KR20110109830A - 드라이아이스 입자의 분사 장치 - Google Patents

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KR20110109830A
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야스토모 다카기
히로노부 와타나베
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쇼와 탄산 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 펠렛 모양의 드라이아이스보다 딱딱하지 않고 스노우 드라이아이스보다 딱딱한 드라이아이스 입자를 액화 탄산가스로부터 효율적으로 형성하고, 수고스럽지 않은 상태로 분사할 수 있는 드라이아이스 입자의 분사 장치를 얻는 것에 있다.
본 발명의 해결수단은, 액화 탄산가스 공급원과, 이 액화 탄산가스 공급원에 일단부가 접속되고 타단부에 드라이아이스 입자를 분사하는 분사 노즐이 설치된 기액 탄산가스 공급로와, 이 기액 탄산가스 공급로에 끼워지고 상기 액화 탄산가스 공급원으로부터의 액화 탄산가스를 감압하는 감압부와, 이 감압부에 의하여 감압된 액화 탄산가스에서 드라이아이스 입자를 생성하는 드라이아이스 입자생성부와, 이 드라이아이스 입자생성부에서 생성된 드라이아이스 입자를 상기 분사 노즐로 인도하는 드라이아이스 입자 유입로로 이루어지는 드라이아이스 입자의 분사 장치에 있어서, 상기 드라이아이스 입자생성부는, 감압부에 의하여 3중점 압력 이상, 임계점 압력 미만으로 감압된 기액 탄산가스 공급로에 틈이 없이 끼워지고 적어도 1개 이상의 투과구멍을 구비하는 드라이아이스 입자생성 엘리먼트를 구비하고, 상기 드라이아이스 입자생성 엘리먼트의 전방의 압력이 3중점 압력 이상, 엘리먼트 뒤의 압력이 3중점 압력 이하가 되도록 투과구멍의 형상을 조절하여 드라이아이스 입자의 분사 장치를 구성하고 있다.

Description

드라이아이스 입자의 분사 장치{DRY ICE PARTICLES JET DEVICE}
본 발명은, 전기전자 기기나 광학부품 및 그들의 가공 부품이나 검사 부품, 수지성형품이나 그 원재료 등의 세정, 버 제거(deburring), 표면가공 등에서 사용되는 드라이아이스 입자의 분사 장치에 관한 것이다.
종래에 이 종류의 드라이아이스 입자의 분사 장치는, 펠렛(pellet) 모양의 드라이아이스를 압축 공기에 혼입해서 분사 노즐로 인도하여 상기 분사 노즐로부터 분사시키거나, 액화 탄산가스(液化炭酸gas)로부터 드라이아이스를 형성해서 분사 노즐로부터 분사시키는 것이 생각되고 있지만, 전자는 펠렛 모양의 드라이아이스의 투입 작업이 항상 필요해서 번거롭고, 또한 펠렛 모양의 드라이아이스를 분사시키기 때문에 가공하는 물품이 손상되어 버린다는 결점이 있었다.
또한 후자의 액화 탄산가스로부터 드라이아이스를 형성하는 것은, 스노우 드라이아이스라고 불릴 뿐, 부드럽기 때문에 충분한 세정 효과가 얻어지지 않는다고 하는 결점이 있었다.
일본국 공개특허 특개2002-301662 일본국 공개특허 특개2009-280412
본 발명은 이상과 같은 종래의 결점에 비추어, 펠렛 모양의 드라이아이스보다 딱딱하지 않고 스노우 드라이아이스보다는 딱딱한 드라이아이스 입자를 액화 탄산가스로부터 효율적으로 형성하고, 번거롭지 않은 상태에서 분사할 수 있는 드라이아이스 입자의 분사 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은, 다음의 설명을 첨부된 도면과 비교해 가면서 읽으면, 보다 완전히 뚜렷해질 것이다.
