TW424119B - Methods of replenishing solvent used in a liquid/dense phase carbon dioxide cleaning system - Google Patents

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經濟部中央樣準局貝工消費合作社印裝 A7 _B7_五、發明説明（1 ) 背景 本發明大體有關一種用於洗滌系統之溶劑補充方法， 更明確言之，有關一種用於各種使用緻密相二氧化碳作爲 溶劑之洗滌系統之溶劑補充方法〇 所有用於脫脂或洗滌之習用有機溶劑均有健康或安全 上之危險，或者對環境有害。舉例言之，1,1,1-三氯乙烷 消耗臭氧層，過氯乙烯爲一疑似致癌因子，而石油基溶劑 爲可燃且產生煙霧〇 __ 二氧化碳係一種廉價且無限制之天然資源，亦即無毒 性、不可燃，其不產生煙霧或消耗臭氧層〇在其以緻密相 形式（液態及超臨界二者）存在時表現出烴類溶劑典型之 媒合特性〇二氧化碳對脂肪及油類爲良好之溶劑，不損壞 織物或溶解常用之染料〇因此*二氧化碳乃屬對環境友善 之溶劑，可有效用於普通部件/基質脫脂，或用於織物及 衣裳洗滌〇 有許多已頒發之專利揭示使用緻密相二氧化碳（液態 及超臨界）作爲洗滌溶劑之洗滌用設備或方法，兼供部件 洗滌及/或脫脂，或供衣裳乾洗用0以下爲部份之此等專 利〇美國專利4,012,194號、美國專利5, 267 ,4 55號、及 美國專利5，467,492號。此等專利全部揭示液態二氧化碳 之用作織物及衣裳之洗滌介質。美國專利5,339,844號、 美國專利5,316,591號、及美國專利5,456,759號述及使 用液態二氧化碳作爲洗滌介質之部件洗滌及/或脫脂〇美 國專利5,013,366號及美國專利5, 068, 040號掲示一種經 (请先閱讀背面之注項再填筠本頁) 、tT- 本紙張又度逋用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X29^^ ) i 424 U 9 ^ ^ A7 B7 ¾濟印中央噪隼黾員工消奢合咋ri.>f.t* 五、發明説明（2 ) 由用緻密相二氧化碳進行相移，並用超臨界二氧化碳洗滌 及殺菌之洗滌方法〇 一典型液態二氧化碳衣裳乾洗系統實例揭示於1995年 11月21日頒發之讓與本發明受讓人之美國專利5,467,492 號中〇此一液態二氧化碳乾洗系統包含一內部有一有孔洗 滌籃子容裝待洗滌載入物之加壁式洗滌容器、一將液態二 氧化碳供應至該洗滌容器之貯槽、用以在該加壁式洗滌容 器內攪盪液體之裝置，而該液體搅盪該有孔籃子內之載、入 衣裳。配置有溫度及壓力控制設置俾維持預設之溫度及壓 力程序參數，以及在洗滌週期後將泥土與流體分離及溶劑 回收之設置。 然而，無一上述之先前專利述及有關補充二氧化碳溶 劑之成本問題〇此乃緻密相二氧化碳洗滌系統操作成本之 一重大要素，因爲壓縮氣體之運輸、儲存及處理極爲昂貴 Ο 準此，本發明之一目的爲提供一種在此等緻密相二氧 化碳洗滌系統中補充液態二氧化碳溶劑之改良方法〇 本發明綜述 爲符合以上及其他目的，本發明提供一種在緻密相二 氧化碳洗滌系統內補充液態二氧化碳溶劑之方法〇該方法 可用於一種由一洗滌室、一含有液態二氧化碳溶劑之貯槽 、一用以將該洗滌溶劑引進內洗滌室之泵（或其他設置） 、一分離器或蒸餾器、用以將溶解或分飮之泥土移離洗滌 流體之設置、在該蒸餾器內提供溫度及壓力控制之一冷凍 --------* 裝------訂------ <讨先閲讀背面之注意事項再填寫本萸) 本紙張尺度適用中囷國家標隼（CNS)A4規格（210X297公釐） ~5~ 唑身，·"卜欠^.^Μ^θ1·-^"、.'·':·"·1·'3-, ^24 1 1 - ^ _ A7 . _B7五、發明説明（3 ) 器/冷凝器及一加熱器、以及一供氣態二氧化碳回收之隨 意氣體回收冷凝器〇 該方法使用固態二氧化碳塊（乾冰），係在洗滌週期 後置放於洗滌室中。洗滌室係藉由譬如將門關閉而予關閉 ，並將該洗滌室通風至大氣達一預定之時間〇在固態之二 氧化碳昇華時*所得氣態二氧化碳將空氣逐離洗滌室〇然 後將洗滌室開通至蒸餾器（後者經由一補給線連接至貯槽 之液體側）0將蒸餾器內之加熱器打開並沸騰去除氣態； 氧化碳〇溫熱之氣態二氧化碳將固態二氧化碳（乾冰）融 化，並將所得液態二氧化碳之溫度緩慢升至一設定之點〇 此時，.