(57)【要約】      （修正有）【課題】氷粒を高い精度で安定的に製造供給できる製氷装置と、供給された氷粒に応じて正確な濃度の氷粒スラリーを供給できる氷粒ブラスト装置を提供する。【解決手段】蒸発器２１が外周に取付けられた冷凍ケーシング２０の内部に、削切ブレード２３が螺旋状に形成されたオーガスクリュー２４が回転自在に内挿軸支され、冷凍ケーシングの内壁面に氷結した氷を前記削切ブレードによって削り取り、フレーク状の氷粒２５として外部に排出する様になった製氷器１と、前記製氷器からフレーク状の氷粒が水供給管４から水２６が供給され、撹拌プロペラ１７で均一に混合すると共に、付設された氷スラリー濃度センサー１４によって常時槽内の氷粒スラリー２７の濃度を測定してあらかじめ設定された濃度に維持する様になっている氷粒混合槽２と、前記氷粒混合槽２から送られる適正濃度の氷粒スラリーを被加工物表面に向けて噴射する噴射ガン１１とから氷粒ブラスト装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍用冷媒が循環する蒸発器が外周に取付けられていると共に、内部に水が供給される様になっている円筒状の冷凍ケーシング２０の内部に、前記冷凍ケーシング２０の内径よりわずかに小さい外径の削切ブレード２３が螺旋状に形成されたオーガスクリュー２４が回転自在に内挿軸支されており、冷凍用冷媒の作用により冷凍ケーシング２０の内壁面に氷結した氷を前記削切ブレード２３によって削り取り、フレーク状の氷粒２５として外部に連続的に排出する様になった製氷器１と、前記製氷器１からフレーク状の氷粒２５が、水供給管４から水２６が供給され、槽内において下向きに設置された撹拌プロペラ１７でこれらを均一に混合すると共に、付設された氷スラリー濃度センサー１４によって常時槽内の氷粒スラリー２７の濃度を測定してあらかじめ設定された濃度に維持する様になっている氷粒混合槽２と、前記氷粒混合槽２から送られる適正濃度の氷粒スラリー２７を被加工物表面に向けて噴射する噴射ガン１１とからなることを特徴とする氷粒ブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は各種物品の表面加工に用いる装置、詳しくは、投射材として氷スラリーを用いるブラスト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射材として氷粒と水との混合物である氷スラリーを用いた氷粒ブラスト装置は、研磨材を一切用いていないので、被加工物にダメージを与えることなく、又、加工後に投射材の残留がなく、研磨材を含んだ廃液の処理も不要であるので、次世代のブラスト装置として大いに注目され、実用化に向け鋭意開発が進められている。
【特許文献１】特開２００２−２３９９１０
【特許文献２】特開２００３−１６５０５４
【非特許文献１】なし。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
氷粒ブラストはすぐれた長所を有する画期的な技術ではあるが、実用化に当たっては、大きな問題が存在しており、研磨材を用いた従来のドライブラストやウエットブラストに完全に取って代わるまでには至っていない。即ち、氷粒ブラストにおいては、投射材として氷粒を用いているので、氷粒の安定的な製造及び供給が極めて重要であることは、言うまでもないが、理論上はともかく、実際上はこの氷粒の低コストの安定的な製造供給の実現にはかなりむずかしい問題が存在していた。つまり、通常の研磨材と異なり、氷粒は常温ではストックできない不安定な特性を有しており、製造しながら逐次噴射ガンに供給し続けなければならず、投射材として最適な性状の氷粒を安定的かつ連続的に製造供給し続けるのは高い技術が必要で、それに伴い大きなコストもかかっていた。
【０００４】
又、氷粒ブラストによって被加工物表面を所望の精度で加工するには、噴射ガンから噴射される氷スラリーの濃度設定を正確に行わなければならず、その濃度管理が不適切な場合には、満足の行く加工結果を得ることは到底不可能であった。つまり、氷粒ブラスト装置においては、溶けやすく不安定な氷という素材を用いているので、研磨材というそれ自体極めて安定した性質の素材を用いている従来のブラスト装置に比べ、格段に高い精度で濃度管理を行う必要があった。
【０００５】
