[发明专利]一种基于高压静电的无接触式清洗装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于清洗技术领域，具体涉及基于高压静电的无接触式清洗方法与装置。

背景技术

在各种工业应用与实验研究中，需要使用到各种油液、溶液、试剂等，因此会产生各种油污、残液和表面浮层污染等。这些污染以及残余物对于装置都会产生影响，如引起物质变性、工艺破坏等，并最终影响产品质量或研究效果。因此，需要对仪器设备进行适时清洗。

现有的清洗方法包括机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗、激光清洗、紫外光清洗等。其中机械摩擦清洗、化学腐蚀清洗、液体固体强力冲击清洗、高频超声清洗(CN200710123603.0，CN201010624388.4)属于接触式清洗，清洗效果显著并是现在最主要的清洗手段；激光清洗(CN200810134880.6)、紫外光清洗(CN200610126514.7)为无接触式清洗，利用污染物对光能的吸收从而达到清洗的目的。对于接触清洗，其成本低，但对精密仪器和软性表面清洗时，会损坏物体表面；对于分接触式清洗，其成本高，对被清洗污物有特殊要求，适用范围有限。

发明内容

本发明的目的之一在于，提供一种基于高压静电的无接触式清洗装置，能够对金属表面上的液态或半液态污染物，或者湿润后的杂质、尘埃等进行无接触清洗。

为实现该发明目的所采用的技术方案如下：

一种基于高压静电的无接触式清洗装置，用于对待清洗的金属板表面的污染液进行清洗，其包括：

高压电源，用以产生脉冲电压；

电极板，与所述待清洗的金属板分别连接到高压电源的两极，以形成电场，且该电极板面对污染液的一面上设置有阵列布置的尖端凸起；

收集板，紧贴着电极板尖端设置在电极板与所述待清洁的金属板之间，用以收集污染液；

金属板表面的污染液在所述电场作用下形成射流，并通过所述尖端凸起导引，射到所述收集板上，完成污染液的收集。

本发明所述的收集板为介电常数较小的绝缘体。

高压电源发生器可以产生脉冲电压，电压范围值在1-40kV。

电极板上附有若干阵列的尖端凸起，可使电场在该处集中，成为液体污染物射流时的导引。

收集板为介电常数较小的绝缘体，紧贴在电极板尖端上方，并可方便拆卸以便及时清洗。

当金属表面上的污染物为非液态时，需要对其进行预湿润处理，使其形成液态层。

本发明的另一目的在于提供一种金属板表面清洗的方法，通过收集金属板表面的污染液，实现对金属板表面的清洗，具体包括如下步骤：

(1)将金属板和一电极板分别连接到高压电源的负极和正极，使两板之间形成电场，其中，该金属板待清洗表面面向所述电极板，该电极板在面向金属板的表面上设置有阵列布置的多个尖端凸起；

(2)在金属板和电极板之间设置收集板，且该收集板紧贴于电极板尖端凸起；

(3)开启电源，在金属板和电极板之间施加脉冲电压，金属板表面的污染液在所述电场作用下形成射流，并通过所述尖端凸起导引射到所述收集板上，完成污染液的收集。

当金属表面上的污染物为非液态时，需要对其进行预湿润处理，使其形成液态薄层。

两电极板间施加脉冲电压，在脉冲电压的峰值处将触发射流，在脉冲电压的最小值处将维持射流，从而将污染物吸入收集板。

本方法中可以多次重复上述清洗步骤，直至清洗干净。

与现有的接触式清洗方法相比，该清洗方法可对污染表面进行无接触清洗。与激光清洗、紫外光清洗等无接触式清洗方法相比，该方法成本低，设备简单，不会对物体表面产生损伤。此外，该清洗方法还具有以下优点：可对大型不易拆装设备进行局部清洗；可对微小结构进行清洗。

附图说明

图1是该清洗装置的总结构图。

图2是该清洗装置的清洗原理示意图。

图3是该清洗装置的施加电压示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行具体说明。

本发明的装置主要由高压电源、金属电极板11、绝缘收集板13等组成，金属电极板11与污染金属表面2间通过导线连接到高压电源两极上，在两极板之间形成电场。

金属电极板11上附有多个尖端12，两金属板被连接在高压电源两极上，其中一金属板上有尖端，可视为清洗装置的电极板11；另一金属板上有液体薄层22，可视为污染金属表面2。