KR20100106358A

KR20100106358A - 에칭에 의한 액체 잔류물의 수성 세정 방법

Info

Publication number: KR20100106358A
Application number: KR1020107012611A
Authority: KR
Inventors: 도날드 제이. 그레이; 샤롯테 프레데릭
Original assignee: 도날드 제이. 그레이; 샤롯테 프레데릭
Priority date: 2007-11-08
Filing date: 2008-11-03
Publication date: 2010-10-01
Also published as: CN101855030A; US20090120463A1; EP2214845A1; US7846262B2; WO2009061691A1; EP2214845A4

Abstract

개방형 수성 세정 시스템에서 물체를 세정하는 방법(10)은 개방형 세정 용기(12)를 사용하며, 이 용기에 물질 또는 물체를 세정하기 위해 사용되는 물이 도입될 수 있다. 용기에 반응성 화학물질(46)을 도입하여 수용액을 형성하기 위한 수단이 구비된다. 표면 세정은 기포 성장 구역에서 노출된 표면에 대해 증기 상태로 산화제를 반응시키기 위해 화학물질을 기화시키는 부분에 기포를 형성시키는 형태이다. 물질이 고체 표면으로부터 제거되는 에칭 또는 임의의 다른 공정 형태로의 처리는 표면으로부터 액체 잔류물을 이동시킨다. 이에 따른 공정은 오염물질을 해리시키거나 에멀젼화시키지 않으며, 이에 따라 화학 세정제로부터 용이하게 분리될 수 있다.

Description

에칭에 의한 액체 잔류물의 수성 세정 방법 {AQUEOUS CLEANING OF LIQUID RESIDUE BY ETCHING}

본 출원은 본원에서 참고로 통합되는, 2007년 11월 8일자 출원된 미국 특허 출원 번호 11/936,872호와 관련되며, 이를 우선권 주장한다.

오늘날 제조 환경에서는, 보다 엄격한 환경 규제에 부합해야 할 필요성이 더욱 커지고 있으며, 물 사용을 줄여야 할 필요성이 더욱 증가하고 있으며, 에너지 사용을 줄일 필요성이 더욱 증가하고 있으며, 전반적으로 품질 관리를 증대시키고 비용을 삭감할 필요성이 증가하고 있다. 부품의 세정은 일반적으로 단순 공정으로서 간주되지만, 상당히 흔히 부품 세정 공정에서의 품질 관리의 부재는 최종 생성물을 불합격처리되게 하거나 재작업을 유발한다. 세정 용액은 점점 더 정교해지고 있으며, 이에 따라 더욱 비싸지고 있다. 공공 시설로의 화학물질 방출 및 환경으로의 화학물질 증발은 대부분의 나라에서 큰 문제가 되고 있다. 에너지 보존은 주된 비용 삭감 방안이 되었다.

본 발명은 대부분의 제조 부품의 세정에 대한, 상승하는 화학물질 비용 감소, 물 사용 최소화, 공기 오염 제한, 품질 관리 증대 및 에너지 비용 감소에 초점을 두고 있다. 본 공정은 흔히 필요로 하는 단계 및 공정 탱크의 수를 감소시키며, 이것이 또한 자본비용을 감소시킬 수 있다.

본 공정의 기본 전제는 고체 표면과 화학적으로 상호작용하여 제거하려는 잔류물 유체의 물리적인 습윤성을 감소시키는 것이다. 증기압 상태에서 유체는, 부품을 가열하거나 공정 챔버내의 전체 압력을 감소시킴으로써 고체 표면에서 기화된다.

처리 용액에 용해된 화학물질, 바람직하게는 산화제는 기화되어, 표면에 신속하게 확산되고, 표면을 산화시킬 수 있다. 표면의 에칭은 표면으로부터 유체가 탈결합되게 한다. 표면에서 형성되는 증기는 표면으로부터 잔류물을 들어올리는 경향이 있고, 잔류물을 액체 덩어리로 전달한다. 반응하는 화학물질 또한 액체 잔류물을 산화시킬 수 있지만, 잔류물은 에멀젼화되지 않고, 표면으로 상승하여 용기로부터 물질적으로 분리된다. 공정 유체는 실질적으로 세정된 상태이며, 재사용을 위해 재순환될 수 있다.

