流体生成装置および成分抽出方法
【課題】超臨界または亜臨界の洗浄流体を所定の温度に保持した状態で、その流体を二酸化炭素に戻すことができる流体生成装置および成分抽出方法を提供する。
【解決手段】流体生成装置１０は、昇圧ポンプ１４を利用して二酸化炭素を昇温昇圧し、二酸化炭素を超臨界または亜臨界の洗浄流体に変え、洗浄流体を利用してフィルタの汚れ成分を抽出した後、洗浄流体を減圧してその流体を二酸化炭素に戻す。洗浄流体を二酸化炭素に戻す流体の減圧時では、洗浄流体を第１ルートに流入させるとともに循環ポンプ１６を利用して流体を第２ルートに循環させ、加熱器１５を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ減圧分離ユニット１２を利用して流体を減圧し、流体を二酸化炭素に戻す。
【解決手段】流体生成装置１０は、昇圧ポンプ１４を利用して二酸化炭素を昇温昇圧し、二酸化炭素を超臨界または亜臨界の洗浄流体に変え、洗浄流体を利用してフィルタの汚れ成分を抽出した後、洗浄流体を減圧してその流体を二酸化炭素に戻す。洗浄流体を二酸化炭素に戻す流体の減圧時では、洗浄流体を第１ルートに流入させるとともに循環ポンプ１６を利用して流体を第２ルートに循環させ、加熱器１５を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ減圧分離ユニット１２を利用して流体を減圧し、流体を二酸化炭素に戻す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の物質を超臨界または亜臨界のいずれかの流体に変え、その流体をその流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻す流体生成装置および超臨界または亜臨界のいずれかの流体を利用して被収容物から所定の成分を抽出した後、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻す成分抽出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超臨界の二酸化炭素洗浄流体を供給する流体供給流路と、二酸化炭素洗浄流体が循環する洗浄流路と、それら流路につながって二酸化炭素洗浄流体が流入する洗浄容器と、流体供給流路に設置された昇圧ポンプと、洗浄流路に設置された循環ポンプと、洗浄容器の下流側に延びる洗浄流路に設置された濾過フィルタとから形成された洗浄装置がある（特許文献１参照）。昇圧ポンプは、洗浄容器に流入する二酸化炭素を所定の温度に昇温するとともに所定の圧力に昇圧する。循環ポンプは、被洗浄物の洗浄中に洗浄容器内部に流通する二酸化炭素洗浄流体の圧力を一定に保持しつつ、その洗浄流体を洗浄流路に循環させる。濾過フィルタは、洗浄流体に含まれる不純物を濾過する。この洗浄装置は、超臨界の二酸化炭素洗浄流体を洗浄流路に循環させ、洗浄容器の内部に収容された被洗浄物を洗浄するから、被洗浄物の洗浄時間を短縮することができる。また、濾過フィルタを洗浄流路に設置することで、洗浄流体に含まれる微細な不純物を取り除くことができ、洗浄流体を清浄に保つことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２０６４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記公報に開示の洗浄システムは、昇圧ポンプを利用して二酸化炭素を超臨界の二酸化炭素洗浄流体に変え、その流体を流体供給流路から洗浄容器に供給し、その流体を利用して洗浄容器の内部に収容された被洗浄物を洗浄した後、流体を二酸化炭素に戻す必要がある。洗浄流体を二酸化炭素に戻すには、流体を一定の減圧速度で減圧して大気圧にする必要があるが、流体の減圧中に流体の温度が一気に低下し、洗浄容器の内部がマイナス温度になる場合がある。洗浄流体の減圧中に洗浄容器の内部がマイナス温度になると、被洗浄物が過酷な温度環境に曝され、被洗浄物を痛める原因となり、流体の減圧過程において被洗浄物がダメージを受ける場合がある。また、洗浄流体の減圧中に流体が気液混合領域を通って二酸化炭素に戻る場合があり、洗浄流体が気液混合領域を通ると、流体の減圧中に二酸化炭素が凍結して洗浄容器の内部にドライアイスが発生する場合がある。洗浄容器の内部にドライアイスが発生すると、そのドライアイスが消滅するまで減圧運転を中断しなければならず、洗浄流体を二酸化炭素に戻すまでに長時間を要するから、次の洗浄を実施することができず、洗浄回数を増やすことができない。
【０００５】
本発明の目的は、超臨界または亜臨界の流体を所定の温度に保持した状態で、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる流体生成装置および成分抽出方法を提供することにある。本発明の目的は、被収容物にダメージを与えることなく、超臨界または亜臨界の流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる流体生成装置および成分抽出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明の前提は、所定容積の気密容器と、気密容器の後に設置されて第１管路を介して気密容器につながる減圧分離ユニットと、減圧分離ユニットの後に設置されて第１管路を介して減圧分離ユニットにつながる回収供給ユニットと、回収供給ユニットと気密容器との間に延びる第１管路に設置された昇圧ポンプと、昇圧ポンプと気密容器との間に延びる第１管路に設置された加熱器とを備え、昇圧ポンプと加熱器とを利用して所定の物質を昇温昇圧し、物質を超臨界または亜臨界の流体に変えるとともに、減圧分離ユニットを利用して超臨界または亜臨界の流体を減圧し、その流体を物質に戻す流体生成装置である。
【０００７】
前記前提における本発明の流体生成装置の特徴は、流体生成装置が、気密容器と減圧分離ユニットとの間に延びる第１管路から分岐して昇圧ポンプと加熱器との間に延びる第１管路につながる第２管路と、第２管路に設置された循環ポンプとを含み、流体を物質に戻す流体の減圧時では、流体を第１管路に流入させるとともに循環ポンプを利用して流体を第２管路に流入させ、加熱器を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ減圧分離ユニットを利用して流体を減圧し、流体を物質に戻すことにある。
【０００８】
本発明の流体生成装置の一例として、流体生成装置では、所定の成分を含有した被収容物を気密容器に収容し、超臨界または亜臨界の流体を気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を前記物質に戻す。
【０００９】
本発明の流体生成装置の他の一例としては、循環ポンプの流量が昇圧ポンプのそれよりも大きく、流体の減圧時では、循環ポンプを利用して第２管路に流入させる流体の流量を第１管路に流入させる流体の流量よりも多くし、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、流体を減圧分離ユニットを利用して減圧して物質に戻し、回収供給ユニットを利用して物質を回収する。
【００１０】
本発明の流体生成装置の他の一例として、流体の減圧時では、流体の減圧時間を複数の時間に区分し、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する。
【００１１】
本発明の流体生成装置の他の一例として、流体の減圧時では、流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている。
【００１２】
本発明の流体生成装置の他の一例として、流体の減圧時では、流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻る。
【００１３】
本発明の流体生成装置の他の一例としては、流体生成装置が、循環ポンプと加熱器との間に延びる第２管路から分岐して加熱器と気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、流体の減圧時では、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、流体をバイパス管路を介して気密容器と循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる。
【００１４】
本発明にかかる成分抽出方法の特徴は、所定の成分を含有した被収容物を収容する所定容積の気密容器と、気密容器の後に設置されて第１管路を介して気密容器につながる減圧分離ユニットと、減圧分離ユニットの後に設置されて第１管路を介して減圧分離ユニットにつながる回収供給ユニットと、回収供給ユニットの後に設置されて第１管路を介して回収供給ユニットにつながる昇圧ポンプと、昇圧ポンプの後に設置されて第１管路を介して昇圧ポンプにつながる加熱器と、気密容器と減圧分離ユニットとの間に延びる第１管路から分岐して昇圧ポンプと加熱器との間に延びる第１管路につながる第２管路と、第２管路に設置された循環ポンプとを備え、昇圧ポンプと加熱器とを利用して所定の物質を昇温昇圧し、物質を超臨界または亜臨界の流体に変え、流体を気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を第１管路に流入させるとともに循環ポンプを利用して流体を第２管路に流入させ、加熱器を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ減圧分離ユニットを利用して流体を減圧し、流体を物質に戻すことにある。
【００１５】
本発明の成分抽出方法の一例として、成分抽出方法では、循環ポンプの流量が昇圧ポンプのそれよりも大きく、流体の減圧時では、循環ポンプを利用して第２管路に流入させる流体の流量を第１管路に流入させる流体の流量よりも多くし、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、流体を減圧分離ユニットを利用して減圧して物質に戻し、回収供給ユニットを利用して物質を回収する。
【００１６】
本発明の成分抽出方法の他の一例として、成分抽出方法では、流体の減圧時において流体の減圧時間を複数の時間に区分し、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する。
【００１７】
本発明の成分抽出方法の他の一例として、成分抽出方法では、流体の減圧時において流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を前記臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている。
【００１８】
本発明の成分抽出方法の他の一例として、成分抽出方法では、流体の減圧時において流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻る。
【００１９】
本発明の成分抽出方法の他の一例としては、成分抽出方法が、循環ポンプと加熱器との間に延びる第２管路から分岐して加熱器と気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、流体の減圧時では、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、流体をバイパス管路を介して気密容器と循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる流体生成装置によれば、超臨界または亜臨界の流体を第１管路に流入させるとともに循環ポンプを利用してその流体を第２管路に流入させ、加熱器を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ、減圧分離ユニットを利用して流体を減圧するから、流体の減圧中に第２管路に流入した流体が加熱器によって加熱され、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、流体を所定の温度に保持した状態でその流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２１】
所定の成分を含有した被収容物を気密容器に収容し、超臨界または亜臨界の流体を気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻す流体生成装置は、超臨界または亜臨界の流体を利用して被収容物からそれに含まれる各種の成分を抽出することができ、被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を加熱器によって加熱しつつ減圧するから、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、流体を所定の温度に保持した状態でその流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。流体生成装置は、流体を減圧する過程において気密容器の内部の温度がマイナスになることはなく、被収容物を過酷な温度環境に曝すことはないから、被収容物にダメージを与えることなく、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２２】
循環ポンプの流量が昇圧ポンプのそれよりも大きく、流体の減圧時において、循環ポンプを利用して第２管路に流入させる流体の流量を第１管路に流入させる流体の流量よりも多くし、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、流体を減圧分離ユニットを利用して減圧して物質に戻し、回収供給ユニットを利用して物質を回収する流体生成装置は、循環ポンプを利用して第１管路に流入させる流体の流量よりも多くの流量の流体を第２管路に流入させ、循環ポンプおよび加熱器を利用することで多量の流体を加熱しつつ、減圧分離ユニットを利用して流体を減圧するから、流体の減圧中にその流体が加熱器によって確実に加熱され、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、流体を所定の温度に保持した状態でその流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２３】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において流体の減圧時間を複数の時間に区分し、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する流体生成装置は、流体を減圧する場合に流体を一定の減圧幅で連続的に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して気密容器の内部がマイナス温度になる場合があるが、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧するから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が一気に低下することはなく、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２４】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている流体生成装置は、臨界点とその近傍とにおける流体の密度変化が激しく、臨界点とその近傍において流体を短時間に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して気密容器の内部がマイナス温度になる場合があるが、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧するから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が一気に低下することはなく、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２５】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻る流体生成装置は、流体が気液混合領域を通って物質に戻ると、流体の減圧中に流体が凍結して気密容器の内部にドライアイスが発生する場合があり、気密容器の内部にドライアイスが発生すると、そのドライアイスが消滅するまで減圧運転を中断しなければならず、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すまでに長時間を要するが、流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻るから、気密容器の内部にドライアイスが発生することはなく、流体の減圧を中断せずに流体の減圧を継続することができ、流体を短時間に物質に戻すことができる。この流体生成装置は、それが被収容物に含まれる成分の抽出に利用される場合、成分を抽出した後、流体を素早く物質に戻すことができるから、単位時間当たりの成分抽出回数を増やすことができる。
【００２６】
循環ポンプと加熱器との間に延びる第２管路から分岐して加熱器と気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、流体をバイパス管路を介して気密容器と循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる流体生成装置は、流体の減圧時に流体を循環ルートのみならずバイパスルートにも循環させることで、流体の温度を加熱器のみで調節するよりも流体の温度を速やかに調節することができるから、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２７】
本発明にかかる成分抽出方法によれば、昇圧ポンプと加熱器とを利用して所定の物質を昇温昇圧し、物質を超臨界または亜臨界の流体に変え、その流体を気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を第１管路に流入させるとともに循環ポンプを利用して流体を第２管路に流入させ、加熱器を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ減圧分離ユニットを利用して流体を減圧し、流体を物質に戻すから、流体の減圧中に第２管路に流入する流体が加熱器によって加熱され、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、流体を利用して被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。成分抽出方法は、流体を減圧する過程において気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、被収容物を過酷な温度環境に曝すことはないから、被収容物にダメージを与えることなく、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２８】
循環ポンプの流量が昇圧ポンプのそれよりも大きく、超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、循環ポンプを利用して第２管路に流入させる流体の流量を第１管路に流入させる流体の流量よりも多くし、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、流体を減圧分離ユニットを利用して減圧して物質に戻し、回収供給ユニットを利用して物質を回収する成分抽出方法は、循環ポンプを利用して第１管路に流入させる流体の流量よりも多くの流量の流体を第２管路に流入させ、循環ポンプおよび加熱器を利用することで多量の流体を加熱しつつ、減圧分離ユニットを利用して流体を減圧するから、流体の減圧中にその流体が加熱器によって確実に加熱され、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、流体を利用して被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器内がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。成分抽出方法は、流体を減圧する過程において気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、被収容物を過酷な温度環境に曝すことはないから、被収容物にダメージを与えることなく、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２９】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において流体の減圧時間を複数の時間に区分し、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する成分抽出方法は、流体を減圧する場合に流体を一定の減圧幅で連続的に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して気密容器内がマイナス温度になる場合があるが、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧するから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が一気に低下することはなく、流体を利用して被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。成分抽出方法は、流体を減圧する過程において気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、被収容物を過酷な温度環境に曝すことはないから、被収容物にダメージを与えることなく、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００３０】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている成分抽出方法は、臨界点とその近傍とにおける流体の密度変化が激しく、臨界点とその近傍において流体を短時間に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して気密容器の内部がマイナス温度になる場合があるが、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧するから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が一気に低下することはなく、流体を利用して被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。成分抽出方法は、流体を減圧する過程において気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、被収容物を過酷な温度環境に曝すことはないから、被収容物にダメージを与えることなく、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００３１】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻る成分抽出方法は、流体が気液混合領域を通って物質に戻ると、流体の減圧中に流体が凍結して気密容器の内部にドライアイスが発生する場合があり、気密容器の内部にドライアイスが発生すると、そのドライアイスが消滅するまで減圧運転を中断しなければならず、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すまでに長時間を要するが、流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻るから、気密容器の内部にドライアイスが発生することはなく、流体の減圧を中断せずに流体の減圧を継続することができ、流体を短時間に物質に戻すことができる。この成分抽出方法は、被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を素早く物質に戻すことができるから、単位時間当たりの成分抽出回数を増やすことができる。
