DE102011051912B4

DE102011051912B4 - Reinigungs- und Trocknungsverfahren und Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102011051912B4
Application number: DE102011051912.2A
Authority: DE
Inventors: Keita Yanagawa
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-07-22
Filing date: 2011-07-18
Publication date: 2019-07-18
Anticipated expiration: 2031-07-19
Also published as: US20120017946A1; CN102343338A; CN102343338B; DE102011051912A1; US8795436B2

Abstract

Reinigungs- und Trocknungsverfahren aufweisend:
einen Schritt des Anordnens eines zu reinigenden Produkts (1) in einem Flüssigkeitshaltelement (70) mit einer Lücke (G1) zwischen dem Produkt (1) und dem Flüssigkeitshalteelement (70);
einen Schritt des Druckbeaufschlagens und Überhitzens einer Reinigungsflüssigkeit in einen Zustand, in dem die Temperatur der überhitzten Flüssigkeit über dem Siedepunkt bei Umgebungsdruck liegt;
einen Schritt des Einspritzens der überhitzten Flüssigkeit zu dem Produkt (1), so dass das Kondensat der Reinigungsflüssigkeit in der Lücke (G1) gehalten wird;
einen Schritt des Reinigens des Produkts (1) durch kontinuierliches Ausführen einer Einspritzung der Reinigungsflüssigkeit gemäß des vorhergehenden Schritts, so dass eine Verschmutzung und/oder Wirkstofflösung, die an dem Produkt (1) anhaftet, entfernt wird; und
einen Schritt des Trocknens des Produkts durch latente Wärme der Kondensation der Reinigungsflüssigkeit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reinigungs- und Trocknungsverfahren und eine Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung für ein zu reinigendes Produkt, und insbesondere ein Reinigungs- und Trocknungsverfahren und eine Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung für ein oberflächenbehandeltes Produkt, das zum Beispiel mit einer Beschichtung, einer chemischen Umwandlungsbehandlung, und dergleichen behandelt worden ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Reinigungs- und Trocknungsverfahren und eine Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung für ein zu reinigendes Produkt, gemäß deren eine Reinigungsflüssigkeit (lyophob zu Öl) in das Produkt in einem druckbeaufschlagten und überhitzten Zustand (Temperatur der Reinigungsflüssigkeit ist höher als ein Siedepunkt unter Umgebungsdruck) in das Produkt derart eingespritzt wird, dass das Entfernen einer Verschmutzung und das Trocknen des Produkts im gleichen Prozessablauf ausgeführt werden kann.
Bei einer Oberflächenbehandlung wie dem Beschichten, einer chemischen Umwandlungsbehandlung und dergleichen, wird für gewöhnlich ein Reinigungsprozess ausgeführt. Zum Beispiel wird ein Spülprozess ausgeführt, um Wirkstofflösungen von einem oberflächenbehandelten Produkt durch mehrstufiges Waschen mit Wasser bei einer Mazeration und/oder Wasserdusche zu entfernen. Bei dem Wasserwaschprozess für die Oberflächenbehandlung wird die am Produkt anhaftende Wirkstofflösung verdünnt und entfernt. Daher ist nicht nur eine große Wassermenge, sondern auch eine Schmutzwasserbehandlung erforderlich.
Diesbezüglich ist ein herkömmliches Reinigungsverfahren vorgeschlagen, bei dem die Anzahl der Wasserwaschtanks derart erhöht wird, dass das Volumen bzw. die Menge des Waschwassers entsprechend vermindert wird. Alternativ ist in der japanischen geprüften Patentveröffentlichung mit der Nummer S62-48756 vorgeschlagen, eine Destillationsvorrichtung mit reduziertem Druck vorzusehen, um kein Schmutzwasser zu erzeugen.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat technische Konzepte (nicht vor der vorliegenden Erfindung veröffentlicht) in einer vorherigen japanischen Patentanmeldung JP 2009-162797 (veröffentlicht unter der Veröffentlichungsnummer JP 2011 - 016079 ) und in einer weiteren vorherigen japanischen Patentenmeldung JP 2010 - 094897 (noch nicht veröffentlicht) vorgeschlagen. In den vorstehenden vorherigen Patentanmeldungen wurde durch den Erfinder ein Reinigungs- und Trocknungsverfahren und eine Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung vorgeschlagen, gemäß dessen eine Reinigungsflüssigkeit (in einem druckbeaufschlagten und überhitzten Zustand) in ein zu reinigendes Produkt derart eingespritzt wird, dass ein Reinigungs- und Trocknungsprozess in einer kürzeren Zeitdauer ausgeführt werden kann.
Da die Destillationsvorrichtung des reduzierten Drucks vorgesehen ist, um kein Schmutzwasser zu erzeugen, ist es, gemäß des vorstehenden Standes der Technik ( JP S 62-48756 ), problematisch, dass hierdurch die Kosten für die Vorrichtung ansteigen bzw. die Vorrichtung größer dimensioniert werden muss.
Gemäß den vorherigen Patentanmeldungen durch denselben Erfinder (gehören nicht zum Stand der Technik) ist es möglich, dass das Produkt in kürzerer Zeit durch Einspritzen der Reinigungsflüssigkeit im druckbeaufschlagten und überhitzten Zustand zu reinigen und zu trocknen. Dies ist hinsichtlich eines technischen Reinigungsverfahrens effektiv, um Fette und Öle, oder externe Materialien, die am Produkt anhaften, zu entfernen (wie zum Beispiel elektronische bzw. elektrostatische Teile und Komponenten, mechanische Teile und Komponenten). Allerdings ist es nicht möglich, eine gewisse Reinigungsqualität zu erreichen, welche für das Wasserwaschen bzw. Waschen mit Wasser für ein oberflächenbehandeltes Produkt erforderlich ist.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat in der vorstehenden Anmeldung (Anmeldungsnummer JP 2010-094897 ) eine kleindimensionierte Reinigungsvorrichtung vorgeschlagen, welche nicht vor dem Anmeldedatum der vorliegenden Erfindung veröffentlicht worden ist.
Gemäß der Reinigungsvorrichtung der vorstehenden vorherigen Anmeldung wird Reinigungsflüssigkeit druckbeaufschlagt und in eine Reinigungs- und Trocknungskammer eingespritzt, die ein zu reinigendes Produkt abdeckt. Der Siedepunkt der Reinigungsflüssigkeit bei einem Umgebungsdruck wird im druckbeaufschlagten Zustand deutlich verändert. Außerdem ist die Reinigungsflüssigkeit lyophob zu Ölen (unlöslich in Fetten und Ölen), und aus Flüssigkeiten wie Wasser, hydriertem Alkohol, Fluorkomponenten (z.B. Hydrofluorkohlenstoff (HFC), Hydrofluorether (HFE)), und dergleichen ausgebildet, wobei deren Siedepunkt (Sättigungstemperatur) bei Umgebungsdruck höher als 40°C ist.
Die eingespritzte Reinigungsflüssigkeit (welche druckbeaufschlagt und überhitzt ist) wird sofort verdampft und expandiert auf einer Oberfläche des zu reinigenden Produkts, um Verschmutzungen und/oder Fette und Öle von der Oberfläche des Produkts mittels Flussgeschwindigkeiten und Wärmeenergie der Reinigungsflüssigkeit bei der Expansion zu entfernen. Da Moleküle der eingespritzten Reinigungsflüssigkeit lyophob zu Fetten und Ölen sind, wirkt die Kollisionskraft, die durch die Verdampfung und Expansion erzeugt wird, als abstoßende Kraft, um dadurch Fette und Öle zu entfernen.
Zudem ist das Volumen bzw. die Menge des Dampfes des Reinigungsfluids, das in die Reiningungs- und Trocknungskammer eingespritzt wird (bei Umgebungsdruck) größer als das Volumen der Reinigungs- und Trocknungskammer, so dass der Effekt des Herauswischens und Entfernens der Fette und Öle verstärkt werden kann.
15 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung der vorherigen Anmeldung darstellt. Die Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung wird als Stand der Technik erläutert. In 15 wird ein zu reinigendes Produkt 1, an welchem Fette und Öle anhaften, von einem Förderband 2 zu einer Reinigungs- und Trocknungsposition gebracht. Ein Tank 5 zum Ansammeln von Reinigungsflüssigkeit 4 ist bei der Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung vorgesehen.
In dem Tank 5 sammelt sich die Reinigungsflüssigkeit 4 an, deren Siedepunkt sich bei Umgebungsdruck und in einem druckbeaufschlagten Zustand beträchtlich verändert hat. Die Reinigungsflüssigkeit ist lyophob zu Ölen (unlöslich in Fetten und Ölen) und zum Beispiel aus Flüssigkeiten wie Wasser, hydriertem Alkohol, Fluorkomponenten (z.B. Hydrofluorkohlenstoff (HFC), Hydrofluorether (HFE)), und dergleichen ausgewählt, wobei deren Siedepunkt (Sättigungstemperatur) bei Umgebungsdruck höher als 40°C ist.
Die Reinigungsflüssigkeit 4 aus dem Tank 5 wird durch eine Flüssigkeitspumpe 6 druckbeaufschlagt und eine Einspritzdüse 3 über eine Flüssigkeitszuführleitung 7 zugeführt. Ein Wärmetauscher 8 ist an einem Zwischenpunkt der Flüssigkeitszuführpumpe 7 derart vorgesehen, dass die Reinigungsflüssigkeit überhitzt wird, wobei die Temperatur bei Umgebungsdruck dann über dem Siedepunkt (der Sättigungstemperatur) liegt, und bevorzugt nahe einem Siedepunkt eines solchen druckbeaufschlagten Zustands ist.
