JP2007330840A - 洗浄システムおよび流体密度制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄室内の洗浄流体の急激な密度変化を防止することができ、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることがない洗浄システムを提供する。
【解決手段】洗浄システム１０では、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、コントローラ１７が流体圧力逓減手段、容器温度低下手段、流入量制御手段、タンク温度低下手段を同時に実行し、それら手段によって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で低下させるとともに、洗浄室内の洗浄流体の密度を略一定の下り勾配で低下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、超臨界流体または亜臨界流体のいずれかの洗浄流体を使用して洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄する洗浄システムおよび洗浄流体の流体密度制御方法に関する。

被洗浄物の洗浄と同時に、次の洗浄に使用する二酸化炭素ガスの圧力をあらかじめ上げておく洗浄システムがある（特許文献１参照）。洗浄システムは、二酸化炭素ガスの圧力を上げる加圧ポンプと、二酸化炭素ガスを加熱する加熱器と、二酸化炭素ガスから作られた超臨界流体を流通させて被洗浄物を洗浄する洗浄室と、洗浄室につながる汚染分離室と、加圧ポンプにつながる貯蔵タンクとから形成されている。超臨界流体は、被洗浄物の表面の汚れを落とすのみならず、被洗浄物の内部に浸透して被洗浄物に滲入した汚れも落とすことができる。この洗浄システムでは、洗浄室に収容された被洗浄物の洗浄中に、次の洗浄に使用する二酸化炭素ガスの圧力を加圧ポンプによって上げ、所定の圧力に加圧された二酸化炭素ガスを貯蔵タンクに一時的に貯蔵する。

被洗浄物の洗浄後は、圧力調節バルブを開いて超臨界流体を洗浄室から汚染分離室に流出させ、洗浄室内の流体の圧力を下げた後、洗浄室から被洗浄物を取り出す。洗浄した被洗浄物を洗浄室から取り出した後は、次の被洗浄物を洗浄室に入れ、加圧された二酸化炭素ガスを貯蔵タンクから加熱器に送って超臨界流体を作り、超臨界流体を洗浄室に流通させる。この洗浄システムは、貯蔵タンクに一時的に貯蔵された二酸化炭素ガスを使用して超臨界流体を作り、その流体を洗浄室に流通させて被洗浄物を洗浄するから、二酸化炭素ガスの加圧から始めて超臨界流体を作る場合と比較し、洗浄処理時間の短縮を図ることができる。
特開平８−１９７０２１号公報

超臨界流体を洗浄室に流通させて洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、その被洗浄物を洗浄室から取り出すには、洗浄室内の超臨界流体の圧力を大気圧にまで下げ、超臨界流体を通常流体に戻す必要がある。前記公報に開示の洗浄システムでは、洗浄後の被洗浄物を洗浄室から取り出すときに、圧力調節バルブを一気に開き、超臨界流体を洗浄室から汚染分離室に流出させて洗浄室内の流体の圧力を大気圧に戻すから、洗浄室内における超臨界流体の圧力が不規則に低下する。超臨界流体の圧力が不規則に低下すると、洗浄室内の流体の密度が臨界点の前後において急速に低下し、被洗浄物の内部に浸透した超臨界流体の急激な密度変化によって被洗浄物が変形、膨張、発泡等のダメージを受ける場合がある。

本発明の目的は、洗浄室内の洗浄流体の急激な密度変化を防ぐことができ、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることがない洗浄システムおよび流体密度制御方法を提供することにある。

前記課題を解決するための本発明の前提は、超臨界流体または亜臨界流体のいずれかの洗浄流体が流入する気密構造洗浄室を備えた洗浄容器と、洗浄室から流出する洗浄流体の流出量を調節可能な第１調節バルブとを有し、洗浄室に洗浄流体を流通させて該洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄する洗浄システムである。

前記前提における本発明の特徴として、この洗浄システムでは、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、第１調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御しつつ、該第１調節バルブを介して洗浄室から洗浄流体を漸次流出させて該洗浄室内の洗浄流体の圧力を次第に低下させる流体圧力逓減手段を実行し、流体圧力逓減手段によって洗浄室内の洗浄流体の密度を略一定の下り勾配で低下させることにある。

本発明の一例として、洗浄システムでは、超臨界流体または亜臨界流体が二酸化炭素ガスを５．０〜３０．０ＭＰａの圧力に加圧しつつ３０〜１２０℃の温度に加熱することで作られ、流体圧力逓減手段では、洗浄流体の臨界圧力を挟んだ±５．０ＭＰａの範囲において該洗浄流体の圧力を０．５ＭＰａ／ｈ〜１０．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる。

本発明の他の一例としては、洗浄システムが洗浄容器の温度を調節可能なヒータを含み、この洗浄システムでは、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、ヒータの温度を調節して洗浄容器の温度を制御する第１温度制御手段を実行し、第１温度制御手段によって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。

本発明の他の一例としては、洗浄システムが、洗浄室に流入する洗浄流体を予熱する予熱タンクと、予熱タンクで予熱された洗浄流体の洗浄室への流入量を調節可能な第２調節バルブとを含み、この洗浄システムでは、洗浄室内に収容された被洗浄物を洗浄した後、第２調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御しつつ、予熱された洗浄流体を該第２調節バルブを介して予熱タンクから洗浄室に除々に流入させる流入量制御手段を実行し、第１温度制御手段と流入量制御手段とによって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。

本発明の他の一例として、洗浄システムでは、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、予熱タンクの温度を制御する第２温度制御手段を実行し、第１温度制御手段と第２温度制御手段とによって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。

本発明の他の一例としては、洗浄システムが洗浄容器の温度を調節可能なヒータを含み、この洗浄システムでは、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、ヒータの温度を調節して洗浄容器の温度を制御する第３温度制御手段を実行し、第３温度制御手段によって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する。

本発明の他の一例としては、洗浄システムが、洗浄室に流入する洗浄流体を予熱する予熱タンクと、予熱タンクで予熱された洗浄流体の洗浄室への流入量を調節する第２調節バルブとを含み、この洗浄システムでは、洗浄室内に収容された被洗浄物を洗浄した後、第２調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御しつつ、予熱された洗浄流体を該第２調節バルブを介して予熱タンクから洗浄室に除々に流入させる流入量制御手段を実行し、第３温度制御手段と流入量制御手段とによって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する。

本発明の他の一例として、洗浄システムでは、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、予熱タンクを制御する第４温度制御手段を実行し、第３温度制御手段と第４温度制御手段とによって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する。

前記課題を解決するための本発明の第２は、超臨界流体または亜臨界流体のいずれかの洗浄流体が流入する気密構造洗浄室を備えた洗浄容器と、洗浄室から流出する洗浄流体の流出量を調節可能な第１調節バルブとを含み、洗浄室に洗浄流体を流通させて該洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、第１調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御しつつ、該第１調節バルブを介して洗浄室から洗浄流体を漸次流出させて該洗浄室内の洗浄流体の圧力を次第に低下させ、それによって洗浄室内の洗浄流体の密度を略一定の下り勾配で低下させる流体密度制御方法である。

前記流体密度制御方法の一例としては、超臨界流体または亜臨界流体が二酸化炭素ガスを５．０〜３０．０ＭＰａに加圧しつつ３０〜１２０℃に加熱することで作られ、この流体密度制御方法では、洗浄流体の臨界圧力を挟んだ±５．０ＭＰａの範囲において該洗浄流体の圧力を０．５ＭＰａ／ｈ〜１０．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる。

