喷丸方法和装置
专利汇可以提供喷丸方法和装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于清洗表面的 喷丸 方法，其中加压载气经由喷丸管线(10)供给到喷口(14)，且可经由进给管线(32)供给流态CO2，并将其通过膨胀转换为 干 冰 进给上述喷丸管线(10)，其特征在于，上述CO2从进给管线(32)经由膨胀腔(34)导入到上述喷丸管线(10)内，该膨胀腔具有加大的截面。，下面是喷丸方法和装置专利的具体信息内容。
1.一种用于清洗表面的喷丸方法，其中，流态CO2经由进给管线(32) 供给到具有扩展横截面的膨胀腔(34)，通过膨胀转换为干冰，并与载气 一同加压供给到喷口(14)，其中所述膨胀腔的体积V和进给管线(32) 的内截面面积A满足关系式：V1/3/A1/2>3，且所述载气和干冰的混合物在 喷口(14)内加速到至少为音速的速度，其特征在于，所述载气加压通过 喷丸管线(10)供给到喷口(14)，且所述CO2从膨胀腔(34)导入位于 喷口(14)上游的所述喷丸管线(10)内。
2.如权利要求1所述的喷丸方法，其特征在于，所述膨胀腔的体积V 和进给管线(32)的内截面面积A满足关系式：V1/3/A1/2>10。
3.如权利要求1或2所述的喷丸方法，其特征在于，CO2和载气之间 的流率比值至少为0.1kg/m3。
4.如权利要求3所述的喷丸方法，其特征在于，CO2和载气之间的流 率比值至少为0.25kg/m3。
5.如权利要求1所述的喷丸方法，其特征在于，膨胀腔(34)的体积 V和CO2流率之间的比值至少为0.0002m3s/kg。
6.如权利要求1所述的喷丸方法，其特征在于，所述膨胀腔(34)和 外界能够热绝缘。
7.如权利要求6所述的喷丸方法，其特征在于，所述进给管线(32) 邻近膨胀腔(34)的部分也同样和外界热绝缘。
8.如权利要求1所述的喷丸方法，其特征在于，受所述膨胀腔内或其 下游端上设置的螺旋边缘(40)作用，固态干冰沉积在膨胀腔(34)和/ 或喷丸管线(10)的侧壁上。
9.如权利要求1所述的喷丸方法，其特征在于，喷口(14)具有收缩 部(18)，在膨胀腔内产生气态、流态和固态的CO2混合物，其中一部分 固态和液态成分在上述喷丸管线或喷口内蒸发，通过调节上述载气的流率 就可以确定相对于上述收缩部(18)的蒸发区域位置。
10.如权利要求1所述的喷丸方法，其特征在于，可通过在膨胀腔(34) 进入喷丸管线(10)的上游位置处设置第一计量阀(26)来控制上述载气 流率。
11.如权利要求10所述的喷丸方法，其特征在于，供给到第一计量阀 (26)的载气压力至少为0.1MPa。
12.如权利要求11所述的喷丸方法，其特征在于，供给到第一计量阀 (26)的载气压力为1.0—2.0MPa。
13.如权利要求1所述的喷丸方法，其特征在于，在环境温度下且在保 持液态状态的所需压力下，经由上述进给管线(32)供给上述CO2。
14.如权利要求1所述的喷丸方法，其特征在于，在低于—15℃的温 度下且在保持液态状态的所需压力下，经由上述进给管线(32)供给上述 CO2。
15.如权利要求1所述的喷丸方法，其特征在于，所述载气的流率至少 为0.75m3/min。
16.一种用于清洗表面的装置，包括：一流态CO2进给管线(32)， 其开口通入膨胀腔(34)，所述膨胀腔的体积V和进给管线(32)的内截 面面积A满足关系式V1/3/A1/2>3，和一会聚/发散喷口(14)，用于以干 冰形式释放载气和CO2的混合物，其特征在于，设置喷丸管线(10)用于 供给加压载气，所述膨胀腔(34)开口通入所述喷丸管线(10)，且所述 喷口(14)与所述喷丸管线(10)的下游端相连接。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述喷口(14)是拉瓦 尔喷嘴。
