JP2009178805A

JP2009178805A - ドライアイスブラスト装置

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Publication number: JP2009178805A
Application number: JP2008020207A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakamura; 弘中村
Original assignee: TOYO UNION KK; Toyo Union Inc
Current assignee: TOYO UNION KK; Toyo Union Inc
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2009-08-13
Anticipated expiration: 2028-01-31
Also published as: WO2009096122A1; JP4169362B1

Abstract

【課題】ドライアイス粒によるブリッジの発生を防止して、噴射ノズルに対するドライアイス粒の安定供給を可能にしたドライアイスブラスト装置を提供する。
【解決手段】ドライアイス粒を被洗浄面に噴射させ、被洗浄面に付着する付着物を除去する装置であって、ドライアイス粒を貯蔵し、該ドライアイス粒が排出される排出口を備えるホッパー装置と、該ホッパー装置に接続され、噴射ノズルにドライアイス粒を供給するドライアイス供給装置と、圧縮ガスを噴射ノズルに供給する圧縮ガス供給装置とを備え、ドライアイス供給装置は入口と出口を有するケーシング内に螺旋羽根からなるスクリューを有し、ケーシングの入口とホッパー装置の排出口とは連通接続され、ホッパー装置の排出口の開口周縁とスクリューにおける螺旋羽根の周縁との間には、ゴム状弾性体を介装させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被洗浄面に付着する付着物をドライアイス粒を用いて洗浄するドライアイスブラスト装置に関する。

被洗浄面に付着する付着物をドライアイス粒を用いて洗浄するドライアイス噴射洗浄装置は、特許文献１に提案されているように、ドライアイスペレットを噴射洗浄ノズルに供給するためのドライアイス供給手段と、ドライアイスペレットを噴射させるため、噴射用圧縮ガスを噴射洗浄ノズルに供給するための噴射用圧縮ガス供給手段とから構成されている。ドライアイス供給手段は、ドライアイスペレットを一定量貯蔵・供給するためのホッパーを備え、このホッパーのドライアイスペレットを噴射洗浄ノズルに供給するため、スクリューフィーダを介して、ホッパーと噴射洗浄ノズルとを接続している。

特開２００２−６６４８３号公報

この特許文献１のドライアイス噴射洗浄装置は、ホッパー内でドライアイスペレットがブリッジを起こして、ドライアイスペレットが噴射洗浄ノズルに供給されない不具合が発生する問題を有している。

本発明の課題は、ドライアイス粒によるブリッジの発生を防止して、噴射ノズルへのドライアイス粒の安定供給を可能にしたドライアイスブラスト装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を解決するために、本発明のドライアイスブラスト装置は、ドライアイス粒を被洗浄面に噴射させ、被洗浄面に付着する付着物を除去する装置であって、ドライアイス粒を貯蔵し、該ドライアイス粒が排出される排出口を備えるホッパー装置と、該ホッパー装置に接続され、噴射ノズルにドライアイス粒を供給するドライアイス供給装置と、圧縮ガスを前記噴射ノズルに供給する圧縮ガス供給装置と、を備え、前記ドライアイス供給装置は、入口および出口を有するケーシング内に螺旋羽根からなるスクリューを有し、前記ケーシングの入口とポッパー装置の排出口とを連通接続させ、前記ホッパー装置の前記排出口の開口周縁と前記螺旋羽根の周縁との間には、ゴム状弾性部材が介装されていることを特徴とする。

上記構成とすることにより、スクリューにおける螺旋羽根の周縁と排出口の開口周縁との間の隙間を無くすことができ、当該個所でのドライアイス粒のかじりや固着が回避され、ホッパー装置でのドライアイス粒のブリッジを防止することが可能となる。これによって、ドライアイス粒の連続送りが可能となって、噴射ノズルに対するドライアイス粒の安定供給を可能にしたドライアイスブラスト装置を提供できる。

