專利名稱：一種干冰清洗裝置及其清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清潔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用干冰作為清洗介質(zhì)的干冰清洗裝置及其清洗方法。所述干冰清洗裝置及其清洗方法特別適用于食品衛(wèi)生領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
干冰即為固態(tài)的二氧化碳，CO2是社會(huì)生產(chǎn)中主要的應(yīng)用產(chǎn)品之一，然而人們對(duì) CO2的應(yīng)用卻十分有限。目前在世界各國(guó)正尋求行之有效的方法和措施以減少其對(duì)人類生存環(huán)境所造成的危害，同時(shí)人們也在積極地探索如何利用(X)2的特性應(yīng)用于工業(yè)、民用的途徑。目前，在我國(guó)清洗行業(yè)中主要采用的仍然是傳統(tǒng)的物理和化學(xué)清洗方法，由于傳統(tǒng)的物理清洗方法常常傷及清洗物體表面，而化學(xué)清洗會(huì)帶來(lái)令人頭痛的二次污染問(wèn)題。 盡管近年來(lái)又相繼出現(xiàn)了超聲波和高壓水射流等清洗技術(shù)，但都由于存在一定的局限性而未被推廣。CO2干冰冷噴射清洗技術(shù)，是國(guó)內(nèi)在近幾年引進(jìn)、消化結(jié)合自主研發(fā)發(fā)展起來(lái)的一種新工藝和新科技，具有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。干冰噴射清洗技術(shù)克服了傳統(tǒng)清洗技術(shù)的不足，是一種真正的綠色清洗技術(shù)。作為清洗介質(zhì)的干冰(二氧化碳)是工業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)物或廢氣，具有容易獲得的特點(diǎn)。因此干冰清洗技術(shù)變廢為寶，不僅回收了廢氣二氧化碳而且可以在清洗行業(yè)具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。然而干冰清洗技術(shù)大部分還是應(yīng)用在工業(yè)清洗方面，真正運(yùn)用在食品衛(wèi)生方面還存在很多局限性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種干冰清洗裝置及其清洗方法。所述干冰清洗裝置及其清洗方法特別適用于食品衛(wèi)生領(lǐng)域。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的干冰清洗裝置技術(shù)方案是一種干冰清洗裝置，包括空氣壓縮系統(tǒng)和與其連通的噴射系統(tǒng)，所述空氣壓縮系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)和分別與其連通、單獨(dú)走向后會(huì)聚于噴射系統(tǒng)的高壓氣體管道及低壓氣體管道，其特征在于，所述低壓氣體管道上設(shè)置分料機(jī)構(gòu)和減壓閥，所述高壓氣體管道采用文丘里噴管，所述空氣壓縮系統(tǒng)通過(guò)文丘里噴管與所述噴射系統(tǒng)中的文丘里噴嘴連通；所述分料機(jī)構(gòu)出口端與所述空氣壓縮系統(tǒng)中文丘里噴管的末端相連通，且與所述噴射系統(tǒng)相連。