CN107243477A - 一种零件清洗系统和清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种零件清洗系统和清洗方法。零件清洗系统包括零件清洗装置、储液装置、蒸馏装置、吸附再生装置、真空干燥装置和控制电路，零件清洗装置包括清洗箱，清洗箱包括进液口、出液口和真空抽气口，清洗箱的出液口接蒸馏装置，蒸馏装置的出口接储液装置；真空干燥装置的入口接清洗箱的真空抽气口，真空干燥装置的出口接吸附再生装置，吸附再生装置的出口接储液装置；储液装置的出口接清洗箱的进液口。本发明能够对氢氟醚清洗液进行回收和利用，可以降低清洗成本，清洗效率高，适合用氢氟醚溶剂作为清洗剂。

Description

一种零件清洗系统和清洗方法

[技术领域]

本发明涉及零件清洗，尤其涉及一种零件清洗系统和清洗方法。

[背景技术]

随着科技的发展，现在的精密电子、手表零件、光学部件、医疗设备、航空航天器材等所有产品越来越严，越来越科技，要确保产品的功能正常，产品的清洗极为重要。过去电子行业通常使用的CFC，因为会造成自氧层的破坏及温室效应，将被禁用。其替代品HCFC因为仍然含氧，只能作为过渡性清洗溶剂。3M公司针对此发展趋势，开发了NOVEC HFE(Hydrofluo-roetber)氢氟醚溶剂系列，与HCFC等过渡性替代溶剂不同，氢氟醚是一类含氟、碳、氢、氧元素的醚类化合物，臭氧消耗潜值(ODP)为零，温室效应潜值(GWP)低，且大气停留时间很短，是臭氧消耗物质的新一代替代品。为需要精密清洗制程的产业提供了有效，安全，符合环保法规要求的解决方案。HFE既有适度的溶解性，又有良好的材料相容性。HFE是一种无色透明且粘度低，不易燃，安全性非常高的液体，完全可以用于取代CFC-113、三氯乙烷、四氯化碳等作为清洗剂。但是HFE的价格昂贵，且挥发性比较大，如果不能回收利用，清洗成本比较高。

专利号为CN201520403356.X的实用新型公开了一种多功能零件清洗装置，包括清洗箱，清洗箱对称的两侧上设有转轴，转轴上连接零件存放盒，所述清洗箱内设有温度传感器、加热装置、超声波发生器，清洗箱外壁设有电机、太阳能电池板、控制器、蓄电池，清洗箱上端设有蒸汽回收机，所述电机输出端连接皮带轮，皮带轮通过皮带与转轴连接，所述温度传感器与控制器连接，控制器与加热装置连接，所述电机、温度传感器、加热装置、超声波发生器、控制器、太阳能电池板、蒸汽回收机均分别与蓄电池连接，所述清洗箱底部连接滚轮，解决了清洗零件效率低、清洗不干净和清洗液最佳温度不好控制的问题。

但是，该实用新型的清洗液仅在清洗箱中循环使用，使用后污损的清洗液无法回收和利用，清洗成本高，清洗效率低，不适合以氢氟醚溶剂作为清洗剂。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种能够对清洗液进行回收和利用，可以降低清洗成本，清洗效率高，适合用氢氟醚溶剂作为清洗剂的零件清洗系统。

本发明要另一个解决的技术问题是提供一种能够对清洗液进行回收和利用，降低清洗成本，清洗效率高，适合用氢氟醚溶剂作为清洗剂的零件清洗方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种零件清洗系统，包括零件清洗装置、储液装置、蒸馏装置、吸附再生装置、真空干燥装置和控制电路，零件清洗装置包括清洗箱，清洗箱包括进液口、出液口和真空抽气口，清洗箱的出液口接蒸馏装置，蒸馏装置的出口接储液装置；真空干燥装置的入口接清洗箱的真空抽气口，真空干燥装置的出口接吸附再生装置，吸附再生装置的出口接储液装置；储液装置的出口接清洗箱的进液口。

以上所述的零件清洗系统，蒸馏装置包括蒸馏器、冷凝器和水分离器，蒸馏器的入口接清洗箱的出液口，出口接冷凝器，冷凝器的出口接水分离器，水分离器的出口接储液装置。

以上所述的零件清洗系统，零件清洗装置包括机架、清洗篮和清洗篮旋转机构，清洗篮旋转机构包括旋转轴和电动机，清洗篮的底板固定在旋转轴的顶端，清洗箱包括清洗槽和密封盖，清洗槽和电动机固定在机架上；清洗篮布置在清洗槽中，旋转轴的下端穿过清洗槽的底板，由所述的电动机驱动；清洗槽包括所述的进液口、出液口和真空抽气口，清洗槽顶部的开口由密封盖封闭。

