JP2004115355A

JP2004115355A - 炭酸ガス回収再利用方法及び装置

Info

Publication number: JP2004115355A
Application number: JP2002313502A
Authority: JP
Inventors: Hideo Miyake; 三宅　英雄; Satoru Yamauchi; 山内　悟留
Original assignee: ITEC Co Ltd
Current assignee: ITEC Co Ltd
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2002-09-20
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】ドライアイス噴射装置で排出される炭酸ガスの効率的な炭酸ガスの回収、再利用方法および装置の提供。
【解決手段】ドライアイス噴射装置から噴射される炭酸ガスＧを、（イ）回収ブロアーを用いて回収し、洗浄ボックス内を常に陽圧を保つための雰囲気ガスＧ_Ａと、（ロ）圧縮機で昇圧した加熱兼加速用キャリーガスＧ_Ｃと、（ハ）更に圧縮した後、冷凍機を用いて液化し洗浄メディアのドライアイスＤとして再利用することにより、効率的に炭酸ガスを回収再利用する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炭酸ガスの回収方法および装置に関するもので、特にドライアイスを洗浄メディアとして使用するドライアイス噴射装置における排気ガスを効率的に再利用可能な炭酸ガスとして回収、再利用方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ドライアイスを被洗浄物の表面に噴射するノズルを備え、このノズルから噴射されるドライアイスの衝突によって前記被洗浄物の表面を洗浄するドライアイス噴射装置が知られており、噴射装置における排出炭酸ガスは、炭酸ガスの原料費が安価でありかつ回収装置は高価であることから多くの場合大気放出されている。
【０００３】
炭酸ガスを用いた洗浄装置において、使用した炭酸ガスを再利用とする試みは、炭酸ガスを大量に消費する亜臨界若しくは超臨界の洗浄装置で実施されており、洗浄槽から排出される炭酸ガスを、ガス状態で回収後、圧縮して冷却することにより再度液化して再利用される。
【０００４】
特開平５−１６６７８３に開示されているように、液体だけの回収ではなく減圧中の洗浄槽内炭酸流体圧力が、洗浄中の圧力より低い所定の減圧圧力から減圧圧力よりさらに低い圧力の範囲内で任意に定めた圧力になつた時点で、洗浄用機器系統の外に設けたガス貯蔵容器に接続する配管系統中の切換弁を開いて、ガス貯蔵容器内の圧力が前記の任意に定めた圧力より低い貯蔵圧力になるまで炭酸流体をガス貯蔵容器に貯蔵し、貯蔵圧力より低い圧力に相当する洗浄槽内の炭酸流体は大気放出して洗浄槽内の圧力を大気圧にするガス状態での再利用が提案されている。
【０００５】
一方、ドライアイスの製造工程においては、例えば特開２０００−１１９０１３に開示されているように、上記方法と同様に、回収ブロワーをハウジングに連設し、更に該回収ブロワーに圧縮機、冷凍機を順次連設せしめて、成形装置のハウジング内を常に陽圧を保って過剰の気化炭酸ガスを回収再利用する方法が提案されている。
【０００６】
また、洗浄装置としてのドライアイスの回収リサイクルは、特開平１０−１３７７０７で開示されているように、ドライアイスによる移送流体の冷却により霧が発生することを抑制する霧発生抑制装置を設け、霧発生抑制装置は、ドライアイス粒子の噴射時に移送流体がドライアイスの露点以下となるように湿分を制御する湿分制御手段を有する技術が提案されているが、一部の炭酸ガスを再利用するのみで有効な再利用方法とはいえない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、炭酸ガスの再利用方法としては液体、気体それぞれでの回収は行われているものの、効率が悪く、装置のコストアップの原因となるため実用的ではないという問題点があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、洗浄時に排出される炭酸ガスを効率的にリサイクルできる炭酸ガスの回収、再利用方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のように構成される。即ち、請求項１に記載の発明は、ドライアイスＤを洗浄メディアとして用いるドライアイス噴射装置において、噴射された炭酸ガスＧを、回収ブロアーを用いて回収し、（イ）洗浄ボックス内を常に陽圧を保つための雰囲気ガスＧ_Ａと、（ロ）圧縮機で昇圧した加熱兼加速用キャリーガスＧ_Ｃと、（ハ）更に圧縮した後、冷凍機を用いて液化し洗浄メディアのドライアイスＤとして回収再利用する、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項１記載の回収装置において、洗浄メディアとして用いるドライアイスＤは、スノウ状、フレーク状、ペレット状、粉砕ドライアイス粒状から選ばれる少なくとも一種類からなるドライアイスである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の回収、再利用装置において、洗浄ボックス内を常に陽圧に保つための圧力調整機構を備えた、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の回収、再利用装置において、洗浄ボックスの出入口に系外からの混入ガスを防ぐための流入防止機構を備えた、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載の炭酸ガス回収、再利用装置において、洗浄ボックスの出入口に予熱ガスＧ_Ｈ、イオナイズガスＧ_Ｉの噴射機構を備えた、ことを特徴とする。
【００１４】
【発明の作用・効果】
本発明によれば、以下の作用・効果を奏する。
（イ）請求項１に記載の発明では、図１に示すように、排気される炭酸ガスＧは、回収ブロアーによって回収され、雰囲気ガスＧ_Ａとして再利用される。この雰囲気ガスＧ_Ａは、洗浄ボックス内を常に陽圧に保つためのガスとして使用され、系内に炭酸ガス以外のガスの混入を防止し、これにより、洗浄ボックス内での結露を防止することができる。
【００１５】
