用于从物品除去污染物的清洗方法及设备的制作方法

用于从物品除去污染物的清洗方法及设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于从物品除去污染物的清洗方法及设备。具体而言，提供了一种用于清洗物品来从物品的表面除去污染物如油和脂肪、外来物质等的方法。该清洗方法包括以下步骤：冷却清洗溶液来获得过冷清洗溶液；加热物品以将其表面温度升高至不低于清洗溶液的沸点的温度；以及将过冷清洗溶液喷洒至加热的物品的同时，同时地清洗和干燥物品。还提供了用于执行该清洗方法的清洗设备。使用这些清洗方法和设备，变得可能的是缩小清洗设备的规模，且由于减少了能量消耗量而在节能状态下操作清洗设备，以及以加快的速度操作清洗过程。
【专利说明】用于从物品除去污染物的清洗方法及设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于清洗物品以除去附接或粘附到物品上的污染物的方法。换言之，本发明涉及一种用于通过清洗从物品上除去多种污染物的方法，污染物尤其是粘附到物品如冲压模制产品上的油和脂肪，通常在模制和切割工艺中使用的油和流体；以及外来物质，通常是切割碎片。本发明还涉及一种用于执行本发明的清洗方法的尺寸缩小且节能的清洗设备。
【背景技术】
[0002]在电子零件和机械零件的生产中，清洗大体上应用于作为待清洗的物品的零件上，以便除去粘附到零件上的污染物，以便在随后的制造步骤中确保零件的良好品质，以及最终产品的良好品质。例如，用于清洗零件的常规方法包括将零件浸入能够溶解油和脂肪的溶剂如氯化溶剂和碳氢化合物溶剂中，或将零件浸入包括强碱或碱、表面活性剂等的含水清洗溶液中，或将此类含水清洗溶液喷洒到零件上。
[0003]一般而言，清洗系统归类为两组，即，干式清洗系统和湿式清洗系统。例如，使用清洗溶液的清洗系统归类在"湿式清洗"类别下。然而，由于其包括用清洗溶液除去污染物的零件的清洗步骤、用以从零件除去使用的清洗溶液的冲洗步骤、使用的冲洗溶液的除去步骤，以及干燥步骤，故湿式清洗系统必须以相比于干式清洗系统增加的步骤数目来执行，且因此不是合理的清洗方法。此外，由于在湿式清洗系统中需要大量能量，故出现的另一个问题在于减少排放的二氧化碳(CO2)气体的量，换言之，节能问题。
[0004]此外，除上文所述的干式清洗系统和湿式清洗系统外，清洗系统可根据其清洗机制来归类。在此情况下，清洗系统归类在以下两组下，即，依靠化学作用清洗和依靠物理作用清洗。对于零件的清洗，清洗通常基于化学作用和物理作用的组合来执行，以便提高清洗的效率。即，为了提高清洗的效率的目的，零件浸入清洗溶液中，以便在溶液中以化学方式溶解油和脂肪，接着是对清洗的零件应用物理动作，如超声波处理。
[0005]举例来说，下文将阐述热交换器产品的清洗。
[0006]例如，当热交换器由铝制零件制成时，零件利用冲压模制由铝材料制成，且然后冲压模制的零件被组装来形成具有所期望形状的物品，接着是使零件经历连结步骤，如烧结，以便获得热交换器产品。在热交换器产品的这种生产中，必须清洗冲压模制的零件，以便从零件的表面除去随冲压模制使用且粘附到零件上的制造油的剩余部分和切割碎片(外来物质)，以及细颗粒或小颗粒和/或出现在零件的切割表面上的毛刺。例如，如日本专利第3030313号和第3030314号中所述，作为待清洗的物品的冲压模制零件的清洗通过将零件浸泡在清洗溶液中同时在连续超声波清洗设备中连续地施加超声波辐射来执行，以便从零件上剥离和除去粘附的污染物。然而，这些日本专利文献中描述的清洗方法存在缺陷，如提高了能量消耗水平、大尺寸的清洗设备，以及增加了成本。
