(57)【要約】【課題】  一時停止する場合も含めて、無駄のない氷粒噴射装置を提供する。【解決手段】  製氷手段と、そこから落下する氷粒１を大漏斗４で収集して搬送する配管５と、配管５の入口に形成された小漏斗５ａと、それに接続されて配管５の一部をなすエルボ５ｂおよびすき間Ｘをもって設置された吸引ホース５ｃと、大漏斗４の収集した氷粒１を高圧水９の速い流れの周囲に生じた負圧で吸引ホース５ｃ内に吸引し高圧水９と混合してワークに吹き付ける噴射ノズル１０と、を備えた氷粒噴射装置１００において、配管５の途中に配設され氷粒１の有無または流動状況を検出する氷流検出手段８０と、大漏斗出口４ｂから小漏斗５ａへ氷粒１の流れを変更し、生成氷を排除可能な氷流遮断アクチュエータ３０と、氷流検出手段８０の検出した検出出力に対応して氷流遮断アクチュエータ３０の遮断動作を制御する遮断制御手段４０と、を備えた。【選択図】      図１
2006110644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
氷粒（１）を製氷する製氷手段と、
前記製氷手段により落下する氷粒（１）を収集する大漏斗（４）と、
前記大漏斗（４）により収集された氷粒（１）を搬送する配管（５）と、
前記配管（５）の入口に形成された小漏斗（５ａ）と、
前記小漏斗（５ａ）の縮径部に接続されて前記配管（５）の一部をなすエルボ（５ｂ）およびすき間（Ｘ）をもって設置された吸引ホース（５ｃ）と、
前記大漏斗（４）の収集した氷粒（１）を高圧水（９）と混合してワークに吹き付ける噴射ノズル（１０）と、を備えた氷粒噴射装置（１００）において、
前記配管（５）の途中に配設され前記氷粒（１）の有無または流動状況を検出する氷流検出手段（８０）と、
前記大漏斗（４）の出口である大漏斗出口（４ｂ）から小漏斗（５ａ）へ前記氷粒（１）の流れを変更し、供給を遮断できる氷流遮断アクチュエータ（３０）と、
前記氷流検出手段（８０）による検出結果に基づいて前記氷流遮断アクチュエータ（３０）の遮断動作を制御する遮断制御手段（４０）と、を備えたことを特徴とする氷粒噴射装置（１００）。
【請求項２】
前記氷流検出手段（８０）として前記エルボ（５ｂ）と前記吸引ホース（５ｃ）の間に超音波変位計（５０）を配設したことを特徴とする請求項１に記載の氷粒噴射装置（１００）。
【請求項３】
前記氷流検出手段（８０）として前記エルボ（５ｂ）と前記吸引ホース（５ｃ）の間に放射温度計（６０）を配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の氷粒噴射装置（１００）。
【請求項４】
前記氷流検出手段（８０）として前記エルボ（５ｂ）または前記吸引ホース（５ｃ）に負圧センサ（７０）を配設したことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の氷粒噴射装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧水と混合した氷粒を噴射ノズルからワークに噴射する、氷粒噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
対象物（以下「ワーク」という）の成形バリ、または加工時に発生するバリ、あるいは汚れ等を除去するため、低コストで効果的なブラスト装置として、ペレットまたはフレーク状の氷粒をワークにブラストする氷粒噴射装置があった。この氷粒噴射装置における氷粒の搬送手段に高圧噴射水を利用し強力なブラスト効果が得られるようにしたアイスウォーターブラスト装置（特許文献１参照）がある。
詳しくは、基端が閉じ、閉管構造の先端に噴射ノズルを有するパイプ、その閉端側から噴射ノズル側に向けて高圧水を噴射したとき、パイプ内を流通する高速の流体が周囲の物体を吸い寄せることで周知の「ベルヌーイの法則」により、パイプ内に負圧を形成する。その負圧により氷粒を吸引し、高圧噴射水と混合した氷粒を噴射ノズルから噴射するように構成されたものである。
