二酸化炭素の蒸留装置とそれを備える洗浄装置
【課題】外部から供給または外部へ排出する熱を低減可能な二酸化炭素の蒸留装置と洗浄装置を提供する。
【解決手段】洗浄システム１は、液体状態の二酸化炭素を蒸発させる蒸発部２１０と、二酸化炭素を凝縮する凝縮部２３０と、蒸発部２１０と凝縮部２３０の内部の圧力を調節する圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００と、蒸発部２１０と凝縮部２３０との間で熱交換を行うヒートパス３００と、外部の温度を検知する温度センサ４００とを備え、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００は、二酸化炭素の沸点が温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも低くなるように蒸発部２１０内の圧力を調節し、二酸化炭素の沸点が温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも高くなるように凝縮部２３０内の圧力を調節する。
【解決手段】洗浄システム１は、液体状態の二酸化炭素を蒸発させる蒸発部２１０と、二酸化炭素を凝縮する凝縮部２３０と、蒸発部２１０と凝縮部２３０の内部の圧力を調節する圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００と、蒸発部２１０と凝縮部２３０との間で熱交換を行うヒートパス３００と、外部の温度を検知する温度センサ４００とを備え、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００は、二酸化炭素の沸点が温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも低くなるように蒸発部２１０内の圧力を調節し、二酸化炭素の沸点が温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも高くなるように凝縮部２３０内の圧力を調節する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には蒸留装置とそれを備える洗浄装置に関し、特定的には、二酸化炭素の蒸留を行うための蒸留装置と、超臨界または液体状態の二酸化炭素を用いて、例えば繊維の洗浄を行なう洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被蒸留対象物質を蒸発部で蒸発させ、凝縮部で凝縮する蒸留装置において、凝縮部で生じる熱を利用して蒸発部での蒸発を行う蒸留装置がある。蒸発部に供給される被蒸留対象物質の純度が十分に高い場合には、蒸留によって被蒸留対象物質から分離される不純物の温度変化によって消費される熱量をほとんど無視することができる。この場合には、蒸発部で被蒸留対象物質の蒸発に必要な熱量と、凝縮部で被蒸留対象物質を凝縮させることによって生じる熱量とがほぼ等しくなる。そこで、このような場合には、被蒸留対象物を蒸発部で蒸発させるために必要な熱量のほとんどを、凝縮部で生じる熱によって補うことができる。また、被蒸留対象物の純度が比較的低い場合であっても、凝縮部で生じる熱を蒸発部に供給することによって、蒸発部の加熱や凝縮部の冷却を低減することができる。このようにして、省エネルギー効果を高めることが可能な蒸留装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平０３−１８１３０２号公報（特許文献１）には、ヒートポンプを用いて排熱部の熱を加熱部に供給して、水蒸気の凝縮時に発生する潜熱によって水を加熱する、水の蒸留装置が記載されている。
【０００４】
また、特開２０００−１２６５０２号公報（特許文献２）には、有機溶媒蒸気の凝縮潜熱を回収して有機溶媒水溶液の脱水をする、有機溶媒蒸気の廃熱回収装置が記載されている。
【０００５】
特表２００２−５３９８６８号公報（特許文献３）に記載の液体二酸化炭素などの高密度化液状処理ガスを用いる清浄化装置では、凝縮手段は蒸発容器に熱的に接触している。
【０００６】
特開昭５４−１９４７４号公報（特許文献４）に記載の連続真空濃縮装置では、第１と第２の蒸発効用缶を用いて、第２の蒸発効用缶の凝縮部の排熱を第１の蒸発効用缶の蒸発部に原液の顕熱として伝達している。
【特許文献１】特開平０３−１８１３０２号公報
【特許文献２】特開２０００−１２６５０２号公報
【特許文献３】特表２００２−５３９８６８号公報
【特許文献４】特開昭５４−１９４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、実際には、蒸発部や凝縮部においては、外部との熱の授受が生じる。そのため、上記のように、蒸発部と凝縮部の間で熱交換を行なうことによって蒸発部が加熱されたり凝縮部が冷却されたりしたとしても、外部から蒸留装置に大きな熱量を供給したり、蒸留装置から外部へ大きな熱量を排出したりする必要がある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、蒸発部と凝縮部との間で熱交換を行う場合において、外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な二酸化炭素の蒸留装置とそれを備える洗浄装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置は、液体状態の二酸化炭素を蒸発させるための蒸発部と、蒸発部の内部の圧力を調節するための蒸発部圧力調節手段と、蒸発部で蒸発させられた二酸化炭素を凝縮するための凝縮部と、凝縮部の内部の圧力を調節するための凝縮部圧力調節手段と、蒸発部と凝縮部との間で熱交換を行うための熱交換手段と、蒸発部と凝縮部の外部の温度を検知するための温度検知手段とを備え、蒸発部圧力調節手段は、蒸発部の内部における二酸化炭素の沸点が、温度検知手段によって検知される外部の温度よりも低くなるように蒸発部の内部の圧力を調節するように構成され、凝縮部圧力調節手段は、凝縮部の内部における二酸化炭素の沸点が、温度検知手段によって検知される外部の温度よりも高くなるように凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されている。
【００１０】
液体状態の二酸化炭素は、蒸発部において蒸発に必要な熱量を与えられると、気体状態になる。次に、凝縮部において凝縮熱が除去されることによって、液体状態に戻る。このようにして、二酸化炭素の蒸留が行われる。
【００１１】
蒸発部においては、温度と圧力を一定に保ちながら二酸化炭素を蒸発させるためには、二酸化炭素の蒸発に必要な熱を供給する、すなわち、蒸発部を加熱する必要がある。一方、凝縮部においては、温度と圧力を一定に保ちながら二酸化炭素を凝縮させるためには、凝縮熱を除去する、すなわち、凝縮部を冷却する必要がある。蒸留対象の二酸化炭素に含まれる不純物が少量であれば、蒸発部で二酸化炭素を蒸発させるために加えることが必要な熱量と、凝縮部で二酸化炭素を凝縮させるために除去することが必要な熱量の大きさは、ほぼ等しい。そこで、凝縮部から蒸発部に熱量を供給するように熱交換することによって、外部から蒸発部を加熱したり、外部から凝縮部を冷却したりする必要がほぼなくなる。
【００１２】
ところで、熱は、エントロピーが増大する方向、すなわち、蒸発部と凝縮部の温度が均一化する方向にしか伝達されない。したがって、凝縮部から蒸発部に熱量を供給するためには、凝縮部の温度が蒸発部の温度よりも高いことが必要である。
【００１３】
蒸発部の温度は、液体状態の二酸化炭素が気体状態の二酸化炭素になる温度、すなわち、二酸化炭素の沸点にほぼ等しくなる。また、凝縮部の温度は、気体状態の二酸化炭素が液体状態の二酸化炭素になる温度、すなわち、二酸化炭素の沸点（凝縮点）にほぼ等しくなる。蒸発部における二酸化炭素の沸点は、蒸発部の内部の圧力を調節することによって、変化させることができる。同様に、凝縮部における二酸化炭素の沸点（凝縮点）も、凝縮部の内部の圧力を調節することによって変化させることができる。
【００１４】
そこで、蒸発部における二酸化炭素の沸点が、凝縮部における二酸化炭素の沸点（凝縮点）よりも低くなるように、蒸発部の内部の圧力と凝縮部の内部の圧力を調節することによって、凝縮部から蒸発部に熱量を供給することができる。
【００１５】
しかしながら、実際には、蒸発部と凝縮部において外部との熱の流出入が生じて、凝縮部で除去することが必要な熱量すべてを蒸発部に供給して二酸化炭素を蒸発させるために利用することはできない。
【００１６】
例えば、凝縮部と蒸発部の温度がどちらも外部の温度よりも高く、凝縮部の温度が蒸発部の温度よりも高い場合には、凝縮部の熱量の一部が外部に流出し、残りが蒸発部に供給される。しかしながら、蒸発部においても、凝縮部から供給された熱量の一部がさらに外部に流出し、残りの熱量のみが蒸発部において二酸化炭素を蒸発させるために利用される。そのため、蒸発部において二酸化炭素を蒸発させるためには、蒸発に必要な熱量を蒸発部に供給し、かつ、蒸発部から外部に流出する熱量と、凝縮部から外部に流出する熱量とを合わせた量に相等する熱量を蒸発部に供給するように、蒸発部を加熱する必要がある。
【００１７】
また、例えば、凝縮部の温度も蒸発部の温度も外部の温度よりも低く、凝縮部の温度が蒸発部の温度よりも高い場合には、蒸発部においては外部から熱が供給され、凝縮部にも外部から熱が供給される。そのため、凝縮部において二酸化炭素を凝縮させるためには、凝縮に必要な熱量を凝縮部から排出し、かつ、凝縮部に外部から流入する熱量と、蒸発部に外部から流入する熱量とを合わせた量に相等する熱量を凝縮部から排出するように、凝縮部を冷却する必要がある。
【００１８】
そこで、この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部の温度、すなわち、蒸発部における二酸化炭素の沸点を外部の温度よりも低くし、凝縮部の温度、すなわち、凝縮部における二酸化炭素の沸点（凝縮点）を外部の温度よりも高くするように、蒸発部の内部の圧力と凝縮部の内部の圧力を調節する。
【００１９】
このようにすることにより、蒸発部の加熱や凝縮部の冷却を行なうために外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な蒸留装置を提供することができる。
【００２０】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、温度検知手段によって検知される外部の温度が所定の温度よりも低い場合には、蒸発部圧力調節手段は、蒸発部の圧力を低くし、凝縮部圧力調節手段は、凝縮部の圧力を低くするように構成されていることが好ましい。
【００２１】
このようにすることにより、蒸発部の加熱や凝縮部の冷却をするために外部から供給することが必要なエネルギーを低減することができる。
【００２２】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部圧力調節手段と凝縮部圧力調節手段は、蒸発部の外部から内部に流入する熱量と、凝縮部の内部から外部に流出する熱量とがほぼ等しくなるように、蒸発部と凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されていることが好ましい。
【００２３】
このようにすることにより、凝縮部から除去する必要がある凝縮熱を、ほとんど全部、蒸発部において二酸化炭素を蒸発させるために利用することができる。
【００２４】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部圧力調節手段と凝縮部圧力調節手段は、蒸発部の外部から内部に流入する熱量が、凝縮部の内部から外部に流出する熱量よりも小さくなるように、蒸発部と凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されていることが好ましい。
【００２５】
このようにすることにより、外部から凝縮部を冷却する必要がなくなる。
【００２６】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部圧力調節手段と凝縮部圧力調節手段は、蒸発部の外部から内部に流入する熱量が、凝縮部の内部から外部に流出する熱量よりも大きくなるように、蒸発部と凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されていることが好ましい。
【００２７】
このようにすることにより、外部から蒸発部を加熱する必要がなくなる。
【００２８】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部の熱伝導率が凝縮部の熱伝導率よりも小さいことが好ましい。
【００２９】
