JP4536485B2 - 高圧処理装置 - Google Patents

Description

本発明は超臨界あるいは液体の二酸化炭素を用いた洗浄装置、乾燥装置、抽出装置、高分子材料の加工等に用いられる高圧処理装置に関する。

従来、超臨界あるいは液体の二酸化炭素を用いた洗浄装置や乾燥装置で使用される高圧処理容器は、該高圧処理容器と用いる溶媒に温度差がある場合、高圧処理容器からの放熱により高圧処理容器内の溶媒に意図しない温度分布が発生し、処理に不具合が発生する。
この不具合を解消するために、一般的には高圧処理容器への温度調節手段や種々の断熱材が用いられている。
また、二酸化炭素を溶媒とした異なる複数類の混合溶媒を用いる場合、これらの混合溶媒の不十分な置換は処理に不具合を生じさせる。
この不具合を解消するために、一般的に溶媒導入部を加工したり、超音波、攪拌、微細気泡や脈動といった種々の手段が用いられている。

しかしながら、前者の温度調節手段等では温度調節のために、所定の時間や熱エネルギーを消費しなければならないという欠点があった。
また、後者の手段ではさらに置換効率を高めたい場合には、十分な効果が得られないという欠点があった。
特になし

本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、二酸化炭素を溶媒とした異なる数種類の混合溶媒でも置換効率を高めることが可能で、かつ容易に製造することができる高圧処理装置を提供することを目的としている。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明は開閉扉を備える高圧処理容器と、この高圧処理容器の上方と下方にそれぞれ設けられた溶媒の導入部あるいは排出部となるように切換弁を介装した上方配管および下方配管と、前記高圧処理容器内の溶媒の密度が導入する溶媒より大きい場合には前記上方配管より導入し、前記下方配管より排出し、高圧処理容器内の溶媒の密度が導入する溶媒より小さい場合には前記下方配管より導入し、前記上方配管より排出させる制御機構とで高圧処理装置を構成している。

本発明は開閉扉を備える高圧処理容器と、この高圧処理容器の上方と下方にそれぞれ設けられた溶媒の導入部あるいは排出部となるように切換弁を介装した上方配管および下方配管と、前記高圧処理容器内の溶媒の密度が導入する溶媒より大きい場合には前記上方配管より導入し、前記下方配管より排出し、高圧処理容器内の溶媒の密度が導入する溶媒より小さい場合には前記下方配管より導入し、前記上方配管より排出させる制御機構と、前記高圧処理容器内の溶媒を攪拌する攪拌機構とで高圧処理装置を構成している。

以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。

（１）開閉扉を備える高圧処理容器と、この高圧処理容器の上方と下方にそれぞれ設けられた溶媒の導入部あるいは排出部となるように切換弁を介装した上方配管および下方配管と、前記高圧処理容器内の溶媒の密度が導入する溶媒より大きい場合には前記上方配管より導入し、前記下方配管より排出し、高圧処理容器内の溶媒の密度が導入する溶媒より小さい場合には前記下方配管より導入し、前記上方配管より排出させる制御機構とで構成されているので、二酸化炭素を溶媒とした異なる数種類の混合溶媒の置換効率を高めることができる。

