(57)【要約】加工対象物Ｗに氷の吹き付け加工をするために使用する氷の粒子Ｐの流れを実質的に連続的に生成するための方法と装置である。本発明は、押し出しアセンブリ（１２）、吹き付けノズル（１６）、および氷受容ライン（１４）を備えている。押し出しアセンブリ（１２）は上昇された圧力下において氷の粒子が形成される圧力容器を備えている。押し出しアセンブリ（１２）はさらに、氷放出開口部（３６）を備えている。氷受容ライン（１４）は、加圧空気供給源から流動化されたガスを受けるのに適した第１の端部（４０）と、吹き付けノズル（１６）に接続された第２の端部（４２）とを有している。氷受容ライン（１４）は、氷放出開口部で押し出しアセンブリ（１２）と連通している。加圧された氷の粒子Ｐは、圧力容器放出開口部（３６）から加圧された氷受容ラインへ通過する。流動化された氷の粒子は、圧力流を介して、吹き付けノズル（１６）から加工対象物に向かって追い出されるように、吹き付けノズル（１６）に向かって移動する。
2004527719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工面に氷の吹き付けをするのに使用するための氷の粒子の流れを製造する方法であって：
（ａ）少なくとも１つの押し出しアセンブリ内に氷の粒子を連続的に製造し、ここで押し出しアセンブリは上昇された圧力下において氷の粒子がその中で形成される圧力容器を備えていて；
（ｂ）流動化された流れを製造するために上昇された圧力で流動化したガス媒体を収容する氷受容ラインへ圧力容器から圧力下で氷の粒子を通過させ；
（ｃ）氷受容ラインから吹き付けノズルを通って加工面に向かって氷の粒子と流動化したガスの流動化流を放出する；
方法。
【請求項２】
圧力容器と氷受容ライン内の圧力は、約２０ｐｓｉと約１２０ｐｓｉの範囲内である請求項１記載の方法。
【請求項３】
圧力容器は、氷受容ラインから加圧された流動化ガス媒体を受けることによって上昇された圧力を維持している請求項１記載の方法。
【請求項４】
加圧された氷受容ラインへ圧力容器から加圧された氷の粒子を実質的に連続的に通過するステップは、押し出しアセンブリと氷受容ラインとの間に取着された中間接続部材を通って加圧された氷の粒子を通すことを含む請求項１記載の方法。
【請求項５】
吹き付けノズルで解放するのに先立って、加圧された氷受容ライン内で、流動化され加圧された氷の粒子に添加剤を加えることをさらに備えた請求項１記載の方法。
【請求項６】
押し出しアセンブリは、オーガアセンブリに水を供給する水供給装置を備えていて、オーガアセンブリは、円筒状の冷凍チャンバと、冷凍チャンバを取り巻く冷媒流経路と、冷凍チャンバ内で回転可能に設けられた螺旋状の切断ネジ部を有するオーガとを備えていて、切断ネジ部は、氷の粒子を製造するためのチャンバの内壁に形成された氷を屑にする請求項１記載の方法。
【請求項７】
圧力容器は、冷凍チャンバの下方の領域に配置された入口開口部からより高い圧力で水を受ける請求項６記載の方法。
【請求項８】
圧力容器は、冷凍チャンバの上方の領域に配置された入口開口部からより高い圧力で水を受ける請求項６記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの押し出しアセンブリは、少なくとも２つの押し出しアセンブリを備えている請求項１記載の方法。
【請求項１０】
加圧された氷の粒子を少なくとも２つの押し出しアセンブリの圧力容器から氷受容ライン内に通過するのに先立って、氷の粒子は、少なくとも２つの押し出しアセンブリと氷受容ラインとの間に接続された共通のマニホールド内に通される請求項９記載の方法。
【請求項１１】
使用において氷の粒子を供給し加速する装置であって、加圧された流動化ガスを提供する加圧されたガス供給源への通路を有し、水を供給する加圧水供給装置への通路を有していて：
（ａ）上昇された圧力下で氷の粒子がその中で実質的に連続的に形成される圧力容器を有する押し出しアセンブリを備え、押し出しアセンブリは、水供給装置と氷放出開口部とからの水を受けるのに適した水入口ポートを備えていて、この装置は；
（ｂ）吹き付けノズルを備え；
