JP2016503336A

JP2016503336A - 少なくとも羽根車またはダイバータを含む、二酸化炭素粒子を分配する器具、および使用方法

Info

Publication number: JP2016503336A
Application number: JP2015539778A
Authority: JP
Inventors: リバー・マイケル・イー; ハードルファー・スコット・トーマス
Original assignee: Cold Jet LLC
Current assignee: Cold Jet LLC
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2016-02-04
Also published as: EP2911960A4; MX2015005287A; WO2014066589A1; CA2889291A1; EP2911960A1; US20140110510A1; TW201429630A; CN105228930A

Abstract

二酸化炭素または任意の適切な材料が、システムにより、１つまたは複数の容器内に分配される。輸送部内の羽根車が、１つまたは複数の所望のサイズの二酸化炭素粒子を製造する。粒子の完全性を依然として維持するように十分小さいサイズにされた粒子が生成され、輸送部を通って前進し、完全性が不十分な粒子は、迂回路に向けて方向付けられ、ダイバータは、不十分な粒子が、別個の輸送通路内に誤って向けられるのを防ぐ。

Description

開示の内容

〔関連出願〕
本出願は、２０１２年１０月２４日に出願された、米国仮特許出願第６１／７１７，８１８号の優先権を主張し、この仮特許出願の全体が、あらゆる目的で参照により本明細書に組み込まれる。

〔技術分野〕
本発明は、低温材料の固体粒子を作り、方向付けることに関し、具体的には、低温材料のストランドを二酸化炭素粒子へと砕き、その二酸化炭素粒子をそらすための方法および器具に関する。

〔発明の背景〕
例えば固体二酸化炭素粒子を作るための、二酸化炭素システムは、周知であり、関連するさまざまな構成部分と共に、米国特許第４，８４３，７７０号、５，０１８，６６７号、５，０５０，８０５号、５，０７１，２８９号、５，１８８，１５１号、５，２４９，４２６号、５，２８８，０２８号、５，３０１，５０９号、５，４７３，９０３号、５，５２０，５７２号、６，０２４，３０４号、６，０４２，４５８号、６，３４６，０３５号、６，６９５，６７９号、および６，８２４，４５０号に示されており、これらの特許はすべて、参照により本明細書に組み込まれる。さらに、「METHOD AND APPARATUS FOR FORMING CARBON DIOXIDE PARTICLES INTO BLOCKS」で２０１０年１０月１９日に出願された米国特許仮出願第６１／３９４６８８号、「METHOD AND APPARATUS FOR FORMING CARBON DIOXIDE PARTICLES INTO BLOCKS」で２０１１年１０月１９日に出願された米国特許出願第１３／２７６，９３７号、「METHOD AND APPARATUS FOR FORMING CARBON DIOXIDE PARTICLES」で２０１１年５月１９日に出願された米国特許仮出願第６１／４８７８３７号、「METHOD AND APPARATUS FOR SIZING CARBON DIOXIDE PARTICLES」で２０１２年１月２３日に出願された米国特許仮出願第６１／５８９５５１号、および「METHOD AND APPARATUS FOR DISPENSING CARBON DIOXIDE PARTICLES」で２０１２年１月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／５９２３１３号が、参照により本明細書に組み込まれる。この特許は、発明を説明するうえで特に二酸化炭素に言及しているが、本発明は、二酸化炭素に制限されず、任意の適切な低温材料に適用され得る。よって、本明細書での二酸化炭素への言及は、二酸化炭素に制限されるものではなく、任意の適切な低温材料を含むものと読まれる。

固体低温材料、例えば固体二酸化炭素は、多くの用途を有する。一部の用途は、固体低温材料を容器内へ、または、製造環境では複数の容器内へ分散させることにより、少なくとも一部は満たされる。低温材料から形成される粒子のサイズ、および複数のルートのうちの１つに沿った粒子の前進を制御することが、望ましいことがある。

〔概要〕
本発明の一態様に従って、粒子を作る器具が提供され、その羽根車は、近位端部、遠位端部、近位端部と遠位端部との間に配された側壁、および長さ方向軸を有する回転可能なシャフトであって、近位端部は、第１の最大幅を有し、近位端部は、長さ方向軸に垂直な第１の方向を向いている、シャフトと、正面幅を有する正面を有する少なくとも１つのパドルと、を含み、パドルの正面の正面幅は、回転可能なシャフトの近位端部の第１の最大幅より小さく、正面は、第１の方向を向いており、パドルは、回転可能なシャフトに取り付けられるように構成され、パドルは、低温材料のストランドに力を加えるように動作可能であり、加えられた力は、ストランドを複数の粒子へと砕くのに十分である。

本発明の別の態様によれば、パドルは、剪断エッジを含まない。

本発明の別の態様によれば、シャフトの回転は、モーターにより制御されるように構成される。

本発明の別の態様によれば、パドルのノッチまたは突出部のうちの少なくとも一方が、回転可能なシャフトの近位端部の一部におけるノッチまたは突出部のうちの少なくとももう一方に受容されるようにサイズ決めおよび構成される。

本発明の別の態様によれば、回転可能なシャフトは、側壁の近位端部に配されたノッチと、ノッチの近くかつノッチより遠位で側壁の一部に配された溝と、を含み、ノッチおよび溝は、パドルの少なくとも第１の近位底面および第２の遠位底面をそれぞれ受容するように構成される。

本発明の別の態様によれば、パドルは、第１の近位上面を含み、正面は、第１の近位上面と第１の近位底面との間に配され、かつパドル長さが、第１の近位上面と第１の近位底面との間に定められる。

