(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の貯蔵タンクからの二酸化炭素（ＣＯ２）を使用して、噴射流入ポートを有するクリーニングチャンバ内で物品を洗濯するためのドライクリーニングプロセスであって、
ガス状ＣＯ２を第１の貯蔵タンクに圧入し、第１の貯蔵タンクとクリーニングチャンバとの間に正の圧力差を生ぜしめる工程；
正の圧力差に応じて第１の貯蔵タンクからクリーニングチャンバへの液体ＣＯ２の流れを可能にすることによりクリーニングチャンバを液体ＣＯ２で充填する工程；
ガス状ＣＯ２を第１又は第２の貯蔵タンクに交互に圧入し、第１と第２の貯蔵タンクの間に圧力差を生ぜしめる工程；及び
第１及び第２の貯蔵タンク間の圧力差に応じて、噴射ポートおよびクリーニングチャンバを経て第１及び第２の貯蔵タンクの間で、液体ＣＯ２を流して、クリーニングチャンバ内での噴射攪拌及びクリーニングチャンバを経る液体ＣＯ２の定期的に連続した流れを起こす工程であって、該工程では、前記第１と第２の貯蔵タンクの一つへ液体ＣＯ２が導入される前に冷却システムでクリーニングチャンバからの液体ＣＯ２を冷却する工程を更に備えており；
高圧気体状ＣＯ２をクリーニングチャンバから抜き出して冷却システムを通過させることによりクリーニングチャンバから蒸気を回収する工程で、ここでは前記気体状ＣＯ２は前記第１と第２の貯蔵タンクの一つへ導入される前に冷却されて液化されるものであり；
クリーニングチャンバに気体状ＣＯ２を圧入し、かくして、前記第１または第２の貯蔵タンクとクリーニングチャンバの間に負の圧力差を生じしめ、そして前記負の圧力差に応じて第１のまたは第２の貯蔵タンクへクリーニングチャンバから液体ＣＯ２を流入させることによりクリーニングチャンバ内を排出させる工程；および
クリーニングチャンバーに加熱された気体状ＣＯ２を再導入する前に、熱交換器を介してクリーニングチャンバから気体状ＣＯ２を通過させることによりクリーニングチャンバ内部を加温する工程、
を備える前記ドライクリーニングプロセス。
【請求項２】
前記第1及び第２の貯蔵タンクの間を液体ＣＯ２を流す工程が、第１貯蔵タンクから第２の貯蔵タンクへ及び第２の貯蔵タンクから第1の貯蔵タンクへ、それぞれ交互に、液体ＣＯ２を流す工程を含むことを特徴とする請求項１記載のプロセス。
【請求項３】
前記噴射ポートが第１及び第２の噴射ポートを有すること及び前記第1及び第２の貯蔵タンクの間を液体ＣＯ２を流す工程が、第１及び第２の噴射ポートを経て液体ＣＯ２を交互に流す工程を含むことを特徴とする請求項１記載のプロセス。
【請求項４】
前記第1噴射ポートを経て液体ＣＯ２を流す工程が、クリーニングチャンバ内で実質的に時計方向の攪拌を生ぜしめる方向に液体ＣＯ２を流す工程を含むこと及び前記第２噴射ポートを通って液体ＣＯ２を流す工程が、クリーニングチャンバ内で実質的に反時計方向の攪拌を生ぜしめる方向に液体ＣＯ２を流す工程を含むことを特徴とする請求項３記載のプロセス。
【請求項５】
物品を洗濯するドライクリーニングシステムであって、
二酸化炭素（ＣＯ２）を貯蔵するための第１及び第２の貯蔵タンク；
噴射ポートを有するクリーニングチャンバ；
噴射ポート及びクリーニングチャンバを経て第１及び第２の貯蔵タンクの間に所定量の液体ＣＯ２を移送して、クリーニングチャンバ内に噴射攪拌を起こすのに十分な圧力差を第１及び第２の貯蔵タンクの間に確立するためのコンプレッサ；
第１と第２の貯蔵タンクの一つへ液体ＣＯ２を導入する前に液体ＣＯ２を冷却するためのクリーニングチャンバと第１と第２の貯蔵タンクの間を選択的に流体連通するように配置される冷却システム；および
クリーニングチャンバと冷却システム間を流れる気体状ＣＯ２を選択的に冷却するためと、加温された気体状ＣＯ２をクリーニングチャンバに再導入する前にクリーニングチャンバからの気体状ＣＯ２を加温するための、クリーニングチャンバ、第１と第２の貯蔵タンク及び冷却システムを選択的に流体連通するように配置される熱交換器、
を備えることを特徴とするドライクリーニングシステム。
【請求項６】
前記コンプレッサが第１及び第２の貯蔵タンクのいずれかの圧力を少なくとも５．１７１ＭＰａ（７５０ＰＳＩ）に上昇させることができるものであることを特徴とする請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記コンプレッサが第１及び第２の貯蔵タンクのいずれかの圧力を６．２０６ＭＰａ（９００ＰＳＩ）に上昇させることができるものであることを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記コンプレッサがクリーニングチャンバ内の圧力を１．０３４ＭＰａ（１５０ＰＳＩ）未満に下げることができるものであることを特徴とする請求項５記載のシステム。
【請求項９】
