CN1107554C - 利用高密度压缩液化气的清洗机构、清洗设备及清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种清洗中用高密度压缩液化气的方法，其中最有效且经济的装置不采用高压发生装置。利用高密度压缩液化气的清洗设备，其中密闭循环系统包括：压力清洗容器(1)，其具有多个用于预清洗的喷嘴(3)、用于膨胀压缩液(5)的大气压容器(10)、声波发生器(12)和目的在于强有力清洗的具有叶轮(11)的搅拌器；压力回收容器(14)，其设置在低于所说压力清洗容器(1)的位置，并具有悬于所说压力清洗容器下的可拆排泄缸(16)，还具有温度调节器(15)，该容器利用作为分隔室的作用，用于直接接收来自压力清洗室的污染了的清洗用液体；及所说压力回收容器(14)通过与其中的蒸气连通而与高密度液化气供应缸(18)连接，用于通过所说排泄缸(16)清除带有污物的多余液体，及借助来自所说温度调节器(15)的蒸气去除和传输溶剂。

Description

利用高密度压缩液化气的清洗机构、清洗设备及清洗方法
                         技术领域
本发明涉及一种清洗方法，用该方法可以利用关于例如物理能量、化学力和溶剂化等清洗因素的一系列清洗步骤以低成本实现高效率，在不需要任何如压缩机、高压泵等昂贵高压发生设备的情况下，提供一种清洗溶剂的循环和再循环系统。
                         背景技术
将此后称为要清洗的物体的半导体等放置于加压的清洗容器内，其中送入了超临界流体，使所说要清洗物体与超临界流体接触，并溶解附着在物体上的杂质进行清洗。循环所说超临界流体。在利用合适的装置清除其中含有从加压的清洗容器上溶解的污物的超临界流体后，便可以得到精心清洗过的物体。由于超临界流体通过压缩被完全汽化，所以不需要所谓湿法清洗所需的干燥物体的麻烦的工艺过程。
因为带有上述污物的这种超临界流体可以从清洗容器传输到分离箱(或回收箱)，所以可以再利用，并且可以利用装于其中的机构将溶剂与污物分离。
图7是洁净物质和其超临界状态情况的示意图，如图7所示，这是利用高密度流体态的超临界流体的以下两个特征清洗半导体衬底的最新技术，高密度态下，接近临界区的压力和温度条件是P＞Pc(临界压力)和T＞Tc(临界温度)。
特征1：稍微改变压力便能够容易实现密度的极大改变。因为物质的溶解度一般与其密度成正比，所以还可以实现溶解度的极大不同。
特征2：尽管超临界流体的密度与液体类似，但其具有低粘度和高扩散系数。因此，在物质运动时这种特征是有益的。
这种原理表明，首先，低粘度的超临界流体可以容易地进入窄微孔和裂缝中。相反，在其高粘度的情况下，流体对于附着于或穿透到衬底中的污物尤其是无机物质有很高的溶解度。第二，用含污物的超临界流体可以进行上述清洗操作，并且因为所说污物的溶解度由于其密度的减小而变弱，所以可以在固态和液态间分离这些污物。因此，按本发明，可以回收在分离容器中的分解操作产生的那些成分。
从溶液中分离出污物后，可以储存并循环用于加压清洗容器中的净化超临界流体，形成密闭的循环系统。
可应用于本发明的气体是二氧化碳、氧化亚氮、乙烷、丙烷等。特别是，由于二氧化碳不易燃、不易氧化和便宜，且其临界温度为31.1℃、临界压力为72.8个大气压，所以特别适于处理。
在上述这种循环系统中，可以利用如压缩机、泵等高压发生器实现普通流体传输，以便产生和保持临界状态。然而，如清洗设备等设备由于需要很高的性能以产生高压，所以很贵，并且，已知这些方法会产生对清洗工艺有不利影响的微细颗粒。
即使可以只利用溶剂进行清洗，在这样做无效的情况下，可以利用强制措施(forcedmeans)，例如，搅动和/或超声能量，以促进气蚀，加强清洗效果。用附加的夹带剂可以有效地溶解难溶的各种污物。
超临界流体的上述特征也包括近临界的流体。如图7的压力—温度图所示，近临界注体表示流体存在于临界点附近区域，这种流体作为压缩液和压缩气体存在。该区域中的流体和超临界流体性质不同。存在于近临界区或邻近区的超临界区的流体，临界温度以上的点被命名为高密度液化气。
例如，日本专利公报平7-171727(1995)公开了一种降低成本的简单清洗方法，该文献教导了在临界区用作溶剂的高密度液化气，但超临界流体需要高压主设备构件。
所说日本专利公报的特征在于设于清洗容器中的温度控制装置，和利用超声波能量进行气蚀。即，所述公报中所进行的描述只意味着用温度控制装置、利用清洗容器中的高密度液化气、并利用超声波能量产生的气蚀，可以提高清洗效率。
