(57)【要約】【課題】ドライアイス用のペレットプレス機【解決手段】二酸化炭素を固体の状態に圧縮して、前記固体の二酸化炭素をプレス室の端部に配置された穿孔プレートを通して加圧する可動ピストンを備える複数のプレス室を備えるドライアイスのペレットの製造装置。プレス室内のピストンは、連結ロッドを介して、モータにより駆動される共通のクランクシャフトに接続される。プレス室は、二酸化炭素を液体状態で供給する入り口と、これをガス状で放出する出口を備える。かくて、ドライアイスブラストに特に適した小型のユニットが得られる。【選択図】図１ａ
2004508270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素を固体の状態に圧縮して、前記固体の二酸化炭素をプレス室の端部に配置された穿孔プレートを通して加圧する可動ピストンを備える少なくとも１つのプレス室を有しており、プレス室は、液体状態の二酸化炭素を供給する入り口と、ガス状の二酸化炭素の出口を備えるドライアイスペレットの製造装置であって、
‐前記装置は、それぞれのピストンを備える複数のプレス室を有し、
‐プレス室内のピストンは、コネクティングロッドを介してモーターによって駆動される共通のクランクシャフトに接続され、
‐異なるプレス室のピストンは、製造されたドライアイスのペレットが、時間を異にしてプレス室を離れるように、互いに時間的にずらされたサイクルを有する点を特徴とする装置。
【請求項２】
二酸化炭素を固体の状態に圧縮して、前記固体の二酸化炭素をプレス室の端部に配置された穿孔プレートを通して加圧する可動ピストンを備える少なくとも１つのプレス室を有しており、プレス室は、液体状態の二酸化炭素を供給する入り口と、ガス状の二酸化炭素の出口を備えるドライアイスペレットの製造装置であって、
プレス室の外壁の少なくとも一部が、液化二酸化炭素によって覆われる点を特徴とする装置。
【請求項３】
プレス室の外壁の少なくとも一部が、液化二酸化炭素によって覆われる点を特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
入り口が、弁を介して被覆液化二酸化炭素と連通する点を特徴とする請求項２または３記載の装置。
【請求項５】
弁は、その弁座がプレス室の壁と機械的な接続部を備える点を特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
装置は、穿孔プレートの外側においてドライアイスのペレットを切断するための少なくとも１つの切断ユニットを備える点を特徴とする請求項１〜６のいずれか１記載の装置。
【請求項７】
外側における穿孔プレートは、円形の凹んだ輪郭を持つように設計される点、および、切断ユニットは、部分的に凹んだ構造をなしてプレス室を横断して延出しており、そして、大部分が回転軸と平行に延出する少なくとも１つの切断ブレードを備える点を特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
装置は、出口からの二酸化炭素ガスを、前記ガスを液化二酸化炭素に移送して液化二酸化炭素をドライアイスの製造に再利用するために収容する二酸化炭素回収装置に接続する点を特徴とする請求項１〜７のいずれか１記載の装置。
【請求項９】
回収装置は、圧力ガスを放出するための放出弁を備える点、および、装置は、放出ガスを、ドライアイスペレットを穿孔プレートから目的場所に移送するための媒体ガスとして誘導する弁システムとダクトシステムを更に備える点を特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
装置は、回収装置の少なくとも１つの圧縮段階において圧縮されたガスからの熱を、出口からの二酸化炭素ガスに伝達する熱交換器を備える点を特徴とする請求項８または９記載の装置。
【請求項１１】
装置は、二酸化炭素貯蔵タンクを備える点、回収装置は、タンクから蒸発した二酸化炭素を収集して、液化二酸化炭素をタンクに誘導するダクトシステムと弁システムを備える点を特徴とする請求項８〜１０のいずれか１記載の装置。
【請求項１２】
