JP6512502B1 - Nozzle and dry ice injection device - Google Patents

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JP6512502B1 JP2018220043A JP2018220043A JP6512502B1 JP 6512502 B1 JP6512502 B1 JP 6512502B1 JP 2018220043 A JP2018220043 A JP 2018220043A JP 2018220043 A JP2018220043 A JP 2018220043A JP 6512502 B1 JP6512502 B1 JP 6512502B1
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Abstract

【課題】噴射口が長穴状に形成されたノズルにおいて、ドライアイス粒子が対象物に対して一定値以上の圧力で噴き付けられる範囲を従来よりも幅広く形成することのできるノズルを提供すること。【解決手段】ドライアイス粒子を含む噴射体を対象物に向けて噴射するドライアイス噴射用のノズルであって、噴射体が導入される噴射体導入路23と、噴射体導入路23より下流側に形成された断面長穴状のスロート部26と、スロート部26より下流側に形成された、噴射体を噴射する長穴状の噴射口30と、を備え、スロート部26の長手方向と、噴射口30の長手方向とが、軸線X方向から視て交差している。【選択図】図3An object of the present invention is to provide a nozzle in which dry ice particles can be sprayed to a target at a pressure of a predetermined value or more in a nozzle having an injection hole formed in a long hole shape, in a wider range than before. . A nozzle for dry ice jetting, which jets a jet body including dry ice particles toward a target object, the jet body introducing passage 23 into which the jet body is introduced, and the downstream side of the jet body introducing passage 23 And an elongated hole shaped injection port 30 formed on the downstream side of the throat portion 26 for injecting an injection body, the longitudinal direction of the throat portion 26; The longitudinal direction of the injection port 30 intersects with the axial line X as viewed from the direction of the axis X. [Selected figure] Figure 3

Description

本発明は、ドライアイス粒子を対象物に向けて噴射することで対象物の表面の洗浄等を行うドライアイス噴射装置に関する。   The present invention relates to a dry ice jetting apparatus that cleans the surface of a target by jetting dry ice particles toward the target.

従来より、液化二酸化炭素を断熱膨張させて生成したドライアイス粒子をキャリアガスの流れに導入して噴射するドライアイス噴射装置が知られている。   BACKGROUND ART Conventionally, a dry ice injection device has been known which injects dry ice particles generated by adiabatically expanding liquefied carbon dioxide into a carrier gas flow.

ドライアイス噴射装置では、液化炭酸ガス容器から供給される液化二酸化炭素をドライアイス生成管内で断熱膨張させてドライアイス粒子を生成し、生成したドライアイス粒子をドライアイス噴射用ノズルに供給されるキャリアガスの流れに導入して噴射する。   In the dry ice injection device, the liquefied carbon dioxide supplied from the liquefied carbon dioxide gas container is adiabatically expanded in the dry ice generating pipe to generate dry ice particles, and the generated dry ice particles are supplied to the dry ice jet nozzle. Introduce into the gas flow and inject.

ドライアイス噴射装置では、噴射対象に合わせて噴射口の大きさや形状が設計される。例えば、特許文献1には、噴射口(同文献では「吐出口」と記載されている。)の形状を長穴状(同文献では「スリット口」と記載されている。)とした噴射ガンが開示されている。   In the dry ice injection device, the size and the shape of the injection port are designed according to the injection target. For example, in Patent Document 1, a jet gun (in the same document, described as "slit port") has a shape of an injection port (described as "discharge port" in the same document). Is disclosed.

ノズルの噴射口を長穴状にした場合、ドライアイス粒子が対象物に対して噴き付けられる範囲(以下単に「噴き付け範囲」ともいう。)を幅広く形成することができる。このため、噴き付け範囲の幅広方向と交差する方向へ、ノズルまたは対象物を移動させながら、ドライアイス粒子を対象物に噴き付けることで効率的に洗浄等の処理を行うことができる。   When the injection port of the nozzle is in the form of a long hole, the range in which the dry ice particles are sprayed to the object (hereinafter, also simply referred to as the “spraying range”) can be widely formed. Therefore, the processing such as cleaning can be performed efficiently by spraying the dry ice particles onto the target while moving the nozzle or the target in the direction intersecting the wide direction of the spraying range.

実開平05−49258号公報Japanese Utility Model Publication No. 05-49258

特に、噴き付け範囲を幅広くするとともに、当該噴き付け範囲におけるドライアイス粒子の噴き付け圧力をある程度均等にすることができれば、噴き付け範囲の幅広方向のサイズが大きくなった分だけ、効率的に処理することができる。   In particular, if the spraying range can be broadened and the spraying pressure of the dry ice particles in the spraying range can be made uniform to some extent, processing is efficiently performed by the amount of the wider size of the spraying range. can do.