（ロ）バルーンタンクに貯蔵される炭酸ガスＧは、上記雰囲気ガスＧ_Ａとして利用する分を除き予備昇圧圧縮機にレシバー槽に貯蔵され、洗浄時にドライアイスＤと同時に噴射する加熱兼加速用キャリーガスＧ_Ｃとして再利用される。これにより、ドライアイスによるワークの過冷却を防止するとともに、ドライアイスの噴射速度を向上させ、洗浄効果を向上させることができる。
【００１６】
（ハ）さらに、レシバー槽にて貯蔵された炭酸ガスＧは、再度圧縮機にて圧縮され、再度フィルターおよび除湿カラムにて不純物を除去した後に液溜槽に供給され、冷凍機を用いて液化し、洗浄メディアのドライアイスＤとして回収再利用される。つまり、炭酸ガスＧを各々の目的にそった最適圧力で再利用することにより、従来例のようなガス若しくは液単体のみでの回収だけではなく、効率的な再利用が可能となる。
【００１７】
（ニ）請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のドライアイス回収、再利用装置において、図２に示すように洗浄ボックス内を常に雰囲気ガスＧ_Ａで陽圧に保つための圧力調整機構を備えたことから洗浄ボックス内を常に陽圧に保ち、結露が発生しない雰囲気を保つことができる。
【００１８】
（ホ）請求項３に記載の発明では、請求項１に記載のドライアイス回収、再利用装置において、図３に示すように、洗浄ボックス出入口部に流入防止機構を配置したことから、系内に不純ガスの混入を防止することができる。これにより、炭酸ガスの回収における不純ガスの分離工程が不要になり、効率的な再利用が可能となる。
【００１９】
（ヘ）請求項４に記載の発明では、請求項１記載の炭酸ガス回収、再利用装置において、洗浄ボックスの出入口に加熱ガスＧ_Ｈ、イオナイズガスＧ_Ｉの噴射機構を備えたことから、必要に応じて、洗浄前のワークのプレヒートや除電、洗浄後のワーク加熱を行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るドライアイス回収、再利用装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るドライアイス噴射装置の回収システムを示す図である。
【００２１】
このドライアイス噴射装置は、図１に示すように、ドライアイス制御装置６を通してノズル７よりドライアイスＤが噴射され、排気される炭酸ガスＧを、回収ブロアー１１を用いて回収し、バルーンタンク１２に貯蔵されるように構成され、バルーンタンク１２よりフィルター３および除湿カラム４を通じて、圧力調整機構８より、洗浄ボックス１０内に導入され、当該ボックス内を常に陽圧に保つための雰囲気ガスＧ_Ａとして再利用される。
【００２２】
なお、上記雰囲気ガスＧ_Ａとして使用されるガスは、回収後に加熱して系内に導入してもよい。
【００２３】
バルーンタンク１２に貯蔵される炭酸ガスＧは、上記雰囲気ガスＧ_Ａとして利用する分を除き予備昇圧圧縮機１３によってレシバー槽１４に０〜５ｋｇ／ｃｍ^３の圧力で貯蔵され、洗浄時にドライアイスと同時に噴射する加熱兼加速用キャリーガスＧ_Ｃとして再利用される。
【００２４】
さらに、レシバー槽１４にて貯蔵された炭酸ガスＧは、再度圧縮機１５にて圧縮され、再度フィルター３および除湿カラム４にて不純物を除去した後に液溜槽５に供給され、冷凍機２を用いて液化し洗浄メディアのドライアイスＤとして再利用が可能となるように構成されている。
【００２５】
図２は、洗浄ボックス内部の圧力調整機構を示す図である。回収された炭酸ガスＧは、圧力調整機構８より雰囲気ガスＧ_Ａとして洗浄ボックス１０内に導入される。このとき、圧力調整機構８は、洗浄ボックス１０へのガス流入は可能であるが、洗浄ボックス１０内部のガスは流出しない構造になっており、これにより、系内に炭酸ガス以外のガスの混入を防止し、雰囲気ガスＧ_Ａとして洗浄ボックス１０内を常に陽圧に保つことができる。
【００２６】
図３は、洗浄ボックス１０における出入口部の流入防止機構９を示す図である。図３の構造を有する洗浄ボックス１０にコンベアを通じて、ワークが入る前に、流入防止機構９において、外気は洗浄ボックス内１０より流出したガスと共に排気され、洗浄ボックス１０に流入することはない。また、洗浄ボックス１０より搬出されるときも同様の機構により、洗浄ボックス１０は常に炭酸ガスの雰囲気にすることが可能となる。
【００２７】
さらに、ガス供給口１６より加熱ガスＧ_Ｈ、イオナイズガスＧ_Ｉを噴射することにより、洗浄時には洗浄ワークの加熱や除電を行うことができる。その際に使用される加熱ガスＧ_Ｈ，イオナイズガスＧ_Ｉは特に限定されず、炭酸ガス、エアー、窒素のいずれかのガスを用いることができ、上記ガスＧ_Ｈ若しくはＧ_Ｉは、上記流入防止機構９を通じて排気されるため、炭酸ガスの回収には影響しない。
【００２８】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内において、例えば下記のように種々の設計変更を施すことが可能である。
【００２９】
例えば、系内を常に陽圧に保つための手段として、制御回路によるダンパーコントロールを用いて、雰囲気ガスＧ_Ａにより洗浄ボックス内を陽圧に保つように構成させてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、従来技術で大気放出されていた炭酸ガスを回収して、洗浄メディアＤ、雰囲気ガスＧ_Ａ、加熱兼加速用ガスＧ_Ｃとして有効利用できるので、炭酸ガス排出量を大幅に節減することができ、ランニングコストの低減に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るドライアイス噴射装置の回収システムを示す図である。
【図２】洗浄ボックスに流入するガスの圧力調整機構を例示する図である。
【図３】洗浄ボックス出入口のガス流入防止機構を例示する図である。
【図４】バルーンタンク化した洗浄ボックスを例示する図である。
【符号の説明】
１…液化炭酸ガス供給、２…冷凍器、３…フィルター、４…除湿用カラム、５…液溜槽、６…ドライアイス制御装置、７…噴射ノズル、８…圧力調整機構、９…出入口流入防止機構、１０…洗浄ボックス、１１…回収ブロア、１２…バルーンタンク、１３…予備昇圧機、１４…レシバー槽、１５…圧縮機、１６…ガス供給口、１７…調整重り、Ｄ…ドライアイス、Ｇ…炭酸ガス、Ｇ_Ａ…雰囲気ガス、Ｇ_Ｃ…加熱兼加速用キャリーガス、Ｇ_Ｈ…加熱用ガス、Ｇ_Ｉ…イオナイズガス