Der Reinigungs- und Trocknungsprozessablauf wird gleichzeitig ausgeführt, und zwar durch Einspritzen der druckbeaufschlagten und überhitzten Reinigungsflüssigkeit 4 aus der Einspritzdüse 3 zum zu reinigenden Produkt 1, welches bei Umgebungsdruck angeordnet ist. Eine Reinigungs- und Trocknungskammer 10 ist zum Abdecken des Produkts 1 vorgesehen. Eine Dampfsammelöffnung 13 ist an einer unteren Seite der Kammer 10 vorgesehen, so dass der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4, der durch die Einspritzdüse 3 eingespritzt wird, gesammelt werden kann. Ein Volumen der Reinigungsflüssigkeit, die bei Umgebungsdruck von der Einspritzdüse in die Reinigungs- und Trocknungskammer 10 eingespritzt wird, wird größer als ein vorhandenes Raumvolumen der Reinigungs- und Trocknungskammer 10 erstellt.
Die Reinigungsflüssigkeit 4, die von der Einspritzdüse 3 eingespritzt wird, und die Verschmutzung, die vom Produkt 1 entfernt wird, werden im Tank 5 gesammelt. Wenn der Reinigungs- und Trocknungsprozessablauf kontinuierlich wiederholt wird, sammelt sich die Verschmutzung von den Produkten 1 im Tank 1 an.
Die Verschmutzung (Fette und Öle), die sich im Tank 5 angesammelt hat, wird nicht in der Reinigungsflüssigkeit gelöst, diese Fette und Öle kommen zur Oberfläche des Tanks 5, da die spezifische Schwerkraft dieser Fette und Öle kleiner als die der Reinigungsflüssigkeit ist. Somit bilden die Fette und Öle eine Schicht auf der Oberfläche aus, während die Reinigungsflüssigkeit 4 im unteren Abschnitt des Tanks 5 verbleibt. Somit weist der Tank 5 die Funktion zum Trennen der Fette und Öle von der Reinigungsflüssigkeit auf. Die Fette und Öle an der Oberflächenschicht werden durch eine Abflussleitung 24 derart abgeführt, dass die Verschmutzung, die im Tank 5 angesammelt ist, letztlich aus dem Tank 5 ausgelassen wird.
Gemäß dem Reinigungs- und Trocknungsverfahren und der Vorrichtung der vorstehenden vorherigen Anmeldung kondensiert der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4, wie zum Beispiel das Wasser, der hydrierte Alkohol und dergleichen, bei der der Siedepunkt bei Umgebungsdruck (der Sättigungstemperatur) höher als der der Fluorkomponente ist, kaum auf der Oberfläche des zu reinigenden Produkts. An einem Abschnitt der Oberfläche, an welchem eine Kondensatschicht ausgebildet ist, kann so der Effekt zum Entfernen der Fette und Öle vermindert werden, wodurch die Reinigungsflüssigkeit 4 auf der Oberfläche verbleiben kann (das heißt, dies kann einen unzureichenden Trocknungsprozess verursachen).
Andererseits, wenn die Fluorkomponente, deren Siedepunkt bei Umgebungsdruck (Sättigungstemperatur) niedriger als die von Wasser ist, verwendet wird, ist der Dampfdruck hoch und die Kondensationsschicht wird im Vergleich mit Wasser kaum ausgebildet. Daher wird, selbst wenn die Kondensationsschicht ausgebildet wird, das Kondensat bei Umgebungsdruck einfach verdampft. Obwohl dadurch nicht das unzureichende Trocknen verursacht wird, kann dadurch Material, das zur weltweiten Erwärmung beiträgt, in die Luft entlassen werden, weshalb es erforderlich ist, den Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4 zuverlässig aufzunehmen.
Gemäß der Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung der vorherigen Anmeldung (Stand der Technik) ist es durch die Dampfsammelöffnung 13 schwierig, den Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4, die von der Einspritzdüse eingespritzt wird, vollständig zu sammeln bzw. aufzunehmen. Außerdem kondensiert der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4 einfach. Daher wird der Effekt zum Entfernen der Fette und Öle an dem Abschnitt, an welchem das Kondensat ausgebildet wird, abgeschwächt. Ferner kann das unzureichende Trocknen verursacht werden, wenn die Reinigungsflüssigkeit 4 auf der Oberfläche des zu reinigenden Produkts verbleibt. Ferner kann das Problem auftreten, dass das Material (die Fluorkomponente), das zur weltweiten Erwärmung beiträgt, in die Luft ausgelassen werden kann.
Darüber hinaus offenbart die JP 2010 - 280 925 A eine Oberflächenbehandlungsvorrichtung, die eine Oberflächenbehandlung durchführt, indem eine Oberflächenbehandlungsflüssigkeit entlang der zu behandelnden Oberfläche eines bandförmigen dünnen Körpers strömt. Die Oberflächenbehandlungsvorrichtung umfasst: einen Wandabschnitt, der über einen vorgegebenen engen Spalt in der Nähe zu dem bandförmigen dünnen Körper angeordnet ist, wobei der Spalt zwischen dem Wandabschnitt und dem bandförmigen dünnen Körper vorgesehen ist; und einen Zuführabschnitt zum Zuführen der in dem Spalt nach unten strömenden Oberflächenbehandlungsflüssigkeit.
Die JP 2009 - 006 241 A zeigt ein Reinigungsgefäß mit einer im unteren Teil angeordneten Tauchreinigungskammer und einer Ablaufkammer, die im oberen Teil angeordnet ist und in der bestimmte Objekte ablaufen. In der Ablaufkammer sind eine Sprühdüse, die eine Reinigungslösung auf bestimmte Objekte bläst, um eine Sprühreinigung durchzuführen, und eine Luftblasdüse, die Luft auf die bestimmten Objekte bläst, um ein Ablaufen nach dem Reinigen durchzuführen, angeordnet. Ein Gasansaug-Ejektor ist über eine Leitung verbunden, um den Nebel der Reinigungslösung und das verdampfte Gas in der Ablaufkammer anzusaugen und zurückzugewinnen.
Zudem offenbart die DE 699 29 243 T2 eine Vorrichtung zum Entfernen keramischer Beschichtungen von den Oberflächen von Turbinenblättern unter Verwendung einer organischen Beizlösung, die aufweist: einen Lagertank für die organische Beizlösung; eine Vorheizeinrichtung zum Vorheizen der organischen Beizlösung auf eine erste vorgewählte Temperatur; eine Hochdruckpumpe, die unter Druck gesetzte organische Beizlösung bei einem ersten vorgewählten Druck an die Vorheizeinrichtung liefert; einen Autoklaven, der in der Lage ist, die organische Beizlösung und mehrere Turbinenschaufeln bei einem zweiten erhöhten vorgewählten Druck zu halten; ein die Vorheizeinrichtung mit dem Autoklaven verbindendes erstes Rohr mit einem ersten Steuerventil, das zwischen Bereitstellung einer variablen Verbindung zwischen der Vorheizeinrichtung und dem Autoklaven und Abtrennung des Autoklaven einstellbar ist; eine Heizquelle zum Aufheizen des Autoklaven auf eine zweite vorgewählte Temperatur; einen Kühler zum Kühlen der organischen Beizlösung nach dem Entfernen der organischen Beizlösung aus dem Druckbehälter; und ein den Autoklaven mit dem Kühler verbindendes zweites Rohr mit einem zweiten Ventil, das zwischen Abtrennung des Autoklaven und Herstellung einer Verbindung von dem Autoklaven zu dem Kühler so einstellbar ist, dass die organische Beizlösung aus dem Autoklaven nach Abschluss der Entfernung der keramischen Beschichtung entfernt werden kann.
Die vorliegende Erfindung ist hinsichtlich der vorstehenden Problematik gemacht worden. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein(e) Reinigungs- und Trocknungsverfahren und eine Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung vorzusehen, gemäß deren kein großes Volumen an Reinigungsflüssigkeit bei einem Spülprozessablauf für das zu reinigende Produkt verwendet wird, das Produkt in einem einfachen Aufbau gereinigt und getrocknet werden kann, und die Reinigungs- und Trocknungsprozessabläufe gleichzeitig ausgeführt werden können.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein(e) Reinigungs- und Trocknungsverfahren und eine Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung vorzusehen, gemäß deren die Reinigungsflüssigkeit erneut verwendet werden kann (wiederverwendet), der Effekt zum Entfernen von Fetten und Ölen als auch Verschmutzungen nicht abgeschwächt wird, eine Remanenz der Reinigungsflüssigkeit verhindert werden kann, und das Material, das zur weltweiten Erwärmung beiträgt, nicht in die Luft ausgelassen wird.
Gemäß eines Aspekts der Erfindung, wie beispielsweise in Anspruch 1 definiert, weist ein Reinigungs- und Trocknungsverfahren auf: einen Schritt des Anbringens eines zu reinigenden Produkts (1) in einem Flüssigkeitshalteelement (70) mit einer Lücke (G1) zwischen dem Produkt (1) und dem Flüssigkeitshalteelement (70); einen Schritt des Druckbeaufschlagens und Überhitzens einer Reinigungsflüssigkeit (4) in einen Zustand, in dem die Temperatur der überhitzten Flüssigkeit über dem Siedepunkt bei Umgebungsdruck liegt; einen Schritt des Einspritzens der überhitzten Flüssigkeit zu dem Produkt (1), so dass das Kondensat der Reinigungsflüssigkeit in der Lücke (G1) gehalten wird; einen Schritt des Reinigens des Produkts (1) durch kontinuierliches Ausführen einer Einspritzung der Reinigungsflüssigkeit gemäß des vorhergehenden Schritts, so dass eine Verschmutzung und/oder Wirkstofflösung, die am Produkt (1) anhaftet, entfernt wird; und einen Schritt des Trocknens des Produkts durch latente Wärme der Kondensation der Reinigungsflüssigkeit.
