JP6032394B2 - ドライアイス洗浄機 - Google Patents

Description

本発明はドライアイス洗浄機に関し、詳しくはドライアイスを供給する供給手段と、送風によりドライアイスを搬送する送風手段と、ドライアイスを噴射する洗浄ノズルとを備えたドライアイス洗浄機に関する。

従来、ドライアイスを供給する供給手段と、送風によりドライアイスを搬送する送風手段と、上記ドライアイスが流通する可撓性を有した配管と、当該配管の先端に設けられてドライアイスを噴射する洗浄ノズルとを備えたドライアイス洗浄機が知られている（特許文献１、２）。
ここで、噴射されるドライアイスとしてペレット状のドライアイスペレットのほかに、ラジエータのフィンなどの衝撃に弱く変形しやすい部材を有する被洗浄物を洗浄する場合には、ドライアイスペレットの衝突によって破損しないよう、粉状のドライアイスを用いる場合がある。
しかしながら、ドライアイスペレットは比較的入手がしやすいのに対し、粉状のドライアイスは保管中に粒同士がくっついてしまったり、昇華したりしてしまうおそれがあるため、ドライアイスの粉砕を洗浄時にその都度行っている。
そこで特許文献１のドライアイス洗浄機は、ドライアイスペレットを粉砕する粉砕機を備え、粉砕したドライアイスを洗浄ノズルより噴射するようになっている。
一方特許文献２のドライアイス洗浄機は、ドライアイスペレットを洗浄ノズルまで搬送し、当該洗浄ノズルに設けたＹ字形の分岐管の分岐部分にドライアイスペレットを衝突させて粉砕するようになっている。

特開昭６１−１５７４９号公報 特開２０１０−６４０２７号公報

しかしながら特許文献１のドライアイス洗浄機の場合、上記ドライアイスペレットを粉砕する粉砕機を設けなければならないことから、装置が大型化、複雑化するという問題があった。
また特許文献２のドライアイス洗浄機の場合、分岐部分にドライアイスを衝突させて粉砕するため、粉砕したドライアイスの大きさがそろわず、所要の粒度のドライアイスを得られないという問題があり、また上記分岐管で送風方向が変化して送気抵抗となることから、ドライアイスを高速で噴射できないという問題があった。
このような問題に鑑み、本発明は簡単な構成で所要の大きさに粉砕したドライアイスを高速に噴射することが可能なドライアイス洗浄機を提供するものである。

すなわち請求項１の発明にかかるドライアイス洗浄機は、ドライアイスを供給する供給手段と、送風によりドライアイスを搬送する送風手段と、上記ドライアイスが流通する配管と、当該配管の先端に設けられてドライアイスを噴射する洗浄ノズルとを備えたドライアイス洗浄機において、
上記供給手段は、ペレット状のドライアイスペレットを供給可能に構成され、
上記配管および上記洗浄ノズルに形成されたドライアイスの搬送経路に上記ドライアイスペレットをそれぞれ粉砕可能な複数枚の網状部材が設けられるとともに、この搬送経路の下流側に位置する網状部材の網目は、上流側に位置する網状部材の網目よりも細かく設定されていることを特徴としている。

上記発明によれば、配管および上記洗浄ノズルに形成されたドライアイスの搬送経路に上記ドライアイスペレットをそれぞれ粉砕可能な複数枚の網状部材が設けられているので、これらの網状部材にドライアイスペレットを衝突させることで、粒体状のドライアイスへと粉砕することが可能となっている。
そして上記粉砕されて被洗浄物に噴射されるドライアイスの粒径は、上記網状部材の網目の大きさによって調整することが可能であり、さまざまな被洗浄物の洗浄を行うことが可能となっている。
さらに、下流側に位置する網状部材の網目は、上流側に位置する網状部材の網目よりも細かく設定されているので、下流側に位置する網状部材に到達するに従って徐々にドライアイスを細かく粉砕し、ドライアイスペレットが粉砕される際の送気抵抗を可及的に小さくして、ドライアイスを高速で噴射することができる。

