(57)【要約】ドライクリーニング適用例において溶剤から水を分離するためのシステムおよび方法が提供される。本発明によれば、入口が、ドライクリーニング装置の凝縮器からシリコーンベースのドライクリーニングと水の混合物を受け取ることができる。チャンバが、入口に結合されて、入口から混合物を受け取る。有孔構造体が、チャンバ内に位置決めされて、ドライクリーニング流体と水を分離する。ドライクリーニング流体は、有孔構造体の孔を通過する。出口が、チャンバに結合されて、水がほとんど存在しない状態でチャンバからドライクリーニング流体を除去する。物品を洗浄するシステムは、シロキサン溶剤をバスケットを介して循環させること、バスケットをタンク内に排出すること、物品を遠心回転させること、次いで物品を乾燥させること、シロキサン溶剤を回収すること、次いで前記物品を冷却すること、および前記物品を除去することからなる。さらに、遠心後に物品を除去し、物品を回収乾燥機に移送する能力が、より大きな効率を可能にする。
2004512854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライクリーニング適用例においてシリコーンベース溶剤から水を分離することができるシステムであって、
（ａ）ドライクリーニング装置の凝縮器から、シリコーンベースドライクリーニング流体と水の混合物を受け取ることができる入口と、
（ｂ）入口に結合され、入口から混合物を受け取るためのチャンバと、
（ｃ）チャンバ内に位置決めされ、ドライクリーニング流体と水を分離するための有孔構造体であって、ドライクリーニング流体が有孔構造体の孔を通過する有孔構造体と、
（ｄ）チャンバに結合され、水が実質的に存在しない状態でドライクリーニング流体をチャンバから除去するための出口と
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
有孔構造体のセルサイズが１０ミクロン未満であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
有孔構造体のセルサイズが５ミクロン未満であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
有孔構造体が尿素ホルムアルデヒドフォームを備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
尿素ホルムアルデヒドフォームのセルサイズが５ミクロン未満であることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
有孔構造体がポリウレタンフォームを備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
ポリウレタンフォームのセルサイズが５ミクロン未満であることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
有孔構造体がフェノールホルムアルデヒドポリマーフォームを備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
フェノールホルムアルデヒドフォームのセルサイズが１０ミクロン未満であることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
有孔構造体が親水性であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
さらに、混合物をチャンバを介するように進めるための流れ制御装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
流れ制御装置が真空であることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
流れ制御装置がポンプであることを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
ポンプが電気ポンプであることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
さらに、入口に結合され、寸法が１０から１００ミクロンの穿孔を有するフィルタを備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
さらに、入口に結合されたさらなる凝集のための第２の凝集媒体を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
重力により、水がチャンバから排出チューブを介するように進められることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
水がチャンバからバルブを介して排出され、前記バルブが、水の存在時に回路を完成する２つのプローブによって生成される導電によって作動されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
ドライクリーニング適用例においてシリコーンベース溶剤から水を分離する方法であって、