しかし、特許文献1のノズルによれば、噴き付け範囲はある程度幅広く形成されるものの、ドライアイス粒子を広角に噴射することができないため、噴き付け範囲の幅広方向のサイズは、さほど大きくない。また、特許文献1のノズルの構造では、噴き付け範囲においてドライアイス粒子の噴き付け圧力が、一定値以上となる部分が、噴き付け範囲の中央部に集中することから、実際に洗浄等の処理に有効な噴き付け範囲は、さほど大きくない。   However, according to the nozzle of Patent Document 1, although the spray range is formed to a certain extent, since the dry ice particles can not be jetted at a wide angle, the size in the wide direction of the spray range is not so large. Further, in the nozzle structure of Patent Document 1, since the portion where the spray pressure of the dry ice particles exceeds a certain value in the spray range is concentrated at the central portion of the spray range, the processing such as cleaning is actually performed. The effective spraying range is not very large.

本発明は、噴射口が長穴状に形成されたノズルにおいて、ドライアイス粒子が対象物に対して一定値以上の圧力で噴き付けられる範囲を従来よりも幅広く形成することができるノズルを提供することを目的とする。   The present invention provides a nozzle having an injection hole formed in an elongated hole shape and capable of forming a wider range in which dry ice particles can be sprayed to a target with a pressure higher than a predetermined value than in the related art. The purpose is

上述の課題を解決するために、本発明の一態様に係るノズルは、ドライアイス粒子を含む噴射体を対象物に向けて噴射するドライアイス噴射用のノズルであって、前記噴射体が導入される噴射体導入路と、前記噴射体導入路より下流側に形成された断面長穴状のスロート部と、前記スロート部より下流側に形成された、前記噴射体を噴射する長穴状の噴射口と、を備え、前記スロート部の長手方向と、前記噴射口の長手方向とが、軸線方向から視て交差している。   In order to solve the above-mentioned subject, a nozzle concerning one mode of the present invention is a nozzle for dry ice injection which jets an injection object containing dry ice particles to an object, and the injection object is introduced Injection body introduction passage, a throat portion having a cross-sectional elongated hole formed downstream of the injection body introduction passage, and a long hole injection which is formed downstream of the throat portion and injects the injection body And a longitudinal direction of the throat portion intersects with a longitudinal direction of the injection port as viewed from an axial direction.

前記構成を備えるノズルにおいて、前記噴射体導入路と、前記スロート部との間に、前記噴射体導入路の断面形状から前記スロート部の断面形状へと断面形状が徐々に変化する第1の遷移部が形成され、前記スロート部と前記噴射口との間に、前記スロート部の断面形状から前記噴射口の形状へと断面形状が徐々に変化する第2の遷移部が形成され、前記スロート部の断面を軸線方向に投影して前記噴射体導入路の断面と重ね合わせた場合に、前記スロート部の断面が前記噴射体導入路の断面の内側に収まる、ことが望ましい。   In the nozzle having the above configuration, a first transition in which the cross-sectional shape gradually changes from the cross-sectional shape of the injection body introduction path to the cross-sectional shape of the throat portion between the jet body introduction path and the throat portion A second transition portion is formed between the throat portion and the injection port, the cross-sectional shape gradually changing from the cross-sectional shape of the throat portion to the shape of the injection port, and the throat portion Preferably, the cross section of the throat portion fits inside the cross section of the injection body introduction path when the cross section of the cross section is projected in the axial direction and superimposed on the cross section of the injection body introduction path.

本発明の一態様に係るドライアイス噴射装置は、上記何れかのノズルを備える。   A dry ice jetting device according to an aspect of the present invention includes any one of the above nozzles.

本発明によれば、ドライアイス粒子が対象物に対して一定値以上の圧力で噴き付けられる範囲を従来よりも幅広く形成することができる。   According to the present invention, it is possible to form a wider range in which dry ice particles can be sprayed to a target at a pressure equal to or higher than a predetermined value than in the prior art.

本実施形態に係るドライアイス噴射装置の要部を示す断面図である。It is a sectional view showing an important section of a dry ice injection device concerning this embodiment. 本実施形態に係るノズルを横から視た図である。It is the figure which looked at the nozzle concerning this embodiment from the side. 本実施形態に係るノズルを軸線方向から視た図である。It is the figure which looked at the nozzle concerning this embodiment from the direction of an axis. 図2に示すノズルの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the nozzle shown in FIG. 図2のV−V断面図である。It is a V-V cross-sectional view of FIG. 図2のVI−VI断面図である。It is the VI-VI sectional view of FIG. 図2のVII−VII断面図である。It is VII-VII sectional drawing of FIG. 図2のVIII−VIII断面図である。It is a VIII-VIII sectional view of FIG. 試験において比較対象としたノズルを軸線方向から視た図である。It is the figure which looked at the nozzle made into comparison object in a test from the direction of an axis. 図9のX−X断面図である。It is XX sectional drawing of FIG. 図9のXI−XI断面図である。It is XI-XI sectional drawing of FIG. 試験の様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the mode of a test.

