专利名称：一种虹吸式气流控制装置和方法
技术领域：
本发明涉及气流控制领域，特别是提出一种可用于除尘、真空/压缩气体产生的虹吸式气流控制装置。
背景技术：
目前，常见的吸尘方法是通过电机带动风扇旋转形成气流和吸力，然后通过气流和吸力把灰尘吸走。在PCB生产过程中，涉及到表面的除尘工序，常见的方法是多层PCB电路板制作过程在内层蚀刻工序后、棕化工序前，需要经过自动光学检查机去检查电路板的品质，为了保证检测的质量，PCB板进入自动光学检查机前必须要用静电粘尘辘去集尘，再配合粘尘纸将静电粘尘辘上的灰尘清洁干净，这样的传统清洁方法导致生产效率低并且产生大量粘尘纸的消耗，严重增加生产成本。传统的清洁方法，每清洁10次板面就要消耗一张粘尘纸，每台自动光学检测机每天要检测3000面PCB板，也就是说每天要消耗300张粘尘纸。每三个月就要消耗一支静电粘尘辘。
发明内容
本发明目的是提供一种新型的气流控制装置，它不仅具有新空气流动结构和工作原理，同时更可以应用于PCB等的表面除尘、真空/压缩气体生产等，具有广泛应用领域的装置和方法。本发明目的通过如下实现一种虹吸式气流控制装置，包括气缸、活塞、进气口和排气口，活塞在气缸内的移动使由进气口输入空气并使其在装置内的流动方向和气压改变，最后通过排气口输出，其特征在于所述气缸为主从式气缸，气缸内设主气缸腔体、从气缸腔体；主气缸腔体与从气缸腔体之间设一气缸阀门以控制气体在两腔体的流动；主气缸腔体与进气口的通道中设气阀，气阀的阀门内具有与主气缸腔体连通的气道并通过气道进入的空气改变主气缸腔体与从气缸腔体内气压差；所述活塞为联动活塞，其分别设与主从式气缸匹配的主气缸活塞和从气缸活塞。进一步，上所述进气口设有一吸嘴或吸盘；所述排气口处具有一排气管。更进一步，上所述排气口与排气管之间设一具有气压调节功能的从气缸排气阀； 所述从气缸腔体的腔体体积大于主气缸腔体的腔体体积；气缸阀门和从气缸排气阀为单向阀门。另外，所述气阀阀门的开/合、气道的通/断受一个与活塞关联的联动机构控制。这样，上所述的虹吸式气流控制装置可以有多个应用领域，例如用于PCB板生产中的除尘清洁，作吸盘或其它物品表面的除尘、用于产生真空和压缩气体。如果用于产生真空和压缩气体，其结构可作进一步优化，即所述进气口连接一真空罐，排气口通过过滤装置后连接压缩气罐用以产生真空和压缩气体。
下面，进一步对该装置的气流控制方法做描述一种虹吸式气流控制方法，为通过上所述的任一虹吸式气流控制装置实现气流控制的方法，其特征在于，依次包括步骤1)、气阀的阀门打开，主气缸活塞和从气缸活塞向外拉开，进气口产生吸力；2)、联动活塞继续向外拉开，气阀与活塞联动并闭合阀门，进气口与主气缸腔体的气道被截断；3)、联动活塞继续向外拉开，气阀的阀门内气道被联动打开，常压下的空气进入主气缸腔体使主气缸腔体的气压高于从气缸腔体的气压，气缸阀门在气压差作用下被打开；4)、在气压差作用下，主气缸腔体内的气体转移到从气缸腔体内后达到气压平衡；5)、联动活塞向气缸方向移动，气缸阀门闭合；从气缸腔体内气体被推出气缸腔体。6)、联动活塞被推到气缸的顶端时，气阀的阀门被联动打开，准备进入下一个循环。另外，同样，本发明方法可应用于除尘，或用于真空和压缩气体的产生。综上所述的本发明的虹吸式气流控制装置或方法，其具有如下特点和显著效果1.具有全新的结构，内部巧妙设置有主从式气缸、主气缸活塞和从气缸活塞；主气缸腔体与进气口的通道中设气阀，气阀的阀门内具有与主气缸腔体连通的气道等；2.提供一种新的气流控制原理和技术手段；3.可以广泛应用于PCB等的表面除尘、真空/压缩气体生产，根据需要，形成新型的PCB板清洁器、空气压缩机、大小规模的吸尘器等，应用领域广泛。
图1为本发明装置的剖面示意图；图2为本发明装置的立体示意图。
