(57)【要約】本願発明は空圧式脱水装置（１）を提供することを目的とする。装置（１）は主に中心のファン（３）に接続されたサイクロン室（２）を備える。渦流れ離脱区画に夫々追従された種々の渦流れ形成ステーション（６）が、サイクロン室（２）内に設けられる。しっかりとした求心渦が形成されてから、水分がサイクロン室から溜め（４２）内に出されるように離脱される。
2005523815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根（５）を有するファン（３）に接続されているサイクロン室（２）を備えている湿った物用の空圧式脱水装置（１）であって、前記各羽根（５）は、個々の流れの渦を前記ファン（３）の下流に形成し、前記各渦は結合して前記サイクロン室（２）内にサイクロンの流れを形成する空圧式脱水装置（１）において、前記サイクロン室（２）は、前記ファン（３）から遠い前記サイクロン室（２）に沿う渦流れの消失に際して、前記サイクロン室（２）内に渦流れを再形成させる渦流れ形成手段を有する少なくとも渦流れ形成区画（６）を備えていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記サイクロン室（２）は、前記渦流れ形成区画（６）によって供給される渦流れ離脱区画（７）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の装置（１）。  
【請求項３】
前記渦流れ離脱区画（７）は前記ファン（３）の下流にあり、前記渦流れ離脱区画（７）は、各ファンの羽根（５）によって作り出される個々の渦流れが、前記渦流れ離脱区画（７）内で実質的に壊されるように配置され、構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置（１）。
【請求項４】
二対以上の、渦流れ形成区画（６）と、それに関連する渦離脱区画（７）との対があることを特徴とする、請求項２又は３に記載の装置（１）。
【請求項５】
前記ファン（３）の羽根（５）は、個々の渦を、前記ファン（３）に隣接する前記渦流れ離脱区画（７）内の焦点で出会うよう送るように配置されており、その渦流れ離脱区画（７）へ供給する前記渦流れ形成区画（６）は、主渦流れを同じ焦点へ送るよう配置されていることを特徴とする、請求項２から４の何れかに記載の装置（１）。
【請求項６】
前記渦流れは、求心渦流れであることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項７】
前記渦形成手段は、前記渦流れ形成区画（６）内の実質的に中心に取り付けられている渦流れ形成装置（１７）を備えていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項８】
前記渦流れ形成装置（１７）は、狭い方の部分（２０）が下流に面している卵（１８）の形をしていることを特徴とする、請求項７に記載の装置（１）。
【請求項９】
前記渦流れ形成装置（１７）は、卵（２５）の形をした実質的に楕円形の本体を備えていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記渦流れ形成装置（１７）は、実質的に長円形の本体を備えていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記渦流れ形成装置（１７）は、その上流端から下流端まで断面が減少している本体を備えていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
追加の渦流れ形成羽根（９）が、前記装置の内側に取り付けられていることを特徴とする、請求項７から１１の何れかに記載の装置（１）。
【請求項１３】
前記渦流れ形成装置（１７）は、中心核（１０６）の回りに取り付けられた複数の渦流れ形成羽根（１０７）を備えていることを特徴とする、請求項７に記載の装置（１）。
【請求項１４】
前記渦流れ形成装置（１７）は、前記渦流れ形成区画（６）の内側表面に取り付けられている渦流れ形成羽根（９）を備えていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項１５】
前記渦形成区画（６）は、その下流端に向かって断面積が減少していることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項１６】
前記渦流れ形成区画（６）は、断面が円形であることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項１７】
前記渦流れ形成区画（６）の外側部分（６５）は、断面が長円形であることを特徴とする、請求項１から１５の何れかに記載の装置（１）。
【請求項１８】
弧状の窪み（６７）が、前記渦流れ形成区画（６）の外側部分（６５）に形成されていることを特徴とする、請求項１７に記載の装置（１）。
【請求項１９】
前記窪み（６７）は、前記渦流れ形成区画（６５）の周りに螺旋状に巻き付けられていることを特徴とする、請求項１８に記載の装置（１）。
【請求項２０】
前記渦流れ形成区画（６）は、自身の長手方向軸の回りに、その長さに沿って螺旋状に巻き付けられていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項２１】
前記渦流れ形成区画（６）は、三次元の螺旋形を形成するように構成されていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項２２】
前記又は各渦流れ形成区画（６）は、減少していく断面が前記渦流れ離脱区画（７）に突き出ていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項２３】
前記渦流れ形成区画（６）は、渦流れ形成手段を、前記手段が前記渦流れ離脱区画（７）へ放出する場所に隣接して備えていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項２４】
前記渦流れ形成区画（６）は、一定断面積の直線区画を備えていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項２５】
前記又は各渦流れ離脱区画（７）は、断面積がその下流の前記渦流れ形成区画（６）より大きく、主渦流れに膨張室を提供していることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項２６】
前記又は各渦流れ離脱区画（７）は、中に渦流れ離脱装置（１３）が取り付けられているいることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項２７】
前記渦流れ離脱装置（１３）は、前記区画を横切って横断方向に突き出ている複数の棒（１４）から形成されていることを特徴とする、上記請求項２６に記載の装置（１）。
【請求項２８】
前記渦流れ離脱装置は、下流方向に拡張し、開いた下流に面する口部を有する中空本体（７３）を備えていることを特徴とする、請求項２６又は２７に記載の装置（１）。
【請求項２９】
前記渦流れ離脱装置（１３）は、開いた下流に面する口部を有する中空プリズム（７４）を備えていることを特徴とする、請求項２６から２８の何れかに記載の装置（１）。
【請求項３０】
前記渦流れ離脱装置（１３）は球（１５）であることを特徴とする、請求項２６から２９の何れかに記載の装置（１）。
【請求項３１】
前記球（１５）は、中空で、開いた下流に面する口部を有していることを特徴とする、請求項３０に記載の装置（１）。
【請求項３２】
前記渦流れ離脱装置（１３）は、前記渦流れ離脱区画（７）内に取り付けられた、主渦流れと逆方向の流れを作り出す羽根（９）を備えていることを特徴とする、請求項２６から３１の何れかに記載の装置（１）。
【請求項３３】
前記渦流れ離脱装置（１３）は、前記区画の内壁上に取り付けられていることを特徴とする、請求項２８から３２に記載の装置（１）。
【請求項３４】
前記渦流れ離脱装置（１３）の内部は、真空源に接続されていることを特徴とする、請求項２８から３３の何れかに記載の装置（１）。
【請求項３５】
前記又は各渦流れ離脱区画（７）は、その下流端から断面が増大し、次に断面が減少していることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項３６】