根據(jù)本發(fā)明所述的干冰清洗裝置，較好的是，所述分料機(jī)構(gòu)中的干冰料筒內(nèi)壁設(shè)有隔熱層。分料機(jī)構(gòu)中的干冰料筒的底部安裝有分料器，再通過(guò)三通接頭與低壓氣體管道聯(lián)接。由于管道中存在壓力，為使干冰能從料筒中順利的進(jìn)入低壓管道，料筒中應(yīng)有一定的壓力，我們選用三通將一路低壓氣體接入料筒中。因此，料筒應(yīng)該是一個(gè)壓力容器。干冰升華時(shí)會(huì)從周圍環(huán)境中吸收大量的熱，因此，料筒內(nèi)壁應(yīng)有隔熱層。根據(jù)本發(fā)明所述的干冰清洗裝置，較好的是，所述噴射系統(tǒng)包括噴槍、文丘里噴嘴、混合室和干冰顆粒傳輸用及高壓空氣傳輸用雙管路，所述分料機(jī)構(gòu)出口端與所述文丘里噴管末端連通于所述混合室中，上述干冰顆粒傳輸用及高壓空氣傳輸用雙管路分別與所述分料機(jī)構(gòu)的出口端和所述文丘里噴管相連通。根據(jù)本發(fā)明所述的干冰清洗裝置，較好的是，在本發(fā)明的干冰顆粒傳輸用及高壓空氣傳輸用雙管路中，干冰由低壓氣體管道輸送。干冰清洗的管路系統(tǒng)有單軟管和雙軟管型兩種。單軟管工作時(shí)，高壓空氣和干干冰顆?；旌嫌谝惑w，產(chǎn)生連續(xù)的額定冰流(高壓高效)，其生產(chǎn)成本高，維修工作量大，適用較大干冰流量的高壓傳送系統(tǒng)；雙軟管(圖2、工作時(shí)，噴出槍管之前干冰顆粒和高壓空氣分別在兩軟管中，適用于較低干冰流量的低壓傳送系統(tǒng)，具有冰耗少、使用成本低的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明的雙管路系統(tǒng)中，由于干冰的長(zhǎng)度大于噴嘴寬，因此干冰噴槍將采用干冰與高速氣體混合的方式加速，而不像噴砂機(jī)那樣磨料與高壓氣體混合再加速的方式。根據(jù)本發(fā)明所述的干冰清洗裝置，較好的是，所述分料機(jī)構(gòu)中的分料器為葉片式結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明所述的干冰清洗裝置，較好的是，所述文丘里噴嘴的直徑為3_7mm。工業(yè)噴丸清洗用的噴嘴為文丘里噴嘴，計(jì)算及實(shí)踐都已表明文丘里噴嘴比普通直管噴嘴在相同工況下，噴氣速度更高，清洗效果更理想，噴丸更加均勻。通常噴丸用噴嘴直徑為9. 5mm或11. Imm,而噴嘴越大，空壓機(jī)的容量也要求越大，磨料(干冰)的消耗量也越大。因此考慮到空壓機(jī)容量和工作壓力以及干冰消耗量的限制，我們選取3-7mm的噴嘴。與工業(yè)噴丸清洗不同的是，干冰顆粒是直徑3mm，長(zhǎng)度2. 5 IOmm的圓柱體，工業(yè)噴丸清洗所用的磨料粒徑一般低于0. 2mm,因此干冰顆粒無(wú)法通過(guò)3-7mm的噴嘴，這正是干冰清洗一直沒(méi)有小型化的原因之一——干冰粒徑對(duì)噴嘴尺寸的要求與空壓機(jī)容量對(duì)噴嘴限制之間的矛盾。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的干冰清洗方法的技術(shù)方案是采用這樣一種干冰清洗裝置，包括空氣壓縮系統(tǒng)和與其連通的噴射系統(tǒng)，所述空氣壓縮系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)和分別與其連通、單獨(dú)走向后會(huì)聚于噴射系統(tǒng)的高壓氣體管道及低壓氣體管道，所述低壓氣體管道上設(shè)