特許 6194743 ブラスト処理方法及びブラスト処理システム

(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】6194743

(24)【登録日】2017年8月25日

(45)【発行日】2017年9月13日

(54)【発明の名称】ブラスト処理方法及びブラスト処理システム

(51)【国際特許分類】

   B24C 11/00 20060101AFI20170904BHJP

【ＦＩ】

   B24C11/00 F

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-218255(P2013-218255)

(22)【出願日】2013年10月21日

(65)【公開番号】特開2015-80819(P2015-80819A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年8月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】井合 雄一

(72)【発明者】

【氏名】赤嶺 健一

(72)【発明者】

【氏名】福岡 麻里

【審査官】 宮部 菜苗

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０１１１３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１３７７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０１０４７６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開昭６１−０７５３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０４８１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２６１０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２１９３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１１３８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１８２９８７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｃ １／００−１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブラスト処理方法であって、
金属またはセラミックスで形成された研削材を、水蒸気を含む研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却する研削材冷却工程と、
冷却した前記研削材を前記研削材投射空間へ投射し、結露水を付着させて被処理物に衝突させる研削材投射工程と、
を備え、
前記研削材投射空間を加湿することを特徴とするブラスト処理方法。

【請求項2】

請求項１に記載のブラスト処理方法であって、
前記研削材冷却工程において、前記研削材と、前記研削材を冷却するための冷却剤と、を混合させて、前記研削材を冷却することを特徴とするブラスト処理方法。

【請求項3】

請求項２に記載のブラスト処理方法であって、
前記冷却剤は、ドライアイス粒または液体窒素であることを特徴とするブラスト処理方
法。

【請求項4】

請求項３に記載のブラスト処理方法であって、
前記ドライアイス粒の平均粒径は、前記研削材の平均粒径より小さいことを特徴とする
ブラスト処理方法。

【請求項5】

ブラスト処理システムであって、
水蒸気を含む研削材投射空間の露点温度を測定する露点温度測定手段と、
前記研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却され、金属またはセラミックスで形
成された研削材を前記研削材投射空間へ投射し、被処理物に衝突させるブラスト処理装置
と、
前記研削材投射空間を加湿するための加湿器と、
を備えることを特徴とするブラスト処理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ブラスト処理方法及びブラスト処理システムに係り、特に、橋梁、船舶、プラント、ボイラ等の鋼構造部材等に用いるブラスト処理方法及びブラスト処理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

橋梁、船舶、プラント、ボイラ等の鋼構造部材等のブラスト処理には、珪砂を使用するサンドブラスト法や、鋼球を使用するショットブラスト法が採用されている。また、これらのブラスト処理方法については、発生する粉塵が飛散や拡散等して問題となるため、混気ジェットブラスト法やミストブラスト法等の湿式ブラスト処理方法が採用されている。

【0003】

特許文献１には、原子力施設内の強固な汚染物質をより安全に効率よく除去するために、多孔質炭素材からなる研削材を吸湿させた状態でブラスト処理する、または水分を供給しながらブラスト処理することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２３７３７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上述した湿式ブラスト処理方法は、専用ブラスト機が必要であるため高価であり、ブラスト処理後の清掃や排水処理等に手間を要し、生産コストが増加する可能性がある。

【0006】

そこで本発明の目的は、より低コストで粉塵の飛散や拡散を抑制することが可能なブラスト処理方法及びブラスト処理システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るブラスト処理方法は、金属またはセラミックスで形成された研削材を冷却して投射し、結露水を付着させて被処理物に衝突させることを特徴とする。

【0008】

本発明に係るブラスト処理方法は、前記研削材を、水蒸気を含む研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却する研削材冷却工程と、冷却した研削材を前記研削材投射空間へ投射し、前記結露水を付着させて前記被処理物に衝突させる研削材投射工程と、を備えることが好ましい。