この様に、氷粒ブラスト加工を効果的に実施する為には、氷粒を高い精度で安定的に製造供給できる製氷装置と、供給された氷粒に応じて正確な濃度の氷粒スラリーを安定的に製造供給できる氷粒混合槽とを協働させることが必要であるが、従来においては全体として満足の出来る氷粒ブラスト装置はほとんど見当たらなかった。
【０００６】
本発明者は氷粒ブラスト装置の上記問題点を解決せんとして鋭意研究を行った結果、長時間の連続稼動に耐え、安定的に高い精度で被加工物表面のブラスト加工を実施することが出来る極めて実用的価値の高い氷粒ブラスト装置を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
冷凍用冷媒が循環する蒸発器が外周に取付けられていると共に、内部に水が供給される様になっている円筒状の冷凍ケーシング２０の内部に、前記冷凍ケーシング２０の内径よりわずかに小さい外径の削切ブレード２３が螺旋状に形成されたオーガスクリュー２４が回転自在に内挿軸支されており、冷凍用冷媒の作用により冷凍ケーシング２０の内壁面に氷結した氷を前記削切ブレード２３によって削り取り、フレーク状の氷粒２５として外部に連続的に排出する様になった製氷器１と、前記製氷器１からフレーク状の氷粒２５が、水供給管４から水２６が供給され、槽内において下向きに設置された撹拌プロペラ１７でこれらを均一に混合すると共に、付設された氷スラリー濃度センサー１４によって常時槽内の氷粒スラリー２７の濃度を測定してあらかじめ設定された濃度に維持する様になっている氷粒混合槽２と、前記氷粒混合槽２から送られる適正濃度の氷粒スラリー２７を被加工物表面に向けて噴射する噴射ガン１１とから氷粒ブラスト装置を構成することにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【０００８】
製氷器１において氷粒ブラスト用として最適なフレーク状をなした氷粒が連続的に製造されて氷粒混合槽２に供給されると共に、この氷粒混合槽２においては氷粒スラリーの濃度が常に設定値に維持されるので、長時間にわたって連続的に被加工物表面に対する氷粒ブラスト加工を実施することが出来、各種下地処理、クリーニング、バリ取り、ディスケーリング等のほか、特に射出成形によって製造されるフィルムインサート成形品のトリミングに効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
フレーク状の氷粒を連続的に製造できる製氷器１と、氷粒スラリーの濃度管理を自動的に行える氷粒混合槽２とを組み合わせたことに本質的特徴があり、これらの組み合わせにより、はじめて本発明特有の効果が実現された。
【実施例１】
【００１０】
図１はこの発明に係わる氷粒ブラスト装置の一実施例の説明図であり、図中１は製氷器、２は氷粒混合槽である。
【００１１】
図中２０は製氷器１の主要部を構成する冷凍ケーシングであり、円筒状をなし、その外周面には冷凍用冷媒が循環する冷凍用の蒸発器２１が取付けられていると共に、その内部には水供給管２２から氷粒の原料となる水が供給される様になっている。又、この冷凍ケーシング２０の内部には、この冷凍ケーシング２０の内径よりわずかに小さい外径の削切ブレード２３が螺旋状に形成されたオーガスクリュー２４が内挿軸支されており、図示せざる駆動源により回転運動を行い、蒸発器２１内を循環する冷凍用冷媒の作用により、冷凍ケーシング２０の内壁面に氷結した氷を逐次削切ブレード２３によって削り取り、フレーク状の氷粒として、上部に設けられた氷粒供給管４から連続的に排出する様になっている。
【００１２】
氷粒混合槽２は、上面が上蓋３によって閉塞された有底筒形をした氷粒混合槽であり、上蓋３には氷粒供給管４及び水供給管５が取付けられている。そして、この水供給管５の途中には管路を開閉する電磁弁６が設けられている。一方、この氷粒混合槽２の底面には、一対の氷スラリー取り出し口７、８があけられており、一方の氷スラリー取り出し口７には、氷スラリー導管９が接続されており、該氷スラリー導管９の他端は氷スラリーポンプ１０を介して噴射ガン１１に接続されている。又、この噴射ガン１１には圧縮空気を供給する圧縮空気供給管１６が接続されている。
【００１３】
もう一方の氷スラリー取り出し口８には、氷スラリー循環パイプ１２が接続されており、この氷スラリー循環パイプ１２は氷スラリー循環ポンプ１３、氷スラリー濃度モニター１４を介して、氷粒混合槽２の周壁下部に設けられた氷スラリー還流口１５に接続されている。
【００１４】