また、上記課題を解決するために、前記ケーシングの出口側に位置する前記スクリューにおける前記螺旋羽根の先端側の周縁には、角面取部が形成されたことを特徴とすることにより、このスクリューにおける螺旋羽根の回転によって、ドライアイス粒を出口に送るとき、一回転ごとのドライアイス粒の送り量を平均化することができ、噴射ノズルに対する安定供給を可能にする。

また、上記課題を解決するために、前記噴射ノズルの内部流路における上流端側には、下流側に向って順次縮径される上流テーパー流路が形成され、下流端側には、下流側に向って順次拡径される下流テーパー流路が形成され、前記上流テーパー流路と前記下流テーパー流路との間には、所定の直線長さを有する直管状の中間絞流路が形成されていることを特徴とすることにより、ノズル内における上流テーパー流路、下流テーパー流路、および中間絞流路の流路長さや流路断面積を設定することによって、所望する高速流となしたガス流を得ることができ、この結果、高速化させたガス流にドライアイス粒を連行させて被洗浄面に衝突させることができるため、被洗浄面の付着物の除去機能を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。図１は本実施の形態に係るドライアイスブラスト装置を示す概略構成図である。図１において、ドライアイスブラスト装置１はドライアイス粒Ｗを被洗浄面（図示せず）に噴射させ、被洗浄面に付着する付着物を除去するために使用される。ドライアイスブラスト装置１は、ドライアイス粒Ｗを貯蔵するためのホッパー装置２と、該ホッパー装置２に接続され、噴射ノズル３にドライアイス粒Ｗを供給するドライアイス供給装置４と、圧縮ガスを噴射ノズル３に供給する圧縮ガス供給装置５とから構成される。

被洗浄面に付着する付着物を除去するためのドライアイス粒Ｗは、図２に示すように、押し出し成形される円柱状のペレットタイプであれば、直径ＷＤを２〜５ミリ、長さＷＬを３〜１０ミリ程度のものが一例として挙げられる。また、ドライアイス塊を切削して加工した立方体状の角柱タイプであれば、各辺ＷＬ１を１〜３ミリ角程度のものが一例として挙げられる。

ホッパー装置２は、図１および図３に示すように、ドライアイス粒Ｗが所定量貯蔵可能な内容積と、保冷性を有するホッパー本体２ａを備えている。ホッパー本体２ａは、筒体２ｂの下方から連続してテーパー筒体２ｃが形成されている。このテーパー筒部２ｃの下方は開口されており、ドライアイス粒Ｗの排出口２ｄとなしている。

この排出口２ｄにはドライアイス供給装置４が接続される。該ドライアイス供給装置４は、スクリューフィーダ４ａを備えている。該スクリューフィーダ４ａは、電気モータなどの回転駆動源４ｂに連結される回転軸４ｃの周面に、螺旋状の螺旋羽根４ｄを固定したスクリュー４ｅを有し、該スクリュー４ｅを円筒状に形成されるケーシング４ｆ内に内装している。このケーシング４ｆには、入口４ｆ１が形成されている。この入口４ｆ１はホッパー本体２ａの排出口２ｄと連通接続され、この連通接続個所を連通口４ｇとなしている。

また、ケーシング４ｆには、スクリュー４ｅによって送られるドライアイス粒Ｗを外部に排出させるための出口４ｆ２が形成されている。この出口４ｆ２に対応してスクリュー４ｅにおける螺旋羽根４ｄの先端側４ｄ１を位置させている。また、図４に示すように、この先端側４ｄ１における螺旋羽根４ｄの一回り分の羽根径寸法を順次小径に形成するとともに、その周縁には、約４５°のテーパー面取りによる角面取部４ｄ２が形成されている。

このスクリュー４ｅにおける螺旋羽根４ｄの回転によって、ドライアイス粒Ｗをケーシング４ｆにおける出口４ｆ２に送るとき、この出口４ｆ２側に位置させた先端側４ｄ１の螺旋羽根４ｄの縮径形状とテーパー面取りである角面取部４ｄ１とによって、一回転ごとのドライアイス粒Ｗの送り量を平均化することができ、噴射ノズル３に対する安定供給を可能にする。