蒸発部の熱伝導率が凝縮部の熱伝導率よりも小さいことによって、蒸発部において熱量が外部から流入しにくく、凝縮部において熱量が外部に流出しやすくなる。蒸発部と凝縮部における外部との熱の流出入量は、熱伝導率と、外部との温度差とに比例する。そこで、蒸発部の熱伝導率を凝縮部の熱伝導率よりも小さくすることによって、外部と凝縮部との温度差を、外部と蒸発部との温度差よりも小さくしても、蒸発部と凝縮部における外部との熱の流出入量を等しくすることができる。凝縮部の温度は、外部の温度よりも高いので、凝縮部の内部の圧力を低くすることによって、凝縮部と外部との温度差を小さくすることができる。
【００３０】
このようにすることにより、凝縮部の内部の圧力を低くすることができる。
【００３１】
この発明に従った洗浄装置は、被洗浄対象物を超臨界または液体状態の二酸化炭素で洗浄するための洗浄槽と、凝縮部から洗浄槽に二酸化炭素を供給するための供給路と、洗浄槽から蒸発部に二酸化炭素を排出するための排出路と、上記のいずれかの二酸化炭素の蒸留装置を備えることが好ましい。
【００３２】
化学工場等における蒸留では、一般的に、蒸留自体が多段式で行われている。そのため、ひとつの段の排熱を別の段で使用することが一般的に行なわれている。また、反応容器や乾燥機など他の装置が周囲に設置されていることも多く、それらの装置と熱を有効活用することができる。しかしながら、超臨界または液体状態の二酸化炭素を用いて被洗浄対照物の洗浄を行なう洗浄装置では、蒸留を一段で行うことが一般的である。また、超臨界または液体状態の二酸化炭素を用いて被洗浄対象物を洗浄することにより、被洗浄対象物を乾燥させるための乾燥機も不要になるので、反応容器や乾燥機などの他の装置が周囲に設置されることも少ない。
【００３３】
そこで、洗浄装置は、被洗浄対象物を超臨界または液体状態の二酸化炭素で洗浄するための洗浄槽と、凝縮部から洗浄槽に二酸化炭素を供給するための供給路と、洗浄槽から蒸発部に二酸化炭素を排出するための排出路と、上記のいずれかの二酸化炭素の蒸留装置を備えることにより、蒸発部の加熱や凝縮部の冷却を行なうために外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な蒸留装置を備える洗浄装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、この発明によれば外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な二酸化炭素の蒸留装置とそれを備える洗浄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】
【００３５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３６】
（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態として、洗浄システムの全体を概略的に示す図である。
【００３７】
図１に示すように、洗浄装置として洗浄システム１は、主に、洗浄槽１００と、蒸発部２１０と、蒸発部圧力センサ２１２と、圧縮機２２０と、凝縮部２３０と、凝縮部圧力センサ２３２と、二酸化炭素供給源として液体二酸化炭素ボンベ２４０と、二酸化炭素を高圧化して送出するポンプ２５０と、二酸化炭素から分離された汚れを回収する汚れ受け容器２６０と、熱交換手段としてヒートパス３００と、温度検知手段として温度センサ４００と、制御装置５００とから構成されている。弁ａ２７１と蒸発部２１０と弁ｂ２７２と圧縮機２２０と凝縮部２３０と弁ｃ２７３は二酸化炭素の蒸留装置を構成している。圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００は、蒸発部圧力調節手段と凝縮部圧力調節手段の一例である。
【００３８】
洗浄システム１を構成する各部材は、配管によって接続され、配管に配置されている弁は、適宜開閉される。洗浄槽１００には、被洗浄対象物１１０が収容される。被洗浄対象物１１０は、例えば、繊維構造体である。繊維構造体は、衣類や、リネン、布団、枕、マット、ハンカチ、タオル、ぬいぐるみなど、繊維からできているものであればなんでもよい。
【００３９】
蒸発部２１０と凝縮部２３０は、耐圧容器によって形成されている。蒸発部２１０には、蒸発部２１０の内部の圧力を検知するための蒸発部圧力センサ２１２が配置されている。凝縮部２３０には、凝縮部２３０の内部の圧力を検知するための凝縮部圧力センサ２３２が配置されている。蒸発部２１０と凝縮部２３０とは、熱伝導率の大きさが等しくなるように形成されている。熱伝導率の大きさは、蒸発部２１０と凝縮部２３０の構造や材質によって決まる。
【００４０】
ただし、ここでいう熱伝導率は、材料などの物性値としての熱伝導率のことではなく、ある部分（例えば、凝縮部２３０）が直接、外部の空気と熱の授受を行なったり、その部分と接触する部品などを通じて間接的に外部の空気と熱の授受を行なったりする際の、その部分の周辺全体の熱の伝わりにくさを示す伝熱抵抗の逆数のことである。例えば、凝縮部２３０の熱伝導率とは、凝縮部２３０の材料の物性値としての熱伝導率のことではなく、凝縮部２３０が直接、外部の空気と熱の授受を行なったり、凝縮部２３０と接触する配管等の部品などを通じて間接的に外部の空気と熱の授受を行なったりする際の、凝縮部２３０の周辺全体の熱の伝わりにくさを示す伝熱抵抗の逆数のことである。
【００４１】
蒸発部２１０と凝縮部２３０とは、ヒートパス３００を介して熱的に接触しており、蒸発部２１０と凝縮部２３０との間ではヒートパス３００を通じて熱交換される。ヒートパス３００は、熱伝導率が高い材料として銅などによって形成されていてもよい。また、熱媒体が流れる流路として形成されていてもよい。熱媒体を用いる場合には、熱伝導をより促進するために、熱媒体に圧力変化を加えて、ヒートポンプのようにしてもよい。
【００４２】
ヒートパス３００と蒸発部２１０との間には蒸発部熱交換器２１１が配置され、ヒートパス３００と凝縮部２３０との間には凝縮部熱交換器２３１が配置されている。蒸発部熱交換器２１１と凝縮部熱交換器２３１は、ヒートパス３００と蒸発部２１０または凝縮部２３０との間の熱の授受を容易にするための部材である。例えば、ヒートパス３００と蒸発部２１０または凝縮部２３０の接続部分において、接触面積が大きくなるように形成されている部分を含む。
【００４３】
液体二酸化炭素ボンベ２４０は、二酸化炭素供給弁２４１と、弁ｃ２７３と、ポンプ２５０を介して、配管によって洗浄槽１００に接続されている。洗浄槽１００と蒸発部２１０とを接続する配管には、弁ａ２７１が配置されている。蒸発部２１０と圧縮機２２０とを接続する配管には、弁ｂ２７２が配置されている。圧縮機２２０と凝縮部２３０は、配管で接続されている。凝縮部２３０は、弁ｄ２７４が配置される配管を通して汚れ受け容器２６０と接続されている。
【００４４】
凝縮部２３０と洗浄槽１００とを接続する配管が供給路を構成し、洗浄槽１００と蒸発部２１０とを接続する配管が排出路を構成している。
【００４５】
二酸化炭素は、図中に二点鎖線で示す矢印の方向に、洗浄システム１内を循環している。
【００４６】
図２は、洗浄システムの制御関連の構成を示すブロック図である。
【００４７】
図２に示すように、温度センサ４００は、蒸発部２１０と凝縮部２３０の外部の温度を検知して、制御装置５００に信号を送信する。制御装置５００は、温度センサ４００によって検知される外部の温度に基づいて、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点が外部の温度よりも低くなるように、蒸発部２１０の圧力を調節する。また、制御装置５００は、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）が外部の温度よりも高くなるように、凝縮部２３０の圧力を調節する。
【００４８】
蒸発部圧力センサ２１２と凝縮部圧力センサ２３２は、蒸発部２１０の内部の圧力と凝縮部２３０の内部の圧力を検知して、制御装置５００に信号を送信する。制御装置５００は、蒸発部２１０の内部と凝縮部２３０の内部が、それぞれ所定の圧力になるように調節する。
【００４９】
制御装置５００は、温度センサ４００と蒸発部圧力センサ２１２と凝縮部圧力センサ２３２から受信する信号に基づいて、上述のように蒸発部２１０の内部の圧力と凝縮部２３０の圧力を調整するように、圧縮機２２０と、弁ａ２７１と、弁ｂ２７２と、弁ｃ２７３に制御信号を送信する。
【００５０】
まず、図１と図２を用いて、洗浄システム１の運転工程を説明する。
【００５１】
被洗浄対象物１１０が洗浄槽１００に収容された後、洗浄システム１の運転を開始する。
【００５２】
まず、二酸化炭素供給弁２４１と弁ｃ２７３が開かれて、液体二酸化炭素ボンベ２４０からポンプ２５０に二酸化炭素が供給される。二酸化炭素は、ポンプ２５０で圧縮されたり、ヒータ（図示しない）によって加熱されたりして、適当な温度と圧力の液体二酸化炭素（ＬＣＯ２）または超臨界二酸化炭素（ＳｃＣＯ２）となる。液体状態または超臨界状態の二酸化炭素は、ポンプ２５０から洗浄槽１００の内部に供給される。
【００５３】
洗浄槽１００の内部では、液体状態または超臨界状態の二酸化炭素と繊維構造体などの被洗浄対象物１１０とが接触し、被洗浄対象物１１０の洗浄が行なわれる。被洗浄対象物１１０中の汚れは、超臨界または液体状態の二酸化炭素中に抽出される。なお、洗浄槽１００で洗浄に用いられる二酸化炭素には、界面活性剤、水、油などの添加物を添加してもよい。
【００５４】
被洗浄対象物１１０から抽出された汚れを含む二酸化炭素は、弁ａ２７１が開かれると、蒸発部２１０の内部に流入する。
【００５５】
蒸発部２１０では、減圧および／または断熱膨張による冷却によって、二酸化炭素の温度および／または圧力が低下して、二酸化炭素が超臨界状態であった場合にも超臨界状態ではなくなり、気液に分離する。蒸発部２１０の圧力を、蒸発部２１０の内部における二酸化炭素の沸点が温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも低くなるように、制御装置５００が圧縮機２２０、弁ａ２７１、弁ｂ２７２、弁ｃ２７３を制御すると、ヒートパス３００を通して凝縮部２３０の熱が蒸発部２１０に供給される。また、外部から蒸発部２１０に熱が流入する。このようにして、蒸発部２１０の内部の液体状態の二酸化炭素が加熱されて次第に気体状態になる。二酸化炭素は、洗浄システム１内を循環しているので、蒸発部２１０には、液体状態の二酸化炭素が順次流入し、蒸発する。
【００５６】
被洗浄対象物１１０から抽出された汚れや洗浄時に添加された界面活性剤などの添加剤は、二酸化炭素と比較して蒸発しにくいので、気体状態になった二酸化炭素と分離される。二酸化炭素から分離された汚れや界面活性剤などの添加剤は、蒸発部２１０の下部の弁ｄ２７４が開かれると、汚れ受け容器２６０に排出される。
【００５７】
気体状態の二酸化炭素は、圧縮機２２０で加圧されて、凝縮部２３０に送り込まれる。凝縮部２３０の圧力を、凝縮部２３０の内部における二酸化炭素の沸点が温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも高くなるように、制御装置５００が圧縮機２２０、弁ａ２７１、弁ｂ２７２、弁ｃ２７３を制御すると、ヒートパス３００を通して凝縮部２３０の熱が蒸発部２１０に供給される。また、凝縮部２３０から外部に熱が流出する。このようにして、凝縮部２３０の内部の気体状態の二酸化炭素が冷却されて次第に液体状態になる。
【００５８】
液体状態になった二酸化炭素は、再び洗浄槽１００に流入する。このようにして、二酸化炭素は洗浄システム１内を循環する。
【００５９】
次に、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力制御について説明する。
【００６０】
外部の温度をＴｒ、蒸発部２１０の温度をＴｖ、凝縮部２３０の温度をＴｃとする。温度は、Ｔｃ＞Ｔｒ＞Ｔｖの順に高いとする。また、蒸発部２１０の熱伝導率をｋｖ、凝縮部２３０の熱伝導率をｋｃとする。また、凝縮部２３０において二酸化炭素の凝縮によって排出される熱量と蒸発部２１０おいて二酸化炭素の蒸発に必要な熱量を等しくＱであるとする。二酸化炭素の蒸留の間、蒸発部２１０と凝縮部２３０の温度と圧力は一定であるとする。また、外部の温度も一定であるとする。
【００６１】
外部よりも温度が高い凝縮部２３０においては、外部に熱が流出する。凝縮部２３０から外部に流出する熱量をＱｃｒとすると、Ｑｃｒ＝ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）となる。したがって、凝縮熱のうち、ヒートパス３００を通して凝縮部２３０に供給される熱量はＱ−Ｑｃｒ＝Ｑ−ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）となる。
【００６２】
一方、外部よりも温度が低い蒸発部２１０においては、外部から熱が流入する。蒸発部２１０に外部から流入する熱量をＱｒｖとすると、Ｑｒｖ＝ｋｖ（Ｔｒ−Ｔｖ）となる。したがって、凝縮部２３０からヒートパス３００を通して供給された熱量と、外部から蒸発部２１０に流入した熱量とをあわせた熱量が蒸発部２１０に供給される。蒸発部２１０に供給される熱量は、全体として以下のような量になる。
