CN103801526A - 蒸汽清洗设备及其清洗方法 - Google Patents

Abstract

一种蒸汽清洗设备，包括密封清洗槽、蒸汽提供装置、减压装置、温度检测装置、压力检测装置以及控制装置。本发明还涉及一种蒸汽清洗方法，包括将工件放入密封清洗槽中；对密封清洗槽进行减压，若密封清洗槽内压力≤预设压力Pa，则停止减压；向密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽，对工件进行清洗，若密封清洗槽内压力≥预设压力Pb，则返回减压步骤；若密封清洗槽内的温度变化幅度≤预设温度变化幅度ΔTa，密封清洗槽内的温度≥预设温度Tb时，清洗完成。通过对密封清洗槽进行间断性减压控制，基于槽内温度的变化幅度来判断蒸汽清洗是否完成，无论被清洗物的种类和数量如何，都可以在最适当的时间内进行清洗工程，避免了在时问和能量上的双重浪费。

Description

蒸汽清洗设备及其清洗方法

技术领域

本发明属于工业清洗技术领域，尤其涉及一种蒸汽清洗设备及其清洗方法。

背景技术

传统的蒸汽清洗过程是，承装被清洗物的清洗槽在处于减压状态时，将溶剂加热蒸汽导入至清洗槽中，从而对被清洗物的表面进行清洗，从清洗开始到定时器所定时间时，清洗过程完成。由于被清洗物体的种类（材质，大小，形状等）以及数量的不同，定时器所定时间无法做到统一，用户很难根据被清洗物体的种类、数量等去判断最适合的清洗时间，更加无法根据被清洗物体的种类、数量随时调整时间设定，因而在传统的蒸汽清洗过程中，为了应对多种被清洗物体，通常设定统一相比较宽裕的时间来进行。由此带来的问题是，本来可以在短时间内完全达到清洗目的的被清洗物，也需要进行长时间的清洗过程，产生了时间和能源上的双重浪费。

发明内容

基于此，本发明针对上述技术问题，提供一种可根据被清洗物的种类和数量，在适当的时间内进行简单清洗作业的蒸汽清洗设备及其清洗方法。

本发明采用如下技术方案：

一种蒸汽清洗设备，包括:

密封清洗槽，用于承装被清洗工件；

蒸汽提供装置，用于产生并向所述密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽；

减压装置，用于对所述密封清洗槽减压；

温度检测装置，用于检测所述密封清洗槽内的温度数据；

压力检测装置，用于检测所述密封清洗槽内的压力数据；

控制装置，用于根据所述温度检测装置以及压力检测装置检测到的数据，控制对密封清洗槽的溶剂加热蒸汽的输送以及对密封清洗槽的减压；

所述蒸汽提供装置以及减压装置均与所述密封清洗槽连接，所述控制装置与所述蒸汽提供装置、减压装置、温度检测装置以及压力检测装置连接。

本方案还包括用于外部输入设定的操作装置，所述操作装置与所述控制装置连接。

所述密封清洗槽包括槽体以及密封盖板，所述密封盖板设于所述槽体上。

所述蒸汽提供装置通过蒸汽输送配管以及回液配管与所述密封清洗槽连接；所述减压装置通过减压配管与所述密封清洗槽连接。

本方案还包括液滴加热装置，所述液滴加热装置设于所述减压配管上，且与所述控制装置连接。

所述控制装置包括：

控制单元，用于指令蒸汽提供装置向所述密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽，指令减压装置对所述密封清洗槽进行减压；

存储单元，用于存储从所述操作装置输入的外部指令以及设定；

判断单元，用于根据所述温度检测装置以及压力检测装置检测到的数据进行判断：

在对密封清洗槽进行减压时，若密封清洗槽内压力小于等于预设压力Pa，则指令所述控制单元停止减压；

在向密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽，对工件进行清洗时，若密封清洗槽内压力大于等于预设压力Pb，则指令所述控制单元对密封清洗槽进行减压；

若密封清洗槽内的温度变化幅度小于等于预设温度变化幅度△Ta,且密封清洗槽内的温度大于等于预设温度Tb时，则清洗完成。

所述在向密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽，对工件进行清洗时，若密封清洗槽内压力大于等于预设压力Pb，则指令所述控制单元停止输送溶剂加热蒸汽，并对密封清洗槽进行减压。

本方案还提供一种蒸汽清洗方法，包括以下步骤：

将工件放入密封清洗槽中；

对密封清洗槽进行减压，若密封清洗槽内压力小于等于预设压力Pa，则停止减压；

向密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽，对工件进行清洗，若密封清洗槽内压力大于等于预设压力Pb，则返回减压步骤；