前記コンプレッサがクリーニングチャンバ内の圧力を３４５ｋＰａ（５０ＰＳＩ）まで下げることができるものであることを特徴とする請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記コンプレッサがオイルレスコンプレッサーであることを特徴とする請求項５記載のシステム。
【請求項１１】
熱交換器が電気ヒーターである請求項５記載のシステム。
【請求項１２】
熱交換器が、更に以下を備える請求項１１記載のシステム：
熱交換器を通して液体ＣＯ２を搬送するための流体導管；および
液体槽を備え、ここで、前記電気ヒーターは、液体槽内の液体を選択的に加熱するように配置され、前記流体導管は液体槽と液体ＣＯ２間の熱エネルギーを交換するように配置されるものである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
この発明は、一般的には、ドライクリーニングプロセスに関し、詳しくは加圧された高密度の気体、例えば、二酸化炭素のような気体を使用してのドライクリーニングプロセスとシステムとに関するものである。
【０００２】
発明の背景
加圧された二酸化炭素（ＣＯ２）を使用するドライクリーニングプロセスは周知のものである。二酸化炭素のような液体／超臨界高密度気体を使用するドライクリーニングシステムは、特に、米国特許５，２６７，４５５及び５，４１２，９５８、４，０１２，１９４、５，０１３，３６６、５，４５６，７５９及び５，３３９，８４４に開示されている。このようなシステムにおいては、加圧した液体ＣＯ２を貯蔵槽からクリーニングチャンバへ圧送するもので、このクリーニングチャンバにおいては、洗濯もの、例えば、衣料類が前記液体ＣＯ２中に浮遊（サスペンド）されている。前記クリーニングチャンバ内でこれら洗濯もの及び／又は前記ＣＯ２を撹拌することで、クリーニングに必要な機械的作用が果たされる。いくつかの従来の技術のシステムは、機械的回転メカニズムを用いて、クリーニングに必要な攪拌を行うようにしている。別の従来の技術のシステムは、高圧液体ＣＯ２噴流をクリーニングチャンバ内へ噴出させ、これによってクリーニングに必要な撹拌を行うようにしている。
【０００３】
いくつか異なるセットものの複数の注入ポートを介してクリーニングチャンバへ液体ＣＯ２を注入させて、撹拌を行い、この結果、前記洗濯ものを前記クリーニングチャンバ内で時計方向又は反時計方向のいずれかへ回転することができる。一般的なＣＯ２ドライクリーニングプロセスにおいては、洗濯ものをいずれかの方向へ交互に回転するようになっており、この回転は、複数の注入ポートがセットになった第１のセットの注入を定期的に停止すると共に前記ポートの第１のセットの注入方向と反対の方向に向けて液体ＣＯ２を注入するように配置されている複数の注入ポートがセットになった第２のセットからの液体ＣＯ２の注入を再開することにより行われるようになっている。この噴射プロセスの間、液体ＣＯ２が継続して供給され、前記チャンバ内の液体ＣＯ２が前記クリーニングチャンバから継続して強制的に排出され、貯蔵タンクへ戻る。所望の回数で撹拌サイクルを行った後、前記クリーニングチャンバから排水し、液体ＣＯ２を貯蔵タンクへ戻す。ヘビーデューティの容積式ピストンポンプを一般的に使用して、液体ＣＯ２を前記システム全体に循環させ、例えば、撹拌中、液体ＣＯ２が前記クリーニングチャンバ内を実質的に絶えず流れ通るようにする。
【０００４】
このようなポンプの使用は、いくつかの欠点を有し、従来の技術によるシステムを複雑にし、さらには／又は、多くの用途の実際において不経済なものにしている。こられ欠点の一つは、ドライクリーニングシステムにおいては、前記ポンプは、かなり高価なものになる点である。他の欠点は、前記ポンプが有効吸込ヘッド（“ＮＰＳＨ”）を必要とする点である。このヘッドは、槽が排出されるべきものであっても、その流体のレベルとポンプ入口に対する前記槽の高さ位置との両者により生じる。背が高い槽又はポンプがまわりに取り付けられた槽のような、適切な圧力を与える配置は、大型のマシンになってしまう点で望ましくない。さらに、前記クリーニングチャンバが空になると、前記ＮＰＳＨが低下してしまう点で前記チャンバを完全に空にしてしまうことが難しい。
【０００５】
適当なポンプヘッドを与える他の従来技術の方法は、蒸留チャンバを使用するものである。気体が前記チャンバ内で加熱されることによる圧力上昇を利用して前記ＮＰＳＨを生じさせる。しかしながら、このような蒸留チャンバの使用は、前記システムを一層複雑にし、コスト高にしてしまう。
【０００６】
さらに、前記ポンプは、流体中に浮遊する汚れで損傷したり、摩耗したりしやすく、ポンプの効率が低下してしまう。フィルター類は、ポンプ入口における圧力を下げ、さらには、適切な正圧ヘッドにならない問題になり、フィルター類をポンプの吸引側に使用することができない。かくして、装置及び操作コストに加えて、頻繁なメンテナンスも行わなければならなくなる。