Claims

ドライアイスを洗浄メディアとして使用するドライアイス噴射装置において、噴射された炭酸ガスＧを、回収ブロアーを用いて回収し、（イ）洗浄ボックス内を常に陽圧を保つための雰囲気ガスＧ_Ａと、（ロ）圧縮機で昇圧した加熱兼加速用キャリーガスＧ_Ｃと、（ハ）更に圧縮した後、冷凍機を用いて液化し洗浄メディアのドライアイスＤとして回収再利用することを特徴とする、炭酸ガスの回収、再利用方法および装置。
請求項１記載の炭酸ガス回収、再利用装置において、洗浄ボックス内を常に炭酸ガス雰囲気で陽圧に保つための圧力調整機構を備えたことを特徴とする、炭酸ガスの回収、再利用方法および装置。
請求項１記載の炭酸ガス回収、再利用装置において、洗浄ボックスの出入口に系外からの混入ガスを防ぐための流入防止機構を備えたことを特徴とする、炭酸ガスの回収、再利用方法および装置。
請求項１記載の炭酸ガス回収、再利用装置において、洗浄ボックスの出入口に加熱ガスＧ_Ｈ、イオナイズガスＧ_Ｉの噴射機構を備えたことを特徴とする、炭酸ガスの回収、再利用方法および装置。