（ｃ）加圧されたガス供給源と流体的に連通するように配置されるのに適したポートを有し、また、押し出しアセンブリの氷放出開口部に接続された第１の端部と吹き付けノズルに接続された第２の端部とを有する氷受容ラインを備え、氷受容ライン内と押し出しアセンブリ内との圧力は、加圧されたガスの氷受容ラインへの導入によって昇圧された圧力に維持され、押し出しアセンブリからの氷の粒子は、吹き付けノズルを通って放出されるために氷受容ライン内で受けられ流動化されるようにした装置。
【請求項１２】
押し出しアセンブリの圧力容器は、約２５０ｐｓｉまでの圧力で操作するように構成されている請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
氷受容ラインの第１の端部と押し出しアセンブリの放出開口部との間の接続は、中間接続部材を備えている請求項１１記載の装置。
【請求項１４】
押し出しアセンブリは、円筒状の冷凍チャンバを有するオーガアセンブリと、冷凍チャンバを取り巻く冷媒経路と、冷凍チャンバ内に設けられ螺旋状の切断ネジ部を有するオーガとを備えていて、放出開口部はオーガアセンブリの上方の領域に配置されている請求項１１記載の装置。
【請求項１５】
冷凍チャンバは、放出開口部を備えていて、押し出し圧力容器は、加圧された流動ガス媒体との流動的連絡によって上昇された圧力を維持する請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
氷受容ラインと中間接続部材とは、両方とも熱的絶縁材料で形成されている請求項１１記載の装置。
【請求項１７】
氷受容ラインと中間接続部材とは、約０．５ｃｍから約５ｃｍの範囲の直径を各有している請求項１１記載の装置。
【請求項１８】
氷受容ラインに接続されていて、吹き付けノズルに解放されるのに先立って、流動化され加圧された氷の粒子に添加剤を注入することが可能な添加剤注入ラインをさらに備えている請求項１１記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも１つの押し出しアセンブリは、少なくとも２つの押し出しアセンブリを備えている請求項１１記載の装置。
【請求項２０】
少なくとも１つの押し出しアセンブリと氷受容ラインとの間に接続された共通のマニホールドをさらに備えていて、氷の粒子は、氷受容ラインに進入するのに先立って共通のマニホールド内に向けられた少なくとも２つの押し出しアセンブリによって排出されるようになっている請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
マニホールドは、円筒状の形状であって、平滑に形成された内面を備えている請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
使用において氷の粒子を供給し加速するために、流動化されたガスを提供する加圧された空気供給源と加圧された水を提供する水供給源への通路を有する可搬式装置であって：
（ａ）移動可能な冷凍ユニットを備え；
（ｂ）冷凍ユニットの頂部に配置され、氷の粒子が上昇された圧力下で実質的に連続的にその中で形成される圧力容器を備えた少なくとも１つの押し出しアセンブリを備え、各押し出しアセンブリは氷放出開口部をさらに備えていて、この装置は；
（ｃ）吹き付けノズルを備え；
（ｄ）加圧されたガス供給源と流体的に連通するように配置されるのに適したポートを有し、また、押し出しアセンブリの氷放出開口部に接続された第１の端部と吹き付けノズルに接続された第２の端部とを有する氷受容ラインを備え、氷受容ライン内と押し出しアセンブリ内との圧力は、加圧されたガスの氷受容ラインへの導入によって昇圧された圧力に維持され、押し出しアセンブリからの氷の粒子は、吹き付けノズルを通って排出されるために氷受容ライン内で受けられ流動化されるようになっている可搬式装置。
【請求項２３】
押し出しアセンブリの放出開口部は、氷受容ラインに直接接続されている請求項２２記載の可搬式装置。
【請求項２４】
押し出しアセンブリは、密閉されたハウジングと、円筒状の冷凍チャンバと、冷凍チャンバを取り巻く冷却コイルと、螺旋状の切断ネジ部とを有するオーガアセンブリを備えていて、オーガアセンブリの上方領域は、放出開口部を備えている請求項２２記載の可搬式装置。
【請求項２５】
