CN109311063A - 冰喷射系统和方法 - Google Patents

Abstract

喷射清洁系统具有喷嘴，所述喷嘴被构造成输送加压喷射清洁介质。所述喷射清洁介质包括加压流体和水冰颗粒作为主要的喷射清洁组分。所述系统包括输入料斗，所述输入料斗被构造成从外部源接收块体形式的供应的水冰。所述系统进一步包括颗粒分选模块，所述颗粒分选模块被构造成在所述供应的水冰被接收到所述输入料斗中之后从所述供应的水冰产生用于加压喷射清洁介质的水冰颗粒。

Description

冰喷射系统和方法

相关专利申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2016年2月11日提交的题为“用于加压供应的冰喷射的方法和设备”的美国临时申请序列号62/294,161中的权益，该申请通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及冰喷射的领域。

背景技术

冰喷射涉及在高速和高压下将冰颗粒的流引导到表面以便清洁或去除部分表面。美国专利6,270,394公开了一种用于冰喷射的设备。

通常，同样如美国专利6,270,394中所示，冰喷射系统产生它们自己的冰供应。机载制冰机增加了这种系统的复杂性、尺寸、重量和成本，并且由于需要连接到水源而降低了便携性。因此，需要一种克服至少一些上述缺点的冰喷射系统。

相关技术的前述示例和与其相关的限制旨在是说明性的而非排他性的。在阅读说明书和研究附图之后，相关领域的其他限制对于本领域技术人员将变得明显。

发明内容

结合系统、装置、机器和方法来描述并说明以下实施例及其方面，这些系统、装置、机器和方法旨在是示例性和说明性的，而不是限制范围。在各种实施例中，已经减少或消除了一个或多个上述问题，而其他实施例涉及其他改进。

本公开提供了一种用于冰喷射的方法和系统，该系统使用块体供应的冰而不是生产其自身的冰供应。颗粒分选器将块状冰压碎成适合夹带成流化剂(例如压缩空气)的流的较小尺寸。单软管系统可以用于增加用作喷射清洁介质的冰的出口速度并降低喷射出口的重量和复杂性。所述单管软管系统能够在收敛-发散喷嘴之前在喷射冰与流化剂混合时进一步提高喷射冰的速度，而双软管系统要求在收敛-发散喷嘴之后将两股流合并以产生文丘里效应。

采用单软管系统的喷射冰速度的增加允许由于动能的增加而进行更有效的喷射。除上述示例性方面和实施例之外，通过参考附图和以下详细描述将明白其他方面、实施例和特征。

本公开的一方面是一种具有喷嘴喷射清洁系统，所述喷嘴被构造成输送加压喷射清洁介质。所述喷射清洁介质包括加压流体和水冰颗粒作为主要的喷射清洁组分。所述系统包括输入料斗，所述输入料斗被构造成从外部源接收块体形式的供应的水冰。所述系统进一步包括颗粒分选模块，所述颗粒分选模块被构造成在所述供应的水冰被接收到所述输入料斗中之后从所述供应的水冰产生用于加压喷射清洁介质的水冰颗粒。

本公开的另一方面是一种具有输入料斗的水冰颗粒输送装置，所述输入料斗被构造成接收来自外部源的块体形式的水冰，其中每块水冰的体积大于2ml且小于10,000ml。所述装置具有颗粒分选模块，所述颗粒分选模块连接到所述输入料斗并且被构造成压碎以块体形式供应的水冰以产生水冰颗粒；以及单个软管，所述单个软管被构造成输送所产生的水冰颗粒。

本公开的另一方面是一种喷射清洁的方法。所述方法涉及：接收以块体形式供应的水冰到输入料斗中；通过连接到所述输入料斗的颗粒分选模块分选所述以块体形式供应的水冰，其中，所述分选导致适于喷射清洁的尺寸的水冰颗粒；在连接到所述颗粒分选模块的混合通道中使所述水冰颗粒与加压流体混合以形成加压喷射清洁介质；并且通过软管从所述混合通道输送所述加压喷射清洁介质，其中所述水冰颗粒提供主要的喷射清洁组分。