前記流体密度制御方法の一例としては、流体密度制御方法が洗浄容器の温度を調節可能なヒータを含み、この流体密度制御方法では、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、ヒータの温度を調節して洗浄容器の温度を制御することで、洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。

前記流体密度制御方法の一例としては、流体密度制御方法が、洗浄室に流入する洗浄流体を予熱する予熱タンクと、予熱タンクで予熱された洗浄流体の洗浄室への流入量を調節可能な第２調節バルブとを含み、この流体密度制御方法では、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、洗浄容器の温度を制御しつつ、第２調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御し、予熱された洗浄流体を該第２調節バルブを介して予熱タンクから洗浄室に除々に流入させることで、洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。

前記流体密度制御方法の一例として、流体密度制御方法では、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、洗浄容器の温度を制御しつつ、予熱タンクの温度を制御することで、洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。

前記流体密度制御方法の一例としては、流体密度制御方法が洗浄容器の温度を調節可能なヒータを含み、この流体密度制御方法では、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、ヒータの温度を調節して洗浄容器の温度を制御することで、洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する。

前記流体密度制御方法の一例としては、流体密度制御方法が、洗浄室に流入する洗浄流体を予熱する予熱タンクと、予熱タンクで予熱された洗浄流体の洗浄室への流入量を調節可能な第２調節バルブとを含み、この流体密度制御方法では、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、洗浄容器の温度を制御しつつ、第２調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御し、予熱された洗浄流体を該第２調節バルブを介して予熱タンクから洗浄室に除々に流入させることで、洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する。

前記流体密度制御方法の一例として、流体密度制御方法では、洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、洗浄容器の温度を制御しつつ、予熱タンクの温度を制御することで、洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する。

本発明にかかる洗浄システムによれば、被洗浄物を洗浄した後、洗浄室内の洗浄流体の圧力を次第に低下させる流体圧力逓減手段を実行し、それによって洗浄室内の洗浄流体の密度を一定の下り勾配で低下させるから、洗浄室内において洗浄流体の圧力が不規則に低下することはなく、被洗浄物の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を防ぐことができる。この洗浄システムは、洗浄流体の急激な密度変化による被洗浄物の変形や膨張、発泡等を防ぐことができるから、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることはない。

洗浄流体の臨界圧力を挟んだ±５．０ＭＰａの範囲において洗浄流体の圧力を０．５ＭＰａ／ｈ〜１０．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる洗浄システムは、洗浄流体の臨界圧力の前後において洗浄流体の圧力を前記減圧速度でゆっくりと低下させるから、被洗浄物の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を防ぐことができ、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることを確実に防ぐことができる。

被洗浄物を洗浄した後、洗浄容器の温度を制御する第１温度制御手段を実行し、洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる洗浄システムは、洗浄室内において洗浄流体の温度を不規則に低下させることによる洗浄流体の急激な温度変化を防ぐことができるとともに、被洗浄物の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を防ぐことができ、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることを確実に防ぐことができる。

被洗浄物を洗浄した後、洗浄流体を予熱タンクから洗浄室に徐々に流入させる流入量制御手段を実行し、第１温度制御手段と流入量制御手段とによって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる洗浄システムは、第１温度制御手段に加えて流入量制御手段を実行することで、洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で確実に低下させることができる。この洗浄システムは、洗浄室内において洗浄流体の温度を不規則に低下させることによる洗浄流体の急激な温度変化を防ぐことができるとともに、被洗浄物の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を防ぐことができ、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることを確実に防ぐことができる。

被洗浄物を洗浄した後、予熱タンクの温度を制御する第２温度制御手段を実行し、第１温度制御手段と第２温度制御手段とによって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる洗浄システムは、第１温度制御手段に加えて第２温度制御手段を実行することで、洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で確実に低下させることができる。この洗浄システムは、洗浄室内において洗浄流体の温度を不規則に低下させることによる洗浄流体の急激な温度変化を防ぐことができるとともに、被洗浄物の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を防ぐことができ、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることを確実に防ぐことができる。

被洗浄物を洗浄した後、洗浄容器の温度を制御する第３温度制御手段を実行し、洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する洗浄システムは、洗浄後における洗浄室内の洗浄流体の温度を所定の温度に保持することで、洗浄室内の洗浄流体の急激な温度変化を防ぐことができるとともに、被洗浄物の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を防ぐことができ、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることを確実に防ぐことができる。この洗浄システムは、洗浄室内の洗浄流体の温度を所定の温度に保持することで、洗浄後の被洗浄物を洗浄室内において乾燥させることができる。

被洗浄物を洗浄した後、洗浄流体を予熱タンクから洗浄室に徐々に流入させる流入量制御手段を実行し、第３温度制御手段と流入量制御手段とによって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する洗浄システムは、第３温度制御手段に加えて流入量制御手段を実行することで、洗浄後における洗浄室内の洗浄流体の温度を所定の温度に保持することができ、洗浄室内の洗浄流体の急激な温度変化を防ぐことができる。洗浄システムは、被洗浄物の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を防ぐことができ、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることを確実に防ぐことができる。この洗浄システムは、洗浄室内の洗浄流体の温度を所定の温度に保持することで、洗浄後の被洗浄物を洗浄室内において乾燥させることができる。

被洗浄物を洗浄した後、予熱タンクの温度を制御する第４温度制御手段を実行し、第３温度制御手段と第４温度制御手段とによって洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する洗浄システムは、第３温度制御手段に加えて第４温度制御手段を実行することで、洗浄後における洗浄室内の洗浄流体の温度を所定の温度に保持することができ、洗浄室内の洗浄流体の急激な温度変化を防ぐことができる。洗浄システムは、被洗浄物の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を防ぐことができ、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることを確実に防ぐことができる。この洗浄システムは、洗浄室内の洗浄流体の温度を所定の温度に保持することで、洗浄後の被洗浄物を洗浄室内において乾燥させることができる。

本発明に係る流体密度制御方法によれば、被洗浄物を洗浄した後、洗浄室内の洗浄流体の圧力を次第に低下させ、それによって洗浄室内における洗浄流体の密度を一定の下り勾配で低下させるから、洗浄室内の洗浄流体の圧力が不規則に低下することはなく、被洗浄物の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を防ぐことができる。この流体密度制御方法は、それを実行することで洗浄流体の急激な密度変化による被洗浄物の変形や膨張、発泡等を防止することができるから、洗浄後の被洗浄物がダメージを受けることはない。

添付の図面を参照し、本発明に係る洗浄システムおよび流体密度制御方法の詳細をフィルタの洗浄を例として説明すると、以下のとおりである。図１は、一例として示す洗浄システム１０の構成図である。洗浄システム１０は、気体を濾過した後の使用済みのエアフィルタ２６（被洗浄物）の洗浄や液体を濾過した後の使用済みのリキッドフィルタ２６（被洗浄物）の洗浄に好適に利用される（図２，３参照）。それらフィルタ２６の洗浄には、超臨界流体または亜臨界流体のいずれかの洗浄流体が使用される。なお、この洗浄システム１０で洗浄される被洗浄物には、フィルタ２６のみならず、超臨界流体または亜臨界流体によって洗浄可能な全ての洗浄物が含まれる。

