JP2011207663A - ドライアイス粒子の噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ペレット状のドライアイスよりも硬くなく、スノードライアイスよりも硬いドライアイス粒子を噴射することができるドライアイス粒子噴射装置を提供する。
【解決手段】液化炭酸ガス供給源と、気液炭酸ガス供給路７と、液化炭酸ガスを減圧する減圧部９と、減圧部で減圧された液化炭酸ガスでドライアイス粒子を生成するドライアイス粒子生成部１０と、ドライアイス粒子生成部で生成されたドライアイス粒子を噴射ノズル２へ導くドライアイス粒子導入路１１とからなるドライアイス粒子の噴射装置において、ドライアイス粒子生成部は減圧部からの三重点圧力以上、臨界点圧力未満に減圧された気液炭酸ガス供給路に隙間なく介装された、少なくとも１個以上の透孔を有するドライアイス粒子生成エレメント１５を有し、ドライアイス粒子生成エレメントの手前の圧力が三重点圧力以上、エレメント後の圧力が三重点圧力以下となるように透孔の形状を調節する。
【選択図】図２

Description

本発明は電気電子機器や光学部品およびそれらの加工部品や検査部品、樹脂成型品やその原材料等の洗浄、バリ取り、表面加工等で使用されるドライアイス粒子の噴射装置に関する。

従来、この種のドライアイス粒子の噴射装置はペレット状のドライアイスを圧縮空気に混入して噴射ノズルへ導き、該噴射ノズルより噴射させたり、液化炭酸ガスからドライアイスを形成して噴射ノズルより噴射させるものが考えられているが、前者はペレット状のドライアイスの投入作業が常時必要で、面倒であるとともに、ペレット状のドライアイスを噴射させるため、加工する物品を損傷してしまうという欠点があった。

また、後者の液化炭酸ガスからドライアイスを形成するものは、スノードライアイスと称されるものしかできず、柔らかいため、十分な洗浄効果が得られないという欠点があった。

特開２００２−３０１６６２ 特開２００９−２８０４１２

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、ペレット状のドライアイスよりも硬くなく、スノードライアイスよりも硬いドライアイス粒子を、液化炭酸ガスより効率よく形成して、手間がかからない状態で噴射することができるドライアイス粒子の噴射装置を提供することを目的としている。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。

ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明は液化炭酸ガス供給源と、この液化炭酸ガス供給源に一端部が接続され、他端部にドライアイス粒子を噴射する噴射ノズルが設けられた気液炭酸ガス供給路と、この気液炭酸ガス供給路に介装された前記液化炭酸ガス供給源からの液化炭酸ガスを減圧する減圧部と、この減圧部で減圧された液化炭酸ガスでドライアイス粒子を生成するドライアイス粒子生成部と、このドライアイス粒子生成部で生成されたドライアイス粒子を前記噴射ノズルへ導くドライアイス粒子導入路とからなるドライアイス粒子の噴射装置において、前記ドライアイス粒子生成部は減圧部からの三重点圧力以上、臨界点圧力未満に減圧された気液炭酸ガス供給路に隙間なく介装された、少なくとも１個以上の透孔を有するドライアイス粒子生成エレメントを有し、該ドライアイス粒子生成エレメントの手前の圧力が三重点圧力以上、エレメント後の圧力が三重点圧力以下となるように透孔の形状を調節してドライアイス粒子の噴射装置を構成している。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１によって、ドライアイス粒子生成エレメントの手前の圧力が三重点圧力以上で、エレメント後の圧力が三重点圧力以下となるように、該ドライアイス粒子生成エレメントの透孔を形成しているので、ドライアイス粒子生成エレメントの透孔を減圧部で減圧された液化炭酸ガスが通過することで、ドライアイスを効率よく、より固く生成することができ、噴射ノズルで噴射することができる。
したがって、ペレット状のドライアイスを用いるもののように、運転中はペレット状のドライアイスを供給する作業が不要で、効率よく作業を行なうことができる。
（２）前記（１）によって、ドライアイス粒子生成エレメントで、常時均質なドライアイスを生成することができる。
したがって、噴射ノズルでのドライアイスの噴射も均質となり、均質な作業を行なうことができる。
（３）請求項２、３も前記（１）、（２）と同様な効果が得られるとともに、さらに均質なドライアイスをドライアイス粒子生成エレメントで生成させることができる。
（４）請求項４も前記（１）、（２）と同様な効果が得られるとともに、ドライアイス粒子生成エレメントで使用目的に応じたドライアイスを生成することができる。
（５）請求項５も前記（１）、（２）と同様な効果が得られるとともに、噴射ノズルの絞り込み部で一旦絞り込み、拡張部で順次拡張してドライアイス粒子を噴射することができるので、噴射ノズルでドライアイス粒子を効率よく噴射させることができる。
したがって、効率のよいブラスト処理や洗浄効果が得られる。
（６）請求項６も前記（１）、（２）、（５）と同様な効果が得られるとともに、より効率よくドライアイス粒子を噴射させることができる。
（７）請求項７は前記（１）〜（６）と同様な効果が得られるとともに、加速流体供給装置によって、噴射ノズルよりドライアイス粒子をさらに強く効率よく噴射させることができる。

