JPH07501754A - 築造体の精細掃除方法および当該方法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 築造体の精細掃除方法および当該方法を実施する装置本発明は極めて小さい粒度 の研磨剤の粉末を噴射すること（こより乾燥精細掃除を実行する方法であって、 極めて微細なプラスチングと高速の掃除速度とを調和させつる方法に関する。

本発明による方法の可能な用途は多々ある。本発明は基本的（こ（ｉ貴重な、精 細な、あるいは脆性な媒体から、諸々の汚い汚れや外面を覆ってしする堆積物を 吹き落とすべき場合に作用である。

このように、本発明の方法の主要な用途は、記念碑や建物の外面名こ付着してし する汚染物質を吹き落とすことである。

産業は大気中へ多くの化学汚染物を放出する。そのような（新しｐｚ種類で未経 験な量の）汚染物質は記念碑や建物の表面に付着するようになり、最終的に：よ そのような記念碑や建物を徐々に黒ずませ、かつ汚してそれらの美観を台なしと してしまう。

さらに、多くの場合、露出された石碑の表面を覆う汚染物質は多少共、使用され ている石の劣化の進行を加速させる。

そのような汚染物質の作用により、多くの記念碑の露出した石細工の表面（よ極 めて不均一に、カリ様々な程度で劣化される。汚染物の層は益々膜状（こ付着す る傾向があるので、弱化された領域を徐々に増大して覆うようになり、そのよう な石造りの建物の表面のプラストによる掃除作業を極めて微細で、かつ極めて厄 介な作業とさせる。

露出された石造物はこれまては常に水で洗滌されてきたが、今日露出された石造 物の劣化の問題を研究している多くの学者は洗滌により新しい種類の汚染物を掃 除することは毛管作用により、種々の程度に欠陥のある継目を介して、ある１１ は概ね劣化してしまっている表面のある点を介して汚染物質が進入して劣化の進 行の加速に寄与する可能性かあることを強調している。その場合、化学試薬およ び有害な塩の担体の双方として作用する水は、特に（はく離、局部腐食等（こよ り）すでに表面が劣化している場合、石造物の表面に付着した汚染物質の掃除に は益々適当でなくなっている。

残念乍ら、水を用いた洗滌技術の欠点にかかわらず、記念碑の維持や保存の責任 者は、ブラストにより清掃した石碑の表面層を摩滅させる危険性（程度の差はあ るが）のため、たとえ微細な粒子といえども研磨剤の粒子を噴射することによる 掃除を好むにはためらいがある。

時とともに、使用された切出し石碑の表面層は、石の内部より硬く、全ゆる種類 の外部からの作用に対して石を保護する微細な結晶層で被覆されるようになった 。微細な保護層の厚さは２ミリから５ミリの範囲で変動し、そのような層はカル シウム富有表皮（あるいは市街地の大気においては硫黄富有の表皮）を形成する 。従って、石を保護すべき場合、特にこの膜は汚染物質の作用により徐々に劣化 するので微細な結晶層を摩滅させることを避けることが必要である。さらに、暗 色の汚染物質は劣化部分や、劣化が進行している部分を覆ってしまい、これらの 劣化部分を観察しにくくする。

その結果、石の切断面の表面を覆い、かつ付着した汚染物質を掃除することは厄 介で、細心の注意と入念な配慮を必要とする作業であり、現在使用されている乾 式の研磨剤噴射技術は材料を摩滅させたり、侵害させる危険性かあり、その危険 性は表面層の状態、硬度および硬さの均一性如何によって変わる。

サンドブラストは基本的な研磨剤噴射技術の１つである。その方法は極めて大ま かで、かつ埃っぽく、任意粒度のサンド噴射を用い、その噴射は一定で、単一的 で、かつ一方向性であり、必ずしも細心で入念ではなく、サンドブラストの作業 を最大にするという原則と、黒い物はブラストがされておらず、白い物はブラス トがされているというサンドブラストの原則に基づいて作業する作業者によって 手作業で動かされる。

サンドブラストの原理は、まちまちの粗さすなわち粒度て乾燥した研磨剤すなわ ち砂を、高い空気圧（平均７〜８ＸＩＯＰａ）の下で、断面が６ミリ〜８ミリの 範囲であり、サンドブラスト作業者によって手動で作動するプラスチングノズル を介して噴射することからなる。

前記プラスチングによって得られる掃除作用は極めて効果的で、カリ高速である が、著しい量の埃りを発生させ、極めて不快であるのみならず、媒体、特に対象 物の成形部分や彫刻のなされた部分が文字通り摩滅される。このことが、ブラス ト法は迅速で、かつ安くつくが、余りにも摩滅性があり、余りにも不具合（ダス ト）を発生させるので、全ての建築業者、請負人等がブラスト法の使用を止め、 今では水を用いた洗滌やプラスチング技術を好むようになっている理由である。

