JPH07932A - 物品表面の清浄化方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 固体状二酸化炭素ペレットを研磨材として用
いて物品表面のブラスト清浄化を行う方法及び装置を提
供する。 【構成】 貯蔵容器１内の液体状二酸化炭素の一部分を
断熱膨張させて固体状の二酸化炭素を生じさせ、次に、
固体状二酸化炭素の圧縮又は押出し加工を行って複数個
のペレット３を形成する。液体状二酸化炭素の別の部分
を気化５させて大気圧よりも高い圧力状態の気体状二酸
化炭素を生じさせ、次いで、この気体状二酸化炭素をキ
ャリヤ／推進剤として用い、二酸化炭素ペレットを射出
して８清浄にされるべき物品表面に当てる。かかる構成
により、ブラスト清浄化作業のための別個の圧縮空気又
は窒素推進剤装置を不要にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粒子のブラストを用い
て物品表面を清浄化又はクリーニングするための方法及
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】粒子ブ
ラスト清浄化技術の最も普及した形態は、サンドまたは
他のグリットの研磨微粒子を高圧空気のジェットによっ
て推進又は射出してこれらを清浄にすべき物品表面に当
てるサンドブラスト法である。別形態の粒子ブラスト清
浄化法は、高圧空気または窒素のジェットによって射出
され、清浄にされるべき物品表面に当てられる研磨材と
して固体状二酸化炭素（固体炭酸）の小さな粒子または
ペレットを用いる。固体状二酸化炭素粒子またはペレッ
トは、清浄にされている物品の表面を加工硬化させず、
また、清浄にされるべき表面に当たったあと昇華すると
いう点でサンドまたはグリットよりも有利である。従っ
て、固体状二酸化炭素粒子及びペレットは環境上クリー
ンであって、しかも使用上安全であり、通常、サンドブ
ラスティング法で用いられた使用済みのサンドまたはグ
リットを清浄にするのに必要な労力及び費用が節約され
る。

【０００３】ブラスト清浄化法で用いられる固体状二酸
化炭素研磨材は通常、固体状の二酸化炭素雪状片をペレ
タイザ内で圧縮し、或いは、米国特許第４，７２７，６
８７号（発明者：ムーア）に記載されている押出し器内
で圧縮して固体状の二酸化炭素雪状片を押し出すことに
より得られた小さな固体状二酸化炭素ペレットである。
公知の二酸化炭素ブラスト清浄化装置は通常、ペレット
を射出してこれらを清浄にされるべき表面に当てる推進
剤として圧縮空気を用いている。というのは、多くの製
造工場及び配設場所において、圧縮空気のコストは安く
且つ利用性が高いからである。場合によっては、窒素も
推進剤として用いられている。

【０００４】推進剤として圧縮空気を用いるブラスト清
浄化装置は、充分な圧縮空気圧力及び量を得ると共に圧
縮空気から水分及び汚染要因物、例えば油を除去するの
に圧縮機、乾燥機及びフィルタを必要とする。圧縮機、
乾燥機及びフィルタが、最大の清浄化作業を行なうため
に充分な量の空気を供給するよう寸法決めされ、これに
より通常は非常に大型の圧縮機、乾燥機及びフィルタを
使用する必要がある。もし、清浄化が工場ではなくて現
場で行なわれる場合、圧縮機、乾燥機、フィルタ及び他
の補助機器を移動可能な運搬手段、例えばトレーラート
ラックに取り付けなければならず、駆動装置及び圧縮機
に携わるオペレータが空気圧縮設備の作動及び維持を行
う必要がある。

【０００５】或る幾つかの現場ブラスト清浄化作業に関
しては、鋼製シリンダ内に入った高圧窒素を推進剤とし
て用いて大型及び高価な空気圧縮機及び乾燥機を不要に
していたが、この方法では、窒素の費用が高いために極
めて高価になるだけでなく、連続的且つ充分な推進剤供
給源を提供するために清浄化現場において複数の大型窒
素シリンダトレーラーが必要になる。また、圧縮空気を
用いると、汚染要因物、例えば油または他の異物が装置
内に入り込み、清浄にされている表面及びブラスト清浄
化機器それ自体を汚染することになる恐れがある。

