(57)【要約】【課題】大気に排出する溶剤を極力少なくしつつ固着物を含む汚れを有効に除去する。【解決手段】洗浄装置は、液体二酸化炭素を貯留する液体タンク１１と、表面に汚染物が付着した被洗浄物１２を収容可能にかつ密閉可能に構成された洗浄槽１３と、液体二酸化炭素を洗浄槽に圧送する液体供給ポンプ１４と、洗浄槽から排出される液体二酸化炭素から汚染物を分離する分離器１９と、汚染物を分離した液体二酸化炭素を液体タンクに戻す排出ポンプ２１とを備える。加圧された二酸化炭素ガスを貯留するガスタンク３６と、液体二酸化炭素を二酸化炭素ガスによりドライアイス又はドライスノーにして被洗浄物に噴射可能に設けられた洗浄ノズル３７，３８とを備える。洗浄方法は、ドライアイス等を噴射して汚染物を除去する工程と、洗浄槽を液体二酸化炭素で満たして洗浄する工程と、液体二酸化炭素から汚染物を分離除去して液体タンク１１に回収する工程とを含む。【選択図】  図１
2005313060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体二酸化炭素を貯留する液体タンク(11)と、表面に汚染物が付着した被洗浄物(12)を収容可能にかつ密閉可能に構成され前記液体二酸化炭素により前記被洗浄物(12)から汚染物を除去する洗浄槽(13)と、前記液体タンク(11)から液体二酸化炭素を前記洗浄槽(13)に圧送する液体供給ポンプ(14)と、前記洗浄槽(13)から排出される液体二酸化炭素から前記汚染物を分離する分離器(19)と、前記分離器(19)で汚染物を分離した液体二酸化炭素を前記液体タンク(11)に戻す排出ポンプ(21)とを備えた洗浄装置において、
加圧された二酸化炭素ガスを貯留するガスタンク(36)と、
前記洗浄槽(13)に収容され前記液体タンク(11)から圧送された液体二酸化炭素を前記加圧された二酸化炭素ガスによりドライアイス又はドライスノーにして前記被洗浄物に噴射可能に設けられた洗浄ノズル(37,38)と
を備えたことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
被洗浄物(12)を収容可能な洗浄かご(16)が洗浄槽(13)内に取出し可能に設けられ、前記洗浄かご(16)に洗浄ノズル(37)が設けられた請求項１記載の洗浄装置。
【請求項３】
洗浄槽(13)に貯えられた液体二酸化炭素を攪拌する攪拌機(33)が前記洗浄槽(13)に設けられた請求項１又は２記載の洗浄装置。
【請求項４】
排出ポンプ(21)の液体二酸化炭素の吐出側と洗浄槽(13)との間に液体二酸化炭素循環路(28)が設けられた請求項１ないし３いずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項５】
洗剤を貯留する洗剤タンク(29)と、前記洗剤タンク(29)に貯留された洗剤を液体二酸化炭素循環路(28)に供給する洗剤供給ポンプ(31a)とを備えた請求項４記載の洗浄装置。
【請求項６】
排出ポンプ(21)の液体二酸化炭素の吐出側と液体タンク(11)との間に液体二酸化炭素を回収する第１回収路(22)が設けられ、前記第１回収路(22)の途中にフィルタ(24)が設けられた請求項１ないし５いずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項７】
排出ポンプ(21)の液体二酸化炭素の吐出側と液体タンク(11)との間に液体二酸化炭素を回収する第２回収路(23)が設けられ、前記第２回収路(23)の途中に液体二酸化炭素を蒸発する手段(26)が設けられた請求項１ないし６いずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項８】
洗浄槽(13)上部と液体タンク(11)との間に二酸化炭素ガスを回収する第３回収路(27)が設けられ、前記第３回収路(27)の途中に炭酸ガス圧縮機(27a)が設けられた請求項１ないし７いずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項９】
液体タンク(11)に冷却器(32)が設けられ、前記液体タンク(11)に回収された二酸化炭素ガスを炭酸ガス圧縮機(27a)により圧縮するとともに前記冷却器(32)により冷却して液体二酸化炭素にするように構成された請求項８記載の洗浄装置。
【請求項１０】
