KR20050003969A - 드라이아이스 분사장치 - Google Patents

드라이아이스 분사장치

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KR20050003969A
KR20050003969A KR10-2003-7013740A KR20037013740A KR20050003969A KR 20050003969 A KR20050003969 A KR 20050003969A KR 20037013740 A KR20037013740 A KR 20037013740A KR 20050003969 A KR20050003969 A KR 20050003969A
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세코다가즈유기
쓰지야요시후미
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가부시끼가이샤 아이텍
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/08—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point

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  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

간소한 구성으로 값싸게 실시할 수 있는 드라이아이스분사장치를 제공하는 것이며, 가스도입실(1)내의 액화탄산가스(L)를 가스팽창실(3)내로 오리피스밸브(2)를 거쳐서 유출시켜서, 드라이아이스입자(D)를 생성시키고, 이 드라이아이스입자(D)를 결로방지가스(G)와 함께 분사통(5)의 선단으로부터 분사한다.
상기한 가스팽창실(3)의 하류에서 상기한 분사통(5)의 기초단말측에 가스분류부(4)를 설치하고, 상기한 분사통(5)내에 드라이아이스통로(6)와 가스통로(7)를 구획 형성한다.
상기한 가스통로(7)에 가열수단(8)을 근접배치한다.
상기한 가스팽창실(3)내의 드라이아이스입자(D)와 탄산가스와의 혼합유체를 상기한 가스분류부(4)에서 분류해서 상기한 드라이아이스통로(6)에 드라이아이스입자 (D)를 포함하는 혼합유체를 유통시킴과 동시에 상기한 가스통로(7)에 유통시키는 혼합유체를 상기한 가열수단(8)으로 가열해서 상기한 결로방지가스(G)를 생성한다.

Description

드라이아이스 분사장치{A DRY ICE SPRAY EQUIPMENT}
이런 종류의 드라이아이스분사장치로서는 예를 들면 도6 및 도7에 나타내는 것으로서 실용신안등록공고 제2557383호 공보에 개시된 것이 알려져 있다.
여기서 도6은 상기한 종래예에 관한 드라이아이스분사장치의 세로단면도, 도7은 그 드라이아이스분사장치의 배관도이다.
이 종래의 예는 액화탄산가스(L)를 저장시킨 제1봄베(B1)와 탄산가스도입실(101a)과를 파이프라인으로 연결하여 질소가스(N2)를 저장시킨 제2봄베(B2)와 질소가스도입실(101b)을 파이프라인으로 연결하여 탄산가스도입실(101a)내에 도입한 액화탄산가스(L)를 오리피스(orifice)(102)를 거쳐서 가스팽창실(103)내로 유출시켜 드라이아이스입자(D)를 생성시키고, 이 드라이아이스입자(D)를 가스팽창실(103)내로 도입한 질소가스(N2)와 함께 분사통(105)의 선단으로부터 분사시키도록 구성되어있다.
또한, 도6 중의 부호(P)는 압력계를, (S)는 전자개폐밸브를, (B3)는 버퍼탱크를 각각 나타낸다.
이 드라이아이스분사장치에 의하면 드라이아이스입자(D)를 수분을 함유하지않은 질소가스(N2)와 함께 분사통(105)의 선단으로부터 분사시킴으로서 피처리물에 결로가 생기는 것을 어느 정도 방지할 수가 있으나, 또한 다음의 점에서 개선의 여지가 있다.
(1) 액화탄산가스(L)를 저장한 제1봄베(B1)외에 질소가스(N2)를 저장한 제2봄베(B2)를 필요로 하고, 더구나 탄산가스도입실(101a)외에 질소가스도입실(101b)과 질소가스(N2)를 가스팽창실(103)내로 도입하는 통로도 필요하며, 구성이 복잡하고 비용이 높아지게된다.
(2) 전자개폐밸브(S)를 개방해서 액화탄산가스(L)를 탄산가스도입실(101a)내로 도입하여 그 액화탄산가스(L)를 오리피스(102)를 거쳐서 가스팽창실(103)내로 유출시켜서, 드라이아이스입자(D)를 생성하지만 오리피스(102)의 개방도를 조절하기 위한 구성(예를 들면 니들밸브)외에 상기 전자개폐밸브(S)를 별도로 필요로 하기 때문에 이점에서도 구성이 복잡하고 비용이 높아지게 된다.
(3) 상기한 종래의 예에서는 드라이아이스입자(D)와 질소가스(N2)를 충분히 긴 가스팽창실(103)내에서 혼합하여 그 혼합물을 분사시키는 구성이기 때문에 드라이아이스입자(D)를 둘러 싸는 질소가스(N2)의 층이 얇게 되어 수분을 함유하는 공기를 질소가스(N2)의 층에서 충분히 차단할 수가 없고, 결로방지효과가 충분하지 않다.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서 그 목적은 간소한 구성으로 값싸게 실시할 수 있고, 또한 효과적으로 결로방지 할 수 있는 드라이아이스분사장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 드라이아이스(dry ice)입자를 생성시켜서 결로방지가스와 함께 분사시키는 드라이아이스 분사장치에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 관한 드라이아이스분사장치를 나타내고,
도1A는 그 드라이아이스분사장치의 세로단면도,
도1B는 도1A 중의 A-A선에 따른 세로단면도이다.