更に、図中１７は、氷粒混合槽２内の下方に下向きに位置せしめられる撹拌プロペラであり、回転シャフト１８を介して上蓋３上に設置された駆動モーター１９の回転軸に接続されている。
【００１５】
この実施例１は上記の通りの構成を有するものであり、製氷器１の冷凍ケーシング２０の内壁面に氷の原料となる水が散布されると共に、蒸発器２１に冷凍用冷媒が循環させられると、冷凍ケーシング２０の内壁面に散布された水は徐々に氷結し、層状の薄い氷が形成される。一方、冷凍ケーシング２０内においてはオーガスクリュー２４が回転しており、冷凍ケーシング２０の内壁面に形成された氷は、オーガスクリュー２４の削切ブレード２３によってフレーク状に削り取られ、上方に移動せしめられ、フレーク状の氷粒２５となって上部に設けられた氷粒供給管４に連続的に供給される。
【００１６】
氷粒混合槽２においては、電磁弁６を開いて水供給管５から槽内に水２６が供給されると共に、氷粒供給管４から槽内にフレーク状の氷粒２５が供給される。供給される水２６は、冷水が好ましいことは当然である。
【００１７】
氷粒混合槽２内において、水２６と氷粒２５は撹拌プロペラ１７の回転により撹拌されて氷粒スラリー２７となり、撹拌プロペラ１７の回転により形成される下向きの水流によって氷粒混合槽２内を下方に移動し、氷スラリー取り出し口７から氷スラリー導管９へ流れ込み、氷スラリーポンプ１０の作用により噴射ガン１１に送られ、圧縮空気によって加速され、噴射ガン１１のノズルから被加工物表面に向って高速で噴射され、射出成形によって製造されるフィルムインサート成形品のトリミングや、各種下地処理、クリーニング、バリ取り、ディスケーリング、ピーニング等の処理に用いられる。
【００１８】
一方、氷粒スラリー２７の一部は氷スラリー取り出し口８から氷スラリー循環パイプ１２に流入し、氷スラリー濃度モニター１４に送られ、ここにおいて濃度が測定された後、氷スラリー還流口１５から氷粒混合槽２内に還流される。氷スラリー濃度モニター１４によって、氷粒２５の濃度が設定値より低いことが検出されたときは、氷粒供給管４からの氷粒２５の供給量が増加され、逆に氷粒２５の濃度が設定値より高い場合には電磁弁６を開いて水供給管５からの水２６の供給量が増加されることにより、氷スラリーの濃度は常に一定に保持される。
【００１９】
この発明は上記の通りの構成を有し、製氷器１において連続的に製造されるフレーク状の氷粒２５を氷粒スラリー２７の原料として用いており、キュービックアイスを用いたものの様に、削氷機でスライスする工程を全く必要とせず、そのまま連続的に氷粒混合槽２に供給することが出来、しかも氷粒混合槽２においては、氷スラリー濃度モニター１４により自動的に氷粒スラリー２７の濃度が常に適正値に維持されるので、噴射ガン１１からは被加工物の加工に最適な性状の氷粒スラリー２７が噴射され、被加工物表面にダメージを与えるおそれなく、フィルムインサート成形品のトリミングや、各種下地処理、クリーニング、バリ取り、ディスケーリング、ピーニング等の処理を実施することが出来る。又、被加工物表面に研磨材が残留することがないので、被加工物の洗浄を必要とせず、研磨材を含んだ廃液処理の必要もない。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
射出成形によって製造されるフィルムインサート成形品のトリミングに特に有効であり、フィルムインサート成形品が多く利用されている自動車内装品、家電製品、家具、建材などの分野において利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係わる氷粒ブラスト装置の一実施例の説明図。
【符号の説明】
【００２２】
１    製氷器
２    氷粒混合槽
３    上蓋
４    氷粒供給管
５    水供給管
６    電磁弁
７    氷スラリー取り出し口
８    氷スラリー取り出し口
９    氷スラリー導管
１０    氷スラリーポンプ
１１    噴射ガン
１２    氷スラリー循環パイプ
１３    氷スラリー循環ポンプ
１４    氷スラリー濃度モニター
１５    氷スラリー還流口
１６    圧縮空気供給管
１７    撹拌プロペラ
１８    回転シャフト
１９    駆動モーター
２０    冷凍ケーシング
２１    蒸発器
２２    水供給管
２３    削切ブレード
２４    オーガスクリュー
２５    氷粒
２６    水
２７    氷粒スラリー  
【図１】
2005144632.tif 000003