洗浄槽(13)上部とガスタンク(36)との間に二酸化炭素ガスを回収する第４回収路(46)が設けられた請求項１ないし９いずれか１項に記載の洗浄装置。
【請求項１１】
表面に汚染物が付着した被洗浄物(12)を洗浄槽(13)に収容する工程と、
前記被洗浄物(12)にドライアイス又はドライスノーを噴射して前記被洗浄物(12)表面に付着した前記汚染物を除去する工程と、
液体二酸化炭素を貯留する液体タンク(11)から前記洗浄槽(13)に液体二酸化炭素を供給することにより前記洗浄槽(13)を液体二酸化炭素で満たす工程と、
前記洗浄槽(13)に満たされた液体二酸化炭素を攪拌又は循環して前記被洗浄物(12)を洗浄する工程と、
前記洗浄槽(13)から液体二酸化炭素を排出して前記液体二酸化炭素から前記汚染物を分離除去する工程と、
前記汚染物を分離除去した液体二酸化炭素を前記液体タンク(11)に回収する工程と
を含む洗浄方法。
【請求項１２】
洗浄槽(13)の液体二酸化炭素を液体タンク(11)に回収した後、前記洗浄槽(13)内部の二酸化炭素ガスを圧縮冷却して液体二酸化炭素に転換して前記液体タンク(11)に回収する工程を更に含む請求項１１記載の洗浄方法。
【請求項１３】
ドライアイス又はドライスノーの噴射が液体タンク(11)から圧送された液体二酸化炭素をガスタンク(36)から圧送された二酸化炭素ガスにより洗浄ノズル(37,38)から噴射することにより行われ、
洗浄槽(13)の液体二酸化炭素を液体タンク(11)に回収した後に前記洗浄槽(13)内部の二酸化炭素ガスを前記ガスタンク(36)に回収する工程を更に含む請求項１１記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体二酸化炭素を用いて被洗浄物から汚染物を除去する洗浄装置及び洗浄方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライクリーニングにおいて液体二酸化炭素を洗浄媒体とする洗浄方法が知られている。（例えば、特許文献１参照。）。この洗浄方法では、二酸化炭素の溶媒特性と洗剤の組み合わせにより、衣類を収縮させることなく、染料を落とすことなく通常の汚れを有効に除去することができるものとしている。
しかし、上記従来の二酸化炭素を用いた洗浄方法では、通常の汚れを有効に除去することができるけれども、二酸化炭素の溶媒特性と洗剤の効果にも限界があり、固着物を含む汚れ、例えば、塗料、錆び、食品残、血液などの除去洗浄においては十分な洗浄ができない不具合があった。
【０００３】
一方、塗料、錆び、食品残、血液などの固着物を含む汚れに対しては、液体二酸化炭素又は加圧された二酸化炭素ガスによりドライアイス又はドライスノーにして被洗浄物に噴射することによりその被洗浄物から固着物を含む汚れを落とす洗浄方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
従って、通常の汚れとともに固着物を含む汚れが表面に付着している被洗浄物を洗浄するには、ドライアイス又はドライスノーを被洗浄物に噴射して固着物を含む汚れを落とした後、液体二酸化炭素を洗浄媒体として洗浄することや、或いは液体二酸化炭素を洗浄媒体として洗浄した後にドライアイス又はドライスノーを被洗浄物に噴射して固着物を含む汚れを落とすことが考えられる。
【特許文献１】特開平８−５２２９７号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開２００１−２７７１１６号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、被洗浄物の洗浄に対して、固着物を含む汚れを落とす工程と液体二酸化炭素を洗浄媒体として洗浄する工程とを独立して設けることは、洗浄設備の大型化及び複雑化と、作業工程の増大と複雑化を招く不具合がある。
また、近年では、環境への影響を回避する見地から使用される溶剤についての制限及び規制が強化されており、洗浄に用いる溶剤や、使用済み洗浄補助剤などの処理による二次廃棄物の発生を極力少なくすることが求められている。そして、液化二酸化炭素を用いるドライクリーニングでは、その液化二酸化炭素を高圧状態で使用する。このため、ドライクリーニングにおいて被洗浄物の洗浄槽への出し入れ時には、洗浄槽内の圧力を大気圧まで減圧する必要があり、この減圧時には液化二酸化炭素の装置外への放出を伴うことになる。従って、二酸化炭素の利用率の向上と経済性の向上から、ドライクリーニングにおける被洗浄物の洗浄槽への出し入れには、二酸化炭素の放出量の少ない方法が求められており、例えば、圧縮機を用いて洗浄槽内の炭酸ガスを圧縮回収する方法などが提案されている。しかし、この方法では二酸化炭素の回収に時間がかかることから、液化二酸化炭素を用いて被洗浄物の乾燥工程を不要としたにもかかわらず十分な減圧時間が必要になり、ドライクリーニングの特徴が生かされない不具合がある。