[0007]另一方面，存在基于紧凑式剥离/清洗技术的另一种清洗方法，根据该方法，过冷清洗溶液对着零件喷洒。根据此类清洗方法，粘附的污染物可通过将具有不高于其凝固点的温度的过冷清洗溶液在大气压力下从喷洒喷嘴喷洒到零件上来剥离和除去，以便从零件上剥离和除去粘附的污染物。例如，如日本专利第3323304号中所述，当其与作为待清洗的物品的零件相接触时，处于过冷清洗溶液的状态下的清洗溶液可从过冷状态变至对应的凝固状态或冻结状态。在清洗溶液冻结时，引起清洗溶液从液体至固体的相移，并且溶液体积膨胀。结果，膨胀且冻结的清洗溶液可以擦除零件的表面使得从零件的表面除去污染物。
[0008]此外，例如，如日本未审专利公布(Kokai)第2008 - 264926号中所述，存在另一种清洗方法，其包括将处于过冷状态的包含冻结的水颗粒和液滴的清洗介质从喷冰喷嘴喷洒到零件上。该清洗方法对于从零件的表面除去小毛刺是有效的。
[0009]然而，当处于过冷状态的包含冻结的水颗粒和液滴两者的过冷清洗溶液或介质对着热交换器产品的零件喷洒以便在清洗过程期间清洗零件时，出现的问题在于，在清洗过程之后，在冻结的清洗溶液的融化时形成的液滴可保持在清洗的零件上。此外，多个喷洒喷嘴必须以多级方式设置，从而导致能量消耗增加、大尺寸清洗设备，以及提高了成本。这是由于在热交换器产品的零件的生产中使用的冲压模制机器可呈现出大为提高的生产能力，且因此，当冲压模制机器直接地与随后的清洗设备组合设置时，在确保高清洗质量和高清洗速度的情况下，清洗设备必须以大约2m/min至10m/min的给送速度与冲压模制机器同时地操作，该速度为从冲压模制机器排出的纵向零件的速度。

【发明内容】

[0010]本发明在于解决上文提到的现有技术的问题。即，本发明的目的在于提供一种用于在清洗设备的清洗区域中清洗物品以除去附接到物品表面上的污染物如油和脂肪、外来物质等的方法和设备，该方法和设备使得能够在清洗期间减少能量消耗量，且以大为提高的速度进行清洗步骤和随后的干燥步骤，从而确保尺寸缩小、降低成本和方法和设备的连续操作。
[0011]本申请的发明人现在发现，如果包括使用对任何污染物都具有疏油性的特定清洗溶液的特定清洗系统应用于待清洗的物品，则可有效地解决以上问题。即，在清洗溶液改变为对应的过冷清洗溶液之后，清洗溶液在具有特定构型的清洗系统中使用。根据本发明，可在单个清洗设备中同时地执行从物品除去污染物、除去喷洒的清洗溶液和干燥清洗的物
品O
[0012]根据其一个方面，本发明在于一种用于清洗物品以除去物品的表面上的污染物的方法，其包括以下步骤:
冷却清洗溶液以获得过冷清洗溶液；
加热物品以将其表面温度升高至不低于清洗溶液的沸点的温度；
同时地清洗和干燥物品，同时将过冷清洗溶液喷洒到加热的物品上。例如，污染物为油和脂肪、外来物质、颗粒、毛刺和它们的组合。
[0013]根据其另一个方面，本发明在于一种清洗物品以除去物品的表面上的污染物的设备，其按顺序包括:
加热区域，其包括设置在清洗区域的上游侧中的加热器件，其中加热物品的表面温度升高到不低于使用的清洗溶液的沸点的温度；以及
用于清洗加热的物品的清洗区域，其包括用于对着加热的物品喷洒过冷溶液的喷洒设备，该喷洒设备包括用于容纳过冷溶液的溶液供应槽和与溶液供应槽连接的喷洒喷嘴；其中通过在清洗区域中对着加热物品喷洒过冷清洗溶液来同时地执行加热物品的清洗和干燥。
[0014]如从以下描述中认识到的那样，根据本发明，当通过在清洗设备中清洗物品来除去粘附到物品如构成零件的表面上的油和脂肪、外来物质和其它杂质时，变得可能的是缩小清洗设备的规模且还在节能状态下操作清洗设备，因为本发明对于减少能量消耗量和以加快的速度进行清洗过程是有效的。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1示出根据本发明的清洗设备的一个优选实施例；
图2示出根据本发明的清洗设备的另一个优选实施例；
图3示出根据本发明的清洗设备的加热区域周围的构型；