（ａ）シリコーンベースドライクリーニング流体と水との混合物を受け取るステップと、
（ｂ）混合物を有孔構造体を介するように進めて、ドライクリーニング流体と水を分離するステップと、
（ｃ）水が実質的に存在しない状態でドライクリーニング流体を除去するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２０】
有孔構造体のセルサイズが１０ミクロン未満であることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
有孔構造体のセルサイズが５ミクロン未満であることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
有孔構造体が親水性であることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
有孔構造体が尿素ホルムアルデヒドフォームを備えることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２４】
尿素ホルムアルデヒドフォームのセルサイズが５ミクロン未満であることを特徴とする請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
有孔構造体がポリウレタンフォームを備えることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２６】
ポリウレタンフォームのセルサイズが５ミクロン未満であることを特徴とする請求項２５に記載のシステム。
【請求項２７】
フェノールホルムアルデヒドフォームのセルサイズが１０ミクロン未満であることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２８】
水がチャンバからバルブを介して排出され、前記バルブが、水の存在時に回路を完成する２つのプローブによって生成される導電によって作動されることを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２９】
物品をクリーニングするためのシステムであって、
（ａ）内部に物品を受け取るためのクリーニングバスケットと、
（ｂ）シロキサン溶剤を収容するための１つまたは複数のタンクと、
（ｃ）タンクとクリーニングバスケットの間に結合され、クリーニングバスケット内の物品をシロキサン溶剤に浸漬するためのポンプと、
（ｄ）再使用するためにシロキサン溶剤を蒸留するための真空蒸留器と、
（ｅ）クリーニングバスケットおよび／または蒸留器の少なくとも１つに結合され、蒸気を凝縮して回収するための凝縮器と、
（ｆ）凝縮器に結合され、凝縮器から受け取られるシロキサン溶剤中の水をデカント（ｄｅｃａｎｔ）するための分離器と、
（ｇ）クリーニングバスケットに結合され、乾燥および乾燥後の冷却を行うために空気を加熱器コイルおよび冷却コイルを通ってクリーニングバスケット内に入るように循環させるためのファンと
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項３０】
凝縮器が、蒸留器に結合され、シロキサン溶剤の凝縮蒸気を蒸留器から回収するための蒸留蒸気凝縮器であることを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
凝縮器が、クリーニングバスケットに結合され、シロキサン溶剤の凝縮蒸気をクリーニングバスケットから回収するための乾燥蒸気凝縮器であることを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
分離器が重力によってシロキサン溶剤を受け取ることを特徴とする請求項２９に記載のシステム。
【請求項３３】
閉ループまたは移送システム内で物品をドライクリーニングする方法であって、
（ａ）ドライクリーニングする前記物品を、環状シロキサン組成物を含むドライクリーニング流体中に浸漬する工程と、
（ｂ）前記シロキサン組成物中で前記物品を攪拌する工程と、
（ｃ）前記物品を遠心操作して、シロキサン溶剤を一部除去する工程と、
（ｄ）前記物品をバスケットから除去し、物品を回収乾燥機に移送する工程と、
（ｅ）物品を加熱して液体を蒸発させるために空気を循環させる工程と、
（ｆ）回収後に物品を冷却するために空気を循環させる工程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３４】
前記物品からの前記シロキサン組成物の前記除去が、
遠心操作後に物品を除去しないこと、
加熱コイルを介するように空気を循環させること、および
前記物品を介するように前記空気を循環させること
を含む閉ループ方法によって実施されることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記物品からの前記シロキサン組成物の前記除去中に、前記物品が、前記シロキサン組成物の蒸発点を低下させる真空にさらされ、それにより前記シロキサン組成物の前記除去が速くなることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
