(57)【要約】  この発明は、高圧低温流体を可動ツール（４）の流体分配ノズル（１１）に供給すべく、低温流体を１または複数の上記ノズルを有する上記可動ツール（４）に搬送するための１または複数の導管（６，７，８）を含み、そして、上記導管（６，７，８）の少なくとも一部が当該導管（６，７，８）の一部を断熱する断熱手段（２０，２２，２２’）を含む、低温の高圧流体噴流による作業のための設備に関する。上記断熱手段（２０）は、断熱対象の上記少なくとも一つの導管の一部または全て若しくは上記導管の一部（６，７，８）の周囲に設けられたチャンバ（２０）と、少なくとも一つの断熱気体供給源（５）と、そして、上記断熱気体供給源（５）から上記チャンバ（２０）に断熱気体を供給するとともに上記チャンバ（２０）の内部（２１）に断熱気体雰囲気を形成するように、上記断熱気体供給源（５）を上記チャンバ（２０）の内部に流体的に接続する断熱気体供給手段とを含む。
2013504020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
− 低温の流体を散布するための１または複数のノズル（１１）を有する少なくとも１つの可動ツール（４）と、
− 高圧で低温の前記流体を前記可動ツールの少なくとも１つの流体散布ノズル（５１１）に供給するために、前記可動ツールへ低温で流体を搬送するように適合および設計された１または複数の流体導管（６，７，８）とを備え、前記流体導管（６，７，８）の少なくとも一部は、前記導管（６，７，８）の前記少なくとも一部を断熱するための断熱手段（２０，２２，２２’）を備え、
高圧で低温度の少なくとも１つの流体噴流を用いる作業のための設備において、
前記断熱手段（２０）は、
− 断熱対象の前記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部（６，７，８）の周囲に設けられた少なくとも１つのチャンバ（２０）と、
− 断熱気体の少なくとも１つの供給源（５）と、そして、
− 前記少なくとも１つの供給源（５）から前記少なくとも１つのチャンバ（２０）に断熱気体を供給し、それによって前記少なくとも１つのチャンバ（２０）に断熱気体雰囲気（２１）を形成するために、前記少なくとも１つの断熱気体の供給源（５）と前記少なくとも１つのチャンバ（２０）の内部との間で流体伝達を確立する断熱気体供給手段と、
を備えることを特徴とする設備。
【請求項２】
少なくとも１つのチャンバ（２０）は、前記気体供給手段との流体伝達における導入口と、大気との流体伝達における気体排出口と、を備え、前記少なくとも１つのチャンバ（２０）の内部（２１，２１’）で断熱ガススウィーピング工程を生成することを特徴とする請求項１に係る設備。
【請求項３】
前記少なくとも１つの断熱気体供給源は、窒素供給源であることを特徴とする請求項１または２に係る設備。
【請求項４】
低温度の流体の供給源（１）と、低温度の流体の前記供給源（１）および前記ツール（４）の間に設けられた、特に通気孔である排気装置（５）を備える少なくとも１つの熱交換器（２，３）と、を含み、少なくとも１つの断熱気体供給源は、少なくとも１つの熱交換器（２；３）の前記排気装置（５）を備えることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１に係る設備。
【請求項５】
前記断熱気体供給源は、少なくとも１つの熱交換器（２，３）の排気装置（５）を備え、前記断熱気体供給手段（２５）は、前記排気装置（５）から漏れた前記気体の少なくとも一部が取り出され、搬送された後に、断熱対象の前記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部（６，７，８）の周囲に設置された少なくとも１つのチャンバ（２０）に導入されるように、前記排気装置（５）と流体伝達することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１に係る設備。
【請求項６】
前記断熱気体供給手段（２５）は、少なくとも１つの気体供給導管を備え、好適には少なくとも１つの気体供給導管（２５）は、前記気体の流量を調整および／または制御するための装置を有することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１に係る設備。
【請求項７】
少なくとも１つのチャンバ（２０）は、断熱対象の前記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部（６，７，８）の周囲にスリーブを形成する管構造を有することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１に係る設備。
