ドライアイスブラスト装置

【課題】１台のドライアイスブラスト装置に２つの噴射ノズルを設置し、それぞれ個別に設定された噴射圧力で稼動することができ、必要に応じて一方または両方の噴射ノズルを稼動できる装置を提供する。
【解決手段】ドライアイスブラスト装置は、圧縮ガス流を搬送する管体２Ａ、圧縮ガス流にドライアイス粒子を混入する１つのロータリフィーダ６、ロータリフィーダ６と噴射ノズル４１，４２を接続するホース３１、３２を主として構成され、分岐管体２Ｃで分岐した管体２Ａにはそれぞれ圧縮ガス流を減圧または閉止する弁２１Ｂ、２２Ｂが設置され、操作部４１Ａ，４２Ａの信号と制御部４Ｂの設定に基づいて、噴射ノズル４１，４２において個別にドライアイスによるブラスト処理ができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショット材として粒子状のドライアイスをショット材として用いるドライアイスブラスト装置に好適に用いることができる圧縮ガス流の搬送機構およびドライアイス粒子供給部に関する。
【背景技術】
【０００２】
粒子状のドライアイスを噴射するドライアイス噴射装置は、一般的にドライアイスブラスト装置と呼ばれ、その使い方はホッパーに貯蔵された粒子状のドライアイスを、圧縮機やブロワーで発生させた空気などのガス流とともに、噴射ノズルにおいて適切な圧力で被処理品に噴射することで、対象の表面に付着している汚れの洗浄や、表面改質などを行うことができる（例えば、特許文献１参照）。近年ではこの粒子状のドライアイスによるブラストの効果を、生産ラインの洗浄工程などに活用するケースも散見される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献】特開２００２−７９４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
生産ラインにドライアイスブラスト装置を用いて、たとえば複雑な形状を有する被処理品表面に付着する汚れを洗浄する場合、ノズルから放出する噴流の勢いにより、汚れが噴流の届かない死角に入り込んでしまい、十分な洗浄効果を得ることができない。
【０００５】
このような際は、噴射ノズルの向きや距離を、汚れの動きや被処理品の形状にあわせて適宜移動するか、あるいは同時に２台のドライアイスブラスト装置を用い、それぞれの噴流が汚れに対して対峙するように噴射するなどし、汚れが死角に入り込むことを防止することで効率的な洗浄を行うことができる。
【０００６】
また、例えば板状の対象にドライアイスブラストを行う場合では、２台の装置を用いて対象の表裏を同時にブラスト処理することで、対象をもう一方の面へ反転させる工程や、またはもう一方の面に噴射ノズルの向きを変える工程を省略することができ、生産性が向上する。
【０００７】
このように、対象となる被処理品へ２方向から同時にブラスト処理をすることの利点は多いが、生産ラインをもつ部品工場には多くの品目を少数生産する工場があり、こういった工場では生産する品目によって、２台のドライアイスブラスト装置を使い分け、必要な装置のみ稼動させるように管理をする必要が生じる。
【０００８】
ところが、ドライアイスブラスト装置の多くはドライアイス粒子を装置内に保管しているために、稼動している装置を停止する際は、停止する前に装置内に保管しているドライアイス粒子を使い切るか、あるいは使い切ることができない場合はこのドライアイス粒子を廃棄することになる。
【０００９】
このような状況において２台のドライアイスブラストを工場側の生産にあわせて稼動することは、運用の管理上に多くの労力を要し、状況によってドライアイスにロスが生じることから現実的ではない。
【００１０】
