KR20030046506A - 이산화탄소 및 분리형 압력용기를 이용하는 드라이크리닝처리용 기구 및 방법 - Google Patents

이산화탄소 및 분리형 압력용기를 이용하는 드라이크리닝처리용 기구 및 방법 Download PDF

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웜스티브엘.
데영제임스피.
맥클래인제임스비.
브레이너드데이비드이.
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미셀 테크놀로지즈, 인코포레이티드
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Abstract

하나 이상의 분리형 압력 용기를 이용하는 공정 시스템이 서술된다. 상기 시스템은 복수개의 용매 배스의 상이한 화학적 조성을 유지하면서 복수개의 용매 배스가 각각 상이한 화학적 조성을 가지면서도 단일 압력 용기 내에서 저장 및/또는 처리되는 것을 가능하게 한다. 따라서, 하나 이상의 분리형 압력 용기를 이용하는 그런 시스템은 시스템과 연관된 비용을 절감하면서 복수개의 용매 배스를 갖는 이산화탄소계 시스템의 개선된 가동 효율을 제공할 수 있다.

Description

이산화탄소 및 분리형 압력용기를 이용하는 드라이크리닝 처리용 기구 및 방법{Device and process for dry-cleaning process using carbon dioxide and a divided pressure vessel}
전부는 아니더라도, 많은 이산화탄소 처리 시스템에 대해 가동상 고려해야 할 사항은 일정한 시간내 처리량 (throughput) 인데, 이는 주어진 기간의 시간동안 처리될 수 있는 물건나 물질의 양으로 정의될 수 있다. 이산화탄소를 용매로 이용하는 다양한 공정에 있어서, 시간내 처리량을 증가시킴으로써 가동효율을 개선하기 위하여 복수개의 용매배스 (solvent bath) 가 이용될 수 있다. 예를 들면, 이산화탄소계 드라이크리닝 시스템에 있어서, 예비세척, 세척, 헹굼, 및 증류 작업을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 예비세척, 세척, 및 헹굼 용액은 각각 상이한 화학조성을 가질 수 있다. 만약 하나의 단일 탱크가 다양한 배스를 저장하는데 이용된다면, 탱크내 용액의 조성은 각각의 작업간 조절될 필요가 있는데, 이는 사이클 시간을 증가시키고 처리량을 감소시킬 수 있다. 예비세척용액을 저장하는 탱크, 세척 용액을 저장하는 별개의 탱크, 헹굼 용액을 저장하는 또다른 별개의 탱크, 및 또 다른 별개의 증류 탱크를 이용함으로써, 드라이크리닝시스템은 보다 시기적절하게 예비세척, 세척, 헹굼, 및 건조 작업의 사이클을 돌 수 있을 것이다.
데위스 등 (Dewees et al.) 의 미국 특허 제 5,267,455 호는 초임계 이산화탄소를 크리닝 유체로 이용하기에 특히 적합한 드라이크리닝 시스템을 제안하고 있는데 이 더렵혀진 기재을 보유하기에 적합한 회전가능한 드럼, 크리닝 유체 저장용기, 및 사용한 크리닝 유체를 재순환하기 위한 별도의 가스 증발기를 포함하는 밀폐가능한 크리닝 용기를 포함한다.
이산화탄소계 시스템내에서 복수개의 용매 베스를 이용하면 가동효율을 개선할 수 있는 반면, 그런 시스템과 연계하여 증가된 비용이 가동상의 이점을 상회할 수 있다. 이산화탄소 용매를 액체나 초임계 상으로 유지하기 위해서 이산화탄소계 시스템은 상승된 압력하에서 가동될 필요가 있다. 따라서, 각각의 분리된 탱크는 인증된 압력 용기이어야 하는데, 이는 상당히 비쌀 수 있다. 더우기, 각각의 분리된 탱크는 압력 방출밸브와 일정하게 유체 소통 상태가 되어야 한다. 따라서, 복수개의 용매 배스를 가지고 있는 이산화탄소계 시스템을 제조하기 위한 비용은 그러한 시스템을 이용함으로써 얻어질 수 있는 가동상의 이점을, 전부는 아니더라도, 어느정도 상회하게 된다.
국제특허출원 제 97/33031 호는 또 다른 크리닝 사이클에 이용하기 위한 액체 가스를 증류 및 저장하는 저장/스틸 용기를 제안한다. 이 저장/스틸 용기는 외부탱크의 내부 공간 (inner cavity) 내에 위치하는 튜브를 포함한다. 튜브의 상부에는 내부 공간과 튜브의 내부 챔버 간 유체 소통을 제공하는 개구부가 있다. 튜브의 하부에는 액체 가스가 내부 공간으로부터 내부 챔버로 흐를 수 있도록 하는 일방향 조절 밸브가 있다. 용기는 튜브의 내부 챔버 내에서 액체 가스를 가열하고 기화시킬 수 있는 가열 요소를 가진다. 스틸은 액체가스를 튜브내에서 기화시키는데, 이는 액체가 내부 공간으로부터 내부 챔버로 흐르도록 한다. 기화된 액체가스는 응축하여 내부 공간으로 떨어지는데, 이는 이어서 증류되지 않은 "더러운" 액체의 층위에, 증류된 "깨끗한" 액체의 층을 형성한다. 사이클은 더러운 액체의 수준이 일방향 조절 밸브의 아래로 떨어질 때까지 계속된다.
국제특허출원 제 97/33031 호는 상이한 화학적 조성의 둘 이상의 유체를 유지하면서 상이한 화학적 조성을 갖는 둘 이상의 용액이 동일한 압력 용기내에서 저장 및/또는 처리될 수 있는 이산화탄소계 용매를 이용하는 장치를 제공하지는 않는다.
본 출원은 2000년 10월 13일자로 출원된 미국 임시출원 제 60/240,473호에 우선권을 주장하며, 그 임시출원의 내용이 그 전체로서 인용되어 본 출원에 통합된다.
본 발명은 고밀화 가스계 시스템, 보다 구체적으로는 이산화탄소계 시스템을 위한 분리형 압력 용기 장치 및 이를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다.
도1은 수평방향을 갖는 본 발명에 따른 분리형 압력 용기의 전방 단면도이다;
도2는 도1의 용기의 2-2 라인을 따라 본 후방 단면도이다;
도3은 수직방향을 갖는 본 발명에 따른 분리형 압력 용기의 전방 단면도이다;
도4a는 도3의 용기의 4A-4A 라인을 따라 본 평면 단면도이다;
도4b는 도3의 용기의 4B-4B 라인을 따라 본 평면 단면도이다;
도5는 이산화탄소계 용매를 채용하고 분리형 압력 용기를 갖는 본 발명에 따른 처리 시스템의 구체화를 도시한 개략도이다;
도6은 이산화탄소계 용매를 채용하고 분리형 작업 탱크를 갖는 본 발명에 따른 배치 처리 시스템의 구체화를 도시한 개략도이다;
도7은 본 발명에 따른 정제 및 분리 시스템의 구체화를 도시한 개략도이다; 그리고 도8은 분리형 보조제 첨가 탱크 및 분리형 폐기물 수집 탱크를 갖는 본 발명에 따른 배치 처리 시스템의 구체화를 도시한 개략도이다.
본 발명에 의하면, 이산화탄소계 시스템 내에서 이용하는 분리형 압력 용기가 제공된다. 본 발명의 분리형 압력용기는 복수개의 용매 배스의 상이한 화학적 조성을 유지하면서 하나의 단일 압력 용기 내에서 각각 상이한 화학적 조성을 갖는복수의 용매배스가 저장 및/또는 처리될 수 있도록 한다. 따라서, 본 발명의 분리형 압력 용기는 시스템과 연관된 비용을 감소시키면서도 복수의 용매 배스를 갖는 이산화탄소계 시스템의 개선된 가동 효율을 제공할 수 있다. 이산화탄소계 용매를 채용하는 처리 시스템 내에서 그런 분리형 압력 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법도 또한 제공된다.
본 발명에 의하면, 분리형 저장 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법은 제 1 고밀화 가스 기재 처리 용액을 복수의 액체 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내의 제 1 용액 챔버로부터 처리 용기로 전달하고, 제 1 처리 용액을 처리 용기로부터 분리형 저장용기로 반송하고, 제 1 처리 용액과 상이한 조성을 갖는 제 2 이산화탄소계 처리 용액을 분리형 저장 용기 내의 제 2 액체 챔버로부터 처리 용기로 전달하고, 제 2 처리 용액을 처리 용기로부터 분리형 저장용기로 반송하는 단계를 포함한다. 처리 시스템은 배치 처리 시스템, 세미-배치 처리 시스템, 또는 연속적 처리 시스템일 수 있다.
본 발명의 구체예에 있어서, 분리형 저장용기의 이용방법은 처리 용기내에서 물건을 제 1 처리 용액과 접촉시키고, 처리 용기내에서 물건을 제 2 처리 용액과 접촉시키는 것을 포함한다. 제 1 처리 용액은 예비-세척 용액, 세척용액, 또는 코팅용액일 수 있으며, 제 2 처리 용액은, 몇가지 예를 들자면, 세척용액, 코팅용액, 또는 헹굼용액일 수 있다. 물건은 섬유 기재, 금속 기재, 및 전기적 기구를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 물건일 수 있다. 물건을 세척용액과 접촉시키는 작업은 물건으로부터 폴리머 물질, 예컨대 레진, 접착제, 코팅, 및 잉크를 제거하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 제 1 또는 제 2 처리 용액의 적어도 하나는 함침제를 포함하는 함침 용액이다. 물건을 함침용액과 접촉시키는 작업은 물건을 함침제로 함침시키는 것을 포함한다. 물건은 다공성 물질 (porous material) 일 수 있으며, 함침제는 방충처리, 색소, 강화제, 방수제 또는 방오제 (pollution repellants) 일 수 있다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 제 1 또는 제 2 처리 용액의 적어도 하나는 추출용액이며, 물건을 추출용액과 접촉시키는 작업은 추출용액을 이용하여 물건로부터 물질을 추출하는 것을 포함한다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 제 1 또는 제 2 처리 용액의 적어도 하나는 현상용액이다. 물건을 현상용액과 접촉시키는 작업은 현상용액을 이용하여 반도체 기재상에 레지스트를 현상하는 것을 포함한다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 분리형 저장 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법은 제 1 처리 용액을 제 2 처리 용액과 조합함으로써 화학적 화합물을 합성하는 작업을 포함한다. 제 1 처리 용액은 제 1 반응물을 포함하는 제 1 반응용액이며 제 2 처리 용액은 제 2 반응물을 포함하는 제 2 반응용액이다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 분리형 저장 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법은 제 1 처리 용액을 제 2 처리 용액과 조합함으로써 하나 이상의 모노머를 폴리머화하는 것을 포함하는데 여기서 제 1 처리 용액은 제 1 모노머를 포함하며 제 2 처리 용액은 개시제나 제 2 모노머를 포함한다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 분리형 저장 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법은 화학적 화합물로 구성되는 제 1 처리 용액을 실질적으로 액체 이산화탄소가 없는 제 3 처리 용액과 조합함으로써 화학적 화합물을 정제하는 것을 포함한다.
크리닝 방법 또한 본 발명에 의해 제공된다. 본 발명에 따른 크리닝방법은 제 1 고밀화 가스 기재 처리 용액을 분리형 작업 탱크의 제 1 용액 챔버로부터 물건을 포함하는 세척 탱크로 전달하고, 그 물건을 제 1 용액과 접촉시키고, 제 1 처리 용액을 세척탱크로부터 분리형 작업 탱크로 반송하고, 제 2 고밀화 가스 기재 처리 용액을 분리형 작업 탱크의 제 2 액체 챔버로부터 세척탱크로 전달하고, 그 물건을 제 2 처리 용액과 접촉시키고, 제 2 처리 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업탱크로 반송하는 것을 포함한다. 이 방법은 공동의 증기공간을 공유하는 복수의 액체 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내에 이상 시스템 (two-phase system) 으로서 존재하는 복수의 고밀화 가스 기재 처리 용액을 저장하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하여 드라이크리닝 방법이 또한 제공된다. 본 발명에 따른 드라이크리닝 방법은 제 1 고밀화 가스 기재 드라이크리닝 용액을 분리형 작업 탱크의 제 1 액체 챔버로부터 드라이크리닝할 수 있는 물건을 포함하는 세척 탱크로 전달하고, 그 드라이크리닝할 수 있는 물건을 제 1 용액과 접촉시키고, 제 1 드라이크리닝 용액을 세척탱크로부터 분리형 작업 탱크로 반송하고, 제 2 고밀화 가스 기재 드라이크리닝 용액을 분리형 작업 탱크의 제 2 액체 챔버로부터 세척탱크로 전달하고, 그 드라이크리닝할 수 있는 물건을 제 2 드라이크리닝 용액과 접촉시키고, 그 제 2 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업탱크로 반송하는 것을 포함한다. 이 방법은 공동의 증기공간을 공유하는 복수의 액체 챔버를 가진 분리형 저장 용기 내에 이상 시스템 (two-phase system) 으로서 존재하는 복수의 고밀화 가스 기재 드라이크리닝 용액을 저장하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 구체예에 있어서, 제 1 드라이크리닝 용액은 예비-세척 용액, 세척 용액, 또는 코팅용액이며, 제 2 드라이크리닝 용액은 세척 용액, 또는 코팅용액, 및 헹굼 용액이다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 제 1 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업탱크로 반송하는 작업은 세척탱크로부터 제 1 드라이크리닝 용액을 분리형 작업 탱크의 제 1 챔버로 반송하는 것을 포함한다. 제 2 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업탱크로 반송하는 작업은 세척탱크로부터 제 2 드라이크리닝 용액을 분리형 작업 탱크의 제 2 챔버로 반송하는 것을 포함한다. 제 2 액체는 제 2 액체 챔버내에서 증류될 수 있는데 스틸 찌꺼기와 필수적으로 이산화탄소를 포함하는 증기를 형성한다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 드라이크리닝 방법은 제 1 드라이크리닝 용액을 제 1 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달하기 전에 제 1 드라이크리닝 용액의 제 1 부피를 제 1 액체 챔버로부터 분리형 작업탱크의 제 3 액체 챔버로 전달하는 것을 포함한다. 제 1 부피를 전달하는 작업은 제 1 액체 챔버 및 제 3 액체 챔버 내 액체 수준을 평형화하는 것을 포함한다. 드라이크리닝 방법은 제 1 드라이크리닝 용액을 제 1 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달한 후에 제 1 드라이크리닝 용액의 제 2 부피를 제 3 액체 챔버로부터 제 1 액체챔버로 전달하는 것을 포함하여,제 1 드라이크리닝 용액의 제 3 부피가 제 3 액체 챔버 내에 남아 있도록 한다. 제 2 부피를 전달하는 작업은 제 1 액체 챔버 및 제 2 액체 챔버 내 액체 수준을 평형화하는 것을 포함한다. 드라이크리닝 용액의 제 2 부피는 제 1 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달된다. 제 1 드라이크리닝 용액의 제 3 부피는 제 3 액체 챔버 내에서 증류된다. 증류작업은 제 3 액체 챔버 내에서 제 1 드라이크리닝 용액의 제 3 부피를 비등시켜서 스틸 찌꺼기 및 이산화탄소 증기를 형성하고, 그 증기를 제 3 액체 챔버로부터 응축시켜 액체 이산화탄소를 형성하고, 제 2 액체 챔버 내에서 그 액체를 수집하고, 제 3 액체 챔버로부터 스틸 찌꺼기를 제거하는 것을 포함한다. 제 1 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업 탱크로 반송하는 작업은 제 1 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 제 1 액체 챔버로 반송하는 것을 포함한다. 제 2 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업 탱크로 반송하는 작업은 제 2 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 제 1 액체 챔버로 반송하는 단계를 포함한다. 대안적으로, 제 2 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업 탱크로 반송하는 작업은 제 2 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 제 3 액체 챔버로 반송하는 단계를 포함할 수 있다. 제 2 드라이크리닝 용액은 제 3 액체 챔버 내에서 증류될 수 있다. 제 2 드라이크리닝 용액을 제 2 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달하는 작업 전, 중간 또는 후에 코팅보조제가 제 2 드라이크리닝 용액에 첨가될 수 있다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 드라이크리닝 방법은 제 1 드라이크리닝 용액을 제 1 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달하기 전에 제 1 드라이크리닝 용액의 제 1 부피를 제 1 액체 챔버로부터 분리형 작업탱크의 제 3 액체챔버로 전달하는 것을 포함한다. 제 1 드라이크리닝 용액을 제 1 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달하기 전에 제 1 드라이크리닝 용액의 제 1 부피는 제 3 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달한다. 예비-세척 보조제는 제 1 드라이크리닝 용액의 제 1 부피에 첨가되어 예비-세척 용액을 형성할 수 있다. 제 1 드라이크리닝 용액의 제 1 부피를 제 3 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달하기 전, 중간, 또는 후에 예비-세척보조제가 첨가될 수 있다. 그 방법은 제 1 드라이크리닝 용액을 제 1 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달하기 전에, 그 물건을 예비-세척 용액과 접촉시키고, 예비-세척 용액을 세척탱크로부터 분리형 작업 탱크의 제 3 액체 챔버로 반송하는 것을 포함한다. 예비-세척 용액은 제 3 액체 챔버 내에서 증류될 수 있다. 증류 작업은 선행하는 작업 중의 적어도 하나 동안 발생할 수 있다. 제 2 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업 탱크로 반송하는 작업은 제 2 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 제 1 액체 탱크로 반송하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하여 이산화탄소계 시스템 내에서 이용하기 위한 분리형 작업 탱크가 또한 제공된다. 분리형 작업 탱크는 내부 용적을 한정하고 적어도 약 500 psig 의 내압을 견디는 외벽을 포함하는데, 제 1 분리부재는 외벽의 내면으로부터 뻗치며 분리형 압력 용기 내 제 1 및 제 2 액체 챔버를 한정하고, 제 1 및 제 2 액체 챔버는 공동의 증기 공간을 공유하고, 제 1 처리 용액은 제 1 액체 챔버 내에 위치한 고밀화 가스를 필수적으로 포함한다. 고밀화 가스는 바람직하게는 액체 이산화탄소이다.