Gemäß des vorstehenden Aspekts der Erfindung wird die Reinigungsflüssigkeit in einem solchen druckbeaufschlagten überhitzten Zustand gehalten, dass sich deren Temperatur sich über dem Siedepunkt bei Umgebungsdruck befindet, und solch eine Reinigungsflüssigkeit eingespritzt wird. Das Kondensat der Reinigungsflüssigkeit wird in der Lücke zwischen dem Produkt und dem Flüssigkeitshalteelement derart gehalten, dass die Verschmutzung und/oder Wirkstofflösung, die an dem Produkt anhaftet, entfernt wird. Als Ergebnis wird eine chemische Reinigungszeit, in welcher Metallionen oder die Verschmutzung im Kondensat, das in der Lücke zwischen dem Produkt und dem Flüssigkeitshalteelement gehalten ist, gelöst werden kann, länger, um dadurch die Waschkraft zu verbessern. Zudem, da die die Kondensation des Dampfes der Reinigungsflüssigkeit in der Lücke kontinuierlich ausgeführt wird, ist es möglich, das Produkt durch die Wärme der Kondensation zu erwärmen. Demnach ist es möglich, das Produkt nach dem Ende der Einspritzung der Reinigungsflüssigkeit sanft zu trocknen. Als Ergebnis der Verstärkung der Waschkraft wird es möglich, auf die Verwendung großer Mengen bzw. eines großen Volumens der Reinigungsflüssigkeit zu verzichten. Das Reinigungs- und Trocknungsverfahren, gemäß welchem die Reinigung und das Trocknen gleichzeitig ausgeführt werden, kann somit erzielt werden.
Gemäß eines anderen Aspekts der vorliegenden Erfindung, wie beispielsweise in Anspruch 5 definiert, weist eine Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung auf:

Eine Einspritzvorrichtung (3) zum Einspritzen einer Reinigungsflüssigkeit (4) zu einem zu reinigenden Produkt (1), wobei die Reinigungsflüssigkeit (4) in einen Zustand druckbeaufschlagt und überhitzt wird, in welchem sich die Temperatur der Reinigungsflüssigkeit oberhalb eines Siedepunkts bei Umgebungsdruck befindet;
ein Flüssigkeitshalteelement (70), das eine Lücke (G1) mit dem Produkt (1) zum Halten eines Kondensats der Reinigungsflüssigkeit, die von der Einspritzvorrichtung (3) in die Lücke (G1) gespritzt wird, ausbildet; und
eine Trocknungsvorrichtung (70) zum Halten des Produkts (1) in der Luft, und Trocknen des Produkts durch latente Wärme der Kondensation der Reinigungsflüssigkeit.

Gemäß des vorstehenden Aspekts ist das Flüssigkeitshalteelement neben dem zu reinigenden Produkt angeordnet, wodurch das Kondensat der Reinigungsflüssigkeit in der Lücke zwischen der Oberfläche des Produkts und dem Flüssigkeitshalteelement gehalten wird. Die Reinigungsflüssigkeit im druckbeaufschlagten und überhitzten Zustand, welcher solch einem Zustand entspricht, dass die Temperatur höher als der Siedepunkt bei Umgebungsdruck ist, wird kontinuierlich in die Lücke eingespritzt, so dass das Kondensat kontinuierlich erzeugt wird. Als Ergebnis kann sowohl ein physischer Waschvorgang (durch Kollision der Reinigungsflüssigkeit mit dem zu reinigenden Produkt), als auch ein chemischer Waschvorgang (durch Halten der Reinigungsflüssigkeit in der Lücke) erzielt werden. Daher kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein hohes Level an Reinigungsqualität durch die Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung erzielt werden.
Gemäß eines weiteren Aspekts der vorliegenden Erfindung, beispielsweise wie in Anspruch 8 definiert, weist ein Reinigungs- und Trocknungsverfahren die nachfolgenden Schritte auf:

Einen Schritt des Druckbeaufschlagens und Überhitzens einer Reinigungsflüssigkeit (4) in einen Zustand, in dem die Temperatur höher als der Siedepunkt bei Umgebungsdruck ist;
einen Schritt des Einspritzens der druckbeaufschlagten und überhitzten Reinigungsflüssigkeit in eine Reinigungs- und Trocknungskammer (10) eines Reinigungs- und Trocknungsbehälters (11), in welchem ein zu reinigendes Produkt (1) angeordnet ist, und die eingespritzte Reinigungsflüssigkeit beim Einspritzen verdampft;
einen Schritt des Ansaugens des Dampfes der Reinigungsflüssigkeit, welche in die Reinigungs- und Trocknungskammer (10) eingespritzt wird, in eine Ansaugöffnung (21) einer Ansaugvorrichtung (20) über einen Dampfauslassbehälter (12) mit einer Dampfansammelöffnung (13), wobei der Dampfauslassbehälter (12) neben dem Reinigungs- und Trocknungsbehälter (11) vorgesehen ist; und
einen Schritt des Wiederverwendens des Dampfes der Reinigungsflüssigkeit, welcher in die Ansaugöffnung (21) als die Reinigungsflüssigkeit (4) eingesaugt wird.

Gemäß des vorstehenden Aspekts wird die Reinigungsflüssigkeit in den druckbeaufschlagten und überhitzten Zustand umgewandelt, und solch eine Reinigungsflüssigkeit in die Reinigungs- und Trocknungskammer eingespritzt, wobei der Dampf der Reinigungsflüssigkeit, der in die Reinigungs- und Trocknungskammer eingespritzt wird, in die Ansaugöffnung der Ansaugvorrichtung über die Dampfsammelöffnung angesaugt wird, und die angesammelte Reinigungsflüssigkeit wird wiederverwendet. Das Kondensat, das von dem Dampf der druckbeaufschlagten und überhitzten Reinigungsflüssigkeit kondensiert, wird nicht einfach auf der Oberfläche des Produkts ausgebildet. Daher wird der Effekt zum Entfernen der Fette und Öle von dem Produkt nicht vermindert. Außerdem verbleibt das Kondensat nicht auf der Oberfläche des Produkts, so dass der unzureichende Trocknungsprozess vermieden wird. Selbst wenn das Material, das zur weltweiten Erwärmung beiträgt, als die Reinigungsflüssigkeit verwendet wird, wird solch ein Material nicht in die Luft ausgelassen, da der Dampf der Reinigungsflüssigkeit in die Ansaugöffnung eingesaugt wird und die angesammelte Reinigungsflüssigkeit wiederverwendet wird.
Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung, beispielsweise in Anspruch 14 definiert, weist eine Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung die nachfolgenden Komponenten auf:

Einen Tank (5) zum Zusammfassen einer Reinigungsflüssigkeit (4);
einen Reinigungs- und Trocknungsbehälter (11) zum Aufnehmen eines zu reinigenden Produkts (1);
eine Druckbeaufschlagungs- und Überhitzungsvorrichtung (6, 8) zum Druckbeaufschlagen und Überhitzen eines Teils der Reinigungsflüssigkeit aus dem Tank (5) auf solch einen Zustand, dass die Temperatur der Reinigungsflüssigkeit über einem atmosphärischer Siedepunkt bzw. einem Siedepunkt bei Umgebungsdruck ist;
eine Einspritzvorrichtung (3) zum Einspritzen der druckbeaufschlagten und überhitzten Reinigungsflüssigkeit (4) zu dem Produkt (1), das in einer Reinigungs- und Trocknungskammer (10) des Reinigungs- und Trocknungsbehälters (11) angeordnet ist, wobei die eingespritzte Reinigungsflüssigkeit beim Einspritzen verdampft;
einen Dampfauslassbehälter (12), welcher neben dem Reinigungs- und Trocknungsbehälter (11) vorgesehen ist, und welcher eine Dampfsammelöffnung (13) aufweist, die mit der Reinigungs- und Trocknungskammer (10) in Verbindung steht; und
eine Ansaugvorrichtung (20) mit einer Ansaugöffnung (21), die mit dem Dampfauslassbehälter (12) zum Ansaugen des Dampfes der Reinigungsflüssigkeit, die in die Reinigungs- und Trocknungskammer (10) über die Ansaugöffnung (21) eingespritzt wird, verbunden ist, um die Reinigungsflüssigkeit im Tank (5) zu sammeln.

Gemäß des vorstehenden Aspekts wird die Reinigungsflüssigkeit in den druckbeaufschlagten und überhitzten Zustand umgewandelt, und solch eine Reinigungsflüssigkeit wird in die Reinigungs- und Trocknungskammer eingespritzt, wobei der Dampf der Reinigungsflüssigkeit, der in die Reinigungs- und Trocknungskammer eingespritzt wird, über die Ansaugöffnung der Ansaugvorrichtung in die Dampfsammelöffnung eingesaugt wird, und die angesammelte Reinigungsflüssigkeit wird wiederverwendet. Das Kondensat, das von dem Dampf der druckbeaufschlagten und überhitzten Reinigungsflüssigkeit kondensiert, wird nicht einfach auf der Oberfläche des Produkts ausgebildet. Daher wird der Effekt zum Entfernen der Fette und Öle von dem Produkt nicht verhindert. Außerdem verbleibt das Kondensat nicht auf der Oberfläche des Produkts, so dass der unzureichende Trocknungsprozess vermieden wird. Selbst wenn das Material, das zur weltweiten Erwärmung beiträgt, als die Reinigungsflüssigkeit verwendet wird, wird solch ein Material nicht in die Luft ausgelassen, da der Dampf der Reinigungsflüssigkeit in die Ansaugöffnung eingesaugt wird, und die angesammelte Reinigungsflüssigkeit wiederverwendet wird.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bezüglich der beigefügten Figuren deutlicher ersichtlich. In den Figuren zeigt:

1 eine schematische Ansicht, die eine Gesamtstruktur einer Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung für ein oberflächenbehandeltes Produkt gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 eine schematische Vorderansicht eines Flüssigkeitshalteelements;
3 eine schematische Seitenansicht des Flüssigkeitshalteelements;
4 eine schematische Draufsicht des Flüssigkeitshalteelements;
5 eine schematische Seitenansicht des Flüssigkeitshalteelements, in welchem eine Kondensatschicht ausgebildet ist;
6 eine schematische Vorderansicht eines Flüssigkeitshaltelements (ein Flüssigkeitshalteblock) gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 eine schematische Seitenansicht des Flüssigkeitshalteelements;
8 eine schematische Draufsicht des Flüssigkeitshalteelements;
9 eine schematische Vorderansicht eines Flüssigkeitshalteelements gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 eine schematische Seitenansicht eines Flüssigkeitshalteelements gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei welcher ein Peltierelement vorgesehen ist;
11 eine erläuternde Ansicht zum Erläutern des Betriebsprinzips des Peltierelements in der vierten Ausführungsform;
12 eine schematische Ansicht einer Struktur einer Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 eine schematische Ansicht eines zu reinigenden Produkts und einer Reinigungs- und Trocknungskammer;
14 eine schematische Ansicht einer Struktur einer Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
15 eine schematische Ansicht einer Struktur einer Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung des Standes der Technik (eine Vorrichtung gemäß einer vorherigen Anmeldung des Erfinders der vorliegenden Erfindung (Anmeldenummer JP 2010-094897 )).