<ドライアイス噴射装置の全体構成について>
以下、本実施形態に係るドライアイス噴射装置について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はノズルに特徴を有するものであるが、本実施形態に係るノズルの説明に先立って、ドライアイス噴射装置の全体構成について説明する。
<About the whole configuration of the dry ice injection device>
Hereinafter, the dry ice injection device according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. Although the present invention is characterized by the nozzle, prior to the description of the nozzle according to the present embodiment, the entire configuration of the dry ice jetting apparatus will be described.

図1に示すように、ドライアイス噴射装置1は、噴射装置本体2、液化二酸化炭素供給部3、キャリアガス供給部4等を備えている。   As shown in FIG. 1, the dry ice injection device 1 includes an injection device main body 2, a liquefied carbon dioxide supply unit 3, a carrier gas supply unit 4 and the like.

噴射装置本体2は、図1に示すように、合流部材8、ドライアイス生成管10、ノズル20等を備えている。ノズル20の詳細については後に詳述する。   As shown in FIG. 1, the injection device main body 2 includes a joining member 8, a dry ice production pipe 10, a nozzle 20 and the like. The details of the nozzle 20 will be described in detail later.

合流部材8は、内部に合流空間11を有する。合流空間11では、キャリアガス供給路7を通じて供給されるキャリアガスと、後述するドライアイス生成管10から流出するドライアイス粒子とが合流する。本実施形態ではキャリアガスとしてドライエアが使用される。なお、キャリアガスには、露点温度の低いガスを使用することができ、上記ドライエアの他、窒素ガス、炭酸ガスなどを使用してもよい。   The merging member 8 has a merging space 11 inside. In the confluence space 11, the carrier gas supplied through the carrier gas supply path 7 and the dry ice particles flowing out from the dry ice production pipe 10 described later merge. In the present embodiment, dry air is used as a carrier gas. As the carrier gas, a gas having a low dew point temperature can be used, and in addition to the above-described dry air, a nitrogen gas, a carbon dioxide gas, or the like may be used.

また、合流部材8内には、図1に示すように、2重管からなるドライアイス生成管10が設けられている。ドライアイス生成管10は、基端部がオリフィス板13を介して液化二酸化炭素供給路6に接続されている。   Further, as shown in FIG. 1, a dry ice generating pipe 10 formed of a double pipe is provided in the merging member 8. The dry ice generating tube 10 is connected at its base end to the liquefied carbon dioxide supply path 6 via the orifice plate 13.

オリフィス板13は、1又は複数の噴出孔16が形成された薄板で構成されている。例えば、オリフィス板13には、内径0.1mm〜0.2mmの噴出孔16が2〜5カ所形成されている。また、オリフィス板13は、例えば板厚1mmの円板が使用される。なお、オリフィス板13は、液化二酸化炭素供給路6の下流端とドライアイス生成管10との境界に設けられている。   The orifice plate 13 is formed of a thin plate on which one or more ejection holes 16 are formed. For example, the orifice plate 13 is formed with 2 to 5 ejection holes 16 with an inner diameter of 0.1 mm to 0.2 mm. Further, as the orifice plate 13, for example, a disc having a plate thickness of 1 mm is used. The orifice plate 13 is provided at the boundary between the downstream end of the liquefied carbon dioxide supply passage 6 and the dry ice generating tube 10.

オリフィス板13に形成された噴出孔16は、液化二酸化炭素供給路6から供給される液化二酸化炭素を噴出する。本実施形態では、液化に二酸化炭素供給路6からオリフィス板13に供給される液化二酸化炭素は、低温の液化二酸化炭素である。   The ejection holes 16 formed in the orifice plate 13 eject the liquefied carbon dioxide supplied from the liquefied carbon dioxide supply path 6. In the present embodiment, liquefied carbon dioxide supplied from the carbon dioxide supply passage 6 to the orifice plate 13 for liquefaction is liquefied carbon dioxide at a low temperature.

ドライアイス生成管10は、内管101と、内管101の外側に隙間を介して設けられた外管102とを備えている。内管101の先端部101aは、外管102の先端部102aより所定の長さ先端側に位置している。本実施形態では、外管102の基端部は内管101の外周面に固定されている。   The dry ice production pipe 10 includes an inner pipe 101 and an outer pipe 102 provided on the outer side of the inner pipe 101 with a gap. The tip end portion 101 a of the inner pipe 101 is located on the tip end side of a predetermined length from the tip end portion 102 a of the outer pipe 102. In the present embodiment, the proximal end portion of the outer pipe 102 is fixed to the outer peripheral surface of the inner pipe 101.

