(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
散布面に向けて液体を噴霧する複数の噴霧ノズルを有する噴霧器であって、
前記噴霧ノズルを、縦横同じ間隔で格子状の交点に位置すると共に、各行で同じ固定位置及び同じ数となるように保持するノズル保持部材と、
前記噴霧ノズルから噴霧される液体の周囲を覆って設置され、前記散布面における前記噴霧ノズルから噴霧された液体の散布領域の外枠を方形に規定して散布領域を固定する散布領域固定カバーと、
を有する噴霧器と、
前記噴霧ノズルに液体を供給する液体供給ラインと、
前記液体供給ライン上に設置された流量計を有し、前記噴霧ノズルの噴霧量を管理する噴霧量管理装置と、
を備える液体散布装置を用いて前記散布面に対して所定量の液体を散布する液体散布方法において、
前記散布面を区分けした所定の区分に対して前記噴霧器を押し当て、前記散布領域固定カバーの散布側開口縁を前記散布面に接触させて散布位置を固定する散布位置固定工程と、
固定された散布位置において、前記噴霧量管理装置により噴霧量を管理しながら所定の量の液体を噴霧する噴霧工程と、
前記噴霧器を次の区分に移動させる噴霧器移動工程と、
を備え、前記散布位置固定工程、前記噴霧工程及び前記噴霧器移動工程を繰り返すことで、前記散布面全体に液体を散布することを特徴とする液体散布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物等の対象表面に所望量の液体を散布する液体散布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、橋梁、橋脚等のコンクリート構造物の耐久性向上（塩害抑制、凍結抑制、中性化抑制等）のため、コンクリート改質材であるケイ酸塩系改質材やシラン系表面含浸材等の液体をコンクリート表面に散布する作業が広く行われている。
【０００３】
このような散布作業においては、所望の効果が得られるように、単位面積当たりの液体散布量が予め設定されており、施工時には、散布面の全体に対して設定された量の液体を確実に散布する必要がある。
【０００４】
そのためには、施工時において散布量を散布面の全体にわたって管理する必要がある。例えば、下記特許文献１には、処理液を噴霧する噴霧部からの噴霧量を計測する手段を設け、噴霧量計測手段による計測結果を作業者が視認しうるように表示する構成の液塗布装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−９５７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、噴霧部からの噴霧量を管理できたとしても、噴霧作業自体は、散布面全体に漏れなく液体が散布されるように、作業者が移動しながら上下左右にノズル部を手で動かして行われると共に、一般にコンクリート改質材は無色透明であって散布面に変化がないため、散布し忘れた散布漏れ領域が発生しやすく、散布面での単位面積あたりの散布量の管理が困難である。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、散布面における散布漏れの発生を抑えながら、単位面積あたりの散布量の管理を正確に行うことのできる液体散布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
また、本発明に係る液体散布方法は、散布面に向けて液体を噴霧する複数の噴霧ノズルを有する噴霧器であって、前記噴霧ノズルを、縦横同じ間隔で格子状の交点に位置すると共に、各行で同じ固定位置及び同じ数となるように保持するノズル保持部材と、前記噴霧ノズルから噴霧される液体の周囲を覆って設置され、前記散布面における前記噴霧ノズルから噴霧された液体の散布領域の外枠を方形に規定して散布領域を固定する散布領域固定カバーと、を有する噴霧器と、前記噴霧ノズルに液体を供給する液体供給ラインと、前記液体供給ライン上に設置された流量計を有し、前記噴霧ノズルの噴霧量を管理する噴霧量管理装置と、を備える液体散布装置を用いて前記散布面に対して所定量の液体を散布する液体散布方法において、前記散布面を区分けした所定の区分に対して前記噴霧器を押し当て、前記散布領域固定カバーの散布側開口縁を前記散布面に接触させて散布位置を固定する散布位置固定工程と、固定された散布位置において、前記噴霧量管理装置により噴霧量を管理しながら所定の量の液体を噴霧する噴霧工程と、前記