石油分析、生物医薬、食品検査などの実験シーンでは、直径1 mm未満のガラス毛細管粘度計、サンプリング針または医療用カテーテルは重油、蛋白などの頑固な汚染物にしばしば塞がれている。従来の手動ブラシ、有機溶剤の浸漬は効率が低いだけでなく、管壁を破壊しやすい。毛細管洗浄機はまさにこの痛みを解決するために設計された「マイクロパイプ掃除夫」である。肉眼ではわからない汚れをどうやって「どうぞ」出すのか。答えは3セットの相互補完の物理化学コンビネーションパンチの中に隠されている--「蒸す、流す、空化する」。

1つ目は「蒸す」ことです。設備には密閉された小型蒸留室を内蔵し、低沸点石油エーテルまたはエタノールを沸点以上に加熱し、溶媒蒸気は専用管路に沿って高速継ぎ手の毛細管に逆さまに挿入される。蒸気は管壁で純粋な液体に凝縮し、アスファルト、油脂類高分子汚物を溶解した後、重力で還流し、「蒸留-凝縮-溶解」の循環を完成した。溶媒は常に蒸気−液の2つの状態の動的平衡にあるため、管内にはほとんど死角がなく、しかも温度制御ができ、ガラスの熱応力爆発を回避した。

2つ目は「沖」です。溶媒の自由還流だけでは、粒子性付着層や塩類結晶にはまだ力がないので、機械は蒸気回路の外に正圧/負圧パルス通路をさらに並列接続した。PLCはまず真空ポンプを開き、毛細管の両端に−60 kPaの過渡負圧を確立し、50℃に予熱したアルカリ液または界面活性剤を管腔に「吸い込む」、その後、マイクロダイヤフラムポンプを切り替え、0.3 MPaの正圧を加え、液体を高速に押し出す。双方向ヘッジによって発生する剪断力は、粒径が1μm未満の固体粒子を切り離すことができる。全過程はタッチパネルによりパルス回数、保持時間と圧力勾配を設定し、「浸漬-緩み-はく離-排出」の自動循環を実現し、1 min未満の時間をかけて粘度計1本の深さ洗浄を完了することができる。

3つ目は「キャビテーション」です。汚染物質がタンパク質、ポリマーなどの有機膜である場合、高圧で洗い流しても難しい。この時、機械は超音波モードに切り込んだ：40 kHzの高周波電気エネルギーは圧電セラミックス変換器を経て機械振動に転換し、洗浄液中に周期的な負圧区を形成し、無数の50μm前後の真空気泡を生み出した。気泡は正圧域で瞬間的に潰滅し、局所的に約1000 atmの衝撃波と4500℃の微熱点が発生し、微小な「爆破」のように有機膜を破片に引き裂いて乳化した。さらに巧妙なことに、設備は超音波池と蒸留-ヘッジモジュールを直列に接続し、まず超音波で膜を破れ、それから蒸気ですすぎ、最後に高圧できれいにし、三段階は一度に完成し、ガラス表面Ra≦0.2μmの清浄度を保証しただけでなく、また長時間の超音波による管口の微細割れを回避した。

3つの技術は単純な重畳ではなく、32ビットARMチップで統一的にスケジューリングされている：温度、圧力、超音波電力、パルス周波数はリアルタイムで回送され、システムは汚れの等級に基づいて自動的に「経済-標準-強化」の3種類のプロセスパッケージをマッチングし、そしてステップごとの時間と溶媒消費を記録し、追跡管理を実現する。廃液は分級凝縮、活性炭吸着とPP綿濾過を通じて、循環再使用でき、VOC排出は国家基準の1/10より低く、本当に高効率、緑色、知能を実現する。