본 발명의 구체예에 있어서, 분리형 작업 탱크는 제 3 액체 챔버를 한정하는 제 2 분리부재를 포함한다. 제 3 액체 챔버는 제 1 및 제 2 액체 챔버와 공동의 증기 공간을 공유한다. 제 2 액체 챔버는 제 1 액체 챔버 및 제 3 액체 챔버 간에 위치한다. 가열 요소는 제 3 액체 챔버와 작동가능하게 연계된다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 분리형 작업 탱크는 제 1 액체 챔버로 및 또는 외로의 액체 전달을 위해 제 1 액체 챔버에 인접한 외벽 내에 제 1 개구부, 제 2 액체 챔버 내로 및 또는 외로의 액체 전달을 위해 제 2 액체 챔버에 인접한 외벽 내에 제 2 개구부, 제 3 액체 챔버 내로 및 또는 외로의 유체 전달을 위해 제 3 액체 챔버에 인접한 외벽 내에 제 3 개구부, 공동의 증기 공간 내로 및 또는 외로의 액체 전달을 위해 공동의 증기 공간에 인접한 외벽 내에 제 4 개구부를 포함한다. 제 4 개구부는 바람직하게는 제 3 액체 챔버 위에 위치한다.
본 발명의 또다른 구체예에 있어서, 분리형 작업 탱크는 제 2 액체 챔버 내에 위치한 제 2 고밀화 가스 기재 처리 용액을 포함한다. 제 1 및 제 2 처리 용액은 상이한 조성을 갖는다.
본 발명에 의하여 이산화 탄소 기재 용매를 채용하는 드라이크리닝 시스템이 또한 제공된다. 드라이크리닝 시스템은 상기한 바와 같이 상이한 조성을 갖는 복수의 고밀화 가스 기재 드라이크리닝 용액을 저장하도록 배치된 분리형 작업 탱크 및 하나 이상의 복수의 드라이크리닝 용액으로 크리닝할 드라이크리닝할 수 있는 물건와 접촉하도록 배치된 세척 탱크를 포함한다. 세척 탱크는 분리형 작업탱크와 유체소통 상태에 있다.
본 발명의 구체예에 있어서, 드라이크리닝 시스템은 분리형 작업 탱크와 세척 탱크 간 액체 소통을 제공하는 액체 전달 시스템, 및 분리형 작업 탱크와 세척 탱크 간 증기 소통을 제공하는 증기 전달 시스템을 포함할 수 있다. 분리형 작업 탱크의 제 1, 제 2, 및 제 3 개구부는 액체 전달 시스템과 액체 소통 상태에 있을 수 있다. 분리형 작업 탱크의 제 4 개구부는 증기 전달 시스템과 유체 소통 (즉, 액체 및/또는 증기 소통) 상태에 있을 수 있다. 증기 전달 시스템은 분리형 작업 탱크의 외벽의 제 4 개구부와 유체 소통 상태에 있는 응축기를 포함할 수 있다.
본 발명의 구체예에 있어서, 분리형 저장 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법은 공동의 증기공간을 공유하는 복수의 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내의 제 1 챔버로부터 처리 용기로 제 1 처리 보조제를 전달하는 것, 액체 고밀화 가스나 초임계 유체로 구성된 고밀화 유체를 처리 용기로 전달하는 것, 제 1 처리 보조제를 처리 용기로부터 제거하는 것, 제 1 처리 보조제와는 상이한 조성을 갖는 제 2 처리 보조제를 분리형 저장 용기내 제 2 챔버로부터 처리 용기로 전달하는 것, 및 제 2 처리 보조제를 처리 용기로부터 제거하는 것을 포함한다.
본 발명의 또 다른 구체예에 있어서, 분리형 저장용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법은 액체 고밀화 가스나 초임계 유체로 구성되는 제 1 고밀화 유체를 처리 용기에 충진하는 것, 제 1 고밀화 유체를 처리 용기로부터 제거하는 것, 제 1 고밀화 유체를 공동의 증기 공간을 공유하는 복수의 액체 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내 제 1 액체 챔버에 충진하는 것, 액체 고밀화 가스나 초임계 유체로 구성되는 제 2 고밀화 유체를 처리 용기에 충진하는 것, 제 2 고밀화 유체를 처리 용기로부터 제거하는 것, 제 2 고밀화 유체를 분리형 저장 용기 내 제 2 액체 챔버에 충진하는 것을 포함한다.
따라서 본 발명에 따른 방법 및 장치는 다양한 별도의 탱크 내에 다수의 용매 배스가 저장되는 고밀화 가스 기재 처리 시스템과 연계된 작업 효율을 그러한 공정시스템 보다 저 비용으로 제공한다. 본 발명은 방법과 장치 및 그의 조합으로 구체화될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이제 본 발명은 본 발명의 바람직한 구체예가 도시된, 첨부된 도면을 참고로 이하에서 보다 상세히 기술될 것이다. 그러나, 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구체화할 수 있으며 여기에 기재된 구체예에 제한되는 것으로 해석해서는 안된다; 오히려 이러한 구체예는 본 발명의 개시가 철저하고 완전하게 되어, 당업자에게 발명의 범위를 충분히 전달하기위해서 제공되는 것이다. 본 명세서에서 사용된, "유체 소통" 이란 액체 및/또는 증기 소통을 의미한다. 본 명세서에서 사용된, "고밀화 기체" 란 주위 조건 하에서 기체인 액체 유체를 의미한다. 예로서 이산화탄소, 헬륨, 질소, 공기, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 암모니아, 및 일산화질소를 포함한다. 바람직하게는. 고밀화 가스는 이산화탄소이다. 본 명세서에서 사용된, "고밀화 유체" 란 주위 조건 하에서 기체인 초임계 유체 또는 액체를 의미한다. 예로서 이산화탄소, 헬륨, 질소, 공기, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 암모니아, 및 일산화질소를 포함한다. 바람직하게는, 고밀화 유체는 이산화탄소이다.
먼저 도 1 및 2 를 참조하여, 실린더형 구조 및 수평적 방향성을 갖는 본 발명에 따른 분리형 압력 용기 (100) 의 구체화가 이제 기술될 것이다. 분리형 압력용기 (100) 은 실린더형 내부 용적 (118) 을 규정하는 외벽 (110) 을 갖는다. 도1 에서 도시된 구체예가 실린더형 내부 용적 (118) 을 규정하는 외벽 (110) 을 보여주고 있기는 하지만, 본 발명의 외벽이 구 및 직사각형을 포함하는 입방체를 포함하면서도 이에 한정되지 않는 다양한 기타 형태의 내부 용적을 규정할 수 있음을 이해하여야 한다.
도1 에 도시된 대로, 외벽 (110) 은 길이 방향으로 연장된 측벽부 (112), 제 1 말단벽부 (114), 및 제 2 말단벽부 (116) 을 포함한다. 측벽부 112 는 원주형으로 연장되어 내부 용적 (118) 을 규정한다. 도2 의 구체예에서 도시된 바와 같이, 측벽부 112 는 원주형으로 연장되어 원형 측 단면을 갖는 실린더형 내부 용적을 가지는 분리형 압력 용기를 형성한다. 그렇지만, 본 발명의 측벽부가 원주형으로 연장되어 무엇보다 직사각형 단면을 포함하는 다양한 측 단면을 가지는 본 발명의 분리형 압력 용기를 형성할 수 있음을 이해하여야 한다. 본 명세서에서 사용된, "직사각형" 이란 용어는 정사각형 단면을 포함한다. 도1 에 도시된 구체예가 실질적으로 직선의 길이방향 단면을 갖는 측벽부 (112) 를 보여주고 있지만, 본 발명에 따른 외벽부이 아치형 단면을 포함하면서도 이에 한정되지 않는, 다양한 다른 길이방향 단면을 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 본 발명에 따른 측벽부 및 제 1와 제 2 말단벽부는 아치형으로 되어 구형 내부 용적을 규정할 수 있다.
도1 에서 보듯이, 측벽부 (112) 는 제 1 말단부 (111) 및 제 1 말단부 (111) 로부터 길이방향으로 이격되어 있는 제 2 말단부 (113) 을 갖는다. 제 1 말단벽부 (114) 는 측벽부 (112) 의 제 1 말단부 (111) 에 결합되어 있다. 제 2 말단벽부(116) 은 측벽부 (112) 의 제 2 말단부 (113) 에 결합되어 있다. 비록 도1 의 구체예는 일반적으로 아치형의 제 1 및 제 2 말단벽부 114 및 116 을 보여주지만, 본 발명의 말단벽부는 평면형에 한정되지 않으면서 이를 포함하는 다양한 기타 형태를 가질 수 있음을 이해하여야 한다.
도1 에 도시된 바와 같이, 제 1 분리부재재 (120) 은 외벽 (110) 의 내측으로부터 연장되어 있다. 제 1 분리부재재 (120) 은 분리형 압력 용기 (100) 내에서 제 1 챔버 (131) 및 제 2 챔버 (132) 를 한정한다. 제 1 챔버 (131) 및 제 2 챔버 (132) 는 공동의 증기 공간 (135) 를 공유한다. 제 2 분리부재 (122) 는 제 1 분리부재 (120) 으로부터 길이 방향으로 이격되어 있으며 외벽 (110) 의 내측으로부터 연장되어 있다. 제 2 분리부재 (122) 는 분리형 압력 용기 (100) 내에서 제 3 챔버 (133) 을 규정한다. 제 3 챔버 (133) 은 제 1 및 제 2 챔버 (131) 및 (132) 와 함께 공동 증기 공간 (135) 를 공유한다.
도1 에 도시된 구체예가 제 1 및 제 2 분리부재 120 및 122 을 가지는 분리 압력 용기 (100) 을 보여주고 있기는 하지만, 두 개의 분리부재가 바람직하기는 하지만, 본 발명의 분리형 압력 용기는 보다 적거나 많은 분리부재를 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 도1 에 도시된 분리형 압력 용기의 구체예는 분리형 압력 용기 (100) 을 일부만 가로질러 연장되어 있는 제 1 및 제 2 분리부재 120 및 122 를 보여주고 있기는 하지만, 본 발명에 따른 분리부재는 분리형 압력 용기를 완전히 가로질러 연장되어 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러나, 본 발명에 따른 분리부재가 분리형 압력 용기를 완전히 가로질러 연장되어 있을 경우에는 라인이나 기타증기의 통로 구조는 분리부재에 의해 한정된 인접한 챔버의 증기 공간을 연결하여 인접한 챔버의 증기 공간이 서로 분리되지 않도록 해야 한다. 따라서, 인접한 챔버들은 여전히 공동의 증기 공간을 공유하며, 각 챔버 내의 압력은 같을 것이다. 본 발명의 분리부재는 바람직하게는 시스템 압력을 견딜 수 있도록 만들어지는 것이 아니라 분리부재에 인접한 액체 챔버 내에 담겨있는 드라이크리닝 용액(들)의 정수압 (hydrostatic pressure) 을 견딜 수 있도록 만들어지는 것이지만, 시스템 압력을 견디도록은 지어진 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 분리형 압력 용기는 다중-배스 시스템과 관련된 비용을 절감할 수 있다. 비록 도1 에 도시된 구체예가 실질적으로 수직방향인 분리부재 (120) 및 (122) 를 갖는 수평방향인 분리형 압력 용기 100 을 보여주지만, 수평방향인 본 발명의 분리형 압력 용기는 수직과 다른 방향의 분리부재를 가질 수 있다. 예컨대, 수평방향 분리부재의 구체예를 도3 및 4 를 참고로 이하 기술한다.
도1 에서 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 분리부재 (120) 및 (122) 는 분리부재를 통하여 내부의 액체 소통을 배제하는 연속부재이다. 본 명세서에서 사용된, "내부 액체 소통" 이란 분리형 압력 용기 내에서 발생하는 액체 소통이다. 말하자면, 제 1 및 제 2 분리부재 120 및 122 는 액체 이산화탄소 용액에 대해 비투과성이다. 따라서, 액체 이산화탄소 용액은 인접한 챔버 내에 저장되어 있는 다른 액체 이산화탄소 용액을 오염시키는 일 없이 한 챔버 내에 저장될 수 있다. 결과적으로, 제 1 챔버 (131) 에 담겨있는 제 1 액체 용액은 제 2 챔버 (132) 에 담겨있는 제 2 액체 용액 내의 성분과는 다른 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 액체 용액은 하나 이상의 크리닝 보조제를 담고 있으면서도 제 1 액체 용액은 액체 이산화 탄소를 포함할 수 있다. 도1 에 도시된 구체예가 제 1 및 제 2 분리부재 (120) 및 (122) 를 연속부재로서 보여주고 있지만, 비록 연속부재가 바람직하더라도, 본 발명의 분리부재가 비연속부재 (예컨대, 밸브가 분리부재 내에 존재할 수 있음) 일 수 있음을 이해하여야 한다. 분리부재가 그 안에 밸브를 가진 비연속적인 것이라면, 밸브가 투웨이 밸브 (two-way valve) 인 것이 바람직하다.
도1 에서 도시되어 있듯이, 분리형 압력 용기 (100) 의 외벽 (110) 내 몇개의 개구부가 분리형 압력 용기 (100) 내로 및 또는 외로의 유체 전달을 가능하게 한다. 외벽 (110) 내 제 1 개구부 (151) 은 제 1 액체 챔버 (131) 에 인접하고 있다. 제 1 개구부 (151) 은 제 1 액체 챔버 (131) 내로 및 또는 외로의 액체 전달을 위해 이용될 수 있다. 외벽 (110) 내의 제 2 개구부 (152) 는 제 2 액체 챔버 (132) 에 인접하고 있으며, 제 2 액체 챔버 (132) 내로 및 또는 외로의 액체 전달을 위해 이용될 수 있다. 외벽 (110) 내의 제 3 개구부 (153) 은 제 3 액체 챔버 (133) 에 인접하고 있다. 제 3 개구부 (153) 은 액체의 전달이 제 3 액체 챔버 (133) 내로 및 또는 외로의 액체 전달을 위해 이용될 수 있다. 외벽 (110) 내의 제 4 개구부 (154), 제 5 개구부 (155), 및 제 6 개구부 (156) 은 공동 증기 공간 (135) 에 인접하고 있다. 제 4, 제 5, 및 제 6 개구부 (154), (155), 및 (156) 은 공동 증기 공간 (135) 내로 및 또는 외로의 액체 전달을 위해 이용될 수 있다. 추가적으로, 제 4 개구부 (154) 는 제 1 액체 챔버 (131) 로의 액체 전달을 위해, 또한 제 5 개구부 (155) 는 제 2 액체 챔버 (132) 로의 액체 전달을 위해, 제 6 개구부 (156) 은 제 3 액체 챔버 (133) 로의 액체 전달을 위해 또한 이용될 수 있다.
도1 에 도시된 구체예가 분리형 압력 용기 100 의 바닥에 위치한 제 1, 제 2, 및 제 3 개구부 151, 152, 및 153 을 보여주고 있지만, 본 발명의 분리형 압력 용기내로 및 또는 외로의 액체전달을 허용하는 개구부가 액체 수준 보다 낮은 외벽 내 다른 곳에 위치할 수 있음을 이해하여야 한다. 도1 에 도시된 구체예가 분리형 압력 용기 (100) 내로 및 또는 외로의 증기전달을 허용하는, 제 4, 제 5, 및 제 6 개구부 (154), (155), 및 (156) 을 도시하지만, 본 발명의 분리형 압력 용기는 공동 증기 공간에 인접한 그런 개구부를 하나 정도로 적게 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 하나의 개구부만이 제공된다면, 그 개구부는 제 3 액체 챔버 (133) 위 (즉, 제 6 개구부 (156)) 에 위치하는 것이 바람직하다. 도1 에 도시된 구체예가 분리형 압력 용기 (100) 의 상부에 위치한 제 4, 제 5, 및 제 6 개구부 (154), (155), 및 (156) 을 보여주고 있지만, 본 발명의 분리형 압력 용기내로 및 또는 외로의 증기전달을 허용하는 개구부가 액체 수준보다 높은 외벽의 다른 곳 (즉, 인접한 공동 증기 공간) 에 위치할 수 있음을 이해하여야 한다. 도1 에 도시된 구체예가 분리형 압력 용기의 외벽을 관통하는 액체와 증기 입구 및 출구 (제 1 부터 제 6 개구부까지) 를 보여주고 있지만, 챔버 입구 및 출구는 하나이상의 내부 헤더 (header) 로부터 제공될 수 있음을 이해하여야 하는데, 여기서 하나 이상의 내부 헤더는 외벽을 관통한다.
