(57)【要約】【課題】  液体二酸化炭素が充填されたタンクから超臨界二酸化炭素を定量的にかつ安定に供給する方法および装置を提供する。【解決手段】  液体二酸化炭素が充填されたタンクから超臨界二酸化炭素を供給する方法であって、タンク１から液体二酸化炭素を取り出す工程と、液体二酸化炭素を冷媒２０に接触させることにより冷却し、冷却された液体二酸化炭素を液体状態のままで液体定量ポンプ３を用いて加熱器４に導入する工程と、加熱器４において液体二酸化炭素を超臨界二酸化炭素に変えて、超臨界二酸化炭素を供給する工程とを含み、冷媒２０の温度ＴCを、タンクの出口における液体二酸化炭素の温度ＴTより１０℃以上低く制御することを特徴とする超臨界二酸化炭素の供給方法。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体二酸化炭素が充填されたタンクから超臨界二酸化炭素を供給する方法であって、
前記タンクから液体二酸化炭素を取り出す工程と、前記液体二酸化炭素を冷媒に接触させることにより冷却し、冷却された前記液体二酸化炭素を液体状態のままで液体定量ポンプを用いて加熱器に導入する工程と、前記加熱器において前記液体二酸化炭素を超臨界二酸化炭素に変えて、前記超臨界二酸化炭素を供給する工程とを含み、
前記冷媒の温度ＴCを、タンクの出口における前記液体二酸化炭素の温度ＴTより１０℃以上低く制御することを特徴とする超臨界二酸化炭素の供給方法。
【請求項２】
前記冷媒の温度ＴCを、前記タンクの出口における前記液体二酸化炭素の温度ＴTの変動に応じて、ＴCとＴTとの温度差ＴD＝ＴT−ＴCが一定で、かつ、ＴD≧１０℃となるように制御することを特徴とする請求項１に記載の超臨界二酸化炭素の供給方法。
【請求項３】
前記冷媒の温度ＴCを−５０℃以上に制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の超臨界二酸化炭素の供給方法。
【請求項４】
液体二酸化炭素が充填されたタンクから超臨界二酸化炭素を供給する装置であって、
前記タンクと、冷却機と、液体定量ポンプと、加熱器とを含み、
前記タンクから取り出された液体二酸化炭素を前記冷却機の冷媒により冷却し、冷却された前記液体二酸化炭素を液体状態のままで前記液体定量ポンプを用いて前記加熱器に導入し、前記加熱器において前記液体二酸化炭素を超臨界二酸化炭素に変えて、前記超臨界二酸化炭素を供給することを特徴とする超臨界二酸化炭素の供給装置。
【請求項５】
前記液体定量ポンプから送り出される液体二酸化炭素を再度前記タンク出口まで返す二酸化炭素循環配管をさらに含む請求項４に記載の超臨界二酸化炭素の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超臨界二酸化炭素の供給方法および供給装置に関し、詳しくは、液体二酸化炭素が充填されたタンクから超臨界二酸化炭素を供給する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超臨界二酸化炭素は、超臨界状態の二酸化炭素、すなわち臨界温度（３１．３℃）および臨界圧力（７．３６ＭＰａ）を超えた状態の二酸化炭素をいう。超臨界二酸化炭素は、その密度（臨界密度０．４２９ｇ／ｃｍ3）が非常に大きく、気体および液体双方の特性を有し、二酸化炭素と親和性のある物質を溶解する力が大きいため、物質の抽出、洗浄または化学反応における溶媒として広範囲に利用することができる。
【０００３】
かかる超臨界二酸化炭素を、抽出装置、洗浄装置または反応装置へ供給する方法または装置として、液体二酸化炭素が充填されたボンベまたはタンクから液体二酸化炭素を取り出して高圧で加熱器に導入して、加熱器で超臨界二酸化炭素に変えて供給する方法および装置が開発されている（たとえば、非特許文献１を参照）。
【０００４】
