专利名称:具多用途密闭式洗净、真空干燥的方法及其装置的制作方法图1至图11中的文字说明为流程所必须的说明,若删除,必影响对该发明的理解,为此保留了该文字的说明,请审查员给予谅解。) 参阅图1,为排液真空的装置及实施排液真空法的配置示意图。1、作业平台为置放装置的地方,分上、中、下三层,上层10与下层30设成固定的高度差,中层20有升降装置22可调整中层20相对於下层30的高度;2、上槽11设置於在作业平台上层10的适当处,为一可注入及存放干净洗净液的容器,其下方适当处与上槽导管12相接,供洗净液流入洗净容器21内,可视实际需要在其下方适当处与排气导管14相接,供洗净液流入洗净容器21内,以排除洗净容器内的气体;3、上槽导管12与上槽11及洗净容器21的进液装置23相连接,供洗净液由上槽11流入洗净容器21内;4、上槽阀门13为控制上槽11的洗净液由上而下流入洗净容器21的开关,可设在上槽11底部适当处或上槽导管12的适当处;5、洗净容器21设置在作业平台中层20的适当处,为一可密闭的处理工件物的容器,可依实际的需要设置待处理工件物的出入口装置及制程上需求的辅助工具及设备,其上方适当处,设进液装置23与上槽导管12相接,其下方适当处设出液装置24与低位容器导管32相接;6、低位容器导管32与低位容器31及洗净容器21的出液装置24相连接,供洗净液由洗净容器21流入低位容器31;7、低位容器阀门33为控制洗净容器21的洗净液由上而下流入低位容器31的开关,可设在低於低位容器液面34高度的低位容器导管32的适当处或低於低位容器液面34高度的低位容器适当处;8、低位容器31是设置在作业平台的下层30适当处,为体积及液面截面积较大的可密闭容器,其内部不完全充满洗净液,可视实际需要设置辅助工具及设备,在其底部适当处与低位容器导管32相连接,供洗净液由洗净容器21流入其内,其底部适当处与泵导管52相连接,其上方不充满洗净液的适当处设一排气阀门35,供调整其内的压力,依实际需要可在其内设一冷凝装置,以保持液面压力的稳定;9、泵导管52与低位容器31及抽液泵53连接,供抽液泵53将低位容器31的洗净液抽至常压后置处理槽51或将常压后置处理槽51的洗净液抽至低位容器31,以调节低位容器31的液面高度及压力;10、泵阀门54为控制抽液泵53将低位容器31的洗净液抽至常压后置处理槽51或常压后置处理槽51的洗净液抽至低位容器31的开关,可设在低位容器31底部适当处或泵导管52的适当处;11、进液装置23是设在洗净容器21上方适当处,为控制洗净液或气体进出洗净容器21的装置,其内可视实际需要设复数个阀门开关或类似元件控制洗净液或气体出入洗净容器21,也可设其它元件来配合洗净容器21内的辅助工具及设备,其内的控制阀门可与其它装置相连接,如真空容器、常压回收容器等,也可与其所属的上槽导管13相连接,其接头可为固定式或可拆性的;12、出液装置24是设在洗净容器21下方适当处,为控制洗净液或气体进出洗净容器21的装置,其内可视实际需要设复数个阀门开关或类似元件控制洗净液或气体出入洗净容器21,也可设其它元件来配合洗净容器21内的辅助工具及设备,其内的控制阀门可与其它装置相连接,如常压回收容器等,也可与其所属的低位容器导管32相连接,其接头可为固定式或可拆性的;13、排气导管14与上槽11及洗净容器21的出液装置24相连接,是为供洗净液由下而上流入洗净容器21内,将洗净容器21内的气体排出,可视实际需要而设置。