つまり、氷粒噴射装置では、高圧噴射水の速い流れにより、吸引ホース内に負圧を生じさせ、その負圧により氷粒を、吸引ホースに吸い込み、高圧噴射水と混入してワークに吹き付けるのである。このように前記負圧により氷粒が吸引され、高圧噴射水と混合した流体を噴射ノズルから噴射する。この流体によるブラストをアイスウォーターブラストと称することもある。
【特許文献１】特開２００４−１２２２９６号公報（段落０００４〜００１０、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ブラスト工程の都合により氷粒の需要、供給または搬送を一時停止しているときに室温で暖められた配管、特にエルボ等に近接する氷粒が部分的に融けたあとに再氷結すると、氷結水分が内壁に付着し、複数の氷粒が塊になって移動および排出が妨げられ、ブラスト能力が低下するという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するために創案されたものであり、氷粒の需要、供給または搬送を一時停止する場合も含めて、無駄のない円滑な運用を可能にした氷粒噴射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために請求項１に係る発明は、氷粒１を製氷する製氷手段と、前記製氷手段により落下する氷粒１を収集する大漏斗４と、前記大漏斗４により収集された氷粒１を搬送する配管５と、前記配管５の入口に形成された小漏斗５ａと、前記小漏斗５ａの縮径部に接続されて前記配管５の一部をなすエルボ５ｂおよびすき間Ｘをもって設置された吸引ホース５ｃと、前記大漏斗４の収集した氷粒１を高圧水９と混合してワークに吹き付ける噴射ノズル１０と、を備えた氷粒噴射装置１００において、前記配管５の途中に配設され前記氷粒１の有無または流動状況を検出する氷流検出手段８０と、
前記大漏斗４の出口である大漏斗出口４ｂから小漏斗５ａへ前記氷粒１の流れを変更し、供給を遮断できる氷流遮断アクチュエータ３０と、前記氷流検出手段８０による検出結果に基づいて前記氷流遮断アクチュエータ３０の遮断動作を制御する遮断制御手段４０と、を備えたことを特徴とする氷粒噴射装置１００である。
【０００６】
請求項１に係る発明によれば、大漏斗４の収集した氷粒１は、噴射ノズル１０内の高圧水噴射で生じた負圧で吸引ホース５ｃ内に吸引される。負圧で吸引ホース５ｃ内に吸引された氷粒１は、高圧水９と混合し、噴射ノズル１０からワークに吹き付けられる。
そして、氷粒１の噴射が断続的である場合等、噴射の停止中に氷粒１の一部融解した水分が、氷粒１を伴って配管５の内壁に氷結して有効内径を狭くし閉塞することもあったが、氷粒１の流動が停止または滞ったことを氷流検出手段８０により検出すれば、氷流遮断アクチュエータ３０が、大漏斗出口４ｂから小漏斗５ａへ氷粒１の流れを変更し、過剰な供給を停止するので、配管５内に滞った氷粒１による閉塞を防止できる。
したがって、噴射ノズル１０からワークに吹き付ける氷粒１の噴射が、工程の都合により断続的であっても、製氷手段は安定的に連続運転させることができるので、氷質および粒の揃った高品位の氷粒１を供給することが可能である。
特に、製氷手段の連続運転を中断した後に、製氷を再開する際の保冷管理の無駄を無くすことが可能であり、氷粒１の噴射を中断した後にも、すぐに安定した噴射を再開できる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、前記氷流検出手段８０として前記エルボ５ｂと前記吸引ホース５ｃの間に超音波変位計５０を配設したことを特徴とする請求項１に記載の氷粒噴射装置１００である。
【０００８】