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsformen bezüglich der Figuren erläutert. Gleichen oder ähnlichen Teilen und/oder Abschnitten werden in den Ausführungsformen gleiche Bezugszeichen gegeben, so dass auf eine redundante Erläuterung verzichtet wird.
(Erste Ausführungsform)
Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend bezüglich 1 bis 5 erläutert. 1 zeigt eine Ansicht einer Gesamtstruktur einer Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung für ein oberflächenbehandeltes Produkt. 2 zeigt eine Vorderansicht eines Flüssigkeitshalteelements (eines Flüssigkeitshalteblocks). 3 zeigt eine Seitenansicht des Flüssigkeitshalteelements und eines oberflächenbehandelten Produkts, welches zu reinigen ist. 4 zeigt eine Draufsicht des Flüssigkeitshalteelements.
In 1 wird ein oberflächenbehandeltes Produkt 1, welches aus einem Metallplattenelement besteht, das einen elektrischen Anschluss für ein elektrisches Teil ausbildet, das einem zu reinigenden Produkt entspricht, durch einen Hängeförderer 2 gegriffen und kontinuierlich von einer linken zu einer rechten Seite in 1 in der durch die Pfeile A1 und A2 dargestellten Richtung getragen. Der Förderer 2 weist nicht nur eine Funktion zum Tragen der Produkte sondern auch zum Halten des Produkts 1 in der Luft auf, nachdem die Einspritzung durch eine Einspritzdüse 3 erledigt ist und zum Trocknen desselben durch die Wärme einer Kondensation eines Kondensats.
Das zu reinigende Produkt 1, an welchem eine Wirkstofflösung für die Oberflächenbehandlung anhaftet, wird durch den Förderer 2 in eine Reinigungs- und Trocknungsposition in sequentieller Reihenfolge gebracht. Ein Tank 5 zum Zusammenfassen von Reinigungsflüssigkeit 4 ist an der Reinigungs- und Trocknungsposition vorgesehen. Wasser oder hydrierter Alkohol als Reinigungsflüssigkeit 4 wird im Tank 5 zusammengefasst.
Die Reinigungsflüssigkeit 4 wird von dem Tank 5 zur Einspritzdüse 3 durch eine Flüssigkeitspumpe 6 (eine Druckeinrichtung) über eine Zuführleitung 7 derart zugeführt, dass die Reinigungsflüssigkeit 4 von der Einspritzdüse 3 eingespritzt wird.
Ein Wärmetauscher 8 ist an einem Zwischenabschnitt der Zuführleitung 7 als Wärmevorrichtung zum Erwärmen der Reinigungsflüssigkeit 4 in einen druckbeaufschlagten und über den atmosphärischen Siedepunkt (Sättigungstemperatur) überhitzten Zustand der Reinigungsflüssigkeit 4 vorgesehen, oder bevorzugt in einen druckbeaufschlagten und um den Siedepunkt im druckbeaufschlagten Zustand überhitzten Zustand vorgesehen. Die druckbeaufschlagte und überhitzte Flüssigkeit 4 wird von der Einspritzdüse 3 zum zu reinigenden Produkt 1 eingespritzt, welches in atmosphärischem Druck bzw. Umgebungsdruck angeordnet ist.
Ein Kondensathalteblock (ein Flüssigkeitshalteelement 70) ist an der Reinigungs- und Trocknungsposition neben dem zu reinigenden Produkt 1 vorgesehen. Das Flüssigkeitshalteelement 70 besteht aus zwei Metallplatten, deren Dicke 10 mm ist. Ein Beispiel einer Struktur bzw. des Aufbaus des Flüssigkeitshaltelements 70 ist in den 2 bis 4 dargestellt. 2 zeigt die Vorderansicht des Flüssigkeitshalteelements 70. In 2 wird das zu reinigende Produkt 1 durch eine gestrichelte Linie und hinter dem Flüssigkeitshalteelement 70 angeordnet angezeigt. Das Flüssigkeitshalteelement 70 bedeckt das zu reinigende Produkt 1 zumindest in drei Richtungen.
3 stellt das Paar bzw. die zwei Metallplatten 70a und 70b des Flüssigkeitshalteelements 70 als auch das zu reinigende Produkt 1 dar, betrachtet von der rechten Seite. 4 zeigt die entsprechende Draufsicht der zwei Metallplatten 70a und 70b des Flüssigkeitshalteelements 70 als auch das zu reinigende Produkt 1. Wie in 3 dargestellt ist das zu reinigende plattenförmige Produkt 1 zwischen den zwei Metallplatten 70a und 70b mit einer Lücke G1 entsprechend zwischen dem Produkt 1 und den Metallplatten 70a und 70b angeordnet. Die Lücke G1 wird auf einen Wert eingestellt, bei welchem die Reinigungsflüssigkeit in der Lücke G1 durch Oberflächenspannung gehalten werden kann. Gemäß solch einer Struktur 4 wird ein ausreichender Betrag der Reinigungsflüssigkeit auf die Oberflächen des Produkts 1 gehalten, bis die Reinigungsflüssigkeit von den Oberflächen vertrocknet ist. Als Ergebnis wird die chemische Reinigungszeit länger, wodurch die Waschkraft verbessert wird.
Das Wasser oder der hydrierte Alkohol wird durch die Flüssigkeitspumpe 6 ( 1) druckbeaufschlagt, durch den Wärmetauscher 8 (die Wärmevorrichtung) in den Zustand überhitzt, in dem die Temperatur der druckbeaufschlagten überhitzten Flüssigkeit über den atmosphärischen Siedepunkt ist (Sättigungstemperatur), oder bevorzugt in den Zustand, in dem die Temperatur der druckbeaufschlagten überhitzten Flüssigkeit im druckbeaufschlagten Zustand um den Siedepunkt ist.
Die druckbeaufschlagte und überhitzte Flüssigkeit wird der Einspritzdüse 3 über die Zuführleitung 7 zugeführt und von der Einspritzdüse 3 zu dem Produkt 1 eingespritzt, welches sich im Umgebungsdruck befindet. R1 in 1 zeigt einen Bereich einer solchen Einspritzung der Reinigungsflüssigkeit 4 an. Der Einspritzbereich R1 deckt die Außenwandung des Flüssigkeitshalteelements 70 ab. Bezugszeichen 24 kennzeichnet ein Auslassventil.
Die Reinigungsflüssigkeit 4 wird von der Einspritzdüse 3 derart eingespritzt, dass die Reinigungsflüssigkeit in Längsrichtung der Lücke G1 die Lücken G1 direkt erreicht (eine Hoch-Runter-Richtung in 3). Gemäß einer derartigen Einspritzung kann die Geschwindigkeit der durch die Lücken G1 passierenden Reinigungsflüssigkeit erhöht werden und die Reinigungsflüssigkeit kollidiert mit der Verschmutzung und/oder Wirkstofflösung bei einer hohen Geschwindigkeit. Als Ergebnis kann die physische Reinigungseigenschaft verbessert werden.
Die Reinigungsflüssigkeit 4, die von der Einspritzdüse 3 eingespritzt wird, verdampft sofort und expandiert. Solch ein expandierter Dampf passiert durch die Lücken G1 zwischen dem Produkt 1 und dem Flüssigkeitshalteelement 70, um dadurch Flüssigkeitshalteschichten 80s des Kondensats 80, wie in 5 dargestellt, auszubilden. Das Kondensat auf beiden Seiten des Produkts 1 ist entsprechend durch Bezugszeichen 80a und 80b gekennzeichnet. 5 zeigt eine Seitenansicht, betrachtet von einer rechten Seite, die das Flüssigkeitshalteelement 70 darstellt, in welchem die Flüssigkeitshalteschicht 80s (die Schicht des Kondensats 80) in der ersten Ausführungsform ausgebildet wird.
Das Flüssigkeitshaltelement 70 besteht aus Metall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit. Wie in 3 dargestellt, liegen die Seitenflächen des Produkts 1 den Flüssigkeitshaltelement 70 durch die Lücken G1 derart gegenüber, dass die Verschmutzung und/oder Wirkstofflösung von den Seitenflächen entfernt werden kann. Die Lücken G1 sind mit einem Abstand von 1,0 mm derart ausgebildet, dass das Kondensat 80 in den Lücken G1 durch die Oberflächenspannung gehalten werden kann (wie in 5 dargestellt).
Der Einspritzzeitpunkt als auch die Einspritzzeit der Einspritzdüse 3 (1) wird durch elektrische Signale von einer elektrischen Steuereinheit 50 (einer Reinigungsprozesssteuereinheit) derart gesteuert, dass die Einspritzung der Reinigungsflüssigkeit 4 von der Einspritzdüse 5 für eine vorbestimmte Zeit ausgeführt wird, um die Verschmutzung und/oder Wirkstofflösung zu entfernen, welche am Produkt 1 anhaften.
(Reinigungsprozess gemäß der ersten Ausführungsform)
Nachfolgend wird ein Reinigungsprozess erläutert. Wenn eine Oberflächenbehandlung für das Produkt 1 abgeschlossen ist, wird das Produkt 1, an welchem die Wirkstofflösung anhaftet, durch den Hängeförderer 2 gegriffen und kontinuierlich von links nach rechts, in 1 durch die Pfeile A1 und A2 angezeigt, getragen. Das zu reinigende Produkt 1 wird durch den Förderer 2 in die Reinigungs- und Trocknungsposition in sequentieller Reihenfolge gebracht, an welcher der Tank 5 zum Zusammenfassen der Reinigungsflüssigkeit 4 als auch die Einspritzdüse 3 vorgesehen sind.
