CN107377531A - 一种二氧化碳雪花清洗喷嘴装置 - Google Patents

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张川
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    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
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Abstract

本发明公开一种二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，包括喷嘴主体、与喷嘴主体连接的外罩及底座；喷嘴主体内有CO2喷头，由安装在底座内的CO2连接管压紧；底座侧壁有压缩气体进口，底座的CO2进口与CO2喷头的CO2的出口间形成CO2通道，喷嘴主体内绕述CO2喷头环设多个压缩气体通过孔；CO2连接管与底座及喷嘴主体内壁间形成压缩气体通道，外罩前端具有压缩气体出口孔，喷嘴主体的前端伸出外罩外后伸入压缩气体出口孔中并与压缩气体出口孔内壁间形成压缩气体出口以使压缩气体经压缩气体通过孔及喷嘴主体与外罩内壁间的气流通道排出。本发明能使快速形成的气态CO2和雪花状干冰晶体混合物被超音速露出，实现对物体表面的清洗。

Description

一种二氧化碳雪花清洗喷嘴装置
技术领域
本发明涉及清洗装置技术领域，具体涉及一种二氧化碳雪花清洗喷嘴装置。
背景技术
传统设备或产品表面污垢的清洗主要有以下几种方式：物理清洗(手工擦拭或设备清扫、低压或高压水清洗)，化学清洗(酸洗、碱洗或有机溶剂清洗)。手工擦拭或设备清扫存在清洗不彻底、效率低和不稳定等缺点。水清洗或化学清洗存在产生大量废水废液、使用化学品和能耗高等缺点。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，用于清洗并去除物体表面的污染物或覆盖层而使物体表面恢复原表面状况。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，包括喷嘴主体、与所述喷嘴主体连接的外罩及底座；所述喷嘴主体内有CO2喷头，由安装在所述底座内的CO2连接管压紧在所述喷嘴主体内；，所述底座底部的CO2进口与CO2喷头的CO2出口之间形成CO2通道；所述底座侧壁上有压缩气体进口，所述喷嘴主体内绕所述CO2喷头环设有多个压缩气体通过孔；所述CO2连接管与底座及喷嘴主体的内壁间形成压缩气体通道，所述外罩的前端具有压缩气体出口孔，所述喷嘴主体的前端伸出所述外罩外后伸入所述压缩气体出口孔中并与所述压缩气体出口孔的内壁间形成压缩气体出口，以使来自压缩气体通道的压缩气体经压缩气体通过孔及喷嘴主体与外罩内壁间的气流通道后排出；该压缩气体出口孔与喷嘴主体、CO2喷头共同形成一先收缩后扩张的拉伐尔喷管结构，在引入的压缩气体通过时会被加速到超声速。
所述外罩的前端具有锥形体，所述锥形体的前端平面上开有所述压缩气体出口孔；所述喷嘴主体的前端具有锥形部，所述锥形部与外罩的内壁锥形面间相隔开而形成压缩气体的气流通道，以将进入的压缩气体引至所述压缩气体出口排出。
所述压缩气体通过孔前端出口通至所述锥形部的锥面上。
所述CO2喷头的内部轴线方向上开有一毛细孔以将自底座的底端进入的CO2排出。
所述压缩气体出口孔的外倾夹角α在0°-15°之间。
所述CO2喷头的前端面与所述压缩气体出口孔的前端面持平。
所述底座的CO2进口连接所述CO2接头，所述压缩气体进口连接压缩气体进口接头。
所述喷嘴主体与外罩、底座为螺纹连接，所述CO2连接管的两端与底座及喷嘴主体螺纹连接；所述CO2连接管的上端与下端分别有密封圈将与所述底座及喷嘴主体的连接外密封。
本发明通过引入压缩气体与CO2，使压缩气体与CO2分别经内部各自的气流通道在喷嘴内部流过后，再由喷嘴前端的压缩气体出口孔排出，CO2喷出后，能快速形成气态CO2和雪花状干冰晶体混合物；由于在压缩气体出口孔处形成一先收缩后扩张的拉伐尔喷管结构，在压缩气体通过时会被加速到超声速，喷出的压缩气体会给雪花状干冰晶体带来加速作用，加速后的雪花状干冰晶体与被清洗物体表面发生碰撞，将污染物去除，达到清洗的效果；并具有不使用化学药剂、能耗低、无废水废液产生、清洗效果好、稳定并且效率高等优点。
