专利名称：硫磺材料的喷射装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如以混凝土结构物表面作为施工面而喷射喷射材料的装 置，详细地说，涉及将在常温下为固体的加热至熔点以上的设定温度范围内 熔融形成流动状态的硫磺材料作为喷射材料，而可在施工面上连续喷射的硫 磺材料喷射装置。
背景技术：
近年来，作为常温下为固体的加热至规定温度以上而熔融形成流动状态的材料，在常温下为固体加热至约119'C 159。C而熔融的硫磺的性质引起了 人们的关注，在该硫磺中配合规定的试样，作为土木用、建设用材料的一种 而己进行了尝试。使用上述硫磺的材料，与使用水泥的一般混凝土相比，其 加工或操作方法在表面上看类似，故称作硫磺混凝土或硫磺固化体(例如， 参见专利文献l)。上述硫磺固化体是在熔融的硫磺中混合沙子或砂石、煤灰等，边保持约 119。C 159"C边进行混炼，然后将其冷却固化而制造。该硫磺固化体与使用 水泥的一般混凝土相比，具有下列特征(1) 通过配合，可以得到一般的混凝土以上(约2倍)的压縮强度；(2) 由于是中性，所以对酸为惰性，因而在酸中不溶解。因此，可以 用于酸性强的环境例如温泉中；(3) —般的混凝土，其固化需要约1 4周，而硫磺固化体在常温下几 小时即可固化。最近己进行过如下尝试，S卩，通过把上述硫磺固化体喷射在例如混凝土 结构物的表面上，在该结构物表面上形成规定厚度的硫磺固化体被覆膜。此 情形下，需要将作为喷射材料的硫磺固化体喷射在上述混凝土结构物表面上 的喷射装置。这里，作为现有的喷射装置，其具有槽及喷嘴，该槽把喷射材 料收容在内部，该喷嘴与该槽的下端部的材料出口连接，被一体安装，被供 给压縮空气，把槽内的喷射材料与该压縮空气一起喷射。己有人提出把通常的涂料或沙浆等作为喷射材料在施工面上喷射的装置(例如，参见专利文献2、 3)，但把硫磺固化体作为喷射材料的喷射装置则几乎无人提出。 专利文献1:特开2004—160693号公报 专利文献2:特开2001—38254号公报 专利文献3:特开2003—206632号公报发明内容发明要解决的课题然而，把如上述的硫磺固化体作为喷射材料的喷射装置，由于熔融的硫 磺固化体在短时间内固化，因而在不具有加热或保温装置的槽的情形，当在 施工面上喷射上述硫磺固化体时，会在喷射喷嘴内固化或在槽周围的边缘部 固化，故不可能将上述槽内收容的材料全部喷射。此时，必需进行把上述固 化的硫磺固化体再度放入加热器使其熔融，或敲击槽外壁等使硫磺固化体从 槽内壁剥落等多余的作业。因此，不能连续在施工面上喷射熔融的硫磺固化 体。因此，针对该问题点，本发明目的在于提供一种硫磺材料喷射装置，该 装置是把常温下为固体的在加热至熔点以上的设定温度范围内熔融变成流 动状态的硫磺材料作为喷射材料，可连续地在施工面上喷射的硫磺材料喷射 装置。解决课题的方法为达到上述目的，本发明的硫磺材料喷射装置，具有材料槽，其把熔 融的硫磺材料作为喷射材料收容在内部；加热器，其进行温度调节，把上述 材料槽的外周部加热至硫磺的熔点以上的规定温度范围内，使内部的硫磺材 料保持熔融状态；喷射喷嘴，其与上述材料槽的下端部的材料出口连接，被 一体安装，并被供给压縮空气，使材料槽内的硫磺材料与该压縮空气一起喷 射，该喷射装置向施工面上喷射上述熔融状态的硫磺材料。采用上述构成，把熔融的硫磺材料作为喷射材料预先收容在材料槽的内 部，采用可进行温度调节的加热器，把上述材料槽的外周部加热至硫磺熔点 以上的设定温度范围内，使内部的硫磺材料保持在熔融状态，通过与上述材 料槽的下端部的材料出口连接的一体安装的被供给压縮空气的喷嘴，把材料槽内的硫磺材料与该压缩空气一起喷射，向施工面喷射上述熔融状态的硫磺 材料。