(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライアイスを噴射するドライアイス噴射用ノズルであって、
内管と、この内管の外側に間隔を配して設けられた外管と、前記内管内に間隔を配して設けられてドライアイスを供給するドライアイス供給管を備え、
前記ドライアイス供給管のドライアイス出口端が前記内管の先端よりも基端側に位置しており、
前記内管からドライアイスを加速する加速用ガスとドライアイス供給部からのドライアイスが噴出し、前記外管から結露防止用ガスが噴出するようにしたことを特徴とするドライアイス噴射用ノズル。
【請求項２】
前記内管が、一定内径の基部と、この基部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に縮径するテーパ部と、このテーパ部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に拡径する拡径部から構成され、
前記ドライアイス供給管のドライアイスの出口端が前記内管の前記基部に位置していることを特徴とする請求項１記載のドライアイス噴射用ノズル。
【請求項３】
前記外管に結露防止用ガスを導入する結露防止用ガス導入経路が接続され、この導入経路の接続位置は、前記ドライアイス供給管の出口端よりもノズル基端側、または前記出口端とほぼ同位置とされていることを特徴とする請求項２記載のドライアイス噴射用ノズル。
【請求項４】
前記内管の前記基部の基端側に、内管内を流れるドライアイス加速用ガスの一部を結露防止用ガスとして前記外管側に導入するガス導入孔が形成されたことを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載のドライアイス噴射用ノズル。
【請求項５】
ドライアイスを噴射するドライアイス噴射用ノズルであって、
内管と、この内管の外側に間隔を配して設けられた外管を備え、
前記内管が、一定内径の基部と、この基部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に縮径するテーパ部と、このテーパ部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に拡径する拡径部から構成され、
前記内管の前記基部の基端側の側壁に、ドライアイス導入経路に連通してドライアイスを前記内管内に供給する出口が開口しており、
前記内管からドライアイスを加速する加速用ガスと前記出口からのドライアイスが噴出し、前記外管から結露防止用ガスが噴出するようにしたことを特徴とするドライアイス噴射用ノズル。
【請求項６】
ドライアイスを噴射するドライアイス噴射用ノズルであって、
内管と、この内管の外側に間隔を配して設けられた外管を備え、
前記内管が、一定内径の基部と、この基部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に縮径するテーパ部と、このテーパ部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に拡径する拡径部から構成され、
前記内管の前記基部の基端側に、液体炭酸ガスを自由膨張させてドライアイスを生成させる絞り部が設けられ、この絞り部は液体炭酸ガス供給管に接続されており、
前記内管からドライアイスを加速する加速用ガスとして機能する炭酸ガスと前記絞り部で生成したドライアイスが噴出し、前記外管から結露防止用ガスが噴出するようにしたことを特徴とするドライアイス噴射用ノズル。
【請求項７】
前記内管の前記拡径部に、先端方向に肉厚が徐々に薄くなるテーパ状の整流部が形成されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項記載のドライアイス噴射用ノズル。
【請求項８】
ドライアイス噴射用ノズルと、このドライアイス噴射用ノズルにドライアイスを供給する液化炭酸ガス供給系と、前記ドライアイス噴射用ノズルにドライアイス加速用ガスを供給する加速用ガス供給系と、前記ドライアイス噴射用ノズルに結露防止用ガスを供給する結露防止用ガス供給系を備えたブラスト装置であって、
前記ドライアイス噴射用ノズルが、請求項１、２、３、５、６および７のいずれかに記載のドライアイス噴射用ノズルであり、
このドライアイス噴射用ノズルの外管に結露防止用ガス供給系が接続され、内管に加速用ガス供給系が接続され、ドライアイス供給管に液化炭酸ガス供給系が接続されたことを特徴とするブラスト装置。
【請求項９】
ドライアイス噴射用ノズルと、このドライアイス噴射用ノズルにドライアイスを供給する液化炭酸ガス供給系と、前記ドライアイス噴射用ノズルにドライアイス加速用ガスを供給する加速用ガス供給系を備えたブラスト装置であって、
前記ドライアイス噴射用ノズルが、請求項４に記載のドライアイス噴射用ノズルであり、
このドライアイス噴射用ノズルの内管に加速用ガス供給系が接続され、ドライアイス供給管に液化炭酸ガス供給系が接続されたことを特徴とするブラスト装置。
【請求項１０】
前記加速用ガス供給系は、加速用ガスを加温するヒータを備えていることを特徴とする請求項８または９に記載のブラスト装置。
【請求項１１】
前記結露防止用ガス供給系は、結露防止用ガスを加温するヒータを備えていることを特徴とする請求項８記載のブラスト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スノー状等のドライアイスをブラスト対象物に向けて噴射するブラスト装置、およびこれに用いられるドライアイス噴射用ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スノー状等のドライアイスを噴射するブラスト装置では、低温（−７８℃）のドライアイスを噴射するため、ノズルが冷却され、ノズル外面に結露や着霜が生じることがある。