請求項２に係る発明によれば、超音波変位計５０は、非接触状態で対象物の変位を検出可能なので、氷流検出手段８０として有効利用できる。この超音波変位計５０はエルボ５ｂと吸引ホース５ｃの間に配設してあり、この検出箇所は、氷粒１の流れが最も詰まりやすい箇所であるので、この検出箇所における氷流を検出し、閉塞しつつあれば、その検出結果に応じた制御情報を氷流遮断アクチュエータ３０へと伝達し、大漏斗出口４ｂから小漏斗５ａへ氷粒１の流れを変更することにより、過剰な供給を停止するので、配管５内に滞った氷粒１による閉塞を防止できる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記氷流検出手段８０として前記エルボ５ｂと前記吸引ホース５ｃの間に放射温度計６０を配設したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の氷粒噴射装置１００である。
【００１０】
請求項３に係る発明によれば、放射温度計６０は、非接触状態で対象物の温度を検出可能なので、氷流検出手段８０として有効利用できる。この放射温度計６０はエルボ５ｂと吸引ホース５ｃの間に配設してあり、この検出箇所は、氷粒１の流れが最も詰まりやすい危険な箇所である。そして、検出箇所を新鮮かつ低温の氷粒１が通常どおりに流動していれば相当の低温状態が継続する。しかし、氷流が悪くなれば、温度が基準値よりも上昇するので、温度上昇したことにより閉塞しつつあると検出され、その検出結果に応じた制御情報を氷流遮断アクチュエータ３０へと伝達し、流れを変更することにより、過剰な供給を停止するので、配管５内に滞った氷粒１による閉塞を防止できる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、前記氷流検出手段８０として前記エルボ５ｂまたは前記吸引ホース５ｃの間に負圧センサ７０を配設したことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の氷粒噴射装置１００である。
【００１２】
請求項４に係る発明によれば、負圧センサ７０は、配管５内の負圧を検出し、配管５内を氷粒１が通常どおりに流通していれば予め測定済みの基準値に等しい負圧を検出する。しかし、氷流が悪くなれば、配管５内の負圧が基準値から乖離するので、乖離したことにより閉塞しつつあると検出され、その検出結果に応じた制御情報を氷流遮断アクチュエータ３０へと伝達し、氷粒１の流れを変更することにより過剰な供給を停止するので、配管５内に氷粒１が滞ることによる閉塞を防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、噴射ノズル１０からワークに吹き付ける氷粒１の噴射が、工程の都合により断続的であっても、製氷手段は安定的に連続運転させることができるので、氷質および粒の揃った高品位の氷粒１を供給することが可能である。
特に、製氷手段の連続運転を中断した後に、製氷を再開する際の保冷管理の無駄を無くすことが可能であり、氷粒１の噴射を中断した後にも、すぐに安定した噴射を再開できる。
【００１４】
請求項２〜請求項４へに係る発明によれば、検出箇所を新鮮かつ低温の氷粒１が通常どおりに流動していれば予め測定済みの基準値に等しい検出値を検出する。しかし、氷流が悪くなれば、各センサの負圧が基準値から乖離するので、乖離したことにより閉塞しつつあると検出され、その検出結果に応じた制御情報を氷流遮断アクチュエータ３０へと伝達し、流れを変更することにより、過剰な供給を停止するので、配管５内に滞った氷粒１による閉塞を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に沿って詳細に説明する。
図１は、本発明による氷粒噴射装置１００の要部斜視図である。図１に示すように、本発明の氷粒噴射装置１００において、氷粒１を製造する製氷手段は内ドラム式の製氷機２である。この製氷機２が図示せぬ架台に載置されている。その製氷機２の下方には、製氷機２の底面から、その底面の面積の範囲で落下する氷粒１を受けて収集するための大漏斗４が、その大漏斗入口４ａを上向きに開口して配設されている。