【００６３】
Ｑ−Ｑｃｒ＋Ｑｒｖ＝Ｑ−ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）＋ｋｖ（Ｔｒ−Ｔｖ）
蒸発部２１０に供給されるこの熱量のうち、蒸発部２１０において二酸化炭素の蒸発に必要とされるのはＱである。凝縮部２３０から外部に流出する熱量Ｑｃｒ＝ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）が、外部から蒸発部２１０に流入する熱量Ｑｒｖ＝ｋｖ（Ｔｒ−Ｔｖ）よりも大きい場合には、蒸発部２１０に供給される熱量がＱよりも小さくなってしまうので、蒸発部２１０を加熱する必要が生じる。一方、凝縮部２３０から外部に流出する熱量Ｑｃｒ＝ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）が、外部から蒸発部２１０に流入する熱量Ｑｒｖ＝ｋｖ（Ｔｒ−Ｔｖ）よりも小さい場合には、蒸発部２１０に供給される熱量はＱよりも大きくなるので、凝縮部２３０を冷却する必要が生じる。
【００６４】
そこで、第１実施形態においては、蒸発部２１０の熱伝導率ｋｖと、凝縮部２３０の熱伝導率ｋｃを等しくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０を構成する。例えば、蒸発部２１０と凝縮部２３０の材料として断熱性の高い材料を用いたり、蒸発部２１０と凝縮部２３０の周囲の大気との接触面積を小さくすることによって、熱伝導率を小さくすることができる。また、蒸発部２１０と凝縮部２３０の材料として断熱性の低い材料を用いたり、蒸発部２１０と凝縮部２３０の周囲の大気との接触面積を大きくすることによって、熱伝導率を大きくすることができる。外部との熱の授受は、蒸発部２１０と凝縮部２３０以外の配管などにおいても生じているが、この実施形態においては、蒸発部２１０と凝縮部２３０以外の部分の熱伝導率は十分に低く、洗浄システム１と外部との熱の授受のほとんどが蒸発部２１０と凝縮部２３０で生じているものとする。
【００６５】
さらに、外部と蒸発部２１０との温度差と、外部と凝縮部２３０との温度差が等しくなるように、すなわち、（Ｔｃ−Ｔｒ）と（Ｔｒ−Ｔｖ）が等しくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力を調節する。このようにすることにより、蒸発部２１０に外部から流入する熱量ｋｖ（Ｔｒ−Ｔｖ）と、凝縮部２３０から外部に流出する熱量ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）とが等しくなる。
【００６６】
外部の温度が２０℃であるときには、例えば、蒸発部２１０の温度が１５℃、凝縮部２３０の温度が２５℃になるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力を調節する。また、外部の温度が１０であるときには、例えば、蒸発部２１０の温度が５℃、凝縮部２３０の温度が１５℃になるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力を調節する。
【００６７】
表１は、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときの蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力の例と、その圧力下における二酸化炭素の沸点と、その圧力下における二酸化炭素の気体−液体状態間の状態変化に必要な熱量を示す表である。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１に示すように、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときには、制御装置５００は、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点を１５℃にするために、蒸発部２１０の内部の圧力を５．０９ＭＰａになるように、圧縮機２２０、弁ａ２７１、弁ｂ２７２、弁ｃ２７３（図１）を調整する。同時に、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）を２５℃にするために、蒸発部２１０の内部の圧力を６．４３ＭＰａになるように、圧縮機２２０、弁ａ２７１、弁ｂ２７２、弁ｃ２７３（図１）を調整する。
【００７０】
二酸化炭素の循環量を６０ｋｇ／ｈとして、蒸発部２１０の圧力を５．０９ＭＰａにしたとき、蒸発部２１０において二酸化炭素が蒸発するために必要な熱量は、１２．７ＭＪ／ｈとなる。また、凝縮部２３０の圧力を６．４３ＭＰａにしたとき、凝縮部２３０において二酸化炭素が凝縮するために必要な熱量は、−１３．６ＭＪ／ｈ、すなわち、１３．６ＭＪ／ｈの熱量を排出することが必要となる。このように、蒸発部２１０に加えることが必要な熱量と、凝縮部２３０から排出する熱量とは、ほぼ等しい大きさになる。この説明においては、二酸化炭素に含まれる汚れや添加剤による影響を無視しているが、これらの成分は二酸化炭素と比較して量が少なく、また、これらの物質は、このような温度や圧力の下では相変化しにくいので、これらの成分が熱の授受に与える影響は少ないと考えられる。
【００７１】
表２は、洗浄システム１において、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときと２０℃のときの蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力の例と、その圧力下での沸点と、外部との温度差を示す表である。
【００７２】
【表２】
【００７３】
表２に示すように、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を３．９７ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を５．０９ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が５℃になり、凝縮部２３０の温度が１５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差も５℃である。
【００７４】
また、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を５．０９ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を６．４３ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が１５℃になり、凝縮部２３０の温度が２５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差も５℃である。
【００７５】
蒸発部２１０と凝縮部２３０の熱伝導率は等しいので、蒸発部２１０と外部との温度差と凝縮部２３０と外部との温度差を等しくすることによって、凝縮部２３０から外部に流出する熱量と、外部から蒸発部２１０に流入する熱量を等しくすることができる。
【００７６】
以上のように、第１実施形態の洗浄システム１が備える二酸化炭素の蒸留装置は、液体状態の二酸化炭素を蒸発させるための蒸発部２１０と、蒸発部２１０で蒸発させられた二酸化炭素を凝縮するための凝縮部２３０と、蒸発部２１０と凝縮部２３０の内部の圧力を調節するための圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００と、蒸発部２１０と凝縮部２３０との間で熱交換を行うためのヒートパス３００と、蒸発部２１０と凝縮部２３０の外部の温度を検知するための温度センサ４００とを備え、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００は、蒸発部２１０の内部における二酸化炭素の沸点が、温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも低くなるように蒸発部２１０の内部の圧力を調節するように構成され、また、凝縮部２３０の内部における二酸化炭素の沸点が、温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも高くなるように凝縮部２３０の内部の圧力を調節するように構成されている。
【００７７】
このようにすることにより、蒸発部２１０の加熱や凝縮部２３０の冷却を行なうために外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な二酸化炭素の蒸留装置を提供することができる。
【００７８】
また、二酸化炭素の蒸留装置においては、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００は、蒸発部２１０の外部から内部に流入する熱量と、凝縮部２３０の内部から外部に流出する熱量とがほぼ等しくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の内部の圧力を調節するように構成されている。
【００７９】
このようにすることにより、凝縮部２３０から除去する必要がある凝縮熱を、ほとんど全部、蒸発部２１０において二酸化炭素を蒸発させるために利用することができる。
【００８０】
また、洗浄システム１は、被洗浄対象物１１０を超臨界または液体状態の二酸化炭素で洗浄するための洗浄槽１００と、凝縮部２３０から洗浄槽１００に二酸化炭素を供給するための供給路と、洗浄槽１００から蒸発部２１０に二酸化炭素を排出するための排出路と、上記の二酸化炭素の蒸留装置を備える。
【００８１】
このようにすることにより、蒸発部２１０の加熱や凝縮部２３０の冷却を行なうために外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な蒸留装置を備える洗浄システム１を提供することができる。
【００８２】
（第２実施形態）
第２実施形態の洗浄システム１が第１実施形態の洗浄システム１と異なる点としては、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点と外部の温度との差が、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）と外部の温度との差よりも小さくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力が制御される。第２実施形態の洗浄システム１のその他の構成は、第１実施形態の洗浄システム１と同様である。
【００８３】
表３は、第２実施形態の洗浄システム１において、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときと２０℃のときの蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力の例と、その圧力下での沸点と、外部との温度差を示す表である。
【００８４】
【表３】
【００８５】
表３に示すように、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を４．２３ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を５．０９ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が７．５℃になり、凝縮部２３０の温度が１５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は２．５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は５℃である。
【００８６】
また、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を５．４ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を６．４３ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が１７．５℃になり、凝縮部２３０の温度が２５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は２．５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は５℃である。
【００８７】
蒸発部２１０と凝縮部２３０の熱伝導率は等しいので、蒸発部２１０と外部との温度差を凝縮部２３０と外部との温度差よりも２倍、小さくすることによって、凝縮部２３０から外部に流出する熱量よりも、外部から蒸発部２１０に流入する熱量を２倍小さくすることができる。
【００８８】