附图说明

示例性实施例在附图中示出。本文公开的实施例和附图旨在被认为是说明性的而不是限制性的。

图1是根据第一实施例的冰喷射系统的等轴视图，示出了其侧盖板被移除。

图2是图1中所示的冰喷射系统的颗粒分选模块和压力供给器模块的等轴视图。

图3是图2中所示的颗粒分选模块和压力供给器模块的侧视图。

图4是图2中所示的颗粒分选模块的处于关闭位置的侧视图。

图5是图2中所示的颗粒分选模块的处于打开位置的侧视图。

图6是图2中所示的颗粒分选模块的处于打开位置的俯视平面图。

图7是图2中所示的颗粒分选模块的处于关闭位置的底部平面图。

图8是示出图1中所示实施例的具有附接软管的压力供给器模块的等轴视图。

图9是图8中所示的压力供给器模块的纵向剖视图。

图10是图8中所示的压力供给器模块的轴向剖视图。

图11是图8中所示的压力供给器模块通过喷射导管′A′、清洁器喷嘴和冰混合通道的剖视图。

图12是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的冰保持器处于关闭位置的示意图。

图13是示出图12中所示的冰喷射系统的冰保持器13处于打开位置的示意图。

图14是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的冰保持器处于关闭位置的示意图。

图15是示出图14中所示的冰喷射系统的冰保持器13处于打开位置的示意图。

图16是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的示意图。

图17是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的示意图。

图18是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的混合室的示意图。

图19是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的示意图。

图20是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的示意图。

图21是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的示意图。

图22是沿图10中的线A-A截取的图21中所示的冰喷射系统的剖视图。

图23是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的示意图。

图24是示出图23中所示的冰喷射系统的示意图，其中蒸发器鼓是静止的并且冰收集系统和沉积系统是旋转的。

图25是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的示意图。

图26是示出根据本发明的另一实施例的冰喷射系统的示意图。

具体实施方式

在整个以下描述中，阐述了具体细节以便为本领域技术人员提供更透彻的理解。然而，可能未详细示出或描述公知的元件以避免不必要地模糊本公开。因此，说明书和附图应被视为说明性的而非限制性的。

一般而言，并且通过介绍和概述，本公开中描述的实施例涉及一种冰喷射系统和方法，块体冰从外部源供应而不是在内部生产。通过取消内部制冰机，冰喷射系统更小、更轻、更简单、更便携。冰喷射系统具有颗粒分选器(或破碎机)，其使用具有两组相对的碎冰齿的爪状机构来粉碎或破碎块体冰。分选的颗粒被混入加压流化剂流(比如压缩空气)中。在一个实施例中，单软管系统用于增加喷射介质的出口速度并减小喷射出口的重量和复杂性。具有用于与比如水冰的喷射介质一起使用的单管的加压介质喷射系统与传统的双软管系统相比具有将喷射介质输送到目标的优点。双软管系统使用文丘里喷嘴在喷射出口之前将高压流化剂和喷射介质结合在一起。就增加的喷射介质的出口速度和减少的喷射出口的重量和复杂性而言，单软管系统优于双软管系统。单管软管系统能够在收敛-发散喷嘴之前在喷射介质与流化剂混合时进一步提高喷射介质的速度，而双软管系统要求在收敛-发散喷嘴之后将两股流合并以产生文丘里效应。采用单软管系统的喷射介质速度的增加允许由于动能的增加而进行更有效的喷射。

