低噪音、快速清洁的干冰喷嘴以及干冰喷射清洗机的制作方法

1.本发明涉及喷射清洗技术领域，尤其涉及一种低噪音、快速清洁的干冰喷嘴以及具有该干冰喷嘴的干冰喷射清洗机。


背景技术：

2.在空气能热水器水箱的制备中，优选聚氨酯作为保温填充层。聚氨酯是由异氰酸根离子同活性氢离子反应而制成，为具有优良性能的低导温高分子材料。由于该材料的发泡过程中,体积不断膨胀，导致聚氨酯泡沫容易从热水器水箱外壳和上下盖板缝隙处溢出。且异氰酸根离子本身含有极性基团，反应活性特别大，在制备过程中通常异氰酸根离子过量，溢出泡沫容易粘附在外壳表面，影响美观，难以清理。当下业内热水器表面污渍及残留聚氨酯泡沫的清洁方式主要是通过酒精浸泡+刀片刮铲+抹布擦拭+牙膏清洁来达到目的。此类手工清洁方法劳动强度高，清洁不彻底，且容易造成热水器水箱表面刮伤。因此急需一种清洁技术，来达到快速清洁热水器水箱表面残留聚氨酯泡沫。
3.目前,行业通常选择干冰清洗技术清洗热水器水箱表面残留聚氨酯泡沫。干冰清洗又称冷喷，是以压缩空气为载体，以干冰颗粒为加速粒子，使用专用的干冰喷射清洗机将干冰颗粒喷射到被清洗物体表面,使被清洗物体表面的污垢、油垢以及残留杂质等迅速冷冻, 从而凝结、脆化、被剥离, 且同时随气流清除。干冰喷嘴作为干冰喷射清洗机最核心的部分，直接影响着喷射清洗效果。然而，如图6所示，目前行业使用的干冰喷嘴01，其喷嘴出孔主要为圆柱形03，这种结构的干冰喷嘴喷射出来的干冰粒形成的分布状态08为侧边平行的带状，则干冰粒流速高，覆盖面积小，清洁效率低，清洁效果差，还容易造成工件的损伤。另外现有干冰喷嘴在清洁过程中产生的噪音较大，严重危害人们的心理健康。
4.因此，如何克服现有干冰喷嘴清洁效率低、清洁效果差以及易损伤；清洁时噪音大，危害人们的心理健康的缺陷是业界亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明为了解决现有干冰喷嘴清洁效率低、清洁效果差以及易损伤；其次干冰喷嘴清洁时噪音大，危害人们的心理健康的技术问题，提出一种即可保证部件表面质量，又可快速清理该部件表面污垢、油垢和残留杂质的低噪音干冰喷嘴，还提供一种具有该干冰喷嘴的干冰喷射清洗机。
6.本发明提供的一种干冰喷嘴，包括喷嘴柱体，该喷嘴柱体的一端设有连接孔，所述喷嘴柱体的另一端设有矩形扁锥孔，该矩形扁锥孔的大端朝外而小端通过一气道与所述的连接孔连通，所述气道的截面积小于所述连接孔和矩形扁锥孔小端的截面积。
7.较优的，所述的矩形扁锥孔为正长方形扁锥孔，该正长方形扁锥孔的两相对侧面为斜面，另外两相对侧面为平行面。
8.较优的，所述的气道的轴向长度大于所述矩形扁锥孔轴向长度与所述连接孔的轴向长度之和。
9.较优的，所述喷嘴柱体上设有连通所述气道的消音微孔。
10.较优的，所述消音微孔的直径为0.2mm，相邻消音微孔之间的孔心距为2mm。
11.较优的，所述的连接孔为内六角孔。
12.较优的，所述内六角孔的外圆壁体上对称设有两个连通该内六角孔的螺纹孔。
13.较优的，所述的内六角孔通过一圆锥孔与所述气道过渡连通。
14.较优的，所述的喷嘴柱体轴向总长度为219mm、矩形扁锥孔的轴向长度为40mm、气道的轴向长度为134mm、圆锥孔的轴向长度为13mm、连接孔的轴向长度为32mm。
15.较优的，所述的气道为直径是12mm的圆形气道，所述矩形扁锥孔四个侧面的轴向投影正好与所述的圆形气道的外圆相切，矩形扁锥孔正长方形出口的长边为18.7mm。
16.本发明还提供一种干冰喷射清洗机，包括喷枪，该喷枪的出口与所述干冰喷嘴的连接孔固定连接。
17.本发明提供一种新式结构的干冰喷嘴，主要可用于热水器水箱表面粘附聚氨酯泡沫的清洁。该干冰喷嘴采用不锈钢材质，喷嘴喷口形状设计为矩形扁锥孔，并通过较长的圆形气道与输入孔连通，使得喷嘴喷射而出的干冰粒的喷射角度更广，喷射覆盖范围更大，不易损伤工件表面。同时利用fluent流体仿真软件模拟喷嘴流场干冰颗粒运动，结合申请人干冰喷射清洗机使用的实际气压和热水器生产，仿真出最佳的喷嘴结构。使用该干冰喷嘴的干冰清洗设备，水箱溢料一次清洁合格率由改善前的76%提升到100%。为了降低喷射过程中产生的噪音，在喷嘴壁体上设置许多孔径为0.2mm的小孔，其中每个孔之间的孔心距为2mm。由于微孔口处辐射出的噪声频率从低频频段向高频频段发生转移，使低频噪声减少，高频噪声增加，而人只能听到中低频段的声音，从而达到降低喷嘴喷射过程中的噪音的目的。
附图说明
18.图1为本发明干冰喷嘴实施例的立体示意图；图2为本发明干冰喷嘴实施例的主视图；图3为图2中a
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a向的剖视图；图4为图2的左视图；图5为图2的右视图；图6为现有干冰喷嘴的干冰粒喷射出来形成的分布状态示意图；图7为本发明干冰喷嘴的干冰粒喷射出来形成的分布状态示意图。
19.其中：01
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现有干冰喷嘴、03
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现有干冰喷嘴的喷嘴出孔、08