18.如权利要求16或17所述的装置，其特征在于，所述膨胀腔(34) 的截面从上述进给管线(32)向喷丸管线(10)逐渐增加。
19.如权利要求16所述方法的装置，其特征在于，在所述膨胀腔(34) 和/或上述膨胀腔(34)和喷丸管线(10)内部之间的过渡部分上设置有至 少一个螺旋边缘(40)。
20.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述膨胀腔(34)下游 端部(38)的内截面和所述喷丸管线(10)的内截面相等。
21.如权利要求16所述的装置，其特征在于，上述膨胀腔(34)从一 侧进入上述喷丸管线(10)的笔直部分。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，上述膨胀腔(34)在流 向上以5—90°的角度进入上述喷丸管线(10)。
22.如权利要求16所述的装置，其特征在于，上述膨胀腔(34)的长 度至少为15mm。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，上述膨胀腔(34)的长 度至少为30mm。
24.如权利要求23所述的装置，其特征在于，上述膨胀腔(34)的长 度至少为49mm。
25.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述喷口(14)的内径 在入口处和所述喷丸管线(10)的内径相等，喷口收缩部(18)的内径为 入口处直径的15—75％。
26.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述喷口(14)的内径 在入口处和所述喷丸管线(10)的内径相等，喷口收缩部(18)的内径为 入口处直径的35—45％。
27.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述膨胀腔(34)进入 所述喷丸管线(10)的入口位置和所述喷口(14)的收缩部(18)之间的 距离大于上述喷丸管线(10)的直径(DL)。
28.如权利要求16所述的装置，其特征在于，在膨胀腔(34)入口处 的上游，在喷丸管线(10)内设置有第一计量阀(26)。
29.如权利要求16所述的装置，其特征在于，直接在膨胀腔(34)的 上游，在进给管线(32)内设置有第二计量阀(42)。
30.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述喷口(14)为扁平 喷口，包括圆柱部(14a)，过渡件(14b)和扁平部(14c)，上述扁平 部具有一个大致矩形的内截面。
技术领域
本发明涉及一种用于清洗表面的喷丸方法以及一种实施这种方法的 装置，其中，流态CO2经由进给管线供给到具有扩展横截面的膨胀腔，通 过膨胀被转换成干冰，并与载气一同加压(under pressure)供给到喷口， 其中膨胀腔的体积V和进给管线的内截面面积A满足关系式：V1/3/A1/2> 3，且载气和干冰的混合物在喷口内加速到至少约为音速的速度。
背景技术
专利US 5 616 067 A公开了一种类似的方法。CO2以流体形式导入到 环绕一喷丸管线的环形腔内，压缩空气经由上述管线。从此处，CO2经由 一圆排会聚毛细管被供以上述喷丸管线，因而仅在喷丸管线的入口产生膨 胀。这样产生的干冰被上述压缩空气所加速，从而可经由喷口喷射到待清 洗的工件上。这种方法同样尤其是适合于轻柔清洗电路板等元件的压敏表 面。