【００１６】
図１に示す製氷機２は、内ドラム式の製氷手段であり、ドラムの内側に薄く氷を張らせ、これを回転ツメで掻き落して下方へ落下させる（詳細は図示せず）。この製氷機２は、外ドラム式よりも内ドラム式の方が製氷する速度および効率が良いので、内ドラム式を用いているが、内ドラム式に限定されるものではない。なお、図１における製氷機２のドラムの垂直方向の長さは、本発明の技術思想には無関係なため実機に比べて極端に短く図示しているが、これは紙面の都合によるものであり、製氷機２が大漏斗入口４ａの上に氷粒１を降らせるような位置関係を明示している。
【００１７】
図１に示すように、大漏斗４は、製氷機２の製氷部のドラム直径Ｄ（図１参照）の範囲で降り落ちる氷粒１を洩れなく収集可能なように、大漏斗入口４ａの直径は、より大きい直径に形成されている。大漏斗入口４ａの内周縁には、内周面に沿って下向きに噴射するための噴射ノズル４ｃが等間隔で配置されている。噴射ノズル４ｃは給水ホース４ｄから適宜に給水を受ける。
【００１８】
大漏斗４は、氷粒１が融解し難いように、低い熱伝導率、すなわち高い断熱性であって、しかも、速やかに滑り落とせるように、低摩擦係数の材料により形成されている。例えばテフロン（登録商標）またはポリプロピレンが好適である。また、家庭料理用フライパンの焦げ付き防止対策で周知のように、鉄またはアルミニウムの表面にテフロン（登録商標）加工したものでも良く、あるいは、テフロン（登録商標）パウダーを配合した樹脂等で全体を形成しても構わない。
【００１９】
大漏斗４は、氷粒１を広く受け、噴射ノズル４ｃによる間欠噴射により、漏斗内面に付着する氷を定期的に洗い流す。なお、間欠噴射のインターバルは０．５秒噴射し、３秒休止の３回繰返しの後、６０秒休止して好結果を得ているが、５秒間隔で１秒噴射としても良く、ほかのサイクルであっても構わない。また、水噴射時は氷流遮断アクチュエータ３０で噴射ノズル１０への氷供給を遮断する。
【００２０】
図２は、図１に示す要部を拡大した側断面図であり、図１に示す大漏斗出口４ｂ、エルボ５ｂ近辺の配管５およびその周辺の構成を拡大した斜視図である。大漏斗出口４ｂは配管５と直接には接続されず、氷粒１の受け渡しをする箇所の開放状態を保ちながら、氷粒１を小漏斗５ａへと受け渡すような接続形態である。このように特殊な接続形態は、運転効率維持の目的から氷粒１を一定の供給速度で安定供給する製氷機２に対する連続運転効率と、断続使用を余儀なくされる氷粒噴射装置１００に対する制約条件の両方を満足させるために、氷粒１の受け渡しをする箇所において、適宜に氷粒１を供給・遮断することを可能とするためである。
【００２１】
氷粒１は、連続噴射、すなわち連続運転状態で、需要量と供給量がバランスしている。すなわち、製氷機２で作り出した量を全て噴射し尽くして需給バランスがとれている。しかし、氷粒噴射装置１００に対する制約条件として、ワークの都合により当然に噴射を停止するタイミングが生じ、その停止タイミングでは供給過剰になり、この過剰分を供給系統の何れかで吸収または廃棄して需給バランスをとる必要がある。そのために、氷粒１の受け渡しをする箇所において、氷粒１を遮断することを可能とするように構成されており、大漏斗出口４ｂの近傍には、そこから流下した氷粒１を受け取り、エルボ５ｂを経由して後記する噴射ノズル１０（図３参照）から図示せぬワークに氷粒１を吹き付けるように噴射する。
【００２２】