然而，所说公报中教导的这种方法仍不足以降低成本，这是因为采用泵等作为处理中传输高密度液化气的动力，用于在密闭的循环系统中去除污物回收溶剂。另外，通过利用高压主设备构件，在清洗系统中引入了颗料和其它污物，或者是金属、无机物、软化的密封剂或填料，或者润滑剂、石油或其它不需要的流体。而且，按上述方法，由于只能部分去掉投入的污物，所以不能够利用补充超临界态和高渗透性清洗优点的减弱的强搅动产生的气蚀完全去除污物。尽管通过将要被清洗的物体浸入气蚀必不可少的液体中，进行这种方法的清洗，但由于液体中有许多固态污物，所以液体中的污物将重新附着于物体上。所以现有技术的这种方法有一个不利的因素，这是因为在进行另一处理时要进行再清洗。而且，利用包括CO2的高密度液化气作为临界温度接近室温的溶剂的情况下，无法期望具有很难溶解的显著特性的附着到无机化合物、极性物质及其它物质上的污物，在加入用于增强清洗效果的夹带剂时能很好地去除。因此，这种情况下，很希望简单解决和改善这样一个难题，以利用于工业应用。
                         发明内容
从上述已注意到的难以改善的、同时存在的问题的角度出发，本发明的一个目的是利用高密度液化气降低成本，进行效果显著的清洗，提供一种有效清洗装置，用于解决再附着的难题，特别是彻底清洗由无机化合物、极化物质等构成的污物，即使溶剂的临界温度接近室温时也如此。
在本发明的一种密闭循环系统中，其中当从压力清洗容器外注入清洗溶剂时要在所说压力清洗容器中清洗的物体被在其近临界点状态的高密度压缩液化气接触，附着在要清洗物体上的污物溶于高密度压缩液化气中，随后含所说污物的所说液化气被输送到回收箱或隔离容器，并被降压，以减小其密度，以便这些污物沉积隔离，另外，去掉了污物或杂质的清洗溶剂可以再用作高密度压缩液化气，或存储起来以便再利用；一种清洗和再循环溶剂的方法，其中用存在于近临界区及超临界状态的高密度压缩液化气作溶剂，通过在气化和液化间的气压差产生的压力下供应，其中所说高密度压缩液化气越靠近其临界点加热气化或冷却液化所需的能量越少，并通过由该气压差支持的一个设定高度差确定的重力，进行所说溶剂的整个传输，而不需要利用任何高压发生装置，同时在压力清洗容器中，高密度压缩液化气喷射到要清洗的物体上，预清洗掉大量污物，以便在压力清洗容器外去掉污物，从而防止污物的再附着，另外，在清洗中利用超声能量产生的强制搅动、由于其膨胀影响整个溶剂的气蚀及分子团的形成。
另外，利用高密度压缩液化气的清洗设备，其中密闭循环系统包括：压力清洗容器，其具有支撑于所说压力清洗容器中的空间中的清洗篮，该清洗篮用于容纳要清洗的物体，和多个直接向所说要清洗物体发射压缩液气雾的喷嘴，及设置于所说压力清洗容器之上并与之相连的大气压容器，所说清洗容器还具有由叶轮和声波发生器构成的搅拌器，该叶轮设置于所说清洗容器底部，该声波发生器指向所说叶轮，且设置于所说清洗容器的侧壁上；压力回收容器，其具有控制温度的装置，且位于所说压力清洗容器之下，为所说压力清洗装置的分枝，用于接收清洗工艺后用过的清洗液，其还具有可拆地悬于所说压力回收容器下的排泄缸；高密度压缩液化气供应缸，其带有用于控制温度的装置，且装在所说压力清洗容器之上，以便与所说压力回收容器上部连通，还带有用于接收其上部蒸气的贮藏室；夹带剂容器，其设置在所说高密度压缩液化气供应缸和所说压力清洗容器间的供应线的中间并与该供应线相连；及供应和接收各压缩液的所说容器在各容器的上部之间连通，以提供在各容器中的上部蒸气间的连通。
操作上述利用高密度压缩液化气的清洗设备的方法，其中，在涉及的杂质难以用单一高密度压缩液化气溶解或清洗的情况下，通过夹带剂容器向溶剂中加入亲水、亲脂表面活性剂或对既亲水又亲脂溶剂有亲和力的活性剂，产生所谓的分子团现象，来提高清洗力，防止污物再附着，这种效果可以与来自喷嘴的喷射气流产生冲击能量导致的强制去除、气泡产生的气蚀、利用超声波的搅动结合。
还有，一种具有防止污物再附着功能的清洗机构包括：压力清洗容器，其装配有支撑于其中空间的清洗篮，用于容纳要清洗的物体，还具有多个直接对所说要清洗物体喷射压缩液气雾的喷嘴，及设置于所说压力清洗容器之上并与之相连的大气压容器，所说清洗容器还具有由叶轮和声波发生器构成的搅拌器，该叶轮设置于所说清洗容器底部，该声波发生器指向所说叶轮，且设置于所说清洗容器的侧壁上；压力回收容器，其装配有控制温度的装置，其附属于所说压力容器下并作为从所说压力容器产生的分枝，用于与可拆地悬于所说压力回收容器下的排泄缸一起在清洗工艺后接收用过的清洗液。