另外，上述材料槽内具有温度检测装置，用于检测其内部收容的熔融状 态的硫磺材料的温度。借此，通过材料槽内设置的温度检测装置，可以检测 其内部收容的熔融状态的硫磺材料的温度。另外，在上述材料槽的下端部的材料出口，具有流出硫磺材料的开闭阀。 借此，通过材料槽的下端部的材料出口设置的开闭阀，控制硫磺材料的流出另外，在上述喷射喷嘴的压縮空气的入口附近，具有压縮空气的流量调 节阀。借此，通过喷射喷嘴的压縮空气入口附近设置的流量调节阀，调节供 给上述喷射喷嘴的压縮空气的流量。另外，上述喷射喷嘴的喷射口部，可以装卸更换。借此，喷射喷嘴的喷 射口部可与其他规格的喷射口部交换。另外，在向上述喷射喷嘴供给压縮空气的通路中途，设置有空气加热器， 用以把该压缩空气加热至规定温度。借此，通过在向上述喷射喷嘴供给压縮 空气的通路中途设置的空气加热器，把向上述喷射喷嘴供给的压縮空气加热 至规定温度。另外，在从上述空气加热器向喷射喷嘴供给压縮空气的通路的配管上设 置加热装置，用以把该压縮空气加热至规定温度。借此，通过在从空气加热 器向喷射喷嘴供给压縮空气的通路配管上设置的加热装置，把供给上述喷射 喷嘴的压縮空气加热至规定温度。发明的效果按照技术方案l涉及的发明，采用可以调节温度的加热器，把材料槽的 外周部加热至硫磺的熔点以上的设定温度范围内，把内部的硫磺材料保持在 熔融状态，由此，可把常温下为固体的加热至熔点以上的设定温度范围内熔 融变成流动状态的硫磺材料作为喷射材料，向施工面连续地喷射。另外，由 于与上述材料槽下端部的材料出口连接， 一体安装喷射喷嘴，因而，可使整 个喷射装置达到小型化且轻量化。因此，即使l个操作人员也可以手持，即 使在狭窄的场所也可以施工。另外，按照技术方案2涉及的发明，采用材料槽內设置的温度检测装置，检测其内部收容的熔融状态的硫磺材料的温度，可调节上述加热器的温度。 因此，能够把上述材料槽内部收容的硫磺材料加热至硫磺的熔点以上的设定 温度范围内并保持在熔融状态。另外，按照技术方案3涉及的发明，通过在材料槽下端部的材料出口设 置的开闭阀，可以控制硫磺材料的流出量。因此，可以适当调整对施工面的 硫磺材料的喷射量。另外，按照技术方案4涉及的发明，通过喷射喷嘴的压縮空气入口附近设置的流量调节阀，可以调节供给至上述喷嘴的压縮空气的流量。因此，可 以适当调节硫磺材料向施工面的喷射压力。另外，按照技术方案5涉及的发明，可将喷射喷嘴的喷射口部与其他规 格的喷射口部交换。因此，可改变上述喷射口部的喷嘴口径，根据喷射对象 调整硫磺材料的喷射密度。另外，可改变上述喷射口部的形状，通过直线状 喷嘴向壁面*地板面等喷射，或通过向上喷嘴向顶棚面喷射。另外，按照技术方案6涉及的发明，通过在向喷射喷嘴供给压縮空气的 通路中间设置的空气加热器，可把向上述喷射喷嘴供给的压縮空气加热至规 定温度。因此，可使在上述喷射喷嘴部处于熔融状态的硫磺材料难以固化。另外，按照技术方案7涉及的发明，通过从空气加热器向喷射喷嘴供给 压縮空气的通路的配管上设置的加热装置，可把向上述喷射喷嘴供给的压縮 空气加热至规定温度。因此，可使在喷射喷嘴部处于熔融状态的硫磺材料更 加难以固化。
