JP7509334B1 - Cleaning device and cleaning method - Google Patents

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JP7509334B1 JP2024515705A JP2024515705A JP7509334B1 JP 7509334 B1 JP7509334 B1 JP 7509334B1 JP 2024515705 A JP2024515705 A JP 2024515705A JP 2024515705 A JP2024515705 A JP 2024515705A JP 7509334 B1 JP7509334 B1 JP 7509334B1
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翔太 山田
直樹 池田
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Abstract

洗浄装置(100)は、超臨界流体が流通している超臨界流体流路(2a)内において、加熱部(4)と洗浄槽(1)との間に非超臨界状態の添加剤を輸送する添加剤輸送部(8)と、超臨界流体輸送部(3)が超臨界流体を輸送しているときに添加剤を輸送するように添加剤輸送部(8)を制御する制御部(6)を備える。これにより、超臨界流体原料とともに添加剤を加熱する必要がなくなるため、加熱時のエネルギー効率が向上する。また、加熱によって失活するような添加剤を用いた場合、加熱によって添加剤が失活することを防ぐことができる。したがって、被洗浄体の汚染物質の除去を効率よく行うことができる。The cleaning device (100) includes an additive transport unit (8) that transports an additive in a non-supercritical state between the heating unit (4) and the cleaning tank (1) in a supercritical fluid flow path (2a) through which the supercritical fluid flows, and a control unit (6) that controls the additive transport unit (8) so as to transport the additive when the supercritical fluid transport unit (3) transports the supercritical fluid. This eliminates the need to heat the additive together with the supercritical fluid raw material, improving energy efficiency during heating. In addition, when an additive that is deactivated by heating is used, the additive can be prevented from being deactivated by heating. Therefore, contaminants on the object to be cleaned can be removed efficiently.

Description

本開示は、洗浄装置及び洗浄方法に関する。 The present disclosure relates to a cleaning apparatus and a cleaning method.

超臨界流体は、気体と液体の中間の粘度、拡散係数、密度、溶解力を持ち、微細機構に入り込みやすく、疎水性物質の溶解度が高い、といった特徴を持つ。超臨界流体は、このような利点を有するので、洗浄装置における溶媒として用いられている。また、単成分の超臨界流体では、親水性汚染物質及びタンパク質性汚染物質は洗浄しきれない。そこで、被洗浄体が親水性汚染物質及びタンパク質性汚染物質の少なくとも一方を多く含む場合、各々の汚染物質に適した添加剤を用いる必要がある。 Supercritical fluids have intermediate viscosities, diffusion coefficients, densities, and dissolving powers between gases and liquids, and are characterized by their ease of penetrating micromechanical structures and high solubility for hydrophobic substances. Because of these advantages, supercritical fluids are used as solvents in cleaning equipment. Furthermore, single-component supercritical fluids are unable to clean hydrophilic contaminants and proteinaceous contaminants. Therefore, when the object being cleaned contains a large amount of at least one of hydrophilic contaminants and proteinaceous contaminants, it is necessary to use additives appropriate for each contaminant.

そこで、例えば特許文献1には、超臨界状態又は液体状態の二酸化炭素によって被洗浄体を洗浄する洗浄装置について記載されている。また、水溶性汚染物質及びタンパク質性汚染物質の少なくとも一方を除去するために添加剤を用いる場合に、添加剤を二酸化炭素供給管に混入させるためのポンプ等を洗浄システムに追加する構成について記載されている。For example, Patent Document 1 describes a cleaning device that cleans an object to be cleaned with carbon dioxide in a supercritical or liquid state. It also describes a configuration in which, when an additive is used to remove at least one of water-soluble contaminants and proteinaceous contaminants, a pump or the like is added to the cleaning system for mixing the additive into the carbon dioxide supply pipe.

特開2010-136860号公報JP 2010-136860 A

しかしながら、特許文献1に記載の発明では、添加剤を用いる際の添加剤の加熱について考慮されておらず、汚染物質の除去を効率的に行うことができない場合がある。特許文献1に記載の発明では、供給された液体状態の二酸化炭素が被洗浄対象物の洗浄に適した圧力と温度の超臨界二酸化炭素になるように、供給ポンプと洗浄槽温度調節器によって、洗浄槽の圧力と温度が調節される。このとき、例えば、タンパク質性汚染物質を除去するために、添加剤としてタンパク質分解酵素を用いた場合、洗浄槽内の温度が酵素失活温度を超えてしまい、酵素が失活してしまう虞がある。また、例えば、水溶性汚染物質を除去するために、添加剤として水を用いた場合、二酸化炭素に比べて水の比熱が大きいため、洗浄槽内を加熱する際のエネルギー効率が低下する。However, in the invention described in Patent Document 1, the heating of the additive when it is used is not taken into consideration, and contaminants may not be removed efficiently. In the invention described in Patent Document 1, the pressure and temperature of the cleaning tank are adjusted by a supply pump and a cleaning tank temperature regulator so that the supplied liquid carbon dioxide becomes supercritical carbon dioxide at a pressure and temperature suitable for cleaning the object to be cleaned. In this case, for example, if a proteolytic enzyme is used as an additive to remove proteinaceous contaminants, the temperature in the cleaning tank may exceed the enzyme deactivation temperature, and the enzyme may be deactivated. In addition, for example, if water is used as an additive to remove water-soluble contaminants, the specific heat of water is larger than that of carbon dioxide, so the energy efficiency of heating the cleaning tank decreases.

本開示は、上述した課題を解決するためになされたものであり、加熱部によって添加剤が加熱されることを防ぐことで、被洗浄体の汚染物質の除去を効率的に行うことができる洗浄装置及び洗浄方法を提供することを目的とするものである。The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a cleaning device and cleaning method that can efficiently remove contaminants from the object to be cleaned by preventing the additive from being heated by the heating unit.

本開示に係る洗浄装置は、被洗浄体が収容される耐圧の洗浄槽と、超臨界流体原料を供給する超臨界流体原料供給部と、洗浄槽と超臨界流体原料供給部とを結び、超臨界流体原料が流通する超臨界流体流路と、超臨界流体流路内において、超臨界流体原料を加圧し、超臨界流体原料を洗浄槽に輸送する超臨界流体輸送部と、超臨界流体原料供給部と洗浄槽との間に配置される、超臨界流体原料を加熱して超臨界流体とする加熱部と、少なくとも1種の成分からなり、超臨界状態ではない非超臨界状態である添加剤を供給する添加剤供給部と、超臨界流体流路内における加熱部と洗浄槽との間と、添加剤供給部とを結び、添加剤が流通する添加剤流路と、添加剤流路に設けられ、超臨界流体流路内において加熱部と洗浄槽との間に非超臨界状態の添加剤を輸送する添加剤輸送部と、超臨界流体輸送部が超臨界流体を輸送しているときに、添加剤を輸送するように添加剤輸送部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。 The cleaning apparatus according to the present disclosure is characterized by comprising: a pressure-resistant cleaning tank in which an object to be cleaned is accommodated; a supercritical fluid raw material supply unit for supplying a supercritical fluid raw material; a supercritical fluid flow path connecting the cleaning tank and the supercritical fluid raw material supply unit and through which the supercritical fluid raw material flows; a supercritical fluid transport unit for pressurizing the supercritical fluid raw material within the supercritical fluid flow path and transporting the supercritical fluid raw material to the cleaning tank; a heating unit, disposed between the supercritical fluid raw material supply unit and the cleaning tank, for heating the supercritical fluid raw material to form a supercritical fluid; an additive supply unit, comprising at least one component, for supplying an additive in a non-supercritical state that is not in a supercritical state; an additive flow path, connecting the space between the heating unit and the cleaning tank in the supercritical fluid flow path and the additive supply unit, through which the additive flows; an additive transport unit, provided in the additive flow path, for transporting the additive in a non-supercritical state between the heating unit and the cleaning tank within the supercritical fluid flow path; and a control unit, for controlling the additive transport unit to transport the additive when the supercritical fluid transport unit is transporting the supercritical fluid.

