Brevet FR2450129A1 — publié le 19800926

L'invention est relative aux appareils pour le traitement de surfaces impliquant l'utilisation d'au moins un solvant, de tels appareils comportant, d'une part1 au moins une enceinte de traitement équipée d'un dispositif condenseur pour provoquer la condensation des vapeurs de solvant, et, d'autre part, des moyens de régénération du solvant par distillation équipés d'un dispositif de chauffage et d'un dispositif condenseur. L'invention s'applique plus particulièrement aux appareils pour le nettoyage de surfaces, notamment pour le nettoyage des surfaces de circuits imprimés. Dans de tels appareils, il est donc nécessaire de produire du froid, d'une part, dans le dispositif condenseur des moyens de régénération, et, d'autre part, dans le dispositif condenseur de l'enceinte de traitement. Par ailleurs, il est nécessaire de produire du chaud, d'une part, dans le dispositif de chauffage des moyens de régénération, et, d1autre part, dans les moyens de réchauffage de l'enceinte de traitement si l'appareil est agencé conformément aux dispositions faisant l'objet de la demande de brevet France nO 78 05701 du 28 février 1978 déposée par la demanderesse pour : "Perfectionnements apportés aux appareils pour le traitement de surfaces impliquant l'utilisation d'au moins un solvant" ; il sera plus explicitement question de ces dispositions ci-après. En ce qui concerne la production du froid, il faut remarquer que les températures souhaitées au niveau du dispositif condenseur de l'enceinte de traitement sont nettement inférieures aux températures souhaitées au niveau du dispositif condenseur des moyens de régénération. Par contre, et pour la production du chaud, on constate que les températures souhaitées au niveau du dispositif de chauffage des moyens de régénération sont voisines des températures souhaitées au niveau des moyens de réchauffage éventuels de l'enceinte de traitement (voir demande de brevet France précitée). La présente invention a pour but une disposition qui permet de réduire la consommation d'énergie de l'appareil pour la production des frigories et des calories dont il vient d'etre question ci-dessus, tout en obtenant des frigories "basses températures" et des frigories "moyennes températures" et des calories "à températures voisines". La présente invention a donc pour objet un appareil dans lequel les frigories sont produites à deux niveaux de température et les calories sont produites sensiblement à un seul niveau de température. L'appareil conforme à l'invention comporte, d'une part, au moins une enceinte de traitement équipée d'un dispositif condenseur pour provoquer la condensation des vapeurs de solvant, et d'autre part, des moyens de régénération du solvant par distillation équipés d'un dispositif de chauffage et d'un dispositif condenseur, et il est caractérisé par le fait qu'il comporte, en outre, - un circuit fermé frigoporteur "moyenne température", du type à circulation, traversant successivement le dispositif condenseur des moyens de régénération, un premier échangeur froid et un second échangeur froid. - un circuit fermé frigoporteur "basse température", du type à changement d'état, traversant successivement le dispositif condenseur de l'enceinte de traitement, un compresseur, le susdit second échangeur froid et une vanne de détente située en amont du dispositif condenseur en question, - et un circuit fermé thermodynamique, du type à changement d'état, traversant successivement le susdit premier échangeur froid, un compresseur, le dispositif de chauffage des moyens de régénération, éventuellement un radiateur de refroidissement, et une vanne de détente situee en amont du premier échangeur froid en question. Lorsque l'appareil comporte, pour la circulation des objets dont la surface est à nettoyer, un sas d'entrée et un sas de sortie ; des moyens d'extraction pour extraire le mélange airvapeur de solvant de l'enceinte de traitement ; des conduits de recyclage pour diriger l'air ayant traversé le dispositif condenseur de l'enceinte de traitement vers, d'une part, l'entrée du sas d'entrée, et, d'autre part, la sortie du sas de sortie et des moyens de réchauffage disposés entre le dispositif condenseur de l'enceinte de traitement et les sas d'entrée et de sortie, on peut avantageusement agencer le circuit fermé thermodynamique de sorte qu'il traverse les susdits moyens de réchauffage qui sont alors disposés, sur ce circuit, entre le compresseur et le dispositif de chauffage des moyens de régénération. Le circuit fermé frigoporteur "moyenne température" peut contenir un mélange incongelable (par exemple eau-glycol). Le circuit fermé frigoporteur "basse température" peut contenir