TWI775174B - 清潔器 - Google Patents

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Abstract

提供一種清潔器,具有除塵噴頭可對應於凹狀、凸狀等之工件被清潔面,使噴出之空氣平均地接觸,係可有效地除塵。清潔器係對具有三維之被清潔面11的工件W的被清潔面11,由除塵噴頭1噴出空氣以進行除塵,該除塵噴頭1具備工件對應面1a,該工件對應面1a相對於該被清潔面11的三維形狀,係隔開小尺寸G之三維偏移形狀。

Description

清潔器
本發明係關於一種清潔器。
以往用於需要除塵之製品(工件)表面的清潔器,已知有具備空氣噴射噴頭及吸引噴頭者。(參照專利文獻1)
專利文獻1為日本實開平5-80573號公報。
然而,專利文獻1所記載的習知清潔器係將平面狀的單片工件除塵,無法對應立體的(三維的)工件,即潛水蛙鏡、光學鏡片或實驗用培養皿等三維形狀的製品。又,即使為了對應立體的工件而改造的情況下,除塵噴頭相對於工件各部分的空隙大幅變動,會有工件之曲面部分的除塵不充分的缺點。特別是複雜的凹狀、凸狀或凹凸狀之三維形狀的工件,會有除塵更加困難的缺點。
對此,本發明提供一種清潔器,係對應於立體的工件,可使空氣接觸工件的各部分,可有效地從三維形狀之工件的被清潔面除塵。
本發明之清潔器具有除塵噴頭,除塵噴頭係對具有凹狀、凸狀或凹凸狀之三維形狀的被清潔面之工件噴出空氣,除塵噴頭具備工件對應面,工件對應面相對於上述被清潔面的上述三維形狀,係隔開小尺寸之三維偏移 形狀的凸狀、凹狀或凸凹狀,將除塵噴頭的上述工件對應面假想地分區出中央區域、中間包圍區域及外側包圍區域之三個區域,則貫穿設置於上述中央區域之第一空氣噴出孔的直徑設為D1,貫穿設置於上述中間包圍區域之第二空氣噴出孔的直徑設為D2,貫穿設置於上述外側包圍區域之第三空氣噴出孔的直徑設為D3時,設定使D1>D2>D3之不等式成立。
又,上述除塵噴頭係以金屬3D列印機形成。又,將記錄有上述被清潔面的上述三維形狀的3D資料作為基礎,計算上述除塵噴頭的上述工件對應面之三維偏移形狀,根據計算結果控制金屬3D列印機,形成上述工件對應面。
根據本發明之清潔器,對於工件的凹狀、凸狀或凹凸狀之三維形狀的被清潔面,可確實地使空氣接觸整面,可一併有效率且充分地進行除塵。特別是經由金屬3D列印機之高精度三維尺寸、形狀之工件對應面的空氣噴出孔噴出空氣,藉此可對複雜的三維形狀之被清潔面進行迅速、確實且充分的除塵。
1:除塵噴頭
1a:工件對應面
10:***部
11:被清潔面
12:底壁
13:底壁部
14:周壁部
15:凸邊部
2:空氣供給管
20:空氣噴出吸入筒狀體
21:底壁板
22:噴出孔
23:吸入孔
24:噴出空氣匯集小箱體
24A:頂板
25,26,27:接頭
28:兩點鏈線
29:稜線
4:空氣吸引筒部
5:吸引壓力測定器
8:空氣吸入孔
9:安裝環
F1,F2,F3,F4,F10,F11,F12:箭頭
G:小尺寸
W:工件
C:中央區域
P:中間包圍區域
S:外側包圍區域
H1,H2,H3:空氣噴出孔
D1,D2,D3:(孔的)直徑
〔第1圖〕顯示本發明之一實施形態的整體截面圖。
〔第2圖〕顯示除塵噴頭之一例且由底面側觀察之立體圖。
〔第3圖〕除塵噴頭的截面圖。