依据图1,排液真空的装置,其初始状态的实施方法如下1、取得洗净液的比重、洗净容器21的容积、及低位容器31的容积,设定作业平台中层20相对於下层30的高度差,计算低位容器液面34的压力;2、备制低位容器31的洗净液,设定泵阀门54为开(on)、排气阀门35为开(on)、及低位容器阀门33为开(on),启动抽液泵53将常压后置处理槽51的洗净液抽至低位容器31内达适当高度,随后排气阀门35为关(off);3、备制上槽11的洗净液,上槽阀门13为关(off)、将洗净液注满上槽11,并可不断的注入洗净液以保持其液面高度;4、调整低位容器液面34的压力,设定低位容器阀门33为关(off)、启动抽液泵53将低位容器31内的洗净液抽至常压后置处理槽51,洗净容器液面34的压力随液面下降而降低,当洗净容器液面34的压力达设定的压力,设抽液泵53为关(off)、及泵阀门54为关(off);5、启动升降装置22,调整作业平台中层20相对於下层30的高度差。依据图1,利用排液真空的装置,实施排液真空法,其实施方法如下1、将排液真空的装置操作成初始状态或其它实施方法的最后状态;2、洗净容器21内注满洗净液,上槽阀门13为开(on)、低位容器阀门33为关(off)、进液装置23内连接上槽导管12的阀门开关为开(on)、及出液装置24内连接低位容器导管32的阀门开关为开(on),因重力及大气压力或洗净容器21为真空,洗净液由上槽11注入或被吸入洗净容器21并充满上槽导管12、洗净容器21、及低位容器导管32;3、洗净容器21产生真空,上槽阀门13为关(off),低位容器阀门33为开(on),洗净容器21内的洗净液流入低位容器31内,洗净液静止的高度是低位容器液面34的压力承受该比重的洗净液的高度,也就是在洗净容器21内的洗净液流入低位容器31内,使低位容器液面34上升,造成压力提高而支撑洗净液高度的平衡点上,当洗净容器21完全排出洗净液后,可视实际需要将进液装置23内连接上槽导管12的阀门设为关(off),出液装置24内连接低位容器导管32的阀门设为关(off),使其成为真空的洗净容器21;4、排出低位容器31多余的洗净液,并降低液面压力,当洗净容器21产生真空后,上槽导管12、洗净容器21、及低位容器导管32的洗净液全部或部份流入低位容器31内,使低位容器液面34的高度增加,同时使液面压力提高,设低位容器阀门33为关(off)、及泵阀门54为开(on),启动抽液泵53将低位容器31内的洗净液抽至常压后置处理槽51,直到低位容器液面34压力为设定的压力,随后将泵阀门54设为关(off);5、完成一次排液真空法的程序使洗净容器21产生真空,以利下一制程循环。依据图1,实施洗净液流入常压回收容器1、进液装置23设一通气阀门,使大气能进入洗净容器;2、出液装置24设一阀门与常压回收容器的导管相连接。参阅图2,为洗净、真空干燥的装置的配置示意图,如图所示,是由排液真空的装置、排液真空的装置所产生的真空容器25、蒸发或升华洗净液的控热装置60、凝结蒸气的排热装置80、及连结导管等辅助装置组合而成的装置。排液真空的装置,其进液装置23与出液装置24的可拆性接头,使洗净容器成一可分离的真空容器25,此外洗净容器21A、21B可作为湿式洗净、干式洗净、真空加热干燥、及真空冷冻干燥,回收干净洗净液及溶液等用途的容器,包括1、排液真空的装置的洗净容器21A可使用导管与另一个排液真空的装置的洗净容器21B相连接,其导管适当处可设排热装置80,用来凝结气态的洗净液成为液态的洗净液;2、排液真空的装置的洗净容器21A、21B可使用导管与排液真空的装置所产生的真空容器25相连接,其导管适当处可设排热装置80,用来凝结气态的洗净液成为液态的洗净液; 3、排液真空的装置的洗净容器21A、21B可设排热装置80,用来凝结洗净容器内气态的洗净液成为液态或固态的洗净液;4、排液真空的装置的洗净容器21A、21B可设控热装置60,用来蒸发洗净容器内液态的洗净液或升华固态的洗净液。
使用低溶解空气的洗净液及排液真空法使洗净容器内形成含有非常少量的空气压力及该洗净液的蒸气压力的真空洗净容器,使空气压力对制程方法的影响降至最低,并利用一般液体的沸点随压力下降而降低的特性,及利用温度差造成的饱和蒸气压力差,驱使真空洗净容器内的液体吸收蒸发热后,产生的蒸气往连接真空容器25的排热装置80流动,并且凝结为低温干净的洗净液而流入真空容器25回收。本装置可应用於真空加热干燥、真空冷冻干燥、回收洗净液或废溶液、产生中度真空、及低溶解空气的实施方法中。