图4示出根据本发明的清洗设备的加热区域周围的另一个构型；以及 图5为示出清洗效率与传送机装置的传送速度的依赖性的测试结果的图表。
【具体实施方式】
[0016]本发明可以以不同的实施例来有利地执行。下文将描述本发明的优选实施例，但应当注意的是，本发明不限于以下实施例，且本发明的实施例可在本发明的范围和精神内改变和改进。
[0017]在本发明的实施中，以下连续步骤在清洗设备中按顺序执行。
[0018](I)通过冷却清洗溶 液来制备过冷清洗溶液，直到产生对应的过冷溶液；
(2)加热物品，即待清洗的物品或零件，以将其表面温度升高至不低于清洗溶液的沸点的温度；以及
(3)通过对着加热的物品来喷洒过冷清洗溶液来在清洗设备中同时地清洗和干燥加热的物品。
[0019]本文使用的清洗溶液为具有疏油性质的非活性流体或溶液。例如，适合的清洗溶液包括含有水和防锈剂的水溶液，以及氟化溶剂(简称为”含氟溶剂?，如氢氟烷(HFC)、氢氟醚(HFE)、全氟醚(PFE)、全氟化碳(PFC)和全氟胺。例如，适合的防锈剂包括含氮化合物，通常为乙醇胺和单乙醇胺。大体上，防锈剂以基于水溶液的总重量的大约0.1%重量至30%重量的量使用。
[0020]此外，如果不存在对本发明的实施的不利影响，则任何常规清洗溶液如含水酒精和烃类液体都可用作清洗溶液。此外，如果期望的话，清洗溶液还可包括任何可选的添加齐?，如无机化合物，通常是氢氧化钠和硅酸钠。此外，尽管其大体上是单独使用的，但清洗溶液可以以两种或多种溶液的组合使用。
[0021]清洗溶液在其改变成对应的过冷状态之后用于本发明。清洗溶液的过冷可根据本领域中公知的常规方法来执行。优选的是，过冷清洗溶液使用喷洒喷嘴或其它喷洒器件对着在其表面上具有杂质的物品以喷洒微滴形式施加。此外，优选的是，处于过冷状态的微滴在它们与单独的空气流混合来形成具有两相的气体-液体介质之后对着物品喷洒。
[0022]此外，当清洗溶液施加到待清洗的物品上时，优选的是将物品的表面预先加热至不低于清洗溶液的沸点的表面温度。物品的这种预热对于通过相对较轻的油和脂肪成分的蒸发和挥发来从物品的表面预先除去所述成分是有效的。
[0023]当上文所述的气体-液体清洗溶液对着具有不低于清洗溶液的沸点温度的表面温度的加热的物品喷洒时，清洗溶液的喷洒流可有效地除去附接或粘附到物品的表面上的外来物质，如切割碎片。在此情况下，气体-液体清洗溶液可以以任何常规方法制备。作为优选，可通过以大体上在大约1: 100，000至大约1: 1,000的范围内的宽变化的混合比(体积比)来混合清洗溶液和空气来制备气体-液体清洗溶液。如果清洗溶液和空气中的一者或两者脱离以上范围，则不会获得令人满意的效果。
[0024]当过冷气体-液体清洗溶液对着加热的物品喷洒时，就出现清洗溶液对物品的表面的冲击。结果，解除了清洗溶液的过冷状态，且因此清洗溶液凝固，即，冻结。当清洗溶液冻结时，引起清洗溶液从液体至固体的相移，并且清洗溶液的体积膨胀，且因此物品的表面经历膨胀和冻结的清洗溶液的擦除作用。由于物品的表面通过冻结的清洗溶液擦除，故在预热步骤期间未蒸发或挥发的剩余物如剩余的油和脂肪等被除去，且同时冻结的清洗溶液立即变为对应的融化溶液，其然后蒸发或挥发。即，根据本发明，由于物品的表面加热至不低于清洗溶液的沸点温度的温度，故在喷洒的气体-液体两相清洗溶液中引起清洗溶液的过冷微滴的自发相移(液体一固体一气体)，从而使得能够在高速下进行清洗/干燥过程。
[0025]此外，在本发明的实施中，优选的是用于对着物品喷洒清洗溶液的喷洒喷嘴还包括与喷洒喷嘴组合的空气供应器件，以制备具有两相的气体-液体介质形式的清洗溶液。如上文所述，这是因为清洗溶液的喷洒优选通过使用气体-液体两相清洗溶液来执行。空气供应器件可具有任何适合的构造和尺寸，且例如，空气供应器件可为与空气源相连的导管。