本発明の目的は、大気に排出する溶剤を極力少なくしつつ固着物を含む汚れを有効に除去しうる洗浄装置及び洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、液体二酸化炭素を貯留する液体タンク１１と、表面に汚染物が付着した被洗浄物１２を収容可能にかつ密閉可能に構成され液体二酸化炭素により被洗浄物１２から汚染物を除去する洗浄槽１３と、液体タンク１１から液体二酸化炭素を洗浄槽１３に圧送する液体供給ポンプ１４と、洗浄槽１３から排出される液体二酸化炭素から汚染物を分離する分離器１９と、分離器１９で汚染物を分離した液体二酸化炭素を液体タンク１１に戻す排出ポンプ２１とを備えた洗浄装置の改良である。
その特徴ある構成は、加圧された二酸化炭素ガスを貯留するガスタンク３６と、洗浄槽１３に収容され液体タンク１１から圧送された液体二酸化炭素を加圧された二酸化炭素ガスによりドライアイス又はドライスノーにして被洗浄物に噴射可能に設けられた洗浄ノズル３７，３８とを備えたところにある。
【０００６】
この請求項１に記載された洗浄装置では、ドライアイス又はドライスノーを被洗浄物１２に噴射して固着物を含む汚れを落とすことができるとともに、液体二酸化炭素を洗浄媒体として通常の洗浄を行うことにより固着物を含む汚れとともに通常の軽微な汚れも落とすことが可能になる。そして、請求項１に係る洗浄装置は、液体二酸化炭素を用いた従来の洗浄装置に二酸化炭素ガスを貯留するガスタンク３６を用いて洗浄ノズル３７，３８に配管するだけであるので、著しく大型化することはない。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、被洗浄物１２を収容可能な洗浄かご１６が洗浄槽１３内に取出し可能に設けられ、洗浄かご１６に洗浄ノズル３７が設けられた洗浄装置である。
この請求項２に記載された洗浄装置では、被洗浄物１２に近接して洗浄ノズル３７を設けることが可能になり、その被洗浄物１２の表面に付着した固着物を含む汚れを有効に除去することができる。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明であって、洗浄槽１３に貯えられた液体二酸化炭素を攪拌する攪拌機３３が洗浄槽１３に設けられた洗浄装置である。
この請求項３に記載された洗浄装置では、攪拌機３３により洗浄槽１３における液体二酸化炭素を攪拌することにより、通常の洗浄時における洗浄効果を向上させることができる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３いずれか１項に係る発明であって、排出ポンプ２１の液体二酸化炭素の吐出側と洗浄槽１３との間に液体二酸化炭素循環路２８が設けられた洗浄装置である。
この請求項４に記載された洗浄装置では、循環経路２８を介して洗浄槽１３における液体二酸化炭素を循環させることにより、通常の洗浄時における洗浄効果を向上させることができる。
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明であって、洗剤を貯留する洗剤タンク２９と、洗剤タンク２９に貯留された洗剤を液体二酸化炭素循環路２８に供給する洗剤供給ポンプ３１ａとを備えた洗浄装置である。
この請求項５に記載された洗浄装置では、洗剤を液体二酸化炭素循環路２８に供給することにより、通常の洗浄時における洗浄効果を更に向上させることができる。
【０００９】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５いずれか１項に係る発明であって、排出ポンプ２１の液体二酸化炭素の吐出側と液体タンク１１との間に液体二酸化炭素を回収する第１回収路２２が設けられ、第１回収路２２の途中にフィルタ２４が設けられた洗浄装置である。