〔第4圖〕顯示其他實施形態之使用狀態的主要部位截面圖。
〔第5圖〕顯示另一實施形態之使用狀態的主要部位截面圖。
以下基於圖式之實施形態來詳細說明本發明。第1圖、第2圖及第3圖中,1為除塵噴頭,係對於工件W的被清潔面11噴出空氣達到除塵作用,工件W具有凹狀之三維形狀的被清潔面11。此除塵噴頭1相對於工件W的凹狀之三維形狀的被清潔面11,具備隔開小尺寸G之工件對應面1a,工件對應面1a為三維偏移形狀之凸狀。
並且,第1圖~第3圖所示之除塵噴頭1較佳係以金屬3D列印機來製作。具體的形狀係將記錄有工件W的被清潔面11的凹狀之三維形狀的3D資料作為基礎,計算以上述小尺寸G偏移之三維偏移形狀,根據其計算結果控制金屬3D列印機,工件對應面1a形成略小型之凸狀的工件對應面1a,並將除塵噴頭1製造成規定厚度。
此外,具體地說明第1圖~第3圖所示之除塵噴頭,其係由橢圓形至長圓形的底壁部13、上方略為擴大之形狀的周壁部14及由周壁部14之上端緣往外周方向突出形成之低的凸邊部15一體構成。
第1圖中,上述除塵噴頭1經由具有數個圓弧狀之空氣吸入孔8的安裝環9,固接於空氣噴出吸入筒狀體20的下端。或者,此安裝環9較佳係與除塵噴頭1一體成形。第2圖係表示像這樣一體成形之實施例(一例)。將上述凸邊部15由下方勾住,安裝環9外嵌於除塵噴頭1,且藉由螺栓(螺絲)16固接於空氣噴出吸入筒狀體20的下端之底壁板21。
底壁板21的中心具有噴出孔22,且沿著外周緣係具有數個吸入孔23,以連通至安裝環9的空氣吸入孔8的方式組裝。
4為(大口徑的)空氣吸引筒部,底壁板21固接於其下端面。並且,底壁板21的上面固接有附頂板24A之噴出空氣匯集小箱體24。2為將由圖式外的壓縮機等加壓輸送之高壓空氣供給之空氣供給管,經由各種接頭25、26、27連通且連結至噴出空氣匯集小箱體24的周圍壁部。
箭頭F1、F2、F3、F4係依序表示來自空氣供給管2之高壓空氣的流動,且被輸送至除塵噴頭1的內部。另一方面,由安裝環9的空氣吸入孔8吸入之空氣係如箭頭F10、F11、F12所示,於上升方向經過吸入孔23被吸引至空氣吸引筒部4內。又,5為吸引壓力測定器。像這樣,經由空氣吸入孔8由外周吸氣,故不會汙染周邊(裝置)。
並且,在第2圖及第3圖中,對除塵噴頭1的工件對應面1a,以兩點鏈線28將底壁部13假想地分區出中央區域C及中間包圍區域P,進一步以稜線29假想地分區出中間包圍區域P及外側包圍區域S,則將空氣噴出孔的直徑設定為分別在各個區域C、P、S依序遞減。換言之,貫穿設置於假想地分區的中央區域C之第一空氣噴出孔H1的直徑設為D1,又,貫穿設置於中間包圍區域P之第二空氣噴出孔H2的直徑設為D2,貫穿設置於外側包圍區域S之第三空氣噴出孔H3的直徑設為D3時,D1>D2>D3之不等式成立。
藉由像這樣設定為分別在各個區域C、P、S依序遞減,第1圖所示的流經小尺寸G之間隙的空氣係由中央區域C往徑向外方向順暢地流出,由空氣吸入孔8往箭頭F10方向確實地被吸引,可迅速且確實地去除附著於被清潔面11之粉塵。
接著,第4圖係表示其他實施形態。工件W具有凸狀之三維形狀的被清潔面11。除塵噴頭1相對於上述被清潔面11,具備隔開規定之小尺寸G之工件對應面1a,工件對應面1a為三維偏移形狀之凹狀。此第4圖的情況下,除塵噴頭1較佳亦係以金屬3D列印機來製作。