つまり、生産品目を多く扱う生産工場においては、２台のドライアイスブラスト装置を導入することで生産性を向上させることができるにも関らず、１台のドライアイスブラスト装置で対象の処理を行い、生産の効率を低下させてしまうのが現状である。
【００１１】
本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、１台のドライアイスブラスト装置に２つの噴射ノズルを設置し、それぞれ個別に設定された噴射圧力により被処理品へ２つ方向からブラスト処理をすることを可能にし、必要に応じて一方の噴射ノズルの使用を停止した際においてもドライアイス粒子をロスすることなく、１つの噴射ノズルで稼動することができる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために本発明では、圧縮ガス流を噴射ノズルに導く圧縮ガス搬送路と、圧縮ガス流にドライアイス粒子を混入するためのドライアイス粒子供給手段からなるドライアイスブラスト装置において、当該圧縮ガス搬送路を２つに分岐し、当該圧縮ガス搬送路内の圧縮ガス流を減圧または閉止できる弁を介して１つのドライアイス粒子供給部へ接続し、ドライアイス粒子供給手段は、当該ドライアイス粒子供給部において圧縮ガス流内にドライアイス粒子を供給するように構成された、噴射ノズルを２つとしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に関るドライアイスブラスト装置によれば、例えば複雑な形状を有する被処理品表面に付着する汚れや板状の対象の表裏に対して２つ方向から同時にブラスト処理をすることで効率よく洗浄を行い、生産ラインなどにおいて被処理品の形状が変わる場合においても、必要に応じて稼動するノズルの数を選択でき、且つ１つの噴射ノズルの稼動を停止した際にもドライアイス粒子のロスを出さずに生産ラインの生産性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）本発明に係るドライアイスブラスト装置の一実施形態（一部断面図）（ｂ）図１におけるＩ−Ｉ上視図
【図２】図１に表わされたドライアイスブラスト装置の圧縮ガス流の系統図
【図３】図４のＩＩ−ＩＩ断面図
【図４】ドライアイスブラスト装置のドライアイス粒子供給部の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本願発明に係るドライアイスブラスト装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に表われているように、本実施形態のドライアイスブラスト装置Ａは、可搬フレーム１、外部から供給される圧縮ガス入口配管２に接続された管体２Ａ、第１の弁２１Ｂ、第２の弁２２Ｂ、第１のホース３１、第２のホース３２、第１の噴射ノズル４１、第２の噴射ノズル４２、第１の操作部４１Ａ、第２の操作部４２Ａ、制御部４Ｂ、ホッパー５、ロータリフィーダ６、ノッカー７、シャフト８、車輪９、およびギヤードモータ１０を主に構成されている。
【００１６】
可搬フレーム１は、全体がボックス状に形成されたものであり、ドライアイスブラスト装置Ａを構成するその他の機器類は、この可搬フレーム１に直接または間接的に組み付けられている。側面には下方向へスライド可能なスライドドア１Ａがある。
【００１７】
管体２Ａは、分岐管体２Ｃで分岐し、外部から供給された圧縮ガス流をロータリフィーダ６までガイドするための圧縮ガス搬送路となっている。この圧縮ガス搬送路には、圧縮ガス流の流れを減圧または閉止できる第１の弁２１Ｂ、第２の弁２２Ｂと、この管体２Ａをロータリフィーダ６へ接続するための第１の導入管体２１Ｄ、第２の導入管体２２Ｄが接続されている。
【００１８】
ロータリフィーダ６と、第１の導入管体２１Ｄ、第１の排出管体２１ｄ、および第２の導入管体２２Ｄ、第２の排出管体２２ｄを介して、管体２Ａ内の圧縮ガス流へドライアイス粒子Ｄが供給されるように構成されている。
