CN116438039A - 用于从co2雪制备co2颗粒的设备和方法以及清洁器具 - Google Patents
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Abstract
一种用于从CO2雪制备尤其是高强度的CO2颗粒的设备，该设备尤其是用于利用由压缩气体和CO2颗粒构成的混合流喷射待处理的表面的清洁器具，该设备包括用于压缩CO2雪以构成CO2颗粒的压缩装置和用于将CO2颗粒转移到压缩气体流中的转移装置，为了对该设备进行改进以使其能够实现可靠运行，提出的是，该设备包括用于将CO2颗粒从压缩装置传送到转移装置的流体力学的传送装置，并且传送装置布置或构造在压缩装置与转移装置之间。此外，还提出了一种改进的清洁器具和一种改进的用于从CO2雪制备CO2颗粒的方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于从CO2雪制备尤其是高强度的CO2颗粒的设备，该设备尤其是用于利用由压缩气体和CO2颗粒构成的混合流喷射待处理的表面的清洁器具，其中，设备包括用于压缩CO2雪以构成CO2颗粒的压缩装置和用于将CO2颗粒转移到压缩气流中的转移装置。
此外，本发明还涉及用于利用由压缩气体和CO2颗粒构成的混合流喷射待处理的表面的清洁器具。
本发明还涉及用于从CO2雪制备尤其是高强度的CO2颗粒的方法，该方法尤其用于利用由压缩气体和CO2颗粒构成的混合流喷射待处理的表面的清洁器具，在该方法中，CO2雪被压缩以构成CO2颗粒。
背景技术
开头所述类型的设备和清洁器具例如由DE 10 2013 113 275 A1已知。使用开头所述类型的设备可以由CO2雪构成尤其是高强度的CO2颗粒。
这种设备的问题尤其是，设备中的CO2颗粒在转移装置之前尤其是附着在内壁面上。尤其地，这可能导致设备发生不期望的堵塞，由此使得CO2颗粒的制备不得不中断。
发明内容
因此，本发明的任务是改进开头所述类型的设备、方法以及清洁器具，使其能够实现可靠地运行。
根据本发明，该任务在开头所述类型的设备中通过如下方式来解决，即，设备包括用于将CO2颗粒从压缩装置输送到转移装置的流体力学的传送装置，并且该传送装置布置或构造在压缩装置与转移装置之间。
所提出的对开头所述类型的设备的改进方案尤其能够以简单的方式实现的是，使利用压缩装置构成的CO2颗粒以限定的方式被传送给转移装置。传送装置的流体力学的构造尤其允许在传送气体的支持下输送CO2颗粒。传送气体尤其可以用来实现CO2颗粒在传送装置中的持续运动。此外，还有可能的是，将CO2颗粒的附着，例如CO2颗粒附着在传送装置的侧壁或边界壁上的风险最小化。尤其地，通过传送气体流可以对CO2颗粒施加力，该力使CO2颗粒更难附着在传送装置的壁上。此外，流动的传送气体还可以使已经附着的CO2颗粒再次松脱。传送装置的这些特性尤其可以通过有针对性地引导传送气体通过传送装置来实现。传送装置是为此而被相应设计和优化。
有利的是，传送装置具有传送装置输入端，压缩装置具有压缩装置输出端，并且压缩装置输出端和传送装置输入端流体作用地彼此连接。尤其地，该设计方案能够实现的是，将用压缩装置构成的CO2颗粒直接引入到传送装置中。因此可以构成紧凑的用于制备CO2颗粒的设备。
有利的是，传送装置包括收集漏斗，并且收集漏斗在横截面中朝转移装置的方向逐渐变细。尤其地，转移装置也可以由收集漏斗形成。收集漏斗尤其能够实现的是，使得CO2颗粒由于作用其上的重力而向漏斗的输出端导引，以便将CO2颗粒向转移装置的输入端导引或引导。尤其地，收集漏斗形成了流体力学的传送装置的一部分。流入该传送装置中并流过该传送装置的气体可以尤其是由于朝转移装置的方向逐渐变细的横截面而被加速。因此，CO2颗粒可以被有针对性地输送，并使得附着的CO2颗粒可以从传送装置的内壁、尤其是从收集漏斗的边界壁上松脱。
优选地，在设备按规定使用时，收集漏斗平行或基本上平行于重力方向地定向，并在重力方向上逐渐变细。该设计方案尤其能够实现的是，最佳地利用了作用到CO2颗粒上的重力，以便使CO2颗粒从压缩装置向转移装置传送。
有利的是，收集漏斗的导入开口相对于重力方向被布置或构造在压缩装置输出端之下。以该方式尤其有可能的是，使得利用压缩装置构成的CO2颗粒由于作用到它们上的重力而可以直接落到传送装置中。
为了以限定的方式将CO2颗粒从压缩装置传送至转移装置，并且尤其是为了可以缓存，例如当压缩装置以间歇运行模式运行时，有利的是，传送装置包括传送空间，并且传送空间布置或构造在压缩装置输出端与导入开口之间。
为了可以将在利用压缩装置构成CO2颗粒时作为废气生成的尤其是多余的CO2气体在其流经收集漏斗之前加速得快一些，有利的是，传送空间至少区段式地在重力方向上逐渐变细或包括收集漏斗的相对于重力方向靠上的部分。
有利的是，传送空间被分隔元件划分成至少一个第一传送空间区域和至少一个第二传送空间区域。通过分隔元件尤其有可能的是，实现传送气体或多余的CO2气体以限定的方式流过传送空间。尤其地，分隔元件可以将传送空间划分成不同大小的传送空间区域。优选地，流体作用地与压缩装置输出端连接的第一传送空间区域比第二传送空间区域小。因此尤其有可能的是，使得气体在流经第一传送空间区域时可以被加速，以便能够实现CO2颗粒最佳地通过传送装置向转移装置运输。尤其地，第一传送空间区域在横截面中可以至少区段式逐渐变细，以便加速传送气体朝转移装置的方向流过第一传送空间区域的流速。因此，尤其可以以简单的方式使附着在传送空间的边界壁和收集漏斗上的CO2颗粒松脱，以便防止传送装置被CO2颗粒堵塞。如果第一传送空间区域小于第二传送空间区域，那么气体在进入第二传送空间区域时尤其会被减速。因此，例如可以阻止CO2颗粒可能进入第二传送空间区域中。
