Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungsgerät zum Bestrahlen von zu behandelnden Oberflächen mit einem Gemischstrom aus einem Druckgas und CO ₂ -Pellets, umfassend eine Vorrichtung zum Herstellen von CO ₂ -Pellets aus flüssigem oder gasförmigem CO ₂ , wobei die Vorrichtung eine Verdichtungsein- richtung zum Verdichten von CO ₂ -Schnee zur Ausbildung der CO ₂ -Pellets um- fasst, wobei die Verdichtungseinrichtung eine Entspannungseinrichtung zum Erzeugen von CO ₂ -Schnee durch Entspannen von flüssigem oder unter Druck stehendem CO ₂ umfasst, wobei die Entspannungseinrichtung eine Entspan- nungskammer mit einem Entspannungskammereinlass umfasst und wobei das Reinigungsgerät eine mit dem Entspannungskammereinlass fluidwirksam ver- bundene CO ₂ -Anschlussleitung zum Zuführen des flüssigen oder gasförmigen CO ₂ zur Entspannungseinrichtung.

Ein Reinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art ist beispielsweise aus der WO 2015/079022 Al bekannt. Mit diesem Reinigungsgerät ist es möglich, CO ₂ -Pellets, also so genannte Trockeneispellets, aus flüssigem CO ₂ herzustel- len.

Ein Problem bei derartigen bekannten Reinigungsgeräten ist insbesondere die begrenzte Ausbeute von aus einer vorgegebenen Menge an flüssigem CO ₂ her- stellbaren CO ₂ -Pellets.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Effizienz des Reini- gungsgeräts zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einem Reinigungsgerät der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Reinigungsgerät eine Kühleinrich- tung umfasst zum Kühlen der CO ₂ -Anschlussleitung. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Weiterbildung ermöglicht es insbesonde- re, die Effizienz des Reinigungsgeräts zu verbessern, also insbesondere die Ausbeute an CO ₂ -Pellets aus einer vorgegebenen Menge an flüssigem CO ₂ ZU steigern. Durch die Kühleinrichtung lässt sich das Eingangsprodukt des Reini- gungsgeräts, also unter Druck stehendes gasförmiges oder flüssiges CO ₂ , küh- len. Je kälter das gasförmige oder flüssige CO ₂ , umso effizienter lässt es sich im nachfolgenden Prozess einsetzen. Mithin kann also mehr CO ₂ -Schnee aus- gebildet werden, je kälter das hierfür eingesetzte gasförmige oder flüssige CO ₂ ist. Die Kühleinrichtung kann hier insbesondere eine aktive Kühleinrichtung sein, welche die CO ₂ -Anschlussleitung kühlt. Beispielsweise kann die Kühlein- richtung mit Strom betrieben werden.

Zur Effizienzsteigerung des Reinigungsgeräts kann ferner vorgesehen sein, dass die Kühleinrichtung in Form einer passiven Kühleinrichtung ausgebildet ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass keine zusätzliche Energie zum Kühlen der CO ₂ -Anschlussleitung eingesetzt werden muss. Beispielsweise kann die passive Kühleinrichtung in Form einer Gegenstromkühleinrichtung ausge- bildet sein. So kann zum Beispiel ein kühles Abgas des Reinigungsgeräts, bei- spielsweise kühles CO ₂ , eingesetzt werden, um die CO ₂ -Anschlussleitung zu kühlen. Bei der Gegenstromkühleinrichtung wird jedoch ein direkter Kontakt zwischen dem zu kühlenden Medium, also dem flüssigen oder gasförmigen CO ₂ einerseits, und dem Kühlmedium, verhindert. Als Kühlmedium kann alternativ auch jede andere hinreichend kühle Gas- oder Flüssigkeitsströmung genutzt werden. Die Kühleinrichtung ermöglicht es insbesondere, flüssiges CO ₂ aus Flaschen, welche nicht vorkonditioniert werden, vorzukühlen, um so beim Ent- spannen des flüssigen oder gasförmigen CO ₂ möglichst viel CO ₂ -Schnee zu er- zeugen.

Auf einfache Weise lässt sich das Reinigungsgerät ausbilden, wenn die Kühl- einrichtung einen Wärmetauscher umfasst und wenn sich die CO ₂ -Anschluss- leitung durch den Wärmetauscher hindurch erstreckt. Diese Ausgestaltung er- möglicht es insbesondere, die CO ₂ -Anschlussleitung direkt zu kühlen, und zwar in dem Bereich, in dem sie sich durch den Wärmetauscher hindurch erstreckt. Sie kann dann unmittelbar durch ein durch den Wärmetauscher strömendes Fluid gekühlt werden, also einen Flüssigkeits- oder Gasstrom, welcher eine entsprechend niedere Temperatur aufweist.

Vorteilhaft ist es, wenn der Wärmetauscher einen Kühlkanal mit einem Kühlka- naleinlass und einem Kühlkanalauslass umfasst und wenn sich die CO ₂ -An- schlussleitung durch den Kühlkanal hindurch erstreckt. Insbesondere kann sich ein Anschlussleitungsabschnitt der CO ₂ -Anschlussleitung durch den Kühlkanal hindurch erstrecken. Es ist also insbesondere nicht zwingend erforderlich, dass die gesamte CO ₂ -Anschlussleitung gekühlt wird, sondern es ist ausreichend, wenn zumindest ein Anschlussleitungsabschnitt der CO ₂ -Anschlussleitung ge- kühlt wird.