도2는 상기 드라이아이스분사장치의 주요부를 나타내고,
도2A는 상기한 드라이아이스분사장치의 분류부의 세로단면도,
도2B는 도2A 중의 B-B선에 따른 세로단면도,
도3은 상기한 드라이아이스분사장치의 주요부를 나타내고,
도3A는 도1A 중의 분사통부의 세로단면도,
도3B는 도3A 중의 하전수단의 C-C선에 따른 세로단면도,
도3C는 하전수단의 변형예 1에 관한 도3B의 상당도,
도3D는 하전수단의 변형예 2에 관한 도3B의 상당도
도4A,B는 상기한 드라이아이스분사장치의 장치본체 내에 장착되는 온도저하방지수단 등의 배치구성을 예시하는 것으로서, 도4A는 그 장치본체의 외형도, 도4B는 도4A 중의 B-B선에 따른 세로단면도,
도5A,B는 상기한 드라이아이스장치의 드라이아이스통로와, 가스통로 및 가열수단의 변형배치예를 나타낸 것으로, 도5A는 변형배치예 1에 관한 도1B의 상당도,도5B는 변형배치예 2에 관한 도1B의 상당도이다.
도6와 도7은 종래예를 나타낸 것으로, 도6은 드라이아이스분사장치의 세로단면도, 도7은 드라이아이스분사장치의 배관도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 가스도입실 2: 오리피스밸브 3: 가스팽창실
4: 가스분류부 5. 분사통 6: 드라이아이스 통로
6a: 중앙통로 7: 가스통로 7a: 주변통로
8: 가열수단 9: 가스실내포구멍 10: 안내통
11: 장치본체 12: 손잡이부 13: 연통로
14: 가스도입관 15: 플랜지 16: 용수철수용구
17a,17b: 고정나사 18: 가세용수철 19: 로드장착구멍
20: 격벽 21: 오리피스구멍 22: 밸브봉
23a: 종동랙 23b: 수압단차부 24: 밸브폐색용수철
25: 스토퍼 26: 밸브개방조작수단 27: 구동로드
28: 피니언기어 29: 수동조작레버 30: 폐지밸브
31: 분류부수용체 32: 가열부수용통 33: 분류기구
34: 온도조절장치 35: 하전수단 36: 원판상전극
37: 방전부 38: 전극도전 39: 절연체
40: 도전단자 41,42: 도전배선 43: 접지단자
44: 전극단자 45: 히터 46: 히터장착구멍
47: 온도조절장착구멍
L(CO2): 액화탄산가스 (N2): 질소가스 G: 질소방지가스
D: 드라이아이스입자 S: 전자개폐밸브 P: 압력계
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 다음과 같이 구성된다.
즉, 가스도입실(1)내의 액화탄산가스(L)를 오리피스밸브(2)를 거쳐서 가스팽창실(3)내로 유출시켜서 드라이아이스입자(D)를 생성하고, 그 드라이아이스입자(D)를 결로방지가스(G)와 함께 분사통(5)의 선단으로부터 분사시키도록 구성한 드라이아이스분사장치에 있어서, 상기 가스팽창실(3)의 하류에서 상기 분사통(5)의 기초단말측으로 가스분류부(4)를 설치하고, 상기 분사통(5)내에 드라이아이스통로(6)와 가스통로(7)를 구획 형성함과 동시에, 상기 가스통로(7)에 가열수단(8)을 근접배치하고, 상기 가스팽창실(3)내의 드라이아이스입자(D)와 탄산가스와의 혼합유체를 상기 가스분류부(4)에서 분류해서 상기 드라이아이스통로(6)에 드라이아이스입자(D)를 포함하는 혼합유체를 유통시킴과 동시에, 상기 가스통로(7)에 유통되는 혼합유체를 상기 가열수단(8)으로 가열해서 상기 결로방지가스(G)를 생성시키도록 구성한것을 특징으로 한다.
예를 들면 도1 및 도2에 나타내는 바와 같이, 상기한 가스도입실(1)내의 액화탄산가스(L)는 오리피스밸브(2)를 거쳐서 가스팽창실(3)내로 유출해서 드라이아이스입자(D)를 생성한다.
상기 가스팽창실(3)내의 드라이아이스입자(D)와 탄산가스와의 혼합유체는 상기한 가스분류부(4)에서 분류되어 드라이아이스통로(6)와 가스통로(7)로 유통된다.
그리고 가스통로(7)로 유통되는 드라이아이스입자(D)를 포함하는 혼합유체는 가스통로(7)에 근접배치된 가열수단(8)으로 가열되어서 결로방지가스(G)가 된다.
이 결로방지가스(G)는 드라이아이스통로(6)를 유통한 드라이아이스입자(D)와 함께 분사통(5)의 선단으로부터 분사되어서 피처리물의 결로를 방지한다.
결국, 단일의 액화탄산가스(L)를 사용해서 드라이아이스입자(D)와 결로방지가스(G)를 생성해서 분사함으로서 종래예와 같은 결로방지가스(G)로서의 질소가스(N2)나 질소가스도입실(101b), 질소가스(N2)를 팽창실(103)내로 도입하는 통로도 불필요하게 되고, 간소한 구성으로 값싸게 실시할 수 있다.