この請求項６に記載された洗浄装置では、洗浄槽１３における液体二酸化炭素を第１回収路２２を介して回収することによりその二酸化炭素の大気放出量を減少させることができる。そして、第１回収路２２の途中のフィルタ２４は汚染物を捕獲してその汚染物により液体タンク１１が汚染されることを防止することができる。
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６いずれか１項に係る発明であって、排出ポンプ２１の液体二酸化炭素の吐出側と液体タンク１１との間に液体二酸化炭素を回収する第２回収路２３が設けられ、第２回収路２３の途中に液体二酸化炭素を蒸発する手段２６が設けられた洗浄装置である。
この請求項７に記載された洗浄装置では、洗浄槽１３における液体二酸化炭素を第２回収路２３を介して回収することによりその二酸化炭素の大気放出量を減少させることができる。そして、第２回収路２３の途中の液体二酸化炭素蒸発手段２６は、液体二酸化炭素汚染物を蒸発させて回収するので、その液体二酸化炭素を汚染物が含まれない状態で回収させることができる。
【００１０】
請求項８に係る発明は、請求項１ないし７いずれか１項に係る発明であって、洗浄槽１３上部と液体タンク１１との間に二酸化炭素ガスを回収する第３回収路２７が設けられ、第３回収路２７の途中に炭酸ガス圧縮機２７ａが設けられた洗浄装置である。
この請求項８に記載された洗浄装置では、洗浄槽１３に残存する二酸化炭素ガスを回収することができるので、その二酸化炭素の大気放出量を更に減少させることができる。
請求項９に係る発明は、請求項８に係る発明であって、液体タンク１１に冷却器３２が設けられ、液体タンク１１に回収された二酸化炭素ガスを炭酸ガス圧縮機２７ａにより圧縮するとともに冷却器３２により冷却して液体二酸化炭素にするように構成された洗浄装置である。
この請求項９に記載された洗浄装置では、二酸化炭素ガスを液体二酸化炭素に転換して回収するので、その回収量を増加させることができる。
【００１１】
請求項１０に係る発明は、請求項１ないし９いずれか１項に係る発明であって、洗浄槽１３上部とガスタンク３６との間に二酸化炭素ガスを回収する第４回収路４６が設けられた洗浄装置である。
洗浄槽１３内のガスを圧縮機２７ａで圧縮して液体タンク１１に回収すると、二酸化炭素の移送に伴い洗浄槽１３の内圧が減少するため圧縮機２７ａには高圧縮率の運転が必要となり、その減圧に時間がかかることもあり得る。しかし、この請求項１０に記載された洗浄装置では、洗浄槽１３におけるガスを、予め内圧が大気圧まで下がっているガスタンク３６に抜き出すのでその減圧時間の減少が可能であり、洗浄槽１３内部の二酸化炭素の回収時間を大幅に短縮することができる。
【００１２】
請求項１１に係る発明は、表面に汚染物が付着した被洗浄物１２を洗浄槽１３に収容する工程と、被洗浄物１２にドライアイス又はドライスノーを噴射して被洗浄物１２表面に付着した汚染物を除去する工程と、液体二酸化炭素を貯留する液体タンク１１から洗浄槽１３に液体二酸化炭素を供給することにより洗浄槽１３を液体二酸化炭素で満たす工程と、洗浄槽１３に満たされた液体二酸化炭素を攪拌又は循環して被洗浄物１２を洗浄する工程と、洗浄槽１３から液体二酸化炭素を排出して液体二酸化炭素から汚染物を分離除去する工程と、汚染物を分離除去した液体二酸化炭素を液体タンク１１に回収する工程とを含む洗浄方法である。
この請求項１１に記載された洗浄方法では、ドライアイス又はドライスノーを被洗浄物に噴射して固着物を含む汚れを落とした後に、液体二酸化炭素を洗浄媒体として通常の洗浄を行い、その後液体二酸化炭素を回収するので、大気に放出される二酸化炭素を減少させるとともに、固着物を含む汚れとともに通常の汚れも落とすことができる。
【００１３】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に係る発明であって、洗浄槽１３の液体二酸化炭素を液体タンク１１に回収した後、洗浄槽１３内部の二酸化炭素ガスを圧縮冷却して液体二酸化炭素に転換して液体タンク１１に回収する工程を更に含む洗浄方法である。
請求項１３に係る発明は、請求項１１に係る発明であって、ドライアイス又はドライスノーの噴射が液体タンク１１から圧送された液体二酸化炭素をガスタンク３６から圧送された二酸化炭素ガスにより洗浄ノズル３７，３８から噴射することにより行われ、洗浄槽１３の液体二酸化炭素を液体タンク１１に回収した後に洗浄槽１３内部の二酸化炭素ガスをガスタンク３６に回収する工程を更に含む洗浄方法である。