【請求項８】
少なくとも１つのチャンバ（２０）は、断熱対象の前記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部（６，７，８）の周囲に二重のスリーブを形成する第１および第２の同心円管構造（２２，２２’）を有することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１に係る設備。
【請求項９】
断熱材の少なくとも一層が前記チャンバ（２０）の外縁部の少なくとも一部の周囲に設けられることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１に係る設備。
【請求項１０】
低温の流体を散布するための１または複数のノズル（１１）を有する少なくとも１つのツール（４）を用いた作業のための設備であり、前記ツールには少なくとも１つの流体導管（６，７，８）によって低温度の流体が直接的または間接的に供給される特に請求項１乃至９のいずれか１に係る作業のための設備の少なくとも１つの前記流体導管の一部または全てを断熱するための方法であって、
ａ） 少なくとも１つのチャンバ（２０，２２，２２’）が、断熱対象の前記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部（６，７，８）の周囲に設けられ、
ｂ） 前記少なくとも１つのチャンバ（２０，２２，２２’）内および断熱対象の前記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部（６，７，８）の周囲で断熱気体雰囲気を形成するために、少なくとも１つの断熱気体供給源（５）からの断熱気体が、前記チャンバ（２０，２２，２２’）に導入されることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記断熱気体は、前記断熱チャンバの導入口において１barより高い圧力、好適には２barより高い圧力を有する窒素であることを特徴とする請求項１０に係る方法。
【請求項１２】
前記断熱気体は、前記設備の熱交換器（２，３）の排気装置（５）から取り込まれる窒素であることを特徴とする請求項１０または１１に係る方法。
【請求項１３】
前記ツール（４）の前記ノズルにより散布される低温流体は、少なくとも１００bar、好適には１０００から５０００bar間の圧力、および−１４０℃以下、好適には約−１４０℃から−１８０℃間の温度の液体窒素であることを特徴とする請求項１０乃至１２のうちいずれか１に係る方法。
【請求項１４】
断熱材の少なくとも一層は、チャンバ（２０）の外縁部の少なくとも一部の周囲に設けられることを特徴とする請求項１０乃至１３のうちいずれか１に係る方法。
【請求項１５】
高圧の低温流体による表面処理、ストリッピングあるいはディスケーリングのための方法であって、請求項１乃至８のうちいずれか１に係る設備または請求項１０乃至１４のうちいずれか１に係る方法が使用される方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
本発明は、極めて高圧の低温流体噴流によって、金属、コンクリート、木材、ポリマー、プラスチック、または如何なる他種の材料のような、コーティングされた材料およびコーティングされていない材料を表面処理、ディスケーリング（descaling）およびストリッピング(stripping)するための方法および設備に関する。
【０００２】
現在、コーティングされたまたはコーティングされていない材料の表面処理、特にコンクリート、塗装表面等のストリッピング、ディスケーリングまたは同様の処理は、基本的にはサンドブラスト、超高圧（ＵＨＰ）水噴流、サンディング、または空気ハンマーもしくはニードル銃処理、または化学的手段によって実施されている。
【０００３】
しかしながら、例えば極めて厳しい環境制約のために、水の存在を避けることが必須である場合、例えば核環境内や化学製品においては、“乾式”として知られている作業方法が唯一の使用可能な方法である。
【０００４】
しかしながら、特定の場合において、これらの“乾式”の方法は、例えば後に取り除かなければならない散弾または砂の使用により追加的な汚染を生じ、実施が困難であり、使用が極めて面倒あるいは煩わしい。
【０００５】
これらの技術の一例は、ＵＳ-Ａ-７,３１０,９５５およびＵＳ-Ａ-７,３１６,３６３に提案されたように、非常に高圧での低温噴流の使用に基づく。この場合、圧力が１０００から４０００barかつ例えば−１００から−２００℃、一般的には−１４０℃から−１６０℃の低温で液体窒素の１または複数の噴流を構成して使用し、各噴流は一般的には回転動作または振動動作である動作が加えられるノズル保持ツールによって散布される。