この洗浄システム１０は、液化二酸化炭素を収容したボンベ１１と、二酸化炭素ガスを所定の圧力に加圧するポンプ１２と、二酸化炭素ガスを所定の温度に加熱する加熱器１３と、洗浄流体の温度を一定に保持する予熱タンク１４と、フィルタ２６を収容かつ洗浄する洗浄容器１５と、洗浄流体を冷却かつ減圧する冷却減圧装置１６と、コントローラ１７とから形成されている。ボンベ１１やポンプ１２、加熱器１３、予熱タンク１４、洗浄容器１５、冷却減圧装置１６は、管路１８を介して連結されている。加熱器１３と予熱タンク１４との間に延びる管路１８には、調節バルブ５７と流量計１９とが取り付けられている。予熱タンク１４と洗浄容器１５との間に延びる管路１８には、調節バルブ２０（第２調節バルブ）が取り付けられ、洗浄容器１５と冷却減圧装置１６との間に延びる管路１８には、調節バルブ２１（第１調節バルブ）が取り付けられている。予熱タンク１４には、ヒータ２２が取り付けられ、洗浄容器１５には、温度計２３と圧力計２４とヒータ２５とが取り付けられている。

ボンベ１１から供給される二酸化炭素ガスは、管路１８を通ってポンプ１２に流入し、ポンプ１２によって５．０〜３０．０ＭＰａの圧力に加圧された後、加熱器１３に流入し、加熱器１３によって３０〜１２０℃の温度に加熱されることで、超臨界流体または亜臨界流体のいずれかの洗浄流体になる。洗浄流体は、ポンプ１２を介して強制的に加熱器１３から予熱タンク１４に送られるとともに、予熱タンク１４から洗浄容器１５に供給され、洗浄容器１５の後記する気密構造洗浄室３８に流入する。洗浄容器１５から流出した洗浄流体は冷却減圧装置１６で冷却かつ減圧されて非超臨界または非亜臨界の通常流体に戻り、通常流体が管路１８を通って再びポンプ１２に流入する。通常流体は、ポンプ１２と加熱器１３とによって再び洗浄流体になる。フィルタ２６の洗浄中は、洗浄流体と通常流体とがシステム１０を循環する。フィルタ２６の洗浄中では、洗浄室３８への洗浄流体の流入量がポンプ１２や調節バルブ２０によって調節され、洗浄流体の洗浄室３８からの流出量が調節バルブ２１によって調節されている。なお、この洗浄システム１０には、図示はしていないが、循環中の洗浄流体または通常流体に含まれる不純物を濾過する濾過装置が取り付けられている。濾過装置は、冷却減圧装置１６とポンプ１２との間に延びる管路１８に設置される。

ポンプ１２や加熱器１３、調節バルブ５７、流量計１９、ヒータ２２、調節バルブ２０、温度計２３、圧力計２４、ヒータ２５、調節バルブ２１、冷却減圧装置１６は、インターフェイス（有線または無線）を介してコントローラ１７に接続されている。ポンプ１２や加熱器１３、流量計１９、調節バルブ２０，２１、ヒータ２２，２５、温度計２３、圧力計２４は、コントローラ１７とともに洗浄中における洗浄流体の流量や温度、圧力を目標値の範囲に一致させるフィードバック制御の制御要素を形成する。コントローラ１７は、中央処理装置（ＣＰＵまたはＭＰＵ）と記憶装置とを有するコンピュータである。コントローラ１７には、大容量ハードディスクが内蔵され、図示はしていないが、キーボードやディスプレイ、プリンタがインターフェイス（有線または無線）を介して接続されている。

記憶装置の内部アドレスファイルには、このシステム１０においてフィルタ２６の洗浄を実行するための洗浄プログラムが格納され、さらに、フィルタ２６洗浄後の各手段を実行するための流体密度制御プログラムが格納されている。コントローラ１７の中央処理装置は、オペレーティングシステムによる制御に基づいて、記憶装置の内部アドレスファイルに格納された各プログラムを起動し、洗浄プログラムに従ってフィルタ２６の洗浄を実行するとともに、流体密度制御プログラムに従ってフィルタ２６洗浄後の流体圧力逓減手段や第１〜第４温度制御手段、流入量制御手段等の各手段を実行する。システム１０の稼働中、コントローラ１７には、流量計１９を介して管路１８を流れる洗浄流体の流量が常時入力され、温度計２３を介して洗浄室３８内の洗浄流体の温度が常時入力されるとともに、圧力計２４を介して洗浄室３８内の洗浄流体の圧力が常時入力される。コントローラ１７には、調節バルブ２０に取り付けられた流量計（図示せず）からバルブ２０の弁機構を通過する洗浄流体の流量（洗浄室に流入する洗浄流体の流量）が常時入力され、調節バルブ２１に取り付けられた流量計（図示せず）からバルブ２１の弁機構を通過する洗浄流体の流量（洗浄室から流出する洗浄流体の流量）が常時入力されている。

図２，３は、蓋３１を省略した一例として示す洗浄容器１５の上面図と、蓋３１を取り付けた状態で示す図２の３−３線矢視断面図とであり、図４は、台座４４と被覆材４５と管材４６との一例を示すそれらの斜視図である。図２，３では、縦方向を矢印Ａ（図３のみ）、径方向を矢印Ｂで示し、周方向を矢印Ｃで示す（図２のみ）。図２，３に示す洗浄容器１５の気密構造洗浄室３８には、エアフィルタ２６またはリキッドフィルタ２６が収容されている。

それらフィルタ２６は、気体中や液体中に存在する不純物を除去する機能を有し、気体や液体を浄化する。フィルタ２６を性能別に分類すると、粗大な不純物を除去するプレフィルタ、微細な不純物を除去する中性能フィルタまたは高性能フィルタ、極めて微細な不純物を除去するＨＥＰＡ（ヘパ）フィルタやＵＬＰＡ（ウルパ）フィルタ、化学物質を除去するケミカルフィルタがある。エアフィルタ２６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２６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、車両用エアコンフィルタとして使用される。リキッドフィルタ２６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。

図示のエアフィルタ２６やリキッドフィルタ２６は、ガラス繊維や吸着剤、合成樹脂繊維を濾材とし、フィルタハウジングまたは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２６は、蛇腹に折り畳まれた立体構造を有し、四角形の上面２７および下面２８と、上下面２７，２８の間に延びる四角形の４つの側面２９（周面）とを有する６面体である。なお、この洗浄システム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、略扁平のフィルタも含まれ、さらに、上下面の形状が円形や楕円形、多角形のフィルタも含まれる。

吸着剤には、活性炭やセラミック多孔体等がある。合成樹脂繊維には、ポプロピレン、ポリエステル、ポリエーテルスルフォン、ポリスルホン、ナイロン６、ポリフェニレンサルファイド等がある。濾材としては、繊維間に粒状活性炭や粒状セラミック多孔体等の吸着剤を担持させたもの、重なり合う繊維集合物の間に粒状活性炭や粒状セラミック多孔体等の吸着剤を介在させたものも含まれる。なお、超臨界流体または亜臨界流体のいずれかの洗浄流体は、気体と液体との性質を有し、フィルタ２６を形成する濾材の微細な間隙に容易に進入して濾材表面に付着した汚れを容易に溶かし込むとともに、濾材内部に容易に浸透して濾材内部に滲入した汚れを容易に溶かし込む。洗浄流体は、それを利用することで濾材表面に付着した汚れを落とすことができるのみならず、濾材内部に滲入した汚れを落とすことができる。