この請求項１２に記載された洗浄方法では、大気に放出される二酸化炭素を著しく減少させることができ、請求項１３に記載された洗浄方法では、洗浄槽１３におけるガスの回収時間を大幅に短縮することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の洗浄装置では、液体二酸化炭素を洗浄媒体として用いる洗浄装置を改良して、加圧された二酸化炭素ガスを貯留するガスタンクと、洗浄槽に収容され液体タンクから圧送された液体二酸化炭素を加圧された二酸化炭素ガスによりドライアイス又はドライスノーにして被洗浄物に噴射可能に設けられた洗浄ノズルとを備えたので、ドライアイス又はドライスノーを被洗浄物に噴射して固着物を含む汚れを落とすことができるとともに、液体二酸化炭素を洗浄媒体として通常の洗浄を行うことができる。この結果、本発明の洗浄装置は、固着物を含む汚れとともに通常の汚れを落とすことが可能になるとともに、液体二酸化炭素を用いる従来の洗浄装置にガスタンクを用いて洗浄ノズルに配管するだけであるので、著しく大型化することはない。
【００１５】
また、本発明の洗浄方法は、表面に汚染物が付着した被洗浄物を洗浄槽に収容する工程と、被洗浄物にドライアイス又はドライスノーを噴射して被洗浄物表面に付着した汚染物を除去する工程と、液体二酸化炭素を貯留する液体タンクから洗浄槽に液体二酸化炭素を供給することにより洗浄槽を液体二酸化炭素で満たす工程と、洗浄槽に満たされた液体二酸化炭素を攪拌又は循環して被洗浄物を洗浄する工程と、洗浄槽から液体二酸化炭素を排出して液体二酸化炭素から汚染物を分離除去する工程と、汚染物を分離除去した液体二酸化炭素を液体タンクに回収する工程とを含む。即ち、ドライアイス又はドライスノーを被洗浄物に噴射して固着物を含む汚れを落とした後に、液体二酸化炭素を洗浄媒体として通常の洗浄を行い、その後液体二酸化炭素を回収するので、大気に放出される二酸化炭素を減少させるとともに、固着物を含む汚れとともに通常の汚れも落とすことができる。そして、洗浄槽の液体二酸化炭素を液体タンクに回収した後、洗浄槽内部の二酸化炭素ガスを圧縮冷却して液体二酸化炭素に転換して液体タンクに回収する工程を更に含めば、大気に放出される二酸化炭素を更に減少させることができ、洗浄槽内部の二酸化炭素ガスをガスタンクに回収すれば、そのガスの回収時間を大幅に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の洗浄装置１０は、液体二酸化炭素を貯留する液体タンク１１と、表面に汚染物が付着した被洗浄物１２を収容可能にかつ密閉可能に構成された洗浄槽１３と、液体タンク１１から液体二酸化炭素を洗浄槽１３に圧送する液体供給ポンプ１４とを備える。この実施の形態における液体タンク１１は金属製の耐圧タンクであり、洗浄槽１３は、横長の金属製筒体の一方が閉止された洗浄槽本体１３ａと、この洗浄槽本体１３ａの他方を開放可能に閉止する蓋１３ｂとを備える。この洗浄槽１３には、蓋１３ｂが開放された洗浄槽本体１３ａの内部に、被洗浄物１２を収容可能な洗浄かご１６が取出し可能に設けられる。そして、液体タンク１１と洗浄槽１３は供給パイプ１７により連結され、液体供給ポンプ１４はこの供給パイプ１７の中間に設けられる。液体供給ポンプ１４より下流の供給パイプ１７には、この供給パイプ１７を開閉する第１及び第２開閉バルブ１７ａ，１７ｂが設けられる。
【００１７】
洗浄槽１３の下部には排出管１８の一端が接続され、排出管１８の他端にはこの排出管１８を介して洗浄槽１３から排出される液体二酸化炭素から汚染物を分離する分離器１９が設けられる。そして、分離器１９には、この分離器１９で汚染物を分離した液体二酸化炭素を第１及び第２回収路２２，２３を介して液体タンク１１に戻す排出ポンプ２１が接続される。即ち、排出ポンプ２１の液体二酸化炭素の吐出側と液体タンク１１との間には第１及び第２回収路２２，２３が並列に設けられ、第１回収路２２の途中にはフィルタ２４が設けられ、第２回収路２３の途中には液体二酸化炭素を蒸発する手段２６が設けられる。この実施の形態における液体二酸化炭素蒸発手段２６は液体二酸化炭素を一時的に貯留する蒸発缶２６ａと、その蒸発缶２６ａに貯留された液体二酸化炭素を加熱して蒸発させる熱源供給機２６ｂとにより構成される。そして、第１及び第２回収路２２，２３には、この第１及び第２回収路２２，２３を開閉する第３及び第４開閉バルブ２２ａ，２３ａと、液体タンク１１から排出ポンプ２１に向かって液体二酸化炭素が逆流することを防止する逆流防止弁２２ｂ，２３ｂがそれぞれ設けられる。