本実施例にかかるドライアイス洗浄機の構成図。 洗浄ノズルの断面図 洗浄ノズルを分解した状態の部分断面図 洗浄ノズルに設けた第１、第２網状部材の平面図 第２実施例にかかる洗浄ノズルの断面図

以下図示実施例について説明すると、図１はペレット状のドライアイスペレットを粉体状に粉砕した状態で被洗浄物に噴射するドライアイス洗浄機１の構成図を示している。
上記ドライアイス洗浄機１は、移動可能に設けられた本体部２と、当該本体部２に収容された供給手段としてのホッパ３と、本体部２に収容された送風手段としてのブロア４と、上記本体部２に接続された可撓性を有する配管５と、当該配管５の先端に設けられてドライアイスを噴射する洗浄ノズル６とを備えている。
上記ドライアイスペレットは、１粒が直径約３ｍｍ程度、長さ１０ｍｍ程度のペレット状の粒子となっており、これを粉砕した状態で高速に被洗浄物に衝突させることで、被洗浄物を水を用いずに洗浄することが可能となっている。
そして上記ドライアイス洗浄機１では、上記ドライアイスペレットのペレット状態を維持したまま上記配管５および洗浄ノズル６に形成された搬送経路を搬送するようになっており、後述するように上記洗浄ノズル６の内部で粉砕してから被洗浄物に噴射するようになっている。

上記本体部２には図示しない電源や操作パネル等が設けられており、その内部には上記ブロア４に接続された直線部７ａと、当該直線部７ａの途中から分岐して上記ホッパ３に接続された分岐部７ｂとからなる内部配管７が設けられている。
上記ホッパ３の上部にはドライアイスペレットを供給可能な開口部が形成され、下部には図示しないフィーダーが設けられ、図示しない制御手段によってドライアイスペレットを所定量ずつ上記分岐部７ｂに落下させるようになっている。
上記ブロア４の風量は上記制御手段によって調整可能となっており、ブロア４からの送気は上記直線部７ａを直線的に送風され、当該直線部７ａの途中で上記分岐部７ｂからドライアイスペレットが落下してくると、ドライアイスペレットを上記送気に混合させるようになっている。
上記内部配管７の直線部７ａの下流端には上記配管５を接続するための接続部７ｃが形成され、上記ブロア４からの送気が抵抗を受けずに配管５へと流入するよう、ブロア４から上記接続部７ｃまで直線状に形成されている。
そして上記配管５は内部にドライアイスペレットの搬送経路が形成された可撓性を有するチューブとなっており、その一端が上記内部通路の接続部７ｃに接続され、他端部が上記洗浄ノズル６に接続されている。
なお本実施例では、送風手段としてブロアを用いているが、コンプレッサを用いても良い。

次に、図２〜４を用いて洗浄ノズル６について説明すると、洗浄ノズル６は上記配管５に接続された第１〜第４管状部材１１〜１４と、上記第１管状部材１１に設けられたグリップ１５と、上記第２〜第４管状部材１２〜１４の間に介装された第１網状部材１６および第２網状部材１７とから構成されている。
上記第１〜第４管状部材１１〜１４はそれぞれ中心軸が一致するように軸方向に整列しており、内部に形成されたドライアイスペレットの搬送経路は送気の際の損失が少ない直線状に形成されている。
そして上記第１管状部材１１の先端部には、上記第２管状部材１２の後端部がボルトによって固定され、後端部には上記配管５が中心軸が一致するように接続されている。
一方、第２管状部材１２の先端部、第３管状部材１３の先端部および後端部、第４管状部材１４の後端部には、それぞれフランジ１２ａ、１３ａ、１４ａが形成され、これらフランジ同士を当接させた状態でクランプ１８を装着するようになっている。
上記第１管状部材１１に設けられたグリップ１５は、使用時に作業者が保持するものとなっており、当該グリップ１５には上記本体部２を作動させてドライアイスペレットを搬送させるトリガースイッチ１５ａが設けられている。

