TWI721883B - 一種節水清洗裝置 - Google Patents

Abstract

一種節水清洗裝置，用於水平式濕製程設備，包括至少一槽室，每個槽室包括操作槽及設備槽，兩槽空間彼此獨立但設有連通的通孔，設備槽設有過濾單元，操作槽設有清洗單元，一泵浦設有進水管連接於過濾單元，出水管連接於清洗單元，清洗水於設備槽內由泵浦抽出後送至操作槽內清洗電路板，其中過濾單元由外圍至中心依序設有殼體、過濾籃、濾袋及壓艙，壓艙由壓板及朝下設置的沉箱所構成，壓板上具有多個進水孔，進水孔分佈於沉箱結合於壓板位置的外圍區域，組裝後前述濾袋位於沉箱與過濾籃之間，清洗水由進水孔進入沉箱外圍，之後通過濾袋、過濾籃由殼體底部的出水口排出，藉此因沉箱佔據過濾籃內空間，減少清洗水的用量，並提高清洗水的置換率，以達省水節能的目的。

Description

一種節水清洗裝置

本發明為一種清洗裝置的技術領域，用於印刷電路板的清洗設備中，尤其指一種大幅節省清洗水使用量的設計。

印刷電路板業界所使用的水平式濕製程設備中，設有多個橫向依序並排的槽室，多個槽室依功能不同可區分為化學槽室、水洗槽室、冷風吹乾槽室和熱風吹乾槽室等，並依所需製程需求設置各槽室的數量、位置以及順序。其中水洗槽室是用以對水平橫置的印刷電路板進行清洗作業，每個水洗槽室包括操作槽及設備槽。相鄰的操作槽之間可相互連通，供印刷電路板以水平方式進入。設備槽為清洗水、管路、泵浦的設置區域，用以供給製程中所需之清洗水至操作槽內。清洗水在業界一般指軟水或純水，清洗過程中會不斷地向設備槽補充乾淨的清洗水，同時設備槽內較髒的清洗水會以溢流方式流出，達到清洗水的置換，過程中必須維持一定的清洗水置換頻率，才得以保證電路板的清洗效果。水洗槽室中使用量最大的是清洗水，降低清洗水的使用量，即為降低成本，但習用結構中，因操作槽及設備槽的空間大，一般為35升；清洗水使用量多，一般補充量為 4 升/分鐘，清洗水置換頻率為每次置換花費 8.7 分鐘。如何降低清洗水使用量，又能提昇清洗效果，則為本發明人此次研究的課題。

本發明之主要目的係提供一種節水清洗裝置，主要是將過濾單元、槽室容積及槽室結構進行改良，藉此減少清洗水的使用量，增加清洗水的置換頻率，達到節水節能的目的，同時也提升電路板的清洗效果。

為達上述之目的，本發明為一種節水清洗裝置，包括至少一槽室，每個槽室包括操作槽及設備槽，兩槽空間彼此獨立但設有連通的通孔，設備槽內設有過濾單元，操作槽內設有清洗單元，一泵浦設有進水管連接於過濾單元，出水管連接於清洗單元，設備槽內的清洗水由泵浦抽出再送至操作槽內清洗電路板，其中過濾單元由外圍至中心依序設有殼體、過濾籃、濾袋及壓艙，壓艙由壓板及朝下設置的沉箱所構成，壓板上具有多個進水孔，進水孔分佈於沉箱結合於壓板位置的外圍區域，組裝後濾袋位於沉箱與過濾籃之間，清洗水由進水孔進入流至沉箱外圍，之後通過濾袋、過濾籃再由殼體底部的出水口流出。

再者，本發明為一種節水清洗裝置的節水結構，包括至少一槽室，每個槽室包括操作槽及設備槽，操作槽與設備槽之間是由間隔板所分隔，使兩槽空間彼此獨立但設有連通的通孔，設備槽內設有過濾單元，操作槽內設有清洗單元，一泵浦設有進水管連接於過濾單元，設有出水管連接於清洗單元，設備槽內的清洗水由泵浦抽出再送至操作槽內清洗電路板，其中操作槽的底部由斜板及墊高底板所構成，斜板是傾斜一角度狀且位於墊高底板一側，斜板最高位置鄰近墊高底板的頂面，最低位置對應於通孔，通孔位於間隔板下方的局部區域且不在中間位置。