前記の欠点特に摩滅の問題を克服しようとして、種々の提案がなされてきたが、 その主要な提案は過度に大量の砂を、はるかに微細な、時には粒度が２００ミク ロン以下の砂に代えることであった。そのような改良に加えて、古代モニュメン トの維持と保存に関与する建築技師は、特にブラスト作業者による、はるかに細 心なブラスト作業を要求している。

工事の生産性要求および物理的要求が課せられるとすれば、サンドブラスト作業 者や運転者が、何時間も連続して規則的で、十分配分され、かつ慎重な作業を実 行することは極めて難しい。多くの工事請負人に対する生産性要求とはサンドブ ラスト作業者が余りにも高すぎる圧力（６，７，８、ＩＯあるいは１２Ｘ１０Ｐ ａ）て作業せねばならぬこと、（６ミリ、８ミリあるいはそれ以上のサンドブラ ストノズルを用いた）「プラスチング」噴射を用いる必要のあること、および例 えば、ときには毎分１２０００リツトルの空気のような極めて大量の空気を用い る必要があるため、極めて微細な研磨粒体を用いたとしても著しい摩滅を引き起 すことを意味する。そのような摩滅により、たとえ石が硬（でも、文字通り全く 摩滅される可能性のある全体面は言うまでもなく全ての微妙な面部分（彫刻部、 接合部、硬度か均一でないカルシウム富有の表皮）を損傷させるか、あるいは著 しい量のダストを発生させ、これは作業空間を複雑で、従って高価な方法で被覆 する必要のあることを意味する。

このように、工事の生産性要求と物理的要求に対応せねばならぬことから起因す る注意の欠除が、諸々の程度に、掃除された媒体の摩滅の危険性と、影響とを増 大させる。さらに、摩滅の顕著な危険性を考えれば、貴重な建築媒体を掃除する ために、前述のようなｆ高生産性Ｊ噴射を用いることはできない。

逆に、摩滅の危険性を貴重な建築媒体に対して全面的に排除し、かつ媒体が摩滅 によって何ら劣化されることなくブラストにより確実に掃除されるようにするた めに、ある復元工事請負人や、ある彫刻作家は、空気を極めて少流量（１分当り 数十分の一リットル）で、極めて低圧で（数百グラム）、出来るだけ微細な「噴 射ベン」のようなノズルを介して、可能最少量の粉末を用い、かつ時にはＩＯミ クロン以下の粒度である最大微細粒体を用いて、空気を噴射するよう、反対の極 端に走っている。

このようにして得られる空気の薄い流れは、小部分がブラストされてし）る彫り 込みを極めて忍耐強く、ミリメートル毎に、作業面から２〜３センチ離れたとこ で追求している復元作業者によってペンのように扱われる。

極めて忍耐強い作業者のみによって使用しつる微細サンドブラスト技術ｉｔブラ スト作業を実際に摩滅の危険を冒すことなく実行しうるようにするが、その方法 の極端な遅速性が、この方法を建物の全面において使用しえないようにする。

研磨剤噴射の主要な特性は、ブラスト掃除が大まかであって、著しい量のダスト を発生させ、作業物を見づらくすることであるが、サンドブラスト噴射は主とし てその衝突中心を掃除するのみである。従って、微細サンドブラスト法が試みて いるように、（空気流量、噴射圧力、研磨剤粒度、ノズルの断面積のような）噴 射パラメータの全てを出来るだけ低減させることにより、衝撃中心が数学的にブ ラスト掃除し、摩滅を益々減少させており、かつ空気流量と研磨剤の流量のノく ラメータを全て低減させることにより、作業が容易になり、一方ダスト排出が出 来るだけ低く制限される。

しかしながら、研磨特性やダストを無くすることは、良好な掃除を行うのに必要 な掃除速度と切断特性を犠牲にすることにより達成される。前述のように噴射を 小さくすると切断特性を喪失させるので、ある種の表皮と化したゴミや染みを清 浄することはできず、逆効果となる可能性があり、ミニジエット方法は自然切断 特性を欠除しているのて、掃除かもはやできなくなった領域は長期にわｔこって ブラストする必要があるので実際には摩滅するようになることすらある。

従って、本発明の目的は前記の全ての欠点を克服することであり、この目的に対 して、乾式の微細掃除や乾式の微細ブラストを実行する方法であって、例えば切 断された石材媒体のように極めて繊細で極めて脆性の媒体さえも極めて迅速にブ ラスト掃除できるようにする方法を提供する。

