專利名稱：干冰噴射裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種噴射裝置，該噴射裝置包括載氣的流道，在該流道的下游端形成 有噴射嘴；以及液態(tài)CO2的供應管路，該供應管路通入到同軸地形成在流道中的膨脹室中。
背景技術：
EP 1 501 655披露了一種噴射裝置，其中膨脹室橫向地穿入流道中。作為另一種 選擇，提及了可以在流道中同軸地容納膨脹室的可能性。膨脹室中的一部分液態(tài)CO2的膨脹和蒸發(fā)產生蒸發(fā)制冷作用(evaporation chill)，從而使另一部分CO2凝結為固態(tài)干冰，該固態(tài)干冰隨后用作與載氣一同運送并在噴 射嘴中加速的噴射介質。這種裝置適合用于高效但輕柔地除去表面上的積垢。清潔效果主 要取決于CO2顆粒的數(shù)量、粒度和速度。

發(fā)明內容
本發(fā)明利用在獨立權利要求中說明的特征，通過利用緊湊的裝置并在減少載氣消 耗的情況下使固態(tài)CO2高效地凝結并加速而解決了如何實現(xiàn)固態(tài)CO2的高產量和高清潔效 果的問題。在從屬權利要求中說明了本發(fā)明的有用細節(jié)。