若密封清洗槽内的温度变化幅度小于等于预设温度变化幅度△Ta,且密封清洗槽内的温度大于等于预设温度Tb时，判断清洗完成。

所述若密封清洗槽内压力大于等于预设压力Pb时，则停止输送溶剂加热蒸汽，返回减压步骤。

还包括以下步骤：

干燥：在清洗完成后，破坏密封清洗槽的真空，使密封清洗槽的蒸汽液化并回流至蒸汽提供装置；对密封清洗槽进行减压，使粘附在工件上的溶剂气化；

取件：停止减压，使密封清洗槽恢复至大气压，待密封清洗槽内温度下降后，取出工件。

本发明通过对密封清洗槽进行间断性减压控制，基于槽内温度的变化幅度来判断蒸汽清洗是否完成，无论被清洗物的种类和数量如何，都可以在最适当的时间内进行清洗工程，避免了在时问和能量上的双重浪费。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式本发明进行详细说明：

图1为一实施例的一种蒸汽清洗设备的结构示意图；

图2为一实施例的一种蒸汽清洗方法的流程图；

图3为一实施例的密封清洗槽内压力变化的示意图；

图4为一实施例的密封清洗槽内温度变化的示意图；

图5为图3的放大图；

图6为一实施例的温度判定流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种蒸汽清洗设备，包括用于承装被清洗工件2的密封清洗槽110，用于产生并向密封清洗槽110输送溶剂加热蒸汽的蒸汽提供装置120，用于对密封清洗槽110减压的减压装置130，用于检测密封清洗槽110内的温度数据的温度检测装置140，用于检测密封清洗槽110内的压力数据的压力检测装置150，以及控制装置160。控制装置160根据温度检测装置140以及压力检测装置150检测到的数据，控制对密封清洗槽110的溶剂加热蒸汽的输送以及对密封清洗槽110的间断性减压。

当蒸汽清洗开始后，由于溶剂蒸汽与低温的被清洗工件2发生接触后会立刻凝结液化，所以不会产生因溶剂蒸汽导入而使密封清洗槽110内压力急速上升的现象。但是，随着被清洗工件2的表面温度上升，直到与溶剂蒸汽的温度相接近时，溶剂的凝结量减少，此时密封清洗槽110内的压力也会开始逐渐上升。随着密封清洗槽110内的压力上升，溶剂的沸点将会升高，从而导致溶剂蒸汽在与被清洗物接触前发生液化现象，致使溶剂蒸汽清洗效率低下。为了防止上述情况发生，本发明在蒸汽清洗开始后对密封清洗槽110内实施间断性减压。密封清洗槽110内被减压后，槽内温度会暂时下降，但是只要停止减压，由于溶剂的蒸汽，密封清洗槽110内的温度会再次上升。所以，在蒸汽清洗开始后，清洗槽内的温度会一边产生周期性变化，一边上升。而且，随着被清洗工件2与溶剂蒸汽的热交换，当被清洗工件2的中心附近被加热时，由间断性减压引起的槽内温度的变化幅度将会逐渐变小，据上述判定方式，当这个温度变化幅度达到预定值以下，并且上述密封清洗槽110内的温度达到预定临界值以上的那一刻，判定蒸汽清洗完成。

如图1所示，为了从外部输入指令以及设定，本设备还设置有操作装置170，操作装置170与控制装置160连接。

如图1所示，密封清洗槽110包括槽体111以及密封盖板112，密封盖板112设于槽体111上，具体地，槽体111上部设有开口，开口由盖板112密封，盖板112上设有真空破坏阀V1以及大气开放阀113，两者相连接。

蒸汽提供装置120以及减压装置130均与密封清洗槽110连接。

如图1所示，具体地，蒸汽提供装置120通过蒸汽输送配管3以及回液配管4与密封清洗槽110连接，蒸汽提供装置120中配置有加热器121，用于将清洗溶剂加热成蒸汽，蒸汽输送配管3上设有蒸汽输送阀V 3，回液配管4上设有回液阀V4。

减压装置130通过减压配管5与密封清洗槽110连接，该减压配管5上设有排气阀V2。

从密封清洗槽110中被减压装置130吸引的气体中含有微小液滴，为了预防液体侵入到减压装置130中去，在减压配管5上配有液滴加热装置180，该液滴加热装置180包住部分减压配管5，微小液滴在通过液滴加热装置180时，被加热后完全气化。