【0009】

本発明に係るブラスト処理方法は、前記研削材冷却工程において、前記研削材と、前記研削材を冷却するための冷却剤と、を混合させて、前記研削材を冷却することが好ましい。

【0010】

本発明に係るブラスト処理方法において、前記冷却剤は、ドライアイス粒または液体窒素であることが好ましい。

【0011】

本発明に係るブラスト処理方法において、前記ドライアイス粒の平均粒径は、前記研削材の平均粒径より小さいことが好ましい。

【0012】

本発明に係るブラスト処理方法は、前記研削材投射空間を加湿することが好ましい。

【0013】

本発明に係るブラスト処理システムは、水蒸気を含む研削材投射空間の露点温度を測定する露点温度測定手段と、前記研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却され、金属またはセラミックスで形成された研削材を前記研削材投射空間へ投射し、被処理物に衝突させるブラスト処理装置と、を備えることを特徴とする。

【0014】

本発明に係るブラスト処理システムは、前記研削材投射空間を加湿するための加湿器を備えることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

上記構成によれば、金属またはセラミックスで形成された研削材を冷却して投射し、結露水を付着させて被処理物に衝突させることで、研削材の周りに付着した結露水により、発生した粉塵が補足されて凝集するので、粉塵の飛散や拡散が抑制される。このため、湿式ブラスト処理のような専用ブラスト機が不要になる。また、研削材に付着した結露水については、研削材が被処理物に衝突したときの摩擦熱等の熱エネルギーにより蒸発するため排水処理等を行う必要がない。このように上記構成によれば、専用ブラスト機や排水処理等の作業が不要となるので、より低コストで粉塵の飛散や拡散を抑制することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態において、ブラスト処理方法を示すフローチャートである。

【図2】本発明の実施の形態において、ブラスト処理システムの構成を示す図である。

【図3】本発明の実施の形態において、ブラスト処理方法の作用を説明するための模式図である。

【図4】本発明の実施の形態において、各ブラスト処理条件によるブラスト処理直後の粉塵測定結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、ブラスト処理方法を示すフローチャートである。ブラスト処理方法は、研削材冷却工程（Ｓ１０）と、研削材投射工程（Ｓ１２）と、を備えている。

【0018】

研削材冷却工程（Ｓ１０）は、金属またはセラミックスで形成された研削材を、水蒸気を含む研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却する工程である。

【0019】

研削材は、金属またはセラミックスで形成されている。研削材には、アルミナ、銅スラグ、ガーネット、スチールグリット、珪砂、炭化珪素等の一般的な研削材が使用可能である。研削材には、例えば、ＪＩＳ Ｚ０３１１に規定されている鋳鉄グリットや高炭素鋳鋼グリット等のブラスト処理用金属系研削材や、ＪＩＳ Ｚ０３１２に規定されている溶融アルミナ等のブラスト処理用非金属系研削材が用いられる。

【0020】

研削材は、後述する研削材投射工程（Ｓ１２）で研削材に結露水を付着させるために、水蒸気を含む研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却される。研削材投射空間は、研削材がブラストノズルから投射されて、被処理物に至るまでの研削材の投射空間であり、研削材に結露水を付着させるために水蒸気を含んでいる。研削材は、研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却され、例えば、−５０℃以下に冷却されることが好ましい。冷却した研削材の温度がより低いほど、研削材により多くの結露水４０（後述する図３）を付着させることが可能となるからである。

【0021】

研削材の冷却方法については、研削材を冷却機器等で冷却する方法や、研削材と冷却剤とを混合させて研削材を冷却する方法が適用可能である。冷却機器には、一般的な冷凍機等を用いることができる。冷却剤には、液体窒素等の液化ガスや、二酸化炭素を固化したドライアイス粒を用いることが可能である。液体窒素の沸点は−１９６℃であり、ドライアイスの昇華温度は−７９℃であるため、これらの冷却剤は、研削材を、水蒸気を含む研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却する能力を有していると共に、常温で揮発するためブラスト処理後の清掃作業等を簡略化できるからである。

【0022】

研削材と、液体窒素やドライアイス粒等の冷却剤と、を混合する場合には、例えば、発泡スチロール製の容器に研削材と冷却剤とを入れて攪拌することにより混合してもよいし、後述するブラスト処理装置の貯留タンクに研削材を投入した後に、液体窒素やドライアイス粒等の冷却剤を入れて混合するようにしてもよい。

【0023】

研削材と冷却剤との混合比については、質量比で１：１から４；１であることが好ましい。冷却剤が１に対して研削材の比率が１より小さい場合には、研削効果が低下するからである。冷却剤が１に対して研削材の比率が４より大きい場合には、研削材の冷却効果が低下するからである。