さらに、注入ノズルを備え、それにより洗濯に先立って、洗濯のためにシロキサン組成物がバスケット内に圧送される前に物品に湿気を与えるために１分未満だけバスケット内に水の微細ミスト（霧状）が注入されることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
システムが、システムの一部として、シロキサン溶剤を蒸留し、不揮発性残留物（ＮＶＲ）を照明するための真空蒸留器を含むことを特徴とする請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
システムが、システムの一部として、シロキサン溶剤を蒸留し、不揮発性残留物（ＮＶＲ）を照明するための真空蒸留器を含むことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３９】
蒸留器が分留蒸留器として動作することを特徴とする請求項３８に記載のシステム。
【請求項４０】
低端（初期）ボイラが１つの分離容器に進められ、高端ボイラが１つの分離容器に進められることを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４１】
容器が、水を指示し、容器から水を解放することができる水センサを備えることを特徴とする請求項４０に記載のシステム。
【請求項４２】
低端容器が、再蒸留を行うために水和された溶剤を蒸留器に進めて、高端ボイラ容器が、再使用するために溶剤をドライクリーニングタンクに戻すことを特徴とする請求項３９に記載のシステム。
【請求項４３】
乾燥サイクル中に回収された凝縮水和されたシロキサン溶剤が分離容器に進められ、次いで蒸留するために蒸留器に進められることを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項４４】
容器が、水を指示し、容器から水を解放することができる水センサを備えることを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、衣服、布地、織物などのドライクリーニングの一般的な分野にあり、より詳細には、特有の密度および比重量特性を有するドライクリーニング溶剤から水を抽出するための方法および装置を対象とする。さらに、シリコーンベース溶剤を使用しながら、ドライクリーニング溶剤を回収し、汚れの除去を強化するために使用される方法および装置に対する特有の変更である。
【０００２】
（発明の背景）
ドライクリーニングは、世界中で主要な産業になっている。米国だけで、４万社を超えるドライクリーニング業者がある（これらの多くが複数の店舗を有する）。ドライクリーニング産業は、現在の経済で本質的な産業である。衣類の多くの物品（および他の品目）は、身体の脂肪や油を除去することによって清潔さを保ち、縮みや変色を防止して見た目を良くしておくためにドライクリーニングしなければならない。
【０００３】
今日まで最も広く使用されてきたドライクリーニング溶剤はペリクロロエチレン（ＰＥＲＣ）である。ＰＥＲＣには、固有の毒性や臭気を含めた多くの欠点がある。
【０００４】
この分野での別の問題は、現在使用されているシステムでは、ドライクリーニングプロセス中での布地の損傷を防止するために、異なる布地には異なる処理が必要なことである。
【０００５】
従来技術のドライクリーニングプロセスは、クリーニングを達成するために適切な機械類と共に様々な溶剤を使用することを含む。前述したように、最も広く使用されている溶剤はＰＥＲＣである。ＰＥＲＣは、優れたクリーニング溶剤であるという利点を有するが、健康や環境に対する大きな害となるという欠点がある。すなわち癌の形成に関連しており、さらに地下水や水生生物に対する非常に強い破壊性を有する。地域によっては、これらの欠点があるためＰＥＲＣが禁止されている。さらに、従来、石油ベース溶剤や炭化水素類など他の溶剤が試され、使用されてきた。これらの様々な溶剤はＰＥＲＣよりも弱く、しかし依然として揮発性有機化合物（ＶＯＣ）に分類される。したがって、そのような化合物は、ほとんどの大気区域で規制され認可されるものである。
【０００６】
ドライクリーニング産業は長い間、衣類の布地および物品のクリーニングに使用するために、石油ベース溶剤、および周知の塩素化炭化水素、ペリクロロエチレンに依存してきた。１９４０年代以来、ＰＥＲＣは、不燃性であり、かつドライクリーニング産業にとって理想的な優れた脱脂およびクリーニング品質を有する合成化合物として称賛された。１９７０年代初頭に、ＰＥＲＣが動物の肝臓癌をもたらすことがわかった。当時、ドライクリーニング廃棄物はごみ埋立地およびごみ箱に置かれており、そこから土壌および地下水中に浸出していたので、これは警鐘的な発見となった。
【０００７】