Günstig ist es, wenn der Wärmetauscher eine Eingangsseite und eine Aus- gangsseite aufweist, wenn der Kühlkanaleinlass an der Eingangsseite angeord- net oder ausgebildet ist und wenn der Kühlkanalauslass an der Ausgangsseite angeordnet oder ausgebildet ist. Sind also Eingangsseite und Ausgangsseite räumlich voneinander getrennt, können so auch der Kühlkanaleinlass und der Kühlkanalauslass räumlich auf einfache Weise voneinander getrennt werden. So kann eine optimale Durchströmung des Wärmetauschers mit einem Kühl- fluid erreicht werden.

Vorzugsweise erstreckt sich der Anschlussleitungsabschnitt von der Ausgangs- seite durch den Kühlkanal hindurch zur Eingangsseite oder umgekehrt. Eine solche Anordnung ermöglicht es insbesondere, das durch die CO ₂ -Anschluss- leitung strömende flüssige oder gasförmige CO ₂ im Gegenstromverfahren durch ein den Kühlkanal durchströmendes Kühlfluid zu kühlen.

Günstig ist es, wenn der Anschlussleitungsabschnitt eine Anschlussleitungsab- schnittslänge aufweist, wenn die Kühleinrichtung eine Kühleinrichtungslänge aufweist, welche einem Abstand zwischen der Eingangsseite und der Aus- gangsseite entspricht, und wenn ein Verhältnis zwischen der Anschlusslei- tungsabschnittslänge und der Kühleinrichtungslänge in einem Bereich von etwa 5: 1 bis etwa 25: 1 liegt. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es insbe- sondere, eine für einen Wärmeaustausch optimierte Oberfläche des Wärme- tauschers möglichst groß zu wählen beziehungsweise vorzugeben. Dennoch kann die Kühleinrichtung kompakt ausgebildet werden, um eine möglichst kleine Bauform derselben zu erreichen, sodass das Reinigungsgerät insgesamt eine überschaubare und handliche Größe behalten kann.

Für eine einfache Handhabung des Reinigungsgeräts ist es vorteilhaft, wenn der Kühlkanaleinlass und/oder der Kühlkanalauslass einen Schlauchanschluss- stutzen zum fluiddichten Verbinden mit einem Schlauch umfassen. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere auf einfache Weise, ein Kühlfluid durch einen Schlauch zur Kühleinrichtung zu leiten und von dieser nach Durch- strömen der Kühleinrichtung weg.

Günstig ist es, wenn die die Verdichtungseinrichtung einen CO ₂ -Abgasauslass umfasst und wenn der CO ₂ -Abgasauslass fluidwirksam mit dem Kühlkanalein- lass verbunden ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, das aus der Vorverdichtungseinrichtung austretende gasförmige CO ₂ , welches eine ge- genüber der Umgebungstemperatur des Reinigungsgerät signifikant niedrigere Temperatur aufweist, als Kühlmedium zum Kühlen der CO ₂ -Anschlussleitung, insbesondere des Anschlussleitungsabschnitt derselben, zu nutzen. Sublimier- tes, also gasförmiges, CO ₂ , welches in der Verdichtungseinrichtung entsteht, wird dann nicht nur an die Umgebung des Reinigungsgeräts abgegeben, son- dern zunächst zum Vorkühlen der CO ₂ -Anschlussleitung genutzt. So kann die Kühleinrichtung insbesondere als passive Kühleinrichtung eingesetzt werden. Es ist kein zusätzlicher Energiebedarf erforderlich, um die CO ₂ -Anschlusslei- tung zu kühlen. Vielmehr wird ein Abfallprodukt beim Einsatz des Reinigungs- geräts, nämlich abgekühltes gasförmiges CO ₂ , als Kühlfluid genutzt.

Vorteilhaft ist es, wenn das Reinigungsgerät einen CO ₂ -Reinigungsgerätabgas- auslass umfasst und wenn der Kühlkanalauslass mit dem CO ₂ -Reinigungsge- rätabgasauslass fluidwirksam verbunden ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, das gasförmige CO ₂ nach Durchströmen der Kühleinrichtung in definierter Weise vom Reinigungsgerät oder aus diesem abzuleiten, bei- spielsweise an eine Umgebung desselben. Optional kann der CO ₂ -Reinigungs- gerätabgasauslass auch mit einem Schlauch verbunden werden, um beispiels- weise das beim Herstellungsprozess von CO ₂ -Pellets entstehende gasförmige CO ₂ aus einem Reinigungsraum, in welchem eine zu behandelnde Oberfläche mit einem Gemisch aus einem Druckgas und CO ₂ -Pellets beaufschlagt wird, abzuleiten. So kann ein Anteil an CO ₂ in der Umgebungsluft des Reinigungs- geräts in definierter Weise kontrolliert werden.