un fluide frigorigène (par exemple, du R 22).. Le circuit fermé thermodynamique peut contenir un fluide fri morigène (par exemple,du R 22). L'invention consiste, mises à part les dispositions dont il vient d'être question, en certaines autres dispositions qui stuti- lisent de préférence en meme temps et qui seront plus explicitement décrites ci-aprs. L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont relatifs à des modes de réalisation préférés de l'invention et ne comportent, bien entendu, aucun caractère limitatif. La fig. 1, de ces dessins, représente schématiquement un appareil établi conformément à un premier mode de réalisation de l'in invention La fig. 2 représente schématiquement un appareil établi conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, plus complexe que celui illustré sur la fig. 1. Sur la fig. 1, on a représenté un premier mode de réalisation d'un appareil pour le nettoyage des surfaces de circuits imprimés. Cet appareil comporte une enceinte de traitement 1 dont la partie inférieure 2 constitue-une réserve de solvant, le nettoyage des surfaces de circuits imprimés s'effectuant au-dessus du solvant par un traitement chimique et mécanique utilisant le solvant et, éventuellement, par un traitement purement mécanique utilisant des brosses rotatives (non représentées sur la fig. 1). Cette enceinte de traitement 1 est équipée d'un dispositif condenseur 3 pour provoquer la condensation des vapeurs de solvant avant l'extraction de l'air, ainsi débarrassé de ces vapeurs, par des conduits d'évacuation 4. Cet appareil comporte'galement des moyens de régénération du solvant 5 par distillation, ces moyens de régénération 5 étant essentiellement constitués par un dispositif de chauffage 6 abrité dans la partie 5a de ces moyens de régénération qui reçoit le solvant sale, et par un dispositif condenseur 7 abrité dans la partie 5b de ces moyens de régénération de laquelle part le solvant propre. Ces deux parties 5a et 5b sont reliées par une partie intermédiaire supérieure 5c permettant le passage des vapeurs de solvant de l'une à l'autre. Le solvant sale est acheminé de l'enceinte de traitement 1 vers la partie 5a des moyens de régénération par un conduit 8 qui peut être équipé d'une pompe 9. Le solvant propre est acheminé de la partie 5b des moyens de régénération vers l'enceinte de traitement 1 par un conduit 10 qui peut être équipé d'une pompe 11. Un circuit fermé frigopoteur "moyenne température" 12, du type à circulation (c'est-à-dire fonctionnant par simple circulation), traverse successivement - le dispositif condenseur 7 des moyens de régénération 5, - un premier échangeur froid 13, - et un second échangeur froid 14. Ce circuit fermé frigoporteur "moyenne température" 12 peut comporter une pompe de circulation 15. Un circuit fermé frigoporteur "basse température" 16, du type à changement d'état (c'est-à-dire fonctionnant en pompe à chaleur), traverse successivement - le dispositif condenseur 3 de l'enceinte de traitement 1, - un compresseur 17, - le susdit second échangeur froid 14, - et une vanne de détente 18 située en amont du dispositif condenseur 3 en question. Un circuit fermé thermodynamique 19, du type à changement d'état (c'est-à-dire fonctionnant en pompe à chaleur), traverse successivement: - le susdit pemier échangeur froid 13, - un compresseur 20, - le dispositif de chauffage 6 des moyens de régénération 5, - éventuellement, un radiateur de refroidissement 21, - et une vanne de détente 22 située en amont du premier échangeur froid 13 en question. Sur la fig. 2, on a représenté un autre mode de réalisation, plus complexe, d'un appareil pour le nettoyage des surfaces de circuits imprimés. Cet appareil comporte une enceinte de traitement 31 dont la partie inférieure 32 constitue une réserve de solvant, le nettoyage des surfaces de circuits imprimés s'effectuant au-dessus du solvant. A cet effet, l'appareil comporte un dispositif convoyeur 60 portant les circuits imprimés (non représentés) qui sont soumis, d'un côté, à une aspersion de solvant grâce aux rampes d'aspersion 61 (actions chimique et mécanique) et, de l'autre côté, à un brossage par brosses rotatives 62 (action mécanique). Cet appareil comporte, en outre, un sas d'entrée 63, un sas de sortie 64, des moyens d'extraction 65 pour extraire le mélange air-vapeur de solvant de l'enceinte de traitement 31. Cette enceinte de traitement 31 est équipée d'un dispositif condenseur 33, situé dans les moyens d'extraction 65, pour provoquer la condensation des vapeurs de solvant avant l'extraction de l'air, ainsi débarrassé de ces vapeurs. Cet air est dirigé, par des conduits de recyclage 66, vers, d'une part, l'entrée 63a du sas d'entrée 63 et, d'autre