压力检测装置150可以使用不会因大气压而发生数值变化的绝对真空计，即皮拉尼真空压力计。

控制装置160与蒸汽提供装置120、减压装置130、温度检测装置140、压力检测装置150、操作装置170以及液滴加热装置180连接。

控制装置160包括：

控制单元161，用于指令蒸汽提供装置120向密封清洗槽110输送溶剂加热蒸汽，指令减压装置130对密封清洗槽110进行减压，具体地，控制单元161需要对真空破坏阀V1、大气开放阀113、蒸汽提供装置120及其加热器121、蒸汽输送阀V 3、回液阀V4、以及减压装置130、排气阀V2和液滴加热装置180进行动作控制。（需要说明的是，在图1中控制装置160与各部件的连接线并未全部表示出来。）

存储单元162，用于存储从操作装置170输入的外部指令以及设定，用户可通过170输入指令，控制单元161则根据指令控制上述装置以及阀门动作。

判断单元163，用于根据温度检测装置140以及压力检测装置150检测到的数据进行判断：

在对密封清洗槽110进行减压时，若密封清洗槽110内压力小于等于预设压力Pa，则指令控制单元161停止减压。

在向密封清洗槽110输送溶剂加热蒸汽，对工件2进行清洗时，若密封清洗槽110内压力大于等于预设压力Pb，则指令控制单元161停止输送溶剂加热蒸汽，并对密封清洗槽110进行减压。

需要指出的是，在实施减压期间，理想的情况是停止蒸汽提供装置120向密封清洗槽110内输送蒸汽，但是由于减压的实施，清洗槽内蒸汽的排出速度很快，在这种情况下，也可以不停止蒸汽提供装置120向密封清洗槽110内输送蒸汽，即当密封清洗槽110内压力大于等于预设压力Pb时，不需要停止蒸汽提供装置120工作，直接对密封清洗槽110进行减压即可。

若密封清洗槽110内的温度变化幅度小于等于预设温度变化幅度△Ta,且密封清洗槽内的温度大于等于预设温度Tb时，则清洗完成。

如图2所示，在其中一个实施例中，本发明还涉及一种蒸汽清洗方法，包括以下步骤：

S110、将工件2放入密封清洗槽中：用户将密封盖板112打开，把工件2放入密封清洗槽110中，关闭盖板112。

S120、产生蒸汽：在蒸汽提供装置120里放入溶剂（例如，通常的碳氢溶剂NS100），用户通过操作装置170对控制装置160下达处理开始的指示，此时控制装置160将蒸汽输送阀V3以及回液阀V4关闭，并开始对加热器121进行通电。根据上述动作，溶剂被加热后产生溶剂蒸汽。

S130、对密封清洗槽进行减压：控制装置160关闭真空破坏阀V1，并打开排气阀V2，使减压装置130开始运行，密封清洗槽110内进行真空导入。由于清洗干燥槽内处于减压状态，在蒸汽清洗时，密封清洗槽110内的溶剂蒸汽被促进扩散，从而使清洗效率更高。另外，当密封清洗槽110内处于减压时，溶剂的沸点低于标准状态下的沸点，因此即使是高沸点的溶剂，在温度较低时也可维持气体状态。

S140、控制装置160监视压力检测装置150的输出数据，当密封清洗槽110内压力下降到小于等于预设压力Pa（如Pa=7300帕），则关闭排气阀V2，停止减压；

S150、向密封清洗槽110输送溶剂加热蒸汽，对工件2进行清洗：控制装置160打开蒸汽输送阀V3，蒸汽提供装置120里的溶剂蒸汽通过蒸汽输送配管3以一定的速度向密封清洗槽110内提供。此时，由于溶剂蒸汽的温度高于工件2的温度，溶剂蒸汽在工件2表面凝结，清洗该工件2表面的同时进行热交换，对工件2进行加热。

清洗工程开始后的瞬间，当溶剂蒸汽与低温的工件2发生接触后，由于立即发生液化，因此不会产生因为溶剂蒸汽的导入而使槽内压力急速上升的情况。但是，随着工件2的表面温度逐渐升高，当接近于溶剂蒸汽的温度时，溶剂的凝结量越来越少，槽内的压力也会逐渐上升。

当密封清洗槽110内的压力上升（也就是说真空度低下）的时候，溶剂沸点上升，溶剂蒸汽在接触工件2之前发生液化现象，因此会导致蒸汽清洗效率下降。为了避免这种情况，在实施清洗工程时有必要使密封清洗槽110内的压力保持在一定范围内。

这时，S160、控制装置160监视压力检测装置150的输出数据，如图3所示，随着溶剂蒸汽的导入，当密封清洗槽110内的压力大于等于预设压力Pb（Pb>Pa，例如Pb=11300Pa）时，在这个时间内关闭蒸汽输送阀V3，蒸汽供给暂时停止的同时，打开排气阀V2，并由减压装置130开始真空导入，即返回步骤S130。