ノズルの先端付近に結露が生じた場合には、水分がドライアイスとともに噴射され、この水分によってブラスト対象物が汚染されてしまうことがあった。
また結露した水分が凍結して生じた氷がノズル外面に付着し、この氷がドライアイス噴射流に沿って成長し、ドライアイス噴射流を妨げてしまうことがあった。
ノズルにおける結露を防止する方法としては、処理室内を低露点ガスでパージ（置換）し、処理室内の水分濃度を低くした後にブラストを行うことが提案されている。
またノズルにヒータを設置し、このヒータでノズルを加温することによって結露を防止することも行われている。
またノズルに断熱材を設置し、ノズル外面の温度低下を抑えることによって結露を防止することも提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低露点ガスで処理室内をパージする場合には、処理室内雰囲気の露点をノズル外面温度（通常、−５０〜−７８℃）より低くする必要があるため、多量の低露点ガスが必要となる。またブラスト対象物の搬入、搬出などのため処理室を開放した際には、その都度、低露点ガスのパージが必要となる。このため、作業効率が低下するという問題があった。
またヒータを用いてノズルを加温する場合、結露を防ぐことが可能となるまでノズル外面温度を高めるには、大容量のヒータが必要となり、コスト増大を招いていた。またノズルの温度が高くなるため、噴射されるドライアイスが昇華してしまうことがあった。さらには、ノズル外面が高温となるため、ノズルの取扱いが難しくなるという問題があった。
また断熱材を使用する場合、結露を完全に防ぐには断熱層を厚くする必要がある。例えば高湿度条件下でドライアイス噴射を２４時間行う場合に結露を防ぐには、厚さ約１００ｍｍの断熱層が必要となる。このため、ノズル外径が大きくなり、操作性が悪化する問題があった。
さらには、ノズル先端部に断熱材を設置するのは難しいため、ノズル先端面の結露を防ぐことは困難であった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、作業効率、取扱い性、操作性を低下させることなく、結露を防ぐことができるドライアイス噴射用ノズルを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、ドライアイスを噴射するドライアイス噴射用ノズルであって、
内管と、この内管の外側に間隔を配して設けられた外管と、前記内管内に間隔を配して設けられてドライアイスを供給するドライアイス供給管を備え、
前記ドライアイス供給管のドライアイス出口端が前記内管の先端よりも基端側に位置しており、
前記内管からドライアイスを加速する加速用ガスとドライアイス供給部からのドライアイスが噴出し、前記外管から結露防止用ガスが噴出するようにしたことを特徴とするドライアイス噴射用ノズルである。 
請求項２にかかる発明は、前記内管が、一定内径の基部と、この基部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に縮径するテーパ部と、このテーパ部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に拡径する拡径部から構成され、
前記ドライアイス供給管のドライアイスの出口端が前記内管の前記基部に位置していることを特徴とする請求項１記載のドライアイス噴射用ノズルである。 
請求項３にかかる発明は、前記外管に結露防止用ガスを導入する結露防止用ガス導入経路が接続され、この導入経路の接続位置は、前記ドライアイス供給管の出口端よりもノズル基端側、または前記出口端とほぼ同位置とされていることを特徴とする請求項２記載のドライアイス噴射用ノズルである。 
請求項４にかかる発明は、前記内管の前記基部の基端側に、内管内を流れるドライアイス加速用ガスの一部を結露防止用ガスとして前記外管側に導入するガス導入孔が形成されたことを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載のドライアイス噴射用ノズル。 
請求項５にかかる発明は、ドライアイスを噴射するドライアイス噴射用ノズルであって、
内管と、この内管の外側に間隔を配して設けられた外管を備え、
前記内管が、一定内径の基部と、この基部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に縮径するテーパ部と、このテーパ部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に拡径する拡径部から構成され、
前記内管の前記基部の基端側の側壁に、ドライアイス導入経路に連通してドライアイスを前記内管内に供給する出口が開口しており、
前記内管からドライアイスを加速する加速用ガスと前記出口からのドライアイスが噴出し、前記外管から結露防止用ガスが噴出するようにしたことを特徴とするドライアイス噴射用ノズルである。 
請求項６にかかる発明は、ドライアイスを噴射するドライアイス噴射用ノズルであって、
内管と、この内管の外側に間隔を配して設けられた外管を備え、
前記内管が、一定内径の基部と、この基部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に縮径するテーパ部と、このテーパ部の先端側に設けられ、先端方向に向けて徐々に拡径する拡径部から構成され、
前記内管の前記基部の基端側に、液体炭酸ガスを自由膨張させてドライアイスを生成させる絞り部が設けられ、この絞り部は液体炭酸ガス供給管に接続されており、
