清潔和乾燥方法和裝置的製作方法

2023-04-26 14:09:51 5

專利名稱：清潔和乾燥方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於待被清潔的產品的清潔和乾燥方法和裝置，具體地，涉及一種用於表面處理產品的清潔和乾燥方法和裝置，對於該產品進行表面處理，諸如電鍍、化學轉化處理等。本發明還涉及一種用於待被清潔的產品的清潔和乾燥方法和裝置，根據所述方法和裝置，在加壓和過熱條件(清潔液的溫度高於大氣壓的沸點)下將清潔液(疏油性的)注入到產品，從而可以在同一處理中實現產品的乾燥和汙染物的去除。
背景技術：
在表面處理中，諸如電鍍、化學轉化處理等，常規地執行清潔處理。例如，通過浸漬和/或水淋浴的多級水衝洗來執行漂洗過程以便從表面處理產品去除藥物溶液。在用於表面處理的水衝洗處理中，稀釋和去除粘到產品的藥物溶液。因此，不僅需要大量水，而且還需要廢水處理。因此，已經提出在傳統清潔方法中增加多個水衝洗槽以抑制衝洗水量。替代地，如在第S62-48756號日本已審查公布中所公開，提出了提供減小壓力的蒸餾設備以實現無廢水。本發明的發明人在第2009-162797號(以公開號2011-016079公開)在先日本專利申請中以及第2010-094897號另一在先日本專利申請(還沒有公開)中已經提出了想法(在本發明之前沒有公開)。在上述在先專利申請中，發明人提出了一種清潔和乾燥方法和裝置，根據該方法和裝置，(在加壓和過熱的條件下)將清潔流體注入到待被清潔的產品，從而可以在較短時間段執行清潔和乾燥處理。根據上述現有技術(JP S62-48756)，由於提供減小壓力的蒸餾設備以實現無廢水，因此問題是增加了裝置的成本或者裝置可能變得更大。根據同一發明人的在先專利申請(不屬於現有技術)，可以通過注入加壓和過熱條件的清潔流體在較短時間段清潔和乾燥產品。這對於去除粘到產品(諸如電子零件和部件， 機械零件和部件)的脂肪和油或者異物的物理清潔方法來說是有效的。然而，不能達到對表面處理產品進行水衝洗所要求的清潔質量。本發明的發明人在上述在先申請(申請號2010-094897)提出了小型清潔裝置，所述申請在本發明的申請日還沒有被公開。根據上述在先申請的清潔裝置，清潔液被加壓且被注入到覆蓋待被清潔產品的清潔和乾燥室。大氣壓下清潔液的沸點在加壓條件下明顯改變。並且，清潔液是疏油性的(不溶於脂肪和油)，並且選自諸如水、水合酒精、氟化合物(例如，氫氟碳(HFC)、氟代烴(HFE)) 等的液體，其中，其沸點(飽和溫度)在大氣壓下高於40°C。所注入的清潔液(其被加壓和過熱)在待被清潔產品的表面上即刻蒸發和膨脹，以便通過流速和清潔液的通過蒸發的熱能的作用從產品的表面去除汙染物和/或脂肪和油。 由於所注入清潔液的分子是疏脂肪和油的，因此由蒸發和膨脹產生的碰撞力充當為排斥力，從而在去除脂肪和油上起作用。另外，(在大氣壓下)注入清潔和乾燥室的清潔液的蒸發的量大於清潔和乾燥室的空間體積，從而可以增加掃除和去除脂肪和油的效果。圖15是示出在先申請的清潔和乾燥裝置的示意圖。將作為現有技術來解釋清潔和乾燥裝置。在圖15中，通過輸送裝置2將粘有脂肪和油的待被清潔產品1傳送到清潔和乾燥位置。在清潔和乾燥裝置中提供集中清潔液4的槽5。在槽5中，集中清潔液4，在大氣壓和加壓狀態下清潔液4的沸點明顯改變。清潔液是疏油的(不溶於脂肪和油)，並且選擇諸如水、水合酒精、氟化合物(例如，氫氟碳(HFC)、 氟代烴(HFE))等的液體，其中，其沸點(飽和溫度)在大氣壓下高於40°C。來自槽5的清潔液4由液體泵6來加壓並且通過流體供給管7供應給噴嘴3。熱交換器8設置在流體供給管7的中間點處，使得清潔液被加熱到過熱清潔液的狀態，其溫度高於大氣壓下的沸點(飽和溫度)，更優選地，其溫度接近這種加壓狀態下的沸點。通過從噴嘴3將加壓和過熱清潔液4注入到大氣壓下的待被清潔的產品1，同時執行清潔和乾燥處理。設置清潔和乾燥室10用於覆蓋產品1。蒸氣收集開口 13設置在室 10的向下側處，使得可以收集從噴嘴3所注入的清潔液4的蒸氣。在大氣壓下從噴嘴注入到清潔和乾燥室10的清潔液的體積實現為大於清潔和乾燥室10的空間容積。從噴嘴3注入的清潔液4和從產品1去除的汙染物收集到槽5中。當連續重複清潔和乾燥處理時，來自產品1的汙染物將聚集在槽5中。槽5內聚集的汙染物(脂肪和油)不溶於清潔液，當那些脂肪和油的比重小於清潔液的比重時，那些脂肪和油來到槽5的表面。其結果是，脂肪和油在表面形成一層，而清潔液4留在槽5中的較低部分。