【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭酸ガスの回収方法および装置に関するもので、特にドライアイスを洗浄メディアとして使用するドライアイス噴射装置における排気ガスを効率的に再利用可能な炭酸ガスとして回収、再利用方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドライアイスを被洗浄物の表面に噴射するノズルを備え、このノズルから噴射されるドライアイスの衝突によって前記被洗浄物の表面を洗浄するドライアイス噴射装置が知られており、噴射装置における排出炭酸ガスは、炭酸ガスの原料費が安価でありかつ回収装置は高価であることから多くの場合大気放出されている。
【０００３】
炭酸ガスを用いた洗浄装置において、使用した炭酸ガスを再利用とする試みは、炭酸ガスを大量に消費する亜臨界若しくは超臨界の洗浄装置で実施されており、洗浄槽から排出される炭酸ガスを、ガス状態で回収後、圧縮して冷却することにより再度液化して再利用される。
【０００４】
特開平５−１６６７８３に開示されているように、液体だけの回収ではなく減圧中の洗浄槽内炭酸流体圧力が、洗浄中の圧力より低い所定の減圧圧力から減圧圧力よりさらに低い圧力の範囲内で任意に定めた圧力になつた時点で、洗浄用機器系統の外に設けたガス貯蔵容器に接続する配管系統中の切換弁を開いて、ガス貯蔵容器内の圧力が前記の任意に定めた圧力より低い貯蔵圧力になるまで炭酸流体をガス貯蔵容器に貯蔵し、貯蔵圧力より低い圧力に相当する洗浄槽内の炭酸流体は大気放出して洗浄槽内の圧力を大気圧にするガス状態での再利用が提案されている。
【０００５】
一方、ドライアイスの製造工程においては、例えば特開２０００−１１９０１３に開示されているように、上記方法と同様に、回収ブロワーをハウジングに連設し、更に該回収ブロワーに圧縮機、冷凍機を順次連設せしめて、成形装置のハウジング内を常に陽圧を保って過剰の気化炭酸ガスを回収再利用する方法が提案されている。
【０００６】
また、洗浄装置としてのドライアイスの回収リサイクルは、特開平１０−１３７７０７で開示されているように、ドライアイスによる移送流体の冷却により霧が発生することを抑制する霧発生抑制装置を設け、霧発生抑制装置は、ドライアイス粒子の噴射時に移送流体がドライアイスの露点以下となるように湿分を制御する湿分制御手段を有する技術が提案されているが、一部の炭酸ガスを再利用するのみで有効な再利用方法とはいえない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、炭酸ガスの再利用方法としては液体、気体それぞれでの回収は行われているものの、効率が悪く、装置のコストアップの原因となるため実用的ではないという問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、洗浄時に排出される炭酸ガスを効率的にリサイクルできる炭酸ガスの回収、再利用方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のように構成される。即ち、請求項１に記載の発明は、ドライアイスＤを洗浄メディアとして用いるドライアイス噴射装置において、噴射された炭酸ガスＧを、回収ブロアーを用いて回収し、（イ）洗浄ボックス内を常に陽圧を保つための雰囲気ガスＧＡと、（ロ）圧縮機で昇圧した加熱兼加速用キャリーガスＧＣと、（ハ）更に圧縮した後、冷凍機を用いて液化し洗浄メディアのドライアイスＤとして回収再利用する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の回収装置において、洗浄メディアとして用いるドライアイスＤは、スノウ状、フレーク状、ペレット状、粉砕ドライアイス粒状から選ばれる少なくとも一種類からなるドライアイスである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の回収、再利用装置において、洗浄ボックス内を常に陽圧に保つための圧力調整機構を備えた、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の回収、再利用装置において、洗浄ボックスの出入口に系外からの混入ガスを防ぐための流入防止機構を備えた、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載の炭酸ガス回収、再利用装置において、洗浄ボックスの出入口に予熱ガスＧＨ、イオナイズガスＧＩの噴射機構を備えた、ことを特徴とする。
【００１４】
【発明の作用・効果】
本発明によれば、以下の作用・効果を奏する。
（イ）請求項１に記載の発明では、図１に示すように、排気される炭酸ガスＧは、回収ブロアーによって回収され、雰囲気ガスＧＡとして再利用される。この雰囲気ガスＧＡは、洗浄ボックス内を常に陽圧に保つためのガスとして使用され、系内に炭酸ガス以外のガスの混入を防止し、これにより、洗浄ボックス内での結露を防止することができる。
【００１５】
（ロ）バルーンタンクに貯蔵される炭酸ガスＧは、上記雰囲気ガスＧＡとして利用する分を除き予備昇圧圧縮機にレシバー槽に貯蔵され、洗浄時にドライアイスＤと同時に噴射する加熱兼加速用キャリーガスＧＣとして再利用される。これにより、ドライアイスによるワークの過冷却を防止するとともに、ドライアイスの噴射速度を向上させ、洗浄効果を向上させることができる。
【００１６】
（ハ）さらに、レシバー槽にて貯蔵された炭酸ガスＧは、再度圧縮機にて圧縮され、再度フィルターおよび除湿カラムにて不純物を除去した後に液溜槽に供給され、冷凍機を用いて液化し、洗浄メディアのドライアイスＤとして回収再利用される。つまり、炭酸ガスＧを各々の目的にそった最適圧力で再利用することにより、従来例のようなガス若しくは液単体のみでの回収だけではなく、効率的な再利用が可能となる。