前記渦流れ離脱区画（７）内に負圧を誘起するため、渦流れ離脱区画（７）と渦流れ形成区画（６）の間にベンチュリ管（９９）が接続されていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項３７】
少なくとも幾つかの前記区画の少なくとも幾つかの露出した表面は、キャビテーション形成手段を備えていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項３８】
少なくとも幾つかの前記区画の内壁は、波形を付け、横断方向に交互に畝（１０１）と凹み（１０２）を形成して前記キャビテーション形成手段を作り出していることを特徴とする、請求項３７に記載の装置（１）。
【請求項３９】
前記内壁は、窪みを作って、前記キャビテーション形成手段を形成していることを特徴とする、請求項３７に記載の装置（１）。
【請求項４０】
少なくとも幾つかの区画の前記内壁は、前記キャビテーション形成手段を形成する内側有孔摩耗板（５９）を備えていることを特徴とする、請求項３６に記載の装置（１）。
【請求項４１】
オゾンプラズマ生成器（９８）が備えられていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項４２】
前記ファンの羽根（５）はキャビテーション形成手段を備えていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項４３】
前記ファンハウジング（４）は渦流れ離脱区画（７）を備えていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項４４】
前記キャビテーション形成手段は、前記ファンの羽根（５）の複数の貫通孔（１０５）によって形成されることを特徴とする、請求項４３に記載の装置（１）。
【請求項４５】
前記キャビテーション形成手段は、貫通孔を有する摩耗板で提供されていることを特徴とする、請求項４２又は４３に記載の装置（１）。
【請求項４６】
前記ファンは、水の再形成を防ぐために、低圧環境内に放出することを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項４７】
前記低圧環境は、複数の追加のサイクロン（８１、８２、８２）によって提供されることを特徴とする、請求項４６に記載の装置（１）。
【請求項４８】
パイプ（４０、４１）の排水は、前記区画に沿って設けられていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項４９】
イオン化装置（９０）を備えていることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項５０】
前記ファンは、遠心ファンであることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項５１】
前記サイクロン室を形成している前記壁（１２４）には、磁気スリーブ（１２３）が取り付けられており、前記内壁（１２４）に面している面は、前記内壁（１２５）に隣接して生成されるイオンの極性と逆の極性を有していることを特徴とする、上記請求項の何れかに記載の装置（１）。
【請求項５２】
前記磁気スリーブ（１２３）は、外側の鉄スリーブ（１２６）に取り囲まれていることを特徴とする、請求項５１に記載の装置（１）。
【請求項５３】
湿った物を脱水する空圧式方法において、
前記湿った物をサイクロン室へ導入する段階と、
空気を前記室の中へ送る段階と、
前記室内に渦を連続して形成し、かつ、離脱させて、前記湿った物を乱暴に処理して、関係する構成物質を粉砕し、膨張させ、沸騰させ、冷却し、剪断し、気化させ、解離させ、キャビテーション処理する段階と、から成ることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、羽根を有するファンに接続されたサイクロン室を備えている湿った物用の空圧式脱水装置に関しており、前記各羽根は、それぞれ流れの渦をファンの下流に形成し、その渦が結合して、サイクロン室内にサイクロン流れを形成する。本発明は、更に、湿った物を脱水する空圧式方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この様な装置は既に周知であり、例えば、国際公開されたＷＯ９８／３５７５６号（ネクスト・センチュリー・テクノロジー社）に開示されている、材料を粒状化、乾燥、又は脱水するための装置がそうであり、その発明者の一人が、本出願の発明者である。同装置は、羽根車式吸込ファンと、或る範囲の高調波を作り出すために長さを変えることのできるサイクロン室とを備えている。
【０００３】
この型式の既知の脱水装置による乾燥には、イオン化、高調波及び羽根車との乱流衝突の利用が影響を及ぼしていると、我々は考えている。このような装置は、２０％以上の固体を含む汚水を乾燥させることができ、一般的には、通常はポリマーを有している材料の３０％から６０％を回収することができる。問題は、残りの材料が、羽根車の羽根上の装置の壁に沿って、実際に装置全体に亘って集まることである。従って、これは、汚水を事前処理しなければ、汚水の脱水には適さない。未処理の汚水は、通常、固体が約３％かそれ未満であり、ポリマーを加えた後で、１５％又は２０％の固体にまで濃度を下げるのにフィルタープレス又は遠心分離器を必要とする。更に、固体が９０％から９５％の廃棄物を得るには、次いで熱乾燥が必要となる。従って不都合なことに、生の汚水を処理するのに、乾燥器を使う必要がある。このために、固体含有量が２０％未満の汚水及び他の材料を完全に処理でき、更に多くの割合の未処理材料を回収できる処理装置が必要となる。本発明は、幾つかの科学原理を画期的意味で使用して、そのような装置の構成を改良することで、受け入れられている最新の技術からの発展を提供することに向けられている。
【特許文献１】国際公開第９８／３５７５６号パンフレット
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、湿った物用の空圧式脱水装置が提供されており、同装置は、羽根を有するファンに接続されているサイクロン室を備えており、各羽根は、それぞれ流れの渦をファンの下流に形成し、次いでその渦が結合してサイクロン室内にサイクロン流れを形成する装置であり、サイクロン室は、ファンから遠いサイクロン室に沿って渦流れが消失する際に、サイクロン室内に渦流れを再形成させる渦流れ形成手段を有する少なくとも１つの渦流れ形成区画を備えていることを特徴とする。そのようなサイクロン室を作ることは知られているが、これまで、渦を再形成すること、或いは、より重要なことであるが、渦をサイクロン室内に集中させる試みは行われていない。空気がサイクロン室を通して引き込まれるとき、サイクロンはその近位端に向かって消散すると理解頂きたい。渦流れを再集中させ、再形成することによって、相当な効率を達成できる。
【０００５】
本発明の或る実施形態では、サイクロン室は、渦流れ形成区画により供給される渦流れ離脱区画を備えている。この構成は、サイクロン室内に、渦形成直後に制御された渦流れ離脱がある点で独特であり、このようにして、制御された状態の下で、材料を処理することができる。
【０００６】
本発明の或る実施形態では、渦流れ離脱区画はファンの下流にあり、渦流れ離脱区画は、各ファンの羽根によって作り出される個々の渦流れが、渦流れ離脱区画内で実質的に破壊されるように配置され、構成されている。これらの個々の渦、つまり個々の渦流れは、そのままサイクロン室全体を通って進むことができる場合は、長く巻いている高摩擦の渦を効率よく形成すると考えられる。これらの個々の渦をファン近くで離脱させることができれば、単一渦流れ能力の実質上摩擦が無い求心渦流れの形成によって、非常に容易に、材料を脱水するよう期待されている以上に遙かに良く作用する様々な形態をサイクロン室に沿って作れるようになると思われる。しかしながら、これは、第１渦流れ離脱室内ですべて壊されるのではなく、実際には、必要な結果を達成するためにサイクロン室に沿って別の渦流れ離脱室を必要とすると思われる。
【０００７】
個々の渦流れのこの構造は、サイクロン室内で実施できる最も重要な事柄の内の１つであると思われる。
従って、装置には、一対以上の渦流れ形成区画とそれに付帯する渦離脱区画がある。
【０００８】
