ノズル装置
【課題】粉粒状のドライアイスを効率よく、かつ、円滑に供給して噴射することのできるノズル装置を提供すること。
【解決手段】キャリアガス供給管７０と、粉粒状のドライアイスを供給するために接続されるドライアイス供給管８２とを備えるノズル装置３であって、キャリアガス供給管７０は、導入部７１と、導入部７１における第１流れ方向下流側に接続され、導入部７１の開口断面積より小さい開口断面積を有するスロート部と、スロート部の第１流れ方向下流側に接続され、スロート部の開口断面積より大きい開口断面積を有する噴射部７３とを備え、噴射部７３は、互いに間隔を隔てて対向配置される２つの第１壁７５と、左右方向において、第１壁７５の両端部を連結する２つの第２壁とを備え、第１壁７５間の対向方向長さが、一定であり、ドライアイス供給管８２を、噴射部７３の第１壁７５に接続する。
【解決手段】キャリアガス供給管７０と、粉粒状のドライアイスを供給するために接続されるドライアイス供給管８２とを備えるノズル装置３であって、キャリアガス供給管７０は、導入部７１と、導入部７１における第１流れ方向下流側に接続され、導入部７１の開口断面積より小さい開口断面積を有するスロート部と、スロート部の第１流れ方向下流側に接続され、スロート部の開口断面積より大きい開口断面積を有する噴射部７３とを備え、噴射部７３は、互いに間隔を隔てて対向配置される２つの第１壁７５と、左右方向において、第１壁７５の両端部を連結する２つの第２壁とを備え、第１壁７５間の対向方向長さが、一定であり、ドライアイス供給管８２を、噴射部７３の第１壁７５に接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル装置、詳しくは、粉粒状のドライアイスを噴射するノズル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、粉粒状のドライアイスを噴射して、対象物の表面を洗浄またはブラスト加工するための装置が知られている。
【０００３】
例えば、断面略円形状に形成され、内部にガスが供給され、ガスの流れ方向上流側端部にベンチュリ（スロート）が形成されたブラストガンにおいて、ベンチュリの流れ方向下流側に、ドライアイスペレットを導入するための１対のポートが周壁に接続されたブラストガンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載のブラストガンでは、ガスが、ブラストガンの流れ方向上流側端縁から供給され、ベンチュリにおいて、加速されて、高速のガスとなって、ブラストガンの流れ方向下流側端縁から噴射される。また、ドライアイスペレットは、ポートの導入口からブラストガン内に導入され、高速のガスによって加速され、ガスとともに、噴射部から噴射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６１７４２２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、特許文献１に記載のブラストガンは、開口断面円形状に形成されているので、各ポートの導入口の開口断面積は、ブラストガンの内径に対応して、限定される。つまり、ブラストガンの開口断面積が比較的小さいと、ポートの導入口の開口断面積も比較的小さくなる。そのため、種々のサイズを有するドライアイスペレットを、ポートの導入口からブラストガンに円滑に供給することができないという不具合がある。
【０００７】
本発明の目的は、粉粒状のドライアイスを効率よく、かつ、円滑に供給して噴射することのできるノズル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、キャリアガスを供給するキャリアガス供給管と、粉粒状のドライアイスを供給するために前記キャリアガス供給管に接続されるドライアイス供給管とを備えるノズル装置であって、前記キャリアガス供給管は、前記キャリアガスが導入される導入部と、前記導入部における前記キャリアガスの流れ方向である第１流れ方向下流側に接続され、前記導入部の開口断面積より小さい開口断面積を有する絞り部と、前記絞り部の前記第１流れ方向下流側に接続され、前記絞り部の開口断面積より大きい開口断面積を有する噴射部とを備え、前記噴射部は、互いに間隔を隔てて対向配置される２つの第１壁と、前記第１壁の対向方向と前記第１流れ方向との両方向に直交する直交方向において、前記第１壁の両端部を連結する２つの第２壁とを備え、前記第１壁間の対向方向長さが、一定であり、前記ドライアイス供給管は、前記噴射部の前記第１壁に接続されていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、キャリアガス供給管では、キャリアガスが、導入部に導入され、絞り部において、加速された後、噴射部を高速で通過する。
【００１０】
また、ドライアイス供給管からは、噴射部においてキャリアガスの通過によって、ドライアイスが吸引されて、かかるドライアイスがキャリアガスによって高速で噴射される。
【００１１】
そのため、ドライアイス供給管において、ドライアイスを効率よく供給して噴射することができる。
【００１２】
また、この構成では、噴射部の第１壁間の対向方向長さを一定に維持しつつ、噴射部における第２壁間の対向方向長さを長くすることができる。そのため、特許文献１に記載の開口断面円形状のブラストガンの開口断面積と同一の開口断面積であっても、噴射部の第２壁間の対向方向長さを長くすることができるので、第１壁にドライアイス供給管を接続することにより、ドライアイス供給管の供給口の開口断面積を大きくすることができる。その結果、種々のサイズを有する粉粒状のドライアイスを、ドライアイス供給管の供給口から噴射部に円滑に供給することができる。
【００１３】
さらに、この構成では、第１流れ方向において、第１壁間の対向方向長さを一定にしながら、第１壁の直交方向長さのみ、つまり、第２壁間の対向方向長さのみを変化させることによって、噴射部を構成することができる。
【００１４】
そのため、噴射部を簡易かつ低コストで形成することができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記噴射部は、前記絞り部から前記第１流れ方向下流側に向かうに従って開口断面積が大きくなる第１拡大部を有する第１噴射部と、前記第１噴射部の前記第１流れ方向下流側端縁から前記第１流れ方向下流側に向かうに従って開口断面積が大きくなる第２拡大部を有する第２噴射部とを備え、前記ドライアイス供給管は、前記第２拡大部における第１流れ方向上流側端部またはその近傍に接続されていることが好適である。
【００１６】
この構成によれば、絞り部においてキャリアガスが加速され、続いて、第１噴射部においてキャリアガスがさらに加速され、その後、第２拡大部の第１流れ方向上流側端部またはその近傍において、高速のキャリアガスに、ドライアイスを乗せて加速させることができる。
【００１７】
つまり、ドライアイス供給管は、第２拡大部の第１流れ方向上流側端部またはその近傍に接続されているので、第２噴射部の第１流れ方向下流側端部にわたって十分な距離を確保することができる。そのため、ドライアイスを、高速のキャリアガスに乗せて十分に加速させることができる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記絞り部および前記第１噴射部が、ラバルノズルから形成されていることが好適である。
【００１９】
この構成では、絞り部によって、キャリアガスを音速まで加速し、次いで、第１噴射部によって、かかるキャリアガスを超音速まで加速することができる。
【００２０】
そのため、第２噴射部において、ドライアイスを、超音速のキャリアガスによって加速し、次いで、第２噴射部の噴射口から高速で噴射することができる。
【００２１】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第２噴射部の寸法が下記式を満たしていることが好適である。
【００２２】
１０Ｗ≦Ｌ≦８０
Ｗ：前記第２噴射部の前記第１流れ方向上流側端縁における前記第２壁間の対向方向長さ
Ｌ：前記第２噴射部の前記第１流れ方向長さ
この構成では、第２噴射部において、ドライアイスを、超音速のキャリアガスによって十分かつ確実に加速しながら、噴射部の噴射口から確実に高速で噴射することができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記第２噴射部は、前記第２壁間の対向方向長さが、前記第１流れ方向下流側に向かって、第１増加率で次第に長くなる上流側噴射部と、前記上流側噴射部の前記第１流れ方向下流側に接続されており、前記第２壁間の対向方向長さが前記第１流れ方向において略同一であるか、または、前記第２壁間の対向方向長さが、前記上流側噴射部から前記第１流れ方向下流側に向かって、前記第１増加率より小さい第２増加率で次第に長くなる下流側噴射部とを備えていることが好適である。
【００２４】
この構成によれば、上流側噴射部の第１壁に、ドライアイス供給管を、より広い開口断面積で接続することができる。そのため、ドライアイスを、ドライアイス供給管の供給口から上流側噴射部により一層円滑に供給することができる。
【００２５】
また、下流側噴射部において、ドライアイスを高速のキャリアガスに乗せて十分に加速して、効率よく噴射することができる。
【００２６】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記噴射部の開口断面の重心を前記第１流れ方向に沿って結ぶ第１直線と、前記ドライアイス供給管の開口断面の重心を前記ドライアイスの流れ方向である第２流れ方向に沿って結ぶ第２直線とが交差しており、前記第１直線と前記第２直線との交点から前記第１流れ方向上流側に向かう線分と、前記交点から前記第２流れ方向上流側に向かう線分との成す角度が、鋭角であることが好適である。
【００２７】
この構成によれば、ドライアイスをドライアイス供給管から噴射部に円滑に供給することができる。
【００２８】
そのため、噴射部におけるドライアイスの効率のよい噴射を達成することができる。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記噴射部の前記第１流れ方向上流側に接続されるキャリアガス接続配管と、前記ドライアイス供給管の前記ドライアイスの流れ方向である第２流れ方向上流側に接続されるドライアイス接続配管と、前記キャリアガス接続配管および前記ドライアイス接続配管の少なくとも一方に、それらの長手方向にスライド自在に設けられる把持部とを備えていることが好適である。
【００３０】
この構成によれば、把持部を、キャリアガス接続配管および／またはドライアイス接続配管の少なくとも一方の長手方向にスライドさせることにより、作業者と噴射対象物との距離に対応するように、把持部と噴射部の第１流れ方向下流側端縁との間の長さを自在に変更することができる。そのため、噴射の作業性を向上させることができる。
【００３１】
また、把持部をスライドさせても、噴射部の第１流れ方向長さを一定に維持することができる。
【００３２】
そのため、ドライアイスの噴射の作業性を向上させながら、効率のよいドライアイスの噴射を維持することができる。
【００３３】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、さらに、前記噴射部における前記ドライアイス供給管の接続部またはその近傍に加熱手段が設けられていることが好適である。
【００３４】
キャリアガスが、ドライアイスの供給によって過度に冷却されると、収縮により速度が低下し、ドライアイスを十分に加速することができない場合がある。
【００３５】
しかし、この構成によれば、加熱手段によって、噴射部におけるドライアイス供給管の接続部またはその近傍を通過するキャリアガスを加熱できるので、上記したキャリアガスの収縮を防止しながら、ドライアイスを噴射部から効率よく加速することができる。
【００３６】
また、ドライアイス供給管において、ドライアイスによる目詰まりが発生する場合がある。
【００３７】
しかし、このノズル装置では、加熱手段によって、上記したドライアイスによる目詰まりを解消でき、ドライアイスを噴射部からより一層効率よく噴射することができる。
【発明の効果】
【００３８】
請求項１に記載の発明によれば、種々のサイズを有する粉粒状のドライアイスを、ドライアイス供給管の供給口から噴射部に効率よくかつ円滑に供給することができる。また、噴射部を簡易かつ低コストで形成することができる。
【００３９】
また、請求項２に記載の発明によれば、ドライアイスを第２拡大部から高速で噴射することができる。
【００４０】
また、請求項３に記載の発明によれば、第２噴射部において、ドライアイスを、超音速のキャリアガスによって加速し、次いで、第２噴射部の噴射口から高速で噴射することができる。
【００４１】
また、請求項４に記載の発明によれば、ドライアイスを、噴射部の噴射口から確実に高速で噴射することができる。
【００４２】
また、請求項５に記載の発明によれば、ドライアイスを、ドライアイス供給管の供給口から上流側噴射部により一層円滑に供給することができ、下流側噴射部において、効率よく噴射することができる。
【００４３】
また、請求項６に記載の発明によれば、噴射部におけるドライアイスの効率のよい噴射を達成することができる。
【００４４】
また、請求項７に記載の発明によれば、ドライアイスの噴射の作業性を向上させながら、効率のよいドライアイスの噴射を維持することができる。
【００４５】
また、請求項８に記載の発明によれば、加熱手段によって、ドライアイスによる目詰まりを解消でき、ドライアイスを噴射部からより一層効率よく噴射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明のドライアイス供給装置の一実施形態の概略図を示す。
【図２】図２は、図１に示すドライアイス供給装置の供給部の正面図であって、（ａ）は、案内カバー部が取り付けられている状態、（ｂ）は、案内カバー部が取り外されている状態を示す。
【図３】図３は、本発明のノズル装置の一実施形態の側断面図を示す。
【図４】図４は、図３に示すノズル装置のドライアイス供給管の平断面図を示す。
【図５】図５は、図４に示すドライアイス供給管のスロート部、第１噴射部および接続部の部分拡大平断面図を示す。
【図６】図６は、図３および図４に示すノズル装置のＡ−Ａ線に沿う断面図を示す。
