特許 5987033 耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5987033

(24)【登録日】2016年8月12日

(45)【発行日】2016年9月6日

(54)【発明の名称】耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置

(51)【国際特許分類】

   B26F 3/00 20060101AFI20160823BHJP

   B08B 3/02 20060101ALI20160823BHJP

【ＦＩ】

   B26F3/00 S

   B26F3/00 L

   B26F3/00 N

   B26F3/00 P

   B08B3/02 F

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-194397(P2014-194397)

(22)【出願日】2014年9月24日

(65)【公開番号】特開2016-64463(P2016-64463A)

(43)【公開日】2016年4月28日

【審査請求日】2014年12月12日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加福 秀考

(72)【発明者】

【氏名】田中 峻介

【審査官】 豊島 唯

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３３２１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１２７０９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−０６３６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０５６８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１０６２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０３６１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−０８５０００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２６Ｆ ３／００

Ｂ０８Ｂ ３／０２

Ｆ０４Ｄ １／００ − １１／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属母材の表面に形成される耐熱塗膜が高温に曝されて熱劣化した熱劣化層を剥離する耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置であって、
前記熱劣化層に高圧ジェット水を噴射する高圧水ノズルと、該高圧水ノズルに高圧水を供給する高圧水供給部と、を備え、
前記高圧水ノズルは、高圧ジェット水の噴射圧力（ＭＰａ）をｐ、高圧ジェット水の噴射流量（Ｌ／分）をＱとした場合、下記式（１）、（２）及び（３）の条件を満足する前記高圧水ジェット水を噴射すると共に、
前記高圧水ノズルを２つ以上有し、
前記高圧水供給部から前記高圧水が供給される噴射ガンと、
前記噴射ガンの操作と連動して移動可能であり、前記噴射ガンに供給された高圧水をそれぞれの前記高圧水ノズルに供給する耐圧ホースと、を備え、
前記噴射ガンの先端側に設けられ、回動部を介して回動自在に支持され、前記高圧水ノズルを支持するアームと、
前記アームに各々設けられ、前記高圧ノズルの先端と前記熱劣化層とを所定距離に調整する距離調整部と、
前記距離調整部の前記熱劣化層側に設けられ、前記熱劣化層の表面を移動する移動部と、を有することを特徴とする耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置。
５０≦ｐ≦３００ ・・・（１）
Ｑ≧０．５ ・・・（２）
ｐ≦−１３．９Ｑ＋４３９ ・・・（３）

【請求項2】

請求項１において、
前記高圧水ノズルの先端側周囲を覆うと共に、前記熱劣化層側に開口を有するカバーと、
前記カバーに設けられ、高圧ジェット水の噴射により発生した剥離物を水と共に吸引する吸引部と、を備えることを特徴とする耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置。

【請求項3】

請求項２において、
前記カバーに設けられ、前記高圧ノズルの先端と前記熱劣化層との施工距離を調整する距離調整部を備えることを特徴とする耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置。

【請求項4】

請求項２又は３において、
前記カバーは、開口に前記熱劣化層と当接する摺動部を備えることを特徴とする耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置。

【請求項5】

請求項１において、
前記噴射ガンの先端側で、前記高圧水ノズルを回動自在に支持する一対のアームを備えることを特徴とする耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置。

【請求項6】

請求項１において、
前記回動部に設けた自在継手と、
前記自在継手に接続され、前記銃身の先端側を伸縮自在とする銃身伸縮部とを備えることを特徴とする耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか一つにおいて、
前記回動部の前記熱劣化層側に設けられ、前記熱劣化層の剥離面を監視する監視部と、
前記監視部からの監視情報を表示する表示部と、を備えることを特徴とする耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置。

【請求項8】

請求項１乃至７のいずれか一つにおいて、
前記高圧ノズルの先端と前記熱劣化層との施工距離Ｌと、ノズル開口径ｄと、の関係がＬ／ｄ≦１００を満足することを特徴とする耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置及び方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、ロケット等の飛翔体の発射台や発射装置、航空機エンジン等の高温燃焼ガスに曝される飛行甲板等では、高温曝露から構造部材を保護する目的で、構造材である金属母材の表面に熱遮断の耐熱塗料を塗布して、耐熱塗膜（耐熱塗装膜）を設けている。耐熱塗膜は、例えばエポキシやフェノール樹脂等の有機材料に、例えばシリカやカルシウム等の無機フィラーを分散させた厚塗りの熱遮断の耐熱塗料（いわゆるアブレータ）である。耐熱塗膜は、高温に曝されると、表面が炭化し、その下部より熱分解ガスが表面に噴出することで高い断熱効果を得る。

【0003】

ここで、耐熱塗膜は、高温に曝され、炭化した部分は、熱劣化層（炭化層）となる。このため、耐熱塗膜は、高温に曝されている時間が長くなると、熱劣化層が形成されると共に、塗膜の燃焼や気化に伴い耐熱塗料（健全層）の部分が減少する。