環境保護庁の規制は徐々に厳しくなり、衣類の布地および物品を乾燥状態で機械に入れ、乾燥状態で出すことを意味する「ドライツードライ」サイクルを有することを全てのドライクリーニング業者に要求する１９９６年発効の法律に到った。このサイクルには、ほとんど全てのＰＥＲＣ、液体、または蒸気を再捕集することができる「閉ループ」システムが必要であった。プロセス「サイクル」は、円形窓を通して見ることができる衣類の布地または物品１５ポンド（６．８ｋｇ）から１５０ポンド（６８ｋｇ）を保持することができる特別に設計された洗濯機内に衣類の布地または物品を置くことを含む。機械内に置く前に、衣類の布地または物品はチェックされ、染みに対しては局部的な手作業による染み抜きによって処理される。布地が通常状態でない、または扱いの難しいものであることが知られている場合は、ラベルをチェックして、製造業者がその品目をドライクリーニングしても安全であるとみなしていることを検証する。そうでない場合は、染みが永久的にとれない可能性がある。染みが油脂に関連するものである場合、水は役に立たず、溶剤は、油脂を可溶化するので役立つ。実際、（通常の洗濯機で洗濯すべきでない）ある種の衣類をドライクリーニングする主な理由は、身体の油（脂肪酸と呼ばれる）の蓄積を除去することである。これは、それらが非常によく酸化し、悪臭を生むためである。
【０００８】
溶剤中に蓄積した油脂および脂肪酸は、溶剤の濾過および蒸留によって除去される。すなわち、汚れた溶剤が煮沸され、全ての蒸気が凝縮コイルによって凝縮されて液体に戻る。残りのＮＶＲ（不揮発性残留物）は、規制に従って後で除去および廃棄される。回収された液体は、溶剤と水の両方からなり、次いでこの液体が分離器に通されて２つの非混和性液体が分離される。水は、クリーニング前に織物に露出された周囲空気の自然な湿気から生じたものである。別の水分源は、事前スポッティング中に使用された材料である。
【０００９】
織物が機械から除去される前に、洗濯機が乾燥機になる。区画を介して、しかし外側に排気されずに熱風が吹かれ、空気の流れは、蒸気を液体に凝縮する凝縮器を通過する。このとき、溶剤から水を分離しなければならず、溶剤は再使用のために戻される。
【００１０】
水が溶剤から分離されない場合、水は、関連する貯蔵タンク内に搬送され、その密度によりタンクの底部に沈降する。水の水位が十分高い場合、ポンプシステムによって引き揚げられ、クリーニングする物品上に圧送される場合があり、これは物品の損傷をもたらす。
【００１１】
水が十分な時間にわたってベースタンクにある場合、細菌が成長し始め、これは、クリーニングする物品に移る強い悪臭をもたらす。炭化水素溶剤は細菌に関する飼育原料であり、細菌の成長に急速に寄与する場合がある。シリコーンベース溶剤は、細菌に関する飼育原料ではなく、しかしより軽い密度の溶剤とより濃い密度の水との間の界面レベルが、水と溶剤の間の界面レベルをもたらす。この界面レベルでの極性溶剤可溶汚染物質は、脂肪酸、食品、汗、通常の身体臭を含む可能性がある。長期の沈降は、細菌の成長を急速にもたらし、最終的に悪臭をもたらす。
【００１２】
したがって、消費者の不満足をもたらす、クリーニングする物品の損傷または悪臭の発生が起こらないように水の存在を制御するために、専門的ドライクリーニングが非常に重要になっている。
【００１３】
多くの有機溶剤は、吸湿性の度合が異なることに留意されたい。水溶性がない有機溶剤は通常、環境から水分を吸着することができる能力を有する。したがってこれらは吸湿性がある。環状および線状シリコーン溶剤の場合は、水を吸着する性質を示す（飽和点は、１００万部位当たり約２００部位である）。水を吸着する速度は、水分の存在下で溶剤が加熱されるときに増大される。衣服が洗濯プロセス中にシリコーン溶剤中に浸漬されて、後で遠心操作されるドライクリーニング適用例では、衣服に付いた残りの溶剤が、タンブル（ｔｕｍｂｌｉｎｇ）および加熱プロセスによって除去される。熱は、溶剤および水分を蒸発させる。溶剤／水分の結合体が冷却コイル凝縮器に輸送され、その時点で、結果として得られる液体溶剤／水分結合体が乳白色の外観になる場合があり、これはコロイド状エマルジョンまたは疎液コロイドと呼ばれる。この乳白色の液体は、吸着された水分子と共存するシリコーン溶剤である。吸着された水は、かなりの時間をかけて、溶剤から徐々にゆっくりと解放され、その２つはそれらの密度および重量によって分離する。溶剤分子に対する水分子の吸着は、分子を一時的に一体に保持する弱いファンデルワールス力に起因する。
【００１４】
任意の２つの分子が互いに引き合っており、それらの間の力は、一般的な用語でファンデルワールス力と呼ばれる。これは、これら２つの分子の様々な電荷（すなわち構成電子および核電荷）間での静電力から生じる。
【００１５】
（発明の概要）
本発明の目的は、水とドライクリーニング溶剤の分子を結合する力を迅速かつ効果的に壊し、それにより、溶剤と水分子を迅速に分離することができるようにすることである。吸湿性溶剤から水を剥離するプロセスは、マイクロセル剥離フィルタの化学的性質および設計に大きく左右される場合がある。吸湿性溶剤から水を剥離する方法は、マイクロセル有孔構造体の化学的性質および設計に大きく左右される場合がある。このように言えるのは、水／溶剤液体混合物が有孔構造体の小さなオリフィスを通るように付勢されるときに、水分子を溶剤分子に付着させる力が低減し、それにより分子を分離することが可能になるからである。
【００１６】