再有，一种密闭循环系统中，其中通过产生超临界态的装置，从所说压力清洗容器外入射的超临界流体与装在压力清洗容器中要清洗的物体接触，附着在要清洗物体上的含水有机污物溶于和转移到所说超临界流体中，随后含所说污物的超临界流体被输送到隔离容器，并被降压，以减小其密度，以便这些污物沉积去掉，另外，去掉了污物的净化超临界流体以其恢复的密度存储起来以备再利用；清洗和再循环溶剂的方法，其中用存在于近临界及超临界状态区的高密度压缩液化气作溶剂，通过在气化和液化间的气压差产生的压力下供应，其中所说高密度压缩液化气越靠近其临界点加热气化或冷却液化所需的能量越少，并通过由该气压差支持的一个设定高度差确定的重力，进行所说溶剂的整个传输，而不需要利用任何高压发生装置，同时在压力清洗容器中，高密度压缩液化气喷射到要清洗的物体上，预清洗掉大量污物，以便在压力清洗容器外去掉污物，从而防止污物的再附着，另外，在清洗中利用强制搅动和由于其膨胀影响整个溶剂的气蚀，该气蚀通过再循环溶剂被保证和继续。
另外，在超临界流体清洗设备中的清洗机构，所说机构包括：压力清洗容器，其装配有支撑于其中空间的清洗篮，用于容纳要清洗的物体，还具有多个直接对所说要清洗物体喷射压缩液气流的喷嘴，所说清洗容器还具有由叶轮和声波发生器构成的搅拌器，该叶轮设置于所说清洗容器底部，该声波发生器指向所说叶轮，且设置于所说清洗容器的侧壁上；压力回收容器，其装配有控制温度的装置，设置于所说压力清洗容器下并作为从所说压力容器产生的分枝，用于在清洗工艺后接收用过的清洗液，其具有可拆地悬于所说压力回收容器下的排泄缸；及低压膨胀容器，其带有控制温度的装置，并且设置于所说压力清洗容器之上，所说膨胀容器提供与压力清洗容器的汽相连通及到压力清洗容器的液相循环供应。
还有，一种超临界流体清洗设备，其中密闭循环系统包括：上述清洗机构；高密度压缩液化气供应缸，其带有控制温度的装置，并且设置于所说压力清洗容器之上，以便提供与所说压力回收容器的上部间的连通，和接收回收容器上部蒸气的存储装置；及夹带剂容器，其接在所说高密度压缩液化气供应缸和所说压力清洗容器之间的液体供应线中途；及所说压力清洗容器和压力回收容器，所说高密度液化气缸和压力清洗容器在其各自上部之间连通，用于提供各容器中上部蒸气间的连通，溶剂原材料缸设置于所说压力清洗容器之上并带有控制温度的装置，并为了提供各容器上部蒸气间的连通建立与压力清洗容器的连通。
再有，一种超临界流体清洗设备，其中密闭循环系统包括：上述清洗机构；高密度压缩液化气供应缸，其带有控制温度的装置，并且设置于所说压力清洗容器之上，以提供与所说压力回收容器的上部间的连通，和接收压力回收容器上部蒸气的存储装置；夹带剂容器，其接在所说高密度压缩液化气供应缸和所说压力清洗容器之间的液体供应线中途；通过高压泵从所说溶剂原材料缸中向压力清洗容器泵送溶剂。
一种操作上述清洗机构的方法，其中在涉及的杂质难以用单一高密度压缩液化气溶解或清洗的情况下，通过夹带剂容器向溶剂中加入亲水、亲脂表面活性剂或对既亲水又亲脂溶剂有亲和力的活性剂，产生所谓的分子团现象，由此提高清洗力，防止污物再附着。
根据上述装置，存于临界点的邻近区中的近临界区和超临界区的高密度液化气的优点是可以实际应用。如上所述，由于溶剂传输完全可以通基于气压的高度差产生的重力并在由于用于传热、汽化和液化的低能量产生的汽化状态下进行，所以按本发明有希望降低工作和保养的费用，且不必要用如高压发生器等任何昂贵的设备。
关于另一优点，去掉了系统中的加压部件可以去掉一个很大的由于用这种部件引入系统的污物和杂质源。
而且，压力清洗容器具有设置于其下的压力回收容器，用于建立两者间的联系，利用多个设置于所说压力清洗容器外的预清洗喷嘴的喷射清洗掉大量杂质后，该压力清洗容器可以直接去除这样清洗掉的大量污物，用于防止污物的再附着，关于完全清洗的下一步骤，可以通过在装满溶剂的条件下进一步清洗洗掉污物，这些污物可以被有效地隔绝和排出，所以进一步的清洗过程中不含有先前清洗产生的污物，结果，利用所述的本发明可以完全防止大量污物再附着于要清洗物体上的机会。这样，因为能够重复这种清洗方法达到要求的清洁度，所以预计能十分完美地清洗要清洗的物体。
本发明的一个优点是利用临界区的特有现象，在通过暴露于大气条件下即微处理制造中溶剂发生轻微膨胀时，可以在所说加压清洗容器的所有区中产生气泡，通过在整个溶剂中施加超声能量产生的搅动进一步促进行气蚀的进行。
其中可以安装一个超声发生器以在这种清洗系统中发射能量，还可以将这种能量随同搅拌器一起传送到每个容器内，这比局部发射的情况能产生更好的效果。