더구나, 드라이아이스입자(D)와 결로방지가스(G)와는 상호 다른 통로를 통과해서 분사되기 때문에, 결로방지가스(G)에 의해 드라이아이스입자(D)의 주위를 포위하는 것도 가능하며, 따라서 피처리물의 결로를 효과적으로 방지할 수가 있다.
상기한 드라이아이스분사장치는 예를 들면 도4의 도4A 내지 도4B에 나타내는 바와 같이, 상기한 가스도입실(1), 가스팽창실(3), 및 가스분류부(4)에 근접해서 온도저하방지수단인 히터(45)를 배치할 수가 있다.
이 경우에는 장치본체(11)외면의 결로방지와, 오리피스밸브(2)에의 드라이아이스의 부착, 및 이산화탄소에 함유되는 미량수분의 빙결을 방지하고, 아울러서 드라이아이스입자(D)의 생성효율을 높일 수가 있다.
또, 상기한 드라이아이스분사장치는 상기 분사통(5)내에 안내통(10)을 장착해서 그 안내통(10)내에 상기한 드라이아이스통로(6)를 형성함과 동시에 그 안내통(10)의 주위에 상기한 가스통로(7)를 형성해서 상기한 분사통(5)에 하전수단(35)을 부가 설치하고, 상기한 하전수단(35)은 상기한 분사통(5)에 안쪽으로 끼워 넣어진 한 쪽의 원판상전극(36)을 구비하고, 그 원판상전극(36)의 내부원주부에 형성한 방전부(37)를 상기한 가스통로(7)에 면접하게 하고, 다른쪽의 전극을 구성하는 상기한 안내통(10)에 대향 배치할 수가 있다.
이 경우에는 예를 들면, 도3에 나타내는 바와 같이, 하전수단(35)을 구성하는 한쪽의 원판상전극(36)이 분사통(5)에 안쪽으로 끼워 넣어져 있고, 그 원판상전극(36)의 내부원주부에 형성한 방전부(37)가 가스통로(7)에 면접하고, 또한 다른쪽의 전극을 구성하는 상기한 안내통(10)에 대향 배치되어 있기 때문에, 분류된 한쪽의 결로방지가스(G)는 이온화 된다.
이 이온화된 결로방지가스(G)는 분사되는 드라이아이스입자(D)의 정전하를 전하제거함과 동시에 그 유속과 하전밀도를 높인다.
높여진 하전밀도는 드라이아이스입자(D)가 대상물에 충돌한 때에 발생하는 정전하도 전하제거 한다.
또 상기한 구성에 의하면, 고압의 하전수단(35)을 분사통(5)내에 수용해서 안전하고, 또한 콤팩트하게 구성할 수가 있다.
또, 본 발명은 가스도입실(1)내의 액화탄산가스(L)를 오리피스밸브(2)를 거쳐서 가스팽창실(3)내로 유출시켜서 드라이아이스입자(D)를 생성하고, 그 드라이아이스입자(D)를 분사통(5)의 선단으로부터 분사하도록 구성한 드라이아이스분사장치에 있어서, 상기한 오리피스밸브(2)를 상기한 가스도입실(1)과 가스팽창실(3)과의 격벽(20)에 개구된 오리피스구멍(21)과, 이 오리피스구멍(21)에 진퇴가능하게 삽입해서 그 오리피스구멍(21)을 조절 가능하게 개폐시키는 밸브봉(22)과, 이 밸브봉(22)을 밸브폐색측으로 가세하는 밸브폐색용수철(24)과, 상기한 밸브봉(22)의 후퇴위치를 조절 가능하게 규제해서 밸브개방량을 설정하는 스토퍼(25)와, 상기한 밸브봉(22)을 상기한 밸브폐색용수철(24)에 대항해서 밸브개방조작하는 밸브개방조작수단(26)으로 구성한 것을 특징으로 한다.
이 경우 예를들면, 도1 및 도2에 나타내는 바와 같이, 가스도입실(1)내의 액화탄산가스(L)는 오리피스밸브(2)를 거쳐서 가스팽창실(3)내로 유출되어서 드라이아이스입자(D)를 생성한다.
가스도입실(1)과 가스팽창실(3)과의 격벽(20)에 개구된 오리피스구멍(21)의 개방도는 이 오리피스구멍(21)에 밸브봉(22)에 진퇴위치 조절 가능하게 삽입해서 조절한다.
즉, 이 밸브봉(22)의 후퇴위치를 스토퍼(25)로 조절가능하게 규제해서 오리피스밸브(2)의 밸브 개방량을 설정한다.
이 구성에 의하면, 상기한 밸브개방조작수단(26)에 의해 밸브봉(22)을 밸브폐색용수철(24)에 대항해서 스토퍼(25)로 규제되는 위치까지 밸브개방조작함으로서 소망의 밸브개방량을 순시에 전부 개방할 수가 있다.