US 5 679 062记载了一种喷丸方法，气态或液态CO2或二者的气液混 合物在喷口出口处膨胀，并被导入到一个加大螺旋腔，其中一部分气态和 /或液态CO2被转换成干冰。该螺旋腔的出口和上述喷口直接相连。这里， 上述载气由供给的或者蒸发产生的气态CO2所形成。
US 5 725 154 A记载了一种喷丸方法，干冰通过膨胀阀由液体CO2膨 胀而成。上述干冰经由一个薄管被供以喷枪，该薄管可同轴地围绕供以上 述载气的管，该喷枪随后可将载气和干冰的混合物喷出。
WO 00/74 897A1公开了一种喷丸装置，其中经由毛细管供给流态 CO2，该毛细管通向圆锥状发散的喷口，该喷口直径朝向出口增大，大约 是毛细管直径的三倍。这种喷口由环形Laval喷口所环绕，在这里供给的 加压载气被加速到超音速。上述CO2喷口和Laval喷口的口部彼此相对齐， 从而能够进行同心地喷射，即主要是干冰的内喷射和在上述喷口之外加速 上述干冰的外喷射。
在一些专利申请中，工业设备中管道或锅炉的内表面等大型表面要去 掉那些牢固粘接的硬壳，由于干冰或干雪的低温性使要去除的材料更易 碎，所以经常需要根据硬壳的形式，利用干冰或干雪作为喷丸材料。当具 有足够动能的干冰颗粒冲击到待去除层上时急剧蒸发，从而吹走部分待去 除层，因此可以获得清洁效果。另一优点就是由于干冰会蒸发成气态CO2， 所以不需要额外的装置来排放所使用的喷丸材料。
但是，由于体积流率和喷射速度不足和/或由于干冰不足量或成分不 对，因而干冰颗粒的动能太小，所以上述喷丸方法并不适合于这些用途。
出于这个原因，为了清洁沉重的大型污染表面，迄今为止使用的喷丸 装置中，干冰或干雪以固体形式存储在合适的冷却罐内，并通过测量配以 压缩空气的流量。上述压缩空气和干冰作为喷丸材料随后经由加压管一起 输送，该加压管将喷丸装置连接到喷口上。但是这种喷丸方法和装置安装 麻烦，相应设备成本也很高，干冰存放费用也高。
发明内容
为了达到本发明的目的，流态CO2经由进给管线供给到具有扩展横截 面的膨胀腔，通过膨胀转换为干冰，并与载气一同加压供给到喷口，其中 所述膨胀腔的体积V和进给管线的内截面面积A满足关系式：V1/3/A1/2> 3，且所述载气和干冰的混合物在喷口内加速到至少为音速的速度，而所 述载气加压通过喷丸管线供给到喷口，且所述CO2从膨胀腔导入位于喷口 上游的所述喷丸管线内。
根据本发明，在前所述的方法中，CO2从供给管线经由上述扩展的膨 胀腔供以喷丸管线，载气通过该喷丸管线加压供给到喷口。
令人惊讶的是，可以看出通过合适地调整上述膨胀腔的尺寸和/或合适 地实施上述方法，可以产生具有高清洁作用的大量干冰。尤其是，可以利 用这种方法获得0.75-10m3/min的高流率或更高，从而即使污染表面再大 再重也能被清洁干净。由于仅在应用喷丸方法时由流态CO2生成作为喷丸 材料的上述干冰，所以可以节约喷丸装置必须用于存储干冰的大量成本。
根据一个实施例，生产作为强力磨料的干冰或干雪，可通过简单地提 供一种具有足够大体积的膨胀腔来得以实现。在实践中，在其他条件不改 变时可以通过增大膨胀腔来增加清洗功能。这种令人惊讶的现象大概是由 于：进给管线开口部和喷丸管线入口部之间的较大膨胀腔使流率暂时减 小，从而增加颗粒密度，因此细小分布的干冰颗粒在变为载气气流之前， 会首先由膨胀团聚或凝缩而形成较大的颗粒。这就使干冰颗粒具有较大的 质量，从而因这些颗粒具有较大的动能而产生高清洁效果。
膨胀腔的体积V相对于流态CO2进给管线的截面面积A，应该符合下 列关系式：
V1/3/A1/2>3或优选为V1/3/A1/2>10
在本发明的一个优选实施例中，CO2和载气之间的流率比值至少为 0.1kg/m3，更佳的为至少0.25kg/m3。而膨胀腔的体积V和CO2流率之间 的比值至少为0.0002m3s/kg。