【００３２】
循環ポンプと加熱器との間に延びる第２管路から分岐して加熱器と気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、流体をバイパス管路を介して気密容器と循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる成分抽出方法は、流体の減圧時に流体を循環ルートのみならずバイパスルートにも循環させることで、流体の温度を加熱器のみで調節するよりも流体の温度を速やかに調節することができるから、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、流体を利用して被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】一例として示す流体生成装置の構成図。
【図２】洗浄運転から減圧運転までの手順の一例を示すフローチャート。
【図３】減圧手段の一例を説明するフローチャート。
【図４】減圧時における洗浄流体の流れの一例を示す図。
【図５】減圧幅と減圧時間との関係の一例を示す図。
【図６】圧力（ＭＰａ）とエンタルピー（ｋｊ／ｋｇ）との関係を示すモリエ線図。
【図７】洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合の圧力変化と温度変化との関係の一例を示す図。
【図８】洗浄流体を加熱せずに減圧した場合の圧力変化と温度変化との関係の一例を示す図。
【図９】減圧時における二酸化炭素の流れの他の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
一例として示す流体生成装置の構成図である図１等の添付の図面を参照し、本発明にかかる流体生成装置および成分抽出方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。この流体生成装置１０およびそれを利用した成分抽出方法は、気体を濾過した後の使用済のエアフィルタ（被収容物）（被洗浄物）の洗浄（汚れ成分（不純物）の抽出）や液体を濾過した後の使用済のリキッドフィルタ（被収容物）（被洗浄物）の洗浄（汚れ成分（不純物）の抽出）に好適に利用される。それらフィルタの洗浄には、二酸化炭素（物質）（なお、物質は、気体状態の場合や液体状態の場合、気液混合状態の場合がある。）を所定の温度および圧力に昇温昇圧させることによって得られた超臨界または亜臨界のいずれかの洗浄流体（流体）が使用される。
【００３５】
被洗浄物であるエアフィルタには、セパレータ型エアフィルタやミニプリーツ型エアフィルタ等がある。エアフィルタは、主に空調用フィルタや空気清浄用フィルタ、排気処理用フィルタ、車両用エアフィルタとして使用される。被洗浄物であるリキッドフィルタは、浄水装置用フィルタや浸透圧を利用する膜装置用フィルタとして使用される。エアフィルタやリキッドフィルタは、ガラス繊維や吸着剤、合成樹脂繊維を濾材とし、フィルタカートリッジに収納して使用される。それらフィルタは、蛇腹に折り畳まれた四角柱状の立体構造を有する。なお、この装置１０で洗浄されるフィルタには、立体構造を有するそれの他に、略扁平のものも含まれ、さらに、円柱状や多角柱状のものも含まれる。
【００３６】
超臨界や亜臨界のいずれかの洗浄流体は、気体と液体との性質を有し、エアフィルタやリキッドフィルタを形成する濾材の微細な間隙に容易に進入し、濾材表面に付着した不純物を溶かし込むとともに、濾材内部に浸透して濾材内部に滲入した不純物を溶かし込む。洗浄流体は、それを利用することで、濾材表面に付着した不純物を落とすことができるのみならず、濾材内部に滲入した不純物を落とすことができる。
【００３７】
この流体生成装置１０および成分抽出方法で洗浄される被洗浄物は、フィルタのみならず、超臨界や亜臨界の洗浄流体によって洗浄可能なすべての被洗浄物が含まれる。また、超臨界や亜臨界の流体は被収容物の内部に容易に進入し、対象物（被収容物）の内部に浸透して対象物に含まれる成分を溶かし込むから、流体を利用することで、対象物に含まれる成分を抽出することができる。ゆえに、流体生成装置１０および成分抽出方法は、フィルタの洗浄のみならず、たとえば、コーヒー豆（対象物）からカフェイン（成分）を抽出したり、タバコからニコチンを抽出するように、対象物から所定の成分を抽出する場合にも利用することができる。流体生成装置１０および成分抽出方法において成分を抽出する対象物（被収容物）に特に限定はなく、超臨界や亜臨界の流体によって成分を抽出可能なすべての対象物が含まれる。
【００３８】
流体生成装置１０および成分抽出方法は、所定容積の洗浄容器１１（気密容器）（なお、洗浄容器１１（気密容器）としては、その容積が１００リットル以上のものが利用される。）、減圧分離ユニット１２、回収供給ユニット１３、昇圧ポンプ１４、加熱器１５、循環ポンプ１６、コントローラ１７から構成されている。洗浄容器１１や減圧分離ユニット１２、回収供給ユニット１３、昇圧ポンプ１４、加熱器１５は、第１管路１８を介して接続されている。洗浄容器１１や加熱器１５、循環ポンプ１６は、第１管路１８および第２管路１９を介して接続されている。洗浄容器１１の内部には、気密構造洗浄室（図示せず）が作られている。
【００３９】
洗浄容器１１には、図示はしていないが、温度センサや圧力センサが取り付けられている。温度センサや圧力センサは、インターフェイス（有線または無線）（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。温度センサは、洗浄容器１１の出口の温度を計測する。計測された洗浄容器１１の出口の温度は、温度センサからコントローラ１７に入力される。圧力センサは、洗浄容器１１の内部の圧力を計測する。計測された洗浄容器１１の内部の圧力は、圧力センサからコントローラ１７に入力される。
【００４０】
減圧分離ユニット１２は、気密容器１１の後に設置されて第１管路１８を介して気密容器１１につながっている。減圧分離ユニット１２は、図示はしていないが、圧力制御弁、気液分離器、濾過器から形成されている。圧力制御弁や気液分離器、濾過器は、第１管路１８を介して接続されている。
【００４１】
圧力制御弁は、その弁機構の開度を変更することで、洗浄容器１１の内部の二酸化炭素または洗浄流体の圧力を調節可能であり、その弁機構を開閉することで、洗浄容器１１と気液分離器との間に延びる第１管路１８を開閉可能である。圧力制御弁は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。圧力制御弁の弁機構の開度は、圧力制御弁からコントローラ１７に入力される。コントローラ１７は、圧力制御弁の弁機構の開度設定信号を圧力制御弁に出力する。
【００４２】
減圧分離ユニット１２の気液分離器は、不純物の蒸気圧の差を利用して洗浄流体に含まれる不純物を洗浄流体から分離する。気液分離器には、回収タンク（図示せず）が取り付けられている。気液分離器は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。気液分離器の内部温度および内部圧力は、気液分離器からコントローラ１７に入力される。回収タンクには、気液分離器によって分離された不純物（液体）が回収される。
【００４３】
減圧分離ユニット１２の濾過器は、気液分離器から流出した洗浄流体に微量の不純物が含まれている場合、その不純物を除去（濾過）し、洗浄流体を浄化する。濾過器は、ハウジングとフィルタとフィルタを固定するフィルタカートリッジとから形成されている。濾過装置では、フィルタカートリッジにフィルタを取り付けた後、そのカートリッジをハウジングに装着する。濾過器に使用するフィルタには、活性炭等の多孔性物質を使用することが好ましい。
【００４４】
回収供給ユニット１３は、減圧分離ユニット１２の後に設置されて第１管路１８を介して減圧分離ユニット１２につながっている。回収供給ユニット１３は、図示はしていないが、液化器（冷却器および凝縮器）、圧力制御弁、バッファータンクから形成され、液化二酸化炭素貯留タンクが附属している。液化器や圧力制御弁、バッファータンクは、第１管路１８を介して接続されている。
【００４５】
圧力制御弁は、その弁機構の開度を変更することで、液化器の内部の洗浄流体の圧力を調節可能であり、その弁機構を開閉することで、液化器とバッファータンクとの間に延びる第１管路１７を開閉可能である。圧力制御弁は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。圧力制御弁の弁機構の開度は、圧力制御弁からコントローラ１７に入力される。コントローラ１７は、圧力制御弁の弁機構の開度設定信号を圧力制御弁に出力する。
【００４６】
回収供給ユニット１３の液化器は、洗浄流体を冷却・凝縮して液化二酸化炭素に戻し、バッファータンクは、液化二酸化炭素を一時的に貯留する。液化器やバッファータンクは、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。コントローラ１７は、液化器の出力設定信号（冷却温度設定信号）を液化器に出力する。コントローラ１７は、バッファータンクの二酸化炭素供給量設定信号をバッファータンクに出力する。
【００４７】
液化二酸化炭素貯留タンクは、図示はしていないが、予備管路を介してバッファータンクに接続されている。液化二酸化炭素貯留タンクは、液化二酸化炭素を貯留し、洗浄開始時に液化二酸化炭素をバッファータンクに供給する。また、装置１０の稼動終了後に液化二酸化炭素を回収する。予備管路には、移送ポンプ（図示せず）が設置されている。移送ポンプは、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。コントローラ１７は、移送ポンプの出力設定信号を移送ポンプに出力する。
【００４８】
昇圧ポンプ１４は、回収供給ユニット１３の後に設置されて第１管路１８を介して回収供給ユニット１３につながっている。昇圧ポンプ１４は、回収供給ユニット１３（バッファータンク）から供給された二酸化炭素を所定圧力に昇圧する。加熱器１５は、昇圧ポンプ１４の後に設置されて第１管路１８を介して昇圧ポンプ１４につながっている。加熱器１５は、二酸化炭素を所定温度に加熱する。昇圧ポンプ１４や加熱器１５は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。コントローラ１７は、昇圧ポンプ１４の出力設定信号を昇圧ポンプ１４に出力し、加熱器１５の出力設定信号（加熱温度）を加熱器１５に出力する。
【００４９】
昇圧ポンプ１４と加熱器１５との間に延びる第１管路１８には、遮断弁２７とそこを流れる二酸化炭素や洗浄流体の流量を計測する流量計２０とが設置されている。遮断弁２７は、その弁機構を開閉することで第１管路１８を開閉可能である。遮断弁２７や流量計２０は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。遮断弁２７の弁機構の開度は、遮断弁２７からコントローラ１７に入力される。コントローラ１７は、遮断弁２７の弁機構の開度設定信号を遮断弁２７に出力する。第１管路１８の流量信号（昇圧ポンプの流量）は、流量計２０からコントローラ１７に入力される。
【００５０】
加熱器１５と洗浄容器１１との間に延びる第１管路１８には、そこを流れる二酸化炭素や洗浄流体の流量を計測する流量計２１が設置されている。流量計２１は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。第１および第２管路１８，１９の流量信号（昇圧ポンプ１４と循環ポンプ１６との流量）は、流量計２１からコントローラ１７に入力される。
【００５１】
循環ポンプ１６は、第１管路１８から分岐した第２管路１９に設置されている。循環ポンプ１６は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。コントローラ１７は、循環ポンプ１６の出力設定信号を循環ポンプ１６に出力する。循環ポンプ１６は、単位時間当たりの流量が昇圧ポンプ１４の単位時間当たりのそれよりも大きい。第２管路１９は、気密容器１１と減圧分離ユニット１２との間に延びる第１管路１８から分岐して昇圧ポンプ１４と加熱器１５との間に延びる第１管路１８につながっている。
【００５２】
循環ポンプ１６と加熱器１５との間に延びる第２管路１９には、そこを流れる二酸化炭素や洗浄流体の流量を計測する流量計２２が設置されている。流量計２２は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。
第２管路１９の流量信号（循環ポンプ１６の流量）は、流量計２２からコントローラ１７に入力される。第２管路１９には、バイパス管路２３が設置されている。バイパス管路２３は、循環ポンプ１６と加熱器１５との間に延びる第２管路１９から分岐して加熱器１５と気密容器１１との間に延びる第１管路１８につながっている。
【００５３】
第１管路１８と循環ポンプ１６との間に延びる第２管路１９には、切替弁２４が設置されている。循環ポンプ１６と加熱器１５との間に延びる第２管路１９には、切替弁２５が設置されている。バイパス管路２３には、切替弁２６が設置されている。それら切替弁２４〜２６は、その弁機構の開度を調整することで、第２管路１９やバイパス管路２３に流れる洗浄流体の流量を調整することができる。また、その弁機構を開閉することで第２管路１９やバイパス管路２３を開閉可能であり、二酸化炭素や洗浄流体の経路を変えることができる。それら切替弁２４〜２６は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。それら切替弁２４〜２６の弁機構の開度は、各切替弁２４〜２６からコントローラ１７に入力される。コントローラ１７は、それら切替弁２４〜２６の弁機構の開度設定信号を切替弁２４〜２６に出力する。
【００５４】
この流体生成装置１０では、気密容器１１→減圧分離ユニット１２→回収供給ユニット１３→昇圧ポンプ１４→加熱器１５が第１ルートを形成し、気密容器１１→循環ポンプ１６→加熱器１５が第２ルート（循環ルート）を形成するとともに、気密容器１１→循環ポンプ１６が第３ルート（バイパスルート）を形成している。第１ルートを形成するそれら機器は、第１管路１８を介して接続され、第２ルートを形成するそれら機器は、第１および第２管路１８，１９を介して接続されている。第３ルートを形成するそれら機器は、第１および第２管路１８，１９とバイパス管路２３とを介して接続されている。
【００５５】
コントローラ１７は、中央処理部（ＣＰＵまたはＭＰＵ）とメモリとを備えたコンピュータである。コントローラ１７は、フィルタの洗浄において、昇温昇圧・洗浄・減圧の運転サイクルを繰り返し実行する。コントローラ１７の中央処理部は、オペレーティングシステムによる制御に基づいて、メモリに格納されたアプリケーションを起動し、そのアプリケーションに従って以下の各手段を実行する。コントローラ１７の中央処理部は、二酸化炭素を超臨界または亜臨界の洗浄流体に変える流体生成手段を実行し、洗浄対象のフィルタに含まれる汚れ成分（不純物）を抽出する成分抽出手段を実行するとともに、成分抽出手段を実行してから所定時間経過後に洗浄容器１１に流入する洗浄流体を大気圧にまで減圧する減圧手段を実行する。
【００５６】
コントローラ１７は、液化器の温度、バッファータンクや二酸化炭素貯留タンクからの二酸化炭素供給量、昇圧ポンプ１４や循環ポンプ１６の出力、加熱器１５の出力、圧力制御弁や切替弁２４〜２６や遮断弁２７の開度を監視する。コントローラ１７は、温度センサや圧力センサ、流量センサ２０〜２２から出力される計測結果に基づいて、二酸化炭素供給量、それら機器の温度や出力、圧力制御弁や切替弁２４〜２６や遮断弁２７の開度をコントロールする。なお、コントローラ１７には、図示はしていないが、ＯＮ／ＯＦＦスイッチやキーユニット等の入力装置、プリンタやディスプレイ等の出力装置がインターフェイスを介して接続されている。
【００５７】
図２は、流体生成装置１０における洗浄運転から減圧運転までの手順の一例を示すフローチャートである。最初にコントローラ１７を利用して洗浄運転パターンを選択するとともに（Ｓ−１０）、減圧運転パターンを選択する（Ｓ−１１）。なお、洗浄運転パターンには、第１ルートにおいて洗浄流体を循環させる第１洗浄運転パターン、第１ルートおよび第２ルート（循環ルート）において洗浄流体を循環させる第２洗浄運転パターン、第２ルートにおいて洗浄流体を循環させる第３洗浄運転パターン、第２ルートおよび第３ルート（バイパスルート）において洗浄流体を循環させる第４洗浄運転パターンがある。洗浄運転パターンの選択では、コントローラ１７の入力装置を利用して第１〜第４洗浄運転パターンのいずれかを選択する。コントローラ１７は、選択された洗浄運転パターンをメモリに格納する。
【００５８】
減圧運転パターンには、第１ルートおよび第２ルートを利用して洗浄流体を減圧する第１減圧運転パターン、第１ルートと第２ルートと第３ルートとを利用して洗浄流体を減圧する第２減圧運転パターンがある。減圧運転パターンの選択では、コントローラ１７の入力装置を利用し、第１，第２減圧運転パターンのいずれかを選択し、選択した減圧運転パターンにおける減圧時間の区分数を入力するとともに、それら区分数毎の減圧時間と減圧幅（減圧値）とを入力する。コントローラ１７は、選択された減圧運転パターン、区分数、減圧時間、減圧幅をメモリに格納する。
【００５９】
コントローラ１７は、選択された洗浄運転パターンをメモリから抽出し、その運転パターンで装置１０を運転する。洗浄運転では、バッファータンクから供給された二酸化炭素が昇圧ポンプ１４と加熱器１５とによって所定温度に昇温されるとともに、所定圧力に昇圧される（なお、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構の開度が調整され、それによって二酸化炭素の昇圧が調節される）。コントローラ１７は、洗浄容器１１に取り付けられた温度センサや圧力センサからの計測温度、計測圧力によって二酸化炭素が設定温度、設定圧力に昇温昇圧したことを確認した後（昇温昇圧時間が経過した後）（Ｓ−１２）、洗浄運転を開始する（Ｓ−１３）。なお、二酸化炭素は、昇圧ポンプ１４によって５．０〜３０．０ＭＰａの範囲の圧力に加圧され、加熱器１５によって３０〜５０℃の温度に加熱され、超臨界または亜臨界のいずれかの洗浄流体に変わる。
【００６０】
第１ルートにおいて洗浄流体を循環させる第１洗浄運転パターンの場合、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２や回収供給ユニット１３の圧力制御弁の弁機構を開放し、遮断弁２７の弁機構を開放するとともに、切替弁２４〜２６の弁機構を閉鎖した後、昇圧ポンプ１４によって洗浄流体を強制的に洗浄容器１１に供給し、洗浄運転を開始する（Ｓ−１３）。洗浄流体は、洗浄容器１１の気密構造洗浄室に流入し、洗浄室に収容されたフィルタを洗浄する。この洗浄運転において洗浄流体は、昇圧ポンプ１４によって第１ルートを循環する。
【００６１】
第１ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８を通って減圧分離ユニット１２に流入し、減圧分離ユニット１２から第１管路１８を通って回収供給ユニット１３に流入した後、回収供給ユニット１３から第１管路１８を通って昇圧ポンプ１４に流入する。さらに、昇圧ポンプ１４から第１管路１８を通って加熱器１５に流入し、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。洗浄流体は、フィルタに含まれる汚れ成分を落とす（成分抽出手段）。汚れ成分は、洗浄流体に混入する。