图1是表示本发明的硫磺材料喷射装置的实施方式的概要图。 图2是表示上述喷射装置中的材料槽及喷射喷嘴的第一实施方式的分解 立体图。图3是表示上述喷射装置中的加热器的立体图。 图4是表示上述喷射装置中的加热器的侧面图。图5是表示上述喷射装置中的材料槽及喷射喷嘴的第二实施方式的分解 立体图。其中，附图标记说明如下1材料槽 2加热器3喷射喷嘴 3a喷嘴本体部 3b喷射口部 4开闭阀 6操作控制杆 7控制杆的杆 8把手9温度调节器 10温度传感器 12空气压縮机 13a、 13b通气软管 15流量调节阀 16阀门手柄 18空气加热器具体实施方式
下面基于附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的硫磺材料喷射装置的实施方式的概要图。该硫磺材 料的喷射装置，可把常温下为固体的加热至熔点以上的设定温度范围内熔融 变成流动状态的硫磺材料作为喷射材料，向施工面连续地喷射，其由材料槽 1、加热器2、喷嘴3构成。上述材料槽1，把熔融的硫磺材料作为喷射材料收容在内部，其用例如 不锈钢等金属构成，具有规定的容积(例如1.5 5L)，其形成下端部侧变 细的漏斗状。作为上述喷射材料的硫磺材料是指下述制造的称作硫磺固化体 的材料，其利用所谓的在常温下为固体在约119'C 159'C熔融的硫磺的性 质，在加热至119'C以上的设定温度范围内熔融的硫磺中混合沙子或砂石、 煤灰等，边保持在119"C 159"的温度范围边进行混炼，然后，使其冷却固 化而制造。或者是指下述制造的称作改性硫磺固化体的材料，其把同样加热而熔融的硫磺与使该熔融硫磺改性的硫磺改性剂加以混合，制造改性硫磺， 在该改性硫磺中混合沙子或砂石、煤灰等，与上述同样边进行加热边进行混 炼，然后使其冷却固化而制造。在以下的说明中，把这种硫磺固化体或改性 硫磺固化体加热至规定温度范围内，作为熔融状态的硫磺材料使用。还有，作为上述喷射材料的硫磺材料，可以是纯硫磺，但优选是在纯硫 磺中添加烯烃类碳氢化合物的改性硫磺单体或其与无机添加剂的混含物，通 过采用这种材料，硫磺固化体或改性硫磺固化体的覆膜，遮水性、耐酸性、 耐碱性优良，而且对混凝土的附着力也十分高，作为防腐材料覆膜非常有用。在图1中，在上述材料槽1的内部的下端部的材料出口设置有开闭阀4。 该开闭阀4,通过控制从上述材料槽1下端部的材料出口流出的硫磺材料的流出量，其安装在控制杆的杆7的前端。该控制杆的杆7与操作控制杆6的 前端部连接，并在材料槽1的内部向下延伸，该操作控制杆6在材料槽1的 上端边缘部设置的支持构件5上被可以转动地支持，被上面部大致平行地安 装。而且，通过按照箭头A所示方向压下上述操作控制杆6的基端部，介由 控制杆的杆7把开闭阀4上拉，开闭上述材料槽1下端部的材料出口。另外， 图1中符号8表示上述材料槽1的把手。对上述材料槽1的全部外周部巻绕加热器2。该加热器2，把上述材料 槽1的外周部加热至硫磺的熔点(119°C)以上的设定温度范围内，把内部 的硫磺材料保持在熔融状态，其具有例如电热丝加热器，通过温度调节器9 可调节加热上述材料槽1外周部的温度。此时，即可把上述材料槽1内部收 容的硫磺材料从固体状态加热熔融变成流动状态，或者，也可用另外的加热 槽等预先加热熔融达到流动状态，再使上述材料槽1内部收容的硫磺材料保 持在流动状态。上述温度调节器9的设定温度，例如定在140°C 150°C。另外，在上述材料槽1内沿纵向设置温度传感器(温度检测装置)10， 用以检测其内部收容的处于熔融状态的硫磺材料的温度，把来自该温度传感 器10的检测信号送至上述温度调节器9，进行调节使达到设定温度。另外， 在图1中，符号lla表示将来自上述温度传感器10的检测信号送至温度调 节器9的信号线，符号11b表示将来自上述温度调节器9的加热控制信号送 至加热器2的控制线。