Die Flüssigkeitspumpe 6 wird derart betrieben, dass sie die Reinigungsflüssigkeit 4 druckbeaufschlagt und vom Tank 5 zur Einspritzdüse 3 durch die Zuführleitung 7 zuführt. Die Reinigungsflüssigkeit 4 wird durch den Wärmetauscher 8 (Wärmevorrichtung), der am Zwischenpunkt der Zuführleitung 7 vorgesehen ist, überhitzt. Die Reinigungsflüssigkeit 4 wird in einen Zustand druckbeaufschlagt und überhitzt, wobei die Temperatur über dem atmosphärischen Siedepunkt (Sättigungstemperatur) der Reinigungsflüssigkeit liegt, oder bevorzugt in einen Zustand, in dem die Temperatur der druckbeaufschlagten und überhitzten Flüssigkeit im druckbeaufschlagten Zustand um den Siedepunkt liegt.
Der druckbeaufschlagte Druck ist zum Beispiel 0,3 MPa und die erwärmte bzw. erhitzte Temperatur 130°C. Die druckbeaufschlagte und überhitzte Flüssigkeit wird von der Einspritzdüse 3 in den Einspritzbereich R1 in einem vorbestimmten Ausweitungswinkel zum Produkt 1 eingespritzt, welcher sich auf einem Umgebungsdruck befindet. Die eingespritzte Flüssigkeit wird verdampft und expandiert sofort, und/oder wenn die Flüssigkeit auf der Oberfläche des Produkts 1 ankommt. Die Verschmutzung als auch die Wirkstofflösung, die an den Oberflächen des Produkts 1 anhaften, werden durch die Expansionsenergie sofort abgewischt (entfernt).
Wie in 5 dargestellt sind die Schichten des Kondensats 80a und 80b auf den Oberflächen des Produkts 1 durch den gesättigten Dampf ausgebildet, welcher ein Teil der druckbeaufschlagten überhitzten Flüssigkeit ist, welche verdampft und expandiert worden ist. Genauer gesagt ist die Flüssigkeitshalteschicht 80s des Kondensats 80a in der Lücke G1 zwischen dem Flüssigkeitshalteelement 70a und dem Produkt 1 ausgebildet, während die Flüssigkeitsschicht 80s des Kondensats 80b in der Lücke G1 zwischen dem Flüssigkeitshaltelement 70b und dem Produkt 1 ausgebildet ist. Eine Wassermenge des Kondensats 80a und 80b wird durch die kontinuierliche Einspritzung der druckbeaufschlagten und überhitzten Flüssigkeit erhöht.
Wenn der Wasserbetrag des Kondensats erhöht wird, fließt das Kondensat 80a und 80b auf den Oberflächen des Produkts 1 in Schwerkraftrichtung. Allerdings hält das Flüssigkeitshalteelement 70 (die Metallplatten 70a und 70b) einen gewissen Betrag des Kondensats 80a und 80b auf den Oberflächen des Produkts 1 durch die Oberflächenspannung. Als Ergebnis wird die Flüssigkeitshalteschicht 80s kontinuierlich zwischen den Oberflächen des Flüssigkeitshalteelements 70 und des Produkts 1 ausgebildet.
Gemäß der kontinuierlichen Einspritzung der druckbeaufschlagten und überhitzten Flüssigkeit wird frisches Kondensat 80a und 80b der Flüssigkeitshalteschicht 80s zugeführt. Als Ergebnis kann die Wirkstofflösung, die lokal an den Oberflächen des Produkts 1 anhaftet, durch die Flüssigkeitshalteschicht 80s abgewaschen werden, was als Flüssigkeitshaltetank, der in die Luft abfließt, betrachtet werden kann. Bei einem Abwaschprozessablauf wird eine chemische Waschung, zum Beispiel wird ionisiertes Material in Wasser gelöst, ausgeführt.
Nachdem eine vorbestimmte Zeit (zum Beispiel 1 Minute) nach der kontinuierlichen Einspritzung der druckbeaufschlagten und überhitzten Flüssigkeit vergangen ist, wird die Temperatur der Oberflächen des Produkts 1 sowie die Temperatur des Kondensats 80a und 80b der Flüssigkeitshalteschicht 80s durch latente Wärme der Kondensation erhöht. Aufgrund der Temperaturerhöhung verschwindet das Kondensat 80a und 80b von den Oberflächen des Produkts 1 nach der Beendigung der Einspritzung. Abschließend werden die Oberflächen des Produkts 1 getrocknet und das Produkt 1 wird durch den Förderer 2 zum nächsten Prozessablauf gebracht.
(Zweite Ausführungsform)
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird erläutert. Verschiedene Abschnitte der ersten Ausführungsform werden erläutert. Obwohl bei der ersten Ausführungsform die Oberfläche des Flüssigkeitshalteelements 70 flach ist, kann gemäß der zweiten Ausführungsform auch eine konkavkonvexe Oberfläche auf den Oberflächen des Flüssigkeitshalteelements 70 ausgestaltet sein.
6 zeigt eine Vorderansicht eines Flüssigkeitshalteblocks, der das Flüssigkeitshaltelement 70 gemäß der zweiten Ausführungsform ausbildet. 7 zeigt eine Seitenansicht des Flüssigkeitshalteelements 70 von 6, betrachtet von der rechten Seite. 8 zeigt eine Draufsicht des Flüssigkeitshalteelements 70 von 6. In 7 besteht das Flüssigkeitshalteelement 70 aus Metall mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit. Jeder der Flüssigkeitshalteblöcke 70a und 70b liegt den Seitenflächen des Produkts 1 durch die entsprechenden Lücken G1 gegenüber.
Die Lücke G1 weist einen Abstand von ca. 1,0 mm auf, so dass das Kondensat (entsprechend dem Kondensat 80 von 5) in den Lücken G1 durch die Oberflächenspannung enthalten werden kann. Wie in 7 dargestellt, sind konvexe Abschnitte voneinander durch Lücken G2 beabstandet, was auch in etwa 1,0 mm misst. Zum Beispiel ist eine Druckplatte 70b, in welcher mehrere Öffnungen herausgedrückt bzw. gestanzt sind, an der Oberfläche des entsprechenden Blocks des Flüssigkeitshalteelements 70 angeordnet, so dass die konkavkonvexe Oberfläche ausgebildet wird. Die konkavkonvexe Oberfläche des Flüssigkeitshalteelements 70 kann auch durch einen Schmiedeprozess ausgebildet sein.
(Dritte Ausführungsform)
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird erläutert. 9 zeigt eine Vorderansicht eines Flüssigkeitshalteblocks, der das Flüssigkeitshalteelement 70 gemäß der dritten Ausführungsform ausbildet. Ein Unterscheidungspunkt von der vorstehenden Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Druckplatte verwendet. Gemäß der dritten Ausführungsform ist ein konkavkonvexes Ausbildungselement 100, wie zum Beispiel eine karierte bzw. gitterförmige Platte oder eine Drahtvernetzung, an jeder der Oberflächen des Flüssigkeitshalteelements 70 derart angeordnet, dass eine konkavkonvexe Oberfläche oder eine poröse Oberfläche auf den Oberflächen bzw. als die Oberflächen des Flüssigkeitshaltelements 70 ausgebildet wird. Mit solch einem konkavkonvexen Ausbildungselement 100, das an den Oberflächen des Flüssigkeitshalteelements 70 angeordnet ist, ist es möglich, die Flüssigkeitshaltemöglichkeit des Kondensats 80 zu erhöhen.
(Vierte Ausführungsform)
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird erläutert. Ein Unterscheidungspunkt von der vorstehenden Ausführungsform wird nachstehend erläutert. 10 zeigt eine schematische Seitenansicht des Flüssigkeitshalteelements 70 gemäß der vierten Ausführungsform, bei welchem ein Peltierelement vorgesehen ist. Gemäß der vorstehenden Ausführungsformen wird die Metallplatte als das Flüssigkeitshalteelement 70 verwendet. Gemäß der vierten Ausführungsform werden jedoch wie in 10 dargestellt Peltierelemente 110a und 110b zum aktiven Abkühlen des Flüssigkeitshalteelements 70 verwendet, um dadurch das Flüssigkeitshalten des Kondensats 80 zu vereinfachen bzw. zu verbessern. Das Peltierelement ist ein Halbleiterelement mit dem Peltiereffekt, gemäß dessen, wenn elektrischer Strom zu einem Übergang von zwei verschiedenen Metallen zugeführt wird, Wärme von einem Metall zum anderen Metall übertragen wird.
Die Peltierelemente 110a und 110b sind entsprechend an einem Zwischenabschnitt der Flüssigkeitshalteblöcke 70a und 70b angeordnet. 11 zeigt eine erläuternde Ansicht zum Erläutern des Prinzips des Betriebs von einem der Peltierelemente 110a und 110b gemäß der vierten Ausführungsform.
Bei dem Peltierelement 110a sind mehrere Halbleiter P120 vom P-Typ und mehrere Halbleiter N120 vom N-Typ abwechselnd angeordnet. Elektrischer Strom fließt entsprechend durch jene Halbleiter von den Wärmeabsorbierungsseiten (welche die Seite nahe dem Kondensat 80a in 10 ist) zu Wärmeerzeugungsseiten der Halbleiter P120 vom P-Typ und von den Wärmeerzeugungsseiten zu den Wärmeabsorbierungsseiten der Halbleiter N120 vom N-Typ, so dass die Wärme übertragen wird, um dadurch die Oberflächen des Flüssigkeitshalteelements 70 abzukühlen, auf welche die Schichten des Kondensats 80a ausgebildet sind. In 11 kennzeichnen die Bezugszeichen 113 und 114 entsprechend elektrische Anschlüsse aus Metallplatten.
Die Wärmeabsorbierungsseite ist an der Kühlungsoberfläche des Flüssigkeitshalteelements 70 ausgebildet, während die Wärmeerzeugungsseite an der Wärmestrahloberfläche des Flüssigkeitshalteelements 70 ausgebildet ist.