【００１９】
図２に表われているように、第１の弁２１Ｂは、圧縮ガス流を閉止または減圧するために、第１の圧力表示器２１Ｈ、第１の圧力調整器２１Ｇ、第１の弁本体２１Ｅ、および第１の電磁弁２１Ｆからなり、第１の操作部４１Ａの信号に応じて第１の電磁弁２１Ｆが動作するよう構成されている。
【００２０】
この第１の電磁弁２１Ｆが閉止するよう作動した場合は、圧縮ガス搬送路の圧縮ガス流は、第１の弁２１Ｂにおいて閉止され、一方、第１の電磁弁２１Ｆが開くよう動作した場合は、第１の圧力調整器２１Ｇの設定圧力に応じ、圧縮ガス搬送路の圧縮ガス流は、例えば弁２１Ｂにおいて０．１５ＭＰａ〜０．６ＭＰａ程度に減圧されるよう構成されている。
【００２１】
第２の弁２２Ｂについても同様に、第２の圧力表示器２２Ｈ、第２の圧力調整器２２Ｇ、第２の弁本体２２Ｅ、第２の電磁弁２２Ｆからなり、第２の操作部４２Ａの信号、第２の圧力調整器２２Ｇの設定圧力に応じ、圧縮ガス搬送路の圧縮ガス流が減圧または閉止される構成となっている。
【００２２】
第１の噴射ノズル４１は、使用者が把持し易いように、第１の柄部４１Ｂが設けられている。この第１の噴射ノズル４１は例えばその先端開口が円形状で１５０ｍｍ程度の長さを有する細長な直管状の先端部分を有しているが、作業用途に応じてその開口形状が異なるもの（例えば偏平状のもの）に適宜取り替えることができるように、可撓性を有する第１のホース３１に着脱自在とする。同様に、第２の噴射ノズル４２についても第２の柄部４２Ｂが設けられ、第２のホース３２に着脱自在である。
【００２３】
この第１のホース３１、第２のホース３２は、それぞれ第１の排出管体２１ｄ、第２の排出管体２２ｄの先端部に着脱可能である。
【００２４】
第１の操作部４１Ａは、ドライアイスブラスト装置Ａの運転のオン・オフを行うための操作スイッチを備え、操作がし易いように第１の噴射ノズル４１の外面部に取り付けられており、この操作部４１Ａと制御部４Ｂとを電気的に接続するためのハーネスは、第１のホース３１に沿って配線している。第２の操作部４２Ａについても同様の機能を備え、操作スイッチの動作信号はハーネスにより制御部４Ｂに伝えられる。
【００２５】
制御部４Ｂは、可搬フレーム１に設けられており、当該のハーネスにより受信した信号でドライアイスブラスト装置Ａの各部を制御するための電気回路（図示略）からなっている。図面には表わしていないが、この制御部４Ｂにはタッチパネルの画面上に操作スイッチ類が設けられ、ドライアイスブラスト装置Ａの各設定が行えるようになっている。
【００２６】
ホッパー５は、ドライアイス粒子Ｄを貯留するためのものであり、可搬フレーム１に取り付けられている。図３に表われているように、このホッパー５は下半部が底部開口部５Ａを有する漏斗状に形成されており、上部はドライアイス粒子Ｄの投入口として開口しており、その材質は例えば繊維強化プラスチック等で形成され、ドライアイス粒子Ｄがホッパー５の内周面に固着しないよう、その内周面の全域には樹脂コーティングが施されている。
【００２７】
図３に表われている断熱材５Ｂは、ドライアイス粒子Ｄがホッパー５内において昇華すること、およびホッパー５外周面の結露を抑制するようにホッパー５の外周面に密着させている。
【００２８】
図１および図３に表われているシャフト８は、アーム８Ａと回転翼８Ｂとを備え、ギヤードモータ１０の出力軸に固定し回転することで、アーム８Ａと回転翼８Ｂがホッパー５内のドライアイス粒子を攪拌する構成となっている。
【００２９】
ノッカー７は、ばね７Ａを中心に回転するように構成されている。アーム８Ａがノッカー７の端部に接触しながら回転することで、アーム８Ａの通過後にノッカー７本体がばねの反力によってホッパー５の内周面を叩く位置に戻り、ホッパー５内のドライアイス粒子Ｄに定期的に衝撃を与え、ホッパー５内周面にドライアイス粒子Ｄが固着することを防止するよう構成されている。
