CN114260250A - 使用声换能器的清洁设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用来对表面进行清洁的设备(1)，该设备(1)包括：限定腔(10a)的本体，该本体(10a)终止于远端部(12)，该远端部在使用中适合于处于要被清洁的表面(2)附近以使得要被清洁的表面(2)形成包括腔(10a)的室(11)的端部壁；至少一个清洁液体入口(14)，其用于使清洁液体流动至室(11)中；位于腔(10a)的端部内或端部处的隔板(16)，该隔板将室(11)分成第一部分(11a)和第二部分(11b)，该第二部分(11b)在使用中与要被清洁的表面(2)流体连通；以及声换能器，该声换能器与室(11)的第一部分相联以将声能引入室(11)；其中，隔板适合于允许声能穿过它而从室(11)的第一部分(11a)到达室(11)的第二部分(11b)，从而允许在要被清洁的表面(2)产生压力波动。本发明也提供一种对表面(2)进行清洁的方法。

Description

使用声换能器的清洁设备和方法

分案说明

本发明专利申请是一个分案专利申请。

本分案专利申请的原始申请，是国际申请日为2016年5月13日、国际申请号为PCT/EP2016/060911、中国国家申请号为201680041121.8、发明名称为“使用声换能器的清洁设备和方法”的发明专利申请。

技术领域

本发明涉及一种清洁设备，并且涉及一种对表面进行清洁的方法。

背景技术

许多表面(包括地板、墙壁、天花板、车辆表面和其它面板)需要被周期性地清洁。已知的表面清洁设备和方法经常提供不令人满意的清洁性能并且将大量的清洁液体留在被清洁的表面上和周围区域中。已知的表面清洁设备和方法经常也是低效率的，使用大量的清洁液体和能量。在清洁其他平坦的表面内的裂缝、裂痕和小孔时，已知的表面清洁设备和方法经常也比所需的效果差。

超声清洁在一些行业中用于清洁物品。需要通过超声清洁而被清洁的物品通常被放置在填充有清洁液体的超声浴池中并且暴露于超声波作用下，以实现清洁。然而，常规超声清洁设备不适合于清洁许多类型的表面(包括地板，墙壁，天花板，车辆表面和其它面板)并且在任何情况中经常受到上述缺点的困扰。

本发明提供用以对表面进行清洁的清洁设备和方法，其能够克服上述缺点。

发明内容

本发明的第一方面提供一种用来对表面进行清洁的设备，其包括：限定腔的本体，该本体终止于远端部，该远端部在使用中适合于处于要被清洁的表面附近，使得要被清洁的表面形成包括腔的室的端部壁；至少一个清洁液体入口，其用于使清洁液体流动到室中；位于腔的端部内或端部处的隔板，该隔板将室分成第一部分和第二部分，该第二部分在使用中与要被清洁的表面流体连通；以及声换能器，其与室的第一部分相联以将声能引入室；其中，隔板适合于允许声能穿过它而从室的第一部分到达室的第二部分，从而允许在要被清洁的表面产生压力波动。

本体的远端部是在使用中被布置成最靠近要被清洁的表面的本体的端部。

本发明的第一方面的设备允许声能被输送到要被清洁的表面以向该表面提供有效且高效的清洁，特别地通过在要被清洁的表面处或该表面附近激活气泡以实现清洁。气泡的激活优选地包括使用声能在要被清洁的表面引起气泡的非惯性运动。气泡的非惯性运动也可以产生在离开要被清洁的表面一定距离处。取决于该设备产生的压力幅值，气泡的激活还可以包括使用声能在要被清洁的表面处和/或在离开要被清洁的表面一定距离处引起气泡的惯性气蚀。在要被清洁的表面处的惯性气蚀对于坚固的表面允许特别有效的清洁，但在一些应用中可以被避免，特别地当清洁更纤弱的表面时。

室的第二部分可以部分地或完全地位于设置在本体中的腔的外侧，或替代地主要地(或者甚至完全地)位于设置在本体中的腔的内侧。例如，在隔板位于本体的远端部或在本体的远端部上的一些实施例中(如下面讨论的)，该室的第二部分可以完全在设置在本体中的腔的外侧。在隔板从本体的远端部后退并且在使用中本体的远端部与要被清洁的表面间隔开的另一些实施例中，该室的第二部分的至少一部分可以位于设置在本体中的腔的内侧，其余位于本体的远端部和要被清洁的表面之间。在隔板从本体的远端部后退并且在使用中本体的远端部直接位于要被清洁的表面上的另一些实施例中，该室的第二部分的基本上全部可以位于本体中的腔的内侧。在这种情况中，室的体积与腔的体积基本上相同。

应当注意，虽然本体的远端部在使用中通常与要被清洁的表面间隔开，具有或没有在本体和要被清洁的表面之间延伸的裙边，但在一些实施例中，该室的远端部自身被布置用来在使用中直接接合要被清洁的表面。

当该设备被布置在要被清洁的表面上或邻近要被清洁的表面且该要被清洁的表面形成该室的端部壁时，声换能器在使用中可以可操作以在该室内产生声共振，声压波腹形成在该要被清洁的表面或邻近该要被清洁的表面。在要被清洁的表面处或该表面附近形成声压波腹，使得能够从声传输器到要被清洁的表面进行高效的能量传递，从而使得清洁设备的功率要求最小化，并且使得换能器变热最小化。当要被清洁的表面充当声学刚性边界或近似声学刚性边界时，可以在要被清洁的表面处产生声压波腹，使得它基本上没有相位变化地反射声压波。适于利用该设备进行清洁的适当表面的示例，包括混凝土、金属、塑料和陶瓷。

本体(和室)可以例如以圆形、卵形、三角形、正方形、矩形、五边形、六边形等等的柱体或棱柱的形式。该柱体或棱柱可以具有任何数量的侧面。

本体和/或腔的横截面可以是沿本体的长度(在使用中沿垂直于要被清洁的表面的方向)不变的，或者替代地可以沿本体的长度变化。本体(和室)可以例如以截头圆锥、或截头棱锥、或直的或弯曲的号角、或半球或另一形式的圆顶的形式。其它形状也是可行的。

本体(和室)的直径或侧向宽度(在使用中沿平行于要被清洁的表面的方向)可以在如下范围中：5mm到1m，或10mm到150mm，或20mm到100mm。其它尺寸也是可行的。