[0026]此外，作为优选，清洗设备的清洗区域还包括流动控制器件和排放开口。流动控制器件优选为设置在物件上使得流动控制器件覆盖物品的至少一部分。排放开口优选为设置在物品下方。由于以上构型，变得可能的是通过流动控制器件的功能来引导大流动的喷洒的清洗溶液至排放开口。流动控制器件可具有任何适合的构造和尺寸，只要其可确保沿所期望的方向即大体上沿排放开口的方向弓I导从喷洒喷嘴喷洒的清洗溶液的流动。如下文参照图3和图4所述，流动控制器件的典型实例为流动控制板。为了避免喷洒的清洗水漏出流动控制板，优选的是，流动控制板由塑料、金属或其它材料形成为矩形形状使得板覆盖物品的大部分。作为优选，如图3和图4中所示，流动控制器件可具有倒置的U形截面。
[0027]此外，优选的是，清洗设备还包括连续地支承和输送多个物品的传送机装置。在传送机装置存在时，变得可能的是在移动的传送机装置上将多个物品从加热区域按顺序地、连续地或间断地引导至清洗区域。在本发明的实施中，可自由地使用任何常规传送机装置，如链式传送机和传送带。例如，环带传送机装置可通过使链状或网状传送带在一对旋转滚轮之间循环而构成。替代地，如果多个物品彼此连接形成物品的带，则传送机装置可从清洗设备省去，因为产生的盘圈可用作传送机装置。
[0028]在清洗区域中，在对着物品喷洒清洗溶液之后，喷洒的清洗溶液可向下滴落。因此，为了回收喷洒和滴落的清洗溶液，优选的是清洗区域还包括用于接收喷洒的清洗溶液的回收槽。回收槽优选为设置在清洗区域的下部部分，且优选为圆柱形槽或矩形槽的形式。如果需要的话，回收的清洗溶液可在其清洁之后再循环至溶液供应槽。[0029]接下来，将参照图1和图2来描述本发明的优选实施例。
[0030]图1示出了用于构成铝制热交换器产品的纵向零件的清洗设备。零件可在常规模制设备如冲压模制机器中按顺序由铝材料制成。清洗设备I包括用于喷洒过冷清洗溶液的微滴的喷洒设备10。喷洒设备10设有溶液供应槽11和喷洒喷嘴12。对油和脂肪具有疏油性的非活性清洗溶液例如含有水和防锈剂的水溶液或氟化物的溶剂经由导管I Ia供应至溶液供应槽11，以将其储存在槽11中。另一方面，空气经由导管12a供应至喷洒喷嘴
12。然后，喷洒喷嘴12中的空气与从溶液供应槽11供应的清洗溶液相混合。在产生的清洗/干燥区域(W/D)中，包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质对着待清洗的零件3喷洒。如果需要的话，回收槽5可如图所示那样设置在清洗/干燥区域(W/D)的下部部分中。在回收槽5中回收从零件3除去的喷洒的清洗溶液和任何污染物。
[0031]气体-液体两相介质可通过使用任何常规方法制备。例如，清洗溶液在密封且加压的状态下在溶液供应槽11中冷却，以获得过冷清洗溶液。然后，过冷清洗溶液供应至喷洒喷嘴12，以获得气体-液体两相介质。替代地，包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质可通过使用所谓的〃拉瓦尔(Laval)"喷嘴作为喷洒喷嘴12来制备。拉瓦尔喷嘴大体上包括具有圆形截面的喉部部分、定位在喉部部分的上游侧上的会聚部分，以及定位在喉部部分的下游侧上的扩散部分。
[0032]根据以上方法，在通过利用引入到拉瓦尔喷嘴的压缩空气的绝热膨胀来制备冷却气流之后,冷却气流与清洗溶液相混合来形成气体-液体两相介质,该介质包括过冷清洗溶液的微滴。根据另一个替代方法,包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质可通过将使用涡流管形成的冷却气流与清洗溶液相混合来制备。作为优选，设有拉瓦尔喷嘴的喷洒设备10在本发明的实施中使用，因为此类喷洒系统以紧凑的规模构成，且使得能够以亚音速水平或音速水平的高速喷洒清洗溶液。例如，具有日本专利第4120991号和日本未审查专利公布(Kokai)第10 - 223587号中描述的结构的拉瓦尔喷嘴可用作喷洒喷嘴12。
