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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf einen Ultraschallreiniger zum Beschallen eines zu reinigenden
Objekts in einer Reinigungsflüssigkeit mit
Ultraschallwellen, welche durch einen Ulraschallwandler erzeugt
werden, und auf eine diesen enthaltende Düse zur Nassbehandlung.
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Stand der
Technik
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Bisher wurde ein Ultraschall-Sprühreiniger 450,
wie in 21 gezeigt, zur
Reinigung von Flüssigkeitskristallplatten
und Halbleiter-Wafern verwendet. In diesem Ultraschall-Sprühreiniger 450 ist
ein hohler Bereich 452 zur Aufbewahrung einer Reinigungsflüssigkeit
S im Inneren des Gehäuses 451 gebildet
und eine Flüssigkeitszufuhröffnung 453 zum Zuführen der
Reinigungsflüssigkeit
S in den hohlen Bereich 452 ist im oberen Bereich einer
Seitenwand des Gehäuses 451,
wie in der Zeichnung gezeigt, gebildet. Eine Düse 454 zum Abgeben
der Reinigungsflüssigkeit
S ist im unteren Bereich des Gehäuses 451 gebildet,
und ein Ultraschallwandler 455 ist auf der oberen Fläche des
Gehäuses 451 installiert.
Um ein zu reinigendes Objekt P zu reinigen, wird dieses Objekt P
unter dem Ultraschall-Sprühreiniger 450 durchgeführt, und
die Reinigungsflüssigkeit
wird auf die Oberfläche
des Objekts P gegossen durch Betreiben des Ultraschallwandlers 455 durch
einen nicht gezeigten Ultraschallwellengenerator.
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Da die Menge der Reinigungsflüssigkeit
jedoch bei diesem Reinigungsverfahren groß ist, ist ein Wasser sparender
Ultraschallreiniger 460, gezeigt in 22, denkbar. Dieser Ultraschallreiniger 460 hat ein
Gehäuse 461,
dessen zentraler Bereich 461a abgesenkt und dessen Endbereich 461b wie
ein Schirm ausgebildet ist; ein Ultraschallwandler 462 wird
auf die Oberfläche
des zentralen Bereichs des Gehäuses 461 platziert,
und das Objekt P, welches durch die Reinigungsflüssigkeit S unterhalb des Gehäuses 461 hindurch
geführt
wird, wird mit Ultraschallwellen bestrahlt, um es durch Vibrieren
des Ultraschallwandlers 462 zu reinigen.
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Ein in 23 gezeigter
Ultraschallreiniger 470 ist auch vorstellbar, obwohl seine
Reinigungsmethode ähnlich
zu der oben erwähnten
Reinigungsmethode ist. Dieser Ultraschallreiniger 470 hat
ein erstes Gehäuse 471,
dessen zentraler Bereich 471a abgesenkt und dessen Randbereich 471b um
den zentralen Bereich 471a herum wie ein Schirm ausgebildet ist,
und ein zweites Gehäuse 472,
welches das erste Gehäuse 471 umgibt,
dessen zentraler Bereich 472a abgesenkt und dessen Endbereich 472b um
den zentralen Bereich 472a herum wie ein Schirm geformt
ist. Eine Abdichtung 473 ist zwischen den Endbereichen 471b und 472b dieser
Gehäuse 471 und 472 angeordnet,
und ein hohler Bereich 474 ist zwischen dem ersten Gehäuse 471 und
dem zweiten Gehäuse 472 gebildet.
Ferner ist eine Flüssigkeit
zur Verhinderung des leeren Heizens, z.B. Wasser 475, in
den hohlen Bereich 474 gefüllt, und ein Ultraschallwandler 476 ist
auf der Oberfläche
des zentralen Bereiches des ersten Gehäuses 471 angebracht,
so dass das Objekt P, welches durch die Reinigungsflüssigkeit
S unterhalb des zweiten Gehäuses 472 geführt wird,
mit Ultraschallwellen durch das Wasser 475 im hohlen Bereich 474 beschallt
wird, um durch Vibration des Ultraschallwandlers 476 gereinigt
zu werden.
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Im Fall des in 22 gezeigten Ultraschallreinigers 460,
welcher vom wassersparenden Typ ist, vibriert die Vibrationsenergie
des Ultraschallwandlers 462 die untere Fläche des
Gehäuses 461 und
wird auf das Objekt P durch die Reinigungsflüssigkeit S gestrahlt. Sie vibriert
jedoch auch die Wandfläche des
Gehäuses 461,
was zu einer Energieverschwendung führt.
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Bei dem in 23 gezeigten Ultraschallreiniger 470 ändert sich
die Dicke der Abdichtung ein wenig entsprechend der zusammendrückenden
Kraft, wodurch die Dicke des hohlen Bereichs 474, d.h.
die mit Wasser gefüllte
Tiefe des hohlen Bereichs 474 sich ändert. In diesem System, in
welchem das Objekt durch Wasser mit Ultraschallwellen beschallt wird, ändert sich
der Schalldruck, welcher von der Schallwellen-Abstrahlungsfläche, die
die Bodenfläche
des Zentralbereichs des zweiten Gehäuses ist, so abgestrahlt wird,
stark in Abhängigkeit
der Variationen der Tiefe des Wassers durch den Zusammenhang zwischen
der Wellenlänge
einer Ultraschallwelle und der Tiefe des Wassers. In anderen Worten: Der
abgestrahlte Schalldruck wird stark durch die zusammendrückende Kraft
der Dichtung beeinflusst, und es mangelt ihm an Konstanz. Wenn die
Tiefe des Wassers nicht angemessen und der Abstrahlungs-Schalldruck
von der Ultraschall-Abstrahlungsfläche klein ist, kann ein Teil
der vom Ultraschallwandler abgestrahlten Energie, welcher nicht
effizient verwendet wird, zur Vibration der Wandfläche des zweiten
Gehäuses
benutzt und verschwendet werden und kann andere Vorrichtungen durch
Vibration des Gehäuses
beeinflussen.