室的长度(在使用中沿垂直于要被清洁的表面的方向)可以在如下范围中：10mm到140mm，或20mm到120mm，或60mm到100mm。其它尺寸也是可行的。在一个特别优选的实施例中，长度是100mm。应当注意，在裙边从本体的远端部向外延伸的实施例中，本体的长度可以小于室的长度。

本体可以由例如金属或诸如丙烯酸材料的聚合物材料形成。

在本发明的一个优选实施例中，本体具有矩形或正方形横截面并且由聚合物材料形成。

在本发明的一些优选实施例中，本体具有规则的外部形状，例如具有矩形或正方形横截面，或任何其它棱柱形状，使得多个本体可以以相互邻近或镶嵌的形式被组装在一起以形成所述多个本体的直线的或二维的阵列。对应地提供多个相互邻近或镶嵌的室的直线的或二维的阵列，每一个室与相应的声换能器相联。这个阵列可以提供用来对表面进行清洁的设备，该设备可以具有与要被清洁的表面匹配的总体形状和尺寸，例如用来清洁细长直线表面的直线阵列或用来清洁大的表面区域的二维阵列。这提供用来对表面进行清洁的更高效的单一设备，该单一设备具有由相应的本体限定的多个紧邻的室，每一个室具有由相应的声换能器引入其中的声能。每一个室/声换能器组件被构造用来为要被清洁的表面提供高品质或优化的清洁，并且该阵列提供加大的复合清洁设备以便提高清洁效率。

隔板可以包括隔膜。隔膜可以相对于本体绕该隔膜的周边基本上被密封。

隔膜可以由与清洁液体基本上阻抗匹配的材料形成。隔膜从而可以促进在室的第二部分中产生声场，并且从而在要被清洁的表面产生较高的压力波动。例如，隔膜可以由与水基本上阻抗匹配的Rho-C橡胶形成。Rho-C隔膜的厚度可以在0.5mm到10mm的范围中，但更优选地在1-2mm的范围中。替代地，隔膜可以由与预期的清洁液体基本上阻抗匹配的另一种橡胶形成。阻抗匹配的隔膜通常可以位于室内的任何位置，包括在使用中形成声压波腹或声压节点的位置(虽然优选的是将隔膜布置在本体的远端部处或附近)。优选地，隔膜的材料被选择使得隔膜和清洁液体之间的反射系数尽可能接近于零。

隔膜可以足够薄，使得它在使用中不显著减弱从室的第一部分到室的第二部分穿过它的声音。隔膜因此可以是相对于声场基本上非侵入性的，并且可以促进在室的第二部分中产生声场，并且因此在要被清洁的表面产生较高的压力波动。例如，隔膜的厚度可以在5到100微米范围中，典型地在从5到20微米的范围中，或在8到15微米的范围中，或近似10微米。例如，隔膜可以包括具有10微米的厚度的不锈钢或其它金属片材。如果隔膜足够薄，使得它在使用中不显著减弱穿过它的声音，则隔膜不需要由与清洁液体基本上阻抗匹配的材料形成(如上文中所述)或由具有特定声性质以在使用中匹配其位置处的声场的材料形成(如下文所述)。

隔膜可以由具有特定声性质以在使用中匹配其位置处的声场的材料形成。隔膜因此可以是相对于声场基本上非侵入性的，并且可以促进在室的第二部分中产生声场，并且因此在要被清洁的表面产生较高的压力波动。例如，隔膜可以包括薄的金属壁，当设备被使用时，该薄的金属壁与室中的声压波腹基本上重合。例如，考虑清洁水平表面的具有100mm×100mm的内部尺寸和H＝100mm的高度的刚性壁的立方体室。如果在清洁液体中的声速是c＝1500m/s，则在30kHz存在形式为(α，β，γ)＝(0，0，4)的3D共振模式，其中，γ是沿竖向方向在容器内包含的声压节点的数量，并且其中，α和β是各水平方向中的每一个方向中的声压节点的数量。在这种模式中，声压波腹以x＝25mm形成在要被清洁的表面上方，并且因此可以相应地布置薄的金属隔膜(见图8)。应当注意，清洁液体内的声音的速度可以不是不变的，而是可以通过气泡群被改变，该气泡群在使用中产生在清洁液体中或被引入清洁液体。隔膜位置可以考虑在使用中由气泡群引起的清洁液体内的声速的任何改变而被确定。隔膜可以替代地布置在不与声压波腹重合的部位，虽然将金属壁布置在另一部位导致效率降低。

隔膜可以包括例如呈加强杆或肋形式的加强件。该加强件可以由与隔膜自身相同的材料形成，或者替代地包括的材料可以不同于形成隔膜的主要部分的材料。

隔板可以包括位于室的第一部分中的声能传输材料之间的界面，其中该声能传输材料包括不同于清洁液体的材料并且其声阻抗类似于清洁液体的声阻抗。该声能传输材料可以例如包括固体或凝胶材料，该固体或凝胶材料的声阻抗类似于清洁液体的声阻抗。该声能传输材料可以例如包括琼脂凝胶或白明胶。该界面可以是简单的界面，或者替代地可以包括壁或隔膜，该壁或隔膜由与声能传输材料不同的材料形成。在声能传输材料填充室的第一部分的一些实施例中，清洁液体在使用中可以仅存在于室的第二部分中。然而，在另一些实施例中，室的第一部分可以仅仅部分地填充有声能传输材料，并且清洁液体也可以存在于室的第一部分中。

隔板可以包括声透镜，该声透镜在使用中将声能会聚在要被清洁的表面上。将声能会聚在要被清洁的表面上，使得能够以微小换能器变热，从声传输器到要被清洁的表面进行高效的能量传递。

透镜可以是双凹透镜，其由声速大于清洁液体的声速的材料形成，例如(聚)甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或声速大于水的塑料。替代地，透镜可以呈现允许声能会聚在要被清洁的表面上的任何其它形式。

透镜可以充当隔板并且将室分成第一部分和第二部分，在使用中，清洁液体和/或声能传输材料位于该室的第一部分中。替代地，除了如上文中描述的隔膜或界面外，透镜可以被包括在该清洁设备中。至少一个孔可以形成为穿过该透镜以便允许清洁液体以任何希望的流动比率和/或流动速度从室的第一部分流入室的第二部分，或者替代地间隙可以被设置在透镜和本体的侧壁之间。

包括替代上述隔膜或界面或除了上述隔膜或界面外的透镜的清洁设备可能特别地可用于清洁不提供刚性边界或近似刚性边界的表面(例如地毯)，因为这种清洁设备不要求共振产生在室内以便提供高效的清洁(如下文所述)。