ファンの羽根は、個々の渦を、ファンに隣接する渦流れ離脱区画内の焦点で合うように送るよう配置されており、その渦流れ離脱区画に供給する渦流れ形成区画は、主渦流れを同じ焦点へ送るように配置されている。各ファンの羽根からの個々の遠心渦は、焦点で出会うときには、流れ形成区画内で形成された求心渦と出会う。従って、逆方向の渦流れが、この点で出会う。例えば、片方が遠心性で他方が求心性である場合、大きな剪断力と相互作用が存在し、この渦流れ離脱区画内に極めて多量に渦を離脱させることになる。勿論、全ての個々の流れの渦が第１渦流れ離脱区画内で破壊される必要は全くない。残った渦は、ファンのケーシング内で破壊されるであろうし、或いは、実際に幾つかの個々の渦がまだ存在していれば、更にサイクロン室へ下り、即ち、材料がサイクロン室へ導入されるその近位端に向かい、サイクロン室に沿う何処かで破壊されると理解頂きたい。
【０００９】
渦流れは求心渦流れであるのが理想的である。これが渦流れの好適な型式であり、例えば湿潤汚水を処理する際に相当の利点を持っている。
例えば、渦流れ形成区画内の実質的に中心に取り付けられている渦形成装置のような、様々な形態の渦形成手段が提供されており、渦形成装置は、小さな方の断面が下流に面している卵の形態でもよいし、実質的に楕円形の本体でもよいし、実質的に長円形状の本体でもよいし、上流端から下流端に向かって断面が減少してゆく本体でもよい。更に、追加の渦流れ形成羽根が、装置の内側に取り付けられている。
【００１０】
更に、渦流れ形成装置は、中心核の回りに複数の渦流れ形成羽根を取り付けてもよい。
渦流れ形成装置では、渦流れ形成羽根を渦流れ形成区画の内側表面に取り付けてもよい。これらの様々な構造の全てが２つの機能を有しており、第１は渦を再形成する機能であるが、もっと重要なのは、渦流れを、一般的には求心性渦であるしっかりした巻き渦に集中させることである。しかしながら、代わりの遠心渦と求心渦を形成して、サイクロン室全体を通して流れの攪拌と攪乱を引き起こすようにしてもよいと思われる。
【００１１】
渦流れ形成区画は、明らかに、全体を通して１つの一定の断面でもよいし、その下流端に向かって断面が減少していてもよいし、断面が円形でも、後楕円形でもよい。後者について、渦流れ形成区画の断面が楕円形である場合は、弧状の窪みが渦流れ形成区画の外側部分に形成されているのが理想的である。この窪みは、渦流れ形成区画周りに螺旋状に巻き付けてもよい。実際、渦流れ形成区画自体は、その長さに沿って、つまり、自身の長手方向軸周りに螺旋状に巻かれていてもよい。すると、渦流れ形成区画は三次元の螺旋体を形成するように構成されることになる。
【００１２】
本発明の或る実施形態では、各渦流れ形成区画は、断面が減少してゆき、渦流れ離脱区画に突き出ている。
本発明の別の実施形態では、渦流れ形成区画は、渦離脱区画へ放出する場所に隣接して渦流れ形成手段を備えている。
【００１３】
本発明の更に別の実施形態では、渦流れ形成区画は、断面積が一定の直線区画を備えている。
本発明の或る実施形態では、各渦流れ離脱区画は、断面積が、その下流の渦流れ形成区画よりも大きく、主渦流れに膨張室を提供している。
【００１４】
本発明の別の実施形態では、各渦流れ離脱区画には、渦流れ離脱装置が取り付けられており、渦流れ離脱装置は、その区画を横切って横断方向に突き出ている複数の棒で形成されていてもよいし、下流方向に拡張して、開いた下流に面している口部を有している中空本体か、又は開いた下流に面している口部を有している中空のプリズムか、又は球を備えていてもよい。渦流れ離脱装置が球である場合、球は中空で、開いた上流に面している口部を有していてもよい。
【００１５】
本発明のもう１つの実施形態では、渦流れ離脱装置は、主渦流れと逆方向の流れを作るため、渦流れ離脱区画内に羽根が取り付けられており。渦流れ離脱装置は、渦流れ離脱区画の内側壁に取り付けられている。
【００１６】
渦流れ離脱装置は中空の本体である場合、渦流れ離脱装置の内側は、真空源に接続されている。
本発明の別の実施形態では、各渦流れ離脱区画は、その下流端から断面が増加し、次いで減少している。
【００１７】
本発明の別の実施形態では、渦離脱区画内に負圧を誘起するため、渦流れ離脱区画と渦流れ形成区画の間にベンチュリ管が接続されている。
本発明の更に別の実施形態では、少なくとも幾つかの区画は、キャビテーション形成手段を備えている。
【００１８】
本発明の別の実施形態では、少なくとも幾つかの区画の内壁には、波形を付け、横断方向に交互に畝と凹みを形成してキャビテーション形成手段を作り出しているか、又は窪みを作ってキャビテーション形成手段を形成している。
【００１９】
本発明の更に別の実施形態では、少なくとも幾つかの区画の内壁は、キャビテーション形成手段を形成する内側有孔摩耗板を備えている。
本発明の別の実施形態では、オゾンプラズマ生成器が設けられている。
【００２０】
本発明の更に別の実施形態では、ファンの羽根は、キャビテーション形成手段を備えている。
更に、ファンのハウジングは、キャビテーション形成手段を備えている。キャビテーション形成手段は、ファンの羽根の複数の貫通孔か、又は、貫通孔を有する摩耗板で形成されている。更に、ファンの羽根の形成には、上記のような他の形態のキャビテーション形成手段も使用できるものと理解頂きたい。
【００２１】
ファンは、低圧環境内に放出して、水の再形成を防ぐのが理想的であり、その低圧環境は、複数の追加のサイクロンによって作り出してもよい。
本装置では、水抜き取りパイプが区画に沿って設けられている。
【００２２】
更に、本装置は、イオン化装置を備えていてもよい。
別の実施形態では、ファンは遠心ファンである。
別の実施形態では、サイクロン室を形成している壁には、磁気スリーブが取り付けられており、内壁に面している面は、内壁に隣接して生成されるイオンの極性と逆の極性を有している。
【００２３】
磁気スリーブは、外側の鉄のスリーブで囲まれているのが理想的である。
最後に、本発明は、湿った物を脱水する空圧式方法において、
湿った物をサイクロン室へ導入する段階と、
空気を前記室の中へ送る段階と、
前記室内で渦を連続して形成し、離脱させ、その産出物を乱暴に処理して、関係する構成物質を粉砕し、膨張させ、沸騰させ、冷却し、剪断し、気化させ、解離させ、キャビテーション処理する段階と、から成る方法を提供している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、その幾つかの実施形態に関する以下の説明を、添付図面を参照しながらに読めばよく理解頂けるであろうが、これらの実施形態は例示のみを目的としている。
図面を参照してゆくが、先ず図１は、全体を参照番号１とする乾燥装置を示しており、同装置は、ケーシング又はハウジング４内に配置されている羽根車吸込遠心ファン３を有するサイクロン室２を備えている。吸込ファン３は、サイクロン室２内にサイクロン空気流を生成するための羽根５を有する実質的に従来型の羽根車吸込ファンであり、先に触れたＰＣＴ発行済み明細書ＷＯ第９８／３５７５６号（ネクスト・センチュリー・テクノロジー社）に既に記載されているファンと幾らか類似している。本明細書で先に述べたように、このファンには、排出端に向かって断面が減少してゆくケーシング又はハウジング４が備えられている。環状面又は平面の渦巻きユニットが羽根車を取り囲んでいる。更に、羽根車の羽根５は、キャビテーション形成凹部を形成するため畝が横断方向に配置された有孔内張を有している。ファン３は、概括的には、遠心流を作り出すファンであるが、求心流を作り出すファンでもよい。
【００２５】
サイクロン室２は数多くの区画に分割されているが、図１を見て推測されるように、常に物理的に異なる区画に分割されているわけではなく、異なる機能を有する区画、即ち渦流れ形成区画６と渦流れ離脱区画７に分割されている。場合によっては、図１に示すように、区画が極めて物理的に異なっている場合もあるし、そうでない場合もある。しかしながら、どちらの場合も、渦流れ形成区画６の後には、渦流れ離脱区画７が続いている。例えば、ファンのケーシング又はハウジング４は、普通には、特定されているわけではないが、渦流れ離脱区画を提供する。繰り返すが、渦流れが形成されてしまうと、渦流れが移動している区画は、形成された後では、厳密に言うと、渦流れが、特に渦流れが材料に対して仕事をし材料を崩壊させているときには、その区画に沿って消失する傾向がある渦流れ離脱機能を有している。しかしながら、便宜上、それらを別々の区画と見なす方が簡単である。
【００２６】