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Ein weiterer konventioneller Reiniger
ist beschrieben in
EP-A-0
603 008 . Hier verwendet eine Vorrichtung eine Anordnung
mit zwei Reservoirs, wobei die Reservoirs durch ein Wehr getrennt
sind, und Objekte werden gereinigt durch Kontakt mit einer Reinigungsflüssigkeit,
während
sie Megaschallvibrationen ausgesetzt werden.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung
ist, einen Ultraschallreiniger bereitzustellen, welcher die Steuerung
der Ultraschallwellen-Abstrahlungseffizienz erleichtert und eine
diesen aufweisende Düse
zur Nassbehandlung.
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Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird eine Düse
zur Nassbehandlung bereitgestellt, aufweisend eine Einlasspassage
zum Einlassen einer Behandlungsflüssigkeit auf der einen Seite,
eine Auslasspassage zum Auslassen der Behandlungsflüssigkeit
nach einer Nassbehandlung auf der anderen Seite und ein Vibrationsleitungselement, zwischen
der Einlasspassage und der Auslasspassage angeordnet, zum Leiten
der an der Einlasspassage eingelassenen Behandlungsflüssigkeit
zu einem behandelnden Objekt und Nassbehandlung des Objekts, während dieses
vibriert wird; dadurch gekennzeichnet, dass: das Vibrationsleitungselement
ein Ultraschallreiniger ist, auf weisend ein Gehäuse mit U-förmigen Schnitt, einen auf der
inneren Bodenfläche
des Gehäuses
platzierten Ultraschallwandler und ein Gewicht, vorgesehen auf dem
Gehäuse,
zum Verhindern von Vibration der Wand der Gehäuses; die äußere Bodenfläche des
Gehäuses
dem zu behandelnden Objekt zugewandt ist und Vibration von der äußeren Bodenfläche auf
das zu behandelnde Objekt aufgebracht wird; die Einlasspassage und
die Auslasspassage eine Öffnung
in einer Fläche
haben, die ungefähr
bündig
mit der äußeren Bodenfläche ist; und
die Düse
zur Nassbehandlung außerdem
eine Steuerung aufweist, zum Steuern des Druckunterschieds zwischen
der mit dem zu behandelnden Objekt in Kontakt befindlichen Behandlungsflüssigkeit und
dem atmosphärischen
Druck, so dass die Behandlungsflüssigkeit
zur Auslasspassage nach der Nassbehandlung fließt.
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Entsprechend dieser Struktur wird
Ultraschallenergie effizient in Form von Ultraschallwellen vom Boden
abgestrahlt, ohne zur Wand zu entweichen.
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Das oben genannte Gewicht kann an
der inneren Wandfläche
oder der äußeren Wandfläche angeordnet
werden, falls es die Steifigkeit des Gehäuses verbessert. Es kann auf
mindestens einer der äußeren Wandfläche und
inneren Wandfläche
des Gehäuses
platziert werden.
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Das oben genannte Gewicht verhindert, dass
Energie vom Ultraschallwandler zum Gehäuse entweicht. Falls es auf
die innere Bodenfläche
platziert wird, wo der Ultraschallwandler installiert ist, entweicht
keine Ultraschallenergie vom Gewichtsinstallationsbereich nach außen. Daher
kann es auf der inneren Bodenfläche
des Gehäuses
in einem Bereich angeordnet werden, wo durch den Ultraschallwandler
verursachte Vibration nicht verhindert wird.
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Das oben genannte Gewicht kann gebildet werden
durch Ändern
der Gehäusedicke
selber, als Mittel zur Verbesserung der Steifigkeit des Gehäuses, weil
ein festgelegter Bereich größer ist
als andere Bereiche.
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Mit dieser Düse kann Behandlungsflüssigkeit auf
die zu behandelnde Oberfläche
aufgebracht werden, und die verbrauchte Behandlungsflüssigkeit kann
in geeigneter Weise durch die Auslasspassage ausgelassen werden,
wodurch ermöglicht
wird, die Oberfläche
stets mit frischer Behandlungsflüssigkeit zu
behandeln und zu verhindern, dass die Oberfläche durch gebrauchte Behandlungsflüssigkeit
verunreinigt wird.
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Da die Flüssigkeit in einem Hohlraum
zwischen der zu behandelnden Oberfläche und dem Vibrationsleitungselement
durch ein Druckgleichgewicht, wie z.B. Grenzflächenspannung, gehalten wird,
kann die Oberfläche
mit dem benötigten
Minimum an Behandlungsflüssigkeit
nass-behandelt werden, und Ultraschallvibration kann auf alle Fälle zu der
zu behandelnden Oberfläche
geliefert werden.
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Da der Ultraschallreiniger mit Gewicht
als Vibrationsleitungselement verwendet wird, wird die zur Nassbehandlung
benötigte
Ultraschallenergie erhalten, und eine außerordentlich gute Behandlung
kann mit dem benötigten
Minimum an Behandlungsflüssigkeit
durchgeführt
werden.
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Diese Düse zur Nassbehandlung ist mit
einem Mittel zur Drucksteuerung zum Steuern des Druckunterschieds
zwischen der mit dem zu behandelnden Objekt in Kontakt befindlichen
Behandlungsflüssigkeit
und dem atmosphärischen
Druck versehen, um zu verhindern, dass die mit dem zu behandelnden
Objekt in Kontakt befindliche Flüssigkeit nach
der Nassbehandlung in eine andere Passage als die Auslasspassage
fließt.