置分料機(jī)構(gòu)和減壓閥，所述高壓氣體管道采用文丘里噴管，所述空氣壓縮系統(tǒng)通過(guò)文丘里噴管與所述噴射系統(tǒng)中的文丘里噴嘴連通；所述分料機(jī)構(gòu)出口端與所述空氣壓縮系統(tǒng)中文丘里噴管的末端相連通，所述分料機(jī)構(gòu)出口端與所述文丘里噴管末端連通處與所述噴射系統(tǒng)相連，該方法是通過(guò)空氣壓縮機(jī)提高空氣壓力，而后通過(guò)文丘里噴管大幅度提高噴射速度，在混合噴嘴處形成負(fù)壓，將2-4mm的干冰顆粒吸出分料機(jī)構(gòu)通過(guò)噴頭與高速空氣充分混合后，噴射到物質(zhì)表面，使干冰微粒沖擊到待清潔物表面后迅速升華，實(shí)現(xiàn)清洗。干冰清洗不會(huì)損傷物質(zhì)表面。干冰清洗系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需要，將干冰制備系統(tǒng)與干冰噴射系統(tǒng)配套組裝在一起作為一套系統(tǒng)使用.也可以將干冰制備系統(tǒng)與干冰噴射系統(tǒng)分開(kāi)，干冰制備系統(tǒng)只是作為提供原料的生產(chǎn)設(shè)備，干冰噴射系統(tǒng)單獨(dú)用于清洗工程。2-4mm的干冰顆粒可從市場(chǎng)購(gòu)買得到，或使用干冰顆粒制造機(jī)通過(guò)壓縮空氣為動(dòng)力源，將把液體二氧化碳制作成2-4mm的顆粒。干冰清潔技術(shù)原理是以溫差物理反應(yīng)使不同物質(zhì)在不同收縮速度下產(chǎn)生脫離，同時(shí)表面黏附物會(huì)被冷卻及催化爆裂，再以壓縮空氣流和干冰氣化后體積瞬間膨脹800倍而產(chǎn)生“微氣爆”吹脫效能。此溫差物理反應(yīng)是以氣壓加速干冰分散吸收處理表面熱能使其迅速收縮并把非結(jié)構(gòu)性連通撕開(kāi)脫離，氣壓愈大產(chǎn)生溫差反映愈快效果愈明顯?；虍?dāng)工作表面仍處高溫下時(shí)，使用干冰噴射，則可以產(chǎn)生更大溫差效果更為理想。根據(jù)上述，本發(fā)明是將已制成的3mm的干冰顆粒經(jīng)過(guò)與高速氣體的混合后，撞擊需清洗的表面形成微氣爆，將污漬“炸飛”從而達(dá)到洗碗的目的。系統(tǒng)利用自身配制的壓縮空氣系統(tǒng)產(chǎn)生的壓縮空氣.在清洗裝置內(nèi)裝入已制作好的干冰顆粒，在壓縮空氣的驅(qū)動(dòng)下，高密度干冰顆?；蚣?xì)粉隨著壓縮空氣沖擊到被清洗物體表面，從而起到清洗作用。根據(jù)本發(fā)明干冰清洗方法，所述干冰噴射速度馬赫值在1. 7-3. 0之間。噴吹的動(dòng)能是首要的條件，這主要取決于空氣的壓力，同時(shí)通過(guò)文丘里噴管可以大幅度提高速度增大動(dòng)能。干冰顆粒盛放在密封的容器中，通過(guò)分料機(jī)構(gòu)可以均勻分配干冰供應(yīng)量。干冰顆粒通過(guò)輸送管道與空氣混合、加速，從噴嘴噴出。噴射速度馬赫值通常在 1.7-3.0之間.具體數(shù)值取決于設(shè)計(jì)和空氣壓力。根據(jù)本發(fā)明的原理圖，由壓縮機(jī)出來(lái)的高壓氣體分為兩路，一路經(jīng)減壓裝置減壓后帶動(dòng)干冰顆粒到達(dá)噴嘴，另一路氣體先通過(guò)文丘里噴嘴達(dá)到噴射所需速度到達(dá)噴嘴處， 同時(shí)高速氣體在噴嘴處形成負(fù)壓對(duì)管路中干冰有吸送作用，這樣低壓干冰氣流和高速空氣流在噴嘴處充分混合后噴出，進(jìn)行清洗。