另外，可通过在膨胀腔进入喷丸管线的上游位置处设置第—计量阀来 控制上述载气流率。而供给到第一计量阀的载气压力至少为0.1MPa，优选 为1.0—2.0MPa。并且在环境温度下且在保持液态状态的所需压力下，经 由上述进给管线供给上述CO2。更佳地，在低于—15℃的温度下且在保持 液态状态的所需压力下，经由上述进给管线供给上述CO2。
上述膨胀腔在流向上以5—90°的角度进入上述喷丸管线。并且其长度 至少为15mm，优选至少为30mm，最佳至少为49mm。所述喷口的内径在 入口处和所述喷丸管线的内径相等，喷口收缩部的内径为入口处直径的15 —75％，最好是35—45％。
上述膨胀腔的体积V也可相关于流态CO2的流率。此时，上述关系 式应该为：
优选为
上述膨胀腔内的温度被认为是一种生成干冰强力磨料颗粒的关键因 素。该温度应该很低，优选为低于-40℃。当通过足够的载气流率(例如 0.75m3/min)实施本发明中的方法时以及当流态CO2的流率和空气流率处 于最佳比值时即为每m3载气(大气压力下的体积)中有0.1—0.4kg CO2 时，CO2蒸发所产生相当大的冷却效果，会使膨胀腔处于足够低的温度下。
上述膨胀腔的良好热绝缘性能可保证上述冷却效果能够更加有效地 加以利用，从而能够在上述膨胀腔内获得甚至更低的温度和/或能够减小上 述膨胀腔。
因此，根据上述方法的一个优选实施例，上述膨胀腔和外界热绝缘， 因而就可以利用小体积膨胀腔和小流率来获得所需的高清洁效果。这里， 可以发现非常有利的是，上述流态CO2进给管线也可以和外界热绝缘，并 和上述膨胀腔的侧壁具有良好的热接触(例如借助于热交换器)，从而使 流态CO2在上述进给管线内就已经预冷却到一定程度。
在实践中可以发现：在短时间操作之后，干冰就会在膨胀腔侧壁和/ 或喷丸管线侧面上沉积成相对较硬的壳，这种壳甚至可以延伸到上述喷丸 管线内。上述干冰壳提高了膨胀腔的热绝缘和冷却性能，并还有助于直接 产生具有高清洁功能的、且相对较为粗糙而又坚硬的干冰颗粒。当首先由 流态CO2膨胀而成的干冰被螺旋加速时，其就会高速撞击到膨胀腔和/或 喷丸管线的侧壁上，因此在这里就会产生上述凝聚的硬壳。另一方面，经 由上述膨胀腔和喷丸管线侧面所供给的热量及其所引起的CO2升华均可 使上述硬壳变松。因而上述硬壳最终会表现为一种非均匀的、成颗粒状的 易碎结构，所以上述高速经过的载气就会永久地从上述硬壳上腐蚀干冰的 粗糙颗粒，这些颗粒随后就会形成喷丸材料中的一部分。
可以在流路内设置螺旋边缘使干冰螺旋运动，从而产生所需的这种干 冰硬壳。因此根据本发明的一个较佳实施例，上述喷丸装置在流态CO2进 给管线的开口部和喷口之间的流路内具有至少一个螺旋边缘。
当膨胀腔横向朝向喷丸管线时，这种螺旋边缘可以形成在膨胀腔和喷 丸管线之间的过渡部分上。而且这种螺旋边缘还可以由形成膨胀腔的管部 内的内螺纹、或者由膨胀腔内固定的或可移动的叶片轮(propeller wheel)、 蜗杆等内部结构所形成。
可以发现非常有利的是，当膨胀腔进入上述直的喷丸管线中时，在流 向上以10—90°的角度方向进入，最好是20—45°。根据这种结构，载气气 流就产生一定的滞后，上述干冰被慢慢偏转到喷丸管线的流动方向上。由 于上述载气在喷丸管线内的流动具有横向于膨胀腔轴向方向的分量，所以 希望能够在膨胀腔的下游端部上产生至少一个涡流，这种涡流能够延长干 冰在膨胀腔内的停留时间，从而有利于干冰颗粒和硬壳各自的团聚和生 长。如果喷丸管线的直径很小，上述进入角度最好是更小，以防干冰撞击 到喷丸管线的相对侧壁上。