以上のように、第２実施形態の洗浄システム１が備える二酸化炭素の蒸留装置においては、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３は、蒸発部２１０の外部から内部に流入する熱量が、凝縮部２３０の内部から外部に流出する熱量よりも小さくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の内部の圧力を調節するように構成されている。
【００８９】
このようにすることにより、外部から凝縮部２３０を冷却する必要がなくなる。
【００９０】
（第３実施形態）
第３実施形態の洗浄システム１が第１実施形態の洗浄システム１と異なる点としては、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点と外部の温度との差が、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）と外部の温度との差よりも大きくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力が制御される。第３実施形態の洗浄システム１のその他の構成は、第１実施形態の洗浄システム１と同様である。
【００９１】
表４は、第３実施形態の洗浄システム１において、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときと２０℃のときの蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力の例と、その圧力下での沸点と、外部との温度差を示す表である。
【００９２】
【表４】
【００９３】
表４に示すように、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を３．９７ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を４．７９ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が５℃になり、凝縮部２３０の温度が１２．５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は２．５℃である。
【００９４】
また、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を５．０９ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を６．０７ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が１５℃になり、凝縮部２３０の温度が２２．５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は２．５℃である。
【００９５】
蒸発部２１０と凝縮部２３０の熱伝導率は等しいので、蒸発部２１０と外部との温度差を凝縮部２３０と外部との温度差よりも２倍、大きくすることによって、凝縮部２３０から外部に流出する熱量よりも、外部から蒸発部２１０に流入する熱量を２倍大きくすることができる。
【００９６】
以上のように、第３実施形態の洗浄システム１が備える二酸化炭素の蒸留装置においては、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３は、蒸発部２１０の外部から内部に流入する熱量が、凝縮部２３０の内部から外部に流出する熱量よりも大きくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の内部の圧力を調節するように構成されている。
【００９７】
このようにすることにより、外部から蒸発部２１０を加熱する必要がなくなる。
【００９８】
（第４実施形態）
第４実施形態の洗浄システム１が第１実施形態の洗浄システム１と異なる点としては、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点と外部の温度との差が、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）と外部の温度との差よりも大きくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力が制御される。
【００９９】
また、蒸発部２１０の熱伝導率ｋｖは、凝縮部２３０の熱伝導率ｋｃの１／２倍の大きさになるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０とが構成されている。ｋｃ＝２ｋｖである。
【０１００】
第４実施形態の洗浄システム１のその他の構成は、第１実施形態の洗浄システム１と同様である。
【０１０１】
表５は、第４実施形態の洗浄システム１において、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときと２０℃のときの蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力の例と、その圧力下での沸点と、外部との温度差を示す表である。
【０１０２】
【表５】
【０１０３】
表５に示すように、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を３．９７ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を４．７９ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が５℃になり、凝縮部２３０の温度が１２．５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は２．５℃である。
【０１０４】
また、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を５．０９ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を６．０７ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が１５℃になり、凝縮部２３０の温度が２２．５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は２．５℃である。
【０１０５】
蒸発部２１０の熱伝導率ｋｖの大きさは凝縮部２３０の熱伝導率ｋｃの大きさの１／２であるので、蒸発部２１０と外部との温度差を凝縮部２３０と外部との温度差よりも２倍、大きくすることによって、凝縮部２３０から外部に流出する熱量と外部から蒸発部２１０に流入する熱量とを等しくすることができる。
【０１０６】
以上のように、第４実施形態の洗浄システム１が備える二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部２１０の熱伝導率ｋｖが凝縮部２３０の熱伝導率ｋｃよりも小さい。
【０１０７】
蒸発部２１０の熱伝導率が凝縮部２３０の熱伝導率よりも小さいことによって、蒸発部２１０において熱量が外部から流入しにくく、凝縮部２３０において熱量が外部に流出しやすくなる。蒸発部２１０と凝縮部２３０における外部との熱の流出入量は、熱伝導率と、外部との温度差とに比例する。そこで、蒸発部２１０の熱伝導率を凝縮部２３０の熱伝導率よりも小さくすることによって、外部と凝縮部２３０との温度差を、外部と蒸発部２１０との温度差よりも小さくすることができる。凝縮部２３０の温度は、外部の温度よりも高いので、凝縮部２３０の内部の圧力を低くすることによって、凝縮部２３０と外部との温度差を小さくすることができる。
【０１０８】
（第５実施形態）
第５実施形態の洗浄システム１が第１実施形態の洗浄システム１と異なる点としては、温度センサ４００によって検知される外部の温度が低くなれば、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点と、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）が低くなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力が制御される。第５実施形態の洗浄システム１のその他の構成は、第１実施形態の洗浄システム１と同様である。
【０１０９】
まず、制御装置５００は、温度センサ４００によって検知される外部の温度を、所定の温度として記憶する。制御装置５００は、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点が外部の温度よりも低い温度になるように、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）が外部の温度よりも高い温度になるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力を調節する。このときの蒸発部２１０と外部との温度差をＴｖ０、凝縮部２３０と外部との温度差をＴｃ０とする。
【０１１０】
外部の温度が上昇した場合には、制御装置５００は、凝縮部２３０の温度が外部の温度よりも高くなるように、凝縮部２３０の圧力を調節する。
【０１１１】
一方、外部の温度が下降した場合には、制御装置５００は、蒸発部２１０の温度が外部の温度よりも低くなるように、蒸発部２１０の圧力を調節する。
【０１１２】
外部の温度が、制御装置５００に記憶されている所定の温度よりも降下した場合には、制御装置５００は、蒸発部２１０の温度を下げるように蒸発部２１０の圧力を調節するとともに、凝縮部２３０の温度を下げるように凝縮部２３０の圧力を調節する。このようにすることにより、蒸発部２１０と外部との温度差をＴｖ０、凝縮部２３０と外部との温度差をＴｃ０に保つことができる。
【０１１３】
以上のように、第５実施形態の洗浄システム１が備える二酸化炭素の蒸留装置においては、温度センサ４００によって検知される外部の温度が所定の温度よりも低い場合には、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３は、蒸発部２１０の圧力を低くし、凝縮部２３０の圧力を低くするように構成されている。
【０１１４】
このようにすることにより、蒸発部２１０の加熱や凝縮部２３０の冷却をするために外部から供給することが必要なエネルギーを低減することができる。
【０１１５】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】この発明の第１実施形態として、洗浄システムの全体を概略的に示す図である。
【図２】洗浄システムの制御関連の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１：洗浄システム、１００：洗浄槽、１１０：被洗浄対象物、２１０：蒸発部、２２０：圧縮機、２３０：凝縮部、２７１：弁ａ、２７２：弁ｂ、２７３：弁ｃ、４００：温度センサ、５００：制御装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には蒸留装置とそれを備える洗浄装置に関し、特定的には、二酸化炭素の蒸留を行うための蒸留装置と、超臨界または液体状態の二酸化炭素を用いて、例えば繊維の洗浄を行なう洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被蒸留対象物質を蒸発部で蒸発させ、凝縮部で凝縮する蒸留装置において、凝縮部で生じる熱を利用して蒸発部での蒸発を行う蒸留装置がある。蒸発部に供給される被蒸留対象物質の純度が十分に高い場合には、蒸留によって被蒸留対象物質から分離される不純物の温度変化によって消費される熱量をほとんど無視することができる。この場合には、蒸発部で被蒸留対象物質の蒸発に必要な熱量と、凝縮部で被蒸留対象物質を凝縮させることによって生じる熱量とがほぼ等しくなる。そこで、このような場合には、被蒸留対象物を蒸発部で蒸発させるために必要な熱量のほとんどを、凝縮部で生じる熱によって補うことができる。また、被蒸留対象物の純度が比較的低い場合であっても、凝縮部で生じる熱を蒸発部に供給することによって、蒸発部の加熱や凝縮部の冷却を低減することができる。このようにして、省エネルギー効果を高めることが可能な蒸留装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特開平０３−１８１３０２号公報（特許文献１）には、ヒートポンプを用いて排熱部の熱を加熱部に供給して、水蒸気の凝縮時に発生する潜熱によって水を加熱する、水の蒸留装置が記載されている。
【０００４】
また、特開２０００−１２６５０２号公報（特許文献２）には、有機溶媒蒸気の凝縮潜熱を回収して有機溶媒水溶液の脱水をする、有機溶媒蒸気の廃熱回収装置が記載されている。
【０００５】
特表２００２−５３９８６８号公報（特許文献３）に記載の液体二酸化炭素などの高密度化液状処理ガスを用いる清浄化装置では、凝縮手段は蒸発容器に熱的に接触している。
【０００６】