발명의 개요

본 발명은 개방형 수성 세정 용기 중에서 잔류물을 제거하기 위해 물체를 처리하는 방법에 관한 것이다. 용기는 물질 또는 물체를 세정하기 위해 사용되는 물을 수용한다. 용기에는 반응성 화학물질을 도입시켜 수용액을 형성시키기 위한 수단이 구비된다. 표면의 세정은 산화제를 증기 상태로 기포 성장 영역에서 노출된 표면에 대해 반응하도록 화학물질을 증발시키는 부분 상에서 기포 형성의 형태로 나타난다. 물질이 고체 표면으로부터 분리되는 에칭 또는 임의의 다른 공정 형태의 처리는 표면으로부터 액체 잔류물을 이동시킨다. 기포 성장은 및 분리는 잔류물을 액체 덩어리로 이동시킨다. 예열된 부분으로부터의 열 이동이나, 증기상을 지속적으로 제거함에 의한 용기 내의 감압은 기화가 일어나게 한다. 후속 단계는 잔류 오염물질을 용기로부터 회수하고, 물체를 건조시키기 위해 물체로부터 물을 회수하는 것을 포함할 수 있다.

개방형 수성 세정 용기 내에서 잔류물을 제거하기 위해 물체를 처리하는 방법은

(a) 세정 용기에 세정을 위한 물을 채우는 단계;

(b) 반응성 화학물질을 물에 주입하여 용기 내에서 수용액을 형성시키는 단계;

(c) 세정 용기 내에 세정하려는, 예열될 수 있는 물체를 배치하는 단계;

(d) 액체를 가열하거나, 용기내 진공을 빼내어 물체의 표면에 표면 또는 오염물질과 반응하는 증기 기포를 생성시킴으로써 물체를 세정하는 단계;

(e) 세정 용기로부터 오염물질을 회수하는 단계; 및

(f) 세정 용기로부터 세정된 물체를 제거하는 단계를 포함한다.

상기 주지된 방법은 고체 표면으로부터 액체 또는 고체 잔류물을 제거하는데 효과적으로 사용될 수 있다. 감압 또는 열전달이 시스템 전체에 걸쳐 균일하고, 이에 따라 채널 또는 기공 내측의 압력 또는 열이 표면 조건과 동일하기 때문에, 유효성은 장소에 민감하지 않다.

본 발명의 또 다른 특징은 액체 또는 고체 잔류물을 에멀젼화하거나 용해시키지 않으면서 부품을 세정함으로써 오염물질을 부유(floating), 여과, 또는 침강시킴으로써 폐용액을 분리하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 오염물질의 분리 후에 세정 용액을 재순환시킴으로써 물 또는 화학물질 사용을 최소화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 가열된 세정 용액을 재순환시킴으로써 새로운 구성 용액을 가열할 필요성을 최소화하여 에너지 사용을 최소화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 세정을 위한 다량의 계면활성제 또는 용해 화학물질과는 대조적으로 소량의 반응성 화학물질을 사용함으로써 세정용 화학물질의 사용을 최소로 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 물리적 세정을 위해 고에너지 소비 분사(jet) 또는 초음파를 사용하지 않고 부품을 세정하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 반수성 및 친지성 용매 중에 흔히 있는 것과 같은 공기 오염 화학물질을 사용하지 않고 부품을 세정하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 사이클 시간을 단축하고, 물 얼룩을 방지하기 위해 스팀 예열 후 진공 건조에 의해 부품을 신속하게 건조시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부되는 예시적인 도면과 관련하여 고려되는 경우 명세서를 숙지함에 따라 명백하게 될 것이다.

도면은 본 발명을 수행하기 위해 현재 고려되는 최상의 형태를 예시한 것이다.
도 1은 본 발명의 발명에 사용되는 것과 같은 개방형 수성 세정 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1의 개방형 수성 세정 시스템의 바람직한 구체예의 개략도이다.
도 3은 도 1의 개방형 수성 세정 시스템의 다른 구체예의 개략도이다.
도 4는 도 1의 개방형 수성 세정 시스템의 또 다른 구체예의 개략도이다.
도 5는 도 1의 개방형 수성 세정 시스템의 또 다른 구체예의 개략도이다.
도 6은 도 1의 개방형 수성 세정 시스템의 또 다른 구체예의 개략도이다.

