JP2019051449A - ドライアイス洗浄装置およびそれに用いられる振動体 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成でホッパーに貯溜されているドライアイスペレット同士の固着を防止し、ブリッジ現象を発生し難くするドライアイス洗浄装置およびそれに用いられる振動体を提供することである。【解決手段】 本発明に係る振動体は、対象物にドライアイスを噴射することによって洗浄するドライアイス洗浄装置に用いられる振動体であって、前記ドライアイスが貯溜されたドライアイス洗浄装置のホッパー内に配置される振動体本体と、前記振動体本体に配置されるモーターと、軸を介して前記モーターと連結された振動子とを備え、前記モーターを駆動させることにより、前記振動体本体を振動させることを特徴とする。【選択図】 図３

Description

本発明は、対象物にドライアイスを噴射することによって洗浄するドライアイス洗浄装置に関し、より特定的には、安定してドライアイスを供給できるドライアイス洗浄装置およびそれに用いられる振動体に関する。

一般的に、ドライアイス洗浄装置は、小型の電子部品から大型のエアコンに亘るまで、その対象物にドライアイスを噴射することによって洗浄することができ、広く普及している。当該ドライアイス洗浄装置は、細かく砕いてペレット状にしたドライアイスをノズルから噴射することによって、当該対象物の表面に付着した汚れを落とす。

さらに、ドライアイス洗浄装置において、キャリアガスを圧送することによってドライアイスを高圧噴射し、洗浄能力を向上させる技術が開示されている。

従来のドライアイス洗浄装置では、噴射するために供給するドライアイスがホッパー内に貯溜されている際に、それらの一部が相互に固着し合うブリッジ現象が発生するという問題があった。ホッパー内でドライアイスが固着してしまうと、ノズルから噴射される前にドライアイス洗浄装置内で詰まったり、噴射されたとしても対象物に大きな衝撃を与えて破損させてしまったりする虞がある。

そこで、ドライアイスを撹拌することによってドライアイスペレットの一部昇華に伴って相互に固着し合うブリッジ現象を防止するドライアイス洗浄装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

具体的には、特許文献１に開示されているドライアイス洗浄装置では、ホッパー内に撹拌羽根を配置し、駆動モーターによって当該撹拌羽根を動作させ、ホッパーに貯溜されているドライアイスペレットを撹拌する。さらには、ホッパーの外壁に加振器を装着することによってホッパーの内壁とドライアイスペレットとの固着を防止する対策も講じられている。

特開２００２−１７７８２８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているドライアイス洗浄装置では、ホッパー内に複数の撹拌羽根を配置して、駆動モーターによって動作させるように複雑な配線が必要であるものの、十分にホッパーに貯溜されているドライアイスペレットが撹拌されないという問題点があり、またドライアイスペレット同士の固着を防止できないという問題点もある。

それ故に、本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的の１つは、ホッパーに貯溜されているドライアイスペレット同士の固着を防止し、簡易な構成でブリッジ現象を発生し難くするドライアイス洗浄装置およびそれに用いられる振動体を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも以下のような構成を備え、もしくは手順を実行する。なお、以下の説明において、本発明の理解を容易にするために図面に示されている符号等を付記する場合があるが、本発明の各構成要素は、図面に示されているものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明の一局面に係る振動体は、対象物にドライアイスを噴射することによって洗浄するドライアイス洗浄装置に用いられる振動体であって、前記ドライアイスが貯溜されたドライアイス洗浄装置のホッパー内に配置される振動体本体と、前記振動体本体に配置されるモーターと、軸を介して前記モーターと連結された振動子とを備え、前記モーターを駆動させることにより、前記振動体本体を振動させることを特徴とする。
かかる構成により、本発明の一局面に係る振動体は、当該振動体をドライアイス洗浄装置のホッパー内に配置するだけで済むため、ホッパーに貯溜されているドライアイスペレット同士の固着を防止し、簡易な構成でブリッジ現象を発生し難くすることができる。

また、好ましくは、前記振動体本体に配置されたモーター近傍に当該モーターを加熱するヒーターを、さらに備える。
かかる構成により、本発明の一局面に係る振動体は、モーター近傍に当該モーターを加熱するヒーターを、さらに備えているため、モーターがホッパーに貯溜されているドライアイスペレットによって冷却された場合であっても、動作の低下または停止を回避することができる。