【００１８】
洗浄槽１３の上部には、この洗浄槽１３を大気に開放する開放管２５が設けられる。この開放管２５にはこの開放管２５を介して洗浄槽１３内部のガスを吸引する真空ポンプ２５ａとバルブ２５ｂが設けられる。このバルブ２５ｂは開放管２５の先端を閉じるか又は大気に開放するか、或いはその先端を後述するガスタンク３６に第４回収路４６を介して接続するように構成される。そして、バルブ２５ｂにより開放管２５の先端を大気に開放させた状態で真空ポンプ２５ａを駆動することにより洗浄槽１３内部を減圧可能に構成される。
また、洗浄槽１３上部と液体タンク１１との間には、二酸化炭素ガスを回収する第３回収路２７が設けられ、この第３回収路２７の途中には炭酸ガス圧縮機２７ａと、この第３回収路２７を開閉する第５開閉バルブ２７ｂと、液体タンク１１から洗浄槽１３に向かって二酸化炭素が逆流することを防止する逆流防止弁２７ｃが設けられる。また、液体タンク１１には冷却器３２が設けられる。そして、炭酸ガス圧縮機２７ａにより圧縮されて液体タンク１１に回収された二酸化炭素ガスをこの冷却器３２が冷却して液体二酸化炭素にするように構成される。
【００１９】
排出ポンプ２１の液体二酸化炭素の吐出側と洗浄槽１３との間には循環路２８が設けられ、この循環路２８には第６開閉バルブ２８ａが設けられる。この循環路２８は、第６開閉バルブ２８ａを開放することにより排出ポンプ２１から吐出された液体二酸化炭素を洗浄槽１３に循環させるように構成される。この循環路２８の近傍には洗剤を貯留する洗剤タンク２９が設けられる。洗剤タンク２９と循環路２８とは洗剤供給管３１により接続され、この洗剤供給管３１には洗剤タンク２９に貯留された洗剤を循環路２８に供給して洗浄槽に１３に送る洗剤供給ポンプ３１ａと、この洗剤供給管３１を開閉する第７開閉バルブ３１ｂとが備えられる。
【００２０】
また、洗浄槽１３には、この洗浄槽１３に貯えられた液体二酸化炭素を攪拌する攪拌機３３が設けられる。この実施の形態における攪拌機３３は、洗浄槽１３の外部に設けられたモータ３３ａと、このモータ３３ａに一端が連結され洗浄槽本体１３ａの外壁を貫通して他端が洗浄槽１３の内部に位置する回転軸３３ｂと、回転軸３３ｂの他端に接続された回転羽根３３ｃと、その回転羽根３３ｃを周囲から包囲してその羽根３３ｃの回転により液体二酸化炭素を下方から上方へ又は上方から下方へ案内する筒体３３ｄとを備える。そして洗浄槽１３はこの攪拌機３３により洗浄槽１３を満たす液体二酸化炭素を攪拌し又は循環路２８を用いて循環させることにより被洗浄物１２から汚染物を除去するように構成される。
【００２１】
液体タンク１１には減圧バルブ３４を介して、加圧された二酸化炭素ガスを貯留するガスタンク３６が接続される。一方、洗浄かご１６には第１洗浄ノズル３７が設けられ、洗浄槽１３にはその上部に第２洗浄ノズル３８が設けられる。第１洗浄ノズル３７とガスタンク３６とは第８開閉バルブ３９ａが設けられた第１ガス管３９により接続され、第２洗浄ノズル３８とガスタンク３６とは第９開閉バルブ４１ａが設けられた第２ガス管４１により接続される。また、第１洗浄ノズル３７には第１開平バルブ１７ａを介して供給パイプ１７の他端が接続され、第２洗浄ノズル３８には第２開平バルブ１７ｂを介して供給パイプ１７の他端が接続される。第１開平バルブ１７ａより下流側であって洗浄槽１３内部に位置する供給パイプ１７の他端及び洗浄槽１３内部に位置する第１ガス管３９にはそれぞれ継ぎ手４２、４２が設けられ、供給パイプ１７の他端及び第１ガス管３９をこの部分で分離可能に構成される。そして、第１及び第２洗浄ノズル３７，３８は、液体タンク１１から圧送された液体二酸化炭素を加圧された二酸化炭素ガスによりドライアイス又はドライスノーにして被洗浄物１２に噴射可能に構成される。
【００２２】
従って、本発明の洗浄装置は、液体二酸化炭素を用いた従来の洗浄装置に二酸化炭素ガスを貯留するガスタンク３６を用いて洗浄ノズル３７，３８に配管するだけであるので、著しく大型化することはない。また、減圧バルブ３４の下流側には開放管２５の先端がバルブ２５ｂ及び第４回収路４６を介して接続され、液体タンク１１からガスタンク３６に向かう二酸化炭素が逆流することを防止する逆流防止弁４６ａが設けられる。そしてこのバルブ２５ｂにより開放管２５の先端をガスタンク３６に第４回収路４６を介して接続させ、その状態で真空ポンプ２５ａを駆動することにより洗浄槽１３内部に残存する二酸化炭素ガスをガスタンク３６に回収可能に構成される。