【００６２】
減圧分離ユニット１２において洗浄流体は、気液分離器を流入するとともに、気液分離器から濾過器に流入する。減圧分離ユニット１２では、気液分離器や濾過器によって洗浄流体に含まれる汚れ成分（不純物）が分離され、洗浄流体から分離された汚れ成分が回収器に回収される。回収供給ユニット１３において洗浄流体は、液化器からバッファータンクに流入する。フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７は、加熱器１５の加熱温度を設定温度に保持しつつ、第１ルートを循環する洗浄流体を一定温度に保持する。
【００６３】
第１および第２ルートにおいて洗浄流体を循環させる第２洗浄運転パターンの場合、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２や回収供給ユニット１３の圧力制御弁の弁機構を開放し、切替弁２４，２５や遮断弁２７の弁機構を開放するとともに、切替弁２６の弁機構を閉鎖した後、昇圧ポンプ１４および循環ポンプ１６によって洗浄流体を強制的に洗浄容器１１に供給し、洗浄運転を開始する（Ｓ−１３）。洗浄流体は、洗浄容器１１の気密構造洗浄室に流入し、洗浄室に収容されたフィルタを洗浄する。この洗浄運転において洗浄流体は、昇圧ポンプ１４によって第１ルートを循環するとともに、循環ポンプ１６によって第２ルートを循環する。
【００６４】
第１ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８を通って減圧分離ユニット１２に流入し、減圧分離ユニット１２から第１管路１８を通って回収供給ユニット１３に流入した後、回収供給ユニット１３から第１管路１８を通って昇圧ポンプ１４に流入する。さらに、昇圧ポンプ１４から第１管路１８を通って加熱器１５に流入し、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。
【００６５】
減圧分離ユニット１２において洗浄流体は、気液分離器を流入するとともに、気液分離器から濾過器に流入する。減圧分離ユニット１２では、気液分離器や濾過器によって洗浄流体に含まれる汚れ成分（不純物）が分離され、洗浄流体から分離された汚れ成分が回収器に回収される。回収供給ユニット１３において洗浄流体は、液化器からバッファータンクに流入する。
【００６６】
第２ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６から第２管路１９および第１管路１８を通って加熱器１５に流入した後、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。循環ポンプ１６を通過する洗浄流体の単位時間当たりの流量は昇圧ポンプ１４を通過する洗浄流体の単位時間当たりのそれよりも多く、第２ルートを循環する洗浄流体の量が第１ルートを循環する洗浄流体のそれよりも多くなっている。フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７は、加熱器１５の加熱温度を設定温度に保持しつつ、第１ルートや第２ルートを循環する洗浄流体を一定温度に保持する。
【００６７】
第２ルートにおいて洗浄流体を循環させる第３洗浄運転パターンの場合、コントローラ１７は、切替弁２４，２５の弁機構を開放し、遮断弁２７の弁機構を閉鎖するとともに、切替弁２６の弁機構を閉鎖した後、循環ポンプ１６によって洗浄流体を強制的に洗浄容器１１に供給し、洗浄運転を開始する（Ｓ−１３）。洗浄流体は、洗浄容器１１の気密構造洗浄室に流入し、洗浄室に収容されたフィルタを洗浄する。第３洗浄運転パターンにおいて洗浄流体は、循環ポンプ１６によって第２ルートを循環する。コントローラ１７は、第２ルートにおいて単位時間当たりに多量の洗浄流体を環流させる。
【００６８】
第２ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６から第２管路１９および第１管路１８を通って加熱器１５に流入した後、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７は、加熱器１５の加熱温度を設定温度に保持しつつ、第２ルートを循環する洗浄流体を一定温度に保持する。
【００６９】
第２ルートおよび第３ルートにおいて洗浄流体を循環させる第４洗浄運転パターンの場合、コントローラ１７は、切替弁２４〜２６の弁機構を開放し、遮断弁２７の弁機構を閉鎖した後、循環ポンプ１６によって洗浄流体を強制的に洗浄容器１１に供給し、洗浄運転を開始する（Ｓ−１３）。洗浄流体は、洗浄容器１１の気密構造洗浄室に流入し、洗浄室に収容されたフィルタを洗浄する。この洗浄運転において洗浄流体は、循環ポンプ１６によって第２ルートおよび第３ルートを循環する。コントローラ１７は、第２ルートおよび第３ルートにおいて単位時間当たりに多量の洗浄流体を循環させる。
【００７０】
第２ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６から第２管路１９および第１管路１８を通って加熱器１５に流入した後、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。さらに、第３ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６からバイパス管路２３および第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。洗浄流体は、フィルタに含まれる汚れ成分を落とす（成分抽出手段）。汚れ成分は、洗浄流体に混入する。フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７は、加熱器１５の加熱温度を設定温度に保持しつつ、第２および第３ルートを環流する洗浄流体の混合比を制御し、洗浄流体を一定温度に保持する。
【００７１】
フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７には、各流量計２０〜２２から各ルートを流れる二酸化炭素の流量が入力され、温度センサや圧力センサから洗浄容器１１の温度、圧力が入力される。フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７は、フィードバック制御を実行しつつ、洗浄容器１１、減圧分離ユニット１２、回収供給ユニット１３、昇圧ポンプ１４、循環ポンプ１６を最適な運転状態（フィルタを最も効率よく洗浄し得る状態）に保持する。洗浄運転においてコントローラ１７は、昇圧ポンプ１４や循環ポンプ１６の流量（出力）を調節し、第１〜第３ルートを流れる洗浄流体の流量を調節するとともに、洗浄流体の洗浄容器１１への流入量や洗浄容器１１からの流出量を調節する。また、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を調節し、第１〜第３ルートを流れる洗浄流体の圧力を調節するとともに、洗浄容器１１に流入する洗浄流体の圧力を調節する。
【００７２】
洗浄運転を開始してから所定時間（洗浄時間）が経過すると（Ｓ−１４）、コントローラ１７は、洗浄が完了したと判断する（Ｓ−１５）。洗浄が完了したと判断すると、コントローラ１７は、洗浄容器１１に流入する洗浄流体を大気圧にまで減圧する減圧運転（減圧手段）を開始する（減圧手段）（Ｓ−１６）。減圧運転において洗浄流体は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却され、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却され、液化二酸化炭素（物質）に戻り、バッファータンクに貯留される。減圧運転を開始してから所定時間が経過し、洗浄容器１１内部の圧力が大気圧になったことを確認すると（Ｓ−１７）、コントローラ１７は、減圧が完了したと判断する（Ｓ−１８）。流体生成手段と成分抽出手段と減圧手段とが終了すると、１回の洗浄サイクルが終了する。
【００７３】
図３は、減圧手段の一例を説明するフローチャートであり、図４は、減圧時における洗浄流体の流れの一例を示す図である。図５は、減圧幅と減圧時間との関係の一例を示す図である。図４は、第１および第２ルートを利用して洗浄流体を減圧する第１減圧運転パターンを示す。図３〜５に基づいて、この流体生成装置１０が実行する減圧手段の一例を説明すると、以下のとおりである。フィルタの洗浄が終了した後、コントローラ１７は、図４に示す第１減圧運転パターンによる洗浄流体の減圧運転（減圧手段）を行う。
【００７４】
減圧運転においてコントローラ１７は、選択された減圧運転パターン（第１減圧運転パターン）をメモリから抽出し、入力された区分数、減圧時間、減圧幅（減圧値）をメモリから抽出するとともに、減圧時間と減圧幅とに対応する減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構の開度（第１〜第３設定開度）をメモリから抽出する。コントローラ１７は、第１減圧運転パターンに区分数、減圧時間、減圧幅を設定するとともに（Ｓ−３０）、第１減圧運転パターンに対応する減圧ルートを設定する（Ｓ−３１）。
【００７５】
第１減圧運転パターンでは、図５に示すように、減圧開始から減圧終了までの時間（全減圧時間）が３段階（第１減圧時間ｔ１〜第３減圧時間ｔ３）に区分され、洗浄流体を各減圧時間ｔ１〜ｔ３毎に設定した減圧幅（減圧値）で段階的に減圧する。たとえば、第１減圧時間ｔ１では、減圧開始から３０分までの間に洗浄流体を２０ＭＰａ〜１０ＭＰａ（減圧幅（減圧値）：１０ＭＰａ）まで減圧する。第２減圧時間ｔ２では、第１減圧時間ｔ１終了から４０分まで間に洗浄流体を１０ＭＰａ〜８ＭＰａ（減圧幅（減圧値）：２ＭＰａ）まで減圧する。第３減圧時間ｔ３では、第２減圧時間ｔ２終了から３０分まで間に洗浄流体を８ＭＰａ〜２．０ＭＰａ（減圧幅（減圧値）：６ＭＰａ）まで減圧する。
【００７６】
第２減圧時間ｔ２は、洗浄流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間であり、第１減圧時間ｔ１や第３減圧時間ｔ３よりも長くなっている。なお、第１減圧運転パターンでは、減圧開始から減圧終了までの全減圧時間を３段階に区分しているが、全減圧時間の区分数を３段階に限定するものではなく、全減圧時間を４段階以上に区分してもよい。なお、全減圧時間を４段階以上に区分した場合でも、洗浄流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くすることが好ましい。
【００７７】
コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第１設定開度（第１減圧時間ｔ１およびその時間ｔ１の減圧幅に対応する開度）に調整しつつ（Ｓ−３２）、圧力制御弁の弁機構を開放する。コントローラ１７は、切替弁２４，２５の弁機構を開放するとともに、切替弁２６や遮断弁２７の弁機構を閉鎖する。さらに、昇圧ポンプ１４の稼動を停止し、循環ポンプ１６を継続して稼動させる（第１ルートのみで洗浄を行った場合は、循環ポンプ１６を稼動させる。）（Ｓ−３３）。コントローラ１７は、第１減圧運転パターンにおける洗浄流体の減圧ルートを第１および第２ルートに設定する（Ｓ−３４）。
【００７８】
第１減圧運転パターンにおいて洗浄流体は、図４に矢印Ｌ１，Ｌ２で示すように、第１ルート（矢印Ｌ１で示すルート）に流入するとともに、循環ポンプによって第２ルート（矢印Ｌ２で示すルート）を循環する（Ｓ−３４）。コントローラ１７は、第１減圧時間ｔ１の間、圧力制御弁の弁機構を第１設定開度に保持する。なお、第１減圧運転パターンでは、循環ポンプ１６を利用して第２ルートに循環させる流体の流量を第１ルートに流入させる流体の流量よりも多くしている。
【００７９】
第２ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６から第２管路１９および第１管路１８を通って加熱器１５に流入した後、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。この装置１０では、循環ポンプ１６を介して第２ルートを循環する洗浄流体が加熱器１５によって所定温度に加熱されつつ第２ルートを循環するとともに（Ｓ−３５）、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【００８０】
第１ルートに流入した洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８を通って減圧分離ユニット１２に流入し、減圧分離ユニット１２から第１管路１８を通って回収供給ユニット１３に流入する。第１ルートに流入した洗浄流体は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−３６）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。
【００８１】
第１減圧時間ｔ１が経過し、第１減圧時間ｔ１が終了すると（Ｓ−３７）、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第２設定開度（第２減圧時間ｔ２およびその時間ｔ２の減圧幅に対応する開度）に調整する（Ｓ−３８）。循環ポンプ１６を介して第２ルートを循環する洗浄流体は、第１減圧時間ｔ１と同様に、加熱器１５によって所定温度に加熱されつつ第２ルートを循環するとともに（Ｓ−３９）、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【００８２】
コントローラ１７は、第２減圧時間ｔ２の間、圧力制御弁の弁機構を第２設定開度に保持する。洗浄流体は、第２ルートを循環しつつ第１ルートに流入し、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−４０）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。
【００８３】
第２減圧時間ｔ２が経過し、第２減圧時間ｔ２が終了すると（Ｓ−４１）、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第３設定開度（第３減圧時間ｔ３およびその時間ｔ３の減圧幅に対応する開度）に調整する（Ｓ−４２）。循環ポンプ１６を介して第２ルートを循環する洗浄流体は、第１減圧時間ｔ１や第２減圧時間ｔ２と同様に、加熱器１５によって所定温度に加熱されつつ第２ルートを循環するとともに（Ｓ−４３）、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【００８４】
コントローラ１７は、第３減圧時間ｔ３の間、圧力制御弁の弁機構を第３設定開度に保持する。洗浄流体は、第２ルートを循環しつつ第１ルートに流入し、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−４４）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。コントローラ１７は、第１〜第３減圧時間ｔ１〜ｔ３が経過し、圧力センサから入力された洗浄容器１１内の圧力が大気圧になった場合、減圧が終了したと判断し、装置１０の稼動を一時停止する。
【００８５】
なお、図示はしていないが、第１ルートのみを利用して洗浄流体を加熱せずに減圧する場合がある。この場合、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２や回収供給ユニット１３の圧力制御弁の弁機構を開放し、切替弁２４〜２６や遮断弁２７の弁機構を閉鎖するとともに、昇圧ポンプ１４の稼動を停止する。洗浄流体は、圧力の低い減圧分離ユニット１２に流入し、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。
【００８６】
図６は、圧力（ＭＰａ）とエンタルピー（ｋｊ／ｋｇ）との関係を示すモリエ線図である。図７は、洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合の圧力変化と温度変化との関係の一例を示す図であり、図８は、洗浄流体を加熱せずに減圧した場合の圧力変化と温度変化との関係の一例を示す図である。図６では、洗浄流体を加熱せずに（第２ルートを利用せずに）洗浄流体を減圧した場合の流体の圧力変化を点線で示し、洗浄流体を加熱して（第２ルートを利用して）洗浄流体を減圧した場合の流体の圧力変化を一点鎖線で示す。
【００８７】
第１減圧運転パターンにおいて洗浄流体は、図６に一点鎖線で示すように、その減圧中に臨界領域から気相領域を通って二酸化炭素気体（物質）に戻る。なお、第１ルートのみを利用し、第２ルートを利用せずに減圧した場合は、図６に点線で示すように、超臨界領域と気相領域（液相領域）との境界である臨界点とその近傍において洗浄流体が気液混合領域を通って二酸化炭素気体（物質）に戻る。
【００８８】
第１減圧運転パターンを行う流体生成装置１０や成分抽出方法において洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合、図７に示すように、洗浄流体の臨界点近傍まで流体の温度が下がらず、流体が高い温度を保持しており、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の圧力（洗浄流体の圧力）が大気圧になったときの洗浄容器１１の内部の温度（洗浄流体の温度）が約１２℃に保持されている。第１減圧運転パターンにおいて洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合は、洗浄容器１１の内部がマイナス温度になることはなく、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）に収容されたフィルタが過酷な温度環境に曝されることはない。
【００８９】
これに対し、第１ルートのみを利用して洗浄流体を加熱せずに減圧した場合、図８に示すように、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の圧力低下（洗浄流体の圧力低下）と略同期して洗浄容器１１の内部の温度（洗浄流体の温度）が低下し、洗浄容器１１の内部の圧力（洗浄流体の圧力）が大気圧になったときの洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の温度（洗浄流体の温度）が約−５℃にまで下がっている。第１ルートのみを利用して洗浄流体を加熱せずに減圧した場合は、洗浄容器１１の内部がマイナス温度になり、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）に収容されたフィルタが過酷な温度環境に曝されることになる。
【００９０】
図４に示す第１減圧運転パターンを行う流体生成装置１０および成分抽出方法は、フィルタ（被収容物）に含まれる汚れ成分（成分）を抽出した後、超臨界または亜臨界の洗浄流体（流体）を第１ルートに流入させるとともに循環ポンプ１６を利用して流体を第２ルートに流入させ、加熱器１５を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ、圧力制御弁を利用して流体を減圧するから、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）がマイナス温度になることはなく、流体を所定の温度に保持した状態で洗浄流体を液化二酸化炭素（物質）に戻すことができる。
【００９１】
流体生成装置１０および成分抽出方法は、洗浄流体を減圧する過程において洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の温度がマイナスになることはなく、フィルタを過酷な温度環境に曝すことはないから、フィルタにダメージを与えることなく、洗浄流体を液化二酸化炭素に戻すことができる。流体生成装置１０および成分抽出方法は、循環ポンプ１６を利用して第１ルートに流入させる洗浄流体の流量よりも多くの流量の流体を第２ルートに流入させ、循環ポンプ１６および加熱器１５を利用することで多量の洗浄流体を加熱するから、洗浄流体の減圧中にその流体を加熱器１５によって確実に加熱することができ、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を確実に防ぐことができる。
【００９２】
洗浄流体を減圧する場合に流体を一定の減圧幅で連続的に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）がマイナス温度になる場合があるが、この流体生成装置１０および成分抽出方法は、洗浄流体の減圧時において流体の減圧時間を第１〜第３減圧時間ｔ１〜ｔ３に区分し、洗浄流体を第１〜第３減圧時間ｔ１〜ｔ３毎に設定した減圧幅（減圧値）で段階的に減圧するから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が急激に低下することはなく、流体を所定の温度に保持した状態で洗浄容器１１の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、洗浄流体を液化二酸化炭素に戻すことができる。
【００９３】