【０００６】
作業のための設備、例えば極めて高い圧力での低温流体噴流によって、金属、コンクリート、木材、ポリマー、プラスチック、または如何なる他種の材料のような、コーティングされた材料およびコーティングされていない材料の表面処理、ディスケーリングおよびストリッピングするための設備は、以下に詳述されるとともに図１に示される。
【０００７】
この種の設備において、液体窒素は、低温流体供給導管（pipes or conduits）を通って流れ、その中で上記窒素は導管に応じて様々な圧力および温度となり、特に極めて低い温度、すなわち−１８０℃にも達し得る低温度となる。
【０００８】
液体窒素を低温に保つために、上記導管は、設備に含まれる種々の要素間を搬送される間に加熱されることを防ぐべく、断熱される必要があることは、明らかである。
【０００９】
それら導管のいくつかが非常に長いため、環境大気と熱交換するための広い面積を作り出す。例えば、貯蔵器から設備に窒素を供給する導管は、数メートルを下回ることがまれで、数十メートルにもなる長さを持つこともある。一般的には、上記導管の長さは約１０から４００ｍの範囲内で、通常は約５０ｍから２５０ｍである。
【００１０】
これらの導管を断熱する目的で、以下の方法により断熱が提供され得る。
【００１１】
− 機械的な熱障壁を形成するように上記導管の周囲に設けられた断熱材を用いることによる。極めて低い温度に関する観点において、この解決策は極めて効果的というわけではなく、その限界は直ぐに明らかになる。
【００１２】
− 上記導管のいくつかまたは全ての周囲に真空を作り出すことによる。この解決策は、数ある考慮すべき事柄の中でも、上記設備に組み込まなければならず特定のスペースを占有し、定期点検を必要とし、そしてエネルギーを消費する真空ポンプのような真空装置の使用が必要であり、面倒で複雑なため実現性に乏しい。
【００１３】
したがって、ここで生じる問題は、設置や点検のための多大なコストを必要とせず、そして設備の全体構造を過度に複雑にすることなく、極めて高い圧力の低温噴流を用いる設備内で低温流体を搬送する１つ、いくつか、または全ての導管を、効率的に断熱することである。
【００１４】
本発明によって提供される解決策は、
− 低温流体を散布するための１または複数のノズルを有する少なくとも１つの可動ツールと、そして
− 高圧で低温の前記流体を上記可動ツールの少なくとも１つの流体散布ノズルに供給するために、上記可動ツールへ上記低温流体を搬送するように適合および設計された１または複数の流体導管と、そして
− 上記流体導管の少なくとも一部を断熱するために、上記各導管の上記少なくとも一部に設けられた断熱手段と、を備え、高圧で低温度の少なくとも１つの流体噴流を用いる作業のための設備において、
上記断熱手段は、
− 断熱対象の上記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部の周囲に設けられた少なくとも１つのチャンバと、
− 断熱気体の少なくとも１つの供給源と、そして
− 上記少なくとも１つの供給源から上記少なくとも１つのチャンバに断熱気体を供給し、それによって上記少なくとも１つのチャンバに断熱気体雰囲気を形成するために、上記少なくとも１つの断熱気体の供給源と上記少なくとも１つのチャンバの内部との間で流体伝達を確立する断熱気体供給手段と、を備えることを特徴とする設備である。
【００１５】
状況により、本発明に係る設備は、以下の特徴の１または複数を含み得る。
【００１６】
− 上記可動ツールへ搬送される低温度の流体を含む低音度の流体の少なくとも１つの供給源を有する。上記流体導管は、低温度の流体の上記少なくとも１つの供給源から上記流体散布ツールへ低温度の流体を搬送するように適合および設計されている。
【００１７】
− 少なくとも１つのチャンバは、上記気体供給手段との流体伝達における導入口と、大気との流体伝達における気体排出口と、を備え、上記少なくとも１つのチャンバ内で気体スウィーピング工程（gas sweeping process）を生成する。
【００１８】
− 少なくとも１つの断熱気体供給源は、窒素供給源である。
【００１９】
− 上記設備は、低温度の流体の供給源と、低温度の流体の上記供給源および上記ツールの間に設けられた、特に通気孔である排気装置を備える少なくとも１つの熱交換器と、を含み、少なくとも１つの断熱気体供給源は、少なくとも１つの熱交換器の上記排気装置を備える。
【００２０】