（２）前記（１）によって、制御機構を用いるだけの簡単な構造でよいので、容易に安価に製造することができる。

（３）請求項２も前記（１）、（２）と同様な効果が得られるとともに、攪拌機構によって、より混合溶媒の置換効率を高めることができる。

以下、図面に示す本発明を実施するための最良の形態により、本発明を詳細に説明する。

図１ないし図５に示す本発明を実施するための最良の第１の形態において、１は超臨界あるいは液体の二酸化炭素等の溶媒を用いた洗浄装置、乾燥装置、抽出装置、高分子材料の加工等で使用される本発明の高圧処理装置で、この高圧処理装置１は開口部２を密封状態で開閉する開閉扉３を備える高圧処理容器４と、この高圧処理容器４の上方と下方にそれぞれ設けられた溶媒の導入部あるいは排出部５、６、７、８となるように電磁切換弁９、１０、１１、１２を介装した上方配管１３および下方配管１４と、前記高圧処理容器４内の溶媒の密度が導入する溶媒より大きい場合には前記上方配管１３を介して排出部５および７より導入し、前記下方配管１４を介して排出部６および８よりより排出し、高圧処理容器４内の溶媒の密度が導入する溶媒より小さい場合には前記下方配管１４を介して排出部６および８よりより導入し、前記上方配管１３を介して排出部５および７よりより排出させる制御機構１５とで構成されている。

前記制御機構１５は前記高圧処理容器４内の溶媒の密度が導入される溶媒より大きい場合には、上方配管１３の導入部５、７の電磁切換弁９と、前記下方配管１４の排出部６、８の電磁切換弁１２とだけを開放し、高圧処理容器４内の溶媒の密度が導入する溶媒より小さい場合には、前記下方配管１４の導入部６、８の電磁切換弁１０と前記上方配管１３の排出部５、７の電磁切換弁１１とだけを開放するように制御される。

なお、高圧処理容器４内の溶媒の密度が導入する溶媒より大きいか、小さいかは事前に把握して行なうか、あるいは検出装置を用いて自動的に把握できるようにしてもよい。

[発明を実施するための異なる形態]
次に、図６および図７に示す本発明を実施するための異なる形態につき説明する。なお、これらの本発明を実施するための異なる形態の説明に当って、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。

図６および図７に示す本発明を実施するための第２の形態において、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と主に異なる点は、高圧処理容器４内の溶媒を攪拌する高圧処理容器４内に回転可能に取付けられた攪拌羽根１７、この攪拌羽根１７を回転させる高圧処理容器４外に設けられたモーター１８とからなる攪拌装置１６を設けた点で、このような攪拌装置１６を用いた高圧処理装置１Ａにしても、前記本発明を実施するための最良の第１の形態と同様な作用効果が得られるとともに、混合溶媒の置換効率をより高めることができる。

図８ないし図１０に示す本発明者が考えた高圧処理容器２１で、この高圧処理容器２１は開口部２２を密閉状態で開閉する開閉扉２３を備えた内側高圧処理容器２４と、この内側高圧処理容器２４の外周部が溶媒通路２５となるように覆い、かつ該内側高圧処理容器２４の開閉扉２３が備えられた部位の開口部２６を密閉状態で開閉する開閉扉２７を備える外側高圧処理容器２８と、前記内側高圧処理容器２４の導入口２９より内部へ溶媒を導く導入配管３０と、前記内側高圧処理容器２４内の溶媒を前記外側高圧処理容器２８内、すなわち前記溶媒通路２５へ導く、前記導入配管３０の導入口２９とは反対方向に形成された格子状の排出口３１と、前記外側高圧処理容器２８内の溶媒を外部へ排出する前記導入口２９側に形成された排出口３２、３２に接続された排出配管３３とで構成されている。
このように構成された高圧処理容器２１は従来のように熱エネルギーを消費することなく、高圧処理容器２１からの放熱により、高圧処理容器２１内の溶媒に意図しない温度分布が発生するのを軽減することができる。

図１１ないし図１３に示す本発明者が考えた高圧処理容器において図８ないし図１０に示す高圧処理容器２１と主に異なる点は、内側高圧処理容器２４の開口部２２と外側高圧処理容器２８の開口部２６とを１個の開閉扉２７Ａで開閉できるように構成した点で、このように構成した高圧処理容器２１Ａにしても、前記図８ないし図１０に示す高圧処理容器と同様な作用効果が得られる。

図１４ないし図１６に示す本発明者が考えた高圧処理容器において、前記図８ないし図１０に示す高圧処理容器２１と主に異なる点は、溶媒通路２５に該溶媒通路２５を均一に溶媒が通過するようにバッフル板３４を設けた点で、このように構成した高圧処理容器２１Ｂにしても、前記図８ないし図１０に示す高圧処理容器と同様な作用効果が得られるとともに、バッフル板３４によって意図しない温度分布の発生をより軽減させることができる。