特開昭５４−１９４７４号公報（特許文献４）に記載の連続真空濃縮装置では、第１と第２の蒸発効用缶を用いて、第２の蒸発効用缶の凝縮部の排熱を第１の蒸発効用缶の蒸発部に原液の顕熱として伝達している。
【特許文献１】特開平０３−１８１３０２号公報
【特許文献２】特開２０００−１２６５０２号公報
【特許文献３】特表２００２−５３９８６８号公報
【特許文献４】特開昭５４−１９４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、実際には、蒸発部や凝縮部においては、外部との熱の授受が生じる。そのため、上記のように、蒸発部と凝縮部の間で熱交換を行なうことによって蒸発部が加熱されたり凝縮部が冷却されたりしたとしても、外部から蒸留装置に大きな熱量を供給したり、蒸留装置から外部へ大きな熱量を排出したりする必要がある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、蒸発部と凝縮部との間で熱交換を行う場合において、外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な二酸化炭素の蒸留装置とそれを備える洗浄装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置は、液体状態の二酸化炭素を蒸発させるための蒸発部と、蒸発部の内部の圧力を調節するための蒸発部圧力調節手段と、蒸発部で蒸発させられた二酸化炭素を凝縮するための凝縮部と、凝縮部の内部の圧力を調節するための凝縮部圧力調節手段と、蒸発部と凝縮部との間で熱交換を行うための熱交換手段と、蒸発部と凝縮部の外部の温度を検知するための温度検知手段とを備え、蒸発部圧力調節手段は、蒸発部の内部における二酸化炭素の沸点が、温度検知手段によって検知される外部の温度よりも低くなるように蒸発部の内部の圧力を調節するように構成され、凝縮部圧力調節手段は、凝縮部の内部における二酸化炭素の沸点が、温度検知手段によって検知される外部の温度よりも高くなるように凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されている。
【００１０】
液体状態の二酸化炭素は、蒸発部において蒸発に必要な熱量を与えられると、気体状態になる。次に、凝縮部において凝縮熱が除去されることによって、液体状態に戻る。このようにして、二酸化炭素の蒸留が行われる。
【００１１】
蒸発部においては、温度と圧力を一定に保ちながら二酸化炭素を蒸発させるためには、二酸化炭素の蒸発に必要な熱を供給する、すなわち、蒸発部を加熱する必要がある。一方、凝縮部においては、温度と圧力を一定に保ちながら二酸化炭素を凝縮させるためには、凝縮熱を除去する、すなわち、凝縮部を冷却する必要がある。蒸留対象の二酸化炭素に含まれる不純物が少量であれば、蒸発部で二酸化炭素を蒸発させるために加えることが必要な熱量と、凝縮部で二酸化炭素を凝縮させるために除去することが必要な熱量の大きさは、ほぼ等しい。そこで、凝縮部から蒸発部に熱量を供給するように熱交換することによって、外部から蒸発部を加熱したり、外部から凝縮部を冷却したりする必要がほぼなくなる。
【００１２】
ところで、熱は、エントロピーが増大する方向、すなわち、蒸発部と凝縮部の温度が均一化する方向にしか伝達されない。したがって、凝縮部から蒸発部に熱量を供給するためには、凝縮部の温度が蒸発部の温度よりも高いことが必要である。
【００１３】
蒸発部の温度は、液体状態の二酸化炭素が気体状態の二酸化炭素になる温度、すなわち、二酸化炭素の沸点にほぼ等しくなる。また、凝縮部の温度は、気体状態の二酸化炭素が液体状態の二酸化炭素になる温度、すなわち、二酸化炭素の沸点（凝縮点）にほぼ等しくなる。蒸発部における二酸化炭素の沸点は、蒸発部の内部の圧力を調節することによって、変化させることができる。同様に、凝縮部における二酸化炭素の沸点（凝縮点）も、凝縮部の内部の圧力を調節することによって変化させることができる。
【００１４】
そこで、蒸発部における二酸化炭素の沸点が、凝縮部における二酸化炭素の沸点（凝縮点）よりも低くなるように、蒸発部の内部の圧力と凝縮部の内部の圧力を調節することによって、凝縮部から蒸発部に熱量を供給することができる。
【００１５】
しかしながら、実際には、蒸発部と凝縮部において外部との熱の流出入が生じて、凝縮部で除去することが必要な熱量すべてを蒸発部に供給して二酸化炭素を蒸発させるために利用することはできない。
【００１６】
例えば、凝縮部と蒸発部の温度がどちらも外部の温度よりも高く、凝縮部の温度が蒸発部の温度よりも高い場合には、凝縮部の熱量の一部が外部に流出し、残りが蒸発部に供給される。しかしながら、蒸発部においても、凝縮部から供給された熱量の一部がさらに外部に流出し、残りの熱量のみが蒸発部において二酸化炭素を蒸発させるために利用される。そのため、蒸発部において二酸化炭素を蒸発させるためには、蒸発に必要な熱量を蒸発部に供給し、かつ、蒸発部から外部に流出する熱量と、凝縮部から外部に流出する熱量とを合わせた量に相等する熱量を蒸発部に供給するように、蒸発部を加熱する必要がある。
【００１７】
また、例えば、凝縮部の温度も蒸発部の温度も外部の温度よりも低く、凝縮部の温度が蒸発部の温度よりも高い場合には、蒸発部においては外部から熱が供給され、凝縮部にも外部から熱が供給される。そのため、凝縮部において二酸化炭素を凝縮させるためには、凝縮に必要な熱量を凝縮部から排出し、かつ、凝縮部に外部から流入する熱量と、蒸発部に外部から流入する熱量とを合わせた量に相等する熱量を凝縮部から排出するように、凝縮部を冷却する必要がある。
【００１８】
そこで、この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部の温度、すなわち、蒸発部における二酸化炭素の沸点を外部の温度よりも低くし、凝縮部の温度、すなわち、凝縮部における二酸化炭素の沸点（凝縮点）を外部の温度よりも高くするように、蒸発部の内部の圧力と凝縮部の内部の圧力を調節する。
【００１９】
このようにすることにより、蒸発部の加熱や凝縮部の冷却を行なうために外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な蒸留装置を提供することができる。
【００２０】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、温度検知手段によって検知される外部の温度が所定の温度よりも低い場合には、蒸発部圧力調節手段は、蒸発部の圧力を低くし、凝縮部圧力調節手段は、凝縮部の圧力を低くするように構成されていることが好ましい。
【００２１】
このようにすることにより、蒸発部の加熱や凝縮部の冷却をするために外部から供給することが必要なエネルギーを低減することができる。
【００２２】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部圧力調節手段と凝縮部圧力調節手段は、蒸発部の外部から内部に流入する熱量と、凝縮部の内部から外部に流出する熱量とがほぼ等しくなるように、蒸発部と凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されていることが好ましい。
【００２３】
このようにすることにより、凝縮部から除去する必要がある凝縮熱を、ほとんど全部、蒸発部において二酸化炭素を蒸発させるために利用することができる。
【００２４】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部圧力調節手段と凝縮部圧力調節手段は、蒸発部の外部から内部に流入する熱量が、凝縮部の内部から外部に流出する熱量よりも小さくなるように、蒸発部と凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されていることが好ましい。
【００２５】
このようにすることにより、外部から凝縮部を冷却する必要がなくなる。
【００２６】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部圧力調節手段と凝縮部圧力調節手段は、蒸発部の外部から内部に流入する熱量が、凝縮部の内部から外部に流出する熱量よりも大きくなるように、蒸発部と凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されていることが好ましい。
【００２７】
このようにすることにより、外部から蒸発部を加熱する必要がなくなる。
【００２８】
この発明に従った二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部の熱伝導率が凝縮部の熱伝導率よりも小さいことが好ましい。
【００２９】
蒸発部の熱伝導率が凝縮部の熱伝導率よりも小さいことによって、蒸発部において熱量が外部から流入しにくく、凝縮部において熱量が外部に流出しやすくなる。蒸発部と凝縮部における外部との熱の流出入量は、熱伝導率と、外部との温度差とに比例する。そこで、蒸発部の熱伝導率を凝縮部の熱伝導率よりも小さくすることによって、外部と凝縮部との温度差を、外部と蒸発部との温度差よりも小さくしても、蒸発部と凝縮部における外部との熱の流出入量を等しくすることができる。凝縮部の温度は、外部の温度よりも高いので、凝縮部の内部の圧力を低くすることによって、凝縮部と外部との温度差を小さくすることができる。
【００３０】
このようにすることにより、凝縮部の内部の圧力を低くすることができる。
【００３１】
この発明に従った洗浄装置は、被洗浄対象物を超臨界または液体状態の二酸化炭素で洗浄するための洗浄槽と、凝縮部から洗浄槽に二酸化炭素を供給するための供給路と、洗浄槽から蒸発部に二酸化炭素を排出するための排出路と、上記のいずれかの二酸化炭素の蒸留装置を備えることが好ましい。
【００３２】
化学工場等における蒸留では、一般的に、蒸留自体が多段式で行われている。そのため、ひとつの段の排熱を別の段で使用することが一般的に行なわれている。また、反応容器や乾燥機など他の装置が周囲に設置されていることも多く、それらの装置と熱を有効活用することができる。しかしながら、超臨界または液体状態の二酸化炭素を用いて被洗浄対照物の洗浄を行なう洗浄装置では、蒸留を一段で行うことが一般的である。また、超臨界または液体状態の二酸化炭素を用いて被洗浄対象物を洗浄することにより、被洗浄対象物を乾燥させるための乾燥機も不要になるので、反応容器や乾燥機などの他の装置が周囲に設置されることも少ない。
【００３３】
そこで、洗浄装置は、被洗浄対象物を超臨界または液体状態の二酸化炭素で洗浄するための洗浄槽と、凝縮部から洗浄槽に二酸化炭素を供給するための供給路と、洗浄槽から蒸発部に二酸化炭素を排出するための排出路と、上記のいずれかの二酸化炭素の蒸留装置を備えることにより、蒸発部の加熱や凝縮部の冷却を行なうために外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な蒸留装置を備える洗浄装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、この発明によれば外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な二酸化炭素の蒸留装置とそれを備える洗浄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】
【００３５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３６】
（第１実施形態）
図１は、この発明の第１実施形態として、洗浄システムの全体を概略的に示す図である。
【００３７】
図１に示すように、洗浄装置として洗浄システム１は、主に、洗浄槽１００と、蒸発部２１０と、蒸発部圧力センサ２１２と、圧縮機２２０と、凝縮部２３０と、凝縮部圧力センサ２３２と、二酸化炭素供給源として液体二酸化炭素ボンベ２４０と、二酸化炭素を高圧化して送出するポンプ２５０と、二酸化炭素から分離された汚れを回収する汚れ受け容器２６０と、熱交換手段としてヒートパス３００と、温度検知手段として温度センサ４００と、制御装置５００とから構成されている。弁ａ２７１と蒸発部２１０と弁ｂ２７２と圧縮機２２０と凝縮部２３０と弁ｃ２７３は二酸化炭素の蒸留装置を構成している。圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００は、蒸発部圧力調節手段と凝縮部圧力調節手段の一例である。
【００３８】
洗浄システム１を構成する各部材は、配管によって接続され、配管に配置されている弁は、適宜開閉される。洗浄槽１００には、被洗浄対象物１１０が収容される。被洗浄対象物１１０は、例えば、繊維構造体である。繊維構造体は、衣類や、リネン、布団、枕、マット、ハンカチ、タオル、ぬいぐるみなど、繊維からできているものであればなんでもよい。
【００３９】