有利地，分隔元件限定了第一分隔元件侧面，该第一分隔元件侧面朝压缩装置输出端的方向指向并侧向限界了第一传送空间区域。在该设计方案中，分隔元件尤其具有挡板的功能，从压缩装置中逸出的CO2颗粒可以撞击到该挡板上并被减速，从而使得CO2颗粒由于起作用的重力和流动的传送气体而可以朝收集漏斗的方向并朝转移装置的方向运动，尤其是被加速。
当第一分隔元件侧面平行或基本平行于重力方向地延伸时，可以以简单的方式构成该设备。尤其是当压缩装置具有横向于重力方向开放的压缩装置输出端时，则CO2颗粒的流动可以以简单方式朝平行于重力方向的方向偏转。
优选地，分隔元件至少延伸直至达到收集漏斗。因此，尤其是CO2颗粒可以以限定的方式从压缩装置输出端被引导至收集漏斗。
有利的是，分隔元件至少利用其相对于重力方向靠下的部分沉入到收集漏斗中。该设计方案尤其具有的优点是，因此在分隔元件、尤其是分隔元件的指向压缩装置输出端的侧面与收集漏斗的相对置的边界壁之间可以构成变窄部。传送装置的这种流体力学的造型能够以简单的方式实现将所流过的气体加速，并因此能够实现更简单、更容易地将CO2颗粒从压缩装置输出端输送向转移装置。
有利的是，收集漏斗限定了漏斗高度，该漏斗高度从限定了收集漏斗最大横截面的导入开口延伸直到限定了收集漏斗最小横截面的收集漏斗输出端，并且分隔元件从导入开口开始进入到收集漏斗中的相对沉入深度相对于漏斗高度在大约10％至大约50％之间。尤其地，沉入深度和漏斗高度的关系可以在大约20％至40％的范围内。这样的设计方案尤其能够实现的是，在收集漏斗的区域内构成用于加速多余的CO2气体的限定的变窄部。以该方式，使得尤其是附着在收集漏斗上的CO2颗粒可以以简单的方式松脱。
为了方便CO2颗粒朝转移装置的方向传送，有利的是，第一传送空间区域逆着重力方向是闭合的。于是，CO2颗粒就只能顺着重力方向朝转移装置的方向运动。
优选地，第一传送空间区域和/或第二传送空间区域流体作用地与导入开口连接。这就尤其能够实现的是，在压缩CO2颗粒时积累的多余的CO2气体被导引通过第一传送空间区域和第二传送空间区域。
有利地，第二传送空间区域的横截面逆着重力方向地变宽。由于第二传送空间区域中的横截面变宽，使得逆着重力方向流动的CO2气体被减慢。由此尤其实现了让尽可能少的CO2颗粒逆着重力方向地被输送进入到第二传送空间区域中。
优选地，在第二传送空间区域中布置或构造有废气输出端。通过废气输出端，尤其是可以使在CO2颗粒构成时例如由于升华或不凝结而从压缩装置中逸出的CO2气体可以被排放到设备的周围环境。
有利的是，废气输出端流体作用地将第二传送空间区域与设备的周围环境连接起来，并且废气输出端限定了平行或基本平行于重力方向的纵向轴线。尤其地，因此有可能的是，通过废气输出端逆着重力方向地开放了第二传送空间区域。由此可以减少CO2颗粒以不期望的方式通过废气输入端逸出的风险。
为了尤其防止CO2颗粒可能通过废气输出端逸出到设备的周围环境中，有利的是，在废气输出端处或之前布置或构造有可透气的而不可透过CO2颗粒的阻拦元件。
当阻拦元件是格栅、网或穿孔板的形式构成时，可以以简单的方式构成该设备。CO2气体可以通过以如此方式构成的阻拦元件逸出，而当阻拦元件中的开口比CO2颗粒小时，则CO2颗粒由于其尺寸而可以被阻拦下来。
根据本发明的另优选的实施方式可以设置的是，该设备包括分选装置，其用于将多余的CO2气体和CO2颗粒分开，并且该分选装置包括传送装置，尤其是传送空间。利用这样的分选装置，就有可能以简单的方式将CO2颗粒和在构成CO2颗粒时生成的多余的CO2气体分开。例如，CO2气体可以被排出到设备的周围环境，而CO2颗粒可以按规定被传送给转移装置。尤其地，通过所提出的改进方案可以实现设备的紧凑的结构。
有利的是，分选装置包括至少一个流动偏转元件，其用于将多余的CO2气流从传送装置输入端偏转到收集漏斗，并从收集漏斗偏转到废气输出端。由于CO2气体和CO2颗粒的惯性不同，使得通过将多余的CO2气体和CO2颗粒从压缩装置向转移装置导引的流动偏转，可以以简单的方式实现分开两种具有不同密度的成分。
有利地，分选装置包括减速装置，其用于减慢从收集漏斗流向废气输出端的多余的CO2流。尤其地，这样的减速装置可以防止多余的CO2气体以高能量撞击CO2颗粒并可能使CO2颗粒向废气输出端加速。
当减速装置包括第二传送空间区域时，可以以简单和紧凑的方式构成该设备。
此外可以有利的是，设备包括颗粒松脱装置，其用于使附着在收集漏斗上的CO2颗粒松脱。以该方式尤其可以简单且可靠地避免设备在收集漏斗区域中发生堵塞。
有利的是，颗粒松脱装置包括用于朝收集漏斗的方向加速多余的CO2气体的气体加速装置。气体加速装置尤其可以流体力学式构成，例如通过传送空间的区段、例如第一传送空间区域的变窄来构成。
有利地，气体加速装置包括第一传送空间区域。尤其地，该第一传送空间区域可以在几何上被如下这样地设计，即，使得其限定了针对多余的CO2气体和CO2颗粒的逐渐变细的流动通道，从而使CO2气体和CO2颗粒在流经第一传送空间区域时都被朝收集漏斗的方向加速。因此，尤其是CO2颗粒和CO2气体可以被指向或导向收集漏斗的内部面，由此使附着的CO2颗粒可以简单且可靠地松脱。
为了可以以限定的方式将多个CO2颗粒同时转移给转移装置，有利的是，收集漏斗限定了弧形的漏斗输出端开口。例如，CO2颗粒因此可以被转移到例如围绕与重力方向平行的转动轴线转动的配量盘的容纳部中。然后，配量盘上的容纳部全部以相同的角速度旋转。
为了在将CO2颗粒从收集漏斗通过漏斗输出端开口转移到转移装置中时尤其是方便重力，有利的是，漏斗输出端开口横向且尤其是垂直于重力方向地延伸。因此，使得CO2颗粒即使当没有额外的CO2气流驱动它们时也可以仅由于它们的重量而落入到转移装置的容纳部中。