【0024】

冷却剤としてドライアイス粒を用いる場合には、ペレットドライアイスや雪状ドライアイス（スノードライアイス）等を用いることが可能である。ドライアイス粒の平均粒径は、研削材の平均粒径より小さいことが好ましい。研削材の平均粒径より小さい平均粒径のドライアイス粒を用いることにより、研削材をより急速かつ均一に冷却することが可能になるからである。ドライアイス粒は、粉末状のドライアイス粒であることがより好ましい。粉末状のドライアイス粒の平均粒径は、例えば、１０μｍから３０μｍである。

【0025】

研削材を冷却する前には、水分を除去するために研削材を乾燥炉等で乾燥させておくことが好ましい。水分を含んだ状態で研削材を冷却すると、研削材が相互に固着する場合があるからである。乾燥条件については、例えば、乾燥温度が１２０℃から１５０℃であり、乾燥時間が３時間から５時間である。乾燥炉には、一般的な加熱炉を用いることができる。

【0026】

研削材投射工程（Ｓ１２）は、冷却した研削材を、水蒸気を含む研削材投射空間へ投射し、結露水を付着させて被処理物に衝突させる工程である。

【0027】

まず、ブラスト処理を行うためのブラスト処理システムについて説明する。図２は、ブラスト処理システム１０の構成を示す図である。ブラスト処理システム１０は、研削材を投射するためのブラスト処理装置１２を備えている。

【0028】

ブラスト処理装置１２は、研削材１４を貯留するための貯留タンク１６を有している。貯留タンク１６の上部には、研削材１４を貯留タンク１６へ投入するための開口部１７と、開口部１７を覆う蓋１８と、が設けられている。貯留タンク１６の下部には、研削材１４を排出するための研削材排出管２０が設けられている。貯留タンク１６は、耐圧性を備えるために金属材料等で形成されている。貯留タンク１６の外周面には、研削材１４を保冷するために発泡ウレタン等の断熱材を設けるようにしてもよい。また、貯留タンク１６には、研削材１４を冷却または保冷するために冷却機器を設けるようにしてもよい。

【0029】

貯留タンク１６には、貯留された研削材１４の温度を測定するために温度センサ２２が設けられていることが好ましい。温度センサ２２には、熱電対や白金抵抗温度計等を用いることが可能である。温度センサ２２は、研削材１４が排出される直前の温度を測定するために、研削材排出管２０の近くに配置されることが好ましい。

【0030】

ブラスト処理装置１２には、貯留タンク１６に接続されており、コンプレッサ等の圧縮ガス供給源（図示せず）から圧縮空気等の圧縮ガスを送るための給気管２４が設けられている。給気管２４は、貯留タンク１６の上部や研削材排出管２０とバルブ２６等を介して接続されている。

【0031】

ブラスト処理装置１２は、貯留タンク１６から排出された研削材１４を搬送するブラストホース等の研削材搬送管２８と、研削材搬送管２８の先端に設けられており、研削材１４を投射するためのブラストノズル３０と、を有している。なお、ブラスト処理装置１２には、上記のような直圧式のブラスト処理装置だけでなく、サクション式のブラスト処理装置を用いることも可能である。

【0032】

ブラスト処理システム１０は、水蒸気を含む研削材投射空間３１の露点温度を測定するための露点計３２等の露点温度測定手段を備えている。露点計３２には、静電容量式露点計や、鏡面冷却式露点計等を用いることが可能である。また、水蒸気を含む研削材投射空間３１の露点温度については、研削材投射空間３１の温度、湿度、及び気圧を測定して求めるようにしてもよいし、研削材投射空間３１の温度と湿度とから簡略的に求めるようにしてもよい。