依据图2,利用洗净、真空干燥的部份装置,实施回收干式洗净使用的低压气体的方法1、洗净容器21B与真空容器25连接-真空容器25与进液装置23的一阀门以导管相连接;2、洗净容器21B与气体容器26连接-气体容器26与进液装置23的一阀门以导管相连接。
参阅图3,为串连式多槽洗净、真空干燥的装置的配置示意图,由图中可知,其组成的构件与洗净、真空干燥的装置相同,其特徵为洗净、真空干燥的装置的复数个洗净容器以真空阀门相互连接并以输送装置传送工件物,成一串连式多槽洗净、真空干燥的装置,如图所示,其中洗净容器821B及821C的初始状态是以低溶解空气的洗净液及排液真空法使其成为真空的洗净容器,包括1、新的工件物在常压的洗净容器821A,开启真空阀门A,以输送装置将工件物送入洗净容器821A,并关闭真空阀门A;2、当工件物在洗净容器821A完成工作程序时,以低溶解空气的洗净液实施排液真空法使洗净容器821A产生真空,开启真空阀门B,以输送装置将工件物送入真空洗净容器821B,并关闭真空阀门B;3、已全部完成制程的工件物可在洗净容器821C为常压下,开启真空阀门D,以输送装置将工件物送出,再以低溶解空气的洗净液及排液真空法使洗净容器821C产生真空。
参阅图4,为本发明利用洗净、真空干燥的部份装置实施低溶解空气的洗净液的方法的配置示意图,如图所示,以排液真空法使洗净容器21产生真空后,洗净液的静止液面高度停在洗净容器21内并覆盖控热装置60;1、因一般液体的沸点随压力降低而降低,因此控热装置60可输入的热能可为低温热能或废余热;2、设置液面截面积较大的洗净容器21,以利洗净液的挥发;3、常压回收容器95与出液装置24的一阀门以导管相连接。
1、将洗净、真空干燥的装置的排液真空的装置设定成初始状态或其它实施方法的最后状态,使低位容器31设定的液面压力能使洗净液静止的高度在洗净容器21内并覆盖控热装置60;2、实施排液真空法使洗净容器21部份体积产生真空;3、控热装置60将洗净容器21的洗净液加热,并在液面形成沸腾状态,直到洗净容器21内的压力不再上升;4、进液装置23上的一阀门为开(on),使洗净容器21回常压,常压回收容器95与出液装置24相连接的阀门为开(on),使低溶解空气的洗净液排入常压回收容器95,随后进液装置23上的一阀门为关(off),常压回收容器95与出液装置24相连接的阀门为关(off)。
参阅图5,为本发明利用洗净、真空干燥的部份装置实施回收洗净液及废溶液的方法的配置示意图,以排液真空法使两个洗净容器产生真空,及利用一般液体的沸点随压力下降而降低、及液体饱和蒸气压力随温度下降而降低并造成压力差等特性来回收洗净液及废溶液,如图所示1、一个洗净容器作为蒸发洗净液或废溶液的蒸发槽121,另一个洗净容器作为回收干净洗净液或溶液的回收槽221;2、因一般液体的沸点随压力降低而降低,蒸发槽121底部适当处的控热装置60,其输入的热能可为低温热能或废余热;3、蒸发槽121的进液装置123与回收槽221的进液装置223以一凝结导管82相连接,凝结导馆82中间适当处设一排热装置80,用以凝结蒸气成液体;4、常压回收容器与回收槽221的出液装置224的一阀门相连接;5、蒸发槽121在蒸发的过程,能自其装置的上槽111适时补充待回收的洗净液或废溶液,以保持蒸发槽121的液面高度;6、蒸发槽121的工作温度高於回收槽221的工作温度;7、控热装置60的工作温度在洗净液的汽化线上;
8、因待回收的洗净液或废溶液内含有溶解的空气,将造成蒸发槽121与回收槽221压力差缩小,事先可实施低溶解空气的洗净液的方法去除溶解於待回收的洗净液或废溶液内的空气。