图1示出了根据本发明实施例的冰喷射系统100(本文中也称为冰喷射机)。示出了冰喷射系统100，其中侧盖板被移除以便于说明。冰喷射系统100接收在系统外部制造或形成的冰供应。冰喷射系统包括框架106和盖板110(限定壳体)。轮子105和手柄107可以连接到框架上以便移动和便携。电箱111容纳所有电控制和电源电路。控制面板104用于机器控制功能，比如开/关、紧急停止和冰进给速率选择。通过电源电缆109向冰喷射机(即冰喷射系统)供应电力，但是在另一实施例中，可以通过车载发电机产生电力。在所示实施例中，压缩空气通过压缩空气供应软管15供应到冰喷射机，压缩空气供应软管可选地是可拆卸软管。在另一个实施例中，冰喷射机可以包括空气压缩机。供应的未分选的冰112(如图3所示)经由设置在冰喷射机的壳体的上表面上的冰料斗门或舱口102被装载到冰储存料斗103中。供应的冰112可以是块状物或立方体的形式或随机大小和形状的块体冰。例如，在一个实施例中，供应的冰的体积为2ml至10,000ml。喷射软管16将冰喷射机100连接到喷射喷嘴17。喷嘴可以是如图中所示的手持喷嘴，但是在其他实施例中，喷嘴可以安装到任何合适的平台、机架、机器人操纵臂或其他用户可控的设备。为了使用图中所示的手持式喷嘴对目标表面101执行喷射操作，操作者挤压喷射触发器113以启动气动系统114并驱动马达108。驱动马达108使颗粒分选模块1(在本文中也称为“破碎机”)和压力供给器模块20旋转。颗粒分选模块1(即，破碎机)通过将块体冰压碎成具有合适尺寸或在其范围内的多个较小尺寸的冰颗粒115来从各种来源和形式(例如立方体、块状物等)转化块体冰112，用作喷射介质以进行喷射清洁应用。压力供给器模块使得冰颗粒能够夹带在压缩空气流中，从而产生压缩空气和冰颗粒混合物，该混合物通过喷射软管16被供应到喷射喷嘴17，其中喷射混合物被加速并推向目标表面101以执行工业清洁应用。

图2示出了颗粒分选模块1和压力供给器模块20的等轴视图，其中侧板被移除以用于说明，如下面进一步详细描述的。图3示出了颗粒分选模块1和压力供给器模块20的正视图，其中侧板被移除以用于说明，如下面进一步详细描述的。如图2和图3所示，颗粒分选模块(破碎机)具有由两组成角度的碎冰齿形成的V形爪。在图4至图7中进一步示出了具有侧板(为了说明而移除)的颗粒分选模块1。图4示出了处于“关闭”运动状态的颗粒分选模块1。颗粒分选模块1将供应的未分选的冰112从各种来源和形式(立方体、块状物等)转换成具有最佳尺寸的多个冰颗粒115，以用作喷射介质以执行喷射清洁应用。颗粒分选模块1包括两个侧板2，其形成冰储存料斗103的下侧。该模块包括两个相对的压碎齿组件3和5，这些压碎齿组件彼此相对，并且在这些压碎齿组件之间，块状物或立方体冰沉积在冰储存料斗103中。第一组件包括由分选器驱动轴10驱动的一组齿板‘A’3，在分选器轴承11内旋转，分选器轴承又使偏心轴9旋转。偏心轴9向齿板‘A’3施加行星运动。齿板‘A’3的底部附连到齿板凸轮8上，该齿板凸轮在齿板导向件7内滑动，以向行星运动增加线性运动分量。这两个运动一起引起齿板‘A’3的滑块-曲柄运动。齿板‘A’3的齿在多孔清洁板‘A’4内滑动，该清洁板用于从齿3之间除去残留的冰以防止机构堵塞。

第二齿组件5类似于第二组件5，但在方向上与第一组件3相反并且偏移一个齿，第二组件包括齿板‘B’5阵列及其相应的清洁板‘B’6。清洁板‘A’4和‘B’6各自的齿的尺寸和排列不同。每个齿板3、5上的齿的节距设置成当它在摆动齿阵列之间受力时在冰上产生压碎力。所得冰介质的尺寸由每个齿板3、5上的齿的节距以及每个阵列上的各个齿板之间的间距确定。通过“压碎力”，可以理解，相对的齿在冰上施加压缩力，导致冰的压缩破裂，从而产生适于喷射的较小的冰颗粒。