サイクロン室２は、その下流又は近位端に、内側表面に渦流れ形成羽根９を有しており、従って渦流れ形成区画６である円錐台空気吸入口８を備えている。円錐台空気吸入口８は、１１で材料供給ホッパー１２が突き出している円筒形部分１０に空気を供給する。円筒形部分１０は、渦流れ離脱区画７と渦流れ形成区画６を形成する。渦流れ離脱区画には、渦流れ離脱手段、即ち、全体を参照番号１３で表す複数の渦流れ離脱装置が取り付けられている。渦流れ離脱装置１３は、渦流れ離脱区画７内に途中まで突き出ている複数の棒１４を備えている。棒１４は、渦流れ離脱機能も有することになる半径方向に配置されている支持アーム１６によって渦流れ離脱区画７内の中心に取り付けられている球１５により形成されている渦流れ離脱装置１３の内側の下流及び上流へ様々な傾斜で傾くように、渦流れ離脱区画７に突き出ている。渦流れ離脱区画７は、全体を参照番号１７で表す渦流れ形成装置によって提供される渦流れ形成手段を有する渦流れ形成区画６内へと供給する。この実施形態で以後簡単に卵形状体１８と呼ぶ卵形状装置を、図２に詳細に示している。卵形状体１８は、上流部分１９が下流部分２０より幅広になっている。渦流れを作り出すのに役立つ羽根２１は、卵形状体１８の外側表面に取り付けられている。卵形状体１８は、半径方向に配置されたバー２２で渦流れ形成区画６の中に取り付けられている。この様にして、渦流れ形成区画６が設けられ、この渦流れ形成区画６は、円筒形部分１０の断面が減少してゆく部分２３を通して、断面積が減少してゆく渦流れ離脱区画７、即ちサイクロン室２の円錐台形区画２４へ放出し、それは、次いで別の渦流れ形成区画６、即ちこれも区画２４内にある別の卵形状体１８と連通し、区画２４も、その中に渦流れ形成装置１７が取り付けられていることになる。
【００２７】
渦流れ離脱区画７の先には、別の渦流れ形成装置１７が取り付けられており、別の渦流れ形成ステーション６を提供している。渦流れ形成装置１７は、この実施形態では、これもサイクロン室２の区画２４内にロッド２６で取り付けられている別の卵形状体２５（図２（ｂ）に詳細に図示している）である。卵形状体２５は、この特別な構造の卵形状体２５は、別の渦流れ形成及び送出羽根２７を有しており、更にこの卵形状体２５は、その下流端又は近位端２８がその上流又は遠位端２９と同じ形状となるように、その垂直軸に関して対称になっている。次に、円錐台部分２４は、別の円筒形部分３５内に放出する。この円筒形部分３０も、渦流れ形成区画６の一部を形成している。或る量の流れ離脱又は消失が円筒形部分３０内で起こることは理解頂けよう。
【００２８】
これも断面が減少していく円筒形区画３１の出口３２に隣接して、別の卵形状体２５が取り付けられている。この卵形状体２５は、しっかりとした渦がサイクロン室２の次の部分、即ち円錐台部分３３に送出されるように、ここでも、渦流れ形成区画６内で僅かに消失した渦流れを集中する。円錐台部分３３は、これも卵形状体１８によって提供される別の渦流れ形成装置１７を収容している。渦流れ形成ステーション６は次の円筒形部分３４に続いており、この円筒形部分も、次の渦流れ離脱ステーション７へと断面が減少していく放出口３５を有している。放出口３５には、別の卵形状体２５が取り付けられている。この渦流れ離脱ステーション７は、室２の又別の部分に形成されており、最初に膨張部分３７を備えており、その部分は断面積が減少していく部分３８に繋がっている。
【００２９】
主排水パイプ４０は、複数の別の排水パイプ４１から供給され、各パイプ４１には逆止弁４３が組み込まれている。パイプ４０は、溜め４２に供給する。排水パイプ４１は、様々な場所でサイクロン室２に接続されている。材料戻しパイプ４５は、ファン３用の出口ホッパー４６を、材料循環用の材料供給ホッパー１２に接続している。
【００３０】
例えば、２つの卵形状体１８と２５は交換可能であり、同様に、それらにそれぞれ羽根２１と２７が取り付けられているか否かは随意である。
渦の離脱には粗い表面が理想的なので、渦流れ離脱棒１４は、垂直切り目付きのねじボルトとなっているのが望ましい。棒１４は、例えば、人の手がサイクロン室２内へ引きずり込まれるのを防ぐ安全装置としても作用する。
【００３１】
作動時に、例えば、湿潤汚水のような湿った物は、入口ホッパー１２内へと導入され、そこから、１１において渦流れ離脱ステーション７へ送られ、そこで、入口８から取り込まれ羽根によって渦流れが形成された空気と衝突する。すると、渦流れは、渦流れ離脱区画７内で渦流れ離脱装置、即ち棒１４と球１５によって壊される。消失しなかった渦流れは、流れが下流端１９で卵形状体１８に当ると消失する。卵形状体１８と羽根２１は、渦流れを再形成し、しっかりした求心渦が、卵形状体１８の下流部分２０に隣接して形成されることになる。この渦流れは、次に、サイクロン室２の円錐台部分２４で構成されている渦流れ離脱区画７に入る。この円錐台部分２４は、渦流れ離脱ステーション７へ送られる渦流れの後ろに真空が形成されるように膨張室を形成している。次いで、材料と空気は、様々な渦流れ形成及び渦流れ離脱ステーションを通してファン３へ送られる。
【００３２】
なお、本出願の提出に際し、本発明の作用を理解頂けるように我々が最も注力したのは、本発明がどのように働くかに関する説明であった。しかしながら、機械が設計された前提と、我々が本発明の作用する方法と考えていることについて説明してはいるが、これこそが厳密に本発明が働く方法であると確かに言えるものではない旨理解頂く必要がある。しかしながら、ここで仮定している理論を証明又は反証するには、更なる作業を実施しなければならないことを強調しておく。
【００３３】
本発明の真実性、言い換えれば作用の理論は、或る程度は無関係である旨理解頂きたい。
材料がサイクロン室を通って引き込まれると、しっかりした渦が形成され、次いで離脱され、再び渦が形成される。この様にして、例えば汚水中の水の一部はキャビテーションを通して蒸発する。次いで、この水は、サイクロン室の内側壁に対して凝結し、パイプ４１と溜め４２を通じて抜き取られる。
【００３４】
我々の今日までの全ての観察によれば、サイクロン室１では、渦流れが、羽根車だけで生成される渦流れよりもしっかりしているように見えることを示しており、後者の渦流れは、通常はサイクロン室内で生成されるが、長屈曲低エネルギー渦と呼ばれる。
【００３５】
各円錐台部分、即ち、膨張室を効果的に形成している部分２４、部分３３並びに部分３７では、渦の流れ又はそのように形成されたサイクロンの、突然で急激な膨張が起こり、この膨張によって、材料内の高密度の粒子が、事実上爆発し砕ける。次いで残留水が蒸発し、これも溜め４２に送られることになる。結局、実質的に乾燥した汚水がファン３３に送られ、そこで、既知のように、乾燥中の材料の更なる脱水と粉砕がハウジング４内で行われる。たまたま材料の一部が湿り過ぎている場合には、更に処理するため戻しパイプ４５で送り戻される。
【００３６】
装置の作動中に起こる現象に上手く対処することが適切である。
特許明細書ＷＯ第９８／３５７５６号に記載の初期の発明は、膨張円錐台内のファンによって作られた遠心渦が、高圧スリーブ内に入っている供給原料のエネルギーを、低圧領域への途中で放出し、爆発が発生するという原理に基づいている。遠心渦は、爆発性且つ膨張性なので、熱、騒音、摩擦を作り出し、エネルギーを消費し、外巻である。求心渦は、これと反対に、内破性且つ収縮性で、温度を下げ、騒音を発せず、摩擦エネルギーを生成せず、内巻である。ファンに面しているパイプへの入口の地点に卵形状体のような求心性形成装置を挿入し、流れを拡散することによって、流れを非摩擦環境（吸込対圧力）の最適構成の上流で利用し、滞留時間、利用可能なエネルギー効率の量及び静かな仕事を何度も繰り返すことができるように、効果的な爆発力を利用し、分離することが必要であった。
【００３７】
レイノルズ数の観点から密度を高めている内向きに動いている水の渦は、層流が自らの上に崩壊する際に自己順応させられるものであり、ヴィクター・ショーバーガー(Viktor Schauberger)が生物的磁性と呼んだ自然の自己秩序力である。求心的に流れる流体は、それに抵抗する全てのものに、例えばトルネードのような大きな乱流を作ることができる。トルネードは、相互に動き合う高温と低温の空気の層から形成される。どちらかというと混沌とした状況から、我々は幾つかの種類のエネルギーで構成された流れを形成する。上部リム（陽イオン）と渦の中央底部（陰イオン）との間には、電位が作り出される。温度勾配、即ち、周囲の媒体から熱を取り出し、それを使用する自己編成状態もある。大型のトルネードと明白なハリケーンは、核兵器と等しい量のエネルギーを有している。トルネードに相当するものを箱の中に作り出すことができれば、核分裂よりも強力である可能性があると示唆されている。湿潤な汚水又は汚泥は、長手方向軸に沿って内巻きに圧縮され加速している渦の中心に引き込まれ、すぐに圧縮されると考えられている。この渦の核が本来的に電気を帯びているかどうか、即ち特性的に正であるか否かは教科書で議論されているが、圧倒的に正の水素イオンが存在しており、これらのイオンを引き付けるのは、水平方向の核に見られる水素の荷電種の極性か、又は後続の荷電力なのかには議論の余地があると、全ての人が認めている。逆に、酸素イオンは遠心渦の中心に在り、水素イオンは追い出されている。求心性のサイクロンが形成され、渦流れができると、汚水内に存在している水が、ヒドロニウム（Ｈ３Ｏ）のような圧縮水素を形成し、高エネルギーの酸素遊離基と水素遊離基の形成イオン化遊離基を部分的に解離すると考えられる。