上記超臨界二酸化炭素の供給方法および供給装置においては、定量的に超臨界二酸化炭素を供給するために、ボンベまたはタンクから取り出された液体二酸化炭素を高圧液体定量ポンプにより加熱器に導入するまで、二酸化炭素を液体状態に保つ必要がある。ここで、二酸化炭素を液体状態に保つためには、図８に示す二酸化炭素のエンタルピー−圧力曲線において、ボンベまたはタンクの内部圧力に応じて、飽和液線（気液線）以下に液体温度を下げる必要がある。
【０００５】
ここで、二酸化炭素ボンベ（容量：３０ｋｇ）においては、内圧が約６ＭＰａに設定されており、液体二酸化炭素を２０℃以下好ましくは１５℃以下とすることにより、液体状態を保つことができる。
【０００６】
一方、ＬＧＣ（リキッド・ガス・カートリッジ）タンク（容量：１５０ｋｇ）においては、タンクの内圧は約２ＭＰａに設定されており、タンクから取り出した二酸化炭素を液体状態に保つためには、液体二酸化炭素の温度を−２０℃以下とする必要がある。しかし、タンク内の液体二酸化炭素が消費されるに伴い、タンク内の内部圧力が低下するために、飽和液線のおける飽和温度がさらに下がるため、タンクから取り出した液体二酸化炭素の冷却が不十分となり、タンク出口から液体定量ポンプおよび加熱器までの配管において、液体二酸化炭素の一部が気化して、二酸化炭素を定量的にタンクから加熱器に送れなくなり、超臨界二酸化炭素を定量的にかつ安定して供給することが困難となる問題があった。
【非特許文献１】株式会社エヌ・ティー・エス編集企画部編，「超臨界流体の最新応用技術」，初版，株式会社エヌ・ティー・エス発行，２００４年３月，ｐ２１８−２１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記問題点を解決するため、本発明は、液体二酸化炭素が充填されたタンクから超臨界二酸化炭素を定量的にかつ安定に供給する方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、液体二酸化炭素が充填されたタンクから超臨界二酸化炭素を供給する方法であって、タンクから液体二酸化炭素を取り出す工程と、液体二酸化炭素を冷媒に接触させることにより冷却し、冷却された液体二酸化炭素を液体状態のままで液体定量ポンプを用いて加熱器に導入する工程と、加熱器において液体二酸化炭素を超臨界二酸化炭素に変えて、超臨界二酸化炭素を供給する工程とを含み、冷媒の温度ＴCを、タンクの出口における液体二酸化炭素の温度ＴTより１０℃以上低く制御することを特徴とする超臨界二酸化炭素の供給方法である。
【０００９】
本発明にかかる超臨界二酸化炭素の供給方法において、冷媒の温度ＴCを、タンクの出口における液体二酸化炭素の温度ＴTの変動に応じて、ＴCとＴTとの温度差ＴD＝ＴT−ＴCが一定で、かつ、ＴD≧１０℃となるように制御することができる。また、冷媒の温度ＴCを−５０℃以上に制御することができる。
【００１０】
また、本発明は、液体二酸化炭素が充填されたタンクから超臨界二酸化炭素を供給する装置であって、タンクと、冷却機と、液体定量ポンプと、加熱器とを含み、タンクから取り出された液体二酸化炭素を冷却機の冷媒により冷却し、冷却された液体二酸化炭素を液体状態のままで液体定量ポンプを用いて加熱器に導入し、加熱器において液体二酸化炭素を超臨界二酸化炭素に変えて、超臨界二酸化炭素を供給することを特徴とする超臨界二酸化炭素の供給装置である。
【００１１】