【００３０】
ギヤードモータ１０はシャフト８と、ロータリフィーダ６の動力として使われる。出力軸にはシャフト８が固定されている。
【００３１】
ロータリフィーダ６は、ホッパー５内のドライアイス粒子Ｄを圧縮ガス搬送路に一定量ずつ供給するためのものである。図３によく表われているように、このロータリフィーダ６は、上部プレート６Ａと下部プレート６Ｂの間でロータ６Ｃが回転可能に設けられた構成をしている。
【００３２】
ロータ６Ｃと上部プレート６Ａ、および下部プレート６Ｂのそれぞれの境界には、上部ディスク６Ｄと下部ディスク６Ｅが、弾性体６Ｆの反力によって挟まれている。ボルト６Ｇが当該弾性体６Ｆ、上部プレート６Ａ、上部ディスク６Ｄ、および下部ディスク６Ｅを貫通し、下部プレート６Ｂに固定されることで、弾性体６Ｆが変形し、上部プレート６Ａ、上部ディスク６Ｄ、ロータ６Ｃ、下部ディスク６Ｅ、および下部プレート６Ｂの各接触面と摩擦面は、弾性体６Ｆの変形量に応じた力で密着し、気密性が保たれる構造になっている。
【００３３】
図３に表われている上部プレート６Ａ、上部ディスク６Ｄには、ホッパー５の底部開口部５Ａとロータ６Ｃに連通する第１の開口部６１と、第１の導入管体２１Ｄおよび第１の排出管体２１ｄが構成する圧縮ガス搬送路に連通する第１の開口部６３、大気へ連通する第１の開口部６５が設けてある。下部プレート６Ｂと下部ディスク６Ｅにも同様に、圧縮ガス搬送路に連通する第１の開口部６７が設けてある。
【００３４】
図４によく表われているように、これらの開口部はロータ６Ｃの回転平面状に１８０°移動した位置においても配置されており、それぞれを同様に第２の開口部６２、６４、６６、６８とする。
【００３５】
ロータ６Ｃは、例えば直径１８０ｍｍの５ｍｍの厚みをもつ円板状に形成されており、中心部を上下に貫通するシャフト８の回転に伴って、例えば７ｒｐｍから２０ｒｐｍ程度で回転可能で、上下厚み方向に貫通する貫通孔として、例えば直径９ｍｍから１１ｍｍ程度の複数の収容部６Ｈが設けられている。
【００３６】
収容部６Ｈは円筒状に互いに仕切られている穴で、当該各開口部６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８には少なくとも１つ以上の収容部６Ｈが重なる構成となっている。
【００３７】
ロータ６Ｃが回転すると、第１の開口部６１、第２の開口部６２において、ドライアイス粒子Ｄが収容部６Ｈに順次格納され、これらはそれぞれ第１の開口部６３、第２の開口部６４から圧縮ガス搬送路へ連続して供給される。
【００３８】
収容部６Ｈには、第１の開口部６３、第２の開口部６４において圧縮ガス流に相当する圧力が残るため、この残圧を第１の開口部６５、第２の開口部６６においてそれぞれ大気中に放出する。これは、第１の開口部６１、第２の開口部６２においてドライアイス粒子Ｄが収容部６Ｈへ格納される際、収容部６Ｈにある圧縮ガスがホッパー底部開口部５Ａに向かって膨張することでドライアイス粒子Ｄの格納が阻害されることを防止するためである。
【００３９】
ところで、例えば使用者により第１の操作部４１Ａ、第２の操作部４２Ａがオンに操作された場合、第１の噴射ノズル４１、および第２の噴射ノズル４２の双方で同時に処理作業を行うことができる。これはロータ６Ｃの回転運動により第１の開口部６１，第２の開口部６２においてそれぞれドライアイス粒子Ｄが収容部６Ｈへ格納され、続いて第１の開口部６３、第２の開口部６４において、第１の弁２１Ｂと第２の弁２２Ｂの動作により所定の圧力に調整された圧縮ガス流へ、ドライアイス粒子Ｄが連続して供給されるためである。
【００４０】