本発明の別の態様によれば、回転可能なシャフトの遠位端部は、ストランドが出るダイプレートから、少なくともパドル長さの半分だけ離間している。

本発明の別の態様によれば、少なくとも１つのパドルは、複数のパドルを含む。

本発明の別の態様によれば、少なくとも１つのパドルは、４つのパドルを含む。

本発明の別の態様によれば、パドルは、第１の部分および第２の部分を含み、第２の部分は、第２の部分および第１の部分が、異なる、平行でない平面上に位置するように、第１の部分から傾斜している。

本発明の別の態様によれば、低温材料のストランドを砕くために羽根車を使用する方法が提供され、この方法は、回転可能なシャフトおよび回転可能なシャフトに取り付けられた少なくとも１つのパドルを有する羽根車を提供する工程であって、パドルの正面の正面幅は、回転可能なシャフトの最大幅より小さい、工程と、ストランドが出ているダイプレートからパドルをパドル長さの半分超離間させる工程と、を含む。

本発明の別の態様によれば、この方法は、回転可能なシャフトを回転させるためにモーターに電力供給する工程と、回転可能なシャフトを回転させ、ストランドをダイプレートから押し出す工程と、破断力をパドルの表面からストランドに対して加える工程と、ストランドを複数の粒子へと砕く工程と、をさらに含む。

本発明の別の態様によれば、この方法は、パドルの、傾斜した遠位端部分に沿って複数の粒子を方向付ける工程をさらに含む。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例示しており、前述した本発明の概要、および以下に記載する実施形態の詳細な説明と共に、本発明の原理を説明するのに役立つものである。

本発明の好適な実施形態を詳細に参照し、その実施例が、添付図面に示されている。

〔詳細な説明〕
以下の説明では、同様の参照符号は、いくつかの図面にわたり、同様の部分または対応する部分を示す。また、以下の説明では、前、後ろ、内側、外側などといった用語は、便宜上の単語であり、限定的な用語と解釈されるものではないことが、理解される。この特許で使用される用語は、本明細書に記載する装置、またはその一部が、他の向きで取り付けまたは利用され得る限り、限定的であることを意図していない。図面をさらに詳細に参照して、本発明の教示に従って構築された実施形態を説明する。

図１を参照すると、２で概して示される（前述した、２０１２年１月３０日に出願された米国特許仮出願第６１／５９２３１３号に記載されたものなどの）二酸化炭素システムが示されている。描かれた実施形態では、システム２は、ある共通の構成要素を共有する、実質的に同一の構成要素をそれぞれが有する、一対の二酸化炭素分配ライン４、６を含む。２つのライン４、６のうちの１つのみを、本明細書で詳細に説明するが、特に指定のない限り、もう一方のラインは、同様に構成され、かつ同様に動作可能であることが、理解される。ライン４を参照すると、（前述した、２０１１年５月１９日に出願された米国特許仮出願第６１／４８７８３７号に記載されたものなどの）ペレタイザー８がある。

ペレタイザー８の下流には、迂回路（divert）１０、輸送部１２、および最終使用システム１４がある。迂回路１０および輸送部１２は、離れた場所でのブラストといった、その後の使用のために二酸化炭素粒子を受け取るように単に構成された容器を含むことができる、任意の適切な最終使用システムと共に使用されてよい。描かれた実施形態では、最終使用システム１４は、ホッパー１６、トレー１８、コンベヤー２０、および容器２２を含む。

ペレタイザー８は、二酸化炭素ストランド（carbon dioxide strands）の供給源として、輸送部１２に対して機能する。二酸化炭素粒子の任意の適切な供給源を使用することができ、例えば、ほんの一例として、ホッパーが、システム２と一体的に接続されていない供給源からの粒子で満たされる。

ペレタイザー８は、システム２を通って容器２２まで進む二酸化炭素ストランドを生成し、長さ方向軸、第１の端部、および第２の端部を含む。ペレタイザー８は、ダイプレート（不図示）を含み得る。ダイプレートは、直径が２０．３２ｃｍ（８インチ）であってよく、約３ｍｍ直径の、ダイ開口部とも呼ばれる複数の孔を有することができ、３ｍｍ直径の十分小さなペレットが製造される。カッター（不図示）または羽根車２４（図３を参照）は、ストランドがペレタイザー８の中で押し出されるダイプレートから十分な距離離れて、かつダイプレートの前で、輸送部１２内に配されてよい。ダイプレートから押し出されて粒子となる二酸化炭素ストランドを剪断および切断する、カッターの十分な距離は、加えられた力により二酸化炭素ストランドを砕いて粒子にする、羽根車の十分な距離Ｓ（図１３を参照）よりも、ダイプレートに近い。

図２で分かるように、モーター組立体２６のモーターは、羽根車２４の回転速度を制御する。モーター組立体２６のモーターは、例えば毎分２４０回転など、任意の適切な速度に設定され得る。図面で分かるように、モーターおよびベアリング２００を含むモーター組立体２６は、組立体２９により保持されるフランジに取り付けられる。羽根車２４のシャフト５４は、モーター組立体２６のモーターにより駆動および支持され、シャフト５４は、図面で分かるように、組立体２９の壁にある開口部を通って延びる。シャフト５４は、組立体２９の壁を通過する際に支持され得るが、必ずしも支持される必要はない。支持されない状態では、モーター組立体２６および羽根車２４は、ダイプレート、シャフト５４が通り抜ける壁のエリアに対して移動または浮遊し得る、単一の機械ユニットとして構成され、組立体２９が取り付けられたフランジを通じてのみ組立体２９と接続されている。よって、組立体２９が、熱で誘導された寸法変化を使用中に受けると、モーター組立体２６および羽根車２４は、浮遊する。