対象物にドライアイスブラストを施すデバイスであって、デバイスは、請求項８〜１１のいずれか１記載の装置を含み、
回収装置は、熱風を発生する少なくとも１つのコンプレッサーおよび／または熱交換器を有する点、デバイスは、対象物を更に一層加熱するために、熱風を対象物に伝達する空気ダクトシステムを備える点を特徴とするデバイス。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１記載の装置を含む移動可能ユニット。
【請求項１４】
ドライアイスブラストと関連する請求項１〜１１記載の１装置の使い方。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、請求項１の前文に記載されたドライアイスペレットの製造装置に係わる。この発明は更に、ドライアイスのブラストデバイス、移動可能ユニット、および、装置の使い方に係わる。
【０００２】
ドライアイスとも称される二酸化炭素の氷は、氷として食材の冷却に関連して使用され、室温で溶けると、気化して残滓を全く残さない。更には、この物質は毒性がなく、この点が重要な特徴である。
【０００３】
ドライアイスの他の応用は、表面の清浄化のためのドライアイスブラストである。ドライアイスのペレットは、加速されて、表面のコーティング、例えばペイントまたは汚れの残滓を取り除くために対象物の表面に向かって指向される。
【０００４】
ドライアイスペレットの製造は、従来、ドライアイスのプレスとともに行われており、この場合、液化二酸化炭素が膨張下においてプレス室に導入され、それによって、その一部分、典型的には供給された二酸化炭素の半分が蒸発する。この蒸発熱は、室温の低下をもたらし、それによって雪の形態をなす二酸化炭素の氷がプレス室内に形成される。この二酸化炭素の雪は、次に、ピストンからの加圧力を受け、それによって、圧縮された雪すなわち氷が、加圧力に応じて形成される。プレス室内における雪の圧縮が行われる間、圧縮二酸化炭素は、穿孔プレートを介してプレスされ、それによって、その外側に射出されたアイスペレットが存在するようになる。これらのドライアイスペレットは、容器内に集められて更に食材の冷凍すなわち、ドライアイスブラストを目的として移送される。
【０００５】
ドライアイスペレットのプレスには高圧の生成が必要なので、産業界においてはサイズの大きなプレス機を構築することが普通であり、大きい圧力と高生産性もまた、圧力に耐えるためには大量の材料を伴う大型の装置が必要であると偏見に近いほどに考えられている。
【０００６】
ブラスト用にドライアイスペレットを製造するための例が、ＵＳ特許第５，４７３，９０３号と同第５，８４５，５１６号に開示されている。ここに示されている装置は、１２００ｋｇと１５００ｋｇの中間の重量を有する比較的大型の装置であり、その作動において一部のドライアイスペレットを１分当り約２倍製造する。ドライアイスのペレットは、ドライアイスのブラストによって連続して使用される。このことは、装置からのペレットが容器内に捕捉されて、この容器から小部分ずつ目的の場所に運ばれることを意味する。装置の大きさは、それが製造の短い中断には適さないことを意味する。更にまた、ドライアイスペレットの製造の開始は、直ちに起こるのではなく、長い準備時間が必要なプロセスである。その理由は、そのような大型の装置にあっては、冷却時間が長いからである。
【０００７】
もしも装置が、ドライアイスのブラストと直接関連して使用されるならば、これらの上記の諸条件が、必然的に大きい容器を要求する。何故ならば、ドライアイスの消費の中断、例えば、ブラストしようとする対象物が回転されたり、交換されたりするときは、数分の間、製造されたドライアイスペレットを蓄積することになるからである。
【０００８】
この問題に対する第２の解決案は、ブラストサイトにおけるブラスト機に移送される容器内に製造されたドライアイスペレットを収集することである。しかしながら、この移送は、部分的にだけ絶縁された容器から蒸発によってペレットが大きな損失を蒙る原因となる。したがって、新たなドライアイスペレットが毎日ブラスト機に移送されなければならず、これが大きな欠点である。
【０００９】