图5示出了处于“打开”运动状态(即打开位置)的颗粒分选模块1的正视图，并且图4示出了处于“关闭”运动状态(即关闭位置)的颗粒分选模块1的正视图。从“打开”状态到“关闭”运动状态的连续周期性过渡导致块体冰随着它在齿阵列之间下落而被压碎成越来越小的块体尺寸，直到产生适合于喷射清洁应用的尺寸的冰颗粒。例如，在一个实施例中，冰颗粒的体积小于2ml。齿阵列的运动引起从上到下的运动以诱导冰朝向颗粒分选模块1的底部移动，并在底部遇到每个阵列的底部齿‘A’和‘13’。每个阵列的底部齿还迫使冰进入位于压力供给器模块20上方的冰负载区19。图6示出了处于“打开”运动状态的颗粒分选模块1的俯视图。图7示出了处于“关闭”运动状态的颗粒分选模块的底部平面图。

在图8至11中示出了根据一个实施例的压力供给器模块20。图8示出了与附接的软管隔离的压力供给器模块20。图9示出了压力供给器模块20的纵向截面。图10示出了压力供给器模块的轴向截面。图11示出了压力供给器模块的通过喷射导管′A′39、清洁器喷嘴41和冰混合通道37的的纵向截面。压力供给器模块20将在颗粒分选器模块中产生的冰颗粒115从大气压力状态转移到高压压缩空气流中以执行喷射清洁应用。压力供给器模块20包括转子21，该转子的表面具有转子凹坑42的布置。该转子由转子驱动轴22支撑，该转子驱动轴在转子的每个端部处由安装在轴承座29中的轴承30支撑。轴承座29安装在压力块27的每一端，该压力块将密封块23定位在转子下方。橡胶或复合气囊31安装在压力块27和底板28之间。压缩空气供应软管15连接到空气入口25以提供压缩空气源。喷射喷嘴17经由喷射软管16连接到冰喷射出口26。

在操作期间，压缩空气通过压缩空气供应软管被供应到空气入口25，对冰混合通道37、喷射导管头38、喷射导管′A′39、喷射导管′B′40、清洁器喷嘴41和冰喷射出口26加压。这些部分包括压力室34。喷射导管头38和冰混合通道37之间的压缩空气流由自调节流量调节器46控制。该调节器通过将空气流直接从喷射导管头38限制到压力室34来确保在低压喷射操作期间通过清洁器喷嘴41维持足够的空气流量。压力室34被维持在压力室上密封件35和压力室下密封件36之间，以允许密封块23在转子21和气囊31之间的垂直路径中移动。压缩空气通过喷射软管16流过压力室34并流过喷射喷嘴17。

在操作期间，冰颗粒115在重力作用下沉积到冰储存料斗103内的大气压冰负载区19(维持在大气压力下)中的转子凹坑42A中。转子21通过转子驱动轴22连续旋转，使包含冰颗粒115的转子凹坑42B移动经过冰栅栏43进入到压力室34中。可以使用各种转子凹坑图案布置来改变喷射介质到喷嘴的进给特性。冰栅栏43将冰颗粒115保持在大气转子凹坑42A内以朝着压力室34运送冰颗粒。当转子21旋转到压力室34中时，各个转子凹坑(被加压)42B被压缩空气加压。冰颗粒115通过重力沉积到冰混合通道37中，并且空气流过冰混合通道37和清洁器喷嘴41。当清洁器喷嘴41通过经过每个单独的加压转子凹坑的气流分支使压缩空气的一部分运动，随着压缩空气进入和离开压力室34来排出并移除任何冰颗粒115。夹带的冰颗粒115经由喷射软管16朝着目标表面101加速通过喷射喷嘴17。转子21继续旋转，并且加压的转子凹坑42B将其压缩空气负载排放到排气区44中，以变成大气转子凹坑42A。排气的转子凹坑42A继续旋转到冰储存料斗103内的大气压冰负载区19。