洗浄容器１５は、容器本体３０および蓋３１と、本体３０に蓋３１を固定するクランプ３２とから形成されている。容器本体３０は、縦方向へ長い略円柱状を呈し、底壁３３と、底壁３３の周縁から上方へ延びる周壁３４と、円形の上部開口３５とを有する。周壁３４の上部外周面には、周方向へ交互に並ぶ凹部３６と凸部３７とが形成されている。容器本体３０の内部には、底壁３３と周壁３４とに囲繞された気密構造洗浄室３８が形成されている。底壁３３には、洗浄室３８に洗浄流体を流入させる５つの流入口３９と、洗浄室３８から洗浄流体を流出させる流出口４０とが形成されている。流入口３９と流出口４０とは、底壁３３を貫通して洗浄室３８から容器本体３０の外側に通じている。流入口３０は調節バルブ２０から延びる管路１８につながり、流出口４０は容器本体３０から延びる管路１８につながっている。蓋３１は、その平面形状が円形を呈し、上下面と上下面の間に延びる周面とを有する。蓋３１の周面には、容器本体３０と同様に、周方向へ交互に並ぶ凹部（図示せず）と凸部４１とが形成されている。蓋３１を容器本体３０に乗せると、蓋３１の周縁部が周壁３４の上部に当接し、本体３０の上部開口３５が蓋３１によって閉塞される。クランプ３２は、リング状を呈し、その内周面に周方向へ交互に並ぶ凹部４２と凸部４３とが形成されている。

気密構造洗浄室３８は、円筒状を呈し、フィルタ２６を収容可能な所定の容積を有する。洗浄室３８には、フィルタ２６を乗せる台座４４と、フィルタ２６を覆う被覆材４５と、洗浄流体が流れる中空の管材４６とが設置されている。台座４４や被覆材４５、管材４６は、ステンレスやアルミ、鉄等の金属から作られている。台座４４は、複数の貫通孔４７が等間隔で形成された四角形の整流板４８と、整流板４８の周縁から下方へ延びる脚部４９とから形成されている。脚部４９は、底壁３３に当接している。整流板４８には、フィルタ２６の下面２８が当接している。整流板４８は底壁３３から上方へ離間した状態にあり、底壁３３と整流板４８との間には空間５０が形成されている。なお、台座４４は、洗浄流体が容易に通過する四角形の金網と、金網の周縁から下方へ延びる脚部とから形成されていてもよい。流入口３９は、５つのそれらが台座４４を挟んでフィルタ２６の下方に位置し、底壁３３と台座４４との間に形成された空間５０に突出している。それら流入口３９は、１つが台座４４の中心に位置し、他の４つが台座４４の脚部４９の間の長さ寸法を二分した箇所に位置している。

被覆材４５は、フィルタ２６の４つの側面２９（周面）の周方向外方に位置する周縁部５１と、フィルタ２６の上面２７から上方へ離間する中央部５２とを有する。中央部５２は、その平面形状が四角形を呈し、その面積がフィルタ２６の上面２７のそれと略同一またはフィルタ２６の上面２７のそれよりもわずかに大きく、フィルタ２６の上面２７全域を覆っている。周縁部５１は、中央部５２の周縁から下方へ延び、縦方向の寸法がフィルタ２６の側面２９のそれよりも大きく、フィルタ２６の側面２９全域を覆っている。被覆材４５の周縁部５１とフィルタ２６の側面２９との間に隙間がないことが好ましいが、フィルタ２６の大きさによってはわずかに隙間が形成される場合もある。フィルタ２６の上面２７と被覆材４５の中央部５２との間にはフィルタ２６を通流した洗浄流体を捕集して洗浄流体を管材４６に導くスペース５３が形成され、洗浄室３８にはスペース５３を除く空間５４が形成されている。

管材４６は、流出口４０の側に位置する第１部分５５と、第１部分５５から５本に分岐する第２部分５６とから形成されている。第１部分５５は、流出口４０につながり、流出口４０から上方へ延びた後、被覆材４５の中央部５２の中心部分に向かって径方向へ水平に延び、さらに、中央部５２の中心部分で下方へわずかに延びている。第２部分５６は、被覆材４５の中央部５２の中心部分につながるとともに、中央部５２の４つの角部分（複数箇所）につながっている。第２部分５６は、第１部分５５から中央部５２の角部分に向かって径方向へ水平に延びた後、中央部５２の角部分で下方に延びている。

この洗浄容器１５を使用して使用済みのエアフィルタ２６やリキッドフィルタ２６を洗浄する手順の一例は、以下のとおりである。フィルタ２６を気密構造洗浄室３８に入れ、フィルタ２６の下面２８を整流板４８に当接させた状態でフィルタ２６を台座４４に乗せた後、被覆材４５をフィルタ２６に被せ、被覆材４５によってフィルタ２６の上面２７と側面２９とを覆う。フィルタ２６は、その上面２７全域と側面２９全域とが被覆材４５に覆われ、台座４４と被覆材４５との間に位置する。フィルタ２６を洗浄室３８に設置した後は、容器本体３０の凸部３７と蓋３１の凸部４１とを互いに一致させた状態で蓋３１を本体３０の周壁３４上部に乗せ、蓋３１を介して本体３０の上部開口３５を閉じる。次に、容器本体３０の凹部３６と蓋３１の凹部との間にクランプ３２の凸部４３を差し込み、クランプ３２を本体３０の周壁３４と蓋３１の周面とに嵌め込んだ後、クランプ３２を周方向へ回して本体３０および蓋３１の凸部３７，４０とクランプ３２の凸部４３とを縦方向へ並べる。容器本体３０および蓋３１の凸部３７，４０とクランプ３２の凸部４３とが縦方向へ並ぶと、蓋３１の下面が本体３０の周壁３４上部に圧接し、蓋３１を本体３０に密着させることができ、洗浄室３８を密閉することができる。蓋３１によって容器本体３０の上部開口３５を閉塞した後、洗浄システム１０を起動させる。

洗浄システム１０を起動させると、コントローラ１７やポンプ１２、加熱器１３、予熱タンク１４、ヒータ２２，２５、バルブ２０，２１の弁機構、冷却減圧装置１６が稼動するとともに、流量計１９、温度計２３、圧力計２４、調節バルブ２０，２１の流量計が計測を開始し、ボンベ１１から二酸化炭素ガスが管路１８に供給される。二酸化炭素ガスは、ポンプ１２と加熱器１３とによって超臨界流体または亜臨界流体のいずれかの洗浄流体になり、図３に矢印Ｌ１で示すように、洗浄流体が流入口３９から洗浄室３８に流入するとともに、管材４６を通って流出口４０から洗浄容器１５の外側に流出する。フィルタ２６の洗浄中、コントローラ１７は、調節バルブ５７の弁機構を全開に保持する。フィルタ２６の洗浄中、コントローラ１７は、ポンプ１２や調節バルブ２０，２１を制御し、管路１８を流れる洗浄流体の流量を目標値に保持し、洗浄流体の洗浄室３８への流入量や洗浄室３８からの洗浄流体の流出量を目標値に保持するとともに、洗浄室３８内の洗浄流体の圧力を目標値に保持する。さらに、コントローラ１７は、加熱器１３の熱量や予熱タンク１４のヒータ２２の熱量、容器１５に取り付けられたヒータ２５の熱量を制御し、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を目標値に保持する。なお、キーボードから目標値を入力することで、コントローラ１７の記憶装置に格納された各目標値を随時変更することができる。