이제, 도면과 관련하며, 본 발명의 개방형 수성 세정 시스템에서 물체를 세정하는 방법이 도시되어 있으며, 일반적으로 도 1에서 10으로 표시되어 있다. 도 1에서, 본 발명의 교시를 이행하기 위한 개방형 수성 세정 시스템(10)은 일반적으로 12로 표시된, 가열되거나 가열되지 않을 수 있는 주처리 챔버를 포함한다. 시스템(10)의 다른 구성요소 부분은 이의 작동과 관련하여 기술될 것이다.

개시 시, 물이 밸브(40)를 개방함으로써 세정 용기로 도입되어 물 공급원(50)으로부터 용기를 충전한다. 충전 후, 밸브(40)는 닫히고, 반응성 화학물질이 밸브(44)를 개방함으로써 화학물질 공급원(46)으로부터 용기 내의 물에 첨가될 수 있다. 화학물질의 첨가 후, 예열된 물체(18)는 용액 중에 물체를 잠기게 위해서 용기 내 적합한 홀더(20) 상에 배치된다. 물체의 온도는 용액의 비점보다 높으며, 증기 기포가 형성되기 시작할 것이며, 물체를 증기 고체 접촉 영역으로 처리하여 물체로부터 분리될 것이다. 고체 표면과 접촉하게 되는 증기는 표면에 대해 용이하게 확산될 수 있고, 고체 표면 또는 표면 상의 오염 물질과 반응할 수 있는 반응성 화학물질을 함유할 것이다.

반응성 화학물질에는 아세트산, 황산, 질산, 시트루스산, 불화수소산, 붕산, 옥살산, 및 인산과 같은 산; 에탄올 아민, 에틸 디아민 및 디에탄올 아민과 같은 아민; 아세톤 및 메틸 에틸 케톤과 같은 케톤; 나트륨, 칼륨, 암모늄 및 칼슘 수산화물과 같은 수산화물; 과산화물, 예컨대 과산화수소 및 과산화벤조일, 및 오존 및 N-메틸피롤리돈과 같은 그 밖의 화학물질 또는 표면 또는 오염물질과 화학적으로 반응할 수 있는 임의의 그 밖의 화학물질이 포함될 수 있다.

세정 시에, 물은 밸브(40)를 개방함으로써 용기(12)로 다시 도입되고, 과량의 물이 오버플로우 포트(overflow port)(14)를 통해 배출되어 수 표면으로부터 부유 오염물질을 배수관으로 나른다.

이제 도 2와 관련하면, 본 발명의 개방형 수성 세정 시스템이 예시되며, 일반적으로 도 2에서 100으로 표시된다. 본 발명의 교시를 이행하기 위한 시스템(100)은 일반적으로 12로 표시된, 가열되거나 가열되지 않을 수 있는 주세정 용기를 포함한다. 주챔버(12)는 뚜껑(28)을 포함한다. 시스템(100)의 다른 구성요소 부분은 이의 작동과 관련하여 기술될 것이다.

공정의 개시 시에, 세정 용기(12)가 밸브(40)를 통해 물 공급원(50)으로부터 물과, 밸브(44)를 통해 공급원(46)으로부터 화학 반응물질이 충전된다. 충전된 화학물질의 바람직한 구체예는 과산화수소이다. 용기(12)내 용액은 가열되거나 가열되지 않을 수 있다.

세정의 개시 시에, 처리하려는 부품(18)은 챔버(12)내의 적합한 홀더(20) 상에 배치될 수 있다. 이후, 뚜껑(28) 및 통기 밸브(22)를 닫아 챔버(12)를 밀봉한다. 이후, 진공 펌프(32)가 활성화되고, 밸브(34)가 개방되고, 챔버(12)는 사실상 모든 공기가 배출된다. 일반적으로, 기계식 건조 펌프가 용액의 증기압과 동일한 압력으로 용기를 배기시킬 수 있다. 그 밖의 펌프, 액체 고리 펌프, 공기식 펌프, 격막 펌프, 또는 정량 토출 펌프, 또는 다른 통상적인 진공 펌프 또한 사용될 수 있다.