本発明の方法は全ゆる種類のゴミや媒体に対してブラスト掃除を極めて急速に実 行することができ、一方高品質の作業を保証することができる。本発明による方 法は、たとえ媒体か局部的に微妙な領域や、諸々の程度に脆性である領域すなわ ち単に（石造継手、はく離した石、非均−なカルシウム富有表皮等の）非均−表 面硬度を存する領域を含んでいるとしても全ての掃除された媒体に全く摩滅の無 いことを保証する。可能な種々の組合せにより、本発明による方法は不具合なダ ストを発生させることなく噴射を実行することかできる。

本発明による方法の展開は下記の観察に基づいて行われた。

一方向性で一体の固定ジェットにおいて、ジェットの中心すなわち［チップＪが ブラスト掃除する切断要素であるので、それは摩滅性であり、高速ブラスト掃除 を達成するに要するパラメータは、ジェットは出来るだけ強力なブラスト掃除手 段であり、そのためジェットのチップの衝撃力を増大させ、従って摩滅力と衝撃 力とを増大させることを意味する。

ジェットチップによる摩滅を排除するために、本発明の方法は、噴射パラメータ を下げるにはブラスト掃除の速度と作用とを犠牲することによって達成されるの で噴射パラメータは低減させるべきでないが、ブラスト掃除速度と質とを維持す るには、ジェットを多数の微細なマイクロジェットに分割し、多方向に傾斜位置 した多数の微細マイクロジェットを自動的に、かつ極めて急速に移動させる必要 があるという原理に基づいている。

例えば断面寸法が８ミリのノズルからのジェットは６４個のＩＥりのノズル、４ ４個の１．２ミリのノズル、２８個の１．　５ミリのノズルあるいは１２個の２ ．５ミリのノズル等に分割しうる（ジェットがより多く分割されればされる程、 ノズルはより微細になり、効果が強調される）のでジェットチップの数を増し、 一方容積を分割することにより、かつある領域（噴射ディスクあるいはホイルの 面）にわたって配分することによりジェットチップのブラスト掃除作用を最大限 利用することができる。

研磨剤を噴射する噴射ノズルは極めて微細で、主として１〜２．５ミリの範囲内 に位置して１する（しかしながら、本発明の原理においては、断面が４００ミク ロンから４ミリまでの範囲内に位置しつる）。

極めて微細な噴射ノズルは、極めて微細な粒度（８０ミクロンから１００ミクロ ン）を存する研磨剤のみを使用しうろことを意味する。そのような極めて微細な 研磨剤は独自の運動エネルギは殆ど有しておらず、圧縮空気のジェットすなわち 流れにより運ばれている場合のみ高速で、すなわち掃除衝撃速度で移動すること ができる。このように、圧縮空気のジェットすなわち流れは極めて微細な粒子の ための保護ガイドとして作用する。極めて微細な粒子の運動エネルギが無いとい うことは、それら粒子が圧縮空気の流れの内に留まり、空気の微細な流れの極め て高速な移動特性に厳密に追従するようにされることを意味する。

このように、多数のノズルの全体のセットが高速で移動するとすれば、極めて低 い運動エネルギを有する粒子を混入した空気の極めて微細な流れを空気の短い長 さの多数の微細な流れに分割することにより、ジェットチップのミストを形成す る。

空気の微細な流れか機械的、自動的かつ連続的に分割される結果発生する極めて 微細な研磨剤を混入した前記の多数のジェットチップすなわち極めて短い長さの 空気の微細な流れが、掃除すべき面上を掃去し、高速でその上を掃除するか、そ の場合の掃除は、プラストされている媒体が作用を受ける方向において実際に摩 滅性となる衝撃時間ないし衝撃容積を有していない。

多数のジェットとその移動速度とは、ノズルの微細さと使用される研磨剤の微細 さと共に［超高速微小被膜高分布衝撃」を有する微小研磨ジェットチップのミス トを形成し、前記ミストのみが、切断された石を構成する粒子とは相違して、相 互に結合されていない表面粒子を極めて迅速かつ効果的に除去するに必要な衝撃 時間と衝撃力とを有する。

次に、ジェットチップのミストは超高速表面掃除衝撃によりブラスト掃除を実行 する。衝撃容積および衝撃時間の欠除は、微小粒子を噴射する多数の微細なマイ クロジェットに分割されたジェットを連続的に機械的に移動させることと併せて 極めて微妙で極めて脆性の媒体を、所定の高速度のブラスト掃除において驚異的 な微細さてブラスト掃除できるようにする。

ある領域にわたって、隔置された多数のノズルを多方向に角度をつけて位置づけ ることにより、多数の種々の衝撃角度を得ることができる。このことは、マイク ロジェットを連続的機械的に移動させることと共にマイクロジェットを全ての方 向から噴射することによりある領域に滞留することなく、かつノズルを全ゆる方 向に回転させる必要なく浮彫りを構成する部分を掃除し、かつ従来の一方向性の 固定ジェット技術において必要とされる、激しく（摩滅を発生させて）プラスト される面の浮彫り形状に追従することなく掃除を行うことができる。