將蒸餾器內之加熱器關閉，啓動主泵，並將液態二 氧化碳自洗滌室泵唧返回貯槽內。遺留於該室內之氣態二 氧化碳亦可使用氣體壓縮機回收至貯槽內0 , 該方法可使用乾冰補充在各種使用緻密相二氧化碳洗 滌程序之系統內所損失之二氧化碳。補給乾冰亦可在適當 之場合（譬如衣裳乾洗）含有隨意之添加物》譬如表面活 性劑、靜態分散用化合物或除臭劑。本案補充方法具有經 濟上之優點，因爲運輸及補充液體形式之溶劑需要費貲之 高壓力鋼包封及笨重之輸送系統0 該方法降低操作一般敏密相二氧化碳洗滌系統及程序 之成本，尤其降低美國專利5,467,492號中所述液態二氧 化碳衣裳乾洗程序之成本〇當使用本案方法時，因降低二 氧化碳溶劑儲存成本、溶劑運輸成本及溶劑處理成本》以 致節省費用〇 ---------裂------訂------f'球 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297餐釐） -Η Α7 . ____ -_Β7五、發明説明（4 ) 簡要圖辦 本發明之各種特色及優點可參考以下併同所附圖式所 作詳述而更易了解，圖中相同之參考數字代表相同之結構 元件，而其中： 圖1例示一液態二氧化碳乾洗系統，其液態二氧化碳 溶劑可用依據本發明原理之各種方法予以補充••而 圖2爲一流程圖，例示一依據本發明原理補充液態二 氧化碳溶劑之方法〇 、 本發明詳沭 參考各圖式；圖1例示一例示性閉路液態二氧化碳洗 滌系統1〇,其液態二氧化碳溶劑可用依據本發明原理之各 種方法40 (圖2)予以補充。圖1代表一可利用本發明且 僅例示本發明所提供溶劑補充方法之二氧化碳洗滌系統10 之一具體形式0因此，本發明不限定僅用於圖1中所示之 特定系統0 該例示性液態二氧化碳乾洗系統10具有一洗滌室11或 可壓縮容器11，有一門或蓋子（未示出）遮罩一個持留待 洗滌衣裳荷載11a之有孔籃。之持留二氧化碳溶劑12a之 貯槽12藉一個三通泵入口閥21偶合於一將液態二氧化碳溶 劑12a供應至洗滌室11之泵13〇泵I3之輸出藉由一個三通 閥22偶合於一附接於洗滌室η內之噴嘴歧管llb之洗滌室 入口閥23 〇 洗滌室11之一第一輸出llc藉由一麻布讲14偶合至麻 布阱閥24之一第一輸入。洗滌室U之一第二輸出lld係偶 本紙張尺度適用中国固家楳準（CNS ) A4規格（2丨OX29乙今竽） ----------^..1裝------訂------腺 (锖先聞讀背.δ之注意事項再填商本育) A7 — B7 ' 五、發明説明（5 ) 合至泵入口閥21之一第二輸入。麻布阱閥24之輸出係偶合 至一過濾液態二氧化碳溶劑12a之濾器15。濾器15之輸出 經由一冷凝器16偶合至泵閥21之輸入。貯槽12之一輸出亦 偶合至泵閥21之輸入〇 —冷凍器系統17偶合至冷凝器16, 並具有一冷凝器閥2 5用以控制偶合於冷凝器16之冷凍劑量 0 洗滌室η藉由一壓縮閥26偶合至一氣體回收壓縮器18 ，後者用以將氣態二氧化碳溶劑1 2b壓縮成液態，並將經 壓縮之氣態二氧化碳12a經由一逆止閥35偶合至冷凝器16 ，並返回至貯權12 〇 —氣頭閥27予用以將得自洗滌室11之 氣態二氧化碳Ub偶合至蒸餾器19〇經由氣頭閥27偶合之 氣態二氧化碳l2b亦藉由一冷凝器閥28偶合至冷凝16。 得自貯槽12之液態溶劑12a經由一閥31饋給蒸餾器19 。使用一在蒸餾器19內之加熱器19a將液態二氧化碳之溫 度升高，而將本發明方法中所用置放於洗滌室Η內之固 體二氧化碳乾冰塊融化，如下參考圖2所述〇 —第二洩放 閥32偶合至蒸餾器19並用以洩放蒸餾後遺留之泥土。一通 氣閥33偶合至洗滌室11之輸出，並用以將洗滌室11通風至 大氣，如下所述。 在液體循環及洗滌週期內，三通閥21、22、24係在圖 1中所示之"a"位置，而在液體洩放週期內，三通閥21、 22、24係在"b11位置。在一典型之洗滌週期內，衣裳荷載 11a匮放於洗滌室11內之有孔篮內，而其門或蓋則關閉〇 液態二氧化碳溶劑12a用泵13自貯槽12泵唧入洗滌室11內 (請先Μ讀背面之注意事項再填巧本頁) '裝.