因此，槽5具有將脂肪和油與清潔液分離的功能。表面層處的脂肪和油通過洩放管M排出，從而槽5中聚集的汙染物最終從槽5排出。根據上述在先申請的清潔和乾燥方法和裝置，清潔液4，諸如水、水合酒精等，其大氣壓下的沸點(飽和溫度)高於氟化合物大氣壓下的沸點(飽和溫度)，清潔液的蒸氣在待被清潔產品的表面上難以凝聚。在形成了凝聚物的層的表面的一部分上，去除脂肪和油的效果可能降低並且清潔液4會留在表面上(也就是說，其可能造成不充分的乾燥處理)。另一方面，當使用氟化合物時，其大氣壓下沸點(飽和溫度)低於水的沸點(飽和溫度)，蒸氣壓力高，且與水相比，難以形成凝聚物層。因此，即使在形成凝聚物層時，在大氣壓下凝聚物也容易蒸發。儘管沒有造成不充分乾燥，但是可能將全球變暖物質排放到空氣中。 因此，有必要確切地收集清潔液4的蒸氣。根據在先申請的清潔和乾燥裝置(現有技術)，蒸氣收集開口 13難以完全收集從噴嘴注入的清潔液4的蒸氣。另外，清潔液4的蒸氣容易凝聚。因此，在形成凝聚物的部分處， 去除脂肪和油的效果降低。此外，當清潔液4留在待被清潔產品表面上時，可能造成乾燥不充分。此外，還可能存在會將全球變暖物質(氟化合物)排放到空氣中的問題。

發明內容
針對上述問題進行本發明。本發明的目的在於提供一種清潔和乾燥方法和裝置， 根據該方法和裝置，在對待被清潔產品的衝洗處理中不使用大量清潔液，可以以簡單的結構清潔和乾燥產品，並且可以同時執行清潔和乾燥處理。
本發明的另一目的在於提供一種清潔和乾燥方法和裝置，根據該方法和裝置，可以重複使用(重新使用)清潔液，可不降低去除脂肪和油以及汙染物的效果，可以避免清潔液的殘留，並且可以不向空氣排放全球變暖物質。根據本發明的特徵，例如，如權利要求1所限定，一種清潔和乾燥方法，具有在液體保持部件70中布置待被清潔的產品1使得產品1與液體保持部件70之間具有間隙Gl 的步驟；將清潔液4加壓和加熱到高於在大氣壓下的沸點的加熱狀態的液體的步驟；向產品1注入加熱液體從而在所述間隙Gl保持清潔液的凝聚物的步驟；通過連續地執行上述步驟的清潔液的注入清潔產品1的步驟使得粘到產品1的汙染物和/或藥物溶液被去除；以及通過清潔液的凝聚的潛熱乾燥產品的步驟。根據本發明的上述特徵，清潔液保持在其溫度高於在大氣壓下的沸點的這種加壓和加熱狀態，且注入這種清潔液。清潔液的凝聚物保持在產品與液體保持部件之間的間隙中，以去除粘在產品上的汙染物和/或藥物溶液。其結果是，金屬離子或汙染物可被溶於保持在產品與液體保持部件之間的間隙中的凝聚物的化學清潔時間變長從而增加去汙力。另外，由於在間隙中連續實現清潔劑的蒸氣的凝聚，因此可以通過凝聚的熱量加熱產品。因此，可以在清潔液的注入結束之後平滑地乾燥產品。其結果是，去汙力增加，可以避免使用大量清潔液。可以獲得同時實現清潔和乾燥的清潔和乾燥方法。根據本發明的另一特徵，例如，如權利要求5所限定，一種清潔和乾燥裝置，具有 注入設備3，用於向待被清潔產品1注入清潔液4，其中，將清潔液4加壓和加熱到清潔
液的溫度高於大氣壓下的沸點的狀態；
液體保持部件70，其與所述產品1形成間隙G1，用於在所述間隙Gl中保持從所述注入設備3注入的清潔液的凝聚物；以及
乾燥設備70，用於將所述產品1保持在空中，且通過所述清潔液的凝聚的潛熱乾燥所述產品。根據上述特徵，鄰接待被清潔產品布置液體保持部件，從而在產品的表面與液體保持部件之間的間隙中保持清潔液的凝聚物。處於加壓和加熱狀態下的清潔液連續注入間隙，從而連續產生凝聚物，其中，所述加壓和加熱狀態與溫度高於大氣沸點的狀態相對應。 其結果是，可以實現物理去汙作用(通過清潔液與待被清潔產品的碰撞)以及化學去汙作用 (通過將清潔液保持在間隙中)。因此，通過本發明的清潔和乾燥裝置實現了高水平的清潔質量。根據本發明的另一特徵，例如，如權利要求8所限定，一種清潔和乾燥方法，具有下述步驟
將清潔液4加壓和加熱到其溫度高於大氣壓下的沸點的狀態的步驟； 向布置有待被清潔產品1的清潔和乾燥容器11的清潔和乾燥室10注入加壓和加熱的清潔液的步驟，當注入時，所注入的清潔液變成蒸氣；
通過具有蒸氣收集開口 13的蒸氣排出容器12將注入到清潔和乾燥室10中的清潔液的蒸氣吸入到吸入設備20的吸入埠 21的步驟，其中，鄰近所述清潔和乾燥容器11設置蒸氣排出容器12;以及