また、ホッパー装置２とドライアイス供給装置４との連通接続個所における連通口４ｇ（排出口２ｄでもある）の開口周縁とスクリュー４ｅにおける螺旋羽根４ｄの周縁との間には、ゴム状弾性部材としてのシリコンブレード６を介装させている。すなわち、連通口４ｇの開口周縁には、耐熱・耐寒性に優れたシリコンゴムからなるシリコンブレード６が固着されている。

このシリコンブレード６は連通口４ｇの開口周縁と、スクリュー４ｅにおける螺旋羽根４ｄの周縁との両方に、接触されるように設けられており、このシリコンブレード６によって、連通口４ｇの開口周縁とスクリュー４ｅにおける螺旋羽根４ｄの周縁との間の隙間が無くなり、当該個所でのドライアイス粒Ｗのかじりや固着が回避され、ホッパー装置２でのドライアイス粒Ｗのブリッジを防止することが可能となる。

また、シリコンブレード６を介装させるための他の実施の形態としては、図５に示すように、スクリュウー４ｅにおける螺旋羽根４ｄの周縁にシリコンブレード６を固着することもできる。この構造によって連通口４ｇの開口周縁とケーシング４ｆの内周面４ｆ３とが、スクリュー４ｅにおける螺旋羽根４ｄの周縁に接触されることにより、連通口４ｇの開口周縁およびケーシング４ｆの内周面４ｆ３と、スクリュー４ｅにおける螺旋羽根４ｄの周縁との間の隙間が無くなり、当該個所でのドライアイス粒Ｗのかじりや固着が回避され、ホッパー装置２でのドライアイス粒Ｗのブリッジを防止することが可能となる。

スクリューフィーダ４ａにおける螺旋羽根４ｄのピッチは、１３〜１７ｍｍ程度、好ましくは１４〜１６ｍｍに設定されている。本例では１４〜１６ｍｍ程度に設定されているので、ペレットタイプおよび角柱タイプのドライアイス粒Ｗの両者を定量搬送可能となしている。ピッチが１３ｍｍ未満では、ペレットタイプのドライアイス粒が搬送できず、２０ｍｍを越えると、螺旋羽根４ｄのピッチ間でドライアイス粒が融着して粒径が大きくなって送り不良となるので、上記範囲が望ましいと言える。

ドライアイス供給装置４に接続される噴射ノズル３は、噴射ノズル本体３ａにノズル３ｂが着脱自在に装着される。

また、ドライアイス供給装置４と噴射ノズル３との接続には、接続配管７が用いられている。この接続配管７は一端側が噴射ノズル３に接続され、他端側がドライアイス供給装置４のスクリューフィーダ４ａにおける出口４ｆ２に接続される。この接続個所には約４５°のエルボ配管７ａが使用される（図１参照）。このエルボ配管７ａの内周面７ａ１には樹脂コーテイング７ａ２が施されている。この樹脂コーテイング７ａ２は、フッ素樹脂（４フッ化エチレン樹脂など）を使用している。これによってエルボ配管７ａ内を通るドライアイス粒Ｗは内周面７ａ１に付着しにくくなり、送り不良のないスムーズな送りが行える。

また、噴射ノズル３のノズル３ｂの内部流路の形態について、図６に示すように、その上流端側には、下流側に向って順次縮径される上流テーパー流路３ｂ１が形成される。また下流端側には、下流側に向って順次拡径される下流テーパー流路３ｂ２が形成される。この上流テーパー流路３ｂ１と下流テーパー流路３ｂ２との間には、所定の直線長さを有する直管状の中間絞流路３ｂ３が形成されている。この上流テーパー流路３ｂ１、下流テーパー流路３ｂ２および中間絞流路３ｂ３の流路長や、流路断面積は、下流テーパー流路３ｂ２の出口側でのガス流の流速を音速（秒速３４０ｍ程度）以上にするように設定されている。