起動時、切断または破損されたストランドは、十分な品質のペレットと考えられるほど十分に固体ではなくてよく、以下で説明する水平シュートセクション３８（図２および図１３を参照）の、隣接する壁４２の表面に載っていてよく、壁４２は、羽根車２４とダイプレートとの間の空間の下に配される。壁４２の表面上にそのように配された不十分な品質のペレットを、壁４２から迂回路１０へ吹きつけるために、十分な速度で空気を提供するために、ブラスト噴出口４１が、設けられ得る。

以下で説明する、ペレタイザー８および羽根車２４により生成された粒子は、粒子の完全性を維持するために十分に小さい。例えば、粒子は、固体ペレットのままであり、かつ粒状物質（grain-like substances）などの微粒子（particle fines）に変化しない限り、完全性を維持する。微粒子は、すぐに使用される必要があるか、または即座に昇華するおそれがあるが、十分な密度の粒子ペレットは、食品貯蔵目的に適した期間である数日間、例えばペレットが完全に昇華するまで、持ちこたえることができる。ペレットは、さらに、例えば４ｍｍの長さを有し得る。

ステンレス鋼またはアルミニウムなど、任意の適切な材料を、本明細書に記載する構成要素に使用することができる。

システム２は、迂回路１０および輸送部１２を含む。迂回路１０は、排出シュート２８と連絡している。輸送部１２は、輸送源通路１２Ａを含む。輸送部１２は、第１の通路１２Ｂと連絡しており、第１の通路１２Ｂは、ホッパー１６上に配された開口部（不図示）を含む、第２の通路１２Ｃと連絡している。迂回路１０は、第３の通路１０Ａを含み、ダイバータ３１（図４を参照）は、以下でさらに説明するように、迂回路１０の第３の通路１０Ａと輸送部１２の第１の通路１２Ｂとが連絡することを制限している。第１の位置（図１４を参照）では、ダイバータ３１により、輸送部１２の輸送源通路１２Ａと第１の通路１２Ｂとの間の連絡が可能になる。ダイバータ３１は、第２の位置（図１５を参照）まで動くことができ、第２の位置では、ダイバータ３１により、輸送部１２の輸送源通路１２Ａと迂回路１０の第３の通路１０Ａとの間の連絡が可能となる。

図２を参照すると、二重シュート組立体２９は、輸送源通路１２Ａと、輸送源通路１２Ａの側部３０から延びる迂回路１０とによって画定される。輸送源通路１２Ａは、第１のセクション３２と、第２のセクション３４と、第３のセクション３６とによって、画定される。第１のセクション３２は、ペレタイザー８のダイプレート端部に取り付けられるように構成されたフランジ４０から延びるシュートセクション３８を含む。二重シュート組立体２９は、本発明の実施のために任意の適切な断面形状を有し得る。描かれた実施形態では、六角形状に配された６個の壁４２が、シュートセクション３８を画定する。シュートセクション３８は、フランジ４０がペレタイザー８に取り付けられるとペレタイザー８の長さ方向軸と実質的に整列する、長さ方向軸を有する。第２のセクション３４は、第２のセクション３４の長さ方向軸が第１のセクション３２の長さ方向軸に対して傾斜するような角度で第１のセクション３２から延びる、６個の壁２４２を含む。第３のセクション３６は、迂回路１０が輸送源通路１２Ａの側部３０から延びる地点の後ろの、第２のセクション３４の延長部であり、第３のセクション３６は、第２のセクション３４の長さ方向軸と整列する長さ方向軸を有する。第２のセクション３４の壁２４２は、第３のセクション３６にわたって延び、第３のセクション３６の壁である。迂回路１０は、六角形状に配された６個の壁３４２により画定される。水平シュートセクション３８を画定する壁４２、ならびに輸送源通路１２Ａの第２のセクション３４および第３のセクション３６双方を画定する壁２４２の六角形断面形状は、迂回路１０を画定する壁３４２の六角形断面形状と幾何学上は実質的に同様である。シュートの六角形の構造により、経済的な構築が可能となり、また、丸い通路で必要とされるであろう複雑な球状の切断および嵌合なしで、（以下で説明する）内側ゲートまたはドアがぴったり嵌合することができる。

ピボット点４４が、ピボット軸Ｐに沿って、一対の対向する壁２４２Ａ上に配される（図４および図８を参照）。ピボット軸Ｐは、迂回路１０の長さ方向軸と、輸送部１２の長さ方向軸と、またはこれらの双方と交差することができる。代わりに、ピボット軸Ｐは、これらの軸の双方に対してオフセットしていてもよい。図８を参照すると、一対の対向する壁２４２Ａのうちの各対向する壁２４２Ａは、一対の隣り合う壁２４２Ｂのうちの一方から角度Ａで延びる。この一対の対向する壁２４２Ａは、実質的に平行な平面上に配される。隣り合う壁２４２Ｂは、互いに対して角度Ａで隣り合い、かつ位置付けられ、隣り合う壁２４２Ｂは、互いに対して角度Ａで傾斜した一対の平面上にある。迂回路１０（図２を参照）は、隣り合う壁２４２Ｂおよび輸送源通路１２Ａの側部３０から延び、以下でさらに説明するように、隣り合う壁２４２Ｂ内部に孔４５を画定する。

