产生二氧化碳雪的装置和方法制造方法及图纸

一种用于提供二氧化碳雪的装置，包括提供加压二氧化碳流的供给管（１），多个并排布置的管子（３），每个管子（３）在长度方向的横截面构形和面积恒定不变，每个管子（３）有第一端（４）和第二端（５），第一端的周边密封在供给管的外壁面上，第二端向大气敞开，多个用来使二氧化碳流动穿过供给管的壁面并膨胀成为固体和气体的孔（７），与所述多个管子（３）中的每一个管子内部至少连通有一个孔（７）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将固态二氧化碳雪喷施到某种物品上面(比如一种要冷却或冻结的产品，或者是一种用于进行该冷却或冻结的制冷装置传送带)的方法和装置。
技术介绍
通常，将二氧化碳雪施加到物品上是通过一种称为导雪板(snowhorn)的装置来完成的。导雪板通常是声响很大的庞大装置，该装置一般需要在竖直方向活动而且特别容易堵塞和使流动不均匀。从普通导雪板出来的流体很难均匀地分布到较宽的产品阵列或者宽的传送带上。雪施加到传送带上是为了防止产品粘结到传送带上并提供制冷作用。要冷却或冻结的产品通常下落到导雪板下游的传送带上。导雪板的高度通常限定了产品在开始接触传送带上的雪之前应当在多远处下落。当需要使产品下落的距离减到最小时，则需要使导雪板的尺寸减到最小。现有技术描述了利用导雪板形成并凝聚二氧化碳雪的其他尝试。US4111671描述了一种从雪和蒸气的混合物中分离二氧化碳雪的方法和装置。该方法包括使液态二氧化碳膨胀进入一个横截面逐渐增加的矩形管道内从而在管道内产生固态和气态二氧化碳流，引导该流体围绕一个弯道，并通过一个物理分离隔板在弯道外边缘将雪分离出来。该分离雪的装置包括一个横截面连续变大的矩形管道，用来引导二氧化碳雪和蒸气的混合物的装置，有弯曲截面用来集中固态二氧化碳的管道，以及从蒸气中分离集中起来的固体的刀片。US4444023公开了一种导板结构，其中液态二氧化碳膨胀进入横截面逐渐增大的矩形弯曲导板。导板在内侧弯曲表面上有一个与大气相通的开口。固态二氧化碳沿弯管的外部流动，与大气相通的开口引起的压差使固态二氧化碳沿外侧弯曲表面被均匀分布。带状固态二氧化碳按照均匀的形式从导板排出，一般施用到传送带上。US4652287公开了一种在矩形区域上产生均匀固态二氧化碳流的矩形导板/喷射装置。液态二氧化碳被喷射到导板上部并在漏斗形区域膨胀。在上部设有一些挡板，这些挡板将二氧化碳喷射装置隔开并使得到的固态二氧化碳向下跌落并均匀通过导板的横截面。US5450732公开了一种将低温制冷剂分配到传送带上的装置。它由一个封闭外壳(横截面为圆形或者矩形均可)组成，外壳上有一个沿外壳长度方向的细槽，该细槽用来形成低温制冷剂幕并将之分配到要冻结的产品上。低温制冷剂被注入一个装在外壳内并与之同轴的歧管内。低温制冷剂通过歧管或者一个烧结金属管上的多个孔在径向的所有方向上被注入。US6000238公开了一种覆盖二氧化碳层的装置。该装置包括带有至少一个输送二氧化碳的通道的外壳。通道的一端与一个二氧化碳发生器连接，另一端放置在需要堆积二氧化碳雪的底物上。设有加热该通道的装置用来防止固态二氧化碳附着在壁面上并堵塞通道。US6023941公开了一种二氧化碳导雪板，它可以在竖直和水平方向活动而且可以调节以产生不同稠度的二氧化碳雪。该基本装置包含一个接收液态二氧化碳的输入管，一个分配固态二氧化碳的输出管，一个多孔部件，它位于输入管的内部或者端部用来使液态二氧化碳膨胀为固体和气体。US6151913公开了一种凝聚细小雪粒的方法和装置。该装置包括一个通过许多细小通道与一个膨胀装置连接的独立导雪板。导板使膨胀装置出来的流体凝集。EP0721801公开了一种射流式喷嘴，该喷嘴的构形和操作能够推动固态二氧化碳颗粒以足够高的速度从喷嘴出来喷射到一个表面上，将表面上非常细微的杂质去除，从而清洁了该表面。该现有技术与本专利技术的差别就象颗粒束射枪与造雪机之间的差别一样。专利技术概述本专利技术的一个方面是一种用于输送二氧化碳雪的装置，它包括一个提供加压二氧化碳流的供给管，该管有一轴线并且有一个沿着并围绕所述轴线延伸的壁；多个并排布置的管子，每个管子在长度方向的横截面构形和面积恒定不变，每个管子有第一端和第二端，第一端的周边密封在供给管的外壁面上，第二端向大气敞开，其中每个管子的轴线至少在所述第一端处与所述供给管的轴线垂直；多个穿过供给管壁面的孔，与所述多个管子中的每个管子内部至少连通有一个孔；孔的尺寸能够使加压的二氧化碳从供给管内部流进一个相应管子内并膨胀成为固态二氧化碳和二氧化碳气体；管子的长和宽尺寸能够使所述固态二氧化碳在管内凝聚成雪。