以上所述的零件清洗系统，真空干燥装置包括真空泵、抽真空气动阀和破真空气动阀，抽真空气动阀接在真空泵的入口与清洗箱的真空抽气口之间，破真空气动阀空气入口接大气，出口接清洗箱的真空抽气口；真空泵的出口接吸附再生装置。

以上所述的零件清洗系统，吸附再生装置包括第一活性碳吸附槽、冷凝器和水分离器，第一活性碳吸附槽的入口接真空干燥装置的出口，第一活性碳吸附槽的出口接吸附再生装置冷凝器的入口，吸附再生装置冷凝器的出口接吸附再生装置水分离器的入口，吸附再生装置水分离器的出口接储液装置。

以上所述的零件清洗系统，包括封闭的机壳和风机，零件清洗装置、储液装置、蒸馏装置、吸附再生装置、真空干燥装置和风机安装在机壳中；吸附再生装置包括第二活性碳吸附槽，第二活性碳吸附槽的入口接风机的出口，第二活性碳吸附槽的出口接吸附再生装置冷凝器的入口。

以上所述的零件清洗系统，水分离器包括外壳、外壳包括出水口、水分离器的出口和入口，出水口的位置高于出液口；水分离器的入口接冷凝器的出口。

以上所述的零件清洗系统，水分离器包括隔板，隔板将水分离器的内腔分割为混合腔和清洗液腔，清洗液腔的下部与混合腔的下部相通；水分离器的入口与混合腔的顶部连通，水分离器的出水口与混合腔的上部连通，水分离器的出口与清洗液腔的上部连通。

一种零件清洗方法，采用上述的零件清洗系统，包括以下步骤：

901、向清洗箱中放置待清洗的零件，储液装置向清洗箱泵送干净清洗液，对零件进行清洗；

902、零件清洗完成后，清洗箱向蒸馏装置排放脏污的清洗液，蒸馏装置对脏污的清洗液进行蒸馏；蒸馏得到的干净清洗液输入到储液装置中；

903、清洗箱中脏污的清洗液排放完成后，真空干燥装置对清洗箱抽真空，将抽真空得到的气体输入到吸附再生装置中进行吸附再生，再生得到的干净清洗液输入到储液装置中；

904、从清洗箱中取出洗净、干燥的零件，开始下一工作循环。

本发明的零件清洗系统能够对氢氟醚清洗液进行回收和利用，可以降低清洗成本，清洗效率高，适合用氢氟醚溶剂作为清洗剂。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例零件清洗系统的原理框图。

图2是本发明实施例蒸馏装置的结构示意图。

图3是本发明实施例水分离器的主视图。

图4是本发明实施例水分离器的俯视图。

图5是本发明实施例零件清洗装置在开盖状态下的结构示意图。

图6是本发明实施例零件清洗装置另一方向在扣盖状态下的结构示意图。

图7是本发明实施例清洗箱与真空泵连接的结构示意图。

图8是本发明实施例吸附再生装置的结构示意图。

[具体实施方式]

本发明实施例零件清洗系统的结构如图1至图8所示，包括封闭的机壳、零件清洗装置、储液装置、蒸馏装置、吸附再生装置、真空干燥装置、风机和控制电路，零件清洗装置、储液装置、蒸馏装置、吸附再生装置、真空干燥装置和风机安装在机壳中。

零件清洗装置包括机架20、清洗箱21、清洗篮22和清洗篮旋转机构。

清洗篮旋转机构包括旋转轴23、轴承座24、皮带传动机构25和电动机26，清洗箱21包括清洗槽21A和密封盖21B，清洗槽21A顶部的开口由密封盖21B封闭。清洗槽21A和电动机26固定在机架20上。清洗篮22布置在清洗槽21A中，清洗篮22的底板固定在旋转轴23的顶端，旋转轴23的下端穿过清洗槽21A的底板，由电动机26通过皮带传动机构25驱动。清洗槽21A有进液口27、出液口28和真空抽气口29。