part, la sortie 64b du sas de sortie 64. Des moyens de réchauffage 67 sont alors disposés entre le dispositif condenseur 33 et les sas d'entrée 63 et de sortie 64. Ces moyens de réchauffage 67 peuvent etre à un ou deux étages. Les moyens d'extraction 65 comportent généralement au moins un ventilateur 68 disposé entre le dispositif condenseur 33 et les moyens de réchauffage 67, ou disposé entre les deux étages des moyens de réchauffage 67. L'appareil comporte également des moyens de régénération du solvant 35 par distillation, ces moyens de régénération 35 étant essentiellement constitués par un dispositif de chauffage 36 abrité dans la partie 35a de ces moyens de régénération qui reçoit le solvant sale, et par un dispositif condenseur 37 abrité dans la partie 35b de ces moyens de régénération de laquelle part le solvant propre. Ces deux parties 35a et 35b sont reliées par une partie intermédiaire supérieure 35c permettant le passage des vapeurs de solvant de l'une à l'autre. Le solvant sale est acheminé de l'enceinte de traitement 31 vers la partie 35a des moyens de régénération par un conduit 38 qui peut être équipé d'une pompe 39. Le solvant propre est acheminé de la partie 35b des moyens de régénération vers l'enceinte de traitement 31 par un conduit 40 qui peut etre équipé d'une pompe 41. Un circuit frigoporteur "moyenne température" 42, du type à circulation (c'est-à-dire fonctionnant par simple circulation) traverse successivement - le dispositif 37 des moyens de régénération 35, - un premier échangeur froid 43, - et un second échangeur froid 44. Ce circuit fermé frigoporteur "moyenne température" 42 peut comporter une pompe de circulation 45. Un circuit fermé frigoporteur "basse température" 46, du type à changement d'état (c'est-à-dire fonctionnant en pompe à chaleur), traverse successivement - le dispositif condenseur 33 de l'enceinte de traitement 31, - un compresseur 47, - le susdit second échangeur froid 44, - et une yanne dedétente 48 située en amont du dispositif condenseur 33 en question. Un circuit fermé thermodynamique 49, du type à changement d'état (c'est-à-dire fonctionnant en pompe à chaleur), traverse successivement - le susdit premier échangeur froid 43, - un compresseur 50, - les moyens de réchauffage 67 disposés en aval du dispositif condenseur 33 de l'enceinte de traitement 31, - le dispositif de chauffage 36 des moyens de régénération 35, - éventuellement, un radiateur de refroidissement 51, - et une vanne de détente 52 située en amont du premir échangeur froid 43 en question. En ce qui concerne le radiateur de refroidissement 21,51, prévu éventuellement sur le circuit fermé caloporteur 19, 49, il peut etre du type à air, l'échange thermique s'opérant entre le fluide de ce circuit et l'air ambiant. Une circulation forcée d'air peut être créée dans ce radiateur par un ventilateur 23 ou 53 disposé au niveau de ce radiateur de refroidissement 21 ou 51 (fig. 1 et 2). Le fonctionnement d'un appareil tel qu'il vient d'être décrit est alors le suivant. Des moyens (non représentés) sont prévus pour apporter à la partie 5a, 35a des moyens de régénération (5, 35) un apport calorifique pour démarrer le phénomène de distillation. Le fluide du circuit frigoporteur "moyenne température" 12, 42 cède des frigories au niveau du dispositif condenseur 7, 37 des moyens de régénération 5, 35 et donc se réchauffe ; lorsqu'il traverse le premier échangeur froid 13, 43, ce fluide se refroidit en cédant des calories au fluide du circuit thermodynamique 19,49 qui traverse aussi ce premier échangeur froid ; lorsqu'il traverse le second échangeur froid 14, 44, ce fluide se réchauffe partielle ment puisqu'il cède des frigories au fluide du circuit frigoporteur "basse température" 16, 46 qui traverse aussi ce second échangeur froid (fig. 1 et 2). Le premier échangeur froid 13, 43 constitue l'évaporateur du circuit thermodynamique 19, 49 qui fonctionne en pompe à chaleur, le condenseur de ce circuit thermodynamique étant constitué par, d'une part, les moyens de réchauffage 67 de l'enceinte de traitement 31 (fig. 2), d'autre part, le dispositif de réchauffage 6, 36 des moyens de régénération 5, 35, et, d'autre part, enfin, et éventuellement, le radiateur 21, 51 (fig. 1 et 2). Le second échangeur froid 14, 44 constitue le condenseur du circuit frigoporteur basse température 16, 46 qui fonctionne en pompe à chaleur, l'évaporateur de ce circuit frigoporteur étant constitué par le dispositif condenseur 3, 33 de l'enceinte de traitement 1, 31 (fig. 1 et 2). On conçoit donc que, grâce à l'invention qui vient d'être décrite en détail ci-dessus, tant en ce qui concerne la configuration de l'appareil qu'en ce qui concerne son fonctionnement, il