【０００７】
発明の概要
この発明は、噴射撹拌を用いるドライクリーニングシステムにおいて、液体二酸化炭素（ＣＯ２）を効率よく供給し、リサイクルし、排出させるプロセスとシステムとを提供することを目的とする。この発明の一つの実施例によれば、加圧された液体ＣＯ２がドライクリーニングシステム全体に循環され、特には、液体ＣＯ２がドライクリーニングシステムの一つ又は二つの貯蔵タンク及びクリーニングチャンバの間を前記貯蔵タンクと前記クリーニングチャンバとの間で生じる圧力差により通い合うようにして、ポンプの必要性をなくしたものである。この発明の一つの実施例においては、前記の圧力差は、液体ＣＯ２に直接作用するものではないガスコンプレッサにより発生させるから、前記液体ＣＯ２に汚れが浮遊するようにはならない。これにより、従来技術のシステムにおいて使用のポンプに伴う問題をなくし、この発明の前記システムをコスト効果が高く、信頼性に富むものにすることができる。
【０００８】
この発明の一つの実施例においては、前記コンプレッサは、ガス状のＣＯ２を前記クリーニングチャンバから引き、これを前記複数の貯蔵タンクの一方へ噴き込みか、又は、この逆を行い、前記貯蔵タンクと前記クリーニングチャンバとの間に正又は負の圧力差それぞれを発生させる。正の圧力差により、液体ＣＯ２を前記貯蔵タンクから前記クリーニングチャンバへ複数のジェットポート（噴射ポート）を介して流入し、該チャンバを充填するなどする。負の圧力差により、液体ＣＯ２を前記クリーニングチャンバから前記貯蔵タンクへ流れるようにし、該クリーニングチャンバを空にするなどする。前記コンプレッサは、またガス状ＣＯ２を一方の貯蔵タンクから吸引し、他方の貯蔵タンクへ噴き込んで、これら２基の貯蔵タンクの間に圧力差を発生させることもできる。この圧力差により、前記クリーニングチャンバを経て前記２基の貯蔵タンク間を液体ＣＯ２が流れ、前記クリーニングチャンバ内でジェット撹拌（噴射攪拌）が行われることになる。前記圧力差のマグニチュードは、前記コンプレッサのモータの速度又はスロットルバルブを用いてコントロールできる。
【０００９】
この発明の一つの実施例においては、第１と第２の貯蔵タンクを使用して、液体ＣＯ２をクリーニングチャンバへ交互に供給し、これによって、液体ＣＯ２が該クリーニングチャンバを経て定期的に連続して流れるようにしている。このＣＯ２の流れは、撹拌サイクルの間定期的に停止されて、液体ＣＯ２の供給のために使用される前記第１と第２の貯蔵タンクを切り替えるようにしている。
【００１０】
この発明のドライクリーニングプロセスは、圧縮されたガスから熱を回収する方法をも含むものである。このドライクリーニングプロセスの蒸気回収工程においては、後記するように、ガス状のＣＯ２を冷却システムにより冷却するのに先立ち、ガス状のＣＯ２からの熱を水槽に浸漬されている熱交換器の形態をしているヒートシンクへ移す。これにより、該冷却システムの消費エネルギー量が節減できる。続いて、前記ヒートシンクに蓄えられた熱エネルギーを使用して、後記するように、ドライクリーニングプロセスのクリーニングチャンバのウオームアップの間に冷たいガスを加熱し、さらに加熱しなくてもすむように、又は、さほど加熱しなくてもすむようにする。かくして、この発明は、熱回収サイクルを利用して、ドライクリーニングプロセスのコスト効率を改善するものである。
【００１１】
この発明の特定のアスペクトはさておき、この発明の前記プロセスと前記システムは、現行のドライクリーニングプロセスとドライクリーニングシステムに競合し得るものであり、当該技術で知られているドライクリーニングシステムのクリーニングチャンバ及び／又はバスケット類及び／又は他のパーツ類と関連させて使用できるものである。
【００１２】
この発明の一つの実施例によるドライクリーニングシステムは、バスケットを含んでいて、複数の噴射流入ポート及びＣＯ２を液体状態に保つために十分な圧力が封じ込められているクリーニングチャンバ、所定の圧力でＣＯ２を貯蔵する第１と第２の貯蔵タンク及び前記第１と第２の貯蔵タンクとの間及び／又は前記クリーニングチャンバと前記第１又は第２の貯蔵タンクのいずれかとの間に圧力差を生じさせる手段を含むものである。いくつかの実施例においては、前記システムは、さらに、蒸気熱交換／回収システム、冷却システム、濾過システム及びクリーニングチャンバ・ベンチレーションシステムを含んでいる。オイルレス・コンプレッサのようなガスコンプレッサにより前記２基の貯蔵タンクと前記クリーニングチャンバとの間に圧力差を発生させることが好ましい。前記システムは、また、前記ヒートシンク水タンクを最低の温度以上に保つヒーター、クリーニング槽を最終排出するマフラー、亜麻布トラップ及びフィルターをも含む。この発明の一つの実施例によるドライクリーニングプロセスは、以下の工程の少なくともいくつかの工程を包含するものである：