コンベヤーベルト上に配置された対象物に対して氷の粒子を供給し加速するための製造ライン装置であって、この装置は、使用において流動化ガスを提供する加圧された空気供給源と加圧された水を提供する水供給源とへの通路、および、冷凍ユニットを有していて、この装置は：
（ａ）コンベヤーベルトの近傍に配置され上方のシェルフを有する直立型支持フレームを備え；
（ｂ）上方のシェルフ上に配置されていて、上昇された圧力下で氷の粒子が実質的に連続的にその中で形成される圧力容器を有する少なくとも１つの押し出しアセンブリを備え、各押し出しアセンブリは、氷放出開口部をさらに備えていて；
（ｃ）コンベヤーベルトの上方に配置可能な吹き付けノズルを備え；
（ｄ）加圧されたガス供給源と流体的に連通するように配置されるのに適したポートを有し、また、押し出しアセンブリの氷放出開口部に接続された第１の端部と吹き付けノズルに接続された第２の端部とを有する氷受容ラインを備え、氷受容ライン内と押し出しアセンブリ内との圧力は、加圧されたガスの氷受容ラインへの導入によって昇圧された圧力に維持され、押し出しアセンブリからの氷の粒子は、吹き付けノズルを通って放出されるために氷受容ライン内で受けられ流動化されるようになっている製造ライン装置。
【請求項２６】
コンベヤーベルトの下側の領域に対応する位置で直立型フレームに接続されたドレンパンをさらに備えた請求項２５記載の製造ライン装置。
【請求項２７】
支持フレームは、吹き付け騒音とコンベヤー領域からの空気とを取り除くためのベントをさらに備えた請求項２５記載の製造ライン装置。
【請求項２８】
押し出しアセンブリは、密閉されたハウジングと、円筒状の冷凍チャンバと、冷凍チャンバを取り巻く冷却コイルと、螺旋状の切断ネジ部とを有するオーガアセンブリを備えていて、オーガアセンブリの上方領域は、放出開口部を備えている請求項２５記載の製造ライン装置。
【請求項２９】
少なくとも１つの押し出しアセンブリは、少なくとも２つの押し出しアセンブリを備えている請求項２５記載の製造ライン装置。
【請求項３０】
少なくとも１つの押し出しアセンブリと氷受容ラインとの間に接続された共通のマニホールドをさらに備えていて、氷の粒子は、氷受容ラインに進入するのに先立って共通のマニホールド内に向けられた少なくとも２つの押し出しアセンブリによって放出されるようになっている請求項２９記載の製造ライン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工物の表面をクリーニングし、汚染除去し、ばり取りし、または平滑化する方法と装置に関する。特に本発明は、氷の粒子が圧力下で形成され、クリーニングし、汚染除去し、ばり取り(deburr)し、塗装を除去し、または平滑化するために加工物の表面へ高速で氷の粒子を分配するノズルへ圧力流によって搬送される方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表面処理用の氷の吹き付け技術の使用における興味が増大してきた。ある使用(application)のために、氷の吹き付けは、化学的表面処理、剥離(abrasion)材料による吹きつ付け(blasting)、水の吹き付け(hydro-blasting)、または蒸気やドライアイスによる吹き付けのような他の剥離技法以上に、驚くほどの利点を提供する。氷の吹き付けは、製造金属構成要素およびより柔らかい材料からでも、緩んだ(loose)材料、ブリップス(blips)およびばり(burr)を取り除くのに使用できる。凍っているかまたは液体状態のいずれかの水は環境的に安全であるので、氷の吹き付けは、ゴミの廃棄の問題を持ち出さない。氷の吹き付けはまた、表面をクリーニングし処理する他の方法と比較して比較的安価である。
【０００３】
これらの明白な利点の故に、氷の吹き付けは、表面処理処置を達成するための氷の粒子を含んだスプレーを供給するように構成された種々の装置の開発に導く優れた商業的興味を生ずる。代表的には、これらの氷の吹き付け装置は、集められて加工物表面上に放出するために吹き付けノズルへ吸引部を介して搬送される氷の粒子を形成する。氷の粒子がそれら自身において剥離性ではないので、氷の粒子は、有効な加工を達成するために非常に高速でノズルから排出される。一般的に、微粒子の高速は、約１５０ｐｓｉ(１平方インチ当り約１５０ポンド(約６８キログラム))から約２００ｐｓｉの範囲の高速吹き付け空気圧から得られる。これらの圧力で、吹き付け装置は迅速に吸引し、また、加工面上に有効な加工をするために十分なモーメントを有して吹き付けノズルを通して氷の粒子を排出する。