前記内管からドライアイスを加速する加速用ガスとして機能する炭酸ガスと前記絞り部で生成したドライアイスが噴出し、前記外管から結露防止用ガスが噴出するようにしたことを特徴とするドライアイス噴射用ノズルである。 
請求項７にかかる発明は、前記内管の前記拡径部に、先端方向に肉厚が徐々に薄くなるテーパ状の整流部が形成されていることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項記載のドライアイス噴射用ノズルである。
【０００５】
請求項８にかかる発明は、ドライアイス噴射用ノズルと、このドライアイス噴射用ノズルにドライアイスを供給する液化炭酸ガス供給系と、前記ドライアイス噴射用ノズルにドライアイス加速用ガスを供給する加速用ガス供給系と、前記ドライアイス噴射用ノズルに結露防止用ガスを供給する結露防止用ガス供給系を備えたブラスト装置であって、
前記ドライアイス噴射用ノズルが、請求項１、２、３、５、６および７のいずれかに記載のドライアイス噴射用ノズルであり、
このドライアイス噴射用ノズルの外管に結露防止用ガス供給系が接続され、内管に加速用ガス供給系が接続され、ドライアイス供給管に液化炭酸ガス供給系が接続されたことを特徴とするブラスト装置である。
請求項９にかかる発明は、ドライアイス噴射用ノズルと、このドライアイス噴射用ノズルにドライアイスを供給する液化炭酸ガス供給系と、前記ドライアイス噴射用ノズルにドライアイス加速用ガスを供給する加速用ガス供給系を備えたブラスト装置であって、
前記ドライアイス噴射用ノズルが、請求項４に記載のドライアイス噴射用ノズルであり、
このドライアイス噴射用ノズルの内管に加速用ガス供給系が接続され、ドライアイス供給管に液化炭酸ガス供給系が接続されたことを特徴とするブラスト装置である。
請求項１０にかかる発明は、前記加速用ガス供給系は、加速用ガスを加温するヒータを備えていることを特徴とする請求項８または９に記載のブラスト装置である。
請求項１１にかかる発明は、前記結露防止用ガス供給系は、結露防止用ガスを加温するヒータを備えていることを特徴とする請求項８記載のブラスト装置である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明のブラスト装置の第１の実施形態を示すものである。
図２に示すように、このブラスト装置は、ドライアイスの原料となる液化炭酸ガスを供給する液化炭酸ガス供給系１６と、ドライアイスを噴射させるドライアイス噴射用ノズル１０と、ドライアイスを加速させる加速用ガスを供給する加速用ガス供給系１７と、結露防止用ガスを供給する結露防止用ガス供給系１８とを備えている。符号１９は、ブラスト対象物Ｍのブラスト処理を行う処理室である。
【０００７】
液化炭酸ガス供給系１６は、サイフォン管付き液体炭酸ガス容器２１と、この容器２１からの液体炭酸ガスを自由膨張させてドライアイスを生成させる絞り部２２と、生成したドライアイスを噴射用ノズル１０に導入するドライアイス導入経路２３とを備えている。
加速用ガス供給系１７は、液体窒素貯槽２４と、この貯槽２４からの液体窒素を気化させる蒸発器２４ａと、得られた窒素ガスを所定の圧力に減圧する減圧弁２５と、窒素ガスを加速用ガスとして噴射用ノズル１０に導入する加速用ガス導入経路２６とを備えている。
結露防止用ガス供給系１８は、液体窒素貯槽２４からの液体窒素を気化させて得られた窒素ガスを、噴射用ノズル１０に導入する結露防止用ガス導入経路２７を備えている。
【０００８】
図１に示すように、ドライアイス噴射用ノズル１０は、ドライアイスを噴出させる内管２と、内管２に対し間隔をおいて設けられた外管３と、内管２内に設けられたドライアイス供給管１とを備えた三重管構造を有する。
【０００９】
噴射用ノズル１０では、ドライアイス供給管１の内部がドライアイス流路４とされ、ドライアイス供給管１と内管２との間が加速用ガス流路５とされ、内管２と外管３との間が結露防止用ガス流路６とされている。
【００１０】
内管２は、一定内径の基部８の先端側に、先端方向に向けて徐々に縮径するテーパ部９が形成され、テーパ部９の先端側に、先端方向に向けて徐々に拡径する拡径部１１が形成されて構成されている。
テーパ部９は、ドライアイス供給管１の出口端１ａよりもノズル先端側に設けられている。
【００１１】
外管３は、一定内径の基部１２の先端側に、先端方向に向けて徐々に縮径するテーパ部（先端部）１３が形成されて構成されている。
外管３の先端３ａの内径は、内管２の先端２ａの外径よりやや大きく設定されており、先端３ａと先端２ａとの隙間は、結露防止用ガスが噴出するスリット状の結露防止用ガス噴出部１４となっている。
【００１２】
結露防止用ガス噴出部１４の間隔は、０．３ｍｍ以上とするのが好ましい。特に、０．３〜２．０ｍｍとするのが好適である。
この間隔を０．３ｍｍ未満にすると、製造時、内管と外管が接触しやすくなる。また接触しない場合でも圧損が大きくなりガス噴出部１４からガスが流出しにくくなる。この間隔は管２、３の周方向のどの位置でも０．３ｍｍ以上であることが望ましく、部分的にも間隔が０．３ｍｍ未満となると、外管３の表面が部分的に結露する可能性がある。この間隔を０．３ｍｍ以上とすることにより、部分的に多少間隔が小さくなっても結露防止用ガスの噴出量を一定以上確保でき、結露を防ぐことができる。この間隔は管２、３の周方向のどの位置でも等間隔であることが望ましい。
ガス噴出部１４の間隔を上記範囲とすることによって、結露防止用ガスをスムーズに排出し、結露防止用ガス流路６内の結露防止用ガスの温度が低下するのを防ぐことができる。また結露防止用ガスの噴出流速を高め、大気が結露防止用ガス流路６内に侵入するのを防ぎ、大気中の水分による結露を防ぐことができる。