【０００６】従って、本発明の目的は、かかるブラスト
清浄化作業において通常必要な空気圧縮機、乾燥機及び
フィルタを不要にする二酸化炭素ペレット使用のブラス
ト清浄化方法及び装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑みて、本発
明の要旨は、物品表面の清浄化方法において、貯蔵容器
に入っている液体状二酸化炭素の一部分を断熱膨張させ
て固体状二酸化炭素を生じさせ、固体状二酸化炭素を圧
縮して複数のペレットを形成し、前記液体状二酸化炭素
の別の部分を気化させて大気圧よりも高い圧力状態の気
体状二酸化炭素を生じさせ、該気体状二酸化炭素をキャ
リヤ／推進剤として用いてペレットを射出して清浄にさ
れるべき物品表面に当てることを特徴とする方法にあ
る。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の好ましい実施例の方法及び
装置を示す略図である。この実施例は、作業現場まで容
易に運搬できる可搬式又は移動式ブラスト清浄化装置と
して設計されているが、本発明は製造工場等内の恒久的
な設置態様にも適用できる。図１に示すように、大型加
圧貯蔵容器１が二酸化炭素を液相で保有するよう約−１
８℃に保たれた或る量の液体状二酸化炭素（液体炭酸と
もいう）を収容している。適当な弁及び圧力調整器を備
えた液相ライン２が、液体状二酸化炭素の一部を貯蔵容
器１からペレタイザユニット３まで運び、ペレタイザユ
ニット３において、液体状二酸化炭素は断熱膨張して固
体状の二酸化炭素（固体炭酸ともいう）の雪状片を生
じ、次にかかる固体状二酸化炭素雪状片を圧縮または押
出し加工して固体状二酸化炭素ペレットにする。ペレタ
イザユニット３それ自体は、いくつかの市販の設計品、
例えば米国特許第４，６１７，０６４号、第４，７０
７，９５１号、第４，７２７，６８７号、第４，９４
７，５９２号及び第５，１０９，６３６号に記載されて
いるもののうちの一つであるのが良い。

【０００９】弁１４によって液体状二酸化炭素貯蔵容器
１に連結された第２のライン４が、液体状二酸化炭素の
別の部分を気化器５内へ運び、気化器５内で、この液体
状二酸化炭素の部分は気化して大気圧よりも高い圧力状
態の気体状二酸化炭素（気体炭酸ともいう）になる。気
化器５は、作動状態及び出力を制御するよう加熱器及び
ファンが取り付けられた市販の極低温大気圧気化器ユニ
ットである。圧力調整器７及び安全弁（図示せず）が装
着されたライン６が、気化器５内で生じた気体状二酸化
炭素をブラスト清浄化ガン８及びペレタイザユニット３
の排出部分に通じるライン６の枝間に運び、それによ
り、ペレタイザユニット３内で生じた固形二酸化炭素ペ
レットをライン６から気体状二酸化炭素中に同拌させ、
高速で推進してこれらを清浄にされるべき物品表面に当
てる。

【００１０】図１に示すように、この実施例はまた、推
進剤として、貯蔵容器１の周りの周囲大気圧に起因して
貯蔵容器１内に生じる気化した状態の二酸化炭素を用い
る。液体状二酸化炭素貯蔵容器は、貯蔵容器内の過度の
圧力増大を防止するため貯蔵容器内で生じた過剰の気体
状二酸化炭素を大気中へ抜き、或いは放出することがで
きるように通常設けられており、これが法令によって義
務づけられている。貯蔵容器内からのこの過剰の加圧気
体状二酸化炭素の放出はまた、貯蔵容器の内部の温度を
減少させ、それにより、貯蔵容器１内の二酸化炭素を液
相に保つのに役立つ。

【００１１】この実施例では、貯蔵容器１は、手動弁１
１と自動安全ブリードオフ弁１２の両方を備えている。
自動安全ブリードオフ弁１２は通常は、約２．４１ＭPa
（３５０psig）で開放するよう設定されており、過剰の
気体状二酸化炭素を大気中へ放出し、ついには貯蔵容器
１内の液体状二酸化炭素の温度が約−１８℃に戻り、そ
の平衡圧力が約２．０７ＭPa（３００psig）になり、そ
の時点で、自動ブリードオフ安全弁１２は閉じることに
なる。この順序は、貯蔵容器１の周りの大気の温度が貯
蔵容器１内の内圧を約２．４１ＭPa（３５０psig）まで
再び上昇させるたびに、繰り返されることになる。

【００１２】この実施例では、ライン９が約２．０７Ｍ
Pa（３００psig）で開くよう調節された気相ブリードオ
フ弁１０に連結されている。適当な追加の弁及び調整器
１３を備えたライン９がライン６に取り付けられ、この
ライン６により気化器５がブラスト清浄化ガン８に連結
されている。本発明の実施の結果として、通常、貯蔵容
器１から大気中へ抜かれて捨てられる気体状二酸化炭素
のすべてを捕獲し、これを推進剤として使用できる。