【００３８】
内巻き渦である求心渦を作る卵形状体は、十分な力（９６％）−（Ｆ＝ｍａであり、ここで教科書は、加速度を、油圧力又は遠心性爆発力のような直線力で考えており、トルネードのような加速回転力[この場合、音速の４倍まで]は考えていない）を作る。これは、標準的な原理に対する画期的な方法であるというだけで、疑いなく他のエネルギー節減又は生成装置の発達を促して、水をその最も高密度な点に導き、それによって異常が生じ、不純物と重酸素遊離基イオンが、推測するに、スポンジからのように搾り出されることになり、恐らくこれがこの温度（摂氏４度）で水が不純物を保持できない所以なのであろう。様々な形態の水素分子が水平方向軸に沿って移動し、比重が重い負の電荷を帯びた酸素遊離基イオンは、半径方向に追い出されて理論上は５０００Ｍ／秒で４％の強力な遠心力反射になり、それによって、有孔内張に沿って移動し、及び／又はキャビテーションが生じ霧状になっているリッジを横断する際に、バクテリアが満ちている汚泥と混ぜ合わされて、殺菌作用を促進する。
【００３９】
従って、比重が重い酸素遊離基は、このサイクロンの核によって、サイクロンの周辺に向けてはじき飛ばされると思われる。サイクロンの周辺では、内側の渦、即ち、音速を超えると思われる高速度の求心力作用を有する内側サイクロンと、導管の内側表面上の羽根の支援で制動作用を形成しようと試みる、更に高速の遠心力作用を有する外側の渦との間に、真空界面があると考えられる。（この自然現象は、結合性を与える磁気的制動効果を作り出す電流と同様なので、本発明の発明人は「正電気／負磁気」と呼び、これはこれらが丁度反対方向に進行している同じ物質であることを意味している。）外側の渦は、複数の微小渦から成っていると思われる。汚水の粒子も、各種円筒形区画の周辺に向けて送られる。重い酸素遊離基と汚水の粒子が周辺に達すると、周辺に真空状態が形成され、先に述べたように、明らかにこの真空境界を越えた反対方向に釣合を取る遠心性外巻き渦（等しく且つ反対向きの反作用）があり、これが、サイクロン室の周辺で（４℃の求心源に）補償熱を生成する。この周辺の遠心力サイクロンは、負の電荷を帯びた酸素遊離基を引き付けるか、又はそれで構成される放電力を本来的に担っていると我々は考えている。また、周辺の遠心力サイクロンは、物質の粒子をサイクロンの周辺に向けて運ぶとも考えており、窪み、有孔内張及び／又は横断方向リッジ内に効果的な真空状態を増大させることが分かっている。
【００４０】
遠心力作用が羽根車の前にあり、羽根車では羽根が反時計回りに回転し、生じた渦が円錐台形の管の開口部の卵形状体に集中し、反対方向の渦ができるという例を提案している。この激しい電磁気的剪断によって、別の経路を回転させる対を成すエーテルと重なるように拡がっている同じ拡がりのエーテルを回転させる、２つの導電システムのこの遠心力環境内に自由イオンが生まれるので、酸素遊離基は、今度は負に帯電している水平方向軸を移動し、正の水素イオンは、正に帯電している周辺にはじき飛ばされる。羽根自体は、最終的に渦を離脱させ、ハブの障害の逆推進渦を介して拡散される酸素遊離基は、最終的酸化を提供し、水再形成可能性から、より多くの酸素イオンを取り出す。遠心渦流れは、酸素遊離基を中心に引き付け、水素を投げだし、求心渦流れは、水素遊離基を中心に引き付け、酸素を投げ出す。この相で生成又は放出される熱は約３０℃であり、汚水又は動物性懸濁液は無臭になる。結果として、熱乾燥器とは異なり、空気洗浄器は必要ない。遠心渦をファンの前の最終工程に限定するのが望ましい主な理由は、雑音と摩擦がエネルギーを消費するので、殆ど何も達成されず、音が騒音汚染に相当加えられることである。この反対方向のせん断の効果は、工程の最初にも用いられ、そこで供給原料が反対方向の流れで連行空気に送られ、上記工程を繰り返す。
【００４１】
先に説明したように、汚水内に含まれている水又は実際加えられた水は、水素遊離基と酸素遊離基に解離する。酸素遊離基は、高エネルギー遊離基である。比重の重い酸素は、懸濁物質と共に高密度水としてサイクロンの中心からはじき飛ばされるが、この高密度水は、４℃で相当な圧力を受け、もはや酸素を保持できず、従って酸素がそこから取り除かれる。高エネルギーの酸素遊離基は、周辺でバクテリアと衝突して反応し、全てのバクテリアを酸化して破壊する（体内の免疫性食細胞の補食されるバクテリアに対する作用と非常によく似ている）。この反応は、酸素遊離基を結合させ、分子酸素のような安定した酸素種を形成させ、水素イオンとの再構成に容易に利用できなくなる。密度と質量が大きいことによる大きな懸濁固体は、以下説明するように、遠心力反射の間にばらばらにされ、普通は有効内張に沿うキャビテーションの間に粉砕される。次に、各円筒形区画には乾燥段階と殺菌段階があり、これは細長い円筒形部分を有することによって最大化できる、と我々は考えている。サイクロン又は渦流れは、別の卵形状体に再度遭遇し、卵形状体の細い端部で高エネルギーの求心サイクロン形成され、乾燥、殺菌及び脱臭効果が続く。
【００４２】
サイクロンが、断面積が増しているサイクロン室の部分に入る度に、サイクロンとその含有物が突然且つ急激に膨張すると考えられる。第１に、突然の体積増大は、突然の圧力低下を引き起こすと考えられる。次いで、これは、固体粒状物質内のガス及び／又は残留水の突然の膨張を引き起こす。これは、熱を発生させ、入口の縁部における離脱によって爆発性の遠心渦が生成され、そのように形成される真空領域又は空間に巻き込まれるようである。このように、大きく高密度の粒子は、事実上爆発し、更に粉砕される。小さく破砕された物質は、求心サイクロンが自身を再形成するときに、上記の工程によって、遠心力で周辺に放出され酸化される。
【００４３】
第２に、先に説明したように、急激な低圧雰囲気は、気体と水を膨張させる。この急激な膨張は、エネルギーを熱として急激に解放する。温度の上昇は、残留水の蒸発を助ける。蒸発は、サイクロン室と円錐台装置の間の圧力差によっても助長されると考えられる。作動中に、加工する材料に追加の水を加えてもよい。この背後にある論理的根拠は簡単である。水を追加すると、内側の壁と表面が洗浄され、更に水分子の解離が起こり、殺菌するための酸素遊離基が追加供給され、更に渦で処理する材料の運搬役の働きもする。この水の解離と、酸素遊離基と汚水物質が周辺に向かう運動は、サイクロン室に沿って続くが、渦の流れ形成装置からの距離が増すにつれ、サイクロンの強さとエネルギーが消失することになる。従って、流れ形成装置と離脱装置は、近接して配置するのが望ましい。このように、本発明では、渦流れ形成装置は、渦が離脱される度に最大強度の渦流れを提供できるように、サイクロン室に沿って配置されている。全プロセスは、２秒程度の短い時間内に起こる。本発明によって構築される或る装置では、図１と同様の配置を使用し、羽根車を有するファンを収容する寸法にすると、１５０ｍｍから２３０ｍｍ程度、望ましくは１８０ｍｍ程度となる。しかしながら、構造と用法が違えば、異なる構造の羽根車が必要となることは理解頂けよう。実際に、この装置は、半径方向軸回転及び長手方向軸回転を介して生成される仕事によって提供される正味エネルギー使用量が能力の最大限に引き出せるように、最小の摩擦釣合を維持しながらも、可能な限り多くの供給材料を分離し、脱水し、又は粉砕蒸発し、キャビテーション蒸発し、気化し、及び本質的に乾燥し易くする装置と条件を含め、できるだけ多くの裁断及び再設定処理を組み込んでいる。渦形成装置の数又は円筒形導管の長さは、モーターに適切な負荷が掛かる点によって決められ、これは、大気の状態と供給材料の性質によって変化する。同様に、求心渦か遠心渦のどちらが形成されるかは、その時の条件によって決まる。
【００４４】