一方、例えば第１の操作部４１Ａがオン、第２の操作部４２Ａがオフとして操作される場合、第１の弁２１Ｂ、第２の弁２２Ｂの動作により、第１の導入管体２１Ｄ、第１の排出管体２１ｄには圧縮ガス流が供給されるが、第２の導入管体２２Ｄ、第２の排出管体２２ｄには圧縮ガス流が供給されない。
【００４１】
このときロータリフィーダ６では、第２の開口部６２から収容部６Ｈに格納されたドライアイス粒子Ｄは、第２の開口部６８で圧縮ガス流に供給されることなく下部プレート６Ｂへ落下し、まもなく落下しきれなくなるものが第１の開口部６１へ運ばれる。この第１の開口部６１では、第２の開口部６８で落下した分に相当するドライアイス粒子Ｄが収容部６Ｈへあらたに格納されたのちに第１の開口部６３へ運ばれるため、第１の開口部６３における圧縮ガス搬送路には、随時安定してドライアイス粒子Ｄの供給が行われることになる。これは第１の操作部４１Ａと第２の操作部４２Ａの操作が逆になる際にも言える。
【００４２】
つまり、第１の弁２１Ｂと第２の弁２２Ｂは、第１の操作部４１Ａと第２の操作部４２Ａの操作に応じて動作し、ロータリフィーダ６では当該２つの操作部の一方がオンに操作されていれば、ドライアイス粒子Ｄは収容部６Ｈに絶えず格納され、ドライアイス粒子Ｄは圧縮ガス流に随時供給される。
【００４３】
すなわち、本発明のドライアイスブラスト装置Ａは、第１の噴射ノズル４１と第２の噴射ノズル４２の双方において個別のタイミングで稼動することができ、且つ、噴射ノズルそれぞれの稼動のタイミングにかかわらず、どちらの噴射ノズルにおいても、常に安定してドライアイスブラストの処理を続けることが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
Ａドライアイスブラスト装置
Ｄドライアイス粒子
１可搬フレーム
１Ａスライドドア
２圧縮ガス入口配管
２Ａ管体
２１Ｂ第１の弁
２２Ｂ第２の弁
２Ｃ分岐管体
２１Ｄ第１の導入管体
２２Ｄ第２の導入管体
２１ｄ第１の排出管体
２２ｄ第２の排出管体
２１Ｅ第１の弁本体
２２Ｅ第２の弁本体
２１Ｆ第１の電磁弁
２２Ｈ第２の電磁弁
２１Ｇ第１の圧力調整器
２２Ｇ第２の圧力調整器
２１Ｈ第１の圧力表示器
２２Ｈ第２の圧力表示器
３１第１のホース
３２第２のホース
４１第１の噴射ノズル
４２第２の噴射ノズル
４１Ａ第１の操作部
４２Ａ第２の操作部
４１Ｂ第１の柄部
４２Ｂ第２の柄部
４Ｂ制御部
５ホッパー
５Ａ底部開口部
５Ｂ断熱材
６ロータリフィーダ
６Ａ上部プレート
６Ｂ下部プレート
６Ｃロータ
６Ｄ上部ディスク
６Ｅ下部ディスク
６Ｆ弾性体
６Ｇボルト
６Ｈ収容部
６１，６３，６５，６７第１の開口部
６１，６４，６６，６８第２の開口部
７ノッカー
７Ａばね
８シャフト
８Ａアーム
８Ｂ回転翼
９車輪
１０ギヤードモータ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮ガス流を噴射ノズルに導く圧縮ガス搬送路と、圧縮ガス流にドライアイス粒子を混入するためのドライアイス粒子供給手段からなるドライアイスブラスト装置において、当該圧縮ガス搬送路を２つに分岐し、当該圧縮ガス搬送路内の圧縮ガス流を減圧または閉止できる弁を介して一つのドライアイス粒子供給部へ接続し、ドライアイス粒子供給手段は、当該ドライアイス粒子供給部において２つの圧縮ガス流内にドライアイス粒子を供給するように構成された、噴射ノズルを２つとしたことを特徴とする装置。
【請求項２】
２つの圧縮ガス搬送路における圧縮ガス流の圧力を個別に設定できる機能を備えている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
２つの噴射ノズルでは、別々のタイミングで噴射することができる請求項１または２に記載の装置。

【図１】