【0033】

次に、研削材投射空間３１について説明する。研削材投射空間３１は、研削材１４がブラストノズル３０から投射されて、被処理物３８に至るまでの研削材１４の投射空間である。研削材投射空間３１は、研削材１４に結露水４０（後述する図３）を付着させるために水蒸気を含んでいる。ブラストノズル３０と被処理物３８との間隔は、例えば、５ｃｍから１０ｃｍである。研削材投射空間３１は、例えば、大気中のように水蒸気を含む空気雰囲気で構成されている。研削材投射空間３１の環境条件（温度、湿度等）は、ブラスト処理システム１０が置かれる環境条件（温度、湿度等）と同じにしてもよいし、異なるようにしてもよい。例えば、ブラスト処理システム１０が屋外に置かれている場合には、研削材投射空間３１の環境条件を屋外の環境条件と同じにしてもよく、ブラスト処理システム１０がブラスト室に置かれている場合には、研削材投射空間３１の環境条件をブラスト室の環境条件と同じにしてもよい。

【0034】

ブラスト処理システム１０は、研削材投射空間３１を加湿するために加湿器３４を備えていてもよい。研削材投射空間３１を加湿器３４で加湿することにより、研削材１４により多くの結露水４０（後述する図３）を付着させることができる。研削材投射空間３１を加湿した場合には、研削材投射空間３１の湿度は、例えば、相対湿度で７５％ＲＨから８０％ＲＨである。加湿器３４には、一般的な加湿器を用いることが可能である。

【0035】

ブラスト処理システム１０は、ブラスト処理装置１２、温度センサ２２、露点計３２、加湿器３４等を制御するための制御手段３６を備えることが好ましい。制御手段３６は、例えば、一般的なコンピュータシステムで構成することができる。

【0036】

制御手段３６は、温度センサ２２から出力される貯留タンク１６内の研削材１４の温度や、露点計３２から出力される研削材投射空間３１の露点温度等が入力される入力部を有している。制御手段３６は、入力部に入力された貯留タンク１６内の研削材１４の温度と、研削材投射空間３１の露点温度と、を比較する比較部を有している。制御手段３６は、貯留タンク１６内の研削材１４の温度と、研削材投射空間３１の露点温度とを比較した結果、貯留タンク１６内の研削材１４の温度が研削材投射空間３１の露点温度より低い場合には正常と判定し、貯留タンク１６内の研削材１４の温度が研削材投射空間３１の露点温度以上の場合には異常と判定する判定部を有している。また、制御手段３６では、判定部で異常と判定された場合には、警報を発するようにしてもよい。

【0037】

次に、このブラスト処理システム１０を用いてブラスト処理する方法について説明する。

【0038】

ます、ブラスト処理装置１２の貯留タンク１６に開口部１７を介して研削材１４を投入して貯留する。研削材１４と、液体窒素やドライアイス粒等の冷却剤とを予め混合して研削材１４を冷却する場合には、研削材１４と冷却剤との混合物を貯留タンク１６に投入して貯留する。また、研削材１４と冷却剤とを予め混合していない場合には、貯留タンク１６に研削材１４を投入した後に冷却剤を入れて混合して研削材１４を冷却するか、または冷却機器で貯留タンク１６を冷却することにより研削材１４を冷却する。

【0039】

次に、貯留タンク１６に貯留された研削材１４の温度と、水蒸気を含む研削材投射空間３１の露点温度とを測定して比較する。貯留タンク１６に貯留された研削材１４の温度が、研削材投射空間３１の露点温度以上の場合には、貯留タンク１６への冷却剤の投入や冷却機器等の運転により研削材投射空間３１の露点温度より低い温度になるまで研削材１４を冷却する。

【0040】

貯留タンク１６に貯留された研削材１４の温度が、研削材投射空間３１の露点温度より低い場合には、コンプレッサ等を作動させて圧縮空気等の圧縮ガスを給気管２４から貯留タンク１６へ送り込み、冷却した研削材１４を研削材排出管２０から排出させる。そして、冷却した研削材１４を、圧縮空気等の圧縮ガスにより、例えば０．１ＭＰａから０．９ＭＰａの圧力で圧送し、研削材搬送管２８を介してブラストノズル３０から研削材投射空間３１へ投射し、冷却した研削材１４に結露水４０を付着させて被処理物３８に衝突させる。被処理物３８は、例えば、橋梁、船舶、プラント、ボイラ等の塗装や溶接が必要となる鋼構造部材である。