根据本发明的另外优选的实施方式可以设置的是，转移装置包括配量装置，其用于在引入到压缩气体流中以构成由压缩气体和CO2颗粒构成的混合流之前配量一定数量或限定的体积的CO2颗粒。配量装置尤其能够实现精确地预给定由压缩气体和CO2颗粒构成的混合流中的CO2颗粒的数量，例如以便使混合流匹配相应的清洁应用。尤其地，可以在配量装置上设置容纳部，可以只将单个或预先确定数量的CO2颗粒容纳到这些容纳部中。
此外，开头提到的任务在开头所述类型的清洁器具中根据本发明通过如下方式来解决，即，清洁器具包括上述用于从CO2雪制备CO2颗粒的设备之一。
以所提出的方式构成的清洁器具于是具有前面已经结合用于从CO2雪制备CO2颗粒的设备的优选实施方式描述的优点。
有利的是，清洁器具包括用于与含有液态CO2的CO2储存器连接的CO2接口或包括含有液态CO2的CO2储存器。利用这样的清洁器具，尤其有可能的是，使得CO2颗粒在清洁应用需要它时被刚好地制备出来。因此，CO2颗粒不必单独采购和耗费地进行储存，尤其是冷却，而是CO2颗粒可以直接从液态的CO2中制备出来。尤其地，液态的CO2可以被用于构成CO2雪，然后利用压缩装置将CO2雪压缩成CO2颗粒。
此外有利的是，清洁器具包括用于与压缩气体产生装置连接的压缩气体接口，或者包括用于从压缩气体产生压缩气体流的压缩气体产生装置。以该方式可以产生压缩气体流，可以将CO2颗粒引入其中以构成由压缩气体和CO2颗粒组成的混合流。
为了可以让CO2颗粒以高速撞击待清洁的物体，有利的是，清洁器具包括用于加速CO2颗粒的CO2颗粒加速装置。
有利的是，CO2颗粒加速装置包括与压缩气体接口或压缩气体产生装置流体连接的压缩气体线路。该设计方案尤其允许CO2颗粒直接通过加载压缩气体或通过引入到压缩气体流中而例如朝横向且尤其是垂直于压缩气体流的方向加速。
有利的是，转移装置和/或CO2颗粒加速装置包括至少一个文丘里喷嘴。利用文丘里喷嘴可以对气流进行加速，尤其是用于加速微粒，例如CO2颗粒。
有利的是，在转移装置的下游布置或构造有用于与喷射线路连接的喷射接口，或者转移装置在下游与喷射线路流体连接。这就尤其能够实现的是，将由压缩气体和CO2颗粒构成的混合流以限定的方式向待清洁的物体导引。
为了可以以高精度清洁待清洁的物体，有利的是，在喷射线路的自由端部处布置或构造有喷射喷嘴。
根据本发明的另外优选的实施方式，可以设置的是，清洁器具包括用于缓存所产生的CO2颗粒的CO2颗粒缓存器。这样的设计方案尤其具有的优点是，即使在用于制备CO2颗粒的设备非持续运行，即尤其是间歇性运行的情况下，通过CO2颗粒缓存器也能够实现利用转移装置将CO2颗粒持续转移给压缩气体流。
当转移装置包括CO2颗粒缓存器时，可以以简单且紧凑的方式构成清洁器具。尤其地，CO2颗粒可以缓存在转移装置的收集漏斗中。
此外，开头提出的任务在开头所述类型的方法中通过如下方式来解决，即，流体力学式传送所构成的CO2颗粒，以用于转移或引入到压缩气体流中。
所提出的用于传送CO2颗粒的方法途径尤其能够实现的是，以简单的方式也使附着在清洁器具或用于制备CO2颗粒的设备的壁或表面上的CO2颗粒松脱。
为了尤其可以使清洁器具或用于制备CO2颗粒的设备上的运动部分的数量最小化，有利的是，一起流体力学式传送CO2颗粒与多余的CO2气体。尤其是在从液态CO2制备CO2颗粒时可能产生多余的CO2气体，因此该多余的CO2气体尤其可以被用于在构成CO2颗粒后对CO2颗粒进行传送，尤其是传送到将它们转移或引入到压缩气体流的地方。
优选地，在对CO2颗粒进行流体力学式传送时，加速多余的CO2气体。以该方式，使得CO2颗粒也可以被加速。此外，CO2气体可以以更高的速度例如撞击到附着的CO2颗粒上，以便使附着的CO2颗粒从清洁器具或用于制备CO2颗粒的设备的内表面松脱。
此外有利的是，在将CO2颗粒转移或引入到压缩气体流之前，将多余的CO2气体与CO2颗粒分开，尤其是流体力学式分开。通过流体力学式分开而尤其有可能的是，在没有运动的部件的情况下将CO2气体和CO2颗粒例如通过流动路径的构造而相互分开，该流动路径可以通过相应的方向变化，使得混合流中的成分由于不同的密度而可靠且容易地分开。
附图说明
下面对本发明的优选实施方式的描述被用于结合附图更详细的解释。其中：
图1：示出用于利用由压缩气体和CO2颗粒构成的混合流喷射待处理的表面的清洁器具的示意图；
图2：示出用于制备CO2颗粒的设备的示意性的局部透视图；
图3：示出图2的组件的一部分的分解图；
图4：示出图2的组件的放大的、部分剖开的局部视图；
图5：示出图2的组件的另外的部分剖开的局部视图；
图6：示出图2的组件的另外的部分剖开的局部视图；
图7：示出图2的组件的另外的部分剖开的局部视图；
图8：示出沿图5中线8-8的剖视图；
图9：示出图2的组件的另外的部分剖开的视图；
图10：示出用于从CO2雪制备CO2颗粒的设备的另外的实施例的示意图；
图11：示出用于从CO2雪制备CO2颗粒的设备的另外的实施例的示意图；
图12：示出用于从CO2雪制备CO2颗粒的设备的另外的实施例的示意图；
图13：示出主压缩机的另外的实施例的示意性的透视、部分中断的分解图；以及
图14：示出类似于图8的图13中的组件的剖视图。
具体实施方式
图1中示意性地示出了整体用附图标记10标注的用于利用由压缩气体14和CO2颗粒16构成的混合流12喷射待处理的表面的清洁器具的实施例。
清洁器具10包括壳体18，在壳体上布置有CO2接口20，CO2接口经由CO2线路22与例如形式为CO2压缩气体瓶的CO2储存器24连接。该CO2储存器尤其可以包含液态的CO2。在CO2储存器的输出端26的下游是包括至少一个阀的阀组件28，以便使液态的CO2从CO2储存器24导引通过CO2线路22。
CO2接口20经由连接线路30与膨胀装置34的减压喷嘴32流体连接。液态的CO2通过膨胀喷嘴32膨胀，并形成CO2雪36，CO2雪被收集在容纳容器38中。