(Modifikationen)
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt bezeichnet werden, sondern kann auf verschiedene Arten und Weisen modifiziert sein. Zum Beispiel kann ein wasserabweisender Beschichtungsfilm auf der Oberfläche des Flüssigkeitshalteelements, der konkavkonvexen Oberfläche oder der porösen Oberfläche, die am Flüssigkeitshalteelement der vorstehenden Ausführungsformen angeordnet sind, ausgebildet sein.
(Fünfte Ausführungsform)
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird bezüglich 12 und 13 erläutert. 12 zeigt eine Gesamtstruktur einer Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung der fünften Ausführungsform. In 12 wird das Produkt 1, welches das zu reinigende Produkt ist und an welchem Fette und Öle anhaften, durch den Förderer 2 zu der Position gebracht, an welcher der Reinigungs- und Trocknungsprozess ausgeführt wird. An der Position des Reinigungs- und Trocknungsprozessablaufs sind die Einspritzdüse 3 und der Tank 5 zum Zusammenfassen der Reinigungsflüssigkeit 4 vorgesehen.
Im Tank 5 wird die Reinigungsflüssigkeit 4 zusammengefasst, deren Siedepunkt sich bei Umgebungsdruck und in einem druckbeaufschlagten Zustand beträchtlich verändert hat. Die Reinigungsflüssigkeit ist lyophob zu Ölen (unlöslich in Fetten und Ölen) und aus Flüssigkeiten wie Wasser, hydriertem Alkohol, einer Fluorkomponente (z.B. Hydrofluorkohlenstoff (HFC), Hydrofluorether (HFE)) und dergleichen ausgewählt, wobei deren Siedepunkt (Sättigungstemperatur) bei Umgebungsdruck höher als 40°C ist.
Der Siedepunkt entspricht einer Temperatur, bei der ein Druck eines Materials (Flüssigkeit) unter einen kritischen Punkt gleich einem Sättigungsverdampfungsdruck des Fluids sinkt, wobei der Siedepunkt auch als Dampfpunkt bezeichnet wird. Wenn zum Beispiel Wasser unter einem vorbestimmten konstanten Druck erhitzt wird, wird die Wassertemperatur erhöht. Wenn die Temperatur einen vorbestimmten Wert entsprechend dem Druck erreicht, wird der Anstieg der Temperatur gestoppt und das Wasser beginnt zu sieden.
Die vorstehende Temperatur wird als Sättigungstemperatur entsprechend dem Druck bezeichnet, während der Druck als Sättigungsdruck entsprechend der Temperatur bezeichnet wird. Das Wasser auf der Sättigungstemperatur wird als Sättigungswasser (Siedewasser) bezeichnet, während der Dampf, der aus dem Wasser verdampft, Sättigungsdampf genannt wird. Der Sättigungsdampf verursacht durch Wärmestrahlung eine Veränderung des Kondensationszustands (geflocktes Wasser). Das geflockte Wasser wird auch als kondensiertes Wasser oder Abflusswasser bezeichnet.
Hydrofluorkohlenstoff (HFC) ist eine Art von Fluorchlorkohlenstoff (CFC), welcher weitestgehend als CFC-Ergänzung verwendet wurde, da CFC kein Chlor enthält und nicht die Ozonschicht zerstört. HFC ist vorgesehen, um die Ozonschicht chemisch nicht zu zerstören, sondern einen Treibhauseffekt zu erzeugen.
Hydrofluorether (HFE) weist eine geeignete Löslichkeit und eine hohe Kompatibilität mit verschiedenen Materialien auf. HFE wurde bereits als Reinigungsflüssigkeit, Lösung, Wärmemedium und dergleichen verwendet. Da HFE keine Chloratome enthält, ist der Grad der Zerstörung der Ozonschicht gleich Null, und HFE ist sicher, da es keinen Zündpunkt hat.
Die Reinigungsflüssigkeit 4 wird vom Tank 5 zur Einspritzdüse 3 durch die Flüssigkeitspumpe 6 (Druckbeaufschlagungseinrichtung) über die Zuführleitung 7 derart zugeführt, dass die Reinigungsflüssigkeit 4 von der Einspritzdüse 3 eingespritzt wird. Der Wärmetauscher 8 ist am Zwischenpunkt der Zuführleitung 7 als Wärmevorrichtung zum Erwärmen bzw. Erhitzen der Reinigungsflüssigkeit in dem Zustand vorgesehen, in dem die Temperatur der druckbeaufschlagten und überhitzten Flüssigkeit über dem atmosphärischen Siedepunkt (Sättigungstempertur) der Reinigungsflüssigkeit ist, oder bevorzugt in den Zustand, in dem die Temperatur der druckbeaufschlagten und überhitzten Flüssigkeit im druckbeaufschlagen Zustand um den Siedepunkt ist. Die druckbeaufschlagte und überhitzte Flüssigkeit wird von der Einspritzdüse 3 zu dem zu reinigenden Produkt 1 eingespritzt, welches unter Umgebungsdruck angeordnet ist, so dass der Reinigungs- und Trocknungsablauf gleichzeitig ausgeführt wird.
Ein Reinigungs- und Trocknungsbehälter 11, welcher eine Reinigungs- und Trocknungskammer 10 ausbildet, die das Produkt 1 abdeckt, ist an der Position für den Reinigungs- und Trocknungsprozessablauf 14. Ein Dampfauslassbehälter 12 ist neben dem Reinigungs- und Trocknungsbehälter 11 an dessen unterer Seite vorgesehen (das heißt, an einer Stromabwärtsseite der Reinigungsflüssigkeit 4, die von der Einspritzdüse 3 eingespritzt wird).
Eine Dampfsammelöffnung 13 ist im Dampfauslassbehälter 12 zum Ansammeln des Dampfes der Reinigungsflüssigkeit, die von der Reinigungs- und Trocknungskammer 10 heraus fließt, und zum Zuführen der angesammelten Reinigungsflüssigkeit in den Tank 5 vorgesehen. Die Reinigungs- und Trocknungskammer 10 ist derart ausgestaltet, dass ein Raumvolumen der Kammer 10 kleiner als ein Volumen der eingespritzten Reinigungsflüssigkeit 4 unter Umgebungsdruck ist.
13 zeigt eine schematische Ansicht einer Beziehung zwischen einem Volumen „Qw“ des zu reinigenden Produktes 1, dem Raumvolumen „Qg“ in der Kammer 10, die das Produkt 1 umgibt, und einen Volumen „Qc“ des Behälters 11. In 13 entspricht das Volumen „Qc“ des Behälters 11 einer Summe aus dem Volumen „Qw“ des Produkts 1 und dem Raumvolumen „Qg“ der Kammer 10 („Qc“ = „Qw“ + „Qg“).
Daher spritzt die Einspritzdüse 3 die Reinigungsflüssigkeit 4 im druckbeaufschlagten und überhitzten Zustand ein, deren Menge einem derartigen Volumen entspricht, dass das Volumen der eingespritzten Reinigungsflüssigkeit bei Umgebungsdruck größer als das Raumvolumen „Qg“ der Reinigungs- und Trocknungskammer 10 ist. Die Reinigungsflüssigkeit 4 in Form des Dampfes wird dann durch die Dampfsammelöffnung 13 eingesammelt. Daher ist das Volumen der Reinigungsflüssigkeit 4 in Form des Dampfes unter Umgebungsdruck, welcher durch die Dampfsammelöffnung 13 gesammelt wird, größer als das Volumen der Reinigungsflüssigkeit 4, die in die Kammer 10 in Form des Dampfes unter dem druckbeaufschlagten Druck eingespritzt wird.
Wie vorstehend, da die Reinigungsflüssigkeit 4 im druckbeaufschlagten und überhitzten Zustand derart eingespritzt wird, dass das Volumen der eingespritzten Reinigungsflüssigkeit 4, die in die Reinigungs- und Trocknungskammer 10 unter Umgebungsdruck eingespritzt wird, größer als das Raumvolumen „Qg“ der Kammer 10 ist, wird der Reinigungseffekt verstärkt. Der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4 kann jedoch möglicherweise aus der Reinigungs- und Trocknungskammer 10 an die Luft fließen. Gemäß der Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4 jedoch im Tank 5 über die Dampfsammelöffnung 13 eingesaugt und das Volumen, das durch die Dampfsammelöffnung 13 einzusaugen ist, ist größer als das der Reinigungsflüssigkeit 4 in Form des Dampfes, der in die Reinigungs- und Trocknungskammer 10 eingespritzt wird. Daher ist es möglich, den möglichen Ausfluss des Dampfes der Reinigungsflüssigkeit an die Luft zu unterdrücken und die Reinigungsflüssigkeit wiederzuverwenden.
Im Tank 5 ist eine Zirkulationsflüssigkeit 15, welche eine ölbasierte Flüssigkeit ist, die in der Reinigungsflüssigkeit 4 nicht löslich ist und eine kleinere spezifische Schwerkraft bzw. Dichte als die Reinigungsflüssigkeit 4 hat, zusammengefasst. Als Ergebnis wird im Tank 5 eine Schicht der Zirkulationsflüssigkeit 15 bei einem oberen Abschnitt ausgebildet, während eine Schicht der Reinigungsflüssigkeit 4 am unteren Abschnitt des Tanks 5 ausgebildet wird.
Eine Leitung 6 für die Reinigungsflüssigkeit ist am unteren Abschnitt des Tanks 5 vorgesehen, während eine Zirkulationsleitung 17 am oberen Abschnitt des Tanks 5 derart vorgesehen ist, dass die Zirkulationsflüssigkeit 15 durch die Zirkulationsleitung 17 zirkuliert wird. Eine Zirkulationspumpe 18 ist in der Zirkulationsleitung 17 vorgesehen.
Ein Ejektor 20 ist ferner in der Zirkulationsleitung 17 zum Zirkulieren der Zirkulationsflüssigkeit 15 vorgesehen. Eine Ansaugöffnung 21 des Ejektors 20 ist mit der Dampfsammelöffnung 13 des Dampfauslassbehälter 12 verbunden.