【図７】図７は、噴射部の拡大平断面であって、（ａ）は、一実施形態（下流側噴射部の第２増加率が上流側噴射部の第１増加率より小さい態様）、（ｂ）は、他の実施形態（下流側噴射部における第２壁間の対向方向長さが第１流れ方向において略同一である態様）、（ｃ）は、他の実施形態（下流側噴射部の第２増加率が上流側噴射部の第１増加率と同一である態様）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１は、本発明のドライアイス供給装置の一実施形態の概略図、図２は、図１に示すドライアイス供給装置の供給部の正面図、図３は、本発明のノズル装置の一実施形態の側断面図、図４は、図３に示すノズル装置のドライアイス供給管の平断面図、図５は、図４に示すドライアイス供給管のスロート部、第１噴射部および接続部の部分拡大平断面図、図６は、図３および図４に示すノズル装置のＡ−Ａ線に沿う断面図、図７は、噴射部の拡大平断面図を示す。
【００４８】
なお、図１において、紙面右側を「前側」、紙面左側を「後側」、紙面手前側を「左側」、紙面奥側を「右側」、紙面上側を「上側」、紙面下側を「下側」とし、図２の方向について、上記した図１の方向に準じる。また、図３において、紙面左側を「前側」、紙面右側を「後側」、紙面手前側を「右側」、紙面奥側を「左側」、紙面上側を「上側」、紙面下側を「下側」とし、図４〜図７の方向について、上記した図３の方向に準じる。
【００４９】
図１および図３において、このドライアイス噴射システム１は、ドライアイス供給装置２と、ドライアイス供給装置２にドライアイスライン（図示せず）を介して接続されるノズル装置３とを備えている。
【００５０】
ドライアイス供給装置２は、図１に示すように、収容部としてのホッパ１０と、ホッパ１０の下側に接続される供給部１５と、それらを支持する支持部４とを備えている。
【００５１】
ホッパ１０は、粉粒状のドライアイスを収容するために設けられ、具体的には、ドライアイス供給装置２の上側に設けられ、略角筒形状をなし、開口断面積が、下方に向かって次第に小さくなるテーパ形状に形成されている。具体的には、ホッパ１０は、前壁１１と、前壁１１の後方に間隔を隔てて配置される後壁１２と、それらの左右方向両端部を連結する横壁（図示せず）とを一体的に備えている。
【００５２】
前壁１１は、鉛直方向に沿う平板状に形成されている。また、前壁１１には、前方に突出し、左右方向に沿って延びる伝達板１３が設けられている。伝達板１３の上面には、振動付与部としてのバイブレータ１４の下端が当接されている。
【００５３】
バイブレータ１４は、その上端が支持部４に固定され、上下方向に振動可能に設けられている。
【００５４】
後壁１２は、前壁１１に対して、下方に向かって次第に近接する傾斜状に形成されている。
【００５５】
供給部１５は、ホッパ１０に収容されるドライアイスを供給するために設けられ、二軸スクリューフィーダ２０と、その下側に接続される粉砕部３０とを備えている。
【００５６】
二軸スクリューフィーダ２０は、ホッパ１０の下側に設けられており、具体的には、図１および図２に示すように、第１モータ２１と、それに連結される第１スクリュー２２および第２スクリュー２３と、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３を収容するスクリューケーシング２４とを備えている。
【００５７】
第１モータ２１は、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３を回転駆動可能に設けられている。
【００５８】
第１スクリュー２２および第２スクリュー２３は、前後方向に延び、左右方向に並行するように隣接配置されている。また、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３は、互いに噛み合うように配置されており、具体的には、正面視において、ともに回転するときに、二軸スクリューフィーダ２０におけるドライアイスを粉砕しながら前方に定量的に押出可能に設けられている。
【００５９】
スクリューケーシング２４は、前後方向に延びる略筒状に形成されており、また、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前端部を露出するように形成されている。また、スクリューケーシング２４のやや後側の前後方向途中の上端には、受入開口部２８が形成されており、その受入開口部２８には、ホッパ１０の下端部が挿入されている。
【００６０】
また、供給部１５には、乾燥ガス送風部１６が接続されている。具体的には、乾燥ガス送風部１６は、乾燥ガスをスクリューケーシング２４内に送風するために設けられており、詳しくは、スクリューケーシング２４の後端部の上端には、乾燥ガス送風部１６の送風口が接続されている。乾燥ガスとしては、特に限定されず、例えば、乾燥空気、例えば、窒素などの不活性ガスなどが挙げられる。
【００６１】
粉砕部３０は、二軸スクリューフィーダ２０から供給されるドライアイスを粉砕するために設けられ、二軸スクリューフィーダ２０の下側に接続されている。
【００６２】
粉砕部３０は、粉砕槽３５と、第２モータ４５と、第２モータ４５に連結される羽根部４０とを備えている。
【００６３】
粉砕槽３５は、後述する回転軸４１を中心とする正面視略円形状に形成されている。
【００６４】
第２モータ４５は、羽根部４０を回転可能に支持している。具体的には、第２モータ４５は、正面視において、羽根部４０を反時計回りに回転可能に支持している。
【００６５】
羽根部４０は、粉砕槽３５内に設けられており、回転軸４１と、回転軸４１から放射状に延びる羽根としての第１羽根４２、第２羽根４３および第３羽根４４とを備えている。
【００６６】
回転軸４１は、前後方向に延び、粉砕槽３５の中心に配置されている。
【００６７】
第１羽根４２、第２羽根４３および第３羽根４４は、回転軸４１から径方向外方に向かって延び、前方から後方に向かって順次配置されている。第１羽根４２、第２羽根４３および第３羽根４４の先端部は、周方向に等間隔を隔てて配置されている。
【００６８】
また、二軸スクリューフィーダ２０および粉砕部３０には、案内カバー部５０が設けられている。
【００６９】
案内カバー部５０は、スクリューケーシング２４および粉砕槽３５に対して着脱自在に設けられ、スクリューケーシング２４および粉砕槽３５に装着されているときには、それらの前側に配置されており、図２（ａ）に示すように、スクリューケーシング２４および粉砕槽３５の前側に、それらの前側部分を被覆するように対向配置されている。
【００７０】
詳しくは、案内カバー部５０は、第１前壁５１、第２前壁５２、上壁５４、横壁５５および第３前壁５３を一体的に備えている。
【００７１】
第１前壁５１は、上下方向および左右方向に沿って配置され、略矩形平板状に形成されている。第１前壁５１は、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前方に、間隔を隔てて配置されている。
【００７２】
第２前壁５２は、第１前壁５１の下端から連続し、下方斜め後側に傾斜するように配置されており、上側部分が、下方に向かうに従って幅（左右方向長さ）狭となるテーパ状に形成され、下側部分が、上下方向において同幅となる略矩形状に形成されている。
【００７３】
また、第２前壁５２の上側部分は、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前端縁の下方に配置されている。第２前壁５２の下側部分は、羽根部４０の上側部分の前側に対向配置されている。
【００７４】
上壁５４は、第１前壁５１の上端から後方に連続し、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前端縁の上方に、間隔を隔てて配置されており、平面視略矩形状に形成されている。
【００７５】
横壁５５は、第１前壁５１、第２前壁５２および上壁５４の幅方向（左右方向）両端部から後方に連続し、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前端縁およびスクリューケーシング２４の前端部の幅方向両側に間隔を隔てて配置されている。
【００７６】
第３前壁５３は、第２前壁５２の下端部および横壁５５の後端部から連続し、下方向および幅方向両側に向かってそれぞれ延び、粉砕槽３５の周囲の前側に対向配置されている。また、第３前壁５３の中央は、羽根部４０の下側部分に対向配置されている。
【００７７】
この案内カバー部５０は、ドライアイス供給装置２の清掃時には、粉砕部３０から取り外すことができる。これによって、前側から、二軸スクリューフィーダ２０および粉砕部３０を容易に清掃することができる。
【００７８】
排出管５６は、粉砕槽３５に接続されており、粉砕槽３５の接線方向に沿って接続されている。具体的には、排出管５６は、上下方向に延びる略円筒形状に形成されており、粉砕槽３５の周壁の左端部（最左側端部）から下方に延びるように形成されている。つまり、排出管５６の左端部は、正面視において、粉砕槽３５の周壁の左端部から下方向に延びる接線となるように形成されている。
【００７９】
なお、排出管５６の下端部には、図示しないドライアイスラインが接続されている。
【００８０】
支持部４は、防振部材１７を介してホッパ１０を支持するとともに、供給部１５を支持している。防振部材１７は、バイブレータ１４の振動に起因するホッパ１０の振動が支持部４に伝達されることを防止する。
【００８１】
このドライアイス供給装置２では、ホッパ１０に収容されるドライアイスが、受入開口部２８を介してスクリューケーシング２４内に落下する。なお、ドライアイス供給装置２では、バイブレータ１４の上下振動が伝達板１３を介してホッパ１０に伝達されることにより、ホッパ１０内のドライアイスのブリッジが防止されている。
【００８２】
また、乾燥ガス送風部１６から送風され、供給部１５を通過した乾燥ガスは、二軸スクリューフィーダ２０に連通するホッパ１０内にも送風されるため、上記したドライアイスのブリッジをより一層確実に防止することができる。
【００８３】
また、このようなドライアイスは、ドライアイスペレットや粉状ドライアイスを含む概念であって、その平均粒子径は、例えば、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは、１〜５ｍｍである。
【００８４】
次いで、スクリューケーシング２４において、ドライアイスは、第１モータ２１の駆動力に基づく第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の回転駆動によって、粉砕されながら前方に定量的に押し出される（切り出される）。また、スクリューケーシング２４に送風される乾燥ガスは、スクリューケーシング２４におけるドライアイスの付着およびそれに起因する負荷の発生を防止する。
【００８５】
第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前端部に到達したドライアイスは、第２前壁５２に沿って後方斜め下側に滑り落ちながら、粉砕槽３５に案内される。
【００８６】
次いで、粉砕槽３５において、ドライアイスは、第２モータ４５の駆動力に基づく羽根部４０の回転駆動によって、所定のサイズに粉砕され、続いて、粉砕部３０から排出管５６に排出される。このとき、二軸スクリューフィーダ２０を通過し、それに連通する粉砕部３０に送風される乾燥ガスは、羽根部４０におけるドライアイスの付着およびそれに起因する負荷の発生を防止する。
【００８７】
その後、ドライアイスは、図示しないドライアイスラインを介してノズル装置３に供給される。
【００８８】
なお、粉砕後のドライアイスの平均粒子径は、例えば、０．０１〜１．０ｍｍ、好ましくは、０．５〜１．０ｍｍである。
【００８９】
図３および図４において、ノズル装置３は、キャリアガス供給部６０と、ドライアイス供給部８０とを備えている。
【００９０】
キャリアガス供給部６０は、キャリアガス接続配管６１と、それのキャリアガスの流れ方向（以下、第１流れ方向という。）下流側に接続されるキャリアガス供給管７０とを備えている。
【００９１】
キャリアガス接続配管６１は、キャリアガス供給管７０にキャリアガスを供給するために設けられ、側断面視略Ｌ状で、略円筒形状に形成されており、具体的には、後方から前方に向かってに延び、その後、前端部が、上方に屈曲するように形成されている。
【００９２】
キャリアガス接続配管６１の第１流れ方向上流側端部、すなわち、後端部は、キャリアガスライン（図示せず）を介してコンプレッサ（図示せず）に接続されている。コンプレッサは、キャリアガスをキャリアガス接続配管６１に供給可能に構成されている。
【００９３】
キャリアガス接続配管６１の第１流れ方向下流側端部、すなわち、上端部は、キャリアガス供給管７０に接続されている。
【００９４】
なお、キャリアガス接続配管６１の第１流れ方向上流側端部には、図示しないキャリアガス開閉弁が設けられている。図示しないキャリアガス開閉弁は、ノズル装置３に設けられるスイッチ（図示せず）と電気的またはニューマチック的に接続されている。
【００９５】
キャリアガス供給管７０は、キャリアガスを供給するために設けられており、導入部７１と縮小部７４と絞り部としてのスロート部７２と噴射部７３とを備えている。また、キャリアガス供給管７０は、上下方向に互いに間隔を隔てて対向配置される２つの第１壁７５と、第１壁７５の左右方向両端部を連結する２つの第２壁７６とを備えている。
【００９６】
第１壁７５および第２壁７６は、上記した導入部７１と縮小部７４とスロート部７２と噴射部７３とに連続的に設けられている。第１壁７５は、左右方向および前後方向に沿う平板状に形成されている。また、第２壁７６は、前後方向に延び、前後方向において同幅（上下方向長さ）となるように形成されている。
【００９７】
導入部７１は、キャリアガス供給管７０の第１流れ方向上流側端部に設けられている。また、キャリアガス供給管７０の第１流れ方向上流側端部には、キャリアガス接続配管６１が接続されている。
【００９８】
導入部７１は、前後方向に延びる略直管であり、略角管に形成されている。つまり、導入部７１は、開口断面（左右方向および上下方向に沿って切断された開口断面、つまり、図６が参照されるように、正面開口断面、以下キャリアガス供給管７０において単に開口断面という。）が、左右方向に長い略矩形状に形成されており、その開口断面積が、第１流れ方向において同一である。
【００９９】
詳しくは、導入部７１では、第１壁７５間の対向方向長さ、および、第２壁７６間の対向方向長さは、第１流れ方向においてともに一定である。