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现有干冰粒喷射出来形成的分布状态；1
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喷嘴柱体、2
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连接孔、3
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矩形扁锥孔、4
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消音微孔、5
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螺纹孔、6
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圆锥孔、7
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圆形气道、8
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干冰粒喷射出来形成的分布状态。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
21.如图1~图5所示，本发明提供的一种干冰喷嘴的实施例，其包括不锈钢材的圆形喷嘴柱体1，该喷嘴柱体1的左端设有内六角的连接孔2，而喷嘴柱体1的右端设有矩形扁锥孔3，该矩形扁锥孔3的大端朝外而矩形扁锥孔3的小端通过一圆形气道7与连接孔2连通。请阅
图3和图5所示，所述的矩形扁锥孔3的左右两侧面为向孔中心倾斜的斜面，而上下两侧面为平行的表面，即矩形扁锥孔3的垂直轴线的截面形状为正长方形，而不同位置的截面积大小不相同。矩形扁锥孔3的左右和上下四个侧面的轴向投影正好与所述的圆形气道7的外圆相切。而且圆形气道7垂直轴线的截面面积小于所述连接孔2的截面积、也小于矩形扁锥孔3小端的截面积。本发明较优实施例，圆形气道7的轴向长度大于所述矩形扁锥孔3轴向长度与所述连接孔2的轴向长度之和。该圆形气道7的轴向长度也可以根据需要设定。另外，所述喷嘴柱体1上设有连通所述圆形气道7的消音微孔4。消音微孔4的直径为0.2mm，每个孔之间的孔心距为2mm。所述内六角的连接孔2的外圆壁体上对称设有两个连通该内六角孔2的螺纹孔5。本实施例，内六角孔2通过一圆锥孔6与所述圆形气道7过渡连通。
22.本发明还提供一种干冰喷射清洗机，包括喷枪，空气压缩机以及干冰粒制备机，该喷枪的出口插入本发明的干冰喷嘴的连接孔2，并由一对螺纹孔5进行螺纹固定连接。
23.本发明提供的干冰喷嘴结构，可以使用0.5mm左右的干冰颗粒。开机后干冰粒和压缩空气混合体由喷枪出口先进入其前端的内六角连接孔的空腔内。由于干冰粒运动速度较大，喷枪出口前的六面体结构的连接孔2内可容纳较多的干冰颗粒，之后高速运动的干冰粒进入长条形状的圆形气道7，由于该圆形气道的截面积完全小于连接孔2的截面积，则高速运动的干冰粒进入圆形气道7后，其运动通道被压缩，导致其运动速度再次加快，随着圆形气道7的适当延长，便可进一步提高干冰粒的流速。
24.从而保证进入矩形扁锥孔3的时候，干冰粒具有较高的喷射速度，由于矩形扁锥孔3为扁锥形结构，其截面积也是大于圆形气道7的截面积的，则会导致进入矩形扁锥孔3的干冰粒的速度降低，以防干冰粒出口速度太高而对需要清污的工件，比如，水箱表面造成损伤。如图7所示，由于本发明提供的干冰喷嘴为矩形扁锥孔3结构，其轴向截面形状为长方形，相比于传统的圆柱型喷口的喷嘴（如图6所示），其喷射角度更大，范围更广，详见图7中干冰粒喷射出来形成的分布状态8为放射形态，而且干冰粒喷出的速度适中。由于喷嘴种类 、喷嘴长度、喷嘴出口直径都会直接影响喷射清洁效率，因此通过利用fluent流体仿真软件模拟喷嘴气相流场速度分布，喷嘴内干冰颗粒轨迹分布，结合申请人常用的实际气压
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0.5~0.8mpa和热水器生产，设计出最佳的喷嘴长度，喷嘴出口直径。如较佳结构可以为：喷嘴柱体1轴向总长度为219mm、矩形扁锥孔3的轴向长度为40mm、圆形气道7的轴向长度为134mm、圆锥孔6的轴向长度为13mm、连接孔2的轴向长度为32mm。而所述圆形气道7的直径为12mm，矩形扁锥孔3长方形出口的长边分别为18.7mm。即根据矩形扁锥孔3两端的边长以及矩形扁锥孔3的轴向长度，实际就限定了矩形扁锥孔3左右两斜面的倾斜角度。为了降低干冰喷嘴清洁时产生的噪音，在不锈钢表面钻0.2mm大小的消声微孔4，其中每个孔之间的孔心距为2mm。由于消声微孔4出口处辐射出的噪声频率由低频频段向高频频段发生转移，即低频噪声减少，高频噪声增加，而人只能听到中低频段的声音，从而达到降低噪音的目的。
25.以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。