また、本開示に係る洗浄方法は、超臨界流体原料供給部から、超臨界流体原料を被洗浄体が収容された洗浄槽に供給する工程と、超臨界流体原料供給部と洗浄槽との間に配置される加熱部によって、超臨界流体原料を加熱して超臨界流体とする工程と、超臨界流体原料供給部と洗浄槽とを結ぶ超臨界流体流路内において超臨界流体が輸送されているときに、加熱部と洗浄槽との間に非超臨界状態の添加剤を輸送する工程と、を備えることを特徴とする。The cleaning method according to the present disclosure is characterized by comprising the steps of: supplying a supercritical fluid raw material from a supercritical fluid raw material supply unit to a cleaning tank containing an object to be cleaned; heating the supercritical fluid raw material to form a supercritical fluid by a heating unit disposed between the supercritical fluid raw material supply unit and the cleaning tank; and transporting an additive in a non-supercritical state between the heating unit and the cleaning tank while the supercritical fluid is being transported in a supercritical fluid flow path connecting the supercritical fluid raw material supply unit and the cleaning tank.

本開示によれば、洗浄装置は、超臨界流体が流通している超臨界流体流路内において、加熱部と洗浄槽との間に非超臨界状態の添加剤を輸送する添加剤輸送部を備える。これにより、被洗浄対象物の汚染物質の除去を効率的に行うことができる洗浄装置及び洗浄方法を提供することができる。According to the present disclosure, the cleaning device includes an additive transport unit that transports an additive in a non-supercritical state between a heating unit and a cleaning tank within a supercritical fluid flow path through which a supercritical fluid flows. This makes it possible to provide a cleaning device and a cleaning method that can efficiently remove contaminants from an object to be cleaned.

図1は、実施の形態1の洗浄装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a cleaning device according to a first embodiment. 図2は、固体、液体、気体及び超臨界状態を表す二酸化炭素の概略的な状態図である。FIG. 2 is a schematic phase diagram of carbon dioxide representing the solid, liquid, gas and supercritical states. 図3は、超臨界状態となる代表的な物質の臨界温度及び臨界圧力をまとめたものである。FIG. 3 shows a summary of the critical temperatures and critical pressures of representative substances that reach a supercritical state. 図4は、代表的なタンパク質分解酵素の酵素失活温度をまとめたものである。FIG. 4 shows a summary of the enzyme inactivation temperatures of representative proteases. 図5は、実施の形態1の殺菌剤供給部を備える洗浄装置の概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram of a cleaning device including a sterilizing agent supply unit according to the first embodiment. 図6は、実施の形態1の洗浄装置を用いた洗浄方法を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a cleaning method using the cleaning apparatus of the first embodiment. 図7は、超臨界流体として二酸化炭素、添加剤としてタンパク質分解酵素を用いた際の、実施の形態1の洗浄装置を用いた洗浄方法を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flow chart showing a cleaning method using the cleaning device of the first embodiment when carbon dioxide is used as the supercritical fluid and a protease is used as the additive. 図8は、被洗浄体を殺菌するための殺菌剤を供給する工程を追加した場合の、実施の形態1の洗浄装置を用いた洗浄方法を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flow chart showing a cleaning method using the cleaning apparatus of the first embodiment when a step of supplying a sterilizing agent for sterilizing the object to be cleaned is added.

以下に、実施の形態に係る洗浄装置100及び洗浄方法を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、実施の形態を適宜変更することが可能である。図において、同様の構成には同じ符号が付されている。The cleaning device 100 and cleaning method according to the embodiment will be described below with reference to the drawings. The following embodiment is merely an example, and the embodiment can be modified as appropriate. In the drawings, similar components are given the same reference numerals.

実施の形態1.
実施の形態1における洗浄装置100について図1を用いて説明する。図1は、実施の形態1の洗浄装置100の概略図である。洗浄装置100は、洗浄槽1、超臨界流体原料供給部2、超臨界流体原料が流通する超臨界流体流路2a、超臨界流体輸送部3、加熱部4、排出部5、制御部6、添加剤供給部7、添加剤輸送部8、圧力測定部9、温度測定部10及び分離部11を備える。
Embodiment 1.
A cleaning apparatus 100 in the first embodiment will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic diagram of the cleaning apparatus 100 in the first embodiment. The cleaning apparatus 100 includes a cleaning tank 1, a supercritical fluid raw material supply unit 2, a supercritical fluid flow path 2a through which the supercritical fluid raw material flows, a supercritical fluid transport unit 3, a heating unit 4, a discharge unit 5, a control unit 6, an additive supply unit 7, an additive transport unit 8, a pressure measurement unit 9, a temperature measurement unit 10, and a separation unit 11.

洗浄槽1は、被洗浄体が収容される内部空間である収容室を備える。また、洗浄槽1は、収容室の開口部が上部開口部として開口する洗浄槽本体1aと、その上部開口部に液密かつ気密に装着される蓋部材1bとを有する。洗浄槽1は、超臨界流体が所定の圧力で圧入されるに足る耐圧性を有するように設計される。The cleaning tank 1 has a storage chamber, which is an internal space in which the object to be cleaned is stored. The cleaning tank 1 also has a cleaning tank body 1a in which the opening of the storage chamber opens as an upper opening, and a lid member 1b that is attached to the upper opening in a liquid-tight and airtight manner. The cleaning tank 1 is designed to have sufficient pressure resistance to allow a supercritical fluid to be injected at a predetermined pressure.

被洗浄体は、例えば、カテーテル、ダイヤライザー、血漿濾過器、血液検査用などの試験管、血液チューブ、大型の医療器械の部品、小型医療装置、小型医療器械等の医療用具である。医療用具を再利用する際、付着した体液等を十分に除去する必要がある。そのため、微細機構に入り込みやすく、疎水性物質の溶解度が高い超臨界流体は、医療用具を洗浄する溶媒に適している。また、被洗浄体は医療用具に限定されず、例えば衣類又は布団等、繊維からなる繊維構造体等でもよい。 The objects to be cleaned are, for example, medical tools such as catheters, dialyzers, plasma filters, test tubes for blood tests, blood tubes, parts of large medical instruments, small medical devices, small medical instruments, etc. When reusing medical tools, it is necessary to thoroughly remove any attached body fluids, etc. For this reason, supercritical fluids, which easily penetrate into micromechanisms and have high solubility for hydrophobic substances, are suitable as solvents for cleaning medical tools. Furthermore, the objects to be cleaned are not limited to medical tools, and may be, for example, textile structures made of fibers such as clothing or bedding.

また、洗浄装置100に、加圧時に蓋部材1bを規制する蓋部材規制部を設けてもよい。これにより、洗浄槽1内に圧入する超臨界流体の圧力によって、蓋部材1bが洗浄槽本体1aの上部開口部から抜け出ることを防ぐことができる。The cleaning device 100 may also be provided with a lid member restricting portion that restricts the lid member 1b when pressurized. This prevents the lid member 1b from slipping out of the upper opening of the cleaning tank body 1a due to the pressure of the supercritical fluid injected into the cleaning tank 1.

蓋部材規制部は、洗浄槽1の底面と蓋部材1bの上面とを移動不能に規制する部材を有する。蓋部材規制部は、例えば、ヨーク等である。蓋部材規制部は、洗浄槽1の底面を移動不能に支持する水平支持部材と、洗浄槽1の蓋部材1bが上方に突出移動することを規制する上部水平部材と、水平支持部材及び上部水平部材を相互に連結する縦部材とを備える。The lid member regulating part has a member that regulates the bottom surface of the cleaning tank 1 and the top surface of the lid member 1b so that they cannot move. The lid member regulating part is, for example, a yoke. The lid member regulating part includes a horizontal support member that supports the bottom surface of the cleaning tank 1 so that it cannot move, an upper horizontal member that regulates the lid member 1b of the cleaning tank 1 from protruding upward, and a vertical member that connects the horizontal support member and the upper horizontal member to each other.