このノズル３ｂには、ラバルノズルが一例として使用される。このラバルノズルは高圧タンクの静止気体を音速より速い速度まで加速することができる。その形状から収縮・拡大ノズルとも呼ばれ、流体が通る管の断面積などを変えると、さまざまな速さの流れを得ることができる。

圧縮ガス供給装置５は空気圧縮機能を有するコンプレサー、高圧ガスが充填される高圧ガスボンベ、液化ガスが充填される液化ガスボンベなどが挙げられる。この圧縮ガス供給装置５には、減圧調整弁としての圧力レギュレータ５ａが設けられる。この圧力レギュレータ５ａによって調圧された圧縮ガスがガス配管５ｂを介して噴射ノズル３に供給されている。

つぎに、ドライアイスブラスト装置の作用について説明する。このドライアイスブラスト装置１のホッパー装置２におけるホッパー本体２ａ内に、ペレットタイプもしくは角柱タイプのドライアイス粒Ｗを貯蔵する。このドライアイス粒Ｗは、被洗浄面に付着する付着物の種類に応じて、単独で使用したり、洗浄スピードを速くするために、重炭酸ナトリウム、メラミン樹脂、くるみ皮、ガーネット、塩化ナトリウムなどの他のメディアと混合して使用することができる。

そして、回転駆動源４ｂを作動させ、スクリュー４ｅを回転させながら連通口４ｇからホッパー本体２ａ内のドライアイス粒Ｗを螺旋羽根４ｄによって接続配管７を介して噴射ノズル３の噴射ノズル本体３ａに供給するとともに、圧力レギュレータ５ａによって圧力調整させた圧縮ガス供給装置５の圧縮ガスをガス配管５ｂを介して噴射ノズル本体３ａに供給する。

上記スクリュー４ｅにおける螺旋羽根４ｄによる供給時には、シリコンブレード６が設けられているため、スクリュー４ｅにおける螺旋羽根４ｄの周縁と連通口４ｇとの間の隙間を無くすことができ、当該個所でのドライアイス粒Ｗのかじりや固着が回避され、ホッパー装置２でのドライアイス粒Ｗのブリッジを防止することが可能となる。これによって、ドライアイス粒Ｗの連続送りが可能となる。

その後、噴射ノズル３の手元スイッチ８を操作して、圧縮ガスを噴射ノズル本体３ａ内に圧送すると、噴射ノズル本体３ａ内において、接続配管７から送られてくるドライアイス粒Ｗが圧縮ガス流によって引き込まれながらノズル３ｂを通過して被洗浄面に噴射され、被洗浄面に付着する付着物がドライアイス粒Ｗの衝突力と、ドライアイス粒Ｗの昇華にともなう膨張圧力とによって除去される。

ここでノズル３ｂ内では、上流テーパー流路３ｂ１、下流テーパー流路３ｂ２および中間絞流路３ｂ３の流路長さや流路断面積によって設定される所望する高速流となしたガス流にドライアイス粒Ｗが連行されて噴射される。

本発明に係るドライアイスブラスト装置の概略構成図。ドライアイス粒を示す図。ホッパー装置とドライアイス供給装置との接続個所を示す図。スクリューの螺旋羽根を示す図。ホッパー装置とドライアイス供給装置との接続個所を示す図。ノズルの断面図。

符号の説明

２ホッパ装置
２ｄ排出口
３噴射ノズル
３ｂノズル
３ｂ１上流テーパー流路
３ｂ２下流テーパー流路
３ｂ３中間絞流路
４ドライアイス供給装置
４ｄ螺旋羽根
４ｄ１角面取部
４ｅスクリュー
４ｆケーシング
４ｆ１入口
４ｆ２出口
４ｇ連通口
５圧縮ガス供給装置
６シリコンブレード（ゴム状弾性部材）
Ｗドライアイス粒