蒸発部２１０と凝縮部２３０は、耐圧容器によって形成されている。蒸発部２１０には、蒸発部２１０の内部の圧力を検知するための蒸発部圧力センサ２１２が配置されている。凝縮部２３０には、凝縮部２３０の内部の圧力を検知するための凝縮部圧力センサ２３２が配置されている。蒸発部２１０と凝縮部２３０とは、熱伝導率の大きさが等しくなるように形成されている。熱伝導率の大きさは、蒸発部２１０と凝縮部２３０の構造や材質によって決まる。
【００４０】
ただし、ここでいう熱伝導率は、材料などの物性値としての熱伝導率のことではなく、ある部分（例えば、凝縮部２３０）が直接、外部の空気と熱の授受を行なったり、その部分と接触する部品などを通じて間接的に外部の空気と熱の授受を行なったりする際の、その部分の周辺全体の熱の伝わりにくさを示す伝熱抵抗の逆数のことである。例えば、凝縮部２３０の熱伝導率とは、凝縮部２３０の材料の物性値としての熱伝導率のことではなく、凝縮部２３０が直接、外部の空気と熱の授受を行なったり、凝縮部２３０と接触する配管等の部品などを通じて間接的に外部の空気と熱の授受を行なったりする際の、凝縮部２３０の周辺全体の熱の伝わりにくさを示す伝熱抵抗の逆数のことである。
【００４１】
蒸発部２１０と凝縮部２３０とは、ヒートパス３００を介して熱的に接触しており、蒸発部２１０と凝縮部２３０との間ではヒートパス３００を通じて熱交換される。ヒートパス３００は、熱伝導率が高い材料として銅などによって形成されていてもよい。また、熱媒体が流れる流路として形成されていてもよい。熱媒体を用いる場合には、熱伝導をより促進するために、熱媒体に圧力変化を加えて、ヒートポンプのようにしてもよい。
【００４２】
ヒートパス３００と蒸発部２１０との間には蒸発部熱交換器２１１が配置され、ヒートパス３００と凝縮部２３０との間には凝縮部熱交換器２３１が配置されている。蒸発部熱交換器２１１と凝縮部熱交換器２３１は、ヒートパス３００と蒸発部２１０または凝縮部２３０との間の熱の授受を容易にするための部材である。例えば、ヒートパス３００と蒸発部２１０または凝縮部２３０の接続部分において、接触面積が大きくなるように形成されている部分を含む。
【００４３】
液体二酸化炭素ボンベ２４０は、二酸化炭素供給弁２４１と、弁ｃ２７３と、ポンプ２５０を介して、配管によって洗浄槽１００に接続されている。洗浄槽１００と蒸発部２１０とを接続する配管には、弁ａ２７１が配置されている。蒸発部２１０と圧縮機２２０とを接続する配管には、弁ｂ２７２が配置されている。圧縮機２２０と凝縮部２３０は、配管で接続されている。凝縮部２３０は、弁ｄ２７４が配置される配管を通して汚れ受け容器２６０と接続されている。
【００４４】
凝縮部２３０と洗浄槽１００とを接続する配管が供給路を構成し、洗浄槽１００と蒸発部２１０とを接続する配管が排出路を構成している。
【００４５】
二酸化炭素は、図中に二点鎖線で示す矢印の方向に、洗浄システム１内を循環している。
【００４６】
図２は、洗浄システムの制御関連の構成を示すブロック図である。
【００４７】
図２に示すように、温度センサ４００は、蒸発部２１０と凝縮部２３０の外部の温度を検知して、制御装置５００に信号を送信する。制御装置５００は、温度センサ４００によって検知される外部の温度に基づいて、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点が外部の温度よりも低くなるように、蒸発部２１０の圧力を調節する。また、制御装置５００は、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）が外部の温度よりも高くなるように、凝縮部２３０の圧力を調節する。
【００４８】
蒸発部圧力センサ２１２と凝縮部圧力センサ２３２は、蒸発部２１０の内部の圧力と凝縮部２３０の内部の圧力を検知して、制御装置５００に信号を送信する。制御装置５００は、蒸発部２１０の内部と凝縮部２３０の内部が、それぞれ所定の圧力になるように調節する。
【００４９】
制御装置５００は、温度センサ４００と蒸発部圧力センサ２１２と凝縮部圧力センサ２３２から受信する信号に基づいて、上述のように蒸発部２１０の内部の圧力と凝縮部２３０の圧力を調整するように、圧縮機２２０と、弁ａ２７１と、弁ｂ２７２と、弁ｃ２７３に制御信号を送信する。
【００５０】
まず、図１と図２を用いて、洗浄システム１の運転工程を説明する。
【００５１】
被洗浄対象物１１０が洗浄槽１００に収容された後、洗浄システム１の運転を開始する。
【００５２】
まず、二酸化炭素供給弁２４１と弁ｃ２７３が開かれて、液体二酸化炭素ボンベ２４０からポンプ２５０に二酸化炭素が供給される。二酸化炭素は、ポンプ２５０で圧縮されたり、ヒータ（図示しない）によって加熱されたりして、適当な温度と圧力の液体二酸化炭素（ＬＣＯ２）または超臨界二酸化炭素（ＳｃＣＯ２）となる。液体状態または超臨界状態の二酸化炭素は、ポンプ２５０から洗浄槽１００の内部に供給される。
【００５３】
洗浄槽１００の内部では、液体状態または超臨界状態の二酸化炭素と繊維構造体などの被洗浄対象物１１０とが接触し、被洗浄対象物１１０の洗浄が行なわれる。被洗浄対象物１１０中の汚れは、超臨界または液体状態の二酸化炭素中に抽出される。なお、洗浄槽１００で洗浄に用いられる二酸化炭素には、界面活性剤、水、油などの添加物を添加してもよい。
【００５４】
被洗浄対象物１１０から抽出された汚れを含む二酸化炭素は、弁ａ２７１が開かれると、蒸発部２１０の内部に流入する。
【００５５】
蒸発部２１０では、減圧および／または断熱膨張による冷却によって、二酸化炭素の温度および／または圧力が低下して、二酸化炭素が超臨界状態であった場合にも超臨界状態ではなくなり、気液に分離する。蒸発部２１０の圧力を、蒸発部２１０の内部における二酸化炭素の沸点が温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも低くなるように、制御装置５００が圧縮機２２０、弁ａ２７１、弁ｂ２７２、弁ｃ２７３を制御すると、ヒートパス３００を通して凝縮部２３０の熱が蒸発部２１０に供給される。また、外部から蒸発部２１０に熱が流入する。このようにして、蒸発部２１０の内部の液体状態の二酸化炭素が加熱されて次第に気体状態になる。二酸化炭素は、洗浄システム１内を循環しているので、蒸発部２１０には、液体状態の二酸化炭素が順次流入し、蒸発する。
【００５６】
被洗浄対象物１１０から抽出された汚れや洗浄時に添加された界面活性剤などの添加剤は、二酸化炭素と比較して蒸発しにくいので、気体状態になった二酸化炭素と分離される。二酸化炭素から分離された汚れや界面活性剤などの添加剤は、蒸発部２１０の下部の弁ｄ２７４が開かれると、汚れ受け容器２６０に排出される。
【００５７】
気体状態の二酸化炭素は、圧縮機２２０で加圧されて、凝縮部２３０に送り込まれる。凝縮部２３０の圧力を、凝縮部２３０の内部における二酸化炭素の沸点が温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも高くなるように、制御装置５００が圧縮機２２０、弁ａ２７１、弁ｂ２７２、弁ｃ２７３を制御すると、ヒートパス３００を通して凝縮部２３０の熱が蒸発部２１０に供給される。また、凝縮部２３０から外部に熱が流出する。このようにして、凝縮部２３０の内部の気体状態の二酸化炭素が冷却されて次第に液体状態になる。
【００５８】
液体状態になった二酸化炭素は、再び洗浄槽１００に流入する。このようにして、二酸化炭素は洗浄システム１内を循環する。
【００５９】
次に、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力制御について説明する。
【００６０】
外部の温度をＴｒ、蒸発部２１０の温度をＴｖ、凝縮部２３０の温度をＴｃとする。温度は、Ｔｃ＞Ｔｒ＞Ｔｖの順に高いとする。また、蒸発部２１０の熱伝導率をｋｖ、凝縮部２３０の熱伝導率をｋｃとする。また、凝縮部２３０において二酸化炭素の凝縮によって排出される熱量と蒸発部２１０おいて二酸化炭素の蒸発に必要な熱量を等しくＱであるとする。二酸化炭素の蒸留の間、蒸発部２１０と凝縮部２３０の温度と圧力は一定であるとする。また、外部の温度も一定であるとする。
【００６１】
外部よりも温度が高い凝縮部２３０においては、外部に熱が流出する。凝縮部２３０から外部に流出する熱量をＱｃｒとすると、Ｑｃｒ＝ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）となる。したがって、凝縮熱のうち、ヒートパス３００を通して凝縮部２３０に供給される熱量はＱ−Ｑｃｒ＝Ｑ−ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）となる。
【００６２】
一方、外部よりも温度が低い蒸発部２１０においては、外部から熱が流入する。蒸発部２１０に外部から流入する熱量をＱｒｖとすると、Ｑｒｖ＝ｋｖ（Ｔｒ−Ｔｖ）となる。したがって、凝縮部２３０からヒートパス３００を通して供給された熱量と、外部から蒸発部２１０に流入した熱量とをあわせた熱量が蒸発部２１０に供給される。蒸発部２１０に供給される熱量は、全体として以下のような量になる。
【００６３】
Ｑ−Ｑｃｒ＋Ｑｒｖ＝Ｑ−ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）＋ｋｖ（Ｔｒ−Ｔｖ）
蒸発部２１０に供給されるこの熱量のうち、蒸発部２１０において二酸化炭素の蒸発に必要とされるのはＱである。凝縮部２３０から外部に流出する熱量Ｑｃｒ＝ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）が、外部から蒸発部２１０に流入する熱量Ｑｒｖ＝ｋｖ（Ｔｒ−Ｔｖ）よりも大きい場合には、蒸発部２１０に供給される熱量がＱよりも小さくなってしまうので、蒸発部２１０を加熱する必要が生じる。一方、凝縮部２３０から外部に流出する熱量Ｑｃｒ＝ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）が、外部から蒸発部２１０に流入する熱量Ｑｒｖ＝ｋｖ（Ｔｒ−Ｔｖ）よりも小さい場合には、蒸発部２１０に供給される熱量はＱよりも大きくなるので、凝縮部２３０を冷却する必要が生じる。
【００６４】
そこで、第１実施形態においては、蒸発部２１０の熱伝導率ｋｖと、凝縮部２３０の熱伝導率ｋｃを等しくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０を構成する。例えば、蒸発部２１０と凝縮部２３０の材料として断熱性の高い材料を用いたり、蒸発部２１０と凝縮部２３０の周囲の大気との接触面積を小さくすることによって、熱伝導率を小さくすることができる。また、蒸発部２１０と凝縮部２３０の材料として断熱性の低い材料を用いたり、蒸発部２１０と凝縮部２３０の周囲の大気との接触面積を大きくすることによって、熱伝導率を大きくすることができる。外部との熱の授受は、蒸発部２１０と凝縮部２３０以外の配管などにおいても生じているが、この実施形態においては、蒸発部２１０と凝縮部２３０以外の部分の熱伝導率は十分に低く、洗浄システム１と外部との熱の授受のほとんどが蒸発部２１０と凝縮部２３０で生じているものとする。
【００６５】
さらに、外部と蒸発部２１０との温度差と、外部と凝縮部２３０との温度差が等しくなるように、すなわち、（Ｔｃ−Ｔｒ）と（Ｔｒ−Ｔｖ）が等しくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力を調節する。このようにすることにより、蒸発部２１０に外部から流入する熱量ｋｖ（Ｔｒ−Ｔｖ）と、凝縮部２３０から外部に流出する熱量ｋｃ（Ｔｃ−Ｔｒ）とが等しくなる。
【００６６】
外部の温度が２０℃であるときには、例えば、蒸発部２１０の温度が１５℃、凝縮部２３０の温度が２５℃になるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力を調節する。また、外部の温度が１０であるときには、例えば、蒸発部２１０の温度が５℃、凝縮部２３０の温度が１５℃になるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力を調節する。
【００６７】
表１は、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときの蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力の例と、その圧力下における二酸化炭素の沸点と、その圧力下における二酸化炭素の気体−液体状態間の状態変化に必要な熱量を示す表である。
【００６８】
【表１】
【００６９】
表１に示すように、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときには、制御装置５００は、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点を１５℃にするために、蒸発部２１０の内部の圧力を５．０９ＭＰａになるように、圧縮機２２０、弁ａ２７１、弁ｂ２７２、弁ｃ２７３（図１）を調整する。同時に、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）を２５℃にするために、蒸発部２１０の内部の圧力を６．４３ＭＰａになるように、圧縮機２２０、弁ａ２７１、弁ｂ２７２、弁ｃ２７３（図１）を調整する。