重新使用被吸入到吸入埠 21作為清潔液4的清潔液的蒸氣的步驟。根據上述特徵，清潔液被轉換到加壓和加熱的狀態，且這種清潔液被注入清潔和乾燥室，注入到清潔和乾燥室的清潔液的蒸氣通過蒸氣收集開口被吸入到吸入設備的吸入埠，重新使用收集的清潔液。在產品的表面上不容易形成從加壓和加熱的清潔液的蒸氣凝聚的凝聚物。因此，從產品去除脂肪和油的效果不會降低。另外，凝聚物不會殘留在產品的表面上，從而避免了不充分的乾燥處理。即使在全球變暖物質用作清潔液時，這種物質也不會排放到空氣中，因為清潔液的蒸氣被吸入到吸入埠且收集的清潔液被重新使用。根據本發明的另一特徵，例如，如權利要求14所限定，一種清潔和乾燥裝置，具有下述組件
槽5，用於集中清潔液4; 清潔和乾燥容器11，用於容納待被清潔產品1 ；
加壓和加熱設備6，8，用於將來自槽5的清潔液的一部分加壓和加熱到清潔液的溫度高於大氣壓下的沸點的狀態；
注入設備3，用於朝向布置在清潔和乾燥容器11的清潔和乾燥室10中的產品1注入加壓和加熱的清潔液4，當注入時，注入的清潔液變成蒸氣；
蒸氣排出容器12，其鄰近所述清潔和乾燥容器11設置，且具有與清潔和乾燥室10連通的蒸氣收集開口 13;以及
吸入設備20，其具有連接到蒸氣排出容器12的吸入埠 21，用於通過吸入埠 21吸入注入的清潔和乾燥室10的清潔液的蒸氣以在槽5中收集清潔液。根據上述特徵，清潔液被轉換到加壓和加熱狀態，且這種清潔液注入到清潔和乾燥室，注入清潔和乾燥室的清潔液的蒸氣通過蒸氣收集開口吸入到吸入設備的吸入埠， 重新使用收集的清潔液。在產品的表面上不容易形成從加壓和加熱的清潔液的蒸氣凝聚的凝聚物。因此，從產品去除脂肪和油的效果不會降低。另外，凝聚物不會殘留在產品的表面上，從而避免了不充分的乾燥處理。即使在全球變暖物質用作清潔液時，這種物質也不會排放到空氣中，因為清潔液的蒸氣被吸入到吸入埠且收集的清潔液被重新使用。


根據下面參照附圖進行的詳細描述，本發明的上述和其他目的、特徵和優點將變得更加明顯。在附圖中
圖1是示出根據本發明的第一實施例的用於表面處理產品的清潔和乾燥裝置的整體結構的示意圖2是示出液體保持部件的示意性前視圖3是示出液體保持部件的示意性側視圖4是示出液體保持部件的示意性頂視圖5是示出其中形成凝聚物層的液體保持部件的示意性側視圖6是示出根據本發明的第二實施例的液體保持部件(液體保持塊)的示意性前視圖7是示出液體保持部件的示意性側視圖8是示出液體保持部件的示意性頂視圖9是示出根據本發明的第三實施例的液體保持部件的示意性前視圖； 圖10是示出根據本發明的第四實施例的液體保持部件的示意性側視圖，其中，設置了珀爾帖元件(Peltier element)；圖11是用於解釋第四實施例中的珀爾帖元件的操作原理的解釋性示圖； 圖12是示出根據本發明的第五實施例的清潔和乾燥裝置的結構的示意圖； 圖13是示出待被清潔產品和清潔和乾燥室的示意圖14是示出根據本發明的第六實施例的清潔和乾燥裝置的結構的示意圖；以及圖15是示出現有技術(根據本發明的發明人的在先申請的設備(申請號 2010-094897))的清潔和乾燥裝置的結構的示意圖。
具體實施例方式將參照附圖通過多個實施例解釋本發明。在所有實施例中對相同或相似的部件和 /或部分給出相同的標號，以省略對其重複的解釋。(第一實施例)。將參照圖1至圖5解釋本發明的第一實施例。圖1是示出用於表面處理產品的清潔和乾燥裝置的整體結構的示意圖。圖2是示出液體保持部件(液體保持塊)的示意性前視圖。圖3是示出液體保持部件和將被清潔的表面處理產品的示意性側視圖；圖4是示出液體保持部件的示意性頂視圖。在圖1中，表面處理產品1，其由形成用於電子部件的電子端的金屬板部件製成並且與待被清潔產品相應，通過懸掛式輸送裝置2抓住並且按照箭頭Al和A2所指示的方向從圖1的左手側被連續攜帶到圖1的右手側。輸送裝置2不僅具有攜帶產品的功能，而且具有在由噴嘴3的注入完成之後保持產品1在空氣中以及通過凝聚物的凝聚的熱乾燥產品 1的功能。待被清潔產品1，其粘有用於表面清潔的藥物溶液，由輸送設備2依次傳送到清潔和乾燥位置。在清潔和乾燥位置處設置有用於集中清潔液4的槽5。在槽5中集中用於清潔液4的水或水合酒精。經由供給管7通過液體泵6 (加壓裝置)將清潔液4從槽5提供到噴嘴3，從而從噴嘴3注入清潔液4。熱交換器8設置在供給管7的中間部分處，作為加熱設備，以便將清潔液4加熱到清潔液4的大氣沸點(飽和溫度)之上的加壓和加熱狀態的液體，更優選地，將清潔液4加熱到加壓狀態下的沸點周圍的加壓和加熱狀態的液體。從噴嘴3將加壓和加熱的液體4注入到待被清潔產品1，待被清潔產品1處於大氣壓下。在鄰近待被清潔產品1的清潔和乾燥位置處設置凝聚物保持塊(液體保持部件 70)。