다만 도면은 오로지 해설을 위한 것으로서, 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액화 탄산가스 공급원과, 이 액화 탄산가스 공급원에 일단부가 접속되고 타단부에 드라이아이스 입자를 분사하는 분사 노즐이 설치된 기액 탄산가스 공급로와, 이 기액 탄산가스 공급로에 끼워지고 상기 액화 탄산가스 공급원으로부터의 액화 탄산가스를 감압하는 감압부와, 이 감압부에 의하여 감압된 액화 탄산가스로부터 드라이아이스 입자를 생성하는 드라이아이스 입자생성부와, 이 드라이아이스 입자생성부에서 생성된 드라이아이스 입자를 상기 분사 노즐로 인도하는 드라이아이스 입자 유입로로 이루어지는 드라이아이스 입자의 분사 장치에 있어서, 상기 드라이아이스 입자생성부는 감압부에 의하여 3중점 압력 이상, 임계점 압력 미만으로 감압된 기액 탄산가스 공급로에 틈이 없이 끼워지고 적어도 1개 이상의 투과구멍을 구비하는 드라이아이스 입자생성 엘리먼트를 구비하고, 상기 드라이아이스 입자생성 엘리먼트의 전방의 압력이 3중점 압력 이상, 엘리먼트 뒤의 압력이 3중점 압력 이하가 되도록 투과구멍의 형상을 조절하여 드라이아이스 입자의 분사 장치를 구성하고 있다.
이상의 설명으로부터 분명하게 나타나 있는 바와 같이, 본 발명에 있어서는 다음에 열거하는 효과가 얻어진다.
(1)청구항1에 의하여 드라이아이스 입자생성 엘리먼트의 전방의 압력이 3중점(三重點) 압력 이상이고 엘리먼트 뒤의 압력이 3중점 압력 이하가 되도록 상기 드라이아이스 입자생성 엘리먼트의 투과구멍을 형성하고 있으므로, 감압부에 의하여 감압된 액화 탄산가스가 드라이아이스 입자생성 엘리먼트의 투과구멍을 통과함으로써, 드라이아이스를 효율적이고 보다 단단하게 생성할 수 있고 분사 노즐에서 분사할 수 있다.
따라서 펠렛 모양의 드라이아이스를 사용하는 것과 같은, 운전 중에 펠렛 모양의 드라이아이스를 공급하는 작업은 필요하지 않아서 효율적으로 작업이 이루어질 수 있다.
(2)상기(1)에 의하여 드라이아이스 입자생성 엘리먼트에 의하여 항상 균질한 드라이아이스를 생성할 수 있다.
따라서 분사 노즐에서의 드라이아이스의 분사도 균질하게 되어 균질한 작업이 이루어질 수 있다.
(3)청구항2, 3도 상기(1), (2)와 마찬가지의 효과가 얻어짐과 아울러 또 균질한 드라이아이스를 드라이아이스 입자생성 엘리먼트에 의하여 생성시킬 수 있다.
(4)청구항4도 상기(1), (2)와 마찬가지의 효과가 얻어지고 아울러 드라이아이스 입자생성 엘리먼트에 의하여 사용 목적에 대응하는 드라이아이스를 생성할 수 있다.
(5)청구항5도 상기(1), (2)와 마찬가지의 효과가 얻어지고 아울러 분사 노즐의 압축부에서 일단 압축, 확장부에서 순차적으로 확장해서 드라이아이스 입자를 분사할 수 있기 때문에, 분사 노즐에서 드라이아이스 입자를 효율적으로 분사시킬 수 있다.
따라서 효율이 좋은 블라스트(blast) 처리나 세정 효과가 얻어진다.
(6)청구항6도 상기(1), (2), (5)와 마찬가지의 효과가 얻어지고 아울러 보다 효율적으로 드라이아이스 입자를 분사시킬 수 있다.
(7)청구항7은 상기(1)∼(6)과 마찬가지의 효과가 얻어지고 또한 가속유체 공급장치에 의하여 분사 노즐로부터 드라이아이스 입자를 더 강하게 효율적으로 분사시킬 수 있다.
도1은 본 발명을 실시하기 위한 제1형태의 개략적인 설명도이다.
도2는 본 발명을 실시하기 위한 제1형태의 분사 장치의 설명도이다.
도3은 본 발명을 실시하기 위한 제1형태의 분사 노즐의 설명도이다.