Dieses Mittel zur Drucksteuerung weist eine Saugpumpe auf, die auf der
stromabwärtigen
Seite der Auslasspassage vorgesehen ist, eine Flüssigkeitszufuhrpumpe, die auf der
stromaufwärtigen
Seite der Einlasspassage vorgesehen ist, ein Drucksensor zum Erfassen
des Drucks der mit dem zu behandelnden Objekt in Kontakt befindlichen
Behandlungsflüssigkeit
und eine Steuerung zum Steuern des Antriebs der Saugpumpe und der
Flüssigkeitszufuhrpumpe
entsprechend einem Signal des Drucksensors.
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Kurze Beschreibung der
begleitenden Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Ultraschallreinigers, und 1B ist eine vergrößerte Ansicht
im Längsschnitt
entlang der Linie Ib-Ib von 1A;
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2 ist
eine Ansicht im Längsschnitt,
welche zeigt, dass ein zu reinigendes Objekt durch den in 1A und 1B gezeigten Ultraschallreiniger gereinigt
wird;
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3 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
einer Ausführungsform
des Ultraschallreinigers;
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4 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
einer dritten Ausführungsform
des Ultraschallreinigers;
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5 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
einer vierten Ausführungsform
des Ultraschallreinigers;
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6 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
einer fünften
Ausführungsform
des Ultraschallreinigers;
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7 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
einer sechsten Ausführungsform
des Ultraschallreinigers;
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8 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
einer siebten Ausführungsform
des Ultraschallreinigers;
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9 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
einer achten Ausführungsform
des Ultraschallreinigers;
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10A ist
eine perspektivische Ansicht einer zehnten Ausführungsform des Ultraschallreinigers,
und 10B ist eine vergrößerte Ansicht
im Längsschnitt
entlang der Linie Xb-Xb von 10A;
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11A ist
eine perspektivische Ansicht einer elften Ausführungsform des Ultraschallreinigers, und 11B ist eine vergrößerte Ansicht
im Längsschnitt
entlang der Linie XIb-XIb der 11A;
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12A ist
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Düse zur Nassbehandlung
entsprechend der vorliegenden Erfindung, und 12B ist eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt
entlang der Linie XIIb-XIIb von 12A;
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13 ist
eine Ansicht im Längsschnitt,
welche zeigt, dass ein zu reinigendes Objekt durch die in 12A und 12B gezeigte Düse zur Nassbehandlung gereinigt
wird,
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14A ist
eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform des anderen Ultraschallreinigers,
und 14B ist eine vergrößerte Ansicht
im Längsschnitt
entlang der Linie XIVb-XIVb von 14A;
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15 ist
eine Ansicht im Längsschnitt,
welche zeigt, dass ein zu reinigendes Objekt durch den in 14A und 14B gezeigten Ultraschallreiniger gereinigt
wird;
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16 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
einer zweiten Ausführungsform
des anderen Ultraschallreinigers;
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17 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
einer dritten Ausführungsform
des anderen Ultraschallreinigers;
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18A ist
eine perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform des anderen Ultraschallreinigers,
und 18B ist eine vergrößerte Ansicht
im Längsschnitt
entlang der Linie XVIIIb-XVIIIb von 18A;
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19A ist
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der anderen Düse zur Nassbehandlung
entsprechend der vorliegenden Erfindung, und 19B ist eine vergrößerte Ansicht im Längsschnitt
entlang der Linie XIXb-XIXb von 19A;
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20 ist
eine Schnittansicht, welche zeigt, dass ein zu reinigendes Objekt
durch die in 19A und 19B gezeigte Nassdüse gereinigt
wird;
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21 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
eines Ultraschall-Sprühreinigers
aus dem Stand der Technik;
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22 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
eines wassersparenden Ultraschallreinigers aus dem Stand der Technik;
und
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23 ist
eine Ansicht im Längsschnitt
eines wassersparenden Ultraschallreinigers mit Doppeltanksystem
aus dem Stand der Technik.
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Ausführungsformen eines Ultraschallreinigers
werden nachfolgend in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen lediglich
beispielhaft beschrieben.
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1A und 1B zeigen die erste Ausführungsform
eines Ultraschallreinigers.
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Dieser Ultraschallreiniger 10 hat
ein Tank-ähnliches
erstes Gehäuse 11,
dessen zentraler Bereich 11a abgesenkt und dessen Endbereich 11b um
den zentralen Bereich 11a wie ein Schirm geformt ist, und
ein Tank-ähnliches
zweites Gehäuse 12,
welches dieses erste Gehäuse 11 umgibt,
dessen zentraler Bereich 12a abgesenkt und dessen Endbereich 12b um
den zentralen Bereich 12a herum wie ein Schirm geformt
ist. Eine Dichtung ist zwischen den Endbereichen 11b und 12b der
Gehäuse 11 und 12 angeordnet,
und ein hohler Bereich ist zwischen dem ersten Gehäuse 11 und
dem zweiten Gehäuse 12 ausgebildet.
Die Dichtung 13 ist um den gesamten Umfang zwischen den
Endbereichen 11b und 12b der ersten und zweiten
Gehäuse 11 und 12 vorgesehen
und durch eine Mehrzahl an Schrauben 18 und eine Mehrzahl
von Muttern 19 befestigt.