在上述材料槽1的下端部安装了喷射喷嘴3。该喷射喷嘴3，被从外部空气压縮机12供给压縮空气，使上述材料槽1内的硫磺材料与该压縮空气一起喷射，其由喷嘴本体部3a与喷射口部3b构成。上述喷嘴本体部3a与上 述材料槽l的下端部的材料出口连接并被一体安装，在其轴心部上形成空气 流路14，该空气流路14与从上述空气压縮机12延伸的通气软管(配管)13a、 13b连通。而且，在该喷嘴本体部3a的压縮空气入口附近设置压縮空气的流 量调节阀15，该流量调节阀15通过设置在上面的阀门手柄16进行开闭操作。 上述喷射口部3b，可装卸地设置在喷嘴本体部3a的前端部，其轴心部 上形成与上述喷嘴本体部3a的空气流路14连通的喷射孔17。借此，在上述 阀门手柄16打开的同时打开上述开闭阀4，借此，从上述材料槽1流下的熔 融状态的硫磺材料，由于流入喷射喷嘴3内的压縮空气而引起的材料出口23 处发生的负压的吸引而喷射。在该状态下，可在施工面上喷射上述熔融状态 的硫磺材料。另外，上述喷射口部3b可以装卸地进行更换。另外，上述空 气压縮机12，例如，是汽油发动机驱动方式，其运行产生的喷射压力是改变 的，例如可为5 7 kg/cm2。在从上述空气压縮机12向喷射喷嘴3供给压縮空气的流路中途，设置 有空气加热器18。该空气加热器18，把从上述空气压縮机12向喷射喷嘴3 供给的压缩空气加热至规定温度，其具有例如电热丝加热器，可适当设定加 热压縮空气的温度。例如，从当时的室温(或常温)加热至硫磺的熔点左右 的温度。另外，在从上述空气加热器18向喷射喷嘴3供给压縮空气的流路的通 气软管13b上设置把该压縮空气加热至规定的温度的加热装置。例如，在上 述通气软管13b的构件壁厚内埋设电热丝加热器即可。此时，只要将通过其 内部的压縮空气例如加热至硫磺的熔点左右的温度范围即可。接下来，对上述材料槽1、喷射喷嘴3及加热器2的具体结构，参照图 2 图4进行说明。图2是表示材料槽1及喷射喷嘴3的第一实施方式的分 解立体图。在图2中材料槽1由不锈钢等的金属制造，上部形成圆筒状，下 部形成圆锥状，整体形成漏斗状。而且，在1个外侧面上沿纵向设置了细长 的圆筒状把手8。在该把手8的筒状内部，以嵌套式插入内部插入弹簧20的 弹簧箱21，该弹簧箱21的头部由于上述弹簧20的弹簧力而从上述把手8的 上端突出。上述材料槽l的上述把手8的附近的上端边缘部，设置支持构件5，利用该支持构件5，使操作控制杆6的上面部大致平行地被安装。此时，上述 操作控制杆6的大致中央部嵌入上述支持构件5的沟中，贯穿操作控制杆6 及支持构件5而通入开口销22，借此，以该开口销22作为支轴，上述操作 控制杆6被可摇动地支持在支持构件5上。而且，在上述操作控制杆6的前 端部，连接控制杆的杆7，在材料槽l内部向下延伸，在该控制杆的杆7的 前端设置开闭阀4。该开闭阀4与上述材料槽1内下端部的材料出口 23上安 装的阀门填料24连接，开闭上述材料出口 23。在该状态下，在上述操作控制杆6的基端部下面，在通过上述弹簧20 的弹簧力突出的弹簧箱21的头部向上挤压，该操作控制杆6的前端部以开 口销22作为支轴，向下方挤压，该控制杆的杆7的前端的开闭阀4与材料 出口23中安装的阀门填料24连接。因此，如图1所示，上述操作控制杆6 的基端部按照箭头A的方向向下挤压，借此，介由上述控制杆的杆7向上提 拉开闭阀4，开闭上述材料槽1下端部的材料出口 23。另外，喷射喷嘴3，其与上述材料槽1下端部的材料出口23连通，其喷 嘴本体部3a被一体安装。