Vorzugsweise umfasst die Kühleinrichtung mindestens ein Wärmeleitelement, welches mit dem Anschlussleitungsabschnitt in thermischer Verbindung steht. Das mindestens eine Wärmeleitelement dient insbesondere dem Zweck, eine Oberfläche des Anschlussleitungsabschnitts zu vergrößern, um so einen ver- besserten Wärmeaustausch im Bereich der Kühleinrichtung zu realisieren.

Auf einfache Weise lässt sich die Kühleinrichtung ausbilden, wenn das mindes- tens eine Wärmeleitelement in Form einer vom Anschlussleitungsabschnitt ab- stehenden Wärmeleitrippe und/oder in Form eines Gewebe-, Gestrick- oder Wollkörpers ausgebildet ist. Wärmeleitrippen oder die beschriebenen Gewebe-, Gestrick- und Wollkörper können vom Kühlmedium umströmt werden, bei- spielsweise von kaltem gasförmigen CO ₂ , und auf diese Weise abgekühlt. Sie sind geeignet, Wärme vom Anschlussleitungsabschnitt abzuleiten, sodass der Kühlfluidstrom, welcher die Kühleinrichtung durchströmt, diese Wärme auf- nehmen kann.

Vorteilhaft ist es, wenn das mindestens eine Wärmeleitelement aus einem Wärmeleitkörpermaterial ausgebildet ist, welches eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens etwa 30 W/(m K) aufweist. Insbesondere kann die Wärmeleitfä- higkeit mindestens etwa 100 W/(m K) aufweisen. Hierfür eignen sich insbe- sondere Wärmeleitelemente, die aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet sind. So weist Zink beispielsweise eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 110 W/(m K) auf, Aluminium von etwa 230 W/(m K). Kupfer weist eine Wärmeleitfähig- keit im Bereich von etwa 240 bis 380 W/(m K) auf. Einfach und kostengünstig lässt sich die Kühleinrichtung ausbilden, wenn das mindestens eine Wärmeleitelement aus einem metallischen Werkstoff ausge- bildet ist. Im Vergleich zu Kunststoffen weisen metallische Werkstoffe, insbe- sondere reine Metalle oder Metalllegierungen wie beispielsweise Kupferlegie- rungen oder Aluminiumlegierungen, eine signifikant höhere Wärmeleitfähigkeit auf.

Um eine Oberfläche der CO ₂ -Anschlussleitung zu erhöhen, ist es vorteilhaft, wenn der Anschlussleitungsabschnitt wendeiförmig ausgebildet ist. Insbeson- dere kann er in Form einer Schraubenwendei ausgebildet sein. Hierzu kann der Anschlussleitungsabschnitt in Form eines Rohres ausgebildet sein, welches schraubenförmig gewunden ist.

Um eine möglichst gute Wärmeübertragung zu erreichen, ist es günstig, wenn der Anschlussleitungsabschnitt aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet ist. Insbesondere dann, wenn der Anschlussleitungsabschnitt mit mindestes ei- nem Wärmeleitelement in thermischen Kontakt steht, kann so ein am An- schlussleitungsabschnitt vorbeiströmendes Kühlfluid Wärme vom Anschlusslei- tungsabschnitt aufnehmen und diesen auf diese Weise kühlen.

Ein besonders kompakter Aufbau des Reinigungsgeräts kann insbesondere da- durch erreicht werden, dass der Wärmetauscher ein Wärmetauschergehäuse umfasst und dass das Wärmetauschergehäuse den Kühlkanal definiert. Die Strömung eines Kühlmediums kann so auf einfache Weise insbesondere da- durch erreicht werden, indem es durch das Wärmetauschergehäuse hindurch- geleitet wird.

Vorteilhaft ist es, wenn das Wärmetauschergehäuse eine Wärmetauscherge- häuselängsachse definiert und zylindrisch oder im Wesentlichen zylindrisch oder quaderförmig oder im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich die Kühleinrichtung insbesondere kompakt ausbilden und ein Abkühlen der CO ₂ -Anschlussleitung optimieren. Für ein gutes Kühlergebnis ist es günstig, wenn der Kühlkanaleinlass und/oder der Kühlkanalauslass bezogen auf die Wärmetauschergehäuselängsachse ex- zentrisch am Wärmetauschergehäuse angeordnet oder ausgebildet sind. So kann an der Eingangsseite des Wärmetauschers beispielsweise der Kühlkanal- einlass exzentrisch oder koaxial zur Wärmetauschergehäuselängsachse ange- ordnet sein. Die CO ₂ -Anschlussleitung kann auf der Eingangsseite bei exzent- risch angeordnetem Kühlkanaleinlass koaxial zur Wärmetauschergehäuse- längsachse oder ebenfalls exzentrisch bezogen auf diese aus dem Wärmetau- schergehäuse geführt sein. In entsprechender Weise kann an der Ausgangs- seite der Kühlkanalauslass exzentrisch oder koaxial zur Wärmetauschergehäu- selängsachse angeordnet sein. Ferner kann die CO ₂ -Anschlussleitung bei ex- zentrisch angeordnetem Kühlkanalauslass koaxial zur Wärmetauschergehäuse- längsachse oder ebenfalls exzentrisch bezogen auf diese an der Ausgangsseite in das Wärmetauschergehäuse hin geführt sein. Auf diese Weise kann insbe- sondere eine optimale Kühlung des Anschlussleitungsabschnitts der CO ₂ -An- schlussleitung im Wärmetauschergehäuse im Gegenstromprinzip erreicht wer- den.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Kühlkanaleinlass eine Kühlkanaleinlasslängsachse definiert, dass der Kühlkanalauslass eine Kühlkanalauslasslängsachse definiert und dass die Kühl- kanaleinlasslängsachse und/oder die Kühlkanalauslasslängsachse parallel zur Wärmetauschergehäuselängsachse verlaufen. Diese Ausgestaltung ermöglicht es insbesondere, das Kühlfluid in definierter weise in das Wärmetauscherge- häuse hineinzuleiten. So kann insbesondere eine Strömung des Kühlfluids op- timiert werden, sodass ein Wärmeaustausch vorzugsweise im Wärmetauscher- gehäuse stattfindet und nicht schon vorher, also außerhalb desselben.