모든 공기의 배출 시에, 진공 펌프(32)는 이제 용기로부터 증발하는 수증기를 제거하기 시작한다. 수증기 제거는 시스템(100) 내 압력을 감소시키고, 챔버(12)내의 용매가 진공 상태에 있게 하기 때문에, 증기 기포가 부품(18)의 표면을 포함하는 고체 표면에서 핵화하기 시작할 것이다. 진공 펌프(32)의 수증기 배출 시에, 표면에서 증기 기포는 성장하고, 고체 표면으로부터 분리되고, 용기(12)의 상부로 상승하여 진공 펌프(32)에 의해 제거되는 수증기를 다시 챔버를 용액의 증기압으로 또는 이와 근접하게 유지시킨다. 이러한 상태는 계속해서, 증기 기포가 분리되는, 즉, 기포가 부품(18)의 표면 상에서 요망되는 용액 흐름을 형성하는, 영역에서 새로운 용액에 의해 표면을 보충하도록 할 것이다. 이에 따라, 이러한 영역에서는 고체 표면에서의 증기 농도의 급격한 증가가 나타날 것이다.

일 구체예에서, 고체 표면과 접촉하게 되는 증기는 표면으로 신속하게 확산될 수 있고, 고체 표면 또는 오염물질과 화학적으로 반응할 수 있는 과산화수소 또는 오존을 함유할 것이다. 그 밖의 용액은 무기 산, 아민, 수산화물, 케톤, 또는 물체의 표면 및 표면 상의 오염 물질과 반응할 수 있는 임의의 다른 화학물질을 포함한다. 반응은 표면 에칭과, 고체 표면 및 오염 물질 각각에 대한 탄소 결합 공격의 형태일 수 있다. 그 밖의 표면 반응, 예컨대, 산화, 음이온성 반응, 이온 교환, 및 표면 화학을 변경할 수 있는 임의의 다른 반응이 사용될 수 있다. 오염물질 반응은 비누화, 가수분해, 크랙킹, 및 오염물질 화학을 변경할 수 있는 임의의 다른 반응일 수 있다.

형성되는 반응은 표면으로부터 액체 오염물질을 분리시키고, 표면으로부터 분리된 증기 기포는 오염물질을 유체 덩어리로 이동시킨다. 유체 밀도와 증기 기포의 연속적인 상승 흐름에서의 차로 인해, 오염 물질은 용액 표면으로 부유하고, 시간에 따라 축적한다. 무거운 오염물질은 또한 제거될 수 있으며, 표면으로 부유하여 증기 기포에 부착하거나 용기 바닥에 가라앉아 저부 포트를 통해 제거될 수 있다.

물체(18)의 세정 완료 시에, 밸브(34)는 닫히고, 진공 펌프(32)는 작동이 중지된다. 밸브(22)가 개방되어 챔버(12)를 대기압으로 복귀시킨다. 밸브(40)가 다시 개방되고, 물 공급원(50)으로부터 추가의 물이 챔버(12)로 도입된다. 과량의 물 및 부유 오염물질이 오버플로우 포트(14)에 유입되기 시작하여 배수관으로 전달된다. 오염물질 걷어내기의 완료 시에, 밸브(40)가 닫혀진다. 뚜껑(28)은 이제 개방될 수 있으며, 물체(18)가 세정 용기(12)로부터 제거될 수 있다.

이제 도 3과 관련하면, 개방형 수성 세정 시스템에 용이하게 맞추어지는 다수의 옵션들이 도시되어 있다. 기포 형성 증진을 위해, 물체(18)는 용기(12) 내에서 예열될 수 있다. 일 구체예에서, 개시 시, 부품(18)은 용기(12) 내 적합한 홀더(20) 상에 위치할 수 있다. 이후, 뚜껑(28) 및 통기 밸브(22)가 닫혀 챔버(12)를 밀봉한다. 이후, 진공 펌프(32)가 활성화되고, 밸브(34)가 개방되고, 챔버(12)에서 사실상 모든 공기가 배출된다.

세정을 개시하기 위해, 밸브(42)는 개방되고, 용기에 공기가 없기 때문에, 스팀 공급원(16)으로부터의 스팀이 공정 챔버(12)로 급송되고, 챔버(12)내의 압력을 증가시킨다. 응축 스팀이 부품(18), 홀더(10) 및 용기(12)를 주위 온도보다 높은 온도로 가열한다. 광, 방사선 및 비응축성의 가열된 가스의 순환과 같은 다른 유형의 가열이 물체(18)를 예열시키는데 사용될 수 있다. 부품(18)의 가열 시에, 밸브(42)는 닫히고, 세정은 바람직한 구체예로 상기 기술된 바와 같이 진행될 수 있다.