在很难清洗无法用单一组分的高密度液化气去除的污物时，可以通过添加针对每种污物的合适的表面活性剂来清洗无机物体和极性化合物，这就是近来发现的使污物成溶剂化物的所谓的分子团现象。另外，溶剂化为分子团的污物构成有效的障碍，可以防止再附着，表现出优良的清洗效果。
本发明的清洗方法基于上述清洗机理和以下清洗设备实现，所说清洗设备包括：压力清洗容器，其装配有支撑于其中空间的清洗篮，用于容纳要清洗的物体，还具有多个直接对所说要清洗物体喷射压缩液气流的喷嘴，及设置于所说压力清洗容器之上并与之相连的大气压容器，所说清洗容器还带有搅拌器，搅拌器由叶轮构成，其设置于所说清洗容器的侧壁上；和压力回收容器，其装配有控制温度的装置，其设置于所说压力容器下并作为从所说压力容器产生的分枝，用于在清洗工艺后接收用过的清洗液，其具有可拆地悬于所说压力回收容器下的排泄缸。
按上述清洗方法，带有控制温度装置的所说大气压容器通过循环供应系统将供应气体冷却、液化并归还到所说压力清洗容器中，借助这种溶剂循环，实际上可以在长时间内不断地进行上述气蚀。
                         附图说明
图1展示了本发明的基本设备构造，图2是多次应用循环系统的示意图，图3-a展示了在压力清洗容器中作为典型清洗模式的预清洗，图3-b展示了作为另一典型清洗模式的主清洗，图3-c是搅拌设备的示意图。
图4和5分别是作为本发明附加功能的设备的示意图，图6-a和6-b分别是本发明清洗机制中预清洗和主清洗的示意图，图6-c是搅拌设备的示意图。
最后，图7是展示超临界流体和近临界流体区的纯净组分的状态图。
                       具体实施方式
如图1所示，压力清洗容器1直接在其中的多个喷嘴3(以便有效清洗)下面空间中支撑清洗篮2，用于容纳要清洗的物体。这种情况下，要求喷嘴3具有可转动的颈部。喷射气流从所说喷嘴3中发射到所说篮4中的要清洗的物体上，进行预清洗。所发射的喷射气流合适地打到要清洗的物体上，冲击能量有效地剥离掉或强行拉掉污物。装满高密度液化气的溶剂原材料供应缸6从高压管4和喷嘴3给所说压力清洗容器1提供压缩液5，在图1所示的实例中，温度控制器7装在设置于离所说压力清洗容器1较高的位置的盒8中，借助于与所说容器1的高度差供应和传送所说压缩液5。(这种情况下，在所说温度控制器7容纳于所说供应缸6中时，利用在高于所说压力清洗容器1的温度下设定的气压差，容易进行说液体5的传送，并且通过接在两容器上部的高压管9支持这种传送。)
一些大气压容器10……接到所说压力清洗容器1上部上，设置它们用于扩展所说清洗容器1的空间。随后，用所说大气压容器10，可以使装满所说压力清洗容器1的所说压缩液5膨胀，以产生气泡。而且，如图3-c所具体展示的那样，叶轮11设置于所说清洗篮2正下方及所说清洗容器1底部的位置，朝向所说叶轮11的声波发生器12与所说压力清洗容器1中的壁一起设置，那么，便可以利用这些设备产生的用以强制搅拌的人工操作进行强有力的搅拌，并在超声能量的作用下使所说叶轮11旋转产生气蚀。通过这些操作，可以在所说充满压缩液5及这种强有力的搅拌条件下进行对要清洗物体的主清洗。上述气泡和气蚀引起突然减压，这对于杀死和杀灭细菌和杆菌有效。
夹带剂容器13接在所说管道和喷嘴3之间位置。在难于只用高密度压缩液化气体溶解的杂质的情况下，因为具有有利于亲脂、亲水和/或有这两性质的污物的表面活性剂预先溶解在所说夹带剂容器13中，所以节流操作使得这些杂质被吸收和加入到管4中的压缩液5中。在所说表面活性剂利用所谓的分子团现象可以溶解上述杂质的情况下，可以实现有效的阻挡效果，使得颗粒难以再附着。
装配压力回收容器14为的是在压力清洗容器1的下部接收其中的清洗液5’。其中，所说液体5’可以借助液面的下降、气压差和蒸气相互连通容易地被接收。带有内部温度调节器15的所说压力回收容器14具有一个可拆地悬于所说容器14下的排泄缸16。因此，关于本发明中著名的循环系统，可以切断充满了污物的所说排泄缸16，并再连接排空的排泄缸16。这种系统中，所说压力回收容器14充当着所说压力清洗容器1的蒸气空间的角色。即，对于上述预清洗，由于包括大量杂质的污物直接通过管道随过量的清洗液5’流动，液化不会停留在所说压力清洗容器1内部(见图3-a)。相应地，借助上述主清洗和预清洗及蒸气相互连接，带有污物的压缩液5从系统中排除，提高了清洗效率(见图3-b)。最后，按本发明可以解决所谓的再附着问题。