移動が可能なドライアイスプレス機にあっては、ドライアイスペレットを使用場所において製造することが可能となり、ペレットプレスの適用が遥かに広範で容易になる。このように、産業界には、移動可能なドライアイスペレットプレス機に対するニーズが存在する。しかしながら、これまでに知られている諸装置は、この目的にはそぐわない。何故ならば、これらは大き過ぎるからである。従来技術と同じ構造の小型で移動が可能な装置を作ることも有利ではない。その理由は、これらの移動可能な装置は、製造能力が小さ過ぎるので、適用サイトにおけるドライアイスペレットの製造には最早適切ではないからである。
【００１０】
この発明の目的は、前記の諸欠点を持たず、コンパクトな、好ましくは移動が可能なユニットに特に適したドライアイスペレットの製造装置を提供することである。
【００１１】
この目的は、導入個所に記載した種類の、請求項１の特徴部分に特に指示されているような種類の装置によって達成される。
【００１２】
この発明によって、従来技術よりも遥かに軽量で小型であり、その小さな大きさにもかかわらず、比較的大きな製造能力を備えるドライアイス製造装置が提供される。複数のプレス室を備えるこの発明の装置によって、従来よりも遥かに小さいプレス室によってさえ、１つまたは２つのプレス室を備える遥かに大型の従来技術のユニットからの製造量に匹敵するドライアイスの製造量が達成される。それによって、従来技術のユニットよりも遥かにコンパクトで軽量な装置が実現される。
【００１３】
この装置は、ドライアイスペレットの製造量が従来技術のユニットよりも小さくなるように設計されても差し支えない。装置の大きさと比較した製造能力が、知られた原理によって得られる能力よりも遥かに大きいので、この発明の装置は移動が可能なユニットに適切である。
【００１４】
この発明の装置における従来に比較して小さいプレス室は、従来技術のユニットにおける大きいプレス室内の圧力に比肩できる圧力に耐える筈であるが、小さい室の充分な壁厚は、大きな室の壁厚よりも小さくすることができ、このことが材料を節約する。ピストンの面積もまた、従来技術の装置よりも小さくすることができるので、ピストンにかかる総圧力は従来よりも小さく、それによってピストンにはより少ない材料が使用される。
【００１５】
原則的には、この発明の装置におけるプレス室の数に制限はない。すべての室は１つのコネクティングロッドを介してクランクシャフトで連結されており、クランクシャフトは、モータ、例えば、石油すなわちジーゼルエンジンまたは電動モータによって駆動される。異なる室毎にピストンがあり、時間の経過とともに、ずらされたり、食い違ったりしてそれらの往復サイクルを全うする。例えば、６本のピストンを備えている装置によって、６本のピストンが時間を異ならせて死点に到達するならば、クランクシャフトの１回転について、ドライアイスペレットの６回の製造サイクルが達成される。しかしながら、６本のピストンが対毎に同じ死点に達することも可能であり、この場合我々はクランクシャフトの１回転について３サイクルの製造サイクルについて語っているのである。更には、この発明の装置における多数のピストンが、その２つまたはそれよりも多い数のピストンが同調して運動すること、すなわち、同時にそれらの死点の位置を取ることも可能である。
【００１６】
この発明の装置は、１／２秒のサイクル時間を有するプレス室を備えるように製造されることができるように思われる。１２Ｈｚの頻度でドライアイスペレットの製造を行うことが６つのプレス室によって達成された。１サイクルの間における各プレス室についての製造時間は、このサイクルのほぼ１／６なので、１つのプレス室が、別の室がその製造を完了する前に、ドライアイスペレットの製造を開始するので、殆ど連続するペレットの製造が製造の中断を伴うことなく達成される。
【００１７】
この結果は、従来技術の装置における２０秒／１サイクルの製造頻度と比較すべきものである。ドライアイスペレット製造のこの極めて高い頻度は、例えばドライアイスのブラストサイトにペレットを更に移送する前に、大きな収集容器を設ける必要がないことを意味する。これは、この発明の装置が特に移動可能なユニットに用いられるとすれば、この発明の別の利点である。