도1 에서 도시된 바와 같이, 제 1, 제 2, 및 제 3 개구부 (151), (152), 및 (153) 은 분리 밸브 (161), (162), 및 (163) 에 연결되어 있다. 당업자에게 이해되듯이, 분리 밸브 (161), (162), 및 (163) 은 볼, 2 또는 3 방향 버터플라이, 게이트, 글로브, 또는 체크 밸브 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 다양한 타입의 밸브일 수 있다. 도1 에 도시된 구체예가 분리 밸브 (161), (162), 및 (163) 을 보여주더라도, 당업자에게 알려진, U 자관과 같은 액체 유체 컬럼, 및 포지티브 디스플레이스먼트 펌프나 상류 체크 밸브를 갖는 로터리 펌프와 같은 펌프를 포함하지만 이에 한정되지 않는, 다양한 분리 수단이 이용될 수 있음을 이해하여야 한다.
도1 에서 보는 바와 같이, 분리형 압력 용기 (100) 은 다양한 이산화탄소계 처리 용액을 담는다. 제 1 처리 용액 (141) 은 제 1 액체 챔버 (131) 내에 존재한다. 제 2 처리 용액 (142) 는 제 2 액체 챔버 (132) 내에 존재하며, 제 3 처리 용액 (143) 은 제 1 액체 챔버 (133) 내에 존재한다. 제 1, 제 2, 또는 제 3 처리 용액 (141), (142), 또는 (143) 중 적어도 하나는 액체 이산화탄소계 처리 용액이다. 본 명세서에서 사용된, "이산화탄소 계" 처리 용액은 50 부피 % 초과로 액체 이산화탄소를 포함하는 처리용액이다. 바람직하게는, 제 1, 제 2, 또는 제 3 처리 용액 (141), (142), 또는 (143) 중 적어도 두개가 액체 이산화탄소계 처리 용액이다. 보다 바람직하게는, 적어도 두 가지 처리 용액이 약 60 부피 % 또는 75 부피 % 넘게, 가장 바람직하게는 약 90 부피 % 넘게 액체 이산화탄소를 포함하며, 나머지 처리 용액은 액체 이산화탄소로 구성되거나 필수적으로 포함한다. 본 발명의 처리 용액은 당업자에게 이해되듯이, 특정한 공정에의 적용에 특이적인 다양한 기타 물질들을 또한 포함할 수 있다. 예를 들어, 드라이크리닝에 적용하자면, 본 발명의 처리 용액은 무엇보다 예비-세척 용액, 세척 용액, 코팅 용액, 또는 헹굼 용액일 수 있으며, 여하한 물질 가운데서도 세제, 표백제, 화이트너, 유연제, 호제, 녹말, 효소, 과산화수소 또는 과산화수소 공급원, 방향제, 및 코팅보조제를 포함할 수 있다. 폴리머 합성에 적용하자면, 처리 용액은 여하한 물질 가운데서도 다양한 모노머 및 개시제를 포함할 수 있다. 경성 표면 (hard surface) 의 크리닝/공정에 있어서, 처리용액은 몇가지 열거하자면 세척 보조제, 헹굼 보조제, 코팅 보조제, 및 패시베이션 보조제를 포함할 수 있다. 도1 에서 도시된 구체예는 제 1, 제 2 및 제 3 챔버 (131), (132), 및 (133) 개개에 존재하는 처리용액 (141), (142), 및 (143) 을 보여주지만, 본 발명의 분리형 압력 용기의 챔버 하나 이상에는 이산화탄소계 처리 용액이 없을 수 있음을 이해하여야 한다.
도1 에서 보는 바와 같이, 분리형 압력 용기는 제 2 챔버 (132) 와 작동가능하게 연계된 가열 요소 (170) 을 포함한다. 가열 요소 (170) 은 바람직하게는 부분 스팀 자켓이지만, 당업자에게 이해되는 다양한 가열 요소일 수 있다. 도 1 에 도시된 구체예는 단일 가열 요소 (170) 을 보여주지만, 본 발명의 분리형 압력 용기는 하나 이상의 챔버와 작동가능하게 연계된 복수형 가열 요소를 가질 수 있거나 가열 요소를 포함하지 않을 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 도 1 에 도시된 구체예는 외벽 (110) 을 관통하지 않는 것으로서 단일 가열 요소 (170) 을 보여주지만, 외벽을 관통하는 본 발명의 가열 요소 (즉, 내부 코일 히터) 가 또한 액체 챔버와 작동가능하게 연계될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그렇지만, 무엇보다 외벽의 완전한 구조를 유지하며 오염과 결함있는 내부 코일에서 기인하는 가열 요소의 과압에 대한 염려를 감소시킬 수 있기 때문에, 외벽을 관통하지 않는 가열 요소가 바람직하다.
도1 에서 보듯이, 단일 가동 수준 센서 (180) 은 분리형 압력 용기 (100) 내에 위치한다. 보다 구체적으로, 수준 센서 (180) 은 제 1 액체 챔버 (131) 내에 위치하고 있다. 수준 센서 (180) 은 제 1 액체 챔버 (131) 내 이산화 탄소계 처리 용액의 수준을 감지할 수 있으며 제 1 액체 챔버 (131) 내 상위 액체 수준을 제어하는데에 이용된다. 당업자에게 이해되듯이, 수준 센서 (180) 은 무엇보다 플로트식 액튜에이터 기구, 디스플레이스형 액튜에이터 기구, 헤드 디바이스, 전도율 및 전기용량과 같은 전기적 특성을 측정하는 레벨-센서 (전기 기구), 열 기구, 및 음파 기구를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 수준 센서들로부터 선택할 수 있다. 바람직하게는, 수준 센서 (180) 은 전기 기구, 열 기구, 또는 음파 기구와 같은 비기계적 수준 센서 (즉, 측정될 액체와 접촉하는 이동부가 없는 것) 이다. 보다 바람직하게는, 수준 센서 (180) 은 초음파 기구이다. 가장 바람직하게는, 수준 센서 (180) 은 상업적으로 입수가능한 Sensall SE98-067 이다. 비록 복수 개의 가동 수준 센서가 이용될 수 있지만, 둘 이상의 액체 챔버를 가지는 분리형 압력 용기 내 액체 수준을 제어하기 위해서는 복수개의 가동 수준 센서보다 단일 가동 수준 센서를 이용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 세개의 액체 챔버를 가지는 분리형 압력 용기 내 액체 수준을 제어하기 위해서 단일 가동 수준 센서만이 이용된다. 복수 개의 수준 센서보다 단일 가동 수준 센서를 이용함으로써, 분리형 압력 용기의 비용을 절감할 수 있으며, 외벽을 보다 적게 관통하는 압력용기가 제공될 수 있어서 분리형 압력 용기의 완전성을 높이고, 분리형 압력 용기가 손상되기 쉬운 성분을 보다 적게 가질 수 있다.
당업자에게 이해되는 바와 같이, 본 발명의 분리형 작업 탱크는 다양한 치수를 가질 수 있다. 실린더형 또는 입방체형 내부 용적을 갖는 작업탱크를 위해선, 작업탱크가 도1 및 3 에서 "l" 로 도시된 길이가, 바람직하게는 24 인치 내지 120 인치, 보다 바람직하게는 36 인치 내지 108 인치, 및 가장 바람직하게는 48 인치 내지 96 인치의 길이를 가진다. 실린더형 작업 탱크 (입방체형 작업탱크) 는 도1 및 3 에서 "d" 로 도시된 내부 직경이, 바람직하게는 6 인치 내지 96 인치, 보다 바람직하게는 12 인치 내지 84 인치, 및 가장 바람직하게는 18 인치 내지 48 인치의 내부 직경 (내주 너비 및/또는 높이) 을 갖는다. 이러한 바람직한 범위는 본 발명의 분리형 구형 작업탱크의 내부 직경을 기술하는데에도 또한 이용될 수 있다. 작업 탱크의 길이에 대한 실린더형 작업탱크의 내부 직경의 비 (입방체형 작업 탱크의 너비 및/또는 높이) 는 바람직하게는 1:1 내지 1:5, 보다 바람직하게는 1:1.25 내지 1:4, 및 가장 바람직하게는 1:1.5 내지 1:3 이다.
당업자에게 이해되듯이, 본 발명의 분리형 작업탱크의 액체 챔버는 다양한 부피를 가질 수 있다. 하나 이상의 분리부재를 갖지만 작업 수준 센서가 없는 액체 챔버의 부피는 그 액체 챔버에 인접한 최저 분리부재의 상부에 대한 액체 챔버의 부피로 측정된다. 그 내부에 위치한 가동 수준 센서를 가진 액체 챔버의 부피는 수준 센서를 이용하여 유지되는 부피로서 측정된다. 제 1 액체 챔버는 바람직하게는 5 내지 250 갤론, 보다 바람직하게는 10 내지 150 갤론, 및 가장 바람직하게는 20 내지 75 갤론의 부피를 가진다. 제 2 액체 챔버는 바람직하게는 5 내지 125 갤론,보다 바람직하게는 10 내지 75 갤론, 및 가장 바람직하게는 10 내지 50 갤론의 부피를 가진다. 제 3 액체 챔버는 바람직하게는 5 내지 125 갤론, 보다 바람직하게는 10 내지 75 갤론, 및 가장 바람직하게는 10 내지 50 갤론의 부피를 가진다. 제 1 액체 챔버의 부피, 제 2 액체 챔버의 부피 및 제 3 액체 챔버의 부피의 비는 바람직하게는 1:0.1:0.1 내지 1:1.5:1.5, 보다 바람직하게는 1:0.25:0.25 내지 1:1:1, 및 가장 바람직하게는 1:0.35:0.35 내지 1:0.75:0.75 이다. 분리형 작업탱크가 세척 탱크를 가진 드라이크리닝 시스템내에서 이용될 경우, 세척 탱크의 부피, 제 1 액체 챔버의 부피, 제 2 액체 챔버의 부피 및 제 3 액체 챔버의 부피의 비는 바람직하게는 10:1:0.1:0.1 내지 10:20:30:30, 보다 바람직하게는 10:1.5:0.4:0.4 내지 10:10:10:10, 및 가장 바람직하게는 10:2:0.75:0.75 내지 10:5:3.5:3.5 이다.
당업자에게 이해되듯이, 본 발명의 분리부재는 다양한 칫수를 가질 수 있다. 도1 의 구체예는 동일한 높이를 가진 제 1 및 제 2 분리부재 (120) 및 (122) 를 보여주지만, 동일한 높이의 분리부재가 바람직하더라도, 본 발명의 분리부재는 동일하거나 상이한 높이를 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 도2 및 3 내에서 "h" 로 도시된, 분리부재의 높이는 분리부재의 최저점으로부터 분리부재의 상부까지 측정되는 수직거리이다. 분리부재의 높이는 바람직하게는 6 내지 96 인치, 보다 바람직하게는 12 내지 84 인치, 및 가장 바람직하게는 18 내지 48 인치이다. 실린더형 분리형 작업탱크의 내부 지름에 대한 분리부재의 높이의 비 (입방체형 분리형 작업 탱크의 깊이)는 바람직하게는 0.25:1 내지 1:1, 보다 바람직하게는 0.5:1 내지 0.95:1, 및 가장 바람직하게는 0.75:1 내지 0.95:1 이다. 도1 및 3 에서 "x" 로 도시된, 인접한 분리부재 간 길이방향 간격은 하나의 분리부재의 최저점으로부터 인접한 분리부재의 최저점까지 측정되는 거리이다. 본 발명의 분리부재 간의 길이방향 간격은 바람직하게는 10 내지 100 인치, 보다 바람직하게는 20 내지 80 인치, 및 가장 바람직하게는 30 내지 60 인치이다. 실린더형 작업 탱크의 내부 직경에 대한 길이방향 간격의 비 (입방체형 작업탱크의 넓이) 는 바람직하게는 0.25:1 내지 2:1, 보다 바람직하게는 0.41:1 내지 1.5:1, 및 가장 바람직하게는 0.75:1 내지 1.25:1 이다.
이제 도 3 및 4 를 참고하여, 실린더형 및 수직배향의 본 발명에 따른 분리형 압력 용기 (300) 을 기술할 것이다. 분리형 압력 용기 (300) 은 내부 용적을 한정하는 외벽 (310) 을 갖는다. 도3 에 도시한 구체예는 실린더형 내부 용적 (318) 을 한정하는 외벽 (310) 을 보여주고 있기는 하지만, 본 발명의 외벽은 구형 및 입방체형을 포함하지만 이에 한정되지 않는 내부 용적의 다양한 다른 모양을 한정할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
참조 번호 (311-316) 및 (331-380) 을 갖는 부재들은 도1 을 참조하여 상기한 바대로 참조 번호 (111-116) 및 (131-180) 을 갖는 부재들과 실질적으로 같은 방식으로 기술되며 작동할 것이며 더 이상 기술하지 않는다.
도3 에서 도시한 바와 같이, 제 1 분리부재 (320) 은 외벽 310 으로부터 실질적으로 수평방향으로 연장되어 있다. 제 1 분리부재 (320) 은 제 1 수평부 (322) 로부터 연장된 제 1 튜브형 수직부 (321) 을 갖는다. 제 1 분리부재 (320) 은 제 1 챔버 (331) 을 한정한다. 제 2 분리부재 (325) 는 외벽 (310) 으로부터 실질적으로수평방향으로 연장되어 있다. 제 2 분리부재 (325) 는 제 2 수평부 (327) 로부터 연장된 제 2 튜브형 수직부 (326) 을 갖는다. 제 2 분리부재 (325) 는 제 2 챔버 (332) 를 한정한다. 제 3 챔버 (333) 은 제 2 말단벽부 (316) 및 측벽부 (312) 에 의해 한정된다. 제 1, 제 2, 및 제 3 챔버 (331), (332), 및 (333) 이 공동의 증기 공간 (335) 를 공유하도록 제 1 수직부 (321) 은 제 1 수평부 (322) 내에 개구부를 한정하며 제 2 수직부 (326) 은 제 2 수평부 (327) 내에 개구부를 한정한다. 제 1 및 제 2 수직부 각각 (321) 및 (326) 에 의해 한정되는 개구부는 다양한 측단면을 가질 수 있다. 예를 들면, 도 4a 에 도시한 대로, 제 2 튜브형 수직부 (326) 은 제 2 수평부 (327) 내에 원형 개구부를 한정하며, 도 4b 에 도시한 대로, 제 1 튜브형 수직부 (321) 은 제 1 수평부 (322) 내에 원형 개구부를 한정한다. 제 1 및 제 2 분리부재 (320) 및 (325) 는, 당업자에게 이해되듯이, 제 1 및 제 2 처리 용액 (341) 및 (342) 의 무게를 지지하도록 설계된다. 예를 들면, 제 1 및 제 2 분리부재 (320) 및 (325) 는 바람직하게는 약 0.01, 0.1, 또는 0.125 인치 내지 약 0.25, 0.5, 또는 1 인치의 두께를 갖는다.
도3 에 도시된 구체예는 제 1 수직부 (321) 보다 긴 제 2 수직부 (326) 를 보여주지만, 본 발명의 제 1 및 제 2 수직부가 각각의 챔버내에 담기게 될 액체 용액의 부피에, 적어도 부분적으로 의존하면서, 동일한 크기이거나 상이한 크기일 수 있음을 이해하여야 한다. 도3 에 도시한 구체예가 제 1 및 제 2 수평부 (322) 및 (327) 에 실질적으로 수직인 제 1 및 제 2 수직부 (321) 및 (326) 을 보여주지만, 본 발명의 수직부가 수평부에 직각일 필요는 없다는 것을 이해하여야 한다. 도3 에도시한 구체예가 실질적으로 수평방향인 분리부재 (320) 및 (325) 를 가진 수직향 분리형 압력 용기 (300) 을 보여주지만, 본 발명의 수평방향 분리형 압력용기는 수평과 다른 방향인 분리부재를 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들면, 수직방향 분리부재의 구체예는 도1 및 2 를 참조하여 상기하였다.