可选地，清洁器具10还可以包括分离装置40，以便将所制备的CO2雪36与未凝结的CO2气体分开。
清洁器具10还包括用于从CO2雪36制备CO2颗粒16的设备42，该设备包括用于压缩CO2雪36以构成CO2颗粒16的压缩装置44。压缩装置44以齿轮压缩机46的形式构成。
所构成的CO2颗粒16被转移给传送装置47，该传送装置将CO2颗粒16传送给转移装置48。转移装置48经由压缩气体线路50与压缩气体接口52流体连接。该压缩气体接口可以与外部压缩气体源54连接，外部压缩气体源提供压缩气体，例如压缩空气。可选地，清洁器具10也可以包括压缩气体源56，例如压缩空气瓶或用于产生所期望的压力的压缩空气的压缩机。
在转移装置48之后，通过压缩气体和引入其中的CO2颗粒16形成了混合流。利用加速装置58，使CO2颗粒16被压缩气体流加速，在一个实施例中，该加速装置包括文丘里喷嘴。
加速装置58经由线路60与布置在下游的喷射接口62流体连接。与喷射接口62可以可选地联接或永久联接有喷射线路64。
在喷射线路64的自由端部处，在一个实施例中布置有喷射喷嘴66，该喷射喷嘴可选地包括阀68，其用于调节从喷射喷嘴66逸出的颗粒射流70的形状和/或强度。
在一个实施例中，清洁器具10被构造成能移动的，并具有包括至少三个轮子72的底盘74。在一个实施例中，清洁器具10包括用于驱动底盘74的至少一个轮子72的驱动器76。
此外，在清洁器具10的一个实施例中设置有容纳装置78，其用于容纳一个或多个CO2储存器24。总之，在一个实施例中，清洁器具10可以被构造成可以完全与外部的电源和CO2供应部或压缩气体源无关地运行。
可选地，在一个实施例中，在压缩装置44与转移装置48之间构造或布置有用于CO2颗粒的缓存器80。
压缩装置44尤其还包括转移装置82，其用于将CO2雪36从膨胀装置34或分离装置40转移给齿轮压缩机46。
在一个实施例中，压缩装置44包括推挤装置84，其用于推挤CO2颗粒16。
图2至图9示意性地且部分地示出了清洁器具10的另外的实施例，其具有用于从CO2雪36制备CO2颗粒16的设备42。为了标记相同或相似的部件，在本实施例中使用了与图1实施例相同的附图标记。
CO2线路22的自由端部86与阀88流体作用地连接。例如，该端部86可以与CO2储存器24连接。
阀88能经由设备42的未详细示出的控制和/或调节装置90来驱控，并且可以以限定的方式打开和关闭。
在阀88之后是膨胀喷嘴32，液态的CO2可以通过该膨胀喷嘴流入到膨胀装置34的弯曲的管92中。管92形成了流体力学的预压缩装置94的一部分，在该预压缩装置中，由于从膨胀喷嘴32流出的液态的CO2的膨胀而形成的CO2雪被预压缩并收集。因此，管92也尤其被用作容纳容器38。
容纳容器38相对于通过箭头96示意性地象征表示的重力方向被通到压缩装置44的主压缩机98的主压缩机输入端97中，该主压缩机以齿轮压缩机100的形式构成。
齿轮压缩机100包括两个协同作用的压缩机套筒102和104，压缩机套筒的纵向轴线106和108相互平行并垂直于重力方向地延伸。压缩机套筒102和104分别包括多个径向向外凸出的齿110或112，在这些齿之间构成雪容纳部114。在雪容纳部114的底部处，在压缩机套筒102或104中构造有多个在相对于纵向轴线106和108的径向方向上指向的缺口116，CO2雪分别被各自另一压缩机套筒102、104的齿110、112通过这些缺口压入压缩机套筒102或104的内部空间118或120中。
在内部空间118和120中分别布置有刮抹元件222。以纵长延伸的突出部的形式构成的刮抹元件222分别具有刮抹边缘224，刮抹边缘平行于各自的纵向轴线106或108延伸。刮抹边缘贴靠在压缩机套筒102和104的内壁面上。每个缺口116在压缩机套筒102和104每转一圈时从所配属的刮抹边缘224旁运动经过一次。在此，被压过缺口116的CO2股被刮抹掉，由此在压缩机套筒102和104的恒定转速以及待挤压的CO2雪的质量不变的情况下，产生基本上长度相同且密度相同的短棒状的CO2颗粒16。
由于仅在一侧开放的压缩机套筒102和104的旋转，使得棒状的CO2颗粒16分别被运动到压缩机套筒102或104的各自的压缩机套筒输出端122或124。
刮抹元件222被布置在载体件226上，该载体件被置入到容纳盒228中。容纳盒228限定了空间230，压缩机套筒输出端122和124通到该空间中。在装配时，载体件226通过容纳盒228的与压缩机套筒输出端122和124相对置的开口232被推入。
压缩机套筒输出端122和124共同形成压缩装置输出端126，该压缩装置输出端与传送装置47的传送装置输入端128流体作用地连接。
传送装置47被构造成用于将CO2颗粒16从压缩装置44传送到转移装置82的流体力学的传送装置47的形式。它布置或构造在压缩装置44与转移装置82之间。
传送装置47包括传送空间130，传送空间布置或构造在压缩装置输出端126与收集漏斗134的导入开口132之间。载体件226区段式限界传送空间130。
传送装置47包括收集漏斗134。该收集漏斗在横截面中朝转移装置82的方向逐渐变细。在设备42或清洁器具10的被按规定使用时，收集漏斗134的漏斗轴线136与重力方向平行。因此，收集漏斗134在重力方向上逐渐变细。
传送空间130被分隔元件138划分成第一传送空间区域140以及第二传送空间区域142。
分隔元件138限定了第一分隔元件侧面144，该第一分隔元件侧面朝压缩装置输出端126的方向指向，并侧向限界了第一传送空间区域140。第一分隔元件侧面144平行于重力方向96地延伸，这尤其在图9中可以清楚看出。
分隔元件138利用横向于重力方向延伸的端侧边缘146延伸直至达到收集漏斗134的导入开口132。