蓋部材規制部は、蓋部材1bを洗浄槽本体1aから取り外すことができるように、加圧処理時以外のときには洗浄槽1から待避した位置に設けられる。蓋部材規制部は、加圧処理をするとき、蓋部材1b及び洗浄槽本体1aを規制する位置に移動することができるように、レール上に設けられてもよい。The lid member regulating portion is provided in a position withdrawn from the cleaning tank 1 except during pressure treatment so that the lid member 1b can be removed from the cleaning tank body 1a. The lid member regulating portion may be provided on a rail so that it can be moved to a position where it regulates the lid member 1b and the cleaning tank body 1a when pressure treatment is performed.

制御部6は、加熱部4、排出部5、圧力測定部9、温度測定部10及び装置系における各種の弁を制御する。制御部6としては、プロセスの動作をプログラムしたパソコン等を採用することができる。制御部6による制御方法については、後述する洗浄方法で説明する。The control unit 6 controls the heating unit 4, the exhaust unit 5, the pressure measuring unit 9, the temperature measuring unit 10 and various valves in the system. A personal computer or the like programmed with the process operations can be used as the control unit 6. The control method by the control unit 6 will be explained in the cleaning method described below.

ここで、超臨界流体とは、物質固有の臨界温度及び臨界圧力を超えた領域にある流体を指す。超臨界流体を形成することのできる物質としては、たとえば二酸化炭素、亜酸化窒素、エタン、プロパン等を挙げることができる。図2は、固体、液体、気体及び超臨界状態を表す二酸化炭素の概略的な状態図である。図2におけるAの領域では、二酸化炭素は固体である。図2におけるBの領域では、二酸化炭素は液体である。図2におけるCの領域では、二酸化炭素は気体である。図2におけるDの領域では、二酸化炭素は超臨界状態である。図2に示す通り、二酸化炭素は、臨界温度である31℃よりも高い温度、かつ、臨界圧力である7.4MPaよりも高い圧力で超臨界状態となる。Here, a supercritical fluid refers to a fluid that is in a region that exceeds the critical temperature and critical pressure specific to the substance. Substances that can form a supercritical fluid include, for example, carbon dioxide, nitrous oxide, ethane, and propane. FIG. 2 is a schematic state diagram of carbon dioxide, showing the solid, liquid, gas, and supercritical states. In region A in FIG. 2, carbon dioxide is a solid. In region B in FIG. 2, carbon dioxide is a liquid. In region C in FIG. 2, carbon dioxide is a gas. In region D in FIG. 2, carbon dioxide is in a supercritical state. As shown in FIG. 2, carbon dioxide becomes supercritical at a temperature higher than the critical temperature of 31°C and at a pressure higher than the critical pressure of 7.4 MPa.

図3は、超臨界状態となる代表的な物質の臨界温度及び臨界圧力をまとめたものである。いずれの超臨界流体を採用するかは、被洗浄体の汚染物質の程度及び汚染物質の種類等に応じて適宜に決定される。臨界温度が比較的低く、かつ、気体として排気したときの環境への影響が少ないため、多くの場合、好適な超臨界流体は二酸化炭素である。 Figure 3 summarizes the critical temperatures and critical pressures of typical substances that reach a supercritical state. The supercritical fluid to be used is determined appropriately depending on the level of contamination of the object to be cleaned and the type of contamination. In many cases, carbon dioxide is the preferred supercritical fluid because its critical temperature is relatively low and it has little impact on the environment when exhausted as a gas.

超臨界流体は、気体と液体の中間の粘度、拡散係数、密度、溶解力を持ち、微細機構に入り込みやすく、疎水性物質の溶解度が高い、といった特徴を持つ。これにより、超臨界流体は、被洗浄体の汚染物質を溶解させることができる。また、超臨界流体は、プラスチックを酸化したり、加水分解したり、劣化させたり、又は変質させたりすることがない。また、超臨界流体は、プラスチック中の可塑剤等の添加物の抽出量が少なく、低温で残存血液及び残存蛋白等を溶解又は分解して除去することができる。さらに、上記にあげた物質の超臨界流体は、作業者にとって有害ではない。また、元来、気体を圧縮して使用するため、圧力を通常圧に戻すと超臨界流体は気体となる。 Supercritical fluids have intermediate viscosities, diffusion coefficients, densities, and dissolving powers between gases and liquids, and are characterized by their ease of penetrating micromechanical structures and their high solubility for hydrophobic substances. This allows supercritical fluids to dissolve contaminants in the object being cleaned. Supercritical fluids also do not oxidize, hydrolyze, deteriorate, or alter plastics. Supercritical fluids also extract a small amount of additives such as plasticizers in plastics, and can dissolve or decompose residual blood and proteins at low temperatures to remove them. Furthermore, the supercritical fluids of the above substances are not harmful to workers. In addition, because they are originally compressed gases for use, when the pressure is returned to normal pressure, the supercritical fluids become gaseous.

超臨界流体原料供給部2は、超臨界流体となるガス又は液体を充填してなる超臨界流体原料用のボンベである。超臨界流体原料が流通する超臨界流体流路2aは、洗浄槽1と超臨界流体原料供給部2とを結ぶ。超臨界流体輸送部3は、超臨界流体原料を洗浄槽1に圧入するための加圧ポンプである。超臨界流体輸送部3は、超臨界流体原料を臨界圧力よりも高くなるように超臨界流体原料を加圧する。例えば、超臨界流体原料が二酸化炭素であるときには、超臨界流体輸送部3は、二酸化炭素の臨界圧力である7.4MPa以上になるように超臨界流体原料を加圧する。超臨界流体輸送部3は、超臨界流体流路2a内において、超臨界流体原料供給部2から供給された超臨界流体原料を洗浄槽1に輸送する。超臨界流体原料供給部2は、超臨界流体流路2a内に超臨界流体供給弁2bを備え、超臨界流体原料の供給量を調整することができる。The supercritical fluid raw material supply unit 2 is a cylinder for supercritical fluid raw materials filled with a gas or liquid that becomes a supercritical fluid. The supercritical fluid flow path 2a through which the supercritical fluid raw material flows connects the cleaning tank 1 and the supercritical fluid raw material supply unit 2. The supercritical fluid transport unit 3 is a pressure pump for pressurizing the supercritical fluid raw material into the cleaning tank 1. The supercritical fluid transport unit 3 pressurizes the supercritical fluid raw material so that the supercritical fluid raw material becomes higher than the critical pressure. For example, when the supercritical fluid raw material is carbon dioxide, the supercritical fluid transport unit 3 pressurizes the supercritical fluid raw material so that the pressure becomes 7.4 MPa or higher, which is the critical pressure of carbon dioxide. The supercritical fluid transport unit 3 transports the supercritical fluid raw material supplied from the supercritical fluid raw material supply unit 2 to the cleaning tank 1 within the supercritical fluid flow path 2a. The supercritical fluid raw material supply unit 2 includes a supercritical fluid supply valve 2b in a supercritical fluid passage 2a, and is capable of adjusting the supply amount of the supercritical fluid raw material.