図３を参照すると、ペレタイザー８がフランジ４０に取り付けられると、羽根車２４は、ペレタイザー８の長さ方向軸に沿って、水平シュートセクション３８の遠位端部に隣接して配される。水平シュートセクション３８の遠位端部は、フランジ４０に当接する水平シュートセクション３８の近位端部の反対側に配されている。羽根車２４は、前述のように、モーター組立体２６に取り付けられ、モーター組立体２６により制御される。

図４および図５に示すように、羽根車は、回転可能なシャフト４６およびパドル４８（部材と呼ばれることもある）などの構成要素を含む。図５および図６に示すように、回転可能なシャフト４６は、ダイプレートに面する近位端部５０、遠位端部５２、および端部５０と端部５２との間に配された側壁５４を含む。近位端部５０は、直径Ｗを有する。遠位端部５２に沿った切り抜き部５６は、ねじれ切り抜き部（torsional cutouts）として作用して、応力を軽減することができる。回転可能なシャフト４６の遠位端部５２は、モーター組立体２６のシャフト６０（図１３を参照）を受容して羽根車２４をモーター組立体２６の近位端部に取り付けるように構成された孔５８（図４を参照）を含み、モーター組立体２６のモーターは、回転可能なシャフト４６の回転速度を制御することができる。

図６に示すように、回転可能なシャフト４６は、回転可能なシャフト４６の近位端部５０に、かつ近位端部５０に沿って、溝６２および６４を含む。溝６２および６４は、以下でさらに説明するように、パドル４８の面を受容するようにサイズ決めされ、構成される。４つの溝セットが、回転可能なシャフト４６上に示され、各溝シャフトは、１つの溝６２および１つの溝６４を含む。例えば、溝６２Ａおよび溝６４Ａは、溝セット６５を定める。

図５、図６、および図７を参照すると、各パドル４８は、第１の部分６６および第２の部分６８を含み、これらの部分は、描かれた実施形態に示すように、概ね平坦であってよく、かつ、互いに対して傾斜している。第１の部分６６は、側面７２間に配された正面７０を含む。正面７０は、回転可能なシャフト４６の近位端部５０の最大幅Ｗより狭い幅Ｆを有する。上面７４および底面７６は、正面７０から遠位に延び、正面７０に対して実質的に垂直であると共に、側面７２間に配される。第２の部分６８は、後面７８、上面８０、および底面８２を含む。上面８０および底面８２は、後面７８から近位に延び、面７８、８０、８２は、側面８４間に配される。底面７６と底面８２との間には、突出部８６およびノッチ８８が配される。

パドル４８は、それぞれの溝セット６５の中に配される。第１の部分６６は、溝６２Ａに配され、第２の部分６８は、溝６４Ａに配される。溝６２Ａは、第１の表面９０、第１の表面９０に対して実質的に垂直に配された第２の表面９２、ならびに表面９０および９２の遠位端部間に延びる第３の表面９４により、画定される。溝６４Ａは、一対の壁表面９８間に配された第４の表面９６により画定される。第１の部分６６の底面７６は、第１の表面９０上に受容され、かつ第１の表面９０に当接するように構成され、内側面７２は、第２の表面９２に当接し、突出部８６は、第３の表面９４に当接する。第２の部分６８の底面８２は、第４の表面９６上に受容され、かつ第４の表面９６に当接するように構成され、各側面８４は、それぞれの壁表面９８に当接する。前述したようにパドル４８をそれぞれの溝セット６５内に受容することにより、パドル４８は、回転可能なシャフト４６の周りに箱のデザインを形成し、各パドルは、回転可能なシャフト４６に対して片持ち梁のように位置付けられる。この片持ちにした箱のデザインにより、パドル４８が回転可能なシャフト４６の側壁５４の滑らかな表面に取り付けられた、代替的なデザインと比べて、強度が付加される。

動作中、二酸化炭素ストランドは、前述したように、ペレタイザー８のダイプレート（不図示）から押し出される。ストランドは、例えば６秒当たり３５．５６ｃｍ（１４インチ）の速度で、押し出され得る。羽根車２４は、ダイプレートおよびフランジ４０の組立体から、十分な距離Ｓ（図１３を参照）だけ離間しており、ストランドは、羽根車２４のパドル４８の回転の衝撃により砕けるように十分壊れやすくなる。例えば、羽根車２４の近位端部は、ストランドが出るダイプレートから、（パドル４８の長さＬとして定められ、図５に示される）パドル長さの少なくとも半分だけ、離間されてよい。代わりに、羽根車２４の近位端部、例えば正面７０は、ダイプレート出口面から、押し出されているストランドの直径に基づく距離だけ離間してよく、例えば、その距離は、ストランド直径の２倍であるか、または、ストランド直径の少なくとも２倍であることができる。間隔Ｓにより、可撓性のストランドはより多くガスを放出でき、ストランドが羽根車２４に到達する前に、さらに壊れやすくなることができる。カッターの十分な間隔については、可撓性のストランドは、カッターに到達する前に衝撃により砕けるように十分壊れやすくはならず、むしろ、カッターにより剪断される。部材４８は、ストランドに側方の力を加え、結果として、ストランドは、ダイ開口部から出る近位側において砕ける。よって、部材４８に剪断エッジはないが、部材４８とストランドとの間の接触により、部材４８から離間した、ダイに近い場所で、ストランドが剪断される。剪断されたストランドは、他の剪断されたストランドおよび剪断されていないストランドに衝突し、その結果、それらのストランドは、剪断などにより砕けて、個々の粒子またはペレットとなる。

