発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

常温常圧では気体であり，液化すると水および油を溶解できる物質Ａには様々なものがある。この物質Ａの特性を利用した固液分離手法として特許文献１が開示されている。特許文献１では，物質Ａの例としてＤＭＥ（ジメチルエーテル）を選択し，石炭中の水分の除去に利用している。ここで，ＤＭＥを状態変化させる際に圧縮機を使用しているが，ここで使用する圧縮機はオイルフリー式を選択する必要がある。オイルフリー圧縮機の型式としては，ターボ冷凍機やスクリュー冷凍機，レシプロ冷凍機等があるが，物質Ａを利用した固液分離に対しては，最低処理量が多過ぎる，もしくはメンテナンス間隔が短い等の問題があり，商業的に適切な圧縮機が存在しない。 また，このサイクルを効率良く運転するためにはサイクル内で循環しているＤＭＥの量を適切に保つ必要がある。しかし，サイクル内のＤＭＥ量が多いと熱交換器内に熱交換に不利な液相が発生し，逆にＤＭＥ量が少ない場合ではサイクル内において液相であるべき位置で気液二相流となってしまい，サイクルの効率が低下する。したがって，効率の良いＤＭＥの適正量の範囲が狭いにもかかわらず，計測した温度・圧力・流量等からＰ-Ｈ線図を用いて総合的に算出する必要があり，サイクル内のＤＭＥ量を正確に把握し，コントロールすることは困難である。 特許文献２では，ＤＭＥの凝縮熱と蒸発熱の供給に外部環境の熱を利用する構成が開示されている。しかし，ＤＭＥの状態変化サイクルに適切な温度の外部媒体が得られない場合，この構成の効率は大幅に低下することとなる。また，適切な温度の外部媒体が得られた場合でも，個々の持つ顕熱を利用することとなるため，特許文献１と比較しても熱交換効率が低く，熱交換器を大型にする必要がある。さらに，環境に依存した外部媒体を熱源とする場合では不純物が含まれる場合が多いので，熱交換器の外部媒体側に汚れや閉塞をもたらし熱交換効率を低下させるために，高頻度のメンテナンスが必要になる。 そこで、本発明は、物質Ａの状態変化を効率良く、かつメンテナンス頻度を低く実施できる固液分離装置を提供する。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明によれば、常温常圧で気体である物質Ａの状態変化のサイクルを利用して固液分離を行う装置及び方法において，物質の状態変化を適切な処理量で実施でき，また，装置のメンテナンス間隔を延ばすことができ，さらには，サイクル内の物質Ａの量を容易に把握しコントロールできる，効率の良い運転が可能な固液分離装置及びその方法を提供できる。