在一个合适的实施例中，膨胀腔进入喷丸管线的入口处设置在距离喷 口上游的一小段位置上。
上述喷口具有一个收缩部，以使上述载气和喷丸材料均可被加速到很 高的速度。
特别优选的是一种作为Laval喷口的喷口结构，从而可以获得大致为 音速或超音速的速度。在膨胀腔进入喷丸管线的入口处和喷口管线的收缩 部之间的距离应该优选为大于喷丸管线的直径。
当测量上述Laval喷口的尺寸时，应该考虑到将干冰供给到喷口上游 时，会降低介质的温度同时密度增加，从而改变上述Laval喷口的工作点。 为了获得更好的清洁效果，在本发明的方法中，上述喷口的收缩部截面面 积应该大于通过喷丸管线由相同压力和流率供给介质时的情况。而且在喷 口的收缩部之前、之上和之后，干冰的升华会增加气体体积并导致气流加 速。根据压力条件，流态CO2的液滴还可以进入喷丸管线或喷口内，并在 那里蒸发。借助于调节载气的流速，可以调节产生这种蒸发和/或升华的位 置，以便获得最佳的喷射速度。
当上述载气的流率过大而使喷口前部产生过高的动压力时，干冰量及 其产生的清洁效果都会减小。因此，可以在上述喷丸管线上，在膨胀腔入 口处的上游设置一个计量阀，用于可选地调节上述载气的流率。优选地， 也可以在流态CO2进给管线上，在进入喷丸装置的入口处设置另一个计量 阀，以便于能够在喷丸装置上即时调节载气和CO2的流率比值。
所有上述的措施也可以彼此相结合。
在上述方法的另一个有用实施例中，可以将少量水或其他固体或液体 喷丸材料(例如固体干冰颗粒)喷射到载气气流内和/或膨胀腔内，以便进 一步提高清洁效果。
附图说明
下面根据附图来说明实施例，其中：
图1示出了本发明中实施喷丸方法的喷丸装置剖视图；
图2是修改实施例中喷丸装置的剖视图；
图3是图2的放大部分视图；
图4是加工成阶梯式的喷丸管线的简要剖视图；
图5—7示出了喷丸装置中喷口的剖视和前视图。
具体实施方式
对应于上述喷口的上游直径，在喷丸管线10和Laval喷口14之间的 连接套22的内径大致为32mm。
连接套20的上游，即形成上述喷丸管线10的管具有支管24，在流动 方向和喷丸管线10相隔45度角。支管24和喷口14的上游端之间的距离 D大概为66mm。在喷丸管线中支管24的上游处设置有第一计量阀26， 例如球阀。管状过渡件28螺旋扭进支管24内，该过渡件的上游端和一个 弹性进给管线32相连，经由衔接器30用以供给流态CO2。
上述进给管线32和加压瓶(未示出)相连，在环境温度下及在保持 CO2为流态的压力下，该加压瓶内容纳有定量的CO2。例如上述环境温度 为20℃时，上述压力大致为5.5MPa。上述进给管线32的内径为3mm。 流态CO2由于压差经由进给管线32逸出，不需要可动的位移机构。进给 管线32的截面很小，从而限制了流率。
上述过渡件28形成一个膨胀腔34，该腔具有不同直径的两部分36、 38。直接邻近进给管线32的上游部36的内径DC1为20mm，长度L1为 85mm。下游部38经由一个短锥部和上游部相邻接，其内径DC2为32mm， 长度L2为105mm。所以上述膨胀腔34的总长度LE为190mm。上述支管 24的内径DC3为39mm，和喷丸管线10的内径DL相同。
在衔接器30处，进给管线32通向膨胀腔34，流态CO2可以急剧膨胀。 这导致一部分CO2蒸发。上述蒸发和减压均会导致温度降低，从而使另一 部分散布在上述膨胀腔入口处的细小流态CO2凝缩为细小的干冰颗粒。由 于上述膨胀腔34的上游部36的截面面积大约为上述进给管线32截面面 积的44倍，所以气态CO2和干冰的混合物就会以合适的速度经由上述膨 胀腔34的上游部36。在进入下游端38时，速度进一步减小。在通过比较 长的膨胀腔34的过程中，干冰的细小颗粒会聚集为较大的颗粒(结块)。 由于进入下游部38时流速降低，因此动压力增加，上述颗粒由于气态CO2 继续凝缩从而生长到一定程度。因此在进入仍然较大的支管24时，就形 成相对较大的干冰颗粒，受经由喷丸管线10的压缩空气牵引而被吸取， 并朝向喷口14运动。在上述喷口14内，压缩空气和干冰被加速到很高的 速度例如超音速，以便于从上述喷口的喷射达到高清洗效果。当这种喷射 撞击到待清洗表面时，上述干冰作为喷丸材料，用于有效清洗上述表面。