上述凸狀之被清潔面11及凹狀之工件對應面1a的三維形狀,由平面觀察係橢圓形、長圓形、四角形、六角形、八角形等各種形狀(圖式中省略)。並且,第4圖中,假想地分區出中央區域C、中間包圍區域P及外 側包圍區域S的情況下,將空氣噴出孔的直徑設定為依序遞減。亦即,設定空氣噴出孔的直徑以使上述D1>D2>D3之不等式成立,流經小尺寸G之間隙的空氣係可由中央區域C往徑向外方向順暢地流出,接著吸引至沿著除塵噴頭1之外周面配置的空氣吸入孔8。如此,可實現確實且順暢的除塵。並且,藉由外周的空氣吸入孔8吸引,不會汙染周邊。
接著,第5圖係表示其他實施形態。例示工件W具有凹凸狀之三維形狀的被清潔面11的情況。除塵噴頭1相對於凹凸狀之被清潔面11,具備隔開規定之小尺寸G之工件對應面1a,工件對應面1a為三維偏移形狀之凹凸狀。此第5圖的情況下,除塵噴頭1較佳亦係以金屬3D列印機來製作。
此外,第5圖係顯示工件W在底壁12之中央具有***部10的凹凸形狀之情況,惟此亦可為在第4圖已說明的,於凸狀之被清潔面11的中央區域C形成凹陷部之凹凸形狀(圖式中省略)。第5圖中,假想地分區出中央區域C、中間包圍區域P及外側包圍區域S的情況下,將空氣噴出孔的直徑設定為依序遞減。亦即,如在第1~3圖已說明的,設定空氣噴出孔的直徑以使上述D1>D2>D3之不等式成立,流經小尺寸G之間隙的空氣係可由中央區域C往徑向外方向順暢地流出,對於複雜的三維被清潔面11亦可實現確實、平均且充分的除塵。又,第5圖的情況亦與第4圖同樣地,藉由外周的空氣吸入孔8吸引,不會汙染周邊。另外,如第1圖所示,由噴出空氣匯集小箱體24的較大空間經由較小的噴出孔22,如箭頭F4所示地流入至除塵噴頭1的較大空間,藉此產生超音波,可進一步提升除塵效率(第4圖及第5圖亦同)。
另,第1圖~第5圖之任一圖中,除塵噴頭1的工件對應面1a與工件W的被清潔面11之間,係將小尺寸G的間隙形成為約略均等,此小 尺寸G較佳係1mm~3mm。若G<1mm,則會有工件對應面1a與工件W接觸的疑慮。又,若G>3mm,則除塵作用會降低。
如第1圖所示,由空氣供給管2如箭頭F1、F2、F3所示地送氣,先收集至匯集小箱體24後,如箭頭F4所示地由噴出孔22送入除塵噴頭1的上方空間部1c,之後由空氣噴出孔H1、H2、H3對工件W的被清潔面11噴射,可有效率且平均地去除微細的塵埃。空氣噴出壓力較佳係在0.1MPa~0.3MPa之範圍內選定(設定)。
由顧客提供記錄有希望除塵之製品的被清潔面11之三維形狀的3D資料,以此3D資料作為基礎,計算除塵噴頭1的工件對應面1a之三維偏移形狀,根據其計算結果控制金屬3D列印機,形成工件對應面1a。藉由此方法,除塵噴頭1的工件對應面1a相對於希望除塵之製品的被清潔面11之三維形狀,係正確地形成三維偏移形狀及尺寸。又,金屬3D列印機的種類係可由雷射燒結法(SLS)或直接金屬雷射燒結法(DML)等之中,考慮希望除塵之製品的被清潔面11之三維形狀、尺寸精度等來選擇最適合者。
如上所述,除塵噴頭1係在中央區域C、中間包圍區域P及外側包圍區域S三個假想區域分別改變空氣噴出孔H的直徑,具體例係中央區域C之第一空氣噴出孔H1的直徑為0.95mm~1.05mm,中間包圍區域P之第二空氣噴出孔H2的直徑為0.75mm~0.85mm,外側包圍區域S之第三空氣噴出孔H3的直徑為0.55mm~0.65mm。藉由此構造,越遠離空氣吸入孔8則空氣流量越多,故空氣的流動不會滯留於工件對應面1a與被清潔面11之間,可順暢地將粉塵送入空氣吸入孔8。