【０１００】
また、導入部７１における第１流れ方向上流側端部の、下側の第１壁７５には、キャリアガス接続配管６１が接続されている。なお、キャリアガス接続配管６１の接続口の内径は、第２壁７６管の対向方向長さより小さく形成されている。
【０１０１】
縮小部７４は、導入部７１の第１流れ方向下流側端縁に連続して接続されており、図６が参照されるように、開口断面略矩形状に形成され、その開口断面積が、導入部７１の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって次第に小さくなるように形成されている。具体的には、縮小部７４において、第１壁７５の対向方向（上下方向）の距離を一定に維持しつつ、第２壁７６の内面は、第１流れ方向下流側に向かって、互いに次第に近接する（二次関数的に漸近する）湾曲状に形成されている。
【０１０２】
詳しくは、縮小部７４における第１壁７５間の対向方向長さは、導入部７１の第１壁７５間の対向方向長さと同一であり、かつ、第１流れ方向において一定である。一方、縮小部７４における第２壁７６間の対向方向長さは、導入部７１の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって二次関数的に漸近するように次第に短くなる。
【０１０３】
スロート部７２は、縮小部７４の第１流れ方向下流側端縁として形成される部分であり、つまり、図６が参照されるように、開口断面略矩形状に形成され、その開口断面積は、導入部７１の開口断面積より小さく形成されている。
【０１０４】
詳しくは、スロート部７２における第１壁７５間の対向方向長さは、縮小部７４における第１壁７５間の対向方向長さと同一である。一方、スロート部７２における第２壁７６間の対向方向長さは、導入部７１における第２壁７６間の対向方向長さより小さい。より詳しくは、スロート部７２における第２壁７６間の対向方向長さは、キャリアガス供給管７０において、最小である。
【０１０５】
噴射部７３は、第１噴射部７７およびその第１流れ方向下流側に接続される第２噴射部７８を連続して備えている。
【０１０６】
第１噴射部７７は、図５に示すように、第１拡大部８８およびその第１流れ方向下流側に接続されるストレート部８９を備えている。
【０１０７】
第１拡大部８８は、スロート部７２の第１流れ方向下流側に接続されている。具体的には、第１拡大部８８は、スロート部７２の第１流れ方向下流側端縁に連続して接続されている。
【０１０８】
また、第１拡大部８８の開口断面は、図６が参照されるように、左右方向に長い略矩形状に形成されている。また、第１拡大部８８の開口断面積は、スロート部７２の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって次第に大きくなるように形成されている。具体的には、第１拡大部８８において、第１壁７５の対向方向（上下方向）の距離を一定に維持しつつ、第２壁７６の内面は、第１流れ方向下流側に向かって、互いに次第に離間する平面視テーパ形状に形成されている。
【０１０９】
詳しくは、第１拡大部８８における第１壁７５間の対向方向長さは、スロート部７２における第１壁７５間の対向方向長さと同一であり、かつ、第１流れ方向において一定である。一方、第１拡大部８８における第２壁７６間の対向方向長さは、スロート部７２の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって次第に長くなる。
【０１１０】
また、第１拡大部８８では、第２壁７６は、次に述べるように湾曲状に形成されている。
【０１１１】
また、第１拡大部８８は、膨張部６５およびその第１流れ方向下流側に接続される圧縮部６６を備えている。
【０１１２】
膨張部６５では、平面視における第２壁７６における接線６９の、噴射部７３の開口断面の重心を流れ方向に沿って結ぶ第１直線９５に対する傾きが、第１流れ方向下流側に向かって次第に大きくなる。一方、圧縮部６６では、平面視における第２壁７６における接線６９の第１直線９５に対する傾きが、第１流れ方向下流側に向かって次第に小さくなる。
【０１１３】
ストレート部８９は、前後方向に延びる略直管であり、略角管に形成されている。つまり、ストレート部８９は、図６が参照されるように、開口断面が、左右方向に長い略矩形状に形成されており、その開口断面積が、第１流れ方向において同一である。
【０１１４】
詳しくは、ストレート部８９では、第１壁７５間の対向方向長さ、および、第２壁７６間の対向方向長さは、第１流れ方向においてともに一定である。
【０１１５】
また、上記したスロート部７２および第１噴射部７７は、ラバルノズルから形成されている。
【０１１６】
第２噴射部７８は、ストレート部８９の第１流れ方向下流側に接続されている。具体的には、第２噴射部７８はストレート部８９の第１流れ方向下流側端縁に連続して接続されている。
【０１１７】
また、第２噴射部７８の開口断面は、図６に示すように、左右方向に長い略矩形状に形成されている。また、第２噴射部７８の開口断面積は、ストレート部８９の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって次第に大きくなるように形成されている。具体的には、第２噴射部７８において、第１壁７５の対向方向の距離を一定に維持しつつ、第２壁７６の内面は、第１流れ方向下流側に向かって、互いに次第に離間する平面視テーパ形状に形成されている。
【０１１８】
詳しくは、第２噴射部７８における第１壁７５間の対向方向長さは、ストレート部８９における第１壁７５間の対向方向長さと同一であり、かつ、第１流れ方向において一定である。一方、第２噴射部７８における第２壁７６間の対向方向長さは、ストレート部８９の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって次第に長くなる。
【０１１９】
また、第２噴射部７８は、第２拡大部である上流側噴射部９０およびその第１流れ方向下流側に接続される下流側噴射部９１を備えている。詳しくは、上流側噴射部９０における第２壁７６間の対向方向長さは、第１流れ方向下流側に向かって、第１増加率Ａで次第に長くなっており、また、下流側噴射部９１における第２壁７６間の対向方向長さは、上流側噴射部９０から第１流れ方向下流側に向かって、第１増加率Ａより小さい第２増加率Ｂで次第に長くなっている。
【０１２０】
また、図４が参照されるように、第２噴射部７８の寸法は、下記式（１）を満たしている。
【０１２１】
１０Ｗ≦Ｌ≦８０Ｗ （１）
Ｗ：第２噴射部７８の第１流れ方向上流側端縁における第２壁７６間の対向方向長さ（すなわち、ラバルノズルの内径）
Ｌ：第２噴射部７８の第１流れ方向長さ
Ｌが１０Ｗ未満であると、ドライアイスを加速させるための距離が不足する場合がある。一方、Ｌが８０Ｗを超えると、キャリアガスが第２噴射部７８における第１壁７５および第２壁７６による抵抗を受けるなどの理由により、キャリアガスの速度が低下する場合がある。
【０１２２】
好ましくは、下記式（２）を満たしている。
【０１２３】
１５Ｗ≦Ｌ≦４０Ｗ （２）
ドライアイス供給部８０は、図３に示すように、ドライアイス接続配管８１と、それの第２流れ方向（ドライアイスの流れ方向）下流側に接続されるドライアイス供給管８２とを備えている。
【０１２４】
ドライアイス接続配管８１は、ドライアイス供給管８２にドライアイスを供給するために設けられ、前後方向に延びる略円筒形状に形成されている。ドライアイス接続配管８１は、キャリアガス接続配管６１と上下方向に間隔を隔てて平行となるように、前後方向に沿って配置されている。
【０１２５】
ドライアイス接続配管８１の第２流れ方向上流側端部、すなわち、後端部は、ドライアイスライン（図示せず）を介して排出管５６に接続されている。
【０１２６】
なお、ドライアイス接続配管８１の第２流れ方向上流側端部には、図示しないドライアイス開閉弁が設けられている。図示しないドライアイス開閉弁は、ノズル装置３に設けられるスイッチ（図示せず）と電気的またはニューマチック的に接続されている。
【０１２７】
ドライアイス供給管８２は、ドライアイスをキャリアガス供給管７０に供給するために設けられ、前方斜め上側に延びる断面略円形状または断面略楕円形状に形成されている。
【０１２８】
また、ドライアイス供給管８２は、具体的には、噴射部７３における下側の第１壁７５に接続されている。より具体的には、ドライアイス供給管８２は、図４および図５に示すように、第２拡大部における第１流れ方向上流側端部の近傍、すなわち、上流側噴射部９０の下流側部分と下流側噴射部９１の上流側部分との連続部分に接続されている。詳しくは、ドライアイス供給管８２は、上流側噴射部９０および下流側噴射部９１の第１流れ方向上流側端部に接続されている。
【０１２９】
なお、ドライアイス供給管８２の幅方向長さは、上記した上流側噴射部９０における第２壁７６間の対向方向長さおよび下流側噴射部９１の第１流れ方向上流側端部における第２壁７６間の対向方向長さより大きい。そのため、ドライアイス供給管８２は、幅方向途中がドライアイス供給管８２内に開口している。
【０１３０】
また、図３に示すように、ドライアイス供給管８２の開口断面の重心を第２流れ方向に沿って結ぶ第２直線８５と、上記した第１直線９５とは、交差しており、第１直線９５と第２直線８５との交点Ｐから第１流れ方向上流側に向かう線分（第１線分）Ｘと、交点Ｐから第２流れ方向上流側に向かう線分（第２線分）Ｙとの成す角度αは、鋭角であり、例えば、１０〜８０度、好ましくは、２０〜７０度である。
【０１３１】
また、このノズル装置３には、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１の両方に、それらの長手方向（前後方向）にスライド自在に設けられる把持部９６が設けられている。
【０１３２】
把持部９６は、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１が挿入されるスライド装置９８と、スライド装置９８に取り付けられる取手部９９とを備えている。
【０１３３】
スライド装置９８は、平断面視略矩形状に形成され、２つの挿通穴が形成されており、それら挿通穴にキャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１が挿通されている。
【０１３４】
また、スライド装置９８は、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１に対して前後方向にスライド自在である。すなわち、スライド装置９８は、ボルトなどの固定部材１００でキャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１へ固定させることによって、それらに対して前後方向において固定される一方、固定部材１００によってそれらへの固定を解除させることによって、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１に対してスライドする。
【０１３５】
このノズル装置３では、キャリアガスが、コンプレッサからキャリアガスライン（図示せず）およびキャリアガス接続配管６１を介して、導入部７１に導入される。そして、キャリアガスは、スロート部７２において音速程度（具体的には、３００〜３４０ｍ／秒）まで加速され、次いで、第１噴射部７７の第１拡大部８８で超音速程度（具体的には、４００〜８５０ｍ／秒）までさらに加速されながら、減圧され、その後、第２噴射部７８を、高速（超音速状態）で通過する。また、ストレート部８９では、第１壁７５および第２壁７６が第１流れ方向と並行であるので、キャリアガスが安定した直線流となる。
【０１３６】
そして、キャリアガスは、第２噴射部７８の第１流れ方向下流側端縁（噴射口）から、左右方向に拡散されながら、噴射される。
【０１３７】
一方、ドライアイスは、排出管５６から圧送されることなく、キャリアガスの通過により生じる減圧によって上流側噴射部９０に吸引されるように供給され、続いて、高速（超音速）のキャリアガスによって加速され、かつ、第２噴射部７８の第１流れ方向上流側端部から下流側噴射部９１の第１流れ方向下流側端部にわたって、十分に加速される。
【０１３８】
ドライアイスは、上流側噴射部９０の第１流れ方向下流側端縁（噴射口）から、左右方向に拡散されながら、キャリアガスとともに、噴射対象物に向けて噴射される。
【０１３９】
そして、上記したドライアイス噴射システム１を使用、つまり、ドライアイスを噴射するには、まず、ドライアイス供給装置２における第１モータ２１の駆動および第２モータ４５の駆動を開始させて、供給部１５によるドライアイスの供給および粉砕部３０によるドライアイスの粉砕を開始する。これと同時に、バイブレータ１４の駆動を開始させる。
【０１４０】
これとともに、コンプレッサを駆動させ、続いて、ノズル装置３におけるキャリアガス開閉弁（図示せず）およびドライアイス開閉弁（図示せず）を開く。
【０１４１】
これにより、キャリアガスをキャリアガス供給管７０に供給するとともに、ドライアイスをドライアイス供給管８２からキャリアガス供給管７０に供給する。
【０１４２】
続いて、上記したドライアイスの噴射を実施する。
【０１４３】
その後、上記したドライアイス噴射システム１の使用を停止するときには、図示しないキャリアガス開閉弁およびドライアイス開閉弁を閉じ、続いて、コンプレッサ、第１モータ２１、第２モータ４５およびバイブレータ１４の駆動を停止させる。
【０１４４】
そして、上記したドライアイス供給装置２によれば、供給部１５は、二軸スクリューフィーダ２０を備えるので、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３間において、それらに付着したドライアイスを互いに引き剥がすことができる。
【０１４５】
そのため、ドライアイスの付着に起因する負荷を低減することができ、ドライアイスを定量的に供給することができる。
【０１４６】
なお、上記したドライアイス供給装置２では、乾燥ガス送風部１６を二軸スクリューフィーダ２０に接続しているが、例えば、それに代えて、あるいは、それとともに、ホッパ１０に設けることもできる。
【０１４７】
また、上記した説明では、乾燥ガス送風部１６を設けているが、例えば、乾燥ガス送風部１６を設けることなくドライアイス供給装置２を構成することもできる。
【０１４８】
好ましくは、ドライアイス供給装置２に乾燥ガス送風部１６を設ける。乾燥ガス送風部１６によって、ホッパ１０に収容されるドライアイスおよび供給部１５から供給されるドライアイスに、乾燥ガスを送風することができるので、ドライアイスの表面における凝固水の付着を防止することができる。