加熱部4は、超臨界流体原料供給部2と洗浄槽1との間に配置される。加熱部4は、加熱部4の温度を測定する加熱部温度測定部を備える。制御部6は、加熱部4に設けられた加熱部温度測定部が出力した温度検出信号を入力する。加熱部4は、超臨界流体原料の臨界温度よりも高くなるように超臨界流体原料を加熱する。例えば、超臨界流体原料が二酸化炭素であるときには、加熱部4は、二酸化炭素の臨界温度である31℃よりも高くなるように超臨界流体原料を加熱する。加熱部4は、例えば電熱ヒータ、又は熱水流通管等で形成される。多くの場合、加熱部4には電熱ヒータが採用される。 The heating unit 4 is disposed between the supercritical fluid raw material supply unit 2 and the cleaning tank 1. The heating unit 4 is equipped with a heating unit temperature measurement unit that measures the temperature of the heating unit 4. The control unit 6 inputs a temperature detection signal output by the heating unit temperature measurement unit provided in the heating unit 4. The heating unit 4 heats the supercritical fluid raw material so that the temperature becomes higher than the critical temperature of the supercritical fluid raw material. For example, when the supercritical fluid raw material is carbon dioxide, the heating unit 4 heats the supercritical fluid raw material so that the temperature becomes higher than 31°C, which is the critical temperature of carbon dioxide. The heating unit 4 is formed, for example, of an electric heater or a hot water flow pipe. In many cases, an electric heater is used for the heating unit 4.

添加剤供給部7は、少なくとも1種の成分からなる添加剤を洗浄槽1に供給する。添加剤が流通する添加剤流路7aは、超臨界流体流路2a内における加熱部4と洗浄槽1との間と、添加剤供給部7とを結ぶ。添加剤供給部7は、添加剤流路7a内に添加剤供給弁7bを備え、添加剤の供給量を調整することができる。添加剤は、超臨界流体に溶解し、洗浄槽1に供給される。添加剤は、超臨界状態ではない非超臨界状態として、超臨界流体に溶解する。The additive supply unit 7 supplies an additive consisting of at least one component to the cleaning tank 1. The additive flow path 7a through which the additive flows connects the area between the heating unit 4 and the cleaning tank 1 in the supercritical fluid flow path 2a to the additive supply unit 7. The additive supply unit 7 is provided with an additive supply valve 7b in the additive flow path 7a, and is capable of adjusting the amount of additive supplied. The additive is dissolved in the supercritical fluid and supplied to the cleaning tank 1. The additive is dissolved in the supercritical fluid in a non-supercritical state, which is not a supercritical state.

ここで、実施の形態1における添加剤について説明する。単成分の超臨界流体では、親水性汚染物質及びタンパク質性汚染物質は洗浄しきれない。例えば、被洗浄体が医療用具である場合、被洗浄体に体液が付着していることが多い。そのため、被洗浄体に付着した体液を除去して被洗浄体を再利用する必要がある。しかし、単成分の超臨界流体では、体液由来の親水性汚染物質及びタンパク質性汚染物質を完全に除去することはできない。そこで、被洗浄体が親水性汚染物質やタンパク質性汚染物質を多く含む場合、各々の汚染物質に適した添加剤を用いる必要がある。添加剤としては、例えば、極性物質、タンパク質分解酵素等が用いられる。 Here, the additives in the first embodiment are explained. A single-component supercritical fluid cannot completely wash away hydrophilic contaminants and proteinaceous contaminants. For example, when the object to be cleaned is a medical device, body fluids often adhere to the object. Therefore, it is necessary to remove the body fluids adhered to the object to be cleaned and reuse the object. However, a single-component supercritical fluid cannot completely remove hydrophilic contaminants and proteinaceous contaminants derived from body fluids. Therefore, when the object to be cleaned contains a large amount of hydrophilic contaminants or proteinaceous contaminants, it is necessary to use additives suitable for each contaminant. For example, polar substances, proteolytic enzymes, etc. are used as additives.

極性物質は、例えば、水、アルコール等である。アルコールは、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、n-プロパノール、イソプロパノール等が含まれる。極性物質は、分子内に極性を有する。親水性汚染物質は一般的に、極性物質に対する溶解性が高いため、極性物質は親水性汚染物質を溶解させる。これにより、被洗浄体の親水性汚染物質を除去することができる。極性物質は、超臨界流体に溶解することで洗浄槽1に輸送される。このとき、極性物質は、超臨界流体に対する溶解度を超えない範囲で供給される。これにより、汚染物質を溶解させた極性物質が洗浄槽1内に残留することを防ぐことができる。 Polar substances are, for example, water, alcohol, etc. Examples of alcohol include methanol, ethanol, propanol, n-propanol, isopropanol, etc. Polar substances have polarity within the molecule. Hydrophilic contaminants are generally highly soluble in polar substances, so the polar substances dissolve the hydrophilic contaminants. This makes it possible to remove the hydrophilic contaminants from the object to be cleaned. The polar substances are transported to the cleaning tank 1 by dissolving in the supercritical fluid. At this time, the polar substances are supplied within a range that does not exceed their solubility in the supercritical fluid. This makes it possible to prevent the polar substances that have dissolved the contaminants from remaining in the cleaning tank 1.

タンパク質分解酵素には、例えば、プロテアーゼ、アミラーゼ、リパーゼ又はセルラーゼ等が含まれる。多くの場合、好適なタンパク質分解酵素はプロテアーゼである。タンパク質分解酵素を添加剤として用いる場合、水と共に添加してもよい。タンパク質分解酵素は、触媒となって、タンパク質をより小さなポリペプチド又はアミノ酸に加水分解する。これにより、被洗浄体のタンパク質性汚染物質を除去することができる。タンパク質分解酵素は、超臨界流体に溶解することで洗浄槽1に輸送される。このとき、タンパク質分解酵素は、超臨界流体に対する溶解度を超えない範囲で供給される。これにより、タンパク質分解酵素が洗浄槽1内に残留することを防ぐことができる。また、図4は、代表的なタンパク質分解酵素の酵素失活温度をまとめたものである。酵素失活温度とは、タンパク質分解酵素が不可逆的に熱変性し、失活する温度のことである。制御部6は、添加剤としてタンパク質分解酵素を用いた際に、タンパク質分解酵素の酵素失活温度よりも低くなるように加熱部4を制御する。 Protease includes, for example, protease, amylase, lipase, cellulase, etc. In many cases, the preferred protease is protease. When protease is used as an additive, it may be added together with water. Protease acts as a catalyst to hydrolyze proteins into smaller polypeptides or amino acids. This makes it possible to remove proteinaceous contaminants from the object to be cleaned. Protease is transported to the cleaning tank 1 by dissolving in a supercritical fluid. At this time, the protease is supplied within a range that does not exceed its solubility in the supercritical fluid. This makes it possible to prevent the protease from remaining in the cleaning tank 1. FIG. 4 also shows a summary of the enzyme deactivation temperatures of representative protease. The enzyme deactivation temperature is the temperature at which the protease is irreversibly thermally denatured and deactivated. When protease is used as an additive, the control unit 6 controls the heating unit 4 so that the temperature is lower than the enzyme deactivation temperature of the protease.

添加剤輸送部8は、添加剤流路7aに設けられ、添加剤を圧入するための加圧ポンプである。添加剤輸送部8は、超臨界流体流路2a内において、加熱部4と洗浄槽1との間に添加剤を輸送する。加熱部4が、対象となる超臨界流体原料の臨界温度を目標温度として超臨界流体原料を加熱するとき、超臨界流体流路2a内において加熱部4が配置されている部分の温度は目標温度よりも高くなっている。添加剤が輸送される際、超臨界流体流路2a内には超臨界流体が流通しているため、添加剤は超臨界流体に溶解する。このとき、超臨界流体は加熱部4から洗浄槽1に向かって超臨界流体流路2a内を流通するため、添加剤は、超臨界流体流路2a内において加熱部4が配置されている部分を流通せずに、洗浄槽1へと輸送される。The additive transport unit 8 is a pressure pump provided in the additive flow path 7a for pressurizing the additive. The additive transport unit 8 transports the additive between the heating unit 4 and the cleaning tank 1 in the supercritical fluid flow path 2a. When the heating unit 4 heats the supercritical fluid raw material with the critical temperature of the target supercritical fluid raw material as the target temperature, the temperature of the part in the supercritical fluid flow path 2a where the heating unit 4 is located is higher than the target temperature. When the additive is transported, the additive dissolves in the supercritical fluid because the supercritical fluid flows in the supercritical fluid flow path 2a. At this time, the supercritical fluid flows in the supercritical fluid flow path 2a from the heating unit 4 toward the cleaning tank 1, so the additive is transported to the cleaning tank 1 without flowing through the part in the supercritical fluid flow path 2a where the heating unit 4 is located.