在本發(fā)明的干冰清洗方法中，如用在家庭清洗方面，所述空壓機(jī)壓力控制在 0. 5 0. 8MPa。目前工業(yè)用噴丸清洗機(jī)構(gòu)所用的空壓機(jī)壓力在0. 5 1. OMPa，而國(guó)內(nèi)用于噴丸清洗的空壓機(jī)多為0. 6 0. 8MPa，容量通常在4m3以上，低于4m3 —般被視作小空壓機(jī)，在工業(yè)清洗中通常避免使用。長(zhǎng)期積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明空壓機(jī)的容量最好為噴嘴耗氣量的1.5 倍左右，這樣才能充分發(fā)揮噴丸清洗的效果。然而經(jīng)過(guò)我們的考察，容量1個(gè)立方的空壓機(jī)就已十分笨重，要想實(shí)現(xiàn)在家庭范圍內(nèi)使用的小型清洗裝置，首先要把空壓機(jī)的容量控制在普通家庭可以接受的范圍內(nèi)?？諌簷C(jī)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很到的噪音，十分刺耳，但當(dāng)空壓機(jī)的工作壓力降低后，噪音迅速降低，因此為方便家庭使用，將空壓機(jī)的壓力定在0. 5 0. 8MPa，如果再降低將影響清洗效果。根據(jù)本發(fā)明干冰清洗方法，較好的是，所述高壓管道壓力在0. 55-0. 65MPa，低壓管道壓力為 0. 13-0. 25MPa。噴丸清洗過(guò)程中對(duì)壓縮空氣的需求巨大，如果用于輸送干冰的低壓管道的壓力太高，雖然氣體的輸送能力提高，但相應(yīng)的氣體流量也會(huì)加大，造成高壓管道內(nèi)氣體不足，壓縮氣體無(wú)法充分加速，進(jìn)而干冰不能被充分加速，不能達(dá)到預(yù)期的清洗目的。對(duì)于高壓管道，同樣受到空壓機(jī)容量的限制。另外，如果高壓管道的壓力過(guò)高，不僅降低了低壓管道的輸送能力，同時(shí)太高的壓力在加速時(shí)會(huì)產(chǎn)生尖銳刺耳的噪音，極大的破壞了清洗環(huán)境。
在綜合以上的分析，高壓管道壓力初步定在0. 55-0. 65MPa,低壓管道壓力初步定為0. 13-0. 25MPa。在試驗(yàn)中，當(dāng)?shù)蛪郝缘陀?. 15MPa，清洗效果最佳，既滿足了輸送干冰顆粒的要求，又不會(huì)對(duì)高壓管路產(chǎn)生太大影響。根據(jù)本發(fā)明所述的干冰清洗方法，較好的是，噴嘴的干冰顆粒每分鐘消耗量為 35-45g。根據(jù)本發(fā)明所述的干冰清洗方法，較好的是，所述分料機(jī)構(gòu)中的干冰料筒內(nèi)壁設(shè)有隔熱層。分料機(jī)構(gòu)中的干冰料筒的底部安裝有分料器，再通過(guò)三通接頭與低壓氣體管道聯(lián)接。由于管道中存在壓力，為使干冰能從料筒中順利的進(jìn)入低壓管道，料筒中應(yīng)有一定的壓力，我們選用三通將一路低壓氣體接入料筒中。因此，料筒應(yīng)該是一個(gè)壓力容器。干冰升華時(shí)會(huì)從周圍環(huán)境中吸收大量的熱，因此，料筒內(nèi)壁應(yīng)設(shè)隔熱層。在本發(fā)明的雙管路系統(tǒng)中，由于干冰的長(zhǎng)度大于噴嘴寬，因此干冰噴槍將采用干冰與高速氣體混合的方式加速，而不像噴砂機(jī)那樣磨料與高壓氣體混合再加速的方式。根據(jù)本發(fā)明所述的干冰清洗方法，較好的是，所述分料機(jī)構(gòu)中的分料器為渦輪葉片式結(jié)構(gòu).