Brevet FR2418681A1 — publié le 19790928

L'invention est relative aux appareils pour le traitement de surfaces impliquant l'utilisation d'au moins un solvant, de tels appareils comportant au moins une enceinte de traitement équipée d'un condenseur pour provoquer la condensation des vapeurs de solvant, et des moyens de régénération du solvant par distillation équipés d'un dispositif de chauffage et d'un dispositif de condensation. L'invention s'applique plus particulièrement aux ap#pareils pour le nettoyage de surfaces, notamment pour le nettoyage des surfaces de circuits imprimés. Dans un tel appareil, il est donc nécessaire de produire du froid dans le condenseur de l'enceinte de traitement et dans le dispositif de condensation des moyens de régénération, et de produire du chaud dans le dispositif de chauffage des moyens de régénération. L'invention a pour but une disposition qui permet de réduire la consommation d'énergie de l'appareil pour la production de ses frigories et de ses calories. L'appareil conforme à l'invention comporte au moins une enceinte de traitement équipée d'un condenseur, et des moyens de régénération du solvant équipés d'un dispositif de chauffage et d'un dispositif de condensation, et il est caractérisé par le fait qu'il comporte en outre - une pompe à chaleur comprenant un échangeur chaud délivrant des calories et un échangeur froid délivrant des frigories, - un circuit frigoporteur traversant cet échangeur froid et alimentant le condenseur de l'enceinte de traitement et le dispositif de condensation des moyens de régénération, - et un circuit caloporteur traversant cet échangeur chaud et alimentant le dispositif de chauffage des moyens de régénération. En ce qui concerne la pompe à chaleur, il paraît avantageux de la constituer, au moins à ce jour, par une pompe à chaleur à circuit thermodynamique, ladite pompe à chaleur comportant alors un compresseur et une vanoX de détente. Lorsqu'il s'agit d'un appareil pour le nettoyage de surfaces, et que cet appareil comporte un dispositif de séchage, celui-ci peut être alimenté par le circuit calopprteur. On conçoit alors que l'énergie sous forme de frigories dans le dispositif de condensation des moyens de régénération et dans le condenseur est transférée, sous forme de calories, dans le dispositif de chauffage des moyens de régénération et dans le dispositif de séchage si celui-ci est prévu. On conçoit également (dans le cas d'une pompe à chaleur à circuit thermodynamique) que, la production de frigories étant obtenue par la détente d'un fluide préalablement comprimé et que cette compression étant accompagnée d'une élévation de température de ce fluide, d'une part, les calories nécessaires au dispositif de chauffage des moyens de régénération et au dispositif de séchage, et, d'autre part, les frigories nécessaires au dispositif de condensation des moyens de régénération et au condenseur, peu vent être obtenues à partir du circuit thermodynamique de la pompe à chaleur. De plus, et en raison du fait que, d'une part, le circuit caloporteur et le circuit frigoporteur ainsi que les moyens de régénération du solvant sont étanches vis-à-vis du milieu ambiant, et, d'autre part, l'enceinte de traitement peut comporter tomme cela sera indiqué ci-apres) des moyens destinés à recycler (sans fuites notables vers le milieu ambiant) l'air préalablement débarrassé des vapeurs de solvant, l'énergie dépensée sous forme de frigories dans le dispositif de condensation et le condenseur est récupérée au moins en partie sous forme de calories restituées au circuit thermodynamique de la pompe à chaleur par l'échangeur froid. Ainsi, grâce à ces dispositions, l'énergie consommée dans la pompe à chaleur est limitée à la compensation des pertes thermiques de l'ensemble des circuits fluides susmentionnés. Pour ajuster le bilan thermique de la pompe à chaleur, on peut prévoir un échangeur chaud complémentaire délivrant des calories au milie#u ambiant. Pour la mise en marche de l'appareil, les moyens de régénération sont équipés d'un dispositif de chauffage auxiliaire ; ce dispositif de chauffage auxiliaire permet d'assurer le fonctionnement des moyens de régénération jusqu'à ce que les calories apportées par le circuit caloporteur soient suffisantes pour que le dispositif de chauffage assure le fonctionnement autonome des moyens de régénération. L'invention consiste,mises à part les dispositions dont il vient d'être question, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise l'aide de la description qui suit ainsi que des dessins ciannexés, lesquels complément et dessins sont relatifs à des modes de réalisation préférés de l'invention et ne comportent, bien entendu, aucun caractère limitétif. La fig. 1, de ces dessins, est une vue schématique d'un appareil