CN1988967B - 用于清洗物体的简易装置 - Google Patents

Abstract

清洗装置，包括：一围腔；一盖体，该盖体可被打开以将要清洗的物体放入围腔内；以及一流体的供应部件。该围腔包括：一活塞，该活塞可借助于马达而移动；和一几何结构，该几何结构允许当活塞占据围腔内的某一位置时与一外部流体储器接触以便产生骤然的压力释放。该装置包括一出口阀，当活塞增大围腔的容积时该出口阀保持闭合以使围腔内产生减压。

Description

用于清洗物体的简易装置

技术领域

本发明涉及用于清洗精致物体的方法和装置。本发明尤其适用于清洗需要特殊卫生条件的物体，比如，隐形眼镜。

背景技术

在文件EP0521119中描述了一种用于清洗隐形眼镜的方案。该方案基于这样一种装置，其具有一腔室能够容纳一隐形眼镜。该装置一方面与一台产生真空的泵相接触，另一方面与一具有活塞的装置相接触，其具有将加压清洗流体导入该腔室的功能。该装置基于气穴现象运转，其中所含的高能量使之能够达到高水平的清洗效果。然而，这种方案需要两个被控制的泵系统、相对长的管道、很多连接件，并且取决于部件的惯性运动、液体柱的惯性运动，还易受与各种部件、如文中压力改变的管道相关的各种阻尼因子的影响。因此，该方案依赖于一种复杂的机构，其会导致可靠性问题。此外，能量的消耗相当大，该方案消耗大量的清洗流体。最后，其产生气穴现象，气穴现象通常伴随不希望的挥发效应。

文件EP1146914中描述了另一种利用气穴清洗隐形眼镜的方案。其在于用一与要被清洗的透镜进行阶段性接触的装置来制造低压，并与大气压下的一种设定相交替。该方案基于一被发动机旋转的转子，并且包含有多根将各个压力源连接至闭合的围腔的腔的内部管道。该装置具有很多类似前面所提及的缺点，还增加了使用转子的情况：具体地，该装置需要管道之间的特殊连接，导致能量的损失和摩擦的磨损，以及由于液体流经转子所产生的密封和卫生的问题。

发明内容

本发明的第一目的在于提出一种清洗方法和一种清洗装置，其使得能够在短时间内获得好的效果。

本发明的第二目的在于提出一种容积小且成本低的简单方法和装置。

本发明的理念在于使容纳有要被清洗的物体的围腔经受骤然的压力释放的循环，使流体、气体、液体甚至膏体在围腔内进行特殊的运动，其具有清洗围腔的效果。

更准确地，根据本发明的清洗装置包括：一围腔，一盖体，该盖体可以被打开以便将要被清洗的物体、比如隐形眼镜放入围腔内，一清洗供应部件，该围腔包括一活塞，该活塞可借助于马达而移动，一几何结构，该几何结构允许当活塞占据围腔内的某一位置时与一外部流体储器接触以便产生骤然的压力释放，该装置包括一出口阀，当活塞增大围腔的容积时该出口阀保持闭合以致于使围腔内产生减压。