本発明にかかる超臨界二酸化炭素の供給装置において、液体定量ポンプから送り出される液体二酸化炭素を再度タンク出口まで返す二酸化炭素循環配管をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように、本発明によれば、液体二酸化炭素が充填されたタンクから超臨界二酸化炭素を定量的にかつ安定に供給する方法および装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給方法は、図１を参照して、液体二酸化炭素が充填されたタンク１から超臨界二酸化炭素を供給する方法であって、タンク１から液体二酸化炭素を取り出す工程と、液体二酸化炭素を冷却機２の冷媒２０に接触させることにより冷却し、冷却された液体二酸化炭素を液体状態のままで液体定量ポンプ３を用いて加熱器４に導入する工程と、加熱器４において液体二酸化炭素を超臨界二酸化炭素に変えて、超臨界二酸化炭素を供給する工程とを含み、冷媒の温度ＴCをタンクの出口における液体二酸化炭素の温度ＴTより１０℃以上低く制御することを特徴とする超臨界二酸化炭素の供給方法である。
【００１４】
ＴCをＴTより１０℃以上低く制御することにより、冷媒により冷却された液体二酸化炭素を液体状態のままで液体定量ポンプを用いて定量的にかつ安定して加熱器に導入することができ、加熱器において液体二酸化炭素を超臨界二酸化炭素に変えて、超臨界二酸化炭素を定量的にかつ安定して供給することができる。かかる観点から、ＴCをＴTより１５℃以上低く制御することが好ましい。
【００１５】
本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給方法において、冷媒の温度ＴCを、タンクの出口における液体二酸化炭素の温度ＴTの変動に応じて、ＴCとＴTとの温度差ＴD＝ＴT−ＴCが一定で、かつ、ＴD≧１０℃となるように制御することが好ましい。ＴTの変動に応じて、ＴD＝ＴT−ＴCが１０℃以上で一定になるように制御することにより、液体定量ポンプのサクション側における液体二酸化炭素の温度ＴPSをより低く安定に制御できるため、冷媒により冷却された液体二酸化炭素を液体状態のままで液体定量ポンプを用いてより定量的にかつより安定して加熱器に導入することができ、超臨界二酸化炭素をより定量的にかつより安定して供給することができる。かかる観点から、ＴD≧１５℃とすることがより好ましい。
【００１６】
また、本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給方法において、冷媒の温度ＴCを−５０℃以上に制御することが好ましい。図８に示す二酸化炭素のエンタルピー−圧力曲線を参照して、二酸化炭素は−５６．６℃において液体から固体に変化するため、冷媒の温度を−５０℃未満とすると、冷却された液体二酸化炭素の一部が固体になるおそれがあり、加熱器に導入される液体二酸化炭素の定量性および安定性が低下するおそれがある。
【００１７】
本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給装置は、図１を参照して、液体二酸化炭素が充填されたタンク１から超臨界二酸化炭素を供給する装置であって、タンク１と、冷却機２と、液体定量ポンプ３と、加熱器４とを含み、タンク１から取り出された液体二酸化炭素を冷却機２の冷媒２０により冷却し、冷却された液体二酸化炭素を液体状態のままで液体定量ポンプ３を用いて加熱器４に導入し、加熱器４において液体二酸化炭素を超臨界二酸化炭素に変えて、超臨界二酸化炭素を供給することを特徴とする超臨界二酸化炭素の供給装置である。かかる装置を用いることにより、冷媒により冷却された液体二酸化炭素を液体状態のままで液体定量ポンプを用いてより定量的にかつより安定して加熱器に導入することができ、超臨界二酸化炭素をより定量的にかつより安定して供給することができる。
【００１８】
ここで、図１を参照して、本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給装置およびそれを用いた超臨界二酸化炭素の供給方法をより具体的に説明する。タンク１の出口から取り出された液体二酸化炭素は、二酸化炭素供給配管１２を経て冷却機２の冷媒２０に接触させて冷却され、二酸化炭素供給配管２３を経て液体定量ポンプ３のサクション側（図１におけるＢ）に至り、液体定量ポンプ３により、液体状態のまま二酸化炭素供給配管３４を経て加熱器４に導入される。このとき、加熱器４内の液体二酸化炭素には、臨界圧力（７．３６ＭＰａ）以上の圧力がかけられている。