臨界点とその近傍とにおける流体の密度変化が激しく、臨界点とその近傍において流体を短時間に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）がマイナス温度になる場合があるが、この流体生成装置１０および成分抽出方法は、洗浄流体の減圧時において、流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間（第２減圧時間ｔ２）を臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間（第１および第３減圧時間ｔ１，ｔ３）よりも長くしているから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が急激に低下することはなく、流体を所定の温度に保持した状態で洗浄容器１１の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、洗浄流体を液化二酸化炭素に戻すことができる。
【００９４】
減圧運転中に洗浄流体が気液混合領域を通って物質に戻ると、洗浄流体の減圧中に二酸化炭素が凍結して洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）にドライアイスが発生する場合があり、気密容器の内部にドライアイスが発生すると、そのドライアイスが消滅するまで減圧運転を中断しなければならず、流体を超臨界または亜臨界になる前の二酸化炭素（物質）に戻すまでに長時間を要するが、この流体生成装置１０および成分抽出方法は、流体の減圧時において、流体が臨界領域から気相領域を通って二酸化炭素に戻るから、洗浄容器１１の内部にドライアイスが発生することはなく、流体の減圧を中断せずに流体の減圧を継続することができ、流体を短時間に二酸化炭素に戻すことができる。流体生成装置１０および成分抽出方法は、フィルタを洗浄した後、洗浄流体を素早く二酸化炭素に戻すことができるから、単位時間当たりの洗浄回数（成分抽出回数）を増やすことができる。
【００９５】
図９は、減圧時における洗浄流体（二酸化炭素）の流れの他の一例を示す図である。図９は、第１〜第３ルートを利用して洗浄流体を減圧する第２減圧運転パターンを示す。図３，５を援用するとともに、図９に基づいて、この流体生成装置１０が実行する減圧手段の他の一例を説明すると、以下のとおりである。洗浄が終了した後、コントローラ１７は、図９に示す第２減圧運転パターンによる洗浄流体の減圧運転（減圧手段）を行う。
【００９６】
減圧運転においてコントローラ１７は、選択された減圧運転パターン（第２減圧運転パターン）をメモリから抽出し、入力された区分数、減圧時間、減圧幅（減圧値）をメモリから抽出するとともに、減圧時間と減圧幅とに対応する減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構の開度（第１〜第３設定開度）をメモリから抽出する。コントローラ１７は、第２減圧運転パターンに区分数、減圧時間、減圧幅を設定するとともに（Ｓ−３０）、第２減圧運転パターンに対応する減圧ルートを設定する（Ｓ−３１）。
【００９７】
第２減圧運転パターンでは、第１減圧運転パターンと同様に、減圧開始から減圧終了までの全減圧時間が３段階（第１減圧時間ｔ１〜第３減圧時間ｔ３）に区分され、洗浄流体を各減圧時間ｔ１〜ｔ３毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する（図５援用）。第２減圧運転パターンでは、減圧開始から３０分までを第１減圧時間ｔ１（２０ＭＰａから１０ＭＰまで減圧、減圧幅（減圧値）：１０ＭＰａ）とし、第１減圧時間ｔ１終了から４０分までを第２減圧時間ｔ２（１０ＭＰａから８ＭＰまで減圧、減圧幅（減圧値）：２ＭＰａ）とするとともに、第２減圧時間ｔ２終了から３０分までを第３減圧時間ｔ３（８ＭＰａから２．０ＭＰまで減圧、減圧幅（減圧値）：６ＭＰａ）とする。なお、第２減圧時間ｔ２は、洗浄流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間であり、第１減圧時間ｔ１や第３減圧時間ｔ３よりも長い。なお、第２減圧運転パターンでは、減圧開始から減圧終了までの全減圧時間を３段階に区分しているが、全減圧時間を４段階以上に区分してもよい。
【００９８】
コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第１設定開度（第１減圧時間ｔ１およびその時間の減圧幅に対応する開度）に調整しつつ（Ｓ−３２）、圧力制御弁の弁機構を開放する。コントローラ１７は、切替弁２４，２５，２６の弁機構を開放するとともに、遮断弁２７の弁機構を閉鎖する。さらに、昇圧ポンプ１４の稼動を停止し、循環ポンプ１６を稼動させる（Ｓ−３３）。コントローラ１７は、第２減圧運転パターンにおける洗浄流体の減圧ルートを第１〜第３ルートに設定する（Ｓ−３４）。
【００９９】
第２減圧運転パターンにおいて洗浄流体は、図９に矢印Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示すように、第１ルート（矢印Ｌ１で示すルート）に流入するとともに、循環ポンプ１６によって第２ルート（矢印Ｌ２で示すルート）および第３ルート（矢印Ｌ３で示すルート）を循環する（Ｓ−３４）。コントローラ１７は、第１減圧時間ｔ１の間、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第１設定開度に保持する。なお、第２減圧運転パターンでは、循環ポンプ１６を利用して第２ルートおよび第３ルートに循環させる流体の流量を第１ルートに流入させる流体の流量よりも多くなっている。
【０１００】
第２減圧運転パターンにおいてコントローラ１７は、切替弁２５，２６の弁機構の弁開度を調整し、第２ルートに流入する洗浄流体の流量と第３ルートに流入する洗浄流体の流量とを調整することで、第２ルートおよび第３ルートを循環する洗浄流体の混合比を制御し、洗浄流体を設定温度に速やかに調節する。具体的には、第２ルートに流入する洗浄流体の流量と第３ルートに流入する洗浄流体の流量とを同一にする場合、第２ルートに流入する洗浄流体の流量を第３ルートに流入する洗浄流体の流量よりも多くする場合、第３ルートに流入する洗浄流体の流量を第２ルートに流入する洗浄流体の流量よりも多くする場合がある。
【０１０１】
第２ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６から第２管路１９および第１管路１８を通って加熱器１５に流入した後、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。さらに、第３ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６からバイパス管路２３および第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。
【０１０２】
流体生成装置１０では、循環ポンプ１６を介して洗浄流体が第３ルートを循環するとともに、第２ルートを循環し、第２ルートを循環する洗浄流体が加熱器１５によって所定温度に加熱されつつそれらルートを循環するとともに（Ｓ−３５）、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートや第３ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【０１０３】
第１ルートに流入した洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８を通って減圧分離ユニット１２に流入し、減圧分離ユニット１２から第１管路１８を通って回収供給ユニット１３に流入する。第１ルートに流入した洗浄流体は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−３６）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。
【０１０４】
第１減圧時間ｔ１が経過し、第１減圧時間ｔ１が終了すると（Ｓ−３７）、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第２設定開度（第２減圧時間ｔ２およびその時間ｔ２の減圧幅に対応する開度）に調整する（Ｓ−３８）。循環ポンプ１６を介して第２ルートを循環する洗浄流体は、加熱器１５によって所定温度に加熱されつつ第２ルートを循環する（Ｓ−３９）。さらに、洗浄流体は、第３ルートを循環し、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートや第３ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【０１０５】
コントローラ１７は、第２減圧時間ｔ２の間、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第２設定開度に保持する。洗浄流体は、第２および第３ルートを循環しつつ第１ルートに流入し、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−４０）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。
【０１０６】
第２減圧時間ｔ２が経過し、第２減圧時間ｔ２が終了すると（Ｓ−４１）、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第３設定開度（第３減圧時間ｔ３およびその時間ｔ３の減圧幅に対応する開度）に調整する（Ｓ−４２）。循環ポンプ１６を介して第２ルートを循環する洗浄流体は、加熱器１５によって所定温度に加熱されつつ第２ルートを循環する（Ｓ−４３）。さらに、洗浄流体は、第３ルートを循環し、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートや第３ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【０１０７】
コントローラ１７は、第３減圧時間ｔ３の間、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第３設定開度に保持する。洗浄流体は、第２および第３ルートを循環しつつ第１ルートに流入し、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−４４）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。コントローラ１７は、第１〜第３減圧時間ｔ１〜ｔ３が経過し、圧力センサから入力された洗浄容器１１の内部の圧力が大気圧になった場合、減圧が終了したと判断し、流体生成装置１０の稼動を一時停止する。
【０１０８】
第２減圧運転パターンにおいて洗浄流体は、その減圧中に臨界領域から気相領域を通って液化二酸化炭素（物質）に戻る（図６援用）。なお、第１ルートのみを利用し、第２ルートおよび第３ルートを利用せずに減圧した場合は、超臨界領域と気相領域（液相領域）との境界である臨界点とその近傍において洗浄流体が気液混合領域を通って液化二酸化炭素に戻る（図６援用）。
【０１０９】
第２減圧運転パターンを行う流体生成装置１０や成分抽出方法において洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合、洗浄流体の臨界点近傍まで流体の温度が下がらず、流体が高い温度を保持しており、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の圧力（洗浄流体の圧力）が大気圧になったときの洗浄容器１１の内部の温度（洗浄流体の温度）が約１２℃に保持されている（図７援用）。第２減圧運転パターンにおいて洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合は、洗浄容器１１の内部がマイナス温度になることはなく、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）に収容されたフィルタが過酷な温度環境に曝されることはない。
【０１１０】
図９に示す第２減圧運転パターンを行う流体生成装置１０および成分抽出方法は、フィルタ（被収容物）に含まれる汚れ成分（成分）を抽出した後、超臨界または亜臨界の洗浄流体（流体）を第１ルートに流入させるとともに循環ポンプ１６を利用して流体を第２ルートおよび第３ルートに流入させ、加熱器１５を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ、圧力制御弁を利用して流体を減圧するから、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）がマイナス温度になることはなく、流体を所定の温度に保持した状態で洗浄流体をまたは液化二酸化炭素に戻すことができる。
【０１１１】
流体生成装置１０および成分抽出方法は、洗浄流体を減圧する過程において洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の温度がマイナスになることはなく、フィルタを過酷な温度環境に曝すことはないから、フィルタにダメージを与えることなく、洗浄流体を非超臨界または非亜臨界の流体（物質）または二酸化炭素（物質）に戻すことができる。流体生成装置１０および成分抽出方法は、循環ポンプ１６を利用して第１ルートに流入させる洗浄流体の流量よりも多くの流量の流体を第２ルートおよび第３ルートに流入させ、循環ポンプ１６および加熱器１５を利用することで第２ルートにおいて多量の洗浄流体を加熱するから、洗浄流体の減圧中にその流体を加熱器１５によって確実に加熱することができ、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を確実に防ぐことができる。
【０１１２】
図９に示す第２減圧運転パターンを行う流体生成装置１０および成分抽出方法は、図４に示す第１減圧運転パターンを行う流体生成装置１０および成分抽出方法が有する効果に加え、以下の効果を有する。洗浄流体を第２ルートに循環させて加熱器１５のみによって流体の温度を制御する場合、加熱器１５の出力を下げたとしても流体の温度が直ちに下がることはなく、必要以上の上昇した流体の温度を制御することが難しいが、流体生成装置１０および成分抽出方法は、減圧運転中に洗浄流体を第２ルート（循環ルート）のみならず第３ルート（バイパスルート）にも循環させ、それらルートを循環する洗浄流体の混合比を制御し、洗浄流体の温度を制御するから、加熱器１５と第３ルートとを利用して必要以上に上昇した流体の温度を直ちに下げることができ、減圧運転時に流体の温度を設定温度に速やかに調節することができる。
【０１１３】
流体生成装置１０および成分抽出方法は、洗浄流体の減圧時に流体を第２ルートのみならず第３ルートにも循環させることで、流体の温度を加熱器１５のみで調節するよりも流体の温度を設定温度に調節し易く、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、流体を利用してフィルタに含まれる汚れ成分（成分）を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の二酸化炭素に戻すことができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１０ 流体生成装置
１１ 洗浄容器（気密容器）
１２ 減圧分離ユニット
１３ 回収供給ユニット
１４ 昇圧ポンプ
１５ 加熱器
１６ 循環ポンプ
１７ コントローラ
１８ 第１管路
１９ 第２管路
２３ バイパス管路
２７ 遮断弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の物質を超臨界または亜臨界のいずれかの流体に変え、その流体をその流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻す流体生成装置および超臨界または亜臨界のいずれかの流体を利用して被収容物から所定の成分を抽出した後、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻す成分抽出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超臨界の二酸化炭素洗浄流体を供給する流体供給流路と、二酸化炭素洗浄流体が循環する洗浄流路と、それら流路につながって二酸化炭素洗浄流体が流入する洗浄容器と、流体供給流路に設置された昇圧ポンプと、洗浄流路に設置された循環ポンプと、洗浄容器の下流側に延びる洗浄流路に設置された濾過フィルタとから形成された洗浄装置がある（特許文献１参照）。昇圧ポンプは、洗浄容器に流入する二酸化炭素を所定の温度に昇温するとともに所定の圧力に昇圧する。循環ポンプは、被洗浄物の洗浄中に洗浄容器内部に流通する二酸化炭素洗浄流体の圧力を一定に保持しつつ、その洗浄流体を洗浄流路に循環させる。濾過フィルタは、洗浄流体に含まれる不純物を濾過する。この洗浄装置は、超臨界の二酸化炭素洗浄流体を洗浄流路に循環させ、洗浄容器の内部に収容された被洗浄物を洗浄するから、被洗浄物の洗浄時間を短縮することができる。また、濾過フィルタを洗浄流路に設置することで、洗浄流体に含まれる微細な不純物を取り除くことができ、洗浄流体を清浄に保つことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２０６４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記公報に開示の洗浄システムは、昇圧ポンプを利用して二酸化炭素を超臨界の二酸化炭素洗浄流体に変え、その流体を流体供給流路から洗浄容器に供給し、その流体を利用して洗浄容器の内部に収容された被洗浄物を洗浄した後、流体を二酸化炭素に戻す必要がある。洗浄流体を二酸化炭素に戻すには、流体を一定の減圧速度で減圧して大気圧にする必要があるが、流体の減圧中に流体の温度が一気に低下し、洗浄容器の内部がマイナス温度になる場合がある。洗浄流体の減圧中に洗浄容器の内部がマイナス温度になると、被洗浄物が過酷な温度環境に曝され、被洗浄物を痛める原因となり、流体の減圧過程において被洗浄物がダメージを受ける場合がある。また、洗浄流体の減圧中に流体が気液混合領域を通って二酸化炭素に戻る場合があり、洗浄流体が気液混合領域を通ると、流体の減圧中に二酸化炭素が凍結して洗浄容器の内部にドライアイスが発生する場合がある。洗浄容器の内部にドライアイスが発生すると、そのドライアイスが消滅するまで減圧運転を中断しなければならず、洗浄流体を二酸化炭素に戻すまでに長時間を要するから、次の洗浄を実施することができず、洗浄回数を増やすことができない。
【０００５】
本発明の目的は、超臨界または亜臨界の流体を所定の温度に保持した状態で、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる流体生成装置および成分抽出方法を提供することにある。本発明の目的は、被収容物にダメージを与えることなく、超臨界または亜臨界の流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる流体生成装置および成分抽出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明の前提は、所定容積の気密容器と、気密容器の後に設置されて第１管路を介して気密容器につながる減圧分離ユニットと、減圧分離ユニットの後に設置されて第１管路を介して減圧分離ユニットにつながる回収供給ユニットと、回収供給ユニットと気密容器との間に延びる第１管路に設置された昇圧ポンプと、昇圧ポンプと気密容器との間に延びる第１管路に設置された加熱器とを備え、昇圧ポンプと加熱器とを利用して所定の物質を昇温昇圧し、物質を超臨界または亜臨界の流体に変えるとともに、減圧分離ユニットを利用して超臨界または亜臨界の流体を減圧し、その流体を物質に戻す流体生成装置である。
【０００７】
前記前提における本発明の流体生成装置の特徴は、流体生成装置が、気密容器と減圧分離ユニットとの間に延びる第１管路から分岐して昇圧ポンプと加熱器との間に延びる第１管路につながる第２管路と、第２管路に設置された循環ポンプとを含み、流体を物質に戻す流体の減圧時では、流体を第１管路に流入させるとともに循環ポンプを利用して流体を第２管路に流入させ、加熱器を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ減圧分離ユニットを利用して流体を減圧し、流体を物質に戻すことにある。
【０００８】
本発明の流体生成装置の一例として、流体生成装置では、所定の成分を含有した被収容物を気密容器に収容し、超臨界または亜臨界の流体を気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を前記物質に戻す。
【０００９】
本発明の流体生成装置の他の一例としては、循環ポンプの流量が昇圧ポンプのそれよりも大きく、流体の減圧時では、循環ポンプを利用して第２管路に流入させる流体の流量を第１管路に流入させる流体の流量よりも多くし、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、流体を減圧分離ユニットを利用して減圧して物質に戻し、回収供給ユニットを利用して物質を回収する。
【００１０】
本発明の流体生成装置の他の一例として、流体の減圧時では、流体の減圧時間を複数の時間に区分し、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する。
【００１１】
本発明の流体生成装置の他の一例として、流体の減圧時では、流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている。
【００１２】
本発明の流体生成装置の他の一例として、流体の減圧時では、流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻る。
