[发明专利]除垢装置及除垢方法

说明书

本发明实施例提供了一种除垢装置和除垢方法。该除垢装置包括：一清洁头；一电源，所述电源的一个输出端连接到待清洁物体，并构成第一电极，所述电源的另一个输出端连接到所述清洁头，并构成第二电极；一电解液提供设备，所述电解液提供设备用于向所述第一电极和所述第二电极中的至少一个提供电解液。当所述电源向所述第一和第二电极供电时，在所述第一和第二电极之间形成电场，由此使得在所述第一和第二电极中的至少一个上所提供的电解液产生纳米级气泡，并通过清洁头在电场作用下利用所产生的纳米级气泡以物理方式将所述待清洁物体上形成的污垢实质上去除。

技术领域

本发明涉及钢铁、不锈钢、钛合金、铝合金、铜及其合金制品等金属物体表面的除垢、钝化保护技术，特别涉及大型金属件(如桥梁、户外电力设施、船舶、石油及天然输送管道等)的洁净与钝化保护、以及金属类餐具、厨具等的重油污表面的洁净与钝化保护。

背景技术

钢铁、不锈钢、钛合金等金属制品在服役过程中，因使用环境中酸碱及氧化环境，发生氧化反应及电偶反应，会发生腐蚀，在表面形成锈蚀，对基体有较大破坏作用。另外，餐具、厨具(主要是灶具、锅具)等物品在重油污环境下使用，同时油污被烧焦成胶质油腻物、碳化物，附着在灶具、锅具表面，进一步侵蚀基体，同时影响美观和卫生。

目前对这些金属物体表面的污垢的处理方法主要分为物理方法和化学方法处理。这里，在本说明书中，将锈蚀物、烧结物和油污等统称为污垢，无特别说明不做区分。

一方面，物理方法主要有采用铁砂、喷丸、高压气射流及水射流(射流内含有硬质颗粒)、超声波等方法利用磨削、击打、超声振动(空化)去除污垢。具体的，此类物理方法使得物体表面承受不均匀应力，在表面留下凹凸不平的微观结构。

另一方面，化学方法主要采用酸碱等具有腐蚀功能的液体与表面污垢发生化学反应，此类方法会对物体基体有腐蚀作用，同时酸碱会污染自然环境。此外，电化学方法采用高频脉冲式直流电源施加电场，将物体浸泡在槽液中，通过电解或化学反应，达到对物体表面污垢去除的目的。目前电解法很难去除烧结物一类的污垢。此方法需要其频率高(0～30kHz)、电流大(高达400A)、直流电压较高(最高达100V)、需要的溶液量较大(即需要将待清洁物品浸泡在槽液里)、除锈时间较长(长达几十分钟)，具体方法可参见专利文献1和专利文献2。

由于以上提及的各种物理方法或化学方法对金属物品的污垢洁净方法在性能、效率、环境友好性及实施便捷性等方面存在各种各样的不足或缺陷，因此很难有效地去除物品上所形成的各式各样的污垢。

引用文献

专利文献1，CN111621840A。

专利文献2，CN103343381A。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种除垢装置和除垢方法，用于解决金属物体表面的除垢问题。为了解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：

在第一方面中，本发明实施例提供了一种除垢装置，所述除垢装置包括：一清洁头；一电源，所述电源的一个输出端连接到待清洁物体，所述待清洁物体的表面的一部分或全部上形成有污垢，由此使得所述待清洁物体构成第一电极，所述电源的另一个输出端连接到所述清洁头，由此使得所述清洁头构成第二电极；一电解液提供设备，所述电解液提供设备用于向所述第一电极和所述第二电极中的至少一个提供电解液。当所述电源向所述第一电极和所述第二电极供电时，在所述第一电极和所述第二电极之间形成电场，由此使得在所述第一电极和所述第二电极中的至少一个上所提供的电解液产生纳米级气泡，并通过所述清洁头在所形成的电场作用下利用所产生的纳米级气泡以物理方式将所述待清洁物体上形成的污垢实质上去除。