さらに、（前面面積を定める）正面７０の減少した幅（reduced widths）Ｆは、パドルの正面の幅が取付用の回転可能なシャフトの最大幅より大きい、既知のカッターデザインの前側の幅とは異なり、かつこれに対して減少している。減少した幅Ｆにより、既知のカッターデザインよりも経路に障害がなくなり、既知のカッターデザインより背圧上昇が少なくなる。この構成は、押出しダイ出力の面を遮らない、最小前面面積を呈する。長いストランドの押出しは、羽根車２４が回転していない場合に部材４８からの干渉を最小にすれば、可能である。さらに、このように減少した前面面積により、システム２は、時折粒子またはペレットではなく完全なストランドを製造するように羽根車２４を回転させずに作動することができる（が、既知のカッターデザインにおける過剰な背圧は、ストランドが既知のカッターデザインのより大きな前面面積を過剰に妨害するので、そのような動作を有効に実行させない）。

二酸化炭素粒子は、ストランドの破片から形成され、二酸化炭素粒子は、輸送源組立体１２Ａの第２のセクション３４の壁２４２に向かって、傾斜した第２の部分６８の側面８４に沿って方向付けられて、第２のセクション３４の長さ方向角度の方向に沿って落ちる。傾斜した第２の部分６８により、平坦で平行なデザインの場合よりも、パドル４８の剛性が高まる。壁２４２に向かって、より直線的に方向付けられるのではなく、傾斜した経路に沿って方向付けられることにより、粒子が壁２４２に衝突し壁２４２から落ちるときに、粒子に影響を及ぼす力は小さい（粒子に対する粉砕作用が低減される）。影響を及ぼす力が小さくなったこと（reduced impaction force）により、粒径分布（混合）が改善され、より均一になり、粒子が粉砕される可能性が低いために昇華が少なくなり、かつ、粒子流が、より均一に分布する。また、同様の粒子を剪断するのに使用される既知のカッターと比べて、羽根車２４により粒子を砕くのに使用される力は小さく、羽根車２４の回転可能なシャフト４６に電力供給しそれを回転させるためにモーターから取られる電力の量が、（既知のカッターの回転可能なシャフトに必要とされるよりも）半分より多く減る。そして、システム２のテーパー状ベアリング２００が、冷たい領域から、例えば４〜６インチ（１０．１６〜１５．２４ｃｍ）離間していて、ダイプレートから離れて、周囲位置（ambient position）に位置付けられているので、既知のカッターデザインのような、ベアリングが冷たい領域に配されている場合より、ベアリングで起こる摩耗が少ない。冷たい領域の外側にベアリング２００が取り付けられていることで、シュートの内部の冷たい温度から、ベアリングが隔離される。

以下でさらに説明するように、ダイバータ３１の長さ方向軸が、輸送源通路１２Ａの第３のセクション３６の長さ方向軸と整列しているか、または迂回路１０の長さ方向軸と整列しているかに応じて、粒子は、第１の通路１２Ｂまたは第３の通路１０Ａに向かって落ちることができる。

例えば、十分な完全性またはサイズを有していないなど、望ましくない特徴を有する場合があり、かつ、以下で説明するように、第１の供給源から送達される、二酸化炭素粒子は、例えば、処分のために迂回路１０の第３の通路１０Ａを通って方向付けられる。図１は、コントローラＣを示し、コントローラＣは、第１の期間が経過するまで、第１の供給源から第１の通路１２Ｂを遮断する（この遮断は図１５に示す）命令を送信するために、プログラマブルロジックコントローラＰＬＣと通信することができる。第１の期間は、第１の供給源においてそのような期間中に生じた二酸化炭素粒子が十分な完全性を持つものであるという判断に基づいて選択され得るが、その第１の期間が経過した後、ダイバータ３１（図４を参照）は、図１４に示す位置へと、以下でさらに説明するように移動して、粒子を輸送源通路１２Ａから第１の通路１２Ｂ内へ、そして第２の通路１２Ｃへと方向付けることができる。図１に示すように、輸送部１２の第２の通路１２Ｃの出口は、ホッパー１６の上に配される。よって、粒子は、続いて、第２の通路１２Ｃの出口からホッパー１６へと入る。さらに、または代わりに、ダイバータ３１は、手動で制御されてもよい。

図８および図９を参照すると、第３のセクション３６は、フランジ１００に当接する遠位端部を有し、フランジ１００は、遠位に延びる剛性のマウント部１０２を有する。マウント部１０２は、例えば空気圧シリンダーであってよい、アクチュエータ１０４（図１４を参照）の遠位端部に取り付けられるように構成される。例えば、マウント部１０２は、ねじなどの締め具により、アクチュエータ１０４に取り付けられ得る。アクチュエータ１０４の近位端部は、アーム１０６の外側部分１０５に取り付けられるように構成される。以下でさらに説明するように、アーム１０６の内表面の一部が、ダイバータ３１の外表面に当接し、かつこれに固定される。