【００２３】
次にこのように構成された洗浄装置を用いた本発明の洗浄方法について説明する。
(1)被洗浄物収容工程
図２に示すように、先ず、洗浄すべき被洗浄物１２を洗浄槽１３に収容する。この実施の形態では洗浄槽１３に洗浄かご１６を設けているので、洗浄かご１６に被洗浄物１２を予め収容し、洗浄槽１３における蓋１３ｂを開放してそのかご１６を図の実線矢印で示すように移動して洗浄槽本体１３ａにを収容し、その後その蓋１３ｂを閉じることにより被洗浄物１２を洗浄槽１３に収容させる。ここで、洗浄かご１６に第１洗浄ノズル３７を設けているので、洗浄かご１６を洗浄槽本体１３ａに収容した後、継ぎ手４２、４２を接続して分離されていた供給パイプ１７の他端及び第１ガス管３９を連通させる。このようにして第１洗浄ノズル３７を液体タンク１１、及びガスタンク３６に接続し、その後に蓋１３ｂを閉じて洗浄槽１３を密閉する。なお、被洗浄物１２とは、表面に汚染物が付着したものであって、汚染物としては塗料、錆び、食品残、血液等の固着物が挙げられる。
【００２４】
(2)ブラスト工程
蓋１３ｂを閉じて洗浄槽１３を密閉した後、バルブ２５ｂにより開放管２５の先端を大気に開放して洗浄槽１３の内部を大気に開放するとともに真空ポンプ２５ａを駆動して洗浄槽１３内部のエアを外部に排出して洗浄槽１３の内部を減圧する。洗浄槽１３の内部が約３×１０-5Ｐａ程度に減圧された後バルブ２５ｂを閉じて真空ポンプ２５ａを停止する。その後、図１に示すように、第１及び第２回開閉バルブ１７ａ，１７ｂ並びに第８及び第９回開閉バルブ３９ａ，４１ａをそれぞれ開放し、第１及び第２洗浄ノズル３７，３８を介して液体タンク１１の液体二酸化炭素を二酸化炭素ガスとともに被洗浄物１２に吹きつけ、液化二酸化炭素が減圧されることにより生じるドライアイス又はドライスノーを被洗浄物１２に直接噴射してその被洗浄物１２表面に付着した汚染物を除去する。
【００２５】
(3)液化二酸化炭素供給洗浄工程
汚染物を被洗浄物１２の表面から除去した後、第１及び第２回開閉バルブ１７ａ，１７ｂを開放した状態で第８及び第９回開閉バルブ３９ａ，４１ａを閉じる。これにより二酸化炭素ガスの供給は止められ、第１及び第２洗浄ノズル３７，３８を介して液体タンク１１の液体二酸化炭素を液体タンク１１から洗浄槽１３に供給し、図３に示すように洗浄槽１３をその液体二酸化炭素で満たす。その後、攪拌機３３により洗浄槽１３を満たす液体二酸化炭素を攪拌し又は循環路２８を用いて循環させることにより被洗浄物１２から汚染物を除去するようにしてその被洗浄物１２を洗浄する。このとき、第７開閉バルブ３１ｂを開放するとともに洗剤供給ポンプ３１ａを駆動して洗剤タンク２９に貯留された洗剤を循環路２８に供給して洗浄槽に１３に送ることにより、被洗浄物１２に付着した通常の汚れをこの洗剤により有効に落とすことができる。
【００２６】
(4)汚染物分離回収工程
洗浄後、図４の実線矢印で示すように、被洗浄物１２から剥離した汚染物とともに洗浄槽１３から液体二酸化炭素を排出して分離器１９により液体二酸化炭素から汚染物を分離除去する。そして、排出ポンプ２１を駆動するとともに第４開閉バルブ２３ａを開放し、汚染物を分離除去した液体二酸化炭素を第２回収路２３を介して液体タンク１１に戻す。この際、第２回収路２３の途中に設けられた液体二酸化炭素蒸発手段２６では、液体二酸化炭素が蒸発缶２６ａに一時的に貯留され、熱源供給機２６ｂにより加熱されて蒸発させられて液体タンク１１に戻る。これにより分離器１９で回収されなかった汚染物は蒸発缶２６ａの内部で残渣として残り、この汚染物が液体タンク１１にまで運ばれることを有効に防止する。
【００２７】
(5)リンス工程
第２回収路２３を介して洗浄槽１３内部の液体二酸化炭素を回収した後、図５に示すように、再び第１及び第２回開閉バルブ１７ａ，１７ｂを開放して洗浄槽１３を液体二酸化炭素で満たし、攪拌機３３によりその液体二酸化炭素を攪拌し又は循環路２８を用いて循環させ、洗浄後の被洗浄物１２を軽くリンスする。その後、排出ポンプ２１を駆動するとともに第３開閉バルブ２２ａを開放し、洗浄槽１３内部の液体二酸化炭素を第１回収路２２を介して液体タンク１１に戻す。この際第１回収路２２の途中に設けられたフィルタ２４は分離器１９で回収されなかった僅かな汚染物を除去する。