液體保持部件70包括一對金屬板，其厚度為10mm。圖2至圖4示出用於液體保持部件70的結構的示例。圖2是示出液體保持部件70的前視圖。在圖2中，待被清潔產品1 由虛線指示並且布置在液體保持部件70之後。液體保持部件70通過至少三個方向覆蓋待被清潔產品1。當從右手側觀察時，圖3示出液體保持部件70的一對金屬板70a和70b以及待被清潔產品1。圖4是同樣示出液體保持部件70的一對金屬板70a和70b以及待被清潔產品 1的頂視圖。如圖3所示，板形的待被清潔產品1布置在一對金屬板70a和70b之間，並且分別在產品1與金屬板70a和70b之間具有間隙G1。間隙Gl設置成某個值，通過該值，可以通過表面張力將清潔液保持在間隙Gl中。根據這種結構，充足量的清潔液被保持在產品1的表面上直到清潔液從表面乾涸。其結果是，化學清潔時間變得更長以提高清潔性。水或水合酒精通過液體泵6 (圖1)加壓，通過熱交換器8 (加熱設備)加熱到其溫度在大氣沸點(飽和溫度)之上的加壓和加熱狀態的液體，或者更優選地到其溫度在加壓狀態下的沸點周圍的加壓和加熱狀態的液體。加壓和加熱的液體經由供給管7提供給噴嘴3，並且從噴嘴3朝向處於大氣壓的產品1注入。圖1中的Rl指示清潔液4的這種注入的區域。注入區Rl覆蓋液體保持部件 70的外壁。標號M指示洩放閥。從噴嘴3注入清潔液4，使得清潔液在間隙Gl的縱向(圖3的上下方向)直接進入間隙G1。根據這種注入，可以增加清潔液通過間隙Gl的速度並且清潔液以高速與汙染物和 /或藥物溶液碰撞。其結果是，可以提高物理清潔性能。從噴嘴3注入的清潔液4即刻被蒸發和膨脹。這些膨脹流通過產品1與液體保持部件70之間的間隙G1，從而形成凝聚物80的液體保持層80s，如圖5所示。分別通過標號 80a和80b指示產品1的兩側處的凝聚物。在從右手側觀察時，圖5是示出在第一實施例中形成了液體保持層80s (凝聚物80的層)的液體保持部件70的側視圖。液體保持部件70由具有高熱傳導性的金屬製成。如圖3所示，產品1的側面通過間隙Gl面對液體保持部件70，從而可以從側面去除汙染物和/或藥物溶液。間隙Gl被形成為具有大約1. Omm的距離，從而可以通過表面張力在間隙Gl中保持凝聚物80(如圖5所示)。通過來自電子控制單元50 (清潔處理控制設備)的電子信號控制注入定時以及噴嘴3的注入時間，使得清潔液4從噴嘴3的注入被執行達預定時間以去除粘到產品1的汙染物和/或藥物溶液。(第一實施例的清潔處理)
將解釋清潔處理。當完成產品1的表面處理時，粘有藥物溶液的產品1通過懸掛式輸送裝置2抓住並且按照箭頭Al和A2所指示的方向從圖1的左手側被連續攜帶到圖1的右手側。輸送裝置2把待被清潔產品1依次傳送到清潔和乾燥位置，在該清潔和乾燥位置處設置了用於集中清潔液4的槽5以及噴嘴3。操作液體泵6以給清潔液4加壓且通過供給管7將清潔液4從槽5提供到噴嘴3。 通過設置在供給管7的中間點處的熱交換器8 (加熱設備)給清潔液4加熱。清潔液4被加壓和加熱到加壓和加熱狀態的液體，其溫度在清潔液的大氣沸點(飽和溫度)之上，或者優選地到其溫度在加壓狀態的沸點周圍的加壓和加熱狀態的液體。例如，加壓的壓力是0. 3MPa且加熱的溫度是130°C。加壓和加熱的液體朝向處於大氣壓的產品1以預定散播角度在注入區Rl從噴嘴3注入。注入的液體即刻和/或在液體到達產品1的表面時蒸發和膨脹。通過這種膨脹的能量將粘到產品1的表面的汙染物以及藥物溶液立刻掃除(去除)。如圖5所示，凝聚物80a和80b的層通過飽和蒸氣形成在產品1的表面上，該飽和蒸氣為已經蒸發和膨脹的加壓和加熱液體的一部分。更準確地，在液體保持部件70a與產品1之間的間隙Gl形成凝聚物80a的液體保持層80s，而在液體保持部件70b與產品1之間的間隙Gl形成凝聚物80b的液體保持層80s。可以通過連續注入加壓和加熱液體增加凝聚物80a和80b的水量。