상기한 드라이아이스분사장치는 예를 들면 도1에 나타내는 바와 같이, 상기한 밸브개방조작수단(26)을 상기한 밸브봉(22)과 동일축으로 일체로 형성하고, 진퇴가능하게 설치된 종동로드(23)와, 상기한 종동로드(23)에 병설 설치되고, 진퇴가능하게 설치된 구동로드(27)와, 상기한 종동로드(23)에 형성된 종동랙(23a)과, 상기한 구동로드(27)에 형성된 구동랙(27a)에 걸어 맞추어지는 피니언기어(28)와, 상기한 구동로드(27)에 조절가능하게 진퇴시키는 수동조작레버(29)로 구성할 수가 있다.
이 경우에는 종래와 같은 전자개폐밸브(S)를 필요로 하지 않기 때문에 간소한 구성으로 값싸게 실시할 수가 있다.
더군다나, 수동조작레버(29)에 의해 스토퍼(25)로 규제되는 범위내에서 필요에 따라 밸브개방량을 적절히 조절할 수 있기 때문에 지극히 편리하다.
또 예를 들면, 도1에 나타내는 바와 같이, 상기한 드라이아이스분사장치는 상기한 밸브폐색용수철(24)의 밸브폐색력을 조절가능하게 설정하는 용수철력설정수단(16)을 설치함과 동시에, 상기한 종동로드(23)의 가스도입실(1)내에 위치하는 개소에 가스압력에 의해 그 종동로드(23)를 밸브개방측으로 가세하는 수압단차부(23b)를 형성하여, 상기한 밸브폐색용수철(24)의 밸브폐색력과 가스압력에 의한 밸브개방력과를 대항시켜서 상기한 오리피스밸브(2)를 안전밸브로서 기능시키도록 구성할 수가 있다.
이 경우에는 가스도입실(1)내의 가스압력이 상승해서 상기한 수압단차부 (23b)가 받는 압력이 상기한 밸브폐색용수철(24)의 밸브폐색력을 초과했으면 액화탄산가스(L)는 상기한 오리피스구멍(21)을 통해서 가스팽창실(3)로 유출되고, 상기한 드라이아이스통로(6)와, 가스통로(7)를 통해서 본 발명의 기계밖으로 방출된다.
결국, 상기 밸브폐색용수철(24)의 밸브폐색력과 가스압력에 의한 밸브개방력이 대항함으로서 상기한 오리피스밸브(2)는 안전밸브로서 기능함으로 안전하다.
이 드라이아이스분사장치는 도1에 나타내는 바와 같이, 가스도입실(1)과 오리피스밸브(2)와 가스팽창실(3)과 가스분류부(4)를 직렬로 수용한 장치본체(11)와, 이 장치본체(11)와 동축직렬상으로 설치된 분사통(5)과, 장치본체(11)를 지지하는 손잡이부(12)를 권총의 형태를 이루도록 조립해서 구성되어 있다.
상기한 손잡이부(12)내에는 후술하는 가스도입관(14)과, 가열수단(8)을 위한 도전단자(40), 도전배선(41)(42)과 접지단자(43)가 부가설치 배치되어 있다.
또한 후술하는 하전수단(36)의 도전단자(40)나 도전배선(41)(42)은 별도로 부가설치 배치되어 있다.
이 드라이아이스분사장치는 도1에 나타내는 바와 같이, 가스도입실(1)내의 액화탄산가스(L)를 오리피스밸브(2)를 거쳐서 가스팽창실(3)내로 유출시켜서 드라이아이스입자(D)를 생성하고, 그 드라이아이스입자(D)와 탄산가스의 혼합유체를 가스분류부(4)에서 둘로 분류하여 한 쪽의 혼합유체를 상기한 분사통(5)내의 축심부에 형성한 드라이아이스통로(6)로 유통시키고, 다른 쪽의 혼합유체를 상기한 드라이아이스통로(6)의 주위에 형성한 통상의 가스통로(7)로 유통시켜, 상기 가스통로(7)로 유통되는 혼합유체를 그 가스통로(7)에 근접 배치한 가열수단(8)으로 가열해서 결로방지가스(G)를 생성시키고, 드라이아이스통로(6)로 유통시킨 드라이아이스입자(D)를 상기한 결로방지가스(G)와 함께 분사통(5)의 선단으로부터 분사시키도록 구성되어 있다.
상기한 가스도입실(1)은 도1에 나타내는 바와 같이, 장치본체(11)의 전후방향 중앙부에 형성되어 있고, 이 가스도입실(1)은 연통로(13)를 거쳐서 상기한 손잡이부(12)내에 수용한 액화탄산가스(L)의 가스도입관(14)과 연통되어 있다.
또, 상기한 오리피스밸브(2)는 도2에 나타내는 바와 같이, 상기한 가스도입실(1)과 팽창실(3)과의 격벽(20)에 개구된 오리피스구멍(21)과, 이 오리피스구멍 (21)에 진퇴가능하게 삽입해서 그 오리피스구멍(21)을 개폐하는 끝이 가느다란 테이퍼형상의 밸브봉(22)과, 이 밸브봉(22)을 종동로드(23)를 거쳐서 밸브폐색측으로 가세하는 밸브폐색용수철(24)과, 상기한 밸브봉(22)의 후퇴위치를 조절가능하게 규제해서 밸브개방량을 설정하는 스토퍼(25)와, 상기한 밸브봉(22)을 상기한 밸브폐색용수철(24)에 대항해서 밸브개방조작하는 밸브개방조작수단(26)으로 구성되어 있다.