【0041】

なお、このようなブラスト処理を行う環境については、屋外のように開放された開放空間であってもよいし、ブラスト室内のように密閉された密閉空間であってもよい。

【0042】

次に、このブラスト処理方法の作用について説明する。図３は、ブラスト処理方法の作用を説明するための模式図である。まず、ブラスト処理装置１２の貯留タンク１６に研削材１４を投入した段階では、図３（ａ）に示すように、研削材１４は、液体窒素やドライアイス粒等の冷却剤や冷却機器で、水蒸気を含む研削材投射空間３１の露点温度より低い温度に冷却されている。例えば、研削材投射空間３１の雰囲気温度が２５℃であり、そのときの研削材投射空間３１の水蒸気の露点温度が３℃である場合には、研削材１４は３℃より低い温度に冷却されている。

【0043】

水蒸気を含む研削材投射空間３１の露点温度より低い温度に冷却された研削材１４を研削材投射空間３１へ投射すると、研削材投射空間３１の雰囲気温度は露点温度以上であるため、図３（ｂ）に示すように、冷却した研削材１４の周囲の雰囲気（例えば、空気）が冷却されて雰囲気中（例えば、空気中）に含まれる水蒸気が凝結し、研削材１４の周りに結露水４０が付着する。

【0044】

そして、図３（ｃ）に示すように、結露水４０が付着した研削材１４が被処理物３８に衝突する。研削材１４が被処理物３８へ衝突することにより発生した粉塵（破砕された研削材１４、被処理物３８の切削粉等）は、研削材１４に付着している結露水４０により補足されて凝集する。

【0045】

図３（ｄ）に示すように、結露水４０については研削材１４が被処理物３８に衝突したときに発生する摩擦熱等の熱エネルギーにより蒸発するため、発生した粉塵については粉塵が凝集した凝集物４２となって落下する。このようにして、粉塵の飛散や拡散が抑制される。また、冷却した研削材１４の周囲の雰囲気（例えば、空気）が冷却されており、冷却した研削材１４の周囲における空気等の気体の比重が大きくなるので、発生した粉塵の飛散や拡散が更に抑制される。

【0046】

なお、一般的に、スチールグリッドのような金属系研削材よりも、アルミナのような非金属系研削材のほうが脆性であるため被処理物３８に衝突したときに細かく破砕されやすく粉塵がより多く発生し易いが、このブラスト処理方法によれば、非金属系研削材を用いた場合でも粉塵の飛散や拡散を抑制することが可能となる。また、発生した粉塵については、粉塵が凝集した凝集物４２として落下するので、凝集物４２の回収が容易となる。更に、冷却した研削材１４が被処理物３８に衝突するため、被処理物３８に付着している付着物等が急冷されて収縮し、容易に付着物等を剥離することが可能となる。また、結露水４０については蒸発するため、排水設備等が不要になると共に、例えば、被処理物３８に鋼構造部材を用いた場合でも戻り錆等の腐食が抑制される。

【0047】

以上、上記構成によれば、金属またはセラミックスで形成された研削材を、水蒸気を含む研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却する研削材冷却工程と、冷却した研削材を研削材投射空間へ投射し、結露水を付着させて被処理物に衝突させる研削材投射工程と、を備えるので、研削材投射空間に含まれる水蒸気が結露して研削材の周りに付着した結露水が粉塵を補足して凝集し、発生した粉塵の飛散や拡散が抑制される。これにより、湿式ブラストやスポンジブラストのように専用ブラスト機を用いる必要がない。また、研削材の周りに付着した結露水は、研削材が被処理物に衝突したときの摩擦熱等の熱エネルギーにより蒸発するため、湿式ジェットブラストやミストブラストのような排水処理を行う必要がない。このように上記構成によれば、専用ブラスト機や排水処理等の作業が不要となるので、より低コストで粉塵の飛散や拡散を抑制することが可能になる。

【実施例】

【0048】

ブラスト処理を行って粉塵の飛散や拡散について評価を行った。

【0049】

（被処理物）
ブラスト処理される被処理物には、一般構造用圧延材ＳＳ４００製の鋼板を用いた。鋼板の大きさについては、長さ１５０ｍｍ×幅７０ｍｍ×板厚３．２ｍｍ^ｔとした。