１０ミクロン未満のセル構造を有する尿素ホルムアルデヒドフォームが、有孔構造体の構成に好ましい材料である。剛性であり、しかし孔を有するこの媒体を通るるように溶剤／水液体が付勢されるとき、溶剤と水は、密度が異なるため、また吸着力（すなわちファンデルワールス力）が低減するため、一部が即座に分離される。また、分離の役割をする他の要因としては、毛管現象、表面張力、ならびに水分子とフォーム分子の引力とシリコーン分子とフォーム分子の引力との差が挙げられる。流量と共にこれらの要因が分離の速度を決定する。
【００１７】
剛性の材料は、より大きな圧力差に耐えることができるので好ましいが、オープンセルポリウレタンフォームやフェニルホルムアルデヒドポリマーなどある種の可撓性材料も溶剤と水を分離することができる同様の能力を示し、それを使用して有孔構造体を構成することができることにも留意されたい。セルサイズ、フォームの密度、および溶剤／水液体が媒体を通過する圧力が、溶剤からの水凝集（剥離）の最適な度合を決定する。一例として、１０ミクロン未満のセルサイズを有する直径３インチの剛性フォームは、効果的に、３ＧＰＭ（毎分１１３６０ｃｍ３）を超える流量で連続的に水剥離を起こす。
【００１８】
有孔構造体として使用することができる様々な材料が異なる親水性（水を引き付ける能力）の度合を有することにも留意されたい。マイクロセル構造がより高い親水性の度合を有する場合、水剥離プロセスの効果および速度がより効率良いものとなる。
【００１９】
乾燥中と蒸留プロセス中の両方で、蒸気の凝縮中に不混和性液体が一緒に冷却されるとき、水和されたシリコーン溶剤、または親液コロイドとも分類されるコロイドが生成される。溶剤からの水の適切な分離は、凝集または剥離媒体の適切な選定および実施に影響を受ける。選定される媒体は主に、小さな水滴の凝集として働く。凝集は、コロイド状エマルジョンの不安定さを示す。コロイド状エマルジョンを不安定にする最も重要な要因は、（１）疎液コロイド中に拡散された小滴を取り囲む二重の電荷層が壊れ、それにより「ゼータ電位」が消えること、または（２）親液コロイド中に拡散された小滴を取り囲む溶媒化層または被膜が破壊されることである。小滴を取り囲む安定な二重の電荷層と溶媒化大気との両方が除去されたときにのみ、小滴が凝結し、システムが安定性を失う。
【００２０】
「有孔構造体」媒体は、二重層からイオンを除去する、および／または溶媒化被膜を除去することによって凝集を生じさせることもできる。様々な拡大面媒体（後で特定されるが、しかしそれに限定されない）が、端面にわたって残る相当の原子価またはその他の引力を有し、これが他の材料を引き付けることができ、この現象は吸着と呼ばれる。「有孔構造体」媒体によるイオンおよび界面活性剤の吸着が妥当な方法であり、この方法で媒体が機能することができ、それにより凝集をもたらす。したがって、凝集または剥離媒体として使用すべき「有孔構造体」の選定は、最後にはシロキサン溶剤を水から分離することができる能力に基づいている。
【００２１】
本発明は、ドライクリーニング適用例においてシリコーンベース溶剤から水を分離するためのシステムおよび方法を含む。本発明によれば、入口が、ドライクリーニング装置の凝縮器からシリコーンベースドライクリーニング流体と水の混合物を受け取ることができる。チャンバが、入口に結合され、入口から混合物を受け取る。有孔構造体が、チャンバ内に位置決めされ、ドライクリーニング流体と水を分離する。ドライクリーニング流体は、有孔構造体の孔を通過する。出口が、チャンバに結合され、水が実質的に存在しない状態でドライクリーニング流体をチャンバから除去する。
【００２２】
本発明の一態様では、有孔構造体のセルサイズが１０ミクロン未満である。有孔構造体は、尿素ホルムアルデヒドフォームから構成され得る。理想的には、尿素ホルムアルデヒドフォームのセルサイズは５ミクロン未満である。あるいは、有孔構造体をポリウレタンフォームから構成され得、理想的には、セルサイズが５ミクロン未満であり、しかし１０ミクロンを超える場合もある。本発明の別の態様では、有孔構造体が親水性のものである。
【００２３】
あるいは、有孔構造体を、理想的には１０ミクロン未満のセルサイズを有するフェニルホルムアルデヒドポリマーフォームから構成され得る。
【００２４】
本発明の一態様では、分留を使用して、密度および再循環に基づいて溶剤から水を照明することが可能になる場合がある。水などの低端ボイラを、シリコーン溶剤の蒸留前に蒸留することができる。
【００２５】
シリコーン溶剤の理想的な蒸留は、２７インチ（６８．６ｃｍ）から２９インチ（７３．７ｃｍ）の真空を用いて２３５°Ｆ（１１３℃）から２５０°Ｆ（１２１℃）の温度を生成することによるものである。水の沸点２１２°Ｆ（１００℃）よりも高い温度を生み、２０インチ（５０．８ｃｍ）未満のわずかな真空を生成することによって、プロセスは、低端ボイラから蒸気を抜くことができ、かつ凝縮蒸気を分離容器に進めることができる。なんらかの共沸が生じ、それによりこの容器での水センサは、存在する自由な水をシステムから出す。残りの水和された溶剤は、再蒸留のために蒸留器に戻る。
【００２６】