établi conformément à un premier mode de réalisation de l'invention. La fig. 2 est une vue schématique d'un appareil établi con forcément à un autre mode de réalisation de l'invention. La fig. 3 est une coupe simplifiée selon III-III fig. 2. Selon le mode d'application et les modes de réalisation de l'invention décrits ci-après, on se propose de réaliser un appareil pour le nettoyage de surfaces, notamment pour le nettoyage des surfaces de circuits imprimés. L'appareil utilise un solvant ou un mélange de plusieurs solvants dont il sera plus explicitement question ci-après. Selon le mode de réalisation illustré sur les fig. 1 et 2, l'appareil comporte au moins une enceinte de traitement 1 équipée d'un condenseur 2 pour provoquer la condensation des vapeurs de solvant. Cet appareil comporte également des moyens de régénération 3 du solvant, ces moyens de régénération 3 fonctionnant par distillation et étant équipés d'un dispositif de chauffage 4 et d'un dispositif de condensation 5. L'appareil est alors complété par, - une pompe à chaleur 6 à circuit thermodynamique comprenant un compresseur 7, un échangeur chaud 8 délivrant des calories, une vanne de détente 9, et un échangeur froid 10 délivrant des frigories, - un circuit frigoporteur 11, traversant cet échangeur froid 10 et alimentant le condenseur 2 de l'enceinte de traitement 1 et le dispositif de condensation 5 des moyens de régénération 3, - et un circuit caloporteur 12 traversant cet échangeur chaud 8 et alimentant le dispositif de chauffage 4 des moyens de régénération 3. Lorsque cet appareil comporte un dispositif de séchage 13, celui-ci est alimenté par le circuit caloporteur 12. Un circuit de retour 14, muni de premiers moyens de circulai'on 15, assure le retour du solvant sale, depuis le fond de l'enceinte de traitement I jusqu'à la partie 3a des moyens de régénération 3 qui absorbe le dispositif de chauffage 4. De même, un circuit de départ 16. muni de seconds moyens de circulation 17, assure le départ du solvant propre depuis la partie 3b des moyens de régénération 3 qui abrite le dispositif de condensation 5 jusqu'à l'enceinte de traitement 1. Pour ajuster le bilan thermique de la pompe à chaleur 6, il est avantageux de prévoir un échangeur chaud complémentaire 18 disposé en aval de l'échangeur chaud 8 ; cet échangeur chaud complémentaire 18 peut être agencé pour céder ses calories à l'air ambiant, un ventilateur 19 pouvant être prévu pour créer une circulation d'air forcée. Pour la mise en marche de l'appareil, les moyens de régénération 3 sont équipés d'un dispositif de chauffage auxiliaire 4a, avantageusement constitué par une ou plusieurs résistances électriques. Le circuit caloporteur 12 est muni d'une pompe 20 et le circuit frigoporteur 11 est muni d'une pompe 21. Selon le mode de réalisation décrit sur les fig. 2 et 3, l'enceinte de traitement 1 est munie d'au moins un sas d'entrée 22 et d'au moins un sas de sortie 23. Ces sas d'entrée 22 et de sortie 23 permettent l'acheminement des circuits imprimés : si l'on se réfère au sens de cheminement, le sas d'entrée 22 comporte une entrée 22a et une sortie 22b, et le sas de sortie 23 comporte une entrée 23a et une sortie 23b. Cet acheminement peut s'opérer par un dispositif convoyeur 24 rectiligne montré sur la fig. 3, et qui comprend deux liens sans fin 25 et 26 (bandes, courroies, chaines) disposés dans le même plan et équipés d'une succession de pinces 27 qui enserrent chaque circuit imprimé 28 présenté entre les deux liens sans fin 25 et 26. Cet appareil comporte en outre, - des moyens d'extraction 29 pour extraire le mélange air-vapeur de solvant de l'enceinte de traitement 1, - le-condenseur 2 disposé de manière à être traversé par ce mélango air-vapeur de solvant pour faire condenser les vapeurs de solvant et les renvoyer dans l'enceinte de traitement 1. - et des conduits de recyclage 31 et 32 pour diriger l'air extrait par les moyens d'extraction 29. d'une part, vers l'entrée 22a du sas d'entrée 22 et, d'autre part, vers la sortie 23b du sas de sortie 23. Avantageusement, l'appareil est complété par des moyens de réchauffage 57 disposés entre le condenseur 2 et les sas d'entrée 22 et de sortie 23. Les moyens d'extraction 29 peuvent être constitués par une cheminée 33 disposés au-dessus de l'enceinte de traitement 1 et par des ventilateurs 34 qui se trouvent avantageusement disposés entre les conduits de recyclage 31 et 32 et les sas d'entrée 22 et de sortie 23. Le condenseur 2 est alors constitué par un échangeur 35. parcouru par un fluide froid, et avantageusement disposé dans la cheminée 33. Les moyens de réchauffage 57 peuvent être avantageusement disposés dans la cheminée 33, immédiatement en aval du conden seur 2. C'est, en effet, à cet endroit que l'on dispose le plus facilement