【０００４】
これらの従来の吸引駆動装置は、大きなエアーコンプレッサーが利用可能な建設工事環境、および、専用のエアーコンプレッサーが装備されている製造環境において成功裏に使用されてきた。これらの場合においては、十分な空気圧力が、氷の粒子を吸引し排出するために利用可能である。しかしながら、多くの製造環境は、例えば、約７０ｐｓｉから約１００ｐｓｉの範囲の顕著に低い量の空気圧力を供給する空気圧力供給装置を有している。このような環境において、供給ノズル内へ氷の粒子を吸引し加工面上への高圧空気を頼りにする氷の吹き付け装置は、有効に達成できない。
【０００５】
現在知られている幾つかの氷の吹き付け装置は、加圧されたものである。例えば、特許文献１には、圧力容器内に囲まれた氷の粒子形成装置が開示されている。このおよび他の公知の吸引装置は、実用的な使用のために圧力容器内に囲まれるには非常に大きくまた機械的に非常に複雑である。現在知られている他の加圧された氷の吹き付け装置（特許文献２）は、ノズルアセンブリにおいて霧状の水を有する低温の流体の混合物から形成されたきわめて優良な氷の粒子を製造する。低温の流体とその結果としての小さい寸法の氷の粒子の使用は、多くの産業の使用に適していない。さらに、現在の氷の吹き付け装置は、多くの氷の吹き付けが変わる製造操作に容易に適用されない。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第６、００１、０００号明細書
【０００７】
【特許文献２】
米国特許第５、７８５、５８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、氷の吹き付けが可能な経済的および環境的利点を提供でき、高圧空気供給源を有していない製造環境において使用が可能な氷の吹き付け用の方法と装置のための要望がある。そのような装置はまた、氷の吹き付けの要求レベル変更を調整するために容易に変更されなければならない。本発明は、以下に述べるように、これらの要望と他の要望とを満足するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、氷の吹き付け加工に使用するための氷の粒子の流れを製造する方法と装置を提供する。この方法は、押し出しアセンブリ(extruder assembly)内に氷の粒子を実質的に連続的に製造する。押し出しアセンブリは、上昇された圧力下において氷の粒子がその中で形成される圧力容器を備えている。氷の粒子は、圧力容器から、高圧供給源からの流動化されたガス媒体を含む氷受容ラインへ通される。流動化された(fluidized)氷の粒子は、次に、吹き付けノズルを通って氷受容ラインから放出される。このようにして、圧力勾配は、氷受容ラインの入口と放出部との間に存在し、ラインを通ってノズルから出る微粒子の圧力駆動流を提供する。１つの実施例において、押し出し圧力容器は、加圧された水を受けることによって、上昇された圧力を維持する。
【００１０】
従って、氷の粒子を供給し加速するための装置は、１つまたは複数の押し出しアセンブリを備えていて、この押し出しアセンブリは、供給源から加圧された水を受けるのに適した水注入ポート(port)を各有し、また、氷放出開口部(ice discharge opening)を各有している。氷受容ライン(ice-receiving line)は、加圧された空気供給源から加圧された流動化ガス媒体を連続的に受けるための第１の端部と、吹き付けノズル(blast nozzle)に接続された第２の端部とを備えている。氷受容ラインはまた、押し出しアセンブリの氷放出開口部に接続されている。１つの実施例において、この接続は中間接続部材によって達成される。
【００１１】
