(57)【要約】  プラスチックなどの略剛性非金属製導電性材料からなる導電性閉空間用換気導管（３１）と、マンホールや他のポートから利用される包囲体を換気する方法。一実施形態において、導管は、円筒形をなす一対の外部（２２）及び中央部（２０）を有し、ポートを通過する位置の中央部（２０）の断面形状が三日月形状又は円弧形状をなす。断面が変化する中間部（２１）により、中央部は、外部がマンホールの軸から偏位するよう円筒形状の外部に接続されている。中央部（２０）は、好ましくは、標準的なマンホール開口の約１０％以下を塞ぐように構成されるが、空気流速の低下を招くことなく、具体的には、上記外部と類似する円筒形の導管を通過する際の流速に比して、空気流速の低下が約１０％を越えない。導管は、好ましくは、導電性の、又は電気消散性のポリエチレン基材から作製される。好ましい実施形態において、導管には、それ自体を電気接地に接続する接続装置が取付けられている。接地回路キットや導管を電気接地する方法についても開示されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
包囲体内にポートを通じて空気を供給する導電性の閉空間用換気導管であって、
前記閉空間用導管は、
一つの中央部及び二つの外部を含む少なくとも三つの長尺状の管部を備え、
前記外部の少なくとも一方は、略円筒形をなし、かつ第一直径を有し、
前記中央部は、包囲体内のポートを出入りする人に対する障害を最小限にすべく非円筒形をなし、かつ、前記第一直径と略同じ直径を有する第二導管内の空気流速に対して流速の低下を約１０％以下に抑える寸法及び形状を有し、
前記閉空間用導管は、導電性ポリマーからなる閉空間用導管。
【請求項２】
請求項１記載の閉空間用導管において、
前記閉空間用導管は、端と端とが接合される五つの長尺状の管部を備え、外部を前記中央部に接合する一対の中間部を含み、前記中央部は断面略円弧形状をなし、前記中間部は、前記中央部から斜めに遠ざかるように延びると共に、一端にて前記中央部の形状を有し、かつ他端にて前記各外部の形状を有するように、前記各中間部の全長の端から端に向かってそれらの断面形状が変化する閉空間用導管。
【請求項３】
請求項１又は２記載の閉空間用導管において、
前記各外部は、略平行で、かつ前記中央部の軸から偏位する同軸上に位置決めされている閉空間用導管。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の閉空間用導管において、
前記中央部の外側に、包囲体に通じるポート内で前記閉空間用導管を解放可能に装着する手段を更に含む閉空間用導管。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の閉空間用導管において、
前記ポートの周縁に隣接する前記閉空間用導管の中央部と共に同閉空間用導管が略円形状のポート内に取付けられる場合、前記中央部は、略円筒形状の外部がポート内に配置され、かつその周縁に隣接する場合の半分未満だけ前記ポートの放射中心に向かって延びている閉空間用導管。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の閉空間用導管において、
略円筒形の外部は、約２０．３２ｃｍ（８インチ）の直径を有し、閉空間用導管は、約５０．８０ｃｍ（２０インチ）の直径を有するポート内に取付け可能に構成され、前記中央部は、約８．８９ｃｍ（３．５インチ）だけ前記ポートの放射中心に向かって延びている閉空間用導管。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の閉空間用導管において、
前記ポートは、略円形状のマンホールであり、前記中央部は、前記マンホールの半径と略同じ半径の外面を有する閉空間用導管。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の閉空間用導管において、
前記閉空間用導管の表面抵抗率は、約１．０×１０１１Ω／□未満である閉空間用導管。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の閉空間用導管において、