de place, ce qui permet de choisir des moyens de réchauffage d'un type le plus approprié. En particulier, ces moyens de réchauffage 57 peuvent être constitués par un échangeur de chaleur parcouru par un fluide chaud. Ce fluide chaud peut être le fluide du circuit caloporteur 12, mais il est préférable de faire circuler dans ces moyens de réchauffage 57 le fluide du circuit thermodynamique de la pompe à chaleur 6 car ce fluide est à une température supérieure à celle du fluide du circuit caloporteur 12. Les moyens de réchauffage 57 sont interposés, dans le circuit thermodynamique de la pompe à chaleur 6, entre l'échangeur chaud B et l'échangeur chaud complémentaire 16. Cet échangeur chaud complémentaire peut alors être réduit, voire même supprimé. Un dispositif déflecteur 36 est avantageusement prévu à l'entrée 22a du sas d'entrée 22 pour diriger l'air dans ce sas dans le sens de l'entrée 22a vers la sortie 22b. De même, un dispositif déflecteur 37 est avantageusement prévu à la sortie 23b du sas de sortie 23 pour diriger l'air dans ce sas dans le sens de la sortie 23b vers l'entrée 23a. A l'entrée 22a du sas d'entrée 22 et en avant du dispositif déflecteur 36 (par rapport au sens de cheminement des circuits imprimés), il est avantageux de prévoir une porte souple 36, par exemple du- type formé par deux brosses 36a et 38b, à poils longs, décalées de sorte que les extrémités des poils se recouvrent. De même, à la sortie 23b du sas de sortie 23 et en arrière du dispositif déflecteur 37 (par rapport au sens de cheminement des circuits imprimés), il est avantageux de prévoir une porte souple 39, par exemple du type formé par deux brosses 3Sa et 39b, à poils longs, décalées de sorte que les extrémités des poils se recouvrent. En ce qui concerne l'enceinte de traitement 1, elle peut comporter plusieurs sections, par exemple trois sections, à savoir les trois sections suivantes disposées selon le sens de cheminement des circuits imprimés, - une section de prénettoyage 40 dans laquelle les circuits imprimés sont soumis à l'action de brosses tournantes 41 agissant sur leur surface où se trouvent les soudures, - une section de nettoyage 42 dans laquelle les circuits imprimés sont soumis à l'action de brosses tournantes 43 agissant sur leur surface où se trouvent les soudures et à l'action d'un dispositif d'arrosage 44 agissant par aspersion avec des jets sur leur surface où se trouvent les composants, - et une section de rinçage 45 dans laquelle les circuits imprimés sont soumis à l'action de brosses tournantes 46 agissant sur leur surface où se trouvent les soudures et à l'action d'un dispositif d'arrosage 47 agissant par aspersion avec des jets sur leur surface où se trouvent les composants. Le dispositif d'arrosage 44 est alimenté par une pompe 48 puisant le solvant dans la section de nettoyage 42 et le dispositif d'arrosage 47 est alimenté par une pompe 49 puisant le solvant dans la section de rinçage 45. Cette enceinte de traitement 1 est alimentée en solvant propre dans la section de rinçage 45, ce qui permet d'effectuer le rinçage des circuits imprimés avec un solvant le plus propre possible. Le solvant passe ensuite dans la section de nettoyage 42 puis dans la section de prénettoyage 40. Depuis cette section de prénettoyage 40, le solvant est dirigé vers les moyens de régénération 3. Chaque section 40, 42 et 45 de l'enceinte de traitement I peut comporter des résistances de chauffage électriques 50 pour qu'il soit possible d'opérer avec un solvant chaud, porté à une température supérieure à la température ambiante. En ce qui concerne le solvant, on peut avoir recours à un solvant azeotrope du type alcool fluoré dont la température d'ébullition est, de préférence, inférieure à 600. Le fluide circulant dans le circuit caloporteur peut être constitué par de l'eau. Le fluide circulant dans le circuit frigoporteur peut être constitué par mélange eau - liquide antigel (genre glycol). Le fluide circulant dans la pompe à chaleur peut être constitué par le fluide connu sous la marque "FREON". A titre d'exemple, l'économie d'énergie électrique réalisée grâce à l'invention peut atteindre 50% par rapport à un appareil de même capacité et fonctionnant dans les mêmes conditions d'autonomie, c'est-à-dire sans apport extérieur de frigories et/ou de calories. En ce qui concerne le passage de la phase de mise en marche aux conditions de fonctionnement normales, il s'effectue automatiquement car, dès que la température du circuit caloporteur atteint une valeur suffisante, les résistances électriques du dispositif de chauffage auxiliaire sont coupées. De plus, si l'on a recours au mode de réalisation illustré sur les fig. 2 et 3, on relève les avantages supplémentaires suivants - encombrement réduit, tant en longueur qu'en