具体实施例方式实施例一如图1所示，一种虹吸式气流控制装置，至少由气缸3、活塞4、进气口 1和排气口 5组成。气缸3为主从式气缸，它内部分别设有主气缸腔体31和从气缸腔体32 ；主气缸腔体31与从气缸腔体32之间设通过一个气缸阀门33连接以控制腔体的连通与否。活塞4 为联动活塞，它分别设有主气缸活塞41和从气缸活塞42 ；主气缸活塞41和从气缸活塞42 分别位于主气缸腔体31与从气缸腔体32内以通过活塞的运动改变气缸腔体内空气的体积及气压，优选方案中，主气缸腔体31应小于从气缸腔体32的体积。主气缸腔体31与进气口 1的通道中设气阀2，气阀2的阀门内具有与主气缸腔体31连通的气道22，通过气道22 通断，控制外部空气(或常压空气)进入进入主气缸腔体31内以改变主气缸腔体31与从气缸腔体32内气压差。又如图1所示，装置进气口 1设有一个吸嘴11，吸嘴1可以做成不同的形状以达到不同的目的，比如可以做成表面蜂窝状的结构，以清洁或吸附表面积较大的物体，或者以简单圆盘状吸嘴的结构作吸盘或除尘。排气口 5处具有一排气管51，排气口 5与排气管51之间设一具有气压调节功能的从气缸排气阀6 ；气缸阀门33和从气缸排气阀6为单向阀门。 为了实现联动，装置应该具有一联动机构(图中未示)，气阀2阀门的开/合、气道22的通 /断受一个与活塞4关联的联动机构控制。联动机构可以根据现有技术来实现，实现手段具有多样性，可以根据需要定。另外，联动活塞的移动可以通过多种动力来实现，例如它既可以利用马达来带动活塞的运动，也可以用人或其它的动力来带动活塞的运动。参考图2，为虹吸式气流控制装置立体结构示意图。根据应用功能不同，实施过程中可以对局部进行增删或优化，例如进气口 1连接一真空罐，排气口 5通过过滤装置后连接压缩气罐用以产生真空和压缩气体。下面对本发明装置的动作原理作进以步描述当主从式气缸3内的主气缸活塞41和从气缸活塞42闭合时，气阀2内部的阀门在联动机构的作用下上升，使吸嘴11与主气缸腔体31的气道畅通；当主从式气缸3内的联动活塞4在某时刻(如t0时刻)开始向外拉开时，在吸嘴 11的开口处会产生与活塞4拉动速度及主从式气缸3气缸腔体截面积相关联的吸力，当吸嘴的开口面积一定时，产生的吸力与气缸腔体的截面积和活塞移动的速度成一定的正比例关系。当联动活塞4拉开一定距离到达某一位置时，联动活塞4触发联动机构，气阀2的阀门闭合，从而截断吸嘴11与主气缸腔体31的气道，接着联动活塞4继续拉开一定的距离到达下一位置，这时接着再次触发联动机构，使气阀2的阀门内的气道22打开；由于活塞的拉动，使主气缸腔体31内产生了远低于气缸外部正常大气压的负气压，随着气道22的打开，常压下的空气迅速进入主气缸腔体31内，从而使主气缸腔体31的气压迅速上升；从气缸腔体32的从气缸活塞42和主气缸腔体31的活塞由于联动的关系，且在具有气压调节功能的阀门6的作用下，造成从气缸腔体32的气压在气道22打开之前和主气缸腔体31的气压相等；随着气道22打开，主气缸腔体31的气压迅速增加，在主气缸腔体31和从气缸腔体 32之间的气压差的作用下，阀门33被打开，并且由于从气缸腔体32的腔体体积大于主气缸腔体31的腔体体积，使主气缸腔体31的气体几乎能被全部转移到从气缸腔体32内，根据主从气缸腔体32腔体的体积和气压差的关系，可以得出在某一时刻主从气缸腔体32腔体内的气压能达到平衡。在下一时刻，将联动活塞向气缸3方向推进，当活塞4在向气缸方向推动的过程中，由于阀门33和阀门6是单向阀门，保证了从气缸腔体32内的气体只从阀门6被推出从气缸腔体32，从而实现了主从式气缸3之间的气体转移。当活塞4被推倒气缸3的顶端时，气阀2阀门被联动机构打开，准备进入下一个活塞4拉开的循环。综上所述的装置，可广泛应用于PCB等的表面除尘、真空/压缩气体生产，根据需要，形成新型的PCB板清洁器、空气压缩机、大中小规模的吸尘器。实施例二为基于实施例一所提供的装置实现气流控制的方法，依次包括步骤1)、气阀2的阀门打开，主气缸活塞41和从气缸活塞42向外拉开，进气口 1产生吸力；
2)、联动活塞4继续向外拉开，气阀2与活塞4联动并闭合阀门，进气口 1与主气缸腔体31的气道被截断；3)、联动活塞4继续向外拉开，气阀2的阀门内气道22被联动打开，常压下的空气进入主气缸腔体31使主气缸腔体31的气压高于从气缸腔体32的气压，气缸阀门33在气压差作用下被打开；4)、在气压差作用下，主气缸腔体31内的气体转移到从气缸腔体32内后达到气压平衡；5)、联动活塞4向气缸方向移动，气缸阀门33闭合；从气缸腔体32内气体被推出气缸腔体；6)、联动活塞4被推到气缸的顶端时，气阀2阀门被联动打开，准备进入下一个循环。综上所述的本发明的两个实施例仅为优选的实施方案，具体生产者可以作局部的增删，在不脱离本发明原理核心的所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请保护范围内。