【0050】

（研削材）
研削材には、白色アルミナ研削材を使用した。白色アルミナ研削材には、ＷＨＩＴＥ ＡＢＲＡＸ Ｆ２４（サンゴバン社製）を用いた。白色アルミナ研削材のカサ比重は、１．８２ｇ／ｃｍ^３から１．９４ｇ／ｃｍ^３である。白色アルミナ研削材の化学組成は、質量比で、Ａｌ_２Ｏ_３が９９．８６％、ＳｉＯ_２が０．０１％、Ｆｅ_２Ｏ_３が０．０１％、Ｎａ_２Ｏが０．１２％である。白色アルミナ研削材のヌープ硬度は、２０．４ＧＰａである。

【0051】

白色アルミナ研削材の粒度分布については、１００％通過しなければならない標準ふるい（１段）の目開きが１１８０μｍであり、一定量までとどまってもよい標準ふるい（２段）の目開きとその量が８５０μｍ、２５％であり、一定量以上とどまらなければならない標準ふるい（３段）の目開きとその量が７１０μｍ、４５％であり、二つのふるいにとどまったものを合わせて一定量以上にならなければならないそれぞれの標準ふるい（３段＋４段）の目開きとその量が７１０μｍ、６００μｍ、６５％であり、最大３％まで通過してもよい標準ふるい（５段）の目開きが５００μｍである。

【0052】

（ブラスト処理条件）
実施例１のブラスト処理条件について説明する。ブラスト処理を行うブラスト室については、水蒸気を含む空気雰囲気（大気中）からなる密閉空間とした。このブラスト室の大きさは、約１．２６ｍ^３である。ブラスト室の温度については２５℃とし、ブラスト室の湿度については相対湿度で４０％ＲＨから４５％ＲＨとした。なお、このブラスト室の環境条件での露点温度は１０℃から１２℃である。

【0053】

実施例１のブラスト条件では、白色アルミナ研削材と、冷却剤であるドライアイス粒とを混合して、白色アルミナ研削材を、水蒸気を含む研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却した。研削材投射空間の温度及び湿度については、ブラスト室の温度及び湿度と同じである。混合については、白色アルミナ研削材１０００ｇと、ドライアイス粒２５０ｇとを容器に入れて攪拌混合した。ドライアイス粒には、ペレットドライアイス（直径が約３ｍｍ、長さが約１０ｍｍの円柱状のドライアイス）を瑪瑙乳鉢で破砕してパウダー状にしたものを使用した。パウダー状にしたドライアイス粒の粒径を光学顕微鏡で測定したところ、白色アルミナ研削材の平均粒径より小さく、平均粒径で１０μｍから３０μｍであった。

【0054】

白色アルミナ研削材と、パウダー状のドライアイス粒とを混合した混合物を、ブラスト処理装置の貯留タンクに投入した。ブラスト処理装置には、直圧式ブラスト機（マイティミニブラスターＳ型、太陽金網株式会社製）を使用した。

【0055】

次に、貯留タンクに貯留された冷却した白色アルミナ研削材の温度が、研削材投射空間の露点温度より低いことを確認して、０．３ＭＰａの圧力で約３０秒間ブラスト処理した。白色アルミナ研削材の単位時間当たりの吐出量については、約２ｋｇ／分とした。ブラストノズルと、被処理物である鋼板との間の距離については、５ｃｍから１０ｃｍとした。なお、パウダー状のドライアイス粒については、ブラストノズルから噴出された直後に昇華して揮発した。

【0056】

次に、実施例２のブラスト処理条件について説明する。実施例２のブラスト処理条件については、実施例１のブラスト処理条件とブラスト室の環境が相違しており、その他については実施例１のブラスト処理条件と同じ処理条件とした。実施例２のブラスト処理条件におけるブラスト室の環境については、ブラスト室内をスチーム式加湿器により加湿した。スチーム式加湿器には、（株）山善製のＫＰ−Ｃ０５２（Ｗ）を用いた。ブラスト作業時には、加湿を停止した。ブラスト室の温度については２５℃とし、ブラスト室の湿度については相対湿度で７５％ＲＨから８０％ＲＨとした。研削材投射空間の温度及び湿度については、加湿されたブラスト室の温度及び湿度と同じである。このように実施例２のブラスト処理条件では、白色アルミナ研削材と、パウダー状のドライアイス粒とを混合した混合物を、ブラスト処理装置の貯留タンクに投入し、加湿されたブラスト室でブラスト処理を行った。