而且，在该喷嘴本体部3a的内部，插入更换来用 于调节空气流量的气芯25，在其前端部(图2中左侧)，通过锁紧螺母27 安装金属盖(base cap) 26，在该金属盖26的前端可装卸地安装喷射口部3b。 上述喷嘴本体部3a的基端部(图2中右侧)，在压縮空气入口侧，连接有 如图1所示的内置有流量调节阀15的阀门部28，采用上面设置的阀门手柄 16进行上述流量调节阀15的开闭操作。另外，在图2中，符号29表示被覆 上述材料槽1的上端开口部的把手8侧的半月状的盖。图3及图4为表示加热器2的立体图及侧面图。该加热器2称作橡胶加 热器，其被覆图2所示的材料槽1及喷射喷嘴3的全部外侧并进行加热保温， 如图3所示，其由材料槽1用的被覆部2a及喷射喷嘴3用的被覆部2b构成。 在上述被覆部2a的一部分上形成切口线30，在上述被覆部2b的一部分上也 形成切口线31，利用这些切口线30、 31，可打开被覆部2a、 2b，从而，形 成分别在材料槽1及喷射喷嘴3的外侧被覆的结构。上述材料槽1用的被覆部2a，如图4所示，具有内装材料32、外装材 料33、夹在两者之间的隔热材料34，在该隔热材料34的内部埋入例如线圈状的电热丝，由从其端部引出的导线35a、 35b供给电力。另外，在材料槽l 用的被覆部2a的下部与喷射喷嘴3用的被覆部2b中不埋入电热丝，仅用隔 热材料34保温。但是，也可埋入电热丝进行加热。在图4中，在喷射喷嘴3用的被覆部2b中，从图的左侧按箭头B所示 送入压縮空气，从图的右侧的喷射口部3b按箭头C所示喷射硫磺材料。此 时，上述被覆部2b的长度方向轴与材料槽1的上下轴的夹角a ，例如为约 100度，处于喷射口部3b侧为稍向上的位置。图5是表示材料槽1及喷射喷嘴3的第二实施方式的分解立体图。该第 二实施方式，基本上与图2所示的第一实施方式相同，但相对于第一实施方 式中的从喷射喷嘴3的喷射方向是被固定的情形，在第二实施方式中该喷射 方向可向上变动。即，在图5中，相对于喷嘴本体部3a垂直的方向上延伸 的T型管接头36，通过填料材料37以能旋转地方式加以安装，该喷嘴本体 部3a与在与材料槽l下端部的材料出口23连通安装。而且，在该T型管接 头36的内部装入气芯25，在其前端侧(图5中左侧)通过锁紧螺母27安装 金属盖26，在该金属盖26的前端以可装卸的方式安装喷射口部3b。在上述T型管接头36的基端部(图5中右侧)，在压縮空气入口侧， 与内置有流量调节阀15 (参见图l)的阀门部28连接，通过阔门手柄16对 上述流量调节阀15进行开闭操作。借此，通过用手使上述T型管接头36转 动，能够使来自喷射喷嘴3的喷射方向仅向上变化适当的角度。此时，通过 上述喷射喷嘴3，硫磺材料不仅可对壁面 地板面等进行喷射，而且也可使 喷射方向向上而对顶棚面进行喷射。接下来，对使用这种结构的硫磺材料喷射装置的使用加以说明。在图1 中，首先接通温度调节器9的电源，使加热器2启动，进入加热状态，同时 使空气压縮机12运行，达到向喷射喷嘴3供给压縮空气的状态。操作人员 手持材料槽1的把手8，将用另外的加热槽等预先加热熔融而成流动状态的 硫磺材料在材料槽l的内部仅收容适当量。此时，上述喷射喷嘴3的阀门手 柄16又变成关闭状态。另外，根据需要将在来自上述空气压縮机12的通气 软管13a、 13b的中途设置的空气加热器18接通电源，另外，根据需要也将 与喷射喷嘴3连接的通气软管13b上设置的加热装置接通电源。接下来，按图2所示的箭头方向旋转操作上述阀门手柄16，打开流量调节阀15，操作人员边手持材料槽1的把手8，边按照箭头A按下操作控制杆 6的基端部。