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Wasser 15, welches entgast
wurde, als Flüssigkeit
zur Verhinderung von leerem Aufheizen wird in den hohlen Bereich 14 eingebracht,
der zwischen dem ersten Gehäuse 11 und
dem zweiten Gehäuse durch
dazwischen Anordnen der Dichtung 13 ausgebildet ist. Wasser 15 wird
zumindest in den Raum zwischen dem zentralen Bereich 11a (Bodenfläche) des
ersten Gehäuses 11 und
dem zentralen Bereich 12a (Bodenfläche) des zweiten Bereichs 12 eingefüllt. Ferner
ist ein Ultraschallwandler auf der Oberfläche des zentralen Bereichs 11a des
ersten Gehäuses 11 installiert,
und ein zu reinigendes Objekt (nicht gezeigt), welches durch eine
Reinigungsflüssigkeit (nicht
gezeigt) unter einer Abstrahlungsfläche mit der Breite L des zweiten
Gehäuses 12 geführt wird,
wird mit Ultraschallwellen durch das Wasser 15 in dem hohlen
Bereich 14 bestrahlt durch Vibrieren des zu reinigenden
Ultraschallwandlers 16.
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Ein ringförmiges Gewicht 17 ist
an der gesamten Fläche
des äußeren unteren
Bereichs der Wand 12c des Gehäuses 12 vorgesehen.
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Eine Funktion und ein Effekt, welcher
durch das Vorsehen dieses Gewichts 17 erreicht wird, wird nachfolgend
beschrieben. Wie in 2 gezeigt,
ist der zentrale Bereich 12a des zweiten Gehäuses 12 des
Ultraschallreinigers 10 in die Reinigungsflüssigkeit
F eingetaucht, so dass das zu reinigende Objekt P unter dem Ultraschallreiniger 10 geführt wird.
Der Ultraschallwandler 16 wird durch einen nicht gezeigten
Ultraschallwellengenerator vibriert, um das Objekt P mit Ultraschallwellen
durch das Wasser 15 im hohlen Bereich 14 zu bestrahlen,
um es zu reinigen, wobei das Objekt P unter der Abstrahlungsfläche mit der
Breite L des zweiten Gehäuses 12 geführt wird.
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Der hohle Bereich 14 wird
gebildet durch dazwischen Anordnen der Dichtung 13 zwischen
den Endbereichen 11b und 12b des ersten Gehäuses 11 und
des zweiten Gehäuses 12 und
Fixieren der Dichtung durch Befestigen. Wenn die Dicke des hohlen Bereichs 14,
d.h. die Tiefe des Wassers 15, nicht mit der Wellenlänge einer
Ultraschallwelle entsprechend dem Befestigungsgrads der Dichtung 13 abgestimmt ist,
nimmt der abgestrahlte Schalldruck von der Schallwellen-Abstrahlungsfläche, welche
die Bodenfläche
des zentralen Bereichs 12a des zweiten Gehäuses 12 ist,
ab. Obwohl eine Komponente verwendet wird, welche äquivalent
ist zu einer Verringerung der vom Ultraschallwandler 16 abgestrahlten
Vibrationsenergie, um die Wandfläche 12c des
zwei ten Gehäuses 12 zu
vibrieren, wird die Vibration der Wandfläche 12c durch das
Gewicht 17 unterdrückt. Daher
kehrt die Vibrationsenergie in Richtung der Bodenfläche 12a des
zweiten Gehäuses 12 durch
das Wasser 15 zurück,
um von der Bodenfläche 12a als Ultraschallwelle
abgestrahlt zu werden. Folglich kann die vom Ultraschallwandler 16 erzeugte
Energie effizient auf das zu reinigende Objekt gestrahlt werden, unabhängig vom
Befestigungsgrad der Dichtung 13.
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Somit ist das Gewicht 17 vorgesehen,
um Veränderungen
im abgestrahlten Schalldruck zu steuern, welche durch Veränderungen
in der Tiefe des Wassers erzeugt werden, welche von dem Befestigungsgrad
der Dichtung 13 auf einen fast feststehenden Wert beeinflusst
wird.
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Weitere Ultraschallreiniger werden
nun in Bezug auf 3 bis 8 beschrieben. Ein weiteres
Gewicht wird zu dem Gewicht 17 der in 1A und 1B gezeigten
ersten Ausführungsform
in diesen Ausführungsformen
hinzugefügt.
Die gleichen Teile wie jene in 1A und 1B besitzen dieselben Bezugszeichen,
und ihre Beschreibung wird ausgelassen.
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Die zweite, in 3 gezeigte Ausführungsform ist ein Ultraschallreiniger 20,
bei welchem ein zweites ringförmiges
Gewicht 21 an der gesamten Fläche des inneren unteren Bereichs
der Wand 12c des Gehäuses 12 vorgesehen
ist. In der zweiten Ausführungsform
kann das Gewicht 17 kleiner gemacht werden als das der
ersten Ausführungsform
durch Bereitstellen des zweiten Gewichts 21, wodurch die Breite
des Ultraschallreinigers, welcher das Gehäuse 12 und das Gewicht 17 aufweist,
reduziert werden kann. Ebenso kann das Polieren der unteren Fläche des
Gewichts 17 leichter durchgeführt werden.
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Die dritte, in 4 gezeigte Ausführungsform ist ein Ultraschallreiniger 30,
in welchem ein drittes ringförmiges
Gewicht 31 auf der gesamten Fläche des inneren unteren Bereichs
der Wand 11c des ersten Gehäuses 11 vorgesehen
ist. Die dritte Ausführungsform
kann besser verhindern, dass von dem im ersten Gehäuse 11 vorgesehenen
Ultraschallwandler 16 erzeugte Energie sich zu der Wand 11c ausbreitet, mehr
als in der ersten Ausführungsform,
durch Bereitstellen des dritten Gewichts 31, wodurch der
Anteil der Ultraschallenergie, der sich zur Seite der Flüssigkeit
zum Verhindern eines leeren Aufheizens ausbreitet, stark vergrößert ist,
und die Abstrahlung von Ultraschallenergie von der äußeren Bodenfläche 12a kann
verbessert werden.