【００１３】
（ａ）湿気をもつ重い空気及び前記ＣＯ２に溶解している水分を除去する工程。この工程においては、前記コンプレッサは、真空ポンプとして機能し、湿気−重い空気を前記クリーニングチャンバから外部へ排気する。
【００１４】
（ｂ）前記２基の貯蔵タンクと前記クリーニングチャンバとの間の圧力をコントロールしながら平衡させ、衣料品類の損傷を防ぐ工程。この工程においては、ＣＯ２ガスは、前記クリーニングチャンバと前記貯蔵タンクとの間の圧力差が所定の閾値以下に下がるまで、適当な複数のバルブを介して前記２基の貯蔵タンクから前記クリーニングチャンバへ流れる。
【００１５】
（ｃ）前記第１又は第２の貯蔵タンクからの液体ＣＯ２を前記クリーニングチャンバ内に充填する工程。この工程においては、ＣＯ２蒸気は、前記コンプレッサにより前記クリーニングチャンバの頂部から排出され、前記２基の貯蔵タンクの一方へ、好ましくは、流体レベルが高くなっている貯蔵タンクへ圧入される。これにより、前記クリーニングチャンバが完全に満杯になるまで、前記貯蔵タンクの底部から前記クリーニングチャンバの底部へ液体ＣＯ２を圧入するのに十分な圧力差が作られる。
【００１６】
（ｄ）複数の噴射ポートを介して液体ＣＯ２を噴射させ、前記クリーニングチャンバ内で洗濯ものを回転させることによる洗濯ものを撹拌する工程。この工程においては、前記コンプレッサは、前記第１又は第２の貯蔵タンクの頂部からのＣＯ２蒸気の吸引排出と該蒸気の他方の前記貯蔵タンクへの圧入とを交互に行う。これによって、前記圧縮される貯蔵タンクの底部から前記クリーニングチャンバへ液体ＣＯ２を強制的に送り込むのに十分な圧力差が前記第１及び第２の貯蔵タンクの間に生じることになる。前記液体ＣＯ２は、前記複数の噴射ポートを介して前記クリーニングチャンバ内へ入るもので、これらポートは、所定の向き、例えば、時計方向に撹拌できるような向きで配置されていることが好ましい。前記クリーニングチャンバは、満杯であるから、液体ＣＯ２は、該クリーニングチャンバから移し出され、当該技術で知られたフィルター及び亜麻布トラップをオプショナルに経由して減圧された貯蔵タンクへリサイクルされて戻される。この方向へ流れる液体ＣＯ２の流れは、前記圧縮された貯蔵タンクにおける流体レベルが所定の閾値以下に下がるか又は所定の時間が経過するまで続く。ついで、圧縮の方向が逆転し、他方の前記貯蔵タンクから前記クリーニングチャンバへ、好ましくは前記複数の噴射ポートの第２のセットを介して液体ＣＯ２が流れることにより撹拌が再開され、これによって、反対方向への撹拌、例えば、反時計方向への撹拌が行われる。これらの交互の撹拌サイクルが所定の回数で反復され、十分に撹拌が行われることになる。
【００１７】
（ｅ）前記クリーニングチャンバから使用した／汚染した液体を排出する工程。この工程においては、ガス状のＣＯ２を最後に空になった貯蔵タンクの頂部から排出し、これを前記クリーニングチャンバの頂部へ圧入し、液体を該クリーニングチャンバの底部から抜いて、前記最後に空になった貯蔵タンクの底部へ圧入する。この排出操作を前記クリーニングチャンバが完全に空になるまで続ける。
【００１８】
（ｆ）排出後前記クリーニングチャンバに残るＣＯ２蒸気を回収する工程。この工程においては、ＣＯ２蒸気は、前記クリーニングチャンバの頂部から抜かれ、前記コンプレッサにより押されて、水槽及び／又は冷却システムへ通され、そこで前記蒸気は冷却され、凝縮されて液体にされ、前記第１及び／又は第２の貯蔵タンクへ戻される。
【００１９】
（ｇ）前記クリーニングチャンバを加熱し、前記洗濯ものに氷結部分が生じないようにする工程。この工程においては、前記コンプレッサが前記クリーニングチャンバから冷たいＣＯ２蒸気を抜き取り、該蒸気を前記水槽に通して加熱し、前記クリーニングチャンバへ戻す。前記クリーニングチャンバが十分に温められれば、蒸気回収が再開される。
【００２０】
（ｈ）前記クリーニングチャンバを排気して残留するＣＯ２圧力を除去する工程で、これは、前記クリーニングチャンバの扉を開放し、洗濯されてきれいになった洗濯ものを取り出すようにして行われる。この工程においては、ＣＯ２蒸気は、前記クリーニングチャンバからオプショナルには音調節マフラーを経て外部へ流出する。
【００２１】
発明の詳細な記述