コントローラ１７の中央処理装置は、フィルタ２６の洗浄中にシステム１０を循環する洗浄流体の流量が目標値の範囲から外れ、洗浄流体の洗浄室３８への流入量や洗浄室３８からの洗浄流体の流出量が目標値から外れると、ポンプ１２の出力やバルブ２０，２１の弁機構を調節して洗浄流体の流量や流入量、流出量を目標値の範囲内に復帰させる。中央処理装置は、フィルタ２６の洗浄中にシステム１０を循環する洗浄流体の圧力が目標値の範囲から外れると、ポンプ１２の出力やバルブ２０，２１の弁機構を調節して洗浄流体の圧力を目標値の範囲内に復帰させる。中央処理装置は、フィルタ２６の洗浄中に洗浄室３８内の洗浄流体の温度が目標値の範囲から外れると、加熱器１３の熱量や予熱タンク１４のヒータ２２の熱量、容器１５に取り付けられたヒータ２５の熱量を調節して洗浄室３８内の洗浄流体の温度を目標値の範囲内に復帰させる。

流入口３９から洗浄室３８に流入した洗浄流体は、台座４４の整流板４８に当たり、整流板４８の流体抵抗により、整流板４８全域に満遍なく分布した後、貫通孔４７を通り抜け、フィルタ２６の下面２８の略全域からフィルタ２６の内部（濾材間隙）に進入し、下面２８から上面２７に向かって通流する。洗浄流体は、フィルタ２６を形成する濾材の間隙を通って濾材に付着した汚れを落とし、さらに、濾材の内部に浸透して濾材に滲入した汚れを落とし、フィルタ２６を洗浄する。フィルタ２６の上面２７から流出した洗浄流体は、それの流路となるスペース５３に捕集され、図３に矢印Ｌ２で示すように、スペース５３を通って管材４６に向かって流れ、管材４６に吸引される。洗浄流体は、管材４６を通って流出口４０に達し、流出口４０から洗浄容器１５の外側に流出した後、バルブ２１を通って冷却減圧装置１６に流入し、冷却減圧装置１６で冷却かつ減圧されて通常流体に戻る。

通常流体は、濾過装置によってそれに含まれる不純物が濾過された後、再びポンプ１２と加熱器１３とによって洗浄流体となり、洗浄容器１５の洗浄室３８に流入する。フィルタ２６の洗浄中は、冷却減圧装置１６によって洗浄流体を通常流体に戻し、ポンプ１２と加熱器１３とによって通常流体を洗浄流体に戻すサイクルを繰り返し、ポンプ１２によって通常流体と洗浄流体とを強制的に循環させながら、洗浄流体を常時洗浄室３８に流通させる。ここで、フィルタ２６の洗浄時間は、洗浄するフィルタによって異なり、約５〜１２０分である。洗浄時間はコントローラ１７の記憶装置にあらかじめ格納されているが、キーボードから洗浄時間を入力することで、記憶装置に格納された洗浄時間を随時変更することができる。

図５は、フィルタ２６を洗浄した後における洗浄室３８内の洗浄流体の温度や圧力、密度の時系列変化の一例を示す図である。図５の左縦軸には洗浄流体の密度ρ（ｋｇ／ｍ^３）が表示され、右縦軸には洗浄流体の温度Ｔ（℃）および圧力Ｐ（ＭＰａ）が表示されている。図５の横軸には時間ｔ（ｍｉｎ）が表示されている。フィルタ２６の洗浄直後の洗浄流体は、図５に示すように、密度ρが約８４０ｋｇ／ｍ^３、温度Ｔが約４０℃、圧力Ｐが約２０ＭＰａである。フィルタ２６を洗浄室３８から取り出すときの通常流体は、密度ρが１．８２ｋｇ／ｍ^３、洗浄流体の温度を次第に低下させた場合の温度Ｔが約２０℃、洗浄流体の温度を略一定に保持した場合の温度Ｔが約４０℃、圧力Ｐが０．１ＭＰａである。フィルタ２６を洗浄した後、コントローラ１７は、その記憶装置に格納された流体密度制御プログラムを起動させて流体密度制御を自動的に実行し、洗浄室３８内の洗浄流体の密度を略一定の下り勾配で下げ、洗浄流体の密度を臨界点以下にして洗浄室３８内の洗浄流体を通常流体に戻す。システム１０では、コントローラ１７が洗浄室３８内の洗浄流体を通常流体に戻した後、クランプ３２を外して蓋３１を開け、洗浄室３８から洗浄済みのフィルタ２６を取り出す。

洗浄室３８内の洗浄流体の密度を略一定の下り勾配で下げる流体密度制御は、コントローラ１７の制御に基づいて、ポンプ１２や予熱タンク１４、調節バルブ２０，２１，５７、ヒータ２２，２５を使用して行う。この洗浄システム１０が実行する流体密度制御の一例は、以下のとおりである。システム１０において洗浄流体を所定時間循環させるとコントローラ１７の中央処理装置は、フィルタ２６の洗浄が完了したと判断し、流体密度制御を自動的に実行する。具体的には、中央処理装置が流体圧力逓減手段や第１温度制御手段、流入量制御手段、第２温度制御手段を同時に実行し、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させるとともに、洗浄室３８内の洗浄流体の密度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。なお、流体圧力逓減手段や第１温度制御手段、流入量制御手段、第２温度制御手段の実行時間は、１０分〜６時間の範囲にある。

フィルタ２６の洗浄時間が経過すると、コントローラ１７の中央処理装置は、フィルタ２６の洗浄が完了したと判断し、ポンプ１２の稼動と加熱器１３の稼動とを停止するとともに、調節バルブ５７の弁機構を全閉にし、加熱器１３と予熱タンク１４との間に延びる流路１８を遮断して加熱器１３から先へ洗浄流体が流れることを防止する。中央処理装置は、バルブ２１の弁機構（流量）を制御して洗浄室３８から流出する洗浄流体の流出量を調節し、洗浄室３８から洗浄流体を徐々に流出させて洗浄室３８内の洗浄流体の圧力を次第に低下させる（流体圧力逓減手段）。中央処理装置は、流体圧力逓減手段と平行し、予熱タンク１４のヒータ２２（熱量）を調節してタンク１４の温度を制御し（タンク温度の上昇下降制御：第２温度制御手段）、それによって洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。中央処理装置は、流体圧力逓減手段と平行し、バルブ２０の弁機構（流量）を制御してタンク１４から洗浄室３８に流入する洗浄流体の流入量を調節し、タンク１４から洗浄室３８に予熱された洗浄流体を徐々に流入させる（流入量制御手段）。さらに、中央処理装置は、流体圧力逓減手段と平行し、洗浄容器１５に取り付けられたヒータ２５（熱量）を調節して容器１５の温度を制御し（容器温度の上昇下降制御：第１温度制御手段）、それによって洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。中央処理装置は、第１温度制御手段や流入量制御手段、第２温度制御手段を同時に実行することで洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。第１温度制御手段、流入量制御手段、第２温度制御手段において中央処理装置は、設定、調節、操作、検出の各要素が閉ループを形成するフィードバック制御を実行する。なお、フィードバック制御の制御動作は、ＰＩＤ制御である。