【００１３】
外管３には、前記結露防止用ガスの導入経路２７が接続されている。
外管３に対する導入経路２７の接続位置（外管３の延在方向の位置）は、ドライアイス供給管１の出口端１ａより基端側、または出口端１ａとほぼ同位置とするのが好ましい。
導入経路２７の接続位置が、出口端１ａよりも先端側である場合には、この接続位置と出口端１ａとの間の部分がドライアイスにより冷却され、結露が生じやすくなるため好ましくない。
【００１４】
ノズル１０先端は、内管２が外管３の先端３ａからノズル先端方向に突出しないようにするのが好ましい。外管３に対し内管２が突出する場合には、突出部分の内管２に結露が生じやすくなる。
【００１５】
ドライアイス供給管１は、内管２に対し間隔をおいて設けると、加速用ガス流路５が断熱層として機能するため、ドライアイス供給管１が結露することを防ぐことができる。
【００１６】
供給管１、内管２、外管３は、金属（ステンレス鋼等）や合成樹脂（ポリ４フッ化エチレン等）で構成することができる。
また供給系１６、１７、１８の導入経路２３、２６、２７についても金属（ステンレス鋼等）や合成樹脂（ポリ４フッ化エチレン、ゴム等）で構成することができる。
また導入経路２３、２６、２７と噴射用ノズル１０との接続には、溶接接続を採用してもよいし、継手を用いてもよい。
特に、絞り部２２より下流側のドライアイス導入経路２３を合成樹脂（ポリ４フッ化エチレン等）で形成する場合には、ドライアイスの噴出圧（吹付け衝突圧力）を高めることができ、ブラスト処理効率を高めることができるため好ましい。
【００１７】
次に、このブラスト装置の使用方法について説明する。
図２に示すように、液体炭酸ガス容器２１からの液体炭酸ガスを、絞り部２２で自由膨張させてドライアイス（例えばスノー状ドライアイス）を生成させ、このドライアイスを、導入経路２３を通して噴射用ノズル１０のドライアイス供給管１内に導入する。
供給管１内に導入されたドライアイスは、ドライアイス流路４内を先端方向に流れ、出口端１ａから噴出する。噴出したドライアイスの一部は、テーパ部９に衝突してその形状が整えられる。
【００１８】
同時に、液体窒素貯槽２４からの液体窒素を蒸発器２４ａで気化させ、減圧弁２５で所定の圧力に減圧し、この窒素ガスを、導入経路２６を通して加速用ガスとして内管２に導入する。
内管２内に導入された加速用ガス（窒素ガス）は、加速用ガス流路５内を先端方向に流れ、供給管１からのドライアイスを同伴して先端２ａから噴出する。
加速用ガスは、拡径部１１を流れる際に、適度に膨張して流れ方向の乱れが抑えられ、ドライアイスおよび加速用ガスの流れ方向が均一となる。
加速用ガスとともに噴出したドライアイスは、処理室１９内のブラスト対象物Ｍに吹き付けられ、ブラスト対象物Ｍの付着物やバリなどが除去される。
【００１９】
この噴射用ノズル１０では、液体窒素貯槽２４からの窒素ガスの一部が、導入経路２７を通して結露防止用ガスとして内管２と外管３との間に導入される。
この結露防止用ガスとしては、露点が−５０℃以下である低露点ガスを用いるのが好適である。露点をこの範囲とすることによって、ノズルの結露防止効果を高めることができる。
結露防止用ガスの温度は、少なくとも雰囲気温度（ノズル外の気温）以上であることが望ましい。また乾燥条件下（例えば湿度４０％以下）では、雰囲気温度より５〜６℃低い温度以上とすることができる。結露防止用ガスの温度をこの範囲とすることによって、ノズルの結露防止効果を高めることができる。
内管２と外管３との間に導入された結露防止用ガスは、結露防止用ガス流路６内を先端方向に流れ、結露防止用ガス噴出部１４を通して噴出する。
【００２０】
この噴射用ノズル１０では、結露防止用ガスを、内管２と外管３との間（結露防止用ガス流路６）を通して、先端２ａ、３ａのガス噴出部１４から噴出させることができるようにされているので、結露防止用ガスによって、ノズル１０の先端付近の雰囲気を低露点とすることができる。
結露防止用ガスは、ノズル１０の温度を調整する温度調整用ガスとしても機能する。
すなわち、結露防止用ガスを内管２と外管３との間に流通させるため、内管２と外管３との間の結露防止用ガスを断熱層として機能させることができる。このため、内管２と外管３との間の伝熱によって外管３の温度が低下するのを防ぐことができる。また、結露防止用ガスによって外管３を加温し、外管３の温度が低下するのを防ぐことができる。
このため、処理室１９の低露点ガスパージ、ヒータによるノズル加温、断熱材の使用などを行うことなく、内管２および外管３の結露を防ぐことができる。
従って、作業効率、ノズルの取扱い性、操作性を低下させることなく、噴射用ノズル１０に結露が生じるのを防ぐことができる。
【００２１】
図３は、本発明のブラスト装置の第２の実施形態に用いられる噴射用ノズルを示すもので、ここに示す噴射用ノズル２０は、内管２と外管３とを備えた二重管構造を有する。
この噴射用ノズル２０は、ドライアイス供給管１が内管２内に設けられていない点、ドライアイス導入経路２３が内管２に接続されている点で、図１に示す噴射用ノズル１０と異なる。
【００２２】
内管２に対する導入経路２３の接続位置（内管２の延在方向の位置）は、外管３に対する結露防止用ガス導入経路２７の接続位置に対し、ほぼ同位置または先端側とされている。
導入経路２３の接続位置が、導入経路２７の接続位置よりも基端側である場合には、これら接続位置の間の部分がドライアイスにより冷却され、結露が生じやすくなるため好ましくない。
【００２３】
この噴射用ノズル２０を使用するには、液体炭酸ガス容器２１からの液体炭酸ガスを、絞り部２２で自由膨張させてドライアイスを生成させ、このドライアイスを、導入経路２３を通して内管２内に導入する。