도4는 본 발명을 실시하기 위한 제1형태의 드라이아이스 입자생성부의 설명도이다.
도5는 도4의 5-5선에 따른 단면도이다.
도6은 본 발명을 실시하기 위한 제1형태의 사용 상태의 설명도이다.
도7은 본 발명을 실시하기 위한 제2형태의 개략적인 설명도이다.
도8은 본 발명을 실시하기 위한 제2형태의 분사 장치의 설명도이다.
도9는 본 발명을 실시하기 위한 제2형태의 드라이아이스 입자생성부의 설명도이다.
도10은 본 발명을 실시하기 위한 제3형태의 개략적인 설명도이다.
도11은 본 발명을 실시하기 위한 제3형태의 분사 장치의 설명도이다.
도12는 본 발명을 실시하기 위한 제3형태의 드라이아이스 입자생성부의 설명도이다.
이하, 도면에 나타내는 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 의하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도1 내지 도6에 나타내는 본 발명을 실시하기 위한 제1형태에 있어서, (1)은, 사용할 때에 액화 탄산가스로부터 드라이아이스 입자를 형성하고 상기 드라이아이스 입자를 분사 노즐(2)에서 분사할 수 있는 본 발명의 드라이아이스 입자의 분사 장치로, 이 드라이아이스 입자의 분사 장치(1)는, 액화 탄산가스가 충전된 액화 탄산가스 봄베(3), 이 액화 탄산가스 봄베(3)로부터 액화 탄산가스를 공급하며 개폐 밸브(4)를 구비하는 액화 탄산가스 호스(5)로 이루어지는 액화 탄산가스 공급원(6)과, 이 액화 탄산가스 공급원(6)으로부터 액화 탄산가스가 공급되도록 상기 액화 탄산가스 호스(5)에 접속된 기액 탄산가스 공급로(氣液炭酸gas供給路)(7)를 구비하는 분사 장치(8)로 구성되어 있다.
상기 분사 장치(8)의 기액 탄산가스 공급로(7)에는, 상기 액화 탄산가스 공급원(6)으로부터 액화 탄산가스 호스(5)를 통하여 공급되는 액화 탄산가스를 감압하는 감압부(減壓部)(9)와, 이 감압부(9)에 의하여 감압된 액화 탄산가스로부터 드라이아이스 입자를 생성하는 드라이아이스 입자생성부(10)와, 이 드라이아이스 입자생성부(10)에서 생성된 드라이아이스 입자를 상기 기액 탄산가스 공급로(7)의 선단부에 부착된 분사 노즐(2)로 인도하는 드라이아이스 입자 유입로(11)와, 이 드라이아이스 입자 유입로(11) 안으로 상기 드라이아이스 입자생성부(10)에서 생성된 드라이아이스 입자를 상기 분사 노즐(2)로 가속 상태로 인도하는 가속유체 공급장치(12)로 구성되어 있다.
상기 분사 노즐(2)의 유로(2a)는, 도3에 나타나 있는 바와 같이 상기 드라이아이스 입자 유입로(11)보다 일단 좁힌 압축부(13)와, 이 압축부(13)로부터 순차적으로 확장되도록 형성된 확장부(14)로 구성되고, 상기 압축부(13)는 상기 압축부(13)의 유입부(13a)로부터 배출부(13b)가 0도 초과 9도 미만의 범위에서 좁혀지고, 또 상기 확장부(14)의 유입부(14a)로부터 배출부(14b)가 (일단 좁힌 부분을 기준으로 한다는 의미에서)0도 초과 2.O도 미만의 범위에서 확장되어 있다.
상기 드라이아이스 입자생성부(10)는 도5에 나타나 있는 바와 같이, 상기 감압부(9)에 의하여 3중점(三重點) 압력(0.518Ｍｐａ) 이상, 임계점 압력 미만으로 감압된 기액 탄산가스 공급로(7)에 드라이아이스 입자생성 엘리먼트(15)가 틈 없이 끼워지고, 상기 드라이아이스 입자생성 엘리먼트(15)에는, 적어도 1개 이상, 본 발명을 실시하는 형태에서는 4개의, 상기 드라이아이스 입자생성 엘리먼트(15)의 전방(前方)의 압력이 3중점 압력(0.518Ｍｐａ) 이상, 엘리먼트(15) 뒤의 압력이 3중점 압력 이하가 되도록 조절된, 지름이 1mm 이상이고 길이가 5mm 이상인 투과구멍(16, 16, 16, 16)이 형성되어 있다.