本专利技术的另一个方面是一种提供二氧化碳雪的方法，该方法包括将加压的液态二氧化碳流送到前述装置的供给管中，随之二氧化碳流过所述孔并膨胀以便在所述管内形成固态二氧化碳和二氧化碳气体，所述固态二氧化碳在所述管内凝聚成为雪。本专利技术的再一个方面包括将这样形成的二氧化碳雪提供到某物品或表面上。附图说明图1是表示本专利技术一个实施方案的视图；图2是本专利技术所用供给管的一个实施方案的剖面图；图3是本专利技术另一个实施方案的透视图。专利技术的详细描述本专利技术涉及一种方法和装置，其用于将液态二氧化碳(通常压力达到300psig、温度为零华氏度或更低)膨胀到大气压力，其中二氧化碳在大气压力下为固气混合物，然后将固体凝聚成雪，再将凝聚成的雪均匀喷施到某一表面上。首先参考图1，该装置包括给装置提供加压的液态二氧化碳流的供给管1。供给管1有一个内径和具有一定厚度并沿一轴线延伸的壁面2。它由可承受供给管1内二氧化碳压力的材料制成。首选的结构材料是不锈钢。其他合适的材料包括其他金属比如铜和铝。供给管的合适尺寸包括内径为1/4到2英寸，壁厚约0.028英寸到约0.065英寸。最佳外径是5/8英寸，最佳壁厚约为0.049英寸。供给管1的一端与高压液态二氧化碳源(未示)比如钢瓶或储罐连接。优选有一台泵设置在二氧化碳源和供给管1之间的连接管上，以保证能够维持适当高的压力和合适的流量分布。进入供给管的液态二氧化碳压力优选最高达到约320psig。为了达到要求的装置性能，供给管1内的二氧化碳压力应当至少为100psig，优选至少为150psig。优选压力为280到320psig，更优选为约300psig。供给管1的另一端可以盖住或供给到另一个装置或应用场合上。实际操作中，比如在制冷机、回转式制冷机或者其他类似装置上，可用合适的连接支架和操作者很熟悉的常规方式将供给管1固定就位。从供给管1伸出许多管子3。这些管子并排布置。二氧化碳雪流的轴线，至少是从供给管1流出时的二氧化碳流的轴线是平行的而且与供给管1的轴线垂直。每个管子3有端部4，该端的周边密封到供给管1的外壁。这种密封连接可通过保护焊、钎焊等实现，只要不让二氧化碳从端部4与供给管1的接缝处泄露就行。另外，端部4和供给管1的密封方式必须能够承受操作时管3内部所受的压力和温度。每个管子3有第二端5，该端向大气敞开。每个管子3具有恒定的截面构形而且横截面积恒定。图1中，横截面构形是矩形，该构形是优选的，因为它易于成型且操作效果好。矩形构形有切成方形的角，如图所示，或者可以是有小半径的弧形角。其他有效的截面构形包括圆形、椭圆、卵形、正方形。已经测定出每个管子3的长宽比(这里引用为最大内管宽度比最小内管宽)应为1到10。优选的长宽比是5。如果长宽比过大，则会逐渐形成导致堵塞或流动不稳定的回流现象。为了克服这个问题，采用多个单独的管子3，从而使长宽比不是很大。从堵塞的角度看，用多个管子也是有利的。如果只有一个管子堵了，则其他管子不受此管的影响而且可以继续正常工作。还发现每个管子3的长度应为2-24英寸，优选为6-10英寸。管子3优选是面积恒定的管形构件，其长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供二氧化碳固体的装置，它包括：一个提供加压二氧化碳流的供给管（１），该管有一个轴线和沿着并围绕所述轴线延伸的壁（２）；多个并排布置的管子（３），每个管子在整个长度上的横截面构形和面积恒定不变，每个管子有第一端（４） 和第二端（５），第一端的周边密封在供给管的外壁面上，第二端向大气敞开，其中每个管子（３）的轴线至少在所述第一端处与所述供给管的轴线垂直；多个穿过供给管壁（２）的孔（７），与所述多个管子（３）中的每个管子内部至少连通有一个孔（７）；　 　孔（７）的尺寸能够使加压的二氧化碳从供给管内部流进一个相应管子（３）内并膨胀成为固态二氧化碳和二氧化碳气体；管子（３）的长和宽尺寸能够使所述固态二氧化碳在管内凝聚成雪。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：TH加斯特耶三世，YCS候，GD朗，SM麦卡蒂，
申请(专利权)人：普莱克斯技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]