本發明係可變更設計,例如,亦有藉由樹脂3D列印機形成工件對應面1a為佳的情況。
本發明係如上述詳細說明,具有除塵噴頭1,除塵噴頭1係對 具有凹狀、凸狀或凹凸狀之三維形狀的被清潔面11之工件W噴出空氣,除塵噴頭1具備工件對應面1a,工件對應面1a相對於上述被清潔面11的上述三維形狀,係隔開小尺寸G之三維偏移形狀的凸狀、凹狀或凸凹狀,因此,對於以往被視為艱難之複雜三維形狀的(工件W的)被清潔面11,可使空氣平均地接觸各處,可有效且充分地進行除塵。
又,上述除塵噴頭1係以金屬3D列印機形成,故在工件W的細部形狀為複雜的凹狀、凸狀或凹凸狀的情況下,亦可(藉由金屬3D列印機)用高精度形成工件對應面1a。
又,將記錄有上述被清潔面11的上述三維形狀的3D資料作為基礎,計算上述除塵噴頭1的上述工件對應面1a之三維偏移形狀,根據計算結果控制金屬3D列印機,形成上述工件對應面1a,故可收取顧客所希望之被清潔面11的3D資料,在短交期內以高精度製作對應於個別顧客所希望之除塵噴頭1。
又,將除塵噴頭1的上述工件對應面1a假想地分區出中央區域C、中間包圍區域P及外側包圍區域S之三個區域,則貫穿設置於上述中央區域C之第一空氣噴出孔H1的直徑設為D1,貫穿設置於上述中間包圍區域P之第二空氣噴出孔H2的直徑設為D2,貫穿設置於上述外側包圍區域S之第三空氣噴出孔H3的直徑設為D3時,設定使D1>D2>D3之不等式成立,故充分壓縮之空氣噴射至遠離空氣吸入孔8之中央區域C,(防止空氣的流動滯留於中央區域C)可去除粉塵,可平均且充分地從工件W的被清潔面11整面進行除塵。
1:除塵噴頭
1a:工件對應面
11:被清潔面
13:底壁部
15:凸邊部
2:空氣供給管
20:空氣噴出吸入筒狀體
21:底壁板
22:噴出孔
23:吸入孔
24:噴出空氣匯集小箱體
24A:頂板
25,26,27:接頭
4:空氣吸引筒部
5:吸引壓力測定器
8:空氣吸入孔
9:安裝環
F1,F2,F3,F4,F10,F11,F12:箭頭
G:小尺寸
W:工件

Claims (3)

  1. 一種清潔器,具有除塵噴頭,該除塵噴頭係對具有凹狀、凸狀或凹凸狀之三維形狀的被清潔面之工件噴出空氣,該除塵噴頭具備工件對應面,該工件對應面相對於該被清潔面的該三維形狀,係隔開小尺寸之三維偏移形狀的凸狀、凹狀或凸凹狀,將該除塵噴頭的該工件對應面假想地分區出中央區域、中間包圍區域及外側包圍區域之三個區域,則貫穿設置於該中央區域之第一空氣噴出孔的直徑設為D1,貫穿設置於該中間包圍區域之第二空氣噴出孔的直徑設為D2,貫穿設置於該外側包圍區域之第三空氣噴出孔的直徑設為D3時,設定使D1>D2>D3之不等式成立。
  2. 如請求項1之清潔器,其中,該除塵噴頭係以金屬3D列印機形成。
  3. 如請求項2之清潔器,其中,將記錄有該被清潔面的該三維形狀之3D資料作為基礎,計算該除塵噴頭的該工件對應面之三維偏移形狀,根據計算結果控制金屬3D列印機,形成該工件對應面。
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