도3 에 도시한 구체화가 제 1 및 제 2 수평부 (322) 및 (327) 내 개구부를 한정하는, 제 1 및 제 2 수직부 (321) 및 (326) 을 갖는, 제 1 및 제 2 분리부재 (320) 및 (325) 를 보여주지만, 본 발명의 분리부재가 수평부내 개구부를 한정하는 수직부를 가지지 않을 수 있음을, 말하자면 본 발명의 수평부가 연속형일 수 있음을 이해하여야 한다. 그렇지만, 본 발명의 수평부가 연속형이라면, 라인이나 기타 증기 통로 구조는 연속형 분리부재에 의해 한정되는 인접한 챔버의 증기 공간을 연결하여 인접한 챔버의 증기 공간이 서로 고립되지 않도록 하여야 한다. 따라서, 인접한 챔버는 여전히 공동의 증기 공간을 공유할 것이다.
당업자에게 이해되듯이, 본 발명의 분리형 압력 용기는 시스템 온도 및 압력을 견디도록 설계된 외벽을 갖는다. 포화 조건이나 그 부근에서 이산화 탄소 용액을 저장하는 이산화탄소계 시스템의 경우에는, 시스템 압력 약 681 내지 756 psig 에서 시스템 온도는 약 55 내지 62 ℉ (10 내지 17 ℃) 일 수 있다. 본 발명의 분리형 작업 탱크는 액체 이산화탄소를 저장할 수 있으므로, 본 발명의 외벽은 약 500 psig 이상, 보다 바람직하게는 약 600 psig 이상, 및 가장 바람직하게는 약 750 psig 이상의 내부압을 견딜 수 있다. 외벽은 바람직하게는 금속, 보다 바람직하게는 스테인레스 강, 및 가장 바람직하게는 타입 304 스테인레스 강으로 제조된다. 그렇지만, 본 발명에 따른 외벽은, 탄소강, 알루미늄, 세라믹, 탄소강 합금, 알루미늄 합금, 구리 합금, 및 복합물질을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 시스템 온도 및 압력을 견디는 다양한 기타의 금속 및 물질로 제조될 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 분리부재는 금속, 세라믹, 플라스틱, 및 복합물질을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 물질로 제조될 수 있다. 분리부재는 바람직하게는 금속으로 제조된다. 금속은 바람직하게는 스테인레스강, 알루미늄, 탄소강, 탄소강 합금, 알루미늄 합금, 및 구리 합금으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다. 분리부재는 가장 바람직하게는 타입 304 스테인레스강으로 제조된다. 인접한 챔버는 공동의 증기 공간을 공유하기 때문에, 인접한 챔버 내 액체는 동일한 압력에서 유지된다. 따라서, 분리부재는 인접한 챔버 간 압력 장벽을 형성하지 않는다. 결과적으로, 본 발명의 분리부재는 분리형 압력 용기의 외벽에 의해 겪게 되는 압력차이 (pressure differentials) 를 견디도록 제조될 필요는 없다. 따라서, 분리부재는 저렴하게 제조될 수 있다.
이제 도5 를 참조로 하여, 본 발명에 따른 분리형 압력 용기를 이용하고 이산화탄소 용매를 채용하는 처리 시스템의 구체예가 기술된다. 처리 시스템 (500) 은 분리형 압력 용기 (514) 와 유체 소통 상태에 있는 처리 용기 (510) 을 갖는다. 증기 유체 소통은 증기 전달 시스템 (512) 와 라인 (520) 및 (522) 에 의해 제공된다. 액체 소통은 액체 전달 시스템 (516) 과 라인 (524) 및 (526) 에 의해 제공된다. 도5 에 도시된 구체예가 증기 및 액체 전달 시스템을 가진 처리 시스템을 보여주지만, 본 발명의 처리 시스템이 증기 전달 시스템과 액체 전달 시스템 중 하나만을 가질 수 있으며, 증기 및 액체 둘다를 전달하는 유체 전달 시스템을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 증기 전달 시스템 (512) 는 라인을 포함하거나, 여하한 성분 가운데서도 밸브, 라인, 콤프레서, 응축기, 증기 탱크 및 수분 분리기 중 하나 이상을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 성분으로 구성될 수 있다. 액체 전달 시스템 516 은 라인을 포함하거나 밸브, 라인, 펌프, 및 필터 중 하나 이상을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 부재들로 구성될 수 있다. 당업자에게 이해되는 바와 같이 본 명세서에서 사용된 라인은, 파이핑, 도관 및 시스템 온도 및 압력을 견딜 수 있는 유체 소통의 기타 수단을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다.
당업자에게 이해되는 바와 같이, 이산화탄소 용매를 채용하는 다양한 공정은 화학적 화합물의 합성 및/또는 정제, 크리닝, 코팅, 함침, 추출, 현상, 폴리머 가공 및 입자 처리를 포함하지만 이에 한정되지 않는 본 발명에 따른 처리 시스템을 이용하여 수행할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 처리 시스템은 상이한 조성을 갖는 둘 이상의 용액을 이용하는 이산화탄소계 공정을 수행하는데에 특히 적합할 수 있다. 바람직하게는, 상기 둘 이상의 용액이 이산화탄소계 용액이다; 그렇지만, 하나 이상의 용액은 실질적으로 액체 이산화탄소가 없는 것일 수 있다.
본 발명의 처리 시스템은, 당업자에게 이해되는 바와 같이, 다양한 크리닝 보조제를 이용하는 다양한 크리닝 공정을 수행하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들면, 크리닝 공정은 무엇보다 금속, 나무, 종이, 모피, 깃털, 여과매개제, 일렉트로닉스, 바이오메디칼 기구/툴/임플란트, 툴, 돌 및 콘크리트 및 유리와 같은 건축 자재와 같은 기재의 소프트 및 하드 크리닝을 포함할 수 있다. 크리닝 공정은 섬유 기재 (예를 들어, 의복, 린넨, 포목 등) 및 전형적으로 상업적 드라이크리닝 공정으로 세탁 (즉, 드라이크리닝할 수 있는 물건) 되는 기타 기재 (예를 들어, 가죽) 의 드라이 크리닝을 또한 포함할 수 있다.
당업자에게 이해되는 바와 같이, 본 발명의 처리 시스템은 다양한 코팅 보조제를 이용하는 다양한 코팅 공정을 수행하기 위하여 이용될 수 있다. 예를 들면, 코팅 공정은 무엇보다 상기 소프트 및 하드 기재 및 코팅 드라이크리닝가능 물건을 포함할 수 있다. 섬유 기재 및 가죽 기재는 무엇보다 방염제, 방수제, 항수제, 수분방출제, 호제, 멸균제, 얼룩방지제, 방오제, 얼룩방출제, 항균제, 항미생물제, 항바이러스제 및 기타 살생물제, UV 차단제, 및 염료와 같은 다양한 코팅 보조제로 코팅될 수 있다. 하드 및 소프트 기재는 일반적으로 여하한 기타의 코팅가운데서도 섬유 및 가죽 기재에 대해 기술된, 전부는 아니더라도, 많은 코팅 뿐만 아니라 폴리머로 코팅될 수 있다. 전자 기재는 기타 여하한 코팅가운데서도, 포토레지스트, 윤활제, 절연층, 전도층, 폴리머, 및 보호층 (예컨대, 방진성) 으로 코팅될 수 있다.
본 발명의 처리 시스템은 당업자가 이해하는 바와 같이, 다양한 함침보조제를 이용한 다양한 함침공정을 수행하는데에 이용될 수 있다. 예를 들면, 식품류 및 담배와 같은 물질은 무엇보다 향미료, 비타민, 및 약제 화합물로 포화될 수 있다; 의류를 포함하는 다양한 물건들은 예를 들면, 향수로 함침될 수 있다; 콘크리트,돌, 벽돌 및 나무와 같은 다공성 물질은 몇가지 예를 들자면, 흰개미퇴치제와 같은 곤충처리제, 스테인과 같은 착색제/안료, 항곰팡이제 및 항백분병제와 같은 살생물제, 폴리머나 기타 강화제, 방수제, 방오제, 방부제, 및 방미끄럼제로 함침될 수 있다; 생의학적 임플란트는 무엇보다, 예를 들면, 방출제어제, 및 방오제로 함침될 수 있다; 종자, 및 농업적 생산물은 몇가지 예를 들자면, 곤충/곰팡이 방지제, 흡수제, 비료제재, 및 성장 호르몬으로 함침될 수 있다; 고체상 화학에서도 마찬가지이다.
당업자가 이해하는 바와같이, 본 발명의 처리 시스템은 다양한 추출 공정을 수행하기 위하여 이용될 수 있다. 예를 들면, 향미료, 비타민, 천연 생산 약제 및 탁솔과 같은 약제 전구체 및 다양한 스테로이드, 오일, 콜레스테롤, 독소 및 리모넨은 예를 들면, 식물, 종자, 동물의 산물 (예컨대, 소의 혈청 및 척수액), 고기, 생선, 견과류, 계란, 우유 및 유제품을 포함하는 식품산물, 야채 주스, 발효배양액, 및 반응혼합물로부터 추출될 수 있다.
본 발명의 처리 시스템은 당업자가 이해하는 바대로, 다양한 현상 공정을 수행하는데에 이용될 수 있다. 예를 들면, 반도체 제작시 포토레지스트(마이크로리토그래피), 사진 필름, 및 X-선 필름이 현상될 수 있다.
당업자가 이해하는 바대로, 본 발명의 처리 시스템은 다양한 중합 공정을 수행하는데에 이용될 수 있다. 예를 들면, 동종 또는 이종 수단을 통한 폴리머 합성이 수행될 수 있다. 하나 이상의 모노머의 폴리머를 형성하기 위하여 하나 이상의 모노머를 포함하는 하나 이상의 이산화탄소계 용액이, 배치 또는 연속적 첨가로,하나 이상의 개시제를 포함하는 하나 이상의 이산화탄소계 용액과 조합될 수 있다. 생성된 폴리머는 액체 이산화탄소 내에서 용해성이거나 불용성일 수 있다. 바람직하게는, 생성되는 폴리머는 액체 이산화탄소 내에서 불용성이다. 기타의 중합 공정은 무엇보다 압출, 파이버 스피닝, 추출, 표면 처리, 스프레잉, 및 RESS 를 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 본 발명의 공정시스템은 다양한 정제 공정을 수행하는 데에 이용될 수 있다. 예를 들어, 정제할 화합물은 제 1 이산화탄소계 처리 용액 내에 현탁 또는 용해될 수 있다. 정제될 화합물은 액체 이산화탄소가 실질적으로 없는 제 2 처리 용액 내에서 실질적으로 불용성이다. 제 1 및 제 2 처리 용액은 정제할 화합물이 용액으로부터 침전하도록 조합될 수 있다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 본 발명의 공정시스템은 다양한 합성 공정을 수행하는 데에 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 반응물을 포함하는 제 1 이산화탄소계 반응용액은 화학적 화합물을 합성하기 위하여 제 2 반응물을 포함하는 제 2 이산화탄소계 반응용액과 조합될 수 있다. 합성될 화학적 화합물은 무엇보다 약제, 분자 수준의 전자성 화합물, 정밀 화학약품, 및 폴리머를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 화합물일 수 있다.
당업자가 이해하는 바와 같이, 본 발명의 공정시스템은 약제 입자의 형성 및/또는 코팅과 같은 입자 공정을 수행하는 데에 이용될 수 있다.
본 발명의 처리 시스템은 바람직하게는 이산화탄소계 시스템이다. 여기서 이용하는 "이산화탄소 기재"시스템 은 50% 를 초과하는 이산화탄소로 구성되는 용매를 이용하는 시스템이다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 처리 시스템은 바람직하게는 이상 (two-phase) 이산화탄소계 시스템이다. 여기서 이용된 "이상 시스템" 은 시스템내에 액체 및 증기 상이 모두 존재하는 양자를 갖는 시스템이다. 이상 시스템 내 액체는 포화 상태에 있을 수 있거나 서브-냉각일 수 있다. 액체는 바람직하게는 액체 이산화탄소를 적어도 50 부피 % 포함한다. "액상" 은 이산화탄소 액상 외에 하나 이상의 별개의 액상을 포함할 수 있다. 예를 들면, "액상" 은 수상을 포함할 수 있다. 이상 시스템 내 증기는 바람직하게는 75 % 를 초과하는 이산화탄소로 구성되고, 보다 바람직하게는 이산화탄소 증기를 필수적으로 포함하며, 가장 바람직하게는 이산화탄소 증기로 구성되어 있다. 그렇지만, 이상 시스템 내 증기는 이산화탄소, 질소, 아르곤, 공기. 헬륨, 암모니아, 클로로플루오로카본, 및 하이드로플루오로카본을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 증기를 포함할 수 있다.이상 시스템이 바람직하지만, 이산화탄소계 용매가 분리형 압력 용기 내에 이상 시스템으로서 저장된다면 본 발명에 따른 처리 시스템은 증기, 액체, 및/또는 초임계의 이산화탄소계 용매를 채용할 수 있다.
이제 도6 을 참조하여, 액체 이산화탄소 용액을 채용하고 분리형 탱크를 갖는 배치 처리 시스템의 구체예를 기술한다. 밸브 (601-618) 및 (660-665) 를 잠그고, 콤프레서 (652) 및 펌프 (655) 를 차폐하며, 배치탱크 (654) 를 이산화탄소 증기로 가압한다. 도6 에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 구체예에 따른 배치 처리 시스템은 작업탱크 (653) 을 갖는다. 작업탱크 (653) 은, 도 1-4 을 참조하여 설명한 바와 같이, 세개의 챔버 A, B, 및 C 를 갖는 분리형 압력 용기이다. 다양한 액체 전달, 재순환, 및 증류 작업을 기술한 후에 이러한 작업들을 하나 이상 이용하는 다양한 방법을 기술한다. 본 명세서에서 사용하는, 특정 용액의 배수, 전달, 반송, 또는 증류 작업은 다른 언급이 없는 한, 용액의 전부 또는 일부의 배수, 전달, 반송, 또는 증류를 포함한다.
액체는 밸브 (615), (610), (608), (601) 및 (605) 를 열고, 액체가 라인 (637), (636), (634), 및 (632) 를 통하여 전달되도록 펌프 (655) 를 개시함으로써 작업탱크 (653) 의 챔버 C 로부터 배치 탱크 (654) 로 전달될 수 있다. 일단 원하는 양의 액체가 배치탱크 (654) 로 전달되면, 펌프 (655) 는 차폐될 수 있으며 밸브 (615), (610), (608), (601), 및 (605) 는 닫혀질 수 있다. 액체는 밸브 (611), (610), (609), (616), (601), 및 (605) 를 열고, 액체가 라인 (635), (634), (633), 및 (641) 을 통하여 전달되도록 펌프 (655) 를 개시함으로써 배치 탱크 (654) 로부터 작업탱크 (653) 의 챔버 C 로 전달될 수 있다. 일단 원하는 양의 액체가 배치탱크 (654) 로부터 배수되면, 펌프 (655) 를 차폐하며 밸브 (611), (610), (609), (616), (601), 및 (605) 를 닫을 수 있다. 대안적으로, 액체는 밸브 (665) 를 열고, 배치탱크 (654) 로부터 챔버 C 로 액체를 중력배수함으로써 배치 탱크 (654) 로부터 작업탱크 (653) 의 챔버 C 로 전달될 수 있다. 배치 탱크 (654) 내 용액이 펌프 유로 (라인 633-635, 등등) 를 "오염"시키는 것을 방지하기 위하여 배치 탱크 (654) 로부터 챔버 C 로 용액을 중력 배수하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 배치탱크 (654) 내 용액은 어그레시브 크리닝 보조제를 하나 이상 포함하는 세척 용액일 수 있는데, 이 용액은 면 섬유에 잘 작용하지만 보다 섬세한 섬유를손상시킬 수 있다. 어그레시브 크리닝 보조제를 포함하는 세척 용액을 작업탱크로 중력배수하면 어그레시브 크리닝 보조제가 시스템의 잔류물을 "오염" 시킬 가능성을 감소시킬 수 있다. 어그레시브 크리닝 보조제는 이후 챔버 C 내 액체를 증류함으로써 시스템으로부터 제거될 수 있다.
챔버 C 내 액체는 하기와 같이 가열 요소 (658) 및 응축기 (651) 을 온라인화함으로써 증류될 수 있다. 밸브 (618), (661), 및 (662) 는 개방될 수 있다. 가열 요소 (658) 은 챔버 C 내 액체가 비등 또는 기화되도록 한다. 이산화탄소 증기는 라인 (642) 및 (643) 을 통하여 응축기 (651) 로 전달되고, 응축기에서는 증기가 응축하여 액체 이산화탄소를 형성한다. 액체 이산화탄소는 응축기 (651) 로부터 라인 (628) 을 통해 작업탱크 (653) 의 챔버 A 로 흐른다. 증류 작업이 완결되었을 때, 밸브 (662), (661), 및 (618) 은 닫혀질 수 있다. 챔버 C 내에 잔류하는 증류 찌꺼기는 밸브 (614) 를 열고 잔류물 콘테이너로 챔버 C 를 배수함으로써 시스템으로부터 제거될 수 있다.