对于各种清洗，必须确保高清洗效率。所以，所说压力清洗容器1和所说压力回收容器14防止了再附着，提供了一种优异的彻底清洗的机制。这样一来，关于用单一组分的高密度液化气清洗极难溶解的杂质的情况，可以用对污物有强吸引力的表面活性剂，产生所谓的分子团现象，提高清洗力，防止发生颗粒再附着，借助于喷嘴冲击能量、利用气泡、气蚀、超高速搅拌和化学复合强制进行去除，由此实现清洗效率的提高。
所说压力清洗容器1的蒸气空间与蒸气通道管17相连。所说压力回收容器14通过管道19与高密度压缩液化气供应缸18的上部相连，作为设置于压力清洗容器1之上的密闭循环系统内的存储装置，借助于所说压力回收容器14中的温度控制调节器15，气化溶剂借助加压蒸气压差被输送到所说缸18中。另一方面，蒸气密度低，溶化力较小，所以大比重的污物及夹带剂沉积并聚集于液体底部。聚集的部分因重力下降到排泄缸16中，这里污物可以与系统隔离和分离。简言之，实现此效果的必要条件是，所说压力回收容器14和所说高密度压缩液化气供应缸18在用任何专门的高压发生器条件下，进行分离与回收、污物的去除、溶剂回收和输送。最终结果是借助本发明容易实现低资本投入和运转成本。
用所说缸18的内部温度控制调节器20，可以将上述气化溶剂冷却和液化。接在所说缸18下部的管道21与另一管道4连接，以便与压力清洗容器1的喷嘴3连接。为所有蒸气提供连通以便完成液面下降造成的液体传输。这种情况下，这种下降由通过所说温度控制调节器20的加热而产生的温度差完成。这样，可以提供完成清洗的新的和独创的循环系统，其中溶剂循环通过控制温度的唯一装置完全实现，而不需要昂贵的高压发生器。去掉了高压发生器还可以去掉半导体应用的一个重要污染源。
图2展示了为多次应用提供的上述循环系统的一个实例(……压力回收容器14-高密度压缩液化气供应缸18……)，其可以极大地提高所说压力清洗容器1的功能和潜能。两种系统可以通过改变三通阀门23和24供应液体。允许蒸气从阀门25通过阀门26处接点供应。下面将解释利用用于由CO2作溶剂的实际操作的方法的情况。
本发明的所有设备皆设置于确保20℃温度的空气调节控制设备27的室28内，这个温度对于在生产中工作的人们来说是合适的。缸6由温度控制调节器7控制在30℃。关于用表面活性剂等清洗的物体的情况，所说压力容器1中的压缩液5的温度下降到约20℃。在所说压力回收容器14中，由于所说温度控制调节器15，温度变为30℃。因此，液体的上部多数被气化。4-U.S.加仑的一次全部气化时间需要大约40分钟，然而，在二元系统(dual system)的情况下，时间减少到20分钟。高密度压缩液化气供应缸18中充满了用所说温度控制调节器20在0℃下冷却的压缩液5。
另一方面，在把要清洗的物体装入所说压力清洗容器1时，直到可以开始清洗要花约10分钟时间，然而，用二元系统的情况下，下一次清洗的等待时间可以忽略，有很高的工作效率。
自然，下面将说明图4-6中的很好的清洗特征。
把要清洗的物体放在清洗篮102中，并支撑于位于多个(更有效清洗所必需的)喷嘴103正下方的所说压力清洗容器101中。这种情况下，要求喷嘴103是可调节的。喷射气流从所说喷嘴103发射，撞击和预清洗所说清洗篮102中的要清洗物体。所发射的喷射气流产生的冲击能量对拉掉或去除污物很有效。
另外，如图6-c所示，叶轮105设置于所说清洗篮102的正下方及容器101底部的部位，朝向所说叶轮105的声波发生器106与所说容器101的器壁一起配置，所以，在由这些设备产生强制搅拌及及因超声能量而旋转的所说叶轮105导致的气蚀的人工作用下，进行强有力的搅动。上述因突然的降压产生的气蚀对杀死和杀灭细菌及杆菌有效。设置压力回收容器108用于通过设置于下部的管道122从所说压力清洗容器101接收清洗液107’。由于存在高度差和气压差(……将在以下说明产生温度梯度的温度控制调节器109)，所以可以很顺利地进行清洗液的接收。带有内部温度控制调节器109的所说容器108具有设置于其底部的可拆排泄缸110。
所说压力回收容器108的一个很重要的任务是作为所说压力清洗容器101的分离室。即，在进行上述去除浸在所说清洗液107’中的污物(包括大量杂质)的预清洗时，由于所说液体直接被接收，所以所说液体不会停留在所说压力清洗容器101中(图6-a)。因此，在上述连接断绝后，在用充满于所说压力清洗容器101中的压缩液进行清洗的上述主清洗期间，因为主要的污物已在预清洗中被去除(图6-b)，所以可以得到彻底清洗的效果。所以，完全解决了关于很重要的再附着问题。按本发明，用排泄缸110收集杂质，可以迅速地去除所有杂质，排泄缸可以从系统上脱离下来，并可以被重复排空，以便可以用该系统进行原始的发射。