상기한 밸브폐색용수철(24)은 상기한 종동로드(23)의 후부에 장착된 플랜지 (15)와 상기한 장치본체(11)의 후부에 나사조임되고, 용수철력설정수단을 구성하는 용수철수용구(16)와의 사이에 가설되고, 상기한 용수철수용구(16)를 진퇴조절해서 그 밸브폐색용수철(24)의 밸브폐색력을 조절하도록 구성되어 있다.
그리고 상기한 스토퍼(25)는 종동로드(23)와, 동심이 되도록 용수철수용구 (16)에 나사조임되고, 상기한 종동로드(23)의 후퇴위치를 조절가능하게 규제해서상기한 밸브봉(22)의 밸브개방량을 설정하도록 구성되어 있다.
또한, 부호 (17a)와 (17b)는 각각 용수철수용구(16)와 스토퍼(25)를 고정시키는 고정나사를 나타내고 있다.
상기한 밸브개방조작수단(26)은 상기한 밸브봉(22)과 동축으로 일체로 형성되고, 진퇴가능하게 설치된 상기한 종동로드(23)와 이 종동로드(23)에 병행 설치되고, 진퇴가능하게 설치된 구동로드(27)와, 상기한 종동로드(23)에 형성된 종동랙(23a)과, 상기한 구동로드(27)에 형성된 구동랙(27a)과에 걸어 맞추어지는 피니언기어(28)와, 상기한 밸브폐색용수철(24)에 대항해서 상기한 구동로드(27)를 위치조절가능하게 후퇴시키는 수동조작레버(29)로 이루어지고, 상기한 오리피스밸브 (2)를 수동조작레버(29)로 일순간에 밸브개방하도록 구성되어 있다.
또 이 실시형태에서는 밸브폐색용수철(24)외에 상기한 구동로드(27)를 밸브폐색측으로 가세하는 가세용수철(18)이 부설되어 있으나, 이 가세용수철(18)은 생략해도 지장이 없다.
상기한 구성에 의하면, 가스도입실(1)내의 액화탄산가스(L)는 오리피스밸브 (2)를 거쳐서 가스팽창실(3)내로 유출되어서 드라이아이스입자(D)를 생성한다.
상기한 격벽(20)에 개구한 오리피스구멍(21)의 개방도는 이 오리피스구멍 (21)에 밸브봉(22)을 진퇴위치 조절가능하게 삽입해서 조절한다.
즉, 이 밸브봉(22)과 동축·일체로 형성되고, 진퇴가능하게 설치된 종동로드 (23)의 후퇴위치를 스토퍼(25)로 조절가능하게 규제해서 오리피스밸브(2)의 밸브개방량을 설정한다.
그리고, 상기한 밸브개방조작수단(26)에의해 종동로드(23)를 밸브폐색용수철 (24)에 대항해서 스토퍼(25)로 규제되는 위치까지 밸브개방조작함으로서 소망의 밸브개방량을 순시에 전체개방 할 수가 있다.
결국, 종래예와 같은 전자개폐밸브(S)를 필요로 하지 않기 때문에 간소한 구성으로 값싸게 실시할 수가 있다.
더구나 스토퍼(25)로 규제되는 범위내에서 상기한 수동조작레버(29)로 조작함으로서 밸브개방량을 적절히 조절할 수가 있기 때문에 지극히 편리하다.
상기한 구동로드(27)의 삽입구멍(27b)은 폐지밸브(30)에 의해 폐지되어 있으나 이 폐지밸브(30)로 상기한 구동로드(27)의 후단을 위치조절가능하게 수용해서 상기한 밸브폐색용수철(24)의 밸브폐색력을 상쇄함으로서 상기한 오리피스구멍(21)을 적당량만큼 밸브개방해서 상기한 가스통로(7)에 상기한 혼합유체를 적당량만큼 유통시킬 수가 있다.
그 경우에는 상기한 폐지밸브(30), 구동로드(27), 피니언기어(28), 및 종동로드(23)는 예를들면, 상기한 가열수단(8)의 과열방지수단으로서 기능한다.
도1A 및 도2B에 나타내는 바와같이, 상기한 장치본체(11)의 선단쪽에는 상기한 가스분류부(4)를 갖는 분류부수용체(31)가 나사조임 되어 있고, 상기한 가스분류부(4)는 상기한 가스팽창실(3)의 하류에 소정의 간격을 거쳐서 분류기구(33)를 상기한 분류부수용체(31)내에 나사조임함으로서 구성되어 있다.
상기한 분류기구(33)는 도2A와 도2B 나타내는 바와 같이, 축심부에 중앙통로(6a)를 형성하고, 주변부에 3개의 주변통로(7a)를 형성하고, 상기한 가스분류부(4)에서 분류된 상기한 혼합유체가 이들 중앙통로(6a)와 주변통로(7a)를 유통하도록 구성되어 있다.
상기한 분류기구(33)의 나사조임위치를 진퇴조절해서 그 분류기구(33)와 가스팽창실(3)과의 간격을 조절함으로 상기한 중앙통로(6a)와 주변통로(7a)를 유통하는 분류비를 적절히 설정할 수가 있다.