【0004】

耐熱塗膜は、断熱性を維持するためには、耐熱塗膜の膜厚を規定の一定厚さ以上に保つ必要がある。また、耐熱塗膜が高温に曝されると、表面が炭化し脆くなり、無機フィラーも表面に堆積し、粉塵発生源となるために、早めの再整備が必要となる。そのため、耐熱塗膜が薄くなった場合、耐熱塗料を再度塗布することになる。この時、耐熱塗膜の表面側に熱劣化層が残存すると、再度耐熱塗料を塗布した際の再塗装塗膜の接着強さが低下するため、一度塗膜表面に形成された熱劣化層（炭化層）を除去してから、規定厚みまで再塗装を行う。

【0005】

現在、例えばロケット発射台の耐熱塗膜に形成された熱劣化層の除去技術としては、ディスクグラインダによる研削方法が用いられている。しかしながら、このディスクグラインダによる研削方法では、例えば、除去速度が遅い、粉塵発生量が多い、耐熱塗膜を削り過ぎる等の、種々の問題がある。特に耐熱塗膜を削り過ぎてしまい、耐熱塗膜の健全層まで削ってしまうと、再塗装工数等の再塗装施工の頻度が多くなり問題となる。

【0006】

また、一般的な薄塗り塗膜であれば、再塗装のためブラスト処理やウォータジェット処理等により、塗膜を全剥離させる方法も提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００４−１９６５７１号公報

【特許文献2】特開平１−１６３３５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１及び２での全剥離処理は、剥離処理速度は速くすることができる。しかしながら、ブラスト処理は、研削材を耐熱塗膜に打ち付ける必要があるため、粉塵発生量がディスクグラインダを用いた処理よりも増加してしまう。また、研削材として、昇華して消滅する例えばドライアイスを用いる場合には、研削材のコストや入手性が問題となる。

【0009】

また、ウォータジェット処理は、水を用いるためコストは安いものの、一般的に塗膜を剥離させる過酷な条件では、耐熱塗膜を削り過ぎてしまい、健全層にクラックが発生すると共に、再塗装工数の頻度が多くなる、という問題がある。

【0010】

よって、高温に曝された後に、耐熱塗膜を再塗装する際に、熱劣化した熱劣化層の除去に対して、熱劣化層の除去速度が速く、熱劣化層のみを除去でき、再塗装頻度が少なく、処理の際に、粉塵発生量が少なく、消耗品等のコストが安い技術が無いのが現状である。

【0011】

本発明は、前記問題に鑑み、低コストで、熱劣化層の除去速度が速く、耐熱塗膜の熱劣化層のみを除去する耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上述した課題を解決するための本発明の耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置は、金属母材の表面に形成される耐熱塗膜が高温に曝されて熱劣化した熱劣化層を剥離する耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置であって、前記熱劣化層に高圧ジェット水を噴射する高圧水ノズルと、該高圧水ノズルに高圧水を供給する高圧水供給部と、を備え、前記高圧水ノズルは、高圧ジェット水の噴射圧力（ＭＰａ）をｐ、高圧ジェット水の噴射流量（Ｌ／分）をＱとした場合、下記式（１）、（２）及び（３）の条件を満足する前記高圧水ジェット水を噴射すると共に、前記高圧水ノズルを２つ以上有し、前記高圧水供給部から前記高圧水が供給される噴射ガンと、前記噴射ガンの操作と連動して移動可能であり、前記噴射ガンに供給された高圧水をそれぞれの前記高圧水ノズルに供給する耐圧ホースと、を備え、前記噴射ガンの先端側に設けられ、回動部を介して回動自在に支持され、前記高圧水ノズルを支持するアームと、前記アームに各々設けられ、前記高圧ノズルの先端と前記熱劣化層とを所定距離に調整する距離調整部と、前記距離調整部の前記熱劣化層側に設けられ、前記熱劣化層の表面を移動する移動部と、を有することを特徴とする。
５０≦ｐ≦３００ ・・・（１）
Ｑ≧０．５ ・・・（２）
ｐ≦−１３．９Ｑ＋４３９ ・・・（３）

【0013】

また本発明は、上述した耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置であって、前記高圧水ノズルの先端側周囲を覆うと共に、前記熱劣化層側に開口を有するカバーと、前記カバーに設けられ、高圧ジェット水の噴射により発生した剥離物を水と共に吸引する吸引部と、を備えることを特徴とする。

【0014】

また本発明は、上述した耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置であって、前記カバーに設けられ、前記高圧ノズルの先端と前記熱劣化層との施工距離を調整する距離調整部を備えることを特徴とする。

【0015】

また本発明は、上述した耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置であって、前記カバーは、開口に前記熱劣化層と当接する摺動部を備えることを特徴とする。

【0016】

また本発明は、上述した耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置であって、前記噴射ガンの先端側で、前記高圧水ノズルを回動自在に支持する一対のアームを備えることを特徴とする。

【0017】

また本発明は、上述した耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置であって、前記回動部に設けた自在継手と、前記自在継手に接続され、前記銃身の先端側を伸縮自在とする銃身伸縮部とを備えることを特徴とする。

【0018】

また本発明は、上述した耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置であって、前記回動部の前記熱劣化層側に設けられ、前記熱劣化層の剥離面を監視する監視部と、前記監視部からの監視情報を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。