【０１４９】
そのため、ホッパ１０において、凝固水の付着に起因するブリッジの発生、および／または、供給部１５におけるドライアイスの付着およびそれに起因する負荷の発生を確実に防止することができる。
【０１５０】
その結果、ドライアイスをより一層定量的に供給することができる。
【０１５１】
また、上記した説明では、粉砕部３０には、第１羽根４２、第２羽根４３および第３羽根４４を備える羽根部４０を設けているが、例えば、図示しないが、羽根部４０に代えて、破砕ロールを設けることもできる。好ましくは、羽根部４０を設ける。
【０１５２】
羽根部４０を設ければ、供給部１５から供給されるドライアイスを、粉砕部３０の粉砕槽３５において、羽根部４０によって効率よく粉砕することができる。
【０１５３】
しかも、羽根部４０は、粉砕槽３５において広いスペースを必要とする破砕ロールに比べて、粉砕槽３５内にコンパクトに設けられる。そのため、省スペース化を図ることができる。
【０１５４】
また、上記した説明では、排出管５６を、粉砕槽３５の接線方向に沿って接続させているが、例えば、図示しないが、粉砕槽３５の径方向に沿って接続させることもできる。好ましくは、排出管５６を、粉砕槽３５の接線方向に沿って接続させる。
【０１５５】
このような構成では、粉砕部３０において、羽根部４０によって粉砕されたドライアイスを、第１羽根４２、第２羽根４３および第３羽根４４の回転に伴って、粉砕槽３５の接線方向に沿って排出管５６から効率的に排出して、効率的に供給することができる。
【０１５６】
また、上記した説明では、粉砕部３０を供給部１５に設けているが、例えば、図示しないが、粉砕部３０を設けず、ドライアイスを粉砕することなく、二軸スクリューフィーダ２０からドライアイスラインを介してノズル装置３に供給することもできる。
【０１５７】
また、上記したノズル装置３によれば、キャリアガス供給管７０では、キャリアガスが、導入部７１に導入され、スロート部７２において、加速された後、噴射部７３を高速で通過する。
【０１５８】
また、ドライアイス供給管８２からは、噴射部７３においてキャリアガスの通過によって、ドライアイスが吸引されて、かかるドライアイスがキャリアガスによって高速で噴射される。
【０１５９】
そのため、ドライアイス供給管８２において、ドライアイスを圧送してキャリアガス供給管７０に送り込む場合に比べて、ドライアイスを効率よく供給して噴射することができる。
【０１６０】
また、このノズル装置３では、噴射部７３の第１壁７５間の対向方向長さを一定に維持しつつ、噴射部７３における第２壁７６間の対向方向長さを長くすることができる。つまり、噴射部７３の断面形状を略矩形にすることができる。そのため、特許文献１に記載の開口断面円形状のブラストガンの開口断面積と同一の開口断面積であっても、噴射部７３の第２壁７６間の対向方向長さを長くすることができるので、第１壁７５にドライアイス供給管８２を接続することにより、ドライアイス供給管８２の供給口の開口断面積を大きくすることができる。その結果、種々のサイズを有する粉粒状のドライアイスを、ドライアイス供給管８２の供給口から噴射部７３に円滑に供給することができる。
【０１６１】
さらに、このドライアイス供給装置２では、第１流れ方向において、第１壁７５間の対向方向長さを一定にしながら、第１壁７５の直交方向長さのみ、つまり、第２壁７６間の対向方向長さのみを変化させることによって、噴射部７３を構成することができる。
【０１６２】
そのため、噴射部７３を簡易かつ低コストで形成することができる。
【０１６３】
なお、上記した説明では、導入部７１、縮小部７４およびスロート部７２の第１壁７５の対向方向長さを第１流れ方向において一定となるように、開口断面略矩形状に形成しているが、例えば、図示しないが、それらの長さを変動させて、開口断面略円形状または開口断面略楕円形状に形成することもできる。
【０１６４】
また、上記した説明では、ドライアイス供給管８２を、第２拡大部の上流側端部の近傍に接続しているので、スロート部７２においてキャリアガスが加速され、続いて、第１噴射部７７においてキャリアガスがさらに加速され、その後、第２拡大部の上流側端部の近傍において、高速のキャリアガスに、ドライアイスを乗せて加速させることができる。
【０１６５】
つまり、ドライアイス供給管８２は、第２拡大部の第１流れ方向上流側端部の近傍に接続されているので、第２噴射部７８の第１流れ方向下流側端部にわたって十分な距離を確保することができる。そのため、ドライアイスを、高速のキャリアガスに乗せて十分に加速させることができる。
【０１６６】
また、上記した説明では、スロート部７２および第１噴射部７７を、ラバルノズルから形成しているが、その態様は、特に限定されない。好ましくは、ラバルノズルから形成する。
【０１６７】
これにより、スロート部７２によって、キャリアガスを音速まで加速し、次いで、第１噴射部７７によって、かかるキャリアガスを超音速まで加速することができる。
【０１６８】
そのため、第２噴射部７８において、ドライアイスを、超音速のキャリアガスによって加速し、次いで、第２噴射部７８の噴射口から高速で噴射することができる。
【０１６９】
また、第２噴射部７８は、上記式（１）を満たしているので、第２噴射部７８から噴射されるキャリアガスの流速を超音速にすることができる。
【０１７０】
また、上記した説明では、下流側噴射部９１を、第２壁７６間の対向方向長さが、上流側噴射部９０から第１流れ方向下流側に向かって、次第に長くなるように形成している（図７（ａ）参照）が、例えば、図７（ｂ）に示すように、下流側噴射部９１の第２壁７６間の対向方向長さが第１流れ方向において略同一となるように形成することもできる。
【０１７１】
さらには、図７（ｃ）に示すように、下流側噴射部９１の第２増加率Ｂを、上流側噴射部９０の第１増加率Ａと同一に設定することもできる。
【０１７２】
好ましくは、図７（ａ）および図７（ｂ）の態様が挙げられる。
【０１７３】
このような構成によれば、上流側噴射部９０の第１壁７５に、ドライアイス供給管８２を、より広い開口断面積で接続することができる。そのため、ドライアイスを、ドライアイス供給管８２の供給口から上流側噴射部９０により一層円滑に供給することができる。
【０１７４】
また、下流側噴射部９１において、ドライアイスを高速のキャリアガスに乗せて十分に加速して、効率よく噴射することができる。
【０１７５】
さらに好ましくは、さらなる噴射効率の観点から、図７（ａ）の態様が挙げられる。
【０１７６】
また、上記した説明では、第１線分Ｘおよび第２線分Ｙとの成す角度αを鋭角に設定しているが、例えば、図示しないが、直角、あるいは、鈍角に設定することもできる。
【０１７７】
好ましくは、第１線分Ｘと第２線分Ｙとの成す角度αを鋭角に設定する。これにより、ドライアイスをドライアイス供給管８２から噴射部７３に円滑に供給することができる。
【０１７８】
そのため、噴射部７３におけるドライアイスの効率のよい噴射を達成することができる。
【０１７９】
また、上記したノズル装置３では、把持部９６を、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１の長手方向にスライドさせることにより、作業者と噴射対象物との距離に対応するように、把持部９６と噴射部７３の第１流れ方向下流側端縁との間の長さを自在に変更することができる。そのため、噴射の作業性を向上させることができる。
【０１８０】
また、把持部９６をスライドさせても、噴射部７３の第１流れ方向長さを一定に維持することができる。
【０１８１】
そのため、ドライアイスの噴射の作業性を向上させながら、効率のよいドライアイスの噴射を維持することができる。
【０１８２】
なお、上記した説明では、把持部９６を、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１両方にスライド自在に設けているが、例えば、図示しないが、把持部９６に、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１のいずれか一方のみを挿入させ、それの長手方向にスライド自在に設けることもできる。
【０１８３】
また、図３の仮想線で示すように、さらに、加熱手段としてのヒータ２６を、噴射部７３におけるドライアイス供給管８２の接続部に設けることもできる。
【０１８４】
キャリアガスが、ドライアイスの供給によって過度に冷却されると、収縮により速度が低下し、ドライアイスを十分に加速することができない場合がある。
【０１８５】
しかし、これによれば、ヒータ２６によって、噴射部７３におけるドライアイス供給管８２の接続部を通過するキャリアガスを加熱できるので、上記したキャリアガスの収縮を防止しながら、ドライアイスを噴射部７３から効率よく加速することができる。
【０１８６】
また、ドライアイス供給管８２において、ドライアイスによる目詰まりが発生する場合がある。
【０１８７】
しかし、このノズル装置３では、ヒータ２６によって、上記したドライアイスによる目詰まりを解消でき、ドライアイスを噴射部７３からより一層効率よく噴射することができる。
【０１８８】
なお、ヒータ２６は、噴射部７３におけるドライアイス供給管８２の接続部の近傍、具体的には、接続部の第１流れ方向下流側部分に設けることもできる。
【０１８９】
そして、上記した図１に示すドライアイス噴射システム１によれば、クリーンなドライアイスを、クリーンなキャリアガスとともに噴射することができる。
【０１９０】
このようなドライアイス噴射システム１は、ドライアイスの噴射によって、噴射対象物を洗浄する洗浄システムとして用いることができる。噴射対象物である洗浄対象物としては、特に限定されず、例えば、トナーの製造工程に用いられる混合装置、混練装置、粉砕装置、分級装置などのトナー製造設備、例えば、鋼板、コンクリート、スパッタリング装置などの成膜装置のチャンバーの内壁、焼却炉の内壁、医療機器（錠剤を製造するためのミキサー、成形機など）などが挙げられる。
【０１９１】
このような洗浄システムでは、ドライアイスを効率よく洗浄対象物に噴射して、優れた洗浄力を確保しながら、洗浄後、洗浄対象物の表面に、ドライアイスが残存しても、ドライアイスが揮発し易く、そのため、洗浄対象物の表面をクリーンな状態に維持することができる。
【０１９２】
また、上記したドライアイス噴射システム１は、例えば、ドライアイスの噴射によって、噴射対象物をブラスト加工するブラスト加工システムとして用いることもできる。噴射対象物であるブラスト加工対象物としては、例えば、鋼板、コンクリートなどが挙げられる。
【符号の説明】
【０１９３】
３ ノズル装置
２６ ヒータ
６１ キャリアガス接続配管
７０ キャリアガス供給管
７１ 導入部
７２ スロート部
７３ 噴射部
７５ 第１壁
７６ 第２壁
７７ 第１噴射部
７８ 第２噴射部
８１ ドライアイス接続配管
８２ ドライアイス供給管
８５ 第２直線
８８ 第１拡大部
９０ 上流側噴射部（第２拡大部）
９１ 下流側噴射部
９５ 第１直線
９６ 把持部
Ｐ 交点
Ｘ 第１線分
Ｙ 第２線分
α 角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズル装置、詳しくは、粉粒状のドライアイスを噴射するノズル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、粉粒状のドライアイスを噴射して、対象物の表面を洗浄またはブラスト加工するための装置が知られている。
【０００３】
例えば、断面略円形状に形成され、内部にガスが供給され、ガスの流れ方向上流側端部にベンチュリ（スロート）が形成されたブラストガンにおいて、ベンチュリの流れ方向下流側に、ドライアイスペレットを導入するための１対のポートが周壁に接続されたブラストガンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載のブラストガンでは、ガスが、ブラストガンの流れ方向上流側端縁から供給され、ベンチュリにおいて、加速されて、高速のガスとなって、ブラストガンの流れ方向下流側端縁から噴射される。また、ドライアイスペレットは、ポートの導入口からブラストガン内に導入され、高速のガスによって加速され、ガスとともに、噴射部から噴射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６１７４２２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、特許文献１に記載のブラストガンは、開口断面円形状に形成されているので、各ポートの導入口の開口断面積は、ブラストガンの内径に対応して、限定される。つまり、ブラストガンの開口断面積が比較的小さいと、ポートの導入口の開口断面積も比較的小さくなる。そのため、種々のサイズを有するドライアイスペレットを、ポートの導入口からブラストガンに円滑に供給することができないという不具合がある。
【０００７】
本発明の目的は、粉粒状のドライアイスを効率よく、かつ、円滑に供給して噴射することのできるノズル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、キャリアガスを供給するキャリアガス供給管と、粉粒状のドライアイスを供給するために前記キャリアガス供給管に接続されるドライアイス供給管とを備えるノズル装置であって、前記キャリアガス供給管は、前記キャリアガスが導入される導入部と、前記導入部における前記キャリアガスの流れ方向である第１流れ方向下流側に接続され、前記導入部の開口断面積より小さい開口断面積を有する絞り部と、前記絞り部の前記第１流れ方向下流側に接続され、前記絞り部の開口断面積より大きい開口断面積を有する噴射部とを備え、前記噴射部は、互いに間隔を隔てて対向配置される２つの第１壁と、前記第１壁の対向方向と前記第１流れ方向との両方向に直交する直交方向において、前記第１壁の両端部を連結する２つの第２壁とを備え、前記第１壁間の対向方向長さが、一定であり、前記ドライアイス供給管は、前記噴射部の前記第１壁に接続されていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、キャリアガス供給管では、キャリアガスが、導入部に導入され、絞り部において、加速された後、噴射部を高速で通過する。
【００１０】
また、ドライアイス供給管からは、噴射部においてキャリアガスの通過によって、ドライアイスが吸引されて、かかるドライアイスがキャリアガスによって高速で噴射される。