このように、本発明の方法は、まず、掃除し、プラストすべき媒体に向かって、 極めて低運動エネルギの研磨粒体を混入した圧縮空気の連続的に、かつ極めて急 速に移動された圧縮空気の多数の微細な流れによって得られる微小研磨ミストを 噴射すること、および第２に掃除すべき媒体の全長にわたって、微小研磨ミスト を移動させることから構成されている方法である。

好適実施例においては、 噴射装置２１には、研磨剤を噴射するための多数の研磨剤噴射ノズル６が設けら れており、ノズルの数は平均約３０個で（あるが、ある場合には１００個を超す ことが）あり、 前記研磨剤噴射ノズル６の各々は１ミリから２．５ミリの範囲に主として入る極 めて微細な断面を有するが、（前記断面は本発明の方法の原理においては４００ ミクロンから４ミリの範囲に入りつる）、多数の微細なノズル６によって噴射さ れる研磨剤は粒度か８０ミクロンから１００ミクロンの範囲に入るが（０ミクロ ンから２００ミクロンの範囲でも良い）極めて微細な粒度を有する研磨剤であり 、極めて微細な粒体に運動エネルギが欠除することによって該粒体は圧縮空気の 流れの中に留まり、空気の微細な流れの極めて高速の移動特性に適応できるよう にするが、極めて微細な粒度の研磨剤は極めて硬質（ガラス粒子、超微小球、コ ランダム等）であり、 噴射量ｆ１２１は噴射ホイルｌＯであり、噴射ホイルｌＯはノズル担持体であり 、広幅の漏斗状分配コーン４を覆い、 分配コーンすなわち漏斗４とホイルＩＯとはＰ、　Ｔ、Ｆ、Ｅ　（テフロン）あ るいはセラミックから作られ、ノズル６はセラミックから作られており、噴射ノ ズルｌＯに穿孔されず、ノズル６か設けられない場合は、噴射ホイルｌＯにはノ ズルを形成する多数の微細オリフィスあるいは噴射装置が設けられる（その結果 出来た組立体は全体的にセラミック製となる）。

各ノズル６の各バイブか極めて微細な断面である結果、各ノズル６の内側は漏斗 ７の形状とされている。コーンすなわち漏斗形状７は、各ノズル６の各バイブ８ か極めて細いので、噴射された研磨剤か容易、かつ流動的に流れつるようにする ために必要である。

微小研磨剤ミストはノズル６を極めて急速に移動させることにより形成される。

ノズル６を存するホイル１０は、１分間当り０回転から４０００回転の範囲に主 として入る諸々の速度で機械的かつ自動的に回転させられる。

この作用はその他の機械的および自動的移動により、特に、ホイルＩＯをその軸 心の周りで円弧にわたって左方に、次に円弧にわたって右方へ、次に円弧を上方 へ、そして最終的に円弧を下方へ枢動させることによりさらに強調させることか できる（枢動は支持体の周りで機械的かつ自動的に行われる）。

機械的移動を種々組合せてマイクロジェットのブラスト掃除速度を増大させる。

本発明の目的は、集中し、かつ極めて強力な（８ミリのノズルを介しての）一定 方向集中単一ジェットによって起因する研磨剤の衝撃を、代りに（断面が４００ ミクロンから４ミリの範囲に入る）多数の微細な多方向ノズル６を用いて、主と して８０ミクロンから１２０ミクロンの範囲に入る極めて微細な粒度の研磨剤の みを圧縮空気により微細なノズル６を介して噴射し、微細なノズル６を機械的か つ高速で移動させて、多方向に作用し、かつ連続的に極めて急速に移動し衝撃時 間を排除し、ブラスト速度を著しく増加させる［ジェットチップ」のミストを発 生させることにより排除することである。

（その各々のバイブ８か主として１ミリから２．５ミリの範囲に入る）噴射ノズ ル６か微細で、かつ多数あることにより、（ブラスト掃除されている媒体からの 距離か２０センチから８０センチの範囲に入る）比較的長い噴射距離があり、噴 射された（８０ミクロンから１００ミクロンの範囲内の）研磨剤の粒子の運動エ ネルギか低く粒子を空気の流れの極めて高速の移動特性に適合させることにより 、極めて微細な粒子（ガラス粒体、コランダム等）が顕著な衝撃硬度を有してい るため、（１分当り数千リットルの）大量の空気を噴射することにより、そして 、ｖ１械的移動が高速であると共に（平均３〜６ＸＩＯＰａ）の噴射圧力かある ため、圧縮空気圧で形成された微小研磨剤ミストはダストを発生させるようなミ ストでなく、むしろ掃除されている面にわたって掃くことによりブラスト掃除す る「ジェットチップ」のミストであり、そのため切り出した石造りの古代の建築 やモニュメントのように媒体が極めて微妙であったとしてもブラスト掃除されて いる媒体の摩滅の排除と共に極めて高速のブラスト掃除速度とを組み合わせるこ とができる。