Wie im Stand der Technik bereits bekannt ist, weist der Ejektor 20 eine Einlassöffnung (nicht dargestellt) und eine Auslassöffnung (nicht dargestellt) zusätzlich zu der Ansaugöffnung 21 auf. Wenn die Flüssigkeit durch den Ejektor 20 von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung fließt, wird an der Ansaugöffnung 21 ein negativer Druck bzw. ein Unterdruck erzeugt.
Daher, wenn die Zirkulationsflüssigkeit 15 des Tanks 5 durch die Zirkulationspumpe 18 zirkuliert wird, wird der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4, die in die Reinigungs- und Trocknungskammer 10 eingespritzt wird, in den Ejektor 20 über die Dampfsammelöffnung 13 und die Ansaugöffnung 21 eingesaugt.
Obwohl die Zirkulationspumpe 18 an der Stromabwärtsseite des Ejektors 20 in der Ausführungsform von 12 vorgesehen ist, kann die Zirkulationspumpe 18 auch an einer Stromaufwärtsseite des Ejektors 20 derart vorgesehen sein, dass eine druckbeaufschlagte Zirkulationsflüssigkeit 15 zu dem Ejektor 20 zugeführt werden kann.
Wenn der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4 in die Dampfsammelöffnung 13 eingesaugt wird, werden der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4, die in die Reinigungs- und Trocknungskammer 10 eingespritzt wird, das Kondensat und die Verschmutzung (wie zum Beispiel Fette und Öle), die von dem Produkt 1 entfernt worden sind, durch den Ejektor 20 zur Zirkulationsleitung 17 zusammen mit der Luft in der Reinigungs- und Trocknungskammer 10 übertragen. Anschließend werden dieser Dampf, das Kondensat und die Verschmutzung mit der Zirkulationsflüssigkeit in der Zirkulationsleitung 17 vermischt und in den Tank 5 übertragen (zur Schicht der Zirkulationsflüssigkeit 15).
Der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4 wird mit der Zirkulationsflüssigkeit 15 vermischt und als Reinigungsflüssigkeit 4 im Tank 5 gesammelt. Da die Zirkulationsflüssigkeit 15 und die Reinigungsflüssigkeit 4 nicht miteinander löslich sind, sind diese im Tank 5 aufgrund der verschiedenen Dichten voneinander getrennt. Das heißt, die Reinigungsflüssigkeit 4 ist von der Zirkulationsflüssigkeit 15 getrennt und bewegt sich in die untere Schicht des Tanks 5.
Die Luft, welche in die Dampfsammelöffnung 13 zusammen mit der Reinigungsflüssigkeit 4 eingesaugt wird, kommt im Tank 5 durch die Schicht der Zirkulationsflüssigkeit 15 nach oben, und wird über eine Luftauslassleitung 23 an die Luft ausgelassen. Die Verschmutzung (wie zum Beispiel Fette und Öle), die vom Produkt 1 entfernt ist, wird in der Zirkulationsflüssigkeit (ölbasierte Flüssigkeit) gelöst und aus dem Tank 5 zusammen mit einem unnötigen Anteil der Zirkulationsflüssigkeit 15 durch eine Auslassleitung 24 ausgelassen.
Der Betrieb und Vorteile der vorliegenden Ausführungsform werden erläutert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das zu reinigende Produkt 1 einer zylindrischen Form (Durchmesser 6 mm, Höhe 8 mm) in der Reinigungs- und Trocknungskammer 10 einer zylindrischen Form angeordnet, wobei das Raumvolumen „Qg“ der Reinigungs- und Trocknungskammer 10 (13) 2 cm³ ist.
Das Abtrennen und Abschaben von Öl und Flüssigkeit, was unlöslich in Wasser ist (zum Beispiel Öl und Flüssigkeit (KZ216), unlöslich in Wasser, hergestellt durch Yushiro Chemical Industry Co., Ltd.) wird im Voraus an dem Produkt 1 angewandt (ca. 100 mg/dm²). Die Reinigungsflüssigkeit 4 (zum Beispiel Wasser, dessen Siedepunkt bei Umgebungsdruck 100°C ist), wird durch die Flüssigkeitspumpe 6 druckbeaufschlagt und durch den Wärmetauscher 8 überhitzt, und zwar auf einen Zustand von 0,3 MPa und 130°C.
Gesättigter Kohlenwasserstoff (Dodekan) wird im Tank 5 als Zirkulationsflüssigkeit 15 zusammengefasst. Die Reinigungsflüssigkeit 4, welche auf 0,3 MPa und 130°C druckbeaufschlagt und überhitzt wird, wird in die Reinigungs- und Trocknungskammer 10 bei 0,2 l/sek für 5 Sekunden eingespritzt. Der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4 wird in die Ansaugöffnung 24 des Ejektors 20 über die Dampfsammelöffnung 13 eingesaugt.
Als Ergebnis des Reinigungs- und Trocknungsprozessablaufs der vorliegenden Ausführungsform kann die Verunreinigung (die Fette und Öle, die an dem Produkt anhaften) auf ein Level niedriger als 10 mg/dm² entfernt werden. Wenn das Wasser als Reinigungsflüssigkeit verwendet wird, kann das Kondensat einfach auf der Oberfläche des zu reinigenden Produkts 1 ausgebildet werden. Als Ergebnis des Ansaugbetriebs des Ejektors 20 über die Dampfsammelöffnung 13 ist es jedoch nicht sicher, dass das Kondensat auf der Oberfläche des Produkts 1 nach dem Reinigungs- und Trocknungsprozessablauf verbleibt.
Hydrophobes kohlenwasserstoffbasiertes Material, welches unlöslich in der Reinigungsflüssigkeit 4 ist, eine höhere spezifische Schwerkraft bzw. Dichte als die Reinigungsflüssigkeit 4 hat und eine Kohlenstoffanzahl, welche größer als fünf (5) ist, wird bevorzugt als Zirkulationsflüssigkeit 15 verwendet. Wenn das kohlenwasserstoffbasierte Material verwendet wird, wird die Verschmutzung (wie zum Beispiel Fette und Öle) durch die Zirkulationsflüssigkeit 15 von dem Produkt entfernt und dadurch im Tank 5 angesammelt.
Gemäß der vorstehenden Ausführungsform wird die Reinigungsflüssigkeit 4 derart druckbeaufschlagt und überhitzt, dass die Temperatur höher als der atmosphärische Siedepunkt ist. Solch eine Reinigungsflüssigkeit wird in die Reinigungs- und Trocknungskammer 10 des Behälters 11 eingespritzt, in welchem das zu reinigende Produkt 1 angeordnet ist. Der Dampfauslassbehälter 12 ist derart neben dem Reinigungs- und Trocknungsbehälter 11 vorgesehen, dass die Dampfsammelöffnung 13 mit der Reinigungs- und Trocknungskammer 10 in Verbindung steht.
Die Ansaugöffnung 21 des Ejektors 20, durch welche die Zirkulationsflüssigkeit 15 passiert, ist mit der Dampfsammelöffnung 13 verbunden, um den Dampf der Reinigungsflüssigkeit, der in die Reinigungs- und Trocknungskammer 10 eingespritzt wird, aus der Dampfsammelöffnung 13 zu saugen. Somit wird die Reinigungsflüssigkeit 4 gesammelt und wiederverwendet.
Gemäß der vorstehenden Ausführungsform, da der Dampf der Reinigungsflüssigkeit 4 kaum auf der Oberfläche des zu reinigenden Produkts 1 kondensiert wird, und das Kondensat kaum ausgebildet wird, wird der Effekt des Entfernens der Fette und Öle nicht vermindert. Zudem, da die Reinigungsflüssigkeit 4 nicht auf der Oberfläche des Produkts verbleibt, kann ein unzureichender Trocknungsprozess verhindert werden.
Auch wenn das Material (zum Beispiel Hydrofluorkohlenstoff (HFC), das zur weltweiten Erwärmung beiträgt, als die Reinigungsflüssigkeit 4 verwendet werden kann, da der Dampf der Reinigungsflüssigkeit von der Dampfsammelöffnung 13 angesaugt wird und der gesammelte Dampf zum Tank 5 zur Wiederverwertung zurückgeführt wird, wird das Material, das zur weltweiten Erwärmung beiträgt, nicht in die Luft ausgelassen.
(Sechste Ausführungsform)
Die sechste Ausführungsform wird nachfolgend erläutert. 14 zeigt eine schematische Ansicht einer Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform. In 14 kennzeichnet Bezugszeichen 25 einen Wärmetauscher zum Abkühlen der Zirkulationsflüssigkeit 15 im Tank 5.
Die Zirkulationsflüssigkeit 15 wird durch den Wärmetauscher 25 bei einer Temperatur niedriger als die Umgebungstemperatur abgekühlt, oder bevorzugt auf eine Temperatur unter 10°C. Wenn solch eine abgekühlte Zirkulationsflüssigkeit durch die Zirkulationspumpe 18 durch die Zirkulationsleitung 17 zirkuliert wird, ist es möglich, nicht nur effektiv die Reinigungsflüssigkeit, die von der Dampfsammelöffnung 13 angesaugt wird, zu kondensieren und diese zu sammeln, sondern auch die Reinigungsflüssigkeit 4 effektiv von der Zirkulationsflüssigkeit 15 im Tank 15 zu bringen. Der Wärmetauscher 25 kann an einen Zwischenabschnitt der Zirkulationspumpe 17 zum Abkühlen der Zirkulationsflüssigkeit 15 vorgesehen sein.

Claims

Reinigungs- und Trocknungsverfahren aufweisend: einen Schritt des Anordnens eines zu reinigenden Produkts (1) in einem Flüssigkeitshaltelement (70) mit einer Lücke (G1) zwischen dem Produkt (1) und dem Flüssigkeitshalteelement (70); einen Schritt des Druckbeaufschlagens und Überhitzens einer Reinigungsflüssigkeit in einen Zustand, in dem die Temperatur der überhitzten Flüssigkeit über dem Siedepunkt bei Umgebungsdruck liegt; einen Schritt des Einspritzens der überhitzten Flüssigkeit zu dem Produkt (1), so dass das Kondensat der Reinigungsflüssigkeit in der Lücke (G1) gehalten wird; einen Schritt des Reinigens des Produkts (1) durch kontinuierliches Ausführen einer Einspritzung der Reinigungsflüssigkeit gemäß des vorhergehenden Schritts, so dass eine Verschmutzung und/oder Wirkstofflösung, die an dem Produkt (1) anhaftet, entfernt wird; und einen Schritt des Trocknens des Produkts durch latente Wärme der Kondensation der Reinigungsflüssigkeit.