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Die vierte, in 5 gezeigte Ausführungsform ist ein Ultraschallreiniger 40,
in welchem ein viertes ringförmiges
Gewicht 41 auf der gesamten Fläche des äußeren unteren Bereichs der
Wand 11c des ersten Gehäuses 11 vorgesehen
ist. Die vierte Ausführungsform
erzielt fast den gleichen Effekt wie jener der dritten Ausführungsform
durch Bereitstellen des vierten Gewichts 41.
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Die fünfte, in 6 gezeigte Ausführungsform ist ein Ultraschallreiniger 50,
in welchem ein fünftes
ringförmiges
Gewicht 51 auf der gesamten Fläche des inneren peripheren
Bereichs des Bodens 12a des zweiten Gehäuses 12 vorgesehen
ist. In der fünften
Ausführungsform
kann das Gewicht 17 kleiner gemacht werden als in der ersten
Ausführungsform,
wodurch die Breite des das Gehäuse 12 aufweisenden
Ultraschallreinigers und das Gewicht 17 reduziert werden
können,
und das Polieren der unteren Fläche
des Gewichts 17 kann besser durchgeführt werden, wodurch ermöglicht wird,
die Herstellungskosten zu senken.
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Die in 7 gezeigte,
sechste Ausführungsform
ist ein Ultraschallreiniger 60, in welchem ein sechstes
ringförmiges
Gewicht 61 auf der gesamten Fläche des inneren, peripheren
Bereichs des Bodens 11a des ersten Gehäuses 11 vorgesehen
ist. Die sechste Ausführungsform
erzielt fast den gleichen Effekt wie jener der dritten Ausführungsform
durch Bereitstellen des sechsten Gewichts 61.
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Die in 8 gezeigte
siebte Ausführungsform
ist ein Ultraschallreiniger 70, in welcher ein siebtes
ringförmiges
Gewicht 71 auf der gesamten Fläche des inneren, unteren Bereichs
der Wand 12c des zweiten Gehäuses 12 und ein achtes
ringförmiges Gewicht 72 ebenfalls
auf der gesamten Fläche
des inneren, peripheren Bereichs des Bodens 12a des zweiten
Gehäuses 12 vorgesehen
ist. In der siebten Ausführungsform
kann das Gewicht 17 kleiner gemacht werden als jenes der
fünften
Ausführungsform,
verglichen mit der ersten Ausführungsform durch
Bereitstellen des siebten Gewichts 71 und des achten Gewichts 72,
wo durch die Breite des gesamten Gehäuses reduziert werden kann,
das Gewicht 17 und ein Bereich in der Nähe des äußeren abgesenkten Bereichs 12 besser
poliert werden kann als die fünfte
Ausführungsform,
und die Stabilität
einer Nassbehandlung erhöht
werden kann.
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Die in 9 gezeigte,
achte Ausführungsform
ist ein Ultraschallreiniger 80, in welchem ein neuntes
ringförmiges
Gewicht 81 auf der gesamten Fläche des inneren, unteren Bereichs
der Wand 11c und des ersten Gehäuses 11, ein zehntes
ringförmiges
Gewicht 82 auf der gesamten Fläche des äußeren, unteren Bereichs der
Wand 11c des ersten Gehäuses 11 und
ein elftes ringförmiges
Gewicht 83 auf der gesamten Fläche des inneren peripheren
Bereichs des Bodens 11a des ersten Gehäuses 11 vorgesehen
ist. In der achten Ausführungsform
kann die Ultraschallenergie vom Boden 12a des zweiten Gehäuses 12a effizient
abgestrahlt werden, fast wie in der dritten Ausführungsform, durch Bereitstellen
des neunten Gewichts 81, des zehnten Gewichts 82 und des
elften Gewichts 83.
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Ferner werden die neunte und zehnte
Ausführungsform
des Ultraschallreinigers in Bezug auf 10 bzw. 11 beschrieben. In diesen
Ausführungsformen
wird das Gewicht 17 der ersten, in 1A und 1B gezeigten
Ausführungsformen
durch andere Gewichte ersetzt, welche im ersten Gehäuse 11 oder zweiten
Gehäuse 12 angeordnet
werden. Die gleichen Teile wie jene in 1A und 1B haben
die gleichen Bezugzeichen, und ihre Beschreibung wird ausgelassen.
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Die neunte, in 10A und 10B gezeigte Ausführungsform
ist ein Ultraschallreiniger 90, in welchem ein zwölftes ringförmiges Gewicht 91 auf
der gesamten Fläche
des inneren, unteren Bereichs der Wand 12c des zweiten
Gehäuses 12 vorgesehen
ist. In der neunten Ausführungsform
wird die Breite der Düse
zur Nassbehandlung durch die Größe des zweiten
Gehäuses 12 festgelegt,
anders als in der ersten Ausführungsform,
weil das Gewicht 17 nicht existiert und das Polieren der äußeren Wandfläche und
der äußeren Bodenfläche des
zweiten Gehäuses 12 sehr
leicht ausgeführt
werden kann, wodurch die Herstellung einer Düse zur Nassbehandlung erleichtert
wird.