内管２内に導入されたドライアイスは、加速用ガスとともに先端方向に流れ、先端２ａから噴出し、ブラスト対象物Ｍに吹き付けられる。
【００２４】
この噴射用ノズル２０では、図１に示す噴射用ノズル１０と同様に、結露防止用ガスを結露防止用ガス流路６に流すことによって、ノズル先端付近の雰囲気を低露点とするとともに、外管３の温度低下を防ぐことができる。従って、結露が生じるのを防ぐことができる。
【００２５】
図４は、本発明のブラスト装置の第３の実施形態に用いられる噴射用ノズルを示すもので、ここに示す噴射用ノズル３０は、ドライアイスを噴出させる内管３２と、内管３２に対し間隔をおいて設けられた外管３３とを備えた二重管構造を有する。
内外管３２、３３の基端側には、液体炭酸ガスを供給する液体炭酸ガス供給管３１が接続され、この供給管３１には、他の部分に比べ内径が小さい絞り部３５が形成されている。
この絞り部３５は、液体炭酸ガスを自由膨張させ、ドライアイスを生成させることができるようになっている。
外管３３には、結露防止用ガスの導入経路２７が接続されている。
この噴射用ノズル３０では、内管３２内部がドライアイス流路３４とされ、内管３２と外管３３との間が結露防止用ガス流路３６となっている。
【００２６】
この噴射用ノズル３０を使用するには、ガス容器２１からの液体炭酸ガスを、絞り部３５で自由膨張させてドライアイスを生成させ、このドライアイスを、内管３２を通して先端３２ａから噴出させる。
この噴射用ノズル３０では、図１に示す噴射用ノズル１０と同様に、導入経路２７からの結露防止用ガスを結露防止用ガス流路３６に流すことによって、ノズル先端付近の雰囲気を低露点とするとともに、外管３３の温度低下を防ぐことができる。従って、結露が生じるのを防ぐことができる。
【００２７】
図５は、本発明のブラスト装置の第４の実施形態の要部を示すもので、ここに示すブラスト装置は、結露防止用ガス供給系１８の導入経路２７に、結露防止用ガスを加熱する結露防止用ガス加熱用ヒータ２８が設けられている点で、図１および図２に示すブラスト装置と異なる。ヒータ２８の容量はドライアイスの流量、内管２と外管３の間の流路寸法および結露防止用ガスの流量から適宜決めることが望ましい。
このブラスト装置では、結露防止用ガスをヒータ２８によって加熱し、その温度を高めた後に結露防止用ガス流路６に供給することができる。
結露防止用ガスの加熱温度は、ヒータ出口温度で４０〜４５℃（ノズルの入口温度（ノズルに導入される時点での温度）で３０〜４０℃）とすることが望ましい。
これによって、外管３の温度低下を確実に防ぎ、結露を防ぐことができる。
また、ヒータ２８が設けられているので、結露防止用ガスの温度を高めることができ、結露防止用ガスの使用量を少なくした場合でも、十分な結露防止効果を得ることができる。従って、結露防止用ガスの使用量を抑えることができる。
【００２８】
図６は、本発明のブラスト装置の第５の実施形態に用いられる噴射用ノズルを示すもので、ここに示す噴射用ノズル４０は、ドライアイスを噴出させる内管４２と、内管４２に対し間隔をおいて設けられた外管４３と、内管４２内に設けられたドライアイス供給管１とを備えた三重管構造を有する。
この噴射用ノズル４０では、内管４２内に、加速用ガスを供給することができるようにされている。
【００２９】
内管４２には、内管４２内の加速用ガスを、内管４２と外管４３との間（結露防止用ガス流路４６）に導入するガス導入孔４４が形成されている。
ガス導入孔４４は、供給管１の出口端１ａよりも基端側に形成するのが好ましい。ガス導入孔４４は、周方向に間隔をおいて複数設けるのが好適である。
【００３０】
この噴射用ノズル４０では、ドライアイスを供給管１に導入するとともに、加速用ガス（窒素ガス）を内管４２内に導入する。
内管４２内に導入された加速用ガスは、ドライアイスとともに先端部４２ａから噴出する。
この際、内管４２内の加速用ガスの一部は、ガス導入孔４４を通して内管４２外の結露防止用ガス流路４６内に導入され、結露防止用ガスとして、流路４６内を先端方向に流れ、ガス噴出部４７から排出される。
【００３１】
この噴射用ノズル４０では、加速用ガスを結露防止用ガス流路４６に流すことによって、ノズル先端付近の雰囲気を低露点とするとともに、外管４３の温度低下を防ぐことができる。従って、結露が生じるのを防ぐことができる。
【００３２】
図７は、本発明のブラスト装置の第６の実施形態の要部を示すもので、ここに示すブラスト装置では、図６に示す噴射用ノズル４０が用いられ、この噴射用ノズル４０の基端側に、加速用ガス用連結管５１が接続されており、この連結管５１の基端部付近に、加速用ガス導入経路２６が接続されている。
導入経路２６には、加速用ガスを加熱する加速用ガス用ヒータ５２が設けられている。ヒータ５２の容量は、ドライアイスの流量、内管２と外管３の間の流路寸法および加速用ガス流量から適宜決めることが望ましい。
【００３３】
このブラスト装置では、加速用ガスをヒータ５２によって加熱し、その温度を高めた後に結露防止用ガス流路４６に供給することができる。加速用ガスの加熱温度は、例えばヒータ出口温度で４０〜４５℃（ノズルの入口温度（ノズルに導入される時点での温度）で３０〜４０℃）とすることが望ましい。
従って、外管４３の温度低下を確実に防ぎ、結露が生じるのを防ぐことができる。
また、ヒータ５２が設けられているので、加速用ガスの温度を高めることができ、このガスの使用量を少なくした場合でも、十分な結露防止効果を得ることができる。従って、加速用ガスの使用量を抑えることができる。
【００３４】