借此，上述操作控制杆6以支持构件5作支点摇动，操作控制 杆6前端部连结的控制杆的杆7上升，在该控制杆的杆7的前端上设置的开 闭阀4向上拉，打开上述材料槽1的下端部的材料出口 23。借此，从上述材料槽1的材料出口 23流下的熔融状态的硫磺材料，由 于流过喷射喷嘴3内的压縮空气引起的在材料出口 23处发生的负压的吸引 而喷射。该状态下，可对施工面喷射上述熔融状态的硫磺材料。在使硫磺材 料的喷射停止时，只要解除上述操作控制杆6的向箭头A方向的按压，由于 图2所示的弹簧20的弹簧力而使弹簧箱21的头部使操作控制杆6向反方向 摇动，而通过控制杆的杆7的前端的开闭阀4关闭材料槽1的下端部的材料 出口23即可。然后，关闭阀门手柄16。另外，在以上的说明中，是在材料槽1的全部外周部上巻绕加热器2， 但本发明并不限于此，也可在构成上述材料槽l的构件的壁厚部内以绝缘的 状态埋入电热丝加热器。另外，在图1中，在来自空气压縮机12的通气软 管13a、 13b的中途设置空气加热器18，在连接喷射喷嘴3的通气软管13b 上设置加热装置，但本发明不限于此，既可在上述通气软管13b上不设置加 热装置，也可进一步地在通气软管13a、 13b的中途不设置空气加热器18。
权利要求
1.一种硫磺材料喷射装置，其特征在于，其具有材料槽，其把熔融的硫磺材料作为喷射材料收容在内部；加热器，其能够进行温度调节，以便把上述材料槽的外周部加热至硫磺的熔点以上的设定温度范围内，使内部的硫磺材料保持熔融状态；喷射喷嘴，其与上述材料槽的下端部的材料出口连接，被一体安装，并被供给压缩空气，使材料槽内的硫磺材料与该压缩空气一起喷射，该喷射装置向施工面上喷射上述熔融状态的硫磺材料。
2. 按照权利要求1所述的硫磺材料喷射装置，其特征在于，上述材料 槽内具有温度检测装置，该温度检测装置用以检测材料槽内部收容的熔融状 态的硫磺材料的温度。
3. 按照权利要求1所述的硫磺材料喷射装置，其特征在于，上述材料 槽下端部的材料出口上具有流出硫磺材料的开闭阀。
4. 按照权利要求1所述的硫磺材料喷射装置，其特征在于，上述喷射 喷嘴的压縮空气输入口附近具有压縮空气流量调节阀。
5. 按照权利要求1所述的硫磺材料喷射装置，其特征在于，上述喷射 喷嘴的喷射口部能够装卸更换。
6. 按照权利要求1所述的硫磺材料喷射装置，其特征在于，在向上述 喷射喷嘴供给压縮空气的通路上设置有空气加热器，用以把该压縮空气加热 至规定温度。
7. 按照权利要求6所述的硫磺材料喷射装置，其特征在于，在从上述 空气加热器向喷射喷嘴供给压縮空气的通路的配管上附设有加热装置，用以 把该压縮空气加热至规定温度。
全文摘要
本发明涉及一种硫磺材料喷射装置，其具有材料槽(1)，其把熔融的硫磺材料作为喷射材料收容在内部；加热器(2)，其进行温度调节，把上述材料槽(1)的外周部加热至硫磺的熔点以上的设定温度范围内，使内部的硫磺材料保持熔融状态；喷射喷嘴(3)，其与上述材料槽(1)的下端部的材料出口连接，被一体安装，并被供给压缩空气，使材料槽(1)内的硫磺材料与该压缩空气一起喷射。该喷射装置向施工面上喷射上述熔融状态的硫磺材料。借此，可把常温为固体的在加热至熔点以上的设定温度范围内熔融变成流动状态的硫磺材料作为喷射材料，对施工面进行连续地喷射。
文档编号C04B41/60GK101247896SQ20068003081
公开日2008年8月20日 申请日期2006年8月24日 优先权日2005年8月26日
发明者太田义高, 津岛润一 申请人:新日本石油株式会社