이와 관련하여 드라이아이스입자(D)의 유통속도를 높이고, 혹은 드라이아이스입자(D)에 의한 세정력을 상승시키는 경우에는, 중앙통로(6a)로의 분류비를 크게한다.
또 결로방지가스(G)에 의한 드라이아이스입자(D)의 밀봉성을 높이는 경우에는 주변통로(7a)의 분류비를 크게 한다.
상기한 분류부수용체(31)에는 도1A와 도1B에 나타내는 바와 같이, 가열부수용통(32)이 동축·일체로 형성되고, 이 가열부수용통(32)은 상기한 분사통(5)내에 수용되어 있다.
이 가열부수용통(32)내에는 원통형의 안내통(10)이 동축상으로 장착되고, 이 안내통(10)은 도2A에 나타내는 바와 같이, 상기한 분류기구(33)와, 동축·직렬로 연결되어 있다.
그리고 이 안내통(10)내에는 상기한 중앙통로(6a)와 직렬로 드라이아이스통로(6)가 형성되어 있음과 동시에, 그 주위에 상기한 주변통로(7a)와 연달아 통하는 통상의 가스통로(7)가 형성되어 있다.
또 이 가열부수용통(32)내에서 상기한 가스통로(7)의 외측에는 가열수단(8)이 근접배치되어 있다.
또 상기한 가열부수용통(32)의 하측공간에는 도1A와 도1B에 나타내는 바와 같이, 온도조절장치(34)가 부설배치되어 있고, 상기 가열수단(8)에 의한 가열온도를 일정하게 조절하도록 구성되어 있다.
상기 구성에 의하면, 드라이아이스입자(D)를 포함하는 혼합유체는 가스분류부(4)에서 둘로 분류되고, 한 쪽의 혼합유체는 상기 분사통(5)내의 축심부에 형성한 드라이아이스통로(6)를 유통하고, 다른 쪽의 혼합유체는 상기 가스통로(7)를 유통하고, 상기 가스통로(7)를 유통하는 혼합유체는 근접배치한 가열수단(8)으로 가열되어서 결로방지가스(G)가 되고, 드라이아이스통로(6)를 유통한 드라이아이스입자(D)의 주위를 가열한 상기 결로방지가스(G)로 포위해서 분사통(5)의 선단으로부터 분사한다.
이것에 의해 드라이아이스입자(D)로 피처리물표면의 스케일제거나 세정처리를 행함과 동시에, 결로방지가스(G)로 드라이아이스입자(D)의 주위를 포위함으로서 드라이아이스입자(D)를 습기를 함유한 공기로부터 격리하고, 병행해서 가열한 결로방지가스로 습기를 함유한 공기를 불어 날려서 피처리물의 결로를 방지한다.
또, 가열한 결로방지가스(G)로 처리대상물을 보온하므로서 처리대상물의 온도 저하에 의한 결로를 방지할 수가 있다.
또 상기한 구성에 의하면 가스팽창실(3)내의 드라이아이스입자(D)를 포함하는 혼합유체는 가스분류부(4)에서 분류되기 때문에, 단일의 액화탄산가스(L)를 사용해서 드라이아이스입자와 결로방지가스(G)를 생성해서 분사함으로서 종래예와 같은 결로방지가스로서의 질소가스나 질소가스도입실, 질소가스를 가스팽창실내로 도입하는 통로도 불필요하게 되고, 간소한 구성으로 값싸게 실시할 수가 있다.
또한 상기한 가스통로(7)의 통로벽 면적을 증대시킴으로서, 그 가스통로(7)를 유통하는 가스의 가열효율을 높이는 것이 바람직하다.
그것에는 예를 들면, 그 통로를 나선형이나 암나사로 형성하거나 그 통로내에 있어서의 가스의 체류시간을 길게 하는 등을 생각할 수가 있다.
도3은 본 발명에 관한 드라이아이스분사장치의 주요부를 나타내고, 도3A는 도1A 중의 분사통부의 세로단면도, 도3B는 도3A 중의 하전수단(35)의 C-C선에 따른 세로단면도이다.
도3A와 도3B에 나타내는 바와 같이, 상기한 분사통(5)의 선단쪽에는 하전수단(35)이 부설되어 있다.
이 하전수단(35)은 상기한 분사통(5)에 내측으로 끼워 넣어진 한 쪽의 원판상전극(36)을 구비하고, 이 원판상전극(36)의 내부원주부에 형성한 3개의 방전부(37)를 상기한 가스통로(7)에 면접하게 해서 다른 쪽의 전극을 구성하는 상기한 안내통(10)에 대향 배치하고, 예를 들면 약 5000V를 부하해서 코로나방전을 발생시키도록 구성되어 있다.
다른 쪽의 전극을 구성하는 상기한 안내통(10)은, 도3A에 나타내는 바와 같이, 상기한 분류기구(33)를 거쳐서 분류수용체(31)에 나사조임되어 있고, 상기한 분류수용체(31)에 연결된 전극단자(44)와, 분류기구(33)를 거쳐서 전도 연결되어 있다.