【００１７】
（ニ）請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のドライアイス回収、再利用装置において、図２に示すように洗浄ボックス内を常に雰囲気ガスＧＡで陽圧に保つための圧力調整機構を備えたことから洗浄ボックス内を常に陽圧に保ち、結露が発生しない雰囲気を保つことができる。
【００１８】
（ホ）請求項３に記載の発明では、請求項１に記載のドライアイス回収、再利用装置において、図３に示すように、洗浄ボックス出入口部に流入防止機構を配置したことから、系内に不純ガスの混入を防止することができる。これにより、炭酸ガスの回収における不純ガスの分離工程が不要になり、効率的な再利用が可能となる。
【００１９】
（ヘ）請求項４に記載の発明では、請求項１記載の炭酸ガス回収、再利用装置において、洗浄ボックスの出入口に加熱ガスＧＨ、イオナイズガスＧＩの噴射機構を備えたことから、必要に応じて、洗浄前のワークのプレヒートや除電、洗浄後のワーク加熱を行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るドライアイス回収、再利用装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るドライアイス噴射装置の回収システムを示す図である。
【００２１】
このドライアイス噴射装置は、図１に示すように、ドライアイス制御装置６を通してノズル７よりドライアイスＤが噴射され、排気される炭酸ガスＧを、回収ブロアー１１を用いて回収し、バルーンタンク１２に貯蔵されるように構成され、バルーンタンク１２よりフィルター３および除湿カラム４を通じて、圧力調整機構８より、洗浄ボックス１０内に導入され、当該ボックス内を常に陽圧に保つための雰囲気ガスＧＡとして再利用される。
【００２２】
なお、上記雰囲気ガスＧＡとして使用されるガスは、回収後に加熱して系内に導入してもよい。
【００２３】
バルーンタンク１２に貯蔵される炭酸ガスＧは、上記雰囲気ガスＧＡとして利用する分を除き予備昇圧圧縮機１３によってレシバー槽１４に０〜５ｋｇ／ｃｍ３の圧力で貯蔵され、洗浄時にドライアイスと同時に噴射する加熱兼加速用キャリーガスＧＣとして再利用される。
【００２４】
さらに、レシバー槽１４にて貯蔵された炭酸ガスＧは、再度圧縮機１５にて圧縮され、再度フィルター３および除湿カラム４にて不純物を除去した後に液溜槽５に供給され、冷凍機２を用いて液化し洗浄メディアのドライアイスＤとして再利用が可能となるように構成されている。
【００２５】
図２は、洗浄ボックス内部の圧力調整機構を示す図である。回収された炭酸ガスＧは、圧力調整機構８より雰囲気ガスＧＡとして洗浄ボックス１０内に導入される。このとき、圧力調整機構８は、洗浄ボックス１０へのガス流入は可能であるが、洗浄ボックス１０内部のガスは流出しない構造になっており、これにより、系内に炭酸ガス以外のガスの混入を防止し、雰囲気ガスＧＡとして洗浄ボックス１０内を常に陽圧に保つことができる。
【００２６】
図３は、洗浄ボックス１０における出入口部の流入防止機構９を示す図である。図３の構造を有する洗浄ボックス１０にコンベアを通じて、ワークが入る前に、流入防止機構９において、外気は洗浄ボックス内１０より流出したガスと共に排気され、洗浄ボックス１０に流入することはない。また、洗浄ボックス１０より搬出されるときも同様の機構により、洗浄ボックス１０は常に炭酸ガスの雰囲気にすることが可能となる。
【００２７】
さらに、ガス供給口１６より加熱ガスＧＨ、イオナイズガスＧＩを噴射することにより、洗浄時には洗浄ワークの加熱や除電を行うことができる。その際に使用される加熱ガスＧＨ，イオナイズガスＧＩは特に限定されず、炭酸ガス、エアー、窒素のいずれかのガスを用いることができ、上記ガスＧＨ若しくはＧＩは、上記流入防止機構９を通じて排気されるため、炭酸ガスの回収には影響しない。
【００２８】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内において、例えば下記のように種々の設計変更を施すことが可能である。
【００２９】
例えば、系内を常に陽圧に保つための手段として、制御回路によるダンパーコントロールを用いて、雰囲気ガスＧＡにより洗浄ボックス内を陽圧に保つように構成させてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、従来技術で大気放出されていた炭酸ガスを回収して、洗浄メディアＤ、雰囲気ガスＧＡ、加熱兼加速用ガスＧＣとして有効利用できるので、炭酸ガス排出量を大幅に節減することができ、ランニングコストの低減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドライアイス噴射装置の回収システムを示す図である。
【図２】洗浄ボックスに流入するガスの圧力調整機構を例示する図である。
【図３】洗浄ボックス出入口のガス流入防止機構を例示する図である。
【図４】バルーンタンク化した洗浄ボックスを例示する図である。
【符号の説明】