在本發明的較佳實施例中，殼體於頂部位置具有兩個面對面配置的卡槽，壓板也具有凸出的兩個卡榫，卡榫能旋轉卡進卡槽內，固定殼體與壓艙的位置。

在本發明的較佳實施例中，其中進水孔的截面積不超過2平方公分。

在本發明的較佳實施例中，操作槽的底部結構中是由斜板及墊高底板所構成，墊高底板是採架高方式設置減少操作槽內容積，且不影響清洗單元的運作，斜板是傾斜一角度狀且位於墊高底板一側，最高位置鄰近墊高底板的頂面，最低位置對應於通孔。

在本發明的較佳實施例中，墊高底板頂面是朝遠離設備槽方向向下傾斜。

在本發明的較佳實施例中，墊高底板頂面是朝與斜板相接方向向下傾斜。

綜合以上所述，本發明為一種節水清洗裝置，具有下列幾項優點： 1.本發明於過濾單元內增設的沉箱設計，利用沉箱佔據內部容積，藉此減少桶槽容量，相對增加清洗水的置換頻率，達到節水節能且提升過濾效果的目的。 2.由於過濾單元內壓板上的環狀進水孔，能避免泵浦運作時於水面與進水孔之間產生漩渦，漩渦會造成泵浦吸入空氣，進而導致泵浦發生異常問題。 3.操作槽因墊高底板的設計，也能減少此操作槽的容積，達到上述節水節能的效果。 4.墊高底板與斜板，兩者都有傾斜的設計，能讓清洗水快速回流至設備槽內，避免初始運作時，因設備槽內暫時性的水位降低引起警報，造成操作員在操作設備上的困擾。 5. 連通於操作槽與設備槽之間的通孔是位於非中間位置，配合斜板所導引流下速度較快的水流，讓清洗水由通孔進入設備槽內產生環形流態，此可將前槽溢流下來相對乾淨的清洗水與來自操作槽底部相對骯髒的清洗水混合後再進入過濾槽內過濾，以提供相對乾淨的清洗水輸出至清洗單元，另外環狀流態也有助於較髒清洗水順利地由溢流管排出，如此可在高置換率的條件下，保證清洗水的乾淨程度。

如圖1為本發明節水清洗裝置的立體圖，圖2為圖1中去除部份牆板所呈現之內部結構側視圖。本發明節水清洗裝置包括至少一槽室1，每個槽室1包括操作槽11及設備槽12，兩槽彼此空間獨立但設有連通的通孔13，使操作槽11內的清洗水可回流至設備槽12內。操作槽11內設有清洗單元3，供電路板水平進入以進行清洗製程作業。清洗單元3可依製程需求選用浸泡式清洗機構或是噴灑式清洗機構，由於兩者皆為習用結構，圖中僅簡單示意其中一種，故不再詳加描述。設備槽12設有過濾單元4及相關供液管路，用以提供乾淨的清洗水，在本實施例中清洗水為軟水或純水。槽室1下方另設有一泵浦5。泵浦5設有進水管51連接於過濾單元4底部，設有出水管52連接於清洗單元3。泵浦5負責將設備槽12內的清洗水抽出送至操作槽11內的清洗單元3，由清洗單元3清洗電路板，清洗後的清洗水是經通孔13回流至設備槽12內。

上述內容為槽室1基本的結構及運作模式，接著就本發明各種節水設計依序說明。

過濾單元4安裝於設備槽12底部，負責將清洗水進行過濾。本發明第一項節水設計是減少過濾單元4內的清洗水使用量。如圖3、圖4所示，過濾單元4由外圍至中心依序包括殼體41、過濾籃42、濾袋43及壓艙44。殼體41在使用時是安裝於設備槽12底部(如圖1及圖2所示)，殼體41底部具有出水口411(如圖5所示)。出水口411連接著進水管51。另外殼體41於頂部兩個相對位置處具有卡槽412，卡槽412呈L型。過濾籃42為向口朝上的圓筒，周圍分佈著許多個網孔421。濾袋43為可供清洗水通過的袋狀濾材，材質可為棉、不織布或各式濾布。濾袋43頂部具有凸緣431，用以安裝時被夾緊固定。壓艙44是由壓板441及朝下設置的沉箱442所構成，本實施例中沉箱為中空的筒狀。壓板441上具有多個進水孔443， 進水孔443呈環狀排列分佈於沉箱442結合於壓板441位置的外圍區域。為了避免進水時產生旋渦，進水孔443為小孔，截面積不超過2平方公分(cm²)。壓板441上除了設有可供施力轉動的握把444外，另設有兩個位置相對呈外凸的卡榫445，組裝時卡榫445可下壓旋轉而進入卡槽412內。