また、大漏斗４により収集された氷粒１を搬送する配管５の最初の入口として小漏斗４が形成され、その小漏斗４の縮径側にエルボ５ｂが延設されている。また、エルボ出口５ｄは開放され、そのエルボ出口５ｄの管軸５ｈを延長する方向に、すき間Ｘを空け、かつ、管軸５ｈから段差Ｙだけ下がるようにずらした位置に、吸引ホース入口５ｅを対向させた吸引ホース５ｃが連係し、これらのすき間Ｘを、氷粒１が斜め下方向に通過できるように配管構成されている。大半の氷粒１は自由落下でエルボ底面５ｇに沿って溢れ出すが、そのエルボ底面５ｇの延長線に吸引ホース中心線５ｆを概ね一致させれば、中心部の強い吸引力で氷粒１を吸引するので、すき間Ｘを通過する氷粒１の流れが良好である。なお、すき間Ｘがなく、エルボ５ｂから吸引ホース５ｃまで直結されている場合、エルボ５ｂの屈曲部の内面に氷粒１が堆積して閉塞する。
【００２３】
そして、すき間Ｘを通過する氷粒１に照準を合わせて、超音波変位計５０および放射温度計６０が配設されている。
超音波変位計５０は、すき間Ｘの上方に配設され、超音波変位計５０からすき間Ｘを通して床面７の間に存在する物までの距離を短時間ごとに測定することにより、氷粒１の変位を測定する。そして、氷粒１の流れが滞れば、床面７の上に積もった氷により測定距離が近くなったことを観測される。
また、放射温度計６０はすき間Ｘの斜め上方に配設され、エルボ出口５ｄに向けた照準により氷粒１の放射する赤外線を検出することにより、氷粒１の温度を測定する。
【００２４】
図３は、噴射ノズルの断面図であり、噴射ノズル１０の先端に形成された噴射口１１から高圧水９に付勢された氷粒１が、高速氷粒ジェット１２となり、ワークの目標部（図示せず）に向けて噴射される。ワークには前加工で生じてバリ等が残されており、そのバリ等を含むワークの目標部に対して氷粒１を衝突させてバリ等を除去する。
【００２５】
噴射ノズル１０における氷粒１は高圧水９の速い流れの周囲に生じた負圧で吸引ホース５ｃから吸引され、高圧水９と混合して噴射ノズル１０から噴射されてワークに吹き付けられる。
【００２６】
図４は本発明による氷粒噴射装置１００のブロック図であり、製氷機２で作られた氷粒１が大漏斗４により収集され、配管５エルボ５ｂと吸引ホース５ｃを経由して噴射ノズル１０から高速氷粒ジェット１２を噴射されるまでに需給バランスをとる制御の概念を説明するための図である。
図４における氷粒遮断アクチュエータ３０は、氷流検出手段８０の検出結果に応じて吸引ホース５ｃに連通するエルボ５ｂと大漏斗４との接続位置関係を遮断制御手段４０により制御する。
【００２７】
大漏斗出口４ｂは開放状態で実質上は配管５（図１参照）に接続されている。そして、氷粒１を、配管５は小漏斗５ａ（図１参照）に始まってエルボ５ｂ、吸引ホース５ｃおよび噴射ノズル１０に連通し、噴射ノズル１０から高速氷粒ジェット１２としてワークに向けて噴射する。
また、配管５およびその周辺の構成（図１参照）に示すように、配管５の途中のエルボ５ｂと吸引ホース５ｃの間に配設されて氷粒１の有無または流動状況を検出する氷流検出手段８０として、超音波変位計５０、放射温度計６０、負圧センサ７０が検出する氷流検出結果に基づいて、遮断制御手段４０が適切に氷流遮断アクチュエータ３０を制御する。
なお、氷流検出手段８０に用いる各種センサは、氷粒１に対して非接触の状態で、配管５内の氷粒１の流動状態を検出可能なものであれば、他の方式のセンサを用いても良く、例えば、図４に示すように、光式氷流センサ８１または静電容量型氷流センサ８８を適宜に併用しても良い。
【００２８】
氷流遮断アクチュエータ３０は、大漏斗出口４ｂから小漏斗５ａへの氷粒１の流れを変更し、生成氷を排除することが可能である。具体的には、遮断制御手段４０の適切な制御により、図示せぬシリンダ取付具に固定されているエアシリンダ８が、その内部のピストンを前後動作して氷流遮断アクチュエータ３０を平行移動し、氷流を遮断する。つまり、氷流検出手段８０が、配管５の途中で氷粒１の流れが停止または滞りかけていることを検出したならば、氷粒１を配管５内へ無理に流し込むことを停止するように、エルボ５ｂと大漏斗４との接続を遮断する。すなわち、それまで対向していた双方の開口部を離間するような位置関係になるように移動して接続を遮断する。
