込んでから、被ブラスト管Ａ
の接続方向に向かわせて乱流化し、研掃材Ｋとこれを搬
送する負圧吸引空気とを、乱流状態にする。尚、脹らみ
部Ｈの下部には研掃材Ｋが溜まることがある。これを防
ぐには、傾斜板Ｇを設けると良い。

【００６３】又、研掃材偏心落下口Ｐは、研掃材Ｋを、
研掃材・空気供給部Ｂに、研掃材・空気供給部Ｂの軸心
からずれている方向に落下させ、落下した研掃材Ｋは研
掃材・空気供給部Ｂの内壁に沿って回転するので、研掃
材Ｋとこれを浮遊・搬送する負圧吸引空気が乱流化し易
くなる。

【００６４】又、研掃材・空気供給部Ｂの軸心からずれ
ている方向に研掃材Ｋを落下させる研掃材偏心落下口Ｐ
と、この研掃材偏心落下口Ｐから落下して来る研掃材Ｋ
を受ける研掃材・空気供給部Ｂの軸方向に長い長方形の
開口部Ｊとは、落下した研掃材Ｋが研掃材・空気供給部
Ｂの内壁に沿って回転し乱流化して、研掃材Ｋとこれを
浮遊・搬送する負圧吸引空気とを、乱流状態になるよう
にする。

【００６５】又、邪魔突起ＩとＥとは、研掃材Ｋとこれ
を浮遊・搬送する負圧吸引空気との流れを邪魔して乱流
化し、研掃材Ｋとこれを浮遊・搬送する負圧吸引空気と
を、乱流状態にする。この邪魔突起は、研掃材・空気供
給部Ｂ内の何処に設けても良い。例えば、勾配管Ｆ内や
その端部に設けても良い。

【００６６】又、研掃材偏心落下口Ｐを開口部Ｊに沿っ
て前後に往復移動するようにすることは、研掃材Ｋが負
圧吸引空気に浮遊・搬送される軌跡を常時移動・変化さ
せることになり、被ブラスト管Ａ内の全面を均一に研掃
・研磨・研削するのに有効である。

【００６７】又、研掃材・空気供給部Ｂの側面に、時間
と共に開閉を繰り返す少なくとも一つの開閉空気流入口
Ｎを設けることと、研掃材・空気供給部Ｂの後端に、空
気流入口Ｍを設けることとは、研掃材・空気供給部Ｂ内
に種々の方向の負圧吸引空気流を作って負圧吸引空気流
全体を乱流化し、或いは、複数の負圧吸引空気流が相互
干渉して負圧吸引空気流全体を乱流化する。

【００６８】本発明の研掃材・空気乱流化手段Ｄは、上
記の実施例の構造に限らず、研掃材Ｋとこれを搬送する
負圧吸引空気とを乱流化できれば良いので、種々の態様
が可能で、自由に設計できる。

【００６９】図９〜図１１は、図１のレシーバーボック
スＸの詳細図である。

【００７０】本実施例の負圧吸引ブラスト装置を一台使
用して、小径管（少空気量高圧力）から大径管（大空気
量低圧力）までの被ブラスト管Ａの１本ずつまたはその
複数本を同時にブラストする為には、前述のように、エ
アサクション手段５３の負圧吸引空気の風量と負静圧の
範囲を広範囲に任意に設定できる必要があると共に、エ
アサクション手段５３の負圧吸引力を、同時に、小径管
（少空気量高圧力）から大径管（大空気量低圧力）まで
の被ブラスト管Ａの１本ずつまたはその複数本に作用さ
せると共に、研掃材とこれを搬送する負圧吸引空気とを
分離し、研掃材を回収し、負圧吸引空気を大気中に排出
するレシーバーボックスＸが必要である。

【００７１】図９は、エアサクション手段５３の負圧吸
引力を、同時に、小径管（少空気量高圧力）から大径管
（大空気量低圧力）までの被ブラスト管Ａの１本ずつま
たはその複数本に作用させるレシーバーボックスＸと、
レシーバーボックスＸが分離した研掃材Ｋを搬送する研
掃材搬送手段Ｙとの詳細図である。

【００７２】図９において、レシーバーボックスＸは、
被ブラスト管Ａに接続し、且つ、研掃材Ｋとこれを浮遊
・搬送する負圧吸引空気とをレシーバーボックスＸ内に
下向きに放出する放出孔６９を有する複数本のダミーパ
イプ７０（ダミーパイプ７０の内径は、被ブラスト管Ａ
の内径ｄの１．５倍〜２倍である。）と、第１段ボック
ス７１と、第１段ボックス７１のスカート７４と、第２
段ボックス７２と、第２段ボックス７２のスカート７５
と、第１段ボックス７１の上端からダストコレクタ５２
に接続する接続管７３とを有し、研掃材搬送手段Ｙは、
第２段ボックス７２内に分離・蓄積された研掃材Ｋを第
２段ボックス７２の下端から搬出するスクリュウコンベ
ア７６と、スクリュウコンベア７６によって搬出された
研掃材Ｋを蓄積するホッパタンク７７と、ホッパタンク
７７と開閉弁７８を介して接続するバイパスタンク７９
と、バイパスタンク７９と大気間に設けられた開閉弁８
０とを有する。