【００１１】
そのため、ドライアイス供給管において、ドライアイスを効率よく供給して噴射することができる。
【００１２】
また、この構成では、噴射部の第１壁間の対向方向長さを一定に維持しつつ、噴射部における第２壁間の対向方向長さを長くすることができる。そのため、特許文献１に記載の開口断面円形状のブラストガンの開口断面積と同一の開口断面積であっても、噴射部の第２壁間の対向方向長さを長くすることができるので、第１壁にドライアイス供給管を接続することにより、ドライアイス供給管の供給口の開口断面積を大きくすることができる。その結果、種々のサイズを有する粉粒状のドライアイスを、ドライアイス供給管の供給口から噴射部に円滑に供給することができる。
【００１３】
さらに、この構成では、第１流れ方向において、第１壁間の対向方向長さを一定にしながら、第１壁の直交方向長さのみ、つまり、第２壁間の対向方向長さのみを変化させることによって、噴射部を構成することができる。
【００１４】
そのため、噴射部を簡易かつ低コストで形成することができる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記噴射部は、前記絞り部から前記第１流れ方向下流側に向かうに従って開口断面積が大きくなる第１拡大部を有する第１噴射部と、前記第１噴射部の前記第１流れ方向下流側端縁から前記第１流れ方向下流側に向かうに従って開口断面積が大きくなる第２拡大部を有する第２噴射部とを備え、前記ドライアイス供給管は、前記第２拡大部における第１流れ方向上流側端部またはその近傍に接続されていることが好適である。
【００１６】
この構成によれば、絞り部においてキャリアガスが加速され、続いて、第１噴射部においてキャリアガスがさらに加速され、その後、第２拡大部の第１流れ方向上流側端部またはその近傍において、高速のキャリアガスに、ドライアイスを乗せて加速させることができる。
【００１７】
つまり、ドライアイス供給管は、第２拡大部の第１流れ方向上流側端部またはその近傍に接続されているので、第２噴射部の第１流れ方向下流側端部にわたって十分な距離を確保することができる。そのため、ドライアイスを、高速のキャリアガスに乗せて十分に加速させることができる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記絞り部および前記第１噴射部が、ラバルノズルから形成されていることが好適である。
【００１９】
この構成では、絞り部によって、キャリアガスを音速まで加速し、次いで、第１噴射部によって、かかるキャリアガスを超音速まで加速することができる。
【００２０】
そのため、第２噴射部において、ドライアイスを、超音速のキャリアガスによって加速し、次いで、第２噴射部の噴射口から高速で噴射することができる。
【００２１】
また、請求項４の発明は、請求項３に記載の発明において、前記第２噴射部の寸法が下記式を満たしていることが好適である。
【００２２】
１０Ｗ≦Ｌ≦８０
Ｗ：前記第２噴射部の前記第１流れ方向上流側端縁における前記第２壁間の対向方向長さ
Ｌ：前記第２噴射部の前記第１流れ方向長さ
この構成では、第２噴射部において、ドライアイスを、超音速のキャリアガスによって十分かつ確実に加速しながら、噴射部の噴射口から確実に高速で噴射することができる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記第２噴射部は、前記第２壁間の対向方向長さが、前記第１流れ方向下流側に向かって、第１増加率で次第に長くなる上流側噴射部と、前記上流側噴射部の前記第１流れ方向下流側に接続されており、前記第２壁間の対向方向長さが前記第１流れ方向において略同一であるか、または、前記第２壁間の対向方向長さが、前記上流側噴射部から前記第１流れ方向下流側に向かって、前記第１増加率より小さい第２増加率で次第に長くなる下流側噴射部とを備えていることが好適である。
【００２４】
この構成によれば、上流側噴射部の第１壁に、ドライアイス供給管を、より広い開口断面積で接続することができる。そのため、ドライアイスを、ドライアイス供給管の供給口から上流側噴射部により一層円滑に供給することができる。
【００２５】
また、下流側噴射部において、ドライアイスを高速のキャリアガスに乗せて十分に加速して、効率よく噴射することができる。
【００２６】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記噴射部の開口断面の重心を前記第１流れ方向に沿って結ぶ第１直線と、前記ドライアイス供給管の開口断面の重心を前記ドライアイスの流れ方向である第２流れ方向に沿って結ぶ第２直線とが交差しており、前記第１直線と前記第２直線との交点から前記第１流れ方向上流側に向かう線分と、前記交点から前記第２流れ方向上流側に向かう線分との成す角度が、鋭角であることが好適である。
【００２７】
この構成によれば、ドライアイスをドライアイス供給管から噴射部に円滑に供給することができる。
【００２８】
そのため、噴射部におけるドライアイスの効率のよい噴射を達成することができる。
【００２９】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明において、前記噴射部の前記第１流れ方向上流側に接続されるキャリアガス接続配管と、前記ドライアイス供給管の前記ドライアイスの流れ方向である第２流れ方向上流側に接続されるドライアイス接続配管と、前記キャリアガス接続配管および前記ドライアイス接続配管の少なくとも一方に、それらの長手方向にスライド自在に設けられる把持部とを備えていることが好適である。
【００３０】
この構成によれば、把持部を、キャリアガス接続配管および／またはドライアイス接続配管の少なくとも一方の長手方向にスライドさせることにより、作業者と噴射対象物との距離に対応するように、把持部と噴射部の第１流れ方向下流側端縁との間の長さを自在に変更することができる。そのため、噴射の作業性を向上させることができる。
【００３１】
また、把持部をスライドさせても、噴射部の第１流れ方向長さを一定に維持することができる。
【００３２】
そのため、ドライアイスの噴射の作業性を向上させながら、効率のよいドライアイスの噴射を維持することができる。
【００３３】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明において、さらに、前記噴射部における前記ドライアイス供給管の接続部またはその近傍に加熱手段が設けられていることが好適である。
【００３４】
キャリアガスが、ドライアイスの供給によって過度に冷却されると、収縮により速度が低下し、ドライアイスを十分に加速することができない場合がある。
【００３５】
しかし、この構成によれば、加熱手段によって、噴射部におけるドライアイス供給管の接続部またはその近傍を通過するキャリアガスを加熱できるので、上記したキャリアガスの収縮を防止しながら、ドライアイスを噴射部から効率よく加速することができる。
【００３６】
また、ドライアイス供給管において、ドライアイスによる目詰まりが発生する場合がある。
【００３７】
しかし、このノズル装置では、加熱手段によって、上記したドライアイスによる目詰まりを解消でき、ドライアイスを噴射部からより一層効率よく噴射することができる。
【発明の効果】
【００３８】
請求項１に記載の発明によれば、種々のサイズを有する粉粒状のドライアイスを、ドライアイス供給管の供給口から噴射部に効率よくかつ円滑に供給することができる。また、噴射部を簡易かつ低コストで形成することができる。
【００３９】
また、請求項２に記載の発明によれば、ドライアイスを第２拡大部から高速で噴射することができる。
【００４０】
また、請求項３に記載の発明によれば、第２噴射部において、ドライアイスを、超音速のキャリアガスによって加速し、次いで、第２噴射部の噴射口から高速で噴射することができる。
【００４１】
また、請求項４に記載の発明によれば、ドライアイスを、噴射部の噴射口から確実に高速で噴射することができる。
【００４２】
また、請求項５に記載の発明によれば、ドライアイスを、ドライアイス供給管の供給口から上流側噴射部により一層円滑に供給することができ、下流側噴射部において、効率よく噴射することができる。
【００４３】
また、請求項６に記載の発明によれば、噴射部におけるドライアイスの効率のよい噴射を達成することができる。
【００４４】
また、請求項７に記載の発明によれば、ドライアイスの噴射の作業性を向上させながら、効率のよいドライアイスの噴射を維持することができる。
【００４５】
また、請求項８に記載の発明によれば、加熱手段によって、ドライアイスによる目詰まりを解消でき、ドライアイスを噴射部からより一層効率よく噴射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明のドライアイス供給装置の一実施形態の概略図を示す。
【図２】図２は、図１に示すドライアイス供給装置の供給部の正面図であって、（ａ）は、案内カバー部が取り付けられている状態、（ｂ）は、案内カバー部が取り外されている状態を示す。
【図３】図３は、本発明のノズル装置の一実施形態の側断面図を示す。
【図４】図４は、図３に示すノズル装置のドライアイス供給管の平断面図を示す。
【図５】図５は、図４に示すドライアイス供給管のスロート部、第１噴射部および接続部の部分拡大平断面図を示す。
【図６】図６は、図３および図４に示すノズル装置のＡ−Ａ線に沿う断面図を示す。
【図７】図７は、噴射部の拡大平断面であって、（ａ）は、一実施形態（下流側噴射部の第２増加率が上流側噴射部の第１増加率より小さい態様）、（ｂ）は、他の実施形態（下流側噴射部における第２壁間の対向方向長さが第１流れ方向において略同一である態様）、（ｃ）は、他の実施形態（下流側噴射部の第２増加率が上流側噴射部の第１増加率と同一である態様）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１は、本発明のドライアイス供給装置の一実施形態の概略図、図２は、図１に示すドライアイス供給装置の供給部の正面図、図３は、本発明のノズル装置の一実施形態の側断面図、図４は、図３に示すノズル装置のドライアイス供給管の平断面図、図５は、図４に示すドライアイス供給管のスロート部、第１噴射部および接続部の部分拡大平断面図、図６は、図３および図４に示すノズル装置のＡ−Ａ線に沿う断面図、図７は、噴射部の拡大平断面図を示す。
【００４８】
なお、図１において、紙面右側を「前側」、紙面左側を「後側」、紙面手前側を「左側」、紙面奥側を「右側」、紙面上側を「上側」、紙面下側を「下側」とし、図２の方向について、上記した図１の方向に準じる。また、図３において、紙面左側を「前側」、紙面右側を「後側」、紙面手前側を「右側」、紙面奥側を「左側」、紙面上側を「上側」、紙面下側を「下側」とし、図４〜図７の方向について、上記した図３の方向に準じる。
【００４９】
図１および図３において、このドライアイス噴射システム１は、ドライアイス供給装置２と、ドライアイス供給装置２にドライアイスライン（図示せず）を介して接続されるノズル装置３とを備えている。
【００５０】
ドライアイス供給装置２は、図１に示すように、収容部としてのホッパ１０と、ホッパ１０の下側に接続される供給部１５と、それらを支持する支持部４とを備えている。
【００５１】
ホッパ１０は、粉粒状のドライアイスを収容するために設けられ、具体的には、ドライアイス供給装置２の上側に設けられ、略角筒形状をなし、開口断面積が、下方に向かって次第に小さくなるテーパ形状に形成されている。具体的には、ホッパ１０は、前壁１１と、前壁１１の後方に間隔を隔てて配置される後壁１２と、それらの左右方向両端部を連結する横壁（図示せず）とを一体的に備えている。
【００５２】
前壁１１は、鉛直方向に沿う平板状に形成されている。また、前壁１１には、前方に突出し、左右方向に沿って延びる伝達板１３が設けられている。伝達板１３の上面には、振動付与部としてのバイブレータ１４の下端が当接されている。
【００５３】
バイブレータ１４は、その上端が支持部４に固定され、上下方向に振動可能に設けられている。
【００５４】
後壁１２は、前壁１１に対して、下方に向かって次第に近接する傾斜状に形成されている。
【００５５】
供給部１５は、ホッパ１０に収容されるドライアイスを供給するために設けられ、二軸スクリューフィーダ２０と、その下側に接続される粉砕部３０とを備えている。
【００５６】
二軸スクリューフィーダ２０は、ホッパ１０の下側に設けられており、具体的には、図１および図２に示すように、第１モータ２１と、それに連結される第１スクリュー２２および第２スクリュー２３と、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３を収容するスクリューケーシング２４とを備えている。
【００５７】
第１モータ２１は、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３を回転駆動可能に設けられている。
【００５８】
第１スクリュー２２および第２スクリュー２３は、前後方向に延び、左右方向に並行するように隣接配置されている。また、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３は、互いに噛み合うように配置されており、具体的には、正面視において、ともに回転するときに、二軸スクリューフィーダ２０におけるドライアイスを粉砕しながら前方に定量的に押出可能に設けられている。
【００５９】
スクリューケーシング２４は、前後方向に延びる略筒状に形成されており、また、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前端部を露出するように形成されている。また、スクリューケーシング２４のやや後側の前後方向途中の上端には、受入開口部２８が形成されており、その受入開口部２８には、ホッパ１０の下端部が挿入されている。
【００６０】
また、供給部１５には、乾燥ガス送風部１６が接続されている。具体的には、乾燥ガス送風部１６は、乾燥ガスをスクリューケーシング２４内に送風するために設けられており、詳しくは、スクリューケーシング２４の後端部の上端には、乾燥ガス送風部１６の送風口が接続されている。乾燥ガスとしては、特に限定されず、例えば、乾燥空気、例えば、窒素などの不活性ガスなどが挙げられる。
【００６１】
粉砕部３０は、二軸スクリューフィーダ２０から供給されるドライアイスを粉砕するために設けられ、二軸スクリューフィーダ２０の下側に接続されている。