在操作期间，通过由位于囊室32内的气囊31产生的、抵靠转子21施加在密封块23上的向上力来维持转子21和密封块23之间的密封表面24。维持在气囊31内的气压可以通过连接到气囊空气入口33的气压调节器45来调节。这允许调节由气囊31产生的向上的力以平衡由压力室34产生的向下的力，以最小化转子21上的摩擦力。即使在压力块或转子21上发生磨损，气囊31也使压力块27上的力保持恒定。可以以不同的方式调节气囊压力。如果主进气压力相对恒定，则可以使用手动调节的调节器。如果主空气压力变化很大，则可以调节气囊空气压力，使其与空气供应成比例，以保持压力块27在转子上的力相对恒定，而不管主空气供应压力变化。压力室上部和下部0形环密封件35、36不仅允许压力块自由地上下运动，而且在气囊破裂的情况下它们用作气囊31的辅助密封件。转子21具有多个交错或螺旋布置的凹坑或狭槽，使得在每个角度始终存在在转子上排空的至少几个凹坑。空气总是能够通过压力块从入口25到达出口26并夹带冰从转子21落下。气流在任何时候都没有被堵塞。空气通过冰混合通道37与空气湍流一起被引导到每个凹坑42A，以帮助清空每个(加压的)转子凹坑42B。孔塞46为喷射导管头38产生差压，以操作由附图标记39、40表示的喷射导管A和B。孔塞46可以是可调节的或可互换的。颗粒分选模块和压力供给器模块可以通过链条、皮带或齿轮系统机械地连接在一起。可替代地，它们可以与两个VFD(变频驱动器)电耦合。在所示实施例中，两个模块以相同的速度一起操作。例如，如果颗粒分选模块1的速度增加，则压力供给器模块20必须成比例地更快地转动以带走颗粒并防止任何将导致系统堵塞的累积。颗粒分选模块1和压力供给器模块20的速度一起控制冰颗粒输送速率，该冰颗粒输送速率可以由操作者针对当时的任务进行设置。对于特定应用，可以连续调节速度或固定速度。例如，速度可以通过任何合适的拔盘、控制杆、按钮、拨动开关或设置在手持喷嘴上或制冰机的外壳上的其他用户输入装置进行控制。

图12-26示出了用于将分选的冰颗粒供应到加压的流化剂流中的装置的另一实施例。在图12中，预制的喷射介质211(比如水冰)沉积在打开的介质室212中，其中介质保持器213处于关闭位置。一旦介质室充满喷射介质，则介质室212就重新密封，如图13所示。介质保持器213移动到打开位置，流化剂214在压力下从介质下方进入介质室，并通过入口阀215进行控制。流化剂可以是用加压空气流化的粒状冰。它也可以是在压力下输送的水-冰混合物，或者仅在压力下输送的水。流化剂与介质室212内的介质接合，并通过软管296朝着目标299推进喷射介质混合物298。在图14所示的实施例中，预制的喷射介质211沉积在打开的介质室212中，其中介质保持器213处于关闭位置。一旦介质室充满喷射介质，则介质室212就重新密封，如图15所示。介质保持器213移动到打开位置，流化剂214在压力下从介质上方进入介质室212，并通过入口阀215进行控制。流化剂与介质室内的介质接合，并通过软管296朝着目标299推进喷射介质混合物298。

在图16所示的实施例中，块体介质231(比如块状物或颗粒)放置在介质室212内，并且介质室被重新密封。然后使用由系统232执行的破坏方法从冰块生产喷射介质211，以将块体介质231转换成指定的介质尺寸。喷射介质211保持在介质室的底部内，其中介质保持器213处于关闭位置。一旦在介质室212内已经产生足够的初始介质，介质保持器213就被设置到图16所示的打开位置，并且流化剂214通过入口阀215从介质下方进入介质室。流化剂与介质室212内的制备的介质接合，使喷射介质混合物298流化并通过软管296朝着目标299推动喷射介质混合物。该系统可以在喷射过程进行时连续生产介质，或者在喷射和介质生产模式之间交替。

在图17所示的实施例中，块体介质231(比如块状物或颗粒)放置在介质室212内，并且介质室被重新密封。然后使用由系统232执行的破坏方法从块体介质生产喷射介质211，以将块体介质231转换(即，重分选)成指定的介质尺寸。喷射介质211保持在介质室的底部内，其中介质保持器213处于关闭位置。一旦在介质室212内已经产生足够的初始介质，介质保持器213就被设置到图17所示的打开位置，并且流化剂214通过入口阀215从介质上方进入介质室。流化剂与介质室212内的制备的介质接合，使喷射介质混合物298流化并通过软管296朝着目标299推动喷射介质混合物。该系统可以在喷射过程进行时连续生产介质，或者在喷射和介质生产模式之间交替。