该装置还可以包括一弹簧，其与马达相对并且允许活塞在一第一方向上移动，马达致使活塞在一相反方向上移动。

该阀的出口可以通过一导管被连接至一容纳有清洗流体的流体储器，以便形成一封闭的流体回路。

所述围腔的特殊几何结构可以由一孔、一凹槽或者一横截面扩大部组成，以便当活塞在围腔内占据某一位置时能够与流体储器和/或与外部空气接触，从而产生所述骤然的压力释放。

该装置可以包括一部件，其用于将围腔内放置要被清洗物体的那个区域的波进行集中。

本发明还涉及一种用于清洗被放置在如上所述装置的一围腔内的物体的方法，包括重复下面的步骤：

-马达在减小围腔容积的方向上推动活塞，在一敞开的出口阀的作用下围腔的压力保持恒定，

-马达在相反方向上拉动活塞，以致于增大围腔的容积，阀被关闭，这将导致围腔内产生减压，

-当活塞到达围腔的一特殊几何结构时，通过使围腔与外部流体接触而使围腔内的压力骤然释放。

本方法可以包括与前述步骤并行的一向围腔供应清洗流体的步骤。

附图说明

在结合附图给出的非限定的具体实施例的描述中详细地解释了本发明的这些以及其他的目的、特征和优点，其中：

图1表示一示出本发明理念的示意图；

图2表示根据本发明理念的装置的一种变型的示意图；

图3表示图1所示图的一种变型；

图4表示一带有活塞的实施例；

图5a至5c是实现压力的骤然释放的部件的不同实施例；

图6表示根据本发明的一种用于清洗隐形眼镜的装置；

图7表示图6所示装置的一变型实施例；

图8表示对于根据图7所示装置作为时间函数的压力曲线。

具体实施方式

图1至3表示阐明本发明理念的示意性的装置。

图1示出一闭合的腔1，其内放置有要被清洗的物体。根据本发明的装置包括：一减压装置2，该减压装置通过一第一开口连接至该腔，该减压装置在此实施例中是一泵，一压力骤然释放装置3，该压力骤然释放装置通过一第二开口连接至围腔1，该压力骤然释放装置在此实施例中是一阀型释放装置，该装置被连接至一含有流体4的储器，在此实施例中该流体是大气压下的空气。

借助于前面的装置，本发明的清洗方法包括下面的主要步骤：

-借助于抽气泵2降低围腔1内的压力，抽气泵吸出围腔内存在的空气；

-在某一特定阈值压力下，阀3骤然释放，其包括空气4骤然涌入到围腔内并使围腔内的压力骤然增加。

前面的步骤循环重复。

所述减压装置2可以为机械类型的，如泵，水力类型的，如涡轮机，电子机械类型的，如振动泵，其操作周期足够高以致于可被认为是连续的。其以连续或实际上连续的方式运作，从而其在围腔内产生实际上定常的空气流。

所述释放装置3具有使压力骤然增加的作用，其可以存在于一简单的装置内，突然将低压下的围腔放置成与常压的外部、如大气压下的空气相接触。其可以存在于一简单的机械装置内，该装置由球组成，该球阻挡围腔的一开口并被连接至一弹簧上，该球可以移动以致于当围腔内部与外部之间的压力差达到一足够大的值以反抗弹簧弹力时，释放围腔的开口。该装置还可基于一种材料的常数弹性，它使得当压力降超过某一阈值时可以打开一阀。此现象使得实际上的定常流产生骤然的改变。

前面两个效应的结合和重复可以产生在围腔内猛烈运动的空气环流，这使得能够获得比用简单流更好的清洗效果。

该装置还可以适用于任何流体4。请注意到，在流体比如是水的情况下，因其本质上是不可压缩的，这种装置由于总是会在围腔内保持至少少量气泡而保持有效性，一种由于围腔壁的不完美的几何形状的、由于比如在开口处可能存在固体或液体污染物的、以及所述围腔的可能不完美的密封的现象，这使得装置产生上文中所描述的压力循环。根据本发明的理念，不用寻找气穴的极端条件而且不是必须的，不象现有技术那样。然而，本发明保持与这些极端的条件相容，任何情况也不能阻止该装置在某种需要该装置的应用情况下运转。

图2表示一变型实施例的示意图。在此变型中，该装置又包括一通过围腔1上的一第三开口供应流体6的装置5，在此实施例中流体是水。该供给装置可以是一在某一压力下连接至水储器的简单管道，优选为高压和常压。

该装置使得可以执行下列步骤：

-借助于抽气泵2降低围腔1内的空气压力，抽气泵吸出围腔内存在的空气；

-同时，用供给装置5供给的水填充围腔，入口处的水压以及通过装置2进行抽吸可以促进该填充；

-在某一阈值压力下，由阀3导致骤然释放，其包括空气4骤然涌入到围腔内并使围腔内的骤压增加。

请注意，该装置使得可以获得下列效果：

-围腔内空气的释放可以对围腔内部产生影响，其由于水本质上的不可压缩特性而由水转换为围腔的容积；

-不需任何特殊的填充方法，该围腔完成水的填充，该填充比水的简单供给要好。具体地，该装置在骤然释放的影响下可到达围腔的任何角部；

-而且，其通常存有少量气泡，这使得抽吸然后释放的机构在即使是当围腔基本全部充满水的情况下也会连续操作。这些气泡尺寸非常小，通常在大气压下肉眼不可见。它们可以随着释放产生的骤然的对流运动随意移动，并且它们具有一随着压力降低而增大的容积，该容积变化还可以成为流体进行对流运动的额外源头。由于这些现象，气泡积极地促进了表面的清洗；