ドライアイス生成管10の内管101は、その内部が膨張空間10aとして機能する。また、オリフィス板13の噴出孔16から膨張空間10aに噴出された液化二酸化炭素が断熱膨張して固いドライアイス粒子を形成するように、ドライアイス生成管10内の上流部の断面積は、オリフィス板13に形成された噴出孔16の断面積に対してある程度大きく設定されている。   The inside of the inner pipe 101 of the dry ice generating pipe 10 functions as an expansion space 10a. Also, the cross-sectional area of the upstream portion in the dry ice forming tube 10 is an orifice so that liquefied carbon dioxide ejected from the ejection holes 16 of the orifice plate 13 into the expansion space 10a is adiabatically expanded to form hard dry ice particles. The cross-sectional area of the ejection holes 16 formed in the plate 13 is set to be somewhat large.

キャリアガス供給路7は、合流部材8の内部に形成された内部キャリアガス供給路7aと、合流部材8の外部に形成された外部キャリアガス供給路7bとで構成されている。   The carrier gas supply passage 7 is configured of an internal carrier gas supply passage 7 a formed inside the merging member 8 and an external carrier gas supply passage 7 b formed outside the merging member 8.

内部キャリアガス供給路7aは、ドライアイス生成管10に向かってキャリアガスを供給するように形成されている。本実施形態では、内部キャリアガス供給路7aは直線流路を形成し、直管状のドライアイス生成管10に向かってキャリアガスを所定鋭角で供給する。換言すると、ドライアイス生成管10の中心線に対する、内部キャリアガス供給路7aの中心線の角度が所定鋭角(図2の例では30度)となっている。なお、上記中心線同士のなす角度は所定鋭角であることが望ましいが、略90度又は所定鈍角であってもよい。   The internal carrier gas supply passage 7 a is formed to supply the carrier gas toward the dry ice generating tube 10. In the present embodiment, the internal carrier gas supply passage 7a forms a linear flow passage, and supplies the carrier gas at a predetermined acute angle toward the straight dry ice tube 10. In other words, the angle of the center line of the internal carrier gas supply passage 7a with respect to the center line of the dry ice generating tube 10 is a predetermined acute angle (30 degrees in the example of FIG. 2). The angle between the center lines is desirably a predetermined acute angle, but may be approximately 90 degrees or a predetermined obtuse angle.

合流空間11では、キャリアガス供給路7から供給されるキャリアガスと、ドライアイス生成管10の内管101内で生成されたドライアイス粒子とが合流する。この合流空間11から、噴射装置本体2のノズル20の先端の噴射口30に至るまで合流部材8内およびノズル20内に噴射路18が形成されており、合流空間11でキャリアガスに合流したドライアイス粒子はキャリアガスの流れに乗って加速され噴射口30から対象物に向かって噴射される。   In the merging space 11, the carrier gas supplied from the carrier gas supply path 7 and the dry ice particles generated in the inner pipe 101 of the dry ice generating pipe 10 merge. An injection path 18 is formed in the joining member 8 and in the nozzle 20 from the joining space 11 to the injection port 30 at the tip of the nozzle 20 of the injection device main body 2. The ice particles are accelerated by the flow of carrier gas and injected from the injection port 30 toward the object.

外部キャリアガス供給路7bは、空気圧源(図示を省略)から合流部材8に至るまで形成され、キャリアガスを噴射装置本体2の合流部材8内に供給するように形成されている。   The external carrier gas supply passage 7 b is formed from an air pressure source (not shown) to the joining member 8, and is formed to supply the carrier gas into the joining member 8 of the injection device main body 2.

以上の構成を備えるドライアイス噴射装置1において、運転開始のための所定操作がなされると、液化二酸化炭素供給路6を介して液化二酸化炭素がオリフィス板13の噴出孔16に送液され、液化二酸化炭素は、噴出孔16からドライアイス生成管10の内管101内の膨張空間10aに噴出される。そして、液化二酸化炭素は、膨張空間10a内で断熱膨張してドライアイス粒子となる。また同時に、キャリアガス供給路7を介してキャリアガスがドライアイス生成管10の外管102に向かって供給され、噴射路18を通って噴射口30から噴射される。ドライアイス生成管10の内管101から流出するドライアイス粒子は、合流空間11で噴射口30に向かって流れるキャリアガスに混入し、そのキャリアガスの流れに乗って、噴射口30から対象物に向かって噴射される。以下、ドライアイス粒子を含むキャリアガスを「噴射体」ともいう。   In the dry ice injection device 1 having the above configuration, when a predetermined operation for operation start is performed, liquefied carbon dioxide is sent to the ejection holes 16 of the orifice plate 13 through the liquefied carbon dioxide supply passage 6 to be liquefied. The carbon dioxide is jetted from the jet holes 16 into the expansion space 10 a in the inner pipe 101 of the dry ice production pipe 10. And liquefied carbon dioxide adiabatically expands in expansion space 10a, and becomes dry ice particles. At the same time, the carrier gas is supplied toward the outer pipe 102 of the dry ice production pipe 10 through the carrier gas supply path 7, and is injected from the injection port 30 through the injection path 18. The dry ice particles flowing out from the inner pipe 101 of the dry ice generating pipe 10 are mixed in the carrier gas flowing toward the injection port 30 in the merging space 11, and are carried on the carrier gas flow, from the injection port 30 to the object It is injected towards. Hereinafter, the carrier gas containing dry ice particles is also referred to as a "projector".