图18和图19表示双室喷射装置，其中两个室在喷射模式和喷射介质再填充模式之间交替。当一个腔室处于喷射模式时，另一个腔室处于喷射介质再填充模式。一旦处于喷射模式的腔室已经耗尽其喷射介质，两个腔室就切换模式以进行连续喷射和再填充喷射介质。以下段落中的再填充模式描述了一种自动再填充机构，其中中央料斗用于在各个腔室之间分配介质。再填充模式不仅限于该方法，还包括其他介质补充方法，比如图12-15所示的手动再填充，如图16-17所示的介质细化，以及如图20-23所示的介质生产。

在图18所示的实施例中，腔室A和腔室B最初都以喷射介质再填充模式开始，其中介质保持器213、释放阀241和出口阀242被设置在关闭位置。首先，将喷射介质211送入顶部料斗243，并且进料阀244将喷射介质转移到腔室A的混合腔室212中，其混合腔室的释放阀被设置在打开位置。一旦足够的介质驻留在腔室A中，则释放阀241被关闭，并且进料阀244使喷射介质转移以开始用喷射介质211填充腔室B的混合腔室，如图18所示。当腔室B开始再填充模式时，腔室A切换到喷射模式，其中出口阀242和介质保持器213设置到打开位置，并且流化剂214经由歧管245和入口阀215从介质下方进入腔室。流化剂与介质室212内的介质接合，使其流化以变成喷射混合物298，并且通过导管295和软管296朝着目标299推动其通过出口阀242。一旦足够的介质驻留在腔室B中，则再填充模式停止并且释放阀241关闭并且进料阀244被设置到全关闭位置。一旦腔室A中的喷射介质211耗尽，腔室A就切换到喷射介质再填充模式，其中介质保持器213和出口阀242被设置到关闭位置并且喷射介质再填充开始。当发生这种情况时，腔室B转移到喷射模式。重复该过程以提供喷射介质的连续再填充和加压喷射介质朝向目标的流动。

在图19所示的实施例中，腔室A和腔室B最初都以喷射介质再填充模式开始，其中介质保持器213、释放阀241和入口阀246被设置在关闭位置。首先，将喷射介质211送入顶部料斗243，并且进料阀244将喷射介质转移到腔室A的混合腔室212中，其混合腔室的释放阀241被设置在打开位置。一旦足够的介质驻留在腔室A中，则释放阀241被关闭，并且进料阀244使喷射介质转移以开始用喷射介质211填充腔室B的混合腔室，如图19所示。当腔室B开始再填充模式时，腔室A切换到喷射模式，其中入口阀246和介质保持器213被设置到打开位置，并且流化剂214经由入口阀215从介质上方进入腔室。流化剂与介质室212内的介质接合，使其流化以变成喷射混合物298，并且经由导管247和软管296朝着目标299推动其通过出口。一旦足够的介质驻留在腔室B中，则再填充模式停止并且释放阀241关闭并且进料阀244被设置到全关闭位置。一旦腔室A中的喷射介质211耗尽，腔室A就切换到喷射介质再填充模式，其中介质保持器213和入口阀246被设置到关闭位置并且喷射介质再填充开始。当发生这种情况时，腔室B转移到喷射模式。重复该过程以提供喷射介质的连续再填充和加压喷射介质朝向目标的流动。

在图20所示的实施例中，加压室261容纳水贮存器262、旋转蒸发器鼓263和介质收集系统264。通过阀266将水贮存器262用水265填充到适当的水平，并且在压力下添加流化剂214以经由入口阀215对腔室加压。蒸发器鼓263开始旋转，并且制冷剂267经由导管268供给通过蒸发器鼓263，以沿着鼓的表面产生一片冰。然后制冷剂266经由导管269离开蒸发器鼓以进行进一步处理。然后使用介质收集系统264从鼓收集冰并相应地对其进行分选以产生喷射介质211。然后，通过进入导管270的加压流化剂214使喷射介质211流化，以产生喷射混合物298，通过软管296朝着目标299推进喷射混合物。