Vorzugsweise definiert die Kühlkanaleinlasslängsachse die Kühlkanalauslass- längsachse. Mithin können also der Kühlkanaleinlass und der Kühlkanalauslass koaxial zueinander am Wärmetauscher ausgebildet oder angeordnet sein. So kann insbesondere eine optimierte Strömung des Kühlfluids durch den Wärme- tauscher hindurch erreicht werden.

Vorteilhaft ist es, wenn das Wärmetauschergehäuse eine Wärmetauscherge- häuselänge und einen Wärmetauschergehäusedurchmesser definiert und wenn ein Verhältnis zwischen der Wärmetauschergehäuselänge und dem Wärmetau- schergehäusedurchmesser in einem Bereich von etwa 5:4 bis etwa 5: 1 liegt. Insbesondere kann das Verhältnis in einem Bereich von etwa 3:2 bis etwa 3: 1 liegen. Ein derartiger Wärmetauscher ist besonders kompakt in seinem Aufbau und kann beispielsweise bei Reinigungsgeräten, die schon am Markt sind, auf einfache Weise nachgerüstet werden.

Günstig ist es, wenn das Wärmetauschergehäuse eine den Kühlkanal begren- zende Wärmetauschergehäusewand aufweist und wenn die Wärmetauscherge- häusewand thermisch isoliert ist. So kann insbesondere verhindert werden, dass das Kühlmedium eine Umgebung des Wärmetauschers übermäßig kühlt. Mit anderen Worten kann so ein Kühleffekt des Kühlfluids für die CO ₂ -An- schlussleitung verbessert werden.

Für eine gute thermische Isolierung der Kühleinrichtung ist es günstig, wenn die Wärmetauschergehäusewand aus einem Wärmetauschergehäusewandma- terial ausgebildet ist, welches eine Wärmeleitfähigkeit von höchstens etwa 1 W/(m K) aufweist. Insbesondere kann die Wärmeleitfähigkeit höchstens etwa 0,1 W/(m K) betragen. Beispielsweise kann die Wärmetauschergehäusewand aus einem Kunststoff ausgebildet sein, zum Beispiel auf Polyethylen- oder Po- lystyrolbasis. Auch Polyurethan kommt als Wärmetauschergehäusewandmate- rial in Frage. Die Wärmetauschergehäusewand kann optional auch eine Dämmschicht aus einem hierfür geeigneten Dämmstoffmaterial umfassen, welches vorzugsweise eine Wärmeleitfähigkeit aufweist, die die angegebenen Grenzwerte nicht übersteigt. Mögliche geeignete Dämmmaterialien sind insbe- sondere Mineralwolle, Schafwolle, Zellulose, Flachs oder Holzfasern. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Reinigungsgerät einen CO ₂ -Anschluss umfasst, welcher mit einer CO ₂ -Quelle verbunden oder verbindbar ist und dass der CO ₂ -Anschluss mit der CO ₂ -Anschlussleitung fluidwirksam verbunden ist. Ein solches Reinigungsgerät kann beispielsweise mit einer CO ₂ -Flasche verbunden werden, die flüssiges CO ₂ enthält. Dieses kann dann über die CO ₂ -Anschlussleitung der Entspan- nungseinrichtung zugeführt werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Entspannungseinrichtung eine Schalteinrichtung umfasst zum Öffnen und Schließen einer Fluidverbindung zwischen dem CO ₂ - Anschluss und dem Entspannungskammereinlass und wenn die Schalteinrich- tung zwischen der Kühleinrichtung und dem Entspannungskammereinlass an- geordnet oder ausgebildet ist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es insbe- sondere, die Entspannungseinrichtung gepulst zu betreiben, sodass flüssiges oder gasförmiges CO ₂ durch die CO ₂ -Anschlussleitung nur dann strömen kann, wenn die Fluidverbindung zwischen dem CO ₂ -Anschluss und dem Entspan- nungskammereinlass geöffnet ist. Die Ausbildung von CO ₂ -Schnee lässt sich so auf einfache Weise mit der Schalteinrichtung steuern.

Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit den Zeichnungen der näheren Erläuterung:

Figur 1 : eine schematische, teilweise durchbrochene Gesamtansicht eines Ausführungsbeispiels eines Reinigungsgeräts;

Figur 2: eine perspektivische, teilweise durchbrochene Gesamtansicht des Reinigungsgeräts aus Figur 1 ohne äußeres Gehäuse;

Figur 3: eine weitere perspektivische Ansicht der Anordnung aus Figur 2;

Figur 4: eine vergrößerte, teilweise durchbrochene Ansicht einer Kühlein- richtung des Reinigungsgeräts; Figur 5: eine Schnittansicht längs Linie 5-5 in Figur 4;

Figur 6: eine Schnittansicht längs Linie 6-6 in Figur 5; und

Figur 7: eine schematische Darstellung des Aufbaus eines weiteren Aus- führungsbeispiels eines Reinigungsgeräts.

Ein Ausführungsbeispiel eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeich- neten Reinigungsgeräts zum Bestrahlen von zu behandelnden Oberflächen mit einem Gemischstrom aus einem Druckgas, beispielsweise wasserfreier oder im Wesentlichen wasserfreier, also trockener Druckluft, und CO ₂ -Pellets, ist sche- matisch in Figur 7 dargestellt. Das Reinigungsgerät 10 umfasst eine Vorrich- tung 12 zum Herstellen von CO ₂ -Pellets aus flüssigem oder gasförmigem CO ₂ .

Die Vorrichtung 12 umfasst eine Verdichtungseinrichtung 14 zum Verdichten von CO ₂ -Schnee zur Ausbildung der CO ₂ -Pellets.

Die Verdichtungseinrichtung 14 umfasst eine Entspannungseinrichtung 16 zum Erzeugen von CO ₂ -Schnee durch Entspannen von flüssigem oder unter Druck stehendem CO ₂ . Die Entspannungseinrichtung 16 umfasst eine Entspannungs- kammer 18 mit einem Entspannungskammereinlass 20. Ferner umfasst das Reinigungsgerät 10 eine mit dem Entspannungskammereinlass 20 fluidwirk- sam verbundene CO ₂ -Anschlussleitung 22 zum Zuführen des flüssigen oder gasförmigen CO ₂ zur Entspannungseinrichtung 16.

Zum Vorkühlen des flüssigen oder gasförmigen CO ₂ umfasst das Reinigungs- gerät 10 eine Kühleinrichtung 24 zum Kühlen der CO ₂ -Anschlussleitung 22. Die CO ₂ -Anschlussleitung 22 ist mit einer CO ₂ -Quelle 26 verbindbar oder verbun- den. Bei der CO ₂ -Quelle kann es sich insbesondere um eine CO ₂ -Flasche 28 mit flüssigem CO ₂ handeln oder um eine CO ₂ -Druckgasquelle.

Die Kühleinrichtung 24 ist bei dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel des Reinigungsgeräts 10 wahlweise in Form einer aktiven Kühleinrichtung 24 ausgebildet, welcher zum Kühlen der CO ₂ -Anschlussleitung 22 Energie zuge- führt werden muss, beispielsweise elektrische Energie, oder in Form einer pas- siven Kühleinrichtung 24, welche nachfolgend in Verbindung mit dem in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert wird.

Die Figuren 1 bis 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reinigungs- geräts 10 zum Bestrahlen von zu behandelnden Oberflächen mit einem Ge- mischstrom aus einem Druckgas und CO ₂ -Pellets. Auch dieses Ausführungsbei- spiel des Reinigungsgeräts 10 umfasst eine Vorrichtung 12 zum Herstellen von CO ₂ -Pellets aus flüssigem oder gasförmigem CO ₂ .

Die Vorrichtung 12 umfasst eine Verdichtungseinrichtung 14 zum Verdichten von CO ₂ -Schnee zur Ausbildung der CO ₂ -Pellets.

Die Verdichtungseinrichtung 14 umfasst eine Entspannungseinrichtung 16 zum Erzeugen von CO ₂ -Schnee durch Entspannen von flüssigem oder unter Druck stehendem CO ₂ . Die Entspannungseinrichtung 16 umfasst eine Entspannungs- kammer 18 in Form eines um 90° gebogenen Rohrs 30.

Die Entspannungskammer 18 umfasst einen Entspannungskammereinlass 20, an welchem eine in den Figuren nicht dargestellte Entspannungsdüse angeord- net ist, durch welche flüssiges oder unter Druck stehendes gasförmiges CO ₂ in die Entspannungskammer 18 eingeleitet werden kann. Die Entspannungskam- mer 18 bildet einen Teil einer Vorverdichtungseinrichtung 32, in welcher CO ₂ - Schnee vorverdichtet und dann der in Form eines Zahnradverdichters 34 aus- gebildeten Hauptverdichtungseinrichtung 36 zugeführt wird.

Der Hauptverdichtungseinrichtung 36 ist eine Pelletübergabeeinrichtung 38 nachgeschaltet.

Die Pelletübergabeeinrichtung 38 umfasst einen Druckgaseinlass 40, welcher über eine Anschlussleitung 42 mit einem Druckgasanschluss 44 fluidwirksam verbunden ist. An der Anschlussleitung 42 ist ein Ventil 46 angeordnet, um die Anschlussleitung 42 wahlweise zu öffnen oder zu schließen, um einen Druck- gasstrom zu ermöglichen oder zu unterbrechen.