【００１９】
ここで、液体定量ポンプ３には、臨界圧力以上の圧力を二酸化炭素にかけることができる高圧液体定量ポンプであれば特に制限はないが、プランジャー式定量ポンプ、エア駆動式ブースターポンプなどが好ましく用いられる。なお、プランジャー式定量ポンプなどを用いる場合は、ポンプの脈動による流量変化を低減するため、図１に示すように２ヘッド以上のポンプを用いることがより好ましい。
【００２０】
また、タンク出口には、タンク１からの液体二酸化炭素の取り出し量を調節するためのしぼり弁１０４が設けられている。二酸化炭素供給配管１２には、タンク出口における液体二酸化炭素の温度および圧力を検出するための温度センサ１２１および圧力センサ１２２が設けられている。冷却機２には、冷媒２０の温度を検出するための温度センサ２０１が設けられている。二酸化炭素供給配管２３には、液体定量ポンプのサクション側における液体二酸化炭素の温度ＴPSを検出するための温度センサ２３１が設けられている。二酸化炭素供給配管３４には、液体二酸化炭素の逆流を防止するための逆止弁３３２と、液体定量ポンプの出口における液体二酸化炭素の温度および圧力を検出するための温度センサ３４１および圧力センサ３４２とが設けられている。また、冷却機２の冷媒２０には、特に制限はないが、比熱が大きく−５０℃まで冷却できる液体状の冷媒が好ましい。
【００２１】
また、図１に示す超臨界二酸化炭素の供給装置においては、液体定量ポンプ３内における液体二酸化炭素の温度上昇を防止するために、液体定量ポンプ３のヘッド部を冷却するポンプ冷却フード３０に冷媒２０を循環させるための冷媒循環配管２１，２２が設けられており、冷媒循環配管２１，２２には、冷媒の循環量を調節するためのしぼり弁２１４，２２４が設けられている。
【００２２】
次に、液体定量ポンプ３により加熱器４に導入された臨界圧力（７．３６ＭＰａ）以上に加圧された液体二酸化炭素は、加熱器４において臨界温度（３１．３℃）以上に加熱され、超臨界二酸化炭素となる。こうして得られた超臨界二酸化炭素は、二酸化炭素供給配管４０を経て外部に供給される。ここで、二酸化炭素供給配管４０には、超臨界二酸化炭素の温度および圧力を検出するための温度センサ４０１および圧力センサ４０２と、臨界圧力以上の圧力を確保するための保圧弁４１１が設けられている。
【００２３】
なお、本超臨界二酸化炭素の供給装置は、図１に示すように、タンク１の出口から取り出された液体二酸化炭素の冷却と液体定量ポンプ３のヘッド部の冷却とをひとつの冷却機２を用いて行なっているが、それぞれについて別の冷却機を用いることも可能である。
【００２４】
本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給装置において、図１を参照して、液体定量ポンプ３から送り出される液体二酸化炭素を、再度タンク出口まで返す二酸化炭素循環配管３１をさらに含むことが好ましい。この二酸化炭素循環配管３１により、タンク１から取り出された液体二酸化炭素は、液体定量ポンプ３の出口（図１におけるＣ）からタンク１の出口（図１におけるＡ）に循環される。ここで、二酸化炭素循環配管３１には、液体二酸化炭素にかかる圧力を保持するための保圧弁３１１と、液体二酸化炭素の逆流を防止するための逆止弁３１２とが設けられている。
【００２５】
かかる液体二酸化炭素循環配管３１を設け、液体二酸化炭素を循環させることによりタンク出口における液体二酸化炭素の温度をより低下かつ安定させることができるため、液体二酸化炭素を液体状態のままで液体定量ポンプを用いてより定量的にかつより安定して加熱器に導入することができ、超臨界二酸化炭素をより定量的にかつより安定して供給することができる。また、超臨界二酸化炭素の供給を一時停止し、一定時間経過後にその供給を再開するようないわゆる間欠供給においても、停止時および開始時における超臨界二酸化炭素の供給流量が安定する。