第一传送空间区域140的或第二传送空间区域142的下末端区域148或150也同样在横截面中朝导入开口132的方向稍微逐渐变细。
如果末端区域148或150被认为是收集漏斗134的一部分的话，分隔元件138则以其相对于重力方向靠下的部分，即因此以端侧边缘146稍微沉入到收集漏斗134中。
包括末端区域148和150的收集漏斗134限定了漏斗高度152，该漏斗高度从具有限定了收集漏斗134的最大横截面的端部148和150的收集漏斗134的漏斗开口154延伸直到限定了收集漏斗134的最小横截面的收集漏斗输出端156。分隔元件138从漏斗开口154开始进入到收集漏斗134中的相对沉入深度158相对于漏斗高度152在大约10％到大约50％的范围内。尤其地，在一个实施例中，它在约20％至约40％的范围内。在图中所示的实施例中，相对沉入深度158与漏斗高度152之间的比例约为1:3。
第二分隔元件侧面160平行于第一分隔元件侧面144地延伸，并相对于该第一分隔元件侧面朝相反方向指向。第二分隔元件侧面160限界了第二传送空间区域142。
第一传送空间区域140逆着重力方向是闭合的，更确切地说通过横向于重力方向延伸的表面162闭合。
在重力方向上在末端区域148和150上方，传送空间区域140和142基本上呈立方体地构成。传送空间区域140或142的宽度164和166具有大约1:2的比例。宽度164或166垂直于分隔元件侧面144或160且垂直于重力方向地限定。
此外，第二传送空间区域142逆着重力方向地延伸，其总体高度约为第一传送空间区域140高度的两倍。
以所述的方式，两个传送空间区域140和142与漏斗开口154以及与导入开口132都流体作用地连接。
如所述，传送空间130在重力方向上区段式地逐渐变细，更确切地说逐渐变细成传送空间区域140或142的末端区域148和150，并包括收集漏斗134的相对于重力方向靠上的部分。
如所述，第一传送空间区域140在末端区域148中朝收集漏斗134的方向逐渐变细。这对于第二传送空间区域142来说也相应地适用于末端区域150中。因此，第二传送空间区域142在横截面中逆着重力方向变宽，更确切地说在末端区域150中变宽。
在与收集漏斗134相对置的逆着重力方向限界了第二传送空间区域142的壁168中构造有形式为孔的缺口170，密封的输出端接套172被置入其中。缺口170形成布置或构造在第二传送空间区域142上的废气输出端174，该废气输出端流体作用地将第二传送空间区域142与设备42的周围环境170连接起来。此外，废气输出端174限定了纵向轴线178，该纵向轴线平行于重力方向地延伸。
在废气输出端174处或在其前面布置有阻拦元件180。该阻拦元件构造成可透气，但不可透过CO2颗粒16。
在图2至图9中所示的实施例中，阻拦元件180以格栅182的形式构成。格栅182的缝隙比能利用设备42制备的CO2颗粒的最小尺寸更窄。在替选的实施例中，阻拦元件180以网或穿孔板的形式构成。
收集漏斗134的收集漏斗输出端156以弧形的漏斗输出端开口184的形式构成。该漏斗输出端开口横向于重力方向延伸。
转移装置82包括配量装置186，其用于在将CO2颗粒16引入到通过箭头188示意性示出的压缩气体流之前配量一定数量或限定的体积的CO2颗粒，以用于构成由压缩气体和CO2颗粒16构成的混合流190。
配量装置186包括具有多个配量容纳部194的配量盘192。配量盘192由驱动器198围绕平行于重力方向的转动轴线196地驱动。
配量盘192中断了压缩气体流，压缩气体流使容纳到以配量盘192的缺口的形式构成的配量容纳部194中的CO2颗粒16加速进入线路160中。
在图2至图9所示的实施例中，设置挤压机作为压缩气体源54，挤压机由齿轮压缩机110的驱动器200驱动。压缩气体线路50将压缩气体源54与壳体部分202流体作用地连接起来，在该壳体部分中构造有弯曲的流体通道204，该流体通道具有在配量盘192的上方终止的端部，该端部与线路60对齐地取向。
在所示的实施例中，线路60是弯曲的，并终止于喷射接口62中，该喷射接口朝横向于重力方向的方向指向。
清洁器具10还包括用于缓存所产生的CO2颗粒16的缓存器206。在图中示意性示出的实施例中，传送装置47包括缓存器206。
上述设备42还包括用于将多余的CO2气体和用压缩装置44构成的CO2颗粒16分开的分选装置208。多余的CO2气体从压缩机套筒输出端122和124逸出，并流入传送空间130的第一传送空间区域140中。多余的CO2气体是在预压缩装置94中的液态CO2膨胀时没有凝固的气态的CO2，以及是在压缩装置44的区域中的CO2颗粒16被加热时升华而形成的CO2气体。
分选装置208包括流动偏转元件210，其用于使流动212如图9中被示意所示地从传送装置输入端128偏转到收集漏斗134并从收集漏斗134偏转到废气输出端174。流动212还在收集漏斗134的倾斜的侧面处也被偏转，从而使得收集漏斗134形成另外的流动偏转元件。
分选装置208包括减速装置214，其用于减慢从收集漏斗134朝废气输出端174的方向的流动212。减速装置224包括第二传送空间区域142，即尤其是其末端区域150，该末端区域在横截面中从收集漏斗134开始朝废气输出端174的方向变宽。由于如此而可能发生的CO2流的膨胀，使得该CO2流减慢。于是，CO2颗粒16就不会再随流动212一起朝废气输出端174的方向被夹带，而是由于其重量而朝漏斗输出端开口184落下。
此外，设备42还包括颗粒松脱装置216，其用于松脱附着在收集漏斗134上的CO2颗粒。