當增加了凝聚物的水量時，凝聚物80a和80b在重力方向在產品1的表面上流動。 然而，液體保持部件70 (金屬板70a和70b)通過表面張力在產品1的表面上保持特定量的凝聚物80a和80b。其結果是，在液體保持部件70的表面與產品1之間連續形成液體保持層 80s。根據加壓和加熱液體的連續注入，新的凝聚物80a和80b添加到液體保持層80s。 其結果是，可以通過液體保持層80s衝洗掉局部地粘到產品1的表面的藥物溶液，液體保持層80s可以被看作漂浮在空氣中的液體保持槽。在衝洗處理中，出現化學去汙劑活動，例如，電離物質溶於水。當在連續注入加壓和加熱液體之後已經過去預定時間(例如，大約1分鐘)時，由於凝聚潛熱，產品1的表面處的溫度以及液體保持層80s的凝聚物80a和80b的溫度增加。 由於溫度增加，在注入結束之後凝聚物80a和80b從產品1的表面消失。最終，產品1的表面將被乾燥，並且產品1通過輸送裝置2被傳送到下一處理。(第二實施例)。將解釋本發明的第二實施例。將解釋與第一實施例不同的部分。儘管在第一實施例中，液體保持部件70的表面是平坦的，但是根據第二實施例凹凸表面形成在液體保持部件70的表面上。圖6是示出根據第二實施例的形成液體保持部件70的液體保持塊的前視圖。當從右手側觀察時，圖7是示出圖6的液體保持部件70的側視圖。圖8是示出圖6的液體保持部件70的頂視平面圖。在圖7中，液體保持部件70由具有高熱傳導性的金屬製成。液體保持塊70a和70b的每一個通過相應的間隙Gl面對產品1的側面。間隙Gl具有大約1. Omm的距離，使得凝聚物(與圖5的凝聚物80相應)可以通過表面張力保持在間隙Gl中。如圖7所示，凸部分通過間隙G2彼此間隔開，間隙G2也大約等於1. Omm0例如，衝出有多個開口的衝孔板70p附接到液體保持部件70的各個塊的表面， 從而形成凹凸表面。也可以通過鍛造處理形成液體保持部件70的凹凸表面。(第三實施例)。將解釋本發明的第三實施例。圖9是示出根據第三實施例的形成液體保持部件70 的液體保持塊的前視圖。將解釋與上述實施例的不同點。根據第二實施例，使用衝孔板。根據第三實施例，凹凸形成部件100，諸如方格式板或絲網，附接到液體保持部件70的每個表面，從而在液體保持部件70的表面上形成凹凸表面或多孔表面。通過附接到液體保持部件 70的表面的這種凹凸形成部件100，可以增加凝聚物80的液體保持能力。(第四實施例)。將解釋本發明的第四實施例。將解釋與上述實施例的不同點。圖10是示出根據第四實施例的液體保持部件70的示意性側視圖，其中，設置了珀爾帖元件。根據上述實施例，金屬板用作液體保持部件70。然而，根據第四實施例，如圖10所示，珀爾帖元件IlOa和 IlOb用於有效冷卻液體保持部件70，從而促進凝聚物80的液體保持。珀爾帖元件是使用珀爾帖效應的半導體元件，根據珀爾帖效應，當在兩種不同金屬的結合處提供電流時，熱量從一種金屬傳遞到另一種金屬。珀爾帖元件IlOa和IlOb分別布置在液體保持塊70a和70b的中間部分處。圖11 是用於解釋根據第四實施例的珀爾帖元件IlOa和IlOb之一操作原理的解釋示圖。
在珀爾帖元件IlOa中，交替布置多個P型半導體P120和多個N型半導體N120。 電流分別通過這些半導體從P型半導體P120的熱吸收側(其是靠近圖10中凝聚物80a的一側)到熱產生側並且從N型半導體W20的熱產生側到熱吸收側流動，使得熱被傳遞從而冷卻形成有凝聚物80a層的液體保持部件70的表面。在圖11中，標號113和114分別指示由金屬板製成的電氣端。在液體保持部件70的冷卻表面處形成熱吸收側，而在液體保持部件70的熱輻射表面處形成熱產生側。(修改)。本發明應不被受限於上述實施例，而是可以按各種形式進行修改。例如，防水塗層膜可以形成在液體保持部件的表面、被附接到上述實施例的液體保持部件的凹凸表面或多孔表面上。(第五實施例)。將參照圖12和圖13解釋本發明的第五實施例。圖12是示出第五實施例的清潔和乾燥裝置的整體結構的示圖。在圖12中，通過輸送裝置2將待被清潔的且粘有脂肪和油的產品1傳送到執行清潔和乾燥處理的位置。在用於清潔乾燥處理的位置處，設置噴嘴3 和用於集中清潔液4的槽5。在槽5中，集中清潔液4，其沸點在大氣壓和加壓狀態下明顯改變。清潔液是疏油性的(不溶於脂肪和油)，且選自諸如水、水合酒精、氟化合物(例如，氫氟碳(HFC)、氟代烴 (HFE))等的液體，其中，其沸點(飽和溫度)在大氣壓下高於40°C。沸點相應於這樣的溫度，在該溫度處，低於臨界點的物質(流體)的壓力變為等於流體的飽和蒸氣壓力，且沸點也被稱為汽化點。例如，當在預定恆定壓力下給水加熱時，水溫增加。當溫度達到與壓力相應的預定值時，溫度的增加停止且開始沸騰。上述溫度被稱為與壓力相應的飽和溫度，而該壓力被稱為與上述溫度相應的飽和壓力。飽和溫度的水被稱為飽和水(沸騰水)，而由水蒸發的蒸氣被稱為飽和蒸氣。飽和蒸氣通過熱輻射使狀態改變到凝聚(絮凝水)。絮凝水也被稱為凝聚水或排洩水。氫氟碳(HFC)是一種氟氯化碳(CFC)，其大量用作為CFC的替代品，因為CFC不含氯且不破壞臭氧層。HFC被認為是不破壞臭氧層但具有溫室效應的化學品。