図３は、図１のサイクロン室の一部分を示しており、内側壁の部分は、以下に説明するように、有孔摩耗板によってキャビテーションが形成されるように構成されている。卵形状体２５は、文字ＣＰで表されている求心性の巻きを形成しており、流れが進むにつれて徐々に巻きが解け、卵形状体１８に衝突する。外側表面に対して、渦の離脱と沸騰があり、求心渦流れの核では、温度は４℃程度で、濃縮された水素が形成されている。周辺と求心渦流れの間には、真空状態が形成され、２つの螺旋形の遠心性逆方向流れがある。従って、酸素遊離基は、外側表面に形成されているように見える。
【００４５】
図４では、ファンが遠心力ファンである場合、ファン３で生成された流れと思われるものを示している。卵形状体２５は、先のように濃縮された求心渦ＣＰを形成し、ファンの羽根は遠心渦ＣＦを形成する。これらは、両方が１つの焦点Ｆに集中し、そこには遠心流れと求心流れの両方がある。我々は、遠心流れを＋３０℃にし、求心流れを、それよりかなり低い温度にすることを提案する。空気は１つの方向に移動していても、逆方向の流れが確立している。部分３８に隣接して求心性逆方向流れがある。自由遊離基イオンエネルギーの剪断があり、酸素遊離基もしっかりした遠心流れの外側に形成されていると考えられる。
【００４６】
表１と表２は、本発明による装置で、様々な種類の汚泥を処理して実施した幾つかの試験の結果を示している。
【００４７】
【表１】
2005523815.tif 000003
【００４８】
【表２】
2005523815.tif 000004
【００４９】
表３は、毎時２．５トンの液体の農園懸濁液を処理するための電力消費を、実施した具体的な試験に関して示している。
【００５０】
【表３】
2005523815.tif 000005
【００５１】
明らかに、この試験では、１Ｋｇの水を取り除くのに約９０Ｋｊのエネルギーを要しており、この値は、熱乾燥機で通常言われている１Ｋｇ当たり５，０００乃至１０，０００Ｋｊに比べると非常に好ましい。これは上記表３に詳しく記しているとおりである。
【００５２】
図５は、各渦流れ形成装置１７が、卵形状体１８だけを、つまり全て不規則形状の卵形状体を備えている代替実施形態を示している。卵形状体１８は、羽根２１付で図示されているが、必ずしもそうでなくともよい。その場合は、別の渦生成又は離脱装置を、サイクロン室２の中に羽根９を追加することで設けることになる。
【００５３】
図６から１０では、これも全体を参照番号１で表す脱水装置の代替構造を示しており、上に述べた図で説明したのと同様な部品には同じ参照番号を付している。この実施形態では、球１５と卵形状体２５が、３本の等間隔に設けられた支柱５１と、サイクロン室２を貫通して伸びる中心棒５２の間に取り付けられている。なお、図９と１０を見れば良く分かるように、サイクロン室２の各部分は、次の部分の中に付き出ている。供給ホッパー１２は、この場合は円錐台形部分５３に配置されており、通路の２／３だけ球に沿ってその下流方向に突き出ている。円錐台形部分５３は円筒形部分５４に繋がっている。次に、サイクロン室２の別の部分として効果的な膨張室が設けられており、この膨張室は、空気流れの方向に、大きくなってゆく円錐台形区画５５と、円筒形区画５６と、小さくなってゆく円錐台形区画５７を備えており、この部分は次の円筒形部分５４につながり、円筒形部分５４は次の部分３７に供給している。装置全体を、様々な渦流れ形成及び離脱区画を備えた１つの細長い円筒室で構成することもできると理解されたい。
【００５４】
特に図７では、サイクロン室２の球１５前後の内側表面から伸張している棒を示している。棒は、機能的にはバー１４と同じである。これらの棒５８には、十字模様の刻み目が付けられており、この様な刻み目は渦流れ離脱に役立つと考えられる。
【００５５】
特に図９と１０では、各円筒形部分５４には、円筒形部分５４の内側表面との組合せでキャビテーション形成窪みを形成する複数の円筒形の孔６０を有している内張板５９が設けられている。図と同様の内張板５９は、サイクロン室２の様々な別の部分に取り付けてもよく、ファン３は、図３及び図４のように、装置の或る部分に摩耗板を設けてもよい。
【００５６】
使用時には、窪みが、水中音速によると考えられる真空状態を作り出し、更に水の分離を引き起こしているようである。この効果は、真空ポンプ（図示せず）を使用して、窪み内の有効真空度を増すことによって強化される。
【００５７】
図１１は、図７と同様の図でその代替構造を示しているが、先の図面で説明したのと同様の部品には同じ参照番号を付している。この実施形態では、刻み目付きの棒１４は、この事例ではサイクロン室２の経路を横断して通っている。
【００５８】
次に図１２では、参照番号６５で表す概ね長円形のサイクロン室２の部分の代替構造の断面を示しており、これはサイクロン室２の一部を形成するのに用いられるものである。図１１では、弧状の窪み６７を形成する波形を有している、これも長円形の円筒形区画６６の別の構造を示している。そのような構造は、渦を作り出し維持する役を果たすばかりでなく、矢印で示すように、窪みを横切る水中音速活動を高めることが分かっている。
【００５９】
波形付き長円形パイプの窪み付き卵形状体の断面では、水が独りでに内向きに曲がり、縦の波形を作っていると考えられる。更に、或る点では、水自体の回りにキャビテーションによる空洞ができ、管の壁から水を「吸い取る」ので、水が流れるとき、実際には壁と接触しない。１００％均一な流れはない、という状態が生じる。管の形状は、これらの変化する密度状態の、相対的且つ同時発生的パターンへの編成を促し、まさに高速道路の異なる速度レーンのように、速い流れは外側へ移動し、遅い流れは内側へ移動し、序列ができてくると混雑は無くなる。しかしながら、これらの個々の密度帯域が接触している流体では、速い方の運動が、（吸い込みによって）遅い方の運動に「軽い突き」を与えて、より速く動かす。共鳴をこの流れの中に作り出すと、この要因の結果、流れは、８枚羽根の羽根車で約６−７０００ｒｐｍで生成される最大負荷の下で、結果的に音速の数倍に継続的に増加する。別々の速度帯域に分離される密度差が、この渦流れを働かせるものである。
【００６０】
図１４から１９では、棒７２で中に吊り下げられている中空の円錐７３を有している管を備えている円筒形部分７０の代替構造を示している。更に、管７１の周辺には、中空プリズム７４が取り付けられている。
【００６１】
使用時、中空の円錐７３は、渦流れ離脱装置を形成し、懸濁物質を水から分離する渦離脱のような逆気流を引き起こす。中空プリズム７４は、明らかに比重で決まる排除を通して、水とその中の物質を分離する能力を有している。中空プリズム７４と中空円錐７２も、サイクロンが押し寄せ円錐７３又はプリズム７４への入口を通過するときに形成される真空状態をそれぞれの内部に維持することによって、水の沸騰に影響を及ぼす。
【００６２】
別の実施形態（図示せず）では、プリズム内の真空状態を高めるための手段が提供されている。この手段は、真空ポンプであるのが理想的である。或る種の実施形態では、材料の粘性次第で、装置の近位端の球に続く十字形区画の後にこれらの手段装置を配置し、渦流れ離脱を支援するのが有用なこともある。
【００６３】
図２０では、円筒形区画７５の別の構造を示しており、これは、単にらせん形に巻いた管であり、図１０及び１１に示した構成の内の１つであるのが望ましい。従って、図示の長円形波形付き表面が特に有用である。この管は、図１０又は１１に示した形状であるとすると、それ自体の回りに、つまり、それ自体の中心軸の回りにひねることもできる。従って、例えば、図１０及び１１、特に図１１に示している形状では、波形又は弧状の窪みは、パイプの周りに螺旋を形成することができる。明らかに、この螺旋の形成は、摩擦を相当に低減し、従って動力要件を低減する。
【００６４】
これまでの説明は、全てサイクロン室に関するものであり、厳密には、全アッセンブリ又は装置に関してではない。図２１から図２４では、様々な材料を乾燥させるための事実上の全体アッセンブリ又は装置を示しており、全体を参照番号１としている。乾燥装置１は、３つの放出サイクロン室８１、８２、８３が取り付けられている支持枠組８０と、垂直に配置されているサイクロン室２とを備えており、サイクロン室２は、分かり易くするために図２１から省略している。同様に、放出サイクロン室８２と８３は、図２３からは省略している。脱水サイクロン室２は、図２３及び２４に示しているように垂直に配置されており、先の図面に示している様々な部品の混成体である。図２４は、僅かに異なる配置である。ファン３は、放出サイクロン８１、８２、８３へ供給する。放出サイクロン室８１、８２、８３は、放出シュート８６を通して回収コンベヤー８５に供給する。回収コンベヤー８５は、回転シール８７を通して回収ホッパー８８に供給する。サイクロン８１、８２、８３は、換気口８９も有している。或る実施形態では、装置は、例えば異なる場所の間で移動できるよう意図されている。