액체는 밸브 (611), (606), 및 (608) 을 개방하고 펌프 (655) 를 개시함으로써 배치탱크 (654) 및 필터 (656) 을 통해 순환될 수 있다. 필터 (656) 은 린트 필터 및/또는 탄소 필터를 포함할 수 있다. 필터 (656) 은 바람직하게는 린트 필터 및 탄소 필터가 별도로 작동될 수 있거나 함께 작동될 수 있도록 배치된 조합 린트 필터 및 탄소 필터이다.
액체는 밸브 (613), (610), (608), (601), 및 (605) 를 열고, 액체가 라인 (639), (636), (634), 및 (632) 를 통하여 전달되도록 펌프 (655) 를 개시함으로써작업탱크 (653) 의 챔버 B 로부터 배치 탱크 (654) 로 전달될 수 있다. 일단 원하는 양의 액체가 전달되면, 펌프 (655) 는 차폐될 수 있으며 밸브 (613), (610), (608), (601), 및 (605) 는 닫혀질 수 있다. 액체는 밸브 (611), (610), (609), (617), (601), 및 (605) 를 열고, 펌프 (655) 를 개시함으로써 배치 탱크 (654) 로부터 작업탱크 (653) 의 챔버 B로 전달될 수 있다. 일단 원하는 양의 액체가 배치 탱크 (654) 로부터 배수되면, 펌프 (655) 는 차폐될 수 있으며 밸브 (611), (610), (609), (617), (601), 및 (605) 는 닫혀질 수 있다.
작업탱크 (653) 의 챔버 A 내 액체는 밸브 (612), (610), (608), (601), 및 (605) 를 열고, 액체가 라인 (640), (636), (634), 및 (632) 를 통하여 챔버 A 로부터 배치 탱크 (654) 로 전달되도록 펌프 (655) 를 개시함으로써 배치 탱크 (654) 로 전달될 수 있다. 일단 원하는 양의 액체가 배치 탱크 (654) 로 전달되면, 펌프 (655) 는 차폐될 수 있으며, 밸브 (612), (610), (608), (601), 및 (605) 는 닫혀질 수 있다.
각각의 분리 밸브를 개방함으로써 작업탱크 (653) 의 한 챔버로부터 작업탱크 (653) 의 다른 챔버로 액체를 전달할 수 있다. 예를 들면, 액체는 밸브 (613) 및 (615) 를 개방함으로써 챔버 B 로부터 챔버 C 로 전달될 수 있다. 두 챔버 내 액체의 수준은 각각의 분리 밸브를 개방하고 충분한 시간동안, 바람직하게는 30 초간, 열어둠으로써 평형화될 수 있다.
배치 탱크 (654) 는 이산화탄소 증기를 배치 탱크 (654) 로부터 증기 탱크 (650) 으로 전달 및/또는 이산화탄소 증기를 대기중에 내보냄으로써 감압될 수 있다. 처리된 물건이나 처리생성물은 이후에 배치 탱크 (654) 로부터 제거될 수 있다.
제 1 작업 방법에 있어서, 배치 공정은 크리닝 공정이며 배치탱크 654 는 크리닝할 물건을 담는 세척 탱크이다. 본 명세서에서 사용하는, 용어 "크리닝 공정"은 무엇보다 상업적 드라이 크리닝 공정과 같은 다양한 크리닝 공정이다. 크리닝할 물건은 바람직하게는 무엇보다 금속이나 플라스틱 칩, 신생 또는 재활용 종이, 유리, 소형전자 콤포넌트, 반도체 (예컨대, 포토리쏘그래피) 공정을 통한 실리콘 웨이퍼, 소형전자기계기구 (MEMS), 광섬유 기구 및 콤포넌트, 자기 저장 매체, 제로그래피 콤포넌트, 금속 및/또는 플라스틱 부품 또는 툴, 관, 파이프, 스토퍼/의료용 메스/주사기와 같은 의료용 기구, 의료용 임플란트, 사진/X-선/프로스펙티브 필름과 같은 필름, 필터 매체, 슬러리, 입자, 식품, 종자, 젤, 에어로젤, 익스텐디드 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 오픈-셀 및 클로즈드-셀 폼, 클린룸 툴 및 콤포넌트, 실 (예컨대, 개스킷 및 오-링) 과 같은 고무 물건 및 콤포넌트, 소형전자 및 의료용 기구와 같은 "크린 기구"를 위한 패키징, 의료용 콤포넌트 및 식료품과 같은 물건이다. 드라이크리닝할 물건 (즉, 드라이크리닝할 수 있는 물건)은 바람직하게는 무엇보다 의복, 유니폼, 방화복 및 방사선복과 같은 보호의류, 장갑, 담요 및 기타 린넨, 모피, 깃털, 차양, 텐트 등과 같은 구조 텍스타일, 절연복 및 슬리핑백이다. 챔버 A 는 필수적으로 액체 이산화탄소를 포함하는 용액을 담고, 챔버 B 는 세척 용액을 담으며, 챔버 C 는 비어있다. 세척용액은 바람직하게는 크리닝 보조제 및 50 % 가 넘는 액체 이산화탄소를 포함한다. 세척 용액은 바람직하게는 제 1 크리닝 보조제를 약 0.1, 1, 또는 5 내지 약 15, 25, 또는 49 부피 % 포함한다. 당업자가 이해하는 바와 같이, 로막 등(Romack et al.)의 미국특허 제 5,858,022 호, 드영 등 (DeYoung et al.)의 미국특허 제 6,001,133 호, 및, "이산화탄소계 크리닝 포뮬레이션에서 이용을 위한 조합 계면 활성 시스템" 이라는 발명 제목으로, 동시출원계류중 및 공동 양도된 로막 등(Romack et al.)의 미국특허출원 제 09/313,748 호에 기재된 크리닝 보조제를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 크리닝 보조제가 본 발명에 이용될 수 있으며, 이들의 내용은 그 자체로서 본 출원에 통합된다.
제 1 부피의 세척용액이 밸브 (613) 및 (615) 를 개방함으로써 챔버 B 로부터 챔버 C 로 전달될 수 있다. 바람직하게는, 밸브 (613) 및 (615) 는 챔버 B 및 C 내 액체의 수준이 평형화될 때까지 개방하고 그 후에 닫는다.
제 1 부피의 세척용액이 예비-세척 용액으로 이용될 수 있다. 예비-세척 용액으로 이용된다면, 제 1 부피의 세척용액이 바람직하게는 챔버 C 로부터 세척탱크 (654) 로 전달된다. 필요하다면, 예비-세척 보조제는 제 1 부피의 세척용액을 챔버 C 로부터 세척탱크 (654) 로 전달 전, 전달 중, 또는 전달 후에 세척용액의 제 1 부피에 첨가될 수 있다. 예비-세척 보조제는 바람직하게는 세척용액의 제 1 부피를 챔버 C 로부터 세척 탱크 (654) 에 첨가하면서 세척용액의 제 1 부피에 첨가된다. 예비-세척 용액은 바람직하게는 예비-세척 크리닝 보조제를 약 0.1, 1, 또는 5 내지 약 15, 25, 또는 49 부피% 포함한다. 당업자가 이해하듯이, 상기한 크리닝 보조제를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 예비-세척 크리닝 보조제가 본 발명에서 이용될 수 있다. 따라서, 예비-세척 크리닝 보조제 및 크리닝 보조제는 동일하거나 상이할 수 있다.
세척 탱크 내에서 예비-세척 용액으로 크리닝할 물건을 접촉시킨 후에, 적어도 예비-세척 용액의 일부를 세척 탱크 654 로부터 분리형 작업탱크 (653) 으로 반송시킬 수 있다. 바람직하게는, 예비-세척 용액의 전부가 분리형 작업탱크 (653) 으로 반송된다. 예비-세척 용액은 챔버 A, 챔버 B, 또는 챔버 C 로 반송될 수 있으며, 또는 일부의 예비-세척 용액이 둘 이상의 상기 챔버로 반송될 수 있다. 예비-세척 용액은 바람직하게는 챔버 B 또는 챔버 C 로 반송된다. 더욱 바람직하게는, 예비-세척 용액은 챔버 C 로 반송되는데, 여기서 증류된다. 증류 작업은, 세척 용액을 챔버 B 로부터 세척 탱크 (654) 로 전달, 크리닝할 물건의 세척, 세척 용액을 세척탱크 (654) 로부터 분리형 작업 탱크 (653) 으로 반송, 챔버 C 로부터 세척 탱크로 헹굼 용액 또는 코팅 용액을 전달, 물건을 헹굼 또는 코팅, 및 헹굼 또는 코팅 용액을 세척탱크 (654) 로부터 분리형 작업 탱크 (653) 으로 반송하는 작업 중 적어도 하나의 작업과정에서 수행된다.
입자를 포함하는 다량 (예컨대, 50 % 이상) 의 오염물은 예비-세척 또는 세척의 처음 몇 분안에 더러워진 물건으로부터 제거될 수 있다. 예비-세척은 세척 시 이용하는 것보다 소량의 처리 용액으로 상기 더러움을 제거할 수 있다. 더우기, 예비-세척은 세척 작업 전달에 심한 더러움을 제거할 수 있으며 따라서 크리닝 효유을 개선할 수 있다. 예비-세척 용액이 세척 탱크 (654) 로부터 분리형 작업탱크 (653) 으로 반송된 후에, 세척 용액은 챔버 B 로부터 세척 탱크 (654) 로 전달될수 있으며, 크리닝할 물건은 세척 용액과 접촉시킬 수 있다.
대안적으로, 제 1 부피의 세척용액이 챔버 C 내에 유지될 수 있으며 챔버 B 내의 세척 용액은 챔버 C 로부터 세척 탱크 654 로 전달될 수 있다. 그 다음에 제 2 부피의 세척용액은 밸브 (613) 및 (615) 를 개방함으로써 챔버 C 로부터 챔버 B 로 전달될 수 있다. 바람직하게는, 제 2 부피의 세척용액은 제 3 부피의 세척용액이 챔버 C 내에 남도록 챔버 C 로부터 챔버 B 로 전달된다. 더욱 바람직하게는, 챔버 B 및 챔버 C 내 액체 수준을 평형화시킨다. 그 다음 제 2 부피의 세척용액은 챔버 B 로부터 세척 탱크로 전달되는데, 여기서 크리닝할 물건이 세척 용액과 접촉된다. 챔버 C 내에 남아있는 세척 용액의 제 3 부피는 바람직하게는 챔버 C 내에서 증류되며, 생성되는 액체 이산화탄소는 바람직하게는 챔버 A 내에 수집된다. 증류 작업은 예비-세척 용액의 증류에 대해 위에서 설명한 다양한 작업 중에 수행될 수 있다.
세척 작업은 바람직하게는 펌프 (655) 를 이용하여 세척 탱크 (654) 를 통하여 세척 용액을 순환시키는 것을 포함한다; 그렇지만, 세척용액은 세척 탱크 (654) 외부에서 순환될 필요는 없다. 물건이 세척 용액과 충분한 시간 동안 접촉한 후에, 세척용액의 적어도 일부분이 세척탱크 (654) 로부터 분리형 작업탱크 (653) 으로 반송된다. 바람직하게는, 세척용액의 전부가 세척탱크 (654) 로부터 분리형 작업탱크 (653) 으로 반송된다. 세척용액은 챔버 A, 챔버 B, 또는 챔버 C 로 반송될 수 있고, 또는 세척 용액의 일부가 상기 챔버의 둘 이상에 전달될 수 있다. 바람직하게는, 세척 용액은 챔버 B 나 챔버 C 로 반송된다. 더욱 바람직하게는, 세척 용액은 챔버 B 로 반송된다.
필수적으로 액체 이산화탄소를 챔버 A 내에 포함하는 처리 용액은 헹굼 용액으로 이용될 수 있다. 헹굼 용액은 챔버 A 로부터 헹궈질 물건이 헹굼 용액과 접촉하는 세척 탱크 (654) 로 전달될 수 있다. 헹굼 용액의 적어도 일부분은 세척탱크 (654) 로부터 분리형 작업탱크 (653) 으로 반송될 수 있다. 바람직하게는, 헹굼용액의 전부가 세척 탱크 (654) 로부터 분리형 작업탱크 (653) 으로 반송된다. 헹굼용액은 챔버 A, 챔버 B, 또는 챔버 C 로 반송될 수 있고, 또는 헹굼 용액의 부분이 상기 챔버의 둘 이상에 반송될 수 있다. 바람직하게는, 헹굼 용액은 챔버 B 나 챔버 C 로 반송된다. 더욱 바람직하게는, 헹굼 용액은 챔버 B 로 반송된다.
필수적으로 액체 이산화탄소를 챔버 A 내에 포함하는 처리 용액은 코팅 용액으로 또한 이용될 수 있다. 코팅 용액은 챔버 A 로부터 세척 탱크 (654) 로 전달된다. 코팅 용액을 챔버 A 로부터 세척 탱크 (654) 로 전달하는 작업 전, 작업 중 또는 작업 후에 코팅보조제가 코팅 용액에 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 코팅 용액이 챔버 A 로부터 세척 탱크 (654) 로 전달되는 중 또는 후에 코팅보조제가 코팅 용액에 첨가된다. 더욱 바람직하게는, 코팅 용액이 챔버 A 로부터 세척 탱크 (654) 로 전달되는 중 에 코팅보조제가 코팅 용액에 첨가된다. 코팅 용액은 바람직하게는 코팅 보조제를 약 0.1, 1, 또는 5 내지 약 15, 25, 또는 49 부피 % 포함한다. 코팅 보조제는 코팅보조제를 액체 이산화탄소 내에 용해시키거나 분산시킴으로써 바람직하게는 액체 이산화탄소 내에 현탁된다. 본 발명에 이용될 수 있는 코팅보조제는 상기한 바대로 당업자에게 알려진 다양한 보조제를 포함한다. 코팅 용액의 적어도일부분은 세척탱크 (654) 로부터 분리형 작업탱크 (653) 으로 반송될 수 있다. 바람직하게는, 코팅용액의 전부가 세척 탱크 (654) 로부터 분리형 작업탱크 (653) 으로 반송된다. 코팅용액은 챔버 A, 챔버 B, 또는 챔버 C 로 반송될 수 있고, 또는 헹굼 용액의 일부가 상기 챔버의 둘 이상에 반송될 수 있다. 바람직하게는, 코팅 용액은 챔버 B 나 챔버 C 로 반송된다. 더욱 바람직하게는, 헹굼 용액은 챔버 C 로 반송된다.
또 다른 작업 방법에 있어서, 배치 공정은 정제 및 분리 공정이며 배치 탱크 (654) 는 정제 및 분리 탱크이다. 챔버 A 는 필수적으로 액체 이산화탄소를 포함하는 제 1 용액을 담을 수 있고, 바람직하게는 액체 이산화탄소를 포함하는 용액을 담을 수 있다. 챔버 B 는 액체 이산화탄소 내에 실질적으로 불용성인 정제될 용질 및 비이산환탄소 용매를 포함하는 제 2 용액을 담을 수 있다. 용질은 비이산화탄소 용매 내에 현탁 (예컨대, 용해 또는 분산) 될 수 있다. 비이산화탄소 용매는 바람직하게는 액체 이산화탄소보다 높은 끓는점을 가진다. 비이산화탄소 용매는 추출액, 균질 중합체 혼합액, 라텍스, 유상액, 및 혈액, 우유,및 정액과 같은 생물학적 유체, 탄화수소 및 석유, 할로겐화 용매, HFCs, 디메틸술폭시드 (DMSO), 테르펜, n-메틸피롤리돈 (NMP), 에테르, 케톤, 스팀, 연료오일, 원유, 및 기타 헬륨, 질소 및 공기와 같은 응축된 가스, 발효 배양액과 같은 수성 혼합액 (즉, 바람직하게는 50 % 이상 물을 포함하는 혼합액) 을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 액체 이산화탄소 내에서 실질적으로 불용성인 정제할 용질은 플라스틱, 스테로이드, 프로비타민, 중유 및 그리스, 약제, 미립자, 금속 및 금속 복합체, 셀룰로스 및 셀룰로스유도체, 단백질, 아미노산 및 천연 산물을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
비이산화탄소 용매 및 용질을 포함하는 제 2 용액은 챔버 B 로부터 정제 및 분리 탱크 (654) 로 전달된다. 액체 이산화탄소를 필수적으로 포함하는 제 1 용액은 챔버 A 로부터 정제 및 분리 탱크 (654) 로 전달된다. 제 1 용액을 챔버 A 로부터 정제 및 분리 탱크 (654) 로 전달하는 작업은 제 2 용액을 챔버 B 로부터 정제 및 분리 탱크 (654) 로 전달하는 작업 전, 후, 또는 중에 수행될 수 있다. 제 1 용액을 제 2 용액과 조합함으로써, 제 2 용액으로부터 용질의 적어도 일부가 침전한다. 제 1 용액 및 비이산화탄소 용매를 포함하는 혼합물은 정제 및 분리 탱크 (654) 로부터 배수된다. 그 혼합물은 용질을 더 포함할 수 있지만, 바람직하게는 용질을 100 ppm 미만의 농도로 갖는다. 그 혼합물은 증류될 챔버 C 로 전달될 수 있는데, 여기서 혼합물이 증류될 수 있고 액체 이산화탄소는 챔버 A 로 가게된다. 증류 작업이 완결된 후, 비이산화탄소 용매는 챔버 C 로부터 배수되고 재순환되거나 폐기될 수 있다.