【００６２】
粉砕部３０は、粉砕槽３５と、第２モータ４５と、第２モータ４５に連結される羽根部４０とを備えている。
【００６３】
粉砕槽３５は、後述する回転軸４１を中心とする正面視略円形状に形成されている。
【００６４】
第２モータ４５は、羽根部４０を回転可能に支持している。具体的には、第２モータ４５は、正面視において、羽根部４０を反時計回りに回転可能に支持している。
【００６５】
羽根部４０は、粉砕槽３５内に設けられており、回転軸４１と、回転軸４１から放射状に延びる羽根としての第１羽根４２、第２羽根４３および第３羽根４４とを備えている。
【００６６】
回転軸４１は、前後方向に延び、粉砕槽３５の中心に配置されている。
【００６７】
第１羽根４２、第２羽根４３および第３羽根４４は、回転軸４１から径方向外方に向かって延び、前方から後方に向かって順次配置されている。第１羽根４２、第２羽根４３および第３羽根４４の先端部は、周方向に等間隔を隔てて配置されている。
【００６８】
また、二軸スクリューフィーダ２０および粉砕部３０には、案内カバー部５０が設けられている。
【００６９】
案内カバー部５０は、スクリューケーシング２４および粉砕槽３５に対して着脱自在に設けられ、スクリューケーシング２４および粉砕槽３５に装着されているときには、それらの前側に配置されており、図２（ａ）に示すように、スクリューケーシング２４および粉砕槽３５の前側に、それらの前側部分を被覆するように対向配置されている。
【００７０】
詳しくは、案内カバー部５０は、第１前壁５１、第２前壁５２、上壁５４、横壁５５および第３前壁５３を一体的に備えている。
【００７１】
第１前壁５１は、上下方向および左右方向に沿って配置され、略矩形平板状に形成されている。第１前壁５１は、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前方に、間隔を隔てて配置されている。
【００７２】
第２前壁５２は、第１前壁５１の下端から連続し、下方斜め後側に傾斜するように配置されており、上側部分が、下方に向かうに従って幅（左右方向長さ）狭となるテーパ状に形成され、下側部分が、上下方向において同幅となる略矩形状に形成されている。
【００７３】
また、第２前壁５２の上側部分は、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前端縁の下方に配置されている。第２前壁５２の下側部分は、羽根部４０の上側部分の前側に対向配置されている。
【００７４】
上壁５４は、第１前壁５１の上端から後方に連続し、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前端縁の上方に、間隔を隔てて配置されており、平面視略矩形状に形成されている。
【００７５】
横壁５５は、第１前壁５１、第２前壁５２および上壁５４の幅方向（左右方向）両端部から後方に連続し、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前端縁およびスクリューケーシング２４の前端部の幅方向両側に間隔を隔てて配置されている。
【００７６】
第３前壁５３は、第２前壁５２の下端部および横壁５５の後端部から連続し、下方向および幅方向両側に向かってそれぞれ延び、粉砕槽３５の周囲の前側に対向配置されている。また、第３前壁５３の中央は、羽根部４０の下側部分に対向配置されている。
【００７７】
この案内カバー部５０は、ドライアイス供給装置２の清掃時には、粉砕部３０から取り外すことができる。これによって、前側から、二軸スクリューフィーダ２０および粉砕部３０を容易に清掃することができる。
【００７８】
排出管５６は、粉砕槽３５に接続されており、粉砕槽３５の接線方向に沿って接続されている。具体的には、排出管５６は、上下方向に延びる略円筒形状に形成されており、粉砕槽３５の周壁の左端部（最左側端部）から下方に延びるように形成されている。つまり、排出管５６の左端部は、正面視において、粉砕槽３５の周壁の左端部から下方向に延びる接線となるように形成されている。
【００７９】
なお、排出管５６の下端部には、図示しないドライアイスラインが接続されている。
【００８０】
支持部４は、防振部材１７を介してホッパ１０を支持するとともに、供給部１５を支持している。防振部材１７は、バイブレータ１４の振動に起因するホッパ１０の振動が支持部４に伝達されることを防止する。
【００８１】
このドライアイス供給装置２では、ホッパ１０に収容されるドライアイスが、受入開口部２８を介してスクリューケーシング２４内に落下する。なお、ドライアイス供給装置２では、バイブレータ１４の上下振動が伝達板１３を介してホッパ１０に伝達されることにより、ホッパ１０内のドライアイスのブリッジが防止されている。
【００８２】
また、乾燥ガス送風部１６から送風され、供給部１５を通過した乾燥ガスは、二軸スクリューフィーダ２０に連通するホッパ１０内にも送風されるため、上記したドライアイスのブリッジをより一層確実に防止することができる。
【００８３】
また、このようなドライアイスは、ドライアイスペレットや粉状ドライアイスを含む概念であって、その平均粒子径は、例えば、０．１〜１０ｍｍ、好ましくは、１〜５ｍｍである。
【００８４】
次いで、スクリューケーシング２４において、ドライアイスは、第１モータ２１の駆動力に基づく第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の回転駆動によって、粉砕されながら前方に定量的に押し出される（切り出される）。また、スクリューケーシング２４に送風される乾燥ガスは、スクリューケーシング２４におけるドライアイスの付着およびそれに起因する負荷の発生を防止する。
【００８５】
第１スクリュー２２および第２スクリュー２３の前端部に到達したドライアイスは、第２前壁５２に沿って後方斜め下側に滑り落ちながら、粉砕槽３５に案内される。
【００８６】
次いで、粉砕槽３５において、ドライアイスは、第２モータ４５の駆動力に基づく羽根部４０の回転駆動によって、所定のサイズに粉砕され、続いて、粉砕部３０から排出管５６に排出される。このとき、二軸スクリューフィーダ２０を通過し、それに連通する粉砕部３０に送風される乾燥ガスは、羽根部４０におけるドライアイスの付着およびそれに起因する負荷の発生を防止する。
【００８７】
その後、ドライアイスは、図示しないドライアイスラインを介してノズル装置３に供給される。
【００８８】
なお、粉砕後のドライアイスの平均粒子径は、例えば、０．０１〜１．０ｍｍ、好ましくは、０．５〜１．０ｍｍである。
【００８９】
図３および図４において、ノズル装置３は、キャリアガス供給部６０と、ドライアイス供給部８０とを備えている。
【００９０】
キャリアガス供給部６０は、キャリアガス接続配管６１と、それのキャリアガスの流れ方向（以下、第１流れ方向という。）下流側に接続されるキャリアガス供給管７０とを備えている。
【００９１】
キャリアガス接続配管６１は、キャリアガス供給管７０にキャリアガスを供給するために設けられ、側断面視略Ｌ状で、略円筒形状に形成されており、具体的には、後方から前方に向かってに延び、その後、前端部が、上方に屈曲するように形成されている。
【００９２】
キャリアガス接続配管６１の第１流れ方向上流側端部、すなわち、後端部は、キャリアガスライン（図示せず）を介してコンプレッサ（図示せず）に接続されている。コンプレッサは、キャリアガスをキャリアガス接続配管６１に供給可能に構成されている。
【００９３】
キャリアガス接続配管６１の第１流れ方向下流側端部、すなわち、上端部は、キャリアガス供給管７０に接続されている。
【００９４】
なお、キャリアガス接続配管６１の第１流れ方向上流側端部には、図示しないキャリアガス開閉弁が設けられている。図示しないキャリアガス開閉弁は、ノズル装置３に設けられるスイッチ（図示せず）と電気的またはニューマチック的に接続されている。
【００９５】
キャリアガス供給管７０は、キャリアガスを供給するために設けられており、導入部７１と縮小部７４と絞り部としてのスロート部７２と噴射部７３とを備えている。また、キャリアガス供給管７０は、上下方向に互いに間隔を隔てて対向配置される２つの第１壁７５と、第１壁７５の左右方向両端部を連結する２つの第２壁７６とを備えている。
【００９６】
第１壁７５および第２壁７６は、上記した導入部７１と縮小部７４とスロート部７２と噴射部７３とに連続的に設けられている。第１壁７５は、左右方向および前後方向に沿う平板状に形成されている。また、第２壁７６は、前後方向に延び、前後方向において同幅（上下方向長さ）となるように形成されている。
【００９７】
導入部７１は、キャリアガス供給管７０の第１流れ方向上流側端部に設けられている。また、キャリアガス供給管７０の第１流れ方向上流側端部には、キャリアガス接続配管６１が接続されている。
【００９８】
導入部７１は、前後方向に延びる略直管であり、略角管に形成されている。つまり、導入部７１は、開口断面（左右方向および上下方向に沿って切断された開口断面、つまり、図６が参照されるように、正面開口断面、以下キャリアガス供給管７０において単に開口断面という。）が、左右方向に長い略矩形状に形成されており、その開口断面積が、第１流れ方向において同一である。
【００９９】
詳しくは、導入部７１では、第１壁７５間の対向方向長さ、および、第２壁７６間の対向方向長さは、第１流れ方向においてともに一定である。
【０１００】
また、導入部７１における第１流れ方向上流側端部の、下側の第１壁７５には、キャリアガス接続配管６１が接続されている。なお、キャリアガス接続配管６１の接続口の内径は、第２壁７６管の対向方向長さより小さく形成されている。
【０１０１】
縮小部７４は、導入部７１の第１流れ方向下流側端縁に連続して接続されており、図６が参照されるように、開口断面略矩形状に形成され、その開口断面積が、導入部７１の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって次第に小さくなるように形成されている。具体的には、縮小部７４において、第１壁７５の対向方向（上下方向）の距離を一定に維持しつつ、第２壁７６の内面は、第１流れ方向下流側に向かって、互いに次第に近接する（二次関数的に漸近する）湾曲状に形成されている。
【０１０２】
詳しくは、縮小部７４における第１壁７５間の対向方向長さは、導入部７１の第１壁７５間の対向方向長さと同一であり、かつ、第１流れ方向において一定である。一方、縮小部７４における第２壁７６間の対向方向長さは、導入部７１の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって二次関数的に漸近するように次第に短くなる。
【０１０３】
スロート部７２は、縮小部７４の第１流れ方向下流側端縁として形成される部分であり、つまり、図６が参照されるように、開口断面略矩形状に形成され、その開口断面積は、導入部７１の開口断面積より小さく形成されている。
【０１０４】
詳しくは、スロート部７２における第１壁７５間の対向方向長さは、縮小部７４における第１壁７５間の対向方向長さと同一である。一方、スロート部７２における第２壁７６間の対向方向長さは、導入部７１における第２壁７６間の対向方向長さより小さい。より詳しくは、スロート部７２における第２壁７６間の対向方向長さは、キャリアガス供給管７０において、最小である。
【０１０５】
噴射部７３は、第１噴射部７７およびその第１流れ方向下流側に接続される第２噴射部７８を連続して備えている。
【０１０６】
第１噴射部７７は、図５に示すように、第１拡大部８８およびその第１流れ方向下流側に接続されるストレート部８９を備えている。
【０１０７】
第１拡大部８８は、スロート部７２の第１流れ方向下流側に接続されている。具体的には、第１拡大部８８は、スロート部７２の第１流れ方向下流側端縁に連続して接続されている。
【０１０８】
また、第１拡大部８８の開口断面は、図６が参照されるように、左右方向に長い略矩形状に形成されている。また、第１拡大部８８の開口断面積は、スロート部７２の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって次第に大きくなるように形成されている。具体的には、第１拡大部８８において、第１壁７５の対向方向（上下方向）の距離を一定に維持しつつ、第２壁７６の内面は、第１流れ方向下流側に向かって、互いに次第に離間する平面視テーパ形状に形成されている。
【０１０９】
詳しくは、第１拡大部８８における第１壁７５間の対向方向長さは、スロート部７２における第１壁７５間の対向方向長さと同一であり、かつ、第１流れ方向において一定である。一方、第１拡大部８８における第２壁７６間の対向方向長さは、スロート部７２の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって次第に長くなる。
【０１１０】
また、第１拡大部８８では、第２壁７６は、次に述べるように湾曲状に形成されている。
【０１１１】
また、第１拡大部８８は、膨張部６５およびその第１流れ方向下流側に接続される圧縮部６６を備えている。
【０１１２】
膨張部６５では、平面視における第２壁７６における接線６９の、噴射部７３の開口断面の重心を流れ方向に沿って結ぶ第１直線９５に対する傾きが、第１流れ方向下流側に向かって次第に大きくなる。一方、圧縮部６６では、平面視における第２壁７６における接線６９の第１直線９５に対する傾きが、第１流れ方向下流側に向かって次第に小さくなる。
【０１１３】
ストレート部８９は、前後方向に延びる略直管であり、略角管に形成されている。つまり、ストレート部８９は、図６が参照されるように、開口断面が、左右方向に長い略矩形状に形成されており、その開口断面積が、第１流れ方向において同一である。
【０１１４】
詳しくは、ストレート部８９では、第１壁７５間の対向方向長さ、および、第２壁７６間の対向方向長さは、第１流れ方向においてともに一定である。
【０１１５】
また、上記したスロート部７２および第１噴射部７７は、ラバルノズルから形成されている。
【０１１６】
第２噴射部７８は、ストレート部８９の第１流れ方向下流側に接続されている。具体的には、第２噴射部７８はストレート部８９の第１流れ方向下流側端縁に連続して接続されている。
【０１１７】