【００６５】
図２５は、装置の別の構造を示しており、ここでも全体を参照番号１で表し、サイクロン室は水平方向に配置されている。
サイクロン８１、８２、８３には、ファンを組み込むこともできる。サイクロンの効果は、ファン３が放出するとき水の再形成が起こらないように、確実に低圧環境が存在するようにすることである。
【００６６】
或る実施形態では、装置は、例えば異なる場所の間で移動できるよう意図されている。
この特定の実施形態では、乾燥の追加されていることが分かっており、完全に乾燥された、多くの場合粉末状の材料が、水分との接触から迅速に除去され、従って凝結が起こらないようになっている。更に、ファンに関して注目されている問題は、高圧になるため、或る量の蒸気が自由水に再形成されることであり、３つの放出サイクロンを使うことによって、水の再形成を阻む圧力の低下が生じているようである。従って、装置全体で、特に放出時に、そして羽根車ケーシング３ａ内で負圧が維持されることが或る実施形態の特徴である。
【００６７】
図２６では、円錐台部分に供給する、全体を参照番号９０で表したイオン化装置を示している。イオン化装置９０は、端部フランジ９２と、外側スリーブ９４内に収容されている鉛クリスタルガラス製の細長い内部円筒形スリーブ９３とを備えた円筒形管９１の形態で、円筒形区画を効果的に形成している。スリーブ９３と９４との間には複数のＵＶランプ９５がある。スリーブ９３は、空気入口９６と空気出口９７を有している。
【００６８】
本発明の多くの実施形態において、イオン化装置９０を、供給原料の空気の殺菌と脱臭を促進するのに用いることができる。イオン化装置９０は、不安定化し、結果的に、高エネルギー遊離基を形成している水分子の解離を助けると考えられる。それがどのように作用するか正確には分かっていないが、本発明に用いられる空気を上手く整えるよう作用することは極めて明白である。
【００６９】
図２７では、ここでも参照番号１８で表される卵形状体の別の構造を示しており、オゾンプラズマ生成器９８が取り付けられている。オゾンプラズマ生成器９８には、放電面近くにプラズマ層を形成できる高電流パルスを伴う滑り面放電が組み込まれている。滑り面放電は、環状収束衝撃波、毛管プラズマ源の金属プラズマ、強力ＵＶ放射、オゾン及び自由遊離基の範囲を作り出す。ＳＳＤは、空気及び液体内で作用し、強力なＵＶ照射、音響波、衝撃波及び光化学反応によって、微生物の破壊と有機物の劣化に影響を及ぼす。従って、他のＵＶ液体処理システムとは幾らか異なっている。
【００７０】
図２８は、渦流れ形成ステーションの、渦流れ形成ステーション６が渦流れ離脱ステーション７に接続しようとしている箇所に取り付けられているベンチュリ９９を示している。通常、卵形状体２５がその中に取り付けられている。渦流れが渦流れ離脱ステーション７内に放出されるときに、渦流れ形成ステーション６からの出口の後ろの、矢印Ａで示されている部分に真空状態が生成される。従って、形成されている真空状態は、ベンチュリ９９の使用によって更に高めることができる。
【００７１】
図２９は、サイクロン室２又はファンの羽根５の何れかを形成するのに用いられる壁１００のもう１つの構造を示しており、壁は、参照番号１０１で表される一連の凹部を備えている。各凹部１０１は、全体を参照番号１０２で示す開口部を有しており、その開口部は、凹部の一部分１０３の下流にあるので、矢印Ａの方向に移動している空気は、凹部１０１内にキャビテーションを引き起こす。
【００７２】
図３０と３１は、孔１０５を有するファンの羽根５を示している。ファン５は、図２９に示しているのと同様の材料で構成してもよいし、有孔摩耗板を組み込んでもよいと理解頂きたい。渦流れ形成羽根は、図示のように入口だけでなく、サイクロン室の内部の他の部分に設けてもよいと理解頂きたい。更に、空気の流れに抗して取り付けられている羽根又は渦流れ形成装置は、渦離脱装置として使用できる。何れの渦流れ形成装置も、その上流端から下流端に向けて断面が減少していく本体を備えていると理解頂きたい。
【００７３】
図３２は、全体を参照番号１０５で表している、別の渦流れ形成装置の端面図であり、回りに羽根１０７が取り付けられている中心核１０６を備えており、各羽根は、その長さに沿ってねじれており、渦流れを作り出す。
【００７４】
図３３から３９は、サイクロン室２を形成するための特別に有用な構造のツイスターパイプ１１０を示している。ツイスターパイプ１１０は様々な区画を備えており、その一部だけを、ツイスターパイプ入口移行部１１１、ツイスターパイプ区画１１２、ツイスターパイプ区画１１３で示している。ツイスターパイプ区画１１２、１１３、１１４、１１５は、フランジ１１６で終結している。フランジ１１８を有する移行エルボー１１７も設けられている。ツイスターパイプ入口移行部１１１もフランジ１１８を有している。フランジ１１８は、フランジ１１６に接続され、ツイスター管１１０の一部を形成している。
【００７５】
図４０は、共にステンレス鋼のような非鉄構造である内側内張板１２２を有するパイプ１２１と、磁気壁１２４と１２５を備えたサイクロン室２の一部分を形成しているアッセンブリ１２０の代替構造を示している。最終的な外側スリーブ１２６は、アッセンブリの回りに取り付けられており、スリーブ１２６は鉄材料でできている。一般的に、磁気スリーブ１２３は、その内側表面が陰極を形成するように磁化される。
【００７６】
使用時、磁気スリーブ１２３の壁１２４は、壁１２５の極性とは反対の極性を有するように磁化される。
渦の離脱には、球１５も使用することができ、球１５は、開放上流対面口部又は開放下流対面口部を有していてもよい。
【００７７】
既に説明したように、本発明の利点は、比較的しっかりした高エネルギーの渦を形成するやり方にある。これは、今までは相当な長さの時間掛かっていたものを、数ミリ秒で効果的に達成する。繰り返すが、本装置は、材料を乾燥させるだけでなく、それを粉砕し、材料を殺菌し、更に、重金属を安全な複合体に固め、材料を効果的に無毒化するのに使用できると理解頂きたい。これは、起電的に反対の金属を使用して、重金属の原子価と浮力の傾向を利用できるようにすることによって達成できる電子化学処理の助けを借りているのは明らかである。
【００７８】
装置の具体的な型式は、装置が材料を脱水するのに用いられるのか、或いは、例えば、乾燥と消毒の後バグハウスに入る穀粉と、サイクロンに入る殻とに分けられる穀粒の脱水と製粉のどちらに使用されるのか、によって変わる。断面が減少していく円錐台形区画の簡単な配列が脱水には良く、一方、大きくなってゆく円錐台形区画の後に、できれば直径が一定の区画、次に更に直径が減少してゆく円錐台形区画が続くものが、粒状物質を装置の側壁に衝突させることができる広い面積が設けられている点で、製粉と粉挽きには最適であることが分かっている。
【００７９】
窪みとマイクロポケットが有るように表面を製造するのは、或る大きな利点があることも分かっている。明らかに、空気と固体材料が勢い良く通過するときに、窪みは乱流を増大させ、二重螺旋様周辺遠心渦と考えられるものが作られ、それが固体材料の物理的転換と、それに続く材料内に含まれている水の放出とを増大する。更に、窪みとマイクロポケットはキャビテーション（水中音速）を引き起こす。サイクロン内の通過は比較的高速なので、これらの窪みを通過して材料が運ばれるときに、窪みとマイクロポケット内に低圧領域が作られると我々は考えている。これによって、粒子内の残留水は、先ず膨張して粒子を壊し、次に沸騰し、蒸発又は解離する。
【００８０】
サイクロン室内及びファン内には多くの現象が起こっているように見える。第１に、説明したように、サイクロン室内には、内側の求心性の活動と外側の遠心性の活動が効果的に起きているように見える。更に、有孔ライナー又は効果的に窪みを付けているライナーが、脱水を大いに支援することが分かっている。使用されている複数の卵形状体が、渦離脱器として作用し、次に、求心性様の流れを作りながら自由水を分離する或る種のはね散らし装置として作用していることも分かっている。更に、卵形状体及び装置の一部に設けられた案内羽根が、密集した渦の生成を大いに促進していることが示唆されている。卵形状体上の羽根は、卵形状体を内破性内巻き渦集中器とし、水が沸騰する真空状態を作るだけでなく、水の異常性を濃縮して、水を解離し気体化する自由遊離基を搾り出す。更に、羽根は、水を離脱させて物質から分離する爆発性の外巻き渦を作ることができる。