이제 도7 을 참조하여, 정제 및 분리에 유용한 본 발명에 따른 처리 시스템을 기술한다. 정제 및 분리 시스템 (700) 은 펌프 (710) 및 분리형 압력 용기 (712) 를 갖는다. 분리형 압력 용기 712 는 도1-4 를 참조하여 위에서 설명한 바와 같이 세개의 챔버 A, B, 및 C 를 갖는다. 챔버 C 는 배치 (정제 및 분리) 탱크이고 비어있다. 챔버 A 는 액체 이산화탄소를 필수적으로 포함하는 제 1 용액을 담는다. 챔버 B 는 비이산화탄소 용매 및 액체 이산화탄소 내에서 실질적으로 불용성인 용질을 포함하는 제 2 용액을 담는다. 대안적으로, 챔버 C 는 용질을 담을 수 있고챔버 B 는 비이산화탄소 용매를 담을 수 있다.
챔버 B 내의 제 2 용액은 밸브 (734) 및 (730) 을 열고 용액이 라인 (724), (728) 및 (720) 을 통해 전달되도록 펌프 (710) 을 개시함으로써 챔버 C 로 전달될 수 있다. 원하는 양만큼 제 2 용액이 전달된 후에, 펌프 (710) 은 차폐되고 밸브 (734) 및 (730) 은 닫혀질 수 있다. 용질이 이미 비이산화탄소 용매내에 현탁되어 있지 않았다면, 용질이 비이산화탄소 용매내에 현탁될 수 있다. 챔버 A 내 제 1 용액은 밸브 (732) 및 (730) 을 열고 용액이 라인 (722), (728) 및 (720) 을 통해 전달되도록 펌프 (710) 을 개시함으로써 챔버 C 로 전달될 수 있다. 일단 충분한 양의 액체 이산화탄소가 챔버 C 에 전달되면, 펌프 (710) 은 차폐되고 밸브 (732) 및 (730) 은 닫혀질 수 있다. 제 1 액체 및 제 2 액체를 조합함으로써, 용질의 적어도 일부가 제 2 용액으로부터 침전될 것이다. 그 다음에 비이산화탄소 용매 및 제 1 유체를 포함하는 혼합물이 밸브 (736) 을 개방함으로써 챔버 C 로부터 배출된다. 그 혼합물은 추가적으로 용질을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 100 ppm 미만의 용질을 포함한다. 침전된 용질은 몇가지 예를 들자면, 희석, 증류, 여과, 분리, 압축된 반 용매 (compressed antisolvent), 침전 결정화, 감압, 원심분리, 정전 분리, 기재상 퇴적, 및 GAS 공정을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 공정을 이용하여 챔버 C 로부터 제거되어 분리될 수 있다. 선택적으로, 용매는 배수 작업 후지만 밸브 (732) 및 (730) 의 개방 및 챔버 A 로부터 챔버 C 로 액체 이산화탄소를 전달하는 펌프 (710) 의 개시전에 헹궈질 수 있다. 헹굼 용액은 밸브 (736) 을 개방함으로써 챔버 C 로부터 배수될 수 있다. 도7 에 도시된 본 발명에 따른 정제 및분리 시스템은 보다 큰 화학 공정의 일부로서 이용될 수 있는데, 이 경우 메이크-업 액체 이산화탄소는 챔버 A 로 제공될 수 있고 비이산화탄소 및 용질울 포함하는 피드 스트림은 챔버 B 로 제공될 수 있다.
이제 도8 을 참조하여, 분리형 보조제 첨가 용기 및 분리형 폐기물 수집 용기를 갖는 본 발명의 구체예에 따른 처리 시스템을 기술한다. 처리 시스템 (800) 은 처리 용기 (814) 를 포함한다. 처리 용기 (814) 는 당업자가 이해하는 바와 같이 크리닝 용기, 에칭 용기, 포토레지스트 현상 용기, 포토레지스트 제거 용기 및 화학적 기계적 평탄화 (CMP)용기를 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양한 처리 용기를 포함할 수 있다. 처리 용기 (814) 는 크리닝, 에칭, 현상, 포토레지스트 제거 및/또는 화학적 기계적 평탄화 (CMP) 의 기능을 하나 이상 수행하도록 배치될 수 있다. 처리 용기 (814) 는 소형전자 기구의 제조시 이용되는 클러스터 툴 장치의 일부일 수 있다.
처리 용기 (814) 는 라인 (872) 및 밸브 (873) 을 통하여 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 과 유체 소통 상태가 되어야 한다. 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 은 바람직하게는 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 에서 액체 이산화탄소를 액상으로 유지할 수 있는 가열, 냉각 및/또는 가압 시스템과 소통하고 있거나 그러한 시스템을 포함한다. 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 의 증기 공간은 라인 (880) 및 밸브 (881) 을 통하여 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 의 증기 공간과 유체 소통 상태에 있다. 도8 에 도시된 구체예에선 보이지 않으나, 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 은, 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 의 액체 공간과 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 의 하나 이상의 챔버 간 밸브 및 하나 이상의 라인을 통하여 분리형 보조제 첨가 용기 (812a-812e) 의 하나 이상의 챔버와 유체 소통 상태에 있을 수 있다. 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 의 증기 공간과 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 사이의 유체 소통이 제공되어, 액체 이산화탄소가 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 으로부터 처리 용기 (812) 에 도입됨과 동시에 보조제가 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 로부터 처리 용기 (814) 에 도입될 때, 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 과 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 사이의 압력을 평형화할 수 있게 한다. 도8 에 도시된 처리 시스템 (800) 의 구체예가 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 의 증기 공간과 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 사이의 유체 소통을 제공하는 밸브 (881) 및 라인 (880) 을 보여주지만, 본 발명에 따른 처리 시스템은 압력 동일화 라인을 가지고 있지 않을 수 있음을 이해하여야 한다. 본 발명에 따른 처리 시스템은, 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 과 유체 소통 상태에 있고 예를 들면, 액체 이산화탄소, 이산화탄소 증기, 또는 액체와 증기의 조합으로 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 를 가압할 수 있는 가압 시스템을 포함할 수 있다는 것을 또한 이해하여야 한다.
분리형 보조제 첨가 용기 (812) 는 제 1 액체 챔버 (812a), 제 2 액체 챔버 (812b), 제 3 액체 챔버 (812c), 및 제 4 액체 챔버 (812d), 제 5 액체 챔버 (812e) 를 갖는다. 상이한 보조제가 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 의 다양한 챔버 내에 저장될 수 있다. 예를 들면, 처리 용기가 소형전자 제조 공정에서 다양한 공정을 수행하도록 배치될 경우, 제 1 액체 챔버 (812a) 는 포토레지스트 현상 보조제를 담을 수 있고, 제 2 액체 챔버 (812b) 는 에칭 보조제를 담을 수 있고, 제 3 액체 챔버 (812c) 는 포토레지스트 제거 보조제를 담을 수 있고, 제 4 액체 챔버 (812d) 는 CMP 슬러리 보조제를 담을 수 있고, 제 5 액체 챔버 (812e) 는 CMP 크리닝 보조제를 담을 수 있다.
제 1 액체 챔버 (812a) 는 라인 (828), 밸브 (829), 헤더 (819) 및 라인 (872) 를 통하여 처리 용기 (814) 와 유체 소통 상태에 있다. 제 2 액체 챔버 (812b) 는 라인 (826), 밸브 (827), 헤더 (819) 및 라인 (872) 를 통하여 처리 용기 (814) 와 유체 소통 상태에 있다. 제 3 액체 챔버 (812c) 는 라인 (824), 밸브 (825), 헤더 (819) 및 라인 (872) 를 통하여 처리 용기 (814) 와 유체 소통 상태에 있다. 제 4 액체 챔버 (812d) 는 라인 (822), 밸브 (823), 헤더 (819) 및 라인 (872) 를 통하여 처리 용기 (814) 와 유체 소통 상태에 있다. 마지막으로, 제 5 액체 챔버 (812e) 는 라인 (820), 밸브 (821), 헤더 (819) 및 라인 (872) 를 통하여 처리 용기 (814) 와 유체 소통 상태에 있다. 도8 에 도시된 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 의 액체 챔버는 처리 용기 (814) 와 공동 헤더 (819) 를 통해 유체 소통을 하고 있지만, 본 발명의 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 의 액체 챔버 중 하나 이상이 처리 용기와 (예컨대, 공동의 헤더를 통하지 않고) 직접 유체 소통 상태에 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 이전의 작업에서 헤더 내에 남아있는 잔류 보조제가 상이한 보조제를 채용하는 후속 작업에 악영향을 미치는 경우 직접 유체 소통이 바람직할 수 있다. 도8 에 도시된 바와 같이 헤더 (819) 가 라인 (872) 와 유체 소통 상태에 있더라도, 그 헤더 (또는 하나 이상의 챔버로부터 유래하는 라인) 는 처리 용기와 직접 유체 소통 상태에 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 도8 에 도시된 처리 시스템 (800) 은 하나의 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 를 가지지만, 본 발명의 처리 시스템은 하나 이상의 분리형 보조제 첨가 용기를 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 도8 에 도시된 처리 시스템 (800) 은 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 및 액체 이산화탄소 저장 용기 (810) 을 보여주지만, 본 발명에 따른 처리 시스템은 분리형 보조제 첨가 용기는 가지면서 액체 이산화탄소 저장 용기는 없을 수 있음을 이해하여야 한다. 상기 구체예에 있어서, 분리형 보조제 첨가 용기의 챔버 중 하나 이상 내 유체는 액체 이산화탄소 및 보조제를 포함하는 처리 용액이다. 도8 에 도시된 구체예에서는 보이지 않으나, 보조제를 처리 용기 (814) 에 전달시 압력 차이를 극복하기 위하여 하나 이상의 압력 강화 유체 전달 기구 (예컨대, 펌프) 가 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 와 처리 용기 (814) 사이의 라인 내에 존재할 수 있음을 이해하여야 한다. 당업자는 그러한 압력 강화 유체 전달 기구가 어떻게 하나 이상의 장소에 효과적으로 위치할 수 있는지 이해할 것이다.
처리 용기 (814) 는 라인 (874) 를 통하여 분리형 폐기물 수집 용기 (816) 과 유체 소통 상태에 있다. 분리형 폐기물 수집 용기 (816) 은 제 1 액체 챔버 (816a), 제 2 액체 챔버 (816b), 제 3 액체 챔버 (816c), 제 4 액체 챔버 (816d), 및 제 5 액체 챔버 (816e) 를 갖는다. 제 1 액체 챔버 (816a) 는 라인 (858) 및 밸브 (859) 를 통하여 라인 (874) 와 유체 소통 상태에 있다. 제 2 액체 챔버 (816b) 는 라인 (856) 및 밸브 (857) 을 통하여 라인 (874) 와 유체 소통 상태에 있다. 제3 액체 챔버 (816c) 는 라인 (854) 및 밸브 (855) 를 통하여 라인 (874) 와 유체 소통 상태에 있다. 제 4 액체 챔버 (816d) 는 라인 (852) 및 밸브 (853) 을 통하여 라인 (874) 와 유체 소통 상태에 있다. 제 5 액체 챔버 (816e) 는 라인 (850) 및 밸브 (851) 을 통하여 라인 (874) 와 유체 소통 상태에 있다. 도8 에 도시한 바와 같이 분리형 폐기물 수집 용기 (816) 및 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 는 동일한 수의 액체 챔버를 가지지만, 본 발명에 따른 분리형 폐기물 수집 용기는 보조제 첨가 용기보다 많거나 적은 챔버를 가질 수 있음을 이해하여야 한다. 분리형 폐기물 수집 용기 (816) 가 보조제 첨가 용기 (812) 보다 적은 챔버를 가질 경우, 라인 (874) 로부터 라인 (870) 및 밸브 (871) 을 통하여 잔여물 저장소나 정제 시스템 (818) 로 방출 라인을 갖는 것이 바람직하다. 도8 에서 보이는 처리 시스템 (800) 은 하나의 분리형 폐기물 수집 용기 (816) 을 가지지만, 본 발명의 처리 시스템은 하나 이상의 분리형 폐기물 수집 용기를 가질 수 있음을 이해하여야 한다.
분리형 폐기물 수집 용기 (816) 은 라인 (876) 을 통하여 정제 시스템 (818) 과 유체 소통 상태에 있다. 정제 시스템 (818) 은 당업자에게 이해되는 바와 같이 전체적으로 또는 부분적으로 처리 용액을 정제할 수 있는 다양한 정제 시스템일 수 있는데 이는 증류 시스템, 여과 시스템, 분리 시스템, 흡수 시스템, 감압 시스템, 원심분리 시스템, 또는 이들의 조합을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 제 1 액체 챔버 (816a) 는 라인 (868), 밸브 (869), 헤더 (817), 및 라인 (876) 을 통하여 정제 시스템과 유체 소통 상태에 있다. 제 2 액체 챔버 (816b) 는 라인 (866), 밸브 (867), 헤더 (817), 및 라인 (876) 을 통하여 정제 시스템과 유체 소통 상태에있다. 제 3 액체 챔버 (816c) 는 라인 (864), 밸브 (865), 헤더 (817), 및 라인 (876) 을 통하여 정제 시스템과 유체 소통 상태에 있다. 제 4 액체 챔버 (816d) 는 라인 (862), 밸브 (863), 헤더 (817), 및 라인 (876) 을 통하여 정제 시스템과 유체 소통 상태에 있다. 제 5 액체 챔버 (816e) 는 라인 (860), 밸브 (862), 헤더 (817), 및 라인 (876) 을 통하여 정제 시스템과 유체 소통 상태에 있다. 폐기물 수집 용기 (816) 내에 수집되는 다양한 폐기물 용액의 어느 것도 정제 시스템 (818) 을 통하여 재순환되기 보다는 라인 (870) 및 밸브 (871) 을 통하여 잔여물 저장소로 또한 방출될 수 있다. 정제 시스템 (818) 은 라인 (878) 을 통하여 액체 이산화탄소 저장 탱크 (810) 과 유체 소통 상태에 있다.
도8 에 도시된 처리 시스템 (800) 은 분리형 보조제 첨가 용기 (812) 및 분리형 폐기물 수집 용기 (816) 을 가지지만, 본 발명에 따른 처리 시스템은 분리형 보조제 첨가 용기는 가지면서 분리형 폐기물 수집 용기는 없을 수 있거나 분리형 폐기물 수집 용기는 가지면서 분리형 보조제 첨가 용기는 없을 수 있음을 이해하여야 한다. 다른 구체예에 있어서, 처리 시스템은 분리형 보조제 첨가 용기 및 분리형 폐기물 수집 용기로서 작용하는 분리형 압력 용기를 가질 수 있다.
처리 용기 (814) 내에서 초임계 공정이 필요한 경우, 처리 시스템 (800) 은 액체로부터 초임계로 액체 이산화탄소의 상 변화를 위한 열 교환기 및/또는 압력강화 기구와 같은 장치를 포함할 수 있으며, 초임계로부터 액체로 액체 이산화탄소의 상 변화를 위한 조절 밸브 및/또는 열교환기와 같은 장치를 포함할 수 있다. 당업자가 이해하는 바와 같이 다양한 시스템 배치를 이용할 수 있다. 예를 들면, 열 교환기 및/또는 압력 강화 기구가 라인 (872) 내에 제공될 수 있으며, 열 교환기 및/또는 조절 밸브가 라인 (874) 내에 제공될 수 있다. 또 다른 예로서, 처리 용기 (814) 내에서 상 변화가 수행될 수 있다. 또 다른 예로서, 분리형 보조제 첨가 용기 812 내에서 상 변화가 수행될 수 있다. 초임계 유체계 처리 용액으로부터 액체 고밀화 가스계 처리 용액으로의 상변화는 처리 용액의 완전한 또는 부분적 정제를 유발할 수 있으므로 상 변화 작업은 또한 정제 작업이다.
본 발명의 구체예에 따른 다양한 방법이 도8 을 참조로 기술된 장치의 구체예를 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 분리형 저장 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법은 공동의 증기 공간을 공유하는 복수개의 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내 제 1 챔버로부터 제 1 처리 보조제를 처리 용기로 전달하는 작업, 액체 고밀화 가스나 초임계 유체로 구성되는 고밀화 유체를 처리 용기로 전달하는 작업, 처리 용기로부터 제 1 처리 보조제를 제거하는 작업, 제 1 처리 보조제와는 상이한 조성을 갖는 제 2 처리 보조제를 분리형 저장 용기 내 제 2 챔버로부터 처리 용기로 전달하는 작업, 및 처리 용기로부터 제 2 처리 보조제를 제거하는 작업을 포함한다. 특정 순서에 따라 열거하였지만, 상기 작업은 다양한 순서에 따라 수행될 수 있음을 이해하여야 한다.