根據(jù)本發(fā)明所述的干冰清洗方法，較好的是，所述文丘里噴嘴的直徑為3_7mm。工業(yè)噴丸清洗用的噴嘴為文丘里噴嘴，計(jì)算及實(shí)踐都已表明文丘里噴嘴比普通直管噴嘴在相同工況下，噴氣速度更高，清洗效果更理想，噴丸更加均勻。通常噴丸用噴嘴直徑為9. 5mm或11. Imm,而噴嘴越大，空壓機(jī)的容量也要求越大，磨料(干冰)的消耗量也越大。因此考慮到空壓機(jī)容量和工作壓力以及干冰消耗量的限制，我們選取3-7mm的噴嘴。本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)不同壓力的管路系統(tǒng)，將空氣管和干冰管兩條管路分開(kāi)，干冰將由專門的低壓氣體管道輸送，與高壓氣體分開(kāi)引入，同時(shí)通過(guò)文丘里噴管可以大幅度提高速度增大動(dòng)能。在噴射系統(tǒng)部分，干冰噴槍將采用干冰與高速氣體混合的方式加速，使得噴射速度更快，清洗效果更好。同時(shí)，也將工業(yè)用的干冰清洗裝置小型化，使之可用于家庭食品衛(wèi)生領(lǐng)域。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)節(jié)約水資源。利用固體干冰顆粒和高速氣體進(jìn)行清洗，清洗過(guò)程完全不利用水，從根本上減少了普通清洗技術(shù)造成水資源的大量浪費(fèi)的現(xiàn)象，有效保護(hù)、節(jié)約了水資源。(2)無(wú)清洗劑殘留。由于對(duì)有污漬的碗直接進(jìn)行清洗，故可以提高效率；由于不需要對(duì)殘留的清洗劑進(jìn)行清理，降低了操作成本；無(wú)清洗劑的殘留，因而對(duì)設(shè)備不造成隱患。C3)對(duì)人體和環(huán)境不產(chǎn)生危害和污染。利用了廢氣二氧化碳，減少了溫室氣體的排放，對(duì)環(huán)境零污染，尤其是干冰具有無(wú)毒性，這是其他清洗劑無(wú)法比擬的。(4)不磨損被清洗物表面表面。干冰清洗的獨(dú)特之處在于干冰顆粒在沖擊瞬間氣化。干冰顆粒的動(dòng)量在沖擊瞬間消失。干冰顆粒與清洗表面間迅速發(fā)生熱交換。致使干冰， 迅速升華變?yōu)闅怏w。干冰顆粒在千分之幾秒內(nèi)體積膨脹近800倍。這樣就在沖擊點(diǎn)造成微型爆炸。由于干冰顆粒升華變?yōu)闅怏w，而干冰顆粒由固態(tài)變氣態(tài)的升華時(shí)間僅為1秒鐘，所以在短時(shí)間作用下干冰顆?；静粫?huì)對(duì)清洗物的表面造成任何損害。(5)具有消毒功能。由于干冰顆粒溫度僅有-78. 5°C，在這樣低的環(huán)境溫度下，大
6部分細(xì)菌和病毒都將無(wú)法存活，這樣完全可以達(dá)到消毒的目的，且由于清洗和消毒是同時(shí)進(jìn)行的這樣也提高了總體效率。


圖1是本發(fā)明干冰清洗裝置的工作示意圖。圖2是本發(fā)明噴射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明分料機(jī)構(gòu)中分料器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為干冰清潔原理圖。圖如表示利用低溫及沖擊力使污垢產(chǎn)生龜裂；圖4b表示利用大幅度溫差使剝離力提升；圖4c表示利用急劇升華及吹力作用清除污垢。圖5為干冰清洗裝置的清洗流程圖。圖6為干冰顆粒的速度與氣流速度的比值隨時(shí)間變化的關(guān)系圖。圖7為干冰顆粒的速度與氣流速度的比值隨管道長(zhǎng)度的變化關(guān)系圖。