【００１３】
本発明の流体生成装置の他の一例としては、流体生成装置が、循環ポンプと加熱器との間に延びる第２管路から分岐して加熱器と気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、流体の減圧時では、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、流体をバイパス管路を介して気密容器と循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる。
【００１４】
本発明にかかる成分抽出方法の特徴は、所定の成分を含有した被収容物を収容する所定容積の気密容器と、気密容器の後に設置されて第１管路を介して気密容器につながる減圧分離ユニットと、減圧分離ユニットの後に設置されて第１管路を介して減圧分離ユニットにつながる回収供給ユニットと、回収供給ユニットの後に設置されて第１管路を介して回収供給ユニットにつながる昇圧ポンプと、昇圧ポンプの後に設置されて第１管路を介して昇圧ポンプにつながる加熱器と、気密容器と減圧分離ユニットとの間に延びる第１管路から分岐して昇圧ポンプと加熱器との間に延びる第１管路につながる第２管路と、第２管路に設置された循環ポンプとを備え、昇圧ポンプと加熱器とを利用して所定の物質を昇温昇圧し、物質を超臨界または亜臨界の流体に変え、流体を気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を第１管路に流入させるとともに循環ポンプを利用して流体を第２管路に流入させ、加熱器を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ減圧分離ユニットを利用して流体を減圧し、流体を物質に戻すことにある。
【００１５】
本発明の成分抽出方法の一例として、成分抽出方法では、循環ポンプの流量が昇圧ポンプのそれよりも大きく、流体の減圧時では、循環ポンプを利用して第２管路に流入させる流体の流量を第１管路に流入させる流体の流量よりも多くし、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、流体を減圧分離ユニットを利用して減圧して物質に戻し、回収供給ユニットを利用して物質を回収する。
【００１６】
本発明の成分抽出方法の他の一例として、成分抽出方法では、流体の減圧時において流体の減圧時間を複数の時間に区分し、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する。
【００１７】
本発明の成分抽出方法の他の一例として、成分抽出方法では、流体の減圧時において流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を前記臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている。
【００１８】
本発明の成分抽出方法の他の一例として、成分抽出方法では、流体の減圧時において流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻る。
【００１９】
本発明の成分抽出方法の他の一例としては、成分抽出方法が、循環ポンプと加熱器との間に延びる第２管路から分岐して加熱器と気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、流体の減圧時では、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、流体をバイパス管路を介して気密容器と循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明にかかる流体生成装置によれば、超臨界または亜臨界の流体を第１管路に流入させるとともに循環ポンプを利用してその流体を第２管路に流入させ、加熱器を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ、減圧分離ユニットを利用して流体を減圧するから、流体の減圧中に第２管路に流入した流体が加熱器によって加熱され、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、流体を所定の温度に保持した状態でその流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２１】
所定の成分を含有した被収容物を気密容器に収容し、超臨界または亜臨界の流体を気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻す流体生成装置は、超臨界または亜臨界の流体を利用して被収容物からそれに含まれる各種の成分を抽出することができ、被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を加熱器によって加熱しつつ減圧するから、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、流体を所定の温度に保持した状態でその流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。流体生成装置は、流体を減圧する過程において気密容器の内部の温度がマイナスになることはなく、被収容物を過酷な温度環境に曝すことはないから、被収容物にダメージを与えることなく、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２２】
循環ポンプの流量が昇圧ポンプのそれよりも大きく、流体の減圧時において、循環ポンプを利用して第２管路に流入させる流体の流量を第１管路に流入させる流体の流量よりも多くし、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、流体を減圧分離ユニットを利用して減圧して物質に戻し、回収供給ユニットを利用して物質を回収する流体生成装置は、循環ポンプを利用して第１管路に流入させる流体の流量よりも多くの流量の流体を第２管路に流入させ、循環ポンプおよび加熱器を利用することで多量の流体を加熱しつつ、減圧分離ユニットを利用して流体を減圧するから、流体の減圧中にその流体が加熱器によって確実に加熱され、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、流体を所定の温度に保持した状態でその流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２３】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において流体の減圧時間を複数の時間に区分し、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する流体生成装置は、流体を減圧する場合に流体を一定の減圧幅で連続的に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して気密容器の内部がマイナス温度になる場合があるが、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧するから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が一気に低下することはなく、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２４】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている流体生成装置は、臨界点とその近傍とにおける流体の密度変化が激しく、臨界点とその近傍において流体を短時間に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して気密容器の内部がマイナス温度になる場合があるが、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧するから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が一気に低下することはなく、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２５】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻る流体生成装置は、流体が気液混合領域を通って物質に戻ると、流体の減圧中に流体が凍結して気密容器の内部にドライアイスが発生する場合があり、気密容器の内部にドライアイスが発生すると、そのドライアイスが消滅するまで減圧運転を中断しなければならず、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すまでに長時間を要するが、流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻るから、気密容器の内部にドライアイスが発生することはなく、流体の減圧を中断せずに流体の減圧を継続することができ、流体を短時間に物質に戻すことができる。この流体生成装置は、それが被収容物に含まれる成分の抽出に利用される場合、成分を抽出した後、流体を素早く物質に戻すことができるから、単位時間当たりの成分抽出回数を増やすことができる。
【００２６】
循環ポンプと加熱器との間に延びる第２管路から分岐して加熱器と気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、流体をバイパス管路を介して気密容器と循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる流体生成装置は、流体の減圧時に流体を循環ルートのみならずバイパスルートにも循環させることで、流体の温度を加熱器のみで調節するよりも流体の温度を速やかに調節することができるから、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２７】
本発明にかかる成分抽出方法によれば、昇圧ポンプと加熱器とを利用して所定の物質を昇温昇圧し、物質を超臨界または亜臨界の流体に変え、その流体を気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を第１管路に流入させるとともに循環ポンプを利用して流体を第２管路に流入させ、加熱器を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ減圧分離ユニットを利用して流体を減圧し、流体を物質に戻すから、流体の減圧中に第２管路に流入する流体が加熱器によって加熱され、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、流体を利用して被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。成分抽出方法は、流体を減圧する過程において気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、被収容物を過酷な温度環境に曝すことはないから、被収容物にダメージを与えることなく、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２８】
循環ポンプの流量が昇圧ポンプのそれよりも大きく、超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、循環ポンプを利用して第２管路に流入させる流体の流量を第１管路に流入させる流体の流量よりも多くし、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、流体を減圧分離ユニットを利用して減圧して物質に戻し、回収供給ユニットを利用して物質を回収する成分抽出方法は、循環ポンプを利用して第１管路に流入させる流体の流量よりも多くの流量の流体を第２管路に流入させ、循環ポンプおよび加熱器を利用することで多量の流体を加熱しつつ、減圧分離ユニットを利用して流体を減圧するから、流体の減圧中にその流体が加熱器によって確実に加熱され、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、流体を利用して被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器内がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。成分抽出方法は、流体を減圧する過程において気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、被収容物を過酷な温度環境に曝すことはないから、被収容物にダメージを与えることなく、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００２９】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において流体の減圧時間を複数の時間に区分し、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する成分抽出方法は、流体を減圧する場合に流体を一定の減圧幅で連続的に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して気密容器内がマイナス温度になる場合があるが、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧するから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が一気に低下することはなく、流体を利用して被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。成分抽出方法は、流体を減圧する過程において気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、被収容物を過酷な温度環境に曝すことはないから、被収容物にダメージを与えることなく、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００３０】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている成分抽出方法は、臨界点とその近傍とにおける流体の密度変化が激しく、臨界点とその近傍において流体を短時間に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して気密容器の内部がマイナス温度になる場合があるが、流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧するから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が一気に低下することはなく、流体を利用して被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。成分抽出方法は、流体を減圧する過程において気密容器の内部がマイナス温度になることはなく、被収容物を過酷な温度環境に曝すことはないから、被収容物にダメージを与えることなく、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【００３１】
超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻る成分抽出方法は、流体が気液混合領域を通って物質に戻ると、流体の減圧中に流体が凍結して気密容器の内部にドライアイスが発生する場合があり、気密容器の内部にドライアイスが発生すると、そのドライアイスが消滅するまで減圧運転を中断しなければならず、流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すまでに長時間を要するが、流体が臨界領域から気相領域を通って物質に戻るから、気密容器の内部にドライアイスが発生することはなく、流体の減圧を中断せずに流体の減圧を継続することができ、流体を短時間に物質に戻すことができる。この成分抽出方法は、被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を素早く物質に戻すことができるから、単位時間当たりの成分抽出回数を増やすことができる。
【００３２】
循環ポンプと加熱器との間に延びる第２管路から分岐して加熱器と気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、超臨界または亜臨界の流体の減圧時において、流体を気密容器と循環ポンプと加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、流体をバイパス管路を介して気密容器と循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる成分抽出方法は、流体の減圧時に流体を循環ルートのみならずバイパスルートにも循環させることで、流体の温度を加熱器のみで調節するよりも流体の温度を速やかに調節することができるから、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、流体を利用して被収容物に含まれる成分を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で気密容器の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の物質に戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】一例として示す流体生成装置の構成図。
【図２】洗浄運転から減圧運転までの手順の一例を示すフローチャート。
【図３】減圧手段の一例を説明するフローチャート。
【図４】減圧時における洗浄流体の流れの一例を示す図。
【図５】減圧幅と減圧時間との関係の一例を示す図。
【図６】圧力（ＭＰａ）とエンタルピー（ｋｊ／ｋｇ）との関係を示すモリエ線図。
【図７】洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合の圧力変化と温度変化との関係の一例を示す図。
【図８】洗浄流体を加熱せずに減圧した場合の圧力変化と温度変化との関係の一例を示す図。
【図９】減圧時における二酸化炭素の流れの他の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
一例として示す流体生成装置の構成図である図１等の添付の図面を参照し、本発明にかかる流体生成装置および成分抽出方法の詳細を説明すると、以下のとおりである。この流体生成装置１０およびそれを利用した成分抽出方法は、気体を濾過した後の使用済のエアフィルタ（被収容物）（被洗浄物）の洗浄（汚れ成分（不純物）の抽出）や液体を濾過した後の使用済のリキッドフィルタ（被収容物）（被洗浄物）の洗浄（汚れ成分（不純物）の抽出）に好適に利用される。それらフィルタの洗浄には、二酸化炭素（物質）（なお、物質は、気体状態の場合や液体状態の場合、気液混合状態の場合がある。）を所定の温度および圧力に昇温昇圧させることによって得られた超臨界または亜臨界のいずれかの洗浄流体（流体）が使用される。
【００３５】
被洗浄物であるエアフィルタには、セパレータ型エアフィルタやミニプリーツ型エアフィルタ等がある。エアフィルタは、主に空調用フィルタや空気清浄用フィルタ、排気処理用フィルタ、車両用エアフィルタとして使用される。被洗浄物であるリキッドフィルタは、浄水装置用フィルタや浸透圧を利用する膜装置用フィルタとして使用される。エアフィルタやリキッドフィルタは、ガラス繊維や吸着剤、合成樹脂繊維を濾材とし、フィルタカートリッジに収納して使用される。それらフィルタは、蛇腹に折り畳まれた四角柱状の立体構造を有する。なお、この装置１０で洗浄されるフィルタには、立体構造を有するそれの他に、略扁平のものも含まれ、さらに、円柱状や多角柱状のものも含まれる。
【００３６】
超臨界や亜臨界のいずれかの洗浄流体は、気体と液体との性質を有し、エアフィルタやリキッドフィルタを形成する濾材の微細な間隙に容易に進入し、濾材表面に付着した不純物を溶かし込むとともに、濾材内部に浸透して濾材内部に滲入した不純物を溶かし込む。洗浄流体は、それを利用することで、濾材表面に付着した不純物を落とすことができるのみならず、濾材内部に滲入した不純物を落とすことができる。
【００３７】
この流体生成装置１０および成分抽出方法で洗浄される被洗浄物は、フィルタのみならず、超臨界や亜臨界の洗浄流体によって洗浄可能なすべての被洗浄物が含まれる。また、超臨界や亜臨界の流体は被収容物の内部に容易に進入し、対象物（被収容物）の内部に浸透して対象物に含まれる成分を溶かし込むから、流体を利用することで、対象物に含まれる成分を抽出することができる。ゆえに、流体生成装置１０および成分抽出方法は、フィルタの洗浄のみならず、たとえば、コーヒー豆（対象物）からカフェイン（成分）を抽出したり、タバコからニコチンを抽出するように、対象物から所定の成分を抽出する場合にも利用することができる。流体生成装置１０および成分抽出方法において成分を抽出する対象物（被収容物）に特に限定はなく、超臨界や亜臨界の流体によって成分を抽出可能なすべての対象物が含まれる。
【００３８】
流体生成装置１０および成分抽出方法は、所定容積の洗浄容器１１（気密容器）（なお、洗浄容器１１（気密容器）としては、その容積が１００リットル以上のものが利用される。）、減圧分離ユニット１２、回収供給ユニット１３、昇圧ポンプ１４、加熱器１５、循環ポンプ１６、コントローラ１７から構成されている。洗浄容器１１や減圧分離ユニット１２、回収供給ユニット１３、昇圧ポンプ１４、加熱器１５は、第１管路１８を介して接続されている。洗浄容器１１や加熱器１５、循環ポンプ１６は、第１管路１８および第２管路１９を介して接続されている。洗浄容器１１の内部には、気密構造洗浄室（図示せず）が作られている。