또한, 도3B 중의 부호(38)은 전극도선을 나타내고, (39)는 절연체를 나타낸다.
상기 구성에 의하면, 분류된 한 쪽의 결로방지가스(G)는 분사되는 드라이아이스입자(D)의 정전하를 전하제거함과 동시에, 그 유속과 하전밀도를 높인다.
높여진 하전밀도는 드라이아이스입자(D)가 대상물에 충돌한 때에 발생하는 정전하도 전하제거한다.
또 상기한 구성에 의하면, 전압의 하전수단(35)을 분사통(5)내에 수용해서 안전하고, 또한 콤팩트하게 구성할 수가 있다.
도3C는 하전수단의 변형예 1에 관한 도3B의 상당도이다.
이 변형예 1에서는 상기한 3개의 방전부(37)대신에 다수의 방전부(37)를 상기한 가스통로(7)에 면접하게 해서 안내통(10)에 대향배치한 것이다.
또 도3D는 하전수단의 변형예 2에 관한 도3B의 상당도이다.
이 변형예 2에서는,상기한 복수의 방전부(37)대신에 정면에서 보아 원판상으로 세로단면으로 보아 칼날형상의 방전부(37)를 상기한 가스통로(7)에 면접하게 해서 안내통(10)에 대향 배치한 것이다.
상기한 변형예 1 및 변형예 2에 있어서도, 도3B의 실시형태와 같은 작용·효과를 나타낸다.
도4A,B는 상기한 장치본체(11)내에 장착되는 온도저하방지수단 등의 배치구성을 예시한 것으로, 도4A는 그 장치본체(11)의 외형도, 도4B는 도4A 중의 B-B선에따른 세로단면도이다.
이 장치본체(11)에는 도4A와 도4B에 나타내는 바와 같이, 가스도입실(1), 가스팽창실(3), 및 가스분류부(4)를 내포하는 가스실내포구멍(9)과, 상기한 구동로드(27)를 장착시키는 로드장착구멍(19)과, 온도저하방지수단인 히터(45)를 장착하는 좌우 한 쌍의 히터장착구멍(46),(46)과 온도조절장치장착구멍(47)이 형성되어 있다.
상기한 한 쌍의 온도저하방지수단인 히터(45)는 상기한 가스실내포구멍(9)의 하측에 근접되고, 가스도입실(1), 가스팽창실(3), 및 가스분류부(4)에 걸치는 길이로 배치되어 있고, 장치본체(11)의 온도저하를 방지해서 그 외면의 결로방지와, 오리피스밸브(2)에의 드라이아이스의 부착, 및 이산화탄소에 함유되는 미량수분의 빙결을 방지함으로서 드라이아이스입자(D)의 생성효율을 높이는 것을 의도한 것이다.
도5는 드라이아이스통로(6)와, 가스통로(7) 및 상기한 가열수단(8)의 변형배치예를 나타낸다.
도5A는 변형배치예 1에 관한 도1A의 상당도이며, 이 변형배치예 1은 가열부수용통(32)내에 드라이아이스통로(6)와 가스통로(7)를 병설하고, 상기한 가스통로(7)에 복수의 가열수단(8)을 근접배치한 것이다.
또, 도5B는 변형배치예 2에 관한 도1B의 상당도이며, 이 변형배치예 2는 가열부수용통(32)내 중앙부에 단일의 드라이아이스통로(6)를 형성하고, 이 드라이아이스통로(6)의 상하에 2개의 가스통로(7)를 병설하고, 각 가스통로(7)의 근방에 복수의 가열수단(8)을 근접배치한 것이다.
상기한 변형배치예 1 및 변형배치예 2에 있어서도, 드라이아이스입자(D)를포함하는 혼합유체는 가스분류부(4)에서 둘로 분류되고, 한 쪽의 혼합유체는 상기한 드라이아이스통로(6)를 유통하고, 다른 쪽의 혼합유체는 상기한 가스통로(7)를 유통하고, 상기한 가스통로(7)를 유통하는 혼합유체는 근접배치한 가열수단(8)으로 가열되어서 결로방지가스(G)가 되고, 드라이아이스통로(6)를 유통한 드라이아이스입자(D)와 함께 분사통(5)의 선단으로부터 분사된다.
이것에 의해, 드라이아이스입자로 피처리물표면의 스케일제거나 세정처리를 행함과 동시에 상기한 결로방지가스(G)에 의해 피처리물의 결로를 방지한다.
또한, 본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위내에 있어서, 예를 들면 하기와 같은 각종의 설계변경을 실시하는 것이 가능해진다.
(1) 상기한 가열수단(8)은 가스통로(7)내를 유통하는 혼합유체에 포함되는 드라이아이스입자(D)를 가열해서 가스화하는 것이면 되기 때문에 상기한 가열수단(8) 대신에 예를 들면, 상온 외기 등의 열을 흡수해서 열교환하는 핀 등을 가스통로(7)에 근접배치한 것이라도 지장이 없다.
(2) 상기한 안내통(10)은 원통형의 것에 한정되지 않고, 다각형의 것이라도 지장이 없다.
또, 하전수단(35)의 위치는 분사통(5)의 선단쪽에 한정되지 않고, 하전수단 (35)의 전원은 직류에 한정되지 않는다.