<ノズルについて>
続いて、ノズル20について説明する。図2に示すように、ノズル20は、外観が円柱状に形成された胴部21と、胴部21の先端側に形成された噴射口形成部22とを有する。ノズル20は、ナット等の着脱部材により噴射装置本体2に対して着脱可能に取り付けられている。本実施形態では、ナット等の着脱部材28を用いて取り付けられている。ノズル20を噴射装置本体2に対して取り付けるための構造は、種々選択可能である。例えば、ノズル20は、噴射装置本体2の先端に直接形成されていてもよい。また、ノズル20は、ナット等の着脱部材20を用いず、噴射装置本体2に着脱可能なものであってもよい。
<About the nozzle>
Subsequently, the nozzle 20 will be described. As shown in FIG. 2, the nozzle 20 has a body portion 21 whose outer appearance is formed in a cylindrical shape, and an injection port forming portion 22 formed on the tip end side of the body portion 21. The nozzle 20 is detachably attached to the injection device main body 2 by a detachable member such as a nut. In this embodiment, it is attached using a detachable member 28 such as a nut. Various structures for attaching the nozzle 20 to the injection device body 2 can be selected. For example, the nozzle 20 may be formed directly on the tip of the injector main body 2. The nozzle 20 may be detachable from the injection device main body 2 without using the detachable member 20 such as a nut.

ノズル20の内部には、図4〜図8に示すように、噴射体の流路として、上流側から順に、噴射体導入路23、第1の遷移部24、スロート部26、第2の遷移部27、噴射口30が形成されている。   Inside the nozzle 20, as shown in FIGS. 4-8, as the flow path of the injection body, the injection body introduction path 23, the first transition portion 24, the throat portion 26, and the second transition in this order from the upstream side. The part 27 and the injection port 30 are formed.

噴射体導入路23には、噴射体が導入される。本実施形態では、噴射体導入路23は、真直に延びた断面円形の流路を形成している。但し、噴射体導入路23は、真直に延びた断面円形の流路に限定される訳ではない。例えば、噴射体導入路23は湾曲した流路であってもよいし、断面非円形の流路であってもよい。   An injection body is introduced into the injection body introduction passage 23. In the present embodiment, the injection body introduction passage 23 forms a straight flow passage having a circular cross section. However, the injection body introduction passage 23 is not limited to a straight flow passage having a circular cross section. For example, the injection body introduction path 23 may be a curved flow path or a flow path having a non-circular cross section.

第1の遷移部24は、噴射体導入路23と後述するスロート部26とを繋ぐ流路を形成している。この第1の遷移部24の断面形状は、できるだけ圧力損失が生じないように、噴射体導入路23の断面形状からスロート部26の断面形状へと徐々に変化している。   The first transition portion 24 forms a flow path connecting the injection body introduction path 23 and the throat portion 26 described later. The cross-sectional shape of the first transition portion 24 gradually changes from the cross-sectional shape of the injection body introduction passage 23 to the cross-sectional shape of the throat portion 26 so that pressure loss does not occur as much as possible.

スロート部26は、断面長穴状に形成されている。本実施形態では、図7に示すように、スロート部26の断面は楕円状に形成されている。スロート部26の断面形状は、その他の長穴状、例えば長方形、後述する噴射口30の形状と同じ形状等であってもよい。また、スロート部26の断面を軸線X方向に投影して噴射体導入路23の断面と重ね合わせると、図7に示すように、スロート部26の断面が噴射体導入路23の断面の内側に収まるように、スロート部26および噴射体導入路23が形成されている。従って、スロート部26の長手方向の寸法Lは、噴射体導入路23の直径Dより小さくなっている。   The throat portion 26 is formed in the shape of an elongated hole in cross section. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the cross section of the throat portion 26 is formed in an elliptical shape. The cross-sectional shape of the throat portion 26 may be another elongated hole shape, for example, a rectangle, the same shape as the shape of the injection port 30 described later, or the like. Further, when the cross section of the throat portion 26 is projected in the direction of the axis X and superimposed on the cross section of the injection body introduction path 23, the cross section of the throat portion 26 is inside the cross section of the injection body introduction path 23 The throat portion 26 and the injection body introduction passage 23 are formed so as to be accommodated. Therefore, the dimension L in the longitudinal direction of the throat portion 26 is smaller than the diameter D of the injection body introduction passage 23.

第2の遷移部27は、スロート部26と噴射口30とを繋ぐ流路を形成している。この第2の遷移部27の断面形状は、できるだけ圧力損失が生じないように、スロート部26の断面形状から噴射口30の断面形状へと徐々に変化している。   The second transition portion 27 forms a flow path connecting the throat portion 26 and the injection port 30. The cross-sectional shape of the second transition portion 27 gradually changes from the cross-sectional shape of the throat portion 26 to the cross-sectional shape of the injection port 30 so that pressure loss does not occur as much as possible.