図１０を参照すると、ダイバータ３１は、一対の対向するシールドアもしくはゲート１０８と、一対の対向するドアピボット１１０と、を含む。各ドアピボット１１０は、実質的に平行で整列した一対の壁１１６および１１８を含む。壁１１６は、以下で説明するように、ダイバータ３１が二重シュート組立体２９に取り付けられたときに軸Ｐ（図８を参照）およびピボット点４４と整列する、孔１２０を含む。各シールドア１０８（図１０を参照）は、壁１１２および１１４によって画定され、壁１１２は、角度Ａだけ、壁１１４に対して傾斜している。ドア１１２および１１４は、上部矩形部分１２２と、隣り合う壁１１６および１１８の下端部１２６を越えて延びる底部三角形部分１２４と、を含む。シールドア１０８のうち一方のドア１５０のドア１１２および１１４の矩形部分１２２はそれぞれ、対向する壁１１８の外側部分１２８から延びて、頂点で合流する。シールドア１０８のうち反対側のドア１４８のドア１１２および１１４の矩形部分１２２はそれぞれ、対向する壁１１６の外側部分１３０から延びて、頂点で合流する。

各壁１１８は、底部分１３２、中間部分１３４、および上部湾曲部分１３６を含む。上部湾曲部分１３６は、円形突出部１３８およびノッチ１４０を含む。各壁１１６は、底部分１４２、上部湾曲部分１４４、および中間部分１４６を含む。中間部分１４６は、壁１１８の中間部分１３４を嵌合するように受容し、かつ中間部分１３４に当接するように構成される。壁１１６の上部湾曲部分１４４および壁１１８の円形突出部１３８の隣り合う部分は、孔１２０から、同じ曲率半径を有する。

図１１を参照すると、ダイバータ３１は、輸送源通路１２Ａを画定する壁２４２Ａに取り付けられる。壁２４２Ａの各ピボット点４４は、ダイバータ３１の壁１１６のそれぞれの孔１２０と整列し、各壁２４２Ａは、ナットおよびボルト組立体１４５などの、締め付け取り付け部により、ダイバータ３１のドアピボット１１０に取り付けられる。このように取り付けられると、そして、ダイバータ３１の長さ方向軸が輸送源通路１２Ａの第３のセクション３６の長さ方向軸と整列する、図１１に示す第１の位置にあるとき、シールドア１０８のうちの第１のドア１４８は、相補的形状を形成し有する一対の壁２４２に当接し、シールドア１０８のうちの第２のドア１５０は、壁２４２Ｂにより画定される孔４５（図９を参照）と整列し、かつ孔４５に対してシール可能である。このような第１の位置は、図１１〜図１５に描かれている。

ダイバータ３１は、ピボット点４４を中心としたドアピボット１１０の反時計回りの回転により、第１の位置（図１４を参照）から第２の位置（図１５を参照）まで移動可能であり、第２のドア１５０は、壁２４２Ｂの孔４５（図９を参照）を通過し、第２のドア１５０が迂回路１０の一対の隣り合う壁３４２に当接し、第１のドア１４８が孔４５と整列し、かつ孔４５に対してシール可能になるまで、前進する。このような第２の位置は、図１５〜図１８に描かれている。アーム１０６は、図１４および図１５で分かるように、アクチュエータ１０４およびダイバータ３１に取り付けられ、アクチュエータ１０４の作動により、第１の位置から第２の位置へのダイバータ３１の移動が生じる。

動作中、ダイバータ３１が前述した第１の位置にあるとき、ダイバータ３１は、第１の通路１２Ｂの長さ方向軸と整列する形状および構成を有する。第１の位置（図１４を参照）では、ダイバータ３１は、輸送源通路１２Ａの第２のセクション３４が迂回路１０と連絡するのを制限し、輸送源通路１２Ａの第３のセクション３６を迂回路１０からシールする。前述した第２の位置（図１５を参照）まで旋回すると、ダイバータ３１は、輸送源通路１２Ａの第２のセクション３４が迂回路１０から輸送源通路１２Ａの第３のセクション３６と連絡するのを制限し、輸送源通路１２Ａの第３のセクション３６を迂回路１０からシールする。

本発明の実施形態に関する前記の説明は、例示および説明の目的で提示されたものである。網羅的とすること、または、本発明を開示された厳密な形態に限定することは、意図していない。前記教示を踏まえれば、明らかな改変または変形が可能である。実施形態は、本発明の原理およびその実際的な適用を最もよく例示し、それにより、当業者が本発明を、さまざまな実施形態において、また企図される特定の用途に適するようなさまざまな改変と共に最もよく利用できるようにするために、選択および説明されている。本発明の限られた数の実施形態しか詳細に説明してはいないが、本発明は、前記説明に記載したかまたは図面に例示した構成要素の構造および配列の詳細に、範囲が制限されるものではないことが、理解される。本発明は、他の実施形態が可能であり、また、さまざまな方法で実行もしくは実施されることが可能である。また、好適な実施形態を説明する上で、特定の用語を明瞭化のため使用した。特定の用語はそれぞれ、同様の目的を達成するため同様に動作するすべての技術的等価物を含むことが、理解される。本発明の範囲は、請求項により定められることが意図されている。

〔実施の態様〕
（１）低温材料から粒子を製造する器具において、
ａ．複数のダイ開口部を含み、前記複数のダイ開口部を通じて、前記低温材料の複数の固体ストランドを第１の方向に押し出すように構成された、ダイプレートと、
ｂ．前記複数の固体ストランドのうちのストランドに、前記ストランドを複数の粒子へと砕くのに十分な力で衝撃を与える手段であって、
ｉ．軸を中心として回転し、第１の端部を有するシャフト、
ｉｉ．前記シャフトの前記第１の端部から外側に延びる複数の部材であって、前記複数の部材のうちのそれぞれの部材は、前記ダイプレートから離間したそれぞれの正面を含み、前記それぞれの正面は、薄い、それぞれの幅を有する、部材、
を含む、手段と、
を備える、器具。
（２）実施態様１に記載の器具において、
前記複数の部材は、前記シャフトから外側に半径方向に延びる、器具。
（３）実施態様１に記載の器具において、
前記シャフトの前記第１の端部は、前記それぞれの正面の前記それぞれの幅より広い、最大幅を有する、器具。
（４）実施態様１に記載の器具において、
前記複数の部材のうちの少なくとも１つは、第１の部分を含み、前記第１の部分は、概ね平面的である、器具。
（５）実施態様４に記載の器具において、
前記第１の部分は、前記ダイプレートに対して概ね垂直に配される、器具。