流体圧力逓減手段においてコントローラ１７の中央処理装置は、洗浄流体の臨界圧力（約７．３ＭＰａ）を挟んだ±５．０ＭＰａの範囲において洗浄流体の圧力を０．５ＭＰａ／ｈ〜１０．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる。好ましくは、洗浄流体の臨界圧力を挟んだ±５．０ＭＰａの範囲において洗浄流体の圧力を１．０ＭＰａ／ｈ〜５．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる。より好ましくは、洗浄流体の臨界点を挟んだ±７．５ＭＰａの範囲において洗浄流体の圧力を１．０ＭＰａ／ｈ〜５．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる。図５では、洗浄流体の圧力を１０ＭＰａから５ＭＰａまで下げる間に、洗浄流体の圧力を１．０ＭＰａ／ｈ〜５．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させている。洗浄流体圧力の減圧速度が０．５ＭＰａ／ｈ未満では、流体密度の下り勾配の傾きが小さくなり、洗浄室３８内の洗浄流体の密度を所定時間内に低下させることができず、システム１０における洗浄効率が低下する。洗浄流体圧力の減圧速度が１０．０ＭＰａ／ｈを超過すると、洗浄室３８内の洗浄流体がその臨界点の前後において急激な密度変化を起こし、それによってフィルタ２６やフィルタ構成部材が変形、膨張、発泡等のダメージを受ける場合がある。

第２温度制御手段の一例は、以下のとおりである。第２温度制御手段においてコントローラ１７の中央処理装置は、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を計測しつつ、洗浄室３８内の洗浄流体の温度が略一定の下り勾配で次第に低下するように、予熱タンク１４のヒータ２２を０〜１００℃の範囲で調節してタンク１４の温度を上昇または下降させるフィードバック制御を行う。流入量制御手段の一例は、以下のとおりである。流入量制御手段においてコントローラ１７の中央処理装置は、調節バルブ２０の弁機構を調節してバルブ２０における洗浄流体の流量を制御し、洗浄室３８の容積に対する所定割合の洗浄流体を予熱タンク１４から洗浄室３８に流入させる。洗浄室３８の容積に対する洗浄流体の割合は、１０％／ｈ〜２００％／ｈの範囲にある。中央処理装置は、調節バルブ２０の弁機構の開度を計測し、洗浄流体の割合が前記範囲になるように、弁機構の開度を増減させるフィードバック制御を行う。第１温度制御手段の一例は、以下のとおりである。第１温度制御手段においてコントローラ１７の中央処理装置は、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を計測しつつ、洗浄室３８内の洗浄流体の温度が略一定の下り勾配で次第に低下するように、ヒータ２５を０〜１００℃の範囲で調節して洗浄容器１５の温度を上昇または下降させるフィードバック制御を行う。

流体密度制御の実行中では、タンク１４の温度と洗浄容器１５の温度とが上昇または下降しつつ、予熱タンク１４から洗浄流体が洗浄室３８に徐々に流入するとともに、洗浄室３８内の洗浄流体が洗浄室３８から徐々に流出して冷却減圧装置１６に流入する。この洗浄システム１０では、コントローラ１７の中央処理装置が流体圧力逓減手段や第１温度制御手段、流入量制御手段、第２温度制御手段を実行することで、図５に示すように、洗浄室３８内の洗浄流体の温度が略一定の下り勾配で次第に低下するとともに、洗浄室３８内に存在する洗浄流体の密度が略一定の下り勾配で次第に低下する。それら手段の実行時間が経過すると、洗浄流体の圧力が大気圧に戻り、洗浄流体の密度が臨界点以下に低下して洗浄流体が通常流体に戻る。流体密度制御を実行した後の洗浄室３８内の通常流体は、その密度ρが１．８２ｋｇ／ｍ^３、その温度Ｔが約２０℃、その圧力Ｐが０．１ＭＰａである。

洗浄システム１０では、流体密度制御においてコントローラ１７が流体圧力逓減手段、第１温度制御手段、流入量制御手段、第２温度制御手段を同時に実行しているが、コントローラ１７が流体圧力逓減手段と第１温度制御手段とを同時に実行してもよく、コントローラ１７が流体圧力逓減手段と第１温度制御手段と流入量制御手段とを同時に実行してもよい。また、コントローラ１７が流体圧力逓減手段と第１温度制御手段と第２温度制御手段とを同時に実行してもよい。

洗浄システム１０は、流体圧力逓減手段における減圧速度が前記範囲にあり、洗浄流体の臨界圧力の前後において洗浄流体の圧力をゆっくりと低下させるから、洗浄室３８内において洗浄流体の圧力が不規則に低下することはなく、洗浄室３８内の洗浄流体の密度を略一定の下り勾配で低下させることができ、フィルタ２６の内部やフィルタ構成部材の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を防ぐことができる。また、この洗浄システム１０は、第１温度制御手段や流入量制御手段、第２温度制御手段を実行することで、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で低下させるから、洗浄室３８内の洗浄流体の温度が急速に低下することはなく、洗浄室３８内の洗浄流体の急激な温度変化を防ぐことができ、洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を確実に防ぐことができる。洗浄システム１０は、洗浄流体の急激な密度変化によるフィルタ２６やフィルタ構成部材の変形、膨張、発泡等を防ぐことができるから、洗浄後のフィルタ２６やフィルタ構成部材がダメージを受けることを確実に防ぐことができる。

この洗浄システム１０が実行する流体密度制御の他の一例は、以下のとおりである。システム１０において洗浄流体を所定時間循環させるとコントローラ１７の中央処理装置は、フィルタ２６の洗浄が完了したと判断し、流体密度制御を自動的に実行する。具体的には、中央処理装置が流体圧力逓減手段や第３温度制御手段、流入量制御手段、第４温度制御手段を同時に実行し、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定に保持しつつ、洗浄室３８内の洗浄流体の密度を略一定の下り勾配で次第に低下させる。なお、流体圧力逓減手段や第３温度制御手段、流入量制御手段、第４温度制御手段の実行時間は、１０分〜６時間の範囲にある。

フィルタ２６の洗浄時間が経過すると、コントローラ１７の中央処理装置は、フィルタ２６の洗浄が完了したと判断し、ポンプ１２の稼動と加熱器１３の稼動とを停止するとともに、調節バルブ５７の弁機構を全閉にする。中央処理装置は、バルブ２１の弁機構（流量）を制御して洗浄室３８から流出する洗浄流体の流出量を調節し、洗浄室３８から洗浄流体を徐々に流出させて洗浄室３８内の洗浄流体の圧力を次第に低下させる（流体圧力逓減手段）。中央処理装置は、流体圧力逓減手段と平行し、予熱タンク１４のヒータ２２（熱量）を調節してタンク１４の温度を制御し（タンク温度の上昇下降制御：第４温度制御手段）、それによって洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定に保持する。中央処理装置は、流体圧力逓減手段と平行し、バルブ２０の弁機構（流量）を制御してタンク１４から洗浄室３８に流入する洗浄流体の流入量を調節し、タンク１４から洗浄室３８に予熱された洗浄流体を徐々に流入させる（流入量制御手段）。さらに、中央処理装置は、流体圧力逓減手段と平行し、洗浄容器１５に取り付けられたヒータ２５（熱量）を調節して容器１５の温度を制御し（容器温度の上昇下降制御：第３温度制御手段）、それによって洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定に保持する。中央処理装置は、第３温度制御手段や流入量制御手段、第４温度制御手段を同時に実行することで洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定に保持する。第３温度制御手段、流入量制御手段、第４温度制御手段において中央処理装置は、設定、調節、操作、検出の各要素が閉ループを形成するフィードバック制御を実行する。なお、フィードバック制御の制御動作は、ＰＩＤ制御である。