【００３９】
洗浄容器１１には、図示はしていないが、温度センサや圧力センサが取り付けられている。温度センサや圧力センサは、インターフェイス（有線または無線）（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。温度センサは、洗浄容器１１の出口の温度を計測する。計測された洗浄容器１１の出口の温度は、温度センサからコントローラ１７に入力される。圧力センサは、洗浄容器１１の内部の圧力を計測する。計測された洗浄容器１１の内部の圧力は、圧力センサからコントローラ１７に入力される。
【００４０】
減圧分離ユニット１２は、気密容器１１の後に設置されて第１管路１８を介して気密容器１１につながっている。減圧分離ユニット１２は、図示はしていないが、圧力制御弁、気液分離器、濾過器から形成されている。圧力制御弁や気液分離器、濾過器は、第１管路１８を介して接続されている。
【００４１】
圧力制御弁は、その弁機構の開度を変更することで、洗浄容器１１の内部の二酸化炭素または洗浄流体の圧力を調節可能であり、その弁機構を開閉することで、洗浄容器１１と気液分離器との間に延びる第１管路１８を開閉可能である。圧力制御弁は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。圧力制御弁の弁機構の開度は、圧力制御弁からコントローラ１７に入力される。コントローラ１７は、圧力制御弁の弁機構の開度設定信号を圧力制御弁に出力する。
【００４２】
減圧分離ユニット１２の気液分離器は、不純物の蒸気圧の差を利用して洗浄流体に含まれる不純物を洗浄流体から分離する。気液分離器には、回収タンク（図示せず）が取り付けられている。気液分離器は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。気液分離器の内部温度および内部圧力は、気液分離器からコントローラ１７に入力される。回収タンクには、気液分離器によって分離された不純物（液体）が回収される。
【００４３】
減圧分離ユニット１２の濾過器は、気液分離器から流出した洗浄流体に微量の不純物が含まれている場合、その不純物を除去（濾過）し、洗浄流体を浄化する。濾過器は、ハウジングとフィルタとフィルタを固定するフィルタカートリッジとから形成されている。濾過装置では、フィルタカートリッジにフィルタを取り付けた後、そのカートリッジをハウジングに装着する。濾過器に使用するフィルタには、活性炭等の多孔性物質を使用することが好ましい。
【００４４】
回収供給ユニット１３は、減圧分離ユニット１２の後に設置されて第１管路１８を介して減圧分離ユニット１２につながっている。回収供給ユニット１３は、図示はしていないが、液化器（冷却器および凝縮器）、圧力制御弁、バッファータンクから形成され、液化二酸化炭素貯留タンクが附属している。液化器や圧力制御弁、バッファータンクは、第１管路１８を介して接続されている。
【００４５】
圧力制御弁は、その弁機構の開度を変更することで、液化器の内部の洗浄流体の圧力を調節可能であり、その弁機構を開閉することで、液化器とバッファータンクとの間に延びる第１管路１７を開閉可能である。圧力制御弁は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。圧力制御弁の弁機構の開度は、圧力制御弁からコントローラ１７に入力される。コントローラ１７は、圧力制御弁の弁機構の開度設定信号を圧力制御弁に出力する。
【００４６】
回収供給ユニット１３の液化器は、洗浄流体を冷却・凝縮して液化二酸化炭素に戻し、バッファータンクは、液化二酸化炭素を一時的に貯留する。液化器やバッファータンクは、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。コントローラ１７は、液化器の出力設定信号（冷却温度設定信号）を液化器に出力する。コントローラ１７は、バッファータンクの二酸化炭素供給量設定信号をバッファータンクに出力する。
【００４７】
液化二酸化炭素貯留タンクは、図示はしていないが、予備管路を介してバッファータンクに接続されている。液化二酸化炭素貯留タンクは、液化二酸化炭素を貯留し、洗浄開始時に液化二酸化炭素をバッファータンクに供給する。また、装置１０の稼動終了後に液化二酸化炭素を回収する。予備管路には、移送ポンプ（図示せず）が設置されている。移送ポンプは、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。コントローラ１７は、移送ポンプの出力設定信号を移送ポンプに出力する。
【００４８】
昇圧ポンプ１４は、回収供給ユニット１３の後に設置されて第１管路１８を介して回収供給ユニット１３につながっている。昇圧ポンプ１４は、回収供給ユニット１３（バッファータンク）から供給された二酸化炭素を所定圧力に昇圧する。加熱器１５は、昇圧ポンプ１４の後に設置されて第１管路１８を介して昇圧ポンプ１４につながっている。加熱器１５は、二酸化炭素を所定温度に加熱する。昇圧ポンプ１４や加熱器１５は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。コントローラ１７は、昇圧ポンプ１４の出力設定信号を昇圧ポンプ１４に出力し、加熱器１５の出力設定信号（加熱温度）を加熱器１５に出力する。
【００４９】
昇圧ポンプ１４と加熱器１５との間に延びる第１管路１８には、遮断弁２７とそこを流れる二酸化炭素や洗浄流体の流量を計測する流量計２０とが設置されている。遮断弁２７は、その弁機構を開閉することで第１管路１８を開閉可能である。遮断弁２７や流量計２０は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。遮断弁２７の弁機構の開度は、遮断弁２７からコントローラ１７に入力される。コントローラ１７は、遮断弁２７の弁機構の開度設定信号を遮断弁２７に出力する。第１管路１８の流量信号（昇圧ポンプの流量）は、流量計２０からコントローラ１７に入力される。
【００５０】
加熱器１５と洗浄容器１１との間に延びる第１管路１８には、そこを流れる二酸化炭素や洗浄流体の流量を計測する流量計２１が設置されている。流量計２１は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。第１および第２管路１８，１９の流量信号（昇圧ポンプ１４と循環ポンプ１６との流量）は、流量計２１からコントローラ１７に入力される。
【００５１】
循環ポンプ１６は、第１管路１８から分岐した第２管路１９に設置されている。循環ポンプ１６は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。コントローラ１７は、循環ポンプ１６の出力設定信号を循環ポンプ１６に出力する。循環ポンプ１６は、単位時間当たりの流量が昇圧ポンプ１４の単位時間当たりのそれよりも大きい。第２管路１９は、気密容器１１と減圧分離ユニット１２との間に延びる第１管路１８から分岐して昇圧ポンプ１４と加熱器１５との間に延びる第１管路１８につながっている。
【００５２】
循環ポンプ１６と加熱器１５との間に延びる第２管路１９には、そこを流れる二酸化炭素や洗浄流体の流量を計測する流量計２２が設置されている。流量計２２は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。
第２管路１９の流量信号（循環ポンプ１６の流量）は、流量計２２からコントローラ１７に入力される。第２管路１９には、バイパス管路２３が設置されている。バイパス管路２３は、循環ポンプ１６と加熱器１５との間に延びる第２管路１９から分岐して加熱器１５と気密容器１１との間に延びる第１管路１８につながっている。
【００５３】
第１管路１８と循環ポンプ１６との間に延びる第２管路１９には、切替弁２４が設置されている。循環ポンプ１６と加熱器１５との間に延びる第２管路１９には、切替弁２５が設置されている。バイパス管路２３には、切替弁２６が設置されている。それら切替弁２４〜２６は、その弁機構の開度を調整することで、第２管路１９やバイパス管路２３に流れる洗浄流体の流量を調整することができる。また、その弁機構を開閉することで第２管路１９やバイパス管路２３を開閉可能であり、二酸化炭素や洗浄流体の経路を変えることができる。それら切替弁２４〜２６は、インターフェイス（図示せず）を介してコントローラ１７に接続されている。それら切替弁２４〜２６の弁機構の開度は、各切替弁２４〜２６からコントローラ１７に入力される。コントローラ１７は、それら切替弁２４〜２６の弁機構の開度設定信号を切替弁２４〜２６に出力する。
【００５４】
この流体生成装置１０では、気密容器１１→減圧分離ユニット１２→回収供給ユニット１３→昇圧ポンプ１４→加熱器１５が第１ルートを形成し、気密容器１１→循環ポンプ１６→加熱器１５が第２ルート（循環ルート）を形成するとともに、気密容器１１→循環ポンプ１６が第３ルート（バイパスルート）を形成している。第１ルートを形成するそれら機器は、第１管路１８を介して接続され、第２ルートを形成するそれら機器は、第１および第２管路１８，１９を介して接続されている。第３ルートを形成するそれら機器は、第１および第２管路１８，１９とバイパス管路２３とを介して接続されている。
【００５５】
コントローラ１７は、中央処理部（ＣＰＵまたはＭＰＵ）とメモリとを備えたコンピュータである。コントローラ１７は、フィルタの洗浄において、昇温昇圧・洗浄・減圧の運転サイクルを繰り返し実行する。コントローラ１７の中央処理部は、オペレーティングシステムによる制御に基づいて、メモリに格納されたアプリケーションを起動し、そのアプリケーションに従って以下の各手段を実行する。コントローラ１７の中央処理部は、二酸化炭素を超臨界または亜臨界の洗浄流体に変える流体生成手段を実行し、洗浄対象のフィルタに含まれる汚れ成分（不純物）を抽出する成分抽出手段を実行するとともに、成分抽出手段を実行してから所定時間経過後に洗浄容器１１に流入する洗浄流体を大気圧にまで減圧する減圧手段を実行する。
【００５６】
コントローラ１７は、液化器の温度、バッファータンクや二酸化炭素貯留タンクからの二酸化炭素供給量、昇圧ポンプ１４や循環ポンプ１６の出力、加熱器１５の出力、圧力制御弁や切替弁２４〜２６や遮断弁２７の開度を監視する。コントローラ１７は、温度センサや圧力センサ、流量センサ２０〜２２から出力される計測結果に基づいて、二酸化炭素供給量、それら機器の温度や出力、圧力制御弁や切替弁２４〜２６や遮断弁２７の開度をコントロールする。なお、コントローラ１７には、図示はしていないが、ＯＮ／ＯＦＦスイッチやキーユニット等の入力装置、プリンタやディスプレイ等の出力装置がインターフェイスを介して接続されている。
【００５７】
図２は、流体生成装置１０における洗浄運転から減圧運転までの手順の一例を示すフローチャートである。最初にコントローラ１７を利用して洗浄運転パターンを選択するとともに（Ｓ−１０）、減圧運転パターンを選択する（Ｓ−１１）。なお、洗浄運転パターンには、第１ルートにおいて洗浄流体を循環させる第１洗浄運転パターン、第１ルートおよび第２ルート（循環ルート）において洗浄流体を循環させる第２洗浄運転パターン、第２ルートにおいて洗浄流体を循環させる第３洗浄運転パターン、第２ルートおよび第３ルート（バイパスルート）において洗浄流体を循環させる第４洗浄運転パターンがある。洗浄運転パターンの選択では、コントローラ１７の入力装置を利用して第１〜第４洗浄運転パターンのいずれかを選択する。コントローラ１７は、選択された洗浄運転パターンをメモリに格納する。
【００５８】
減圧運転パターンには、第１ルートおよび第２ルートを利用して洗浄流体を減圧する第１減圧運転パターン、第１ルートと第２ルートと第３ルートとを利用して洗浄流体を減圧する第２減圧運転パターンがある。減圧運転パターンの選択では、コントローラ１７の入力装置を利用し、第１，第２減圧運転パターンのいずれかを選択し、選択した減圧運転パターンにおける減圧時間の区分数を入力するとともに、それら区分数毎の減圧時間と減圧幅（減圧値）とを入力する。コントローラ１７は、選択された減圧運転パターン、区分数、減圧時間、減圧幅をメモリに格納する。
【００５９】
コントローラ１７は、選択された洗浄運転パターンをメモリから抽出し、その運転パターンで装置１０を運転する。洗浄運転では、バッファータンクから供給された二酸化炭素が昇圧ポンプ１４と加熱器１５とによって所定温度に昇温されるとともに、所定圧力に昇圧される（なお、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構の開度が調整され、それによって二酸化炭素の昇圧が調節される）。コントローラ１７は、洗浄容器１１に取り付けられた温度センサや圧力センサからの計測温度、計測圧力によって二酸化炭素が設定温度、設定圧力に昇温昇圧したことを確認した後（昇温昇圧時間が経過した後）（Ｓ−１２）、洗浄運転を開始する（Ｓ−１３）。なお、二酸化炭素は、昇圧ポンプ１４によって５．０〜３０．０ＭＰａの範囲の圧力に加圧され、加熱器１５によって３０〜５０℃の温度に加熱され、超臨界または亜臨界のいずれかの洗浄流体に変わる。
【００６０】
第１ルートにおいて洗浄流体を循環させる第１洗浄運転パターンの場合、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２や回収供給ユニット１３の圧力制御弁の弁機構を開放し、遮断弁２７の弁機構を開放するとともに、切替弁２４〜２６の弁機構を閉鎖した後、昇圧ポンプ１４によって洗浄流体を強制的に洗浄容器１１に供給し、洗浄運転を開始する（Ｓ−１３）。洗浄流体は、洗浄容器１１の気密構造洗浄室に流入し、洗浄室に収容されたフィルタを洗浄する。この洗浄運転において洗浄流体は、昇圧ポンプ１４によって第１ルートを循環する。
【００６１】
第１ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８を通って減圧分離ユニット１２に流入し、減圧分離ユニット１２から第１管路１８を通って回収供給ユニット１３に流入した後、回収供給ユニット１３から第１管路１８を通って昇圧ポンプ１４に流入する。さらに、昇圧ポンプ１４から第１管路１８を通って加熱器１５に流入し、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。洗浄流体は、フィルタに含まれる汚れ成分を落とす（成分抽出手段）。汚れ成分は、洗浄流体に混入する。
【００６２】
減圧分離ユニット１２において洗浄流体は、気液分離器を流入するとともに、気液分離器から濾過器に流入する。減圧分離ユニット１２では、気液分離器や濾過器によって洗浄流体に含まれる汚れ成分（不純物）が分離され、洗浄流体から分離された汚れ成分が回収器に回収される。回収供給ユニット１３において洗浄流体は、液化器からバッファータンクに流入する。フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７は、加熱器１５の加熱温度を設定温度に保持しつつ、第１ルートを循環する洗浄流体を一定温度に保持する。
【００６３】
第１および第２ルートにおいて洗浄流体を循環させる第２洗浄運転パターンの場合、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２や回収供給ユニット１３の圧力制御弁の弁機構を開放し、切替弁２４，２５や遮断弁２７の弁機構を開放するとともに、切替弁２６の弁機構を閉鎖した後、昇圧ポンプ１４および循環ポンプ１６によって洗浄流体を強制的に洗浄容器１１に供給し、洗浄運転を開始する（Ｓ−１３）。洗浄流体は、洗浄容器１１の気密構造洗浄室に流入し、洗浄室に収容されたフィルタを洗浄する。この洗浄運転において洗浄流体は、昇圧ポンプ１４によって第１ルートを循環するとともに、循環ポンプ１６によって第２ルートを循環する。
【００６４】
第１ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８を通って減圧分離ユニット１２に流入し、減圧分離ユニット１２から第１管路１８を通って回収供給ユニット１３に流入した後、回収供給ユニット１３から第１管路１８を通って昇圧ポンプ１４に流入する。さらに、昇圧ポンプ１４から第１管路１８を通って加熱器１５に流入し、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。
【００６５】
減圧分離ユニット１２において洗浄流体は、気液分離器を流入するとともに、気液分離器から濾過器に流入する。減圧分離ユニット１２では、気液分離器や濾過器によって洗浄流体に含まれる汚れ成分（不純物）が分離され、洗浄流体から分離された汚れ成分が回収器に回収される。回収供給ユニット１３において洗浄流体は、液化器からバッファータンクに流入する。
【００６６】
第２ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６から第２管路１９および第１管路１８を通って加熱器１５に流入した後、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。循環ポンプ１６を通過する洗浄流体の単位時間当たりの流量は昇圧ポンプ１４を通過する洗浄流体の単位時間当たりのそれよりも多く、第２ルートを循環する洗浄流体の量が第１ルートを循環する洗浄流体のそれよりも多くなっている。フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７は、加熱器１５の加熱温度を設定温度に保持しつつ、第１ルートや第２ルートを循環する洗浄流体を一定温度に保持する。
【００６７】
第２ルートにおいて洗浄流体を循環させる第３洗浄運転パターンの場合、コントローラ１７は、切替弁２４，２５の弁機構を開放し、遮断弁２７の弁機構を閉鎖するとともに、切替弁２６の弁機構を閉鎖した後、循環ポンプ１６によって洗浄流体を強制的に洗浄容器１１に供給し、洗浄運転を開始する（Ｓ−１３）。洗浄流体は、洗浄容器１１の気密構造洗浄室に流入し、洗浄室に収容されたフィルタを洗浄する。第３洗浄運転パターンにおいて洗浄流体は、循環ポンプ１６によって第２ルートを循環する。コントローラ１７は、第２ルートにおいて単位時間当たりに多量の洗浄流体を環流させる。
【００６８】
第２ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６から第２管路１９および第１管路１８を通って加熱器１５に流入した後、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７は、加熱器１５の加熱温度を設定温度に保持しつつ、第２ルートを循環する洗浄流体を一定温度に保持する。
【００６９】
第２ルートおよび第３ルートにおいて洗浄流体を循環させる第４洗浄運転パターンの場合、コントローラ１７は、切替弁２４〜２６の弁機構を開放し、遮断弁２７の弁機構を閉鎖した後、循環ポンプ１６によって洗浄流体を強制的に洗浄容器１１に供給し、洗浄運転を開始する（Ｓ−１３）。洗浄流体は、洗浄容器１１の気密構造洗浄室に流入し、洗浄室に収容されたフィルタを洗浄する。この洗浄運転において洗浄流体は、循環ポンプ１６によって第２ルートおよび第３ルートを循環する。コントローラ１７は、第２ルートおよび第３ルートにおいて単位時間当たりに多量の洗浄流体を循環させる。
【００７０】
第２ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６から第２管路１９および第１管路１８を通って加熱器１５に流入した後、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。さらに、第３ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６からバイパス管路２３および第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。洗浄流体は、フィルタに含まれる汚れ成分を落とす（成分抽出手段）。汚れ成分は、洗浄流体に混入する。フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７は、加熱器１５の加熱温度を設定温度に保持しつつ、第２および第３ルートを環流する洗浄流体の混合比を制御し、洗浄流体を一定温度に保持する。
【００７１】
フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７には、各流量計２０〜２２から各ルートを流れる二酸化炭素の流量が入力され、温度センサや圧力センサから洗浄容器１１の温度、圧力が入力される。フィルタの洗浄運転中、コントローラ１７は、フィードバック制御を実行しつつ、洗浄容器１１、減圧分離ユニット１２、回収供給ユニット１３、昇圧ポンプ１４、循環ポンプ１６を最適な運転状態（フィルタを最も効率よく洗浄し得る状態）に保持する。洗浄運転においてコントローラ１７は、昇圧ポンプ１４や循環ポンプ１６の流量（出力）を調節し、第１〜第３ルートを流れる洗浄流体の流量を調節するとともに、洗浄流体の洗浄容器１１への流入量や洗浄容器１１からの流出量を調節する。また、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を調節し、第１〜第３ルートを流れる洗浄流体の圧力を調節するとともに、洗浄容器１１に流入する洗浄流体の圧力を調節する。
【００７２】