제 1 처리 보조제를 분리형 저장 용기 내 제 1 챔버로부터 처리 용기로 전달, 및 고밀화 유체를 처리 용기로 전달하는 작업은 다양한 순서로 일어날 수 있다. 예를 들면, 상기 작업은 동시에 일어나거나 하나의 작업 전에 다른 작업이 일어날 수도 있다. 고밀화 유체는 액체 고밀화 가스일 수 있으며, 제 1 처리 보조제및 고밀화 유체는 분리형 저장 용기의 제 1 챔버 내 제 1 처리 용액의 성분일 수 있다. 이 경우, 분리형 저장 용기내 제 1 챔버로부터 제 1 처리 보조제를 처리 용기로 전달, 및 고밀화 유체를 처리 용기로 전달하는 작업은 분리형 저장 용기의 제 1 챔버로부터 제 1 처리 용액을 처리 용기로 전달하는 작업을 포함할 수 있다.
분리형 저장 용기내 제 1 챔버로부터 제 1 처리 보조제를 처리 용기로 전달하는 작업은 분리형 저장 용기를 처리 용기의 압력보다 높은 압력까지 가압하는 단계, 및 분리형 저장 용기내 제 1 챔버와 처리 용기 간 유체 소통을 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 분리형 저장 용기를 처리 용기의 압력보다 높은 압력까지 가압하는 단계는 이산화탄소 가스 및/또는 액체 또는 비이산화탄소 가스 및/또는 액체를 분리형 저장 용기에 충진하는 것을 포함할 수 있다. 처리 용기로부터 첫번재 처리 보조제를 제거하는 작업은 처리 용기로부터 제 1 처리 보조제 및 고밀화 유체를 제거하는 것을 포함할 수 있다. 이 방법은 분리형 저장 용기내 제 2 챔버로부터 제 2 처리 보조제를 처리 용기로 전달하는 작업이후에 고밀화 유체를 처리 용기로 전달하는 작업을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 구체예에 따라 수행될 수 있는 또 다른 방법은 액체 고밀화 가스나 초임계 유체를 포함하는 제 1 고밀화 유체를 처리 용기로 충진, 제 1 고밀화 유체를 처리 용기로부터 제거, 공동의 증기 공간을 공유하는 복수개의 액체 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내 제 1 액체 챔버에 제 1 고밀화 유체를 충진, 액체 고밀화 가스나 초임계 유체를 포함하는 제 2 고밀화 유체를 처리 용기에 충진, 제 2 고밀화 유체를 처리 용기로부터 제거, 및 제 2 고밀화 유체를 분리형 저장 용기 내제 2 액체 챔버에 충진하는 작업을 포함한다. 제 1 처리 용액이 초임계 유체 기재 처리 용액일 경우, 이 방법은 분리형 저장 용기내 제 1 액체 챔버로 제 1 처리 용액을 충진하기에 앞서 제 1 처리 용액의 상을 초임계로부터 고밀화 가스로 변환하는 것을 더 포함한다. 제 2 처리 용액이 초임계 유체 기재 처리 용액일 경우, 이 방법은 분리형 저장 용기내 제 2 액체 챔버로 제 2 처리 용액을 충진하기에 앞서 제 2 처리 용액의 상을 초임계로부터 고밀화 가스로 변환하는 것을 더 포함한다.
이 방법은 제 1 및/또는 제 2 고밀화 유체의 제거 후 분리형 저장용기에 실질적으로 순수한 가스나 고밀화 유체를 제공하기 위하여 제 1 고밀화 유체 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나를 정제하는 것을 더 포함할 수 있다. 정제 작업은 분리형 조장 용기로부터 제 1 고밀화 유체 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나를 정제 시스템으로 전달하는 것, 및 순수하거나 실질적으로 순수한 가스나 고밀화 유체를 제공하기 위하여 제 1 고밀화 유체 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나를 정제하는 것을 포함할 수 있다.
도면 및 명세서에서, 본 발명의 전형적이고 바람직한 구체예가 개시되었는데, 특별한 용어가 사용되기는 했으나, 이는 포괄적이고 서술적인 의미로 이용된 것일 뿐이며 제한의 목적은 아니며, 발명의 범위는 하기 특허청구범위 내에 의해 정해진다.

Claims (101)

  1. 공동의 증기 공간을 공유하는 복수개의 액체 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내 제 1 액체 챔버로부터 제 1 액체 고밀화 가스계 처리용액을 처리 용기로 전달하는 단계; 상기 처리 용기로부터 상기 분리형 저장 용기로 제 1 처리 용액을 반송하는 단계; 상기 분리형 저장 용기 내 제 2 액체 챔버로부터 상기 제 1 처리 용액과 상이한 조성을 갖는 제 2 액체 고밀화 가스 기재 처리용액을 상기 처리 용기로 전달하는 단계; 및 상기 처리 용기로부터 상기 분리형 저장 용기로 제 2 처리 용액을 반송하는 단계를 포함하는 분리형 저장 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 공동의 증기 공간을 공유하는 복수개의 액체 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내에 이상시스템으로서 존재하는 복수개의 고밀화 기재 처리 용액을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 분리형 저장 용기 내 상기 제 1 액체 챔버로부터 상기 제 1 액체 고밀화 가스 기재 처리용액을 상기 처리 용기로 전달하는 단계가 제 1 액체 고밀화 가스 기재 처리용액을 가열 및/또는 가압하여 제 1 초임계 유체 기재 처리용액을 제공하는 것을 포함하고; 상기 처리 용기로부터 상기 분리형 저장 용기로 상기 제 1 처리 용액을 반송하는 단계가 상기 제 1 초임계 유체 기재 처리용액을 감압 및/또는 냉각하여 제 1 액체 고밀화 가스 기재 처리용액을 제공하는것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 처리 용기 내에서 상기 제 1 액체 고밀화 가스계 처리용액을 감압 및/또는 냉각하여 제 1 초임계 유체 기재 처리용액을 제공하는 단계; 및 상기 처리 용기 내에서 제 1 초임계 유체 기재 처리용액을 감압 및/또는 냉각하여 제 1 액체 고밀화 가스 기재 처리용액을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 처리 용기 내에서 상기 제 1 액체 고밀화 가스 기재 처리용액을 가압 및/또는 가열하여 제 1 초임계 유체 기재 처리용액을 제공하는 단계를 더 포함하고; 상기 처리 용기로부터 상기 분리형 저장 용기로 상기 제 1 처리 용액을 반송하는 단계가 제 1 초임계 유체 기재 처리용액을 감압 및/또는 냉각하여 제 1 액체 고밀화 가스 기재 처리용액을 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 분리형 저장 용기 내 제 1 액체 챔버로부터 상기 제 1 액체 고밀화 가스 기재 처리용액을 상기 처리 용기로 전달하는 단계가 제 1 액체 고밀화 가스 기재 처리용액을 가열 및/또는 가압하여 제 1 초임계 유체 기재 처리용액을 제공하는 것을 포함하고, 상기 방법이 처리 용기 내에서 제 1 초임계 유체 기재 처리용액을 감압 및/또는 냉각하여 제 1 액체 고밀화 가스 기재 처리용액을제공하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 고밀화 가스 기재 처리용액이 제 1 이산화탄소계 처리 용액이고, 상기 제 2 고밀화 가스 기재 처리용액이 제 2 이산화탄소계 처리 용액인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 처리 용기 내에서 처리될 물건과 상기 제 1 처리 용액을 접촉시키고, 처리 용기 내에서 상기 물건을 제 2 처리 용액과 접촉시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 물건이 광섬유 기구 또는 성분인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 처리 용기 내에서 상기 물건과 상기 제 1 처리 용액을 접촉시키는 단계가 상기 제 1 처리 용액을 이용하여 광섬유 기구 또는 성분을 크리닝하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 처리 용기 내에서 상기 물건과 제 2 처리 용액을 접촉시키는 단계가 상기 제 2 처리 용액을 이용하는 코팅으로 광섬유 기구 또는 성분을 코팅하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 코팅이 폴리머 코팅인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 제 1 처리 용액으로 처리 용기 내에서 물건을 접촉시키는 단계가 제 1 처리 용액을 이용하는 제 1 코팅으로 광섬유 기구나 성분을 코팅하는 것을 포함하고; 제 2 처리 용액으로 처리 용기 내에서 물건을 접촉시키는 단계가 상기 제 2 처리 용액을 이용하는 상기 제 2 코팅으로 광섬유 기구나 성분을 코팅하는 것을 포함하고, 상기 제 2 코팅이 상기 제 1 코팅과 상이한 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 처리 용액 중 적어도 하나가 함침용액이고, 함침용액과 상기 물건을 접촉시키는 단계가 함침제로 물건을 함침시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 물건이 식품인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 함침제가 약제 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 또는 제 2 처리 용액 중 적어도 하나가 추출용액이고, 추출용액으로 물건을 접촉시키는 단계가 추출용액을 이용하여 기재로부터 물질을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 물건이 식물 및 종자를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 물건으로부터 추출되는 물질이 향미료, 비타민, 천연산물 약제 및 약제 전구체를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 처리 용액 중 적어도 하나가 현상용액이고, 현상용액과 물건을 접촉시키는 단계가 현상용액을 이용하여 반도체 기재상에 레지스트를 현상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 처리 용액이 제 1 반응물을 포함하는 제 1 반응 용액이며, 상기 제 2 처리 용액은 제 2 반응물을 포함하는 제 2 반응 용액이고, 상기 방법이 상기 제 1 반응 용액과 상기 제 2 반응 용액을 조합함으로써 화학적 화합물을 합성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 7 항에 있어서, 처리 용기 내에서 상기 제 2 반응 용액과 상기 제 1 반응 용액을 조합하는 단계를 더 포함하며, 제 1 처리 용액은 하나 이상의 모노머를 더 포함하고, 상기 제 2 처리 용액은 개시제를 더 포함하여 상기 조합 단계가 하나 이상의 모노머를 중합하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 제 2 처리 용액을 상기 제 2 액체 챔버로부터 상기 처리 용기로 전달하는 단계가 상기 제 1 처리 용액을 제 1 액체 챔버로부터 처리 용기로 전달하는 단계보다 먼저 또는 동시에 발생하고, 폴리머화 단계에서 형성된 폴리머의 하나 이상의 특성을 제어하기 위하여 상기 제 1 처리 용액을 상기 제 1 액체 챔버로부터 처리 용기로 전달하는 단계가 상기 제 1 처리 용액을 침량하여 처리 용기로 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제 7 항에 있어서, 상기 화학적 화합물을 정제하기 위하여 화학적 화합물을 포함하는 상기 제 1 처리 용액을 실질적으로 액체 이산화탄소가 없는 제 3 처리 용액과 조합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 7 항에 있어서, 처리 시스템이 배치 처리 시스템인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 7 항에 있어서, 처리 시스템이 세미-배치 처리 시스템인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 7 항에 있어서, 처리 시스템이 연속 처리 시스템인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 처리 용액이 액체 이산화탄소를 75 부피% 이상 포함하고, 상기 제 2 처리 용액이 액체 이산화탄소를 75 부피% 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 분리형 작업탱크의 제 1 액체 챔버로부터 제 1 고밀화 가스 기재 드라이크리닝 용액을 드라이크리닝할 수 있는 물건을 포함하는 세척탱크로 전달하는 단계;
    상기 제 1 드라이크리닝 용액과 상기 드라이크리닝할 수 있는 물건을 접촉시키는 단계;
    세척탱크로부터 상기 분리형 작업탱크로 제 1 드라이크리닝 용액을 반송시키는 단계;
    분리형 작업탱크의 제 2 액체 챔버로부터 제 2 탄소 고밀화 가스 기재 드라이크리닝용액을 상기 세척탱크로 전달하는 단계;
    상기 제 2 드라이크리닝 용액으로 상기 드라이크리닝할 수 있는 물건을 접촉시키는 단계;
    상기 세척탱크로부터 상기 분리형 작업탱크로 상기 제 2 드라이크리닝 용액을 반송하는 단계를 포함하는 드라이크리닝 방법.
  30. 제 29 항에 있어서, 공동의 증기 공간을 공유하는 복수개의 액체 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내에서 이상 시스템으로서 존재하는 복수개의 고밀화 가스 기재 드라이크리닝 용액을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 제 29 항에 있어서, 상기 제 1 고밀화 가스 기재 드라이크리닝 용액이 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액이고 상기 제 2 고밀화 가스 기재 드라이크리닝 용액이 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 제 1 고밀화 가스 기재 드라이크리닝 용액이 예비-세척 용액, 세척 용액, 및 코팅 용액을 포함하는 그룹으로부터 선택되고, 상기 제 2 고밀화 가스 기재 드라이크리닝 용액이 세척 용액, 코팅 용액, 및 헹굼용액을 포함하는 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제 31 항에 있어서, 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 세척 탱크로부터 상기 분리형 작업탱크로 반송하는 단계가 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 세척 탱크로부터 상기 분리형 작업탱크의 제 1 챔버로 반송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제 31 항에 있어서, 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 세척 탱크로부터 상기 분리형 작업탱크로 반송하는 단계가 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 세척 탱크로부터 상기 분리형 작업탱크의 제 2 챔버로 반송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 제 2 액체 챔버 내에서 증류하여 이산화탄소를 필수적으로 포함하는 증기 및 스틸 찌꺼기를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제 31 항에 있어서, 제 1 부피의 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 제 1 액체 챔버로부터 상기 분리형 작업탱크의 제 3 액체챔버로 전달하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 1 부피를 상기 제 1 액체 챔버로부터 상기 제 3 액체챔버로 전달하는 단계가 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 제 1 액체 챔버로부터 상기 세척 탱크로 전달하는 단계보다 선행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  37. 제 36 항에 있어서, 상기 제 1 부피를 전달하는 단계가 상기 제 1 액체 챔버 및 상기 제 3 액체 챔버 내 액체 수준을 평형화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  38. 제 36 항에 있어서, 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 제 1 액체 챔버로부터 상기 세척탱크로 전달한 후에 상기 제 3 액체 챔버로부터 상기 제 1 액체 챔버로 제 2 부피의 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 전달하는 단계를 더 포함하여, 제 3 부피의 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액이 상기 제 3 액체 챔버 내에 남도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 제 2 부피를 전달하는 단계가 상기 제 1 액체 챔버 및 상기 제 3 액체 챔버 내 액체 수준을 평형화하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  40. 제 38 항에 있어서, 상기 제 2 부피의 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 제 1 액체 챔버로부터 상기 세척 탱크로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 제 3 액체 챔버 내에서 상기 제 3 부피의 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 증류하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  42. 제 41 항에 있어서, 상기 제 3 액체 챔버 내에서 제 3 부피의 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 끓여서 스틸 찌꺼기 및 필수적으로 이산화탄소를 포함하는 증기를 형성하는 단계;
    상기 제 3 액체 챔버로부터 상기 증기를 응축시켜 액체 이산화탄소를 필수적으로 포함하는 액체를 형성하는 단계;
    상기 제 2 액체 챔버 내에서 상기 액체 이산화탄소를 수집하는 단계;
    및 제 3 액체 챔버로부터 스틸 찌꺼기를 제거하는 단계를 증류 단계가 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  43. 제 42 항에 있어서, 상기 세척 탱크로부터 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 분리형 작업탱크로 반송하는 단계가 상기 세척 탱크로부터 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 제 1 액체 챔버로 반송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 세척 탱크로부터 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 분리형 작업탱크로 반송하는 단계가 상기 세척 탱크로부터 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 제 1 액체 챔버로 반송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  45. 제 43 항에 있어서, 상기 세척 탱크로부터 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 분리형 작업탱크로 반송하는 단계가 상기 세척 탱크로부터 상기제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 제 3 액체 챔버로 반송하는 단계를 포함하며, 상기 방법이 상기 제 2 액체 챔버로부터 상기 세척 탱크로 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 전달하는 단계 도중이나 이후에 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액에 코팅보조제를 첨가하는 단계 및 제 3 챔버 내에서 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 증류하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  46. 제 36 항에 있어서, 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 제 1 액체 챔버로부터 상기 세척 탱크로 전달하기 전에 제 1 부피의 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 제 3 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  47. 제 46 항에 있어서, 제 1 부피의 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액에 예비-세척 보조제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  48. 제 46 항에 있어서, 제 1 부피의 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액과 물건을 접촉하는 단계; 및 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 제 1 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달하기 전에 제 1 부피의 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업 탱크의 제 3 액체 챔버로 반송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  49. 제 48 항에 있어서, 제 1 부피의 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 세척 탱크로부터 상기 제 3 액체 챔버로 반송한 후에 상기 제 3 액체 챔버 내에서 제 1 부피의 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 증류하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  50. 제 49 항에 있어서, 상기 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 제 1 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달하는 단계, 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액으로 세척 탱크 내에서 물건을 접촉하는 단계, 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업 탱크로 반송하는 단계, 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 제 2 액체 챔버로부터 세척 탱크로 전달하는 단계, 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액으로 세척 탱크 내에서 물건을 접촉하는 단계, 또는 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 세척 탱크로부터 분리형 작업 탱크로 반송하는 단계 중 적어도 하나의 단계에서 증류 단계가 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  51. 제 50 항에 있어서, 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 세척 탱크로부터 상기 분리형 작업 탱크로 반송하는 단계가 상기 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 상기 세척 탱크로부터 제 2 액체 챔버로 반송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  52. 공동의 증기 공간을 공유하는 복수의 액체 챔버를 갖는 분리형 작업탱크 내 제 1 액체 챔버로부터 제 1 고밀화 가스 기재 처리용액을 물건을 담고 있는 세척 탱크로 전달하고;
    그 물건을 제 1 처리 용액과 접촉시키고; 세척탱크로부터 분리형 작업탱크로 제 1 처리 용액을 반송하고;
    분리형 작업탱크의 제 2 액체 챔버로부터 세척탱크로 제 2 탄소 고밀화 가스 기재 처리용액을 전달하고;
    그 물건을 제 2 처리 용액과 접촉시키고;
    세척탱크로부터 분리형 작업탱크로 제 2 처리 용액을 반송하는 단계를 포함하는 크리닝방법.