清洁设备可以包括多个声换能器，所述多个声换能器在室内被定位且取向，使得在使用中由所述多个换能器产生的声能会聚在要被清洁的表面上。所述多个声换能器可以例如被布置在横跨室的圆顶的阵列中，或者替代地被布置在形成室的顶的多个成角度的表面上。每一个声换能器可以被取向且定位成面向共同的点。如上文中所述，这种清洁设备可以包括隔膜。替代地或另外地，如上文中所述，这种清洁设备可以包括声透镜。所述多个声换能器可以通过相位延迟被操作以产生聚焦或波束指向效应。

隔板可以位于本体的远端部处或附近。例如，在隔板是隔膜的情况下，隔膜可以位于本体的远端部上方。替代地，隔板可以定位成直接邻近本体的远端部，或者从本体的远端部后退，例如，后退的距离可以在如下范围中：1mm到60mm，或2mm到40mm，或5mm到10mm。将隔板布置在本体的远端部处或附近可以有利地降低清洁液体从设备漏出的速率。

清洁液体入口可以被布置以便清洁液体流入室的第一部分，该清洁液体入口在隔板内侧的部位流体地连接到腔。在这种情况中，清洁液体在接触要被清洁的表面之前穿过或绕过隔板。替代地(或另外地)，清洁液体入口可以被布置以便清洁液体流入腔的第二部分，该清洁液体入口在隔板外侧的部位流体地连接到腔。

隔板可以在使用中适合于允许清洁液体流过它从室的第一部分进入室的第二部分。隔板可以例如包括一个或更多个孔或小孔或另外的多孔区域，清洁液体在使用中可以流过孔或小孔或另外的多孔区域从室的第一部分进入室的第二部分。在隔板上的任何构造或位置中可以使用任何数量的孔。通过使用隔板将室的第一部分中的清洁液体与室的第二部分分离并且仅允许清洁液体的一部分流过，可以控制到要被清洁的表面的清洁液体的输送。在本发明的一些实施例中，多个孔被设置成延伸通过隔板以便允许清洁液体从室的第一部分流入室的第二部分，并且所述多个孔可以被设置成规则的或不规则的阵列。已经发现这种孔的阵列的设置提供表面的增强清洁。已经发现，对于通过孔的清洁液体的给定体积流率(例如升每分钟)，与一个较大的孔相比，通过多个较小的孔将液体流动指向要被清洁的表面或隔板增强清洁效果。

从室的第一部分进入室的第二部分的清洁液体的通过隔板的流动速率可以被控制或选择以提供增强的清洁，例如，在较快的流动速率下可以增强清洁效果(类似较高速度液体射流而不是低速度液体流动，特别地如果射流被引到要被清洁的表面上)。如果到室的第一部分中的液体的供给是向下指向的，例如到隔膜上(如果孔在隔膜上方)，也可以增强清洁效果，此外，除了液体流入室的第一部分外或替代液体流入室的第一部分，液体流动可以被引入室的第二部分。在较高的流动速度下并且如果流动被向下引到要被清洁的表面上，直接到室的第二部分中的这种液体供给可以提供增强的清洁。典型地，通过隔板进入室的第二部分或直接进入室的第二部分并且任选地指向要被清洁的表面的液体流动的流动速度是从0.25到5米每秒，例如从0.5到2米每秒，例如大约1米每秒。

清洁液体入口可以在隔板和本体的远端部之间的部位流体地连接到腔。在这种情况中，清洁液体被直接输送到室的第二部分并且隔板可以是对清洁液体来说不可渗透的。室的第一部分可以填充有液体的分离体或者替代地具有一些如上文中描述的其它声能传输材料。

设备可以包括多个清洁液体入口，所述清洁液体入口流体地连接到室的第一和/或第二部分并且流体地连接到入口集管。

设备可以包括布置在本体的远端部周围的裙边，该裙边适合于保持室的第二部分中的清洁液体与要被清洁的表面接触。裙边可以包括在本体的远端部在开口周围延伸的壁。裙边可以减少在清洁之后要被清洁的表面上的残余清洁液体，例如仅留下可根据家用拖把而预期的那么多的液体。清洁液体入口可以形成在裙边中，在这种情况中，清洁液体被直接输送到室的第二部分并且隔板可以是对于清洁液体来说不可渗透的。裙边可以例如从本体的远端部向外延伸，延伸距离可以在3mm到10mm范围中。例如，如果裙边从本体远端部延伸5mm并且隔板从本体的远端部后退5mm，则隔板和裙边的末端之间的距离将是10mm。裙边可以由橡胶形成。然而，在所有实施例中，分离的裙边不是必需的。

设备可以包括湿/干真空装置，湿/干真空装置用来从要被清洁的表面去除过多的清洁液体。该湿/干真空装置也将用于在清洁之后从该表面去除松脱的污染物。

设备可以包括清洁液体出口，该清洁液体出口用于清洁液体从室流出。清洁液体出口优选地流体地连接到室的第一部分。设备可以包括多个清洁液体出口，所述多个清洁液体出口流体地连接到室的第一和/或第二部分并且流体地连接到出口集管。设备可以被布置用来通过出口从室去除清洁液体并且将清洁液体返回到储器，清洁液体从储器被供应到室。

设备可以在入口和/或出口中包括隔音装置以防止声音从室传播出去。

设备可以包括液体调节单元，该液体调节单元适合于从被供应到室的清洁液体去除气泡。液体调节单元可以例如包括沉降容器、物理网格、微孔材料(例如多孔的开孔泡沫或海绵)以及旋流室中的至少一者。液体调节单元可以显著减少存在于进入室的清洁液体中的气泡的数量，该气泡否则将减弱声场。液体调节单元可以被布置在清洁液体入口上游以在清洁液体被供应到室之前从清洁液体去除气泡。

清洁设备可以包括气泡产生器，该气泡产生器适合于在清洁液体中产生或释放气泡。气泡产生器可以例如包括：用于将声能引入室的声换能器或产生气泡气蚀的一个或更多个另外的换能器；或使用电解产生气泡的一对或更多对电极；或文丘里系统；或气泡注入系统，该气泡注入系统包括一个或更多个气泡注入针。电极可以呈现为线材、板、网格或弯曲表面的形式。电极可以被设置在隔板中或附接到隔板。电极可以被布置成邻近隔板的孔或小孔或多孔区域，使得通过孔或小孔或多孔区域的清洁液体的流动用于分散电极产生的气泡，并且声能的衰减被最小化。离子传导隔膜可以被布置在各电极之间以促进电解气泡产生，特别地当清洁液体的离子传导性是低的时。