圧縮空気の下に微細な研磨剤を噴射する本発明の方法は、特殊性が与えられると しても（極めて微細なノズル６のように）同じ効果を与えるのに消費する研磨剤 が２〜３倍少なく、かつ空気は同じ点を何回も通るので大量の空気に対して最小 量の研磨剤を噴射するよう各々の微細な空気の流れか設定されているが、種々の 量のダストを発生させる。

本発明の方法においては、ダストの発生源である微小研磨剤のミストを噴射する ようジェットは微細で、噴射ホイルの面Ｉ５の比較的大きな面積にわたって分散 されているので、噴霧化した水を噴射するためのノズル１４を研磨剤噴射ノズル ６の間の空間に位置させることができる。

従来の広幅の一方向研磨剤噴射ジエツト（８ミリのノズル）に対して同じ結果を 得るためには、同時に大量の水を噴射する必要があり、水の噴射の力と噴射量と が少なくともある程度は壁を湿らせるが、−力木発明の方法においては、研磨剤 のジェットを多数の微小ジェットに分割する（例えばノズル断面が８ミリのジェ ットを２８個の１．５ミリのノズル６に分割しつる）ことにより、１本の流れ当 り湿潤するに要する水は２８分の１であり、さらに、空気の流れは極めて少量の 研磨剤を消費するように設定されている。その結果、水のジェットの代りに圧縮 空気の下て噴霧化した水の粒子を噴射することにより、実際にジェットを湿潤さ せることなく研磨剤の粒体を湿潤させることができる。空気式噴霧ノズル１４か ら噴射された霧状の水のジェットは研磨剤のジェットと平行に導かれることが好 ましく、あるいは蒸気の微細なジェットを噴射する多数の極めて微細なノズル１ ７を研磨剤噴射ノズル６の間の空間に位置させる。

本発明の方法はコンプレッサからの圧縮空気を使用し、サンドブラスト装置を空 気と研磨剤とを通すことにより空気と研磨剤の混合物を形成する。本発明の方法 においては、サンドブラスト装置を使用しないことか特に有利である。このよう に、コンプレッサからの圧縮空気は直接多数のノズル噴射装置まで送られる。

圧縮空気は各ノズル６の出口の直前で噴射装置２１内の研磨剤と混合される。こ のようなシステムにより、出来る限り微細なノズルを良好に利用し、研磨剤の流 れと流量の規則性とを著しく向上させ、かつ極めて少量の研磨剤を消費すること により本発明の方法を向上させる。その結果、ジェットはより規則的となり、極 めて少量の研磨剤を含存するのみてよい。

本発明のその他の特徴や利点は添付図面を参照して提供した本発明の好適実施例 の以下の説明から明らかとなる。

第１図は、研磨剤を噴射するための４２個のノズルを備えたホイルの噴射面の概 略図、 第２図は、研磨剤を噴射するだめの１３２個のノズルを備えたボイルの噴射面の 概略図、 第３図は、研磨剤を噴射するノズルと、蒸気の微細なジェットを噴射するノズル とを備えた噴射ホイルの概略図、 第４図は、位置決めおよび支持アームに装着された噴射装置２１の概略図、第５ 図は、研磨剤を噴射するノズルを備えた機械的噴射ボイルの概略断面図、第６図 は、水を噴霧化するノズルに流体か送られる態様を示す概略図、第７図は、内部 に空気・研磨剤混合装置を備え、前記混合装置が研磨剤粒子か噴射される直前に 該粒子を吸引している状態の噴射装置を示す概略図である。

本発明の方法を実施する装置は、研磨剤の粒体か移動する方向において下記を含 む噴射装置すなわち噴射ホイルを含む。すなわち、空気と研磨剤の粒体との混合 物を送る円筒形の送りチューブ２てあって、入口コーン７を介して、研磨剤を噴 射する…Ｉ記ノズル６と連通している広幅の漏斗状の広がり部分４へ開放してお り、各ノズル６の方向は前記送りチューブ２の長手方向軸線に対して鋭角を形成 している。各ノズル６の傾斜角か異なることにより、多数の異なる噴射角が得ら れ、そのため多方向のマイクロノエツトにより噴射を提供する。

噴射ホイルすなわち噴射装置２１には、研磨剤を噴射するための多数の微細な研 磨剤噴射ノズル６を備えており、ノズルは噴射ディスク１５に位置され、かっ隔 置されている。ノズルは回転作用を強調し、かつ出来るだけ多くの異なる掃除点 を掃去するために主としてらせん状に位置されている。多数の研磨剤噴射ノズル ６は噴射面から突出しておらず、突出しても極僅かで、そのため極めてコンパク トな組立体を提供し、極めて高速の移動速度においてさえも噴射装置２１を空気 中を極めて安定し、かつ全ての方向に移動できるようにする。