【実施例】
【００２６】
（実施例１）
図１を参照して、タンク１として容量１５０ｋｇの二酸化炭素ＬＧＣタンクを用いて、液体流量ポンプ３を設定最大能力７５０ｇ／ｍｉｎで稼動させ、液体二酸化炭素を、圧力２５ＭＰａ、温度６０℃に設定された加熱器４に導入したときに供給される超臨界二酸化炭素の質量流量（以下、単に流量という）の経時変化を測定した。結果を図２に示す。図２において、曲線ａはタンク出口における液体二酸化炭素の温度ＴT（図１における温度センサ１２１により検出される）の経時変化を示し、曲線ｂは冷媒の温度ＴC（図１における温度センサ２０１により検出される）の経時変化を示し、曲線ｃは液体定量ポンプのサクション側における液体二酸化炭素の温度ＴPS（図１における温度センサ２３１により検出される）の経時変化を示し、曲線ｄは超臨界二酸化炭素の流量の経時変化を示す。ここで、タンク１の初期圧力は１．９ＭＰａ、初期のＴTは−２２℃であった。また、冷却機２の最大冷却能力は３ｋｗであり、初期のＴCは−３７℃であった。冷媒の温度が、タンク出口における液体二酸化炭素の温度より１５℃低くなるように設定し冷却機２の冷却能力を制御した。なお、この超臨界二酸化炭素供給装置が置かれている雰囲気温度は３６℃であった。
【００２７】
図２より明らかなように、超臨界二酸化炭素の流量は、液体流量ポンプの設定流量である７５０ｇ／ｍｉｎで安定していた。試験開始から、約１４０分経過後に、タンク内の液体二酸化炭素がなくなり、超臨界二酸化炭素の流量は直ちに減少し０となったが、タンク内の液体二酸化炭素がなくなる直前まで超臨界二酸化炭素を安定して供給することができた。
【００２８】
また、ＴCはＴTより１２℃〜１５℃の範囲で低く安定して制御されているため、ＴPSがＴTよりも低くなり、ＴT、ＴPSおよびＴCはいずれもほぼ平行で右下がりのなだらかな曲線（擬直線）を形成した。ＴPSが時間の経過とともに−２８℃から−３４℃に徐々に変化することにより、液体二酸化炭素を常に液体状態で液体定量ポンプに供給することが可能となり、超臨界二酸化炭素の供給を定量的にかつ安定して行なうことが可能となった。
【００２９】
（実施例２）
液体定量ポンプ３を設定最小能力７０ｇ／ｍｉｎで稼動させた他は、実施例１と同様にして、供給される超臨界二酸化炭素の質量流量の変化を測定した。結果を図３に示す。図３における曲線ａ〜ｄは図２と同様である。ここで、タンク１の初期圧力は１．６ＭＰａ、初期のＴCは−３７℃、初期のＴCは−５２℃であった。
【００３０】
図３より明らかなように、超臨界二酸化炭素の流量は、液体流量ポンプの設定流量である７０ｇ／ｍｉｎより少し高い７２ｇ／ｍｉｎで安定していた。試験開始から、約３９０分経過後に、タンク内の液体二酸化炭素がなくなり、超臨界二酸化炭素の流量は急激に減少し０となったが、タンク内の液体二酸化炭素がなくなる６０分前まで超臨界二酸化炭素を安定して供給することができた。
【００３１】
ここで、ＴCはＴTより１５℃低く安定して制御されているが、二酸化炭素の流量が極めて少ないため、冷媒による液体二酸化炭素の冷却効果が小さく、ＴPSはＴTより大きくなった。また、ＴT、ＴPSおよびＴCがいずれもほぼ平行で水平な擬直線となった。ＴPSが、−３０℃でほぼ一定となることにより、液体二酸化炭素を常に液体状態で液体定量ポンプに供給することが可能となり、超臨界二酸化炭素の供給を定量的にかつ安定して行なうことが可能となった。
【００３２】
（実施例３）