− 上記断熱気体供給源は、少なくとも１つの熱交換器の排気装置を備え、上記断熱気体供給手段は、上記排気装置から漏れた上記気体の少なくとも一部が取り出され、搬送された後に、断熱対象の上記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部の周囲に設置された少なくとも１つのチャンバに導入されるように、上記排気装置と流体伝達する。
【００２１】
− 上記断熱気体供給手段は、少なくとも１つの気体供給導管を備え、好適には少なくとも１つの気体供給導管は、上記気体の流量を調整および／または制御するための装置を有する。
【００２２】
− 少なくとも１つのチャンバは、断熱対象の上記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部の周囲にスリーブを形成する管構造を有する。
【００２３】
− 少なくとも１つのチャンバは、断熱対象の上記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部の周囲に二重のスリーブを形成する第１および第２の同心円管構造を有する。
【００２４】
− 断熱材の少なくとも一層が上記チャンバの外縁部の少なくとも一部の周囲に配置され、好適には上記断熱材は、特にポリウレタン気泡である断熱気泡である。
【００２５】
− 上記ツールの動作は、回転または振動であり得る。
【００２６】
また本発明は、低温流体を散布するための１または複数のノズルを有する少なくとも１つのツールを用いた作業のための設備であり、上記ツールには少なくとも１つの流体導管によって低温度の流体が直接的または間接的に供給される、特に本発明に係る作業のための設備の少なくとも１つの上記流体導管の一部または全てを断熱するための方法であって、
ａ） 少なくとも１つのチャンバが、断熱対象の上記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部の周囲に設けられ、
ｂ） 上記少なくとも１つのチャンバ内および断熱対象の上記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部の周囲で断熱気体雰囲気を形成するために、少なくとも１つの断熱気体供給源からの断熱気体が、上記チャンバに導入されることを特徴とする方法に関する。
【００２７】
状況により、本発明に係る方法は、以下の特徴の１または複数を含み得る。
【００２８】
− 低温の上記流体は、貯蔵容器等のような低温度の流体の少なくとも１つの供給源から取り込まれる。
【００２９】
− 上記断熱気体は、窒素である。
【００３０】
− 上記断熱気体は、上記設備の熱交換器の排気装置から取り込まれる窒素である。
【００３１】
− 上記ツールの上記ノズルにより散布される低温流体は、少なくとも１００bar、好適には１０００から５０００bar間の圧力、および−１４０℃以下、好適には約−１４０℃から−１８０℃間の温度の液体窒素である。
【００３２】
− 断熱気体の流量は、１,０００から２０,０００l/min、また好ましくは５,０００から１５,０００l/minの範囲内である。
【００３３】
− 断熱材の少なくとも一層は、チャンバの外縁部の少なくとも一部の周囲に設けられる。
【００３４】
− 上記断熱チャンバの上記導入口において、上記断熱気体は、当該気体が導入される上記チャンバにより生じる圧力降下を補うように調整された圧力、すなわち完全に１barより高い、また好適には２barよりも高い圧力を有する。
【００３５】
− 冷却対象の低温液体に対する並流、または逆流として流れる。
【００３６】
また本発明は、高圧の低温流体による表面処理、ストリッピングあるいはディスケーリングのための方法であって、本発明に係る設備または本発明に係る方法が使用される方法に関する。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
以下の添付図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【図１】− 図１は、極めて高圧の低温噴流を用いる作業設備の動作の概略図。
【図２】− 図２ａ（側面図）および２ｂ（下面図）は、図１の設備が備えるノズル保持ツールの概略図。
【図３】− 図３は、本発明に係る断熱チャンバの第１の実施形態の概略図。
【図４】− 図４は、本発明に係る断熱チャンバの第２の実施形態の概略図。
【図５】− 図５は、本発明に係る作業のための設備の概略図。
【００３８】
図１は、圧縮機と、液体窒素を超高圧（ＵＨＰ）に加圧するための上流側内部熱交換器とを有する圧縮装置２に、供給導管６を介して低圧つまり約３から６barおよび約−１８０℃の温度の液体窒素を供給する液体窒素（以降、ＬＮ２と称す）のタンクのような貯蔵容器１を一般に含む、低温流体の噴流によるストリッピング、表面処理あるいは同様の作業のための従来の設備の概略図である。すなわち、圧縮装置２は、貯留容器１から受け取ったＬＮ２を圧縮することができる。