圖中，1.空氣壓縮機(jī)，2.分料機(jī)構(gòu)，3.料筒，4.低壓氣體管道，5.高壓氣體管道 (文丘里噴管)，6.減壓閥，7.噴射系統(tǒng)，8.文丘里噴嘴，9.混合室，10.噴槍。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1如圖1所示，本發(fā)明的干冰清洗裝置為一洗碗機(jī)，包括空氣壓縮系統(tǒng)和與其連通的噴射系統(tǒng)，所述空氣壓縮系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)和分別與其連通、單獨(dú)走向后會(huì)聚于噴射系統(tǒng)的高壓氣體管道及低壓氣體管道，所述低壓氣體管道上設(shè)置分料機(jī)構(gòu)和減壓閥，所述高壓氣體管道采用文丘里噴管，所述空氣壓縮系統(tǒng)通過(guò)文丘里噴管與所述噴嘴連通。所述分料機(jī)構(gòu)出口端與所述空氣壓縮系統(tǒng)中文丘里噴管的末端相連通，且與所述噴射系統(tǒng)相連。所述文丘里噴嘴的直徑為3-5mm。分料機(jī)構(gòu)包括干冰料筒和分料器，分料機(jī)構(gòu)中的圓柱形干冰料筒的底部安裝有分料器，再通過(guò)三通接頭與低壓氣體管道聯(lián)接。所述分料器為渦輪式葉片式結(jié)構(gòu)，所述干冰料筒內(nèi)壁設(shè)有隔熱層。噴射系統(tǒng)包括噴槍、文丘里噴嘴、混合室和干冰顆粒傳輸用及高壓空氣傳輸用雙管路(見(jiàn)圖幻，所述分料機(jī)構(gòu)出口端與所述文丘里噴管末端連通于所述混合室中，上述干冰顆粒傳輸用及高壓空氣傳輸用雙管路分別與所述分料機(jī)構(gòu)的出口端和所述文丘里噴管相連通。首先，制得3mm的干冰顆粒，干冰顆粒由專門的低壓氣體管道輸送。通過(guò)空氣壓縮機(jī)提高空氣壓力，而后通過(guò)文丘里噴管大幅度提高干冰顆粒的噴射速度，在混合噴嘴處形成負(fù)壓，將干冰顆粒吸出分料機(jī)構(gòu)通過(guò)噴頭與高速空氣充分混合后， 噴射到物質(zhì)表面，使干冰微粒沖擊到清潔表面后迅速升華，實(shí)現(xiàn)清洗。在本實(shí)施例中，將干冰制備系統(tǒng)與干冰噴射系統(tǒng)分開(kāi)，但也可根據(jù)用戶的需要，將干冰制備系統(tǒng)與干冰噴射系統(tǒng)配套組裝在一起作為一套系統(tǒng)使用。本發(fā)明是將已制成的3mm的干冰顆粒經(jīng)過(guò)與高速氣體的混合后，撞擊需清洗的表面形成微氣爆，將污漬“炸飛”從而達(dá)到洗碗的目的。
在本實(shí)施例中，所述干冰顆粒噴射速度馬赫值在1. 8-2. 0之間。具體數(shù)值取決于設(shè)計(jì)和空氣壓力。根據(jù)本發(fā)明的原理圖(圖4)，由壓縮機(jī)出來(lái)的高壓氣體分為兩路，一路經(jīng)減壓裝置減壓后帶動(dòng)干冰顆粒到達(dá)噴嘴，另一路氣體先通過(guò)文丘里噴嘴達(dá)到噴射所需速度到達(dá)噴嘴處，同時(shí)高速氣體在噴嘴處形成負(fù)壓對(duì)管路中干冰有吸送作用，這樣低壓干冰氣流和高速空氣流在噴嘴處充分混合后噴出，進(jìn)行清洗。在本實(shí)施例中，空氣壓縮機(jī)的壓力為0. 55MPa,高壓管道壓力定在0. 55MPa,低壓管道壓力定為0. 13MPa。在本實(shí)施例中，噴嘴的干冰顆粒每分鐘噴射量為35_40g。系統(tǒng)利用自身配制的壓縮空氣系統(tǒng)產(chǎn)生的壓縮空氣.