超臨界二酸化炭素を約２分間供給し、その後約６６分間供給を停止した後、再度供給を行なう間欠供給において供給される超臨界二酸化炭素の質量流量の変化を測定した。結果を図４に示す。図４における曲線ａ〜ｄは図２と同様である。液体定量ポンプは設定最大能力７５０ｇ／ｍｉｎで稼動させ、超臨界二酸化炭素の供給を一時停止している間も、液体定量ポンプを止めずに、液体二酸化炭素を循環（図１において、Ａ→Ｂ→Ｃ→Ａ・・・の部分で循環）させた。また、超臨界二酸化炭素の供給時および停止時いずれの時にも、実施例１と同様に、冷媒の温度がタンク出口における液体二酸化炭素の温度より１５℃低くなるように設定し冷却機２の冷却能力を制御した。ここで、タンク１の初期圧力は１．７ＭＰａ、初期のＴTは−２２℃であった。また、冷却機２の最大冷却能力は３ｋｗであり、初期のＴCは−３６℃であった。
【００３３】
図４より明らかなように、超臨界二酸化炭素の供給の停止により直ちに流量が０となり、供給の再開により直ちに流量が７５０ｇ／ｍｉｎに復帰した。また、復帰後の流量は安定していた。超臨界二酸化炭素の供給停止時（液体二酸化炭素の循環時）に、タンク１からの液体二酸化炭素の流量が減少し、ＴTが徐々に上がる傾向があるが、ＴTに追随してＴCを制御しているため、ＴT、ＴCおよびＴPSがほぼ一定に保たれた。循環時における上記の液体二酸化炭素の冷却保持により、超臨界二酸化炭素の供給開始時に直ちにもとの流量に回復できたものと考えられる。
【００３４】
（実施例４）
超臨界二酸化炭素を３７分間供給し、その後６０分間供給を停止した後、再度供給を行なう間欠供給において供給される超臨界二酸化炭素の流量の変化を測定した。結果を図５に示す。図５における曲線ａ〜ｄは図２と同様である。液体定量ポンプは設定最小能力７０ｇ／ｍｉｎで稼動させ、実施例３と同様に、超臨界二酸化炭素の供給を一時停止している間も、液体定量ポンプを止めずに、液体二酸化炭素を循環させた。また、実施例３と同様に、超臨界二酸化炭素の供給時および停止時いずれの時にも、冷媒の温度がタンク出口における液体二酸化炭素の温度より１５℃低くなるように設定し冷却機２の冷却能力を制御した。ここで、タンク１の初期圧力は１．７ＭＰａ、初期のＴTは−２５℃であった。また、冷却機２の最大冷却能力は３ｋｗであり、初期のＴCは−３６℃であった。
【００３５】
図５より明らかなように、本実施例においては二酸化炭素の流量が少なく冷媒による冷却効果が小さいため、ＴPSがＴTよりも高くなり、超臨界二酸化炭素の供給開始から約３０分間は、ＴT、ＴCおよびＴPSのいずれもが不安定であった。その後、ＴT、ＴCおよびＴPSが次第に安定するとともに超臨界二酸化炭素の流量が７２ｇ／ｍｉｎで安定したため、超臨界二酸化炭素の供給開始３７分経過後に供給を停止すると、直ちに流量が０となり、さらに６０分経過後の供給の再開により直ちに流量が７２ｇ／ｍｉｎに復帰した。また、復帰後の流量は安定していた。超臨界二酸化炭素の供給停止時（液体二酸化炭素の循環時）に、タンク１からの液体二酸化炭素の流量はより減少するが、ＴTに追随してＴCを制御しているため、ＴT、ＴCおよびＴPSがほぼ一定に保たれた。循環時における上記の液体二酸化炭素の冷却保持により、超臨界二酸化炭素の供給開始時に直ちにもとの流量に回復できたものと考えられる。
【００３６】
（比較例１）
図６を参照して、従来の超臨界二酸化炭素の供給装置においてタンク１として容量１５０ｋｇの二酸化炭素ＬＧＣタンクを用いて、液体流量ポンプ３を設定最大能力７５０ｇ／ｍｉｎで稼動させ、液体二酸化炭素を圧力２５ＭＰａ、温度６０℃に設定された加熱器４に導入したときに供給される超臨界二酸化炭素の流量の経時変化を測定した。ここで、図６を参照して、従来の超臨界二酸化炭素の供給装置は、液体二酸化炭素を液体定量ポンプ３の出口からタンク１の出口まで返す二酸化炭素循環配管がなく、冷却機２の最大冷却能力は１ｋｗと小さく、ＴTに関わりなく、冷却機の最大能力で冷却した。
【００３７】