在图21和图22所示的实施例中，腔室271容纳水贮存器262、旋转蒸发器鼓263、介质收集系统264和高压导管272。高压导管272通过密封件273维持围绕蒸发器鼓263的顶部和介质收集系统264的紧密密封。通过阀266将水贮存器262用水265填充到适当的水平，并且在高压下经由入口阀215将流化剂214添加到高压导管272中。蒸发器鼓263开始旋转，并且制冷剂267经由导管268供给通过蒸发器鼓263，以沿着鼓的表面产生一片冰。然后制冷剂266经由导管269离开蒸发器鼓以进行进一步处理。然后使用介质收集系统264从鼓收集冰并相应地对其进行分选以在高压导管272内产生喷射介质211。然后，通过在高压导管272的约束内的加压流化剂214使喷射介质211流化，以产生喷射混合物298，通过软管296朝着目标299推进喷射混合物。

在图23所示的实施例中，加压室281容纳蒸发器鼓282、介质收集系统283和沉积系统284。在压力下添加流化剂214以经由入口阀215对腔室281加压。蒸发器282开始旋转，制冷剂267经由导管285被供给通过蒸发器以冷却腔室281的内表面，并经由导管286离开系统。水265经由导管287进入系统，并沿着腔室281的内壁沉积，以使用沉积系统284沿着腔室281的表面形成一片冰。然后使用介质收集系统283从腔室壁收集冰并相应地对其进行分选以产生喷射介质211。然后通过料斗288中的加压流化剂使喷射介质流化，以产生喷射混合物298，该喷射混合物被推向目标299。图24示出了替代的装置，其中蒸发器鼓281是静止的，并且介质收集系统283和沉积系统284围绕导管287旋转。

在图25所示的实施例中，预制的喷射介质211沉积在介质料斗291中，其中介质由料斗底部的螺旋钻292收集。流化剂214通过导管293被供给到螺旋钻292的端部。将喷射介质211沉积到导管200中，喷射介质在那里混合并被流化以成为喷射介质混合物298。然后通过软管296和出口喷嘴297将喷射介质混合物298推向目标299。

在图26所示的实施例中，预制的喷射介质211沉积在介质料斗291中，介质在介质料斗中沉积到旋转气闸294中。流化剂214通过导管293供给，并且旋转气闸294使喷射介质211循环到导管293中以产生喷射介质混合物298。然后通过软管296和出口喷嘴297将喷射介质混合物298推向目标299。

因此，所公开的装置提供了一种加压介质喷射系统，该加压介质喷射系统具有用于与喷射介质(比如供应的水冰)一起使用的单个软管。目前，使用双软管系统将喷射介质输送到目标。双软管系统使用文丘里喷嘴在喷射出口之前将高压流化剂和喷射介质结合在一起。虽然优选形式的制冷剂是液氮，但也可以使用其他低温剂，比如液氦、液氖、液氩或液氪或其他已知的制冷剂。就增加的喷射介质的出口速度和减少的喷射出口的重量和复杂性而言，前述单软管系统优于双软管系统。单管软管系统能够在收敛-发散喷嘴之前在喷射介质与流化剂混合时进一步提高喷射介质的速度，而双软管系统要求在收敛-发散喷嘴之后将两股流合并以产生文丘里效应。采用单软管系统的喷射介质速度的增加允许由于动能的增加而进行更有效的喷射。

虽然上面已经讨论了许多示例性方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些修改、置换、增设和子组合。因此，以下所附权利要求和此后引入的权利要求旨在被解释为包括在它们的真实精神和范围内的所有这些修改、置换、增设和子组合。

Claims (20)