由试验可以得出：通过这种方式产生的喷射清洁效果要取决于膨胀腔 34的尺寸和喷丸管线10内压缩空气的流率。如果没有上述膨胀腔，那么 这种清洁效果就会明显减弱。同样的，喷丸管线10内压缩空气的流率过 大时，这种清洁效果也会急剧减弱。出于这个原因，可过第一计量阀26 来调节上述流率，使干冰量和清洁效果都得以优化。
上述实施例还可以修改为不同形式。
也可以利用倾斜的喷丸管线来取代上述直的喷丸管线10，因此上述喷 丸管线的膨胀腔和上游部就可对称并入上述喷丸管线的下游部内。还可以 采用一种喷丸管线10被加大到一个可同轴容纳膨胀腔的环形空间内。
在另一个实施例中，可以在膨胀腔通往喷丸管线的位置处和喷口14 之间设置着一个具有相当长度的软管部。
为了产生足够量的干冰，可以设置多个经由各自膨胀腔而通往喷丸管 线10的进给管线32。膨胀腔通往喷丸管线的入口处可以分布在喷丸管线 的周边上和/或偏离轴向方向的位置上。还可以设置有多个通往一个共用膨 胀腔的进给管线32。
为了替代压缩空气，可以经由喷丸管线10提供另一种载气。也可在 这种载气或压缩空气内添加另外的喷丸材料。同样的，通过在支管24上 游或下游的横向进给管线，还可以使额外的固体或流体喷丸介质进入喷丸 管线内或进入膨胀腔34内。
图2示出了根据修改实施例的喷丸装置。这里，膨胀腔34仅由支管 24的内部形成。该支管的内螺纹40和衔接器30相螺纹连接。在距离衔接 器30上游一小段距离的进给管线32上设置有第二计量阀42，从而可以调 节流态CO2的流率。该流体的流率大致为0.1—0.3kg/m3，从而说明载气 设置是合适的(载气的流率被规定为大气压力下的载气容积)。
如图中的点划线所示，包括支管24的喷丸管线10部分和可直接靠近 衔接器30的进给管线32部分均内置到热绝缘材料外皮内。这就不仅有利 于操纵上述枪式喷丸装置，还可以提高膨胀腔34和进给管线相邻部分的 热绝缘性，从而在上述膨胀腔内保持低温。
在图3中放大地示出上述支管24。可以看出，内螺纹40延伸超出了 衔接器30，形成膨胀腔34内壁的一部分。干冰从进给管线32的开口部到 喷丸管线10的流路由多个螺旋边缘所限定。在衔接器30的内表面处，在 截面上从进给管线32急剧增加到膨胀腔34的内截面直接形成第一螺旋边 缘。其他的螺旋边缘均设置在支管24进入喷丸管线10的位置上。而且， 内螺纹40的槽也可以作为螺旋边缘。这些螺旋边缘使膨胀腔34内的干冰 形成螺旋状，尤其是内螺纹40促使干冰附着在支管24的内壁上，从而使 干冰在膨胀腔内以及一定程度上在喷丸管线10内形成比较坚实且又易碎 的壳46。进给管线32所喷出且又蒸发的CO2就受迫经由上述干冰壳。经 由喷丸管线10并穿过上述壳46的这些高速的CO2和载气会永久地从上述 壳侵蚀干冰的小颗粒。这些较为粗糙和坚硬的颗粒随后形成高效的喷丸材 料，从而由喷丸装置获得高清洁效果。由于被包含有细小干冰颗粒的载气 吹送所加速，所以这些干冰颗粒在经由喷口14的过程中进一步增大。干 冰的团聚和上述壳46的成形均需要精确地定位，这要取决于特定的条件， 可或多或少地移转(在两个方向)到喷丸管线10内且有可能到喷口14内。