また、好ましくは、中央部は端部よりも細い形状であることを特徴とする。
かかる構成により、本発明の一局面に係る振動体は、中央部は端部よりも細い形状であるため、ドライアイスペレットを破砕するための破砕手段への導入口を塞ぐことなく、ホッパーに貯溜されているドライアイスペレットを適切に破砕手段へ供給することができる。

また、好ましくは、前記モーターは、前記振動体本体の端部に配置されていることを特徴とする。
かかる構成により、本発明の一局面に係る振動体は、振動の中心を敢えて中央部分からずらすことによって当該振動体全体を大きく振動させて、その結果、ホッパーに貯溜されているドライアイスペレット同士の固着をより確実に防止し、ブリッジ現象を発生し難くすることができる。

また、好ましくは、前記振動体本体を被覆するように配置される弾性部材を、さらに備える。
かかる構成により、本発明の一局面に係る振動体は、前記振動体本体を被覆するように弾性部材が配置されるため、当該振動体の振動や当該振動体とドライアイスペレットまたはホッパー等との接触等から発生する騒音を低減することができる。

また、本発明の一局面に係るドライアイス洗浄装置は、対象物にドライアイスを噴射することによって洗浄するドライアイス洗浄装置であって、前記ドライアイスを貯溜するホッパーと、振動体本体と、当該振動体本体に配置されるモーターと、軸を介して当該モーターと連結された振動子とを含み、当該モーターを駆動することにより当該振動体本体を振動させる振動体と、前記ホッパーから排出されたドライアイスを破砕する破砕手段と、前記破砕手段によって破砕されたドライアイスを噴射するノズルとを備え、前記振動体は、前記ホッパー内に配置されることを特徴とする。
かかる構成により、本発明の一局面に係るドライアイス洗浄装置は、上記振動体をドライアイス洗浄装置のホッパー内に配置するだけで済むため、ホッパーに貯溜されているドライアイスペレット同士の固着を防止し、簡易な構成でブリッジ現象を発生し難くすることができる。

以上のように、本発明によれば、ホッパーに貯溜されているドライアイスペレット同士の固着を防止し、簡易な構成でブリッジ現象を発生し難くするドライアイス洗浄装置およびそれに用いられる振動体を実現することができる。

本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０の構成を模式的に示す概要図である。 本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０に用いられる振動体１００を示す外観図である。 本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０に用いられる振動体１００の内部構成を示す図である。 振動体本体１１０に配置されたモーター１２０の外周にヒーター１４０を巻き付ける様子を示す図である。 本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０における破砕手段２２の導入口近傍に振動体１００が配置された様子を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、あくまで、本発明を実施するための具体的な一例を挙げるものであって、本発明を限定的に解釈させるものではない。

［ドライアイス洗浄装置の概要］
図１は、本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０の構成を模式的に示す概要図である。図１において、ドライアイス洗浄装置１０は、供給部２０と、送風機３０と、圧縮機４０と、ノズル５０、制御部６０とを備える。

供給部２０は、ドライアイスを貯溜するホッパー２１と、当該ドライアイスを破砕する破砕手段２２とを含み、対象物の洗浄に用いるドライアイスを供給する。

ホッパー２１に投入されるドライアイスは、ペレット状のドライアイス（ドライアイスペレット）が好ましく、例えば、直径が１ｍｍ程度であって、長さが３ｍｍ程度の大きさのものが用いられる。当該ホッパー２１から排出されたドライアイスペレットは、破砕手段２２によって、さらに細かく破砕され、例えば、直径が１ｍｍ以下のドライアイスペレットとして供給される。

なお、ホッパー２１内には、貯溜されているドライアイスペレット同士の固着を防止するための振動体１００が配置されているが、振動体１００の構成および機能の詳細については、後述する。

送風機３０は、所謂ブロワーによって構成されており、供給部２０によって供給されるドライアイスペレットをノズル５０から噴射させるために、風（気体）を送り込み（送風）、気流を発生させている。

圧縮機４０は、所謂コンプレッサーによって構成されており、圧縮気体（圧縮空気）を供給することによって、ノズル５０から噴射させるドライアイスペレットを勢いよく出力するようにサポートしている。

ノズル５０は、供給部２０によって供給されるドライアイスペレットを洗浄対象物に対して噴射するためのものである。供給部２０によって供給されたドライアイスペレットは、送風機３０によってノズル５０に送り込まれ、さらに圧縮機４０によって勢いを増し、対象物に噴射されることとなる。