<1T 本紙悵尺度適用中國囡家標卒（CNS > Λ4現格（2丨OX297今普」 Λ7 B7五、發明説明（6 ) 〇此時，藉適當關閉及開啓選定之各閥建立一再循環回路 (由圖1中之粗線所示，閥21、22、24設定成構形"a") 〇攪盪衣裳荷載Ua ，同時以泵13將液態二氧化碳12a經 由洗滌室11、麻布阱Η、Μ器列W予PT循環•並返回至洗 滌室11 〇在搅盪週期終了，二氧化碳溶劑12a之液相用泵 13予回收回至貯槽12，而閥21、22、24係設定成構形"b" 〇 在洗滌週期之此點上，洗滌室11於約psi含有γ衣 裳荷載lla及氣態二氧化碳溶劑12b 〇洗滌室11在氣體壓 縮器1 8將氣態二氧化碳溶劑1 2b回收返回至貯槽1 2時解壓 縮至大氣壓。此時，將洗滌室11之門打開並將經洗滌之衣 裳荷載11a移離洗滌室11〇 在每一洗滌週期內損失一分量之液態二氧化碳12a 〇 此分量最小等於大氣壓時裝滿氣態二氧化碳12b之洗滌室 重量，加上被衣裳荷載Ua所吸收之任何氣態二氧化碳溶 劑12b 〇因此，貯槽I2須定期補充液態二氧化碳溶劑12a 以補給損失之氣態二氧化碳溶劑1 2b 〇 在市面上|液1二氧化碳溶劑12u係在加壓圓简內處 理及運輸。除散裝低壓儲存容器外，此等圓简不絕緣且不 冷凍。裝在此等圓筒內之液態二氧化碳溶劑12a因此處於 周圍溫度，且維持於典型爲約S50 psi之較高壓力。用以 ..於低壓（典型爲或約2ϋϋ-35ϋ psi )儲存液態二氧化碳溶 劑l2a之散裝容器均充份絕緣，且配置以一冷凍設置以控 制及限制散裝容器內之內部溫度及壓力〇 (讀先間婧背而之注意事項存填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297^|) a 24 Π 9 ^ A7 B7 五、發明説明（7) 在二者情況下，對於消費者之液態二氧化碳溶劑12a 成本係加壓處理成本及容器停舶費，以及容器裝運重量等 之函數。此外，將補充用液態二氧化碳溶劑12a引進貯槽 12內之方法需要一額外之外部泵（未示出），故而增加資 本。 現參考圖2 ;其乃例示依據本發明原理之一在系統10 內補充液態二氧化碳溶劑12a之方法40之流程圖〇本發明 提供固體二氧化碳塊或磚（此亦可含有添加物譬如_表 面活性劑、靜態分散用化合物及/或除臭劑等例）•係用 以再補給或補充貯槽12內之液態二氧化碳溶劑12a 〇該等 固體二氧化碳塊包含溫度爲-109.3下且用熱絕緣進行運輸 及儲存而無壓力約束之固體乾冰，故而降低總補充成本及 複雜性。固體二氧化碳乾冰塊可以下述參考圔2之方式引 進洗滌系統10。 固體二氧化碳塊係匱放42於洗滌室11內之有孔籃內（ 典型爲於例如工作輪換終了時），並將洗滌室11之門關閉 。將通風閥33打開達一預定之時間，並使固體二氧化碳塊 昇華將空氣自洗滌室11驅逐43,因爲二氧化碳較空氣重。 然後將通風閥33關閉，並將洗滌室11與蒸餾器19間之 氣頭閥27開通44至洗滌室11。啓動在蒸餾器19內之加熱器 19a使液態二氧化碳溶劑12a沸騰45。將沸騰之液態二氧 化碳引進46洗滌室11，其依次將洗滌室11及固體二氧化碳 塊加熱。各固體二氧化碳乾冰塊融化47,並在洗滌室11內 由固體轉變成液體，而所得液態二氧化碳之溫度上升直到 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度通用中S國家標準（CNS ) A4規格（210 X 292·$^〉 A7 _B7__五、發明説明（8) 到達一預定之溫度（54下）爲止。此時，將閥21、22、24 改換成位匿"b” ，將泵13啓動，並將固體二氧化碳塊融化 所產生之液態二氧化碳12a由洗滌室11泵唧入貯槽12內 〇然後將加熱器19a關掉。啓動壓縮器18，而將氣態二氧 化碳12b再冷凝49進入貯槽12內〇系統1〇於茲準備進行次 一洗滌週期。 方法40藉降低溶劑再補給及補充程序之成本而降低一 般使用緻密相二氧化碳之洗滌系統之操作成本，尤其操 作例如美國專利5,467,492號中所揭示液態二氧化碳噴射 洗滌系統之成本〇 迄此已然揭示一種用以補充液態二氧化碳乾洗系統中 所用溶劑之方法。一般將了解，所述之具體形式僅例示代 表本發明各種原理之應用之許多特定具體形式中之一些〇 顯然，業界熟練人士可迅即構思許多及其他配置，而不背 離本發明之範疇。 C請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. ,ιτ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2】0父297_今_|_)