由气泡产生器产生的气泡的半径可以在如下范围中：0.1到150微米，或1到100微米，或10到50微米。气泡优选地具有共振尺寸或更小。例如，对于以40kHz被驱动的水中的气泡，气泡的半径可以在30到75微米的范围中。

气泡产生器可以布置用来在清洁液体入口的上游和/或在室的第一部分中和/或在隔板处和/或在室的第二部分中将气泡引入清洁液体。在隔板处和/或在室的第二部分中将气泡引入清洁液体仅可以减小室的第一部分中的声衰减并且保证要被清洁的表面处足够的气泡浓度。

隔板可被构造或处理以减少或避免隔板起作用以俘获室中的气泡，例如在隔板下方在液体中上升以接触隔板下表面的气泡和/或在隔板上表面上形成和/或成长的气泡或被向下推在上表面上的气泡。隔板的上和下表面中的任一者或两者可被构造或处理成亲水的，例如通过借助一种或更多种亲水化学剂的处理或通过该表面的等离子处理以将含氧极性基团引入到隔板的表面上或表面中。在一些实施例中，通过室的流体流动被控制以至少部分地从隔板的上和/或下表面清除气泡。

当清洁液体是含水的时，隔板的这种亲水表面对于气泡俘获可能是有利的。然而，在本发明的一些实施例中，清洁液体可以是不含水的，例如可能是疏水的油。当要被清洁的表面先前已经接触不含水的液体(例如油)时，不含水的清洁液体可能是优选的。当使用疏水清洁液体时，隔板的上和下表面的任一个或两者可以被构造或处理成疏水的，以便减少或避免隔板起作用以俘获室中的气泡。

在气泡群改变清洁液体中的声速时，气泡产生器可以使用正反馈来允许一种模式被激发。例如，在驱动频率低于用于无气泡液体的特别模式频率但足够接近以产生气蚀的情况下，气蚀发生并且气泡群增加，导致液体中的声速降低。声速的这种降低反过来增大气蚀并且进一步降低液体中的声速直到室中的模式频率达到换能器频率。

设备可以包括用于气泡产生器的第一控制器，该第一控制器适合于控制气泡产生器以产生或释放气泡的脉冲。

设备可以包括用于声换能器的第二控制器，其适合于控制声换能器以产生声能的脉冲。这可以被实现，例如，通过间歇地打开和关闭声换能器，或者替代地通过提供幅值或频率调谐。

第一控制器和第二控制器可以被协调，以使得气泡的脉冲和声能的脉冲以相互控制的时间关系而产生。例如，气泡的脉冲和声能的脉冲可以被定时以基本上同时地冲击要被清洁的表面。这种相互控制的时间关系的使用可以允许在降低的气泡要求的情况下的高效清洁，使得室中的声衰减被最小化。

设备可以包括调谐器，该调谐器用来提供声能的脉冲的幅值或频率调谐。

声换能器可以适合于以20kHz到10MHz的范围中的频率被驱动。例如，声换能器可以适合于以20kHz到500kHz、或20kHz到200kHz、或20kHz到50kHz的范围中的频率被驱动。在两个优选实施例中，频率是20kHz或40kHz。在另一优选实施例中，声换能器适合于以至少50kHz，优选地至少60kHz的范围中并且更优选地从60到140kHz的范围中的频率被驱动。取决于预期的应用，其它频率也也是可行的，例如在特殊情况中低至1Hz。

声能脉冲可被控制以增强从室的气泡去除。已经发现，虽然声能被关闭，但气泡可以离开室的腔向着通气口升起。因此，在各个声能脉冲之间的关闭时间可以帮助从室去除气泡，该气泡否则可能减弱声场且降低清洁。当声能开启时，通过Bjerknes力防止一些气泡离开室而升起，并且因此在各声能脉冲之间的关闭时间可以帮助流动并且浮力去除气泡。声能脉冲作用的又一优点是，在后续脉冲的开始，在那个脉冲的开始附近的时间窗中存在许多频率(如脉冲的开始的傅里叶变换所示)。已经发现，对于每一个脉冲开始之后的短时段，尺寸远离在声场内实现共振的气泡可以响应于存在于脉冲的开始的一些能量。因此，例如，已经发现，脉冲的开始可以为粘附到被清洁的表面(即，地板)或隔板/隔膜的大的气泡提供小的推动力或“反冲”，该推动力或“反冲”可以从表面或隔板/隔膜敲出气泡。因此，已经发现，通过对声场进行脉冲作用(特别地具有如方形波的具有突然的开始的脉冲波形)，附着到地板或隔板/隔膜的不合需要的气泡的一些(特别地是大的气泡)可以被逐出，从而增进设备的清洁效率。

室的壁可以由声学刚性材料或压力释放材料形成。声学刚性材料是优选的，以便将由设备清洁的区域最大化到室的边缘。材料可以例如是金属。替代地，可以选择透明塑料、玻璃或丙烯酸材料，以便在使用中允许对室进行检查。

设备还可以包括侵蚀或促溶剂引入系统以便引入一种或更多种侵蚀或促溶剂。该侵蚀或促溶剂可以包括例如臭氧、氯气和/或过氧化氢。该侵蚀或促溶剂可以通过注入和/或通过电化学产生而被添加在设备内。侵蚀或促溶剂可以在隔板和/或在第二室中被添加或产生以在要被清洁的表面的近邻处实现高的浓度。替代地，侵蚀或促溶剂可以在液体调节单元处被添加或产生。

设备可以包括化学活性剂引入系统以便引入一种或更多种化学活性剂。化学活性剂可以包括例如清洁剂、表面活性剂和/或杀菌剂。表面活性剂可以通过降低气泡合并的可能性而增强对气泡直径的控制。

本体的远端部可以是大体平坦的。设备因此可以特别地适合于清洁大体平坦的表面。替代地，本体的远端部可以具有适合于清洁具有对应形状的表面的一些其它形状。设备可以设置有脚轮以便相对于要被清洁的表面定位设备。

声换能器可以被布置在与本体的远端部相对的本体的顶壁中或顶壁上。然而，声换能器并非必须与要被清洁的表面直接相对，并且可以替代地布置在本体的侧壁中或上。

设备可以包括多个声换能器。声换能器可以被布置在本体的顶壁和本体的各个侧壁中的一个或两个侧壁之中或之上。声换能器可以通过相位延迟被操作，例如用来产生聚焦或波束指向效应。