而且，在实际清洗的上述有关叙述中，整个溶剂沸腾并具有气蚀作用。用于气体膨胀的具有温度控制调节器111的大气压容器112作为一种装置，通过气体通道管113和液体供应管114与压力清洗容器101的上部连通，且在进行用压缩液107的主清洗的清洗时，借助与所说气体通道管113的连接，对整个液体进行因膨胀产生的气蚀，这不同于用超声发射的情况。通过用所说温度控制调节器111冷却此液体，及与液相供应管114连接，可以连续重复这种气蚀。最后，可以得到具有极佳溶合作用的这种理想的涡流。
关于存在只用高密度压缩液化气很难溶解的杂质的情况，这些杂质可以用带有预先加入的表面活性剂的溶剂溶解，所说表面活性剂具有亲脂、亲水和/或既亲脂又亲水的特性，这样可以有效地阻挡颗粒附着。
图4和5展示了各种设置，图4展示的是溶液输送方法，不排除用包括上述清洗机制的高压设备构成密闭循环系统。
由充满了高密度压缩液化气的溶剂原材料缸116，通过高压管115从喷嘴103给压力清洗容器101供应压缩液107，温度控制调节器117装在设置成高于所说压力清洗容器101的盒118中，以便利用高度落差(即，温度控制调节器117形成缸116的较高温度，由于通过蒸气管道119与气体空间连接，气压差使流体可靠地输送到上述压力清洗容器101)输送压缩液107。所说高压管115借助三通阀130连接所说液相供应管114，连接缸116或大气压容器112(低压空间)，以便可以输送液体。夹带剂容器120在喷嘴103之前与所说高压管115连接。关于所说夹带剂容器120，在很难清洗不能用单一组分的高密度压缩液化气去除的污物时，通过与管道115连接的阀门进行添加使压缩液107中吸收对污物有效的亲脂或亲水物质或可能的表面活性剂112。有一种用于压力清洗容器101和压力回收容器108之间的蒸气连接管123。它与上述的蒸气通道相同。压力回收容器108中的汽相通过125与设置于离压力清洗容器101的较高空间中的高密度压缩液化气供应缸124的上部连接，作为循环系统的存储装置。用压力回收容器108中的温度控制调节器109产生的气化溶剂，借助气压差输送到所说高密度压缩液化气供应缸124。另一方面，由于污染严重的物质和/或夹带剂的汽相密度低，而且其溶合力弱，所以它们以较低的液相沉积并聚集。这些聚集的物质被送到下面的排泄缸110，以便被去除，并与系统隔离。
因此，由所说压力回收容器108和所说高密度压缩液化缸124构成的隔离回收机构可以实现杂质去除和回收溶剂的输送，而且不需要特殊的加压设备。
具有内部温度控制调节器126的缸124冷却和液化上述气化溶剂。与缸127的下部连接的管道127与管道115相连，以便进一步与压力清洗容器101中的喷嘴103相连。为了实现这种高度差产生的流体输送，设置并连接汽相通道管128。而且，在这些装置下，设置用于加热的所说温度控制调节器126，以便可以实现这种传输。其中，只利用温度控制法提供用于溶剂循环和再循环的实际系统。
所以不只清洗效果极好，而且可以提供密闭的循环系统，通过高度差，利用合适汽相连接产生的气压差可以实现原材料溶剂传输，而且不需要特殊的设备，可以极大地降低基本投入和运转成本。
图5展示了利用上述密闭循环系统的高压力发生器的情况下，从缸116到所说压力清洗容器101的溶剂输送，其中采用了与图4中相同的标记。这种情况下，由于设置了传输流体的压缩机，所以不必在所说压力清洗容器101的上部设置缸116。可以省略两汽相间的连接。同样，也可以省略压力清洗容器101和压力回收容器108间的连接。接到缸124下部的管127接在设置于所说高压供应管115中途的所说加压泵之前，而且，可以省略缸124和所说压力清洗容器101间的内部汽相连接。
该图中，标记104表示的是设置于缸124的供应侧的过滤器。相应地，一种由压力清洗容器、大气压容器(大气压空间)、压力回收容器、高密度压缩液化气供应缸等和隔离回收机构构成的新型清洗机构实际可以进行溶剂回收，而且清洗力强，能有效去除污染物质，不需要高压发生器的方法，提供一种经济而且最有效的清洗系统。
工业应用：
按根据上述发明的利用高密度压缩液化气且具有超强清洗力的清洗方法，可以在微粒、亚微米、超微米等情况下进行彻底清洗，精确地清洗附着于已用普通清洗方法很好地清洗过的半导体等上的污染物。