【００１８】
もしも、ドライアイスペレットがドライアイスブラストのサイトに連続して移送されるならば、比較的高い生産性に基づいて、ドライアイスブラスト機へペレットを殆ど連続して供給することが達成されるので、これは、移動可能なユニットにおける更に別の利点である。
【００１９】
この発明の装置は従来技術のユニットよりも小さくコンパクトであるので、これが、もしもペレットの消費が多少の間停止したとしても、ペレット用の大きい容器を必要としない理由であり、この点については、本説明の導入部における議論と比較されたい。
【００２０】
プレス室の外壁または、外壁の一部を液化二酸化炭素で包むことは有利である。その理由は、プレス室の内壁もまた、それによって、プレス室内部の二酸化炭素の雪の温度に関連して加熱されるからである。このように、プレス室の内壁面には二酸化炭素の氷は形成されず、ピストンと内壁の間の摩擦が減少する。この発明の更なる開発成果は従来技術の装置とともに利用することができるが、この発明の装置とともに用いることが特に有用である。プレス室とピストンの間の摩擦は、従来技術の諸装置よりも遥かに少ないので、ピストン、コネクティングロッドおよびクランクシャフトは、従来技術の背景に直接予想される量と比べて少ない材料になるように寸法が決められる。この省材料手法は、移動可能ユニットに関連してこの発明を応用する上で特に有用である。
【００２１】
この発明の装置におけるプレス室を液化二酸化炭素で覆うこおによって、別の利点が達成される。第一に、このことはドライアイスペレットの製造の休止期に、プレス機を冷却状態のままにしておくことになる。第二に、このことは、以下に説明するように、プレス機を簡単にする可能性を意味する。もしも、周辺の二酸化炭素蓄積タンクが、現に使用されている量と比較して相対的に多い二酸化炭素量を備えるように大きさが決められるならば、この蓄積タンクは、ドライアイスペレットの製造時における二酸化炭素の消費を補うバッファーとして機能する。したがって、液化二酸化炭素の取り巻き量の小部分がドライアイスの製造に引き出されたとしても、このバッファ内の圧力と温度は実質的には変化しないであろう。このことは、プレス室への入り口における弁内の圧力と温度がどちらも変化を受けず、したがって、弁が凍結しないことを意味する。その結果として、以前には使用が不可能であった簡単で軽量な弁を用いることができる。このことは、構造がより簡単で製造価格と修理が廉価であるばかりでなく、この発明の装置が、移動可能なユニットと関連して用いられるならば、更なる材料の節約につながるものであり、これは大きな利点である。
【００２２】
ドライアイスの製造中は、二酸化炭素の氷はプレス室の端部において穿孔プレートを通過してプレスされる。一定長のドライアイスペレットを達成するためには、１つの切断ユニット、例えば、上記のＵＳ特許５，４７３，９０３号に記載されたプロペラカッターが各穿孔プレートに配置されることができる。
【００２３】
典型的なドライアイスペレットは、直径が１〜４ｍｍ、長さが１〜１０ｍｍである。しかし、この発明においては、これらのペレットのサイズには限定されない。
【００２４】
別の切断ユニットは穿孔プレートを横断して延出するスクリューとして形成することができる。この場合は、穿孔プレートは、スクリューが配置される凹んだ外側面を備えるように設計されることができる。したがって、装置内の全プレス室について同じスクリューが用いられ、この発明の装置を極めてコンパクトな形態にすることに貢献する。このことは、一般的に１つの利点ではあるけれども、この装置が移動可能ユニットとの関連において使用されるならば、特に大きい利点である。有利な場合は、ドライアイスペレットを移送するために数個のスクリューを用いることはこの発明の枠内に入る。
【００２５】
その代わりに、螺旋状の切断ブレードを備える１つのスクリューに代えて、回転軸と平行に配置された１または複数のブレードを備える１つの切断ユニットを使用することが可能である。
【００２６】