【００２９】
また、エルボ５ｂと吸引ホース５ｃの間に配設された超音波変位計５０は、非接触状態で対象物である氷粒１の変位を検出可能なので、氷流検出手段８０として好適である。また、この検出箇所は、氷粒１の流れが最も詰まりやすい危険な箇所であり、この検出箇所における氷流を検出し、閉塞しつつあれば、その検出結果に応じた制御情報を氷流遮断アクチュエータ３０へと伝達し、大漏斗出口４ｂから、専ら小漏斗５ａへと流入していた氷粒１の流れを、小漏斗５ａへは流入させないように変更することにより、過剰な供給を停止するので、配管５内に滞った氷粒１による閉塞を防止できる。
【００３０】
なお、超音波変位計５０とは、センサから対象物までの距離測定装置であり、その距離が変化したことを検出することにより、対象物の移動を認識する計測器である。したがって、
１）氷粒１が無いとき・・・・・・・センサから床面までの固定距離
２）氷粒１が流れているとき・・・・センサからの距離が氷流厚みの範囲で細かく変動
３）氷粒１が詰まっているとき・・・センサから配管氷流厚みが増加
遠距離固定か、変動を継続するか、近距離固定か、それぞれ検出される状態を予め把握しておけば、超音波変位計５０の検出値により配管５内の状態を、１）遠距離ならば氷粒１が無い、２）変動を継続するならば流れている、３）近距離ならば詰まっている、と推定できる。
【００３１】
なお、説明の便宜上、これら１），２），３）の何れかの状態に三者択一されるものと明確に区別しているが、検出する変位の段階を３段階に限定する必要はなく、実際には、閉塞しつつあれば、その検出結果に応じた制御情報を無段階に氷流遮断アクチュエータ３０へと伝達し、最適に制御すれば良い。
【００３２】
そして、配管５内で氷粒１が詰まっていると推定されたならば、氷粒１を大漏斗出口４ｂから小漏斗５ａへ無理に流し込まれないように、大漏斗出口４ｂに対する配管５の入口の接続を変更する。そうすると、配管５の入口に入れずに溢れ落ちる氷粒１は、床面のタンク６ｂの氷落し込み口６ａに落下し、融けて水となり、循環使用される。
【００３３】
また、別の流れ検出手段としてエルボ５ｂと吸引ホース５ｃの間に放射温度計６０を配設している。この放射温度計６０は、非接触状態で対象物の温度を検出可能なので、前記氷流検出手段８０として有効利用できる。すなわち、この放射温度計６０をエルボ５ｂと吸引ホース５ｃの間に配設され、この検出箇所は、氷粒１の流れが最も詰まりやすい危険な箇所である。
【００３４】
ここで、新鮮かつ低温の氷粒１が検出箇所を通常どおりに流動していれば、配管５内を冷媒が流通していることにもなるので、相当の低温状態が基準値として継続する。しかし、氷流が悪くなれば、基準値よりも温度が上昇するので、温度上昇したことにより配管５が閉塞しつつあると検出され、その検出結果に応じた制御情報を氷流遮断アクチュエータ３０へと伝達し、氷粒１の流れを変更することにより、過剰な供給を制限または停止するので、配管５内に滞った氷粒１による閉塞を防止できる。
【００３５】
工程の都合により氷粒１の噴射が断続的である場合、噴射の停止中に氷粒１の一部融解した水分が、氷粒１を伴って配管５の内壁に氷結して有効管径を細く閉塞する原因になることがあったが、氷粒１の流動が停止または滞ったことを氷流検出手段８０により検出すれば、氷流遮断アクチュエータ３０が、大漏斗４の出口である大漏斗出口４ｂから小漏斗５ａへ氷粒１の流れを変更して供給を遮断するので、配管５内に滞った氷粒１による閉塞を防止できる。
【００３６】
大漏斗４の収集した氷粒１は、高圧水９の速い流れの周囲に生じた負圧で吸引ホース５ｃ内に吸引される。負圧で吸引ホース５ｃ内に吸引された氷粒１は、高圧水９と混合し、噴射ノズル１０からワークに吹き付けられる。