噴射ホイルｌＯには（１分当り０回転から４０００回転までの範囲で）極めて高 速で該ホイルを機械的に回転させつるようにするモータ手段が設けられている。

噴射ホイル１０には、それぞれ左方への円弧および右方への円弧を網羅するスト ロークにわたって該ホイルを独自の軸線の周りで機械的および自動的に枢動しっ て該ホイルを独自の軸線の周りて機械的および自動的に枢動しうるようにするモ ータ手段が設けられている。

噴射ホイルＩＯには、自動的に全ての噴射パラメータ（オン、オフ、機械的速度 変更、流量、圧力、研磨剤に対する空気の比率等）を修正できるようにする手段 が設けられている。

噴射ホイル、すなわち噴射装置１１０には空気と研磨剤との混合物を分配し、か つ噴射する装置か設けられている。前記装置は、空気と研磨剤の混合物を送る固 定された送りバイブｌと、空気と研磨剤との混合物を送る円筒形の送りチューブ であって、該チューブ全体か１組の２個シールベアリング３を介して回転可能に 装着されている送りチューブ２と、 全ての研磨剤噴射ノズル６に分配コーン４を介して研磨剤を送りつるようにし、 中央のジェットを多数のマイクロジェットに分割するための広くされた漏斗状広 かり部分を形成している中央孔４であって、これも漏斗状で噴射ホイルＩＯに位 置しているノズルの人口コーン７へ開放し、かつ分流されている孔４と、噴射ノ ズル６とを含み、ノズル６を存するホイル１０はセラミックから作られ、微細な 研磨剤を噴射するノズル６を形成している多数の微細な多方向オリフィスを具備 している。

ホイルｌＯの各ノズル６は、 ジェットか多数の極めて微細なジェットに分割される結果、およびノくイブが狭 くなる結果粒体が流動的に、カリ容易に流れつるようにする極めて広幅の漏斗状 ノズルの入口コーン７と、 空気と研磨剤の粒体とを加速する加速バイブ８と、粒体噴射面１５における出口 の長円形まで円形からの主要方向に沿って断面積が変わる排出バイブ９とを含む 。

噴射ホイルＩＯ全体は完全にシールされたケーシング１１の内側に装着されてい る。極めて微細な研磨剤（ある研磨剤は数ミクロン以下である）を包含する環境 において回転する機械部品を提供するには特殊設計の形態と、そのような極めて 微細な研磨剤の微細さと適合するよう特に設計されたシールとを必要とする。

本装置は下記により完全にシールされる。

すなわち、固定部分を運動部分に導入するくぼんだ継手２６であって、運動部分 かりツブシール形式の回転ガスケット５によってシールされるよう回転可能に案 内され、送りコーン４か２個のシールベアリング３を介して固定ケーシング１１ に対して回転可能に案内され、後部カッＸ−１８か平坦なガスケットによってシ ールされるようにする継手２６である。

サンドブラスト装置を用いることなく作業するために、噴射装置２１の内側の形 状は以下のように修正される。すなオ）ち、（吸引により）研磨剤を送る中央送 りバイブＩ９がノズル６と同数の（研磨剤を供給するための）小さいダクト２０ へ分岐される。ノズルの人口コーン７に到来する（研磨剤を含存していない）空 気かダクトを通過する際規則的かつ同時に少量の研磨剤を吸引する。研磨剤を（ 吸引により）送る中央の送りバイブ１９が空気送りコーンに対して固定され、固 定タブを介して中央に位置して回転チューブ２と分配コーン４とに固定されてい る。このようにして、中央送りノくイブはチューブ２および分配コーン４と共に 同時に回転するので、研磨剤を送るダクトと出合う接合部においてシールされた 回転ガスケットか設けられている。

ミストの形態て噴射ホイルによって発生した研磨剤噴射か大量のダストを発生さ せる。従って、極めて微細な研磨剤の粒体を含存する空気の微細な流れを噴射す ることの池に、研磨剤噴射ホイルＩＯに、霧状の水を噴射するためのある数の極 めて微細なノズル１４と、あるいは蒸気の極めて微細なジェットを噴射するある 数の極めて微細なノズル１７を設けることが有利である。

噴射ホイルＩＯの面１５によって構成される比較的大きい領域にわたって空気お よび研磨剤を流すために噴射ノズル６か配置されている。空気および研磨剤の微 細な流れを利用することにより圧縮された空気と研磨剤の流れを霧状の水滴のミ ストの形て稀釈することができる。噴射ホイルｌＯを回転させることによっても 、噴霧ホイルは研磨剤噴射における空隙内で連続的に再生される水のミストを均 質化する。