圧力測定部9は、洗浄槽1内の圧力を測定し、洗浄槽1内の圧力に対応する圧力検出信号を出力することができる公知の手段又は装置が採用される。制御部6は、圧力測定部9が出力した圧力検出信号を入力して、洗浄槽1内への超臨界流体の圧入量を決定し、超臨界流体原料の供給量を制御する。The pressure measuring unit 9 employs a known means or device capable of measuring the pressure inside the cleaning tank 1 and outputting a pressure detection signal corresponding to the pressure inside the cleaning tank 1. The control unit 6 inputs the pressure detection signal output by the pressure measuring unit 9, determines the amount of supercritical fluid to be injected into the cleaning tank 1, and controls the supply amount of supercritical fluid raw material.

温度測定部10は、洗浄槽1内の温度を測定し、洗浄槽1内の温度に対応する温度検出信号を出力することができる公知の手段又は装置が採用される。制御部6は、温度測定部10から出力される温度検出信号を入力する。The temperature measuring unit 10 employs a known means or device capable of measuring the temperature inside the cleaning tank 1 and outputting a temperature detection signal corresponding to the temperature inside the cleaning tank 1. The control unit 6 inputs the temperature detection signal output from the temperature measuring unit 10.

排出部5は、被洗浄体の汚染物質を溶解させた超臨界流体を、洗浄槽1から排出する。これにより、被洗浄体の汚染物質を除去することができる。排出部5は、例えば、洗浄槽1から外部に連通する排出部排出流路5aと、排出部排出流路5aの途中に配置された排出部排出弁5bとを備えて形成される。また、制御部6は、洗浄槽1内の圧力及び温度に基づき、超臨界流体の超臨界状態を維持しながら超臨界流体を排出するように排出部5を制御する。The discharge unit 5 discharges the supercritical fluid in which the contaminants on the object to be cleaned have been dissolved from the cleaning tank 1. This makes it possible to remove the contaminants on the object to be cleaned. The discharge unit 5 is formed, for example, with a discharge unit discharge flow path 5a that communicates from the cleaning tank 1 to the outside, and a discharge unit discharge valve 5b arranged midway along the discharge unit discharge flow path 5a. The control unit 6 also controls the discharge unit 5 based on the pressure and temperature within the cleaning tank 1 so as to discharge the supercritical fluid while maintaining the supercritical state of the supercritical fluid.

分離部11は、排出部5によって洗浄槽1から排出された超臨界流体を受容する。分離部11は、気体状態になるまで超臨界流体を除圧することができる。このとき、超臨界流体と超臨界流体に溶解していた汚染物質とが分離する。超臨界流体から分離され、固体又は液体となった汚染物質は、分離部11から外部に連通する分離部排出流路11aより排出される。分離部排出流路11aの途中には分離部排出弁11bが配置され、制御部6によって分離部排出弁11bの開閉が制御される。また、汚染物質から分離された超臨界流体は、分離部11から外部に連通する分離部排気流路11cより排気される。分離部排気流路11cの途中には分離部排気弁11dが配置され、制御部6によって分離部排気弁11dの開閉が制御される。The separation section 11 receives the supercritical fluid discharged from the cleaning tank 1 by the discharge section 5. The separation section 11 can depressurize the supercritical fluid until it becomes a gaseous state. At this time, the supercritical fluid and the contaminants dissolved in the supercritical fluid are separated. The contaminants separated from the supercritical fluid and turned into a solid or liquid are discharged from the separation section discharge flow path 11a that communicates with the outside from the separation section 11. A separation section discharge valve 11b is arranged in the middle of the separation section discharge flow path 11a, and the opening and closing of the separation section discharge valve 11b is controlled by the control unit 6. In addition, the supercritical fluid separated from the contaminants is exhausted from the separation section exhaust flow path 11c that communicates with the outside from the separation section 11. A separation section exhaust valve 11d is arranged in the middle of the separation section exhaust flow path 11c, and the opening and closing of the separation section exhaust valve 11d is controlled by the control unit 6.

また、洗浄装置100は、被洗浄体を殺菌するための殺菌剤を洗浄槽1に供給する殺菌剤供給部12をさらに備えていてもよい。図5は、実施の形態1の殺菌剤供給部12を備える洗浄装置100の概略図である。殺菌剤は、例えば、水蒸気、エチレンガス、エタノール等である。殺菌剤が流通する殺菌剤流路12aは、洗浄槽1と殺菌剤供給部12とを結ぶ。殺菌剤は、殺菌剤輸送部13によって輸送される。殺菌剤輸送部13は、殺菌剤流路12aに設けられ、殺菌剤を洗浄槽1に圧入するための加圧ポンプである。殺菌剤輸送部13は、汚染物質を溶解させた超臨界流体を洗浄槽1から排出部5が排出したとき、殺菌剤を洗浄槽1に供給する。殺菌剤供給部12は、殺菌剤流路12a内に殺菌剤供給弁12bを備え、殺菌剤の供給量を調整することができる。 The cleaning device 100 may further include a disinfectant supply unit 12 that supplies a disinfectant to the cleaning tank 1 for disinfecting the object to be cleaned. FIG. 5 is a schematic diagram of the cleaning device 100 including the disinfectant supply unit 12 of the first embodiment. The disinfectant is, for example, water vapor, ethylene gas, ethanol, etc. The disinfectant flow path 12a through which the disinfectant flows connects the cleaning tank 1 and the disinfectant supply unit 12. The disinfectant is transported by the disinfectant transport unit 13. The disinfectant transport unit 13 is a pressure pump provided in the disinfectant flow path 12a for pressurizing the disinfectant into the cleaning tank 1. The disinfectant transport unit 13 supplies the disinfectant to the cleaning tank 1 when the discharge unit 5 discharges the supercritical fluid in which the contaminants are dissolved from the cleaning tank 1. The disinfectant supply unit 12 includes a disinfectant supply valve 12b in the disinfectant flow path 12a, and can adjust the amount of disinfectant supplied.