表面清洁组件可以包括多个根据本发明的第一方面的设备。表面清洁组件可以包括例如布置成一个或更多个排或布置成圈的多个设备。在单个组件单独操作的给定时间中，这种表面清洁组件可以能够清洁要被清洁的表面的较大区域。

在多个设备被包括在表面清洁组件中的情况下，可能有利的是，使用正方形或矩形本体以便允许各本体并排布置，在各个设备之间具有微小的空间。

至少一个设备的本体可以与至少一个其它设备的本体共享共同的侧壁。这种布置可以减小由相邻的设备形成的相应的室之间的空间，因此允许更一致的清洁。这种布置也可以降低表面清洁组件的重量和材料成本。

多个设备可以并联地被供应以清洁液体。替代地，多个设备可以被串联地连接，一个或更多个设备的一个或更多个的清洁液体出口流体连接到一个或更多个其它设备的一个或更多个的清洁液体入口，使得清洁液体从每一个设备被串联地输送到相邻的设备。

在一个或更多个设备与一个或更多个相邻的设备共享共同使用的侧壁的情况下，共同使用的侧壁中的一个或更多个侧壁可以包括一个或更多个孔或通气口，以便允许清洁液体在相邻的清洁设备之间通过。这种布置可以降低对串联连接的相邻的多个设备之间的管道的需要。

单个共用裙边可以被多个相邻的清洁设备共享。

本发明的第二方面提供一种对表面进行清洁的方法，该方法包括以下步骤：a)提供一种设备，该设备包括限定腔的本体和位于腔的端部内或端部处的隔板；b)将设备的远端部布置在要被清洁的表面附近，使得要被清洁的表面形成包括腔的室的端部壁，隔板将室分成第一部分和第二部分，室的第二部分与要被清洁的表面流体连通；c)将清洁液体供应到室的第二部分，使得清洁液体接合要被清洁的表面；d)使用声换能器将声能引入室；e)使声能从室的第一部分穿过隔板到室的第二部分，从而在要被清洁的表面产生压力波动。

方法可以包括在室内产生声共振。由于要被清洁的表面形成室的端部壁，对于声阻抗显著高于清洁液体或声学刚性表面的声阻抗的表面，这允许更强的共振结构被实现，清洁将更高效。然而，其它表面的清洁也是可能的，因为本体的壁使得模式能够产生，即使要被清洁的表面不是声学刚性的。

方法可以包括在要被清洁的表面处或该表面附近形成声压波腹。通常优选的是，在要被清洁的表面形成声压波腹。然而，在一些情况中，声压波腹可以与要被清洁的表面间隔开，例如间隔开波长的1/8，特别地当清洁不平坦的表面(例如包括脊，凹口或其它间断的表面)时。

方法可以包括使用隔板将声能会聚在要被清洁的表面上，该隔板包括透镜。在透镜用于聚焦声能的情况下，要被清洁的表面不需要具有任何特别的声性质。

清洁液体可以被供应到室的第一部分中，并且该方法可以包括允许清洁液体流过隔板从室的第一部分进入室的第二部分。

方法可包括使用液体调节单元从被供应到室的清洁液体去除气泡。

方法可包括使用气泡产生器产生气泡或将气泡释放到清洁液体中。

方法可以包括使用第一控制器来控制气泡产生器产生气泡的脉冲或将气泡的脉冲释放到清洁液体中。

方法可以包括协调第一控制器和用于控制声换能器产生声能的脉冲的第二控制器，使得气泡的脉冲和声能的脉冲以相互控制的时间关系而被产生。

气泡的脉冲和声能的脉冲可以基本上同时地冲击该表面。

方法可以包括控制声能以在要被清洁的表面引起非惯性气泡运动。

方法可以包括控制声能以在要被清洁的表面处和/或在离开要被清洁的表面一定距离处引起气泡的惯性气蚀。

方法可以包括控制声能以产生气泡中的表面波和/或微流。

方法可以包括使用调谐的声能而引起非惯性气泡运动和/或惯性气蚀和/或产生表面波和/或微流。

方法可以包括使得气泡进入形成在要被清洁的表面中的腔、凹部或小孔。该气泡可以由声能驱向且进入腔、凹部或小孔。

方法可包括当气泡在腔、凹部或小孔中时使用声能激发气泡表面。

方法可以包括使用水作为清洁液体。水可以任选地包括如上文中描述的一种或更多种侵蚀或促溶剂或化学活性剂。

方法可以包括将本体的远端部维持在离开要被清洁的表面5mm到8mm的距离处。

本发明的第二方面的方法可以使用包括上文中关于本发明的第一方面描述的任何特征的设备而执行。第二方面的方法还可以包括使用上文中关于本发明的第一方面描述的任何特征的另外步骤。

本发明的第三方面提供一种清洁浸没在水下环境中的表面(例如船体)的方法。该方法包括以下步骤：a)提供一种设备，该设备包括限定腔的本体；b)将设备的远端部布置在要被清洁的表面附近，使得要被清洁的表面形成包括腔的室的端部壁，要被清洁的表面被浸没在水下环境中；c)将清洁液体供应到室，使得清洁液体接合要被清洁的表面；d)使用声换能器将声能引入室；e)使声能穿过室，从而在要被清洁的表面产生压力波动。

当要被清洁的表面浸没在水下环境中时，本发明的第一方面的设备的隔板可以被省略。除了省略隔板外，本发明的第三方面的方法可以使用包括上文中关于本发明的第一方面描述的任何特征的设备被执行。第三方面的方法还可以包括使用上文中关于本发明的第一方面描述的任何特征的另外步骤。

当被液体包围的气泡在变化的压力场作用下改变体积时，声气蚀发生。气泡体积改变是振荡的，但有时可以持续小于一个振荡。当气泡的运动和崩溃由涌入液体的惯性支配时，惯性气蚀发生。在惯性气蚀期间，通过快速的气泡对合(involution)可以产生高速液体射流和冲击波。惯性气蚀可以导致各种效应，包括自由基产生、声致发光以及声化学效应。相比之下，在非惯性气泡运动期间，气泡气体压力(而不是液体惯性)的扰动控制脉动的动态。非惯性气泡运动和非惯性气蚀包括一系列现象，包括气泡壁上的表面波的产生、清洁液体中的微流流体流和/或清洁液体中的剪切、辐射力(特别地初级和次级Bjerknes力)效应、声驱动的气泡分裂和合并、在声辐射力下的气泡运动，以及幅值不足以产生与惯性崩溃关联的效应的球形脉动。