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1. 一種補充液態二氧化碳洗滌系統（1 〇)中所用溶劑之 方法（40)，該沭統具有一洗滌室（11)、一裝有液態二氧化 碳溶劑（12a)之貯槽（12)、一用以將該液態溶劑自該貯槽 泵唧至該洗滌室之泵（13)、一用以將氣態溶劑（12b)壓縮 成液態之氣ffi回收懕縮器U8 )、一用以將氣態二氧化碳洱 冷凝之冷凝器（1 6 )、及一含有供加熱該液態溶劑之加熱器 (19a)之蒸餾器（19)，所述方法（40)以下列步驟爲特徴： 提供（41)固體二氧化碳塊； ， 將固體二氧化碳塊置放（42)於該洗滌室內； 將該洗滌室通風（43)至大氣達一預定之時間，以將 空氣逐離該洗滌室； 將該洗滌室通風（44)至該蒸餾器； 使該蒸餾器內之液態溶劑沸騰U5)，以產生沸腺之 氣態溶劑； 將該沸騰之氣態溶劑引進（46 )該洗滌室； 使用得自該蒸餾器之沸騰氣態溶劑將該洗滌室內之 固體二氧化碳塊融化（47);以及 將融化之二氧化碳塊自該洗滌室泵唧（48)進入該貯 槽內，以補充液態溶劑〇 2.如申請專利範圍第1項之方法（4〇),其中固體二氧 化碳塊含有一靜態分散用化合物。 … 3 ·如申請專利範圍第1項之方法（4〇 ),其中固體二氧 化碳塊含有一表面活性劑。 4 .如申請專利範圍第1項之方法（40),其φ固體I每^ 本紙悵尺度適用中囷因家梯準（CNS ) Λ4现格（210X297/么 --：------4 —裝------訂-----^丨線 (請先聞讀背而之注^^項*4碎本頁) ί·,ί&·4·«ι:-.·χ·枳率局男工ii.費合奶私印掌 六、申請專利範圍 化碳塊含有一除與劑0 5 .如申請專利範園第1項之方法（40 )，其中固體二氧 化碳塊包含固體乾冰〇 6 _ —種補充緻密相二氧化碳洗滌系統（1 〇 )中所用溶劑 之方法（4〇)，該系統具有一洗滌室（11)、一裝有緻密相二 氧化碳溶劑（1 2 a )之貯槽（1 2 )、一用以將該溶劑自該貯槽 泵唧至該洗滌室之泵（13)、及一含有供加熱該溶劑之加熱 器（19a)之蒸餾器（19)，所述方法（40)以下列步驟爲特徵 * 將固體二氧化碳塊置放（42)於該洗滌室內； 使該蒸餾器內之緻密相溶劑沸騰（45)，以產生沸騰 之氣態溶劑； 使用得自該蒸餾器之沸騰氣態溶劑將固體二氧化碳 塊融化（47);以及 將融化之二氧化碳塊自該洗滌室泵唧（48)進入該貯 槽內，以補充液態溶劑〇 7 ·如申請專利範圍第G項之方法（40)，進一步以下列 .步驟爲特徴： 在沸騰步驟之前，將該洗滌室通風（43)至大氣達一 預定之時間，以將空氣逐離該洗滌室ί以及 將該洗滌室通風（44)至該蒸餾器。 ^ 8 _如申請專利範圍第6項之方法（40 )，其中固體二氧 化碳塊含有一靜態分散用化合物〇 9.如申請專利範圍第<5項之方法（40)，其中固髗二氧 本紙珉尺度逍用中國國家標华（CNS ) ( 2IOX297igi ―， --:-----I 裝------訂-----^ ·線 (婧先閱讀背面之注$項存琪商本頁) 六、申請專利範園 化碳塊含有一表面活性劑0 10.如申請專利範圍第6項之方法（40)，其中固體二氧 化碳塊含有一除臭劑。 η .如申請專利範圍第6項之方法（4〇 )，其中固體二氧 化碳塊包含固體乾冰〇 --------1 t裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國困家標华（CNS )从现格（2丨0><297合&2·