【0019】

また本発明は、上述した耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置であって、前記高圧ノズルの先端と前記熱劣化層との施工距離Ｌと、ノズル開口径ｄと、の関係がＬ／ｄ≦１００を満足することを特徴とする。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、耐熱塗膜が熱劣化した熱劣化層を選択的に除去することができ、健全層の剥離やクラック発生が回避できる。この結果、耐熱塗膜の再塗装に要する塗料及び作業工数を削減することができる。よって、低コストで、熱劣化層の除去速度が速く、耐熱塗膜の熱劣化層のみを除去することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、実施例１に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。

【図2】図２は、耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置のシステムの一例を示す全体図である。

【図3】図３は、ロケット発射台に塗布した耐熱塗膜の打ち上げ前後と、熱劣化層の除去及び再塗装を示す図である。

【図4】図４は、高圧ジェット水の噴射流量（Ｌ／分）と噴射圧力（ＭＰａ）との関係を示す図である。

【図5】図５は、実施例２に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。

【図6】図６は、実施例３に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。

【図7】図７は、実施例３に係る他の耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。

【図8】図８は、実施例４に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。

【図9】図９は、実施例５に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。

【図10】図１０は、実施例６に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。

【図11】図１１は、耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置を制御する制御装置を備えた耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。

【図12】図１２は、実施例７に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。

【実施例1】

【0025】

図１は、実施例１に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。図１に示すように、加工対象の部材は、母材１０１の表面に耐熱塗膜１０２が形成され、耐熱塗膜１０２の表面が高温に曝されて熱劣化した熱劣化層１０３となっている。本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ａは、耐熱塗膜１０２の表面に形成された熱劣化層１０３を剥離する耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置である。除去装置１０Ａは、高圧水ノズル１２と、高圧水供給部１４と、耐圧ホース１５と、を有する。高圧水ノズル１２は、熱劣化層１０３に高圧ジェット水（ウォータジェット：ＷＪ）１１を噴射する。高圧水供給部１４は、高圧水ノズル１２に高圧水１３を供給する。耐圧ホース１５は、耐圧が高いフレキシブルなチューブであり、高圧水供給部１４と高圧水ノズル１２とを接続し、高圧水供給部１４から供給される高圧水１３を高圧水ノズル１２に供給する。除去装置１０Ａは、高圧水ノズル１２を熱劣化層１０３に向けた状態で配置し、高圧水供給部１４から耐圧ホース１５を介して高圧水ノズル１２に高圧水１３を送る。高圧水ノズル１２は、耐圧ホース１５を介して供給された高圧水１３を対面する熱劣化層１０３に向けて噴射する。除去装置１０Ａは、高圧ジェット水１１の噴射圧力（ＭＰａ）をｐとし、高圧ジェット水１１の噴射流量（Ｌ／分）をＱとした場合、Ｑとｐが、下記式（１）、式（２）及び式（３）の条件を満足する高圧ジェット水を熱劣化層１０３に向けて噴射する。
５０≦ｐ≦３００ ・・・（１）
Ｑ≧０．５ ・・・（２）
ｐ≦−１３．９Ｑ＋４３９ ・・・（３）

【0026】

次に、図２を用いて、除去装置１０Ａについてより詳細に説明する。図２は、耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置のシステムの一例を示す全体図である。除去装置１０Ａは、図２に示すように、上述した圧水ノズル１２と、高圧水供給部１４と、耐圧ホース１５と、に加え、噴射ガン２４を有する。噴射ガン２４は、先端に高圧水ノズル１２が設けられ、耐圧ホース１５と接続されている。噴射ガン２４は、耐圧ホース１５から高圧水１３が供給され、供給された高圧水１３を高圧水ノズル１２に供給する。また、噴射ガン２４は、高圧ジェット水１１を高圧水ノズル１２の先端から噴射させるか否かを操作するためのトリガ２４ａと、使用者が噴射ガン２４を保持する際に握るグリップ２４ｂとを備えている。使用者は、グリップ２４ｂを握りつつ噴射ガン２４を移動させることで高圧水ノズル１２の位置や向きを調整し、トリガ２４ａを操作することで、高圧水ノズル１２から高圧ジェット水１１を噴射するか否かを制御する。

【0027】

次に、高圧水供給部１４は、耐圧ホース１５及び噴射ガン２４を介して高圧水ノズル１２に高圧水１３を供給する。高圧水供給部１４は、作動水２１を充満した水タンク２２と、水タンク２２からの作動水２１を高圧水１３として圧送するポンプ２３と、トリガ２４ａの操作と連動してバルブ２６を開いて高圧水１３を噴射ガン２４に圧送するバルブボックス２７とを備えている。また、耐圧ホース１５は、その一端がバルブボックス２７に接続され、その他端が高圧水ノズル１２を備えた噴射ガン２４に接続されている。除去装置１０Ａは、高圧水供給部１４の各部が例えば所定量の作動水２１を保有するポンプ車等に車載することで、作業場所まで移動自在としている。