-该围腔内的清洗效果非常有效。

最后，该装置可以结合两种补充流体的作用，空气，其可使压力降低的机构骤然释放，而水，加上液体清洗产品，其可具有比空气更有效的清洗效果，并且有效地促进冲击波的传输。实质上，流体、液体、气体甚至膏体的任何其它结合都是可以的，如使用包括具有悬浮的固体颗粒的流体。

因此，该装置和方法可以获得更好的清洗效果。

图3示意性地给出图1中所示装置的一种变型，其具有围腔1内仅需要一单一开口以利用压力降低和骤然压力释放功能的优点。具体地，在此情况下，阀形式的压力释放装置3被连接至压力降低机构的出口管道的开口上。

图4示意性地表示图1所示机构的一变型实施例。该装置包括一出口阀7和一如上所述的释放装置3，该出口阀7通过一第一开口被连接到围腔1上。围腔包括一被一活塞8封闭的开口部，该活塞借助于一马达9能够被设定成在箭头A的方向上或者在相反方向上运动。

该装置这样操作：

-根据第一阶段，马达9在与箭头A相反的方向上拉动活塞8，这将导致空气通过阀7从围腔中排出，围腔的压力保持恒定；

-然后，马达9将活塞设定成在箭头A的方向上移动，其效果是降低围腔的压力，在此阶段阀7保持关闭；

-当该压力超过某一值时，装置3致使围腔内骤然释放，这导致压力骤然降低并且用空气填充围腔。

因而很显然，该装置使得能够采用上述图1所示装置的方法。

在此实施例中，压力降低的方法在于一出口阀7、一活塞8和一马达9。

图5a至5c表示图4所示装置的变型实施例，其具有简化的骤然压力释放装置。

具体地，图5a表示一圆柱形围腔的横截面，其中，在围腔的壁上设有一孔11，以允许与大气压下的空气接触。在此装置中，活塞沿箭头A的方向移动会导致围腔1内处于低压，当活塞到达一位置即它超出孔11时，处于低压的围腔突然与大气压下的外部空气接触，这导致骤然释放的效果。从而，该骤然压力释放装置在活塞8和该装置上的孔11的联合作用下被填充。

作为一说明，该装置借助于活塞8结合了降压2和骤然释放3两种作用，这使它成为一可控制的系统，而不象前述的装置那样要独立地操作两个装置。

图5b所示的装置表示一种变型，其中孔11被替换成一凹槽12。

图5c所示的装置表示一种变型，其中孔11被替换为围腔横截面的一扩大部13，其允许空气通过位于该被扩大的围腔的壁与活塞之间的空间在侧壁上流过。

图6表示基于图4所示的一种装置，其应用于清洗隐形眼镜30。该装置包括一活塞8和一阀7，其可能的结构和功能在上文中已作说明。它还包括一释放装置3，在此具体应用中，该释放装置3被连接至一容纳有流体-清洗水的储器4。根据该装置，一管道连接在阀7的出口上并且被连接到膨胀箱型的储器4上，从而获得一封闭的水循环回路。要被清洗的物体，比如隐形眼镜30可以放置在围腔1内。

该装置使得清洗隐形眼镜的效果能够好到令人惊讶的程度。速度为2rpm的马达持续运转10分钟以及清洗流体被稀释至50％，这具有更少的侵蚀性并且环境更加友好，所获得的结果等同于将眼镜浸入24小时所获得的效果。

在图7中以透视图的形式表示该装置的一种变型。在此变型中，通过围腔上的一开口11实现空气的释放，正如在图5a所示的实施例中那样，这里没有较长的封闭水循环回路。该装置具有一盖体15，此盖体能被移走以便将隐形眼镜放入腔1内。进气管道和腔1的几何结构可以包括小的内壁16，以便将释放所产生的冲击波集中在隐形眼镜30所在的那个区域，最好是接近于流体进入围腔1的流体入口4。