接著就過濾單元4整體的組裝流程作說明：首先將濾袋43置入過濾籃42內，再將壓艙44置入濾袋43內，凸緣431被壓緊固定於壓板441與過濾籃42頂部之間，沉箱442位於濾袋43內且佔據了大量的空間，之後再將壓艙44連同過濾籃42置入殼體41內，由卡榫445旋轉卡進卡槽412內，即完成所有的組裝。如圖5所示，組裝後濾袋43位於沉箱442與該過濾籃42之間，運作時清洗水是由進水孔443進入沉箱442外圍，之後通過濾袋43、過濾籃42的網孔421，再由殼體41底部的出水口411流出。

本發明設計的重點是在過濾單元4增加了「壓板441上的進水孔443」及「沉箱442」，在使用上具有下列幾項優點：

1.進水孔443為小孔徑、多個且呈環狀分佈，可防止泵浦5啟動抽水時水面至進水孔443之間產生漩渦。若產生漩渦，會導致泵浦5吸入空氣而發生異常問題。

2.沉箱442佔據殼體41內大量的容積，達到減少整體蓄水量，可幫助提升置換頻率。

接著就本發明節水的第二項設計作說明：如圖1及圖6所示，在實際的使用狀態，清洗裝置可視製程需求設置複數個槽室，槽室數量無限制，以達到將電路板清洗乾淨的目的，在本實施例中就業界最常見的三個槽室為例作說明。如圖6所示，為圖1中去除部份牆板所呈現的內部結構示意圖，本實施例中，節水清洗裝置包括三個槽室1A、槽室1B及槽室1C，每個槽室1A、1B及1C仍包括操作槽11A、11B、11C及設備槽12A、12B、12C。各操作槽11A、11B、11C下半部空間相互不連通。在設備槽12C、設備槽12B之間具有分隔板14，分隔板14上設有一溢流口141；設備槽12B與設備槽12A之間具有分隔板15，分隔板15上設有一溢流口151。在本實施例中設備槽12C設有注水管16，設備槽12A處設有溢流管17。配合參閱圖1及圖6所示，電路板是由槽室1A右側壁板中的電路板入口18進入，之後經過各槽室的清洗單元3清洗，再由槽室1C右側壁中的電路板出口19送出，之後進行後續的各項製程。

在本發明中當清洗裝置工作運轉時，設備槽12C的注水管16不斷地注入乾淨的清洗水，設備槽12C的清洗水會從溢流口141溢流至設備槽12B，設備槽12B的清洗水再從溢流口151溢流至設備槽12A，設備槽12A滿水位後，水會從溢流管17的接引口進入而排出，達到「槽室1C進水、槽室1A溢流排放」的穩定狀態，此設計是為了使電路板進入到操作槽11A是使用相對最髒的水先作清洗，電路板進入到操作槽11B是使用相對次髒的水作清洗，電路板進入到操作槽11C是使用相對乾淨的水作清洗，達到清洗功能也兼具節水效果。

另外如圖7所示，為本發明去除清洗單元3的內部結構透視圖。本發明的操作槽也有節水結構的設計，由於操作槽11A、11B及11C結構皆相同，僅就操作槽11A作說明：在操作槽11A的底部是由斜板101及墊高底板102所構成，其中墊高底板102是採架高方式減少操作槽11A的容積，且墊高底板102頂面呈小角度傾斜，在本實施例中傾斜方式包括朝遠離設備槽12A方向向下略為傾斜，以及朝與斜板101相接方向向下略為傾斜，但不影響前述清洗單元3的運作。斜板101傾斜一角度狀，坡度較陡，最高位置鄰近墊高底板102頂面，最低位置對應於通孔13，此目的是當清洗單元3運作後溢流的清洗水可利用墊高底板102及斜板101向下流動，經通孔13回流至設備槽12A，讓清洗水充份被使用且不會積水在其他角落位置。如此設計也能增加操作槽11A的清洗水置換頻率。綜合以上的描述，本發明的設計可減少槽室的容積，減少清洗水使用量，舉例來說，習用清洗裝置的槽室最小容量為35公升，本發明則可降至19公升，再加前述過濾單元4的沉箱設計，更可減少使用量3公升。實際用量僅16公升。就過濾功效而言，用水的置換率愈高，過濾效果愈佳，由此可知，若注水口注入清洗水量為4公升/分鐘，習用方法每8.7分鐘，槽室內的清洗水才全部置換1次；反觀本發明的設計，僅需4分鐘，槽室內的水就能全部置換1次，習用結構若要每4分鐘全部置換1次，注入乾淨水量就須達到8.7公升/分鐘，用水量多一倍以上。故習用清洗裝置容量較大、用水量較多、置換頻率較低，本發明清洗裝置容量小、用水量較少、置換頻率高，達到節水節能的目的，且提升電路板的清洗效果。