参阅图6,为本发明利用洗净、真空干燥的部份装置实施真空加热干燥的方法的配置示意图,以低溶解空气的洗净液及排液真空法使洗净容器产生真空,及利用一般液体的沸点随压力下降而降低、及液体饱和蒸气压力随温度下降而降低并造成压力差等特性来干燥工件物,如图所示1、因一般液体的沸点随压力降低而降低,因此洗净容器321内底部适当处的控热装置60,输入的热能可为低温热能或废余热;2、真空容器25与进液装置323的一阀门以一凝结导管82相连接,凝结导管82中间适当处设一排热装置80,用以凝结蒸气成液体;3、控热装置60的工作温度在洗净液的汽化线上;4、洗净容器321的工作温度高於真空容器25的工作温度。
参阅图7,为本发明利用洗净、真空干燥的部份装置实施真空冷冻干燥的方法的配置示意图,以低溶解空气的洗净液及排液真空法使洗净容器产生真空,并利用控热装置及排热装置的交互温度控制来干燥工件物,如图所示1、控热装置60可将待干燥的工件物90的温度下降到其成份物质的最低共融点温度以下,并能在升华过程中,提供升华热供待干燥的工件物90升华的用;2、排热装置80将升华的蒸气重新凝结为固体,使洗净容器521内的压力保持低於升华温度的饱和蒸气压力;3、控热装置60及排热装置80的温度范围是在所使用洗净液的升华线上。
参阅图8,为本发明利用串连式多槽洗净、真空干燥的装置实施真空冷冻干燥的方法的配置示意图,以低溶解空气的洗净液及排液真空法使每个洗净容器产生真空,并利用预冻及升华凝结的交互温度控制来干燥工件物;如图所示,洗净容器521A、521B、521C以真空阀门A、B、C、D连接,洗净容器521A作为待干燥的工件物90清洗后的预冻,洗净容器521B实施真空冷冻干燥法,洗净容器521C作为已干燥工件物90的输出。实施方法如下1、待干燥的工件物90在洗净容器521A内清洗后,在常压下启动控热装置60A将待干燥的工件物90作预冻处理,再以低温、低溶解空气的洗净液及排液真空法将洗净容器521A产生真空;2、开启真空阀门B将待干燥的工件物90输入真空洗净容器521B,并关闭真空阀门B,实施真空冷冻干燥的方法;3、当工件物90干燥完成后,开启真空阀门C将已干燥的工件物90输入真空洗净容器521C后,将真空阀门C关闭,洗净容器521C回常压后将已干燥的工件物90输出,并再次以低溶解空气的洗净液及排液真空法使洗净容器521C产生真空。
参阅图9,为本发明利用洗净、真空干燥的部份装置实施产生中度真空容器的方法,以低溶解空气的洗净液及排液真空法使两个洗净容器产生真空、及利用一般液体的沸点随压力下降而降低、及液体饱和蒸气压力随温度下降而降低并造成压力差等特性来产生中度真空容器,如图所示1、一个真空洗净容器为真空容器25,并可与其装置的上槽导管12、及低位容器导管32分离,成一独立的真空容器25;2、真空容器25外部的控热装置60,依真空容器25真空度的需要而提供所需的温度;3、真空容器25与另一个洗净溶器21以一凝结导管82相连接,凝结导馆82中间适当处设一排热装置80,用以凝结蒸气成液体;4、控热装置60的工作温度在洗净液的汽化线上;5、真空容器25的工作温度高於洗净溶器21的工作温度。
参阅图10,为本发明使用多种洗净液及气体作干、湿洗净的配置示意图,当洗净容器的工件物需以多种洗净液连续处理时,其装置可视为每一种洗净液皆有其对应的上槽及低位容器,每一上槽分别有不同的洗净液,依设定的洗净程序而注入洗净容器内,并对工件物进行清洗,以排液真空法将洗净容器产生真空,而洗净液分别流入其所属的低位容器,或洗净液直接排入其所属的常压回收容器。如图所示,具有多数个上槽711A、711B、711C,分别以上槽导管712连接洗净容器721的进液装置723,而各洗净液的低位容器731A、731B、731C则以低位容器导管732A、732B、732C与洗净容器721的出液装置724连接,洗净容器721的进液装置723设一进气阀门,使洗净容器721回常压,洗净容器的出液装置设数个连接常压回收容器的阀门,供洗净液流入其所属的常压回收容器。初始状态的操作步骤本装置可视为数个排液真空的装置结合而成,因此在分别取得每一种洗净液的比重及每一个低位容器731A、731B、731C的容积后,每一种洗净液的初始状态的操作步骤如同排液真空的装置的初始状态的操作步骤。