結果を図７に示す。図７において、曲線ａはＴT（図６における温度センサ１２１により検出される）の経時変化を示し、曲線ｂ１は冷媒流入温度ＴCI（図６における温度センサ２１１により検出される）の経時変化を示し、曲線ｂ２は冷媒戻り温度ＴCR（図６における温度センサ２２１により検出される）の経時変化を示し、曲線ｃはＴPS（図６における温度センサ２３１により検出される）の経時変化を示し、曲線ｄは超臨界二酸化炭素の流量の経時変化を示し、曲線ｅはポンプ出口における液体二酸化炭素の温度ＴPO（図６における温度センサ３４１により検出される）の経時変化を示す。
【００３８】
ここで、タンク１の初期圧力は１．６ＭＰａ、初期のＴTは−２０℃であった。また、初期のＴCIは−８℃、初期のＴCRは２℃、初期のＴPSは−２２℃、初期のＴPOは−１５℃であった。なお、この超臨界二酸化炭素供給装置が置かれている雰囲気温度は２８℃であった。
【００３９】
図７より明らかなように、本比較例においては、冷却機の冷却能力が低く、また、ＴCに相当するＴCIがＴTに比べて高い温度であったため（すなわち、ＴCIがＴTに比べて１０℃以上低く制御されてはいないため）、ＴPSが徐々に高くなり、−２０℃より高くなり、超臨界二酸化炭素の供給流量も７５０ｇ／ｍｉｎから次第に減少し６０分経過後には６４０ｇ／ｍｉｎまで大きく低下した。これは、ＴTは−２０℃以下に維持されていたもののＴPSが−２０℃より高くなり、液体定量ポンプに入る液体二酸化炭素の一部が気化したため、二酸化炭素供給の定量性および安定性が低下したものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給装置を示す模式図である。
【図２】本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給装置を用いて、液体定量ポンプを設定最大能力７５０ｇ／ｍｉｎで稼動させて超臨界二酸化炭素を連続供給したときの結果を示す図である。
【図３】本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給装置を用いて、液体定量ポンプを設定最小能力７０ｇ／ｍｉｎで稼動させて超臨界二酸化炭素を連続供給したときの結果を示す図である。
【図４】本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給装置を用いて、液体定量ポンプを設定最大能力７５０ｇ／ｍｉｎで稼動させて超臨界二酸化炭素を間欠供給したときの結果を示す図である。
【図５】本発明にかかる一の超臨界二酸化炭素の供給装置を用いて、液体定量ポンプを設定最小能力７０ｇ／ｍｉｎで稼動させて超臨界二酸化炭素を間欠供給したときの結果を示す図である。
【図６】従来の超臨界二酸化炭素の供給装置を示す模式図である。
【図７】従来の超臨界二酸化炭素の供給装置を用いて、液体定量ポンプを設定最大能力７５０ｇ／ｍｉｎで稼動させて超臨界二酸化炭素を連続供給したときの結果を示す図である。
【図８】二酸化炭素のエンタルピー−圧力曲線図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  タンク、２  冷却機、３  液体定量ポンプ、４  加熱器、１２，２３，３４，４０  二酸化炭素供給配管、２０  冷媒、２１，２２  冷媒循環配管、３０  ポンプ冷却フード、３１  二酸化炭素循環配管、１０４，２１４，２２４  しぼり弁、１２１，２０１，２１１，２２１，２３１，３４１，４０１  温度センサ、１２２，３４２，４０２  圧力センサ、３１１，４１１  保圧弁、３１２，３３２  逆止弁。
【図１】
2006096635.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006096635.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006096635.tif 000009
【図８】
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