惯性和/或非惯性特性可以被控制，例如通过改变零到峰值压力幅值。对于在温度和压力的正常室内条件中具有20kHz超声的水，低于近似120kPa的零到峰值压力幅值产生非惯性特性。对于大于近似120kPa的零到峰值压力幅值为一些气泡(取决于气泡尺寸)在温度和压力的正常室内条件中产生惯性特性，为其它气泡同时产生非惯性特性。在可以在液体中产生惯性气蚀的最小声压力幅值，仅仅最佳尺寸的气泡经受惯性气蚀。然而，随着零到峰值压力幅值增大，经受惯性气蚀的气泡尺寸的范围增大，并且从而经受惯性气蚀的气泡的数量增大。以这种方式，取决于超声频率和气泡尺寸的范围，非惯性气泡运动和/或惯性气蚀可以由设备产生。惯性特性也可以通过降低驱动频率且通过为惯性特性优化气泡尺寸而被促进。

附图说明

将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的实施例，图中：

图1示出根据本发明的第一实施例的用来对表面进行清洁的设备；

图2示出在使用中图1的设备和该表面之间的界面；

图3示出可以用于本发明的不同实施例的腔和室的各种不同布置；

图4示出根据本发明的第二实施例的用来对表面进行清洁的替代设备；

图5示出根据本发明的第三实施例的用来对表面进行清洁的另一替代实施例；

图6示出包括根据本发明的第四实施例的多个设备的清洁组件；

图7示出根据本发明的第五实施例的清洁设备；而

图8示出根据本发明的一个实施例的用来对表面进行清洁的设备中的γ＝4模式。

具体实施方式

图1示出根据本发明的清洁设备1。该设备1包括呈现为圆形、正方形或矩形的柱体的形式的限定腔10a的金属或聚合物的(例如，丙烯酸的)本体10。本体10终止于平坦的远端部12，如图1中所示，该平坦的远端部在使用中被保持在要被清洁的平坦的表面2(该表面)附近。当本体10被保持成本体10的远端部12在表面2附近时，该表面2形成室11的端部壁，室11包括形成在本体10内的腔10a以及在本体10的远端部12和表面2之间延伸的另外区域。(可能用于本发明的不同实施例的腔和室的其它可能布置在下面参考图5被讨论)。本体10设置有脚轮13，该脚轮用来相对于表面2定位设备1。

设备1还包括：清洁液体入口14，通过该清洁液体入口，诸如水的清洁液体可以从清洁液体储器3被供应到腔10a；以及清洁液体出口15，通过该清洁液体出口，清洁液体可以从腔10a被去除并且返回清洁液体储器3。

设备1还包括隔板16，该隔板位于腔10a的端部(并且位于本体10的远端部12)。当设备1被布置成本体10的远端部12在要被清洁的表面2附近并且该表面形成包括腔10a的室11的端部壁时(如图1中所示)，隔板将室11分成第一部分11a和第二部分11b。室11的第一部分11a以如下部分为界限：本体10的顶壁10b或端部壁，其与远端部12相对；隔板16；以及本体10的侧壁10c，其在顶壁10b和隔板16之间延伸。室11的第二部分11b以如下部分为界限：隔板16；表面2；以及例如橡胶裙边的柔性裙边17，其在本体10和表面2之间延伸。在图1中示出的实施例中，隔板16位于本体10的远端部12并且从而室11的第二部分11b完全位于本体10外侧，但其它可能布置在下面参考图3被讨论。如下文所述，当设备处于使用位置时，室的第二部分11b与该表面2流体连通，使得室11的第二部分11b中的清洁液体可以直接接合该表面2并且实现清洁。

隔板16是薄板或隔膜，该薄板或隔膜由与清洁液体基本上阻抗匹配的材料形成。在清洁液体是水的情况下，可以使用具有近似1,500,000瑞利的声阻抗的Rho-C橡胶隔膜，虽然取决于预期的清洁液体也可以使用具有其它声阻抗的其它材料。隔板16相对于本体10绕其周边被密封，并且对于水基本上不可渗透的，除了穿过隔板形成的0.9mm直径的孔16a，该孔提供室11的第一部分11a和室11的第二部分11b之间的流体连通。

清洁液体入口14和清洁液体出口15都位于隔板16内侧使得清洁液体被输送到室11的第一部分11a并且从室11的第一部分11a被去除。

声换能器18被安装在本体10的顶壁10b上并且被布置用来将声能引入室11。声换能器18由控制器19控制并且可以以20kHz到20MHz的频率被驱动。调谐器允许对声能的脉冲的幅值或频率加以调谐。清洁液体入口14和清洁液体出口15中的隔音装置(未示出)防止声音从室11传播出。

当设备1被布置在要被清洁的表面2上或邻近要被清洁的表面2(如图1中所示)并且室11中填充有清洁液体时，声换能器18在使用中可被操作以在室11内产生声共振，其中声压波腹形成在该表面2或邻近该表面2。

液体调节单元20位于清洁液体入口14上游，并且适合于从被供应到室11的清洁液体去除气泡(例如通过物理网格)以显著减少存在于进入室11的清洁液体中的气泡的数量，该气泡否则将减弱声场。

气泡产生器21包括呈线材形式的电极，该电极被构造到隔板16中用来在清洁液体中产生气泡。气泡产生器由控制器22控制，并且产生具有0.1到100微米的范围中的半径的气泡。气泡产生器控制器22可以以定时脉冲被操作以产生气泡。

侵蚀剂或促溶剂引入系统23可以用于将一种或更多种侵蚀或促溶剂(例如臭氧、氯气和/或过氧化氢)引入室11b的第一部分11a。化学活性剂引入系统24可以用于将一种或更多种化学活性剂(例如清洁剂，表面活性剂和/或杀菌剂)引入清洁液体。

现在将描述设备的操作。

在使用中，设备被布置在要被清洁的表面2上，以脚轮13保持本体10，使得远端部12和隔板16与该表面间隔开近似5mm到8mm并且该表面2形成包括腔10a的室11的端部壁。水(或另一清洁液体)被液体调节单元20处理以去除气泡并且通过清洁液体入口14被供应到室11的第一部分11a。水填充室11的第一部分11a并且也被允许通过隔板16中的孔16a流入室11的第二部分11b。裙边17将水保持在室11的第二部分11b中并且与表面2接触。在一种操作模式中，水可以以1到2dm³/min的速率通过入口14而被供应，而水以1到5cm³/s的速率流过孔16a。