１…液化炭酸ガス供給、２…冷凍器、３…フィルター、４…除湿用カラム、５…液溜槽、６…ドライアイス制御装置、７…噴射ノズル、８…圧力調整機構、９…出入口流入防止機構、１０…洗浄ボックス、１１…回収ブロア、１２…バルーンタンク、１３…予備昇圧機、１４…レシバー槽、１５…圧縮機、１６…ガス供給口、１７…調整重り、Ｄ…ドライアイス、Ｇ…炭酸ガス、ＧＡ…雰囲気ガス、ＧＣ…加熱兼加速用キャリーガス、ＧＨ…加熱用ガス、ＧＩ…イオナイズガス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for recovering carbon dioxide, and more particularly to a method and an apparatus for recovering and reusing exhaust gas in a dry ice injection device using dry ice as a cleaning medium as carbon dioxide that can be efficiently reused. Things.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is known a dry ice injection device that includes a nozzle that injects dry ice onto the surface of the object to be cleaned, and cleans the surface of the object to be cleaned by collision of dry ice injected from the nozzle. The discharged carbon dioxide gas is often released to the atmosphere because the cost of the raw material for the carbon dioxide gas is low and the recovery device is expensive.
[0003]
Attempts to reuse the carbon dioxide used in the cleaning equipment using carbon dioxide have been carried out in subcritical or supercritical cleaning equipment that consumes a large amount of carbon dioxide, and the carbon dioxide discharged from the cleaning tank is used. Is recovered in a gaseous state, then liquefied again by compression and cooling, and reused.
[0004]
As disclosed in JP-A-5-166793, the pressure of the carbonic acid fluid in the cleaning tank during the depressurization is not limited to the recovery of only the liquid but is within a range from a predetermined depressurized pressure lower than the pressure during the cleaning to a pressure further lower than the depressurized pressure. When the pressure reaches an arbitrarily determined value, the switching valve in the piping system connected to the gas storage container provided outside the cleaning equipment system is opened, and the pressure in the gas storage container is arbitrarily determined as described above. The carbonic acid fluid is stored in the gas storage container until the storage pressure becomes lower than the pressure, and the carbonic acid fluid in the cleaning tank corresponding to the pressure lower than the storage pressure is released to the atmosphere and the pressure in the cleaning tank becomes atmospheric pressure. Reuse has been proposed.
[0005]
On the other hand, in the production process of dry ice, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-119013, similarly to the above method, a collection blower is connected to the housing, and a compressor and a refrigerator are further provided to the collection blower. There has been proposed a method in which the vaporized carbon dioxide gas is collected and reused by maintaining the positive pressure inside the housing of the molding apparatus at all times by sequentially connecting them.