需要指出的是，在实施减压期间，理想的情况是停止蒸汽提供装置120向密封清洗槽110内输送蒸汽，但是由于减压的实施，清洗槽内蒸汽的排出速度很快，在这种情况下，也可以不停止蒸汽供给，即当密封清洗槽110内的压力大于等于预设压力Pb（Pb>Pa，例如Pb=11300Pa）时，不需要停止蒸汽供给，直接打开排气阀V2，并由减压装置130开始真空导入即可。

之后，当槽内的压力下降到上述压力值Pa的时候，关闭排气阀V2，停止导入真空，打开蒸汽输送阀V3，蒸汽导入重新开始。

像这样由于真空导入，密封清洗槽110内的温度暂时降低，之后随着真空导入的停止以及蒸汽导入的重新开始，密封清洗槽110内的温度将再次上升。在实施清洗过程中，像这样间断实行真空导入（也就是说真空导入和停止重复进行），密封清洗槽110里的温度如图4及图5所表示的那样，在周期性变化的同时逐渐上升。

之后，随着工件2与溶剂蒸汽进行热交换，当加热到工件2的中心附近时，即使再进行真空导入，槽内的温度也会变得不易下降。由此，随着上述间断性的真空导入，槽内温度上下变化的幅度△t会逐渐变小。

此时，S170、控制装置160继续监视温度检测装置140的输出数据，上述温度变化幅度△t下降到小于等于预设温度变化幅度△Ta，同时密封清洗槽110内的温度t大于等于预设温度Tb时，可以判定蒸汽清洗完成。

另外，△Ta和Tb由试验可以得出确切数值。上述各项数值，在设备出货时可以由储存单元162设定储存，也可由操作人员通过操作装置170进行任意值设定，然后再由储存单元162进行储存。

如图6所示的温度判定流程。在这里，首先判断单元163通过温度检测装置140检测现在的槽内温度t（S2I0阶段）。与接近测量前检测的槽内温度相比较，可以判定槽内温度是否下降（S220阶段）。到S220得出判定结果是YES为止，可以在S210以及S220所定的时间间隔内进行重复实施。

随着真空导入的开始，密封清洗槽110内的温度下降，在第S220阶段如果判定是YES的话，判断单元163会在所设定时间后再次测定此时槽内的温度t并取得数值信息(S230阶段)。与接近测量前取得的槽内温度信息相比较，可以判定槽内温度是否上升（S240阶段）。到S240得出判定结果是YES为止，可以在S230以及S240所定时间间隔内进行重复实施。

随着真空导入的停止以及蒸汽导入的重新开始，槽内温度将再次上升，在S240阶段判定为YES的情况下，判断单元163在判定之前的时间内测出槽内温度的最小值Tmin与最大值Tmax，并且，计算出该最小值Tmin与最大值Tmax之间的差值，作为槽内温度的变化幅度△t（S250阶段），并判断该变化幅度△t与预先所定值△Ta（例如4℃）相比较是否降低(S260阶段)。此时，如果温度变化幅度△t超过预先所定值的情况时(S260的结果是NO)，返回S2I0阶段，重复进行S2I0～S260之间的动作。

如果，温度变化幅度△t在所定值△Ta以下时(S260为YES)，接着，判定此时槽内温度t(或是上述最大值tmax，或是上述最小值tmin)是否存在临界值Tb（例如95℃）以上(S270阶段)，如果是未达到临界值Tb的情况下(S270为NO)，返回S210，在S2I0到S270之间重复实行。

当槽内温度变化幅度△t在临界值Tb以上的时候(S270为YES)，由判断单元163判定蒸汽清洗完成(S280)。控制单元161接收到这个指示后关闭蒸汽输送阀V3以及排气阀V2，并且使清洗工程完成。

S180、干燥：在清洗完成后，控制装置160开放真空破坏阀VI破坏密封清洗槽110的真空，在可能的范围内使充满槽内的溶剂蒸汽发生液化，然后，打开回液阀V4将液化后的溶剂通过回液配管4回收到蒸汽提供装置120内；然后，关闭回液阀V4以及真空破坏阀VI，打开排气阀V2，使减压装置130开始运转，将密封清洗槽110内的压力迅速减压至能够将粘附在工件2上的溶剂发生气化的程度为止。此时，由于溶剂的沸点急速下降，粘附在工件2表面上的溶剂发生突沸被气化，由此达到工件2的表面干燥。