洗浄運転を開始してから所定時間（洗浄時間）が経過すると（Ｓ−１４）、コントローラ１７は、洗浄が完了したと判断する（Ｓ−１５）。洗浄が完了したと判断すると、コントローラ１７は、洗浄容器１１に流入する洗浄流体を大気圧にまで減圧する減圧運転（減圧手段）を開始する（減圧手段）（Ｓ−１６）。減圧運転において洗浄流体は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却され、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却され、液化二酸化炭素（物質）に戻り、バッファータンクに貯留される。減圧運転を開始してから所定時間が経過し、洗浄容器１１内部の圧力が大気圧になったことを確認すると（Ｓ−１７）、コントローラ１７は、減圧が完了したと判断する（Ｓ−１８）。流体生成手段と成分抽出手段と減圧手段とが終了すると、１回の洗浄サイクルが終了する。
【００７３】
図３は、減圧手段の一例を説明するフローチャートであり、図４は、減圧時における洗浄流体の流れの一例を示す図である。図５は、減圧幅と減圧時間との関係の一例を示す図である。図４は、第１および第２ルートを利用して洗浄流体を減圧する第１減圧運転パターンを示す。図３〜５に基づいて、この流体生成装置１０が実行する減圧手段の一例を説明すると、以下のとおりである。フィルタの洗浄が終了した後、コントローラ１７は、図４に示す第１減圧運転パターンによる洗浄流体の減圧運転（減圧手段）を行う。
【００７４】
減圧運転においてコントローラ１７は、選択された減圧運転パターン（第１減圧運転パターン）をメモリから抽出し、入力された区分数、減圧時間、減圧幅（減圧値）をメモリから抽出するとともに、減圧時間と減圧幅とに対応する減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構の開度（第１〜第３設定開度）をメモリから抽出する。コントローラ１７は、第１減圧運転パターンに区分数、減圧時間、減圧幅を設定するとともに（Ｓ−３０）、第１減圧運転パターンに対応する減圧ルートを設定する（Ｓ−３１）。
【００７５】
第１減圧運転パターンでは、図５に示すように、減圧開始から減圧終了までの時間（全減圧時間）が３段階（第１減圧時間ｔ１〜第３減圧時間ｔ３）に区分され、洗浄流体を各減圧時間ｔ１〜ｔ３毎に設定した減圧幅（減圧値）で段階的に減圧する。たとえば、第１減圧時間ｔ１では、減圧開始から３０分までの間に洗浄流体を２０ＭＰａ〜１０ＭＰａ（減圧幅（減圧値）：１０ＭＰａ）まで減圧する。第２減圧時間ｔ２では、第１減圧時間ｔ１終了から４０分まで間に洗浄流体を１０ＭＰａ〜８ＭＰａ（減圧幅（減圧値）：２ＭＰａ）まで減圧する。第３減圧時間ｔ３では、第２減圧時間ｔ２終了から３０分まで間に洗浄流体を８ＭＰａ〜２．０ＭＰａ（減圧幅（減圧値）：６ＭＰａ）まで減圧する。
【００７６】
第２減圧時間ｔ２は、洗浄流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間であり、第１減圧時間ｔ１や第３減圧時間ｔ３よりも長くなっている。なお、第１減圧運転パターンでは、減圧開始から減圧終了までの全減圧時間を３段階に区分しているが、全減圧時間の区分数を３段階に限定するものではなく、全減圧時間を４段階以上に区分してもよい。なお、全減圧時間を４段階以上に区分した場合でも、洗浄流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くすることが好ましい。
【００７７】
コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第１設定開度（第１減圧時間ｔ１およびその時間ｔ１の減圧幅に対応する開度）に調整しつつ（Ｓ−３２）、圧力制御弁の弁機構を開放する。コントローラ１７は、切替弁２４，２５の弁機構を開放するとともに、切替弁２６や遮断弁２７の弁機構を閉鎖する。さらに、昇圧ポンプ１４の稼動を停止し、循環ポンプ１６を継続して稼動させる（第１ルートのみで洗浄を行った場合は、循環ポンプ１６を稼動させる。）（Ｓ−３３）。コントローラ１７は、第１減圧運転パターンにおける洗浄流体の減圧ルートを第１および第２ルートに設定する（Ｓ−３４）。
【００７８】
第１減圧運転パターンにおいて洗浄流体は、図４に矢印Ｌ１，Ｌ２で示すように、第１ルート（矢印Ｌ１で示すルート）に流入するとともに、循環ポンプによって第２ルート（矢印Ｌ２で示すルート）を循環する（Ｓ−３４）。コントローラ１７は、第１減圧時間ｔ１の間、圧力制御弁の弁機構を第１設定開度に保持する。なお、第１減圧運転パターンでは、循環ポンプ１６を利用して第２ルートに循環させる流体の流量を第１ルートに流入させる流体の流量よりも多くしている。
【００７９】
第２ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６から第２管路１９および第１管路１８を通って加熱器１５に流入した後、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。この装置１０では、循環ポンプ１６を介して第２ルートを循環する洗浄流体が加熱器１５によって所定温度に加熱されつつ第２ルートを循環するとともに（Ｓ−３５）、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【００８０】
第１ルートに流入した洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８を通って減圧分離ユニット１２に流入し、減圧分離ユニット１２から第１管路１８を通って回収供給ユニット１３に流入する。第１ルートに流入した洗浄流体は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−３６）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。
【００８１】
第１減圧時間ｔ１が経過し、第１減圧時間ｔ１が終了すると（Ｓ−３７）、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第２設定開度（第２減圧時間ｔ２およびその時間ｔ２の減圧幅に対応する開度）に調整する（Ｓ−３８）。循環ポンプ１６を介して第２ルートを循環する洗浄流体は、第１減圧時間ｔ１と同様に、加熱器１５によって所定温度に加熱されつつ第２ルートを循環するとともに（Ｓ−３９）、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【００８２】
コントローラ１７は、第２減圧時間ｔ２の間、圧力制御弁の弁機構を第２設定開度に保持する。洗浄流体は、第２ルートを循環しつつ第１ルートに流入し、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−４０）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。
【００８３】
第２減圧時間ｔ２が経過し、第２減圧時間ｔ２が終了すると（Ｓ−４１）、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第３設定開度（第３減圧時間ｔ３およびその時間ｔ３の減圧幅に対応する開度）に調整する（Ｓ−４２）。循環ポンプ１６を介して第２ルートを循環する洗浄流体は、第１減圧時間ｔ１や第２減圧時間ｔ２と同様に、加熱器１５によって所定温度に加熱されつつ第２ルートを循環するとともに（Ｓ−４３）、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【００８４】
コントローラ１７は、第３減圧時間ｔ３の間、圧力制御弁の弁機構を第３設定開度に保持する。洗浄流体は、第２ルートを循環しつつ第１ルートに流入し、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−４４）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。コントローラ１７は、第１〜第３減圧時間ｔ１〜ｔ３が経過し、圧力センサから入力された洗浄容器１１内の圧力が大気圧になった場合、減圧が終了したと判断し、装置１０の稼動を一時停止する。
【００８５】
なお、図示はしていないが、第１ルートのみを利用して洗浄流体を加熱せずに減圧する場合がある。この場合、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２や回収供給ユニット１３の圧力制御弁の弁機構を開放し、切替弁２４〜２６や遮断弁２７の弁機構を閉鎖するとともに、昇圧ポンプ１４の稼動を停止する。洗浄流体は、圧力の低い減圧分離ユニット１２に流入し、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。
【００８６】
図６は、圧力（ＭＰａ）とエンタルピー（ｋｊ／ｋｇ）との関係を示すモリエ線図である。図７は、洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合の圧力変化と温度変化との関係の一例を示す図であり、図８は、洗浄流体を加熱せずに減圧した場合の圧力変化と温度変化との関係の一例を示す図である。図６では、洗浄流体を加熱せずに（第２ルートを利用せずに）洗浄流体を減圧した場合の流体の圧力変化を点線で示し、洗浄流体を加熱して（第２ルートを利用して）洗浄流体を減圧した場合の流体の圧力変化を一点鎖線で示す。
【００８７】
第１減圧運転パターンにおいて洗浄流体は、図６に一点鎖線で示すように、その減圧中に臨界領域から気相領域を通って二酸化炭素気体（物質）に戻る。なお、第１ルートのみを利用し、第２ルートを利用せずに減圧した場合は、図６に点線で示すように、超臨界領域と気相領域（液相領域）との境界である臨界点とその近傍において洗浄流体が気液混合領域を通って二酸化炭素気体（物質）に戻る。
【００８８】
第１減圧運転パターンを行う流体生成装置１０や成分抽出方法において洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合、図７に示すように、洗浄流体の臨界点近傍まで流体の温度が下がらず、流体が高い温度を保持しており、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の圧力（洗浄流体の圧力）が大気圧になったときの洗浄容器１１の内部の温度（洗浄流体の温度）が約１２℃に保持されている。第１減圧運転パターンにおいて洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合は、洗浄容器１１の内部がマイナス温度になることはなく、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）に収容されたフィルタが過酷な温度環境に曝されることはない。
【００８９】
これに対し、第１ルートのみを利用して洗浄流体を加熱せずに減圧した場合、図８に示すように、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の圧力低下（洗浄流体の圧力低下）と略同期して洗浄容器１１の内部の温度（洗浄流体の温度）が低下し、洗浄容器１１の内部の圧力（洗浄流体の圧力）が大気圧になったときの洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の温度（洗浄流体の温度）が約−５℃にまで下がっている。第１ルートのみを利用して洗浄流体を加熱せずに減圧した場合は、洗浄容器１１の内部がマイナス温度になり、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）に収容されたフィルタが過酷な温度環境に曝されることになる。
【００９０】
図４に示す第１減圧運転パターンを行う流体生成装置１０および成分抽出方法は、フィルタ（被収容物）に含まれる汚れ成分（成分）を抽出した後、超臨界または亜臨界の洗浄流体（流体）を第１ルートに流入させるとともに循環ポンプ１６を利用して流体を第２ルートに流入させ、加熱器１５を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ、圧力制御弁を利用して流体を減圧するから、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）がマイナス温度になることはなく、流体を所定の温度に保持した状態で洗浄流体を液化二酸化炭素（物質）に戻すことができる。
【００９１】
流体生成装置１０および成分抽出方法は、洗浄流体を減圧する過程において洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の温度がマイナスになることはなく、フィルタを過酷な温度環境に曝すことはないから、フィルタにダメージを与えることなく、洗浄流体を液化二酸化炭素に戻すことができる。流体生成装置１０および成分抽出方法は、循環ポンプ１６を利用して第１ルートに流入させる洗浄流体の流量よりも多くの流量の流体を第２ルートに流入させ、循環ポンプ１６および加熱器１５を利用することで多量の洗浄流体を加熱するから、洗浄流体の減圧中にその流体を加熱器１５によって確実に加熱することができ、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を確実に防ぐことができる。
【００９２】
洗浄流体を減圧する場合に流体を一定の減圧幅で連続的に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）がマイナス温度になる場合があるが、この流体生成装置１０および成分抽出方法は、洗浄流体の減圧時において流体の減圧時間を第１〜第３減圧時間ｔ１〜ｔ３に区分し、洗浄流体を第１〜第３減圧時間ｔ１〜ｔ３毎に設定した減圧幅（減圧値）で段階的に減圧するから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が急激に低下することはなく、流体を所定の温度に保持した状態で洗浄容器１１の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、洗浄流体を液化二酸化炭素に戻すことができる。
【００９３】
臨界点とその近傍とにおける流体の密度変化が激しく、臨界点とその近傍において流体を短時間に減圧すると、流体の密度が短時間に大きく変化し、流体の温度が一気に低下して洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）がマイナス温度になる場合があるが、この流体生成装置１０および成分抽出方法は、洗浄流体の減圧時において、流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間（第２減圧時間ｔ２）を臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間（第１および第３減圧時間ｔ１，ｔ３）よりも長くしているから、流体の密度変化を緩やかにすることができ、流体の減圧中に流体の温度が急激に低下することはなく、流体を所定の温度に保持した状態で洗浄容器１１の内部がマイナス温度になることを防ぎつつ、洗浄流体を液化二酸化炭素に戻すことができる。
【００９４】
減圧運転中に洗浄流体が気液混合領域を通って物質に戻ると、洗浄流体の減圧中に二酸化炭素が凍結して洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）にドライアイスが発生する場合があり、気密容器の内部にドライアイスが発生すると、そのドライアイスが消滅するまで減圧運転を中断しなければならず、流体を超臨界または亜臨界になる前の二酸化炭素（物質）に戻すまでに長時間を要するが、この流体生成装置１０および成分抽出方法は、流体の減圧時において、流体が臨界領域から気相領域を通って二酸化炭素に戻るから、洗浄容器１１の内部にドライアイスが発生することはなく、流体の減圧を中断せずに流体の減圧を継続することができ、流体を短時間に二酸化炭素に戻すことができる。流体生成装置１０および成分抽出方法は、フィルタを洗浄した後、洗浄流体を素早く二酸化炭素に戻すことができるから、単位時間当たりの洗浄回数（成分抽出回数）を増やすことができる。
【００９５】
図９は、減圧時における洗浄流体（二酸化炭素）の流れの他の一例を示す図である。図９は、第１〜第３ルートを利用して洗浄流体を減圧する第２減圧運転パターンを示す。図３，５を援用するとともに、図９に基づいて、この流体生成装置１０が実行する減圧手段の他の一例を説明すると、以下のとおりである。洗浄が終了した後、コントローラ１７は、図９に示す第２減圧運転パターンによる洗浄流体の減圧運転（減圧手段）を行う。
【００９６】
減圧運転においてコントローラ１７は、選択された減圧運転パターン（第２減圧運転パターン）をメモリから抽出し、入力された区分数、減圧時間、減圧幅（減圧値）をメモリから抽出するとともに、減圧時間と減圧幅とに対応する減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構の開度（第１〜第３設定開度）をメモリから抽出する。コントローラ１７は、第２減圧運転パターンに区分数、減圧時間、減圧幅を設定するとともに（Ｓ−３０）、第２減圧運転パターンに対応する減圧ルートを設定する（Ｓ−３１）。
【００９７】
第２減圧運転パターンでは、第１減圧運転パターンと同様に、減圧開始から減圧終了までの全減圧時間が３段階（第１減圧時間ｔ１〜第３減圧時間ｔ３）に区分され、洗浄流体を各減圧時間ｔ１〜ｔ３毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する（図５援用）。第２減圧運転パターンでは、減圧開始から３０分までを第１減圧時間ｔ１（２０ＭＰａから１０ＭＰまで減圧、減圧幅（減圧値）：１０ＭＰａ）とし、第１減圧時間ｔ１終了から４０分までを第２減圧時間ｔ２（１０ＭＰａから８ＭＰまで減圧、減圧幅（減圧値）：２ＭＰａ）とするとともに、第２減圧時間ｔ２終了から３０分までを第３減圧時間ｔ３（８ＭＰａから２．０ＭＰまで減圧、減圧幅（減圧値）：６ＭＰａ）とする。なお、第２減圧時間ｔ２は、洗浄流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間であり、第１減圧時間ｔ１や第３減圧時間ｔ３よりも長い。なお、第２減圧運転パターンでは、減圧開始から減圧終了までの全減圧時間を３段階に区分しているが、全減圧時間を４段階以上に区分してもよい。
【００９８】
コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第１設定開度（第１減圧時間ｔ１およびその時間の減圧幅に対応する開度）に調整しつつ（Ｓ−３２）、圧力制御弁の弁機構を開放する。コントローラ１７は、切替弁２４，２５，２６の弁機構を開放するとともに、遮断弁２７の弁機構を閉鎖する。さらに、昇圧ポンプ１４の稼動を停止し、循環ポンプ１６を稼動させる（Ｓ−３３）。コントローラ１７は、第２減圧運転パターンにおける洗浄流体の減圧ルートを第１〜第３ルートに設定する（Ｓ−３４）。
【００９９】
第２減圧運転パターンにおいて洗浄流体は、図９に矢印Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３で示すように、第１ルート（矢印Ｌ１で示すルート）に流入するとともに、循環ポンプ１６によって第２ルート（矢印Ｌ２で示すルート）および第３ルート（矢印Ｌ３で示すルート）を循環する（Ｓ−３４）。コントローラ１７は、第１減圧時間ｔ１の間、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第１設定開度に保持する。なお、第２減圧運転パターンでは、循環ポンプ１６を利用して第２ルートおよび第３ルートに循環させる流体の流量を第１ルートに流入させる流体の流量よりも多くなっている。
【０１００】
第２減圧運転パターンにおいてコントローラ１７は、切替弁２５，２６の弁機構の弁開度を調整し、第２ルートに流入する洗浄流体の流量と第３ルートに流入する洗浄流体の流量とを調整することで、第２ルートおよび第３ルートを循環する洗浄流体の混合比を制御し、洗浄流体を設定温度に速やかに調節する。具体的には、第２ルートに流入する洗浄流体の流量と第３ルートに流入する洗浄流体の流量とを同一にする場合、第２ルートに流入する洗浄流体の流量を第３ルートに流入する洗浄流体の流量よりも多くする場合、第３ルートに流入する洗浄流体の流量を第２ルートに流入する洗浄流体の流量よりも多くする場合がある。
【０１０１】
第２ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６から第２管路１９および第１管路１８を通って加熱器１５に流入した後、加熱器１５から第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。さらに、第３ルートにおいて洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８および第２管路１９を通って循環ポンプ１６に流入し、循環ポンプ１６からバイパス管路２３および第１管路１８を通って再び洗浄容器１１に流入する。
【０１０２】
流体生成装置１０では、循環ポンプ１６を介して洗浄流体が第３ルートを循環するとともに、第２ルートを循環し、第２ルートを循環する洗浄流体が加熱器１５によって所定温度に加熱されつつそれらルートを循環するとともに（Ｓ−３５）、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートや第３ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【０１０３】
第１ルートに流入した洗浄流体は、洗浄容器１１から第１管路１８を通って減圧分離ユニット１２に流入し、減圧分離ユニット１２から第１管路１８を通って回収供給ユニット１３に流入する。第１ルートに流入した洗浄流体は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−３６）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。