[0006]
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-137707, the recovery and recycling of dry ice as a cleaning device is provided with a fog generation suppression device that suppresses generation of fog by cooling a transfer fluid by dry ice. As the generation suppression device, a technology has been proposed that has a moisture control unit that controls the moisture so that the transfer fluid is equal to or lower than the dew point of the dry ice when the dry ice particles are injected, but some carbon dioxide gas is reused. Is not an effective reuse method.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The above-mentioned prior art has a problem that it is not practical because the recovery of carbon dioxide gas is carried out with a liquid and a gas, respectively, but the efficiency is low and the cost of the apparatus is increased. .
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for collecting and reusing carbon dioxide gas that can efficiently recycle carbon dioxide gas discharged during cleaning.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows. That is, according to the first aspect of the present invention, in a dry ice injection device using dry ice D as a cleaning medium, the injected carbon dioxide gas G is recovered using a recovery blower, and (a) the inside of the cleaning box is always positive. and the atmospheric gas G a for keeping the pressure, (b) heating and the acceleration carry gas G C that is pressurized by the compressor, (c) after further compression, dry ice D liquefied washed medium with refrigerator It is characterized by being collected and reused.
[0010]
The dry ice D used as the cleaning medium in the recovery apparatus according to claim 1, is dry ice composed of at least one selected from a snow form, a flake form, a pellet form, and a crushed dry ice granular form.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the recovery and reuse apparatus according to the first aspect, a pressure adjusting mechanism for constantly maintaining the inside of the washing box at a positive pressure is provided.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the recovery and reuse apparatus according to the first aspect, an inflow prevention mechanism is provided at an entrance and exit of the cleaning box to prevent gas mixture from outside the system.
[0013]
According to a fourth aspect of the invention, carbon dioxide gas recovery according to claim 1, wherein, in the recycling apparatus, the preheating gas G H to entrance of flush box, having an injection mechanism Ionaizugasu G I, wherein the.
[0014]
[Action and Effect of the Invention]
According to the present invention, the following operations and effects can be obtained.
(B) In the invention described in claim 1, as shown in FIG. 1, carbon dioxide gas G exhausted is recovered by the recovery blower, it is reused as the atmospheric gas G A. The atmospheric gas G A is using the flush box always as a gas for keeping positive pressure to prevent contamination of the gas other than carbon dioxide in the system, thereby preventing dew condensation in the flush box Can be.
[0015]
(B) carbon dioxide G to be stored in the balloon tank is stored in Reshiba tank pre booster compressor except min used as the atmospheric gas G A, heating and accelerating a carry for injecting simultaneously dry ice D during cleaning It is reused as a gas G C. Accordingly, it is possible to prevent the work from being excessively cooled by the dry ice, improve the dry ice injection speed, and improve the cleaning effect.
[0016]
(C) Further, the carbon dioxide G stored in the receiver tank is compressed again by the compressor, and is again supplied to the liquid storage tank after removing impurities by the filter and the dehumidifying column, and is liquefied by the refrigerator. It is collected and reused as dry ice D for the cleaning media. In other words, by reusing the carbon dioxide gas G at an optimum pressure suitable for each purpose, it is possible to not only recover the gas or liquid alone as in the conventional example but also to efficiently reuse it.
[0017]
(D) In the invention described in claim 2, dry ice recovery according to claim 1, in recycling apparatus, the pressure for keeping the always positive pressure in the atmospheric gas G A to the cleaning box as shown in Figure 2 Since the adjustment mechanism is provided, the inside of the washing box is always maintained at a positive pressure, and an atmosphere free from dew condensation can be maintained.
[0018]
(E) According to the invention of claim 3, in the dry ice recovery and reuse apparatus according to claim 1, as shown in FIG. 3, an inflow prevention mechanism is arranged at the entrance / exit of the washing box, so that the system is provided with Can be prevented from being mixed with impurity gas. This eliminates the need for a step of separating impure gas in the recovery of carbon dioxide gas, and enables efficient reuse.
[0019]
In the invention described in (f) of claim 4, carbon dioxide gas recovery according to claim 1, wherein, in the recycling apparatus, heated gas to the entrance of the cleaning box G H, since having the injection mechanism Ionaizugasu G I, needs Accordingly, preheating and static elimination of the work before cleaning, and heating of the work after cleaning can be performed.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a dry ice recovery and reuse apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a recovery system of a dry ice injection device according to the present invention.