Die Pelletübergabeeinrichtung 38 weist ferner einen Gemischstromauslass 48 auf, welcher über eine Anschlussleitung 50 mit einem Gemischstromanschluss 52 fluidwirksam verbunden ist. Der Gemischstromanschluss 52 kann über ei- nen Schlauch mit einer Strahldüse verbunden werden, welche von einem An- wender kann zum Abreinigen beziehungsweise Bestrahlen der zu behandeln- den Oberflächen mit dem Gemischstrom geführt werden. Der Übersichtlichkeit wegen sind sowohl der Schlauch als auch die Strahldüse in den Figuren nicht dargestellt.

Die Verdichtungseinrichtung 14 umfasst einen CO ₂ -Abgasauslass 54, aus wel- chem gasförmiges CO ₂ aus der Verdichtungseinrichtung 14 austritt, welches durch Sublimation beim Herstellen von CO ₂ -Pellets entsteht.

Das Reinigungsgerät 10 umfasst ferner einen CO ₂ -Reinigungsgerätabgasaus- lass 56, welcher mit dem CO ₂ -Abgasauslass 54 fluidwirksam verbunden ist, und zwar über eine CO ₂ -Abgasleitung 58.

Das Reinigungsgerät 10 umfasst ferner einen fahrbaren Rahmen 60, auf dem alle Komponenten des Reinigungsgeräts 10 angeordnet sind. So lässt sich das Reinigungsgerät 10 von einem Anwender auf einfache und bequeme Weise be- wegen.

Am Rahmen 60 ist eine Plattform 62 ausgebildet, auf welcher eine CO ₂ -Flasche 28 wie in den Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellt positionierbar ist. Die CO ₂ -Flasche 28 bildet eine CO ₂ -Quelle 26.

Das Reinigungsgerät 10 umfasst einen CO ₂ -Anschluss 64, welcher aus einem Gehäuse 66 des Reinigungsgeräts 10 herausgeführt ist. Der CO ₂ -Anschluss 64 kann über eine Verbindungsleitung 68 mit einem Anschluss 70 der CO ₂ -Fla- sche 28 verbunden werden. Der CO ₂ -Anschluss 64 ist auf diese Weise mit der CO ₂ -Anschlussleitung 22 fluidwirksam verbunden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 6 ist die Kühleinrichtung 24 in Form einer passiven Kühleinrichtung ausgebildet. Sie ist in Form einer Gegen- stromkühleinrichtung 72 realisiert.

Die Kühleinrichtung 24 umfasst einen Wärmetauscher 74, durch den sich die CO ₂ -Anschlussleitung 22 hindurch erstreckt.

Der Wärmetauscher 74 definiert beziehungsweise umfasst einen Kühlkanal 76 mit einem Kühlkanaleinlass 78 und einem Kühlkanalauslass 80. Die CO ₂ -An- schlussleitung 22, nämlich ein Anschlussleitungsabschnitt 82 der CO ₂ -An- schlussleitung 22, erstreckt sich durch den Kühlkanal 76 hindurch.

Der Wärmetauscher 74 definiert eine Eingangsseite 84 und eine Ausgangsseite 86, und zwar derart, dass der Kühlkanaleinlass 78 an der Eingangsseite 84 an- geordnet beziehungsweise ausgebildet ist und dass der Kühlkanalauslass 80 an der Ausgangsseite 86 angeordnet beziehungsweise ausgebildet ist.

Der Anschlussleitungsabschnitt 82 erstreckt sich zwischen der Ausgangsseite 86 und der Eingangsseite 84 durch den Kühlkanal 76 hindurch.

Der Anschlussleitungsabschnitt 82 ist wendeiförmig ausgebildet, wie dies ins- besondere in den Figuren 5 und 6 schematisch dargestellt ist. Er weist die Form einer Schraubenwendei 88 auf.

Der Anschlussleitungsabschnitt 82 ist rohrförmig und aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet.

Der Wärmetauscher 74 umfasst ein Wärmetauschergehäuse 90, welches den Kühlkanal 76 begrenzt und somit definiert. Das Wärmetauschergehäuse 90 ist bei dem in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel zylindrisch beziehungsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und definiert eine Wärmetauschergehäuselängsachse 92.

Wie in Figur 5 schematisch dargestellt sind sowohl der Kühlkanaleinlass 78 als der Kühlkanalauslass 80 bezogen auf die Wärmetauschergehäuselängsachse 92 exzentrisch am Wärmetauschergehäuse 90 angeordnet oder ausgebildet. Dies bedeutet insbesondere, dass sowohl der Kühlkanaleinlass 78 als auch der Kühlkanalauslass 80 seitlich versetzt an der Eingangsseite 84 beziehungsweise an der Ausgangsseite 86 bezogen auf die Wärmetauschergehäuselängsachse 92 angeordnet beziehungsweise ausgebildet sind.

