CN212310299U

CN212310299U - 一种干式超声波清洗装置

Info

Publication number: CN212310299U
Application number: CN202021850546.3U
Authority: CN
Inventors: 林玲; 殷嘉鸿; 张阳亮; 陈玉群
Original assignee: Shenzhen Shangju Vision Technology Co ltd; Shenzhen Sunco Intelligent Equipment Co ltd; Hefei Shangju Intelligent Equipment Co ltd
Current assignee: Shenzhen Shangju Vision Technology Co ltd; Shenzhen Sunco Intelligent Equipment Co ltd; Hefei Shangju Intelligent Equipment Co ltd
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2021-01-08
Anticipated expiration: 2030-08-31

Abstract

本实用新型提供了一种干式超声波清洗装置，其包括：壳体，其一端设置有密封法兰，密封法兰内设置有一接头；压力腔，其设置于壳体内，压力腔内安装有至少一个超声波发生器，超声波发生器底部设置有用于向待清洗的物体表面喷出气流的喷射狭缝；进气通道，其设置于压力腔的上侧，进气通道与超声波发生器相连通，进气通道通过接头与进气管相连；抽气单元，其设置于压力腔的两侧，抽气单元用于收集从待清洗的物体表面吹扫出的杂质。本实用新型吹扫清洁效率高，可以显著提高待清洗物体的表面清洁度，同时避免待清洗物体表面经过湿式清洗处理后产生大量杂质残留。

Description

一种干式超声波清洗装置

技术领域

本实用新型涉及液晶面板清洗设备技术领域，具体而言，涉及一种干式超声波清洗装置。

背景技术

目前在液晶行业中大多采用湿式清洗，但是在涂胶之后湿式清洗对胶层有破坏作用，增大了废品率；且在磨擦取向后，产生了大量的尘粒，用湿式清洗较为浪费资源，因为，湿式清洗需要大量的消耗品，如：纯净水、其它化学药剂等。在生产过程中进行喷衬垫料时，由于喷洒不当，容易造成不符合要求的玻璃板，而目前这些不合格的玻璃板当作废品处理，较为浪费。并且湿式清洗只能将其表面进行清洁，往往达不到理想的效果。

实用新型内容

为解决上述缺陷，本实用新型提供了一种干式超声波清洗装置，该装置吹扫清洁效率高，可以显著提高待清洗物体的表面清洁度，同时避免待清洗物体表面经过湿式清洗处理后产生大量杂质残留。

一种干式超声波清洗装置，其包括：壳体，其一端设置有密封法兰，所述密封法兰内设置有一接头；压力腔，其设置于所述壳体内，所述压力腔内安装有多个超声波发生器，所述超声波发生器底部设置有用于向待清洗的物体表面喷出气流的喷射狭缝；进气通道，其设置于所述压力腔的上侧，所述进气通道与所述超声波发生器相连通，所述进气通道通过接头与进气管相连；抽气单元，其设置于所述压力腔的两侧，所述抽气单元用于收集从待清洗的物体表面吹扫出的杂质。

于本实用新型的一种实施方式中，所述超声波发生器由数组空腔排布而成。

于本实用新型的一种实施方式中，所述喷射狭缝呈倾斜10-20°。

于本实用新型的一种实施方式中，所述超声波发生器包括依次连通的第一水平空腔、第一垂直流道、第二水平空腔、第二垂直流道和第三水平空腔。

于本实用新型的一种实施方式中，所述第一水平空腔的纵截面呈三角形。

于本实用新型的一种实施方式中，所述第二水平空腔、所述第三水平空腔的纵截面形状分别选自矩形、圆形、弧形和梯形中的任意一种。

于本实用新型的一种实施方式中，所述压力腔内安装有多个平行排布的超声波发生器，所述进气通道与每个所述超声波发生器之间分别设置有通气孔，沿着远离所述进气管的方向通气孔的直径逐渐增大。

于本实用新型的一种实施方式中，所述压力腔内安装有多个超声波发生器，相邻的所述超声波发生器之间设置有密封垫。

于本实用新型的一种实施方式中，所述抽气单元包括：至少一个真空腔，其设置于所述压力腔的一侧处，所述真空腔与所述压力腔的底部平行；所述真空腔底部分别设置有吸气狭缝；至少一个抽气通道，其设置于所述真空腔的上方并与其相连通；抽气组件，其分别通过连接管路与抽气通道相连，所述抽气组件用于通过所述抽气通道使所述真空腔内产生负压。