上記第１、第２網状部材１６、１７はそれぞれステンレスなどの金属からなるプレートとなっており、第１網状部材１６は第２管状部材１２と第３管状部材１３との間に挟持され、第２網状部材１７は第３管状部材１３と第４管状部材１４との間に挟持されている。そして下流側に位置する第２網状部材１７は洗浄ノズル６の先端部近傍に位置している。
図３は第２管状部材１２の先端部および第３管状部材１３の後端部近傍について、これらを分解した状態を示しており、上記第２管状部材１２の先端のフランジ１２ａには上記第１網状部材１６を収容可能な凹部１２ｂが形成されている。
そして上記凹部１２ｂに第１網状部材１６を収容した状態で、フランジ１２ａとフランジ１３ａとを当接させることで、第１網状部材１６を洗浄ノズル６に形成された搬送通路上に位置させるようになっている。
なお図示しないが、上記第２網状部材１７も、第３管状部材１３の先端部のフランジ１３ａと第４管状部材１４の後端部のフランジ１４ａとの間で保持されるようになっている。

図４（ａ）は第１網状部材１６の平面図を、図４（ｂ）は第２網状部材１７の平面図をそれぞれ示しており、これらはそれぞれ略正方形の貫通孔が所定の間隔を空けて形成された網状部分１６ａ、１７ａと、当該網状部分１６ａ、１７ａを囲繞する被挟持部分１６ｂ、１７ｂとから構成されている。
図４において、上記網状部分１６ａ、１７ａは想像線で示した上記第２〜第４管状部材１２〜１４の内周面よりも略内側に形成されており、上記被挟持部分１６ｂ、１７ｂが上記第２〜第４管状部材１２〜１４のフランジ１２ａ〜１４ａによって挟持されるようになっている。
また本実施例では、下流側に位置する第２網状部材１７の網目を、上流側に位置する第１網状部材１６の網目よりも細かくしている。すなわち、第２網状部材１７の貫通孔を第１網状部材１６の貫通孔よりも小さくし、かつ第２網状部材１７の貫通孔の数を第１網状部材１６の貫通孔の数よりも多くしたものとなっている。
たとえば、第１網状部材１６の各貫通孔の１辺を５ｍｍの正方形とするとともに隣接する貫通孔と貫通孔との間隔を１ｍｍとし、第２網状部材１７の各貫通孔の１辺を３．２ｍｍの正方形とするとともに隣接する貫通孔と貫通孔との間隔を０．８ｍｍとしている。
なお、上記第１、第２網状部材１６、１７の網目の大きさは一例であり、上記網目の大きさを異ならせることで、被洗浄物に応じて異なる粒径のドライアイスを噴射することができる。

上記構成を有するドライアイス洗浄機１の使用方法について説明すると、使用者が上記洗浄ノズル６を保持して、グリップ１５に設けたトリガースイッチ１５ａを操作すると、最初にブロア４が作動して予め設定した風量で送気を開始し、その後風量が安定すると上記ホッパ３がドライアイスペレットを予め設定した供給量ずつ落下させる。
すると、落下したドライアイスペレットは内部配管７における直線部７ａと分岐部７ｂとの合流部分でブロア４からの送気により搬送され、上記接続部７ｃで配管５の内部に流入すると、その形状を維持したまま上記洗浄ノズル６へと搬送される。
洗浄ノズル６の後端に位置する第１管状部材１１から流入したドライアイスペレットは、第２管状部材１２の先端部に位置する第１網状部材１６に衝突し、これによりドライアイスペレットは当該第１網状部材１６の網状部分１６ａで比較的大きな破片に粉砕される。
この上記第１網状部材１６で粉砕されたドライアイス片は、その後第３管状部材１３の先端部に位置する第２網状部材１７に衝突し、これにより上記ドライアイス片は第２網状部材１７の網状部分１７ａでより細かく粉砕され、その後第４管状部材１４の先端より粉状となったドライアイスが被洗浄物に向けて噴射されるようになっている。