この発明の一つの実施例によるドライクリーニングプロセスの種々の工程にわたるドライクリーニングシステムを略図的に図解した図１〜図９を参照する。このシステムは、例えば８０ガロンのクリーニングチャンバであるクリーニングチャンバ１０を含み、このチャンバは、洗濯ものを保持するバスケット１２と噴射流入ポート機構１４，１６とを有している。この発明の一つの実施例においては、ポート機構１４，１６のそれぞれは、複数の中空棒状体を含み、各棒状体は、複数の孔を有し、これらの孔を通って液体ＣＯ２が所定の方向にクリーニングチャンバ１０内へ流入する。例えば、ポート機構１４，１６の各々は、直径方向に向き合った二つの中空の棒状体を含み、該棒状体の各々は、１０〜２０の噴射ポート（例えば、孔）を有し、これらは、液体ＣＯ２の流入方向が所定の方向、例えば、時計方向又は反時計方向になるような向きになっている。この発明の一つの実施例においては、後記するように、ポート機構１４，１６は、互いに反対の方向へ液体ＣＯ２を噴射撹拌するように構成され、例えば、ポート機構１４の複数のポートが時計方向の噴射撹拌を発生する向きになっている一方、ポート機構１６の複数のポートが反時計方向の噴射撹拌を発生する向きになっており、この逆でもよい。
【００２２】
クリーニングチャンバ１０は、高圧の圧力が封じ込める能力、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）を液体の状態で十分に維持できる１，１００ＰＳＩの圧力を封じ込めることができる構成になっていることが好ましい。前記システムは、さらに、第１の貯蔵タンク２０と第２の貯蔵タンク２２それぞれを含み、これらタンクは、所定の容量、例えば、それぞれ１００ガロンの容量をもつ。タンク２０，２２は、高圧の圧力に耐えることができ、例えば、１，１００ＰＳＩの圧力に耐えることができることが好ましく、そして、所定の圧力の所定のイニシヤルの量のＣＯ２が該タンク内に納められている。この発明の好ましい実施例においては、前記システムは、また、当該技術で知られている例えば１００メッシュの亜麻布トラップ２４及びフィルター２６、例えば当該技術で知られている４０ミクロンのフィルターを含んでいる。
【００２３】
この発明によれば、前記システムは、貯蔵タンク２０及び／又は貯蔵タンク２２及び／又はクリーニングチャンバ１０の間に圧力差をつける手段を含む。この発明の一つの実施例においては、ガスコンプレッサ３０、好ましくは、オイルレスコンプレッサによって、所望の圧力差が得られるようになっている。液体ポンプ（従来技術のシステムにおいて使用されているような）よりも、コンプレッサ３０のようなガスコンプレッサを使用する重要な利点は、ガスの流れには塵埃が浮遊せず、したがって、塵埃が前記コンプレッサ内に持ちこまれない点にあるものである。これにより摩耗しなくなり、この結果、前記ドライクリーニングシステムの操作コスト及び維持コストを節減できる。
【００２４】
コンプレッサ３０が好ましい点は、部分的に真空効率（デューティ）を高め、蒸気回収が行える点である。この発明の一つの実施例においては、コンプレッサ３０は、クリーニングチャンバ内の圧力を４００ＰＳＩ以下、好ましくは、１５０ＰＳＩ以下、例えば、約５０ＰＳＩに下げることができる。理解すべき点は、チャンバ１０内の圧力が低ければ、後記するように、クリーニングチャンバの排気の間、ＣＯ２の浪費が防げる点である。さらに、この発明の一つの実施例においては、コンプレッサ３０は、貯蔵タンク２０及び貯蔵タンク２２の一方又は両者における内部圧力を７５０ＰＳＩ以上、好ましくは、８５０ＰＳＩ以上、例えば約９００ＰＳＩに上げることができる。理解すべき点は、貯蔵タンク２０，２２内の圧力が高ければ、ほとんど冷却することなしに前記ＣＯ２を液体状態に維持でき、この結果、ドライクリーニングにおけるエネルギー効率を高めることができる点である。貯蔵タンク２０及び／又は貯蔵タンク２２及び／又はクリーニングチャンバ１０の間で作られる圧力差のマグニチュードは、技術的に知られているように、コンプレッサ３０のモータ速度を変えたり、スロットルバルブを用いるなどしてコントロールできる。上記したパラメーターを与えるために、この発明に関連して使用されるオイルレス・コンプレッサの一例は、オクラホマ州オクラホマ・シティのBlackmer Inc.から入手できるBlackmer HDL３２２  オイルレス・コンプレッサである。
【００２５】
前記システムは、好ましくは、熱交換器３２と関連していて、蓄熱と伝熱のためのヒートシンクとして機能する水槽２８及びＣＯ２を冷却する熱交換器３６をもつ冷却システムを含んでいる。好ましくは、電気ヒーター４０を水槽２８内に設け、ドライクリーニングプロセスの休止期間、前記水槽内の温度を所定の温度、例えば、８０℃に保つようにしている。以下に述べるように、前記クリーニングチャンバから冷たいＣＯ２が前記熱交換器を介して送られると、熱が前記ＣＯ２に伝わり、前記水槽内の温度が低下する。図示したように、前記ドライクリーニングシステムは、このシステムの各種システム要素とドライクリーニングプロセスの各種の工程の間前記システムの操作をコントロールする種々のバルブ類とを接続するために必要な配管類を含んでいる。これらバルブ類のいくつかについては、この発明のドライクリーニング方法の工程にからめて以下に説明はするが、これらバルブ類のほとんどのものの機能は、ドライクリーニングシステムについての通常の技術知識を有する者には分かっているものである。前記システムには、さらに、音調節マフラー４６が含まれており、このマフラーは、後記するように、クリーニングチャンバ１０の最終排気の際に使用される。