(3) 상기한 밸브개방조작수단(26)은 상기한 수동조작레버(29)대신에 예를들면, 전자개폐밸브를 사용하는 것도 지장이없다.
간소한 구성으로 값싸게 실시할수있는 드라이아이스분사장치를 제공하는것이며, 가스도입실(1)내의 액화탄산가스(L)를 가스팽창실(3)내로 오리피스밸브(2)를 거쳐서 유출시켜서, 드라이아이스입자(D)를 생성시키고, 이 드라이아이스입자(D)를 결로방지가스(G)와 함께 분사통(5)의 선단으로부터 분사하는 것이다.

Claims (6)

  1. 가스도입실(1)내의 액화탄산가스(L)를 오리피스밸브(2)를 거쳐서 가스팽창실 (3)내로 유출시켜서 드라이아이스입자(D)를 생성하고, 그 드라이아이스입자(D)를 결로방지가스(G)와 함께 분사통(5)의 선단으로부터 분사시키도록 구성한 드라이아이스분사장치에 있어서, 상기한 가스팽창실(3)의 하류에서 상기 분사통(5)의 기초단말측으로 가스분류부(4)를 설치하고, 상기 분사통(5)내에 드라이아이스통로(6)와 가스통로(7)를 구획 형성함과 동시에, 상기 가스통로(7)에 가열수단(8)을 근접배치하고, 상기 가스팽창실(3)내의 드라이아이스입자(D)와 탄산가스와의 혼합유체를 상기 가스분류부(4)에서 분류해서, 상기 드라이아이스통로(6)에 드라이아이스입자(D)를 포함하는 혼합유체를 유통시킴과 동시에, 상기 가스통로(7)에 유통되는 혼합유체를 상기 가열수단(8)으로 가열해서 상기 결로방지가스(G)를 생성시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 드라이아이스분사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기한 가스도입실(1), 가스팽창실(3), 및 가스분류부(4)에 근접해서 온도저하방지수단(45)을 배치한 것을 특징으로 하는 드라이아이스분사장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 분사통(5)내에 안내통(10)을 장착해서, 그 안내통(10)내에 상기한 드라이아이스통로(6)를 형성함과 동시에, 그 안내통(10)의 주위에 상기한 가스통로(7)를 형성해서, 상기한 분사통(5)에 하전수단(35)을 부가 설치하고, 상기한 하전수단 (35)은 상기한 분사통(5)에 안쪽으로 끼워 넣어진 한 쪽의 원판상전극(36)을 구비하고, 이 원판상전극(36)의 내부원주부에 형성한 방전부(3)를 상기한 가스통로(7)에 면접하게 해서 다른 쪽의 전극을 구성하는 상기한 안내통(10)에 대향배치한 것을 특징으로 하는 드라이아이스분사장치.
  4. 가스도입실(1)내의 액화탄산가스(L)를 오리피스밸브(2)를 거쳐서 가스팽창실 (3)내로 유출시켜서 드라이아이스입자(D)를 생성하고, 그 드라이아이스입자(D)를 분사통(5)의 선단으로부터 분사하도록 구성한 드라이아이스분사장치에 있어서, 상기한 오리피스밸브(2)를 상기한 가스도입실(1)과 가스팽창실(3)과의 격벽(20)에 개구된 오리피스구멍(21)과, 이 오리피스구멍(21)에 진퇴가능하게 삽입해서 그 오리피스구멍(21)을 조절가능하게 개폐시키는 밸브봉(22)과, 이 밸브봉(22)을 밸브폐색측으로 가세하는 밸브폐색용수철(24)과, 상기한 밸브봉(22)의 후퇴위치를 조절가능하게 규제해서 밸브개방량을 설정하는 스토퍼(25)와, 상기한 밸브봉(22)을 상기한 밸브폐색용수철(24)에 대항해서 밸브개방조작하는 밸브개방조작수단(26)으로 구성한 것을 특징으로 하는 드라이아이스분사장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기한 밸브개방조작수단(26)이 상기한 밸브봉(22)과 동일축으로 일체로 형성되고, 진퇴가능하게 설치된 종동로드(23)와, 상기한 종동로드(23)에 병설설치되고, 진퇴가능하게 설치된 구동로드(27)와, 상기한 종동로드(23)에 형성된 종동랙 (23a)과, 상기한 구동로드(27)에 형성된 구동랙(27a)에 걸어맞추어지는 피니언기어 (28)와, 상기한 구동로드(27)에 조절가능하게 진퇴시키는 수동조작레버(29)로 구성한것을 특징으로하는 드라이아이스분사장치.
  6. 제4항에 있어서,
    밸브폐색용수철(24)의 밸브폐색력을 조절가능하게 설정하는 용수철력설정수단(16)을 설치함과 동시에, 상기한 종동로드(23)의 가스도입실(1)내에 위치하는 개소에 가스압력에 의해 그 종동로드(23)를 밸브개방측으로 가세하는 수압단차부(23b)를 형성하여, 상기한 밸브폐색용수철(24)의 밸브폐색력과 가스압력에 의한 밸브개방력과를 대항시켜서 상기한 오리피스밸브(2)를 안전밸브로서 기능시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 드라이아이스분사장치.
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