【0028】

本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ａは、次のように動作する。
除去装置１０Ａは、ポンプ２３を駆動し、水タンク２２からの作動水２１を所定圧力とした高圧水１３としてバルブボックス２７に導入する。バルブボックス２７は、バルブ２６によって流路抵抗等が調整されている。バルブボックス２７を通過した高圧水１３は、所定流量に調整され、耐圧ホース１５を介して噴射ガン２４に供給される。除去装置１０は、トリガ２４ａが操作されると、所定圧力、所定噴射流量の高圧ジェット水１１を高圧水ノズル１２の先端から噴射させる。除去装置１０Ａは、噴射された高圧ジェット水１１が熱劣化層１０３に到達することで、熱劣化層１０３を剥離、除去する。

【0029】

以下、図３を用いて、一例としてロケット発射台に塗布した耐熱塗膜の打ち上げ前後の変化と、熱劣化層の除去及び再塗装の処理について説明する。図３は、ロケット発射台に塗布した耐熱塗膜の打ち上げ前後と、熱劣化層の除去及び再塗装を示す図である。なお、図３はロケットの打ち上げ前後について説明したが、耐熱塗膜が高温に曝される動作であればよい。

【0030】

先ず、ロケット打上前は、ロケット発射台である金属母材１０１に耐熱塗膜が所定厚塗布された耐熱塗膜１０２が形成される。この塗布された耐熱塗膜１０２は、全層が健全層である。ここで健全層とは、耐熱塗膜の凝集力が所定以上の状態であり断熱性能と強度が耐熱塗膜としての機能を果たす層である。健全層の凝集力は、一例として３ＭＰａ以上である。これに対して、熱劣化層１０３は脆弱層となっているので、一例として凝集力が３ＭＰａ未満となる。

【0031】

ロケット打上後は、耐熱塗膜１０２の一部が高温に曝されて蒸発消失１０４し、蒸発消失した残りの耐熱塗膜１０２の一部の表層部分が熱により劣化され、熱劣化層（炭化層）１０３が例えば数ミリ程度形成される。この熱劣化層１０３は、炭化しているので、その表面は粉状となっていると共に、その凝集力は３ＭＰａ未満である。

【0032】

熱劣化層１０３の除去を行うことで、熱劣化層１０３を含む剥離層１０５が除去（ハツリ）される。つまり、剥離層１０５がハツリされる。その後、耐熱塗料を再塗装して、規定の一定厚みとなるように、耐熱塗膜１０２Ａを形成し、次のロケットの打上に備える。

【0033】

従来のディスクグラインダによる熱劣化層の除去処理では、まだ使用できる耐熱塗膜１０２や、金属母材１０１まで研削してしまう場合がある。この結果、耐熱塗料を再塗装する場合には、耐熱塗膜１０２を規定厚さまで何層も塗布する必要があった。

【0034】

そこで、本発明では、高圧水ノズル１２から吐出される高圧ジェット水１１を図４の範囲及び下記に示す範囲の条件とし、高圧ジェット水１１により耐熱塗膜１０２の熱劣化層（炭化層）を選択的かつ効率的に除去するようにしている。
図４は、高圧ジェット水の噴射流量（Ｌ／分）と噴射圧力（ＭＰａ）との関係を示す図である。図４に示す陰影部の適用範囲とすることで、健全な耐熱塗膜１０２の剥離や、健全な耐熱塗膜１０２へのクラック発生を回避することができる。

【0035】

ここで処理条件は、上述したように高圧ジェット水１１の噴射圧力が、５０≦ｐ≦３００・・・（１）、Ｑ≧０．５・・・（２）、ｐ≦−１３．９Ｑ＋４３９ ・・・（３）を満足する。

【0036】

次に、図４に示す陰影部の範囲において、塗膜の熱劣化層除去処理が好適であることについて表１を用いて説明する。

【0037】

【表1】

【0038】

図４に示すように、試験例１は圧力が３００ＭＰａで水量が１０Ｌ／分の場合であり、試験例２は圧力が５０ＭＰａで水量が２８Ｌ／分の場合であり、試験例３は圧力が１５０ＭＰａで水量が０．５Ｌ／分の場合であり、試験例４は圧力が５０ＭＰａで水量が０．５Ｌ／分の場合であり、試験例５は圧力が１５０ＭＰａで水量が５Ｌ／分の場合である（図４中、○印）。
また、比較例１としては、従来のディスクグラインダを用いる場合であり、比較例２は圧力が２５０ＭＰａで水量が２０Ｌ／分の場合である（図４中、※印）。

【0039】

表１に示すように、試験例１〜５においては、劣化層の除去速度が１５〜２９ｍ²／ｈであり、比較例１の場合（０．９ｍ²／ｈ）よりも除去速度が格段に向上している。
また、健全層のハツリ量（除去した層の厚さ）も０．１ｍｍ以下と小さく、健全層へのクラック発生はなく、施工が良好であった。