Der Kühlkanaleinlass 78 definiert eine Kühlkanaleinlasslängsachse 94. Der Kühlkanalauslass 80 definiert eine Kühlkanalauslasslängsachse 96. Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die Kühlkanaleinlass- längsachse 94 und die Kühlkanalauslasslängsachse 96 parallel zur Wärmetau- schergehäuselängsachse 92, jedoch seitlich versetzt zu dieser. Mit anderen Worten fällt die Wärmetauschergehäuselängsachse 92 mit den beiden anderen Achsen nicht zusammen.

Bei dem in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel definiert die Kühlkanaleinlasslängsachse die Kühlkanalauslasslängsachse 96. Mithin sind die beiden Achsen also fluchtend zueinander ausgebildet.

Das Wärmetauschergehäuse 90 umfasst eine konzentrisch zur Wärmetau- schergehäuselängsachse 92 verlaufende rohrförmige Gehäusewand 98 sowie eine die Eingangsseite 84 definierende Stirnwand 100 und eine die Ausgangs- seite 86 definierende Stirnwand 102.

Der Kühlkanaleinlass 78 ist in Form einer mit einem Innengewinde 104 verse- henen Bohrung 106 der Stirnwand 100 ausgebildet. Der Kühlkanalauslass 80 ist in Form einer mit einem Innengewinde 108 versehenen Bohrung 110 der Stirnwand 102 ausgebildet. Der Kühlkanaleinlass 78 umfasst einen Schlauchanschlussstutzen 112, welcher einen zum Innengewinde 104 korrespondierenden Außengewindeabschnitt 114 umfasst. Der Schlauchanschlussstutzen 112 ist in die Bohrung 106 einge- schraubt. Ein von der Stirnwand 100 weg weisender Endabschnitt des Schlauchanschlussstutzens 112 ist mit der schlauchförmigen CO ₂ -Abgasleitung 58, welche direkt fluidwirksam mit dem CO ₂ -Abgasauslass in Verbindung steht, verbunden.

Ein weiterer Schlauchanschlussstutzen 116 ist mit einem zum Innengewinde 108 korrespondierenden Außengewindeabschnitt 118 mit der Bohrung 110 verschraubt. Ein von der Stirnwand 102 weg weisender Endabschnitt des Schlauchanschlussstutzens 116 ist mit einem weiteren Abschnitt der CO ₂ - Abgasleitung 58 verbunden, die in direkter Fluidverbindung mit dem CO ₂ - Reinignungsgerätabgasauslass 56 steht.

Das Wärmetauschergehäuse 90 definiert eine Wärmetauschergehäuselänge 120 und einen Wärmetauschergehäusedurchmesser 122. Bei dem in den Figu- ren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel liegt ein Verhältnis zwischen der Wärmetauschergehäuselänge 120 und dem Wärmetauschergehäusedurchmes- ser 122 in einem Bereich von etwa 5:4 bis etwa 5: 1, und zwar etwas konkre- ter in einem Bereich von etwa 3:2 bis etwa 3: 1.

Das Wärmetauschergehäuse 90 definiert eine den Kühlkanal 76 begrenzende Wärmetauschergehäusewand 124. Die Wärmetauschergehäusewand 124 wird durch die Gehäusewand 98 sowie die beiden Stirnwände 100 und 102 gebildet.

Die Wärmetauschergehäusewand 124 ist optional thermisch isoliert. Sie ist op- tional aus einem Wärmetauschergehäusewandmaterial ausgebildet, welches eine Wärmeleitfähigkeit von maximal etwa 1 W/(m K) aufweist. Bei bevorzug- ten Ausführungsbeispielen beträgt die Wärmeleitfähigkeit des Wärmetauscher- gehäusewandmaterials maximal etwa 0,1 W/(m K). Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Anschluss- leitungsabschnitt 82 eine Anschlussleitungsabschnittslänge 126 auf. Die An- schlussleitungsabschnittslänge 126 wird definiert durch eine Länge des An- schlussleitungsabschnitts 82 zwischen den Stirnwänden 100 und 102, und zwar durch eine Mittellinie 128 des Anschlussleitungsabschnitts 82.

Die Kühleinrichtung 24 definiert eine Kühleinrichtungslänge 130, welche einem Abstand 132 zwischen der Eingangsseite 84 und der Ausgangsseite 86 ent- spricht.

Durch die wendeiförmige Ausgestaltung des Anschlussleitungsabschnitts 82 ergibt sich ein Verhältnis zwischen der Anschlussleitungsabschnittslänge 126 und der Kühleinrichtungslänge 130 in einem Bereich von etwa 5: 1 bis etwa 25: 1. Auf diese Weise wird eine Oberfläche des Anschlussleitungsabschnitts 82 vergrößert im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei welcher sich der An- schlussleitungsabschnitt parallel zur Wärmetauschergehäuselängsachse 92 durch den Kühlkanal 76 erstrecken würde.

Zur Verbesserung eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlkanal 76 und dem diesen durchströmenden gasförmigen CO ₂ einerseits und dem Anschluss- leitungsabschnitt 82 und dem von diesem durchströmten flüssigem CO ₂ ande- rerseits, umfasst die Kühleinrichtung 24 optional ein oder mehrere Wärmeleit- elemente 134, welches beziehungsweise welche mit dem Anschlussleitungsab- schnitt 82 in thermischer Verbindung stehen. Beispielhaft ist in Figur 6 ein Wärmeleitelement 134 in Form eines Gewebe-, Gestrick- beziehungsweise Wollkörpers 136 dargestellt.