また、第２噴射部７８の開口断面は、図６に示すように、左右方向に長い略矩形状に形成されている。また、第２噴射部７８の開口断面積は、ストレート部８９の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって次第に大きくなるように形成されている。具体的には、第２噴射部７８において、第１壁７５の対向方向の距離を一定に維持しつつ、第２壁７６の内面は、第１流れ方向下流側に向かって、互いに次第に離間する平面視テーパ形状に形成されている。
【０１１８】
詳しくは、第２噴射部７８における第１壁７５間の対向方向長さは、ストレート部８９における第１壁７５間の対向方向長さと同一であり、かつ、第１流れ方向において一定である。一方、第２噴射部７８における第２壁７６間の対向方向長さは、ストレート部８９の第１流れ方向下流側端縁から第１流れ方向下流側に向かって次第に長くなる。
【０１１９】
また、第２噴射部７８は、第２拡大部である上流側噴射部９０およびその第１流れ方向下流側に接続される下流側噴射部９１を備えている。詳しくは、上流側噴射部９０における第２壁７６間の対向方向長さは、第１流れ方向下流側に向かって、第１増加率Ａで次第に長くなっており、また、下流側噴射部９１における第２壁７６間の対向方向長さは、上流側噴射部９０から第１流れ方向下流側に向かって、第１増加率Ａより小さい第２増加率Ｂで次第に長くなっている。
【０１２０】
また、図４が参照されるように、第２噴射部７８の寸法は、下記式（１）を満たしている。
【０１２１】
１０Ｗ≦Ｌ≦８０Ｗ （１）
Ｗ：第２噴射部７８の第１流れ方向上流側端縁における第２壁７６間の対向方向長さ（すなわち、ラバルノズルの内径）
Ｌ：第２噴射部７８の第１流れ方向長さ
Ｌが１０Ｗ未満であると、ドライアイスを加速させるための距離が不足する場合がある。一方、Ｌが８０Ｗを超えると、キャリアガスが第２噴射部７８における第１壁７５および第２壁７６による抵抗を受けるなどの理由により、キャリアガスの速度が低下する場合がある。
【０１２２】
好ましくは、下記式（２）を満たしている。
【０１２３】
１５Ｗ≦Ｌ≦４０Ｗ （２）
ドライアイス供給部８０は、図３に示すように、ドライアイス接続配管８１と、それの第２流れ方向（ドライアイスの流れ方向）下流側に接続されるドライアイス供給管８２とを備えている。
【０１２４】
ドライアイス接続配管８１は、ドライアイス供給管８２にドライアイスを供給するために設けられ、前後方向に延びる略円筒形状に形成されている。ドライアイス接続配管８１は、キャリアガス接続配管６１と上下方向に間隔を隔てて平行となるように、前後方向に沿って配置されている。
【０１２５】
ドライアイス接続配管８１の第２流れ方向上流側端部、すなわち、後端部は、ドライアイスライン（図示せず）を介して排出管５６に接続されている。
【０１２６】
なお、ドライアイス接続配管８１の第２流れ方向上流側端部には、図示しないドライアイス開閉弁が設けられている。図示しないドライアイス開閉弁は、ノズル装置３に設けられるスイッチ（図示せず）と電気的またはニューマチック的に接続されている。
【０１２７】
ドライアイス供給管８２は、ドライアイスをキャリアガス供給管７０に供給するために設けられ、前方斜め上側に延びる断面略円形状または断面略楕円形状に形成されている。
【０１２８】
また、ドライアイス供給管８２は、具体的には、噴射部７３における下側の第１壁７５に接続されている。より具体的には、ドライアイス供給管８２は、図４および図５に示すように、第２拡大部における第１流れ方向上流側端部の近傍、すなわち、上流側噴射部９０の下流側部分と下流側噴射部９１の上流側部分との連続部分に接続されている。詳しくは、ドライアイス供給管８２は、上流側噴射部９０および下流側噴射部９１の第１流れ方向上流側端部に接続されている。
【０１２９】
なお、ドライアイス供給管８２の幅方向長さは、上記した上流側噴射部９０における第２壁７６間の対向方向長さおよび下流側噴射部９１の第１流れ方向上流側端部における第２壁７６間の対向方向長さより大きい。そのため、ドライアイス供給管８２は、幅方向途中がドライアイス供給管８２内に開口している。
【０１３０】
また、図３に示すように、ドライアイス供給管８２の開口断面の重心を第２流れ方向に沿って結ぶ第２直線８５と、上記した第１直線９５とは、交差しており、第１直線９５と第２直線８５との交点Ｐから第１流れ方向上流側に向かう線分（第１線分）Ｘと、交点Ｐから第２流れ方向上流側に向かう線分（第２線分）Ｙとの成す角度αは、鋭角であり、例えば、１０〜８０度、好ましくは、２０〜７０度である。
【０１３１】
また、このノズル装置３には、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１の両方に、それらの長手方向（前後方向）にスライド自在に設けられる把持部９６が設けられている。
【０１３２】
把持部９６は、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１が挿入されるスライド装置９８と、スライド装置９８に取り付けられる取手部９９とを備えている。
【０１３３】
スライド装置９８は、平断面視略矩形状に形成され、２つの挿通穴が形成されており、それら挿通穴にキャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１が挿通されている。
【０１３４】
また、スライド装置９８は、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１に対して前後方向にスライド自在である。すなわち、スライド装置９８は、ボルトなどの固定部材１００でキャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１へ固定させることによって、それらに対して前後方向において固定される一方、固定部材１００によってそれらへの固定を解除させることによって、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１に対してスライドする。
【０１３５】
このノズル装置３では、キャリアガスが、コンプレッサからキャリアガスライン（図示せず）およびキャリアガス接続配管６１を介して、導入部７１に導入される。そして、キャリアガスは、スロート部７２において音速程度（具体的には、３００〜３４０ｍ／秒）まで加速され、次いで、第１噴射部７７の第１拡大部８８で超音速程度（具体的には、４００〜８５０ｍ／秒）までさらに加速されながら、減圧され、その後、第２噴射部７８を、高速（超音速状態）で通過する。また、ストレート部８９では、第１壁７５および第２壁７６が第１流れ方向と並行であるので、キャリアガスが安定した直線流となる。
【０１３６】
そして、キャリアガスは、第２噴射部７８の第１流れ方向下流側端縁（噴射口）から、左右方向に拡散されながら、噴射される。
【０１３７】
一方、ドライアイスは、排出管５６から圧送されることなく、キャリアガスの通過により生じる減圧によって上流側噴射部９０に吸引されるように供給され、続いて、高速（超音速）のキャリアガスによって加速され、かつ、第２噴射部７８の第１流れ方向上流側端部から下流側噴射部９１の第１流れ方向下流側端部にわたって、十分に加速される。
【０１３８】
ドライアイスは、上流側噴射部９０の第１流れ方向下流側端縁（噴射口）から、左右方向に拡散されながら、キャリアガスとともに、噴射対象物に向けて噴射される。
【０１３９】
そして、上記したドライアイス噴射システム１を使用、つまり、ドライアイスを噴射するには、まず、ドライアイス供給装置２における第１モータ２１の駆動および第２モータ４５の駆動を開始させて、供給部１５によるドライアイスの供給および粉砕部３０によるドライアイスの粉砕を開始する。これと同時に、バイブレータ１４の駆動を開始させる。
【０１４０】
これとともに、コンプレッサを駆動させ、続いて、ノズル装置３におけるキャリアガス開閉弁（図示せず）およびドライアイス開閉弁（図示せず）を開く。
【０１４１】
これにより、キャリアガスをキャリアガス供給管７０に供給するとともに、ドライアイスをドライアイス供給管８２からキャリアガス供給管７０に供給する。
【０１４２】
続いて、上記したドライアイスの噴射を実施する。
【０１４３】
その後、上記したドライアイス噴射システム１の使用を停止するときには、図示しないキャリアガス開閉弁およびドライアイス開閉弁を閉じ、続いて、コンプレッサ、第１モータ２１、第２モータ４５およびバイブレータ１４の駆動を停止させる。
【０１４４】
そして、上記したドライアイス供給装置２によれば、供給部１５は、二軸スクリューフィーダ２０を備えるので、第１スクリュー２２および第２スクリュー２３間において、それらに付着したドライアイスを互いに引き剥がすことができる。
【０１４５】
そのため、ドライアイスの付着に起因する負荷を低減することができ、ドライアイスを定量的に供給することができる。
【０１４６】
なお、上記したドライアイス供給装置２では、乾燥ガス送風部１６を二軸スクリューフィーダ２０に接続しているが、例えば、それに代えて、あるいは、それとともに、ホッパ１０に設けることもできる。
【０１４７】
また、上記した説明では、乾燥ガス送風部１６を設けているが、例えば、乾燥ガス送風部１６を設けることなくドライアイス供給装置２を構成することもできる。
【０１４８】
好ましくは、ドライアイス供給装置２に乾燥ガス送風部１６を設ける。乾燥ガス送風部１６によって、ホッパ１０に収容されるドライアイスおよび供給部１５から供給されるドライアイスに、乾燥ガスを送風することができるので、ドライアイスの表面における凝固水の付着を防止することができる。
【０１４９】
そのため、ホッパ１０において、凝固水の付着に起因するブリッジの発生、および／または、供給部１５におけるドライアイスの付着およびそれに起因する負荷の発生を確実に防止することができる。
【０１５０】
その結果、ドライアイスをより一層定量的に供給することができる。
【０１５１】
また、上記した説明では、粉砕部３０には、第１羽根４２、第２羽根４３および第３羽根４４を備える羽根部４０を設けているが、例えば、図示しないが、羽根部４０に代えて、破砕ロールを設けることもできる。好ましくは、羽根部４０を設ける。
【０１５２】
羽根部４０を設ければ、供給部１５から供給されるドライアイスを、粉砕部３０の粉砕槽３５において、羽根部４０によって効率よく粉砕することができる。
【０１５３】
しかも、羽根部４０は、粉砕槽３５において広いスペースを必要とする破砕ロールに比べて、粉砕槽３５内にコンパクトに設けられる。そのため、省スペース化を図ることができる。
【０１５４】
また、上記した説明では、排出管５６を、粉砕槽３５の接線方向に沿って接続させているが、例えば、図示しないが、粉砕槽３５の径方向に沿って接続させることもできる。好ましくは、排出管５６を、粉砕槽３５の接線方向に沿って接続させる。
【０１５５】
このような構成では、粉砕部３０において、羽根部４０によって粉砕されたドライアイスを、第１羽根４２、第２羽根４３および第３羽根４４の回転に伴って、粉砕槽３５の接線方向に沿って排出管５６から効率的に排出して、効率的に供給することができる。
【０１５６】
また、上記した説明では、粉砕部３０を供給部１５に設けているが、例えば、図示しないが、粉砕部３０を設けず、ドライアイスを粉砕することなく、二軸スクリューフィーダ２０からドライアイスラインを介してノズル装置３に供給することもできる。
【０１５７】
また、上記したノズル装置３によれば、キャリアガス供給管７０では、キャリアガスが、導入部７１に導入され、スロート部７２において、加速された後、噴射部７３を高速で通過する。
【０１５８】
また、ドライアイス供給管８２からは、噴射部７３においてキャリアガスの通過によって、ドライアイスが吸引されて、かかるドライアイスがキャリアガスによって高速で噴射される。
【０１５９】
そのため、ドライアイス供給管８２において、ドライアイスを圧送してキャリアガス供給管７０に送り込む場合に比べて、ドライアイスを効率よく供給して噴射することができる。
【０１６０】
また、このノズル装置３では、噴射部７３の第１壁７５間の対向方向長さを一定に維持しつつ、噴射部７３における第２壁７６間の対向方向長さを長くすることができる。つまり、噴射部７３の断面形状を略矩形にすることができる。そのため、特許文献１に記載の開口断面円形状のブラストガンの開口断面積と同一の開口断面積であっても、噴射部７３の第２壁７６間の対向方向長さを長くすることができるので、第１壁７５にドライアイス供給管８２を接続することにより、ドライアイス供給管８２の供給口の開口断面積を大きくすることができる。その結果、種々のサイズを有する粉粒状のドライアイスを、ドライアイス供給管８２の供給口から噴射部７３に円滑に供給することができる。
【０１６１】
さらに、このドライアイス供給装置２では、第１流れ方向において、第１壁７５間の対向方向長さを一定にしながら、第１壁７５の直交方向長さのみ、つまり、第２壁７６間の対向方向長さのみを変化させることによって、噴射部７３を構成することができる。
【０１６２】
そのため、噴射部７３を簡易かつ低コストで形成することができる。
【０１６３】
なお、上記した説明では、導入部７１、縮小部７４およびスロート部７２の第１壁７５の対向方向長さを第１流れ方向において一定となるように、開口断面略矩形状に形成しているが、例えば、図示しないが、それらの長さを変動させて、開口断面略円形状または開口断面略楕円形状に形成することもできる。
【０１６４】
また、上記した説明では、ドライアイス供給管８２を、第２拡大部の上流側端部の近傍に接続しているので、スロート部７２においてキャリアガスが加速され、続いて、第１噴射部７７においてキャリアガスがさらに加速され、その後、第２拡大部の上流側端部の近傍において、高速のキャリアガスに、ドライアイスを乗せて加速させることができる。
【０１６５】
つまり、ドライアイス供給管８２は、第２拡大部の第１流れ方向上流側端部の近傍に接続されているので、第２噴射部７８の第１流れ方向下流側端部にわたって十分な距離を確保することができる。そのため、ドライアイスを、高速のキャリアガスに乗せて十分に加速させることができる。
【０１６６】
また、上記した説明では、スロート部７２および第１噴射部７７を、ラバルノズルから形成しているが、その態様は、特に限定されない。好ましくは、ラバルノズルから形成する。
【０１６７】
これにより、スロート部７２によって、キャリアガスを音速まで加速し、次いで、第１噴射部７７によって、かかるキャリアガスを超音速まで加速することができる。
【０１６８】
そのため、第２噴射部７８において、ドライアイスを、超音速のキャリアガスによって加速し、次いで、第２噴射部７８の噴射口から高速で噴射することができる。
【０１６９】