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Die in 11A und 11B gezeigte zehnte Ausführungsform
ist ein Ultraschallreiniger 100, in welchem ein dreizehntes
ringförmiges
Gewicht 101 auf der gesamten Fläche des inneren peripheren
Bereich des Bodens 12a des zweiten Gehäuses vorgesehen ist. Die zehnte
Ausführungsform
kann fast den gleichen Effekt wie jener der neunten Ausführungsform
durch Bereitstellen des dreizehnten Gewichts 101 erreichen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
der Düse zur
Nassbehandlung entsprechend der vorliegenden Erfindung, welche einen
Ultraschallreiniger aufweist, wird nachfolgend in Bezug auf die 12A und 12B beschrieben.
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Diese Düse zur Nassbehandlung 110 weist eine
Einlasspassage 111 zum Einlassen einer Behandlungsflüssigkeit
(nicht gezeigt) auf einer Seite, eine Auslasspassage 112 zum
Auslassen der Behandlungsflüssigkeit
L nach Nassbehandlung auf der anderen Seite, und ein Vibrationsleitungselement 113 auf,
welches zwischen der Einlasspassage 111 und der Auslasspassage 112 angeordnet
ist, zum Leiten der von der Einlasspassage 111 eingelassenen
Behandlungsflüssigkeit
zu einem zu behandelnden Objekt (nicht gezeigt) und Nassbehandeln
des Objekts, während
es vibriert wird. Der in 1A und 1B gezeigte Ultraschallreiniger 10 wird
als Vibrationsleitungselement 113 verwendet. Daher haben
die gleichen Teile, wie jene der 1A und 1B, die gleichen Bezugzeichen
in 12A und 12B, und ihre Beschreibung
wird ausgelassen.
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In 12A und 12B ist ein Einlasspassagenrahmen 114 mit
der darin gebildeten Einlasspassage 111 aus einer Platte
aus rostfreiem Stahl mit L-förmigem
Querschnitt gemacht, und ihre Boden 114a wird mit dem Boden 12a des
Vibrationsleitungselements gefluchtet oder fast gefluchtet. Der
Einlasspassagenrahmen 114 hat ein Einlassrohr 114b,
welches im zentralen Bereich in länglicher Richtung schräg nach oben
ragt, und seine Wand 114c ist mit dem an der Außenfläche der
Wand 12c des Vibrationsleitungselements vorgesehenen Gewicht 17 durch
Schweißen verbunden.
Diese Verbindung kann mit einer Schraube und einer Mutter ausgeführt sein.
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In ähnlicher Weise ist der Auslasspassagenrahmen 115 mit
der darin gebildeten Auslasspassage 112 aus einer Metallplatte
aus rostfreiem Stahl mit L-förmigem
Querschnitt, und sein Boden 115a ist mit dem Boden 12a des
Vibrationsleitungselements gefluchtet oder fast gefluchtet. Der
Auslasspassagenrahmen 115 hat ein Auslassrohr 115b,
welches im zentralen Bereich in einer Längsrichtung schräg nach oben
ragt, und seine Wand 115c ist mit dem auf der Außenfläche der
Wand 12c des Vibrationsleitungselements vorgesehenen Gewicht
durch Schweißen verbunden.
Diese Verbindung kann mit einer Schraube und einer Mutter ausgeführt sein.
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Diese Düse zur Nassbehandlung 110 ist
mit einer Drucksteuerung ausgestattet (nicht gezeigt) zum Steuern
des Druckunterschieds zwischen der mit dem zu behandelnden Objekt
in Kontakt befindlichen Behandlungsflüssigkeit und dem atmosphärischen
Druck, so dass die mit dem Objekt in Kontakt befindliche Flüssigkeit
nicht zur Außenseite
der Auslasspassage nach der Nassbehandlung fließt. Diese Düse zur Nassbehandlung ist auch
mit einer positionierenden Einrichtung (nicht gezeigt) ausgestattet, zum
Einhalten einer vorher bestimmten Abstands zwischen dem Vibrationsleitungselement 113 und dem
Objekt und Halten der Behandlungsflüssigkeit in dem Hohlraum.
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Ein Nassbehandlungsverfahren, welches diese
Düse zur
Nassbehandlung verwendet, wird in Bezug auf 13 beschrieben.
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Die Behandlungsflüssigkeit L, z.B. ultra reines
Wasser, elektrolysiertes Ionen-Wasser, Ozon-Wasser
oder Wasserstoff-Wasser wird zu dem zu behandelnden Objekt P durch
die Einlasspassage 111 geliefert, während das zu behandelnde Objekt
P und die Düse
zur Nassbehandlung 110 relativ zueinander in den Richtungen
A bzw. B bewegt werden, und die Behandlungsflüssigkeit L wird von oberhalb des
Objekts P ausgelassen, ohne einen anderen Bereich als den Bereich,
zu welchem die Behandlungsflüssigkeit
L geliefert wird, zu kontaktieren durch Steuern des Druckunterschieds
zwischen der Behandlungsflüssigkeit
L in Kontakt mit dem Objekt P und dem atmosphärischen Druck durch eine Drucksteuerung
(nicht gezeigt).
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Die in 12 gezeigte
Düse zur
Nassbehandlung weist den in 1A und 1B gezeigten Ultraschallreiniger
als Vibrationsleitungselement auf. Die Düse zur Nassbehandlung der vorliegenden
Erfindung ist darauf nicht beschränkt, und die in 3 bis 11 gezeigten Ultraschallreiniger können verwendet
werden.
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Wie in 14A und 14B gezeigt, umfasst ein Ultraschallreiniger 200,
welcher die erste Ausführungsform
des anderen Ultraschallreinigers ist, ein Tank-ähnliches
Gehäuse 201,
dessen zentraler Bereich 201a abgesenkt und dessen Endbereich 201b um
den zentralen Bereich 201a wie ein Schirm ausgebildet ist,
einen auf der Oberfläche
des zentralen Bereiches 201a des Gehäuses installierten Ultraschallwandler 216 und
ein auf der gesamten Fläche des
unteren äußeren Bereichs
der Wand 201c des Gehäuses
vorgesehenes ringförmiges
Gewicht 217.