[0033]在它们设置在输送传送机4上之后，在清洗设备I内向箭头A的方向引导纵向零件3。输送传送机4可为任何常规板状器件如塑料板、网状板和链条板，其可在一对输送滚轮之间不断地旋转。使用输送传送机4，变得可能的是将零件3从先前区域(未示出)连续地引导至喷洒设备10的后续清洗/干燥区域(W/D)来用于喷洒过冷清洗溶液的微滴。加热器件2设置在先前区域与喷洒设备10之间，以便将零件3的表面加热至不低于清洗溶液的沸点的温度。能够利用辐射热来加热零件3的加热器如红外线加热器可适合用作加热器件2。然而，如果使用的加热器件对于将零件的待清洗部分加热至不低于清洗溶液的沸点温度的表面温度是有效的，则加热系统和加热器件的设置不受限制。
[0034]如果必要，则两个或多个喷洒喷嘴12可设置在喷洒设备10中。此外，喷洒喷嘴12可沿垂直于零件3的方向设置，或可设置成与零件3的传送方向A倾斜成角。此外，喷洒喷嘴12可沿水平方向移动。总之，喷洒喷嘴12可取决于诸如零件3的细节的因素来以任何所期望的方式设置和/或扫过。因此，根据本发明，在它们从先前区域连续地排出之后，零件3被引导至加热器件2以加热零件3。然后，将加热的零件3引导至后续喷洒设备10的清洗/干燥区域(W/D)来用于喷洒过冷清洗溶液的微滴。在穿过清洗/干燥区域期间，用包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质从喷洒喷嘴12来喷洒受引导的零件3的待清洗部分。因此，有可能在高速下以产生的良好清洗质量来同时地清洗和干燥零件3。[0035]图2为图1中所示的清洗设备I的改型，且示出了用于纵向零件的另一个优选的清洗设备。同样，纵向零件使用模制设备如冲压模制设备由铝材料制成。
[0036]清洗设备I包括用于喷洒过冷清洗溶液的微滴的喷洒设备10。喷洒设备10设有溶液供应槽11和喷洒喷嘴12。具有疏油性的非活性清洗溶液例如含有水和防锈剂的水溶液或氟化物的溶剂经由导管Ila供应至溶液供应槽11以将其储存在槽11中。另一方面，空气经由导管12a供应至喷洒喷嘴12。溶液供应槽11构造成以便来自于溶液供应槽11的清洗溶液被引入喷洒喷嘴12中，以便构成清洗/干燥区域(W/D)，其中包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质对着零件3喷洒。如果必要，则回收槽5可设置在清洗设备I中，以回收喷洒的清洗溶液和任何污染物。
[0037]如所示，喷洒喷嘴12相对于零件3的由箭头A所示的传送方向成倾斜角设置。此夕卜，如图4和图5中所示，能够覆盖零件3的流动控制板6设置在零件3的上表面上，以便形成空间，在该空间中，将朝加热区域(H)中的排放开口 7引导清洗/干燥区域(W/D)中从喷洒喷嘴12喷洒的气体-液体两相介质。连接到排放设备(未示出)上的排放开口 7具有吸气和回收加热区域(H)中生成的蒸气的功能，接着是将蒸气排出清洗/干燥区域(W/D)。
[0038]使用的清洗溶液在过冷清洗溶液中使用，且为气体-液体两相介质的形式。例如，可通过在密封且加压的状态下在溶液供应槽11中冷却清洗溶液且将产生的过冷清洗溶液供应至喷洒喷嘴12来获得气体-液体两相介质来制备气体-液体两相介质。替代地，包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质可通过将拉瓦尔喷嘴用作喷洒喷嘴12来制备。在该实施例中，在通过利用引入拉瓦尔喷嘴的压缩空气的绝热膨胀来制备冷却气流之后，冷却气流与清洗溶液相混合来形成包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质。根据另一替代方法，包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质可通过将使用涡流管形成的冷却气流与清洗溶液相混合来制备。作为优选，设有拉瓦尔喷嘴的喷洒设备10在本发明的实施中使用，因为此类喷洒系统以紧凑的规模构成，且使得能够以亚音速水平或音速水平的高速喷洒清洗溶液。具有上文所述的专利文献中描述的结构的拉瓦尔喷嘴可用作喷洒喷嘴12。