参阅图11,为本发明应用於数个工作槽共用一个上槽及下槽的配置示意图,如图所示,是由一个上槽611、三个洗净容器621A、621B、621C、及一个低位容器槽631所构成,每个洗净容器的容积可为不相等,上槽611及低位容器631与每个洗净容器621A、621B、621C连接的方式可视为个别独立的排液真空的装置。初始状态的操作步骤1、取得洗净液的比重、每个洗净容器621A、621B、621C的容积、低位容器631的容积,以最大容积的洗净容器来设定与下层的相对高度差,再计算低位容器631的液面压力,以此低位容器631的液面压力,再计算其它洗净容器应与下层的相对高度;2、备制低位容器洗净液—设定泵阀门654为开(on)、排气阀门635为开(on)、所有低位容器阀门633为开(on)、启动抽液泵653将常压后置处理槽的洗净液抽至低位容器631内达适当高度,随后排气阀门635为关(off);3、备制上槽的洗净液—所有上槽阀门613为关(off),将洗净液注满上槽611,并可不断的注入洗净液以保持其液面高度;4、调整低位容器液面634的压力—设定所有低位容器阀门633为关(off)、启动抽液泵653将低位容器631内的洗净液抽至常压后置处理槽,洗净容器液面634的压力随液面下降而降低,当低位容器液面634的压力达设定的压力,设抽液泵653为关(off)、及泵阀门654为关(off);5、启动升降装置,调整每个洗净容器621A、621B、621C相对於下层的高度差。操作步骤如下依实际制程的需要及程序,以排液真空法使每个洗净容器621A、621B、621C产生真空,而低位容器631以分时法,依序将每个洗净容器产生真空后,流入低位容器631的洗净液,以抽液泵653将多余的洗净液抽至常压后置处理槽使低位容器631液面压力回复原来设定的压力。
由上可知,本发明利用排液真空的装置、排液真空的装置所产生的真空容器、蒸发或升华洗净液的控热装置、凝结蒸气的排热装置、及连结导管等辅助装置组合而成的洗净、真空干燥的装置,利用排液真空的装置,以低溶解空气的洗净液及排液真空法使洗净容器内不充满洗净液的体积成为含有非常少量的空气压力及该洗净液的蒸气压力的真空洗净容器,并利用一般液体的沸点随压力下降而降低、及液体饱和蒸气压力随温度下降而降低并造成压力差等特性,使密闭式洗净容器完成干、湿洗净后,便可接续真空加热干燥,或真空冷冻干燥等的处理作业,在同一洗净容器内进行,达到湿式洗净、干式洗净、真空加热干燥、及真空冷冻干燥的功能於同一制程中完成,并能回收干式洗净使用的低压气体及回收洗净液等废溶液。由此衍生出多种处理方法,但凡以本发明原理所作的其他简易变化应用,皆为本发明的等效转换应用,仍属本发明范畴。
一种具多用途密闭式洗净、真空干燥的方法,是以洗净、真空干燥的装置,使用低溶解空气的洗净液及排液真空法使洗净容器产生真空,使空气压力对制程方法的影响降至最低,并利用一般液体的沸点随压力下降而降低、及液体饱和蒸气压力随温度下降而降低并造成压力差等特性,以控热及排热装置来调整真空洗净容器内的温度及蒸气压力,以便於在同一装置内实施湿式洗净、干式洗净、真空加热干燥、及真空冷冻干燥的功能,并能回收干式洗净使用的低压气体及回收洗净液等废溶液达到环保及节约能源的方法及其装置。
具多用途密闭式洗净、真空干燥的方法及其装置制作方法
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