【００３９】
第１の圧力（ＵＨＰ）のＬＮ２は、ＵＨＰのＬＮ２が（９において）大気圧の液体窒素によって冷やされ、それにより一般的にはＵＨＰの液体窒素を生成する下流側外部熱交換器３へ、搬送導管（７）に沿って搬送される。
【００４０】
その結果のＬＮ２は、一般的には３００bar以上、一般的には２０００barから５０００barの範囲内、好適には約３０００から４０００barの範囲内の圧力（ＵＨＰ）であり、−１４０℃以下、一般的には−１４０℃から−１８０℃の間、例えば約−１５０℃から−１６０℃の温度であり、１または複数のＵＨＰの液体窒素の噴流、一般的には複数の噴流を散布するストリッピング（stripping）ツール４あるいは同等物に、供給導管８を介して送られる。
【００４１】
タンカートラックや数千リットルの液体窒素を貯留する貯留容器のような大容量の容器１は、一般的に建物の外側、つまり戸外に設置される。容器１は、静止体とすることもできるし移動可能とすることもでき、そして、従来の方法つまり１または複数の制御バルブを備える１または複数の断熱された導管６によって上記設備に接続される。上記ＬＮ２は、断熱された導管７，８によってシステムに含まれる様々な要素間を搬送される。
【００４２】
原則として、圧縮装置２、外部交換器３、および、特にツール４は、通常は１または複数の建物内に配置される。
【００４３】
熱処理または同様の処置の間、上記２つの交換器すなわち圧縮装置２の上流側交換器および上流側交換器３から、大気圧（約１bar）かつ約−１９６℃の気体窒素の連続した漏れが発生する。この気体窒素の漏れは、上各熱交換器２，３のそれぞれに設けられた通気孔等のような排気装置を通じて発生する。
【００４４】
従来技術の設備において、この放出された窒素は再利用されず、一般的には作業員が酸素欠乏に陥る危険性を防ぐために、収集されて各通気孔５を介して建物の外に排出されており、すなわち大気中に放出される気体の無駄が生じている。
【００４５】
図２ａ（側面図）および２ｂ（下面図）に示されるように、処理面積すなわち除去されるかあるいは同様の作用がなされる面積を増大させるため、本例ではＵＨＰのＬＮ２（８において）が供給されるものの、ＵＨＰ水噴流方法にて使用される型のノズル１１を有するツール４が一般的には使用され、上記ツールは取り扱われる表面をストリッピング（あるいは均等の方法の作業）するためのＵＨＰ ＬＮ２の回転または振動噴流１２を提供すべく、回転または振動させられる。既知の方法において、上記ノズル保持ツール４は、伝達ベルトの有無に関わらず電気あるいは圧縮空気モータに接続されたスピンドルまたは第１の回転伝達シャフトを用いて上記モータにて駆動される１セットのピニオンと、伝達ボックスと、内部の１セットのピニオンを有する伝達機構を含むケーシングや囲いと、上記各ノズルに合う可動ツール４に接続された第２の伝達シャフトまたはスピンドルと、によって回転するように通常は構成されている。
【００４６】
従って上述の通り、そして図１に見られるように、上記液体窒素は、
− 特に上記窒素を低圧（約５から６bar）かつ−１８０℃で搬送する導管６に沿う、液体窒素容器１と、圧縮装置２の上記外部交換器が続く上記圧縮機との間、
− 窒素を超高圧（３０００から４０００barの間）かつ約−４０℃の温度で搬送する導管７に沿う、圧縮装置２と、前部の交換器３との間、そして
− 液体窒素を超高圧（３０００から４０００bar）かつ約−１５０℃で搬送する供給導管８に沿う、前部の交換器３と、ツール４との間、
に特に設けられた、一般にステンレス鋼から作成される各導管（pipelines, conduits）６，７，８内のインストレーション（installation）を通って流れる。
【００４７】
導管６，７が例えば５から３００ｍあるいは一般的には約１０から２５０ｍであるように、一般的な寸法が数メートルから数十メートルと非常に長いために起り得る熱損失（本事例では冷たさの損失）を減らすため、導管（conduits or lines）６，７を例えば断熱材によって断熱、換言すれば保護することは不可欠である。圧縮装置２と外部交換器３との間に位置する導管を断熱することも妥当である。
【００４８】
これは、寄生的な熱交換が液体窒素の気化の危険性および気体窒素の好ましくない早計な構成を生成し得るため、寄生的な熱交換が設備内の導管路を流れる液体窒素を温めることを防ぐことが好ましいからである。
【００４９】