氟代烴(HFE)具有適當的溶解度以及與各種材料的高兼容性。HFE已經廣泛用作清潔液、溶劑、傳熱介質等。由於HFE不包括氯原子，因此破壞臭氧層的係數為0，並且因為 HFE不具有燃點，所以HFE是安全的。經由供給管7通過液體泵6 (加壓裝置)將清潔液4從槽5提供給噴嘴3，從而從噴嘴3注入清潔液4。熱交換器8設置在供給管7的中間點處，作為加熱設備，用於將清潔液加熱到溫度高於清潔液體的大氣沸點(飽和溫度)的加壓和加熱狀態下的液體，或者優選地加熱到溫度在加壓狀態下的沸點周圍的加壓和加熱狀態下的液體。加壓和加熱的液體從噴嘴3注入到處於大氣壓下的待被清潔產品1，從而同時執行清潔和乾燥。形成覆蓋產品1的清潔和乾燥室10的清潔和乾燥容器11設置在用於清潔和乾燥處理的位置處。蒸氣排出容器12鄰近清潔和乾燥容器11設置在其向下側(也就是，從噴嘴 3注入的清潔液4的下遊側)。在蒸氣排出容器12中設置蒸氣收集開口 13，用於收集從清潔和乾燥室10流出的清潔液的蒸氣且將收集的清潔液提供到槽5。將清潔和乾燥室10設計為室10的空間體積小於在大氣壓下所注入清潔液4的體積。圖13是示出待被清潔產品1的體積「Qw」、產品1周圍的室10的空間體積「Qg」以及容器11的體積「Qc」之間的關係的示意圖。在圖13中，容器11的體積「Qc」對應於產品 1的體積「Qw」與室10的空間體積「Qg」之和(「Qc」= "Qw"+ 「Qg」)。因此，噴嘴3注入加壓和加熱狀態下的清潔液4，清潔液4的量對應於這樣的體積 大氣壓下所注入清潔液的體積大於清潔和乾燥室10的空間體積。然後，通過蒸氣收集開口 13收集蒸氣形式的清潔液。因此，通過蒸氣收集開口 13收集的大氣壓下蒸氣形式的清潔液 4的體積大於加壓條件下注入室10的蒸氣形式的清潔液4的體積。如上，由於加壓和加熱狀態下的清潔液4注入成使得在大氣壓下注入清潔和乾燥室10的所注入清潔液4的體積大於室10的空間體積「Qg」，所以提高了清潔效果。然而，清潔液4的蒸氣可能會從清潔和乾燥室10流出進入空氣中。然而，根據本實施例的清潔和乾燥裝置，清潔液4的蒸氣通過蒸氣收集開口 13被吸入到槽5，且被蒸氣收集開口 13吸入的量大於被注入到清潔和乾燥室10的蒸氣形式的清潔液4的體積。因此，可以抑制清潔液的蒸氣到空氣中的可能排放。還可以再利用清潔液。在槽5中，集中循環液15，循環液15是不溶於清潔液4的油基的液體且與清潔液 4相比具有更小的比重。其結果是，在槽5中，在上部分處形成循環液15的層，而在槽5的下部分處形成清潔液4的層。在槽5的下部分處設置用於清潔液的管16，而在槽5的上部分處設置循環管17， 使得通過循環管17循環該循環液15。在循環管17中設置循環泵18。還在循環管17中設置噴射器20用於循環循環液15。噴射器20的吸入埠 21連接到蒸氣排出容器12的蒸氣收集開口 13。如本領域所知，額外於吸入埠 21之外，噴射器20具有入口埠(未示出)和出口埠(未示出)。當流體通過噴射器20從入口埠流動到出口埠時，在吸入埠 21產生負壓。因此，當通過循環泵18循環槽5的循環液15時，通過蒸氣收集開口 13和吸入埠 21將注入清潔和乾燥室10的清潔液4的蒸氣吸入噴射器20。儘管在圖12的實施例中，循環泵18設置在噴射器20的下遊側，但是循環泵18可以設置在噴射器20的上遊側，從而可以將加壓的循環液15提供給噴射器20。當清潔液4的蒸氣吸入蒸氣收集開口 13時，注入清潔和乾燥室10的清潔液4的蒸氣、從產品1去除的凝聚物和汙染物(諸如脂肪和油)，與清潔和乾燥室10中的空氣一起， 通過噴射器20傳送到循環管17。然後，這些蒸氣、凝聚物和汙染物與循環液在循環管17中混合併且被傳送到槽5 (到循環液15的層)。清潔液4的蒸氣與循環液15混合且作為清潔液4被收集在槽5中。由於循環液 15和清潔液4彼此不溶，因此他們由於比重的差異在槽5中分離。S卩，清潔液4從循環液 15分離且移動到槽5的底層。與清潔液4一起吸入到蒸氣收集開口 13中的空氣在槽5中上升通過循環液15層， 且通過空氣排出管23排出到空氣中。從產品1去除的汙染物(諸如脂肪和油)溶於循環液 (油基液體)且通過洩放管M與循環液15的多餘部分一起從槽排出。