再者，如圖8所示，本發明運作時清洗水流動方向的立體示意圖。在本發明中通孔13也經改良設計，由於槽室1A、1B及1C結構皆相同，此也僅就槽室1A作說明。操作槽11A與設備槽12A之間是由一間隔板6所分隔，通孔13位於間隔板6下方的局部區域且不在中間位置，在本實施例中間隔板6是僅指操作槽11A與設備槽12A兩者相接的區域。此設計可讓清洗水配合斜板101導引產生流速較快的水流，讓清洗水由通孔13進入設備槽12A內產生環狀流態7，此可將前槽溢流口151流下來相對乾淨的清洗水與來自操作槽11A底部相對骯髒的清洗水混合後再因泵浦5作用而進入過濾單元4內過濾，提供過濾後相對乾淨的清洗水輸出至清洗單元3；另外環狀流態7也有助於較髒清洗水順利地由溢流管17排出。如此可在高置換率的條件下，保證清洗水的乾淨程度。

如圖9所示，為本發明泵浦5運作後水位變化的示意圖。在初始狀態下，水位會從水位線A下降水位線B，此現象在習用結構中，容易誤發警報。此現象的發生原因在於本實施例清洗單元3為一種浸泡清洗機構，槽室1A內滿水位為水位線A，初始運作時，清洗水先從設備槽12經泵浦5抽水至操作槽11內之清洗單元3的浸泡槽內，浸泡槽內的結構是將水聚積在浸泡槽內，並以噴管或水刀噴出至電路板上進行清洗作業，在水位達設定值再由兩側滿溢出來，溢出的清洗水落下至操作槽11A底部回流至設備槽12A內。在初始狀態下，清洗水會來不及補充，水位線會快速降至水位線B位置，但隨著注水管持續補充清洗水，水位也會隨之上升至水位A，但過程中仍需幾秒鐘，習用結構常會在水位達水位線B就出現警報，以致停機，須加以排除才能運作，但此為假性警報，增加操作上的麻煩。

本發明為了使用上的安全性及避免假警報的發生，由於本發明操作槽11A內設有墊高底板102及斜板101的設計，設備槽12A底面位置低於墊高底板102頂面位置，當清洗水從清洗單元3落下至操作槽11A底部，經由墊高底板102的斜面將清洗水匯流到斜板101的斜面，再從通孔13回流至設備槽12A，因此當水位因上述被初始運轉狀態降至低水位線B時，因清洗水可快速回流提升水位線，所以不會立即產生警報，除非水位持續下降，因此本設計能解決此種假警報問題。

綜合以上所述，本發明節水清洗裝置，利用於過濾單元內之沉箱結構，減少清洗水的使用量，再配合減少槽室內的容積，同步減少使用量，如此可增加清洗水的置換頻率，提升槽室內的清洗水潔淨度，利於清洗電路板，符合專利之申請要件。

以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施例之範圍。即凡依本發明申請專利範圍所作的均等變化及修飾，皆為本發明之專利範圍所涵蓋。

1:槽室 11:操作槽 12:設備槽 13:通孔 3:清洗單元 4:過濾單元 41:殼體 411:出水口 412:卡槽 42:過濾籃 421:網孔 43:濾袋 431:凸緣 44:壓艙 441:壓板 442:沉箱 443:進水孔 444:握把 445:卡榫 5:泵浦 51:進水管 52:出水管 1A、1B、1C:槽室 11A、11B、11C:操作槽 12A、12B、12C:設備槽 14:分隔板 141:溢流口141 15:分隔板 151:溢流口 16:注水管 17:溢流管 18:電路板入口 19:電路板出口 101:斜板 102:墊高底板 6:間隔板 7:環狀流態 A:水位線 B:水位線