물 사용을 보존하는 것이 바람직할 수 있다. 이를 달성하기 위해, 탱크(26) 및 펌프(38)가 도 3에 도시된 바와 같이 물을 재순환시키는 것을 보조하기 위해 시스템에 부가된다. 물체(18)를 예열한 후, 밸브(40)를 개방하고, 펌프(38)를 활성화시킴으로써, 물이 세정 용기(12)에 도입되어 물 탱크(26)로부터 용기를 충전한다. 물 탱크(26)는 보여지는 바와 같이 전기 히터(52)와 함께 있을 수 있다. 임의로, 스팀 히터 또는 직접적인 스팀 주입이 사용될 수 있다. 충전 동안에, 반응성 화학물질이 밸브(44)를 개방함으로써 화학물질 공급원(46)으로부터 유입되는 스트림에 부가될 수 있다. 임의로, 화학물질은 상기와 같이 직접적으로 세정 용기(12)에 부가되거나, 용기(12)를 충전하기 전에 물 탱크(26)에 부가될 수 있다.

세정 단계의 완료 시에, 오염 물질은 이제 밸브(22)를 개방함으로서 용기(12)로부터 회수되어 용기(12)를 대기압으로 복귀시킨다. 밸브(24 및 40)가 개방되고, 펌프(38)가 활성화되어 추가의 물을 탱크(26)로부터 용기(12)에 도입한다. 과잉의 유체 및 부유 오염물질은 이제 오버플로우 포트(14)로 유입되기 시작하여 탱크(26)의 분리 섹션으로 되돌아간다. 부유 오염물질은 탱크(26)로부터 폐오일 탱크(36)로 넘쳐서 물로부터 분리되어 재순환된다. 오염물질 걷어내기의 완료 시에, 밸브(24 및 40)가 닫히고, 펌프(38)는 작동이 중지된다. 이후, 밸브(30)가 개방되고, 처리 용액이 챔버(12)로부터 탱크(36)로 배출된다. 배출되면, 밸브(30)는 닫힌다.

또한, 세정 탱크(12)로부터 제거하기 전에 물체(18)를 건조시키는 것이 바람직할 수 있다. 이를 달성하기 위해, 밸브(22)가 닫히고, 밸브(34)가 개방되고, 진공 펌프(32)가 작동하고, 챔버(12)가 다시 감압된다. 감압이 물체(18)를 진공 건조시키기에 충분할 수 있지만, 건조를 증진시키기 위해, 물체(18)를 예열시키는 것이 바람직할 수 있다. 용기(12)의 배기 시에, 펌프(32)는 작동이 중지되고, 밸브(34)가 닫힌다.

건조를 증진시키기 위해, 밸브(42)가 개방되고, 스팀 공급원(16)으로부터 스팀이 세정 용기(12)로 급송되고, 용기(12) 내의 압력을 증가시킨다. 응축 스팀이 물체(18), 홀더(20) 및 용기(12)를 주위 온도보다 높은 온도로 가열한다. 물체(18)의 가열 시에, 밸브(42)는 닫힌다.

밸브(22 및 30)는 이제 개방되어 챔버(12)로부터 과잉의 스팀 응축물을 배출시킨다. 응축물의 배출 시에, 밸브(22 및 30)는 닫히고, 밸브(34)는 개방되고, 진공 펌프(32)가 작동되고, 챔버(12)가 다시 감압된다. 챔버(12), 부품(18) 및 홀더(20)에 대한 과잉의 응축물이 챔버로부터 급송되고, 챔버, 물체 및 홀더를 건조시킨다. 밸브(22) 및 뚜껑(28)은 이제 개방되고, 물체(18)가 용기(12)로부터 제거된다.

이제 도 4와 관련하면, 용기(12)로부터 부유 오염물질을 연속적으로 제거하기 위한 시스템(120)이 도시되어 있다. 개시 시에, 물체(18)가 용기(12) 내에 배치되고, 뚜껑(28) 및 밸브(22)가 닫힌 후, 세정 용기(12)에 물 공급원(50)으로부터 밸브(40)를 통해 물과, 공급원(46)으로부터 밸브(44)를 통해 유입 스트림으로 주입되는 화학 반응물이 충전된다. 밸브(48)를 개방하고, 스팀 공급원(16)으로부터의 스팀으로 열교환기(26)에서 용액을 가열함으로써 형성된 수용액을 예열시킬 수 있다. 일 구체예에서, 충전된 화학물질은 온건한 세정을 위한 과산화수소 또는 보다 강력한 세정을 위한 오존이다.