作为一种变型，可以将两个同步的释放装置组合在一起，采用水和空气，或者利用合适的延迟，以便在骤然释放与填充之间获得均衡。

该装置使得能够在腔1内获得如图8所示的压力曲线。在第一阶段，在活塞减小围腔1的容积期间，压力保持恒定并且等于大气压。在第二阶段，在活塞增大围腔1的容积期间，压力连续下降，而在第三阶段，压力突然再次上升，也就是说，在很短的时间内，上升至大气压。

本领域技术人员可以改变该装置，以使之适合于要被清洗的物体。

作为一附加说明，该装置可以用在其他特殊的条件下，其中流体状态有改变，其中具有气穴现象。其保持与附加的补充元件、如压力传感器，装置、如与流体相接触或浸没在腔内的传感器相兼容，以便增加例如超声类型的补充的振动现象。

最后，本发明的装置和方法具有下列优点：

-其使得能够在短时间内获得很好的清洗性能；

-它非常简易而且成本低；

-其容积不是很大；

-其运行仅需一台简单的马达，消耗的能源很少。

Claims (10)

1.清洗放置在一清洗装置的围腔(1)内的一物体(30)的方法，该清洗装置包括：一盖体(15)，其可以打开围腔，以放置将要清洗的物体(30)；一清洗流体(4)的供应部件；一活塞(8)，其可借助于一马达(9)而活动；一几何结构(11，12，13)，当所述活塞占据所述围腔(1)内的某一位置时，该几何结构允许与一外部流体储器接触，以便产生骤然的压力释放；一出口阀，当所述活塞增大所述围腔的容积时，该出口阀保持闭合，从而促使所述围腔(1)内部压力降低；其特征在于，它包括重复下面的步骤：

-所述马达(9)在减小所述围腔(1)容积的方向上在围腔内推动活塞(8)，在一敞开的出口阀(7)的作用下，所述围腔(1)的压力保持恒定，

-所述马达(9)在相反方向上拉动所述活塞，从而增大所述围腔(1)的容积，所述阀(7)被关闭，这将导致围腔(1)内压力降低，

-当所述活塞(8)到达所述围腔(1)的几何结构(11；12；13)时，通过使所述围腔(1)与外部流体接触而使所述围腔(1)内的压力骤然释放。

2.如权利要求1所述的清洗物体(30)的方法，其特征在于，所述马达(9)为一仅在一方向上运行的马达(9)，所述活塞(8)在另一方向上的移动由一弹簧(10)来实施。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法与前述步骤并行地包括一向所述围腔(1)供应清洗流体的步骤。

4.清洗装置，其包括：一围腔(1)；一盖体(15)，该盖体可以打开所述围腔，以便将一要被清洗的物体(30)放入所述围腔内；以及一清洗流体(4)的供应部件，

其特征在于，该围腔(1)包括一活塞(8)，该活塞(8)可借助于一马达(9)而活动；该围腔(1)包括一几何结构(11，12，13)，当所述活塞占据于所述围腔(1)内的某一位置时，该几何结构允许与一外部流体储器接触，以便产生骤然的压力释放；并且，该装置包括一出口阀，当所述活塞增大所述围腔的容积时，该出口阀保持闭合，从而促使所述围腔(1)内部压力降低，所述马达(9)作用于所述活塞(8)，以实施如权利要求1所述的清洗方法。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一弹簧(10)，该弹簧与所述马达(9)相对，并且允许所述活塞(8)在一第一方向上移动，所述马达(9)促使所述活塞(8)在一相反方向上移动。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，其包括一管道，该管道将所述阀(7)的出口连接至一容纳有清洗流体的流体储器(4)，以便形成一用于流体(4)的封闭回路。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述活塞在所述围腔(1)内占据某一位置时，所述几何结构(11，12，13)允许与所述流体(4)储器接触，以便产生所述的骤然压力释放。

8.如权利要求4所述的装置，其特征在于，当所述活塞在所述围腔(1)内占据某一位置时，所述围腔的几何结构(11，12，13)允许所述围腔与外部空气接触，以便产生所述的骤然压力释放。

9.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置包括一集中部件(16)，其用于将在放置所述要被清洗物体的围腔区域内的波集中起来。

10.如权利要求4所述的装置的应用，其用于清洗隐形眼镜，所述流体(4)是一被稀释的清洗流体。

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