高速旋转的清洗篮清在洗过程中将工件在清洗液中均匀搅拌，从而达到均匀清洗的效果，在真空干燥过程中，形成离心脱水状态，将工件上的洗剂甩出，可以提高工件的干燥效果。

储液装置包括回收清洗剂的储液槽34和清洗剂配比槽。清洗槽21A的进液口27经输液泵接清洗剂配比槽。

蒸馏装置包括蒸馏器31、冷凝器32和水分离器33，清洗箱21的出液口28经气动控制阀接蒸馏器31的入口，蒸馏器31的出口接蒸馏装置的冷凝器32，蒸馏装置冷凝器32的出口接蒸馏装置的水分离器33，蒸馏装置水分离器33的出口接回收清洗剂的储液槽34。蒸馏装置用于分离清洗箱21产生的脏清洗剂和杂物，用蒸馏气化的方式将清洗剂蒸发，杂物和脏物流在蒸馏装置的蒸馏器31中可以在零件清洗过程中可以时常保持循环洗净液的洁净度、提高工件的洗净效果。

蒸馏器31的下部装有蒸汽加热器31A，蒸汽加热器31A通过气动阀31B和减压阀31C外接蒸汽源，清洗箱21工作完成后打开气动阀31D，清洗箱21中的污液排至蒸馏器31中进行蒸馏。污液进入蒸馏器31中后，气动阀31D开启，向蒸汽加热器31A供给蒸汽，对蒸馏器31中的液体加热蒸馏，汽化后的清洗剂和水在冷凝器32中冷凝成液体，在水分离器33将水分离，干净的清洗剂流入回收清洗剂的储液槽34中。

真空干燥装置包括真空泵41、抽真空气动阀42和破真空气动阀43，抽真空气动阀42接在真空泵41的入口与清洗箱21的真空抽气口29之间，破真空气动阀43空气入口接大气，出口接清洗箱21的真空抽气口29。真空泵41的出口接吸附再生装置。真空干燥系统用于在零件洗净后的干燥过程中对清洗箱21抽真空，用于降低清洗剂的沸点，加快清洗剂的蒸发速度，干燥得更彻底。

吸附再生装置包括第一活性碳吸附槽51、第二活性碳吸附槽52、冷凝器52和水分离器53。第一活性碳吸附槽51的入口接真空泵41的出口，第二活性碳吸附槽52的入口接风机54的出口。

第一活性碳吸附槽51的出口和第二活性碳吸附槽52的出口分别接吸附再生装置冷凝器52的入口，吸附再生装置冷凝器52的出口接吸附再生装置水分离器53的入口，吸附再生装置水分离器53的出口接储液装置的回收清洗剂的储液槽34。

第一活性碳吸附槽51和第二活性碳吸附槽52的下部分别装有蒸汽加热器55，两个蒸汽加热器55通过各自的气动阀和减压阀外接蒸汽源。

在零件清洗和干燥过程中，会产生的很多的挥发气体，活性炭吸附再生装置用于将所有的气体进行吸附回收再生、将清洗剂的消耗控制到最小限度。

水分离器33包括外壳35和布置在外壳35中的隔板36、外壳35上有出水口37、水分离器33的出液口38和入口39，出水口37的位置高于出液口38。水分离器33的入口39接冷凝器32的出口。隔板36将水分离器33的内腔分割为混合腔M和清洗液腔N，清洗液腔N的下部与混合腔M的下部相通。水分离器33的入口39与混合腔M的顶部连通，水分离器33的出水口37与混合腔M的上部连通，水分离器33的出液口38与清洗液腔N的上部连通。

本发明实施例的零件清洗系统工作时，先打开清洗箱21顶部的密封盖21B，向清洗篮22中放入需要清洗的零件，然后关闭密封盖21B。开户输液泵将清洗剂(HFE-7200)从清洗剂配比储液槽中抽至清洗箱21进行零件洗净、洗净过程中，清洗篮旋转机构开动，进行旋转助洗。零件洗净完成后，打开出液口28的阀门，将脏的清洗剂排至蒸馏器31中，进行蒸馏。清洗剂的蒸汽冷凝成液体后，回收的液态清洗剂流到储液装置的回收清洗剂的储液槽34中。清洗箱21中脏的清洗剂排尽后，开启真空泵41对清洗箱21进行真空干燥，清洗箱21中的零件干燥完成后，再次打开清洗箱21顶部的密封盖21B，从清洗篮22中取出已清洗好的零件。

在零件洗净和干燥过程中，会产生很多的挥发气体。真空泵41将清洗箱21进行真空干燥时产生的挥发气体输送到第一活性碳吸附槽51；风机将装置内部的不凝气体和干燥时的废气、吸入到第二活性碳吸附槽52与活性碳发生反应，进行吸附回收再生。活性炭具有很多微孔及很大的比表面积，依靠分子引力和毛细管作用，能使溶剂蒸汽和挥发性物质吸附于其表面，活性碳吸附槽吸附完成后切换到脱附再生，通过蒸汽加热蒸汽加热器55，升温脱附将活性炭吸附好的气体脱附下来，脱附下来的清洗剂气体经冷凝器52冷凝成液体，再经过水分离器53分离将水排走，液态清洗剂回收至回收清洗剂的储液槽34中储存。