权利要求
1.一种虹吸式气流控制装置，包括气缸(3)、活塞0)、进气口(1)和排气口(5)，活塞 (4)在气缸(3)内的移动使进气口(1)输入空气并使其在装置内的流动方向和气压改变， 最后通过排气口( 输出，其特征在于所述气缸C3)为主从式气缸，气缸(3)内设主气缸腔体(31)、从气缸腔体(3 ；主气缸腔体(31)与从气缸腔体(3 之间设一气缸阀门(33) 以控制气体在两腔体的流动；主气缸腔体(31)与进气口(1)的通道中设气阀O)，气阀(2) 的阀门内具有与主气缸腔体(31)连通的气道0 并通过气道0 进入的空气改变主气缸腔体(31)与从气缸腔体(3 内气压差；所述活塞(4)为联动活塞，其分别设与主从式气缸(3)匹配的主气缸活塞和从气缸活塞G2)。
2.如权利要求1所述的虹吸式气流控制装置，其特征在于所述进气口(1)设有一吸嘴或吸盘(11)。
3.如权利要求2所述的虹吸式气流控制装置，其特征在于所述排气口(5)处具有一排气管(51)。
4.如权利要求3所述的虹吸式气流控制装置，其特征在于所述排气口(5)与排气管 (51)之间设一具有气压调节功能的从气缸排气阀(6)；所述从气缸腔体(3 的腔体体积大于主气缸腔体(31)的腔体体积；气缸阀门(33)和从气缸排气阀(6)为单向阀门。
5.如权利要求1所述的虹吸式气流控制装置，其特征在于所述气阀阀门的开/ 合、气道02)的通/断受一个与活塞(4)关联的联动机构控制。
6.如权利要求1至5任一所述的虹吸式气流控制装置，其特征在于该装置用于PCB板生产中的除尘清洁。
7.如权利要求1至5任一所述的虹吸式气流控制装置，其特征在于该装置用作吸盘或除尘。
8.如权利要求1或5任一所述的虹吸式气流控制装置，其特征在于所述进气口(1)连接一真空罐，排气口( 通过过滤装置后连接压缩气罐用以产生真空和压缩气体。
9.一种虹吸式气流控制方法，为通过权利要求1至5任一所述的虹吸式气流控制装置实现气流控制的方法，其特征在于，依次包括步骤1)、气阀⑵的阀门打开，主气缸活塞Gl)和从气缸活塞G2)向外拉开，进气口⑴ 产生吸力；2)、联动活塞⑷继续向外拉开，气阀(2)与活塞(4)联动并闭合阀门，进气口⑴与主气缸腔体(31)的气道被截断；3)、联动活塞(4)继续向外拉开，气阀(2)的阀门内气道02)被联动打开，常压下的空气进入主气缸腔体(31)使主气缸腔体(31)的气压高于从气缸腔体(3 的气压，气缸阀门 (33)在气压差作用下被打开；4)、在气压差作用下，主气缸腔体(31)内的气体转移到从气缸腔体(3 内后达到气压平衡；5)、联动活塞向气缸方向移动，气缸阀门(3 闭合；从气缸腔体(3 内气体被推出气缸腔体。6)、联动活塞(4)被推到气缸的顶端时，气阀( 阀门被联动打开，准备进入下一个循环。
10.如权利要求9所述的虹吸式气流控制方法，其特征在于，该方法用于除尘，或用于真空和压缩气体的产生。
全文摘要
本发明公开一种虹吸式气流控制装置和方法，其中该装置包括气缸(3)、活塞(4)、进气口(1)和排气口(5)，活塞(4)在气缸(3)内的移动使由进气口(1)输入空气并使其在装置内的流动方向和气压改变，最后通过排气口(5)输出，其特征在于所述气缸(3)为主从式气缸，气缸(3)内设主气缸腔体(31)、从气缸腔体(32)；主气缸腔体(31)与从气缸腔体(32)之间设一气缸阀门(33)以控制气体在两腔体的流动；主气缸腔体(31)与进气口(1)的通道中设气阀(2)，气阀(2)的阀门内具有与主气缸腔体(31)连通的气道(22)并通过气道(22)进入的空气改变主气缸腔体(31)与从气缸腔体(32)内气压差；所述活塞(4)为联动活塞，其分别设与主从式气缸(3)匹配的主气缸活塞(41)和从气缸活塞(42)。
文档编号F04F10/00GK102242738SQ20111012035
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月5日 优先权日2011年5月5日
发明者吴志华, 张伟光, 张健, 朱颖, 赵令康, 逯超明, 陈永界 申请人:中山市硕俪电子有限公司