  53. 제 52 항에 있어서, 공동의 증기 공간을 공유하는 복수의 액체 챔버를 갖는 분리형 작업탱크 내에서 이상 (two-phase) 시스템으로 존재하는 복수의 고밀화 가스 기재 처리용액을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  54. 제 52 항에 있어서, 상기 방법이 드라이크리닝 방법이고 상기 물건이 의복인 것을 특징으로 하는 방법.
  55. 제 52 항에 있어서, 상기 물건이 하드 기재인 것을 특징으로 하는 방법.
  56. 제 55 항에 있어서, 상기 하드 기재이 소형전자 기구인 것을 특징으로 하는 방법.
  57. 상이한 조성을 갖는 복수개의 액체 이산화탄소계 처리 용액을 저장하도록 배치된 분리형 작업탱크로서, 적어도 약 500 psig 의 내압을 견딜 수 있으며 내부 용적을 한정하는 외벽; 및 상기 외벽의 내면으로부터 연장되어 상기 압력 용기내에 제 1 및 제 2 액체 챔버를 한정하는 제 1 분리부재로서, 제 1 및 제 2 액체 챔버가 공동의 증기 공간을 공유하는 제 1 분리부재를 포함하는 분리형 작업탱크;
    제 1 액체 챔버 내에 위치하는 액체 이산화탄소를 필수적으로 포함하는 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액; 및
    하나 이상의 처리 용액과 드라이크리닝 가능한 크리닝할 물건을 접촉시키도록 배치되며, 상기 분리형 작업탱크와 유체 소통 상태에 있는 세척 탱크를 포함하는 이산화탄소계 용매를 채용하는 드라이크리닝 시스템.
  58. 제 57 항에 있어서, 상기 작업탱크가 제 3 액체 챔버를 한정하는 제 2 분리부재를 더 포함하는 것으로서, 상기 제 3 액체 챔버는 상기 제 1 및 제 2 액체 챔버와 공동의 증기 공간을 공유하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  59. 제 58 항에 있어서, 상기 제 2 액체 챔버가 상기 제 1 액체 챔버 및 상기 제 3 액체 챔버 사이에 위치하는 시스템.
  60. 제 64 항에 있어서, 상기 분리형 작업 탱크 내에 위치한 단일 가동 수준 센서를 더 포함하며, 상기 단일 수준 센서는 상기 제 2 액체 챔버 내에 위치하고, 상기 수준 센서가 상기 제 2 액체 챔버 내에서 상기 이산화탄소계 드라이크리닝 용액의 수준을 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  61. 제 59 항에 있어서, 상기 제 3 액체 챔버와 작동가능하게 연계된 가열 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  62. 제 61 항에 있어서, 상기 분리형 작업탱크와 세척 탱크 사이의 액체 소통을 제공하는 액체 전달 시스템; 및 상기 분리형 작업탱크와 세척 탱크 사이의 증기 소통을 제공하는 증기 전달 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  63. 제 62 항에 있어서, 제 1 액체 챔버와 분리형 작업탱크의 외부환경 사이의 액체 전달을 위한, 제 1 액체 챔버에 인접한 외벽 내의 제 1 개구부;
    제 2 액체 챔버 및 분리형 작업탱크의 외부환경 간의 액체 전달을 위한 제 2 액체 챔버에 인접한 외벽 내의 제 2 개구부;
    제 3 액체 챔버 및 분리형 작업탱크의 외부환경 간의 액체 전달을 위한 제 3 액체 챔버에 인접한 외벽 내의 제 3 개구부; 및
    공동 증기 공간 및 분리형 작업탱크의 외부환경 간의 유체 전달을 위한 공동증기공간에 인접한 외벽 내의 제 4 개구부를 더 포함하며 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 개구부는 액체 전달 시스템과 액체 소통 상태에 있고, 상기 제 4 개구부는 증기 전달 시스템과 유체소통 상태에 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  64. 제 63 항에 있어서, 증기 전달 시스템내에 응축기를 더 포함하며, 상기 응축기가 상기 분리형 작업탱크의 상기 외벽의 제 4 개구부와 유체 소통 상태에 있고, 상기 외벽 내 상기 제 4 개구부가 상기 제 1 액체 챔버 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  65. 제 58 항에 있어서, 제 2 액체 챔버 내에 위치하며 제 2 조성을 갖는 제 2 이산화탄소계 드라이크리닝 용액 및 제 3 액체 챔버 내에 위치하며 제 2 조성을 갖는 제 3 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 더 포함하며, 상기 제 1, 제 2, 및 제 3 조성이 상이한 것을 특징으로 하는 시스템.
  66. 내부 용적을 한정하는 외벽으로서, 적어도 약 500 psig 의 내압을 견딜 수 있는 외벽;
    외벽의 내면으로부터 뻗치고 분리형 압력 용기내 제 1 및 제 2 액체 챔버를 한정하는 제 1 분리부재로서, 제 1 및 제 2 액체 챔버가 공동의 증기 공간을 공유하는 제 1 분리부재; 및
    상기 제 1 액체 챔버 내에 액체 이산화탄소를 필수적으로 포함하는 제 1 이산화탄소계 드라이크리닝 용액을 포함하는, 이산화탄소계 시스템용 분리형 압력 용기.
  67. 제 66 항에 있어서, 상기 분리형 압력 용기 내에 위치한 단일 가동 수준 센서를 더 포함하며, 단일 수준 센서는 제 1 액체 챔버 내에 위치하고, 단일 수준 센서가 제 1 액체 챔버 내에서 이산화탄소계 드라이크리닝 용액의 수준을 감지할 수 있는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  68. 제 66 항에 있어서, 상기 제 2 액체 챔버 내에 위치한 상기 제 2 조성을 갖는 제 2 이산화탄소계 처리 용액을 더 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 처리 용액의 조성이 상이한 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  69. 제 66 항에 있어서, 제 3 액체 챔버를 한정하는 제 2 분리부재를 더 포함하며, 제 3 액체 챔버는 제 1 및 제 2 액체 챔버와 공동의 증기 공간을 공유하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  70. 제 69 항에 있어서, 제 2 액체 챔버가 제 1 액체 챔버 및 제 3 액체 챔버 사이에 위치한 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  71. 제 70 항에 있어서, 제 3 액체 챔버와 작동가능하게 연계된 가열 요소를 더포함하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  72. 제 71 항에 있어서, 제 1 액체 챔버 및 분리형 작업탱크의 외부환경 간의 액체 전달을 위한 제 1 액체 챔버에 인접한 외벽 내의 제 1 개구부; 제 2 액체 챔버 및 분리형 작업탱크의 외부환경 간의 액체 전달을 위한 제 2 액체 챔버에 인접한 외벽 내의 제 2 개구부; 제 3 액체 챔버 및 분리형 작업탱크의 외부환경 간의 액체 전달을 위한 제 3 액체 챔버에 인접한 외벽 내의 제 3 개구부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  73. 제 72 항에 있어서, 공동 증기 공간 및 분리형 작업탱크의 외부환경 간의 유체 전달을 위한 공동 증기 공간에 인접한 외벽 내의 제 4 개구부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  74. 제 73 항에 있어서, 외벽 내의 제 4 개구부가 제 1 액체 챔버 위에 위치한 것을 특징으로 하는 압력 용기.
  75. 공동의 증기 공간을 공유하는 복수개의 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내 제 1 챔버로부터 제 1 처리 보조제를 처리 용기로 전달하는 단계;
    초임계 유체나 액체 고밀화 가스를 포함하는 고밀화 유체를 처리 용기로 전달하는 단계;
    처리 용기로부터 제 1 처리 보조제를 제거하는 단계;
    분리형 저장 용기 내 제 2 챔버로부터 처리 용기로 제 1 처리 보조제와는 상이한 조성을 갖는 제 2 처리 보조제를 전달하는 단계;
    및 처리 용기로부터 제 2 처리 보조제를 제거하는 단계를 포함하는 분리형 저장 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  76. 제 75 항에 있어서, 처리 용기로부터 제 1 처리 보조제를 제거하는 단계가 제 1 보조제 및 고밀화 유체를 처리 용기로부터 제거하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  77. 제 76 항에 있어서, 분리형 저장 용기 내 제 2 챔버로부터 제 2 처리 보조제를 처리 용기로 전달하는 단계 이후에 처리 용기로 고밀화 유체를 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  78. 제 75 항에 있어서, 고밀화 유체가 액체 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 방법.
  79. 제 70 항에 있어서, 고밀화 유체가 초임계 이산화탄소인 것을 특징으로 하는 방법.
  80. 제 75 항에 있어서, 분리형 저장 용기 내 제 1 챔버로부터 처리 용기로 제 1 처리 보조제를 전달하는 단계, 및 처리 용기로 고밀화 유체를 전달하는 단계가 동시에 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  81. 제 80 항에 있어서, 고밀화 유체가 액체 고밀화 가스이고, 상기 제 1 처리 보조제 및 상기 고밀화 유체가 분리형 저장 용기의 상기 제 1 챔버 내 제 1 처리 용액의 성분이고, 분리형 저장 용기 내 제 1 챔버로부터 처리 용기로 제 1 처리 보조제를 전달하고 처리 용기로 고밀화 유체를 전달하는 단계가 분리형 저장 용기의 제 1 챔버로부터 처리 용기로 제 1 처리 용액을 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  82. 제 75 항에 있어서, 분리형 저장 용기 내 제 1 챔버로부터 처리 용기로 제 1 처리 보조제를 전달하는 단계가 처리 용기로 고밀화 유체를 전달하는 단계 이후에 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  83. 제 75 항에 있어서, 분리형 저장 용기 내 제 1 챔버로부터 처리 용기로 제 1 처리 보조제를 전달하는 단계가 처리 용기의 압력보다 높은 압력으로 분리형 저장 용기를 가압하고 분리형 저장 용기 내 제 1 챔버 및 처리 용기 간 유체 소통의 설정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  84. 제 83 항에 있어서, 상기 처리 용기의 압력보다 높은 압력으로 상기 분리형 저장 용기를 가압하는 단계가 상기 분리형 저장 용기로 비이산화탄소 가스를 충진하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  85. 제 83 항에 있어서, 처리 용기의 압력보다 높은 압력으로 분리형 저장 용기를 가압하는 단계가 분리형 저장 용기로 이산화탄소를 충진하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  86. 제 75 항에 있어서, 제 1 및 제 2 처리 보조제 중 적어도 하나가 에칭 보조제이고, 그 에칭 보조제 및 고밀화 유체에 의해 형성된 혼합물이 반도체 기재를 에칭할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  87. 제 75 항에 있어서, 제 1 및 제 2 처리 보조제 중 적어도 하나가 현상 보조제이고, 상기 현상 보조제 및 고밀화 유체에 의해 형성된 혼합물이 반도체 기재 상에서 포토레지스트를 현상할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  88. 제 75 항에 있어서, 제 1 및 제 2 처리 보조제 중 적어도 하나가 화학적 기계적 평탄화 (CMP) 슬러리 보조제이고, 상기 CMP 슬러리 보조제 및 고밀화 유체에 의해 형성된 혼합물이 반도체 기재의 표면을 평탄화할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  89. 제 88 항에 있어서, 제 1 처리 보조제가 CMP 슬러리이고, 제 2 처리 보조제가 CMP 크리닝 보조제이고, CMP 크리닝 보조제 및 고밀화 유체에 의해 형성된 혼합물이 반도체 기재로부터 포스트-CMP 잔유물을 제거할 수 있는 것을 특징으로 방법.
  90. 제 75 항에 있어서, 제 1 및 제 2 처리 보조제 중 적어도 하나가 포토레지스트 제거 보조제이고, 포토레지스트 제거 보조제 및 고밀화 유체에 의해 형성된 혼합물이 반도체 기재로부터 포토레지스트 코팅을 제거할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  91. 초임계 유체 또는 액체 고밀화 가스를 포함하는 제 1 고밀화 유체를 처리 용기에 충진하는 단계;
    처리 용기로부터 제 1 고밀화 유체를 제거; 공동의 증기 공간을 공유하는 복수의 액체 챔버를 갖는 분리형 저장 용기 내 제 1 액체 챔버로 제 1 고밀화 유체를 충진하는 단계;
    초임계 유체 또는 액체 고밀화 가스를 포함하는 제 2 고밀화 유체를 처리 용기에 충진하는 단계;
    처리 용기로부터 제 2 고밀화 유체를 제거하는 단계; 및
    분리형 저장 용기 내 제 2 액체 챔버에 제 2 고밀화 유체를 충진하는 단계를 포함하는, 분리형 저장 용기를 이용하는 방법.
  92. 제 91 항에 있어서, 상기 제 1 처리 용액이 초임계 유체 기재 처리 용액일 경우, 상기 방법은 제 1 처리 용액을 분리형 저장 용기 내 제 1 액체 챔버로 충진하기에 앞서 제 1 처리 용액의 상태를 초임계 유체로부터 고밀화 가스로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  93. 제 91 항에 있어서, 제 2 처리 용액이 초임계 유체 기재 처리 용액일 경우, 제 2 처리 용액을 분리형 저장 용기 내 제 2 액체 챔버에 충진하기에 앞서 제 2 처리 용액의 상태를 초임계 유체로부터 고밀화 가스로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  94. 제 91 항에 있어서, 제 1 고밀화 유체가 이산화탄소를 포함하고, 제 2 고밀화 유체가 이산화탄소를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  95. 제 91 항에 있어서, 제 1 및/또는 제 2 고밀화 유체를 제거한 후에 실질적으로 순수한 가스나 고밀화 유체를 분리형 저장 용기에 제공하기 위하여 제 1 고밀화 유체 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나를 정제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  96. 제 95 항에 있어서, 상기 정제 단계가 제 1 고밀화 유체 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나를 분리형 저장 용기로부터 정제 시스템으로 전달; 및 실질적으로 순수한 가스나 고밀화 유체를 제공하기 위하여 제 1 고밀화 유체 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나를 정제하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  97. 제 91 항에 있어서, 제 1 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나가 반도체 기재을 에칭할 수 있는 에칭 용액이거나, 또는 반도체 기재을 에칭할 수 있는 에칭 용액을 제공하기 위하여 제 1 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나가 에칭 보조제와 혼합되는 것을 특징으로 방법.
  98. 제 91 항에 있어서, 제 1 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나가 반도체 기재 상 포토레지스트 코팅을 현상할 수 있는 현상 용액이거나, 또는 반도체 기재 상 포토레지스트 코팅을 현상할 수 있는 현상 용액을 제공하기 위하여 제 1 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나가 현상 보조제와 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  99. 제 91 항에 있어서, 제 1 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나가 반도체 기재의 표면을 평탄화할 수 있는 화학적 기계적 평탄화 (CMP) 슬러리이거나, 또는 반도체 기재의 표면을 평탄화할 수 있는 CMP 슬러리를 제공하기 위하여 제 1 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나가 CMP 슬러리 보조제와 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
  100. 제 95 항에 있어서, 제 1 고밀화 유체가 CMP 슬러리이고, 제 2 고밀화 유체가 반도체 기재로부터 포스트-CMP 잔여물을 제거할 수 있는 CMP 크리닝 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
  101. 제 91 항에 있어서, 제 1 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나가 반도체 기재로부터 포토레지스트 코팅을 제거할 수 있는 포토레지스트 제거 용액이거나, 또는 반도체 기재로부터 포토레지스트 코팅을 제거할 수 있는 포토레지스트 제거 용액을 제공하기 위하여 제 1 및 제 2 고밀화 유체 중 적어도 하나가 포토레지스트 제거 보조제와 혼합되는 것을 특징으로 하는 방법.
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