【0057】

次に、比較例１のブラスト処理条件について説明する。比較例１のブラスト処理条件については、実施例１のブラスト処理条件と白色アルミナ研削材を冷却していない点において相違しており、その他については実施例１のブラスト処理条件と同じである。比較例１のブラスト処理条件では、白色アルミナ研削材を、実施例１のブラスト処理条件のようにドライアイス粒で研削材投射空間の露点温度より低い温度に冷却せず、白色アルミナ研削材をそのままブラスト処理装置の貯留タンクに投入してブラスト処理を行った。なお、白色アルミナ研削材の温度は、約２５℃であった。

【0058】

（粉塵の測定方法）
各ブラスト処理条件によるブラスト処理直後にデジタル粉塵計ＬＤ−５Ｄ型（高濃度用、柴田科学株式会社製）をブラスト室内に配置し、粉塵測定を５分間行った。この粉塵計は、光散乱方式の粉塵計であり、直接的に粉塵の質量を測定しているのではなく、それと比例する散乱光の強弱を測定している。そのため、粉塵計の測定値については、粉塵質の散乱光量を測定して１分間の値（ＣＰＭ）に換算して表される。なお、各ブラスト処理条件によるブラスト処理の直前にブラスト室内の粉塵測定を５分間行ったところ、略０ＣＰＭであった。

【0059】

（粉塵の測定結果）
次に、各ブラスト処理条件でブラスト処理した直後の粉塵測定結果について説明する。図４は、各ブラスト処理条件によるブラスト処理直後の粉塵測定結果を示すグラフである。図４のグラフにおいて、横軸に測定時間（秒）を取り、縦軸に粒子数（ＣＰＭ）を取り、実施例１のブラスト処理条件のデータを黒四角形で表し、実施例２のブラスト処理条件のデータを黒丸で表し、比較例１のブラスト処理条件のデータを黒菱形で表している。

【0060】

比較例１のブラスト処理条件の場合には、ブラスト室内の粉塵濃度の初期値が６２３４ＣＰＭ、５分後においても３１５６ＣＰＭの値を示していた。これに対して、実施例１のブラスト処理条件の場合には、ブラスト室内の粉塵濃度の初期値が４２０１ＣＰＭ、５分後では１９０９ＣＰＭであり、比較例１のブラスト処理条件に対して粉塵の飛散や拡散が低減した。また、実施例２のブラスト処理条件の場合には、ブラスト室内の粉塵濃度の初期値が１７８９ＣＰＭ、５分後では１１２３ＣＰＭであり、比較例１のブラスト処理条件に対して粉塵の飛散や拡散が低減した。

【0061】

このように、実施例１のブラスト処理条件の場合には、比較例１のブラスト処理条件に対して約３３％から４０％の粉塵が低減しており、白色アルミナ研削材に付着した結露水により粉塵が補足されて凝集し、ブラスト室内への粉塵の飛散や拡散が抑制されたと考えられる。

【0062】

実施例２のブラスト処理条件の場合には、比較例１のブラスト処理条件に対して約６４％から７１％の粉塵が低減しており、実施例１のブラスト処理条件と同様に、白色アルミナ研削材に付着した結露水により粉塵が補足されて凝集し、ブラスト室内への粉塵の飛散や拡散が抑制されたと考えられる。また、実施例２のブラスト処理条件の場合には、実施例１のブラスト処理条件の場合よりも粉塵の飛散や拡散が抑制されていることから、ブラスト室内を加湿することにより、白色アルミナ研削材により多くの結露水が付着することでブラスト室内の粉塵の飛散や拡散が更に抑制されたと考えられる。

【符号の説明】

【0063】

１０ ブラスト処理システム、１２ ブラスト処理装置、１４ 研削材、１６ 貯留タンク、１７ 開口部、１８ 蓋、２０ 研削材排出管、２２ 温度センサ、２４ 給気管、２６ バルブ、２８ 研削材搬送管、３０ ブラストノズル、３１ 研削材投射空間、３２ 露点計、３４ 加湿器、３６ 制御手段、３８ 被処理物、４０ 結露水、４２ 凝集物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】