ドライアイスを製造する従来の装置においては、作り出された二酸化炭素ガスがシステムから放出される。これは、資源の浪費であるが、以前は省大型化手段ではない別の観点で選択されていたものである。しかしながら、それは、コンパクトなユニット、特に、移動が可能なユニットにあっては、二酸化炭素ガスを、少量の二酸化炭素の容器として再使用することは有利であり、したがって満足すべきものである。蒸発した二酸化炭素を捕捉してこれを再使用することによって、液化二酸化炭素ガスの消費量は５０％に減少することができる。回収設備はしたがって、相当な経済的な利点を意味する。
【００２７】
以下に、この発明を添付図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
図１ａは、側壁１０２と穿孔プレート１０３を備えるプレス室１０１を示す。プレス室１０１内を連続して移動することが可能なピストン１０４がリンク１０６を介してコネクティングロッド１０７に接続されたコネクティングロッド１０５によって、室内で往復運動を行う。コネクティングロッド１０７は、クランクシャフト１０９において回動軸受１０８と係合している。プレス室１０１は、更に、二酸化炭素の入り口１１０と、入り口弁１１１およびガス状態の二酸化炭素の出口１１２とを備えている。
【００２９】
図１ａ−１ｄは、プレス室１０１の作用を図示している。図１ａにおいて、穿孔プレート１０３は、最後の製造サイクルからのドライアイス１１３によって閉じられている。矢印１１４で示される方向におけるクランクシャフト１０９の回転によって、ピストン１０４は第２の矢印１１５で示されるように、穿孔プレート１０３から離れる方向に移動される。この移動の間に、液化二酸化炭素１１８が、入り口１１０を通って、開いた入り口弁１１１からプレス室１０１の内部１１６に供給され、それによって、入り口１１０とプレス室の内部１１６との間の圧力差のために、二酸化炭素の雪１１７と二酸化炭素のガス１１９が形成される。ガス１１９は、出口１１２を経て内部１１６を離れる。出口１１２におけるフィルタースクリーン１２０は、二酸化炭素の雪１１７を室１１６の内部に保持する。
【００３０】
図１ｂにおいては、ピストン１０４が第１の死点に到達しており、室の内部１１６が二酸化炭素の雪で満たされている。弁１１は、これに伴って図１ｃに示すように閉じられる。クランクシャフト１０９が連続して回転する間、雪１１７は、硬質の塊に圧縮され、図１ｄに示すように穿孔プレート１０３のアパーチャーを通って押し出され、個々でピストン１０４が第２の死点に達して、復帰のストロークを開始する。
【００３１】
図２ａと図２ｂには、コネクティングロッド１０５、１０７を伴うプレス室１０１が、２つの他のプレス室１０１´、１０１´´のためのコネクティングロッド１０７´、１０７´´および軸受１０８´、１０８´´とともに異なる視覚で示されていることがわかる。図示の３つのピストン１０４、１０４´、１０４´´および、それらのサイクルは、クランクシャフト１０９の１／３回転ずつ互いにずらされている。クランクシャフト１０９の各回転毎に、ドライアイスペレットの３部分がこうして製造されるであろう。
【００３２】
ペレットの連続製造を達成するためには、多数のプレス室が１サイクルの間に各プレス室の製造時間に適合しなければならない。もしも、製造時間がそれぞれ、１サイクルの１／６または１／８であるならば、６または８のプレス室が、それぞれ角度的にクランクシャフトの１回転の１／６または１／８だけ食い違って作動する必要がある。
【００３３】
ドライアイス１１３は、複数のロッドとして穿孔プレートを離れる。各ロッドは、これが押されて通る孔に等しい断面積を有しており、ドライアイスのペレットを形成するために、切断ユニットがこれらのロッドを適当な長さに切断する。
【００３４】
この発明の装置は、異なるペレットのサイズを提供することができ異なるピストン圧力を備える。例えば、プレス室の内側直径は、１０ｍｍと８０ｍｍの間、好ましくは、１５ｍｍと３０ｍｍのあいだ、そして最も好ましくは、１８ｍｍと２５ｍｍの間である。ピストンのストロークは、例えば、２０ｍｍと３００ｍｍの間、好ましくは３０ｍｍと１５０ｍｍの間、最も好ましくは、５０ｍｍと１００ｍｍの間である。固体の二酸化炭素に作用するピストンの圧力は、例えば、２０ｂａｒと１０００ｂａｒの間、好ましくは８０ｂａｒと５００ｂａｒの間、最も好ましくは、２００ｂａｒと４００ｂａｒの間である。往復ピストンを有するプレス室のサイクル時間は、例えば、０．０５秒と３０秒の間、好ましくは、０．２秒と５秒の間、最も好ましくは、０．５秒と２秒の間である。
