(57)【要約】【課題】  本発明は除熱不良や潤滑不良を引き起こすことなく、ポンプの破損を効率よく阻止できるように、超臨界炭酸ガスを常時確実に安定してリバースすることができる超臨界処理装置を得るにある。【解決手段】  超臨界炭酸ガスを用いて洗浄、乾燥、反応、機能性付加処理、浸透処理のいずれかを行なう処理容器と、この処理容器へ１〜７ＭＰａの低圧炭酸ガス貯槽からの低圧炭酸ガスを超臨界発生部で超臨界炭酸ガスにして充填する超臨界炭酸ガス供給装置と、前記処理容器から超臨界炭酸ガスを排出させる排出装置と、前記処理容器に充填された超臨界状態の炭酸ガスを循環させるキャンドモーターポンプが介装された循環ラインと、この循環ラインのキャンドモーターポンプに設けた超臨界状態でない状態で大気開放あるいは、前記超臨界炭酸ガス供給装置の低圧炭酸ガス貯槽へリバースするリバースラインとで超臨界処理装置を構成している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超臨界炭酸ガスを用いて洗浄、乾燥、反応、機能性付加処理、浸透処理のいずれかを行なう処理容器と、この処理容器へ１〜７ＭＰａの低圧炭酸ガス貯槽からの低圧炭酸ガスを超臨界発生部で超臨界炭酸ガスにして充填する超臨界炭酸ガス供給装置と、前記処理容器から超臨界炭酸ガスを排出させる排出装置と、前記処理容器に充填された超臨界状態の炭酸ガスを循環させるキャンドモーターポンプが介装された循環ラインと、この循環ラインのキャンドモーターポンプに設けた超臨界状態でない状態で大気開放あるいは、前記超臨界炭酸ガス供給装置の低圧炭酸ガス貯槽へリバースするリバースラインとからなることを特徴とする超臨界処理装置。
【請求項２】
低圧炭酸ガス貯槽へリバースする、あるいは大気開放するリバースラインに流量調節部を介装したことを特徴とする請求項１記載の超臨界処理装置。
【請求項３】
排出装置は低圧炭酸ガス貯槽へリバースするリバースラインへ１〜７ＭＰａの低圧炭酸ガスにして排出できるように構成されていることを特徴とする請求項１、２いずれかに記載の超臨界処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超臨界炭酸ガスを用いて微細構造をもつ電気電子部品、繊維、樹脂、多孔体を用いる多分野の製品等の洗浄、乾燥、反応、機能性付加処理、浸透処理等のいずれかを行なう超臨界処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、超臨界炭酸ガスの溶媒性と浸透性、拡散性を利用して、微細構造体から不純物を超臨界炭酸ガスに溶解させて洗浄や乾燥を行なうことが知られている。
また、ヘキサン等の有機溶媒に代わる反応場として、超臨界炭酸ガス中で反応を行なうことが知られている。
【０００３】
さらに、超臨界炭酸ガスを高分子材料へ浸透させて発泡体を作ったり、染色または撥水性、導電性や紫外線吸収性等の機能を付加する物質を溶解させて、対象物へ機能を付加する技術が知られている。
これらは超臨界炭酸ガスの溶媒性と浸透性、拡散性を利用して得られる加工技術である。
【０００４】
このような用途において、処理容器内の超臨界炭酸ガスを用いて、ばらつきのない安定した処理を行なうためには、キャンドモーターポンプを用いて処理容器の超臨界炭酸ガスを循環させることが有効な手段であることが知られている。
一般にキャンドモーターポンプは液体である流体に用いられ、キャビテーション等、気体を巻き込むと早期に破損する。
【０００５】
これは気体の混入によって、キャンドモーターポンプのシャフト姿勢が不安定になることが原因である。
【０００６】
さらに、入口配管と出口配管とリバース配管を有するキャンドモーターポンプにおいては、キャンドモーターポンプ内部のシャフトが回転することにより、発生する熱を除去したり、回転支持部を潤滑するために、出口側の流体の一部を、常時リバース配管に通じて入口側へリバースさせることが必要であり、上述した気体の混入が起こると、リバースさせる流体に気体が混入することになり、除熱不良や潤滑不良を引き起こすため、キャンドモーターポンプの破損の原因となる。
【０００７】
リバースの必要量はキャンドモーターポンプのモーターの発熱量や回転部の潤滑に必要とされる量を考慮して決められ、キャンドモーターポンプの設計構造によるものであるが、一般にはポンプ流量の数％から数十％である。
【０００８】
一方、気液平衡状態から流体を貯蔵する貯槽等の容器に対するキャンドモーターポンプの配管接続方法は、容器下部とキャンドモーターポンプの入口配管を接続し、リバース配管をキャンドモーターポンプの上方から昇り勾配をつけて、容器の気相部へ接続する必要がある。昇り勾配とするのは、気体が混入した場合に、速やかに容器へ戻すためである。
【０００９】
しかしながら、キャンドモーターポンプを用いて処理容器の超臨界炭酸ガスを循環させる場合、処理容器内部に気相や液相は存在せず、キャンドモーターポンプに対して混入する気体も存在しないので、リバース配管から超臨界炭酸ガスを常時確実に安定してリバースさせなければ、上述と同様に除熱不良や潤滑不良を引き起こし、ポンプの破損の原因となるため、キャンドモーターポンプを安定稼働させるためのリバース配管の接続方法が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００７−５１２４７２号公報
【特許文献２】特表２０１２−５３１５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、除熱不良や潤滑不良を引き起こすことなく、ポンプの破損を効率よく阻止できるように、超臨界炭酸ガスを常時確実に安定してリバースすることができる超臨界処理装置を提供することを目的としている。
【００１２】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は超臨界炭酸ガスを用いて洗浄、乾燥、反応、機能性付加処理、浸透処理のいずれかを行なう処理容器と、この処理容器へ１〜７ＭＰａの低圧炭酸ガス貯槽からの低圧炭酸ガスを超臨界発生部で超臨界炭酸ガスにして充填する超臨界炭酸ガス供給装置と、前記処理容器から超臨界炭酸ガスを排出させる排出装置と、前記処理容器に充填された超臨界状態の炭酸ガスを循環させるキャンドモーターポンプが介装された循環ラインと、この循環ラインのキャンドモーターポンプに設けた超臨界状態でない状態で大気開放あるいは、前記超臨界炭酸ガス供給装置の低圧炭酸ガス貯槽へリバースするリバースラインとで超臨界処理装置を構成している。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