（６）実施態様４に記載の器具において、
前記複数の部材のうちの前記少なくとも１つは、第２の部分を含み、前記第２の部分は、前記第１の部分に対して非平面的に配される、器具。
（７）実施態様１に記載の器具において、
前記それぞれの正面は、前記ストランドが前記それぞれの部材による衝撃で砕けるよう十分壊れやすくなるのに十分な距離だけ、前記ダイプレートから離間する、器具。
（８）実施態様１に記載の器具において、
前記複数の部材は、剪断エッジを含まない、器具。
（９）実施態様１に記載の器具において、
前記複数の部材のうちの各部材は、それぞれの高さを有し、
前記シャフトの前記第１の端部は、前記それぞれの長さの少なくとも半分だけ、前記ダイプレートから離間する、器具。
（１０）低温材料の複数のストランドから複数の粒子を生成する方法において、
ａ．前記複数のストランドを供給する工程と、
ｂ．軸を中心としてシャフトを回転させる工程であって、前記シャフトは、前記シャフトの第１の端部から外側に延びる複数の部材を含み、前記複数の部材のうちのそれぞれの部材は、それぞれの正面を含み、前記それぞれの正面は、薄い、それぞれの幅を有する、工程と、
ｃ．前記複数のストランドが前記複数の部材による衝撃で砕けるよう十分壊れやすくなるように十分にガス放出した場所で、前記複数の部材により前記複数のストランドに衝撃を与える工程と、
を含む、方法。

（１１）実施態様１０に記載の方法において、
前記複数の部材のそれぞれの傾斜した部分に沿って、前記複数の粒子を方向付ける工程をさらに含む、方法。
（１２）輸送シュートおよび迂回シュートを含む二重シュートシステムに配されるダイバータにおいて、
ａ．一対の対向するドアピボットであって、各ドアピボットは、ピボット点を含み、各ピボット点は、ピボット軸に沿って整列し、各ドアピボットは、第１の部分および第２の部分を含み、前記第１の部分および前記第２の部分は、第１の平面上に位置する、ドアピボットと、
ｂ．前記一対の対向するドアピボット間に配される一対の対向するシールドアであって、各ドアは、第３の部分および第４の部分を含み、前記第３の部分は、第２の平面上に位置し、前記第４の部分は、第３の平面上に位置し、前記第２の平面は、前記第３の平面に対して傾斜している、シールドアと、
を備え、
前記ダイバータは、第１の位置と第２の位置との間で旋回するように動作可能であり、
前記ダイバータは、前記輸送シュートの一部を前記迂回シュートからシールする、ダイバータ。
（１３）実施態様１２に記載のダイバータにおいて、
前記第１の位置にあるとき、前記ダイバータは、前記輸送シュートの長さ方向軸に沿って配され、
前記第２の位置にあるとき、前記ダイバータは、前記迂回シュートの長さ方向軸に沿って配される、ダイバータ。
（１４）実施態様１２に記載のダイバータにおいて、
前記ダイバータは、六角形の断面を含む、ダイバータ。
（１５）実施態様１４に記載のダイバータにおいて、
前記輸送シュートおよび前記迂回シュートのそれぞれは、六角形の断面を有し、
ドア孔が、前記輸送シュートと前記迂回シュートとの間に配された、一対の傾斜した壁内部に画定され、
前記ダイバータは、前記ドア孔を通って旋回するように構成される、ダイバータ。

（１６）実施態様１５に記載のダイバータにおいて、
前記第１の位置にあるとき、前記ダイバータの前記一対の対向するシールドアのうちの一方が、前記ドア孔に対してシールし、
前記第２の位置にあるとき、前記一対の対向するシールドアのうちの他方が、前記ドア孔に対してシールする、ダイバータ。

本開示の例示的なシステムの右前側斜視図である。図１のシステムの二重シュート組立体の斜視図であり、例示的な第１の輸送シュートおよび例示的な迂回路を示している。図２の二重シュート組立体の斜視図である。図２の例示的な二重シュート組立体の分解組立斜視図である。例示的な羽根車の斜視図である。図５の羽根車のシャフトの斜視図である。図５の羽根車のパドルの斜視図である。図２の例示的な二重シュート組立体の第１の輸送シュートの斜視図である。図２の二重シュート組立体の第１の輸送シュートの斜視図であり、第１の輸送シュートは、図５の羽根車を有する羽根車組立体を含む。例示的なダイバータの斜視図である。図２の二重シュート組立体に固定された、図１０のダイバータの断面切欠き斜視図である。図１１の線１２‐１２に沿った断面図である。図９の第１の輸送シュートの断面切欠き図である。図２の二重シュート組立体の部分断面図であり、図１０のダイバータは第１の位置にあり、図２の第１の輸送シュートと整列されている。図１０の例示的なダイバータが第２の位置にあり、図１４に示すような第１の輸送シュートとではなく図２の例示的な迂回路と整列されていることを除いて、図１４と同様の、図２の二重シュート組立体の部分断面立面図である。図２の例示的な二重シュート組立体の斜視図であり、図２の例示的な第１の輸送シュートの壁部分を通る切欠き図を示す。図２の二重シュート組立体の底面斜視図であり、図２の迂回路の第１の壁部分に隣接する図１０のダイバータを示す。図２の二重シュート組立体の底面斜視図であり、図１７の第１の壁部分よりも図２の第１の輸送シュートに近接して配された図２の迂回路の第２の壁部分に隣接する図１０の例示的なダイバータを示す。