【0040】

これに対し、比較例１では、除去速度が０．９ｍ²／ｈと遅く、しかも、健全層のハツリ量（除去した層の厚さ）も２ｍｍ以上と健全層の除去厚みが厚くなった。

【0041】

また、比較例２では、高圧ジェット水が式（３）を充足せず、熱劣化層１０３の除去性が強すぎであるので、健全層のハツリ量（除去した層の厚さ）も０．５ｍｍと大きく、健全層へのクラックも発生し、施工が不良であった。
なお、圧力（ｐ）が５０ＭＰａ未満の場合には、熱劣化層１０３の除去が不可であった（図４中、×印）。

【0042】

また、本条件を充足する場合においても、更には圧力が低く、噴射流量が小さい、試験例４、試験例３又は試験例５の範囲とするのが好ましい。なお、噴射条件は、熱劣化層１０３の劣化度合いによるが、試験例４の条件近傍とするのが、例えばポンプ容量等を小さくでき、装置構成をコンパクトにすることができるので、より好ましい。

【0043】

また、施工面である熱劣化層１０３の表面と高圧水ノズル１２のノズル先端との施工距離（Ｌ）は、以下式（４）とすることが更に好ましい。
施工距離（Ｌ）／ノズルの開口径（ｄ）≦１００ ・・・（４）
これは、施工距離（Ｌ）／ノズルの開口径（ｄ）が１００以下の場合、熱劣化層１０３の除去性は良好であるが、施工距離（Ｌ）／ノズルの開口径（ｄ）＞１００となると、施工距離（Ｌ）を離すほど、高圧ジェット水１１による熱劣化層１０３の除去性が低下し、好ましくない。

【0044】

高圧水ノズル１２のノズルの開口径（ｄ）を例えば０．２ｍｍとすると、施工距離（Ｌ）を２０ｍｍ以下として、施工するのが好ましい。

【0045】

高圧水ジェット水１１は、高圧水ノズル１２の開口径（ｄ）や噴射圧力（ＭＰａ）で噴射流量が決まるので、所望の流量になるようにポンプ能力から、適切なノズル開口径（ｄ）を下記式（５）により選定する。
Ｑ（理論流量Ｌ／分）=（ｄ／η）²×２．１×√Ｐ ・・・（５）
ここで、ｄ＝ノズル開口径（ｍｍ）、Ｐ＝噴射圧力（ＭＰａ）、η=ノズル係数（ノズル固有の値：凡そ１．０〜１．４）である。

【0046】

高圧ジェット水１１において、例えば１５０ＭＰａの噴射圧力で、噴射流量０．８Ｌ／分が必要であれば、０．２ｍｍの開口径の高圧水ノズル１２を選定することとなる。なお、ノズル係数を１．１３とした。

【0047】

以上のように、本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ａによれば、耐熱塗膜１０２が熱劣化した熱劣化層１０３を選択的に除去することができ、健全層の剥離やクラック発生が回避できる。この結果、耐熱塗膜１０２の再塗装に要する塗料及び作業工数を削減することができる。よって、低コストで、熱劣化層１０３の除去速度が速く、耐熱塗膜１０２の熱劣化層１０３のみを除去することが可能となる。
また、従来実施されているディスクグラインダ処理の場合と較べて、作業性及び作業環境性が大幅に向上するので、処理時間の大幅短縮に寄与する。

【0048】

また、高圧ジェット水１１の噴射条件を所定条件とするので、比較例２のように、高圧ジェット水１１の噴射が強くなって、健全層に対してクラック発生させて、耐熱性欠陥の要因となることを回避することができる。

【0049】

なお、作業において、水煙が発生するものの、粉塵発生量はディスクグラインダ処理よりも大幅に低減できる為、周辺機器への悪影響の懸念が低減できると共に、作業性が大幅に向上する。

【実施例2】

【0050】

次に、本発明の実施例２に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置について、図５を参照して説明する。図５は、実施例２に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。なお、実施例１と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図５に示すように、本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｂは、実施例１の除去装置１０Ａの各部に加え、高圧水ノズル１２の先端の周囲を覆うと共に、熱劣化層１０３側に開口３１ａを有するカバー３１を設けている。除去装置１０Ｂは、カバー３１に通路３１ｂを介して高圧ジェット水１１の噴射により発生した剥離物３２を水と共に吸引する吸引部３３を設けている。

【0051】

除去装置１０Ｂは、カバー３１を設置することで、噴射する高圧ジェット水１１及び剥離物３２が周辺に飛散することを抑制できる。また、除去装置１０Ｂは、カバー３１の開口部３１ａを熱劣化層１０３の表面に押し当て固定することで、高圧水ノズル１２からの距離、高圧ジェット水１１の噴射角度を調整することもできる。
さらに、除去装置１０Ｂは、吸引部３３を備えることで、カバー３１内に滞留した水及び剥離物３２を吸引回収し、作業場所への漏出を抑制することができる。
これにより、水及び剥離した熱劣化層１０３を回収しながら熱劣化層１０３を効率よく除去することとなる。