在分料機(jī)構(gòu)內(nèi)裝入已制作好的干冰顆粒，在壓縮空氣的驅(qū)動(dòng)下，高密度干冰顆粒或細(xì)粉隨著壓縮空氣沖擊到被清洗物體表面，從而起到清洗作用(圖5)。實(shí)施例2除了以下不同之處外，其他如同實(shí)施例1，制得干冰清洗裝置，進(jìn)行干冰清洗。所述文丘里噴嘴的直徑為4-6mm，所述空氣壓縮機(jī)的壓力為0. 6MPa。所述高壓管道壓力定在 0. 6MPa，低壓管道壓力定為0. 16MPa。所述干冰顆粒噴射速度馬赫值在2. 3-2. 6，噴嘴的干冰顆粒每分鐘噴射量為38-40g。實(shí)施例3除了以下不同之處外，其他如同實(shí)施例1，制得干冰清洗裝置，進(jìn)行干冰清洗。所述文丘里噴嘴的直徑為7mm，所述空氣壓縮機(jī)的壓力為0. 7MPa。所述高壓管道壓力定在0. 65MPa，低壓管道壓力定為0. 20MPa。所述干冰顆粒噴射速度馬赫值在2. 0-2. 2， 噴嘴的干冰顆粒每分鐘噴射量為40-45g之間。實(shí)施例4除了以下不同之處外，其他如同實(shí)施例1，制得干冰清洗裝置(洗碗機(jī))，進(jìn)行干冰清洗。所述文丘里噴嘴的直徑為6. 5mm。所述高壓管道壓力定在0. 63MPa，低壓管道壓力定為0. 25MPa。所述干冰顆粒噴射速度馬赫值在2. 0-2. 2，噴嘴的干冰顆粒每分鐘噴射量為 40_43g 之間。本發(fā)明將空氣管和干冰管兩條管路分開(kāi)，干冰將由專門的低壓氣體管道輸送，與高壓氣體分開(kāi)引入，同時(shí)通過(guò)文丘里噴管可以大幅度提高速度增大動(dòng)能，干冰噴槍將采用干冰與高速氣體混合的方式加速，使得噴射速度更快，清洗效果更好。同時(shí)，也將工業(yè)用的干冰清洗裝置小型化，使之可用于家庭食品衛(wèi)生領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種干冰清洗裝置，包括空氣壓縮系統(tǒng)和與其連通的噴射系統(tǒng)，所述空氣壓縮系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)和分別與其連通、單獨(dú)走向后會(huì)聚于噴射系統(tǒng)的高壓氣體管道及低壓氣體管道，其特征在于，所述低壓氣體管道上設(shè)置分料機(jī)構(gòu)和減壓閥，所述高壓氣體管道采用文丘里噴管，所述空氣壓縮系統(tǒng)通過(guò)文丘里噴管與所述噴射系統(tǒng)中的文丘里噴嘴連通；所述分料機(jī)構(gòu)出口端與所述空氣壓縮系統(tǒng)中文丘里噴管的末端相連通，且與所述噴射系統(tǒng)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的干冰清洗裝置，其特征在于，所述分料機(jī)構(gòu)包括干冰料筒和分料器，所述分料器為渦輪葉片式結(jié)構(gòu)，所述干冰料筒內(nèi)壁設(shè)有隔熱層。
3.如權(quán)利要求1所述的干冰清洗裝置，其特征在于，所述噴射系統(tǒng)包括噴槍、文丘里噴嘴、混合室和干冰顆粒傳輸用及高壓空氣傳輸用雙管路，所述分料機(jī)構(gòu)出口端與所述文丘里噴管末端連通于所述混合室中，上述干冰顆粒傳輸用及高壓空氣傳輸用雙管路分別與所述分料機(jī)構(gòu)的出口端和所述文丘里噴管相連通。
4.如權(quán)利要求1所述的干冰清洗裝置，其特征在于，在本發(fā)明的干冰顆粒傳輸用及高壓空氣傳輸用雙管路中，干冰由所述低壓氣體管道輸送。
5.如權(quán)利要求1所述的干冰清洗裝置，其特征在于，所述文丘里噴嘴的直徑為3-7mm。