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Dieser Ultraschallreiniger 200 bestrahlt
ein zu behandelndes Objekt, welches durch eine Reinigungsflüssigkeit
(nicht gezeigt) unterhalb der Abstrahlungsfläche des Gehäuses 201 mit der Breite
L2 geführt
wird, durch Vibrieren des Ultraschallwandlers 216, um das
Objekt zu reinigen.
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Eine Funktion und ein Effekt, welche
durch Bereitstellen dieses Gewichts 217 erzielt werden, werden
nachfolgend beschrieben. Wie in 15 gezeigt,
ist der zentrale Bereich 201a des Gehäuses 201 des Ultraschallreinigers 200 in
die Reinigungsflüssigkeit
S eingetaucht, und das Objekt P wird unter dem Ultraschallreiniger 216 durch
geführt.
Der Ultraschallreiniger 216 wird durch einen nicht gezeigten Ultraschallwellengenerator
vibriert, um das Objekt P zu bestrahlen, welches unter der Abstrahlungsfläche mit
der Breite L2 des Gehäuses 201 geführt wird,
um es mit Ultraschallwellen zu reinigen. Während dieser Behandlung kann
außerordentlich
effektiv vermieden werden, dass vom Ultraschallwandler 216 abgestrahlte
Ultraschallenergie sich zum Gehäuse 201 und
dem oberen Bereich des Gewichts 217 ausbreitet, auf Grund
des Vorhandenseins des Gewichts 217, wodurch die Ultraschallenergie
sich zur Reinigungsflüssigkeit
S vom Boden 201a ausbreitet, um das Objekt zu reinigen.
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Die zweite und dritte Ausführungsform
des anderen Ultraschallreinigers wird in Bezug auf die 16 bzw. 17 beschrieben. In diesen Ausführungsformen
ist ein weiteres Gewicht zusätzlich
zu dem Gewicht 217 der ersten Ausführungsform des anderen in 14A und 14B gezeigten Ultraschallreinigers vorgesehen.
Die gleichen Bauteile wie die in 14A und 14B gezeigten erhalten die
gleichen Bezugzeichen, und ihre Beschreibungen werden ausgelassen.
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Die zweite Ausführungsform des in 16 gezeigten, anderen Ultraschallreinigers
ist ein Ultraschallreiniger 230, bei welchem ein zweites
ringförmiges
Gewicht 218 auf der gesamten Fläche des inneren unteren Bereichs
der Wand 201c des Gehäuses 201 vorgesehen
ist. In der zweiten Ausführungsform kann
durch Bereitstellen des Gewichts 218 das Gewicht 217 kleiner
als jenes der ersten Ausführungsform
sein, wodurch das Polieren der äußeren Wandfläche und
der äußeren Bodenfläche des
Gehäuses 201,
einschließlich
des Gewichts 217, sehr leicht durchgeführt wird und die Stabilität der Düse verbessert
wird. Der Effekt des effektiven Ausbreitens von Ultraschallenergie
zur Reinigungsflüssigkeit
kann tatsächlich
gleichgemacht werden, wie jener der in 14A und 14B gezeigten
ersten Ausführungsform.
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Die dritte Ausführungsform des in 17 gezeigten, anderen Ultraschallreinigers
ist ein Ultraschallreiniger 240, bei welchem ein drittes
ringförmiges
Gewicht 219 zusätzlich
auf der gesamten Fläche des
inneren peripheren Bereichs des Bodens 201a des Gehäuses 201 des
in 16 gezeigten Reinigers
vorgesehen ist. In dieser dritten Ausführungsform kann durch Bereitstellen
der Gewichte 218 und 219 das Gewicht 217 viel
kleiner sein als jenes der in 14A und 14B gezeigten ersten Ausführungsform.
Dadurch kann das Polieren der äußeren Wandfläche und
der äußeren Bodenfläche des
Gehäuses leichter
ausgeführt
werden als die zweite Ausführungsform
und die Stabilität
der Düse
zur Nassbehandlung kann verbessert werden.
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Ferner wird die vierte Ausführungsform
des anderen Ultraschallreinigers in Bezug auf die 18A und 18B beschrieben.
In dieser Ausführungsform
ist das Gewicht 217 der in 14A und 14B gezeigten ersten Ausführungsform beseitigt,
und ein anderes Gewicht ist an dem Gehäuse 201 stattdessen
vorgesehen. Die gleichen Bauteile wie jene in 14A und 14B erhalten
die gleichen Bezugszeichen, und ihre Beschreibung wird ausgelassen.
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Die in 18A und 18B gezeigte vierte Ausführungsform
ist ein Ultraschallreiniger 250, in welchem ein viertes
ringförmiges
Gewicht 220 auf der Gesamtfläche des inneren peripheren
Bereichs des Bodens 201a des Gehäuses 201 vorgesehen
ist. In dieser Ausführungsform
kann das Polieren der äußeren Randfläche und
der äußeren Bodenfläche des Gehäuses 201 am
leichtesten ausgeführt
werden, und die Stabilität
der Düse
zur Nassbehandlung kann stark verbessert werden, da es nur ein Gewicht 220 gibt
und nichts zusätzlich
zu der äußeren Randfläche des
Gehäuses 201,
verglichen mit der in 14A und 14B gezeigten ersten Ausführungsform,
hinzugefügt
ist.