次に、実施の形態1における洗浄装置100を用いた洗浄方法について説明する。図6は、実施の形態1における洗浄装置100を用いた洗浄方法を示すフローチャートである。
ステップS101では、制御部6は、超臨界流体原料供給部2を制御して、超臨界流体原料を被洗浄体が収容された洗浄槽1に供給する。超臨界流体原料を供給する際、制御部6は、超臨界流体供給弁2bを制御して超臨界流体原料の供給量を調整する。また、制御部6は、超臨界流体輸送部3を制御して、超臨界流体流路2a内において、超臨界流体原料供給部2から供給された超臨界流体原料を洗浄槽1に輸送する。
ステップS102では、制御部6は、洗浄槽1と超臨界流体原料供給部2との間に配置される加熱部4を制御して、超臨界流体原料を加熱して超臨界流体とする。
ステップS103では、制御部6は、添加剤供給部7を制御して、添加剤を洗浄槽1に供給する。添加剤を供給する際、制御部6は、添加剤供給弁7bを制御して添加剤の供給量を調整する。また、制御部6は、添加剤輸送部8を制御して、洗浄槽1と超臨界流体供給部とを結ぶ超臨界流体流路2a内において超臨界流体が輸送されているときに、加熱部4と洗浄槽1との間に、添加剤流路7aを通して非超臨界状態の添加剤を輸送する。
ステップS104では、制御部6が、排出部5を制御して、超臨界流体を洗浄槽1から排出する。制御部6は、圧力測定部9が出力した圧力検出信号及び温度測定部10が出力した温度検出信号に基づいて、超臨界流体の超臨界状態を維持しながら超臨界流体を洗浄槽1から排出するように排出部5を制御する。
Next, a description will be given of a cleaning method using the cleaning apparatus 100 in the embodiment 1. Fig. 6 is a flow chart showing the cleaning method using the cleaning apparatus 100 in the embodiment 1.
In step S101, the control unit 6 controls the supercritical fluid raw material supply unit 2 to supply the supercritical fluid raw material to the cleaning tank 1 containing the object to be cleaned. When supplying the supercritical fluid raw material, the control unit 6 controls the supercritical fluid supply valve 2b to adjust the supply amount of the supercritical fluid raw material. The control unit 6 also controls the supercritical fluid transport unit 3 to transport the supercritical fluid raw material supplied from the supercritical fluid raw material supply unit 2 to the cleaning tank 1 in the supercritical fluid flow path 2a.
In step S102, the control unit 6 controls the heating unit 4 disposed between the cleaning tank 1 and the supercritical fluid raw material supply unit 2 to heat the supercritical fluid raw material to form a supercritical fluid.
In step S103, the control unit 6 controls the additive supply unit 7 to supply the additive to the cleaning tank 1. When supplying the additive, the control unit 6 controls the additive supply valve 7b to adjust the amount of additive supplied. The control unit 6 also controls the additive transport unit 8 to transport the additive in a non-supercritical state between the heating unit 4 and the cleaning tank 1 through the additive flow path 7a when the supercritical fluid is being transported in the supercritical fluid flow path 2a connecting the cleaning tank 1 and the supercritical fluid supply unit.
In step S104, the control unit 6 controls the discharge unit 5 to discharge the supercritical fluid from the cleaning tank 1. Based on the pressure detection signal output by the pressure measurement unit 9 and the temperature detection signal output by the temperature measurement unit 10, the control unit 6 controls the discharge unit 5 to discharge the supercritical fluid from the cleaning tank 1 while maintaining the supercritical state of the supercritical fluid.

また、図7は、超臨界流体として二酸化炭素、添加剤としてタンパク質分解酵素を用いた際の、実施の形態1における洗浄装置100を用いた洗浄方法を示すフローチャートである。
ステップS111では、制御部6は、超臨界流体原料供給部2を制御して、気体又は液体状態の二酸化炭素を被洗浄体が収容された洗浄槽1に供給する。
ステップS112では、制御部6は、洗浄槽1と超臨界流体原料供給部2との間に配置される加熱部4を制御して、気体又は液体状態の二酸化炭素を加熱して超臨界流体とする。
ステップS113では、制御部6は、添加剤輸送部8を制御して、洗浄槽1と超臨界流体供給部とを結ぶ超臨界流体流路2a内において超臨界状態の二酸化炭素が輸送されているときに、加熱部4と洗浄槽1との間に非超臨界状態のタンパク質分解酵素を輸送する。
ステップS114では、制御部6が、洗浄槽1に輸送される二酸化炭素の温度が、二酸化炭素の臨界温度より高く、かつ、タンパク質分解酵素が失活する温度である酵素失活温度より低くなるように加熱部4を制御する。
ステップS115では、制御部6が、排出部5を制御して、超臨界流体状態の二酸化炭素を洗浄槽1から排出する。
FIG. 7 is a flow chart showing a cleaning method using the cleaning device 100 in the first embodiment when carbon dioxide is used as the supercritical fluid and a protease is used as the additive.
In step S111, the control unit 6 controls the supercritical fluid raw material supply unit 2 to supply carbon dioxide in a gaseous or liquid state to the cleaning tank 1 containing the object to be cleaned.
In step S112, the control unit 6 controls the heating unit 4 disposed between the cleaning tank 1 and the supercritical fluid raw material supply unit 2 to heat the carbon dioxide in a gaseous or liquid state to form a supercritical fluid.
In step S113, the control unit 6 controls the additive transport unit 8 to transport a protease in a non-supercritical state between the heating unit 4 and the cleaning tank 1 while carbon dioxide in a supercritical state is being transported within the supercritical fluid flow path 2a connecting the cleaning tank 1 and the supercritical fluid supply unit.
In step S114, the control unit 6 controls the heating unit 4 so that the temperature of the carbon dioxide transported to the cleaning tank 1 is higher than the critical temperature of carbon dioxide and lower than the enzyme deactivation temperature, which is the temperature at which the protease is deactivated.
In step S<b>115 , the control unit 6 controls the discharge unit 5 to discharge the carbon dioxide in a supercritical fluid state from the cleaning tank 1 .

また、図8は、被洗浄体を殺菌するための殺菌剤を供給する工程を追加した場合の、実施の形態1における洗浄装置100を用いた洗浄方法を示すフローチャートである。
ステップS121~S124はそれぞれ、ステップS101~S104の工程と同様である。
ステップS125では、制御部6が、殺菌剤供給部12を制御して、被洗浄体を殺菌するための殺菌剤を洗浄槽1に供給する。殺菌剤を供給する際、制御部6は、殺菌剤供給弁12bを制御して殺菌剤の供給量を調整する。また、制御部6は、殺菌剤輸送部13を制御して、殺菌剤流路12a内において、殺菌剤供給部12から供給された殺菌剤を洗浄槽1に輸送する。
FIG. 8 is a flow chart showing a cleaning method using the cleaning device 100 in the first embodiment, in which a step of supplying a sterilizing agent for sterilizing the object to be cleaned is added.
Steps S121 to S124 are similar to steps S101 to S104, respectively.
In step S125, the control unit 6 controls the sterilizing agent supply unit 12 to supply the sterilizing agent for sterilizing the object to be cleaned to the cleaning tank 1. When supplying the sterilizing agent, the control unit 6 controls the sterilizing agent supply valve 12b to adjust the amount of the sterilizing agent supplied. The control unit 6 also controls the sterilizing agent transport unit 13 to transport the sterilizing agent supplied from the sterilizing agent supply unit 12 to the cleaning tank 1 in the sterilizing agent flow path 12a.

このように、実施の形態1における洗浄装置100は、超臨界流体が流通している超臨界流体流路2a内において、加熱部4と洗浄槽1との間に非超臨界状態の添加剤を輸送する添加剤輸送部8と、超臨界流体輸送部3が超臨界流体を輸送しているときに添加剤を輸送するように添加剤輸送部8を制御する制御部6を備える。上記の構成にすることにより、添加剤は、超臨界流体流路2a内において加熱部4が配置されている部分を流通せずに洗浄槽1へと輸送されるため、添加剤が加熱部4によって加熱されることがなくなる。これにより、超臨界流体原料とともに添加剤を加熱する必要がなくなるため、加熱時のエネルギー効率が向上する。また、加熱によって失活するような添加剤を用いた場合、加熱によって添加剤が失活することを防ぐことができる。したがって、被洗浄体の汚染物質の除去を効率よく行うことができる。 In this way, the cleaning device 100 in the first embodiment includes an additive transport unit 8 that transports the additive in a non-supercritical state between the heating unit 4 and the cleaning tank 1 in the supercritical fluid flow path 2a through which the supercritical fluid flows, and a control unit 6 that controls the additive transport unit 8 to transport the additive when the supercritical fluid transport unit 3 transports the supercritical fluid. With the above configuration, the additive is transported to the cleaning tank 1 without flowing through the part in the supercritical fluid flow path 2a where the heating unit 4 is located, so the additive is not heated by the heating unit 4. This eliminates the need to heat the additive together with the supercritical fluid raw material, improving energy efficiency during heating. In addition, when an additive that is deactivated by heating is used, it is possible to prevent the additive from being deactivated by heating. Therefore, it is possible to efficiently remove contaminants from the object to be cleaned.