1.一种喷射清洁系统，包括：

喷嘴，所述喷嘴被构造成输送加压喷射清洁介质，其中所述喷射清洁介质包括加压流体和水冰颗粒作为主要喷射清洁组分；

输入料斗，所述输入料斗被构造成从外部源接收块体形式的供应的水冰；以及

颗粒分选模块，所述颗粒分选模块被构造成在所述供应的水冰被接收到所述输入料斗中之后从所述供应的水冰产生用于加压喷射清洁介质的水冰颗粒。

2.根据权利要求1所述的喷射清洁系统，其中，所述单独的水冰颗粒具有小于2ml的体积。

3.根据权利要求1所述的喷射清洁系统，其中，所述供应的水冰包括冰的部分，每个冰的部分的体积大于2ml且小于10,000ml。

4.根据权利要求1所述的喷射清洁系统，其中，所述颗粒分选模块压碎所述供应的水冰以形成所述水冰颗粒。

5.根据权利要求1所述的喷射清洁系统，其中，所述喷嘴是收敛-发散喷嘴。

6.根据权利要求1所述的喷射清洁系统，其中，所述加压流体是压缩空气。

7.根据权利要求1所述的喷射清洁系统，其中，所述喷射清洁系统是便携式的。

8.根据权利要求7所述的喷射清洁系统，还包括：

外壳，所述外壳包括输入料斗和颗粒分选模块；

软管，所述软管从所述外壳延伸到所述喷嘴；以及

轮子，所述轮子连接到所述外壳的底部。

9.根据权利要求1所述的喷射清洁系统，还包括：

压力供给器模块，所述压力供给器模块被配置为将所述水冰颗粒与所述加压流体混合以形成所述加压喷射清洁介质。

10.根据权利要求9所述的喷射清洁系统，其中，所述压力供给器模块在大气压下使所述水冰颗粒从所述颗粒分选模块移动到包括所述加压流体的混合通道。

11.根据权利要求10所述的喷射清洁系统，还包括：

单个软管，所述单个软管使所述混合通道连接到所述喷嘴，其中所述混合通道包括入口和出口，所述入口被构造成接收所述加压流体，并且所述出口被构造成将所述加压喷射清洁介质输送到所述单个软管的出口。

12.根据权利要求10所述的喷射清洁系统，其中，所述压力供给器模块包括转子，所述转子具有沿其外表面分布的多个转子凹坑，其中所述转子被构造成连续旋转以使所述多个转子凹坑中的水冰颗粒从所述颗粒分选模块移动到所述混合通道。

13.根据权利要求1所述的喷射清洁系统，其中，所述加压喷射清洁介质包括水蒸气、液态水和水冰颗粒。

14.一种水冰颗粒输送装置，包括：

输入料斗，所述输入料斗被构造成接收来自外部源的块体形式的水冰，其中每块水冰的体积大于2ml且小于10,000ml；

颗粒分选模块，所述颗粒分选模块连接到所述输入料斗并且被构造成压碎以块体形式供应的水冰以产生水冰颗粒；以及

单个软管，所述单个软管被构造成输送所产生的水冰颗粒。

15.根据权利要求14所述的水冰颗粒输送装置，其中，所述水冰颗粒具有小于2ml的体积。

16.根据权利要求14所述的水冰颗粒输送装置，其中，所述水冰颗粒输送装置被构造成利用加压流体操作以输送所产生的水冰颗粒。

17.根据权利要求14所述的水冰颗粒输送装置，其中，所述颗粒分选模块包括可移动的压碎齿组件。

18.根据权利要求17所述的水冰颗粒输送装置，其中，所述可移动的压碎齿组件被构造成结合操作以压碎并移动所述水冰。

19.一种喷射清洁方法，包括：

接收以块体形式供应的水冰到输入料斗中；

通过连接到所述输入料斗的颗粒分选模块分选所述以块体形式供应的水冰，其中，所述分选产生适于喷射清洁的尺寸的水冰颗粒；

在连接到所述颗粒分选模块的混合通道中使所述水冰颗粒与加压流体混合以形成加压喷射清洁介质；并且

通过软管从所述混合通道输送所述加压喷射清洁介质，其中所述水冰颗粒提供主要的喷射清洁组分。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述水冰颗粒的体积小于2ml。