【００１３】通常は大気中に捨てられるこの二酸化炭素
ガスは今や、多くの短時間の清浄化用途のための推進剤
として保持されて使用できる。というのは、その圧力で
ある約２．０７ＭPa（３００psig）は通常は、推進剤と
して必要な圧力よりも高いからである。ライン９内のガ
ス圧力が推進剤としてのその有効性を減少させるほど低
下すると、弁１４は開き、気化器５によって生じた追加
のガスがブラスト清浄化ガン８に通じるライン６内のブ
リードオフガスを補充することができる。ライン６内の
圧力調整器７及びライン９内の圧力調整器１３により、
オペレーターは、ブラスト清浄化作業に応じてブラスト
清浄化ガン８に送られる推進剤としてのガスの圧力を調
節することができる。ライン６内の推進剤ガスの圧力は
代表的には０．３４〜２．０７ＭPa（５０〜３００psi
g）である。

【００１４】気化器５は所要の量及び圧力で気体状二酸
化炭素を生じさせる加熱器またはファンを備えるのがよ
い。もし必要であれば、本発明の装置は、２．０７ＭPa
（３００psig）よりも高い推進圧力を得ることが必要と
される場合、極低温ポンプ及び一層高い圧力気化器５を
備えるのが良い。

【００１５】好ましい実施例を図示説明することにより
本発明の説明を行ったが、これは例示にすぎないので、
それによって限定されるべきではなく、当業者であれば
本発明の教示の範囲内で変形例を想到することができ
る。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法及び装置を示す略図である。

【符号の説明】

１ 貯蔵容器 ３ ペレタイザユニット ５ 気化器 ８ ブラスト清浄化ガン １２ 自動安全ブリードオフ弁

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品表面の清浄化方法において、貯蔵容
   器に入っている液体状二酸化炭素の一部分を断熱膨張さ
   せて固体状二酸化炭素を生じさせ、固体状二酸化炭素を
   圧縮して複数のペレットを形成し、前記液体状二酸化炭
   素の別の部分を気化させて大気圧よりも高い圧力状態の
   気体状二酸化炭素を生じさせ、該気体状二酸化炭素をキ
   ャリヤ／推進剤として用いてペレットを射出して清浄に
   されるべき物品表面に当てることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 気体状二酸化炭素を貯蔵容器内の圧力を
   抜くことによって生じさせることを特徴とする請求項１
   の方法。
3. 【請求項３】 気体状二酸化炭素を貯蔵容器から除去し
   て貯蔵容器に入っている液体状二酸化炭素の温度を下げ
   ることを特徴とする請求項２の方法。
4. 【請求項４】 気体状二酸化炭素を生じさせるのに、液
   体状二酸化炭素の一部分を貯蔵容器の外部に設けられた
   気化器に通すことを特徴とする請求項１の方法。
5. 【請求項５】 気体状二酸化炭素を生じさせるのに、貯
   蔵容器内の圧力を抜き、液体状二酸化炭素の一部分を貯
   蔵容器の外部に設けられた気化器に通すことを特徴とす
   る請求項１の方法。
6. 【請求項６】 気体状二酸化炭素の圧力を、ペレットを
   射出して清浄にされるべき物品表面に当てる所定圧力に
   調節することを特徴とする請求項１の方法。
7. 【請求項７】 物品表面の清浄化装置であって、液体状
   二酸化炭素の入った貯蔵容器と、液体状二酸化炭素の一
   部分から固体状二酸化炭素ペレットを生じさせるペレタ
   イザユニットと、固体状二酸化炭素ペレットを受け入れ
   るブラスト清浄化ガンと、大気圧よりも高い圧力状態の
   気体状二酸化炭素を生じさせるよう液体状二酸化炭素の
   別の部分を気化させるための手段と、固体状二酸化炭素
   ペレットを射出して清浄にされるべき物品表面に当てる
   キャリヤ／推進剤として気体状二酸化炭素をブラスト清
   浄化ガンまで運ぶ導管手段とを有することを特徴とする
   装置。
8. 【請求項８】 液体状二酸化炭素の別な部分を気化させ
   るための手段は、貯蔵容器に取り付けられたブリードオ
   フ弁であることを特徴とする請求項７の装置。
9. 【請求項９】 液体状二酸化炭素の別な部分を気化させ
   るための手段は、前記貯蔵容器の外部に設けられた気化
   器であることを特徴とする請求項７の装置。
10. 【請求項１０】 導管手段には圧力調整器が設けられて
    いることを特徴とする請求項７の装置。
11. 【請求項１１】 液体状二酸化炭素の別な部分を気化さ
    せるための手段は、前記貯蔵容器に取り付けられたブリ
    ードオフ弁及び前記貯蔵容器の外部に設けられた気化器
    であることを含むことを特徴とする請求項７の装置。