前記装置の電気接地への接続を容易にする少なくとも一つの接地線接続装置を更に備える閉空間用導管。
【請求項１０】
断面真円形状でない中空の第一部であって、導電性ポリマーから形成される第一部を備え、前記閉空間用導管は、前記第一部と等面積の断面円形状の中空部を有する場合よりもポートの閉塞を少なくすると共に、前記包囲体に通じるポート内に取付けられて包囲体を換気するために用いられる導電性閉空間用換気導管。
【請求項１１】
請求項１０記載の閉空間用導管において、
前記導電性ポリマーは、導電性ポリエチレン組成物を含む閉空間用導管。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の閉空間用導管において、
前記ポートは、電気接地と接続するための接続装置を更に備える閉空間用導管。
【請求項１３】
請求項１２記載の閉空間用導管において、
前記閉空間用導管は、第一端及び第二端を有し、少なくとも一つの前記接続装置は、前記第一端又は第二端に近接して配置される閉空間用導管。
【請求項１４】
請求項１２又は１３記載の閉空間用導管において、
前記接続装置は突起を備え、前記突起は導電性材料からなり、前記閉空間用導管内に成形されるか、或いはボルト固定されている閉空間用導管。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の閉空間用導管において、
前記第一部は、中空の第二部及び第三部に対し動作可能に接続され、前記第一部の最小断面積は、前記第二及び第三部の断面積の約９０％以上である閉空間用導管。
【請求項１６】
請求項１５記載の閉空間用導管において、
前記第一部は、同第一部の対向する両端に接続される中空の変化部を介して前記第二と第三部とに対し動作可能に接続され、前記変化部は、前記第一部との接続点において同第一部と同じ断面形状及び断面積を有し、前記第二部と第三部との接続点において断面略円形状を有する閉空間用導管。
【請求項１７】
導電性閉空間用換気導管を電気接地する方法であって、
接地線を剛壁型導管に接続するステップからなり、
前記導管は、断面円弧形状をなす中空の第一部を備え、前記第一部は、非金属製導電性材料から形成され、前記導管は、前記第一部と等面積の断面円形状の中空部を有する場合よりも閉空間へ向かうポートの閉塞を少なくすると共に、同閉空間を換気するために用いられる方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法において、
前記接地線を第二部品に対し動作可能に接続し、前記第二部品を地面に対し動作可能に接続する方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８記載の方法において、
前記接続するステップは、接地線を導管上にある少なくとも一つの導電性の接続点に接続するステップからなる方法。
【請求項２０】
導電性閉空間用換気導管を電気接地するキットであって、
導電性閉空間用換気導管と、導電性閉空間用換気導管を地面又は接地用装置に接続する少なくとも一つの導電性コネクタとを備え、
前記導電性閉空間用換気導管は、断面真円形状でない剛性を有する中空の第一部を備え、前記第一部は、非金属製導電性材料から形成され、前記導管は、前記第一部と等面積の断面円形状の中空部を有する場合よりもポートの閉塞を少なくすると共に、包囲体へ向かうポート内に取付けられて包囲体を換気するために用いられるキット。
【請求項２１】
請求項２０記載のキットにおいて、
前記導電性コネクタは、導電性ハウジングを備え、前記ハウジングは、導電性ワイヤを把持し支持することで前記導電性ハウジングと導電性ワイヤとを電気的に接触させる支持部材を備えるキット。
【請求項２２】
請求項２１記載のキットにおいて、
前記導電性ハウジングは、それ自体に導電性の接触部を形成するために前記閉空間用導管内に形成されるか、或いはボルト固定されているキット。
【請求項２３】
請求項２０〜２２のいずれか１項に記載のキットにおいて、
少なくとも二つの導電性コネクタを備え、前記少なくとも二つの導電性コネクタのうち少なくとも一方は、前記導電性閉空間用換気導管に直接接続されないキット。