상기 가속유체 공급장치(12)는, 상기 드라이아이스 입자 유입로(11) 내로 압축 공기 등의 가속유체를 공급할 수 있도록, 가속유체가 충전된 가속유체 공급원(17)으로서의 가속유체 충전 봄베(18)에 개폐 밸브(19)를 통하여 접속된 가속유체 공급 파이프(20)로 구성되어 있다.
상기 구성의 드라이아이스 입자의 분사 장치(1)는 드라이아이스 입자를 분사 노즐(2)로부터 분사해서 블라스트(blast)나 세정하는 경우, 액화 탄산가스 공급원(6)으로부터의 액화 탄산가스와 가속유체 공급원(17)으로부터의 가속유체를 분사 장치(8)에 공급한다.
분사 장치(8)에 있어서 우선 공급된 액화 탄산가스를 감압부(9)에 의하여 감압시키고, 드라이아이스 입자생성부(10)의 드라이아이스 입자생성 엘리먼트(15)의 투과구멍(16, 16, 16, 16)에서 드라이아이스 입자를 생성하고, 생성된 드라이아이스 입자를 드라이아이스 입자 유입로(11)로 인도된 가속유체에 의하여 분사 노즐(2)로부터 가속 상태로 분사시킨다.
이 때에 분사 노즐(2)의 유로(2a)에 있어서는, 일단 좁힌 압축부(13)를 통과하여 확장부(14)로부터 분사되기 때문에 강한 분사력으로 효율적으로 드라이아이스 입자를 분사할 수 있다.
또, 사용 목적에 대응하고 가속유체 공급장치(17)를 사용하지 않으면서 드라이아이스 입자를 분사 노즐(2)로부터 분사하는 사용도 좋다.
[발명을 실시하기 위한 다른 형태]
다음에 도7 내지 도12에 나타내는 본 발명을 실시하기 위한 다른 형태에 대하여 설명한다. 또, 이들의 본 발명을 실시하기 위한 다른 형태의 설명에 있어서, 상기 본 발명을 실시하기 위한 제1형태와 동일한 구성부분에는 동일한 부호를 붙여서 중복하는 설명을 생략한다.
도7 내지 도9에 나타내는 본 발명을 실시하기 위한 제2형태에 있어서, 상기 본 발명을 실시하기 위한 제1형태와 주로 다른 점은, 드라이아이스 입자생성 엘리먼트(15)의 전방의 압력이 3중점 압력 이상, 엘리먼트(15) 뒤의 압력이 3중점 압력 이하가 되도록 조절되고 지름이 1mm 이상이고 길이가 5mm 이상인 1개의 투과구멍(16)이 형성된 드라이아이스 입자생성 엘리먼트(15A)를 사용한 드라이아이스 입자생성부(10A)를 사용한 분사 장치(8A)를 사용한 것으로, 이러한 분사 장치(8A)를 사용하여 구성한 드라이아이스 입자의 분사 장치(1A)로 하여도, 상기 본 발명을 실시하기 위한 제1형태와 같은 작용 효과가 얻어진다.
도10 내지 도12에 나타내는 본 발명을 실시하기 위한 제3형태에 있어서, 상기 본 발명을 실시하기 위한 제1형태와 주로 다른 점은, 가속유체 공급장치를 사용하지 않고, 2개의 투과구멍(16, 16)이 형성된 드라이아이스 입자생성 엘리먼트(15B)를 사용한 드라이아이스 입자생성부(10B)를 사용한 분사 장치(8B)를 사용한 것으로, 이러한 분사 장치(8B)를 사용하여 구성한 드라이아이스 입자의 분사 장치(1B)로 하여도, 상기 본 발명을 실시하기 위한 제1형태와 같은 작용 효과가 얻어진다.