流体圧力逓減手段においてコントローラ１７の中央処理装置は、洗浄流体の臨界圧力（約７．３ＭＰａ）を挟んだ±５．０ＭＰａの範囲において洗浄流体の圧力を０．５ＭＰａ／ｈ〜１０．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる。好ましくは、洗浄流体の臨界圧力を挟んだ±５．０ＭＰａの範囲において洗浄流体の圧力を１．０ＭＰａ／ｈ〜５．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる。より好ましくは、洗浄流体の臨界点を挟んだ±７．５ＭＰａの範囲において洗浄流体の圧力を１．０ＭＰａ／ｈ〜５．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる。

この流体密度制御における第４温度制御手段の一例は、以下のとおりである。第４温度制御手段においてコントローラ１７の中央処理装置は、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を計測しつつ、洗浄室３８内の洗浄流体の温度が略一定になるように、予熱タンク１４のヒータ２２を０〜１００℃の範囲で調節してタンク１４の温度を上昇または下降させるフィードバック制御を行う。この流体密度制御における流入量制御手段の一例は、以下のとおりである。流入量制御手段においてコントローラ１７の中央処理装置は、調節バルブ２０の弁機構を調節してバルブ２０における洗浄流体の流量を制御し、洗浄室３８の容積に対する所定割合の洗浄流体を予熱タンク１４から洗浄室３８に流入させる。洗浄室３８の容積に対する洗浄流体の割合は、１０％／ｈ〜２００％／ｈの範囲にある。中央処理装置は、調節バルブ２０の弁機構の開度を計測し、洗浄流体の割合が前記範囲になるように、弁機構の開度を増減させるフィードバック制御を行う。この流体密度制御における第３温度制御手段の一例は、以下のとおりである。第３温度制御手段においてコントローラ１７の中央処理装置は、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を計測しつつ、洗浄室３８内の洗浄流体の温度が略一定になるように、ヒータ２５を０〜１００℃の範囲で調節して洗浄容器１５の温度を上昇または下降させるフィードバック制御を行う。

流体密度制御の実行中では、タンク１４の温度と洗浄容器１５の温度とが上昇または下降しつつ、予熱タンク１４から洗浄流体が洗浄室３８に徐々に流入するとともに、洗浄室３８内の洗浄流体が洗浄室３８から徐々に流出して冷却減圧装置１６に流入する。この洗浄システム１０では、コントローラ１７の中央処理装置が流体圧力逓減手段や第３温度制御低下手段、流入量制御手段、第４温度制御手段を実行することで、図５に示すように、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定に保持しつつ、洗浄室３８内に存在する洗浄流体の密度が略一定の下り勾配で次第に低下する。それら手段の実行時間が経過すると、洗浄流体の圧力が大気圧に戻り、洗浄流体の密度が臨界点以下に低下して洗浄流体が通常流体に戻る。流体密度制御を実行した後の洗浄室３８内の通常流体は、その密度ρが１．８２ｋｇ／ｍ^３、その温度Ｔが約４０℃、その圧力Ｐが０．１ＭＰａである。

洗浄システム１０では、流体密度制御においてコントローラ１７が流体圧力逓減手段、第３温度制御手段、流入量制御手段、第４温度制御手段を同時に実行しているが、コントローラ１７が流体圧力逓減手段と第３温度保持手段とを同時に実行してもよく、コントローラ１７が流体圧力逓減手段と第３温度保持手段と流入量制御手段とを同時に実行してもよい。また、コントローラ１７が流体圧力逓減手段と第３温度保持手段と第４温度保持手段とを同時に実行してもよい。

この洗浄システム１０は、第３温度保持手段や流入量制御手段、第４温度保持手段を実行することで、タンク１４の温度と容器１５の温度とを所定温度に保持し、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を略一定に保持するから、洗浄室３８内の洗浄流体の温度変化を防ぐことができ、フィルタ２６の内部やフィルタ構成部材の内部に浸透した洗浄流体の臨界点前後における急激な密度変化を確実に防ぐことができる。洗浄システム１０は、洗浄流体の急激な密度変化によるフィルタ２６やフィルタ構成部材の変形、膨張、発泡等を防止することができるから、洗浄後のフィルタ２６やフィルタ構成部材がダメージを受けることを確実に防ぐことができる。この洗浄システム１０は、洗浄室３８内の洗浄流体の温度を所定の温度に保持することで、洗浄後の被洗浄物を洗浄室３８内において乾燥させることができる。

この洗浄システム１０で使用される洗浄容器１５では、被覆材４５がフィルタ２６の上面２７全域と側面２９全域とを覆い、フィルタ２６を通流した洗浄流体の流路となるスペース５３がフィルタ２６の上面２７と被覆材４５の中央部５２との間に形成されているから、洗浄流体をフィルタ２６の下面２８から上面２７に向かって確実に通流させることができる。洗浄容器１５は、フィルタ２６を通流しない洗浄流体の発生を防ぐことができ、洗浄流体の無駄な消費を防ぐことができる。洗浄容器１５は、整流作用を有する整流板４８の流体抵抗により、洗浄流体を整流板４８全域に満遍なく分布させつつ、洗浄流体をフィルタ２６に通流させることができるから、洗浄流体をフィルタ２６の下面２８の略全域から上面２７の略全域に向かって確実に通流させることができ、フィルタ２６に対する高い洗浄機能を有する。

このシステム１０で使用される洗浄容器１５は、被覆材４５の周縁部５１が立体構造を有するフィルタ２６の側面２９（周面）の周方向外方に位置して側面２９全域を覆っているから、立体構造を有するフィルタ２６であっても、洗浄流体をその略全域に確実に通流させることができる。洗浄容器１５は、管材４６がその第１部分５５から５本に分岐して被覆材４５の中央部５２の複数箇所につながる第２部分５６を有するから、フィルタ２６を通流した洗浄流体を被覆材４５の複数箇所から管材４６に捕集することができ、フィルタ２６の全域に略均一の流量の洗浄流体を通流させることができる。洗浄容器１５は、洗浄流体の流入口３９が被覆材４５の中央部５２の中心部分の下方に形成され、さらに、被覆材４５の周縁部５１の一辺の長さ寸法を二分した位置の下方に形成され、洗浄流体を５つのそれら流入口３９から放出してフィルタ２６の複数部分に満遍なく当てることができるから、フィルタ２６の略全域に略均一の流量の洗浄流体を通流させることができる。

この洗浄システム１０では洗浄流体の原料として二酸化炭素ガスを使用しているが、洗浄流体の原料として、二酸化炭素ガスの他に、水やメタノールを使用することができる。洗浄流体の原料に水を使用する場合は、ポンプ１２によって圧力が２２．１ＭＰａ以上に加圧されるとともに、加熱器１３によって温度が３７４℃以上に加熱される。また、洗浄流体の原料にメタノールを使用する場合は、ポンプ１２によって圧力が７．９ＭＰａ以上に加圧されるとともに、加熱器１３によって温度が２３９℃以上に加熱される。