Claims

低温材料から粒子を製造する器具において、
ａ．複数のダイ開口部を含み、前記複数のダイ開口部を通じて、前記低温材料の複数の固体ストランドを第１の方向に押し出すように構成された、ダイプレートと、
ｂ．前記複数の固体ストランドのうちのストランドに、前記ストランドを複数の粒子へと砕くのに十分な力で衝撃を与える手段であって、
ｉ．軸を中心として回転し、第１の端部を有するシャフト、
ｉｉ．前記シャフトの前記第１の端部から外側に延びる複数の部材であって、前記複数の部材のうちのそれぞれの部材は、前記ダイプレートから離間したそれぞれの正面を含み、前記それぞれの正面は、薄い、それぞれの幅を有する、部材、
を含む、手段と、
を備える、器具。
請求項１に記載の器具において、
前記複数の部材は、前記シャフトから外側に半径方向に延びる、器具。
請求項１に記載の器具において、
前記シャフトの前記第１の端部は、前記それぞれの正面の前記それぞれの幅より広い、最大幅を有する、器具。
請求項１に記載の器具において、
前記複数の部材のうちの少なくとも１つは、第１の部分を含み、前記第１の部分は、概ね平面的である、器具。
請求項４に記載の器具において、
前記第１の部分は、前記ダイプレートに対して概ね垂直に配される、器具。
請求項４に記載の器具において、
前記複数の部材のうちの前記少なくとも１つは、第２の部分を含み、前記第２の部分は、前記第１の部分に対して非平面的に配される、器具。
請求項１に記載の器具において、
前記それぞれの正面は、前記ストランドが前記それぞれの部材による衝撃で砕けるよう十分壊れやすくなるのに十分な距離だけ、前記ダイプレートから離間する、器具。
請求項１に記載の器具において、
前記複数の部材は、剪断エッジを含まない、器具。
請求項１に記載の器具において、
前記複数の部材のうちの各部材は、それぞれの高さを有し、
前記シャフトの前記第１の端部は、前記それぞれの長さの少なくとも半分だけ、前記ダイプレートから離間する、器具。
低温材料の複数のストランドから複数の粒子を生成する方法において、
ａ．前記複数のストランドを供給する工程と、
ｂ．軸を中心としてシャフトを回転させる工程であって、前記シャフトは、前記シャフトの第１の端部から外側に延びる複数の部材を含み、前記複数の部材のうちのそれぞれの部材は、それぞれの正面を含み、前記それぞれの正面は、薄い、それぞれの幅を有する、工程と、
ｃ．前記複数のストランドが前記複数の部材による衝撃で砕けるよう十分壊れやすくなるように十分にガス放出した場所で、前記複数の部材により前記複数のストランドに衝撃を与える工程と、
を含む、方法。
請求項１０に記載の方法において、
前記複数の部材のそれぞれの傾斜した部分に沿って、前記複数の粒子を方向付ける工程をさらに含む、方法。
輸送シュートおよび迂回シュートを含む二重シュートシステムに配されるダイバータにおいて、
ａ．一対の対向するドアピボットであって、各ドアピボットは、ピボット点を含み、各ピボット点は、ピボット軸に沿って整列し、各ドアピボットは、第１の部分および第２の部分を含み、前記第１の部分および前記第２の部分は、第１の平面上に位置する、ドアピボットと、
ｂ．前記一対の対向するドアピボット間に配される一対の対向するシールドアであって、各ドアは、第３の部分および第４の部分を含み、前記第３の部分は、第２の平面上に位置し、前記第４の部分は、第３の平面上に位置し、前記第２の平面は、前記第３の平面に対して傾斜している、シールドアと、
を備え、
前記ダイバータは、第１の位置と第２の位置との間で旋回するように動作可能であり、
前記ダイバータは、前記輸送シュートの一部を前記迂回シュートからシールする、ダイバータ。
請求項１２に記載のダイバータにおいて、
前記第１の位置にあるとき、前記ダイバータは、前記輸送シュートの長さ方向軸に沿って配され、
前記第２の位置にあるとき、前記ダイバータは、前記迂回シュートの長さ方向軸に沿って配される、ダイバータ。
請求項１２に記載のダイバータにおいて、
前記ダイバータは、六角形の断面を含む、ダイバータ。
請求項１４に記載のダイバータにおいて、
前記輸送シュートおよび前記迂回シュートのそれぞれは、六角形の断面を有し、
ドア孔が、前記輸送シュートと前記迂回シュートとの間に配された、一対の傾斜した壁内部に画定され、
前記ダイバータは、前記ドア孔を通って旋回するように構成される、ダイバータ。
請求項１５に記載のダイバータにおいて、
前記第１の位置にあるとき、前記ダイバータの前記一対の対向するシールドアのうちの一方が、前記ドア孔に対してシールし、
前記第２の位置にあるとき、前記一対の対向するシールドアのうちの他方が、前記ドア孔に対してシールする、ダイバータ。