颗粒松脱装置216包括第一传送空间区域140，更确切的说尤其是包括具有末端区域148的分隔元件138，其在端侧边缘146的区域中限定了变窄部218。在该区域中，流动212具有最高的流速。于是，多余的CO2气体以足以将附着的CO2颗粒16从收集漏斗134的内部面松脱的速度流动，或使CO2颗粒16可以以足以将其从收集漏斗134松脱的速度撞击到附着的CO2颗粒16上。
因此，颗粒松脱装置216包括气体加速装置220，其用于将多余的CO2气体朝收集漏斗134的方向加速。气体加速装置220流体力学式构成，并且尤其包括在第一传送空间区域140中的变窄部218。
图10中示意性地示出了用于从CO2雪36构成CO2颗粒16的设备的另外的实施例。在此，传送装置47在空间上且流体力学式被布置或构造在压缩装置44与转移装置82之间。
在图11中示意性示出的实施例中，传送装置47示出得更详细一些。在此示意性地示出了传送空间130，该传送空间限定了合并到收集漏斗134中的逐渐变细的末端区域148和150。收集漏斗134以漏斗输出端开口184通到转移装置82中。
图12中示意性地示出了设备42的另外的实施例。在此，压缩装置44包括压缩装置输出端126，压缩装置输出端横向于重力方向地开放，并与传送装置47的传送装置输入端128流体连接。
传送空间130被分隔元件138划分成第一传送空间区域140和第二传送空间区域142。
分隔元件138利用指向重力方向的端部沉入到收集漏斗134中。收集漏斗134的漏斗输出端开口184也在此通到转移装置82中。
废气输出端174逆着重力方向地与漏斗输出端开口184相对置地布置在第二传送空间区域142上，并将第二传送空间区域142与设备42的周围环境176流体作用地连接起来。
变窄部218被限定在分隔元件138的稍微沉入到收集漏斗134中的前端部与收集漏斗134的锥形的内壁面之间。由于在变窄部218的区域中的收缩，使得来自传送装置输入端128的多余的CO2气体流被朝漏斗输出端开口184的方向加速。因此，附着在收集漏斗134内部面上的CO2颗粒16可以以简单的方式松脱。
图13和图14中示意性地示出了主压缩机98的替选的实施例。它与图2至图9所述的主压缩机98的不同之处主要在于刮抹元件222的设计。清洁器具10可以有选择地配备有这两个主压缩机98中的一个。
替选的实施例的刮抹元件222布置在载体件226上，并限定了柱体形的外轮廓。两个刮抹元件222的纵向轴线234和236与纵向轴线106和108重合。被推入到内部空间118或120的两个刮抹元件222的端侧面238或239呈圆形地构成。
由实心柱体形的基体形成的刮抹元件222从呈圆形的端侧面238开始被斜切。以该方式构成的平坦的斜面240或242与各自的纵向轴线106或108夹成楔形角244和246。两个刮抹元件222的两个斜面240或242平行于用箭头96象征性表示的重力方向地延伸。两个刮抹元件222相对于主压缩机98的中间平面248彼此镜像对称地成形。中间平面248平行于纵向轴线106和108地居中位于中间地且平行于重力方向96地延伸。
两个刮抹元件222的另外两个端侧面250和251也呈圆形的构成。端侧面238、239和250、251沿相反的方向指向且垂直于纵向轴线106或108地指向。
斜面240和242大致在平行于纵向轴线106或108的两个刮抹元件的总长度的5/6上延伸。从端侧面250和251开始，刮抹元件222在其总长度的大约1/6上以圆盘状的末端256或258的形式构成。
逆着重力方向96指向地，两个末端256或258分别设有扁平部252或254。扁平部252和254横向于重力方向96地延伸，并朝逆着重力方向96的方向指向。
此外，末端256和258在其朝向斜面240和242的一侧上设有回缩部260或262。回缩部260和262从刮抹体222的在重力方向96上靠下的一侧并从相互指向的两侧延伸到各自的末端256和258中，并因此限界了第一传送空间区域140。末端256和258的朝端侧面238和239指向的侧面形成了分隔元件138的一部分或第一分隔元件侧面144的一部分。
斜面240和242与两个刮抹元件222的外周侧面264和266限定了交线。刮抹元件222的分别在重力方向上靠下延伸的交线形成针对被挤压穿过缺口116的CO2股的刮抹边缘224。以类似于图2至图9的实施例中的刮抹元件222的刮抹边缘224的方式，它们对CO2股进行刮抹，由此形成具有限定长度的CO2颗粒16。
图13和图14的实施例的刮抹元件222的特别的设计方案，在两个压缩机套筒102和104中限定了朝压缩机套筒输出端122和124方向变宽的空腔。尤其地，旋转的压缩机套筒102和104与如上所述被特别设计的刮抹元件222的协同作用迫使容纳在内部空间118和120中的CO2颗粒16向压缩机套筒输出端122和124输送。
此外，末端256和258的设计方案也被用于CO2颗粒16以及多余的CO2气体被优化地引导到第一传送空间区域140中并朝收集漏斗134的方向引导。因此，两个刮抹元件222被用于对传送装置47尤其是在将CO2颗粒16从内部空间118和120向收集漏斗134运输以及CO2气体从主压缩机98流出方面进行优化。
在其他方面，载体件226与图2至图9的实施例的载体件226相同构成，从而图13和图14的实施例的传送装置47在其他方面得到与图2至图9的实施例相同的功能。
传送装置47的所有上述实施例都以流体力学的传送装置47的形式构成。在此，多余的CO2气体的流动偏转并以所期望的方式被加速，而无需能运动的部件。
利用上述设备42尤其可以执行用于从CO2雪36制备CO2颗粒16的方法。在该方法中，CO2雪36被压缩以构成CO2颗粒。所构成的CO2颗粒16被流体力学式传送，以便转移或引入到压缩气体流188中。流体力学式传送通过多余的CO2气体实现。该多余的CO2气体被加速，更确切地说如上文示例性地描述那样在变窄部218的区域内被加速。