なお、送風機３０に、例えば２００Ｖ等の高圧電源を供給すれば、圧縮機４０を用いなくてもノズル５０から噴射させるドライアイスペレットを勢いよく出力することができるため、その場合には、圧縮機４０を備えなくても構わない。

制御部６０は、ドライアイス洗浄装置１０の動作制御を行うためのものである。制御部６０は、例えば、電源のオンオフ、供給部２０から供給されるドライアイスペレットの量や大きさ、送風機３０および圧縮機４０のオンオフや出力調整、ノズル５０から噴射されるドライアイスペレットの出力調整等を制御する。

なお、制御部６０での動作制御を操作する操作手段は、例えば、供給部２０の近傍に配置されていても構わないし、ノズル５０の近傍に配置されていても構わない。さらには、リモートコントローラーを別途備えていても構わない。

このように、本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０によれば、細かく破砕されたドライアイスペレットをノズル５０から洗浄対象物に向かって勢い良く噴出されるため、洗浄対象物を洗浄することができる。

より具体的には、ドライアイスペレットを洗浄対象物に対して噴射すると、ドライアイスの冷熱（−７９℃）により、洗浄対象物の表面に付着している汚染物質や被覆物と下地との間に温度差が生じ、両者の結合を弱まる。また、ドライアイスを高速で洗浄対象物の表面に衝突させることにより、剥離のきっかけとなる衝撃を与えることができる。ドライアイスは、洗浄対象物や被覆物に入り込み、洗浄対象物の表面（下地）に当たって昇華（気化）して炭酸ガスになる。ドライアイスが昇華する時の体積膨張、及び圧縮気体（空気）の力によって汚染物質や被覆物を洗浄対象物の表面から剥離させ、洗浄することができる。

次に、本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０に用いられる振動体１００の構成および機能について、詳しく説明する。

上述したように、ドライアイス洗浄装置１０ではドライアイスペレットを洗浄対象物に向かって噴射することにより、洗浄対象物を洗浄するため、ドライアイスペレットを安定して供給することが重要となる。例えば、ホッパー２１に貯溜されたドライアイスペレットが固着したり、破砕手段２２において、ドライアイスペレットが詰まったりすることを防止する必要がある。

そこで、本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０のホッパー２１内には、貯溜されているドライアイスペレット同士の固着を防止するための振動体１００が配置されている。

［ドライアイス洗浄装置に用いられる振動体の構成］
図２は、本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０に用いられる振動体１００を示す外観図であり、図３は、本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０に用いられる振動体１００の内部構成を示す図である。図２および図３において、振動体１００は、振動体本体１１０と、モーター１２０と、振動子１３０、弾性部材１５０と、電源コード１６０とを備える。

モーター１２０は、振動体本体１１０に配置されており、電源コード１６０を介して電源が供給される。

振動子１３０は、軸を介してモーター１２０と連結されており、当該モーター１２０が駆動することにより、振動体本体１１０を振動させる。

なお、図３に示すように、モーター１２０は、例えば、振動体本体１１０の端部に配置され、振動子１３０は、当該モーター１２０の中心からずれた位置に軸を介して連結されている。

モーター１２０を振動体本体１１０の端部に配置すれば振動の中心がずれ、さらに振動子１３０の連結位置もモーター１２０の重心からずれているため、振動の中心を中央部分に配置した場合よりも、振動体本体１１０を大きく振動させることができる。その結果、ホッパー２１に貯溜されているドライアイスペレット同士の固着をより確実に防止することができる。

図４は、振動体本体１１０に配置されたモーター１２０の外周にヒーター１４０を巻き付ける様子を示す図である。図４において、ヒーター１４０は、振動体本体１１０に配置されたモーター１２０の近傍に配置され、当該モーター１２０を加熱している。より具体的には、シート状のヒーター１４０を、振動体本体１１０に配置されたモーター１２０を覆うように、さらに、振動体本体１１０に巻き付ける。

振動体１００は、ドライアイスペレットが貯溜されたホッパー２１内に配置されるため、モーター１２０は、当該ドライアイスペレットによって冷却される。モーター１２０が冷却され過ぎると、動作の低下または停止を招くことになるが、ヒーター１４０によってモーター１２０が加熱されるため、モーター１２０の動作の低下または停止を回避することができる。

なお、ヒーター１４０は、モーター１２０を加熱する機能として有効である一方、ホッパー２１内に貯溜されているドライアイスペレットを昇華させないように、例えば、非伝導性の部材で覆うことによって、振動体１００の外部に熱を伝えないようにすることが好ましい。