上述の検討の観点から考案され、本発明の基礎を成す着想は、より低コストで、熱交換器２，３に設けられた通気孔から通常排出される気体窒素を取り出すこと、および、気体窒素を上記好ましくない構成にさせることなく導管６，７，８を流れる液体窒素を低温すなわち−１４０℃から−１８０℃の間に保つため、この気体を断熱された導管６，７，８の周囲に供給される断熱気体として使用することである。したがって、外部熱交換器３から、および／または、圧縮装置２の内部交換器から取り出され、断熱気体として使用される気体窒素は、通気孔５を介して大気に直接送られることに代えて、再利用される。
【００５０】
しかしながら、気体窒素のような断熱気体は、特にガスボトル、容器または貯蔵器、気体供給管または導管のネットワーク等からの気体窒素を用いることにより、他の気体供給源から全体的あるいは部分的に取り出されてもよい。但し、熱交換器２，３に設けられた通気孔から通常排出される気体窒素、あるいは上記タンクまたは貯蔵器内の気化ガス（gaseous vapor）からの気体を使用することが好ましい。
【００５１】
断熱気体として使用される気体窒素は、各チャンバ内部で発生する気体スウィーピング工程を作り出すために保護対象の導管６，７，８の周囲に設けられた１または複数のチャンバに供給され、それにより保護対象の導管に接触する。
【００５２】
交換器２，３の通気孔からの気体窒素は低温窒素すなわち一般的な温度が−１８５℃から１９６℃であるため、導管６，７，８内を流れる窒素の加熱を限定すること、および、この窒素の早計な気化を防止あるいは最小限化することに使用できる。
【００５３】
タンクと圧縮装置２の間の導管６を断熱するために使用される窒素は、供給導管６に設けられたチャンバからの抽出または解放の後に、外気すなわち環境大気に排出される。上記大気への排出は、タンク１に近接して生じることが好ましい。
【００５４】
圧縮装置２と外部交換器３との間の導管７、および外部交換器３をツール４に接続する導管８において断熱が与えられた場合、上記窒素は、下流の熱交換器３が配置された部屋の外の環境大気に、例えば上記部屋の抽出システムを介して、あるいは専用の通気システムを介して排出される。
【００５５】
本発明に係る断熱チャンバ２０の第１の実施形態を表す図３（断面図示）に示される通り、内部に低温（約５から６bar）の気体窒素が導入される断熱チャンバ２０として、液体窒素（Ｌ）が内部を流れる断熱対象の導管６よりも大きい直径を有するチューブまたはスリーブを用いることができる。本例において、２つのチューブ２０，６は、理論的あるいは実際的に同心円を成す。この断熱チャンバ２０は、高圧（約３０００から４０００bar）の気体窒素を搬送する導管７，８に設けることもできる。
【００５６】
図４は、内部を液体窒素（Ｌ）が流れる断熱対象の導管６よりも直径が大きい２つのチューブまたはスリーブ２２，２２’にて構成された、本発明に係る断熱チャンバ２０の第２の実施形態（断面視）を示す。本例において、３つのチューブ２２，２２’，２６は、理論的あるいは実際的に同心円を成す。
【００５７】
これら２つのチューブまたはスリーブ２２，２２’は、作業員の酸素欠乏の危険性を作り得る建物内への気体窒素の放出を防止あるいは最小限化することを特に可能とする双方向の断熱気体システムを形成する。本例において、気体窒素は、例えば第１の断熱チューブ２２に導入され、高圧の液体窒素を含む中心の導管７の外表面に触れつつこのチューブ２２の内部２１を流れ、その後に第２の断熱チューブ２２’の内側２１’に入り、断熱チューブ２２の外表面をスウィープ（sweeping）しつつこのチューブの内部２１’を反対方向に流れ、そしてその後、上述のように大気中に排出される。
【００５８】
従って、熱交換器２，３の通気孔５から取り出された低温の気体窒素（Ｇ）を含むこれら２つのチューブ２２，２２’は、環境大気と中心の導管７，８との熱交換すなわち中心の導管７，８にて搬送される液体窒素の加熱と冷たさの損失を制限する熱障壁として機能する。
【００５９】
熱的な理由および操作者を低温火傷から保護するために、断熱対象の導管の外表面の周囲に、数センチメートル例えば１から６cmのゴムあるいはエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）のような断熱材を設けることも好ましいことに注意すべきである。
【００６０】
ポリイソシアヌエート、ポリウレタン、グラスウール、岩綿あるいはあらゆる他種の従来の断熱材を、補助的な断熱材として用いることもできる。
【００６１】
図５は、本発明に係る低温液体噴流を用いたディスケーリング、表面処理等の作業のための設備の概略図である。図示したように、設備の熱交換器２，３の通気孔５から窒素が供給される例えば図３または４の原理に係る同心円のチューブ２０，２２，２２’である本発明に係る断熱チャンバ２０が、窒素搬送導管６，７，８に設けられている点を除き、この設備は図１に示された設備と類似している。断熱窒素は、通気孔５の排気口にて取り出され、その後に気体窒素の供給導管２５に沿ってチャンバ２０に送られる。