本発明装置の種々の変更実施例が提供される。１つの実施例において、少なくとも１つの押し出しアセンブリが、移動可能な冷凍ユニットの頂部上に配置されている。この配置は、装置に影響しないで、すなわち、加工物を停止しないで、装置をある位置から他の位置へ容易に移動できるようにする。他の実施例において、装置は加工対象物がコンベヤーベルトに沿って移動される製造ライン環境に適されている。直立型(upright)支持フレームは、コンベヤーベルトの近傍に配置されていて、上部シェルフ(shelf)を備えている。１つまたはそれ以上の押し出しアセンブリが、上部シェルフに配置されている。氷受容ラインは、押し出しアセンブリから氷の粒子を受け、その微粒子をコンベヤーベルトの上方に直接配置されている吹き付けノズルに送る。対象物がノズルの下方を移動すると、氷の粒子が対象物上を衝撃して、有用な加工が達成される。
本発明の上述の態様と付随的利点は、添付した図面と関連して以下の詳細な説明を参照することによって、より容易により良く理解されるようになる。
専有の特徴と特典が請求される本発明の実施例は、請求の範囲によって画定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、氷の微粒子の連続的な流れを生成し、氷の微粒子を加圧流によって吹き付けノズルに移送し、そして氷の微粒子を吹き付けノズルから高速度で放出する方法と装置とを提供する。駆動された氷の微粒子は、十分なモーメントで衝撃加工(impact work)を達成するために加工面(work surface)を衝撃する。（ここで使用されるように、用語「衝撃加工」は、氷の吹き付けがなされるすべてのタイプの使用を一般的に参照していて、限定されるものではないが、クリーニング、塗装または他のコーティングの除去、汚染除去、平滑化、およびばり取りを含んでいる）。
【００１３】
一般的に、本発明の氷の吹き付け装置は、氷の微粒子の連続的な供給を高速で生成するための押し出しアセンブリを使用する。押し出しアセンブリは、氷の微粒子を氷受容ラインに供給する。氷受容ラインは、一端部が加圧空気（または窒素のような他のガス）源に接続されていて、多端部が吹き付けノズルに接続されている。この点において、押し出しアセンブリ内の上昇された圧力は、氷受容ラインの内側の上昇された圧力と同一である。氷の微粒子は、押し出し機から氷受容ライン内に機械的に放出される。これは、氷の微粒子を氷受容ライン内に吸引するための空気供給源を頼りにする必要性を排除する。操作において、圧力勾配は、空気供給の高圧と、放出ノズルの大気圧との間で氷受容ライン内に確立され、ノズルに向かう凍結した氷の微粒子の移動を維持する。圧力低下はこのようにして、取り囲む周囲の大気へ微粒子が吹き付けノズルを出るように生じる。好ましい実施例において、本発明は、生成された氷の量の規定を提供し、それによって、比較的多いか比較的少ない量が吹き付け要求変化として利用可能である。
本発明の装置は、氷の微粒子を製造し、吹き付けノズルを通してそれらを基板の表面に分配する好ましい実施例を概略的に示す添付した図面を参照することによって、より理解できるであろう。明らかに、他の実施例もまた本発明の範囲内であるけれども、図の好ましい実施例の参照は、本発明の態様の説明を容易にする。
【００１４】
図１を参照すると、本発明の氷の吹き付け装置１０は、押し出しアセンブリ１２と、氷受容ライン１４と、従来の吹き付けノズル１６とを備えている。押し出しアセンブリ１２は、従来の構成要素、たとえばスコッツマン(Scotsman)モデルＭＲＦ４００の剥ぎ取り(flaker)機構、または、ここで参照して取り込む米国特許第４、９３２、２２３号の氷製造装置である。これに替えて、押し出しアセンブリは、図２および４に示されたオーガ(auger)配置のような新規な押し出しアセンブリ構造でもよい。一般的に、押し出しアセンブリ１２は、好ましくは最初３０ｐｓｉ（１インチあたりのポンド）から約１２０ｐｓｉに、しかし適切には約２５０ｐｓｉまで加圧されて、連続的な氷の微粒子の製造を可能にする容器を備えている。これらの要求内において、種々のタイプの押し出しアセンブリが可能であり使用されるであろう。
【００１５】