용기(12)를 충전한 후, 밀폐된 물 탱크(58) 및 용기(12) 둘 모두는 밸브(34 및 62)를 개방하고, 진공 펌프(32)를 활성화시킴으로써 공기가 배출된다. 모든 공기를 배출시킨 후, 상기 기술된 바와 같이 증기 기포가 형성되기 시작할 것이며, 오염물질이 물체(18)의 표면으로부터 분리되고, 용기(12)의 상부로 부유할 것이다.

오염물질은 이제 밸브(24, 60 및 40)를 개방하고, 순환 펌프(38)를 활성화시켜 물을 물 탱크(58)로부터 용기(12)로 재순환시킴으로써 오버플로우 포트(14)를 통해 용기(12)로부터 연속적으로 제거될 수 있다. 오염물질 배출 포트(14)는 물 분리 섹션(66)을 사용함으로써 물 탱크(58)에서 분리되어 있을 수 있다. 부유하는 오염 물질은 물의 재순환 동안에 분리 섹션에서 물 탱크(58)에 수거된다. 물체(18) 세정의 완료 시에, 밸브(34, 24, 62 및 40)는 닫히고, 펌프(32 및 38)는 작동이 중지된다. 물 탱크(58) 및 용기(12)는 밸브(22 및 34)를 개방함으로써 주위 압력으로 돌아온다. 밸브(30)를 개방함으로써 물이 용기(12)로부터 배출되어 하수관으로 보내지거나, 회수되고, 밸브(62)를 개방함으로써 폐드럼(36)으로 배출된다.

본 발명은 또한 연속 방식으로 부품을 처리하는데 사용될 수 있다. 도 5에서, 개방형 탱크(12)에는 바람직하게는 앞서 언급된 바와 같은 과산화수소 또는 다른 화학 반응물질과 같은 반응성 화학물질을 함유하는 수용액(14)으로 충전된다. 용액은 전기 히터(40)에 의해 또는 스팀, 가스 또는 오일 버너 또는 순환되는 열전달 유체와 같은 다른 통상적인 수단에 의해 가열될 수 있다.

본 실시예에서, 물질의 웹 또는 스트립은 연속해서 상기 용액으로 전달되고, 이 용액이 도 5에 도시된 바와 같이 롤러(18)에 의해 통로(20)로 유도되고, 이것이 폐쇄된 공간으로 전달된다. 폐쇄된 통로는 용액(14) 중에 유입 단부가 완전히 잠기도록 배치된 파이프 또는 채널일 수 있다. 진공 펌프(32)는 폐쇄된 탱크(22) 상에 진공을 가하여 탱크 내에 네거티브 게이지 압력을 형성한다. 네거티브 게이지 압력은 수용액(14)이 통로(20)를 통해 폐쇄된 탱크(22)로 상승하게 하고, 여기서 상기 용액(14)은 증발하기 시작하고, 스트림(16) 상에 기포를 형성한다. 공기 또는 다른 비응축성 가스의 도입은 밸브(24)를 개방함으로써 기포를 붕괴시킬 수 있다. 밸브(24)가 닫히면, 기포가 스트립(16) 상에 다시 형성되기 시작한다.

상승하는 용액(14)은 오버플로우 포트(26)를 통해 탱크(22)에서 배출됨으로써 개방형 탱크(12)로 되돌아간다. 이후, 오버플로우 용액은 펌프(38)에서 가압되고, 탱크(12)로 되돌아가거나, 다르게는 배수관 또는 폐스트림으로 유도될 수 있다.

탱크(22)에서 처리 스트립은 경로(28) 아래로 탱크(12)로 다시 보내지고, 여기서 휠(30)에 의해 탱크 밖으로, 그리고 추가 처리를 위해 다시 보내진다. 용액(14)은 물 공급원(34) 및 화학물질 공급원(36)으로부터 각각 새로운 물 또는 화학물질로 보충될 수 있다. 소비된 용액은 오버플로우 포트(42)에서 제거된다.

도 6은 개방형 탱크에서 부품을 처리하기 위한 방법(140)을 도시하고 있다. 부품 또는 부품들의 바스켓(20)이 컨베이어(18) 상에서 탱크(12)로 전송되고, 용액(14)에 잠긴다. 이후, 부품(20)은 역전된 용기(22) 하에 전송되고, 여기서 부품(20)은 감압된 용액 영역(16)으로 처리된다. 진공 펌프(32)는 부품(20) 상에 기포가 형성되기 시작할 때까지 용기(22)의 상부를 배기시킨다. 공기 또는 그 밖의 비응축성 기체의 도입은 밸브(24)를 개방함으로써 기포를 붕괴시킬 수 있다. 밸브(24)가 닫히면, 기포가 다시 부품(20) 상에 형성되기 시작한다.