（時間または温度上昇に基づいて）低端ボイラが蒸留された後、十分な真空（２７から２９インチ（６８．６から７３．７ｃｍ））が確立され、十分な温度（２３５°Ｆから２５０°Ｆ（１１３℃から１２１℃））が確立されて、脱水シリコーン溶剤の蒸留をもたらす。凝縮蒸気が分離容器に進められ、容器は安全性のために水センサを有することができ、水があればそれをシステムから出すことができる。溶剤は、再使用のためにドライクリーニング機械のタンクに戻される。第２の水和された溶剤源は、乾燥回収ヘッドからのものであり、この溶剤は通常、非常に多く水を含んでおり、自由な水をなくするように水センサを含むことができる分離容器内に収集される。乾燥回収サイクル後、収集された水和された溶剤は蒸留のために蒸留器に進められ、それにより、再生された溶剤のみが分留操作の高端ボイラ容器を介する。
【００２７】
シリコーンベース溶剤の使用により、ドライクリーニング分野に従来存在しなかった温度の許容範囲が生じる。ドライクリーニングの分野で使用される液体溶剤の温度制御の重要性は大きい。
【００２８】
前述したように、最も広く使用されている溶剤はＰＥＲＣであり、その温度は理想的には７８°Ｆ（２５．６℃）から８２°Ｆ（２７．８℃）の範囲で維持される。これはまた、ドライクリーニングの分野で現在使用されている全ての他の溶剤に関しても共通の範囲である。温度が上昇した場合、それによりはるかに強い溶剤が生じ、これは処理する織物に損傷をもたらす。ＫＢ（ｋａｒｉ　ｂｕｔｙｌ）値の上昇は大抵、クリーニングする物品から色素を可溶化させ、クリーニングしている他の物品へこれらの色素を移送する。温度制御に関する考慮から、ドライクリーニング機の製造で、ベースタンクに配置された水冷コイル、および熱伝達用の配管ラインへの直列水冷ジャケットの設置がなされている。
【００２９】
本発明のシリコーンベース溶剤の温度を９０°Ｆ（３２．２℃）から１３０°Ｆ（５４．４℃）の範囲まで上昇させることによって、色素を引き抜いたり剥離したりすることなくクリーニングの強さが与えられる。これは、熱水タンクから循環ポンプおよびコイル（以前には冷却に使用された）を介して熱水タンクに戻る閉ループ様式で水を循環させることによって最も良く達成することができる。循環ポンプは、溶剤に配置することができる温度プローブによって制御される。それにより溶剤温度が正確に制御され、クリーニングする物品に損傷をもたらすことなく溶剤の強さに影響を及ぼす。これは任意選択のものであり、必ずしも良好なクリーニングを達成しない。
様々な実施形態を記述してきたが、それらは単に例であって、限定を示してはいないことを理解されたい。したがって、好ましい実施形態の広さおよび範囲は、上述の例示実施形態の任意のものによって限定すべきではなく、頭記の特許請求の範囲およびその等価形態に従ってのみ定義すべきである。
【００３０】
（発明の開示）
本発明は、布地、織物、革などのドライクリーニングに関連して使用される装置および方法を含む。
【００３１】
本発明に関係する相関クリーニングステップを実施するために、ドライクリーニング装置を図１に概略的に示すが、代替クリーニング構成を使用することもできることを理解されたい。図１のクリーニング構成は、クラス３−Ａタイプの溶剤（１４０°Ｆ（６０℃）から２００°Ｆ（９３．３℃）の間の引火点を有する溶剤）を用いて処理するために使用することができることに留意されたい。
【００３２】
物品または他の品目のドライクリーニングは、それらを水平回転クリーニングバスケット１０内に置くことから始まる。ポンプ１２を使用して圧送される有機シリコーンベースのシロキサン溶剤を含むドライクリーニング流体を用いて洗濯サイクルが開始される。この溶剤は、作業タンク１４または新たな溶剤タンク１６から圧送され、その後、物品を有するクリーニングバスケット１０に送られる。圧送された溶剤の進路は、フィルタ１８を介するものであっても、クリーニングバスケット１０に直接入るものであってもよい。
【００３３】
次いで溶剤は、クリーニングバスケット１０から、ボタントラップ２０を介してポンプ１２に循環される。所定時間の攪拌後、溶剤が排出されて、図１に示される３つのタンク１４、１６、および２２のいずれかへ圧送される。次いで、クリーニングバスケット１０が遠心分離されて、残っている溶剤が任意のタンクまたは蒸留器に抽出される。
【００３４】
本発明の特定の溶剤に適合する濾過システムのタイプは、以下のようなものである。２０および６０ミクロンタイプのスピンディスクであって、任意選択でより大きなミクロンのスピンディスクタイプと共に使用することができる珪藻土を使用する場合があるスピンディスク；これも任意選択で珪藻土と共に使用することができる管状濾過（柔軟性、剛性、または突起）；カートリッジ（炭素コア、標準サイズ、巨大または分割サイズの全ての炭素）；および蒸留器を必要としない場合があるＫｌｅｅｎ　Ｒｉｔｅカートリッジシステム。また、フィルタを１０から１００ミクロンの寸法で使用して、分離前に凝縮蒸気を濾過することができる。
【００３５】
クリーニングする物品から解放される微粒汚れをなくするように溶剤を濾過することができる。さらに、シリコーンベース溶剤の濾過により、触媒の存在下でさえも溶剤が重合しなくなる。
【００３６】