【００３５】
図２ａには、入り口弁２０１の第２の具体例が示されている。この入り口弁２０１は、プレス室の壁と機械的に接続された弁座２０３内のシャッターとして設計されており、シャッター２０２は、少なくとも一部がプレス室を囲んでいる貯蔵タンク２０４内の液化二酸化炭素によって囲まれている。液化二酸化炭素の包囲貯蔵タンク２０４は、現に使用されている量と比較すると相対的にこれよりも多い量の二酸化炭素を保有しており、それによって、このバッファー内の圧力と温度は実質的に変化しないであろう。このことは、入り口１１０における弁２０１内の圧力と温度は、プレス室１０１に対して実質的に変化しないこと、および、したがって、弁が、たとえそれが簡単な構造であっても凍結しないことを意味する。
【００３６】
図３ａ‐３ｃには、切断ユニット３０１が、３つの視角において示されている。図３ａは、プレス室１０１、１０１´、１０１´´に直交する方向および切断ユニット３０１の回転軸３０２に直交する方向から眺めた切断ユニットを示す。図３ｂは、プレス室に直交し切断ユニットの回転軸３０２に平行な方向から眺めた切断ユニット３０１を示す。図３ｃは、穿孔プレートの外側に直交する方向から眺めた切断ユニット３０１を示すが、ここでは、切断ユニットの半分だけが示されている。
【００３７】
切断ユニット３０１は、シリンダー状ハウジング３０４内の軸３０２を中心に回転し、回転軸３０２と平行に延出するカッターブレード３０３を有する。穿孔プレートは、シリンダー状ハウジング３０４内において壁を形成する凹んだ外側部３０５を備えて形成されており、切断ユニット３０１が前記ハウジング内に延出する。穿孔プレート１０３の前方で切断されるドライアイスペレットの長さは、
切断ユニットの回転速度に依存する。
【００３８】
切断されたペレットは、例えば、穿孔プレート１０３から収集容器または穿孔プレート１０３の外側を超えて流れる媒体ガスによって、使用場所に移動される。この媒体ガスは、出口１１２からの二酸化炭素であって差し支えないが、以下に説明するように、回収装置からの高圧を伴う他のガスであることが好ましい。
【００３９】
切断ユニットを、図３ａ‐３ｃにそれぞれ対応する図４に示すように、スクリュー４０１として設計することも可能である。スクリュー４０１の回転は、ドライアイスペレットの切断とスクリューの回転軸４０２に沿うこれらの移送を生じる。
【００４０】
図５は、プレス室と二酸化炭素回収装置６００との間の接続を原理的に示している。出口１１２を経てプレス室１０１を離れるガスは、供給される液化二酸化炭素よりも低温である。したがって、導入管５０２内におけるから液化二酸化炭素からの熱が、導出管５０３内における二酸化炭素ガスに伝達されてドライアイスのプレスの有効性を増大するために液化二酸化炭素の冷却を達成する。
【００４１】
液化二酸化炭素は主として、遮断弁５０５を備える二酸化炭素タンク５０４から供給される。供給管５０２内の液化二酸化炭素の蒸発から生じた二酸化炭素ガスは、第１の容器５１０に収容される。この容器５１０は、液化二酸化炭素だけでなく二酸化炭素のガスも収容している。容器５１０内において液面が低下すると、液面センサー５０７によってこれが記録されて、弁５０８が開いてガスを回収管５０９を介して回収プラント６００に誘導するように促す。出口１１２から集められたガスもまた、導出管５０３を介して回収装置６００に供給される。ガスは回収装置６００内で液化二酸化炭素に濃縮され、、これが次に供給管５０２を経て回路内に進入する。
【００４２】
図６は、第１具体例における回収装置６００を非常な細部に亘って示す。出口１１２からのガスは、ガスの容器６０１がその一部を形成する第１の圧縮段階６０４に供給されて、コンプレッサー６０２の前でガス流の変動の平準化をもたらす。この平準化のために大きなバルーンが利用される従来技術とは反対に、この発明の装置は、出口管５０３において高圧で作動することができ、サイクルの高頻度のために均等なガスの流れを生じる。それによって、この発明の装置における容積の減少のみならず、比較的小さな歩留まり（ｙｉｅｌｄ）と電力消費でコンプレッサーを使用する可能性を提供する。