【００２６】
ここでまた図１０を参照すると、図１０は、この発明の一つの実施例によるドライクリーニングプロセスの各種工程を略図的に図示し、各工程における時間の一例を示している。図１０は、当業者にとり自明なことである。この発明の一つの実施例によるドライクリーニングの種々の工程についての詳細を図１〜図９を参照しながら以下に記載する。
【００２７】
図１は、この発明の一つの実施例によるドライクリーニングプロセスの排気工程を図解するものである。この工程の目的は、湿気を帯びた空気を排除するため、そして、したがって、前記ＣＯ２に溶解した水の量を減らすためである。コンプレッサ３０は、クリーニングチャンバ１０に関しては真空ポンプとして作用する。このコンプレッサは、圧力トランスデューサー４２により計測される、例えば２０〜２５inches  Hgのような所定の圧力に達するまで所定の時間、例えば約２分間にわたり運転される。所望の圧力レベルに達すれば、コンプレッサ３０の運転を停止する。
【００２８】
図２は、この発明の一つの実施例によるドライクリーニングプロセスの圧力平衡工程を略図的に示すものである。この工程の間、貯蔵タンク２０及び／又は貯蔵タンク２２及びクリーニングチャンバ１０との間の圧力を調節しながら平衡にし、洗濯ものの損傷を防ぐようにする。圧力トランスデューサー４２の読取り値と圧力トランスデューサー４８の読取り値との差が所定の閾値以下、例えば、１０％の差になるまで、ガス状のＣＯ２がバルブ４４とオリフィス４７とを介して、前記貯蔵タンクの頂部から前記クリーニングチャンバの頂部へ流れる。
【００２９】
圧力が平衡になった後、ＣＯ２を貯蔵タンク２０または貯蔵タンク２２の一方からクリーニングチャンバ１０に充填するもので、このプロセスのこの工程の段階においては、前記貯蔵タンク両者は、満杯の状態にある。図３は、貯蔵タンク２０から液体ＣＯ２をクリーニングチャンバへ充填する工程を略図的に示す。この工程においては、ガス状のＣＯ２をクリーニングチャンバ１０の頂部開口１８から取り出して、コンプレッサ３０により貯蔵タンク２０の上部へ圧入する。かくして、コンプレッサ３０により、貯蔵タンク２０とクリーニングチャンバ１０との間に正の圧力差が生じ、液体ＣＯ２が貯蔵タンク２０からクリーニングチャンバ１０へ流れるようになる。本プロセスのこの工程においては、前記ＣＯ２を加熱する必要はないが、前記ＣＯ２は、水槽２８内の熱交換器３２を流れ、かくして、本プロセスの異なる工程に対して同じ配管スキームを利用することができる。前記クリーニングチャンバに液体ＣＯ２が完全に充填されるに至るまで、前記正の圧力差に応答して、貯蔵タンク２０の底部から前記クリーニングチャンバ１０の底部開口３８へ液体ＣＯ２が流れる。この充填は、タイマー（図示しない）及び／又は液体ＣＯ２がクリーニングチャンバ１０から流出するにつれての液体ＣＯ２の存在を検知するセンサー５０及び／又は貯蔵タンク２０に関連しているレベルセンサー７０により測定できる。
【００３０】
図４は、貯蔵タンク２２からの液体ＣＯ２をクリーニングチャンバ１０に充填する代替の工程を略図的に示すものである。この代替の工程においては、ガス状のＣＯ２は、クリーニングチャンバ１０の頂部開口１８から抜き出され、コンプレッサ３０により貯蔵タンク２２の頂部へ圧送される。これにより液体ＣＯ２は、図３を参照して上記したように、クリーニングチャンバが完全に充填されるまで、貯蔵タンク２０の底部からクリーニングチャンバ１０の底部開口３８内へ強制的に送り込まれる。クリーニングチャンバ１０が完全に充填されたかの点は、タイマー（図示しない）及び／又はクリーニングチャンバ１０の出口側のセンサー５０及び／又は貯蔵タンク２２に関連のレベルセンサー７２により測定される。タンク２０とタンク２２の配置は、ほぼ対称になっているから、貯蔵タンク２０又は貯蔵タンク２２のどちらでもクリーニングチャンバ１０の最初の充填に使用できる。
【００３１】
クリーニングチャンバ１０が完全に充填されれば、ポート構成１４又は１６のいずれかを介して液体ＣＯ２を定期的に連続噴射流で流出させて、チャンバ１０内の洗濯ものを撹拌する。この発明の好ましい一つの実施例においては、ポート構成１４，１６を交互に使用し、撹拌サイクルを交互に時計方向及び反時計方向の向きにする。この実施例においては、後記するように、ポート構成１４を貯蔵タンク２２からの液体ＣＯ２供給専用ポートとし、ポート構成１６を貯蔵タンク２０からの液体ＣＯ２供給専用ポートとしている。各撹拌サイクルの時間幅は、貯蔵タンク２０，２２におけるＣＯ２の量に対応するもので、これによって、使用の貯蔵タンクにおけるＣＯ２ のレベルが所定の低いレベル以下に低下するたびごとに撹拌方向が逆転する。このレベルは、貯蔵タンク２０又は貯蔵タンク２２のレベルセンサー７０又はレベルセンサー７２により、それぞれ検知される。噴射撹拌によって、チャンバ１０内で洗濯ものが回転してクリーニングされることになり、この点は、技術的に知られているとおりである。