將解釋當前實施例的操作和益處。根據當前實施例，將被清潔的圓柱形產品1(直徑為6mm，高度為8mm)布置在圓柱形的清潔和乾燥室10中，其中，清潔和乾燥室10的空間體積「Qg」(圖 13)是 2cm2。不溶於水的切割和研磨油和流體(例如，Yushiro Chemical Industry Co. , Ltd. 製造的不溶於水的油和流體(KZ216))預先施加到產品1 (大約100mg/dm2)。清潔液4 (例如，水，其在大氣壓下沸點為IO(TC)通過液體泵6加壓並通過熱交換器8加熱到0. 和 130°C的狀態。飽和碳氫化合物(十二烷)在槽5中被集中作為循環液15。以0. 2升/秒在5秒的時間將加壓和加熱到0. 3MPa和130°C的狀態的清潔液4注入到清潔和乾燥室10。清潔液4的蒸氣通過蒸氣收集開口 13吸入到噴射器20的吸入埠 21。作為本實施例的清潔和乾燥處理的結果，汙染物(粘到產品的脂肪和油)可被去除到低於10mg/dm2的水平。當水用作清潔液時，在待被清潔產品1的表面上容易形成凝聚物。 然而，通過蒸氣收集開口 13噴射器20的吸入操作的結果是，證實在清潔和乾燥處理之後凝聚物沒有殘留在產品1的表面上。疏水性烴基物質，其不溶於清潔液4且與清潔液4相比具有更大比重，並且其碳數大於五(5)，優選地用作循環液15。當使用烴基物質時，從產品去除的汙染物(諸如脂肪和油)通過循環液15吸收並從而收集到槽5中。根據上述實施例，清潔液4加壓和加熱成使得溫度高於大氣沸點。這種清潔液注入到容器11的清潔和乾燥室10中，在清潔和乾燥室10內布置了待被清潔產品1。蒸氣排出容器12設置成鄰近清潔和乾燥容器11，使得蒸氣收集開口 13與清潔和乾燥室10連通。噴射器20的吸入埠 21 (循環液15通過該吸入埠 21)連接到蒸氣收集開口 13，以使注入到清潔和乾燥室10中的清潔液的蒸氣從蒸氣收集開口 13吸入。因此，清潔液 4被收集且被重新使用。根據上述實施例，由於清潔液4的蒸氣很難凝聚在待被清潔產品1的表面，且不太可能形成凝聚物，因此去除脂肪和油的效果不會降低。另外，由於清潔液4不會殘留在產品的表面，因此可以避免不充分的乾燥處理。即使全球變暖物質(例如，氫氟碳(HFC))可以用作清潔液4，但是由於從蒸氣收集開口 13吸入清潔液的蒸氣且收集的蒸氣返回到槽5以重新使用，因此全球變暖物質不會排放到空氣中。(第六實施例)。將解釋第六實施例。圖14是示出第六實施例的清潔和乾燥裝置的示意圖。在圖 14中，標號25指定用於冷卻槽5中循環液15的熱交換器。循環液15通過熱交換器25冷卻在低於周圍溫度的溫度處，或者更優選地在低於 10°C的溫度處。當這種冷卻的循環液通過循環泵18經由循環管17循環時，不僅能夠有效地凝聚從而收集從蒸氣收集開口 13吸入的清潔液，而且能夠在槽5中將清潔液4與循環液 15有效地分離。熱交換器25可以設置在循環管17的中間部分處以冷卻循環液15。
1權利要求
1.一種清潔和乾燥方法，其包括將待被清潔的產品(1)布置在液體保持部件(70 )中使得在所述產品(1)與所述液體保持部件(70)之間具有間隙(Gl)的步驟；將清潔液加壓並加熱到溫度高於在大氣壓下的沸點的加熱狀態的液體的步驟； 向所述產品(1)注入加熱的液體使得清潔液的凝聚物保持在所述間隙(Gl)中的步驟； 通過連續地執行上述步驟的清潔液的注入清潔所述產品(1)的步驟，使得粘到所述產品(1)的汙染物和/或藥物溶液被去除；以及通過清潔液的凝聚的潛熱乾燥所述產品的步驟。
2.根據權利要求1所述的清潔和乾燥方法，其中在注入加熱液體的步驟中，所述清潔液的注入執行成使得清潔液在所述間隙(Gl)的縱向直接進入所述間隙(G1)。
3.根據權利要求1或2所述的清潔和乾燥方法，其中所述間隙(Gl)具有通過表面張力將所述清潔液保持在所述間隙(Gl)中的距離。
4.根據權利要求1或2所述的清潔和乾燥方法，其中所述產品(1)插在一對液體保持塊(70a，70b)之間，使得所述間隙(Gl)分別形成在所述產品的兩側表面處。
5.一種清潔和乾燥裝置，包括注入設備(3)，用於向待被清潔的產品(1)注入清潔液，其中，清潔液被加壓和加熱到清潔液的溫度高於在大氣壓下的沸點的狀態；液體保持部件(70)，其與所述產品(1)形成間隙(G1)，用於在所述間隙(Gl)中保持從所述注入設備(3)注入的清潔液的凝聚物；以及乾燥設備(70)，用於將所述產品(1)保持在空中，且通過所述清潔液的凝聚的潛熱乾燥所述產品。
6.根據權利要求5所述的清潔和乾燥裝置，其中所述液體保持部件(70)具有凹凸表面(70p)或多孔表面(100)，用於將所述清潔液保持在其表面處。
7.根據權利要求5或6所述的清潔和乾燥裝置，其中所述液體保持部件(70)具有在所述間隙(Gl)的側面處的冷卻表面，其通過珀爾帖元件冷卻，所述液體保持部件(70)在與所述冷卻表面相反的側具有熱輻射表面。