【００８１】
今日までの我々の実験によれば、内側の渦は、密であり、渦の形成エネルギーの理論的には９６％まで（磁気的に過充電されたイオン）を含んでおり、理論的には、水を蒸発させる基準からエネルギー要件を劇的に低減させることになると我々が考えている負の磁界の形態で、求心渦に対して５０００ｍ／秒までの理論的反跳速度抵抗を作る際に失われる形成エネルギーの４％しか含んでいない外側の逆方向に流れ制動を掛ける遠心渦のように見えるものよりも速い、音速を超える回転速度で正の電気的長手方向軸に沿って速く移動する。予測通り、２つの別々の渦の間に真空状態が形成され、２つの渦自体はニュートンの法則の普遍性に従っており、その力は対としてしか作られることはなく、どの様な活動的力でも、空間的且つ時間的に、等しく且つ反対方向の反力を有する。力は質量×加速度に等しいので、６０００ｒｐｍ近く駆動されている羽根車によって駆動される理論的に最大の負荷で作動している各渦の力は、重力による自由落下で落下する水と水力学における線形圧力から、タービン内で通常計算されるエネルギーよりも指数的に大きいエネルギーを作っている。９６％のエネルギーの渦と等しいエネルギーを実現しようとする努力の中で、乱流の４％のエネルギーの渦によって作られる作業負荷は、この効果を作っている条件が作り出せれば、この装置で実証される例外的な現象を十分作ることができることを、本発明者がどのように感じたか理解できる。この現象を実証するための数学は、新しいクワドダブル算術パッケージが利用できるようになれば提供され、及び／又は、２つの流体システム用の熱格子ボルツマン・コード（ｔｈｅｒｍａｌ  Ｌａｔｔｉｃｅ  Ｂｏｌｔｚｍａｎ  Ｃｏｄｅｓ）の平行化は、二重の渦層を有する水平方向２種乱流のシミュレーションが供給されれば提供される。
【００８２】
大気の変数だけでなく、乾燥している媒体の密度と流れも変化するので、最適速度は一定ではないと想定されている。一定なのは、羽根車が、工程内での渦の最大トルク又は獲得可能な速度が実現されたことを示す応力に達する負荷又は点である。速度に関係なくこの負荷で走るように、駆動モーター９３は、整合性に対する必要に応じてプログラムすることができる。
【００８３】
窪みを横切って理論的には毎秒５０００Ｍまで移動する、この逆方向回転の反跳速度の影響により、実質的に水中音速が生じ直ぐにキャビテーションが誘起される。軸の半径方向に移動するこの逆方向回転の遠心渦は、力学的な影響を増大させる温度の中で、物質を取り上げ、その後、先に解離された遊離基酸素イオンが積極的にバクテリアを破壊する。
【００８４】
また、突然の膨張は、渦内の先の集中的で求心性の活動の後では、相当な利点があるように見える。サイクロンとその内容物のこの急激な膨張は、粉砕効果を生み出す。更に、例えば汚水の場合、求心性サイクロンが再形成される際に、細かく分解されている物質は、周辺に放出され酸化されることが分かっている。既に述べたように、突然の低圧雰囲気は、水中の気体の膨張を引き起こし、それにより熱として突然エネルギーが放出される。温度の上昇とそれに伴う圧力の低下は、ここでも残留水の蒸発を助長する。既に述べたように、サイクロン室の様々な部分の圧力差によっても蒸発が助長されると考えられる。
【００８５】
更に、９６％に近い各型式の渦の圧倒的な回転力が、大量の物理的電磁衝突を生み、それが、今や強化された蒸発性低圧雰囲気内に残っている自由水を霧化し蒸発させる傾向があると考えられるので、最終の求心性形成装置から成る最終段階は、初期の発明の破砕器又は湾曲したテーパ付羽根の何れかによって生じた渦に対して、適所で対抗する渦を送り、それらは羽根車の遠心渦と衝突して、イオン崩壊を起こさせる。この装置が、熱乾燥器の平均速度の４％の平均速度で水を蒸発させることは、繰り返し観察されている。我々は、平均出力率と、全負荷での渦の出力における９６％のエネルギー係数との間に相関関係があると主張してはいない。ここまでに説明してきた本発明の装置は、先に述べた先行技術を改良したものであり、１．６７％未満の乾燥固体を、通常のエネルギー要件を著しく低減して、供給原料の性質及び羽根車に掛かる負荷次第で７５−９５％の固体に近い数値まで乾燥させ、システム内に沈着物を殆ど、又は全く残さないものである。
【００８６】
「理論的」という用語は、科学学界のものを引用しているのであり、本発明者のものを引用しているのではない。
本明細書では、「備える、備える、備えていた、備えている(comprise, comprises, comprised and comprising)」という用語又はその派生と、「含む、含む、含んだ、含んでいる(include, includes, included and including)」という用語又はその派生とは、総じて交換可能であり、最も広く使用できる解釈を適用すべきである。
【００８７】
本発明は、これまでに説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に述べる範囲内で、構造と詳細の両方において変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明による装置の一部分の概略断面図である。
【図２】図２（ａ）及び２（ｂ）は、図１の装置の一部分の詳細図である。
【図３】本装置の一部分で渦が形成されるのを示している図１の詳細図である。
【図４】別の渦が形成されるのを示している図１の別の詳細図である。
【図５】図１及び図２の装置の変更例を示している。
【図６】本発明による装置の代替構造を示す概略図である。
【図７】図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿う断面図である。
【図８】図６の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿う装置の部分の断面図である。
【図９】図６に示す装置の一部分の拡大垂直断面図である。
【図１０】図６に示す装置の別の部分の拡大垂直断面図である。
【図１１】別の装置に、図７と同様の断面図である。
【図１２】本発明によるサイクロン室の一の構造の断面図である。
【図１３】本発明によるサイクロン室の他の構造の断面図である。
【図１４】本発明によるサイクロン室の一部分の断面図である。
【図１５】図１２の線ＸＶ−ＸＶに沿う断面図である。
【図１６】図１４の室のプリズム形成部分の側断面図である。
【図１７】プリズムの上流から見た端面図である。
【図１８】プリズムの下流から見た端面図である。
【図１９】プリズムの平面図である。
【図２０】本発明によるサイクロン室の一部を形成している螺旋状に巻かれている円筒形区画の図である。
【図２１】垂直に配置されたサイクロン室を有する本発明による装置の側立面図である。
【図２２】本装置の平面図である。
【図２３】図２１の装置の一部分の前面図である。
【図２４】図２１の装置の斜視図である。
【図２５】水平方向に配置されたサイクロン室を組み込んだ装置の、図２１と同様の図である。
【図２６】イオン化装置を組み込んだサイクロン室の一部分の図である。
【図２７】本発明によるサイクロン室の一部分の断面図である。
【図２８】サイクロン室の別の区画の一部分に沿う断面図である。
【図２９】本発明による摩耗板の端面図である。
【図３０】ファンの羽根の前面図である。
【図３１】ファンの羽根の側面図である。
【図３２】本発明による渦流れ形成装置の代替構造の端面図である。
【図３３】本発明によるサイクロン室を形成しているツイスターパイプの斜視図である。
【図３４】図３３のツイスターパイプの一部分の斜視図である。
【図３５】図３３のツイスターパイプの一部分の斜視図である。
【図３６】図３３のツイスターパイプの一部分の斜視図である。
【図３７】図３３のツイスターパイプの一部分の斜視図である。
【図３８】図３３のツイスターパイプの一部分の斜視図である。
【図３９】図３３のツイスターパイプの一部分の斜視図である。
【図４０】本発明によるサイクロン室の一部分の断面である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１１】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【国際調査報告】
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