【００３２】
図５Ａは、ポート構成１４を介しての噴射撹拌を略図的に示すものである。この代替例においては、ガス状のＣＯ２は、貯蔵タンク２０の頂部から引き出され、コンプレッサ３０により圧送されて、熱交換器３２を通り、貯蔵タンク２２の頂部へ入る。これによって、液体ＣＯ２は、貯蔵タンク２２の底部からバルブ５４を経てポート構成１４へ達するもので、このポート構成は、例えば２本の中空棒状体で、これらは、クリーニングチャンバ１０内で直径方向に互いに対向し、それぞれが複数の噴射流入ポートを有している。過剰な流体は、絶えずリサイクルされ、亜麻布トラップ２４及びフィルター２６、冷却シシウテム３４の熱交換器３６を経て貯蔵タンク２０へ戻される。これにより、液体ＣＯ２は、クリーニングチャンバ１０を経由して連続的に流れることになる。
【００３３】
図５Ｂは、ポート１６を介しての噴射攪拌を略図的に示すものである。この代替例においては、ガス状のＣＯ２は、貯蔵タンク２２の頂部から引き出され、コンプレッサ３０により圧送されて、水槽２８中の熱交換器３２を通り、貯蔵タンク２０の頂部へ入る。これによって、液体ＣＯ２は貯蔵タンク２０の底部から、バルブ５３を経て、ポート１６へ達するもので、このポートは、例えば２本の中空棒状体で、クリーニングチャンバ１０内で直径方向に互いに対向し、それぞれが複数のジェット噴射ポートを有している。過剰な流体はリサイクルされ、亜麻布トラップ２４およびフィルター２６を経て、任意的に冷却システム３４の熱交換器を経て、貯蔵タンク２２へ戻される。
【００３４】
上述のようにして攪拌した後、使用した／汚染した液体はクリーニングチャンバ１０から抜き出され、貯蔵タンク２０または貯蔵タンク２２のＣＯ２レベルに応じていずれかの貯蔵タンクの底部へ送られる。一般的に、クリーニングチャンバ１０から、最後の攪拌サイクルのために液体ＣＯ２を供給している貯蔵タンクに流入する。それは、最後に使用した貯蔵タンクは最後の攪拌サイクルの終わりに最低レベルであるからである。
【００３５】
図６Ａは、使用済した／汚染した流体を排出して貯蔵タンク２０へ排出することを略図的に示すものである。清浄なガス状ＣＯ２は貯蔵タンク２０の頂部から抜き出され、コンプレッサ３０によって、クリーニングチャンバ１０の頂部開口１８へ圧送される。これによって、使用した／汚染した液体ＣＯ２は、クリーニングチャンバの底部開口３８からフィルター２６および冷却システム３４の熱交換器３６を経て貯蔵タンク２０の底部へ達する。このようにして、濾過され冷却された液体は、貯蔵タンク２０へ流入する。レベルセンサー７４が所定の液体レベルを示したときに、又はクリーニングチャンバ１０に関する低レベルセンサー５６がクリーニングチャンバが空であることを示したときに、この流れが止まる。
【００３６】
図６Ｂは、使用した／汚染した液体を貯蔵タンクへ排出することを略図的に示すものである。清浄なガス状のＣＯ２は貯蔵タンク２２の頂部から引き出され、コンプレッサ３０により圧送されて、クリーニングチャンバ１０の頂部開口１８へ入る。これによって、使用した／汚染した液体ＣＯ２はクリーニングチャンバの底部開口３８からフィルター２６および冷却システム３４の熱交換器３６を経て貯蔵タンク２２の底部へ達する。このようにして、濾過され冷却された液体は貯蔵タンク２２へ流入する。たとえば、低レベルセンサー５６または貯蔵タンク２２に関連するレベルセンサー７６でクリーニングチャンバに関して検出がなされたときには、排出は終了する。
【００３７】
図７は、本発明のドライクリーニングプロセスの一つの実施例による蒸気回収工程を略図的に示すものである。この工程は、上記排出後にクリーニングチャンバ１０に残留しているＣＯ２蒸気を回収するのに必要なものである。ガス状のＣＯ２はクリーニングチャンバ１０の頂部開口１８から抜き出され、コンプレッサ３０により圧送されて、水槽２８中の熱交換器３２を通り、そこでＣＯ２が幾分冷却され、冷却システム３４の熱交換器３６に入る。これにより、ＣＯ２は冷却及び凝縮されて液体状態に戻る。液体ＣＯ２は、次に、貯蔵タンク２０及び／又は２２へ流入する。圧力トランスデューサー４２で測定されたクリーニングチャンバ１０の圧力が所定の閾値、たとえば５０psi、以下に低下するとこの流れは止まる。
【００３８】