図１７ないし図１９に示す本発明者が考えた高圧処理容器において、前記図１４ないし図１６に示す高圧処理容器と主に異なる点は、内側高圧処理容器２４の開口部２２と外側高圧処理容器２８の開口部２６とを１個の開閉扉２７Ａで開閉できるように構成した点で、このように構成した高圧処理容器２１Ｃにしても、前記図１４ないし図１６に示す高圧処理容器と同様な作用効果が得られる。

なお、前記本発明の各実施の形態では開閉扉と開口部のシールや配管部分のシール等について説明しなかったが、本発明は内部が高圧になっても漏れが生じないようなシールや構成を施して用いられる。

本発明は超臨界あるいは液体の二酸化炭素を用いた洗浄装置、乾燥装置等に使用される高圧処理装置および高圧処理容器を製造する産業で利用される。

本発明を実施するための最良の第１の形態の概略正面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の概略側面図。 図１の３−３線に沿う断面図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の上方配管から下方配管への動作説明図。 本発明を実施するための最良の第１の形態の下方配管から上方配管への動作説明図。 本発明を実施すえるための第２の形態の概略正面図、 図６の７−７線に沿う断面図。 本発明を実施するための第２の形態の概略正面図。 本発明を実施するための第２の形態の概略側面図。 図８の１０−１０線に沿う断面図。 本発明者が考えた高圧処理容器の概略正面図。 本発明者が考えた高圧処理容器の概略側面図。 図１１の１３−１３線に沿う断面図。 本発明者が考えた異なる高圧処理容器の概略正面図。 本発明者が考えた異なる高圧処理容器の概略側面図。 図１４の１６−１６線に沿う断面図。 本発明者が考えた異なる高圧処理容器の概略正面図。 本発明者が考えた異なる高圧処理容器の概略側面図。 図１７の１９−１９線に沿う断面図。

１、１Ａ：高圧処理装置、 ２：開口部、
３：開閉扉、 ４：高圧処理容器、
５、６：導入部、 ７、８：排出部、
９、１０、１１、 １２：電磁切換弁、
１３：上方配管、 １４：下方配管、
１５：制御機構、 １６：攪拌装置、
１７：攪拌羽根、 １８：モーター、
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ：高圧処理容器、
２２：開口部、 ２３：開閉扉、
２４：内側高圧処理容器、 ２５：溶媒通路、
２６：開口部、 ２７、２７Ａ：開閉扉、
２８：外側高圧処理容器、 ２９：導入口、
３０：導入配管、 ３１：排出口、
３２：排出口、 ３３：排出配管、
３４：バッフル板。

Claims (2)

1. 開閉扉を備える高圧処理容器と、この高圧処理容器の上方と下方にそれぞれ設けられた溶媒の導入部あるいは排出部となるように切換弁を介装した上方配管および下方配管と、前記高圧処理容器内の溶媒の密度が導入する溶媒より大きい場合には前記上方配管より導入し、前記下方配管より排出し、高圧処理容器内の溶媒の密度が導入する溶媒より小さい場合には前記下方配管より導入し、前記上方配管より排出させる制御機構とを備えることを特徴とする高圧処理装置。
2. 開閉扉を備える高圧処理容器と、この高圧処理容器の上方と下方にそれぞれ設けられた溶媒の導入部あるいは排出部となるように切換弁を介装した上方配管および下方配管と、前記高圧処理容器内の溶媒の密度が導入する溶媒より大きい場合には前記上方配管より導入し、前記下方配管より排出し、高圧処理容器内の溶媒の密度が導入する溶媒より小さい場合には前記下方配管より導入し、前記上方配管より排出させる制御機構と、前記高圧処理容器内の溶媒を攪拌する攪拌機構とを備えることを特徴とする高圧処理装置。

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