また、制御部6は、洗浄槽1内の圧力及び温度に基づき、超臨界流体の超臨界状態を維持しながら超臨界流体を排出するように排出部5を制御する。上記の構成にすることで、洗浄槽1内で超臨界流体と超臨界流体に溶解していた汚染物質とが分離することがなくなるため、被洗浄体への汚染物質の再付着を防ぐことができる。 Furthermore, the control unit 6 controls the discharge unit 5 to discharge the supercritical fluid while maintaining the supercritical state of the supercritical fluid based on the pressure and temperature in the cleaning tank 1. With the above configuration, the supercritical fluid and the contaminants dissolved in the supercritical fluid are not separated in the cleaning tank 1, so that it is possible to prevent the contaminants from re-adhering to the object to be cleaned.

また、分離部11は、排出部5によって洗浄槽1から排出された超臨界流体と、超臨界流体に溶解した汚染物質とを分離する。上記の構成にすることで、超臨界流体から分離され、固体又は液体となった汚染物質が、分離部11から外部に連通する分離部排出流路11aより排出されるため、被洗浄体及び装置配管への汚染物質の再付着を防ぐことができる。 The separation unit 11 also separates the supercritical fluid discharged from the cleaning tank 1 by the discharge unit 5 from the contaminants dissolved in the supercritical fluid. With the above configuration, the contaminants separated from the supercritical fluid and turned into a solid or liquid are discharged from the separation unit discharge flow path 11a that communicates with the outside from the separation unit 11, thereby preventing the contaminants from reattaching to the object to be cleaned and the equipment piping.

また、添加剤をタンパク質分解酵素としてもよい。上記の構成にすることで、単成分の超臨界流体では除去しきれないタンパク質性汚染物質を被洗浄体から除去することができる。これにより、被洗浄体の汚染物質の除去を効率よく行うことができる。また、タンパク質分解酵素を添加剤として用いる場合、水と共に添加してもよい。これにより、タンパク質分解酵素によるタンパク質性汚染物質の加水分解を促進することができる。 The additive may also be a protease. With the above configuration, proteinaceous contaminants that cannot be completely removed by a single-component supercritical fluid can be removed from the object being cleaned. This allows for efficient removal of contaminants from the object being cleaned. When a protease is used as an additive, it may be added together with water. This can promote hydrolysis of proteinaceous contaminants by the protease.

また、添加剤をタンパク質分解酵素とし、臨界温度が比較的低い二酸化炭素を超臨界流体原料としてもよい。この場合、制御部6は、洗浄槽1に輸送される二酸化炭素の温度を、二酸化炭素の臨界温度より高く、かつ、酵素失活温度より低くなるように加熱部4を制御する。上記の構成にすることで、二酸化炭素を超臨界状態にし、かつ、タンパク質分解酵素を失活させずに超臨界状態の二酸化炭素に溶解させることができる。これにより、被洗浄体の汚染物質の除去を効率よく行うことができる。 Alternatively, the additive may be a protease, and carbon dioxide, which has a relatively low critical temperature, may be used as the supercritical fluid raw material. In this case, the control unit 6 controls the heating unit 4 so that the temperature of the carbon dioxide transported to the cleaning tank 1 is higher than the critical temperature of carbon dioxide and lower than the enzyme deactivation temperature. With the above configuration, carbon dioxide can be brought to a supercritical state, and the protease can be dissolved in the supercritical carbon dioxide without being deactivated. This allows efficient removal of contaminants from the object to be cleaned.

また、添加剤を極性物質としてもよい。上記の構成にすることで、単成分の超臨界流体では除去しきれない親水性汚染物質を被洗浄体から除去することができる。これにより、被洗浄体の汚染物質の除去を効率よく行うことができる。 The additive may also be a polar substance. With the above configuration, it is possible to remove hydrophilic contaminants from the object being cleaned that cannot be completely removed with a single-component supercritical fluid. This allows for efficient removal of contaminants from the object being cleaned.

また、殺菌剤供給部12は、排出部5が超臨界流体を洗浄槽1から排出したとき、殺菌剤を洗浄槽1に供給する。上記の構成にすることで、超臨界流体によって被洗浄体の汚染物質が除去された後に、被洗浄体を殺菌することができる。これにより、洗浄装置100の洗浄性能を向上させることができる。 In addition, the sterilizing agent supply unit 12 supplies the sterilizing agent to the cleaning tank 1 when the discharge unit 5 discharges the supercritical fluid from the cleaning tank 1. With the above configuration, the object to be cleaned can be sterilized after the contaminants on the object to be cleaned are removed by the supercritical fluid. This improves the cleaning performance of the cleaning device 100.

また、実施の形態1における洗浄装置100を用いた洗浄方法は、超臨界流体原料供給部2によって超臨界流体原料を供給する工程と、被洗浄体が収容された洗浄槽1と超臨界流体原料供給部2との間に配置される加熱部4によって、超臨界流体原料を加熱して超臨界流体とする工程と、洗浄槽1と超臨界流体供給部とを結び、超臨界流体が流通する超臨界流体流路2a内において、加熱部4と洗浄槽1との間に非超臨界状態の添加剤を添加剤輸送部8によって輸送する工程と、排出部5によって超臨界流体を洗浄槽1から排出する工程とを備える。これにより、添加剤が加熱部4によって加熱されることがなくなり、被洗浄体の汚染物質の除去を効率よく行うことができる。 The cleaning method using the cleaning apparatus 100 in the first embodiment includes the steps of: supplying a supercritical fluid raw material by the supercritical fluid raw material supply unit 2; heating the supercritical fluid raw material to form a supercritical fluid by the heating unit 4 arranged between the cleaning tank 1 containing the object to be cleaned and the supercritical fluid raw material supply unit 2; transporting an additive in a non-supercritical state between the heating unit 4 and the cleaning tank 1 by the additive transport unit 8 in the supercritical fluid flow path 2a connecting the cleaning tank 1 and the supercritical fluid supply unit and through which the supercritical fluid flows; and discharging the supercritical fluid from the cleaning tank 1 by the discharge unit 5. This prevents the additive from being heated by the heating unit 4, and allows efficient removal of contaminants from the object to be cleaned.

なお、汚染物質から分離された超臨界流体は、分離部11から外部に連通する分離部排気流路11cより排気されるものとして記載したが、これに限定されない。すなわち、超臨界流体は、排気せずに循環させてもよい。超臨界流体を排気せずに循環させるとき、超臨界流体原料供給部2と加熱部4との間に連通するように分離部排気流路11cを配置してもよい。その場合でも、添加剤が加熱部4によって加熱されることはないため、被洗浄体の汚染物質の除去を効率よく行うことができるという同様の効果を奏する。 Although the supercritical fluid separated from the contaminants has been described as being exhausted from the separation section exhaust flow path 11c that communicates with the outside from the separation section 11, this is not limited to this. In other words, the supercritical fluid may be circulated without being exhausted. When circulating the supercritical fluid without being exhausted, the separation section exhaust flow path 11c may be arranged so as to communicate between the supercritical fluid raw material supply section 2 and the heating section 4. Even in this case, the additive is not heated by the heating section 4, so the same effect of efficiently removing contaminants from the object to be cleaned is achieved.