当室11填充有水时，超声换能器18用于将声能引入室11。由与清洁液体基本上阻抗匹配的材料形成的隔板16允许声能穿过它而从室11的第一部分11a进入室11的第二部分11b，如图2中所示，并且在室11的下部部分11a中产生强的声场。该表面2形成室11的声学刚性的端部壁，并且在室11内产生声共振，其中声压波腹形成在该表面2处或邻近该表面2。以这种方式，在表面2产生压力波动。(设备也可以用于清洁不是声学刚性的表面，因为本体10的壁使一种模式能够被产生，即使要被清洁的表面不是声学刚性的。然而，对于非刚性表面，清洁是不太高效的。)

如图2中所示，气泡产生器21被操作用来在室11的第二部分11b中产生气泡50。气泡被室11中的声场驱向该表面。

声换能器18可以被操作以控制室11中的声能以在表面2引起非惯性气泡运动。声换能器可以例如以20kHz的频率被操作，其零到峰值压力幅值远低于120kPA，例如为90kPa。

通过控制声能以在表面2引起非惯性气泡运动，设备1提供该表面的增强的清洁而不使该表面受到可能由惯性气蚀造成的应力和可能的损坏。

替代地，或另外地，声换能器18可以被操作以控制室11中的声能以在该表面2处和/或在离开该表面2一定距离处引起气泡的惯性气蚀。通过控制声能以在该表面2和/或在离开该表面2一定距离处引起气泡的惯性气蚀，设备1可以为更坚硬的表面提供增强的清洁。声换能器可以例如以20kHz的频率被操作，其零到峰值压力幅值远高于120kPA，例如为250kPa。

随着零到峰值压力幅值增大，经受惯性气蚀的气泡尺寸的范围增大并且从而经受惯性气蚀的气泡的数量增大。以这种方式，取决于超声频率和气泡尺寸的范围，非惯性气泡运动和/或惯性气蚀可以由设备产生。

替代地，或另外地，声换能器18可以被操作用来控制室11中的声能以产生气泡中的表面波和/或微流。

表面波可以通过改变零到峰值压力幅值和/或超声频率和/或气泡尺寸而被控制。通常，气泡越接近其脉动共振尺寸，激发法拉第波(和其它相关的波)所需的阈值声压越低。

声场可以是连续的或替代地是幅值调谐或频率调谐的，并且清洁操作可以包括使用经调谐的声能而引起非惯性气泡运动和/或惯性气蚀和/或产生表面波和/或微流。

在表面2包括腔的情况下，清洁操作可以包括使得气泡进入形成在该表面2中的腔、凹部或小孔，并且在气泡在腔、凹部或小孔中时使用声能来激发气泡的表面。

在一种操作模式中，气泡产生器控制器22可以用于控制气泡产生器21产生气泡的脉冲，而不是连续地产生气泡。声换能器控制器19可以用于控制声换能器18以产生声能的脉冲。气泡的脉冲和声能的脉冲可以以相互控制的时间关系而被产生，例如用来基本上同时地冲击该表面。以这种方式，通过仅产生脉冲声能并且通过减小气泡引起的衰减，可以更高效地操作换能器。

湿/干真空装置25被操作用来去除过多的水，以及任何排出的污染物。裙边17基本上将水保持在室11的第二部分11b内并且防止水从设备大量漏出。设备1从而仅留下可以根据家用拖把而预期的那么多的液体。在水在裙边17下面从室11的第二部分11b漏出并且被湿/干真空装置23去除时，它被补充，这是由于水继续通过孔16a从室11的第一部分11a流入室11的第二部分11b。

设备1可以横跨该表面2以清洁较大的区域，或者替代地在单个位置保持静止以提供局部清洁。

在参考图1描述的实施例中，隔板16位于腔10a的远端部并且从而室11的第一部分11a完全位于腔10a内并且室11的第二部分11b完全位于腔10a外，如图3a中所示。然而，在一个替代实施例中，隔板16可以从腔10a的远端部后退，使得室11的第二部分11b的一部分位于腔10a内，如图3b中所示。在另一替代实施例中，裙边可以被省略并且本体10的远端部12可以基本上直接位于该表面上，使得室11的第二部分11b的基本上全部位于腔10a内，如图3c中所示。

在参考图1描述的实施例中，隔板16由与清洁液体基本上阻抗匹配的材料形成以允许声能高效地穿过它而从室11的第一部分11a进入室11的第二部分11b以在室11的第二部分11b中产生强的声场。然而，在一个替代实施例中，隔板16可以替代地(或另外地)足够薄以使得它在使用中不显著减弱从室11的第一部分11a到室11的第二部分11b穿过它的声音。以这种方式，隔板16可以是相对于声场基本上非侵入性的，并且可以促进室11的第二部分11b中产生声场，并且从而促进在表面2处产生较高压力波动。在另一替代实施例中，隔板16可以由在使用中匹配在其位置处的声场的具有特别的声性质的材料形成(例如，隔板可以包括薄的金属壁，当设备被使用时，薄的金属壁与室中的声压波腹基本上重合)，并且从而相对于声场基本上非侵入性的。在每一种情况中，隔板16适合于允许以微小换能器变热从声换能器18到表面2进行高效能量传递。

在参考图1描述的实施例中，清洁液体被供应到室11的第一部分11a中并且被允许流过形成在隔板16中的孔16a而达到室11的第二部分11b。然而，在一个替代实施例中，水(或其它清洁液体)可以替代地被直接供应到室11的第二部分11b，如图4中所示。在这种实施例中，室11的第一部分11a可以替代地填充有不同的声能传导材料100，例如凝胶，如图4中所示。在这种实施例中，隔板可以简单地具有声能传导材料100和室11的第二部分11b之间的界面的形式。声能传输材料应当具有与清洁液体的声阻抗类似的声阻抗以实现如上文中关于图1的设备描述的设备的高效操作。本领域技术人员将理解，上文中关于图1的实施例描述的特征也可以应用于图4中示出的实施例。