噴射口30は、図3に示すように軸線X方向から視て、長穴状に形成されている。本実施形態では、噴射口30の形状は、互いに平行な2本の線分と、これら2本の線分の両端にそれぞれ接続された半円とで構成されている。但し、噴射口30の形状は前記形状に限定されず、その他の長穴状、例えば長方形、楕円等であってもよい。   The injection port 30 is formed in a long hole shape as viewed from the direction of the axis X as shown in FIG. In the present embodiment, the shape of the injection port 30 is composed of two line segments parallel to each other and a semicircle connected to both ends of the two line segments. However, the shape of the injection port 30 is not limited to the above shape, and may be another long hole shape, for example, a rectangle, an ellipse, or the like.

噴射口30の長手方向(以下「横方向」ともいう。)は、軸線X方向から視て、スロート部26の長手方向に対して、交差する方向(以下「縦方向」ともいう。)を向いている。本実施形態では、前記「交差する方向」は、「直交する方向」とされている。なお、噴射口30とスロート部26とが交差する位置はそれぞれの長手方向中心部である。   The longitudinal direction of the injection port 30 (hereinafter also referred to as “lateral direction”) is viewed from the direction of the axis X and directed to a direction intersecting the longitudinal direction of the throat portion 26 (hereinafter also referred to as “longitudinal direction”). ing. In the present embodiment, the “crossing direction” is a “crossing direction”. In addition, the position where the injection port 30 and the throat part 26 cross | intersect is each longitudinal direction center part.

本実施形態では、噴射口30は、略四角錐台状の噴射口形成部22に形成されている。別の言い方をすれば、噴射口30の周囲の外表面が略四角錐台状に形成されている。   In the present embodiment, the injection port 30 is formed in a substantially square frustum-shaped injection port forming portion 22. In other words, the outer surface around the injection port 30 is formed in a substantially square frustum shape.

上記ノズル20において、噴射体導入路23に噴射体が導入されると、その噴射体は、第1の遷移部24内を加速しながら噴射口30側に向かって移動し、断面長穴状のスロート部26を通過する。次に、断面が縦方向に長い形状から徐々に横方向に長い形状に遷移する第2の遷移部27において噴射体に横方向に拡散する運動エネルギーが付与される。そして、当該噴射体は、噴射口30から対象物に向かって広角に噴射される。   In the nozzle 20, when the injection body is introduced into the injection body introduction passage 23, the injection body moves toward the injection port 30 while accelerating the inside of the first transition portion 24, and the cross section of the injection hole is formed. Pass through the throat section 26. Next, in the second transition portion 27 in which the cross section changes from the longitudinally elongated shape to the gradually elongated shape in the lateral direction, kinetic energy that diffuses laterally to the spray body is applied. Then, the injection body is injected from the injection port 30 toward the object at a wide angle.

上記構成を備えた本実施形態に係るノズル20によれば、スロート部26の長手方向と、噴射口30の長手方向とが、軸線X方向から視て交差しているため、スロート部26の断面積を小さくすることなく、スロート部26の横方向寸法を小さくすることができる。その結果、図5に示すように、第2の遷移部27における両横方向への拡幅角θを容易に大きくすることができる。また、スロート部26の断面積を小さくしなくて済むため、スロート部26を高速で通過する噴射体の流量が十分に確保され、ドライアイス粒子の対象物に対する噴き付け圧力が拡幅角θ(噴射範囲の長手方向)の範囲の全体に亘って均等になり易い。   According to the nozzle 20 according to the present embodiment having the above configuration, the longitudinal direction of the throat portion 26 and the longitudinal direction of the injection port 30 intersect with each other when viewed from the axis X direction. The lateral dimension of the throat portion 26 can be reduced without reducing the area. As a result, as shown in FIG. 5, it is possible to easily increase the lateral spread angle θ in the second transition portion 27. In addition, since it is not necessary to reduce the cross-sectional area of the throat portion 26, the flow rate of the injection body passing through the throat portion 26 at a high speed is sufficiently ensured, and the pressure of the dry ice particles to the target is the spreading angle θ (injection It is likely to be even throughout the range of the range).

また、本実施形態に係るノズル20によれば、スロート部26の断面を軸線X方向に投影して噴射体導入路23の断面と重ね合わせると、図7に示すように、スロート部26の断面が噴射体導入路23の断面の内側に収まるように、スロート部26および噴射体導入路23が形成されているため、図4に示すように、噴射体導入路23から噴射口30に至るまでの縦方向(図4において上下方向)の寸法の変化が緩やかになる。その結果、圧力損失が抑制され、ドライアイス粒子の対象物に対する噴き付け圧力を高めることができる。   Further, according to the nozzle 20 according to the present embodiment, when the cross section of the throat portion 26 is projected in the direction of the axis X and superimposed on the cross section of the injection body introduction path 23, as shown in FIG. Since the throat portion 26 and the injection body introduction path 23 are formed so that the inside of the cross section of the injection body introduction path 23 is formed, as shown in FIG. 4, from the injection body introduction path 23 to the injection port 30 The change of the dimension in the vertical direction (vertical direction in FIG. 4) is slow. As a result, the pressure loss is suppressed, and the spray pressure of the dry ice particles to the target can be increased.