于本实用新型的一种实施方式中，所述真空腔纵截面形状呈倾斜的水滴形。

于本实用新型的一种实施方式中，所述吸气狭缝朝向压力腔方向倾斜，所述吸气狭缝的倾斜角度为10-20°。

综上所述，本实用新型提供一种干式超声波清洗装置，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型采用压力腔形成像气刀一样的气流薄片吹扫到待清洗的物体表面，然后利用抽气单元将颗粒状的杂质吸走，从而减少由于杂质残留而导致的待清洗的物体处理不良。本实用新型利用超声波气流对物体表面进行吹扫清洗，不与待清洗的物体直接接触，避免产品产生损伤。

(2)本实用新型针对直径2μm及以上尺寸的粉尘微粒，去除率可达到99.8％以上。

(3)不需要诸如高纯度气体或者化学溶剂等高成本的耗材，也不需要额外的烘干装置，降低了经济成本并缩短了生产周期。

(4)可根据待清洗玻璃基板的尺寸来选择合适的清洗头长度，沿着流道出口流线均衡分布的超声波使得工件横向清洗性能保持一致。

(5)超声波发生器的性能持久不衰，使得该清洗系统在经过长期使用后也只需进行简单的清洗和维护。

附图说明

图1为本实用新型于一实施例中干式超声波清洗装置的立体结构示意图。

图2为本实用新型于一实施例中干式超声波清洗装置仰视图。

图3为图1除去第一密封法兰后的干式超声波清洗装置的主视图。

图4为图3除去第一密封垫后提供干式超声波清洗装置的主视图。

图5为图4中超声波发生器立体结构示意图。

图6为图4中超声波发生器的主视图。

图7为喷射狭缝宽度与喷射狭缝离待清洗的物体表面垂直距离关系说明图。

图8为显微镜下待清洗物体在清洗前的表面图。

图9为显微镜下待清洗物体在清洗后表面图。

图中，1、壳体；11、第二密封法兰；12、第一密封法兰；121、接头；13、第一连接管路；14、第二连接管路；15、第一密封垫；2、超声波发生器；21、空心轴；22、腔体安装板；231、第一水平空腔；232、第一垂直流道；233、第二水平空腔；234、第二垂直流道；235、第三水平空腔；236、喷射狭缝；24、第二密封垫；25、垫片；26、待清洗的物体；3、进气通道；4、第一真空腔；5、第一抽气通道；6、第二真空腔；7、第二抽气通道。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种干式超声波清洗装置，应用于液晶面板行业，主要是采用超声波气流对物体表面进行吹扫清洗。其包括：壳体1、进气组件和抽气单元。

其中，壳体1的一端设置有第一密封法兰12，另一端设置有第二密封法兰11，第一密封法兰12内设置有接头121。第一密封法兰12、第二密封法兰11与壳体1之间分别设置有第一密封垫15。

以下为进气组件的介绍。进气组件包括压力腔和设置于压力腔上方并与其连通的进气通道3。压力腔设置于壳体1内，压力腔内安装有超声波发生器2，超声波发生器2用于使从进气通道3中喷出的气流发生流激振荡。

超声波发生器2由数组空腔排布而成。于本实施例中，如图5、图6所示，超声波发生器2包括空心轴21、腔体安装板22和腔体壳，空心轴21的顶部紧靠进气通道3，空心轴21通过通气孔与进气通道3相连通，空心轴21内的空腔与腔体壳内部相连通。腔体安装板22设置于腔体壳的两侧，腔体安装板22的外侧的下方设置有垫片25，垫片起到支撑住整个腔体壳的作用，使得空心轴紧靠进气通道3的通气孔，避免在气流在运动过程中漏气。腔体壳内部设置有依次连通的第一水平空腔231、第一垂直流道232、第二水平空腔233、第二垂直流道234、第三水平空腔235和喷射狭缝236，气流穿过腔体壳形成高频超声波，进而从喷射狭缝236喷出，从喷射狭缝236喷出的气流在待清洗物体上形成“气刀”，并将待清洗物体上污染物颗粒分离并悬浮在喷射的空气中，然后由抽气单元吸走排出。