【００４３】
コンプレッサー６０２は、モータ６０３によって駆動されてガスを圧縮し、それによって高温高圧を達成する。付随する熱交換器６０５において、熱はガスから分離される。第１の圧縮段階６０４において、ガスは回収管５０９を通って第１の容器５１０から供給される。
【００４４】
次に二酸化炭素は第１の圧縮段階６０４に対応しやはりガス容器６０１´、モータ６０３´によって駆動されるコンプレッサー６０２´、および、熱交換器６０５´を有する第２の圧縮段階６０６の作用を受ける。
【００４５】
所与の圧力と温度では濃縮されない他の種類のガスの蓄積を避けるために、ガスを放出するための放出弁６１５が備えられる。
【００４６】
二酸化炭素は次いで、例えば、フレオンのような冷媒を備える冷却回路の一部を形成する熱交換器６０７、モータ６０９によって駆動されるコンプレッサー６０８、および、熱交換器６１０内で更に冷却されることによって液体の状態に濃縮される。この回路中には、冷媒のための膨張弁６１１も設けられる。
【００４７】
容器６１２、レベルセンサー６１３および自動化弁６１４を備える装置は、液化二酸化炭素だけが供給管５０２に導かれることを可能にする。容器６１２からのガスは、熱交換器６０７において濃縮される。
【００４８】
図７は、第２の具体例における回収装置６００を非常な細部に亘って示す。３つのプレス室１０１、１０１´、１０１´´には、入り口弁１１１、１１１´、１１１´´´を介して液化二酸化炭素が供給される。出口１１２からのガスは、供給管５０２から供給された液化二酸化炭素を冷却するために熱交換器５０１を通過する。二酸化炭素は、図５に記載されているように、遮断弁５０５を介してタンク５０４から引き出される。タンク５０４からのありうべきガスおよび第１の容器からのガスは、管６１６と回収管５０９を経て回収装置に進入する。
【００４９】
従来技術のシステムにおいては、ガスは、タンク５０４内の圧力を安全水準に低く維持するためにタンク５０４から放出される。タンク５０４からのガスを収集し再使用することによって、二酸化炭素の浪費が減少する。更に、このことは、タンク５０４を絶縁するための高い標準は必要でなく、回収装置６００が、タンク５０４から蒸発したガスからこれを尿宿するために用いることができるので、タンク５０４のための追加的な冷却ユニットは廃止することができ、濃縮の後で液化二酸化炭素はタンク５０４に戻される。
【００５０】
図７において出口１１２からのガスは、２つの圧縮段階６０４と６０６に供給され、回収管５０９からのガスは、容器６０１´の後に進入する。コンプレッサー６０２、６０２´は、圧力センサー７０７、７０７´によって制御されるモータ６０３、６０３´によって駆動される。
【００５１】
別の熱交換器７０１を通る第２の圧縮段階６０６の後で二酸化炭素を冷却することは好ましいけれども、必ずしも必要ではなく、導出管５０３からのガスに熱は供給されない。このことは、付随的な熱交換器６０７内において冷却する必要を減じて、ドライアイスペレットプレス機を回収装置６００と併設することによる大きな利点である。
【００５２】
必要ではないが、オプションによって、二酸化炭素は、連続する圧縮のセーフガードとして分子フィルターを通過する。
【００５３】
小さな規模、好ましくは、移動可能なユニットとして利用されるこの発明の装置によって、回収装置は、多くの大型現存ユニットに関連して必要である性能よりも小さい性能が必要であろう。回収装置のコンポーネントは、したがって、他の商業的に使用されているコンポーネントおよび広く使用されている冷却ユニットの中から選択することができる。このように、これまでに可能であったどのドライアイスペレット製造装置よりも遥かに廉価に、これと関連する二酸化炭素回収装置を構築することが可能である。例えば、広範に使用されていて安価な潤滑油式コンプレッサーを抗して利用することができる。この場合、オイル分離フィルター７０３は、回収装置６００の一部を形成することができる。このフィルター内に集められたオイルのような起こり得る汚染物は出口７０４から取り出され再使用できるであろう。