在另一替代实施例中，隔板可以具有声透镜的形式，该声透镜在使用中将由声换能器18引入室11的声能会聚在该表面2上，如图5中所示。将声能会聚在要被清洁的表面上允许以微小换能器变热从声换能器18到要被清洁的表面2进行高效能量传递。包括替代(或除了)上文中描述的隔膜或界面的透镜的清洁设备可能特别地可用于清洁不提供刚性边界或近似刚性的边界的表面，例如地毯，这是因为这种清洁设备不需要共振产生在室内以便提供高效的清洁(如上所述)。本领域技术人员将理解，上文中关于图1和4的实施例描述的特征也可用于图5中示出的实施例。例如，清洁液体可被引入形成在本体的顶壁和透镜之间的室11的第一部分11a，或被引入形成在透镜和设备放置在其上的表面之间的室11的第二部分11b。此外，室11的第一部分11a可以填充有清洁液体(如在图1的实施例中)，或者替代地填充有不同的声能传导材料，例如凝胶(如在图4的实施例中)。

表面清洁布置1000可以包括多个如上文中描述的清洁设备1，例如如图6中所示。所述多个清洁设备不需要是相同的。在一些实施例中，表面清洁布置1000可以包括第一实施例、第二实施例和/或第三实施例的一批设备，这些设备在一起成单个阵列。在图6中示出的实施例中，定位成最远离右边的两个清洁设备共享共同的侧壁。在另一些实施例中，清洁设备可以各形成有与至少一个邻近的清洁设备共享的至少一个侧壁。

图7示出另一替代实施例，其中清洁设备包括半球形或圆顶形本体10和室11a、11b，和多个声换能器18，所述多个声换能器形成横跨室的圆顶布置的阵列使得声换能器产生的声能在使用中会聚在要被清洁的表面2上。在这个实施例中，类似于对图1的实施例描述的隔膜的隔膜16被布置在圆顶形的室中。

在一个实施例中，本体10和室11的侧向宽度(沿平行于要被清洁的表面的方向)可以显著大于室11的长度(沿垂直于要被清洁的表面2的方向)。通过这种宽度/长度纵横比，声换能器18安装在其上的本体10的顶壁10b(即，面向并且远离要被清洁的表面2的本体10的顶壁10b)可以充当声障板，该声障板对于换能器18是基本上声学刚性的。换能器18可以安装在顶壁10b的外部面上，远离室11，或位于被设置在顶壁10b中的紧密配合的孔内，使得顶壁10b包围换能器18，从而形成声障板。当换能器18和要被清洁的表面2之间的距离是小的时，另外的清洁可以由来自换能器18的直接声场的贡献引起，它在靠近换能器18处增大幅值并且叠加在室11中的共振模式上。

在本发明的方法的各种实施例中，要被清洁的表面2暴露到大气。至少在用声换能器18将声能引入室11的步骤和声能从室11的第一部分11a到室11的第二部分11b穿过隔板16的步骤期间，设备可以在要被清洁的表面2上平移滑动，从而在要被清洁的表面2产生压力波动，从而在大于设备1的远端部12的面积的表面2的表面区域上提供连续的清洁作用。接合要被清洁的表面2的清洁液体至少在这些步骤期间可以用于润滑在要被清洁的表面2上的远端部12的平移滑动动作。

替代地，在本发明的方法的另一些实施例中，要被清洁的表面2被浸没在水下环境中(任选地为船体)，例如用来从外部船体表面清洁生物淤积。而且，至少在用声换能器18将声能引入室11的步骤和声能从室11的第一部分11a到室11的第二部分11b穿过隔板16的步骤期间，设备可以在要被清洁的表面2上平移滑动，从而在要被清洁的表面2产生压力波动，从而在大于设备1的远端部12的面积的表面2的表面区域上提供连续的清洁作用。在这些实施例中，水下环境中的水和/或接合要被清洁的表面的清洁液体至少在这些步骤期间可以用于润滑在要被清洁的表面2上的远端部12的平移滑动动作。另外，当要被清洁的表面2被浸没在水下环境中时，隔板16可以被省略，并且室11是包含清洁液体的单个未分隔的室。

本发明的各种其它修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且被包括在如所附权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (8)

1.一种用来对表面进行清洁的设备，所述设备包括：

限定腔的本体，所述本体终止于远端部，所述远端部在使用中适合于处于要被清洁的表面附近，使得所述要被清洁的表面形成包括所述腔的室的端部壁；

至少一个液体入口，用于使液体流动到所述室中；

位于所述腔的端部内或端部处的隔板，所述隔板将所述室分成第一部分和第二部分，所述第二部分在使用中与所述要被清洁的表面流体连通；以及

声换能器，所述声换能器与所述室的第一部分相联以将声能引入所述室；

其中，所述隔板适合于允许声能穿过它而从所述室的第一部分到达所述室的第二部分，从而允许在所述要被清洁的表面产生压力波动。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，至少一个孔被设置成延伸通过所述隔板以便允许清洁液体流动以便从所述室的第一部分进入所述室的第二部分。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个孔被设置成规则的或不规则的阵列。

4.一种表面清洁组件，所述表面清洁组件包括多个根据前述权利要求中的任一项所述的设备，任选地其中多个设备以相互邻近或镶嵌的形式被组装在一起以形成多个本体的直线或二维阵列以形成多个相互邻近或镶嵌的室的直线或二维阵列，每一个室与相应的声换能器相联。

5.一种对表面进行清洁的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供一种设备，所述设备包括限定腔的本体和位于所述腔的端部内或端部处的隔板；b)将所述设备的远端部布置在要被清洁的表面附近以使得所述要被清洁的表面形成包括所述腔的室的端部壁，所述隔板将所述室分成第一部分和第二部分，所述室的第二部分与所述要被清洁的表面流体连通；c)将清洁液体供应到所述室的第二部分以使得清洁液体接合所述要被清洁的表面；d)使用声换能器将声能引入所述室；e)使声能穿过所述隔板从所述室的第一部分到所述室的第二部分，从而在所述要被清洁的表面产生压力波动。

6.一种清洁浸没在水下环境中的表面所述的方法，所述方法包括以下步骤：a)提供一种设备，所述设备包括限定腔的本体；b)将所述设备的远端部布置在要被清洁的表面附近以使得所述要被清洁的表面形成包括所述腔的室的端部壁，所述要被清洁的表面被浸没在水下环境中；c)将清洁液体供应至所述室以使得清洁液体接合所述要被清洁的表面；d)使用声换能器将声能引入所述室；e)使声能穿过所述室，从而在所述要被清洁的表面产生压力波动。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，至少在步骤d)和e)期间所述设备在所述要被清洁的表面上平移滑动以在大于所述设备的远端部的面积的所述表面的表面区域上提供连续的清洁作用。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，至少在步骤d)和e)期间接合所述要被清洁的表面的清洁液体和/或所述水下环境中的水起作用以润滑所述远端部在所述要被清洁的表面上的平移滑动运动。

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