前述のＫｌｅｅｎ　Ｒｉｔｅカートリッジシステムが使用される場合以外は、クリーニングに使用される溶剤は、クリーニングされる１００ポンド当たり１０ガロン（３７８５０ｃｍ３）から２０ガロン（７５７１０ｃｍ３）の割合で蒸留することができる。これを達成するために、フィルタ１８から、あるいは汚タンク２２またはホイール１０から溶剤を受け取るように蒸留器２４を使用することができる。蒸留器が、浮動ボールバルブ（図示せず）によって制御することができる真空下にあるので、汚タンク２２内の溶剤を吸引によって蒸留器に導入することができる。
【００３７】
蒸留器から生じる回収蒸気または凝縮蒸気を、蒸留蒸気凝縮器２６の水冷コイルによって凝縮することができる。その後、重力により、凝縮溶剤が主分離器２８または保持容器内に入る。蒸留器に応じて、流量を０．７５ＧＰＭ（毎分約２８３９ｃｍ３）から２．５０ＧＰＭ（毎分約９４６３ｃｍ３）の範囲内にすることができ、分離器はそれに従って設計される。真空は、液体ヘッドポンプ３０によって、あるいはベンチュリにより生成される排気プロセスによって生成することができる。
【００３８】
同じ機械の一部として、または乾燥機に移送されて行われる乾燥プロセス中、物品は、１０内でタンブルされ、空気は、ファン３２によって加熱コイル３４を介するように進められ、その結果、引込み空気流が１２０°Ｆ（４８．９℃）から１８０°Ｆ（８２．８℃）になる。物品に残った溶剤および水が加熱されて蒸気になるので、空気流は、クリーニングバスケット１０から出て、乾燥蒸気凝縮器３６の冷却コイルを介して進み、乾燥蒸気凝縮器３６で蒸気が凝縮して液体に戻る。重力により、そのような液体は導管３７を介して主分離器２８または保持容器に入る。
【００３９】
クリーニングバスケット１０から出る蒸気含有空気は、１２０°Ｆ（４８．９℃）から１６０°Ｆ（７１．１℃）の温度範囲にある。この温度は、温度を１４０°Ｆ（６０℃）以下に調整して前述の溶剤の引火点よりも３０°Ｆ（１６．７℃）低くなるようにすることがここでも有利である場合があるので、重要である。一実施形態では、凝縮液体の流量を０．７５ＧＰＭ（毎分２８３９ｃｍ３）に制限することができ、その際、分離器を、蒸留器および乾燥蒸気凝縮器２６および３６からの凝縮液体の合成流量に合うように設計することができる。
【００４０】
図２、３、および４に、簡明化の目的で本発明の様々な構成要素を採用することができる順序を例示する。前述のドライクリーニングプロセスに続いて、１つまたは２つ以上の溶剤源が分離器に存在する。ドライクリーニングシステムに再凝縮溶剤を戻すことができるかどうかは、分離器およびその効率によって決まる。
【００４１】
そのような効率を提供するために、図４、５、および６に示されるように、水と溶剤の分離方法が提供される。図示されるように、物品からのシリコーンベースのドライクリーニング流体と水の混合物が、一方または両方の凝縮溶剤源から受け取られ、ドライクリーニングプロセスの乾燥および／または蒸留が行われる。受取り後、混合物は、保持容器に入る、またはドライクリーニング流体と水を分離する有孔構造体を介して直接進められる。次に、ドライクリーニング流体は、水が実質的に存在しない状態に除去され、ドライクリーニングシステムに再生循環される。
【００４２】
図６は、図４および５の方法を実施することができる本発明の一実施形態の分離器の概略図である。水和された溶剤、すなわち水とドライクリーニング流体の混合物の流れが分離器の主チャンバ４８（図４、５、および６）に到達したとき、この混合物を濾過して５４、糸屑および微粒汚れが分離器（図６）に入り、下流にある凝集フィルタを制限するのを防止することができる。そのような濾過を達成するために、凝集媒体５４を入口チューブ５２の最初の端部にドレープされてもよい。本発明の様々な媒体には、ナイロンまたは任意の他の凝集媒体が含まれる。図１および８のドライクリーニングの蒸気凝縮器２６および３６からの配管接続は、入口５２で終端するように配管させることができる。
【００４３】
水和された溶剤は分離器図４、５、および６に入り、重力によって入口チューブ５２を下って供給され、入口チューブ５２は、水とドライクリーニング流体の間の界面レベルよりも数インチ上方で終端する。シリコーンベース溶剤は水に不溶であり、それでも水は、小さなセルサイズでは水和された溶剤中に懸濁し、最終的には小球体を形成する。合成重量により、この小球体は主チャンバ４８の底部に沈降する。
【００４４】
主チャンバ４８内の全液体が上昇するとき、フロートレベルスイッチ５８が作動され、これがポンプ６０を起動する。次いで、液体がポンプ６０によって圧送され、１つまたは２つのフィルタ６２を介し、このフィルタは、濾過のために、２０から５０ミクロンおよび５ミクロンになっている図４、５、および６。
【００４５】