[0039]使用输送传送机4，纵向零件3从先前区域连续地引导至喷洒设备10的后续清洗/干燥区域(W/D)。加热器件2设置在先前区域与喷洒设备10之间，以便将零件3的表面加热至不低于清洗溶液的沸点的温度。能够利用辐射热来加热零件3的加热器如红外线加热器可适合用作加热器件2。然而，如果使用的加热器件对于将零件的待清洗部分加热至不低于清洗溶液的沸点温度的表面温度是有效的，则加热系统和加热器件的设置不受限制。如果必要，则两个或多个喷洒喷嘴12可设置在喷洒设备10中。此外，喷洒喷嘴12可沿垂直于零件3的方向设置，或可与零件3的传送方向A成倾斜角设置，或可沿水平方向移动。即，喷洒喷嘴12可取决于诸如零件3的细节的因素来以任何所期望的方式设置和/或扫过。
[0040]在图2中所示的实施例中，将从先前区域连续地排出的零件3按顺序引导至加热器件2，以及定位在加热区域(H)之后的喷洒设备10的清洗/干燥区域(W/D)。在清洗/干燥区域(W/D)中，用包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质从喷洒喷嘴12来喷洒受引导的零件3的待清洗部分。因此，可以在高速下以产生的良好清洗质量来同时地清洗和干燥零件3。此外，由于流动控制板6设置为流动控制器件，故变得可能的是从喷洒喷嘴12对着零件3的表面同心地喷洒气体-液体两相介质。此外，由于气体-液体两相介质的流动通路形成为始于喷洒喷嘴12且终止于排放开口 7，故变得可能的是防止除去的污染物再粘附到清洁的零件3上。
[0041]例如，图2中所示的流动控制板6可如图3和图4中所示那样构成。图3中所示的流动控制板6具有矩形截面构造，如马蹄形截面或倒置的U形截面，且因此可覆盖移动的输送传送机4上的零件3的大部分。此外，图4中所示的流动控制板6具有矩形截面的构造，其中顶板部分为波状的，以便对着零件3喷洒作为层流的气体-液体两相介质。大体上，流动控制板6由包括金属合金的金属和包括纤维加强塑料(FRP)的塑料材料制成。
[0042]实例
将参照本发明实例来进一步描述本发明。然而，应当注意的是本发明不限于以下实例。
[0043]实例I
从物品的表面清洗和除去油质杂质
上文参照图2所述的清洗设备用于从零件的表面除去油质杂质。在该实例中使用的清洗设备为设有〃拉瓦尔〃喷嘴系统的清洗设备，且从日本的Rix C0.Ltd.以商标名〃 MIJ -PlOO 〃商业地可得到。
[0044]从日本的Yushiro Chemical Industry C0.Ltd.以商标名〃Yushiron Cut AbasKZ216"商业地可得到的非水溶性油用作油质杂质。油涂布在各个矩形铝制测试件的上表面的中心部分上的5mm X 150mm(0.05dm2)的涂布表面处。
[0045]清洗设备包括溶液供应槽和拉瓦尔型喷洒喷嘴。单个喷洒喷嘴与测试件的涂布区域成45度的倾斜角设置。喷洒喷嘴的端部与测试件之间的距离为20mm。此外，流动控制板设置成使得其可定位在移动的测试件的上表面上。IR加热器设置在先前区域(未示出)与清洗设备之间，以将测试件的表面加热至不低于清洗溶液的沸点的温度。
[0046]为了构成清洗设备中的清洗/干燥区域(W/D)，非活性清洗溶液经由导管供应至溶液供应槽。去离子水用作清洗溶液，且以20ml/min的流速供应。此外，在0.4MPa的压力下的压缩空气经由导管供应至喷洒喷嘴的去离子水流中。由于将压缩空气引入喷洒喷嘴的清洗溶液中，故包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质对着测试件喷洒。由于输送传送机用于支承和输送测试件，故测试件从先前区域连续地引导至清洗设备的后续清洗/干燥区域(W/D)。