传统的清洗方法将清洗剂HFE-7200装到一个半敞开容器中浸泡清洗，清洗后将零件在烤炉上烘干，挥发的清洗剂不能进行回收，浪费大，成本较高，工作效率低，操作麻烦。本发明以上实施例的零件清洗系统可将原来浪费掉的清洗剂进行吸附回收再生、可将消耗控制到最小的限度，零件清洗干净，提高了生产效率，合理地降低清洗成本。

Claims (9)

1.一种零件清洗系统，包括零件清洗装置和控制电路，零件清洗装置包括清洗箱，其特征在于，包括储液装置、蒸馏装置、吸附再生装置和真空干燥装置，清洗箱包括进液口、出液口和真空抽气口，清洗箱的出液口接蒸馏装置，蒸馏装置的出口接储液装置；真空干燥装置的入口接清洗箱的真空抽气口，真空干燥装置的出口接吸附再生装置，吸附再生装置的出口接储液装置；储液装置的出口接清洗箱的进液口。

2.根据权利要求1所述的零件清洗系统，其特征在于，蒸馏装置包括蒸馏器、冷凝器和水分离器，蒸馏器的入口接清洗箱的出液口，出口接冷凝器，冷凝器的出口接水分离器，水分离器的出口接储液装置。

3.根据权利要求1所述的零件清洗系统，其特征在于，零件清洗装置包括机架、清洗篮和清洗篮旋转机构，清洗篮旋转机构包括旋转轴和电动机，清洗篮的底板固定在旋转轴的顶端，清洗箱包括清洗槽和密封盖，清洗槽和电动机固定在机架上；清洗篮布置在清洗槽中，旋转轴的下端穿过清洗槽的底板，由所述的电动机驱动；清洗槽包括所述的进液口、出液口和真空抽气口，清洗槽顶部的开口由密封盖封闭。

4.根据权利要求1所述的零件清洗系统，其特征在于，真空干燥装置包括真空泵、抽真空气动阀和破真空气动阀，抽真空气动阀接在真空泵的入口与清洗箱的真空抽气口之间，破真空气动阀空气入口接大气，出口接清洗箱的真空抽气口；真空泵的出口接吸附再生装置。

5.根据权利要求2所述的零件清洗系统，其特征在于，吸附再生装置包括第一活性碳吸附槽、冷凝器和水分离器，第一活性碳吸附槽的入口接真空干燥装置的出口，第一活性碳吸附槽的出口接吸附再生装置冷凝器的入口，吸附再生装置冷凝器的出口接吸附再生装置水分离器的入口，吸附再生装置水分离器的出口接储液装置。

6.根据权利要求2所述的零件清洗系统，其特征在于，包括封闭的机壳和风机，零件清洗装置、储液装置、蒸馏装置、吸附再生装置、真空干燥装置和风机安装在机壳中；吸附再生装置包括第二活性碳吸附槽，第二活性碳吸附槽的入口接风机的出口，第二活性碳吸附槽的出口接吸附再生装置冷凝器的入口。

7.根据权利要求2所述的零件清洗系统，其特征在于，水分离器包括外壳、外壳包括出水口、水分离器的出口和入口，出水口的位置高于出液口；水分离器的入口接冷凝器的出口。

8.根据权利要求7所述的零件清洗系统，其特征在于，水分离器包括隔板，隔板将水分离器的内腔分割为混合腔和清洗液腔，清洗液腔的下部与混合腔的下部相通；水分离器的入口与混合腔的顶部连通，水分离器的出水口与混合腔的上部连通，水分离器的出口与清洗液腔的上部连通。

9.一种零件清洗方法，其特征在于，采用权利要求1所述的零件清洗系统，包括以下步骤：

901、向清洗箱中放置待清洗的零件，储液装置向清洗箱泵送干净清洗液，对零件进行清洗；

902、零件清洗完成后，清洗箱向蒸馏装置排放脏污的清洗液，蒸馏装置对脏污的清洗液进行蒸馏；蒸馏得到的干净清洗液输入到储液装置中；

903、清洗箱中脏污的清洗液排放完成后，真空干燥装置对清洗箱抽真空，将抽真空得到的气体输入到吸附再生装置中进行吸附再生，再生得到的干净清洗液输入到储液装置中；

904、从清洗箱中取出洗净、干燥的零件，开始下一工作循环。