[發(fā)明專利]一種基于高壓靜電的無接觸式清洗裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210010672.1
• 申請(qǐng)日: 2012-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN102527672A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃永安;尹周平;布寧斌;鄧輝旭;劉慧敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B08B6/00
• 分類號(hào): B08B6/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李佑宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于清洗技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于高壓靜電的無接觸式清洗方法與裝置。

背景技術(shù)

在各種工業(yè)應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)研究中，需要使用到各種油液、溶液、試劑等，因此會(huì)產(chǎn)生各種油污、殘液和表面浮層污染等。這些污染以及殘余物對(duì)于裝置都會(huì)產(chǎn)生影響，如引起物質(zhì)變性、工藝破壞等，并最終影響產(chǎn)品質(zhì)量或研究效果。因此，需要對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行適時(shí)清洗。

現(xiàn)有的清洗方法包括機(jī)械摩擦清洗、化學(xué)腐蝕清洗、液體固體強(qiáng)力沖擊清洗、高頻超聲清洗、激光清洗、紫外光清洗等。其中機(jī)械摩擦清洗、化學(xué)腐蝕清洗、液體固體強(qiáng)力沖擊清洗、高頻超聲清洗(CN200710123603.0，CN201010624388.4)屬于接觸式清洗，清洗效果顯著并是現(xiàn)在最主要的清洗手段；激光清洗(CN200810134880.6)、紫外光清洗(CN200610126514.7)為無接觸式清洗，利用污染物對(duì)光能的吸收從而達(dá)到清洗的目的。對(duì)于接觸清洗，其成本低，但對(duì)精密儀器和軟性表面清洗時(shí)，會(huì)損壞物體表面；對(duì)于分接觸式清洗，其成本高，對(duì)被清洗污物有特殊要求，適用范圍有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于，提供一種基于高壓靜電的無接觸式清洗裝置，能夠?qū)饘俦砻嫔系囊簯B(tài)或半液態(tài)污染物，或者濕潤后的雜質(zhì)、塵埃等進(jìn)行無接觸清洗。

為實(shí)現(xiàn)該發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案如下：

一種基于高壓靜電的無接觸式清洗裝置，用于對(duì)待清洗的金屬板表面的污染液進(jìn)行清洗，其包括：

高壓電源，用以產(chǎn)生脈沖電壓；

電極板，與所述待清洗的金屬板分別連接到高壓電源的兩極，以形成電場，且該電極板面對(duì)污染液的一面上設(shè)置有陣列布置的尖端凸起；

收集板，緊貼著電極板尖端設(shè)置在電極板與所述待清潔的金屬板之間，用以收集污染液；

金屬板表面的污染液在所述電場作用下形成射流，并通過所述尖端凸起導(dǎo)引，射到所述收集板上，完成污染液的收集。

本發(fā)明所述的收集板為介電常數(shù)較小的絕緣體。

高壓電源發(fā)生器可以產(chǎn)生脈沖電壓，電壓范圍值在1-40kV。

電極板上附有若干陣列的尖端凸起，可使電場在該處集中，成為液體污染物射流時(shí)的導(dǎo)引。

收集板為介電常數(shù)較小的絕緣體，緊貼在電極板尖端上方，并可方便拆卸以便及時(shí)清洗。

當(dāng)金屬表面上的污染物為非液態(tài)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)濕潤處理，使其形成液態(tài)層。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種金屬板表面清洗的方法，通過收集金屬板表面的污染液，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬板表面的清洗，具體包括如下步驟：

(1)將金屬板和一電極板分別連接到高壓電源的負(fù)極和正極，使兩板之間形成電場，其中，該金屬板待清洗表面面向所述電極板，該電極板在面向金屬板的表面上設(shè)置有陣列布置的多個(gè)尖端凸起；

(2)在金屬板和電極板之間設(shè)置收集板，且該收集板緊貼于電極板尖端凸起；

(3)開啟電源，在金屬板和電極板之間施加脈沖電壓，金屬板表面的污染液在所述電場作用下形成射流，并通過所述尖端凸起導(dǎo)引射到所述收集板上，完成污染液的收集。

當(dāng)金屬表面上的污染物為非液態(tài)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行預(yù)濕潤處理，使其形成液態(tài)薄層。

兩電極板間施加脈沖電壓，在脈沖電壓的峰值處將觸發(fā)射流，在脈沖電壓的最小值處將維持射流，從而將污染物吸入收集板。

本方法中可以多次重復(fù)上述清洗步驟，直至清洗干凈。

與現(xiàn)有的接觸式清洗方法相比，該清洗方法可對(duì)污染表面進(jìn)行無接觸清洗。與激光清洗、紫外光清洗等無接觸式清洗方法相比，該方法成本低，設(shè)備簡單，不會(huì)對(duì)物體表面產(chǎn)生損傷。此外，該清洗方法還具有以下優(yōu)點(diǎn)：可對(duì)大型不易拆裝設(shè)備進(jìn)行局部清洗；可對(duì)微小結(jié)構(gòu)進(jìn)行清洗。

附圖說明

圖1是該清洗裝置的總結(jié)構(gòu)圖。

圖2是該清洗裝置的清洗原理示意圖。

圖3是該清洗裝置的施加電壓示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說明。

本發(fā)明的裝置主要由高壓電源、金屬電極板11、絕緣收集板13等組成，金屬電極板11與污染金屬表面2間通過導(dǎo)線連接到高壓電源兩極上，在兩極板之間形成電場。

金屬電極板11上附有多個(gè)尖端12，兩金屬板被連接在高壓電源兩極上，其中一金屬板上有尖端，可視為清洗裝置的電極板11；另一金屬板上有液體薄層22，可視為污染金屬表面2。