図２は、本発明に使用するための押し出しアセンブリ１２の１つの好ましい実施例を示している。このアセンブリは、直立型圧力容器を画定する密閉された(sealed)ハウジング２０を備えている。円筒状の冷凍チャンバ２２は、ハウジング２０内に配置されている。冷却コイル２４または他の冷媒流経路が冷凍チャンバ２２を取り囲んでいて、同様にハウジング２０内に設けられている。冷却コイル２４は、従来の冷凍ユニット２６（図１において点線で示されている）から冷媒流を提供される。細長い円筒状のオーガ(auger)２８は、冷凍チャンバ２２内に同心的に設けられている。オーガ２８は、オーガの湾曲した外面の周りを取り巻く螺旋状切断ネジ部(spiral cutting thread)３０を有している。駆動アセンブリ３２は、使用中にオーガ２８の適切な回転運動をするためにオーガ２８に接続されている。
【００１６】
冷凍チャンバ２２は、水注入ライン３４を介して水ポンプ３３（図１）から加圧水を受ける。図２に示された実施例において、加圧水が冷凍チャンバ２２へ入ることは、ハウジング２０の下方の端部の通路を通って行われる。図４の実施例において、以下に述べるように、加圧水は、ハウジング２０の上方の端部の通路から冷凍チャンバ２２に入る。両方の実施例において、加圧水は、冷凍チャンバ２２内の最下方位置に重力で移動する。使用中、氷は、冷凍チャンバ２２を取り囲む冷却コイル２４によって与えられた冷却によってチャンバの内壁に形成する。駆動アセンブリ３２は、オーガ２８をその長手方向の軸線の回りに回転するようにする。オーガが回転すると、螺旋状切断ネジ部３０は、チャンバ壁から氷の粒子を剥ぎ取る(scrape)。オーガが回転し続けると、解放された氷の粒子Ｐは、新たに剥ぎ取られた氷の連続的供給によって部分的に押され、回転するオーガ螺旋によって部分的に強制されて上方へ移動する。
【００１７】
氷放出開口部３６は、ハウジング２０の上方端部に適用可能である。通路３８は、剥ぎ取られた氷の粒子Ｐが冷凍チャンバ２２から迅速にかつ容易に移動するように、冷凍チャンバ２２と氷放出開口部３６との間でハウジング内に延びている。１つの実施例において、通路３８の直径は、約０．５ｃｍと約２ｃｍとの範囲にある。受容ライン１４内の圧力は、好ましくは約３０ｏｓｉから約１２０ｏｓｉで、好ましくは２５０ｐｓｉまでの範囲の量にあり、また、氷放出開口部３６を通って押し出しアセンブリの内部領域を加圧する。回転するオーガ螺旋は、開口部が妨害されないでいる限り、氷の粒子を放出開口部３６から出るようにするために連続的に作用する。
【００１８】
氷の粒子Ｐが一旦放出開口部３６から追い出されると、氷の粒子Ｐは、中間の接続部材３９に入る。図１に示された実施例において、接続部材３９は、放出開口部３６と氷受容ライン１４との間にある。氷受容ライン１４は、第１の端部と第２の端部４０、４１を備えている。氷受容ラインの第１の端部４０は、従来のエアーコンプレッサー４４または他の圧縮されたガスから利用できる加圧空気が供給される。氷受容ライン４２の第２の端部４２は吹き付けノズル１６に接続されている。氷受容ライン１４は、好ましくは、プラスチックまたは類似のもののような低い熱伝導性の材料で形成されている。１つの実施例において、氷受容ラインは、約１ｃｍから約５ｃｍの範囲の直径を有している。
【００１９】
氷の粒子が一旦氷受容ライン１４に入ると、微粒子は、加圧空気で流動化されるようになる。同時に、微粒子と加圧された空気は、吹き付けノズル１６へ迅速に移動する。本発明の重要な特徴は、押し出しアセンブリ１２内の上記大気圧が氷受容ライン１４内の上記大気圧に等しいことである。これは、氷の粒子Ｐを圧力下で流動化されるようにし、ライン圧力と大気放出との間の圧力差によって力強く吹き付けられるように吹き付けノズルからでる。さらに、押し出しアセンブリでの形成の段階から吹き付けノズルでの解放まで、氷の粒子Ｐは好ましくは、それらがその走行のどのような点に沿っても休止しないように移動を維持される。これは、微粒子が通路の壁に固定または接着されるようになって氷の障害を形成することがありそうなことを減少する。妨害されないさらなる支持において、氷の粒子がそれに沿って搬送される経路は平滑でなければならず、かつ、氷の付着とそれに続く堆積とに導くこととなる断面における急激な変化がないものでなければならない。
【００２０】