【００７０】
二酸化炭素の循環量を６０ｋｇ／ｈとして、蒸発部２１０の圧力を５．０９ＭＰａにしたとき、蒸発部２１０において二酸化炭素が蒸発するために必要な熱量は、１２．７ＭＪ／ｈとなる。また、凝縮部２３０の圧力を６．４３ＭＰａにしたとき、凝縮部２３０において二酸化炭素が凝縮するために必要な熱量は、−１３．６ＭＪ／ｈ、すなわち、１３．６ＭＪ／ｈの熱量を排出することが必要となる。このように、蒸発部２１０に加えることが必要な熱量と、凝縮部２３０から排出する熱量とは、ほぼ等しい大きさになる。この説明においては、二酸化炭素に含まれる汚れや添加剤による影響を無視しているが、これらの成分は二酸化炭素と比較して量が少なく、また、これらの物質は、このような温度や圧力の下では相変化しにくいので、これらの成分が熱の授受に与える影響は少ないと考えられる。
【００７１】
表２は、洗浄システム１において、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときと２０℃のときの蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力の例と、その圧力下での沸点と、外部との温度差を示す表である。
【００７２】
【表２】
【００７３】
表２に示すように、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を３．９７ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を５．０９ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が５℃になり、凝縮部２３０の温度が１５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差も５℃である。
【００７４】
また、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を５．０９ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を６．４３ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が１５℃になり、凝縮部２３０の温度が２５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差も５℃である。
【００７５】
蒸発部２１０と凝縮部２３０の熱伝導率は等しいので、蒸発部２１０と外部との温度差と凝縮部２３０と外部との温度差を等しくすることによって、凝縮部２３０から外部に流出する熱量と、外部から蒸発部２１０に流入する熱量を等しくすることができる。
【００７６】
以上のように、第１実施形態の洗浄システム１が備える二酸化炭素の蒸留装置は、液体状態の二酸化炭素を蒸発させるための蒸発部２１０と、蒸発部２１０で蒸発させられた二酸化炭素を凝縮するための凝縮部２３０と、蒸発部２１０と凝縮部２３０の内部の圧力を調節するための圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００と、蒸発部２１０と凝縮部２３０との間で熱交換を行うためのヒートパス３００と、蒸発部２１０と凝縮部２３０の外部の温度を検知するための温度センサ４００とを備え、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００は、蒸発部２１０の内部における二酸化炭素の沸点が、温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも低くなるように蒸発部２１０の内部の圧力を調節するように構成され、また、凝縮部２３０の内部における二酸化炭素の沸点が、温度センサ４００によって検知される外部の温度よりも高くなるように凝縮部２３０の内部の圧力を調節するように構成されている。
【００７７】
このようにすることにより、蒸発部２１０の加熱や凝縮部２３０の冷却を行なうために外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な二酸化炭素の蒸留装置を提供することができる。
【００７８】
また、二酸化炭素の蒸留装置においては、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３と制御装置５００は、蒸発部２１０の外部から内部に流入する熱量と、凝縮部２３０の内部から外部に流出する熱量とがほぼ等しくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の内部の圧力を調節するように構成されている。
【００７９】
このようにすることにより、凝縮部２３０から除去する必要がある凝縮熱を、ほとんど全部、蒸発部２１０において二酸化炭素を蒸発させるために利用することができる。
【００８０】
また、洗浄システム１は、被洗浄対象物１１０を超臨界または液体状態の二酸化炭素で洗浄するための洗浄槽１００と、凝縮部２３０から洗浄槽１００に二酸化炭素を供給するための供給路と、洗浄槽１００から蒸発部２１０に二酸化炭素を排出するための排出路と、上記の二酸化炭素の蒸留装置を備える。
【００８１】
このようにすることにより、蒸発部２１０の加熱や凝縮部２３０の冷却を行なうために外部から供給または外部へ排出する熱量を低減することが可能な蒸留装置を備える洗浄システム１を提供することができる。
【００８２】
（第２実施形態）
第２実施形態の洗浄システム１が第１実施形態の洗浄システム１と異なる点としては、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点と外部の温度との差が、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）と外部の温度との差よりも小さくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力が制御される。第２実施形態の洗浄システム１のその他の構成は、第１実施形態の洗浄システム１と同様である。
【００８３】
表３は、第２実施形態の洗浄システム１において、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときと２０℃のときの蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力の例と、その圧力下での沸点と、外部との温度差を示す表である。
【００８４】
【表３】
【００８５】
表３に示すように、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を４．２３ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を５．０９ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が７．５℃になり、凝縮部２３０の温度が１５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は２．５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は５℃である。
【００８６】
また、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を５．４ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を６．４３ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が１７．５℃になり、凝縮部２３０の温度が２５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は２．５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は５℃である。
【００８７】
蒸発部２１０と凝縮部２３０の熱伝導率は等しいので、蒸発部２１０と外部との温度差を凝縮部２３０と外部との温度差よりも２倍、小さくすることによって、凝縮部２３０から外部に流出する熱量よりも、外部から蒸発部２１０に流入する熱量を２倍小さくすることができる。
【００８８】
以上のように、第２実施形態の洗浄システム１が備える二酸化炭素の蒸留装置においては、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３は、蒸発部２１０の外部から内部に流入する熱量が、凝縮部２３０の内部から外部に流出する熱量よりも小さくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の内部の圧力を調節するように構成されている。
【００８９】
このようにすることにより、外部から凝縮部２３０を冷却する必要がなくなる。
【００９０】
（第３実施形態）
第３実施形態の洗浄システム１が第１実施形態の洗浄システム１と異なる点としては、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点と外部の温度との差が、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）と外部の温度との差よりも大きくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力が制御される。第３実施形態の洗浄システム１のその他の構成は、第１実施形態の洗浄システム１と同様である。
【００９１】
表４は、第３実施形態の洗浄システム１において、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときと２０℃のときの蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力の例と、その圧力下での沸点と、外部との温度差を示す表である。
【００９２】
【表４】
【００９３】
表４に示すように、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を３．９７ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を４．７９ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が５℃になり、凝縮部２３０の温度が１２．５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は２．５℃である。
【００９４】
また、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を５．０９ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を６．０７ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が１５℃になり、凝縮部２３０の温度が２２．５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は２．５℃である。
【００９５】
蒸発部２１０と凝縮部２３０の熱伝導率は等しいので、蒸発部２１０と外部との温度差を凝縮部２３０と外部との温度差よりも２倍、大きくすることによって、凝縮部２３０から外部に流出する熱量よりも、外部から蒸発部２１０に流入する熱量を２倍大きくすることができる。
【００９６】
以上のように、第３実施形態の洗浄システム１が備える二酸化炭素の蒸留装置においては、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３は、蒸発部２１０の外部から内部に流入する熱量が、凝縮部２３０の内部から外部に流出する熱量よりも大きくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の内部の圧力を調節するように構成されている。
【００９７】
このようにすることにより、外部から蒸発部２１０を加熱する必要がなくなる。
【００９８】
（第４実施形態）
第４実施形態の洗浄システム１が第１実施形態の洗浄システム１と異なる点としては、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点と外部の温度との差が、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）と外部の温度との差よりも大きくなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力が制御される。
【００９９】
また、蒸発部２１０の熱伝導率ｋｖは、凝縮部２３０の熱伝導率ｋｃの１／２倍の大きさになるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０とが構成されている。ｋｃ＝２ｋｖである。