est possible de réaliser une importante économie d'énergie (sans apport extérieur de frigories et/ou de calories) par rapport à un appareil offrant les mêmes performances et fonctionnant avec des apports frigorifiques et calorifiques classiques. A titre d'exemple, on peut indiquer les résultats suivants résumant le fonctionnement de l'appareil : - consommation des parties mécaniques (convoyeur, brossage), des moyens de circulation du solvant (pompes d'arrosage, de circulation, ventilateurs) et des servitudes électriques (commandes et con trôles) : 3,5 kW; - besoins thermiques : 11.250 frigories et 12.640 calories,qui, fournies séparément, correspondraient à une puissance électrique totale de 26, 6 kW - consommation des éléments des circuits frigoporteurs et thermodynamiques : compresseurs (17,47) et (20,50), pompe de circulation (15,45), ventilateurs (21,51) et 68 : 9 kW. Ceci fait apparaître un coefficient de réduction de consommation d'énergie électrique de 26,6/9 = 2,9 pour ce qui concerne les éléments caractéristiques de l'invention, ou bien de (26,6+3,5) / (9+3,5) = 2,3 pour l'ensemble de l'appareil. 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 de surfaces de circuits imprimés) impliquant l'utilisation d'au moins un solvant, comportant, d'une part, au moins une enceinte de traitement équipée d'un dispositif condenseur pour provoquer la condensation des vapeurs de solvant, et, d'autre part, des moyens de régénération, du solvant par distillation équipés d'un dispositif de chauffage et d'un dispositif condenseur, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre - un. circuit fermé frigoporteur "moyenne température" (12, 42), du type à circulation, qui traverse successivement : le dispositif condenseur (7, 37), des moyens de régénération (5, 35), un premier échangeur froid (13, 43), et un second échangeur froid (14, 44) ; - un circuit fermé frigoporteur "basse température" (16, 46), du type à changement d'état qui traverse successivement le dispositif condenseur(3, 33)de l'enceinte de traitement (1,31), un compresseur (17, 47),le susdit second échangeur froid (14,44), et une vanne de détente (18,48) située en amont du dispositif condenseur (3,33) en question; - et un circuit fermé thermodynamique (19, 49), du type à changement d'état, qui traverse successivement : le susdit premier échangeur froid (13, 43), un compresseur (20, 50), le dispositif de chauffage (6, 36) des moyens de régénération (5, 35), et une vanne de détente (22, 52) située en amont du premier échangeur froid (13, 43) en question. 2.- Appareil selon la revendication 1, comportant en outre un sas d'entrée et un sas de sortie ; des moyens d'extraction pour extraire le mélange air-vapeur de solvant de l'enceinte de traitement ; des conduits de recyclage pour diriger l'air ayant traversé le dispositif condenseur de l'enceinte de traitement, d'une part, vers l'entrée du sas d'entrée, et, d'autre part, vers la sortie du sas de sortie ; et des moyens. de ré chauffage disposés entre le dispositif condenseur de l'enceinte de traitement et les sas d'entrée et de sortie, caractérisé par le fait que le circuit fermé thermodynamique (49) est agencé de sorte qu'il traverse les susdits moyens de réchauffage (67) qui sont alors disposés, sur ce circuit, entre le compresseur (50) et le dispositif de chauffage (36) des moyens de régénération (35). 3.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit fermé thermodynamique (19) traverse, en outre, un radiateur de refroidissement (21) disposé, sur ce circuit, entre le dispositif de chauffage (6) des moyens de régénération (5) et la vanne de détente (22). 4.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le circuit fermé thermodynamique (49) traverse, en outre, un radiateur de refroidissement (51) disposé, sur ce circuit, entre le dispositif de chauffage (36) des moyens de régénération (35) et la vanne de détente (52). 5.- Appareil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que le radiateur de refroidissement (21, 51) est du type à air. 6.- Appareil selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'un ventilateur (23, 53) est disposé au niveau de ce radiateur (21, 51). 7.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le fluide circulant dans le circuit fermé frigoporteur "moyenne température" (12, 42) est un mélange incongelable du type eau-glycol. 8.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le fluide circulant dans le circuit fermé frigoporteur "basse température" (16, 46) est un fluide frigorigène, du type R 22. 9.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le fluide circulant dans le circuit fermé thermodynamique (19, 49) est un fluide frigorigène du type R 22.