次いで、水和された溶剤は有孔構造体６４を介するように付勢され、または引かれ、この有孔構造体は、フィルタハウジング６２内部に位置決めする、またはフィルタ６２の後方に直列に配置することができ、「凝集媒体」として働く。好ましくは、この構造は、長さが１／２インチ（１．２７ｃｍ）から１５インチ（３８．１ｃｍ）であり、断面が１／４インチ（０．６３５ｃｍ）から４インチ（１０．２ｃｍ）であり、２０ミクロン未満のセルサイズを有する。フィルタハウジング６２に直列に位置決めされた１から３個、またはそれより多くの分離構造６４が存在する場合があることに留意されたい。水和された溶剤が有孔構造体６４を介して付勢されるときいくらかの水小球体が発生し、有孔構造体６４の出口側に現れる。
【００４６】
ポンプ６０は、電気式のものであっても、空気圧式のものであってもよい。ポンプ６０や、その代替方法としての真空など任意の流れ方法を使用することで、十分な分離がもたらされる。選択される流れ方法は、０．５ＧＰＭ（１８９３ｃｍ３）から３．５ＧＰＭ（１３２５０ｃｍ３）の流れを生じるべきである。有孔構造体６４が許容できるよりも水和された溶剤の流入が大きい場合、流れ制御装置を起動するフロートレベルスイッチ５８の再位置決めを下げることができ、水和された溶剤に関するより大きな緩衝を可能にする。流量は、空気圧を増減させる、またはスロットルバルブを使用することによって変えることができる。
【００４７】
水和された溶剤は、主容器４８から吸引ライン５９、１つまたは複数のフィルタ６２を介して移動される。水和された溶剤は、剥離媒体６４に露出され、その後、ディフューザ６５を通過して最終容器６８内に入り、さらにドライクリーニング機のクリアタンク１６（図１）に入る。
【００４８】
最終容器には３つの出口が位置されている。最も高いのは安全オーバーフロー７０であり、溶剤を主容器４８に搬送し戻す。中間の高さのライン６６は、溶剤をクリアタンク１６に搬送し、より低いライン６７は、水を含む可能性のある溶剤を主容器４８に搬送し、閉ループプロセスを作成して、クリアタンク１６を水和された溶剤から保護する。
【００４９】
このプロセスがＯＥＭ（ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｍａｎｉｆａｃｔｕｒｅ）システムに適用されるとき、原理は同じであるが、容器が変更される場合がある。図６で実証されるように、凝縮液体源２６および３６は同じであり、水和された溶剤が第１の容器４８に経路指定され、第１の容器４８は、水センサ７１を備えている場合、バルブを起動して水を流出させ、水が除去された後に再び閉じる。水和された溶剤は、アドオンポンプ６０によって、または既存の水中ポンプ６０を用いて循環され、ポンプは水和された溶剤を、容器４８からフィルタ（１０ミクロン未満）６２を介し、次いで剥離媒体６４を介するように循環させ、剥離媒体が水分子に小球体サイズの水構造を形成させ、次いでそれが水センサ７１によって感知され、それにより容器４８から排出される。これは、クリアタンク１６（図１）に安全に再生循環することができる脱水溶剤を残す。
【００５０】
主チャンバ４８および６８の底部に収集された水は、手動で、またはヒンジ式バルブを機械的に開く水浮動スイッチ（図示せず）によって排水される。また、２つの導電点、すなわちプローブ（図示せず）を使用するオプションもあり、これらは、水が上昇したときに接触して回路を完成させ、空気圧式または電気式バルブに信号を送り、バルブが主チャンバ４８および６８にある水を放出することができる。また、手動の定期的保守のために主チャンバ４８および６８の底部に手動排出口が存在する場合もある。
【００５１】
主チャンバ４８および６８の組成物は、ステンレス鋼またはポリエチレンであってよい。炭素鋼の使用を伴う構成は、酸化およびさびが急速に起こる可能性があるため推奨されない。
【図面の簡単な説明】
本発明の前述の利点、およびその追加の目的および利点は、好ましい実施形態の詳細な説明を以下の図面に関連させて読めば、本明細書で以後より良く理解されよう。ここで、
【図１】
蒸留される場合に真空蒸留を必要とする沸点を有する溶剤と共に使用されるドライクリーニング機を示す概略図である。
【図２】
図１で説明されたドライクリーニング装置内での液体の流れを示すフローダイアグラムである。
【図３】
図１で説明されたドライクリーニング装置内での蒸気の流れを示すフローダイアグラムである。
【図４】
分離装置を使用して溶剤から水を分離する方法の機能ステップを示すフローダイアグラムである。
【図５】
ドライクリーニング機の一部（ＯＥＭ）として装置を使用して溶剤から水を分離する機能ステップを示すフローダイアグラムである。
【図６】
溶剤から水を分離する機能ステップを有する分離器のフローダイアグラムおよび概略図である。
【図７】
移送乾燥機内で液体を凝縮する機能ステップと、液体を分離器に移動する機能ステップとを示すフローダイアグラムである。
【図８】
真空蒸留を必要とする沸点を有する溶剤と共に使用される移送乾燥機を表す概略図である。
【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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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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