【０１００】
第４実施形態の洗浄システム１のその他の構成は、第１実施形態の洗浄システム１と同様である。
【０１０１】
表５は、第４実施形態の洗浄システム１において、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときと２０℃のときの蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力の例と、その圧力下での沸点と、外部との温度差を示す表である。
【０１０２】
【表５】
【０１０３】
表５に示すように、温度センサ４００によって検知される外部の温度が１０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を３．９７ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を４．７９ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が５℃になり、凝縮部２３０の温度が１２．５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は２．５℃である。
【０１０４】
また、温度センサ４００によって検知される外部の温度が２０℃のときには、蒸発部２１０の内部の圧力を５．０９ＭＰａにし、凝縮部２３０の内部の圧力を６．０７ＭＰａにするように、制御装置５００が圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３とを制御する。このように制御することによって、蒸発部２１０の温度が１５℃になり、凝縮部２３０の温度が２２．５℃になる。このとき、蒸発部２１０と外部との温度差は５℃、凝縮部２３０と外部との温度差は２．５℃である。
【０１０５】
蒸発部２１０の熱伝導率ｋｖの大きさは凝縮部２３０の熱伝導率ｋｃの大きさの１／２であるので、蒸発部２１０と外部との温度差を凝縮部２３０と外部との温度差よりも２倍、大きくすることによって、凝縮部２３０から外部に流出する熱量と外部から蒸発部２１０に流入する熱量とを等しくすることができる。
【０１０６】
以上のように、第４実施形態の洗浄システム１が備える二酸化炭素の蒸留装置においては、蒸発部２１０の熱伝導率ｋｖが凝縮部２３０の熱伝導率ｋｃよりも小さい。
【０１０７】
蒸発部２１０の熱伝導率が凝縮部２３０の熱伝導率よりも小さいことによって、蒸発部２１０において熱量が外部から流入しにくく、凝縮部２３０において熱量が外部に流出しやすくなる。蒸発部２１０と凝縮部２３０における外部との熱の流出入量は、熱伝導率と、外部との温度差とに比例する。そこで、蒸発部２１０の熱伝導率を凝縮部２３０の熱伝導率よりも小さくすることによって、外部と凝縮部２３０との温度差を、外部と蒸発部２１０との温度差よりも小さくすることができる。凝縮部２３０の温度は、外部の温度よりも高いので、凝縮部２３０の内部の圧力を低くすることによって、凝縮部２３０と外部との温度差を小さくすることができる。
【０１０８】
（第５実施形態）
第５実施形態の洗浄システム１が第１実施形態の洗浄システム１と異なる点としては、温度センサ４００によって検知される外部の温度が低くなれば、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点と、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）が低くなるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力が制御される。第５実施形態の洗浄システム１のその他の構成は、第１実施形態の洗浄システム１と同様である。
【０１０９】
まず、制御装置５００は、温度センサ４００によって検知される外部の温度を、所定の温度として記憶する。制御装置５００は、蒸発部２１０における二酸化炭素の沸点が外部の温度よりも低い温度になるように、凝縮部２３０における二酸化炭素の沸点（凝縮点）が外部の温度よりも高い温度になるように、蒸発部２１０と凝縮部２３０の圧力を調節する。このときの蒸発部２１０と外部との温度差をＴｖ０、凝縮部２３０と外部との温度差をＴｃ０とする。
【０１１０】
外部の温度が上昇した場合には、制御装置５００は、凝縮部２３０の温度が外部の温度よりも高くなるように、凝縮部２３０の圧力を調節する。
【０１１１】
一方、外部の温度が下降した場合には、制御装置５００は、蒸発部２１０の温度が外部の温度よりも低くなるように、蒸発部２１０の圧力を調節する。
【０１１２】
外部の温度が、制御装置５００に記憶されている所定の温度よりも降下した場合には、制御装置５００は、蒸発部２１０の温度を下げるように蒸発部２１０の圧力を調節するとともに、凝縮部２３０の温度を下げるように凝縮部２３０の圧力を調節する。このようにすることにより、蒸発部２１０と外部との温度差をＴｖ０、凝縮部２３０と外部との温度差をＴｃ０に保つことができる。
【０１１３】
以上のように、第５実施形態の洗浄システム１が備える二酸化炭素の蒸留装置においては、温度センサ４００によって検知される外部の温度が所定の温度よりも低い場合には、圧縮機２２０と弁ａ２７１と弁ｂ２７２と弁ｃ２７３は、蒸発部２１０の圧力を低くし、凝縮部２３０の圧力を低くするように構成されている。
【０１１４】
このようにすることにより、蒸発部２１０の加熱や凝縮部２３０の冷却をするために外部から供給することが必要なエネルギーを低減することができる。
【０１１５】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】この発明の第１実施形態として、洗浄システムの全体を概略的に示す図である。
【図２】洗浄システムの制御関連の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１：洗浄システム、１００：洗浄槽、１１０：被洗浄対象物、２１０：蒸発部、２２０：圧縮機、２３０：凝縮部、２７１：弁ａ、２７２：弁ｂ、２７３：弁ｃ、４００：温度センサ、５００：制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体状態の二酸化炭素を蒸発させるための蒸発部と、
前記蒸発部の内部の圧力を調節するための蒸発部圧力調節手段と、
前記蒸発部で蒸発させられた二酸化炭素を凝縮するための凝縮部と、
前記凝縮部の内部の圧力を調節するための凝縮部圧力調節手段と、
前記蒸発部と前記凝縮部との間で熱交換を行うための熱交換手段と、
前記蒸発部と前記凝縮部の外部の温度を検知するための温度検知手段とを備え、
前記蒸発部圧力調節手段は、前記蒸発部の内部における二酸化炭素の沸点が、前記温度検知手段によって検知される外部の温度よりも低くなるように前記蒸発部の内部の圧力を調節するように構成され、
前記凝縮部圧力調節手段は、前記凝縮部の内部における二酸化炭素の沸点が、前記温度検知手段によって検知される外部の温度よりも高くなるように前記凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されている、二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項２】
前記温度検知手段によって検知される外部の温度が所定の温度よりも低い場合には、前記蒸発部圧力調節手段は、前記蒸発部の圧力を低くし、前記凝縮部圧力調節手段は、前記凝縮部の圧力を低くするように構成されている、請求項１に記載の二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項３】
前記蒸発部圧力調節手段と前記凝縮部圧力調節手段は、前記蒸発部の外部から内部に流入する熱量と、前記凝縮部の内部から外部に流出する熱量とがほぼ等しくなるように、前記蒸発部と前記凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項４】
前記蒸発部圧力調節手段と前記凝縮部圧力調節手段は、前記蒸発部の外部から内部に流入する熱量が、前記凝縮部の内部から外部に流出する熱量よりも小さくなるように、前記蒸発部と前記凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項５】
前記蒸発部圧力調節手段と前記凝縮部圧力調節手段は、前記蒸発部の外部から内部に流入する熱量が、前記凝縮部の内部から外部に流出する熱量よりも大きくなるように、前記蒸発部と前記凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項６】
前記蒸発部の熱伝導率が前記凝縮部の熱伝導率よりも小さい、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項７】
被洗浄対象物を超臨界または液体状態の二酸化炭素で洗浄するための洗浄槽と、
前記凝縮部から前記洗浄槽に二酸化炭素を供給するための供給路と、
前記洗浄槽から前記蒸発部に二酸化炭素を排出するための排出路と、
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の二酸化炭素の蒸留装置を備える、洗浄装置。
【請求項１】
液体状態の二酸化炭素を蒸発させるための蒸発部と、
前記蒸発部の内部の圧力を調節するための蒸発部圧力調節手段と、
前記蒸発部で蒸発させられた二酸化炭素を凝縮するための凝縮部と、
前記凝縮部の内部の圧力を調節するための凝縮部圧力調節手段と、
前記蒸発部と前記凝縮部との間で熱交換を行うための熱交換手段と、
前記蒸発部と前記凝縮部の外部の温度を検知するための温度検知手段とを備え、
前記蒸発部圧力調節手段は、前記蒸発部の内部における二酸化炭素の沸点が、前記温度検知手段によって検知される外部の温度よりも低くなるように前記蒸発部の内部の圧力を調節するように構成され、
前記凝縮部圧力調節手段は、前記凝縮部の内部における二酸化炭素の沸点が、前記温度検知手段によって検知される外部の温度よりも高くなるように前記凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されている、二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項２】
前記温度検知手段によって検知される外部の温度が所定の温度よりも低い場合には、前記蒸発部圧力調節手段は、前記蒸発部の圧力を低くし、前記凝縮部圧力調節手段は、前記凝縮部の圧力を低くするように構成されている、請求項１に記載の二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項３】
前記蒸発部圧力調節手段と前記凝縮部圧力調節手段は、前記蒸発部の外部から内部に流入する熱量と、前記凝縮部の内部から外部に流出する熱量とがほぼ等しくなるように、前記蒸発部と前記凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項４】
前記蒸発部圧力調節手段と前記凝縮部圧力調節手段は、前記蒸発部の外部から内部に流入する熱量が、前記凝縮部の内部から外部に流出する熱量よりも小さくなるように、前記蒸発部と前記凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項５】
前記蒸発部圧力調節手段と前記凝縮部圧力調節手段は、前記蒸発部の外部から内部に流入する熱量が、前記凝縮部の内部から外部に流出する熱量よりも大きくなるように、前記蒸発部と前記凝縮部の内部の圧力を調節するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項６】
前記蒸発部の熱伝導率が前記凝縮部の熱伝導率よりも小さい、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の二酸化炭素の蒸留装置。
【請求項７】
被洗浄対象物を超臨界または液体状態の二酸化炭素で洗浄するための洗浄槽と、
前記凝縮部から前記洗浄槽に二酸化炭素を供給するための供給路と、
前記洗浄槽から前記蒸発部に二酸化炭素を排出するための排出路と、
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の二酸化炭素の蒸留装置を備える、洗浄装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００９−２８５６０２（Ｐ２００９−２８５６０２Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４２５９９（Ｐ２００８−１４２５９９）
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月３０日（２００８．５．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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