【００７３】上記の複数本のダミーパイプ７０は、図１
０に示すように、水平に横に並んで配置されている。

【００７４】このレシーバーボックスＸの動作を、図９
に基づいて説明する。被ブラスト管Ａ内を研掃・研磨・
研削した研掃材Ｋとこれを浮遊・搬送する負圧吸引空気
とは、複数本のダミーパイプ７０の放出孔６９から下向
きに放出されると共に、ここで、その速度が急に低下
し、負圧吸引空気の研掃材搬送力が失われ、粒形を保ち
再使用可能な研掃材Ｋの一部分が、第２段ボックス７２
の下部に落下する。負圧吸引空気は、第１段ボックス７
１と第２段ボックス７２との垂直中心軸部にある放出孔
６９から下向きに放出されるので、前記研掃材Ｋの一部
分を失った負圧吸引空気は、第２段ボックス７２と第１
段ボックス７１の側面に沿って上昇する。

【００７５】第２段ボックス７２の側面上部には第２段
ボックス７２のスカート７５があり、負圧吸引空気内に
残存・搬送されている前記研掃材Ｋの大部分は、この第
２段ボックス７２のスカート７５に遮られて第２段ボッ
クス７２の下部に落下する。次に、前記研掃材Ｋを２度
にわたって分離された負圧吸引空気は、第１段ボックス
７１側面に沿って上昇する。第１段ボックス７１の側面
上部には第１段ボックス７１のスカート７４があり、負
圧吸引空気内に残存・搬送されている前記研掃材Ｋの大
部分は、この第１段ボックス７１のスカート７４に遮ら
れて第２段ボックス７２の下部に落下する。負圧吸引空
気がこの位置まで来ると、負圧吸引空気内の前記研掃材
Ｋの殆ど全部が第２段ボックス７２の下部に落下し、ダ
スト状に微細化した研掃材Ｋと研掃屑のみが、負圧吸引
空気に搬送されてサイクロン５１に送られる。

【００７６】この場合、図１０に示すように、水平に横
に並んで配置されている複数本のダミーパイプ７０の本
数が多くなり第１段ボックス７１が広くなると、両端に
配置されたダミーパイプ７０に接続された被ブラスト管
Ａに作用する負圧吸引力と、中央部に配置されたダミー
パイプ７０に接続された被ブラスト管Ａに作用する負圧
吸引力との間に、差異が生じる。これを防ぐためには、
図１１に示すように、第１段ボックス７１内にセパレー
トプレート８１を設け、分離第１段ボックス７１′の構
成にする。分離第１段ボックス７１′の夫々の上部に、
エアサクション手段への接続管７３が接続される。

【００７７】第２段ボックス７２の下部に蓄積された研
掃材Ｋは、次の、研掃材搬出手段Ｙによって搬出され
る。

【００７８】研掃材搬出手段Ｙでは、レシーバーボック
スＸ内に蓄積された研掃材Ｋは、スクリュウコンベア７
６でホッパータンク７７に搬出される。研掃材Ｋがホッ
パータンク７７に或る量以上蓄積されると、開閉弁８０
を閉じ、開閉弁７８を開き、ホッパータンク７７内の研
掃材Ｋをバイパスタンク７９に移し、開閉弁７８を閉じ
る。この間、ホッパータンク７７はスクリュウコンベア
７６が搬出する研掃材Ｋを連続的に受ける。バイパスタ
ンク７９に移動した研掃材Ｋは、開閉弁８０を開いて大
気中に搬出される。このようにすると、負圧吸引ブラス
ト装置を連続運転しながら、研掃材Ｋを連続的に回収で
きる。この回収された研掃材Ｋは、図示されていない
が、研掃材タンク５０に送られて再使用される。

【００７９】本実施例の負圧吸引ブラスト装置は、上記
によって、１台で、小径管（少空気量高圧力）から大径
管（大空気量低圧力）までの被ブラスト管Ａの１本ずつ
またはその複数本を同時に、連続的にブラストすること
ができるばかりではなく、被ブラスト管Ａ内の端から端
までの全面を、迅速に、且つ、均一にブラストすること
がきる。