【００２８】
(6)被洗浄物取り出し工程
洗浄槽１３内部の液体二酸化炭素を回収した後、図６に示すように、第５開閉バルブ２７ｂを開放するとともに炭酸ガス圧縮機２７ａを駆動して、洗浄槽１３上部と液体タンク１１との間に設けられた第３回収路２７を介して洗浄槽１３内部の二酸化炭素ガスを液体タンク１１に回収する。この際二酸化炭素ガスは炭酸ガス圧縮機２７ａにより圧縮されかつ冷却器３２により冷却されるので液体二酸化炭素に転換して液体タンク１１に回収される。
洗浄槽１３内部の二酸化炭素ガスが回収された後第５開閉バルブ２７ｂを閉じ、図２に示すように、開放管２５におけるバルブ２５ｂを開放して洗浄槽１３の内部を大気に開放する。そして蓋１３ｂを開放して洗浄槽本体１３ａの内部から洗浄かご１６を被洗浄物１２とともに破線矢印で示すように取り出して一連の洗浄作業を終了する。
従って、本発明の洗浄方法では、洗浄槽１３内部の液体二酸化炭素及び二酸化炭素ガスの双方を回収するので、二酸化炭素の大気開放を最小限に抑えつつ、固着物を含む汚れを有効に除去することができる。
【００２９】
なお、上述した実施の形態では、洗浄槽１３の液体二酸化炭素を液体タンク１１に回収した後、洗浄槽１３内部の二酸化炭素ガスを圧縮冷却して液体二酸化炭素に転換して液体タンク１１に回収する場合を示したが、図７に示すように、洗浄槽１３の液体二酸化炭素を液体タンク１１に回収した後に洗浄槽１３内部の二酸化炭素ガスをガスタンク３６に回収するようにしても良い。この実施の形態では、バルブ２５ｂにより開放管２５の先端をガスタンク３６に第４回収路４６を介して接続させ、その状態で真空ポンプ２５ａを駆動することにより洗浄槽１３内部に残存する二酸化炭素ガスをガスタンク３６に回収することができる。即ち、上述した実施の形態では、洗浄槽１３内のガスを圧縮機２７ａで圧縮して、冷却している液体タンク１１へ送り、液炭として回収する方法であるけれども、このとき圧縮機２７ａは洗浄槽１３、液体タンク１１間の圧力が同圧の状態から移動を開始し、移送に伴い洗浄槽１３内圧が減少するためより高圧縮率の運転が圧縮機２７ａは必要となる。しかしながら、圧縮機２７ａの性能は変わらないため、この圧縮比の増加に伴い移送量が減少するため、減圧時間がかかることになる。このため、圧縮機比が大きくなり排気量も減少するときに、洗浄槽１３内のガスを、予め内圧が大気圧まで下がっているガスタンク３６に抜き出すことにより、減圧時間の減少が可能である。ガスタンク３６に抜き出した炭酸ガスは、ドライアイスブラスト時に液炭と併用したり、ドライアイスブラスと後の液炭張り込み前の洗浄槽１３内加圧等に使用することにより再利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明実施形態の洗浄装置によりドライアイス又はドライスノーが被洗浄物に噴射されている状態を示す構成図である。
【図２】その洗浄装置に被洗浄物を搬入又は搬出する状態を示す構成図である。
【図３】液体二酸化炭素を洗浄媒体として被洗浄物が洗浄されている状態を示す構成図である。
【図４】液体二酸化炭素が第２回収路を介して回収されている状態を示す構成図である。
【図５】被洗浄物がリンスされて液体二酸化炭素が第１回収路を介して回収されている状態を示す構成図である。
【図６】二酸化炭素ガスが第３回収路を介して回収されている状態を示す構成図である。
【図７】二酸化炭素ガスが第４回収路を介して回収されている状態を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１  液体タンク
１２  被洗浄物
１３  洗浄槽
１４  液体供給ポンプ
１６  洗浄かご
１９  分離器
２１  排出ポンプ
２２  第１回収路
２３  第２回収路
２４  フィルタ
２６  液体二酸化炭素蒸発手段
２７  第３回収路
２７ａ  炭酸ガス圧縮機
２８  液体二酸化炭素循環路
２９  洗剤タンク
３１ａ  洗剤供給ポンプ
３２  冷却器
３３  攪拌機
３６  ガスタンク
３７  第１洗浄ノズル
３８  第２洗浄ノズル
４６  第４回収路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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