液体残余物通过侵蚀的水溶液清洗制造技术

本发明专利技术公开了在水溶液清洗敞开系统中清洗物件的方法（１０），所述方法使用敞口清洗容器（１２），所述敞口清洗容器（１２）中可以引入用于清洗材料或物件的水。提供用于将反应物化学品（４６）引入到容器中以形成水溶液的装置。表面的清洗为在零件上形成气泡的形式，其使化学品蒸发以在气泡形成区域将处于蒸气状态的氧化剂与暴露的表面反应。侵蚀形式的处理或其中将材料从固体表面移除的任何其它方法使得液体残余物从表面转移。所得到的方法不使污染物溶解或乳化，因此可以容易地从化学清洗器上分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液体残余物通过侵蚀的水溶液清洗相关申请的交叉引用本申请涉及于2007年11月8日提交的美国专利申请序列11/936，872并且要求 其优先权，该美国专利申请序列11/936,872通过引用结合在此。
技术介绍
在当今的制造环境中，满足更严格的环境规章的需要在日益增长，减少水的使用 的需要在日益增加，减少能量利用的需要在增加，并且总的需要是增加质量控制并且削减 成本。零件的清洗通常被视为一种简易工艺，但是，相当通常地，零件清洗工艺中的质量控 制的缺乏时常导致不合格的最终产品或者返工。清洗溶液变得更加复杂，因此变得更昂贵。 在大多数国家，化学品排放至公共设施和化学品蒸发到环境中正成为一个主要的问题。节 约能源已经成为一条主要的成本削减途径。本专利技术聚焦对于大多数制造零件的清洗而言的原料化学品(up frontchemical) 成本的降低、水使用的最小化、空气污染的限制、质量控制的增加和能量成本的降低。本方 法通常降低所需的步骤和工艺罐的数量，这也可以导致资本成本的降低。本方法的基本前提是与固体表面化学相互作用以降低被移除的残余流体的物理 润湿能力。处于其蒸气压下的流体在固体表面由于加热零件或者降低处理室中的总压力而 蒸发。溶解在处理溶液中的化学品优选氧化剂蒸发，并且可能快速扩散至表面并且氧化 该表面。表面的侵蚀导致流体从表面脱粘附(debonding)。在表面形成的蒸气趋于使残余 物从表面剥离，并且将残余物转移到本体液体中。反应的化学品还可能氧化液体残余物，但 是残余物并不被乳化，并且上升至表面，从而从容器中被物理移除。工艺流体基本上是清洁 的，并且可以再循环利用。专利技术简述本专利技术涉及一种在水溶液清洗敞口容器中处理物件以移除残余物的方法。所述容 器接收用于材料或者物件的水。提供用于将反应物化学品引入到容器中以形成水溶液的装 置。表面的清洗为在零件上形成气泡的形式，其使化学品蒸发以在气泡形成区域将处于蒸 气状态的氧化剂与暴露的表面反应。侵蚀形式的处理或其中将材料从固体表面移除的任何 其它方法使得液体残余物从表面转移。气泡形成和脱离使得残余物被运送到本体液体中。 热量从预热零件的转移或通过连续地移除气相降低容器内的压力实现了蒸发。另外的步骤 回收来自容器的残余污染物，并且可以包括从物件回收水以干燥物件。一种在水溶液清洗敞口容器中处理物件以移除残余物的方法，所述方法包括如下 步骤(a)将用于清洗的水装入所述清洗容器；(b)将反应物化学品注入到所述水中以在所述容器内形成水溶液；(c)将待清洗的物件放入所述清洗容器中，所述物件可以被预热；(d)通过使液体被加热或通过在所述容器中抽真空，以在所述物件的表面产生蒸 气泡，该蒸气泡与表面或污染物反应，由此清洁所述物件；(e)从所述清洗容器回收所述污染物；和(f)从所述清洗容器移出已清洗的物件。上述方法可以有效地用于从固体表面移除液体或固体残余物。有效性是对部位不 敏感的，因为在整个系统中压力降低或者传热是均勻的，因此在通道和孔内的压力或热量 与表面状态相等。本专利技术的另一个方面是在不乳化或溶解液体或固体残余物的情况下清洗零件，从 而允许通过将污染物漂浮、过滤或沉降进行废物_溶液分离。本专利技术的另一个方面是在分离污染物后将清洗溶液再循环以使水或化学品的使用最小化。本专利技术的另一个方面是通过再循环已加热的清洗溶液使加热新的补充溶液的需 要最小化，从而使能量的利用最小化。本专利技术的另一个方面是与使用大量用于清洗的表面活性剂或溶解化学品相反，通 过使用少量的反应性化学品而使清洗化学品的使用最小化。本专利技术的另一个方面是在不使用物理清洗用的高能耗喷射器或超声波的情况下清洗零件。本专利技术的另一个方面是在不使用例如通常在半水性(semi-aqueous)和亲脂性溶 剂中发现的空气污染化学品的情况下清洗零件。本专利技术的另一个方面是通过水蒸汽预热之后真空干燥以快速干燥零件，从而缩 短循环时间并且防止水斑。当结合示例性附图考虑时，随着本专利技术描述的进行，本专利技术的其它目的、特征和优 点将变得明显。