6.一種干冰清洗方法，采用如下干冰清洗裝置包括空氣壓縮系統(tǒng)和與其連通的噴射系統(tǒng)，所述空氣壓縮系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)和分別與其連通、單獨(dú)走向后會(huì)聚于噴射系統(tǒng)的高壓氣體管道及低壓氣體管道，所述低壓氣體管道上設(shè)置分料機(jī)構(gòu)和減壓閥，所述高壓氣體管道采用文丘里噴管，所述空氣壓縮系統(tǒng)通過(guò)文丘里噴管與所述噴射系統(tǒng)中的文丘里噴嘴連通，所述分料機(jī)構(gòu)出口端與所述空氣壓縮系統(tǒng)中文丘里噴管的末端相連通，且與所述噴射系統(tǒng)相連，其特征在于，通過(guò)空氣壓縮機(jī)提高空氣壓力，而后通過(guò)文丘里噴管提高噴射速度，在混合噴嘴處形成負(fù)壓，將2-4mm的干冰顆粒吸出分料機(jī)構(gòu)通過(guò)噴頭與高速空氣充分混合后，噴射到物質(zhì)表面，使干冰微粒沖擊到待清潔物表面后迅速升華，實(shí)現(xiàn)清洗。
7.如權(quán)利要求6所述的干冰清洗方法，其特征在于，所述干冰噴射速度馬赫值在 1. 7-3. 0 之間。
8.如權(quán)利要求6所述的干冰清洗方法，其特征在于，所述高壓管道壓力在 0. 55-0. 65MPa，低壓管道壓力為 0. 13-0. 25MPa。
9.如權(quán)利要求6所述的干冰清洗方法，其特征在于，噴嘴的干冰顆粒每分鐘消耗量為 35-45g。
10.如權(quán)利要求6所述的干冰清洗方法，其特征在于，所述分料機(jī)構(gòu)中的干冰料筒內(nèi)壁設(shè)有隔熱層。
11.如權(quán)利要求6所述的干冰清洗方法，其特征在于，所述分料機(jī)構(gòu)中的分料器為渦輪葉片式結(jié)構(gòu)。
12.如權(quán)利要求6所述的干冰清洗方法，其特征在于，所述文丘里噴嘴的直徑為3-7mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種干冰清洗裝置及其清洗方法，該裝置包括空氣壓縮系統(tǒng)和與其連通的噴射系統(tǒng)，所述空氣壓縮系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)和分別與其連通、單獨(dú)走向后會(huì)聚于噴射系統(tǒng)的高壓氣體管道及低壓氣體管道，低壓氣體管道上設(shè)置分料機(jī)構(gòu)和減壓閥，所述高壓氣體管道采用文丘里噴管，空氣壓縮系統(tǒng)通過(guò)文丘里噴管與噴嘴連通；所述分料機(jī)構(gòu)出口端與所述空氣壓縮系統(tǒng)中文丘里噴管的末端相連通，且與噴射系統(tǒng)相連。本發(fā)明可節(jié)約水資源，降低操作成本，同時(shí)無(wú)清洗劑殘留；利用了廢氣二氧化碳，減少了溫室氣體的排放；不會(huì)對(duì)清洗物的表面造成任何損害，具有低溫消毒功能。同時(shí)，本發(fā)明也將工業(yè)用的干冰清洗裝置小型化，使之可用于家庭食品衛(wèi)生領(lǐng)域。
文檔編號(hào)B08B7/00GK102327884SQ20101022551
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月13日
發(fā)明者匡以武, 張劍睿, 惠虎, 王剛, 王永佳 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)