<比較試験>
本実施形態に係るノズル20と、他のノズル20Aを比較する試験を実施した。他のノズル20A(以下「比較対象に係るノズル20A」という。)は、噴射口30Aの長手方向とスロート部26Aの長手方向が軸線X方向から視て同じ方向を向いている。以下に試験内容を説明する。
<Comparison test>
The test which compared the nozzle 20 which concerns on this embodiment, and the other nozzle 20A was implemented. In the other nozzle 20A (hereinafter referred to as "the nozzle 20A relating to comparison object"), the longitudinal direction of the injection port 30A and the longitudinal direction of the throat portion 26A face the same direction when viewed from the axis X direction. The test content is explained below.

図9〜図11に比較対象に係るノズル20Aを示す。ノズル20Aは、図9に示すように、噴射口30Aの長手方向とスロート部26Aの長手方向とが軸線X方向から視て同じ方向を向いており、かつ、重複している。また、ノズル20Aの噴射口30Aとスロート部26Aは、形状および断面積が略一致しているため、本実施形態に係るノズル20の第2の遷移部27に相当する部分27Aは、断面が変化していない。   The nozzle 20A which concerns on comparison object in FIGS. 9-11 is shown. As shown in FIG. 9, in the nozzle 20A, the longitudinal direction of the injection port 30A and the longitudinal direction of the throat portion 26A face in the same direction as viewed from the axis X direction, and overlap. Further, since the injection port 30A of the nozzle 20A and the throat portion 26A have substantially the same shape and cross sectional area, the cross section of the portion 27A corresponding to the second transition portion 27 of the nozzle 20 according to the present embodiment changes. I did not.

ノズル20Aとノズル20は、上記以外の部分は同一である。すなわち、ノズル20Aの噴射体導入路23Aは、ノズル20の噴射体導入路23と同一の直径および長さを有する。また、ノズル20Aのスロート部26Aは、ノズル20のスロート部26と同一の形状および断面積を有する。また、ノズル20Aの噴射口30Aはノズル20の噴射口30と同一の形状および断面積を有する。   The parts other than the above are the same in the nozzle 20A and the nozzle 20. That is, the injection body introduction path 23A of the nozzle 20A has the same diameter and length as the injection body introduction path 23 of the nozzle 20. The throat portion 26A of the nozzle 20A has the same shape and cross-sectional area as the throat portion 26 of the nozzle 20. In addition, the injection port 30A of the nozzle 20A has the same shape and cross-sectional area as the injection port 30 of the nozzle 20.

試験で使用したノズル20,20Aの各部の寸法等は次の通りである。噴射体導入路23,23Aの直径は何れも10mmであり、噴射体導入路23,23Aの長さは何れも20mmである。第1の遷移部24,24Aの長さは何れも6.47mmである。スロート部26,26Aの長さは何れも1.25mmであり、スロート部26,26Aの断面積は何れも15.89mmである。第2の遷移部27および第2の遷移部27に対応する部分27Aの長さは何れも22.2mmである。噴射口30,30Aの断面積は何れも15.92mmであり、噴射口30,30Aの長手方向(横方向)のサイズは何れも8mmである。なお、上記「長さ」は何れも軸線X方向の長さである。 The dimensions and the like of each part of the nozzles 20 and 20A used in the test are as follows. The diameter of each of the injection body introduction paths 23, 23A is 10 mm, and the length of each of the injection body introduction paths 23, 23A is 20 mm. The length of each of the first transition portions 24 and 24A is 6.47 mm. The lengths of the throat portions 26 and 26A are both 1.25 mm, and the cross-sectional areas of the throat portions 26 and 26A are 15.89 mm 2 each. The length of each of the portions 27A corresponding to the second transition portion 27 and the second transition portion 27 is 22.2 mm. The cross-sectional area of each of the injection ports 30, 30A is 15.92 mm 2 , and the size in the longitudinal direction (lateral direction) of each of the injection ports 30, 30A is 8 mm. The above "length" is the length in the direction of the axis X in each case.

試験では、加えられた圧力に応じて発色する感圧紙を使用して、対象物に対する噴き付け範囲の長手方向の大きさを確認した。使用した感圧紙は、富士フイルム株式会社製、プレシート「高圧用」(HS)モノシートである。   In the test, a pressure sensitive paper which develops color in response to the applied pressure was used to confirm the longitudinal size of the spray area on the object. The pressure-sensitive paper used is a pre-sheet "for high pressure" (HS) mono-sheet manufactured by Fujifilm Corporation.