【００６２】
本例において、導管８のチャンバ２０が下流側交換器３の通気孔５から窒素の供給を受ける一方で、圧縮装置２の上流側交換器の通気孔５は導管６，７に設けられた断熱チャンバ２０に供給する。しかしながら、この実施形態は排他的あるいは限定的でなく、いずれの通気孔５がいずれの導管６，７，８のいずれのチャンバ２０に供給してもよい。
【００６３】
導管６に設けられたチャンバ２０に関する詳細を述べると、導管路２５によって搬送される気体窒素は、上述の気体スウィーピング工程をチャンバ２０内で作り出すべく導入口２６を通ってチャンバ２０に導入され、その後、大気２８に搬送および排出される前に排出口２７を介してチャンバ２０から抽出される。種々のチャンバ２０は、同様の原理で動作することができる。
【００６４】
第１のチャンバの排出口２７から出る窒素を排出することに代えて、この窒素を取り出すとともに第２のチャンバ２０等の導入口２６に向けて送ることにより、いわばスウィープ気体順回路（sweep gas circuit）を形成してもよい点に注意すべきである。ひとつのチャンバ２０に複数の導入口２６および／または複数の排出口を設けることもできる。
【００６５】
気体窒素は、並流あるいは逆流にてチャンバ２０内部の導管６，７，８の表面をスウィープし得る。
【００６６】
例：−１９６℃の温度の気体窒素を用いた断熱の有効性
図３に示されたように気体窒素が大気中に排出される前にのみ一方向に移動する１スリーブのチャンバ２０を使用して、図５の下流側交換器３とノズル保持ツール４との間で約−１５０℃のＵＨＰ窒素（３０００から４０００barの間）を搬送する、長さが１５０ｍであるステンレス鋼（３０４または３１６）製のＵＨＰ導管に対し、本発明に係る効果的な断熱を提供するために、以下のパラメータを使用し得る。
【００６７】
チューブ：外径１４.８mm、チューブ長さ１５０m；
液体窒素（ＬＮ２）：チューブの導入口における液体窒素の温度：−１５５℃、
そして、液体窒素の流量：５l/min。
【００６８】
− 気体窒素：
．チューブの導入口における気体窒素の温度：−１９６℃
．各交換器から漏れる気体窒素の流量：１０m３/min
．４つのうちの１つの断熱対象のチューブにおける気体窒素の流量：２.５m３/min
．気体窒素断熱層の厚さ：１０mm
− 断熱／保護：２つの同心円のチューブの周囲のＥＰＤＭ（エチレン プロピレン ジエンゴム）気泡の熱伝導率の平均値：０.０２５W/(m.K)；低温度で２つの同心円のチューブの周囲のポリエチレン気泡の熱伝達率の平均値：０.０１９W/(m.k)
− 他のパラメータ：連続的作用；上記温度範囲における流体の一定の熱力学的特性；流出方向においてのみ変化する温度；わずかな圧力低下。
【００６９】
結果は以下の表に示される。
【００７０】
表
【表１】
2013504020.tif 000003
【００７１】
* 配管による窒素気体の圧力低下を補うために、以下の例において窒素気体は５barに加圧される必要がある。
【００７２】
明らかに、（液体窒素を搬送する導管の周囲でスウィープされた）低温窒素気体断熱の供給は、窒素断熱を使用しない場合よりも小さい断熱厚さを用いることが可能なだけでなく、より低い液体窒素排出口温度を断熱だけで達成することが可能となり、より大きな長さの噴流コヒーレンス（coherence）および結果的にはより高い効率をもたらす。好適にはポリウレタンである断熱気泡の形態の固体断熱材を用いることにより、好適には二重の断熱が提供される。
【図１】
2013504020.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013504020.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月18日(2012.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
作業設備、例えば極めて高い圧力での低温流体噴流によって、金属、コンクリート、木材、ポリマー、プラスチック、または如何なる他種の材料のような、コーティングされた材料およびコーティングされていない材料の表面処理、ディスケーリングおよびストリッピングするための設備は、以下に詳述されるとともに図１に示される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明によって提供される解決策は、
− 低温流体を散布するための１または複数のノズルを有する少なくとも１つの可動ツールと、そして