本発明を実施するための第１の形態の概略説明図。 本発明を実施するための第１の形態の噴射装置の説明図。 本発明を実施するための第１の形態の噴射ノズルの説明図。 本発明を実施するための第１の形態のドライアイス粒子生成部の説明図。 図４の５−５線に沿う断面図。 本発明を実施するための第１の形態の使用状態の説明図。 本発明を実施するための第２の形態の概略説明図。 本発明を実施するための第２の形態の噴射装置の説明図。 本発明を実施するための第２の形態のドライアイス粒子生成部の説明図。 本発明を実施するための第３の形態の概略説明図。 本発明を実施するための第３の形態の噴射装置の説明図。 本発明を実施するための第３の形態のドライアイス粒子生成部の説明図。

以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。

図１ないし図６に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は使用する時に液化炭酸ガスよりドライアイス粒子を形成して、該ドライアイス粒子を噴射ノズル２で噴射することができる本発明のドライアイス粒子の噴射装置で、このドライアイス粒子の噴射装置１は液化炭酸ガスが充填された液化炭酸ガスボンベ３、この液化炭酸ガスボンベ３からの液化炭酸ガスを供給する開閉弁４を備える液化炭酸ガスホース５とからなる液化炭酸ガス供給源６と、この液化炭酸ガス供給源６からの液化炭酸ガスが供給されるように、前記液化炭酸ガスホース５に接続された気液炭酸ガス供給路７を備える噴射装置８とで構成されている。

前記噴射装置８の気液炭酸ガス供給路７には前記液化炭酸ガス供給源６から液化炭酸ガスホース５を介して供給される液化炭酸ガスを減圧する減圧部９と、この減圧部９で減圧された液化炭酸ガスでドライアイス粒子を生成するドライアイス粒子生成部１０と、このドライアイス粒子生成部１０で生成されたドライアイス粒子を、前記気液炭酸ガス供給路７の先端部に取付けられた噴射ノズル２へ導くドライアイス粒子導入路１１と、このドライアイス粒子導入路１１内へ前記ドライアイス粒子生成部１０で生成されたドライアイス粒子を、前記噴射ノズル２へ加速状態で導く加速流体供給装置１２とで構成されている。

前記噴射ノズル２の流路２ａは、図４に示すように前記ドライアイス粒子導入路１１より一旦絞り込んだ絞り込み部１３と、この絞り込み部１３より順次拡張するように形成された拡張部１４とで構成され、前記絞り込み部１３は該絞り込み部１３の導入部１３ａより排出部１３ｂが、０度を超えて９度未満の範囲で絞り込まれるとともに、該拡張部１４の導入部１４ａより排出部１４ｂが（一旦絞り込んだ部分を基準にという意味で）０度を超えて２．０度未満の範囲で拡張されている。

前記ドライアイス粒子生成部１０は図５に示すように、前記減圧部９からの三重点圧力（０．５１８Ｍｐａ）以上、臨界点圧力未満に減圧された気液炭酸ガス供給路７にドライアイス粒子生成エレメント１５が隙間なく介装され、該ドライアイス粒子生成エレメント１５には少なくとも１個以上、本発明を実施する形態では４個の、該ドライアイス粒子生成エレメント１５の手前の圧力が三重点圧力（０．５１８Ｍｐａ）以上、エレメント１５後の圧力が三重点圧力以下となるように調節された直径１ｍｍ以上で、長さが５ｍｍ以上の透孔１６、１６，１６、１６が形成されている。

前記加速流体供給装置１２は前記ドライアイス粒子導入路１１内へ圧縮空気等の加速流体を供給できるように加速流体が充填された加速流体供給源１７としての加速流体充填ボンベ１８に、開閉弁１９を介して接続された加速流体供給パイプ２０で構成されている。

上記構成のドライアイス粒子の噴射装置１はドライアイス粒子を噴射ノズル２より噴射してブラストや洗浄する場合、液化炭酸ガス供給源６からの液化炭酸ガスと、加速流体供給源１７からの加速流体とを噴射装置８へ供給する。

噴射装置８で、まず供給された液化炭酸ガスを減圧部９で減圧し、ドライアイス粒子生成部１０のドライアイス粒子生成エレメント１５の透孔１６、１６、１６、１６でドライアイス粒子に生成し、生成されたドライアイス粒子をドライアイス粒子導入路１１へ導かれた加速流体で、噴射ノズル２より加速状態で噴射させる。

この時、噴射ノズル２の流路２ａは、一旦絞り込んだ絞り込み部１３を通過して、拡張部１４より噴射されるため、強い噴射力で、効率よくドライアイス粒子を噴射することができる。