押し出しアセンブリ１２は好ましくは、吹き付けノズルがオフの位置にある場合、氷の粒子が全くないか、または最小限のものがアセンブリから押し出されるように調整可能である。これは、水供給源を有するスイッチまたはバルブを使用することによって達成され、吹き付けノズルがオフ位置にある場合、押し出しアセンブリへの加圧水の供給が自動的に遮断される。例えば、放出ノズル上のスイッチは、水供給を制御するバルブに電気的に接続されているので、放出用にスイッチが閉成された場合バルブは開成し、放出の停止に際してスイッチが開成した場合バルブは閉成する。
【００２１】
図３は、本発明によって提供された氷の吹き付け装置の他の実施例の概略図であって、より多い量の氷の粒子を製造するために複数の氷押し出しアセンブリ１２を使用していることを示している。水ポンプ３３と冷凍ユニット２６とは、適切な量の加圧水と冷媒とを提供するために押し出しアセンブリ１２に接続されている。特別の制御バルブ３５、３７が、単一の押し出しアセンブリによって供給される量と、複数の押し出しアセンブリによって供給される量との間で氷の粒子が変化を必要とする応用のために、水注入ライン３４と冷媒入力ラインとに追加されてもよい。この配置は、全ての寸法の吹き付けプロジェクトを調節するために、操作者に氷吹き付け操作を容易に変更することを可能にする。
【００２２】
図３に示された実施例において、両方の押し出しアセンブリの氷の粒子出力は、共通のマニホールド４８内に向けられる。マニホールド４８は、一般的に円筒状の形状で、マニホールド４８の第１の端部４９に接続されマニホールド４８の対向する第２の端部５０から連続している氷受容ライン１４を有している。
短い接続部材３９は、各押し出しアセンブリ１２と共通のマニホールド４８との間に延びている。氷受容ライン１４、マニホールド４８、および短い接続部材３８の内側接続面は、実質的に一定の断面形状を有して平滑である。これは、移動する氷の粒子をつまづかせようとするか、または、氷の集積を形成させることとなる粗い内部流れ面を排除する。これらの制約内において、マニホールド４８、氷受容ライン１４、および短い接続部材３８は、この開示を読んだこの分野のある当業者が容易に可能などのような可能な構造を有することもできる。
【００２３】
図１に戻ると、水供給への直接的追加が望ましくないところへの適用のために必要なものとして、氷受容ライン内へ添加剤(additive)を備えることが可能である。中和剤、腐食抑制剤、脱臭化学剤、等のような添加剤は、吹き付けノズル１６から放出されるべき氷の粒子を含んだ位置で、加圧ポンプを介して加圧された氷受容ライン内にリザーバ５１から導入できる。
【００２４】
図５〜７は、本発明の特別の他の実施例を示している。類似する構成要素は、図１〜４において与えられたのと類似する符号を使用して符号が付されている。図５は、可搬式氷の吹き付け装置であって、冷凍ユニット２６がその上に支持された移動可能なプラットホーム５３を備えている。押し出しアセンブリ１２’は、冷凍ユニット２６の頂部に配置されている。この分野の当業者であれば理解できるように、そのような配置において、支持プラットホーム５３、冷凍ユニット２６、および押し出しアセンブリ１２’を単一のユニットとして形成することは有利である。そのような配置は本発明の目的内にある。
【００２５】
可搬式の氷の吹き付け装置は好ましくは、図４に示された押し出しアセンブリ１２’に替わるものを使用する。替わりの押し出しアセンブリ１２’は、水注入ライン３４が、ハウジングの上部開口部２３を通して加圧された水を冷凍チャンバ２２に提供することを除いて、図２に示されたものと類似している。さらに、氷受容ライン１４は、氷放出開口部３６により直接接続するために変更されている。図５もまた参照してほしい。これは、使用中にラインがからまるようになる可能性を減少する。図１と３の配置のように、図５の可搬式氷の吹き付け装置もまた、氷の粒子Ｐを加圧された氷受容ライン１４内に連続的に分配するために、押し出しアセンブリ１２’の加圧に依存する。
【００２６】