噴射空間の噴射された霧状の水の極めて微細な粒体か霧状とされた水の極めて微 細な粒体の形態で噴射さｄｉ度が出来るだけ微細なものとされる。

このように、噴射ホイルＩＯには霧状の水を噴射するノズル１４が設けられ、該 ノズルは噴射面１５に配置される。水は、空気と研磨剤との混合物を送るコーン の内側に固定され、かつ心されたダクト２２を介して噴射装置へ送り込まれる。

このバイブ２２は回転チューブ２と分配コーン４とに接続された固定タブ１３を 介して固定されている。バイブ２２はチューブ２および分配コーン４と共に同時 に回転するので、加圧された水を送るためのダクト２２にシールされた回転シー ルガスケットを必要とする。バイブ２２は、水を噴霧化ノズル１４まで導く一連 の小さいチャンネル２５に分岐している。

空気式噴霧化ノズルを介して噴射される霧状の水のジェットは霧状の水を放出す るよう調整され、ノズル１４からのジェットは研磨剤のジェットと平行に導かれ ることか好ましい。

異なる実施例においては、霧状の水を噴射するノズル１４は蒸気の極めて微細な ジェットを噴射するノズル１７と代えることができる。

極めて微細な研磨剤を放出するホイル１０は、数センチから数十センチの範囲に 入る直径を存することかできる。噴射ホイル１０の直径は、それが備えているノ ズルの数と、ノズル間の間隔とに比例する。

本発明による方法は、速度と極めて高い品質とを組み合わせた精細プラスチング および精細掃除法である。この高速の表面掃除衝撃法は殆んど全ての種類の媒体 、特に精細で極めて脆性の媒体（古い石、劣化し、はく離した石、骨董品、古い 家具、壁土等）に適用可能で、全ゆる種類のじみや付着物（炭化水素、種々の汚 染物質、タグ、グラフィティ等）を掃除することができる。

噴射ホイルすなわち噴射装置２１の好適実施例においては、噴射装置２１は支持 および位置決銭のアーム１６に装着されている。本装置には案内および移動用ハ ンドル２３が設けられている。噴射ホイル１０には徹細な研磨剤を噴射するため の４８個のノズル６か設けられている。各ノズルの断面は２ミリである。ノズル はセラミック製である。粒体か移動する方向において、組立体は空気と研磨剤の 粒体の混合物を送る送りチューブ２てあって、広幅の漏斗状の広がり部４に開放 しており、前記床がり部分は研磨剤を噴射するために入口コーン７を介して前記 ノズル６と連通しており、各ノズルの方向は前記送りチューブ２の長手方向軸心 に対して鋭角を形成している送りチューブ２を含む。

研磨剤を、ノズル６を存するホイルＩＯへ送り込む送りコーン４はＰ、　Ｔ、　 Ｆ。

Ｅ（テフロン）で作られ、シールされたニードルブツシュ２４と、それ自体シー ルされているケーシング１１に受け入れられたシールされた球軸受３によって回 転状態に案内されている。回転駆動は空気モータ１２によって提供される。回転 案内手段は、２個のシールの回転ガスケットによって、空気と研磨剤を送るダク トにシールされている。ダストの発生しない作動を可能とするために、本装置に は空気と霧状の水とを噴射する一組２４個のノズル１４が設けられている。

圧縮空気はコンプレッサによって供給され、空気と研磨剤の混合物はサンドブラ スト装置により作られる。空気と研磨剤との混合物は固定チューブｌを介して到 来する。空気と水との混合物は水コンプレッサおよび過給機とによって供給され る。

作業者はプラストすべき面と対面する位置をとり、噴射装置か前記面の領域と面 するように位置させる。次に、作業者は回転モータを起動させ、空気と研磨剤の 混合物に切り換え、本装置を徐々に、かつプラストすべき面と平行に移動させ始 める。プラストしている領域にわたって極めて高速で極めて多数のジェットか移 動されて、微小研磨剤ミストて前記領域の面を穏かに（しかし効果的に）掃除す る。この領域に精細あるいは脆性の点か介在するとしても本装置のセツティング あるいは作動速度を何ら修正することはない。このように、本装置は、プラスト した面を摩滅させたり、あるいは劣化させることなく、ある領域を極めて迅速に 掃除てきるようにする。同時に噴射された水のミストはジェットを湿らせること なくダストを湿潤させ、そのためプラスト作業か極めて微細で、高速で、かつダ ストの発生かないようにする。

Ｆｉｇｕｒｅ　１ 了 人 Ｆｉｇｕｒｅ　５ Ｆｉｇｕｒｅ　６ Ｆ五ｇｕｒｅ　７ 補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法１８４条の８）平成　６　年　６　月　 ＋ｏ　ｉ鳴