hauteur, - trajet de cheminement simple [ trajet rectiligne), - moyens d'acheminement des objets simples et peu coûteux tconvo- yeur rectiligne), - bonne étanchéité réalisée avec des sas courts, - risque de pollution du milieu ambiant par des vapeurs de solvant pratiquement éliminé, - degré d'humidité du mélange air-vapeur de solvant pratiquement constant puisqu'on travaille en cycle fermé, - enrichissement du solvant en eau évité. Comme il va de soi,et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus particulièrement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Appareil pour le traitement de surfaces notamment pour le nettoyage impliquant l'utilisation d'au moins un solvant, comportant au moins une enceinte de traitement équipée d'un condenseur et des moyens de régénération du solvant équipés d'un dispositif de chauffage et d'un dispositif de condensation, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre - une pompe à chaleur comprenant un échangeur chaud délivrant des calories, et un échangeur froid délivrant des frigories, -, un circuit frigoporteur traversant cet échangeur froid et alimentant le condenseur de l'enceinte de traitement et le dispositif de condensation des moyens de régénération, - et un circuit caloporteur traversant cet échangeur chaud et alimentant le dispositif de chauffage des moyens de régénération. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pompe à chaleur est constituée par une pompe à chaleur à circuit thermodynamique. ladite pompe à chaleur comportant un compresseur et une vanne de détente. 3.- Appareil selon la revendication I ou 2, comportant un dispositif de séchage, caractérisé par le fait que ce dispositif de séchage est alimenté par le circuit caloporteur. 4.- Appareil selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que la pompe à chaleur comporte un échangeur chaud complémentaire délivrant des calories au milieu ambiant. 5.- Appareil selon l'une quelconque des revendications I à 4, caractérisé par le fait que les moyens de régénération sont équipés d'un dispositif de chauffage auxiliaire agencé pour assurer le fonctionnement desdits moyens de régénération jusqu'à ce que les calories apportées par le circuit caloporteur soient suffisantes pour que le dispositif de chauffage assure le fonctionnement autonome des moyens de régénération. 6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comportant un sas d'entrée et un sas de sortie, caractérisé par le fait que, - des moyens d'extraction sont prévus pour extraite le mélange air-vapeur de solvant de l'enceinte de traitement, - le condenseur est disposé de manière à être traversé par ce mélange air-vapeur de solvant pour faire condenser les vapeurs de solvant et les renvoyer dans l'enceinte de traitement, - et que des conduits de recyclage sont prévus pour diriger l'air extrait par lesdits moyens d'extraction, d'une part, vers l'entrée du sas d'entrée, et, d'autre part, vers la sortie du sas de sortie. 7.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'il comporte, en outre, des moyens de réchauffage disposés entre le condenseur et les sas s'entrée et de sortie. 8.- Appareil selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que les moyens d'extraction sont constitués par une cheminée disposée au-dessus de l'enceinte de traitement et par des ventilateurs disposés entre les conduits de recyclage et les sas d'entrée et de sortie. 9.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait qu'un dispositif déflecteur est prévu à l'entrée du sas d'entrée pour diriger l'air dans ce sas dans le sens de l'entrée vers la sortie et qu'un dispositif déflecteur est prévu à la sortie du sas de sortie pour diriger l'air dans ce sas dans le sens de la sortie vers l'entrée. 10.- Appareil selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'une porte souple est prévue à l'entrée du sas d'entrée et en avant de son dispositif déflecteur et qu'une porte souple est prévue à la sortie du sas de sortie et en arrière de son dispositif déflecteur. 11.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 å 10. caractérisé par le'fait que les moyens de réchauffage sont disposés dans la cheminée, en aval du condenseur. 12. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé par le fait que les moyens de réchauffage sont constitués par un échangeur de chaleur parcouru par un fluide chaud. 13.- Appareil selon la r e v e n d i c a t i o n 12, caractérisé par le fait que ce fluide chaud est le fluide circulant dans le circuit caloporteur. 14.- Appareil selon la r e v e n d i c a t i o n 12, caractérisé par le fait que ce fluide chaud est le fluide thermodynamique circulant dans la pompe à chaleur. 15.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'il est utilisé pour le nettoyage des circuits imprimés.