− 高圧で低温の前記流体を上記可動ツールの少なくとも１つの流体散布ノズルに供給するために、上記可動ツールへ上記低温流体を搬送するように適合および設計された１または複数の流体導管と、そして
− 上記流体導管の少なくとも一部を断熱するために、上記各導管の上記少なくとも一部に設けられた断熱手段と、を備え、高圧で低温度の少なくとも１つの流体噴流を用いる作業設備において、
上記断熱手段は、
− 断熱対象の上記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部の周囲に設けられた少なくとも１つのチャンバと、
− 断熱気体の少なくとも１つの供給源と、そして
− 上記少なくとも１つの供給源から上記少なくとも１つのチャンバに断熱気体を供給し、それによって上記少なくとも１つのチャンバに断熱気体雰囲気を形成するために、上記少なくとも１つの断熱気体の供給源と上記少なくとも１つのチャンバの内部との間で流体伝達を確立する断熱気体供給手段と、を備えることを特徴とする設備である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
従って上述の通り、そして図１に見られるように、上記液体窒素は、
− 特に上記窒素を低圧（約５から６bar）かつ−１８０℃で搬送する導管６に沿う、液体窒素容器１と、圧縮装置２の上記外部交換器が続く上記圧縮機との間、
− 窒素を超高圧（３０００から４０００barの間）かつ約−４０℃の温度で搬送する導管７に沿う、圧縮装置２と、前部の交換器３との間、そして
− 液体窒素を超高圧（３０００から４０００bar）かつ約−１５０℃で搬送する供給導管８に沿う、下流側交換器３と、ツール４との間、
に特に設けられた、一般にステンレス鋼から作成される各導管（pipelines, conduits）６，７，８内のインストレーション（installation）を通って流れる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
− 低温の流体を散布するための１または複数のノズル（１１）を有する少なくとも１つの可動ツール（４）と、
− 高圧で低温の前記流体を前記可動ツールの少なくとも１つの流体散布ノズル（１１）に供給するために、前記可動ツールへ低温で流体を搬送するように適合および設計された１または複数の流体導管（６，７，８）とを備え、前記流体導管（６，７，８）の少なくとも一部は、前記導管（６，７，８）の前記少なくとも一部を断熱するための断熱手段（２０，２２，２２’）を備え、
高圧で低温度の少なくとも１つの流体噴流を用いる作業設備において、
前記断熱手段（２０）は、
− 断熱対象の前記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部（６，７，８）の周囲に設けられた少なくとも１つのチャンバ（２０）と、
− 断熱気体の少なくとも１つの供給源（５）と、そして、
− 前記少なくとも１つの供給源（５）から前記少なくとも１つのチャンバ（２０）に断熱気体を供給し、それによって前記少なくとも１つのチャンバ（２０）に断熱気体雰囲気（２１）を形成するために、前記少なくとも１つの断熱気体の供給源（５）と前記少なくとも１つのチャンバ（２０）の内部との間で流体伝達を確立する断熱気体供給手段と、
を備えることを特徴とする設備。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
低温の流体を散布するための１または複数のノズル（１１）を有する少なくとも１つのツール（４）を用いた作業設備であり、前記ツールには少なくとも１つの流体導管（６，７，８）によって低温度の流体が直接的または間接的に供給される特に請求項１乃至９のいずれか１に係る作業設備の少なくとも１つの前記流体導管の一部または全てを断熱するための方法であって、
ａ） 少なくとも１つのチャンバ（２０，２２，２２’）が、断熱対象の前記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部（６，７，８）の周囲に設けられ、
ｂ） 前記少なくとも１つのチャンバ（２０，２２，２２’）内および断熱対象の前記少なくとも１つの導管の一部または全て若しくは導管の一部（６，７，８）の周囲で断熱気体雰囲気を形成するために、少なくとも１つの断熱気体供給源（５）からの断熱気体が、前記チャンバ（２０，２２，２２’）に導入されることを特徴とする方法。
【国際調査報告】
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2013504020.tif 000010
2013504020.tif 000011
2013504020.tif 000012