1 洗浄槽、1a 洗浄槽本体、1b 蓋部材、2 超臨界流体原料供給部、2a 超臨界流体流路、2b 超臨界流体供給弁、3 超臨界流体輸送部、4 加熱部、5 排出部、5a 排出部排出流路、5b 排出部排出弁、6 制御部、7 添加剤供給部、7a 添加剤流路、7b 添加剤供給弁、8 添加剤輸送部、9 圧力測定部、10 温度測定部、11 分離部、11a 分離部排出流路、11b 分離部排出弁、11c 分離部排気流路、11d 分離部排気弁、12 殺菌剤供給部、12a 殺菌剤流路、12b 殺菌剤供給弁、13 殺菌剤輸送部1 cleaning tank, 1a cleaning tank body, 1b cover member, 2 supercritical fluid raw material supply section, 2a supercritical fluid flow path, 2b supercritical fluid supply valve, 3 supercritical fluid transport section, 4 heating section, 5 exhaust section, 5a exhaust section exhaust flow path, 5b exhaust section exhaust valve, 6 control section, 7 additive supply section, 7a additive flow path, 7b additive supply valve, 8 additive transport section, 9 pressure measurement section, 10 temperature measurement section, 11 separation section, 11a separation section exhaust flow path, 11b separation section exhaust valve, 11c separation section exhaust flow path, 11d separation section exhaust valve, 12 sterilizing agent supply section, 12a sterilizing agent flow path, 12b sterilizing agent supply valve, 13 sterilizing agent transport section

Claims (10)

被洗浄体が収容される耐圧の洗浄槽と、
超臨界流体原料を供給する超臨界流体原料供給部と、
前記洗浄槽と前記超臨界流体原料供給部とを結び、前記超臨界流体原料が流通する超臨界流体流路と、
前記超臨界流体流路内において、前記超臨界流体原料を加圧し、前記超臨界流体原料を前記洗浄槽に輸送する超臨界流体輸送部と、
前記超臨界流体原料供給部と前記洗浄槽との間に配置される、前記超臨界流体原料を加熱して超臨界流体とする加熱部と、
少なくとも1種の成分からなり、超臨界状態ではない非超臨界状態である添加剤を供給する添加剤供給部と、
前記超臨界流体流路内における前記加熱部と前記洗浄槽との間と、前記添加剤供給部とを結び、前記添加剤が流通する添加剤流路と、
前記添加剤流路に設けられ、前記超臨界流体流路内において前記加熱部と前記洗浄槽との間に非超臨界状態の前記添加剤を輸送する添加剤輸送部と、
前記超臨界流体輸送部が前記超臨界流体を輸送しているときに、前記添加剤を輸送するように前記添加剤輸送部を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする洗浄装置。
a pressure-resistant cleaning tank in which an object to be cleaned is accommodated;
a supercritical fluid raw material supply unit that supplies a supercritical fluid raw material;
a supercritical fluid flow path connecting the cleaning tank and the supercritical fluid raw material supply unit, through which the supercritical fluid raw material flows;
a supercritical fluid transport unit that pressurizes the supercritical fluid raw material in the supercritical fluid flow path and transports the supercritical fluid raw material to the cleaning tank;
a heating unit disposed between the supercritical fluid raw material supply unit and the cleaning tank, the heating unit heating the supercritical fluid raw material to form a supercritical fluid;
An additive supply unit that supplies an additive that is composed of at least one component and is in a non-supercritical state, not in a supercritical state;
an additive flow path that connects a portion between the heating unit and the cleaning tank in the supercritical fluid flow path and the additive supply unit, and through which the additive flows;
an additive transport unit provided in the additive flow path and configured to transport the additive in a non-supercritical state between the heating unit and the cleaning tank within the supercritical fluid flow path;
a control unit that controls the additive transport unit so as to transport the additive when the supercritical fluid transport unit transports the supercritical fluid;
A cleaning device comprising:
前記添加剤はタンパク質分解酵素であることを特徴とする請求項1に記載の洗浄装置。 The cleaning device according to claim 1, characterized in that the additive is a proteolytic enzyme. 前記超臨界流体原料は二酸化炭素であり、
前記制御部は、前記洗浄槽に輸送される前記二酸化炭素の温度が前記二酸化炭素の臨界温度より高く、かつ、前記タンパク質分解酵素が失活する温度である酵素失活温度より低くなるように前記加熱部を制御することを特徴とする請求項2に記載の洗浄装置。
the supercritical fluid source is carbon dioxide;
The cleaning device according to claim 2, characterized in that the control unit controls the heating unit so that the temperature of the carbon dioxide transported to the cleaning tank is higher than the critical temperature of the carbon dioxide and lower than the enzyme inactivation temperature, which is the temperature at which the protease is inactivated.
前記添加剤は極性物質であることを特徴とする請求項1に記載の洗浄装置。 The cleaning device according to claim 1, characterized in that the additive is a polar substance. 前記洗浄槽内の圧力を測定する圧力測定部と
前記洗浄槽内の温度を測定する温度測定部と、
前記超臨界流体を前記洗浄槽から排出する排出部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記洗浄槽内の圧力及び温度に基づき、前記超臨界流体の超臨界状態を維持しながら前記超臨界流体を排出するように前記排出部を制御することを特徴とする請求項1に記載の洗浄装置。
a pressure measuring unit for measuring a pressure in the cleaning tank; and a temperature measuring unit for measuring a temperature in the cleaning tank.
and a discharge unit for discharging the supercritical fluid from the cleaning tank.
2. The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the discharge unit to discharge the supercritical fluid while maintaining the supercritical state of the supercritical fluid based on the pressure and temperature in the cleaning tank.
前記超臨界流体を前記洗浄槽から排出する排出部と、
前記排出部によって前記洗浄槽から排出された前記超臨界流体と、前記超臨界流体に溶解した汚染物質とを分離する分離部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の洗浄装置。
a discharge unit that discharges the supercritical fluid from the cleaning tank;
2. The cleaning apparatus according to claim 1, further comprising a separation unit which separates the supercritical fluid discharged from the cleaning tank by the discharge unit from contaminants dissolved in the supercritical fluid.
前記超臨界流体を前記洗浄槽から排出する排出部と、
前記排出部が前記超臨界流体を前記洗浄槽から排出したとき、前記被洗浄体を殺菌するための殺菌剤を前記洗浄槽に供給する殺菌剤供給部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の洗浄装置。
a discharge unit that discharges the supercritical fluid from the cleaning tank;
2. The cleaning apparatus according to claim 1 , further comprising a sterilizing agent supply unit that supplies a sterilizing agent to the cleaning tank for sterilizing the object to be cleaned when the discharge unit discharges the supercritical fluid from the cleaning tank.
超臨界流体原料供給部から、超臨界流体原料を被洗浄体が収容された洗浄槽に供給する工程と、
前記超臨界流体原料供給部と前記洗浄槽との間に配置される加熱部によって、前記超臨界流体原料を加熱して超臨界流体とする工程と、
前記超臨界流体原料供給部と前記洗浄槽とを結ぶ超臨界流体流路内において、前記超臨界流体が輸送されているときに、前記加熱部と前記洗浄槽との間に非超臨界状態の添加剤を輸送する工程と、
を備えることを特徴とする洗浄方法。
supplying a supercritical fluid source from a supercritical fluid source supply unit to a cleaning tank containing an object to be cleaned;
a step of heating the supercritical fluid raw material to form a supercritical fluid by a heating unit disposed between the supercritical fluid raw material supply unit and the cleaning tank;
a step of transporting an additive in a non-supercritical state between the heating unit and the cleaning tank while the supercritical fluid is being transported in a supercritical fluid flow path connecting the supercritical fluid raw material supply unit and the cleaning tank;
A cleaning method comprising:
前記超臨界流体原料は二酸化炭素であり、
前記添加剤はタンパク質分解酵素であり、
前記洗浄槽に輸送される前記二酸化炭素の温度が前記二酸化炭素の臨界温度より高く、かつ、前記タンパク質分解酵素が失活する温度である酵素失活温度より低くなるように前記加熱部を制御する工程を備えることを特徴とする請求項8に記載の洗浄方法。
the supercritical fluid source is carbon dioxide;
The additive is a protease,
9. The cleaning method according to claim 8, further comprising a step of controlling the heating unit so that the temperature of the carbon dioxide transported to the cleaning tank is higher than the critical temperature of the carbon dioxide and lower than an enzyme inactivation temperature at which the protease is inactivated.
前記超臨界流体を前記洗浄槽から排出したとき、前記被洗浄体を殺菌するための殺菌剤を前記洗浄槽に供給する工程を備えることを特徴とする請求項8に記載の洗浄方法。 9. The cleaning method according to claim 8, further comprising the step of supplying a germicide for sterilizing the object to be cleaned to the cleaning tank when the supercritical fluid is discharged from the cleaning tank.
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