8.一種清潔和乾燥方法，其包括將清潔液(4)加壓和加熱到其溫度高於大氣壓下沸點的狀態的步驟； 將加壓和加熱的清潔液注入到布置有待被清潔的產品(1)的清潔和乾燥容器(11)的清潔和乾燥室(10)的步驟，當注入時，注入的清潔液變成蒸氣；通過具有蒸氣收集開口(13)的蒸氣排出容器(12)將注入到所述清潔和乾燥室(10)的清潔液的蒸氣吸入到吸入設備(20)的吸入埠(21)的步驟，其中，蒸氣排出容器(12)設置成鄰近所述清潔和乾燥容器(11)；以及重新使用被吸入到所述吸入埠(21)並且被收集作為清潔液(4)的清潔液的蒸氣的步驟。
9.根據權利要求8所述的清潔和乾燥方法，其中所述吸入設備(20)具有額外於吸入埠(21)的入口埠和出口埠，其中，當流體從所述入口埠朝向所述出口埠流動時，在所述吸入埠( 21)處產生負壓。
10.根據權利要求8所述的清潔和乾燥方法，其中在注入步驟中，當加壓和加熱的清潔液(4)注入到所述清潔和乾燥室(10)時，在大氣壓下這種注入的清潔液的體積大於所述清潔和乾燥室(10)的空間體積，其為從所述清潔和乾燥室(10)的總體積減去所述產品(1)的體積，以及在吸入步驟中，從所述吸入埠( 21)吸入的體積大於在加壓和加熱狀態下注入到所述清潔和乾燥室(10)中的蒸氣的體積。
11.根據權利要求9所述的清潔和乾燥方法，其中在注入步驟中，集中在槽(5)中的清潔液(4)的一部分被加壓和加熱，且這種加壓和加熱的清潔液注入到所述清潔和乾燥室(10)中，在吸入步驟中，循環液(15)通過所述吸入設備(20)從其入口埠流動到其出口埠， 使得在所述吸入埠(21)處產生負壓，其中循環液由循環泵(18)在從所述槽(5)並通過吸入設備(20)返回到所述槽(5)的迴路中循環，在吸入步驟中，從所述吸入埠(21)吸入的清潔液的蒸氣與所述循環液(15)—起收集到槽(5)中。
12.根據權利要求11所述的清潔和乾燥方法，其中在吸入步驟中，通過熱交換器(25)冷卻所述循環液(15)。
13.根據權利要求12所述的清潔和乾燥方法，其中熱交換器(25 )設置在槽(5 )中，用於冷卻所述循環液(15)。
14.一種清潔和乾燥裝置，其包括 槽(5)，用於集中清潔液(4);清潔和乾燥容器(11)，用於容納待被清潔的產品(1)；加壓和加熱設備(6，8)，用於將來自槽(5)的清潔液的一部分加壓和加熱到清潔液的溫度高於大氣壓下沸點的狀態；注入設備(3 )，用於朝向布置在所述清潔和乾燥容器(11)的清潔和乾燥室(10 )中的產品(1)注入加壓和加熱的清潔液(4)，當注入時，注入的清潔液變成蒸氣；蒸氣排出容器(12)，其鄰近所述清潔和乾燥容器(11)設置，且具有與所述清潔和乾燥室(10)連通的蒸氣收集開口( 13)；以及吸入設備(20)，其具有連接到蒸氣排出容器(12)的吸入埠(21)，用於通過所述吸入埠(21)吸入注入到清潔和乾燥室(10)中的清潔液的蒸氣以便在所述槽(5)中收集清潔液。
15.根據權利要求14所述的清潔和乾燥裝置，其中 所述吸入設備(20)包括具有吸入埠(21)的噴射器，還設置循環泵(18)用於將來自槽(5)的並且通過噴射器(20)返回到所述槽(5)的循環液(15)與所收集的清潔液(4) 一起循環。
16.根據權利要求15所述的清潔和乾燥裝置，其中所述加壓和加熱設備(6，8)包括流體泵(6)，用於對來自所述槽(5)的清潔液(4)加壓；以及熱交換器(8)，用於對所加壓的清潔液(4)加熱，所述循環泵(18)循環集中在所述槽(5)的上部中的循環液(15)， 所述流體泵(6)循環集中在所述槽(5)的下部中的清潔液(4)。
17.根據權利要求16所述的清潔和乾燥裝置，還包括 在槽(5 )中設置熱交換器(25 )，用於冷卻所述循環液(15)。
全文摘要
本發明涉及清潔和乾燥方法和裝置，具體地，清潔液(4)被加壓和加熱到清潔液的溫度高於大氣壓下的沸點的狀態。待被清潔的產品(1)插在一對液體保持塊(70a，70b)之間，使得在產品的側表面與液體保持塊之間分別形成間隙(G1)。加壓和加熱的清潔液(4)注入到產品，使得在間隙(G1)中形成注入清潔液的蒸氣的凝聚物的層(80s)。通過清潔液去除產品表面上的汙染物，且通過清潔液的蒸氣的凝聚的潛熱乾燥表面。
文檔編號B08B13/00GK102343338SQ20111020658
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月22日 優先權日2010年7月22日
發明者柳川敬太 申請人:株式會社電裝