図６と７は、製造ライン環境に使用するための氷の吹き付け装置である。図６は、単一の押し出しアセンブリ１２’を有する氷の吹き付け装置を示している。図７は、複数の押し出しアセンブリ１２’を有する氷の吹き付け装置を示している。両方の配置は、コンベヤーベルト５４に配置されることが可能な直立した支持フレーム５２を備えている。フレーム５２は、少なくとも１つの押し出しアセンブリ１２が配置されている上部シェルフ(shelf)５６を備えている。一般的に、多くの製造環境において要望されるような吹き付け騒音および吹き付け破片(debris)を収容するために、フレーム５２がさらに直立壁５８、６０を備えていることが好ましい。開示された側壁は、移動するコンベヤー５４によって搬送されている加工対象物Ｗの通路を供給するために、適切な窓６２が設けられている。フレーム５２は、溶融した氷の水と吹き付け破片を収集するためにコンベヤー５４の下方に配置されたドレンパン(drain pan)６４を付加的に備えている。排出ベント(exhaust vent)６６は好ましくは、コンベヤーから離れた外の環境へ吹き付け空気と吹き付け騒音とを取り除く。図示したように、冷凍ユニット２６は直立した支持フレーム５２の下方の領域内でコンベヤー５４の下方に都合よく配置されている。
【００２７】
上記のように、各押し出しアセンブリ１２’は、氷の粒子Ｐが上昇された圧力下においてその中で連続的に形成される圧力容器を備えている。図６と７の実施例において、吹き付けノズル１６は、上部シェルフ５６の下側から下方へ延びていて、コンベヤーベルト６４の直接上方に配置されている。図示したように、吹き付けノズル１６は従来のロボット(robotics)６８によって移動可能に作られる。氷受容ライン１４は、加圧された空気供給ライン４４（図６または７には示されていない）から流動化されたガスを、また、押し出しアセンブリ１２’の氷放出開口部３６から氷の粒子Ｐを受ける。使用中における氷受容ライン１４内の圧力勾配は、氷の粒子Ｐを押し出しアセンブリ１２’から吹き付けノズルへ追い出されるように迅速に強制する。コンベヤーベルト５４上の加工対象物Ｗが吹き付けノズル１６の下方を通過すると、氷の粒子Ｐは、有効な加工をする各対象物に対して衝撃する。
【００２８】
上記の記載を読むことによって次のことが理解できる。すなわち本発明は、吹き付けクリーニング作業を達成するために、吹き付けノズルからの終局的排除用に、圧力流を介して吹き付けノズルに搬送するように圧力下で氷の粒子を形成するための装置と方法を提供するということである。本発明は、氷の粒子の要求変更を満足するために氷の粒子の製造の量の変更を提供するために容易に配列することができる。本発明の幾つかの実施例のみが上記において詳細に述べられたけれども、この分野の当業者は、本発明の新規な教示と利点から本質的にそれることなく、例示した実施例に多くの変更が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、そのような変更は請求項に画定されたような本発明の目的内に含まれるように企図される。
占有の特徴または特典が請求される本発明の実施例は、請求の範囲のように画定される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によって形成された氷の吹き付け装置の実施例の概略的斜視図。
【図２】本発明の氷の吹き付け装置とともに使用するための押し出しアセンブリの実施例の側部部分断面図。
【図３】比較的多くの量の氷の粒子を製造するための押し出しアセンブリの他の実施例の概略図。
【図４】本発明の氷の吹き付け装置と使用するための押し出しアセンブリの他の実施例の側部部分断面図。
【図５】本発明によって形成された氷の吹き付け装置の可動性の実施例の概略図。
【図６】本発明によって形成された氷の吹き付け装置の固定式実施例の斜視図。
【図７】比較的多くの量の氷の粒子を製造するための複数の氷押し出しアセンブリの使用を示す本発明によって形成された氷の吹き付け装置の他の配置の固定式実施例の斜視図。
【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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【図７】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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