附图说明
图1是二氧化碳雪花清洗喷嘴装置的剖面结构示意图；
图2是二氧化碳雪花清洗喷嘴装置的主视外形示意图；
图3是二氧化碳雪花清洗喷嘴装置的分解示意图；
图4A是锥形扩口状的压缩气体出口孔所在部位的剖面示意图；
图4B是圆形状的压缩气体出口孔所在部位的剖面示意图；
图5是二氧化碳雪花清洗喷嘴装置轴测图；
图6A-6D分别喷嘴主体的主视、剖面、俯视以及轴测图；
图7A-7D分别外罩的主视、剖面、俯视以及轴测图；
图8A-8D分别CO2喷头的主视、剖面、俯视以及轴测图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参见附图所示，一种二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，包括喷嘴主体1、与所述喷嘴主体1连接的外罩2及底座6；所述喷嘴主体1内有CO2喷头3，由安装在所述底座6内的CO2连接管4压紧在所述喷嘴主体1内；所述底座6底部设置的CO2进口9与CO2喷头的CO2出口13之间连通而形成CO2通道11，所述底座6侧壁上有压缩气体进口，所述喷嘴主体1内绕所述CO2喷头3环设有多个压缩气体通过的压缩气体通过孔12；所述CO2连接管4与底座6及喷嘴主体1的内壁间形成压缩气体通道，所述外罩2的前端具有压缩气体出口孔23，所述喷嘴主体1的前端伸出所述外罩2外后，伸入所述压缩气体出口孔23中，并与所述压缩气体出口孔23的内壁间形成压缩气体出口14，以使来自压缩气体通道并流过压缩气体通过孔12以及喷嘴主体与外罩内壁间气流通道的压缩气体排出；该压缩气体出口孔23与喷嘴主体1、CO2喷头3共同形成一先收缩后扩张的拉伐尔喷管结构，在引入的压缩气体通过时会被加速到超声速。
其中，所述喷嘴主体1的压缩气体通过孔12是多个，上端进气口连接喷嘴主体1内的上腔20，上腔的下端有CO2喷头安装孔，上部开口；所述底座中有下腔，下端开口，所述下腔的顶部有连接口，用于与CO2连接管4的上端连接，连接口通过底座内的同心孔连接CO2进口，所述CO2连接管4安装在所述上腔与下腔对接形成的腔体中，并与所述腔体的内壁周围相隔开一定距离，形成压缩气体通道，压缩气体进口与该腔体连通，这样外部进来的压缩气体经该CO2连接管4与上腔与下腔对接形成的腔体间压缩气体通道后，进入所述压缩气体通过孔12中，再通过喷嘴主体1与外罩1的内壁间形成的压缩气体通道后，经压缩气体出口14超音速排出。
作为一种优选，所述喷嘴主体1与外罩1的内壁间形成的用于压缩空气的经过的通道自压缩气体出口延伸到外罩与喷嘴主体的连接面处截止。
作为一种优选，所述外罩2的前端具有锥形体21，所述锥形体的前端平面上开有所述压缩气体出口孔23；所述喷嘴主体的前端具有锥形部17，所述锥形部与外罩的内壁锥形面25间相隔开而形成压缩气体的下部气流通道，以将进入的压缩气体引至所述压缩气体出口14排出。
作为一种优选，所述CO2喷头的前端面与所述压缩气体出口孔的前端面持平；当然也可以不持平，具体不限。其中，所述CO2喷头为T形头状，方便安装，对应所述喷嘴主体内具有适应T形头状的安装孔16，以安装该CO2喷头。
作为一种优选，所述压缩气体通过孔12为直线圆形孔，其前端出口通至所述锥形部17的锥面上。当然该压缩气体通过孔也不限于为圆形，也可以其它形状，也可以非直线结构孔。
具体实现上，所述CO2喷头为T形头的圆形管，管的内部轴线方向上开有一毛细孔24，以将自底座的底端进入的CO2排出，作为一种优选，所述毛细孔在所述CO2喷头的中心轴线上，当然也可以不在中心轴线上设置。
作为优选方案，所述毛细孔直径在0.1-2mm，可以控制CO2流量，也可以根据清洗力度要求选择不同的毛细孔直径。
作为一种优选，所述压缩气体出口孔的外倾夹角α在0°-15°之间，即该压缩气体出口孔可以是一个非锥形的圆形通孔(外倾夹角α为0°时)，或是一个锥形扩口孔(外倾夹角α非0°时)，在喷嘴出口到清洗表面距离一定的情况下，选择不同的夹角可以调节清洗范围，参见图4A、4B所示。