噴霧器を次の区分に移動させる噴霧器移動工程と、を備え、前記散布位置固定工程、前記噴霧工程及び前記噴霧器移動工程を繰り返すことで、前記散布面全体に液体を散布することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る液体散布装置によれば、噴霧器により散布面における散布領域を固定しつつ、噴霧量管理装置により当該散布領域への噴霧量を管理しながら、順次散布面への液体散布を行うおこなうことができるので、散布面における散布漏れ領域の発生を抑えることができると共に、単位面積当たり散布量の管理を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る液体散布装置の構成を概略的に示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る噴霧器の斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る噴霧器の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る噴霧器による散布領域を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態の変形例に係る噴霧器による散布領域を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る液体散布方法を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、橋梁、橋脚等のコンクリート面に対して、耐久性を向上させるための薬液（コンクリート改質材）を散布する液体散布装置について説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係る液体散布装置の構成を概略的に示す模式図である。図２及び図３は、本実施形態に係る噴霧器の斜視図であり、図２は、カバー無しの構成を示し、図３は、カバーありの構成を示している。
【００１４】
液体散布装置１は、コンクリート面に対して位置が固定された状態で薬液を噴霧する噴霧器１０と、散布される薬液の量を管理する噴霧量管理装置３０と、噴霧器１０に薬液を供給する薬液供給装置４０と、噴霧器１０と噴霧量管理装置３０と薬液供給装置４０とを接続するホース５０とを備えている。
【００１５】
噴霧器１０は、コンクリート面における散布領域を固定した状態で、薬液をコンクリート面に対して噴霧するための部材である。噴霧器１０は、薬液を噴霧する噴霧ノズル１１と、噴霧ノズル１１に薬液を供給する液体供給ラインである液体供給部材１５と、噴霧ノズル１１等を保持するための筐体２０とを備えている。
【００１６】
噴霧ノズル１１は、スプレーパターン（噴霧形状）が略正方形の充角錐ノズルであり、16個の噴霧ノズル１１が設置されている。本実施形態では、充角錐ノズルとして、噴霧圧力0.5MPaで、噴霧角70°、噴霧量120ml/minのノズルを用いている。
【００１７】
液体供給部材１５は、各噴霧ノズル１１に接続されたノズルホース１６と、後述するホース５０に接続され、各ノズルホース１６に薬液を分岐するためのマニホールド１７とを備えている。
【００１８】
筐体２０は、噴霧ノズル１１等を保持するフレーム２１と、噴霧ノズル１１から噴霧された液体の周囲を覆うカバー２７とを備えており、全体として略直方体形状である。
【００１９】
フレーム２１は、噴霧ノズル１１が固定されるノズル保持部材２２と、ノズル保持部材２２を保持する平行棒２３と、噴霧高さ調整部材２４と、補強棒２５とを備えている。ノズル保持部材２２、平行棒２３、噴霧高さ調整部材２４及び補強棒２５は、アルミ製の棒状部材である。このように、フレーム２１を軽量のアルミ製とすることで、作業者の噴霧器１０の移動作業や固定作業の負担を軽減することができる。
【００２０】
ノズル保持部材２２は、互いに平行に4本設置されており、各ノズル保持部材２２には、4個の噴霧ノズル１１が等間隔に設置されている。4個の噴霧ノズル１１の噴霧方向は同じであり、ノズル保持部材２２の延在方向に鉛直な方向である。また、全てのノズル保持部材２２において、4個の噴霧ノズル１１の固定位置及び固定姿勢は同じである。
【００２１】
平行に設置された4本のノズル保持部材２２は、平行に設置された2本の平行棒２３の間に平行棒２３に対して直交するように設置されており、ノズル保持部材２２の両端は、それぞれ平行棒２３に連結固定されている。