在所示的实施例中，膨胀腔34和喷丸管线10具有相同的内径，但是 如有需要，也可以为稍小一点的内径。上述支管24并入到喷丸管线10内 的角度也可以进行变化，最好是在20—45度之间。
在图2所示的实施例中，膨胀腔(在中心轴线上测得)的长度LE大 致为49mm，而膨胀腔的直径DC3为32mm。这样，膨胀腔34的容积V 大致为39cm3。当进给管线32的内截面面积为7mm2时，对应于3mm的 直径，比率大致为V1/3/A1/2。在实践中，经由喷丸管线10的气流流率优选 为在3—10m3/min之间，最好是为大约5.5m3/min。对于比率为0.3kg/m3 的CO2/空气，CO2的对应流率分别为大约0.0015kg/s-0.05kg/s和0.023 kg/s，对于比率的对应数值为0.0026-0.0008m3s/kg，优选为0.0018 m3s/kg。上述喷口14的收缩部18的直径为13.1mm。
在另一个没有示出的实施例中，喷丸管线10的内径较小为12.7mm， 膨胀腔34的直径DC3也为12.7mm，该膨胀腔的长度LE大约为37mm。 在这种情况下，膨胀腔的体积V为大约4.7cm3。上述气流流率优选为1.5 和2.5m3/min之间。当比率CO2/空气再次为0.3kg/m3时，比率的值就 在0.00062和0.00037m3s/kg之间。在这种情况下，数值V1/3/A1/2大约为 6.3。喷口14的收缩部18最好是直径为8mm。
在这些条件下，在喷口14的下游，就可以达到超音速。
为了减少噪音的产生，可以在上述喷口的开口部上设置一个挡板。
在上述实施例中，喷丸管线的内截面基本保持不变。然而，这种内截 面也可以变化。举例来说，如图4所示，喷丸管线的内截面可以通过两个 阶段光滑过渡地减小。在图4中还示出了支管24的可能位置。
可以从上述实例中理解，上述膨胀腔不应该过小，尤其是长度不应该 过小。在一个优选实施例中，膨胀腔的长度为100mm或更大。
在所示实施例中进给管线32的内径为3mm，但在其他的实施例中， 膨胀腔34上游或者最好是在进入膨胀腔的入口处的的进给管线32的直径 也可以只有1.0或1.3mm。
经由上述供给管线32供以流态CO2，可以选择地设置一个冷却罐， 其中CO2可在大约为-20℃的温度和低于2.2MPa例如1.8MPa的压力下保 持为流体形式。
图5—7示出了喷口14的改进实施例，其不但具有Lava1喷口的功能， 还可以作为扁平喷口，产生呈扇状散开的喷射，该喷射在整个宽度方向上 具有相对均匀恒定的密度和速度剖面。这种喷口在上游端具有长度为La 且内径为Da的圆柱部14a，该圆柱部和长度为Lb的过渡件14b相邻。靠 近下游侧为扁平部14c，长度为Lc，且具有矩形的内截面。上述过渡件14b 用于将上述圆柱部14a的圆柱内截面和扁平部14c的矩形内截面相适应。 这种矩形内截面具有基本恒定的宽度W，在过渡件14b处，高度从收缩部 处的H1增加到在开口部处稍微大一些的H2。尽管上述宽度W实际上不 变，但是通过这种方式，根据Laval喷口的原理，也可以增加截面面积。 如有必要，上述宽度W可以在上述开口附近稍微增大一些。
在一个实际实施例中，根据图5—7的喷口14具有下列尺寸：
La＝55mm
Lb＝55mm
Lc＝130mm
Da＝27mm
W＝45mm
H1＝3，0-4，0mm
H2＝7，5mm
在另一个实施例中，具有下列尺寸：
La＝34mm
Lb＝76mm
Lc＝130mm
Da＝12mm
W＝16mm
H1＝2，25-2，60mm
H2＝3，75mm
在所示的实施例中，上述扁平部14c的内表面具有由纵向肋14b形成 的皱褶。这种皱褶可明显减小噪音，尤其是在超音速的情况下。
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