具体实现上，所述底座的CO2进口连接所述CO2接头7，所述压缩气体进口连接压缩气体进口接头8。
具体实现上，所述喷嘴主体通过下部螺纹19与上部螺纹18分别与外罩的内螺纹22、底座的内螺纹相连接，所述CO2连接管的两端与底座及喷嘴主体螺纹连接；所述CO2连接管的上端与下端分别有密封圈5，将与所述底座及喷嘴主体的连接外密封。
具体实现上，压缩气体来源可以是压缩空气或压缩氮气，或是其它可用的压缩气体，具体不限。
装置运行时，压力在4-7MPa之间的CO2从CO2进口9进入，通过CO2通道11后在CO2出口13喷出，快速形成气态CO2和雪花状干冰晶体混合物；同时，压力在0.2-1MPa之间的压缩气体从压缩气体入口10进入，通过内部的压缩气体通道后在压缩气体出口14喷出.喷出的压缩气体给雪花状干冰晶体带来加速作用；加速后的雪花状干冰晶体15与被清洗物体表面发生碰撞，将污染物去除，达到清洗的效果；其中，可清洗的污染物包括固体颗粒物，和覆盖在表面的薄膜状有机物等；
本发明具有以下有益效果：
1、使用CO2作为清洗介质，来源广泛，不使用化学药剂，并且清洗后不会产生额外的废弃物，更加环保；
2、清洗效率高，设备能耗低，可以节省大量能源；
3、清洗力度可调节，能满足不同材质的底材清洗要求，使用领域广泛；
4、设备结构简单，可减少前期投资和日常运营维护成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，其特征在于，包括喷嘴主体、与所述喷嘴主体连接的外罩及底座；所述喷嘴主体内有CO2喷头，由安装在所述底座内的CO2连接管压紧在所述喷嘴主体内；所述底座底部的CO2进口与CO2喷头的CO2出口之间形成CO2通道；所述底座侧壁上有压缩气体进口，所述喷嘴主体内绕所述CO2喷头环设有多个压缩气体通过孔；所述CO2连接管与底座及喷嘴主体的内壁间形成压缩气体通道，所述外罩的前端具有压缩气体出口孔，所述喷嘴主体的前端伸出所述外罩外后伸入所述压缩气体出口孔中并与所述压缩气体出口孔的内壁间形成压缩气体出口，以使来自压缩气体通道的压缩气体经压缩气体通过孔及喷嘴主体与外罩内壁间的气流通道后排出；该压缩气体出口孔与喷嘴主体、CO2喷头共同形成一先收缩后扩张的拉伐尔喷管结构，在引入的压缩气体通过时会被加速到超声速。
2.如权利要求1所述二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，其特征在于，所述外罩的前端具有锥形体，所述锥形体的前端平面上开有所述压缩气体出口孔；所述喷嘴主体的前端具有锥形部，所述锥形部与外罩的内壁锥形面间相隔开而形成压缩气体的气流通道，以将进入的压缩气体引至所述压缩气体出口排出。
3.如权利要求2所述二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，其特征在于，所述压缩气体通过孔前端出口通至所述锥形部的锥面上。
4.如权利要求1所述二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，其特征在于，所述CO2喷头的内部轴线方向上开有一毛细孔以将自底座的底端进入的CO2排出。
5.如权利要求1所述二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，其特征在于，所述压缩气体出口孔的外倾夹角α在0°-15°之间。
6.如权利要求1所述二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，其特征在于，所述CO2喷头的前端面与所述压缩气体出口孔的前端面持平。
7.如权利要求1所述二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，其特征在于，所述底座的CO2进口连接所述CO2接头，所述压缩气体进口连接压缩气体进口接头。
8.如权利要求1所述二氧化碳雪花清洗喷嘴装置，其特征在于，所述喷嘴主体与外罩、底座为螺纹连接，所述CO2连接管的两端与底座及喷嘴主体螺纹连接；所述CO2连接管的上端与下端分别有密封圈将与所述底座及喷嘴主体的连接外密封。
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