【請求項２４】
請求項２０〜２３のいずれか１項に記載のキットにおいて、
前記コネクタは、アルミニウム及び真鍮からなる群から選ばれる少なくとも一つからなるキット。
【請求項２５】
マンホールの閉塞を最小限にすると共に同マンホール入口を通じて包囲体を換気する方法であって、
（ａ）断面略円形状の外側開口端部と、断面非円形状をなし、前記マンホールの断面積の約１０％以下を塞ぐ中間部とを備える導管を提供するステップであって、前記導管が導電性ポリマーであるステップ、
（ｂ）中間部が包囲体の内側から外側に向かって延びるように前記マンホール入口の中に前記導管を配置するステップ、
を備える方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の方法において、
前記導管の一方の外端を空気送風機に接続し、空気を加圧条件下で包囲体に供給するステップを更に含む方法。
【請求項２７】
請求項２６記載の方法において、
前記空気送風機の流速は約２８．３２ｍ３／分（１０００ＣＦＭ）〜約４２．４８ｍ３／分（１５００ＣＦＭ）であり、約１９．８２ｍ３／分（７００ＣＦＭ）〜約２２．６５ｍ３／分（８００ＣＦＭ）の範囲で前記包囲体に対し空気を供給する方法。
【請求項２８】
換気システム用導電性非金属製導管であって、
剛性を有する導管を備え、
前記導管は、導電性ポリマーから形成される換気システム用導電性非金属製導管。
【請求項２９】
請求項２８記載の導管において、
導電性添加剤と共にエチレン−ブテン共重合体ポリエチレン樹脂からなる導管。
【請求項３０】
請求項２８又は２９記載の導管において、
断面真円形状でない中空の第一部を備える導管。
【請求項３１】
請求項２８〜３０のいずれか１項に記載の導管において、
約９０度に折曲された略円筒形状の部位を備える導管。
【請求項３２】
請求項２８〜３１のいずれか１項に記載の導管において、
前記導管の表面抵抗率は約１．０×１０１１Ω／□未満である導管。
【請求項３３】
請求項３２記載の導管において、
前記導管の表面抵抗率は約１．０×１０８Ω／□未満である導管。
【請求項３４】
請求項２８〜３３のいずれか１項に記載の導管において、
前記導管の電気抵抗は約４×１０３Ω未満である導管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ポリマーからなる導電性閉空間用換気導管、それを用いる換気システム用電気接地回路、その使用方法、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
定期的に中に入らなければならないタンクや下水溝や他の包囲体は、その中で人が作業するため、何らかの空気換気システムを要する。換気を行わないのであれば、作業者は、人工呼吸器を着用する必要がある。従来より、包囲体の外に設置される空気ポンプと、包囲体内に通じる２０．３２ｃｍ（８インチ）の弾性ホースとを備える換気装置がよく使用される。しかし、６０．９６ｃｍ（２４インチ）以下のサイズの一般的なマンホールは、作業者が、道具及び／又は材料を持って包囲体に辛うじて入れる大きさである。同様に、２０．３２ｃｍ（８インチ）の換気ホースがマンホール内に配置されると、作業者は包囲体の中に入れなくなったり、作業者のベルトの道具に引っ掛かり易い障害物となり、ホースを損傷したり、包囲体内の別の作業者に道具を落とすなどの虞がある。
【０００３】
この問題の解決策として、米国特許第４，７９４，９５６号、及び米国特許第４，９８２，６５３号に記載される新規の装置及び方法がゴードンらによって提案されており、それらの内容は、本明細書中に参照として組み込まれている。前述の特許は、アメリカ合衆国  バージニア州  チェサピークのエア・システムズ・インターナショナル社に譲受されている。一実施形態において、剛壁型閉空間用換気導管は、断面三日月形状や断面円弧形状をなす中央部と、中央部の各端部にそれぞれ装着される二つの中間部とを備え、各中間部の断面形状は、中央部との接合部にて同中央部の形状から変化し、対応する中間部の外端にある円形体に向けて徐々に先細になっている。その導管は、二つの外側円筒部を含み、中間部の各外端にそれぞれ装着され、その外部は、中央部の中心から偏位した同軸上に外方から位置調整されている。