[0047]在移动的测试件的清洗中，测试件可在高速下以良好的清洗质量同时地清洗和干燥。此外，由于流动控制板用于喷洒系统，故气体-液体两相介质可对着移动的测试件的表面同心地喷洒。
[0048]在完成清洗溶液的喷洒之后，喷洒的清洗溶液和从测试件除去的油被回收在设置于清洗设备的下部部分中的回收槽中。由于清洗溶液的简单且有效的流动路线形成在清洗设备中，故随清洗溶液的受控流动防止了除去的油与清洁的测试件的再粘附。
[0049]实例 2
确定清洗的零件的清洗效率与输送传送机的传送速度的依赖性具有70mm的宽度、150mm的长度和Imm的厚度的矩形测试件由招材料制成。为了使测试件经历以下评估测试，各个测试件的上表面的中心部分都涂布有污染物质的薄层。污染物质涂布在5mm X 150mm(0.05dm2)的涂布表面处。本文中使用的污染物质为从日本YushiroChemical Industry C0.Ltd.以商标名〃Yushiron Cut Abas KZ216〃商业地可得到的非水
溶性油。
[0050]接下来，利用紫外线吸收光谱学来确定粘附到各个测试件上的非水溶性油的量，即，粘附的油质成分的量(mg/dm2)。在确定过程的第一步骤中，在日本Tosoh公司以商标名〃HC - UV45 〃商业地可得到的提取设备上提取油质成分，接着是将苯甲醇用作参考物质来利用紫外线吸收光谱学定量分析提取的液体。从265nm的波长下的紫外线辐射的吸收来确定各个测试件的油质成分的量。
[0051]在确定过程的第二步骤中，粘附到测试件上的非水溶性油使用上文所述的实例I的清洗设备来从测试件除去。
[0052]当将输送传送机上的测试件引导穿过清洗设备来进行清洗过程时，对传送机应用了三个不同的传送速度1.2m/min、5.7m/min和8.3m/min。此外，当传送测试件时,在清洗步骤之前未加热作为比较实例的一些测试件，且因此它们以室温(25°C )传送，而作为发明实例的一些测试件在清洗步骤之前加热，且因此它们在150°C的温度下传送穿过加热区域，以用于比较的目的。在清洗过程中，包括过冷清洗溶液的微滴的气体-液体两相介质对着移动的测试件喷洒。
[0053]在完成清洗过程之后，测量油质成分的量以评估产生的清洗效率与传送机的传送速度的依赖性。获得了图5的图表上绘出的结果。
[0054]在图5的图表中，具有黑色圆圈的曲线I代表根据未应用加热的比较实例的测试件的结果，而具有白色圆圈的曲线II代表根据使用IR加热器应用加热的发明实例的测试件的结果。
[0055]如从图表认识到的那样，当传送机的传送速度为1.2m/min时，比较实例和发明实例在完成清洗过程之后可满足不大于lmg/dm2的所期望的清洁度，同时在比较实例和发明实例两者中，未清洗的测试件具有粘附到测试件上的50mg/dm2至80mg/dm2的油质成分。
[0056]然而，对于测试件在没有预热步骤的情况下清洗的比较实例，在完成清洗过程之后，过冷清洗溶液的微滴可凝固，且然后凝固的微滴可融化且粘附到测试件上。在传送速度提高的情况下，可增加测试件上的融化微滴的量，且因此显著地降低了清洗过程的清洁效率。
[0057]与此相反，对于在完成预热步骤之后清洗测试件的发明实例中，未观察到比较实例中的以上缺陷，如过冷清洗溶液的微滴在测试件上凝固和融化。观察到过冷清洗溶液的微滴可在其凝固和融化之后蒸发。此外，还观察到即使传送速度增大到8.3m/min,也可保持令人满意的清洁效果。
[0058]工业适用性
如从以上描述认识到的那样，本发明可有效地在物品(如，利用冲压模制和其它生产方法制造的那些)的清洗中使用来除去附接到物品上的杂质，如油和脂肪、外来物质等。此夕卜，根据本发明的清洗设备具有节能且尺寸缩小的构型。因此，当从多种零件如机动车辆零件、电子零件和机械零件的表面上除去粘附到零件上的任何污染物时，可有利地使用本发明。