下面將結合

實施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的噴射裝置的軸向剖視圖；圖2示出了沿圖1中的線II-II截取的剖視圖；以及圖3示出了根據(jù)變型實施例的噴射裝置的局部放大軸向剖視圖。
具體實施例方式噴射管10在下游端(即，圖1中的上端)支撐例如收斂/擴張噴嘴(優(yōu)選為拉瓦 爾噴嘴)等噴射嘴12。噴射管10和噴射嘴12—同形成載氣(例如，壓縮空氣)的流道14 從而與常規(guī)裝置相比以相對較低的壓強(例如，僅為0.05MPa的壓強)供應載氣。壓縮空 氣在噴射嘴12中被加速至大致音速或超音速。噴射管10內部的筆直流道14的一部分增大而形成環(huán)形空間16，該環(huán)形空間16容 納有用于支承管子20的支架18，管子20同軸地設置在流道14中。在支架18的附近或優(yōu) 選地在支架18的內部形成液態(tài)CO2的供應管路22，并且供應管路22在流道14的橫向上延 伸。供應管路22經由與流道14的軸線平行延伸的注射通道24通入到形成于管子20內部 的膨脹室26中。優(yōu)選地在IMPa或更高的壓強下供應的液態(tài)CO2在膨脹室中膨脹并蒸發(fā)，從 而使占CO2總量的大約40% -60%的部分CO2可以凝結為固態(tài)干冰。在流道14中同軸地延 伸的注射通道24和膨脹室26順著載氣的流向將干冰導入初始速度已經較高的載氣流中，從而干冰將被載氣進一步加速至高速并且還將被均勻地分布在流道14中。在所示的實例中，僅僅設置了一個居中設置在流道14的軸線上的注射通道24。注射通道24的橫截面積A和膨脹室26的體積V滿足V"7A"2 > 3的關系，優(yōu)選地 滿足νιΛ/Α1/2> 10的關系。在管子20的下游，流道14內容納有呈雙錐體形狀的擠壓體28。通常，擠壓體應當 具有流線型構造，即，應當向前后兩端呈漸縮的。在所示的實例中，擠壓體28的上游尖端略微伸入到膨脹室26中，從而由該擠壓體 28與管子20的壁部形成環(huán)形間隙。此外，擠壓體28的下游尖端在快要進入到噴射嘴12中 之前略微伸入到流道14的錐形部分中。擠壓體28的用途在于將膨脹室26內的壓強保持為合適的值，從而幫助在膨脹室 26中凝固形成干冰。與此同時，擠壓體28確保干冰在流道14內的壓縮空氣中更好地分布 和加速并且確保CO2顆粒進一步增長，同時另一方面避免管子20與擠壓體28之間的狹窄 部分和/或擠壓體28與流道14的壁部之間的狹窄部分被形成的干冰阻塞。如圖2所示，支架18具有允許載氣通過的構造。在所示的實例中，該構造通過在 頂部圍繞管子20的橫截面設置孔32來實現(xiàn)。然而，也可以將支架18構成為具有臂部呈流 線型的十字形形狀或星形形狀。本文所披露的噴射裝置的重大優(yōu)點在于，與常規(guī)的干冰噴射裝置的至少0.8m3/ min的載氣消耗量相比，載氣的低壓強使得載氣的消耗量低，例如載氣的消耗量可以小于 0. Im7min。另外，注射通道24、膨脹室26和擠壓體28的構造和布置方式能夠實現(xiàn)固態(tài)CO2 的高產量和CO2顆粒的高質量(粒度和硬度)，這帶來了高清潔效果。在本文所示的實例中，流道14在噴射管10的位于噴射嘴12上游的位置略呈漸縮 形，但是膨脹室26的口部處于以下位置流道14的橫截面積是噴射嘴12的狹窄部分的橫 截面積的至少1. 5倍(位于噴嘴狹窄部分前方至少30mm)。可以用隔熱層包圍噴射管10。然而，通過將膨脹室26同軸地設置在流道14中從 而使膨脹室26被壓縮空氣所經過的環(huán)形間隙包圍，就已經實現(xiàn)了一定的防結冰保護作用。圖3示出了變型實施例，其中在供應管路22和注射通道24之間的連接處設置有 用于液態(tài)CO2的計量閥34。計量閥34的位置能夠使用螺母36和螺桿38來調節(jié)，并且螺桿 38的上游端和螺母36被流線型蓋罩40覆蓋。
權利要求
一種噴射裝置，包括載氣的流道(14)，在所述流道(14)的下游端形成有噴射嘴(12)；以及液態(tài)CO2的供應管路(22)，所述供應管路(22)通入到同軸地容納在所述流道(14)中的膨脹室(26)中，其特征在于，所述膨脹室(26)由管子(20)形成，所述管子(20)在上游端由支架(18)保持，所述流道(14)中的載氣流穿過所述支架(18)，并且所述供應管路(22)沿著所述流道(14)的橫向延伸并通入到與所述流道(14)的軸線平行延伸的注射通道(24)中，然后通入到所述膨脹室(26)。
2.根據(jù)權利要求1所述的噴射裝置，其中，所述注射通道(24)的橫截面積A和所述膨 脹室(26)的體積V滿足V"7A"2 > 3的關系，優(yōu)選地滿足V"7A"2 > 10的關系。
3.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的噴射裝置，其中，在所述流道(14)中在所述膨脹 室(26)下游設置有擠壓體(28)。
4.一種噴射裝置，包括載氣的流道(14)，在所述流道(14)的下游端形成有噴射嘴 (12)；以及液態(tài)CO2的供應管路(22)，所述供應管路(22)通入到同軸地容納在所述流道 (14)中的膨脹室(26)中，其特征在于，在所述流道(14)中在所述膨脹室(26)下游設置有 擠壓體(28)。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的噴射裝置，其中，所述擠壓體(28)在上游端和下游端呈 漸縮形。
6.根據(jù)權利要求3至5中任一項所述的噴射裝置，其中，所述擠壓體(28)為雙錐體。
7.根據(jù)權利要求3至6中任一項所述的噴射裝置，其中，所述擠壓體(28)的上游端伸 入到所述膨脹室(26)中。
8.根據(jù)權利要求3至7中任一項所述的噴射裝置，其中，所述流道(14)朝向所述噴射 嘴(12)呈漸縮形，并且所述擠壓體(28)的下游端伸入到所述流道(14)的漸縮部分中。
9.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的噴射裝置，其中，在所述注射通道(24)和所述供 應管路(22)之間的連接處設置有計量閥(34)。
全文摘要
一種噴射裝置，包括載氣的流道(14)，該流道(14)在下游端形成有噴射嘴(12)；以及液態(tài)CO2的供應管路(22)，該供應管路(22)通入到同軸地容納在流道(14)中的膨脹室(26)，其特征在于，膨脹室(26)由管子(20)形成，所述管子(20)在上游端由支架(18)保持，流道(14)中的載氣流穿過該支架(18)，并且供應管路(22)沿著流道(14)的橫向延伸經過支架(18)并通入到與流道(14)的軸線平行延伸的膨脹室(26)。
文檔編號B24C1/00GK101896314SQ200880120107
公開日2010年11月24日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權日2007年12月10日
發(fā)明者J·W·基普 申請人:J·W·基普