S190、取件：干燥完成后，减压装置130停止，往加热器121的通电也被停止，关闭回液阀V4以及排气阀V2，然后打开真空破坏阀VI，将密封清洗槽110内的压为回复至大气压。待密封清洗槽110内部的温度充分下降后，打开盖板112取出工件2。

上述内容，举例详细阐述了本发明在实施过程中的形式，本发明并不只局限于上述实施例内容，在本发明目的范围内允许适当的变更。例如，在上述实施例中，作为清洗用的溶剂使用了碳化氢系溶剂，而氯化溶剂，溴化溶剂，氟化溶剂，水，或是使用水系溶剂的装置也在适用本项发明的范围之内。在清洗工程之后进行的对槽内减压并实施的真空干燥，根据其他方法（例如温风干燥）进行干燥处理也可以。又或者，在本发明的蒸汽清洗装置中不设置干燥功能的系统，而在其他装置中完成干燥工程也是可以的。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种蒸汽清洗设备，其特征在于，包括：

密封清洗槽，用于承装被清洗工件；

蒸汽提供装置，用于产生并向所述密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽；

减压装置，用于对所述密封清洗槽减压；

温度检测装置，用于检测所述密封清洗槽内的温度数据；

压力检测装置，用于检测所述密封清洗槽内的压力数据；

控制装置，用于根据所述温度检测装置以及压力检测装置检测到的数据，控制对密封清洗槽的溶剂加热蒸汽的输送以及对密封清洗槽的减压；

所述蒸汽提供装置以及减压装置均与所述密封清洗槽连接，所述控制装置与所述蒸汽提供装置、减压装置、温度检测装置以及压力检测装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种蒸汽清洗设备，其特征在于，还包括用于外部输入设定的操作装置，所述操作装置与所述控制装置连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种蒸汽清洗设备，其特征在于，所述密封清洗槽包括槽体以及密封盖板，所述密封盖板设于所述槽体上。

4.根据权利要求3所述的一种蒸汽清洗设备，其特征在于，所述蒸汽提供装置通过蒸汽输送配管以及回液配管与所述密封清洗槽连接；所述减压装置通过减压配管与所述密封清洗槽连接。

5.根据权利要求4所述的一种蒸汽清洗设备，其特征在于，还包括液滴加热装置，所述液滴加热装置设于所述减压配管上，且与所述控制装置连接。

6.根据权利要求5所述的一种蒸汽清洗设备，其特征在于，所述控制装置包括：

控制单元，用于指令蒸汽提供装置向所述密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽，指令减压装置对所述密封清洗槽进行减压；

存储单元，用于存储从所述操作装置输入的外部指令以及设定；

判断单元，用于根据所述温度检测装置以及压力检测装置检测到的数据进行判断：

在对密封清洗槽进行减压时，若密封清洗槽内压力小于等于预设压力Pa，则指令所述控制单元停止减压；

在向密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽，对工件进行清洗时，若密封清洗槽内压力大于等于预设压力Pb，则指令所述控制单元对密封清洗槽进行减压；

若密封清洗槽内的温度变化幅度小于等于预设温度变化幅度ΔTa，且密封清洗槽内的温度大于等于预设温度Tb时，则清洗完成。

7.根据权利要求6所述的一种蒸汽清洗设备，其特征在于，所述在向密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽，对工件进行清洗时，若密封清洗槽内压力大于等于预设压力Pb，则指令所述控制单元停止输送溶剂加热蒸汽，并对密封清洗槽进行减压。

8.一种蒸汽清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

将工件放入密封清洗槽中；

对密封清洗槽进行减压，若密封清洗槽内压力小于等于预设压力Pa，则停止减压；

向密封清洗槽输送溶剂加热蒸汽，对工件进行清洗，若密封清洗槽内压力大于等于预设压力Pb，则返回减压步骤；

若密封清洗槽内的温度变化幅度小于等于预设温度变化幅度ΔTa，且密封清洗槽内的温度大于等于预设温度Tb时，判断清洗完成。

9.根据权利要求7所述的一种蒸汽清洗方法，其特征在于，所述若密封清洗槽内压力大于等于预设压力Pb时，则停止输送溶剂加热蒸汽，返回减压步骤。

10.根据权利要求8或9所述的一种蒸汽清洗方法，其特征在于，还包括以下步骤：

干燥：在清洗完成后，破坏密封清洗槽的真空，使密封清洗槽的蒸汽液化并回流至蒸汽提供装置；对密封清洗槽进行减压，使粘附在工件上的溶剂气化；

取件：停止减压，使密封清洗槽恢复至大气压，待密封清洗槽内温度下降后，取出工件。

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