上記ドライアイス洗浄機１によれば、上記洗浄ノズル６の第１〜第４管状部材１１〜１４の内部に形成した搬送経路に沿って上記第１、第２網状部材１６、１７を設けたことにより、上記本体部２にドライアイスペレットを粉砕する粉砕手段を設けずとも、粉砕したドライアイスを被洗浄物に噴射することができる。
また上記第１、第２網状部材１６、１７を中心軸が一致するように接続したことで、洗浄ノズル６の内部で搬送経路が分岐せず、ブロア４からの送気の流速低下を最小限とすることができ、ドライアイスを高速で被洗浄物に衝突させることができ、また上記通路でのドライアイスの詰りを可及的に防止することができる。
さらに、下流側に設けた第２網状部材１７の網目を、上流側の第１網状部材１６の網目よりも細かくしたことで、最初に第１網状部材１６でドライアイスペレットを比較的大きな破片に粉砕し、その後第２網状部材１７によってより細かく粉砕することから、第１網状部材１６でドライアイスペレットを粉砕する際の流速の低下を低減することができ、また第１網状部材１６でのドライアイスの詰りを可及的に防止することができる。
さらに上記洗浄ノズル６は、第１、第２網状部材１６、１７を上記洗浄ノズル６の第２〜第４管状部材１２〜１４の間で挟持し、これらの連結部分を着脱可能な上記クランプ１８によって保持する構成を有しているため、第１、第２網状部材１６、１７を速やかに交換することが可能であり、メンテナンスを容易に行うことができる。

図５は第２実施例にかかる洗浄ノズル６の断面図を示し、本実施例の洗浄ノズル６は上記第１実施例の洗浄ノズル６に対し、第１網状部材１６を第２管状部材１２と第３管状部材１３との間で挟持し、さらに下流側に位置する第２網状部材１７を、上記第３管状部材１３の先端に設けたものである。
このような構成とした場合、上記第３管状部材１３の先端に設けた第２網状部材１７の取り外しが容易となるので、被洗浄部材に応じて異なる網目の網状部材に速やかに取り換えることができる。

なお、上記実施例では上記洗浄ノズル６に２枚の網状部材を備えているが、３枚以上の網状部材を設けてもよく、また上記網状部材を上記配管５の特に下流側に設けてもよい。
このような構成とした場合であっても網状部材をドライアイスペレットの搬送経路に沿って整列させることができるため、送気の流速低下を最小限として効率的にドライアイスを噴射することが可能となっている。
そして上記実施例のドライアイス洗浄機１の場合、洗浄ノズル６から第１、第２網状部材１６、１７を除くことで、ペレット状のドライアイスペレットを噴射して被洗浄物の洗浄を行うことも可能となっている。

１ ドライアイス洗浄機 ３ ホッパ（供給手段）
４ ブロア（送風手段） ５ 配管
６ 洗浄ノズル １１〜１４ 第１〜第４管状部材
１６ 第１網状部材 １７ 第２網状部材

Claims (3)

1. ドライアイスを供給する供給手段と、送風によりドライアイスを搬送する送風手段と、上記ドライアイスが流通する配管と、当該配管の先端に設けられてドライアイスを噴射する洗浄ノズルとを備えたドライアイス洗浄機において、
   上記供給手段は、ペレット状のドライアイスペレットを供給可能に構成され、
   上記配管および上記洗浄ノズルに形成されたドライアイスの搬送経路に上記ドライアイスペレットをそれぞれ粉砕可能な複数枚の網状部材が設けられるとともに、この搬送経路の下流側に位置する網状部材の網目は、上流側に位置する網状部材の網目よりも細かく設定されていることを特徴とするドライアイス洗浄機。
2. 上記網目の小さな網状部材が上記洗浄ノズルの噴射口先端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のドライアイス洗浄機。
3. 上記洗浄ノズルは、上記搬送経路の形成された複数の分割可能な管状部材を備え、
   これら管状部材と管状部材との間に上記網状部材が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のドライアイス洗浄機。

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