そして、噴射ノズル１０からワークに吹き付ける氷粒１の噴射が、工程の都合により断続的であっても、製氷機２は安定した連続運転により経済効率も維持できる。なぜならば、製氷機２の製氷工程を中断して温度上昇した後に、急速冷却して製氷を再開するような保冷管理の無駄を無くすことになるからである。
したがって、氷粒１の噴射を中断した後にも、品質の安定した氷粒１の噴射を速やかに再開できる。このように、氷粒噴射装置１００によれば、使用頻度や環境等の諸条件が一定していなくても、氷質および粒の揃った高品位の氷粒１を低コストで供給することが可能である。
【００３７】
また、負圧センサ７０で吸引ホース５ｃの負圧を検出することにより、配管５内の状態を推定できる。すなわち、各条件での負圧Ｐに関し、
１）氷粒１が無いとき・・・・・・・Ｐ0
２）氷粒１が流れているとき・・・・Ｐ1
３）氷粒１が詰まっているとき・・・Ｐ2
真空＜Ｐ2＜Ｐ1＜Ｐ0＜大気圧，なお、Ｐ2は基準値Ｐ1と異なる値となる関係を予め把握しておけば、負圧センサ７０の検出値により配管５内の状態を、１）Ｐ0ならば氷粒１が無い、２）Ｐ1ならば流れている、３）Ｐ2ならば詰まっている、と推定できる。
【００３８】
ちなみに、Ｐ2値から閉塞箇所の特定も可能である。例えば、基準値Ｐ1よりも負圧の絶対値が大きく（真空に近く）なったときは吸引ホース５ｃと負圧センサ７０の間が閉塞しており、基準値Ｐ1よりも負圧の絶対値が小さく（大気圧に近く）なったときは噴射ノズル１０と負圧センサ７０の間が閉塞していることを知ることができる。これは、配管内に圧力センサを具備した電気掃除機があるとすれば、その吸引ノズルとバックブロアの何れが閉塞されたかを、圧力センサにより特定できるような技術思想である。
【００３９】
図５は光式氷流センサの模式図であり、（ａ）氷粒のない状態と、（ｂ）氷粒のある状態とを一対比較して説明する。図５（ａ）に示すように、光式氷流センサ８１は、発光部８２から投光された直進光８５が受光部８３できれいに受光されたならば、氷粒１は配管５内に存在していないことが検出される。逆に、図５（ｂ）に示すように、発光部８２から投光された直進光８５が受光部８３で受光されないか、または薄暗く受光されたならば、氷粒１が配管５内に存在しているために、直進光８５が氷粒１により乱反射光８６となり、それらの一部のみが受光部８３に到達したことが検出される。例えば、受光部８３に周知のフォトトランジスタを用いれば、受光した光の照度に応じた電流の変化による出力信号を検出することにより、配管５内の状態を推定できる。
【００４０】
すなわち、各条件での出力信号に関し、
１）氷粒１が無いとき・・・・・・・直流Ｈｉ
２）氷粒１が流れているとき・・・・ホワイトノイズ（ランダム周波数成分の交流）
３）氷粒１が詰まっているとき・・・直流Ｌｏｗまたはゼロ
直流Ｈｉ、ホワイトノイズ、直流Ｌｏｗが、それぞれ検出される状態を予め把握しておけば、光式氷流センサ８１の検出値により配管５内の状態を、１）直流Ｈｉならば氷粒１が無い、２）ホワイトノイズならば流れている、３）直流Ｌｏｗならば詰まっている、と推定できる。
【００４１】
超音波変位計５０および光式氷流センサ８１が、非接触状態で対象物である氷粒１の状態を検出可能であることと同様に、放射温度計６０も非接触状態で対象物の状態をある程度まで推定可能である。すなわち、放射温度計６０は離れた位置にあるセンサにより、対象物の温度に応じた放射されている赤外線の波長を検出して温度表示するので、非接触状態で対象物を観測し、その温度により対象物の状態をある程度推定できる。なぜならば、氷点である０℃近辺を基準にして、配管５内の氷粒１は固体または液体である状態が変化するからである。したがって、氷点下の製氷機２で作られて供給される氷粒１が、室温等により配管５内でシャーベット状に融けた後、複数の氷粒１が一体化して固まるようなトラブルを発生させず、配管５内を円滑に通過できるように温度管理すれば良い。
【００４２】