【０１０４】
第１減圧時間ｔ１が経過し、第１減圧時間ｔ１が終了すると（Ｓ−３７）、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第２設定開度（第２減圧時間ｔ２およびその時間ｔ２の減圧幅に対応する開度）に調整する（Ｓ−３８）。循環ポンプ１６を介して第２ルートを循環する洗浄流体は、加熱器１５によって所定温度に加熱されつつ第２ルートを循環する（Ｓ−３９）。さらに、洗浄流体は、第３ルートを循環し、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートや第３ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【０１０５】
コントローラ１７は、第２減圧時間ｔ２の間、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第２設定開度に保持する。洗浄流体は、第２および第３ルートを循環しつつ第１ルートに流入し、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−４０）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。
【０１０６】
第２減圧時間ｔ２が経過し、第２減圧時間ｔ２が終了すると（Ｓ−４１）、コントローラ１７は、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第３設定開度（第３減圧時間ｔ３およびその時間ｔ３の減圧幅に対応する開度）に調整する（Ｓ−４２）。循環ポンプ１６を介して第２ルートを循環する洗浄流体は、加熱器１５によって所定温度に加熱されつつ第２ルートを循環する（Ｓ−４３）。さらに、洗浄流体は、第３ルートを循環し、その循環中にそのうちの所定量の流体が第２ルートや第３ルートよりも圧力の低い第１ルートに徐々に流入する。
【０１０７】
コントローラ１７は、第３減圧時間ｔ３の間、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁の弁機構を第３設定開度に保持する。洗浄流体は、第２および第３ルートを循環しつつ第１ルートに流入し、減圧分離ユニット１２の圧力制御弁によって減圧、冷却されるとともに（Ｓ−４４）、回収供給ユニット１３の液化器によって凝縮・冷却されて液化二酸化炭素に戻り、バッファータンクに貯留される。コントローラ１７は、第１〜第３減圧時間ｔ１〜ｔ３が経過し、圧力センサから入力された洗浄容器１１の内部の圧力が大気圧になった場合、減圧が終了したと判断し、流体生成装置１０の稼動を一時停止する。
【０１０８】
第２減圧運転パターンにおいて洗浄流体は、その減圧中に臨界領域から気相領域を通って液化二酸化炭素（物質）に戻る（図６援用）。なお、第１ルートのみを利用し、第２ルートおよび第３ルートを利用せずに減圧した場合は、超臨界領域と気相領域（液相領域）との境界である臨界点とその近傍において洗浄流体が気液混合領域を通って液化二酸化炭素に戻る（図６援用）。
【０１０９】
第２減圧運転パターンを行う流体生成装置１０や成分抽出方法において洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合、洗浄流体の臨界点近傍まで流体の温度が下がらず、流体が高い温度を保持しており、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の圧力（洗浄流体の圧力）が大気圧になったときの洗浄容器１１の内部の温度（洗浄流体の温度）が約１２℃に保持されている（図７援用）。第２減圧運転パターンにおいて洗浄流体を加熱しつつ減圧した場合は、洗浄容器１１の内部がマイナス温度になることはなく、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）に収容されたフィルタが過酷な温度環境に曝されることはない。
【０１１０】
図９に示す第２減圧運転パターンを行う流体生成装置１０および成分抽出方法は、フィルタ（被収容物）に含まれる汚れ成分（成分）を抽出した後、超臨界または亜臨界の洗浄流体（流体）を第１ルートに流入させるとともに循環ポンプ１６を利用して流体を第２ルートおよび第３ルートに流入させ、加熱器１５を利用して流体を所定の温度に加熱しつつ、圧力制御弁を利用して流体を減圧するから、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）がマイナス温度になることはなく、流体を所定の温度に保持した状態で洗浄流体をまたは液化二酸化炭素に戻すことができる。
【０１１１】
流体生成装置１０および成分抽出方法は、洗浄流体を減圧する過程において洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）の温度がマイナスになることはなく、フィルタを過酷な温度環境に曝すことはないから、フィルタにダメージを与えることなく、洗浄流体を非超臨界または非亜臨界の流体（物質）または二酸化炭素（物質）に戻すことができる。流体生成装置１０および成分抽出方法は、循環ポンプ１６を利用して第１ルートに流入させる洗浄流体の流量よりも多くの流量の流体を第２ルートおよび第３ルートに流入させ、循環ポンプ１６および加熱器１５を利用することで第２ルートにおいて多量の洗浄流体を加熱するから、洗浄流体の減圧中にその流体を加熱器１５によって確実に加熱することができ、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を確実に防ぐことができる。
【０１１２】
図９に示す第２減圧運転パターンを行う流体生成装置１０および成分抽出方法は、図４に示す第１減圧運転パターンを行う流体生成装置１０および成分抽出方法が有する効果に加え、以下の効果を有する。洗浄流体を第２ルートに循環させて加熱器１５のみによって流体の温度を制御する場合、加熱器１５の出力を下げたとしても流体の温度が直ちに下がることはなく、必要以上の上昇した流体の温度を制御することが難しいが、流体生成装置１０および成分抽出方法は、減圧運転中に洗浄流体を第２ルート（循環ルート）のみならず第３ルート（バイパスルート）にも循環させ、それらルートを循環する洗浄流体の混合比を制御し、洗浄流体の温度を制御するから、加熱器１５と第３ルートとを利用して必要以上に上昇した流体の温度を直ちに下げることができ、減圧運転時に流体の温度を設定温度に速やかに調節することができる。
【０１１３】
流体生成装置１０および成分抽出方法は、洗浄流体の減圧時に流体を第２ルートのみならず第３ルートにも循環させることで、流体の温度を加熱器１５のみで調節するよりも流体の温度を設定温度に調節し易く、流体の減圧中における流体温度の急激な低下を防ぐことができ、流体を利用してフィルタに含まれる汚れ成分（成分）を抽出した後、流体を所定の温度に保持した状態で洗浄容器１１の内部（気密構造洗浄室）がマイナス温度になることを防ぎつつ、その流体を超臨界または亜臨界になる前の二酸化炭素に戻すことができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１０ 流体生成装置
１１ 洗浄容器（気密容器）
１２ 減圧分離ユニット
１３ 回収供給ユニット
１４ 昇圧ポンプ
１５ 加熱器
１６ 循環ポンプ
１７ コントローラ
１８ 第１管路
１９ 第２管路
２３ バイパス管路
２７ 遮断弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定容積の気密容器と、前記気密容器の後に設置されて第１管路を介して該気密容器につながる減圧分離ユニットと、前記減圧分離ユニットの後に設置されて前記第１管路を介して該減圧分離ユニットにつながる回収供給ユニットと、前記回収供給ユニットと前記気密容器との間に延びる前記第１管路に設置された昇圧ポンプと、前記昇圧ポンプと前記気密容器との間に延びる第１管路に設置された加熱器とを備え、前記昇圧ポンプと前記加熱器とを利用して所定の物質を昇温昇圧し、前記物質を超臨界または亜臨界の流体に変えるとともに、前記減圧分離ユニットを利用して前記超臨界または亜臨界の流体を減圧し、その流体を前記物質に戻す流体生成装置において、
前記流体生成装置が、前記気密容器と前記減圧分離ユニットとの間に延びる第１管路から分岐して前記昇圧ポンプと前記加熱器との間に延びる第１管路につながる第２管路と、前記第２管路に設置された循環ポンプとを含み、
前記流体を前記物質に戻す該流体の減圧時では、前記流体を第１管路に流入させるとともに前記循環ポンプを利用して該流体を第２管路に流入させ、前記加熱器を利用して前記流体を所定の温度に加熱しつつ前記減圧分離ユニットを利用して該流体を減圧し、前記流体を前記物質に戻すことを特徴とする流体生成装置。
【請求項２】
前記流体生成装置では、所定の成分を含有した被収容物を前記気密容器に収容し、前記超臨界または亜臨界の流体を前記気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、前記流体を前記物質に戻す請求項１記載の流体生成装置。
【請求項３】
前記循環ポンプの流量が、前記昇圧ポンプのそれよりも大きく、前記流体の減圧時では、前記循環ポンプを利用して第２管路に流入させる前記流体の流量を前記第１管路に流入させる該流体の流量よりも多くし、前記流体を前記気密容器と前記循環ポンプと前記加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、前記流体を前記減圧分離ユニットを利用して減圧して前記物質に戻し、前記回収供給ユニットを利用して前記物質を回収する請求項１または請求項２に記載の流体生成装置。
【請求項４】
前記流体の減圧時では、該流体の減圧時間を複数の時間に区分し、該流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する請求項１ないし請求項３いずれかに記載の流体生成装置。
【請求項５】
前記流体の減圧時では、該流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を前記臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている請求項４記載の流体生成装置。
【請求項６】
前記流体の減圧時では、該流体が臨界領域から気相領域を通って前記物質に戻る請求項１ないし請求項５いずれかに記載の流体生成装置。
【請求項７】
前記流体生成装置が、前記循環ポンプと前記加熱器との間に延びる第２管路から分岐して前記加熱器と前記気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、前記流体の減圧時では、該流体を前記気密容器と前記循環ポンプと前記加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、前記流体を前記バイパス管路を介して前記気密容器と前記循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる請求項１ないし請求項６いずれかに記載の流体生成装置。
【請求項８】
所定の成分を含有した被収容物を収容する所定容積の気密容器と、前記気密容器の後に設置されて第１管路を介して該気密容器につながる減圧分離ユニットと、前記減圧分離ユニットの後に設置されて前記第１管路を介して該減圧分離ユニットにつながる回収供給ユニットと、前記回収供給ユニットの後に設置されて前記第１管路を介して該回収供給ユニットにつながる昇圧ポンプと、前記昇圧ポンプの後に設置されて前記第１管路を介して該昇圧ポンプにつながる加熱器と、前記気密容器と前記減圧分離ユニットとの間に延びる第１管路から分岐して前記昇圧ポンプと前記加熱器との間に延びる第１管路につながる第２管路と、前記第２管路に設置された循環ポンプとを備え、
前記昇圧ポンプと前記加熱器とを利用して所定の物質を昇温昇圧し、前記物質を超臨界または亜臨界の流体に変え、前記流体を前記気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、前記流体を第１管路に流入させるとともに前記循環ポンプを利用して該流体を第２管路に流入させ、前記加熱器を利用して前記流体を所定の温度に加熱しつつ前記減圧分離ユニットを利用して該流体を減圧し、前記流体を前記物質に戻すことを特徴とする成分抽出方法。
【請求項９】
前記成分抽出方法では、前記循環ポンプの流量が前記昇圧ポンプのそれよりも大きく、前記流体の減圧時では、前記循環ポンプを利用して第２管路に流入させる前記流体の流量を前記第１管路に流入させる該流体の流量よりも多くし、前記流体を前記気密容器と前記循環ポンプと前記加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、前記流体を前記減圧分離ユニットを利用して減圧して前記物質に戻し、前記回収供給ユニットを利用して前記物質を回収する請求項８記載の成分抽出方法。
【請求項１０】
前記成分抽出方法では、前記流体の減圧時において該流体の減圧時間を複数の時間に区分し、前記流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する請求項８または請求項９に記載の成分抽出方法。
【請求項１１】
前記成分抽出方法では、前記流体の減圧時において該流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を前記臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている請求項１０記載の成分抽出方法。
【請求項１２】
前記成分抽出方法では、前記流体の減圧時において該流体が臨界領域から気相領域を通って前記物質に戻る請求項８ないし請求項１１いずれかに記載の成分抽出方法。
【請求項１３】
前記成分抽出方法が、前記循環ポンプと前記加熱器との間に延びる第２管路から分岐して前記加熱器と前記気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、前記流体の減圧時では、該流体を前記気密容器と前記循環ポンプと前記加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、前記流体を前記バイパス管路を介して前記気密容器と前記循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる請求項８ないし請求項１２いずれかに記載の成分抽出方法。
【請求項１】
所定容積の気密容器と、前記気密容器の後に設置されて第１管路を介して該気密容器につながる減圧分離ユニットと、前記減圧分離ユニットの後に設置されて前記第１管路を介して該減圧分離ユニットにつながる回収供給ユニットと、前記回収供給ユニットと前記気密容器との間に延びる前記第１管路に設置された昇圧ポンプと、前記昇圧ポンプと前記気密容器との間に延びる第１管路に設置された加熱器とを備え、前記昇圧ポンプと前記加熱器とを利用して所定の物質を昇温昇圧し、前記物質を超臨界または亜臨界の流体に変えるとともに、前記減圧分離ユニットを利用して前記超臨界または亜臨界の流体を減圧し、その流体を前記物質に戻す流体生成装置において、
前記流体生成装置が、前記気密容器と前記減圧分離ユニットとの間に延びる第１管路から分岐して前記昇圧ポンプと前記加熱器との間に延びる第１管路につながる第２管路と、前記第２管路に設置された循環ポンプとを含み、
前記流体を前記物質に戻す該流体の減圧時では、前記流体を第１管路に流入させるとともに前記循環ポンプを利用して該流体を第２管路に流入させ、前記加熱器を利用して前記流体を所定の温度に加熱しつつ前記減圧分離ユニットを利用して該流体を減圧し、前記流体を前記物質に戻すことを特徴とする流体生成装置。
【請求項２】
前記流体生成装置では、所定の成分を含有した被収容物を前記気密容器に収容し、前記超臨界または亜臨界の流体を前記気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、前記流体を前記物質に戻す請求項１記載の流体生成装置。
【請求項３】
前記循環ポンプの流量が、前記昇圧ポンプのそれよりも大きく、前記流体の減圧時では、前記循環ポンプを利用して第２管路に流入させる前記流体の流量を前記第１管路に流入させる該流体の流量よりも多くし、前記流体を前記気密容器と前記循環ポンプと前記加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、前記流体を前記減圧分離ユニットを利用して減圧して前記物質に戻し、前記回収供給ユニットを利用して前記物質を回収する請求項１または請求項２に記載の流体生成装置。
【請求項４】
前記流体の減圧時では、該流体の減圧時間を複数の時間に区分し、該流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する請求項１ないし請求項３いずれかに記載の流体生成装置。
【請求項５】
前記流体の減圧時では、該流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を前記臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている請求項４記載の流体生成装置。
【請求項６】
前記流体の減圧時では、該流体が臨界領域から気相領域を通って前記物質に戻る請求項１ないし請求項５いずれかに記載の流体生成装置。
【請求項７】
前記流体生成装置が、前記循環ポンプと前記加熱器との間に延びる第２管路から分岐して前記加熱器と前記気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、前記流体の減圧時では、該流体を前記気密容器と前記循環ポンプと前記加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、前記流体を前記バイパス管路を介して前記気密容器と前記循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる請求項１ないし請求項６いずれかに記載の流体生成装置。
【請求項８】
所定の成分を含有した被収容物を収容する所定容積の気密容器と、前記気密容器の後に設置されて第１管路を介して該気密容器につながる減圧分離ユニットと、前記減圧分離ユニットの後に設置されて前記第１管路を介して該減圧分離ユニットにつながる回収供給ユニットと、前記回収供給ユニットの後に設置されて前記第１管路を介して該回収供給ユニットにつながる昇圧ポンプと、前記昇圧ポンプの後に設置されて前記第１管路を介して該昇圧ポンプにつながる加熱器と、前記気密容器と前記減圧分離ユニットとの間に延びる第１管路から分岐して前記昇圧ポンプと前記加熱器との間に延びる第１管路につながる第２管路と、前記第２管路に設置された循環ポンプとを備え、
前記昇圧ポンプと前記加熱器とを利用して所定の物質を昇温昇圧し、前記物質を超臨界または亜臨界の流体に変え、前記流体を前記気密容器に流入させて被収容物に含まれる成分を抽出した後、前記流体を第１管路に流入させるとともに前記循環ポンプを利用して該流体を第２管路に流入させ、前記加熱器を利用して前記流体を所定の温度に加熱しつつ前記減圧分離ユニットを利用して該流体を減圧し、前記流体を前記物質に戻すことを特徴とする成分抽出方法。
【請求項９】
前記成分抽出方法では、前記循環ポンプの流量が前記昇圧ポンプのそれよりも大きく、前記流体の減圧時では、前記循環ポンプを利用して第２管路に流入させる前記流体の流量を前記第１管路に流入させる該流体の流量よりも多くし、前記流体を前記気密容器と前記循環ポンプと前記加熱器とを通る循環ルートに循環させつつ、前記流体を前記減圧分離ユニットを利用して減圧して前記物質に戻し、前記回収供給ユニットを利用して前記物質を回収する請求項８記載の成分抽出方法。
【請求項１０】
前記成分抽出方法では、前記流体の減圧時において該流体の減圧時間を複数の時間に区分し、前記流体を各減圧時間毎に設定した減圧幅で段階的に減圧する請求項８または請求項９に記載の成分抽出方法。
【請求項１１】
前記成分抽出方法では、前記流体の減圧時において該流体の臨界点を挟んだその近傍における減圧時間を前記臨界点とその近傍とを除く他の減圧時間よりも長くしている請求項１０記載の成分抽出方法。
【請求項１２】
前記成分抽出方法では、前記流体の減圧時において該流体が臨界領域から気相領域を通って前記物質に戻る請求項８ないし請求項１１いずれかに記載の成分抽出方法。
【請求項１３】
前記成分抽出方法が、前記循環ポンプと前記加熱器との間に延びる第２管路から分岐して前記加熱器と前記気密容器との間に延びる第１管路につながるバイパス管路を含み、前記流体の減圧時では、該流体を前記気密容器と前記循環ポンプと前記加熱器とを通る循環ルートに循環させるとともに、前記流体を前記バイパス管路を介して前記気密容器と前記循環ポンプとを通るバイパスルートに循環させる請求項８ないし請求項１２いずれかに記載の成分抽出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−８６１２５（Ｐ２０１２−８６１２５Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３３５３２（Ｐ２０１０−２３３５３２）
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（５９１０２３４７９）ダイダン株式会社 (82)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１８日（２０１０．１０．１８）
【出願人】（５９１０２３４７９）ダイダン株式会社 (82)
【Ｆターム（参考）】
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