図８は、本発明のブラスト装置の第７の実施形態に用いられる噴射用ノズルを示すもので、ここに示す噴射用ノズル５０は、内管４２と外管４３との間に、加速用ガス用ヒータ５３が設けられている点で、図６に示す噴射用ノズル４０と異なる。
ヒータ５３は、外管４３に当接するように設置すると、外管４３を効率よく加熱し、その温度低下を確実に防ぎ、結露を防ぐことができるため好ましい。
ヒータ５３は、外管４３に当接し、かつ内管４２に当接しないように設置するのが好ましい。
なお、ヒータ５３は、内管４２と外管４３の双方に当接するように設置してもよいし、内管４２に当接し、外管４３に当接しないように設置してもよい。
ヒータ５３の容量はドライアイスの流量、内管２と外管３の間の流路寸法および加速用ガスの流量から適宜決めることが望ましい。加速用ガスの加熱温度は、３０〜４０℃とすることが望ましい。
【００３５】
この噴射用ノズル５０では、外管４３を加熱し、その温度を高めることができる。また流路４６を流れる加速用ガスの温度を高めることができる。
従って、外管４３の温度低下を確実に防ぎ、結露が生じるのを防ぐことができる。
また、ヒータ５３が設けられているので、外管４３および加速用ガスの温度を高めることができ、このガスの使用量を少なくした場合でも、十分な結露防止効果を得ることができる。従って、加速用ガスの使用量を抑えることができる。
【００３６】
なお、ヒータ５３は、図１、図３、図４、図５に示す噴射用ノズル１０、２０、３０において、内管と外管の間に設けることもできる。
【００３７】
図９ないし図１２は、噴射用ノズルの他の例を示すものである。
図９に示す噴射用ノズル６０は、外管３のテーパ部（先端部）１３に、流路６内の結露防止用ガスを外部に導出する結露防止用ガス導出孔６１が設けられている点で、図１に示す噴射用ノズル１０と異なる。
【００３８】
ガス導出孔６１は、内管２の軸方向に沿って貫通形成されている。ガス導出孔６１は、周方向に間隔をおいて、複数形成するのが好ましい。
この噴射用ノズル６０では、ガス導出孔６１が形成されているので、このガス導出孔６１を通して、結露防止用ガスの一部を外管３の外部に導出することができる。
このため、結露防止用ガスとして低露点ガスを用いることによって、外管３のテーパ部１３（特に先端３ａの端面）の周囲を低露点雰囲気とすることができる。
従って、ガス導出孔６１を設けることによって、内管２との間の伝熱によって外管３が低温となった場合でも、外管３に結露が生じるのを確実に防ぐことができる。
【００３９】
図１０に示す噴射用ノズル７０は、ガス導出孔７１が、内管２、３の軸方向に対し傾斜する方向（テーパ部１３に対しほぼ垂直な方向）に形成されている点で、図９に示す噴射用ノズル６０と異なる。
この噴射用ノズル７０では、ガス導出孔７１から導出される結露防止用ガスが多方向に拡がって流れるため、外管３のテーパ部１３周囲を広範囲にわたって低露点雰囲気とすることができる。従って、外管３に結露が生じるのを確実に防ぐことができる。
【００４０】
図１１に示す噴射用ノズル８０は、ガス導出孔８１が、周方向に沿うスリット状に形成されている点で、図９に示す噴射用ノズル６０と異なる。
この噴射用ノズル８０では、ガス導出孔８１がスリット状に形成されているため、結露防止用ガスが外管３周方向の広範囲にわたって導出される。
このため、外管３のテーパ部１３の周囲を広範囲にわたって低露点雰囲気とすることができる。
従って、外管３に結露が生じるのを確実に防ぐことができる。
【００４１】
図１２に示す噴射用ノズル９０は、ガス導出孔９１の形成方向が、周方向に傾いている点で、図１０に示す噴射用ノズル７０と異なる。
この噴射用ノズル９０では、ガス導出孔９１の形成方向が周方向に傾いているため、図１２（ａ）に示すガス導出孔９１の出口端の周方向位置と、図１２（ｃ）に示す入口端の周方向位置とが異なる。
【００４２】
この噴射用ノズル９０では、ガス導出孔９１の形成方向が周方向に傾いているので、ガス導出孔９１から導出される結露防止用ガスの流れ方向が外管３の周方向に傾くことになる。
このため、ガス導出孔９１が周方向に間隔をおいて形成されているにもかかわらず、結露防止用ガスによる結露防止効果を、周方向の広い範囲にわたって得ることができるようになる。
従って、外管３に結露が生じるのを確実に防ぐことができる。
【００４３】
図１３は、噴射用ノズルの他の例を示すもので、ここに示す噴射用ノズル１００は、内管２に、先端方向に肉厚が徐々に薄くなるテーパ状の整流部１０１が形成されている点で、図１に示す噴射用ノズル１０と異なる。整流部１０１は、内管２の先端部外面に、外径が徐々に小さくなるように形成されていることが望ましい。
内管２の軸方向に対する整流部１０１の傾斜角度は、鋭角であるほど望ましいが、加工上１０〜２０°とするのが好ましい。特に１５°前後とするのが好適である。
【００４４】
この噴射用ノズル１００では、整流部１０１が形成されているため、内管２の先端２ａの幅を小さくすることができる。よって、先端２ａにおいて、ドライアイス噴流（ドライアイススノーと加速用ガスとの混合流）および結露防止用ガス流が乱れるのを防ぎ、これらドライアイス噴流と結露防止用ガスとをスムーズに合流させることができる。
このため、先端２ａの端面付近に停滞流（渦流）が生じるのを防ぎ、大気が巻き込まれるのを防ぐことができる。
従って、ドライアイス噴流や大気に含まれる水分によって、内管２（特に先端２ａの端面）に結露や着霜が生じるのを防止することができる。
また、整流部１０１がテーパ状に形成されているため、整流部１０１上を流れるドライアイス噴流が乱れるのを防ぐことができる。
【００４５】
図１４は、噴射用ノズルの他の例を示すもので、ここに示す噴射用ノズル１１０は、ドライアイスを噴出させる内管１１２と、内管１１２に対し間隔をおいて設けられた外管１１３と、内管１１２内に設けられたドライアイス供給管１とを備えた三重管構造を有する。