試験では、図12に示すように、ノズル20,20Aを感圧紙40に対して垂直に対向させ、ノズル20,20Aの先端から感圧紙40までの距離を一定の距離に維持しつつ、ドライアイス粒子を噴射しながら、一定速度でノズル20,20Aを感圧紙40に対して平行な方向に移動させた。もちろん、当該移動の方向は、噴射口30,30Aの長手方向に直交する方向である。その後、感圧紙において所定以上の圧力値を示す色に発色した部分の幅W(図12参照)を測定した。   In the test, as shown in FIG. 12, the nozzles 20 and 20A are vertically opposed to the pressure sensitive paper 40, and the distance from the tips of the nozzles 20 and 20A to the pressure sensitive paper 40 is maintained at a constant distance. The nozzles 20 and 20A were moved in a direction parallel to the pressure sensitive paper 40 at a constant speed while ejecting particles. Of course, the direction of the movement is a direction orthogonal to the longitudinal direction of the injection ports 30, 30A. Thereafter, the width W (see FIG. 12) of the portion of the pressure-sensitive paper which has developed a color showing a pressure value higher than a predetermined value was measured.

上記の試験を行った結果、本実施形態に係るノズル20を使用した場合は、幅Wは15mmであった。これに対し、比較対象に係るノズル20Aを使用した場合は、幅Wは11.5mmであった。この試験結果より、ドライアイス粒子が対象物に対して一定値以上の圧力で噴き付けられる範囲は、比較対象に係るノズル20Aを使用するよりも、本実施形態に係るノズル20を使用した方が、格段に幅広くなるということができる。   As a result of conducting said test, when using nozzle 20 concerning this embodiment, width W was 15 mm. On the other hand, when the nozzle 20A related to comparison was used, the width W was 11.5 mm. From this test result, it is better to use the nozzle 20 according to the present embodiment than to use the nozzle 20A according to the comparison target in a range where the dry ice particles are sprayed to the object at a pressure higher than a predetermined value. It can be said that it will be much wider.

本発明は、ドライアイス粒子を対象物に向けて噴射することで対象物の表面の洗浄等を行うドライアイス噴射装置のノズルに適用することができる。   The present invention can be applied to a nozzle of a dry ice jetting apparatus that cleans the surface of a target by jetting dry ice particles toward the target.

1 ドライアイス噴射装置
20 ノズル
23 噴射体導入路
24 第1の遷移部
26 スロート部
27 第2の遷移部
30 噴射口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 dry ice injection apparatus 20 nozzle 23 injection body introduction path 24 1st transition part 26 throat part 27 2nd transition part 30 injection port

Claims (3)

ドライアイス粒子を含む噴射体を対象物に向けて噴射するドライアイス噴射用のノズルであって、
前記噴射体が導入される噴射体導入路と、
前記噴射体導入路より下流側に形成された断面長穴状のスロート部と、
前記スロート部より下流側に形成された、前記噴射体を噴射する長穴状の噴射口と、
を備え、
前記スロート部の長手方向と、前記噴射口の長手方向とが、軸線方向から視て交差している、
ことを特徴とするノズル。
A nozzle for dry ice jet, which jets a jet body including dry ice particles toward an object,
An injection body introduction path into which the injection body is introduced;
An elongated hole shaped throat portion formed in the downstream side of the injection body introduction path;
An elongated hole-shaped injection port formed on the downstream side of the throat portion for injecting the injection body;
Equipped with
The longitudinal direction of the throat portion intersects with the longitudinal direction of the injection port when viewed from the axial direction.
A nozzle characterized by
請求項1に記載のノズルにおいて、
前記噴射体導入路と、前記スロート部との間に、前記噴射体導入路の断面形状から前記スロート部の断面形状へと断面形状が徐々に変化する第1の遷移部が形成され、
前記スロート部と前記噴射口との間に、前記スロート部の断面形状から前記噴射口の形状へと断面形状が徐々に変化する第2の遷移部が形成されており、
前記スロート部の断面を軸線方向に投影して前記噴射体導入路の断面と重ね合わせた場合に、前記スロート部の断面が前記噴射体導入路の断面の内側に収まる、
ことを特徴とするノズル。
In the nozzle according to claim 1,
Between the injection body introduction path and the throat portion, a first transition portion in which the cross-sectional shape gradually changes from the cross-sectional shape of the injection body introduction path to the cross-sectional shape of the throat portion is formed.
Between the throat portion and the injection port, a second transition portion in which the cross-sectional shape gradually changes from the cross-sectional shape of the throat portion to the shape of the injection port is formed;
When the cross section of the throat portion is projected in the axial direction and superimposed on the cross section of the injection body introduction path, the cross section of the throat portion fits inside the cross section of the injection body introduction path
A nozzle characterized by
請求項1又は2に記載のノズルを備えることを特徴とするドライアイス噴射装置。
A dry ice jetting apparatus comprising the nozzle according to claim 1 or 2.
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