図８は、本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスのウオームアップ工程を略図的に示すものである。この工程は、クリーニングチャンバ１０内部及びその内部にある洗濯もののウオームアップを行ない、それによって蒸気回収による氷結を防ぐために実施される。本発明の一実施例において、上述の蒸気回収は、たとえば３５〜４０ＥＦのような第１の所定温度に達するまで続けられる。この温度は温度センサー５５により測定される。この温度で、ウオームアップを開始し、たとえば５０ＥＦ以下の第２の所定温度に達するまで、基本的に継続する。ウオームアップ工程の後で最後の蒸気回収を再開する。たとえば、図１０に要約したドライクリーニングプロセスは、それぞれ、２分間のウオームアップ工程によって分けられた、３分間と５分間の二つの蒸気回収工程を含んでいる。ウオームアップ工程は次のようにして行う。ガス状ＣＯ２蒸気はクリーニングチャンバ１０の頂部開口１８から引き出されコンプレッサ３０によって水槽２８中の熱交換器３２を通ってそこでＣＯ２が加熱され、クリーニングチャンバ１０の側部開口５８へ圧送される。加熱されたＣＯ２はクリーニングチャンバ１０をウオームアップする。
【００３９】
図９は、本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスのクリーニングチャンバの排気工程を略図的に示すものである。この工程は、クリーニングチャンバの扉６０を開けてきれいな洗濯ものを取り出せるように、残存ＣＯ２をクリーニングチャンバから排気するために行われる。本発明の一実施例において約５０  psiの圧力の残存ＣＯ２蒸気は音調節マフラー４６を通ってシステム外部へ放出されるか又は排気管６２を通って屋外へ放出される。
【００４０】
上に示した本発明の実施例によって所望の結果を達成することは十分に可能であるが、この実施例は単に説明のためのものであり、発明を限定するものではない。当業者が思いつくような形式および細部に関する他の変形例及び本発明の精神および範囲内の他の変形例は特に記載していない。したがって、本発明は請求項によってのみ規定される。
【図面の簡単な説明】
本発明は以下の図面とともに、本発明の好ましい実施例に関する以下の詳細な説明からさらに十分に理解及び認識されるであろう。
【図１】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスの排気工程におけるドライクリーニングシステムの概略図である。
【図２】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスの圧力平衡工程における図1のシステムの概略図である。
【図３】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスのクリーニングチャンバ充填工程における図1のシステムの概略図である。
【図４】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスのクリーニングチャンバ充填の代替工程における図1のシステムの概略図である。
【図５Ａ】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスの噴射攪拌工程における図1のシステムの概略図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスの噴射攪拌の代替工程における図1のシステムの概略図である。
【図６Ａ】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスのクリーニングチャンバ排出工程における図1のシステムの概略図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスのクリーニングチャンバ排出の代替工程における図1のシステムの概略図示である。
【図７】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスの圧力回復工程における図1のシステムの概略図である。
【図８】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスのクリーニングチャンバ・ウオームアップ工程における図1のシステムの概略図である。
【図９】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスのクリーニングチャンバ排気工程における図1のシステムの概略図である。
【図１０】本発明の一実施例によるドライクリーニングプロセスのシーケンスの概略グラフ図である。
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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