【００２２】
噴霧高さ調整部材２４は、噴霧方向に延在するように4本設置されており、各噴霧高さ調整部材２４の一端は、2本の平行棒２３の両端部分（2本の平行棒２３によって形成される長方形の四隅部分）に固定されている。
【００２３】
噴霧高さ調整部材２４は、散布時のコンクリート面から噴霧ノズル１１の噴霧先端までの距離（噴霧高さ）を規定するための部材である。使用時には、4本の噴霧高さ調整部材２４の噴霧方向先端がコンクリート面に当接することで、4本のノズル保持部材２２が散布面に対して平行に全て同じ距離の位置に固定される。すなわち、散布面から全ての噴霧ノズル１１までの噴霧高さが同じ高さに固定される。
【００２４】
補強棒２５は、先端から所定距離離れた位置で、4本の噴霧高さ調整部材２４を連結する部材であり、4本の噴霧高さ調整部材２４が互いに傾いたりせずに、平行な位置関係を維持できるように補強している。
【００２５】
補強棒２５は、平行棒２３と平行に、すなわち、噴霧高さ調整部材２４と直交するように4本設置されており、各補強棒２５が隣接する噴霧高さ調整部材２４同士を連結している。4本の補強棒２５は、長方形を構成している。
【００２６】
ここで、噴霧高さ調整部材２４は、長ねじ（寸切ボルト）であり、平行棒２３及び補強棒２５の噴霧高さ調整部材２４との連結部分には、雌ねじが形成されている。よって、噴霧高さ調整部材２４と、平行棒２３及び補強棒２５とはねじ送りによって相対的に移動可能であり、噴霧高さ調整部材２４を平行棒２３及び補強棒２５に対して移動させることで、噴霧高さ調整部材２４の噴霧側先端から噴霧ノズル１１の先端までの距離である噴霧高さを適宜調整することができる。
【００２７】
カバー２７は、方形状の5面から構成されたビニール製箱型カバーであり、全体として直方体形状である。カバー２７は、略直方体形状のフレーム２１の周囲を覆っている。具体的には、カバー２７は、フレーム２１の噴霧方向に対する4つの側面と、噴霧方向と反対側の後面を覆っており、噴霧方向の前面（散布側前面）はカバー２７によって覆われずに開口されている。
【００２８】
カバー２７の散布側開口縁は、噴霧高さ調整部材２４の先端と略同じ位置まで延びて設置されており、散布時にフレーム２１の散布側先端である噴霧高さ調整部材２４の先端がコンクリート面に当接すると、カバー２７の散布側開口縁もコンクリート面に接触する。よって、上述した噴霧高さは、カバー２７の散布側先端である散布側開口縁から噴霧ノズル１１先端までの距離でもある。
【００２９】
これにより、カバー２７の開口がコンクリート面によって覆われ、カバー２７内は密閉された空間となるため、散布時に噴霧ノズル１１から噴霧された薬液は、カバー２７内をコンクリート面に向かって進み、大部分がコンクリート面の表面に散布され、少量がカバー２７の内面に付着するが、カバー２７外に薬液が漏れることはない。
【００３０】
よって、噴霧器１０をコンクリート面に押し当てて噴霧器１０を固定した状態では、噴霧器１０を移動させない限り、コンクリート面での散布領域は、カバー２７によって外枠が固定されたままである。この固定散布領域の形状は、カバー２７の散布側開口縁の形状と同じである。散布時には、コンクリート面に対して順次噴霧器１０を移動させることで、噴霧器１０による固定散布領域を順次移動させ、面全体に薬液を散布する。
【００３１】
図３に示すように、カバー２７には、ノズルホース１６を通すための穴２８が形成されており、カバー２７をフレーム２１に被せる際には、ノズルホース１６を穴２８に通すだけで、カバー２７を設置することができる。
【００３２】
ここで、噴霧ノズル１１の配置と、散布面での固定散布領域との関係について説明する。図４は、本実施形態に係る固定散布領域と噴霧ノズルの配置位置との関係を示す図である。
【００３３】
図４において、最外周の正方形の枠が散布面における固定散布領域を示し、その中に含まれる16個の小正方形の枠が各噴霧ノズル１１の個別の散布領域を示している。小正方形の中心に位置する小円は、噴霧ノズル１１の配置位置を散布面に投影したものである。
【００３４】
充角錐ノズルである噴霧ノズル１１から噴霧される薬液は、ノズル先端から所定の噴霧角度で正方形に広がっていくため、各噴霧ノズル１１の個別散布領域は、噴霧ノズル１１からの距離（噴霧高さ）に比例して大きくなる。
【００３５】