在CO2颗粒16被转移或引入到压缩气体流118中之前，多余的CO2气体与CO2颗粒16分开，更确切地说流体力学式分开。在此，尤其是相应的流动偏转元件210与分隔元件138和收集漏斗134一样可以被用于设备42。
上述用于制备CO2颗粒16的设备42的实施例能够实现可靠的运行，这是因为传送装置47尤其被构造成用于防止CO2颗粒16在收集漏斗134的区域内附着并且在必要时松脱所附着的CO2颗粒16。传送装置47的流体力学式设计方案能够实现设备42的设计结构上简单且紧凑的构造。
Claims (44)
1.用于从CO2雪(36)制备尤其是高强度的CO2颗粒(16)的设备(42)，所述设备尤其用于利用由压缩气体和CO2颗粒(16)构成的混合流(190)喷射待处理的表面的清洁器具(10)，其中，所述设备(42)包括用于压缩CO2雪(36)以构成CO2颗粒(16)的压缩装置(44)以及用于将CO2颗粒(16)转移到压缩气体流(188)中的转移装置(82)，其特征在于，所述设备(42)包括用于将CO2颗粒(16)从所述压缩装置(44)传送到转移装置(82)的流体力学的传送装置(47)，并且所述传送装置(47)布置或构造在所述压缩装置(44)与所述转移装置(82)之间。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传送装置(47)具有传送装置输入端(128)，所述压缩装置(44)具有压缩装置输出端(126)，并且所述压缩装置输出端(126)和所述传送装置输入端(128)流体作用地彼此连接。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述传送装置(47)包括收集漏斗(134)，并且所述收集漏斗(134)在横截面中朝所述转移装置(82)方向逐渐变细。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述收集漏斗(134)在所述设备(42)按规定使用时平行或基本平行于重力方向(96)地定向，并在重力方向(96)上逐渐变细。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其特征在于，相对于重力方向(96)，所述收集漏斗(134)的导入开口(132)布置或构造在所述压缩装置输出端(126)下方。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述传送装置(47)包括传送空间(130)，并且所述传送空间(130)布置或构造在所述压缩装置输出端(126)与所述导入开口(132)之间。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述传送空间(130)至少区段式地在重力方向(96)上逐渐变细，或者包括所述收集漏斗(134)的相对于重力方向(96)靠上的部分。
8.根据权利要求6或7所述的设备，其特征在于，所述传送空间(130)被分隔元件(138)划分成至少一个第一传送空间区域(140)和至少一个第二传送空间区域(142)。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述分隔元件(138)限定了第一分隔元件侧面(144)，所述第一分隔元件朝所述压缩装置输出端(126)的方向指向并侧向限界所述第一传送空间区域(140)。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述第一分隔元件侧面(144)平行或基本平行于重力方向(96)地延伸。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的设备，其特征在于，所述分隔元件(138)至少延伸直至达到所述收集漏斗(134)。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述分隔元件(138)至少利用其相对于重力方向(96)靠下的部分沉入到所述收集漏斗(134)中。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述收集漏斗(134)限定了漏斗高度(152)，所述漏斗高度从限定所述收集漏斗(134)最大横截面的导入开口(154)延伸直到限定所述收集漏斗(134)最小横截面的收集漏斗输出端(156)，并且所述分隔元件(138)从所述导入开口(154)开始进入到所述收集漏斗(134)的相对沉入深度(158)相对于所述漏斗高度(152)在大约10％至大约50％的范围内，尤其是在大约20％至大约40％的范围内。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一传送空间区域(140)逆着重力方向(96)是闭合的。
15.根据权利要求8至14中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一传送空间区域(140)和/或所述第二传送空间区域(142)与所述导入开口(154、132)流体作用地连接。
16.根据权利要求8至15中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二传送空间区域(142)的横截面逆着重力方向(96)变宽。
17.根据权利要求8至16中任一项所述的设备，其特征在于，在第二传送空间区域(142)处布置或构造有废气输出端(174)。
18.根据权利要求17所述的设备，其特征在于，所述废气输出端(174)将所述第二传送空间区域(142)与所述设备(42)的周围环境(176)流体作用地连接起来，并且所述废气输出端(174)限定了纵向轴线(178)，所述纵向轴线平行或基本平行于重力方向(96)地延伸。