In Figur 5 sind alternativ und rein schematisch optionale Wärmeleitelemente 134 in Form von Wärmeleitrippen 138 beispielhaft eingezeichnet. Diese erhö- hen ebenfalls eine Oberfläche des Anschlussleitungsabschnitts 82 im Kühlkanal 76, um einen Wärmeaustausch zwischen den durch den Kühlkanal 76 einer- seits und den Anschlussleitungsabschnitt 82 andererseits strömenden Medien zu erreichen. Die Wärmeleitelemente 134 sind optional aus einem metallischen Werkstoff ausgebildet.

Die Wärmeleitelemente 134 sind bei einem Ausführungsbeispiel aus einem Wärmeleitkörpermaterial ausgebildet, welches eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens etwa 30 W/(m K) aufweist. Vorzugsweise beträgt die Wärmeleitfä- higkeit des Wärmeleitkörpermaterials mindestens etwa 100 W/(m K).

Um das Einströmen von flüssigem oder unter Druck stehendem CO ₂ durch den Entspannungskammereinlass 20 steuern zu können, umfasst die Entspan- nungseinrichtung 16 eine Schalteinrichtung 140 zum Öffnen und Schließen ei- ner Fluidverbindung zwischen dem CO ₂ -Anschluss 64 und dem Entspannungs- kammereinlass 20. Die Schalteinrichtung 140 umfasst ein elektromagnetisches Ventil 142, welches in der CO ₂ -Anschlussleitung 22 angeordnet ist, um diese wahlweise zu öffnen und zu schließen. Bei dem in den Figuren 1 bis 6 darge- stellten Ausführungsbeispiel ist die Schalteinrichtung 140 zwischen der Kühl- einrichtung 24 und dem Entspannungskammereinlass 20 angeordnet bezie- hungsweise ausgebildet.

Durch die Kühlreinrichtung 24 lässt sich eine Effizienz bei der Herstellung von CO ₂ -Pellets mit der Verdichtungseinrichtung 14 signifikant steigern, und zwar um über 25% im Vergleich zu einem Reinigungsgerät 10, welches keinen Wär- metauscher 74 aufweist. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass mit demsel- ben Inhalt der CO ₂ -Flasche 28 mit dem Reinigungsgerät 10 gemäß dem Aus- führungsbeispiel der Figuren 1 bis 6 25% mehr CO ₂ -Pellets hergestellt werden können und damit bei gleicher CO ₂ -Pellet-Qualität und Herstellungsrate eine 25% verlängerte Behandlungsdauer für zu behandelnde Oberflächen erreich- bar ist. Die CO ₂ -Flasche 28 muss also seltener ausgetauscht werden. Ferner lassen sich so auch Kosten beim Betrieb des Reinigungsgeräts 10 signifikant reduzieren und die Umwelt schonen. Bezugszeichenliste

10 Reinigungsgerät

12 Vorrichtung

14 Verdichtungseinrichtung

16 Entspannungseinrichtung

18 Entspannungskammer

20 Entspannungskammereinlass

22 CO ₂ -Anschlussleitung

24 Kühleinrichtung

26 CO ₂ -Quelle

28 CO ₂ -Flasche

30 Rohr

32 Vorverdichtungseinrichtung

34 Zahnradverdichter

36 Hauptverdichtungseinrichtung

38 Pelletübergabeeinrichtung

40 Druckgaseinlass

42 Anschlussleitung

44 Druckgasanschluss

46 Ventil

48 Gemischstromauslass

50 Anschlussleitung

52 Gemischstromanschluss

54 CO ₂ -Abgasauslass

56 CO ₂ -Reinigungsgerätabgasauslass

58 CO ₂ -Abgasleitung

60 Rahmen

62 Plattform

64 CO ₂ -Anschluss

66 Gehäuse

68 Verbindungsleitung 70 Anschluss

72 Gegenstrom kühleinrichtung

74 Wärmetauscher

76 Kühlkanal

78 Kühlkanaleinlass

80 Kühlkanalauslass

82 Anschlussleitungsabschnitt

84 Eingangsseite

86 Ausgangsseite

88 Schraubenwendel

90 Wärmetauschergehäuse

92 Wärmetauschergehäuselängsachse

94 Kühlkanaleinlasslängsachse

96 Kühlkanalauslasslängsachse

98 Gehäusewand

100 Stirnwand

102 Stirnwand

104 Innengewinde

106 Bohrung

108 Innengewinde

110 Bohrung

112 Schlauchanschlussstutzen

114 Außengewindeabschnitt

116 Schlauchanschlussstutzen

118 Außengewindeabschnitt

120 Wärmetauschergehäuselänge

122 Wärmetauschergehäusedurchmesser

124 Wärmetauschergehäusewand

126 Anschlussleitungsabschnittslänge

128 Mittellinie

130 Kühleinrichtungslänge

132 Abstand

134 Wärmeleitelement 136 Wollkörper

138 Wärmeleitrippe

140 Schalteinrichtung

142 Ventil