Reinigung- und Trocknungsverfahren nach Anspruch 1, wobei bei dem Schritt des Einspritzens der überhitzten Flüssigkeit die Einspritzung der Reinigungsflüssigkeit derart ausgeführt wird, dass die Reinigungsflüssigkeit direkt in die Lücke (G1) in Längsrichtung eintritt.
Reinigungs- und Trocknungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lücke (G1) einen derartigen Abstand aufweist, dass die Reinigungsflüssigkeit in der Lücke (G1) durch die Oberflächenspannung gehalten wird.
Reinigungs- und Trocknungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Produkt (1) zwischen einem Paar von Flüssigkeitshalteblöcken (70a, 70b) derart zwischengelagert ist, dass Lücken (G1) entsprechend an beiden Seitenflächen des Produkts ausgebildet sind.
Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung mit: einer Einspritzvorrichtung (3) zum Einspritzen einer Reinigungsflüssigkeit zu einem zu reinigenden Produkt (1), wobei die Reinigungsflüssigkeit in einen Zustand druckbeaufschlagt und überhitzt ist, in dem sich die Temperatur der Reinigungsflüssigkeit über einem Siedepunkt bei Umgebungsdruck befindet; einem Flüssigkeitshalteelement (70), das eine Lücke (G1) mit dem Produkt (1) zum Halten eines Kondensats der Reinigungsflüssigkeit, die von der Einspritzvorrichtung (3) in die Lücke (G1) eingespritzt ist, ausbildet; und einer Trocknungsvorrichtung (70) zum Halten des Produkts (1) in der Luft, und zum Trocknen des Produkts durch latente Wärme der Kondensation der Reinigungsflüssigkeit.
Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Reinigungshalteelement (70) eine konkavkonvexe Oberfläche (70p) oder eine poröse Oberfläche (100) zum Halten der Reinigungsflüssigkeit an dessen Oberfläche aufweist.
Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Flüssigkeitshalteelement (70) eine Kühlungsoberfläche auf einer Seite der Lücke (G1) aufweist, welche durch ein Peltierelement gekühlt ist, das Flüssigkeitshalteelement (70) eine Wärmeabstrahloberfläche auf einer entgegengesetzten Seite der Kühlungsoberfläche aufweist.
Reinigungs- und Trocknungsverfahren mit: einem Schritt des Druckbeaufschlagens und Überhitzens eines Teils einer Reinigungsflüssigkeit (4), die in einem Tank (5) zusammengefasst ist, in einen Zustand, in dem die Temperatur höher als ein Siedepunkt bei Umgebungsdruck ist, wobei der Tank (5) eine Zirkulationsflüssigkeit (15) zusammenfasst, welche eine ölbasierte Flüssigkeit ist, die in der Reinigungsflüssigkeit (4) nicht löslich ist und eine kleinere spezifische Dichte als die Reinigungsflüssigkeit (4) hat; einem Schritt des Einspritzens der druckbeaufschlagten und überhitzten Reinigungsflüssigkeit in eine Reinigungs- und Trocknungskammer (10) eines Reinigungs- und Trocknungsbehälters (11), in welchem ein zu reinigendes Produkt (1) angeordnet ist, und die eingespritzte Reinigungsflüssigkeit beim Einspritzen verdampft; einem Schritt des Ansaugens des Dampfes der Reinigungsflüssigkeit, welche in die Reinigungs- und Trocknungskammer (10) eingespritzt wird, in eine Ansaugöffnung (21) einer Ansaugvorrichtung (20) über einen Dampfauslassbehälter (12) mit einer Dampfansammelöffnung (13), wobei der Dampfauslassbehälter (12) neben dem Reinigungs- und Trocknungsbehälter (11) vorgesehen ist, wobei die Ansaugvorrichtung (20) zusätzlich zur Ansaugöffnung (21) eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweist, wobei an der Ansaugöffnung (21) ein Unterdruck erzeugt wird, wenn eine Flüssigkeit von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung fließt; und einem Schritt des Wiederverwendens des Dampfes der Reinigungsflüssigkeit, welcher in die Ansaugöffnung (21) eingesaugt wird und als Reinigungsflüssigkeit (4) gesammelt wird, wobei bei dem Einspritzungsschritt, wenn die druckbeaufschlagte und überhitzte Reinigungsflüssigkeit (4) in die Reinigungs- und Trocknungskammer (10) eingespritzt wird, ein Volumen dieser eingespritzten Reinigungsflüssigkeit unter Umgebungsdruck größer als ein Raumvolumen der Reinigungs- und Trocknungskammer (10) ist, welches von einem Gesamtvolumen der Reinigungs- und Trocknungskammer (10) mit dem Volumen des Produkts (1) subtrahiert wird, bei dem Ansaugschritt ein Volumen, das von der Ansaugöffnung (21) anzusaugen ist, größer als das Volumen des Dampfes ist, der in die Reinigungs- und Trocknungskammer (10) im druckbeaufschlagten und überhitzten Zustand eingespritzt wird, bei dem Ansaugschritt die Zirkulationsflüssigkeit (15) durch die Ansaugvorrichtung (20) von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung fließt, so dass der Unterdruck an der Ansaugöffnung (21) erzeugt wird, wobei die Zirkulationsflüssigkeit durch eine Zirkulationspumpe (18) in einem Kreislauf vom Tank (5) und zurück zum Tank (5) durch die Ansaugvorrichtung (20) zirkuliert wird, und bei dem Ansaugschritt der Dampf der Reinigungsflüssigkeit, der von der Ansaugöffnung (21) angesaugt wird, im Tank (5) zusammen mit der Zirkulationsflüssigkeit (15) gesammelt wird.
Reinigungs- und Trocknungsverfahren nach Anspruch 8, wobei bei dem Ansaugschritt die Zirkulationsflüssigkeit (15) durch einen Wärmetauscher (25) abgekühlt wird.
Reinigungs- und Trocknungsverfahren nach Anspruch 9, wobei der Wärmetauscher (25) im Tank (5) zum Abkühlen der Zirkulationsflüssigkeit (15) vorgesehen ist.
Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung mit: einem Tank (5) zum Zusammenfassen einer Reinigungsflüssigkeit (4) und einer Zirkulationsflüssigkeit (15), welche eine ölbasierte Flüssigkeit ist, die in der Reinigungsflüssigkeit (4) nicht löslich ist und eine kleinere spezifische Dichte als die Reinigungsflüssigkeit (4) hat, wobei die Zirkulationsflüssigkeit (15) in einem oberen Abschnitt des Tanks (5) zusammengefasst ist, während die Reinigungsflüssigkeit (4) in einem unteren Abschnitt des Tanks (5) zusammengefasst ist; einem Reinigungs- und Trocknungsbehälter (11) zum Aufnehmen eines zu reinigenden Produkts (1); einer Druckbeaufschlagungs- und Überhitzungsvorrichtung (6, 8) zum Druckbeaufschlagen und Überhitzen eines Teils der Reinigungsflüssigkeit von dem Tank (5) in solch einen Zustand, dass die Temperatur der Reinigungsflüssigkeit über dem Siedepunkt bei Umgebungsdruck liegt; einer Einspritzvorrichtung (3) zum Einspritzen der druckbeaufschlagten und überhitzten Reinigungsflüssigkeit (4) zu dem Produkt (1), das in einer Reinigungs- und Trocknungskammer (10) des Reinigungs- und Trocknungsbehälters (11) angeordnet ist, wobei die eingespritzte Reinigungsflüssigkeit beim Einspritzen verdampft wird; einem Dampfauslassbehälter (12), welcher neben dem Reinigungs- und Trocknungsbehälter (11) vorgesehen ist und eine Dampfsammelöffnung (13) aufweist, die mit der Reinigungs- und Trocknungskammer (10) in Verbindung steht; und einer Ansaugvorrichtung (20) mit einer Ansaugöffnung (21), die mit dem Dampfauslassbehälter (12) zum Ansaugen des Dampfes der Reinigungsflüssigkeit, die in die Reinigungs- und Trocknungskammer (10) über die Ansaugöffnung (21) eingespritzt wird, verbunden ist, um die Reinigungsflüssigkeit im Tank (5) zu sammeln, wobei die Ansaugvorrichtung (20) aus einem Ejektor, der die Ansaugöffnung (21) aufweist, besteht, und eine Zirkulationspumpe (18) ferner zum Zirkulieren der Zirkulationsflüssigkeit (15) vom Tank (5) und zurück zum Tank (5) durch den Ejektor (20) zusammen mit der angesammelten Reinigungsflüssigkeit (4) vorgesehen ist, die Druckbeaufschlagungs- und Überhitzungsvorrichtung (6, 8) aus Folgendem besteht: einer Flüssigkeitspumpe (6) zum Druckbeaufschlagen der Reinigungsflüssigkeit (4) vom Tank (5); und einem Wärmetauscher (8) zum Überhitzen der druckbeaufschlagten Reinigungsflüssigkeit (4), die Zirkulationspumpe (18) die Zirkulationsflüssigkeit (15), welche in einem oberen Abschnitt des Tanks (5) zusammengefasst ist, zirkuliert, und die Flüssigkeitspumpe (6) die Reinigungsflüssigkeit (4), welche in einem unteren Abschnitt des Tanks (5) zusammengefasst ist, zirkuliert.
Reinigungs- und Trocknungsvorrichtung nach Anspruch 11, ferner mit: einem Wärmetauscher (25), der im Tank (5) zur Abkühlung der Zirkulationsflüssigkeit (15) vorgesehen ist.