【0052】

本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｂは、次のように動作する。
カバー３１で覆われた高圧水ノズル１２の先端を、熱劣化層１０３の表面と対向させ、高圧水ノズル１２のノズル先端と熱劣化層１０３との間を所定距離（Ｌ）に設定する。次いで、高圧水ノズル１２の開口部から高圧ジェット水１１を噴射し、熱劣化層１０３を高圧ジェット水１１の噴射力により剥離する。高圧ジェット水１１により熱劣化層１０３から剥がしとられ、発生した剥離物３２は、水と共に吸引部３３により吸引する。

【0053】

本実施例によれば、実施例１で示した作用・効果に加え、カバー３１を設置することにより、粉塵も水煙も飛散を防止することができる。
また、清浄性を求められる屋内においても、剥離作業をすることが可能となる。

【0054】

また、カバー３１と高圧水ノズル１２の一体化により、処理対象面とノズル先端の施工距離（Ｌ）及び高圧ジェット水１１の噴出角度を一定に保つことができ、作業者による処理のバラツキを排除することができる。
さらに、カバー３１に付属した吸引部３３の回収系統を接続することにより、作業後の周辺清掃が簡略化できる。

【実施例3】

【0055】

次に、本発明の実施例３に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置について、図６及び７を参照して説明する。図６は、実施例３に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。図７は、実施例３に係る他の耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。なお、実施例１と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図６に示すように、本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｃは、実施例２の耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｂにおいて、さらにカバー３１の開口部３１ａに沿って摺動可能な毛ブラシ、ローラ等の摺動部３５を設けるようにしている。
この毛ブラシ等の摺動部３５を設けることで、施工時における熱劣化層１０３の表面に摺動部３５を当接しつつ移動するので、施工作業の移動を容易としている。

【0056】

また、図７に示すように、本実施例に係る他の耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｄは、さらにカバー３１の側面に高圧水ノズル１２の高さ調整が可能な距離調整部３６を設けている。
この距離調整部３６を設けることにより、高圧水ノズル１２の施工距離Ｌを調節可能とし、例えば熱劣化層１０３の脆化度合いに応じて、所定距離に調整することで、高圧ジェット水１１の噴射の距離調整が可能となる。

【実施例4】

【0057】

次に、本発明の実施例４に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置について、図８を参照して説明する。図８は、実施例４に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。なお、実施例１乃至３と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図８に示すように、本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｅは、高圧水１３が供給される噴射ガン４１と、噴射ガン４１の銃身４２の先端側に設けられ、回動部４３を介して回動自在に支持される一対のアーム４４、４４と、アーム４４、４４に各々設けられ、熱劣化層１０３に高圧ジェット水１１を噴射する高圧水ノズル１２、１２と、これらのアーム１２、１２に各々設けられ、高圧水ノズル１２の施工距離（Ｌ）を所定距離に調整する距離調整部４５、４５と、距離調整部４５の前記熱劣化層１０３側に設けられ、熱劣化層１０３の表面を移動する移動部であるローラ４６と、噴射ガン４１のトリガ４１ａの操作と連動し、供給された高圧水１３を高圧水ノズル１２に銃身の一部から供給する耐圧ホース４７と、を備えており、熱劣化層１０３が曲面の場合、回動部４３の回動具合を調整し、その曲面に沿って高圧ジェット水１１の噴射を高圧水ノズル１２から行うものである。

【0058】

噴射ガン４１の銃身４２の先端に設けられる回動部４３は、一対のアーム４４、４４を回動自在とするもので、金属母材１０１が曲面の場合、熱劣化層１０３も曲面となるので、この曲面に対しても高圧水ノズル１２の先端からの距離が一定になるように調整することができる。

【0059】

また、アーム４４、４４に各々設置される高圧水ノズル１２、１２は、該アーム４４の軸方向に沿って移動自在としており、高圧水ノズル１２のアーム軸方向の位置調整を可能としている。このアーム軸方向の調整と回動部４３の調整で、あらゆる曲面形状に対応した高圧水ノズル１２の施工準備を可能としている。

【0060】

また、距離調整部４５を設けるので、高圧水ノズル１２と施工面との所定の施工距離Ｌを、任意に調整することができる。

【0061】

また、距離調整部４５の熱劣化層１０３側に設けたローラ４６により、熱劣化層１０３の表面での移動が容易となる。

【0062】

高圧ジェット水１１を熱劣化層１０３に噴射して剥離する場合には、その噴射による反力がかかるので、所定距離を保って処理することに熟練を要する。
本実施例のように高圧水ノズル１２、１２を一対設けた噴射ガン４１とすることで、熱劣化層１０３の表面に、グリップ４１ｂで押し付けながら、所定距離を維持しつつ高圧ジェット水１１の噴射が可能となる。この際、噴射ガン４１を熱劣化層１０３側に押し当てて滑らせて作業出来るため、連続作業時の疲労が少なくなる。

【0063】

また、熱劣化層１０３の曲面に応じた専用ノズルを準備してこれを変更する場合には、その変更作業に時間を要するが、本実施例の場合とすることで、回動部４３を調整するだけで良いので、作業効率の向上を図ることができる。