なお、使用目的に応じて、加速流体供給装置１７を用いないで、ドライアイス粒子を噴射ノズル２より噴射する使用を行なってもよい。

[発明を実施するための異なる形態]
次に、図７ないし図１２に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図７ないし図９に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、ドライアイス粒子生成エレメント１５の手前の圧力が三重点圧力以上、エレメント１５後の圧力が三重点圧力以下となるように調節された直径が１ｍｍ以上で、長さが５ｍｍ以上の１個の透孔１６が形成されたドライアイス粒子生成エレメント１５Ａを用いたドライアイス粒子生成部１０Ａを使用した噴射装置８Ａを用いた点で、このような噴射装置８Ａを用いて構成したドライアイス粒子の噴射装置１Ａにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

図１０ないし図１２に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、加速流体供給装置を用いることなく、２個の透孔１６、１６が形成されたドライアイス粒子生成エレメント１５Ｂを用いたドライアイス粒子生成部１０Ｂを使用した噴射装置８Ｂを用いた点で、このような噴射装置８Ｂを用いて構成したドライアイス粒子の噴射装置１Ｂにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。

なお、ドライアイス粒子生成エレメント１５Ｂの透孔１６、１６は長さが５ｍｍ以上あるいは直径が１ｍｍ以上であればよく、両方の条件を備えていなくてもよい。これは前記本発明の第１の形態および第２の形態でも同様である。

また、ドライアイス粒子生成エレメントの透孔の数は、３０個未満であることが好ましい。

本発明はドライアイス粒子を噴射してブラスト処理や洗浄処理等を行なうドライアイス粒子の噴射装置を製造する産業で利用される。

１、１Ａ、１Ｂ：ドライアイス粒子の噴射装置、
２：噴射ノズル、 ３：液化炭酸ガスボンベ、
４：開閉弁、 ５：液化炭酸ガスホース、
６：液化炭酸ガス供給源、 ７：気液炭酸ガス供給路、
８、８Ａ、８Ｂ：噴射装置、 ９：減圧部、
１０、１０Ａ、１０Ｂ：ドライアイス粒子生成部、
１１：ドライアイス粒子導入路、 １２：加速流体供給装置、
１３：絞り込み部、 １４：拡張部、
１５、１５Ａ、１５Ｂ：ドライアイス粒子生成エレメント、
１６：透孔、 １７：加速流体供給源、
１８：加速流体充填ボンベ、 １９：開閉弁、
２０：加速流体供給パイプ。

Claims (7)

1. 液化炭酸ガス供給源と、この液化炭酸ガス供給源に一端部が接続され、他端部にドライアイス粒子を噴射する噴射ノズルが設けられた気液炭酸ガス供給路と、この気液炭酸ガス供給路に介装された前記液化炭酸ガス供給源からの液化炭酸ガスを減圧する減圧部と、この減圧部で減圧された液化炭酸ガスでドライアイス粒子を生成するドライアイス粒子生成部と、このドライアイス粒子生成部で生成されたドライアイス粒子を前記噴射ノズルへ導くドライアイス粒子導入路とからなるドライアイス粒子の噴射装置において、前記ドライアイス粒子生成部は減圧部からの三重点圧力以上、臨界点圧力未満に減圧された気液炭酸ガス供給路に隙間なく介装された、少なくとも１個以上の透孔を有するドライアイス粒子生成エレメントを有し、該ドライアイス粒子生成エレメントの手前の圧力が三重点圧力以上、エレメント後の圧力が三重点圧力以下となるように透孔の形状が調節されていることを特徴とするドライアイス粒子の噴射装置。
2. ドライアイス粒子生成エレメントの透孔の直径が１ｍｍ以上に形成されていることを特徴とする請求項１記載のドライアイス粒子の噴射装置。
3. ドライアイス粒子生成エレメントの透孔の長さが５ｍｍ以上に形成されていることを特徴とする請求項１記載のドライアイス粒子の噴射装置。
4. ドライアイス粒子生成エレメントには３０個未満の透孔が形成されていることを特徴とする請求項１、２、３いずれかに記載のドライアイス粒子の噴射装置。
5. 前記噴射ノズルの流路は一旦絞り込んだ絞り込み部と、この絞り込み部より順次拡張するように形成された拡張部とで構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４いずれかに記載のドライアイス粒子の噴射装置。
6. 噴射ノズルの絞り込み部は、該絞り込み部の導入部より０度を超えて９度未満の範囲で絞り込まれるとともに、該拡張部の導入部（一旦絞り込んだ部分を基準にという意味で）０度を超えて２．０度未満の範囲で拡張されていることを特徴とする請求項５記載のドライアイス粒子の噴射装置。
7. ドライアイス粒子生成部で生成されたドライアイス粒子を噴射ノズルへ加速状態で導くドライアイス粒子導入路に接続された加速流体供給装置が取付けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項６いずれかに記載のドライアイス粒子の噴射装置。

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