附图简述在示出目前考虑用于实施本专利技术的最佳方式的附图中附图说明图1是如在本专利技术的方法中使用的水溶液清洗敞开系统的示意图；图2是图1的水溶液清洗敞开系统的一个优选实施方案的示意图；图3是图1的水溶液清洗敞开系统的一个备选实施方案的示意图；图4是图1的水溶液清洗敞开系统的另一个备选实施方案的示意图；图5是图1的水溶液清洗敞开系统的另一个备选实施方案的示意图；和图6是图1的水溶液清洗敞开系统的另一个备选实施方案的示意图。优选实施方案详述现在参考附图，图1示出了本专利技术的在水溶液清洗敞开系统中清洗物件的方法， 并且该方法在图1中总体表示为10。在图1中，用于实施本专利技术的教导的水溶液清洗敞开 系统10包括用12总体表示的主处理室，该主处理室可以被加热或者可以不被加热。系统 10的其它组件将结合其操作进行描述。在启动时，通过打开阀门40以及从水源50填充容器，将水引入到清洗容器中。在 填充之后，关闭阀门40并且可以通过打开阀门44将反应物化学品从化学品源46加入到容 器内的水中。在添加化学品之后，将预热的物件18放置在置于合适的支架20上的容器内， 以将物件浸没在溶液中。物件的温度高于溶液的沸点，蒸气泡开始形成并且从物件脱离，从 而使物件受蒸气固体接触区域的影响。与固体表面接触的蒸气含有反应物化学品，该反应物化学品现在可以容易地扩散到表面，并且与固体表面或表面上的污染物反应。反应物化学品可以包括酸如，乙酸、硫酸、硝酸、柠檬酸(citrus acid)、氢氟酸、硼 酸、草酸和磷酸；胺，如乙醇胺、乙二胺和二乙醇胺；酮，如丙酮和甲基乙基酮；氢氧化物，如 氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵和氢氧化钙；过氧化物，如过氧化氢和过氧化苯甲酰；和其 它化学品，如臭氧和N-甲基吡咯烷酮或与表面或污染物化学反应的任何其它化学品。在清洗时，通过打开阀门40再次将水引入到容器12中，并且过量水通过溢流端口 14离开容器，将来自水表面的漂浮污染物携带到排水管。现在参考图2，图2显示了本专利技术的水溶液清洗敞开系统，并且该水溶液清洗敞开 系统在图2中用100总体表示。用于实施本专利技术的教导的系统100包括用12总体表示的 主清洗容器，该主清洗容器可以被加热或者可以不被加热。主室12包括盖28。系统100的 其它组件将结合其操作进行描述。在启动本工艺时，通过阀门40用来自水源50的水装填清洗容器12，并且通过阀门 44用来自源46的化学反应物装填清洗容器12。在优选实施方案中，装填的化学品为过氧 化氢。在容器12内的溶液可以被加热或可以不被加热。在开始清洗时，可以将待处理的零件18放置在置于合适的支架20上的室12中。 封闭盖28和排气阀22，然后密封室12。然后启动真空泵32，打开阀门34，并且从室12抽 出基本上所有的空气。典型地，机械干燥泵可以将容器抽真空至等于溶液的蒸气压的压力。 还可以使用其它泵，如液体环泵、气压泵、隔膜泵或定量泵(constant displacement)或其 它对流真空泵。在抽出所有的空气时，真空泵32此刻开始从容器内移除蒸发的水的蒸气。蒸气的 移除降低了系统100内的压力，并且因为在室12中的溶剂处于真空下，因此蒸气泡将开始 在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在水溶液清洗敞开系统中清洗物件的方法，所述系统包括清洗容器，所述物件被设置在所述清洗容器中，所述方法包括以下步骤：将水引入到所述清洗容器中；将化学反应物注入到所述水中；产生形成在所述物件的表面上的蒸气泡的连续流，所述蒸气泡通过使所述化学试剂与所述固体表面和残余物、固体表面或存在于所述表面上的残余物反应而清洗所述物件；和从清洗室收回所述物件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-11-8 11/936,872一种在水溶液清洗敞开系统中清洗物件的方法，所述系统包括清洗容器，所述物件被设置在所述清洗容器中，所述方法包括以下步骤将水引入到所述清洗容器中；将化学反应物注入到所述水中；产生形成在所述物件的表面上的蒸气泡的连续流，所述蒸气泡通过使所述化学试剂与所述固体表面和残余物、固体表面或存在于所述表面上的残余物反应而清洗所述物件；和从清洗室收回所述物件。2.权利要求1所述的方法，其中所述产生形成在所述物件的表面上的蒸气泡的连续流 的步骤可以包括对所述容器抽真空。3.权利要求1所述的方法，其中所述产生形成在所述物件的表面上的蒸气泡的连续流 的步骤还可以包括使用水蒸汽或不可冷凝的已加热气体预热所述物件。4.权利要求1所述的方法，其中所述产生形成在所述物件的表面上的蒸气泡的连续 流，所述蒸气泡清洗所述物件...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德J盖伊，夏洛特弗雷德里克，
申请(专利权)人：唐纳德J盖伊，夏洛特弗雷德里克，
类型：发明
国别省市：US[美国]