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Eine Ausführungsform der Düse zur Nassbehandlung
der vorliegenden Erfindung, welche den obigen Ultraschallreiniger
verwendet, wird in Bezug auf 19A und 19B beschrieben.
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Diese Düse zur Nassbehandlung 310 umfasst
eine Einlasspassage 311 zum Einlassen einer Behandlungsflüssigkeit
(nicht gezeigt) auf der einen Seite, eine Auslasspassage 312 zum
Auslassen der Behandlungsflüssigkeit
L nach einer Nassbehandlung auf der anderen Seite, und ein Vibrationsleitungselement 313,
welches zwischen der Einlasspassage 311 und der Auslasspassage 312 angeordnet
ist, um die von der Einlasspassage 311 eingelassene Behandlungsflüssigkeit
zu einem zu behandelnden Objekt (nicht gezeigt) zu leiten und das
Objekt zu behandeln, während
es vibriert wird. Der in 16 gezeigte
Ultraschallreiniger 230 wird als Vibrationsleitungselement 313 verwendet.
Daher erhalten gleiche Bauteile wie jene in 16 die gleichen Bezugszeichen in 19A und 19B, und ihre Beschreibungen werden ausgelassen.
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In 19A und 19B ist ein Einlasspassagen-Rahmen 314 mit
darin gebildeter Einlasspassage 311 aus einer Platte aus
rostfreiem Stahlmetall mit einem L-förmigen Querschnitt, und sein
Rahmen 314a ist gefluchtet oder fast gefluchtet mit dem
Boden 201a des Vibrationsleitungselements. Der Einlasspas sagenrahmen 314 hat
ein Einlassrohr 314b, welches im zentralen Bereich in einer
länglichen Richtung
schräg
aufwärts
ragt, und seine Wand 314c ist mit dem Gewicht 217 verbunden,
welches auf der äußeren Fläche 201c des
Vibrationsleitungselements durch Verschweißen vorgesehen ist. Diese Verbindung
kann mit einer Schraube und einer Mutter ausgeführt sein.
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In ähnlicher Weise ist der Auslasspassagenrahmen 315 mit
der darin gebildeten Auslasspassage 312 aus einer Platte
aus rostfreiem Stahlmetall mit L-förmigem Querschnitt gemacht,
und sein Boden 315a ist gefluchtet oder fast gefluchtet
mit dem Boden 201a des Vibrationsleitungselements. Der
Auslasspassagenrahmen 315 hat ein Auslassrohr 315b, welches
im zentralen Bereich in länglicher
Richtung schräg
aufwärts
ragt, und seine Wand 315c ist mit dem Gewicht 217 durch
Schweißen
verbunden, welches auf der äußeren Fläche der
Wand 201c des Vibrationsleitungselements vorgesehen ist.
Diese Verbindung kann mit einer Schraube und einer Mutter durchgeführt sein.
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Diese Düse zur Nassbehandlung 300 ist
mit einer Drucksteuerung (nicht gezeigt) ausgestattet, um die Differenz
zwischen dem Druck der mit dem behandelnden Objekt in Kontakt befindlichen
Behandlungsflüssigkeit
und dem atmosphärischen Druck
zu steuern, so dass die mit dem Objekt in Kontakt befindliche Flüssigkeit
nach der Nassbehandlung nicht aus der Auslasspassage hinaus fließt. Diese
Düse zur
Nassbehandlung 300 ist auch als Positionierungseinheit
(nicht gezeigt) vorgesehen, um einen vorbestimmten Abstand zwischen
dem Vibrationsleitungselement 313 und dem Objekt einzuhalten
und die Behandlungsflüssigkeit
in dem Raum zu halten.
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Ein Verfahren zur Nassbehandlung,
welche diese Düse
zur Nassbehandlung verwendet, wird in Bezug auf 20 beschrieben.
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Die Behandlungsflüssigkeit L, z.B. ultrareines
Wasser, elektrolysiertes Ionen-Wasser, Ozon-Wasser
oder Wasserstoff-Wasser wird zu dem zu behandelnden Objekt P durch
die Einlasspassage 311 geliefert, während das zu behandelnde Objekt
P und die Düse
zur Nassbehandlung 300 in den Richtungen C bzw. D relativ
zueinander bewegt werden, und die Behandlungsflüssigkeit L wird von oberhalb des
Objekts P abgeführt,
ohne einen anderen Bereich zu kontaktieren, außer jenen, zu welchem die Behandlungsflüssigkeit
L durch Steuerung der Druckdifferenz der mit dem Objekt P in Kontakt
befindlichen Behandlungsflüssigkeit
L und dem Umgebungsdruck durch die Drucksteuerung (nicht gezeigt) geliefert
wird.
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Die in 19A und 19B gezeigte Düse zur Nassbehandlung
weist den in 16 gezeigten
Ultraschallreiniger als Vibrationsleitungselement auf. Die Düse zur Nassbehandlung
der vorliegenden Erfindung ist nicht hierauf begrenzt, und die in 14, 17 und 18 gezeigten
Ultraschallreinger können
verwendet werden.
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Wie bereits beschrieben, kehrt Vibrationsenergie
gemäß der Düse zur Nassbehandlung
der vorliegenden Erfindung zum Boden des zentralen Bereichs des
Gehäuses
durch die Flüssigkeit
zur Verhinderung eines leeren Aufheizens oder durch das Gehäuse selbst
zurück
und wird von dem Boden effizient in Form von Ultraschallwellen abgestrahlt.
Daher wird ein Ultraschallreiniger, der in der Lage ist, die Abstrahlungseffizienz
von Ultraschallwellen leicht zu adjustieren, und eine Düse zur Nassbehandlung, welche
diesen aufweist, erhalten.