CN102335879A - 一种干冰微粒喷射清洗装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种干冰微粒喷射清洗装置及其使用方法，包括干冰射流喷嘴，还包括干燥气体喷嘴，所述干冰射流喷嘴从干燥气体喷嘴内部穿过，干燥气体喷嘴上设有用于与外部高压干燥气体源相连的连接孔。首先将干冰射流喷嘴和高压二氧化碳气源连接，干燥气体喷嘴与外部高压干燥气体源相连；其次，把高压干燥气体源压强调整到1-3个标准大气压，输出一束干燥气体气流束，喷向被清洗物体的表面；最后，通过干冰射流喷嘴完成对被清洗物体的清洗。本发明通过干燥气体形成干燥气体隔离层，使空气中的水蒸气不能接触到清洗中的表面，避免空气中的水蒸气凝结在被清洗表面形成结冰层，从而使干冰微粒射流能够喷射到被清洗的表面，提高清洗的洁净度和效率。

Description

一种干冰微粒喷射清洗装置及使用方法
技术领域
本发明涉及干冰微粒喷射清洗技术领域，尤其涉及一种用于清洗精密光学、电子部件表面的干冰微粒喷射清洗装置及其使用方法。
背景技术
干冰微粒喷射清洗技术主要应用于清洗精密的光学和电子部件的表面，这种方法利用高速的粒径在1-500微米的干冰微粒射流完成对被清洗表面的清洗，如美国专利5765578涉及到用干冰微粒喷射***对光学部件表面的软金属进行清洁和抛光处理，美国专利6099396涉及到用喷射干冰微粒清洗物体表面，美国专利5766368涉及到用干冰喷射微粒干冰清洗集成电路（IC）器件。这种清洗方法具有可有效清除精密器件表面上的无机和有机污染物，不损伤表面，不消耗高品质纯净水，具有高效环保节能等优点。
干冰微粒喷射清洗技术目前存在的一个主要问题是，温度很低的干冰微粒射流和二氧化碳气流接触被清洗表面时，被清洗表面的温度会降低到零摄氏度以下，周围的空气中含有的水蒸气会在被清洗表面结冰，形成一个结冰层。该结冰层将阻止干冰微粒射流作用于表面上的污染物，使清洗效果大大下降。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种避免空气中的水蒸气形成结冰层阻止干冰微粒射流继续对材料进行清洗的干冰微粒喷射清洗装置及使用方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种干冰微粒喷射清洗装置，包括干冰射流喷嘴，还包括干燥气体喷嘴，所述干冰射流喷嘴从干燥气体喷嘴内部穿过且两者喷气方向一致，干燥气体喷嘴上设有用于与外部高压干燥气体源相连的连接孔。
作为优选，所述干冰射流喷嘴通过气体管道与高压二氧化碳气瓶连接，所述高压二氧化碳气瓶上设有阀门。
作为优选，所述干燥气体喷嘴通过干燥气体通气管道与装有干燥气体的高压干燥气体气瓶连接，高压干燥气体气瓶上设有干燥气瓶的减压阀。
作为优选，所述的干燥气体为氮气、惰性气体或二氧化碳。
作为优选，所述干燥气体的纯度在99%至99.9999%之间。
作为优选，所述干燥气体喷嘴的中轴线与干冰射流喷嘴的中轴线相重合。
一种干冰微粒喷射清洗装置的使用方法，包括如下步骤：首先将干冰射流喷嘴和高压二氧化碳气源连接，干燥气体喷嘴与外部高压干燥气体源相连；其次，将干冰射流喷嘴口与清洗物体表面之间的距离、以及干冰射流喷嘴口的轴线与清洗物体表面的法线之间的角度调整到一定值，把干燥气体源的出口压强调整到1-3个标准大气压，干燥气体喷嘴口将输出一束干燥气体气流束，喷向被清洗物体的表面；最后，打开高压二氧化碳气源阀门，通过干冰射流喷嘴产生一束干冰微粒射流束喷向被清洗表面。
作为优选，所述干燥气体喷嘴中轴线与干冰射流喷嘴口的中轴线相重合，并与被清洗物体表面法线之间的夹角为45度。
作为优选，所述干冰射流喷嘴口与被清洗物体表面的距离，为干冰射流喷嘴中轴线到清洗物体表面交点处的距离；该距离在10~50mm之间。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过干燥气体喷嘴的设置，能够提供外部高压干燥气体在干冰微粒射流喷射到的被清洗物体表面产生一个干燥气体隔离层，使空气中的水蒸气不能接触到清洗中的表面，避免空气中的水蒸气凝结在被清洗表面形成结冰层，从而使干冰微粒射流能够喷射到被清洗的表面，提高清洗的洁净度和效率。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参见图1，一种干冰微粒喷射清洗装置，包括干冰射流喷嘴1、高压二氧化碳气瓶2，所述高压二氧化碳气瓶2上设有阀门3，高压二氧化碳气瓶2中的高压二氧化碳气体通过气体管道4送入干冰射流喷嘴1；还包括干燥气体喷嘴6、高压干燥气体气瓶7，高压干燥气体气瓶7的上设有减压阀8；所述干冰射流喷嘴1从干燥气体喷嘴6内部穿过且两者喷气方向一致，两个气体喷嘴优选为同轴设置，高压干燥气体气瓶7的干燥气体通过干燥气体通气管道9送入干燥气体喷嘴6，其中，干燥气体通气管道9通过干燥气体喷嘴6上的连接孔与高压干燥气体气瓶7连接；本实施例的干燥气体优选为二氧化碳，纯度为99.999%。
本实施例中将ITO玻璃作为清洗物进行干冰微粒喷射清洗装置的使用方法举例，包括如下步骤：
1、把干冰射流喷嘴1中轴线与被清洗的ITO玻璃11表面的法线之间的夹角调整到45度左右，干冰射流喷嘴1中轴线与ITO玻璃11表面的交点处与干冰射流喷1嘴口之间的距离调整到10-50毫米。
2、把装有高压干燥气体的高压干燥气体气瓶7的减压阀8打开，减压阀8出口压强调整到1-3个标准大气压，此时干燥气体喷嘴6将产生一束干燥气体气流束10，喷向被清洗ITO玻璃11的表面。
3、把高压二氧化碳气体瓶2的阀门3打开，此时干冰射流喷嘴1将产生一束干冰微粒射流束5，喷向被清洗ITO玻璃11的表面。
4、ITO玻璃11的一个清洗点的清洗时间为30-60秒。清洗完该点后，移动干冰射流喷嘴1的位置，或改变被清洗ITO玻璃11的位置，使干冰微粒射流束5和干燥气体气流束10喷向ITO玻璃11表面的另一个待清洗点。
5、反复进行步骤4，直至ITO玻璃11表面上所有需清洗的点均被清洗一次为止。