【权利要求】
1.一种用于清洗物品来除去所述物品的表面上的污染物的方法，所述方法包括以下步骤: 冷却清洗溶液来获得过冷清洗溶液； 加热物品以将其表面温度升高至不低于所述清洗溶液的沸点的温度； 在将所述过冷清洗溶液喷洒至所加热的物品的同时，同时地清洗和干燥所述物品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述污染物为选自由油和脂肪、外来物质、颗粒、毛刺和它们的组合构成的组的污染物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗溶液具有对所述污染物的疏油性。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗溶液为包括水和防锈剂的水溶液、或氟化溶剂。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洗溶液为具有两相的气体-液体介质。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在存在流动控制器件时执行喷洒，以便沿排放方向弓I导所述喷洒的清洗溶液的流动。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在移动的传送机装置上引导多个物品的同时，所述步骤对于各个移动的物品连续执行。
8.一种用于清洗物品来除去所述物品的表面上的污染物的设备，所述设备按顺序包括: 加热区域，其包括用于加热设置在清洗区域的上游侧中的物品的加热器件，其中所述物品的表面温度升高到不低于清洗溶液的沸点的所述温度； 用于清洗所加热的物品的清洗区域，其包括用于对着所述物品喷洒过冷溶液的喷洒设备，所述喷洒设备包括用于容纳所述过冷溶液的溶液供应槽和与所述溶液供应槽连接的喷洒喷嘴； 其中通过在所述清洗区域中对着所加热的物品喷洒所述过冷清洗溶液来同时地执行所加热的物品的清洗和干燥。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述污染物为选自由油和脂肪、外来物质、颗粒、毛刺和它们的组合构成的组的污染物。
10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述喷洒设备还包括与所述喷洒喷嘴组合的空气供应器件，以制备具有两相的气体-液体介质形式的清洗溶液。
11.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述清洗区域还包括流动控制器件，其设置在所述物品上使得所述流动控制器件覆盖所述物品的至少一部分，以及设置在所述物品下方的排放开口，其中所喷洒的清洗溶液流通过所述流动控制器件大致被引导至所述排放开口。
12.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备还包括用于连续支承和输送多个所述物品的传送机装置，其中所述传送机装置上的多个所述物品按顺序地、连续地或间断地经由所述加热区域引导至所述清洗区域。
13.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述清洗区域还包括用于接收所喷洒的清洗溶液的回收槽，所述槽设置在所述清洗区域的下部部分中。
【文档编号】B08B3/08GK103464412SQ201310220404
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2012年6月5日
【发明者】柳川敬太 申请人:株式会社电装