内管１１２は、一定内径の基部１１４の先端側に、内径が徐々に大きくなるテーパ部１１５が形成されている。
外管１１３は、一定内径の基部１１６の先端側に、内径が徐々に小さくなるテーパ部１１７が形成されている。外管１１３には、結露防止用ガスの導入経路２７が接続されている。
これら内管１１２および外管１１３は、断面長円状に形成されており、図１４（ａ）に示すように、少なくとも先端部分が偏平な形状となっている。
【００４６】
図１５は、噴射用ノズルの他の例を示すもので、ここに示す噴射用ノズル１２０は、ドライアイスを噴出させる内管１２２と、内管１２２に対し間隔をおいて設けられた外管１２３と、内管１２２内に設けられたドライアイス供給管１とを備えた三重管構造を有する。
内管１２２は、直管状（ストレート形状）に形成されている。
外管１２３は、一定内径の基部１２６の先端側に、内径が徐々に小さくなるテーパ部１２７が形成されている。外管１２３には、結露防止用ガスの導入経路２７が接続されている。
【００４７】
なお、上記各実施形態では、加速用ガスおよび結露防止用ガスとして窒素ガスを用いる場合を例示したが、これに限らず、加速用ガスおよび結露防止用ガスとしては、任意のガス、例えば空気、不活性ガスなどを使用することができる。
また上記処理室１９を、ブラスト対象物Ｍを収容するブース状に形成し、該ブース状処理室１９内に本発明のノズルを設け、該処理室１９内を低露点ガスでパージした後に、ブラスト対象物Ｍにブラスト処理を施すこともできる。この場合には、結露防止用ガスの露点、ヒータ温度等の条件範囲を広くすることができる。
【００４８】
【実施例】
（実施例１）
図１および図２に示すブラスト装置を用いて次の試験を行った。以下に示す試験は、気温２５℃、湿度３２％の条件下で行った。
噴射用ノズル１０の仕様を以下に示す。
ドライアイス供給管：テフロン（登録商標）製チューブ（外径３．２ｍｍ）
絞り部より下流側のドライアイス導入経路：ドライアイス供給管と一体とされたテフロン（登録商標）製チューブ（外径３．２ｍｍ）
内管：ステンレス鋼製（先端の外径６．４ｍｍ、基部の外径９．５ｍｍ）
外管：ステンレス鋼製（外径１５ｍｍ）
結露防止用ガス導入経路：ステンレス鋼製（外径３．２ｍｍ）
噴射用ノズルの長さ（図１に示す長さＬ1）：１００ｍｍ
ガス噴出部の間隔：０．３ｍｍ
【００４９】
容器２１からの液体炭酸ガスを、流量２００ｇ／ｍｉｎ、圧力６ＭＰａで供給し、絞り部２２でジュールトムソン膨張させてドライアイススノーを生成させ、このドライアイススノーを、導入経路２３を通して噴射用ノズル１０の供給管１に導入した。
同時に、貯槽２４からの窒素ガス（１８℃）を、流量２００Ｌ／ｍｉｎで、導入経路２６を通して加速用ガスとして内管２に導入し、ドライアイススノー噴流（ドライアイススノーと加速用ガスとの混合流）を先端２ａから噴出させた。
この際、貯槽２４からの窒素ガス（露点−７０℃以下）の一部を、導入経路２７を通して結露防止用ガスとして外管３内に導入した。結露防止用ガスの流量は２０Ｌ／ｍｉｎとした。
ドライアイススノー噴流を噴射する試験を、２４時間にわたって行った結果、噴射用ノズルには結露が生じなかったことが確認された。
【００５０】
（比較例１）
実施例１で用いたものと同様のブラスト装置を用いて、実施例１と同様のドライアイス噴射試験を行った。この試験は、高湿度条件（温度２８℃、湿度５５％）で行った。
その結果、外管３の温度が２０℃となり、外管３外面に結露が生じたことが確認された。
【００５１】
（実施例２）
図５に示すブラスト装置（ノズル１０（図１）に供給される結露防止用ガスを加熱するヒータを設けたもの）を用いて次の試験を行った。以下に示す試験は、高湿度条件（気温３０℃、湿度６０％）で行った。
噴射用ノズル１０としては、実施例１で用いたものと同様のものを使用した。
絞り部２２で得られたドライアイススノーを供給管１内に導入するとともに、窒素ガス（加速用ガス）を導入経路２６を通して内管２に導入し（流量２００Ｌ／ｍｉｎ）、ドライアイススノー噴流をノズル先端から噴出させた。
この際、ヒータ２８を用いて窒素ガス（結露防止用ガス）（露点−７０℃以下）（ノズル導入時点で３０℃）を、外管３内に導入した。結露防止用ガスの流量は２０Ｌ／ｍｉｎとした。
ドライアイススノー噴流を噴射する試験を、２４時間にわたって行った結果、噴射用ノズル１０には結露が生じなかったことが確認された。
【００５２】
（実施例３）
結露防止用ガスの流量を１０Ｌ／ｍｉｎとすること以外は実施例２と同様の試験を行った。
その結果、噴射用ノズル１０には結露が生じなかったことが確認された。
【００５３】
（実施例４）
図６に示す噴射用ノズル４０を有するブラスト装置を用いて次の試験を行った。以下に示す試験は、気温２５℃、湿度３２％の条件下で行った。
噴射用ノズル４０の仕様を以下に示す。
ドライアイス供給管：テフロン（登録商標）製チューブ（外径３．２ｍｍ）
絞り部より下流側のドライアイス導入経路：ドライアイス供給管と一体とされたテフロン（登録商標）製チューブ（外径３．２ｍｍ）
内管：ステンレス鋼製（先端部の外径６．４ｍｍ、基部の外径９．５ｍｍ）
外管：ステンレス鋼製（外径１５ｍｍ）
噴射用ノズルの長さ（図６に示す長さＬ2）：１００ｍｍ
ガス噴出部の間隔：０．３ｍｍ
ガス導入孔：周方向に等間隔となるよう４つ形成（内径１．５ｍｍ）。
【００５４】
ドライアイススノーを供給管１内に導入するとともに、窒素ガス（加速用ガス）（露点−７０℃以下）（１８℃）を内管４２に導入し（流量２２０Ｌ／ｍｉｎ）、ドライアイススノー噴流をノズル先端から噴出させた。