よって、噴霧ノズル１１が所定の間隔で設置されている場合、噴霧高さが小さいと、個別散布領域が狭くなり、隣接する噴霧ノズル１１の個別散布領域が離れてしまって、散布面において薬液が散布されない散布漏れ領域が生じてしまう。これを防ぐためには、散布面での固定散布領域内の全ての領域が、何れかの噴霧ノズル１１の個別散布領域によってカバーされるように構成する必要がある。
【００３６】
一方、噴霧高さが高いと、個別散布領域が大きくなり、隣接する噴霧ノズル１１の個別散布領域が重畳する。重畳領域では、必要以上に薬液が散布されることになるため、効率的に薬液散布を行うためには、個別散布領域の重畳領域はできるだけ狭いほうが良い。
【００３７】
したがって、噴霧ノズル１１の設置にあたっては、噴霧ノズル１１の噴霧角度や噴霧圧力等を考慮しながら、散布面での固定散布領域内に散布漏れが無く（散布面での固定散布領域内の全ての領域が、噴霧ノズル１１の個別散布領域によってカバーされる）、且つ、個別散布領域の重畳領域が小さくなるように、噴霧ノズル１１の噴霧高さや、噴霧方向に垂直な面での配置位置等の設置場所を設定する必要がある。
【００３８】
具体的には、本実施形態では、個別散布領域が正方形の充角錐ノズルを使用しているため、図４に示すように、隣接する個別散布領域の境界がちょうど重なるように、16個の噴霧ノズル１１を所定の間隔及び所定の噴霧高さで設置している。これにより、個別散布領域同士の重畳領域を最小に抑えつつ、散布漏れの無い正方形状の固定散布領域を実現しており、薬液の無駄な散布を抑え、効率の良い薬液散布を行うことができる。
【００３９】
続いて、図５を参照しながら、本実施形態の変形例に係る噴霧ノズル１１の配置について説明する。図５は、本実施形態の変形例に係る固定散布領域と噴霧ノズルの配置位置との関係を示す図である。
【００４０】
図５においても、図４と同様に、最外周の正方形の枠が散布面における固定散布領域を示し、その中に含まれる8個の小円形の枠が各噴霧ノズル１１の個別の散布領域を示している。小正方形の中心に位置する小円は、噴霧ノズル１１の配置位置を散布面に投影したものである。
【００４１】
本変形例では、噴霧ノズル１１として、充円錐ノズルを使用しており、噴霧ノズル１１から噴霧される薬液は、ノズル先端から所定の噴霧角度で円形に広がっていく。よって、固定散布領域内に散布漏れが無く、且つ、個別散布領域の重畳領域が小さくなるように、噴霧ノズル１１の配置位置及び噴霧高さを設定すると、図５に示すような構成となった。
【００４２】
なお、本変形例では、ノズル保持部材２２を2本設置し、噴霧ノズル１１の個数は8個である。充円錐ノズルとして、噴霧圧力0.5MPaで、噴霧角70°、噴霧量120ml/minのノズルを用いている。
【００４３】
本変形例においては、各噴霧ノズル１１の個別散布領域が一部重畳しており、薬液散布の効率は上記実施形態と比べて若干低下するが、充角錐ノズルと比べて広く流通している充円錐ノズルを使用することで、低コストで噴霧器１０を製造することができる。
【００４４】
また、本変形例では、噴霧ノズル１１の個数が8個と少なく、固定散布領域の面積が上記実施形態の半分程度となっているため、一回あたりの噴霧器１０を固定しての散布面積は小さくなるが、噴霧器１０が小型となるために取り回しも良く、狭い場所での薬液散布に適している。
【００４５】
なお、本変形例では、各噴霧ノズル１１の個別散布領域の一部が固定散布領域の外側に飛び出しており、カバー２７の内面に付着する薬液の分だけ薬液のロス率が上がるが、従来の手動で噴霧ノズルを上下左右に動かしながら散布する場合と比較すると、格段にロス率を下げることができる。
【００４６】
噴霧量管理装置３０は、ホース５０を流れる薬液量を計測する流量計３１、流量計３１の計測値を記録するデーターロガー等を有する記録装置３５と、噴霧器１０への薬液の供給量（噴霧量）等を算出して管理する制御装置３６と、電源となる小型発電機３８とを備えている。制御装置３６は、噴霧器１０からの薬液の噴霧量から所定のロス率分の薬液量を減じて、コンクリート面への薬液散布量を算出している。
【００４７】
薬液供給装置４０は、散布薬液を収容しておく液体タンクと４１と、薬液をホース５０へと圧送するためのポンプ４２とを備えている。液体供給ラインとなるホース５０は、薬液供給装置４０と噴霧量管理装置３０、噴霧量管理装置３０と噴霧器１０とを接続しており、噴霧器１０の手前に設置された開閉バルブ５１を備えている。
【００４８】
噴霧器１０、噴霧量管理装置３０、薬液供給装置４０及びホース５０は、可搬可能であり、散布現場に持ち込んで組み立てることで、所望の場所での散布を実現できる。