드라이아이스 입자생성 엘리먼트(15B)의 투과구멍(16, 16)은 길이가 5mm 이상 혹은 지름이 1mm 이상이면 좋고, 양방의 조건을 구비하지 않고 있어도 좋다. 이것은 상기 본 발명의 제1형태 및 제2형태에서도 같다.
또한 드라이아이스 입자생성 엘리먼트의 투과구멍의 수는, 30개 미만인 것이 바람직하다.
본 발명은 드라이아이스 입자를 분사해서 블라스트 처리나 세정 처리 등을 하는 드라이아이스 입자의 분사 장치를 제조하는 산업에서 이용된다.
1, 1A, 1B : 드라이아이스 입자의 분사 장치
2 : 분사 노즐 3 : 액화 탄산가스 봄베
4 : 개폐 밸브 5 : 액화 탄산가스 호스
6 : 액화 탄산가스 공급원 7 : 기액 탄산가스 공급로
8, 8A, 8B : 분사 장치 9 : 감압부
10, 10A, 10B : 드라이아이스 입자생성부
11 : 드라이아이스 입자 유입로 12 : 가속유체 공급장치
13 : 압축부 14 : 확장부
15, 15A, 15B : 드라이아이스 입자생성 엘리먼트
16 : 투과구멍 17 : 가속유체 공급원
18 : 가속유체 충전 봄베 19 : 개폐 밸브
20 : 가속유체 공급 파이프

Claims (7)

  1. 액화 탄산가스 공급원(液化炭酸gas供給源)과, 이 액화 탄산가스 공급원에 일단부가 접속되고 타단부에 드라이아이스 입자를 분사하는 분사 노즐이 설치된 기액 탄산가스 공급로(氣液炭酸gas供給路)와, 이 기액 탄산가스 공급로에 끼워지고 상기 액화 탄산가스 공급원으로부터의 액화 탄산가스를 감압하는 감압부(減壓部)와, 이 감압부에 의하여 감압된 액화 탄산가스로부터 드라이아이스 입자를 생성하는 드라이아이스 입자생성부와, 이 드라이아이스 입자생성부에서 생성된 드라이아이스 입자를 상기 분사 노즐로 인도하는 드라이아이스 입자 유입로로 이루어지는 드라이아이스 입자의 분사 장치에 있어서,
    상기 드라이아이스 입자생성부는 감압부에 의하여 3중점 압력 이상, 임계점 압력 미만으로 감압된 기액 탄산가스 공급로에 틈이 없이 끼워지고 적어도 1개 이상의 투과구멍을 구비하는 드라이아이스 입자생성 엘리먼트를 구비하고,
    상기 드라이아이스 입자생성 엘리먼트의 전방의 압력이 3중점 압력 이상, 엘리먼트 뒤의 압력이 3중점 압력 이하가 되도록 투과구멍의 형상이 조절되는
    것을 특징으로 하는 드라이아이스 입자의 분사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    드라이아이스 입자생성 엘리먼트의 투과구멍의 지름이 1mm 이상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 입자의 분사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    드라이아이스 입자생성 엘리먼트의 투과구멍의 길이가 5mm 이상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 입자의 분사 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    드라이아이스 입자생성 엘리먼트에는 30개 미만의 투과구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 입자의 분사 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 분사 노즐의 유로(流路)는, 일단 좁힌 압축부와, 이 압축부로부터 순차적으로 확장하도록 형성된 확장부로 구성되는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 입자의 분사 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    분사 노즐의 압축부는 상기 압축부의 유입부로부터 0도 초과, 9도 미만의 범위에서 좁혀지고, 또한 상기 확장부의 유입부는 0도 초과, 2.0도 미만의 범위에서 확장되는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 입자의 분사 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    드라이아이스 입자생성부에서 생성된 드라이아이스 입자를 분사 노즐로 가속 상태로 인도하는, 드라이아이스 입자 유입로에 접속된 가속유체 공급장치가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 드라이아이스 입자의 분사 장치.
KR1020110014943A 2010-03-30 2011-02-21 드라이아이스 입자의 분사 장치 KR101219501B1 (ko)

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