弾性部材１５０は、振動体本体１１０を被覆するように配置され、例えば、樹脂、ゴム、またはスポンジ材等で構成される。上述したように、振動体本体１１０にはモーター１２０が配置されているため振動体１００は振動するが、その際、振動体１００の振動や当該振動体１００とドライアイスペレットまたはホッパー２１等との接触等から騒音（モーター音や衝突音等）が発生することがある。弾性部材１５０によって振動体本体１１０が被覆されていれば、それらの騒音を低減することができる。

さらに、振動体１００は、全体的に円柱形状であるが、中央部は端部よりも細く形成されている。図５は、本発明の一実施形態に係るドライアイス洗浄装置１０における破砕手段２２の導入口近傍に振動体１００が配置された様子を示す図である。図５において、振動体１００は、中央部は端部よりも細い形状であるため、振動体１００の中央部において、振動体１００と破砕手段２２への導入口との間に空間が存在している。

換言すれば、振動体１００は、ドライアイスペレットを破砕するための破砕手段２２への導入口を塞ぐことなく、ホッパー２１に配置することができ、ホッパー２１に貯溜されているドライアイスペレットを適切に破砕手段２２へ供給することができる。

なお、ここでは、振動体１００は、全体的に円柱形状である具体例を示したが、振動体１００の形状は円柱形状に限定されるものではなく、例えば、六角柱形状や八角柱形状等の多角柱形状であっても構わないし、破砕手段２２への導入口との間に空間が存在し、当該導入口を塞がない形状であれば、どのような形状であっても構わない。

さらに、振動体１００の両端部を楕円形や角形に形成し、中心部を円柱形状に形成される構成であっても構わない。このような構成であれば、振動体１００をホッパー２１内にて安定して配置させることができる。

以上のように、本発明の一局面に係る振動体１００によれば、当該振動体１００をドライアイス洗浄装置１０のホッパー２１内に配置するだけで済むため、ホッパー２１に貯溜されているドライアイスペレット同士の固着を防止し、簡易な構成でブリッジ現象を発生し難くすることができる。

その結果、ドライアイスペレットを安定して供給することができるため、ノズル５０から噴出されるドライアイスペレットによって洗浄対象物をより確実に継続的に洗浄することができる。

以上、本発明の一実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明は、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。

本発明は、ドライアイス洗浄装置等に利用可能であって、特に、ドライアイス洗浄装置に用いられるドライアイス同士の固着を防止するための方法として有用である。

１０ ドライアイス洗浄装置
２０ 供給部
２１ ホッパー
２２ 破砕手段
３０ 送風機
４０ 圧縮機
５０ ノズル
６０ 制御部
１００ 振動体
１１０ 振動体本体
１２０ モーター
１３０ 振動子
１４０ ヒーター
１５０ 弾性部材
１６０ 電源コード

Claims (6)

1. 対象物にドライアイスを噴射することによって洗浄するドライアイス洗浄装置に用いられる振動体であって、
   前記ドライアイスが貯溜されたドライアイス洗浄装置のホッパー内に配置される振動体本体と、
   前記振動体本体に配置されるモーターと、
   軸を介して前記モーターと連結された振動子とを備え、
   前記モーターを駆動させることにより、前記振動体本体を振動させることを特徴とする、振動体。
2. 前記振動体本体に配置されたモーター近傍に当該モーターを加熱するヒーターを、さらに備える、請求項１に記載の振動体。
3. 中央部は端部よりも細い形状であることを特徴とする、請求項１または２に記載の振動体。
4. 前記モーターは、前記振動体本体の端部に配置されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の振動体。
5. 前記振動体本体を被覆するように配置される弾性部材を、さらに備える、請求項１乃至４のいずれかに記載の振動体。
6. 対象物にドライアイスを噴射することによって洗浄するドライアイス洗浄装置であって、
   前記ドライアイスを貯溜するホッパーと、
   振動体本体と、当該振動体本体に配置されるモーターと、軸を介して当該モーターと連結された振動子とを含み、当該モーターを駆動することにより当該振動体本体を振動させる振動体と、
   前記ホッパーから排出されたドライアイスを破砕する破砕手段と、
   前記破砕手段によって破砕されたドライアイスを噴射するノズルとを備え、
   前記振動体は、前記ホッパー内に配置されることを特徴とする、ドライアイス洗浄装置。
   
   

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