（１）請求項１により、超臨界状態ではない状態で大気開放あるいは、超臨界炭酸ガス供給装置の低圧炭酸ガス貯槽へリバースするリバースラインによって、キャンドモーターポンプより超臨界炭酸ガスを常時確実に安定してリバースさせることができる。
したがって、除熱不良や潤滑不良を阻止して、ポンプの破損を効率よく防止することができる。
（２）前記（１）によって、従来のように処理容器内へリバースすると、リバースされる超臨界炭酸ガスの圧力だけでの循環となり、循環されなくなる不具合が生じるが、このような不具合を確実に防止できる。
循環ラインのキャンドモーターポンプの２次側に熱交換器を介装しているので、循環ラインの温度変化を処理容器へ伝えることなく超臨界炭酸ガスを処理容器へ戻すことができる。
（３）請求項２も前記（１）、（２）と同様な効果が得られるとともに、リバースラインに設けた流量調節器によって、リバース量を安定して測定し、流量調節を行なうことができる。
（４）請求項３も前記（１）、（２）と同様な効果が得られるとともに、リバースされる超臨界炭酸ガスを有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を実施するための第１の形態の概略説明図。
【図２】本発明を実施するための第２の形態の概略説明図。
【図３】本発明を実施するための第３の形態の概略説明図。
【図４】本発明を実施するための第４の形態の概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に示す本発明を実施するための形態により、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
図１に示す本発明を実施するための第１の形態において、１は超臨界炭酸ガスを用いて微細構造をもつ電気電子部品、繊維、樹脂、多孔体を用いる多分野の製品等の洗浄、乾燥、反応、機能性付加処理、浸透処理等のいずれかを行なう本発明の超臨界処理装置で、この超臨界処理装置１は洗浄、乾燥、反応、機能性付加処理、浸透処理等のいずれかを行なうことができる処理容器２と、この処理容器２の上部へ超臨界炭酸ガスを充填する液化炭酸ガス貯槽３からの１〜７ＭＰａの低圧炭酸ガスを超臨界状態にする超臨界発生部４および流量調節弁５を備える超臨界炭酸ガス供給装置６と、前記処理容器２の下部より超臨界炭酸ガスを排出し、前記液化炭酸ガス貯槽３へ戻す流量調節弁７を有する超臨界炭酸ガス排出装置８と、前記処理容器２に充填された超臨界状態の炭酸ガスを、該処理容器２の下部から上部へ循環させるキャンドモーターポンプ９が介装された循環ライン１０と、この循環ライン１０のキャンドモーターポンプ９からリバースされた超臨界炭酸ガスを、前記液化炭酸ガス貯槽３へ導くコリオリ式質量流量計等の流量計１１および流量調節弁１２とからなる流量調節部１３が介装されたリバースライン１４とで構成されている。
【００１８】
上記構成の超臨界処理装置１は、キャンドモーターポンプ９よりリバースライン１４で超臨界炭酸ガスを常時確実に安定してリバースさせることができる。
したがって、除熱不良や潤滑不良を引き起こすのを阻止し、ポンプの破損を防止することができる。  
【００１９】
[発明を実施するための異なる形態]
次に、図２ないし図４に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２０】
図２に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、処理容器２の下部より超臨界炭酸ガスを流量調節弁７を介して大気へ排出する超臨界炭酸ガス排出装置８Ａと、流量調節弁１２を介して大気へ開放するリバーライン１４Ａを用いた点で、このように構成された超臨界処理装置１Ａにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２１】
図３に示す本発明を実施するための第３の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、処理容器２の下部より超臨界炭酸ガスを、流量調節弁７を介して大気へ排出する超臨界炭酸ガス排出装置８Ａを用いた点で、このような超臨界炭酸ガス排出装置８Ａを用いて構成した超臨界処理装置１Ｂにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２２】
図４に示す本発明を実施するための第４の形態において、前記本発明を実施するための第１の形態と主に異なる点は、流量調節弁１２を介して大気へ開放するリバースライン１４Ａを用いた点で、このようなリバースライン１４Ａを用いて構成した超臨界処理装置１Ｃにしても、前記本発明を実施するための第１の形態と同様な作用効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明は微細構造をもつ電気電子部品、繊維、樹脂、多孔体を用いる多分野の製品等の洗浄、乾燥、反応、機能性付加処理、浸透処理等のいずれかを行なう超臨界処理装置を製造する産業で利用される。
【符号の説明】
【００２４】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：超臨界処理装置、
２：処理容器、      ３：液化炭酸ガス貯槽、
４：超臨界発生部        ５：流量調節弁、
６：超臨界炭酸ガス供給装置、  ７：流量調節弁、
８、８Ａ：超臨界炭酸ガス排出装置、
９：キャンドモーターポンプ、
１０：循環ライン、      １１：流量計、
１２：流量調節弁、      １３：流量調節部、
１４、１４Ａ：リバースライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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