【００８０】

【発明の効果】本発明の管内面の負圧吸引ブラスト装置
は、その負圧吸引部のレシーバーボックスが、複数の被
ブラスト管に接続し、下面に放出孔を備えた複数のダミ
ーパイプと、これらのダミーパイプを覆うと共に上端が
エアサクション手段への接続管に接続する第１段ボック
スと、前記放出孔から落下する研掃材を受けると共に下
端が研掃材搬出手段に接続する第２段ボックスとを有
し、第１段ボックスとエアサクション手段への接続管と
の接続部と、第２段ボックスと第１段ボックスとの接続
部に、夫々、第１段ボックス内、第２段ボックス内に張
り出したスカートが設けられていることによって、１台
で、小径管（少空気量高圧力）から大径管（大空気量低
圧力）までの被ブラスト管の１本ずつまたはその複数本
を同時に、連続的にブラストすることができるばかりで
はなく、被ブラスト管内の端から端までの全面を、迅速
に（例えば、１４ｍ長さの油井管を研掃する場合、従来
例の高圧噴射ブラスト装置では、１本ずつの作業で、１
本当たり４０〜１２０分要したが、本発明では、４本を
同時に作業して、４本を１５〜２０分で終了する。）、
且つ、均一にブラストすることがきるという効果を奏す
る。

【００８１】特に、第１段ボックス内を分割すると、ダ
ミーパイプの本数が多くなって、第１段ボックスが広く
なっても、複数のダミーパイプに作用する負圧吸引を均
一化でき、複数本の被ブラスト管のブラストの均一性を
更に向上するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】図１のエアサクション手段の詳細図である。

【図３】図２の動作図である。

【図４】図２の動作図である。

【図５】従来例の動作図である。

【図６】図１の研掃材・空気供給部と研掃材・空気乱流
化手段の詳細図である。

【図７】図１の研掃材・空気供給部と研掃材・空気乱流
化手段の詳細図である。

【図８】図１の研掃材・空気供給部と研掃材・空気乱流
化手段の詳細図である。

【図９】図１のレシーバーボックスと研掃材搬出手段の
詳細側面図である。

【図１０】図１のレシーバーボックスの一部詳細平面図
である。

【図１１】図１のレシーバーボックスの一部詳細側面図
である。

【図１２】第１従来例の構成図である。

【図１３】第２従来例の構成図である。

【図１４】第３従来例の構成図である。

【符号の説明】 Ａ 被ブラスト管 Ｂ 研掃材・空気供給部 Ｃ 負圧吸引部 Ｘ レシーバーボックス Ｙ 研掃材搬出手段 ５１ サイクロン ６９ 放出孔 ７０ ダミーパイプ ７１ 第１段ボックス ７１′ 分離第１段ボックス ７２ 第２段ボックス ７３ 接続管 ７４、７５ スカート

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月１７日

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 管内面の負圧吸引ブラスト装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被ブラスト管の一端に、研掃材と負圧吸
   引空気とを分離するレシーバーボックスと、このレシー
   バーボックスが分離した研掃材を搬出する研掃材搬出手
   段と、サイクロンと、ダストコレクタと、負圧吸引空気
   を吸引するエアサクション手段とを有する負圧吸引部を
   接続し、この被ブラスト管の他端に、この被ブラスト管
   内に研掃材とこれを浮遊・搬送する負圧吸引空気とを供
   給する研掃材・空気供給部を接続し、前記負圧吸引部に
   よる負圧吸引作用によって、前記研掃材・空気供給部か
   ら、研掃材を、これを浮遊・搬送する負圧吸引空気と共
   に前記被ブラスト管内に噴出させ、この噴出されて負圧
   吸引空気によって浮遊・搬送される研掃材により、前記
   被ブラスト管内面を研掃・研磨・研削し、研掃・研磨・
   研削後の研掃材と負圧吸引空気と研掃・研磨・研削屑と
   を、前記負圧吸引部が前記被ブラスト管内から吸出して
   管内面のブラストを行う管内面の負圧吸引ブラスト装置
   において、前記レシーバーボックスが、複数の被ブラス
   ト管の夫々に接続し、下面に放出孔を備えた複数本のダ
   ミーパイプと、これらのダミーパイプを覆うと共に上端
   が前記エアサクション手段への接続管に接続する第１段
   ボックスと、前記放出孔から落下する研掃材を受けると
   共に下端が研掃材搬出手段に接続する第２段ボックスと
   を有し、第１段ボックスと前記エアサクション手段への
   接続管との接続部と、第２段ボックスと第１段ボックス
   との接続部に、夫々、第１段ボックス内、第２段ボック
   ス内に張り出したスカートを設けることを特徴とする管
   内面の負圧吸引ブラスト装置。
2. 【請求項２】 レシーバーボックスの第１段ボックス内
   のダミーパイプの下方から第１段ボックスの上部に、複
   数本のダミーパイプを略同本数に分割する隔壁を設けて
   第１段ボックスを分割し、分割された各第１段ボックス
   毎に、エアサクション手段への接続管を接続する請求項
   １に記載の管内面の負圧吸引ブラスト装置。