この際、窒素ガスの一部（流量２０Ｌ／ｍｉｎ）が、ガス導入孔４４を通して結露防止用ガス流路４６に流入するようにした。
ドライアイススノー噴流を噴射する試験を、２４時間にわたって行った結果、噴射用ノズル４０には結露が生じなかったことが確認された。
【００５５】
（比較例２）
高湿度条件（気温３０℃、湿度６０％）で試験を行うこと以外は実施例４と同様の試験を行った。
その結果、外管３の外面温度は２０℃となり、外管３外面に結露が生じたことが確認された。
【００５６】
（実施例５）
図７に示すブラスト装置（ノズル４０（図６）に供給される加速用ガスを加熱するヒータを設けたもの）を用い、加速用ガスを噴射用ノズル４０に供給するに先だって、ヒータ５２によって加速用ガスの温度を４２℃（ノズル導入時点の温度）とすること以外は比較例２と同様の試験を行った。
その結果、噴射用ノズル４０には結露が生じなかったことが確認された。
【００５７】
（実施例６）
図８に示すブラスト装置を用いて次の試験を行った。以下に示す試験は、気温２８℃、湿度５５％の条件で行った。
ヒータ５３としては、直径１ｍｍのシース型ヒータ（５０Ｗ）を用いた。
その他の噴射用ノズル５０の仕様は、実施例４に準じた。
【００５８】
ヒータ５３を用いて、外管４３を２８℃に加温しつつ、１８℃の窒素ガス（加速用ガス）（露点−７０℃以下）を内管４２に導入し（流量２２０Ｌ／ｍｉｎ）、ドライアイススノー噴流をノズル先端から噴出させた。
この際、窒素ガスの一部（流量２０Ｌ／ｍｉｎ）が、ガス導入孔４４を通して結露防止用ガス流路４６に流入するようにした。
ドライアイススノー噴流を噴射する試験を、２４時間にわたって行った結果、噴射用ノズルには結露が生じなかったことが確認された。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のドライアイス噴射用ノズルでは、ドライアイスを噴出させる内管と、外管とを備えた多重管構造を有し、結露防止用ガスを、内管と外管との間を通して、ドライアイス噴出方向先端から噴出させることができるようにされているので、ノズル先端付近の雰囲気を低露点とするとともに、外管の温度低下を防ぐことができる。
従って、作業効率、ノズルの取扱い性、操作性を低下させることなく、ノズルに結露が生じるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のブラスト装置の第１の実施形態に用いられる噴射用ノズルを示す構成図であり、（ａ）は全体構成図であり、（ｂ）は要部拡大図である。
【図２】  図１に示す噴射用ノズルが用いられたブラスト装置の構成図である。
【図３】  本発明のブラスト装置の第２の実施形態に用いられる噴射用ノズルを示す構成図である。
【図４】  本発明のブラスト装置の第３の実施形態に用いられる噴射用ノズルを示す構成図である。
【図５】  本発明のブラスト装置の第４の実施形態を示す構成図である。
【図６】  本発明のブラスト装置の第５の実施形態に用いられる噴射用ノズルを示す構成図であり、（ａ）は全体構成図であり、（ｂ）は要部拡大図である。
【図７】  本発明のブラスト装置の第６の実施形態を示す構成図である。
【図８】  本発明のブラスト装置の第７の実施形態を示す構成図である。
【図９】  噴射用ノズルの他の例の要部を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は縦断面図である。
【図１０】  噴射用ノズルの他の例の要部を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は縦断面図である。
【図１１】  噴射用ノズルの他の例の要部を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１２】  噴射用ノズルの他の例の要部を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は横断面図であり、（ｄ）は縦断面図である。
【図１３】  噴射用ノズルの他の例の要部を示す断面図である。
【図１４】  噴射用ノズルの他の例の要部を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は横断面図である。
【図１５】  噴射用ノズルの他の例の要部を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は横断面図である。
【符号の説明】
１・・・ドライアイス供給管、１ａ・・・出口端、２、３２、４２・・・内管、２ａ・・・先端、３、３３、４３・・・外管、３ａ・・・先端、４・・・ドライアイス流路、５・・・加速用ガス流路、６・・・結露防止用ガス流路、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０・・・ドライアイス噴射用ノズル、１３・・・テーパ部（先端部）、１６・・・液化炭酸ガス供給系、１７・・・加速用ガス供給系、１８・・・結露防止用ガス供給系、２３・・・ドライアイス導入経路、２６・・・加速用ガス導入経路、２７・・・結露防止用ガス導入経路、２８・・・結露防止用ガス用ヒータ、４４・・・ガス導入孔、５２、５３・・・加速用ガス用ヒータ、６１、７１、８１、９１・・・ガス導出孔、１０１・・・整流部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004005792.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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