【００５４】
次に、二酸化炭素は、第３の冷却圧縮段階を通過する。この段階には、例えば、フレオンのような冷媒を備える冷却ユニット、モータ６０９によって駆動されるコンプレッサー６０８および冷媒コンデンサー６１０が存在する。
【００５５】
この段階の後に残存するガスの一部は、付加的な放出管７０５を介して引き出され他のガスの蓄積に抗してバランスがとられる。その理由は、タンク５０４からの二酸化炭素は、恐らく少量の別の素材を含んでいるからである。放出管７０５からのガスは、ドライアイスのペレットを管７０５´から目的の場所７０６に移送するために使用されることができる。原理的には、もしもこのガスが、管システムによって穿孔プレートの放出側に供給されるならば、出口１１２からのガスをペレットの移送に利用することも可能である。しかしながら、高圧のために、放出ガスはドライアイスのペレットを移送するのに好ましい。
【００５６】
このユニットがドライアイスブラストに用いられるならば、熱交換器６０５、６０５´内に発生する熱風は処理対象物の表面を加熱するために、または、その表面をドライアイスのブラストで処理するために目的の場所７０６に有利に導かれることができる。ドライアイスのブラストによって表面から除去される材料は、しばしば、処理に先立って熱風によって有利に加熱される。更には、表面に結露が形成されることを防ぐために、処理の後で表面を加熱することが有利である。
【００５７】
回収装置を含むこの発明の１装置は、原理的には或る決まった値には限定されない容積を有しており、例えば、０．５ｍ３と６ｍ３の間の容積、好ましくは、１ｍ３と４ｍ３のあいだ、最も好ましくは、１ｍ３と２ｍ３の間の容積を備えている。その重量は例えば、１００ｋｇと２０００ｋｇの間、好ましくは、１５０ｋｇと１２００ｋｇの間、最も好ましくは２００ｋｇと７５０ｋｇの間の値である。
【００５８】
上には、コンパクトで、好ましくは移動が可能であり、ドライアイスのペレット製造装置と併設するユニットを提供するために、多数の異なるパラメーターが記載されている。しかしながら、既存の技術を改良するために、各パラメーターを別々に使用することが可能である。
【００５９】
上には、この発明が、平行に配置された複数のプレス室とを備えて記載されている。しかしながら、複数のプレス室を他の態様で、例えば、自動車や航空機のエンジンから知られているように、Ｖ字状または放射状に形成することもこの発明の技術範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】
図１ａ〜図１ｄは、それぞれ、プレス室の作用の４つのステージを示すものであり、図１ａはその１ステージである。
【図１ｂ】
図１ａと同様な図。
【図１ｃ】
図１ａと同様な図。
【図１ｄ】
図１ａと同様な図。
【図２ａ】
複室構造をなす３つのプレス室の概略図であり、図２ａは、その側面図である。
【図２ｂ】
複室構造をなす３つのプレス室の概略図であり、図２ｂは、その上面図である。
【図３ａ】
図３ａ〜３ｃは、回転軸に平行に延出する切断ブレードを備える切断ユニットの互いに直角をなす図であり、図３ａは、その１つである。
【図３ｂ】
図３ａと同様な図。
【図３ｃ】
図３ａと同様な図。
【図４】
スクリュータイプの切断ユニットの３つの面を示す図。
【図５】
プレス室と二酸化炭素回収装置の間の接続ダイアグラム。
【図６】
回収装置の第１具体例のダイアグラム。
【図７】
回収装置の第２具体例のダイアグラム。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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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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