【0064】

本実施例では、高圧水ノズル１２を２個設置しているが、本発明はこれに限定されず、必要に応じてその数を増加するようにしてもよい。

【0065】

本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｅは、次のように動作する。
熱劣化層１０３が平面の場合には、回動部４３を調整し、熱劣化層１０３と平行となるようにアーム４４、４４を調整する。
次に、高圧水ノズル１２の先端を、塗膜劣化層１０３の表面と対向させ、ノズル先端と熱劣化層との間を所定距離（Ｌ）となるように、距離調整部４５により調整する。
次いで、トリガ４１ａを操作して高圧水ノズル１２の開口部から高圧ジェット水１１を噴射し、熱劣化層１０３を高圧ジェット水１１の噴射力により剥離する。
この際、噴射ガン４１のグリップ４１ｂにより噴射ガン４１を熱劣化層１０３側に押し当て、ローラ４６により移動しつつ剥離することができるので、連続作業時の疲労が少なくなる。

【0066】

また、熱劣化層１０３が曲面の場合には、回動部４３を調整し、熱劣化層１０３の曲面に併せてアーム４４、４４を回転調整する。
次に、高圧水ノズル１２の先端を、熱劣化層１０３の表面と対向させ、ノズル先端と熱劣化層１０３との間を所定距離（Ｌ）となるように、距離調整部４５により調整する。
次いで、トリガ４１ａを操作して高圧水ノズル１２の開口部から高圧ジェット水１１を噴射し、熱劣化層１０３を高圧ジェット水１１の噴射力により剥離する。

【0067】

さらに、本実施例において、実施例２に示すような吸引部３３を備えたカバー３１を設置することにより、カバー３１内に滞留した水及び剥離物３２を吸引部３３により回収し、作業場所への漏出を抑制することができる。これにより、水及び剥離した熱劣化層を回収しながら熱劣化層１０３を効率よく除去することとなる。

【実施例5】

【0068】

次に、本発明の実施例５に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置について、図９を参照して説明する。図９は、実施例５に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。なお、実施例１乃至４と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図９に示すように、本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｆは、実施例４の耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｅにおいて、さらに回動部４３に設けた自在継手５１と、この自在継手５１に接続され、銃身４２の先端側を伸縮自在とする銃身伸縮部５２とを備えている。

【0069】

これにより高所での作業の際にも、自在継手５１と銃身伸縮部５２を操作することで、所望の調整が可能となり、実施例４で示した作用・効果に加え、熱劣化層１０３の除去可能範囲が広がり、高所作業の際の足場の設置箇所を低減でき、作業期間の短縮と経費削減が可能となる。

【実施例6】

【0070】

次に、本発明の実施例６に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置について、図１０を参照して説明する。図１０は、実施例６に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。なお、実施例１乃至５と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
図１０に示すように、本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｇは、実施例５に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｆの各部に加え、さらに回動部４３の熱劣化層１０３側に設けられ、熱劣化層１０３の剥離面を監視する監視部６１と、監視部６１からの監視情報を表示する表示部６２とを備えるものである。

【0071】

監視部６１は、カメラ６１ａと、水除けカバー６１ｂとを有する。監視部６１は、さらにカメラ６１ａの視野を照明するライトを備えていてもよい。
カメラ６１ａは、回動部４３の熱劣化層１０３側に設けられ、熱劣化層１０３の剥離面を監視している。また、カメラ６１ａの周囲を覆う水除けカバー６１ｂがカメラ６１ａの周囲に設けられている。

【0072】

監視部６１は、カメラ６１ａで施工領域を撮影することで、熱劣化層１０３の剥離面を監視する。また、監視部６１として、水除けカバー６１ｂでカメラ６１ａの周囲を覆うことで、カメラ６１ａと対面する熱劣化層１０３の剥離面との間が水滴や水で遮られることを抑制でき、作業中も表面をカメラ６１ａにより監視することができる。

【0073】

通常、高圧ジェット水１１による熱劣化層の剥離作業中は水煙が発生するため、装置を止めたり、高圧水ノズル１２の場所をずらしたりしないと塗膜の処理状況を判断することが困難である。
これに対して、本実施例の耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｆでは、水よけカバー６１ｂを有するカメラ６１ａの監視部６１を設けているので、高圧水吹付部の塗膜処理状況をリアルタイムで作業者が確認しながら作業することができ、その作業効率が向上する。
これにより、作業者による施工のバラツキを解消することできる。

【0074】

除去装置１０Ｆは、監視部６１で撮影した画像を表示部６２にそのまま表示することで熱劣化層１０３の剥離面を監視することができるが、これに限定されない。除去装置１０Ｆは、監視部６１で撮影した画像を解析し、剥離層の色調を判断し、色調に基づいて、熱劣化層１０３の剥離面を監視してもよい。ここで、熱劣化層１０３は炭化しているので、例えば茶色から黒色であり、健全層まで剥離した剥離層は白色である。よって、除去装置１０Ｆは、取得した画像の色調の差異により、剥離の状態を判断するようにしてもよい。