19.根据权利要求17或18所述的设备，其特征在于，在所述废气输出端(174)处或其前面布置或构造可透气但不可透过CO2颗粒(16)的阻拦元件(180)。
20.根据权利要求19所述的设备，其特征在于，所述阻拦元件(180)以格栅(182)、网或穿孔板的形式构成。
21.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备(42)包括分选装置(208)，所述分选装置用于分开多余的CO2气体和CO2颗粒(16)，并且所述分选装置(208)包括所述传送装置(47)，尤其是所述传送空间(130)。
22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述分选装置(208)包括至少一个流动偏转元件(210)，所述流动偏转元件用于将多余的CO2气体的流动(212)从传送装置输入端(128)偏转到收集漏斗(134)，并从收集漏斗(134)偏转到废气输出端(174)。
23.根据权利要求21或22所述的设备，其特征在于，所述分选装置(208)包括减速装置(214)，所述减速装置用于减慢从收集漏斗(134)朝所述废气输出端(174)的方向的多余的CO2流。
24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述减速装置(214)包括所述第二传送空间区域(142)。
25.根据权利要求3至21中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备(42)包括颗粒松脱装置(216)，所述颗粒松脱装置用于使附着在收集漏斗(134)上的CO2颗粒(16)松脱。
26.根据权利要求25所述的设备，其特征在于，所述颗粒松脱装置(216)包括气体加速装置(220)，所述气体加速装置用于将多余的CO2气体朝所述收集漏斗(134)的方向加速。
27.根据权利要求26所述的设备，其特征在于，所述气体加速装置(220)包括所述第一传送空间区域(140)。
28.根据权利要求3至27中任一项所述的设备，其特征在于，所述收集漏斗(134)限定了弧形的漏斗输出端开口(184)。
29.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，所述漏斗输出端开口(184)横向且尤其是垂直于重力方向(96)地延伸。
30.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述转移装置(82)包括配量装置(186)，所述配量装置用于在引入到压缩气体流(188)之前配量一定数量或限定的体积的CO2颗粒(16)，以用于构成由压缩气体和CO2颗粒(16)构成的混合流(190)。
31.用于利用由压缩气体(188)和CO2颗粒(16)构成的混合流(190)喷射待处理的表面的清洁器具(10)，其特征在于，所述清洁器具(10)包括用于从CO2雪(36)制备CO2颗粒(16)的根据前述权利要求中任一项所述的设备(42)。
32.根据权利要求31所述的清洁器具，其特征在于，所述清洁器具(10)包括用于与含有液态的CO2的CO2储存器(24)连接CO2接口(20)，或者包括含有液态的CO2的CO2储存器(24)。
33.根据权利要求31或32所述的清洁器具，其特征在于，所述清洁器具(10)包括用于与压缩气体产生装置(54)连接的压缩气体接口(52)，或者包括用于从压缩气体产生压缩气流(188)的压缩气体产生装置(54)。
34.根据权利要求31至33中任一项所述的清洁器具，其特征在于，所述清洁器具(10)包括用于加速CO2颗粒(16)的CO2颗粒加速装置(58)。
35.根据权利要求34所述的清洁器具，其特征在于，所述CO2颗粒加速装置(58)包括与所述压缩气体接口(52)或所述压缩气体产生装置(54)流体连接的压缩气体线路(50)。
36.根据权利要求34或35所述的清洁器具，其特征在于，所述转移装置(48)和/或所述CO2颗粒加速装置(58)包括至少一个文丘里喷嘴。
37.根据权利要求33至35中任一项所述的清洁器具，其特征在于，在所述转移装置(48)的下游布置或构造有用于与喷射线路(64)连接的喷射接口(62)，或者所述转移装置(58)在下游与喷射线路(62)流体连接。
38.根据权利要求37所述的清洁器具，其特征在于，在所述喷射线路(62)的自由端部处布置或构造有喷射喷嘴(66)。
39.根据权利要求31至38中任一项所述的清洁器具，其特征在于，所述清洁器具(10)包括用于缓存所产生的CO2颗粒(16)的CO2颗粒缓存器(206)。
40.根据权利要求39所述的清洁器具，其特征在于，所述传送装置(47)包括所述CO2颗粒缓存器(206)。
41.用于从CO2雪(36)制备尤其是高强度的CO2颗粒(16)的方法，所述方法尤其用于利用由压缩气体(188)和CO2颗粒(16)构成的混合流(190)喷射待处理的表面的清洁器具(10)，在所述方法中，压缩CO2雪(36)以构成CO2颗粒(16)，其特征在于，流体力学式传送所构成的CO2颗粒(16)，用以转移或引入到压缩气体流(188)中。
42.根据权利要求41所述的方法，其特征在于，利用多余的CO2气体流体力学式传送CO2颗粒(16)。
43.根据权利要求42所述的方法，其特征在于，在此加速多余的CO2气体。
44.根据权利要求42或43所述的方法，其特征在于，在将CO2颗粒(16)转移或引入到压缩气体流(188)中之前，将多余的CO2气体与CO2颗粒(16)分开，尤其是流体力学式分开。
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