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．媒体を精細掃除および精細プラスチングする方法において、まず掃除すべき 媒体に向かって、微小研磨材のミストであって運動エネルギの極めて低い研磨剤 の粒子を混入した圧縮空気の連続的、かつ極めて急速に移動する多数の微細な流 れによって得られたミストを噴射し、第２に掃除すべき媒体の全長にわたり前記 の微小研磨剤ミストを移動させることから構成されることを特徴とする媒体を精 細掃除および精細プラスチングする方法。 ２．運動エネルギが極めて低い研磨剤の粒体が、０ミクロンから２００ミクロン までの範囲に入る粒度を有し、かつ極めて硬いことを特徴とする請求の範囲第１ 項に記載の方法。 ３．プラスチングジェットを、多数の衝撃点を得るために多数の微細なマイクロ ジェットに分割することからなることを特徴とする請求の範囲第１項または第２ 項に記載の方法。 ４．霧状の水の粒体のミストを同時に噴射することからなることを特徴とする請 求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の方法。 ５．蒸気の微細なジェットのミストを同侍に噴射することからなることを特徴と する請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の方法。 ６．研磨剤を用いずに圧縮空気を噴射装置を通して噴射し、微細な研磨剤の粒体 がブラストすべき媒体上に噴射される直前に前記粒体を吸引するよう圧縮空気の 噴射圧を使用することからなることを特徴とする請求の範囲第１項、第２項およ び第３項に記載の方法。 ７．噴射装置（２１）には、研磨剤を噴射するために約１０個から数十個の範囲 のノズル（６）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項 までのいずれか１項に記載の方法を実施する装置。 ８．噴射装置（２１）には、研磨剤の粒体を噴射するために約１０個から数百個 までの範囲の極めて微細なノズルが設けられていることを特徴とする請求の範囲 第１項から第６項までのいずれか１項に記載の装置。 ９．噴射装置（２１）には、研磨剤を噴射するために一連のノズル（６）が設け られていることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項に 記載の装置。 １０．研磨剤を噴射する前記噴射装置（２１）が種々の速度で機械的に回転する 噴射ホイル（１０）であることを特徴とする請求の範囲第１項から第９項までの いずれか１項に記載の装置。 １１．前記装置（２１）が、固定支持体に対して該装置を枢動させる手段をさら に含むことを特徴とする請求の範囲第７項から第１０項までに記載の装置。 １２．研磨剤を噴射する前記ノズル（６）の端々が４００ミクロンから４ミリま での範囲に入る微細な断面を有することを特徴とする請求の範囲第７項から第９ 項までのいずれか１項に記載の装置。 １３．研磨剤を噴射する前記ノズル（６）の各々が１ミリから２．５ミリの範囲 に入る微細な断面を有していることを特徴とする請求の範囲第７項から第９項ま でのいずれか１項に記載の装置。 １４．前記ノズル（６）が異なる多方向の噴射角度で配置されていることを特徴 とする請求の範囲第７項から第１３項までのいずれか１項に記載の装置。 １５．前記噴射装置（２１）にはまた、圧縮空気と水との混合物を噴射できるよ うにするノズル（１４）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第６項か ら第１２項までのいずれか１項に記載の装置。 １６．前記噴射装置（２１）にはまた、蒸気の微細なジェットを噴射するノズル が設けられていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の方法を実施するた めの、請求の範囲第６項から第１２項までのいずれか１項に記載の装置。 １７．前記ノズル（６，１７，１４）が噴射面（１５）から突出しないか、ある いは殆んど突出しないことを特徴とする請求の範囲第６項から第１６項までのい ずれか１項に記載の装置。 １８．研磨剤の粒体の移動方向において、前記装置（２１）は空気と研磨剤との 混合物を送るための送りチューブ（２）を含み、前記チューブは、研磨剤を噴射 するために前記ノズル（６）と入口コーンを介して連通している漏斗状の広がり 部分（４）へ開放しており、前記ノズルの各々の方向が前記送りチューブ（２） の個々の長手方向軸線に対して鋭角を形成していることを特徴とする請求の範囲 第７項から第１４項までのいずれか１項に記載の装置。 １９．前記装置（２１）が、回転時案内される運動部分にそこを介して固定部分 が受け入れられているくぼんだ継手（２６）によって完全にシールされ、そのた め前記装置はリップシール形式の回転ガスケット（５）によってシールされ、送 りコーン（４）がシールされたベアリング（３）を介して固定ケーシング（１１ ）に対して回転時案内されることを特徴とする請求の範囲第７項から第１８項ま でのいずれか１項に記載の装置。 ２０．それを介して研磨剤が吸引される独立した送りパイプ（１９）がチューブ （２）と分配コーン（４）とを通過していることを特徴とする請求の範囲第６項 に記載の装置。