また、第２噴射部７８は、上記式（１）を満たしているので、第２噴射部７８から噴射されるキャリアガスの流速を超音速にすることができる。
【０１７０】
また、上記した説明では、下流側噴射部９１を、第２壁７６間の対向方向長さが、上流側噴射部９０から第１流れ方向下流側に向かって、次第に長くなるように形成している（図７（ａ）参照）が、例えば、図７（ｂ）に示すように、下流側噴射部９１の第２壁７６間の対向方向長さが第１流れ方向において略同一となるように形成することもできる。
【０１７１】
さらには、図７（ｃ）に示すように、下流側噴射部９１の第２増加率Ｂを、上流側噴射部９０の第１増加率Ａと同一に設定することもできる。
【０１７２】
好ましくは、図７（ａ）および図７（ｂ）の態様が挙げられる。
【０１７３】
このような構成によれば、上流側噴射部９０の第１壁７５に、ドライアイス供給管８２を、より広い開口断面積で接続することができる。そのため、ドライアイスを、ドライアイス供給管８２の供給口から上流側噴射部９０により一層円滑に供給することができる。
【０１７４】
また、下流側噴射部９１において、ドライアイスを高速のキャリアガスに乗せて十分に加速して、効率よく噴射することができる。
【０１７５】
さらに好ましくは、さらなる噴射効率の観点から、図７（ａ）の態様が挙げられる。
【０１７６】
また、上記した説明では、第１線分Ｘおよび第２線分Ｙとの成す角度αを鋭角に設定しているが、例えば、図示しないが、直角、あるいは、鈍角に設定することもできる。
【０１７７】
好ましくは、第１線分Ｘと第２線分Ｙとの成す角度αを鋭角に設定する。これにより、ドライアイスをドライアイス供給管８２から噴射部７３に円滑に供給することができる。
【０１７８】
そのため、噴射部７３におけるドライアイスの効率のよい噴射を達成することができる。
【０１７９】
また、上記したノズル装置３では、把持部９６を、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１の長手方向にスライドさせることにより、作業者と噴射対象物との距離に対応するように、把持部９６と噴射部７３の第１流れ方向下流側端縁との間の長さを自在に変更することができる。そのため、噴射の作業性を向上させることができる。
【０１８０】
また、把持部９６をスライドさせても、噴射部７３の第１流れ方向長さを一定に維持することができる。
【０１８１】
そのため、ドライアイスの噴射の作業性を向上させながら、効率のよいドライアイスの噴射を維持することができる。
【０１８２】
なお、上記した説明では、把持部９６を、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１両方にスライド自在に設けているが、例えば、図示しないが、把持部９６に、キャリアガス接続配管６１およびドライアイス接続配管８１のいずれか一方のみを挿入させ、それの長手方向にスライド自在に設けることもできる。
【０１８３】
また、図３の仮想線で示すように、さらに、加熱手段としてのヒータ２６を、噴射部７３におけるドライアイス供給管８２の接続部に設けることもできる。
【０１８４】
キャリアガスが、ドライアイスの供給によって過度に冷却されると、収縮により速度が低下し、ドライアイスを十分に加速することができない場合がある。
【０１８５】
しかし、これによれば、ヒータ２６によって、噴射部７３におけるドライアイス供給管８２の接続部を通過するキャリアガスを加熱できるので、上記したキャリアガスの収縮を防止しながら、ドライアイスを噴射部７３から効率よく加速することができる。
【０１８６】
また、ドライアイス供給管８２において、ドライアイスによる目詰まりが発生する場合がある。
【０１８７】
しかし、このノズル装置３では、ヒータ２６によって、上記したドライアイスによる目詰まりを解消でき、ドライアイスを噴射部７３からより一層効率よく噴射することができる。
【０１８８】
なお、ヒータ２６は、噴射部７３におけるドライアイス供給管８２の接続部の近傍、具体的には、接続部の第１流れ方向下流側部分に設けることもできる。
【０１８９】
そして、上記した図１に示すドライアイス噴射システム１によれば、クリーンなドライアイスを、クリーンなキャリアガスとともに噴射することができる。
【０１９０】
このようなドライアイス噴射システム１は、ドライアイスの噴射によって、噴射対象物を洗浄する洗浄システムとして用いることができる。噴射対象物である洗浄対象物としては、特に限定されず、例えば、トナーの製造工程に用いられる混合装置、混練装置、粉砕装置、分級装置などのトナー製造設備、例えば、鋼板、コンクリート、スパッタリング装置などの成膜装置のチャンバーの内壁、焼却炉の内壁、医療機器（錠剤を製造するためのミキサー、成形機など）などが挙げられる。
【０１９１】
このような洗浄システムでは、ドライアイスを効率よく洗浄対象物に噴射して、優れた洗浄力を確保しながら、洗浄後、洗浄対象物の表面に、ドライアイスが残存しても、ドライアイスが揮発し易く、そのため、洗浄対象物の表面をクリーンな状態に維持することができる。
【０１９２】
また、上記したドライアイス噴射システム１は、例えば、ドライアイスの噴射によって、噴射対象物をブラスト加工するブラスト加工システムとして用いることもできる。噴射対象物であるブラスト加工対象物としては、例えば、鋼板、コンクリートなどが挙げられる。
【符号の説明】
【０１９３】
３ ノズル装置
２６ ヒータ
６１ キャリアガス接続配管
７０ キャリアガス供給管
７１ 導入部
７２ スロート部
７３ 噴射部
７５ 第１壁
７６ 第２壁
７７ 第１噴射部
７８ 第２噴射部
８１ ドライアイス接続配管
８２ ドライアイス供給管
８５ 第２直線
８８ 第１拡大部
９０ 上流側噴射部（第２拡大部）
９１ 下流側噴射部
９５ 第１直線
９６ 把持部
Ｐ 交点
Ｘ 第１線分
Ｙ 第２線分
α 角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアガスを供給するキャリアガス供給管と、粉粒状のドライアイスを供給するために前記キャリアガス供給管に接続されるドライアイス供給管とを備えるノズル装置であって、
前記キャリアガス供給管は、
前記キャリアガスが導入される導入部と、
前記導入部における前記キャリアガスの流れ方向である第１流れ方向下流側に接続され、前記導入部の開口断面積より小さい開口断面積を有する絞り部と、
前記絞り部の前記第１流れ方向下流側に接続され、前記絞り部の開口断面積より大きい開口断面積を有する噴射部とを備え、
前記噴射部は、互いに間隔を隔てて対向配置される２つの第１壁と、前記第１壁の対向方向と前記第１流れ方向との両方向に直交する直交方向において、前記第１壁の両端部を連結する２つの第２壁とを備え、
前記第１壁間の対向方向長さが、一定であり、
前記ドライアイス供給管は、前記噴射部の前記第１壁に接続されていることを特徴とする、ノズル装置。
【請求項２】
前記噴射部は、
前記絞り部から前記第１流れ方向下流側に向かうに従って開口断面積が大きくなる第１拡大部を有する第１噴射部と、
前記第１噴射部の前記第１流れ方向下流側端縁から前記第１流れ方向下流側に向かうに従って開口断面積が大きくなる第２拡大部を有する第２噴射部とを備え、
前記ドライアイス供給管は、前記第２拡大部における第１流れ方向上流側端部またはその近傍に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のノズル装置。
【請求項３】
前記絞り部および前記第１噴射部が、ラバルノズルから形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のノズル装置。
【請求項４】
前記第２噴射部の寸法が下記式を満たしていることを特徴とする、請求項３に記載のノズル装置。
１０Ｗ≦Ｌ≦８０Ｗ
Ｗ：前記第２噴射部の前記第１流れ方向上流側端縁における前記第２壁間の対向方向長さ
Ｌ：前記第２噴射部の前記第１流れ方向長さ
【請求項５】
前記第２噴射部は、
前記第２壁間の対向方向長さが、前記第１流れ方向下流側に向かって、第１増加率で次第に長くなる上流側噴射部と、
前記上流側噴射部の前記第１流れ方向下流側に接続されており、前記第２壁間の対向方向長さが前記第１流れ方向において略同一であるか、または、前記第２壁間の対向方向長さが、前記上流側噴射部から前記第１流れ方向下流側に向かって、前記第１増加率より小さい第２増加率で次第に長くなる下流側噴射部とを備えていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のノズル装置。
【請求項６】
前記噴射部の開口断面の重心を前記第１流れ方向に沿って結ぶ第１直線と、
前記ドライアイス供給管の開口断面の重心を前記ドライアイスの流れ方向である第２流れ方向に沿って結ぶ第２直線とが交差しており、
前記第１直線と前記第２直線との交点から前記第１流れ方向上流側に向かう線分と、
前記交点から前記第２流れ方向上流側に向かう線分との成す角度が、鋭角であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のノズル装置。
【請求項７】
前記噴射部の前記第１流れ方向上流側に接続されるキャリアガス接続配管と、
前記ドライアイス供給管の前記ドライアイスの流れ方向である第２流れ方向上流側に接続されるドライアイス接続配管と、
前記キャリアガス接続配管および前記ドライアイス接続配管の少なくとも一方に、それらの長手方向にスライド自在に設けられる把持部と
を備えていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のノズル装置。
【請求項８】
さらに、前記噴射部における前記ドライアイス供給管の接続部またはその近傍に加熱手段が設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のノズル装置。
【請求項１】
キャリアガスを供給するキャリアガス供給管と、粉粒状のドライアイスを供給するために前記キャリアガス供給管に接続されるドライアイス供給管とを備えるノズル装置であって、
前記キャリアガス供給管は、
前記キャリアガスが導入される導入部と、
前記導入部における前記キャリアガスの流れ方向である第１流れ方向下流側に接続され、前記導入部の開口断面積より小さい開口断面積を有する絞り部と、
前記絞り部の前記第１流れ方向下流側に接続され、前記絞り部の開口断面積より大きい開口断面積を有する噴射部とを備え、
前記噴射部は、互いに間隔を隔てて対向配置される２つの第１壁と、前記第１壁の対向方向と前記第１流れ方向との両方向に直交する直交方向において、前記第１壁の両端部を連結する２つの第２壁とを備え、
前記第１壁間の対向方向長さが、一定であり、
前記ドライアイス供給管は、前記噴射部の前記第１壁に接続されていることを特徴とする、ノズル装置。
【請求項２】
前記噴射部は、
前記絞り部から前記第１流れ方向下流側に向かうに従って開口断面積が大きくなる第１拡大部を有する第１噴射部と、
前記第１噴射部の前記第１流れ方向下流側端縁から前記第１流れ方向下流側に向かうに従って開口断面積が大きくなる第２拡大部を有する第２噴射部とを備え、
前記ドライアイス供給管は、前記第２拡大部における第１流れ方向上流側端部またはその近傍に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載のノズル装置。
【請求項３】
前記絞り部および前記第１噴射部が、ラバルノズルから形成されていることを特徴とする、請求項２に記載のノズル装置。
【請求項４】
前記第２噴射部の寸法が下記式を満たしていることを特徴とする、請求項３に記載のノズル装置。
１０Ｗ≦Ｌ≦８０Ｗ
Ｗ：前記第２噴射部の前記第１流れ方向上流側端縁における前記第２壁間の対向方向長さ
Ｌ：前記第２噴射部の前記第１流れ方向長さ
【請求項５】
前記第２噴射部は、
前記第２壁間の対向方向長さが、前記第１流れ方向下流側に向かって、第１増加率で次第に長くなる上流側噴射部と、
前記上流側噴射部の前記第１流れ方向下流側に接続されており、前記第２壁間の対向方向長さが前記第１流れ方向において略同一であるか、または、前記第２壁間の対向方向長さが、前記上流側噴射部から前記第１流れ方向下流側に向かって、前記第１増加率より小さい第２増加率で次第に長くなる下流側噴射部とを備えていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のノズル装置。
【請求項６】
前記噴射部の開口断面の重心を前記第１流れ方向に沿って結ぶ第１直線と、
前記ドライアイス供給管の開口断面の重心を前記ドライアイスの流れ方向である第２流れ方向に沿って結ぶ第２直線とが交差しており、
前記第１直線と前記第２直線との交点から前記第１流れ方向上流側に向かう線分と、
前記交点から前記第２流れ方向上流側に向かう線分との成す角度が、鋭角であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のノズル装置。
【請求項７】
前記噴射部の前記第１流れ方向上流側に接続されるキャリアガス接続配管と、
前記ドライアイス供給管の前記ドライアイスの流れ方向である第２流れ方向上流側に接続されるドライアイス接続配管と、
前記キャリアガス接続配管および前記ドライアイス接続配管の少なくとも一方に、それらの長手方向にスライド自在に設けられる把持部と
を備えていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載のノズル装置。
【請求項８】
さらに、前記噴射部における前記ドライアイス供給管の接続部またはその近傍に加熱手段が設けられていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載のノズル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２１８３２４（Ｐ２０１１−２１８３２４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９２６７７（Ｐ２０１０−９２６７７）
【出願日】平成２２年４月１３日（２０１０．４．１３）
【出願人】（０００１２９１８３）株式会社カワタ (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１３日（２０１０．４．１３）
【出願人】（０００１２９１８３）株式会社カワタ (120)
【Ｆターム（参考）】
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