一例として示す洗浄システムの構成図。 蓋を省略した一例として示す洗浄容器の上面図。 蓋を取り付けた状態で示す図２の３−３線矢視断面図。 台座と被覆材と管材との一例を示すそれらの斜視図。 被洗浄物を洗浄した後における洗浄室内の洗浄流体の温度や圧力、密度の時系列変化の一例を示す図。

符号の説明

１０ 洗浄システム
１１ ボンベ
１２ ポンプ
１３ 加熱器
１４ 予熱タンク
１５ 洗浄容器
１６ 冷却減圧装置
１７ コントローラ
２０ 調節バルブ（第２調節バルブ）
２１ 調節バルブ（第１調節バルブ）
２６ フィルタ（被洗浄物）
３８ 気密構造洗浄室書

Claims (16)

1. 超臨界流体または亜臨界流体のいずれかの洗浄流体が流入する気密構造洗浄室を備えた洗浄容器と、前記洗浄室から流出する洗浄流体の流出量を調節可能な第１調節バルブとを有し、前記洗浄室に洗浄流体を流通させて該洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄する洗浄システムにおいて、
   前記洗浄システムでは、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記第１調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御しつつ、該第１調節バルブを介して前記洗浄室から洗浄流体を漸次流出させて該洗浄室内の洗浄流体の圧力を次第に低下させる流体圧力逓減手段を実行し、前記流体圧力逓減手段によって前記洗浄室内の洗浄流体の密度を略一定の下り勾配で低下させることを特徴とする洗浄システム。
2. 前記洗浄システムでは、前記超臨界流体または前記亜臨界流体が二酸化炭素ガスを５．０〜３０．０ＭＰａの圧力に加圧しつつ３０〜１２０℃の温度に加熱することで作られ、前記流体圧力逓減手段では、洗浄流体の臨界圧力を挟んだ±５．０ＭＰａの範囲において該洗浄流体の圧力を０．５ＭＰａ／ｈ〜１０．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる請求項１記載の洗浄システム。
3. 前記洗浄システムが、前記洗浄容器の温度を調節可能なヒータを含み、前記洗浄システムでは、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記ヒータの温度を調節して前記洗浄容器の温度を制御する第１温度制御手段を実行し、前記第１温度制御手段によって前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる請求項１または請求項２に記載の洗浄システム。
4. 前記洗浄システムが、前記洗浄室に流入する洗浄流体を予熱する予熱タンクと、前記予熱タンクで予熱された洗浄流体の前記洗浄室への流入量を調節可能な第２調節バルブとを含み、前記洗浄システムでは、前記洗浄室内に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記第２調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御しつつ、予熱された洗浄流体を該第２調節バルブを介して前記予熱タンクから前記洗浄室に除々に流入させる流入量制御手段を実行し、前記第１温度制御手段と前記流入量制御手段とによって前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる請求項３記載の洗浄システム。
5. 前記洗浄システムでは、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記予熱タンクの温度を制御する第２温度制御手段を実行し、前記第１温度制御手段と前記第２温度制御手段とによって前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる請求項４記載の洗浄システム。
6. 前記洗浄システムが、前記洗浄容器の温度を調節可能なヒータを含み、前記洗浄システムでは、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記ヒータの温度を調節して前記洗浄容器の温度を制御する第３温度制御手段を実行し、前記第３温度制御手段によって前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する請求項１または請求項２に記載の洗浄システム。
7. 前記洗浄システムが、前記洗浄室に流入する洗浄流体を予熱する予熱タンクと、前記予熱タンクで予熱された洗浄流体の前記洗浄室への流入量を調節する第２調節バルブとを含み、前記洗浄システムでは、前記洗浄室内に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記第２調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御しつつ、予熱された洗浄流体を該第２調節バルブを介して前記予熱タンクから前記洗浄室に除々に流入させる流入量制御手段を実行し、前記第３温度制御手段と前記流入量制御手段とによって前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する請求項６記載の洗浄システム。
8. 前記洗浄システムでは、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記予熱タンクの温度を制御する第４温度制御手段を実行し、前記第３温度制御手段と前記第４温度制御手段とによって前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する請求項７記載の洗浄システム。
9. 超臨界流体または亜臨界流体のいずれかの洗浄流体が流入する気密構造洗浄室を備えた洗浄容器と、前記洗浄室から流出する洗浄流体の流出量を調節可能な第１調節バルブとを含み、前記洗浄室に洗浄流体を流通させて該洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記第１調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御しつつ、該第１調節バルブを介して前記洗浄室から洗浄流体を漸次流出させて該洗浄室内の洗浄流体の圧力を次第に低下させ、それによって前記洗浄室内の洗浄流体の密度を略一定の下り勾配で低下させる流体密度制御方法。
10. 前記超臨界流体または前記亜臨界流体が、二酸化炭素ガスを５．０〜３０．０ＭＰａに加圧しつつ３０〜１２０℃に加熱することで作られ、前記流体密度制御方法では、洗浄流体の臨界圧力を挟んだ±５．０ＭＰａの範囲において該洗浄流体の圧力を０．５ＭＰａ／ｈ〜１０．０ＭＰａ／ｈの減圧速度で低下させる請求項９記載の流体密度制御方法。
11. 前記流体密度制御方法が、前記洗浄容器の温度を調節可能なヒータを含み、前記流体密度制御方法では、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記ヒータの温度を調節して前記洗浄容器の温度を制御することで、前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる請求項９または請求項１０に記載の流体密度制御方法。
12. 前記流体密度制御方法が、前記洗浄室に流入する洗浄流体を予熱する予熱タンクと、前記予熱タンクで予熱された洗浄流体の前記洗浄室への流入量を調節可能な第２調節バルブとを含み、前記流体密度制御方法では、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記洗浄容器の温度を制御しつつ、前記第２調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御し、予熱された洗浄流体を該第２調節バルブを介して前記予熱タンクから前記洗浄室に除々に流入させることで、前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる請求項１１記載の流体密度制御方法。
13. 前記流体密度制御方法では、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記洗浄容器の温度を制御しつつ、前記予熱タンクの温度を制御することで、前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定の下り勾配で次第に低下させる請求項１２記載の流体密度制御方法。
14. 前記流体密度制御方法が、前記洗浄容器の温度を調節可能なヒータを含み、前記流体密度制御方法では、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記ヒータの温度を調節して前記洗浄容器の温度を制御することで、前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する請求項９または請求項１０に記載の流体密度制御方法。
15. 前記流体密度制御方法が、前記洗浄室に流入する洗浄流体を予熱する予熱タンクと、前記予熱タンクで予熱された洗浄流体の前記洗浄室への流入量を調節可能な第２調節バルブとを含み、前記流体密度制御方法では、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記洗浄容器の温度を制御しつつ、前記第２調節バルブにおける洗浄流体の流量を制御し、予熱された洗浄流体を該第２調節バルブを介して前記予熱タンクから前記洗浄室に除々に流入させることで、前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する請求項１４記載の流体密度制御方法。
16. 前記流体密度制御方法では、前記洗浄室に収容された被洗浄物を洗浄した後、前記洗浄容器の温度を制御しつつ、前記予熱タンクの温度を制御することで、前記洗浄室内の洗浄流体の温度を略一定に保持する請求項１５記載の流体密度制御方法。
    

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