Claims (9)

1.一种干冰微粒喷射清洗装置，包括干冰射流喷嘴，其特征在于：还包括干燥气体喷嘴，所述干冰射流喷嘴从干燥气体喷嘴内部穿过且两者喷气方向一致，干燥气体喷嘴上设有用于与外部高压干燥气体源相连的连接孔。
2.根据权利要求1所述的一种干冰微粒喷射清洗装置，其特征在于：所述干冰射流喷嘴通过气体管道与高压二氧化碳气瓶连接，所述高压二氧化碳气瓶上设有阀门。
3.根据权利要求1或2所述的一种干冰微粒喷射清洗装置，其特征在于：所述干燥气体喷嘴通过干燥气体通气管道与装有干燥气体的高压干燥气体气瓶连接，高压干燥气体气瓶上设有干燥气瓶的减压阀。
4.根据权利要求3所述的一种干冰微粒喷射清洗装置，其特征在于：所述的干燥气体为氮气、惰性气体或二氧化碳。
5.根据权利要求4所述的一种干冰微粒喷射清洗装置，其特征在于：所述干燥气体的纯度在99%至99.9999%之间。
6.根据权利要求1所述的一种干冰微粒喷射清洗装置，其特征在于：所述干燥气体喷嘴的中轴线与干冰射流喷嘴的中轴线相重合。
7.一种权利要求1所述干冰微粒喷射清洗装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：首先将干冰射流喷嘴和高压二氧化碳气源连接，干燥气体喷嘴与外部高压干燥气体源相连；其次，将干冰射流喷嘴口与清洗物体表面之间的距离、以及干冰射流喷嘴口的轴线与清洗物体表面的法线之间的角度调整到一定值，把高压干燥气体源的出口压强调整到1-3个标准大气压，干燥气体喷嘴口将输出一束干燥气体气流束，喷向被清洗物体的表面；最后，打开高压二氧化碳气源阀门，通过干冰射流喷嘴产生一束干冰微粒射流束喷向被清洗表面。
8.根据权利要求7所述干冰微粒喷射清洗装置的使用方法，其特征在于：所述干燥气体喷嘴中轴线与干冰射流喷嘴口的中轴线相重合，并与被清洗物体表面法线之间的夹角为45度。
9.根据权利要求7或8所述干冰微粒喷射清洗装置的使用方法，其特征在于：所述干冰射流喷嘴口与被清洗物体表面的距离，为干冰射流喷嘴中轴线到清洗物体表面交点处的距离；该距离在10~50mm之间。
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