【0075】

図１１は、耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置を制御する制御装置を備えた耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。図１１に示すように、本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｇに、カメラ６１ａの情報を解析する画像解析部を備えた制御装置６５を設置している。
そして、熱劣化層１０３の除去中において、その作業表面をカメラ６１ａで監視し、その画像信号Ｓ₁を表示部６２に送り、モニタ画面６２ａで表示するようにしている。
また、制御装置６５の画像解析部に画像信号Ｓ₁を送って解析し、その解析により得られた濃淡信号Ｓ₂を、モニタ画面６２ａで表示できるようにしてもよい。
また、この得られた濃淡信号Ｓ₂を基にして、（１）水圧・流量の制御指示や、（２）高圧ジェット水１１のＯＮ／ＯＦＦの制御指示等の制御信号Ｓ₃を制御装置６５から高圧水供給部１４に送って、実行するようにしてもよい。

【0076】

またカメラ６１ａの画像を制御装置６５で処理し、熱劣化層除去状況を常時監視して、制御装置６５で塗膜の除去程度の判断し、必要に応じて水量・水圧の自動調整をすることで、作業者に依存しない均一な仕上がりと、塗膜の削り過ぎ等とを防止をすることができる。

【実施例7】

【0077】

次に、本発明の実施例７に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置について、図１２を参照して説明する。図１２は、実施例７に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置の概略図である。なお、実施例１乃至６と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。
本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｈは、カバー３１内に複数（本実施例では３個）の高圧水ノズル１２を支持部７１により支持されており、各高圧水ノズル１２には高圧水供給部１４から高圧水１３が供給されている。
本実施例では、予め施工する範囲を移動自在な移動手段を備えた自動操縦装置（図示せず）により自動操縦を可能としている。
各高圧水ノズル１２の間には監視部６１が設けられ、その撮像情報は、情報解析部を備えた制御装置６５に送られ、表示部６２のモニタ６２ａで表示されている。

【0078】

本実施例では、高圧水ノズル１２を３個設置しているが、本発明はこれに限定されず、必要に応じてその数を増減するようにしてもよい。

【0079】

本実施例に係る耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置１０Ｈは、次のように動作する。
高圧水供給部１４からの所定圧力とした高圧水１３は各高圧水ノズル１２に導入される。
高圧水ノズル１２と施工面との施工距離Ｌを、例えば熱劣化層１０３の脆化度合いに応じて、所定距離に調整して、高圧ジェット水１１の噴射を所望条件として高圧ジェット水１１を熱劣化層１０３に噴射し、自動操縦により一定範囲の剥離を、一定速度、一定水圧で自動操縦により開始する。

【0080】

剥離作業中は、監視部６１により表面の画像情報を表示部６２に表示する。
そして、熱劣化層１０３の除去中において、その作業表面を監視部６１で監視し、その画像信号Ｓ₁を表示部６２に送り、表示部６２で表示するようにしてもよい。
また、画像信号Ｓ₁を制御装置６５の画像解析部により送って解析し、その濃淡信号Ｓ₂を、表示部６２で表示するようにしてもよい。
また、制御装置６５は、濃淡信号Ｓ₂を基にして、水圧・流量の制御指示や、高圧ジェット水１１のＯＮ／ＯＦＦの制御指示等を作成し、高圧水供給部１４に指示するようにしてもよい。
また、必要に応じて、距離調整部３６に指示を送り、高圧水ノズル１２と熱劣化層１０３との施工距離（Ｌ）を調整するようにしてもよい。

【0081】

さらに、画像解析を行う際、作業状況の色度情報と位置情報とを随時表面の確認しておき、剥離の有無は色調変化により解析し、劣化度合いに応じて、処理が足りない場合には、色調を判断して、位置情報を基に、再度剥離処理を行うようにしてもよい。

【0082】

これにより、例えば船舶の甲板の表面に耐熱塗装を広範囲で施した場合、使用によって表面が熱劣化した際、この広範囲の熱劣化層を自動操縦により、剥離処理ができる。この結果、作業員による手作業での剥離作業が解消され、作業の大幅な効率化を図ることができる。

【符号の説明】

【0083】

１０Ａ〜１０Ｈ 耐熱塗膜の熱劣化層の除去装置
１１ 高圧ジェット水（ウォータジェット：ＷＪ）
１２ 高圧水ノズル
１３ 高圧水
１４ 高圧水供給部
１５ 耐圧ホース
２１ 作動水
２２ 水タンク
２３ ポンプ
２４ 噴射ガン
２４ａ トリガ
２４ｂ グリップ
２６ バルブ
２７ バルブボックス
３１ カバー
３１ａ 開口
３１ｂ 通路
３２ 剥離物
３３ 吸引部
３５ 摺動部
３６ 距離調整部
４１ 噴射ガン
４２ 銃身
４３ 回動部
４４ アーム
４５ 距離調整部
４６ ローラ
４７ 耐圧ホース
５１ 自在継手
５２ 銃身伸縮部
６１ 監視部
６１ａ カメラ
６１ｂ 水除けカバー
６２ 表示部
６２ａ モニタ画面
６５ 制御装置
７１ 支持部
１０１ 金属母材
１０２、１０２Ａ 耐熱塗膜
１０３ 熱劣化層
１０４ 蒸発消失
１０５ 剥離層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】