按一般工业用补充清洗方法，例如，关于金属制造领域的应用，因为在制造元件之前和之后的例如预清洗、次清洗、主清洗、最后清洗、干燥等等各步骤都需要进行多批处理，所以要花大约20分钟到40分钟进行清洗。然而，用本发明的新颖方法，因为本发明的清洗方法合并了各清洗工艺，可以实现这些步骤的一批处理，所以清洗金属的上述工艺可以在约2-5分钟内完成节省了成本。本发明最显著的特征是这种清洗不仅可应用于金属，也可应用于纤维材料，而且，这种方法实际上可以进行无污染清洗，取代目前的干洗。
标记的说明：
(1)压力清洗容器
(2)清洗篮
(3)喷嘴
(4)高压管
(5)压缩液
(5’)清洗液
(6)溶剂原材料供应缸
(7)温度控制调节器
(8)盒
(9)高压管
(10)大气压容器(大气压空间)
(11)叶轮
(12)声波发生器
(13)夹带剂容器
(14)压力回收容器
(15)温度控制调节器
(16)排泄缸
(17)气体通道管
(18)高密度压缩液化气供应缸
(19)管
(20)温度控制调节器
(21)管
(22)连通管
(23)三通阀
(24)三通阀
(25)阀
(26)阀
(27)空气调节控制设备
(28)室
(101)压力清洗容器
(102)清洗篮
(103)喷嘴
(105)叶轮
(106)声波发生器
(107)压缩液
(107’)清洗液
(108)压力回收容器
(109)温度控制调节器
(110)排泄缸
(111)温度控制调节器
(112)大气压容器(大气压空间)
(113)气体通道管
(114)液体供应管
(115)高压管
(116)溶剂原材料缸
(117)温度控制调节器
(118)盒
(119)管
(120)夹带剂容器
(122)管
(123)管
(124)高密度压缩液化气供应缸
(125)管
(126)温度控制调节器
(127)管
(128)汽相通道管
(129)高压泵

Claims (11)

1.一种密闭循环系统中，其中当从压力清洗容器外注入清洗溶剂时要在所说压力清洗容器中清洗的物体被在其近临界点状态的高密度压缩液化气接触，附着在要清洗物体上的污物溶于高密度压缩液化气中，随后含所说污物的所说液化气被输送到回收箱或隔离容器，并被降压，以减小其密度，以便这些污物沉积隔离，另外，去掉了污物或杂质的清洗溶剂可以再用作高密度压缩液化气，或存储起来以便再利用；
一种清洗和再循环溶剂的方法，其中用存在于近临界区及超临界状态的高密度压缩液化气作溶剂，通过在气化和液化间的气压差产生的压力下供应，其中所说高密度压缩液化气越靠近其临界点加热气化或冷却液化所需的能量越少，并通过由该气压差支持的一个设定高度差确定的重力，进行所说溶剂的整个传输，而不需要利用任何高压发生装置，同时在压力清洗容器中，高密度压缩液化气喷射到要清洗的物体上，预清洗掉大量污物，以便在压力清洗容器外去掉污物，从而防止污物的再附着，另外，在清洗中利用超声能量产生的强制搅动、由于其膨胀影响整个溶剂的气蚀及分子团的形成。
2.利用高密度压缩液化气的清洗设备，其中密闭循环系统包括：
压力清洗容器(1)，其具有支撑于所说压力清洗容器中的空间中的清洗篮，该清洗篮用于容纳要清洗的物体，和多个直接向所说要清洗物体发射压缩液(5)气雾的喷嘴(13)，及设置于所说压力清洗容器之上并与之相连的大气压容器(10)，所说清洗容器还具有由叶轮(11)和声波发生器(12)构成的搅拌器，该叶轮设置于所说清洗容器底部，该声波发生器指向所说叶轮，且设置于所说清洗容器的侧壁上；
压力回收容器(14)，其具有控制温度的装置，且位于所说压力清洗容器(1)之下，为所说压力清洗装置(1)的分枝，用于接收清洗工艺后用过的清洗液，其还具有可拆地悬于所说压力回收容器下的排泄缸(16)；
高密度压缩液化气供应缸(18)，其带有用于控制温度的装置，且装在所说压力清洗容器(1)之上，以便与所说压力回收容器(14)上部连通，还带有用于接收其上部蒸气的贮藏室；
夹带剂容器(13)，其设置在所说高密度压缩液化气供应缸(18)和所说压力清洗容器(1)间的供应线的中间并与该供应线相连；及
供应和接收各压缩液的所说容器在各容器的上部之间连通，以提供在各容器中的上部蒸气间的连通。
3.根据权利要求2的清洗设备，其采用高密度压缩液化气，所说压力清洗容器带有多个交换循环系统，每个所说系统包括压力回收容器和高密度压缩液化气供应缸。
4.根据权利要求2的清洗设备，其采用高密度压缩液化气，其中溶剂原材料缸(6)与控制温度的装置一起设置于所说压力清洗容器(1)上，所说溶剂原材料缸和压力清洗容器在其各自的上部间进行连接，以使各容器中的上部蒸气连通。
5.操作根据权利要求2的利用高密度压缩液化气的清洗设备的方法，其中，在涉及的杂质难以用单一高密度压缩液化气溶解或清洗的情况下，通过夹带剂容器向溶剂中加入亲水、亲脂表面活性剂或对既亲水又亲脂溶剂有亲和力的活性剂，产生所谓的分子团现象，来提高清洗力，防止污物再附着，这种效果可以与来自喷嘴的喷射气流产生冲击能量导致的强制去除、气泡产生的气蚀、利用超声波的搅动结合。