圖1為本發明之立體圖。

圖2為本發明內部結構的側視圖。

圖3為本發明過濾單元的立體圖。

圖4為本發明過濾單元的分解圖。

圖5為圖3之AA面的剖面圖及清洗水的流動方向示意。

圖6為本發明之內部結構透視圖。

圖7為本發明去除清洗單元的內部結構透視圖。

圖8為本發明運作時清洗水流方向的立體圖。

圖9 為本發明運作時清洗水流動方向及水位的變化示意圖。

4:過濾單元

41:殼體

412:卡槽

42:過濾籃

421:網孔

43:濾袋

431:凸緣

44:壓艙

441:壓板

442:沉箱

443:進水孔

444:握把

445:卡榫

Claims (11)

1. 一種節水清洗裝置，包括至少一槽室，每個槽室包括操作槽及設備槽，兩槽空間彼此獨立但設有連通的通孔，該設備槽內設有過濾單元，該操作槽內設有清洗單元，一泵浦設有進水管連接於該過濾單元，出水管連接於該清洗單元，使該設備槽內的清洗水被抽出送至該操作槽內清洗電路板，該過濾單元由外圍至中心依序設有殼體、過濾籃、濾袋及壓艙，該壓艙是由壓板及朝下中空的沉箱所構成，該壓板上具有多個進水孔，該進水孔分佈位置於該沉箱結合於該壓板處的外圍區域，組裝後該濾袋位於該沉箱與該過濾籃之間，該清洗水由該進水孔進入該沉箱外圍，之後通過該濾袋、該過濾籃再由該殼體底部的出水口流出。
2. 如請求項1所述之節水清洗裝置，其中該殼體於頂部位置具有兩個面對面配置的卡槽，該壓板頂也具有凸出的兩個卡榫，該卡榫能旋轉卡進該卡槽內，固定該殼體與該壓艙的位置。
3. 如請求項1所述之節水清洗裝置，其中該進水孔的截面積不超過2平方公分。
4. 如請求項1所述之節水清洗裝置，其中該操作槽的底部由斜板及墊高底板所構成，該墊高底板是採架高方式設置，但不影響該清洗單元的運作，該斜板是傾斜一角度狀且位於該墊高底板一側，該斜板最高位置鄰近該墊高底板的頂面，最低位置對應於該通孔。
5. 如請求項4所述之節水清洗裝置，其中該墊高底板頂面朝遠離該設備槽方向向下傾斜。
6. 如請求項4所述之節水清洗裝置，其中該墊高底板頂面朝與該斜板相接方向向下傾斜。
7. 如請求項1所述之節水清洗裝置，其中該設備槽與該操作槽之間是由間隔板所分隔，該通孔位於該間隔板下方的局部區域且不在中間位置。
8. 一種節水清洗裝置，包括至少一槽室，每個槽室包括操作槽及設備槽，該操作槽與該設備槽之間是由間隔板所分隔，使兩槽空間彼此獨立但設有連通的通孔，該設備槽內設有過濾單元，該操作槽設有清洗單元，一泵浦設有進水管連接於該過濾單元，設有出水管連接於該清洗單元，該設備槽內的清洗水由該泵浦抽出再送至該操作槽內清洗電路板，該操作槽的底部由斜板及墊高底板所構成，該斜板是傾斜一角度狀且位於該墊高底板一側，該斜板最高位置鄰近該墊高底板的頂面，最低位置對應於該通孔，該通孔位於該間隔板下方的局部區域且不在中間位置。
9. 如請求項8所述之節水清洗裝置，其中該墊高底板頂面朝遠離該設備槽方向向下傾斜。
10. 如請求項8所述之節水清洗裝置，其中該墊高底板頂面朝與該斜板相接方向向下傾斜。
11. 如請求項8所述之節水清洗裝置，其中該過濾單元由外圍至中心依序設有殼體、過濾籃、濾袋及壓艙，該壓艙是由壓板及朝下設置的沉箱所構成，該壓板上具有多個進水孔，該進水孔分佈位置於該沉箱結合於該壓板處的外圍區域，組裝後該濾袋位於該沉箱與該過濾籃之間，該清洗水由該進水孔進入該沉箱外圍，之後通過該濾袋、該過濾籃再由該殼體底部的出水口流出。

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