【００４９】
以上、液体散布装置１の構成について説明したが、続いて、液体散布装置１を使用した薬液散布方法について説明する。図６は、本実施形態に係る液体散布方法を概略的に示す模式図である。本実施形態では、散布対象であるコンクリート面を固定散布領域と同じ大きさの領域毎に区分けし、各区分の位置に噴霧器１０を移動して固定させたうえで、順次薬液の散布を行う。
【００５０】
図６に示すように、本実施形態に係る液体散布方法は、5人の作業員により行われる。2人は、噴霧器１０を散布対象のコンクリート面の各区分に順次押し当てて散布位置を固定する役割を担い、1人は、液体供給ライン上の開閉バルブ５１を開閉して噴霧器１０からの薬液の噴霧をＯＮ／ＯＦＦする役割を担う。
【００５１】
また、1人は、噴霧量管理装置３０に付いて、薬液の散布量を管理する役割を担い、残りの1人は、薬液供給装置４０に付いて、薬液がきちんと供給されるように管理を行う。
【００５２】
散布にあたっては、噴霧器１０のコンクリート面の所定区分に対する固定が済むと、バルブ担当者が開閉バルブ５１を開いて、当該区分への薬液散布を開始する。噴霧量管理装置３０の噴霧量管理担当者が、噴霧量が所定の設定量に達したことを確認すると、無線等を用いてバルブ担当者に連絡する。
【００５３】
連絡を受けたバルブ担当者が開閉バルブ５１を閉じると、当該区分への散布が完了し、噴霧器担当者が次の区分へと噴霧器を移動させ、同様に噴霧作業を繰り返す。
【００５４】
以上、本発明の実施形態によれば、噴霧器１０によりコンクリート面への薬液散布領域を固定散布領域として固定しつつ、噴霧量管理装置３０により当該固定散布領域への噴霧量を管理しながら、順次コンクリート面への薬液散布を行うことができるので、散布面における散布漏れ領域の発生を抑えることができると共に、単位面積あたりの散布量の管理を容易に行うことができる。
【００５５】
このように、薬液の散布量を所定の区分け毎に管理できれば、散布作業完了後に、散布量のデータを解析して、作業報告書、品質管理資料等の作成を容易に行うことも可能となる。
【００５６】
また、本実施形態では、カバー２７により噴霧される薬液の周囲（フレーム２１周囲）を覆っているので、風の吹いている屋外の作業であっても、噴霧薬液が風によって流されることなく確実に散布面へと到達し、安定した散布作業が可能となる。また、噴霧薬液が作業者にかかることもないため、作業者の健康を守ることもできる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の実施の形態は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、液体噴霧装置を構成する各部材の形状やサイズ、素材等は適宜変更可能である。また、固定散布領域の形状や噴霧ノズルの構造や設置場所、個数等も適宜変更可能である。
【００５８】
また、上記実施形態では、噴霧器を構成するフレームの個数を1個としたが、ジョイント部を有する複数のフレームを用意しておき、合体や分割可能な噴霧器としても良い。これにより、固定散布領域の大きさや形状を適宜変更することができ、散布面の形状に合わせることで、散布作業の効率性を向上させることができる。
【００５９】
また、上記実施形態では、コンクリート構造物に対してコンクリート改質材を散布する場合を例に挙げて説明したが、散布対象物はコンクリート構造物に限定されるものではなく、散布液体もコンクリート改質材に限定されるものではない。例えば、塗料を壁面に散布する場合にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１    液体散布装置
１０  噴霧器
１１  噴霧ノズル
１５  液体供給部材
２０  筐体
２１  フレーム
２２  ノズル保持部材
２３  平行棒
２４  噴霧高さ調整部材
２５  補強棒
２７  カバー
２８  穴
３０  噴霧量管理装置
３１  流量計
３５  記録装置
３６  制御装置
３８  小型発電機
４０  薬液供給装置
４１  液体タンク
４２  ポンプ
５０  ホース
５１  開閉バルブ
【図１】
0006628393.tif 000002
【図２】
0006628393.tif 000003
【図３】
0006628393.tif 000004
【図４】
0006628393.tif 000005
【図５】
0006628393.tif 000006
【図６】
0006628393.tif 000007