図６は静電容量型氷流センサの模式図であり、誘電率εの変化を検出することにより、配管５内の状態を推定できる。すなわち、各条件での誘電率εに関し、
１）氷粒１が無いとき・・・・・・・ε0
２）氷粒１が流れているとき・・・・ε1
３）氷粒１が詰まっているとき・・・ε2
ε0＜ε1＜ε2  となる関係を予め把握しておけば、静電容量型氷流センサ８８の検出値により配管５内の状態を、１）ε0ならば氷粒１が無い、２）ε1ならば流れている、３）ε2ならば詰まっている、と推定できる。
【００４３】
このように、超音波変位計５０の検出値が、１）遠距離、２）変動を継続する、３）近距離、の何れかの検出信号を出力。
そして、放射温度計６０の温度情報、または、負圧センサ７０の検出値が、１）Ｐ0、２）Ｐ1、３）Ｐ2、の何れかの検出信号を出力。
あるいは、光式氷流センサ８１の検出値が、１）直流Ｈｉ、２）ホワイトノイズ、３）直流Ｌｏｗまたはゼロ、の何れかの検出信号を出力。
そして、静電容量型氷流センサ８８の検出値が、１）ε0、２）ε1、３）ε2、の何れかの検出信号を出力。
これらの検出信号を制御情報として、遮断制御手段４０へ入力し、氷流遮断アクチュエータ３０の動作により、大漏斗出口４ｂから小漏斗５ａへの接続を変更し、過剰な供給を停止または制限するので、配管５内に滞った氷粒１による閉塞を防止できる。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されることなく、適宜変更して実施することが可能である。たとえば、氷流検出手段８０に用いる各種センサは、氷粒１に対して非接触の状態で、配管５内の氷粒１の流動状態を検出可能なものであれば、他の方式のセンサを用いても構わない。また、単一特性のセンサを複数箇所に配設して盲点のない監視のできる組み合わせを構成するか、あるいは、特性の異なるセンサで補完するか、適宜に対応すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による氷粒噴射装置の要部斜視図である。
【図２】図１に示す要部を拡大した側断面図である。
【図３】噴射ノズルの断面図である。
【図４】本発明による氷粒噴射装置のブロック図である。
【図５】光式氷流センサの模式図である。  （ａ）氷粒のない状態  （ｂ）氷粒のある状態
【図６】静電容量型氷流センサの模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      氷粒
２      製氷機
３      （余った）氷
４      大漏斗
４ａ    大漏斗入口
４ｂ    大漏斗出口
４ｃ    噴霧ノズル
４ｄ    給水ホース
５      配管
５ａ    小漏斗
５ｂ    エルボ
５ｃ    吸引ホース
５ｄ    エルボ出口
５ｅ    吸引ホース入口
５ｆ    吸引ホース中心線
５ｇ    エルボ底面
５ｈ    管軸
６ａ    氷落し込み
６ｂ    タンク
７      床面
８      エアシリンダ
９      高圧水
１０    噴射ノズル
１１    噴射口
１２    高速氷粒ジェット
２０    高圧ポンプ
３０    氷流遮断アクチュエータ
４０    遮断制御手段
５０    超音波変位計
６０    放射温度計
７０    負圧センサ
８０    氷流検出手段
８１    光式氷流センサ
８２    発光部
８３    受光部
８４    信号処理部
８５    直進光
８６    乱反射光
８７    氷流
８８    静電容量型氷流センサ
１００  氷粒噴射装置
Ｄ      ドラム直径
Ｘ      すき間
Ｙ      段差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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