[0021]
As shown in FIG. 1, this dry ice injection device collects carbon dioxide gas G from which dry ice D is injected from a nozzle 7 through a dry ice control device 6 and is exhausted using a collection blower 11, and a balloon tank 12. is configured to be stored in, through the filter 3 and dehumidification column 4 from the balloon tank 12, the pressure adjusting mechanism 8, is introduced into the cleaning box 10, the atmospheric gas G a for keeping within the box always positive pressure Will be reused as
[0022]
The gas which is used as the atmospheric gas G A may be introduced into the heat to the system after recovery.
[0023]
Carbon dioxide G to be stored in the balloon tank 12 is stored in Reshiba tank 14 by the preliminary booster compressor 13 except min used as the atmospheric gas G A at a pressure of 0~5kg / cm 3, and the dry ice during cleaning It is reused as a heating and acceleration carry gas G C which simultaneously injected.
[0024]
Further, the carbon dioxide gas G stored in the receiver tank 14 is compressed again by the compressor 15, and is again supplied to the liquid storage tank 5 after removing impurities by the filter 3 and the dehumidifying column 4. It is configured to be liquefied and reused as dry ice D of the cleaning media.
[0025]
FIG. 2 is a diagram showing a pressure adjusting mechanism inside the cleaning box. The recovered carbon dioxide gas G is introduced into the cleaning box 10 from the pressure adjusting mechanism 8 as the atmospheric gas G A. At this time, the pressure adjusting mechanism 8 has a structure in which gas can flow into the cleaning box 10 but does not allow gas inside the cleaning box 10 to flow out, thereby mixing gases other than carbon dioxide gas into the system. preventing, it can be kept always positive pressure cleaning box 10 as the atmospheric gas G a.
[0026]
FIG. 3 is a view showing the inflow prevention mechanism 9 at the entrance of the cleaning box 10. Before the workpiece enters the cleaning box 10 having the structure of FIG. 3 through the conveyor, the outside air is exhausted together with the gas flowing out of the inside of the cleaning box 10 in the inflow prevention mechanism 9, and does not flow into the cleaning box 10. In addition, the cleaning box 10 can always be kept in a carbon dioxide gas atmosphere by the same mechanism when it is carried out from the cleaning box 10.
[0027]
Further, heating gas from the gas supply port 16 G H, by injecting Ionaizugasu G I, it can be heated and neutralization of the cleaning work during cleaning. At that time the heating gas G H for use in, Ionaizugasu G I is not particularly limited, carbon dioxide, can be used air, one of the gases nitrogen, the gas G H or G I is the inflow prevention mechanism Since the exhaust gas is exhausted through the fuel cell 9, it does not affect the recovery of carbon dioxide gas.
[0028]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various design changes can be made as follows, for example, without changing the gist of the present invention.
[0029]
For example, as means for keeping the inside of the system at all times to positive pressure, with the damper control by the control circuit, within the flush box may be configured to maintain a positive pressure by the atmospheric gas G A.
[0030]
【The invention's effect】
According to the present invention, to recover the prior art carbon dioxide has been released into the atmosphere, the wash medium D, the atmospheric gas G A, since it effectively utilized as a heating and accelerating gas G C, significantly carbon dioxide emissions Savings can be made, which can contribute to a reduction in running costs.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a recovery system of a dry ice injection device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a pressure adjusting mechanism of a gas flowing into a cleaning box.
FIG. 3 is a diagram exemplifying a gas inflow prevention mechanism at the entrance and exit of a cleaning box.
FIG. 4 is a view exemplifying a washing box formed as a balloon tank.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Supply of liquefied carbon dioxide gas, 2 ... Refrigerator, 3 ... Filter, 4 ... Dehumidification column, 5 ... Liquid storage tank, 6 ... Dry ice control device, 7 ... Injection nozzle, 8 ... Pressure adjustment mechanism, 9 ... Inlet / outlet inflow prevention Mechanism: 10: Cleaning box, 11: Recovery blower, 12: Balloon tank, 13: Preliminary pressure booster, 14: Receiver tank, 15: Compressor, 16: Gas supply port, 17: Adjusting weight, D: Dry ice, G ... carbon dioxide, G A ... atmospheric gas, G C ... heating and accelerating the carry gas, G H ... heating gas, G I ... Ionaizugasu