上記課題を解決するために、本発明のドライアイスブラスト装置は、ドライアイス粒を被洗浄面に噴射させ、被洗浄面に付着する付着物を除去する装置であって、ドライアイス粒を貯蔵し、該ドライアイス粒が排出される排出口を備えるホッパー装置と、該ホッパー装置に接続され、噴射ノズルにドライアイス粒を供給するドライアイス供給装置と、圧縮ガスを前記噴射ノズルに供給する圧縮ガス供給装置と、を備え、前記ドライアイス供給装置は入口と出口を有するケーシング内に螺旋羽根からなるスクリューを有し、前記ケーシングの前記入口と前記ポッパー装置の前記排出口とは連通接続され、この連通接続個所を連通口となし、この連通口に位置する前記スクリューの前記螺旋羽根は、前記連通口上方の前記ホッパー装置の内方に配置される一部分を有し、この螺旋羽根の周縁には、前記連通口の開口周縁に接触するゴム状弾性部材としてのシリコンゴムが設けられたことを特徴とするドライアイスブラスト装置。

また、上記課題を解決するために、前記ケーシングの出口側に位置するスクリューにおける螺旋羽根の先端側であって、この先端側における前記螺旋羽根の一回り分の羽根径寸法を順次小径に形成するとともに、その周縁における出口側には、テーパー面となした角面取部が形成されたことを特徴とすることにより、このスクリューにおける螺旋羽根の回転によって、ドライアイス粒を出口に送るとき、一回転ごとのドライアイス粒の送り量を平均化することができ、噴射ノズルに対する安定供給を可能にする。

上記課題を解決するために、本発明のドライアイスブラスト装置は、ドライアイス粒を被洗浄面に噴射させ、被洗浄面に付着する付着物を除去する装置であって、ドライアイス粒を貯蔵し、該ドライアイス粒が排出される排出口を備えるホッパー装置と、該ホッパー装置に接続され、噴射ノズルにドライアイス粒を供給するドライアイス供給装置と、圧縮ガスを前記噴射ノズルに供給する圧縮ガス供給装置と、を備え、前記ドライアイス供給装置は入口と出口を有するケーシング内に螺旋羽根からなるスクリューを有し、前記ケーシングの前記入口と前記ホッパー装置の前記排出口とは連通接続され、この連通接続個所を連通口となし、この連通口に位置する前記スクリューの前記螺旋羽根は、前記連通口上方の前記ホッパー装置の内方に配置される一部分を有し、この螺旋羽根の周縁には、前記連通口の開口周縁に接触するゴム状弾性部材としてのシリコンゴムが設けられたことを特徴とするドライアイスブラスト装置。

Claims

ドライアイス粒を被洗浄面に噴射させ、被洗浄面に付着する付着物を除去する装置であって、
ドライアイス粒を貯蔵し、該ドライアイス粒が排出される排出口を備えるホッパー装置と、
該ホッパー装置に接続され、噴射ノズルにドライアイス粒を供給するドライアイス供給装置と、
圧縮ガスを前記噴射ノズルに供給する圧縮ガス供給装置と、を備え、
前記ドライアイス供給装置は入口と出口を有するケーシング内に螺旋羽根からなるスクリューを有し、前記ケーシングの前記入口と前記ポッパー装置の前記排出口とは連通接続され、前記ホッパー装置の前記排出口の開口周縁と前記スクリューの螺旋羽根の周縁との間には、ゴム状弾性部材を介装させることを特徴とするドライアイスブラスト装置。
前記ケーシングの出口側に位置するスクリューにおける螺旋羽根の周縁には、角面取部が形成されたことを特徴とする請求項１に記載のドライアイスブラスト装置。
前記噴射ノズルの内部流路における上流端側には、下流側に向って順次縮径される上流テーパー流路が形成され、下流端側には、下流側に向って順次拡径される下流テーパー流路が形成され、上流テーパー流路と下流テーパー流路との間には、所定の直線長さを有する直管状の中間絞流路が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のドライアイスブラスト装置。