进一步地，第一水平空腔231的纵截面呈三角形，有利于气体通入。

进一步地，第二水平空腔233、第三水平空腔235的纵截面形状分别选自矩形、圆形、弧形和梯形中的任意一种。于本实施例中，第二水平空腔233、第三水平空腔235的纵截面形状分别为矩形，第二水平空腔233、第三水平空腔235纵截面形状可相同，亦可不同。在本实施例中，第二水平空腔233、第三水平空腔235的纵截面形状分别为矩形。

更进一步地，第一水平空腔231的高度与第一垂直流道232的高度比例为(1.2-2)：1，优选为1.5：1；第一水平空腔231的高度与第一垂直流道232的高度比例为(2.5-4)：1，优选为3.5：1。第二水平空腔233的高度与第一垂直流道232的高度比例为(0.8-2)：1，优选为1.2：1；第二水平空腔233的最大宽度与第一垂直流道232的高度比例为(1.5-3.5)：1，优选为2.5：1。第三水平空腔235的高度与第二垂直流道234的高度比例为(0.8-2)：1，优选为1.2：1；第三水平空腔235的最大宽度与第二垂直流道234的高度比例为(1.5-3.5)：1，优选为2.5：1。第二水平空腔233的高度与第三水平空腔235的高度的比例为1：(0.8-1.5)，优选为1：1.1。

超声波发生器2底部设置有用于向待清洗的物体26表面喷出气流的喷射狭缝236。喷射狭缝236倾斜设置，喷射狭缝236的倾斜角度θ为10-20°。优选地，喷射狭缝的倾斜角度θ为12-15°。喷射狭缝倾斜角度也可以根据实际的情况进行调整，均属于本实用新型的保护范围。

另外，研究获得，如图7所示，如果以喷射狭缝的缝隙宽度尺寸设为W，单位为mm，喷射狭缝的出口处与待清洗的物体26表面的垂直距离设为H，单位为mm，喷射狭缝的气流呈θ角倾斜喷射而出然后对微粒进行清洗，喷射气流的倾斜到达待清洗的物体26的长度为S，单位为mm，经过计算倾斜的长度S为喷射狭缝的缝隙宽度尺寸W的12-16倍时，除尘效率最高，即可得到S/16≤W≤S/12的范围，通过S＝H/cosθ，进而推断出W、H将满足下述算式：H/(16×cosθ)≤W＜H/(12×cosθ)时除尘效率最佳。

优选地，H＝2.5-3mm，进而根据上述算式选择喷射狭缝236的缝隙宽度尺寸W的大小。

进一步地，从压力腔的喷射狭缝236气流到达待清洗表面的平均流速为80-200m/s，优选地，平均流速为80-105m/s、105-115m/s、115-135m/s。

超声波发生器2排布了数组空腔的变截面空气流道，不断流经流道的气体使空腔产生流激振荡，进而产生了频率超过20KHZ的超声波。

于本实施例中，如图2所示，压力腔内安装有多个平行排布的超声波发生器2，根据待清洗物体的大小规格选择超声波发生器2的数量。相邻的超声波发生器2之间设置有第二密封垫24，起到密封作用。

进气通道3设置于压力腔的上侧，进气通道3与超声波发生器2相连通，进气通道3通过接头121与进气管相连。

在其他实施例中，进气通道3与每个超声波发生器2之间分别设置有通气孔，沿着远离进气管的方向通气孔的直径逐渐增大，使得各个超声波发生器2的进气压力更加均衡，保证整体的清洗效果。

进一步地，沿着远离进气管的方向通气孔的编号依次为1、2、3……n，相邻的通气孔之间的直径差R'＝0.4-0.5mm。例如，最靠近进气管的通气孔的直径为16mm，沿着远离进气管的方向第二个通气孔的直径为16.4mm，第三个通气孔的直径为16.8mm，第四个通气孔的直径为17.2mm，依次类推。相应地，每个超声波发生器2顶部的空心轴21与通气孔的连接处直径也相应的逐渐增大，空心轴21内的空腔结构呈圆柱形或者圆锥形。