6.一种具有防止污物再附着功能的清洗机构，包括：
压力清洗容器(1)，其装配有支撑于其中空间的清洗篮(2)，用于容纳要清洗的物体，还具有多个直接对所说要清洗物体喷射压缩液气雾的喷嘴(3)，及设置于所说压力清洗容器之上并与之相连的大气压容器(10)，所说清洗容器还具有由叶轮(11)和声波发生器(12)构成的搅拌器，该叶轮设置于所说清洗容器底部，该声波发生器指向所说叶轮，且设置于所说清洗容器的侧壁上；
压力回收容器(14)，其装配有控制温度的装置，其附属于所说压力容器(1)下并作为从所说压力容器产生的分枝，用于与可拆地悬于所说压力回收容器下的排泄缸一起在清洗工艺后接收用过的清洗液。
7.一种密闭循环系统中，其中通过产生超临界态的装置，从所说压力清洗容器外入射的超临界流体与装在压力清洗容器中要清洗的物体接触，附着在要清洗物体上的含水有机污物溶于和转移到所说超临界流体中，随后含所说污物的超临界流体被输送到隔离容器，并被降压，以减小其密度，以便这些污物沉积去掉，另外，去掉了污物的净化超临界流体以其恢复的密度存储起来以备再利用；
清洗和再循环溶剂的方法，其中用存在于近临界及超临界状态区的高密度压缩液化气作溶剂，通过在气化和液化间的气压差产生的压力下供应，其中所说高密度压缩液化气越靠近其临界点加热气化或冷却液化所需的能量越少，并通过由该气压差支持的一个设定高度差确定的重力，进行所说溶剂的整个传输，而不需要利用任何高压发生装置，同时在压力清洗容器中，高密度压缩液化气喷射到要清洗的物体上，预清洗掉大量污物，以便在压力清洗容器外去掉污物，从而防止污物的再附着，另外，在清洗中利用强制搅动和由于其膨胀影响整个溶剂的气蚀，该气蚀通过再循环溶剂被保证和继续。
8.在超临界流体清洗设备中的清洗机构，所说机构包括：
压力清洗容器(101)，其装配有支撑于其中空间的清洗篮(102)，用于容纳要清洗的物体，还具有多个直接对所说要清洗物体喷射压缩液气流的喷嘴(103)，所说清洗容器还具有由叶轮(105)和声波发生器(106)构成的搅拌器，该叶轮设置于所说清洗容器底部，该声波发生器指向所说叶轮，且设置于所说清洗容器的侧壁上；
压力回收容器(108)，其装配有控制温度的装置，设置于所说压力清洗容器(101)下并作为从所说压力容器产生的分枝，用于在清洗工艺后接收用过的清洗液，其具有可拆地悬于所说压力回收容器下的排泄缸(110)；
及低压膨胀容器(112)，其带有控制温度的装置，并且设置于所说压力清洗容器(101)之上，所说膨胀容器提供与压力清洗容器的汽相连通及到压力清洗容器的液相循环供应。
9.一种超临界流体清洗设备，其中密闭循环系统包括：
根据权利要求8的清洗机构；
高密度压缩液化气供应缸(124)，其带有控制温度的装置，并且设置于所说压力清洗容器(101)之上，以便提供与所说压力回收容器(108)的上部间的连通，和接收回收容器上部蒸气的存储装置；及
夹带剂容器(120)，其接在所说高密度压缩液化气供应缸(124)和所说压力清洗容器(101)之间的液体供应线中途；及
所说压力清洗容器(101)和压力回收容器(102)，所说高密度液化气缸(124)和压力清洗容器(101)在其各自上部之间连通，用于提供各容器中上部蒸气间的连通，溶剂原材料缸(116)设置于所说压力清洗容器(101)之上并带有控制温度的装置，并为了提供各容器上部蒸气间的连通建立与压力清洗容器的连通。
10.一种超临界流体清洗设备，其中密闭循环系统包括：
根据权利要求8的清洗机构；
高密度压缩液化气供应缸(124)，其带有控制温度的装置，并且设置于所说压力清洗容器(101)之上，以提供与所说压力回收容器(108)的上部间的连通，和接收压力回收容器上部蒸气的存储装置；
夹带剂容器(120)，其接在所说高密度压缩液化气供应缸(124)和所说压力清洗容器(101)之间的液体供应线中途；通过高压泵(129)从所说溶剂原材料缸(116)中向压力清洗容器(101)泵送溶剂。
11.一种操作根据权利要求8的清洗机构的方法，其中在涉及的杂质难以用单一高密度压缩液化气溶解或清洗的情况下，通过夹带剂容器向溶剂中加入亲水、亲脂表面活性剂或对既亲水又亲脂溶剂有亲和力的活性剂，产生所谓的分子团现象，由此提高清洗力，防止污物再附着。
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