증기-액체 계면(16)은 오버플로우 포트(26)를 통해 탱크(22)로부터 용액(14)이 상승되지 않게 함으로써 유지된다. 이후, 오버플로우 용액은 펌프(38)로 가압되고, 탱크(12)로 되돌아가거나, 다르게는 배수관 또는 폐스트림으로 보내질 수 있다.

용액(14)의 기포로 처리한 후, 부품(20)은 역전된 용기(22) 아래로 전달되어 탱크(12) 밖으로 전송됨으로써 공정을 종결시킨다.

그러므로, 본 발명은 오염을 감소시키면서 화학물질, 물, 및 에너지를 보존하는 개방형 수성 세정 시스템에서 물체를 세정하는 특이적인 방법을 제공한다.

본원에서 본 발명을 구체화한 특정의 특이적인 구조가 도시되고 기술되어 있지만, 당업자들에게는 기본이 되는 발명의 개념의 사상 및 범주에서 벗어나지 않고 부품의 다양한 변형 및 재배열이 이루어질 수 있으며, 첨부되는 특허청구범위의 범위에 지시된 바에 한하지 않고는 본원에서 도시되고 기술된 특정 형태로 제한되지 않아야 한다는 것이 명백할 것이다.

Claims

세정 용기를 포함하는 개방형 수성 세정 시스템에서 세정 용기 내에 배치되어 있는 물체를 세정하는 방법으로서,
물을 세정 용기에 도입하는 단계;
화학 반응물질을 상기 물에 주입하는 단계;
증기 기포의 연속적인 스트림을 생성하여 상기 물체의 표면에 형성시키는 단계로서, 상기 증기 기포는 상기 화학 작용제가 고체 표면 및 잔류물 또는 고체 표면 또는 표면 상에 잔류하는 잔류물과 반응함으로써 상기 물체를 세정하는 단계; 및
세정 챔버로부터 물체를 회수하는 단계를 포함하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 증기 기포의 연속적인 스트림을 생성하여 상기 물체의 표면에 형성시키는 단계가 상기 용기에서 진공을 빼내는 것을 포함할 수 있는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 증기 기포의 연속적인 스트림을 생성하여 상기 물체의 표면에 형성시키는 단계가 또한 물체를 스팀 또는 비응축성의 가열된 가스로 예열시키는 것을 포함할 수 있는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 증기 기포의 연속적인 스트림을 생성하여 상기 물체의 표면에 형성시키는 단계가 상기 오염물질을 걷어내기, 침강, 응고, 또는 여과와 같은 방법을 사용하여 챔버로부터 오염물질을 회수하는 것을 포함할 수 있는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 세정 챔버 내로부터 물체를 회수하는 단계가 물체를 스팀으로 예열시키고, 세정 챔버에 진공을 가하여 상기 물체를 건조시키는 것을 포함할 수 있는 방법.
개방형 용기, 역전된 용기, 진공 펌프, 유체 처리 펌프 및 연속 전송 시스템을 포함하는 개방형 수성 처리 시스템에서 물체를 연속적으로 화학적으로 처리하는 방법으로서,
물을 상기 개방형 용기에 도입하는 단계;
물체를 상기 개방형 용기에 도입하는 단계;
물체를 상기 개방형 용기를 통해 역전된 용기로 전송하는 단계;
화학 반응물질을 상기 물에 주입하는 단계;
증기 기포의 연속적인 스트림을 생성하여 상기 물체의 표면에 형성시키는 단계로서, 상기 증기 기포는 화학 작용제가 고체 표면 및 잔류물 또는 고체 표면 또는 표면 상에 잔류하는 잔류물과 반응함으로써 상기 물체를 처리하는 단계; 및
역전된 챔버로부터 물체를 회수하는 단계를 포함하는 방법.
제 6항에 있어서, 증기 기포의 연속적인 스트림을 생성하여 상기 물체의 표면에 형성시키는 단계가 상기 역전된 용기에서 진공을 빼내는 것을 포함할 수 있는 방법.