下面介绍抽气组件。抽气单元设置于压力腔的侧部，抽气单元用于收集从待清洗的物体26表面吹扫出的杂质。

于本实施例中，抽气单元包括第一真空腔4、第二真空腔6、第一抽气通道5、第二抽气通道7和抽气组件。第一真空腔4、第二真空腔6分别对称设置于压力腔的两侧，第一真空腔4、第二真空腔6分别与压力腔的底部平行；第一真空腔4、第二真空腔6底部分别设置有吸气狭缝。第一抽气通道5、第二抽气通道7分别设置于相对应的真空腔的上方并与其相连通。抽气组件通过第一连接管路13与第一抽气通道5相连，并且抽气组件通过第二连接管路14与第二抽气通道7相连，抽气组件用于通过抽气通道使真空腔内产生负压。

进一步地，真空腔纵截面形状呈倾斜的水滴形，真空腔的宽度随着气流的方向逐步的增加，使得微粒快速进入真空腔，同时避免微粒飞散、逃逸。水滴形的真空腔与抽气单元的配合使得集尘率达到100％。

超声波清洗头的压力腔在玻璃基板表面可以产生较大的清洁力，很容易将悬浮在待清洗物体表面上直径为2-50μm的微粒，然后利用抽气组件将颗粒状的杂质吸走，减少由于杂质残留而导致的待清洗物体处理不良，去除率达到98-99.8％。将悬浮有2μm微粒的待清洗物体进行测试，待清洗物体在清洗前的表面如图8所示，待清洗物体在清洗后的表面如图9所示，去除率达到99.8％。

在干式超声波清洗装置中，超声波发生器2设置于压力腔内，其实质为经过特殊设计的变截面空气流道，而空气流道的变截面流道内又是由其内数组空腔排布实现，最后从喷射狭缝236喷射出来。待清洗物体表面粘附的污染微粒在高速气流和超声波的共同作用下从表面分离后实现再悬浮，然后由真空腔吸走。本实用新型的结构设计防止二次扬尘，确保再悬浮微粒能被顺利吸入清洗头真空腔，可以实现待清洗物体表面微粒的去除。

以上仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种干式超声波清洗装置，其特征在于，其包括：

壳体，其一端设置有密封法兰，所述密封法兰内设置有一接头；

压力腔，其设置于所述壳体内，所述压力腔内安装有多个超声波发生器，所述超声波发生器底部设置有用于向待清洗的物体表面喷出气流的喷射狭缝；

进气通道，其设置于所述压力腔的上侧，所述进气通道与所述超声波发生器相连通，所述进气通道通过所述接头与进气管相连；

抽气单元，其设置于所述压力腔的两侧，所述抽气单元用于收集从待清洗的物体表面吹扫出的杂质。

2.根据权利要求1所述的干式超声波清洗装置，其特征在于，所述超声波发生器由数组空腔排布而成。

3.根据权利要求1所述的干式超声波清洗装置，其特征在于，所述喷射狭缝呈倾斜10-20°。

4.根据权利要求1所述的干式超声波清洗装置，其特征在于，所述超声波发生器包括依次连通的第一水平空腔、第一垂直流道、第二水平空腔、第二垂直流道和第三水平空腔。

5.根据权利要求4所述的干式超声波清洗装置，其特征在于，所述第一水平空腔的纵截面呈三角形。

6.根据权利要求4所述的干式超声波清洗装置，其特征在于，所述第二水平空腔、所述第三水平空腔的纵截面形状分别选自矩形、圆形、弧形和梯形中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的干式超声波清洗装置，其特征在于，所述压力腔内安装有多个平行排布的超声波发生器，所述进气通道与每个所述超声波发生器之间分别设置有通气孔，沿着远离所述进气管的方向通气孔的直径逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的干式超声波清洗装置，其特征在于，所述压力腔内安装有多个超声波发生器，相邻的所述超声波发生器之间设置有密封垫。

9.根据权利要求1所述的干式超声波清洗装置，其特征在于，所述抽气单元包括：

至少一个真空腔，其设置于所述压力腔的一侧处，所述真空腔与所述压力腔的底部平行；所述真空腔底部设置有吸气狭缝；

至少一个抽气通道，其设置于所述真空腔的上方并与其相连通；

抽气组件，其分别通过连接管路与抽气通道相连，所述抽气组件用于通过所述抽气通道使所述真空腔内产生负压。

10.根据权利要求9所述的干式超声波清洗装置，其特征在于，所述真空腔纵截面形状呈倾斜的水滴形。