【０００４】
同構成によれば、規格２０．３２ｃｍ（８インチ）径のホースでは約３５％の閉塞が生じるのに対して、比較的小さなマンホール、つまり、直径が約５０．８０ｃｍ（２０インチ）の場合、断面閉塞がマンホールの断面積の約１０％に縮小される。より大きなマンホールの場合、本発明の導管を用いれば、閉塞される割合は、１０％よりもはるかに縮小される。
【０００５】
一実施形態において、中央部の外面は円筒形をなし、導管が使用されるマンホールの直径とほぼ同じ直径を有している。しかし、経済上の目的から、従来式の全てのマンホールに適合する標準サイズの導管を使用することが実用的である。例えば、小さな半径のマンホールの外周と同じ曲率半径の中央部は、大きな全てのマンホールについても有効に利用される。
【０００６】
前述の発明の好ましい実施形態において、中央部の断面積は外側円筒部と比較して縮小されるものの、空気流速は約１０％以下しか低下しない。
また、前述の発明は、導管が掛けられるか、或いは他の方法でマンホール開口部に装着可能な取付け手段を導管の中央部の外面に備える。
【０００７】
ポートを介して閉空間を換気する際に前述の発明を使用する方法は、上述したような剛壁型閉空間用換気導管を提供するステップと、一方の外端とそれに対応する中間部とが包囲体の外側に配置され、他方の外端とそれに対応する中間部とが包囲体の内側に配置され、中央部がポート（例えば、マンホール）を通過するように導管を配置するステップと、その導管を弾性ホースを介してポンプや送風機等の外部空気源に対し動作可能に接続するステップとを含む。
【０００８】
前述の特許に記載される閉空間用換気導管について高品質で、かつ市販された実際の例として、アメリカ合衆国  ２３３２０  バージニア州  チェサピーク  ジュニパー  クレセント  ８２１（電話番号８００−８６６−８１００）に所在するエア  システムズ  インターナショナル社製のサドルベント閉空間用換気導管がある。
【０００９】
現在まで、サドルベントと称される一般的な閉空間用換気導管は、ポリエチレンから製造されてきた。ポリエチレンの電気導電率は極めて低いため（電気絶縁体とみなされる場合がある）、装置の表面に静電気が蓄積する虞があり、他の非導電性換気導管上に静電荷が蓄積する虞もある。乾燥し、埃っぽい作業環境下では、静電気の蓄積によって、作業領域内で火花を散らす金属の表面や他の接地面に対して放電する虞がある。換気導管は、あらゆる爆発性薬品蒸気が含まれる石油タンクや化学貯蔵タンク、及び公共の下水溝の中で使用されることが多い。特定の条件下では、換気導管に蓄積した静電気が、爆発や火災をもたらす虞がある。従って、導電性を有し、かつ静電気や他の電荷を消失させる接地源を含む電気回路が容易に形成される閉空間用換気導管を有することが望ましい。本明細書において、閉空間用換気導管は、断面真円形状でない中空の第一部を少なくとも一つの有する剛壁型流体導管であり、その導管は、ポート（例えば、マンホール）を介して利用される包囲体を換気するために用いられ、第一部としての断面中空部が、それと等面積の真円形状を有する場合よりもポートの閉塞を少なくする。閉空間用換気導管の一例が、前述の特許に記載されている。
【００１０】
金属に衝撃が加えられると凹みが形成されたり、押し潰されたりして元の状態には戻らないこと、及び／又は、特定の表面に接触したときに火花が散るなどの理由から、閉空間用換気装置や他の換気系導管を金属により形成すれば、多くの目的が十分に満たされなくなる。また、金属製の構造材料はプラスチックよりも高価であり、また、金属製の導管は、とりわけ断面非円形状であったり、換気システムのための剛壁型Ｌ字型継手を有する閉空間用換気導管を作製する際に非常に困難となる。このような理由から、エア  システムズ  インターナショナル社製の閉空間用換気導管、即ちサドルベントの形成材料としては、金属よりもプラスチックが望ましい。使用されるプラスチックは、導電性を有していないが、高い機械強度を有し、成形により一体化した継ぎ目のない装置を容易に形成でき、更に、高い耐久性を備えている。先行技術では、非導電性閉空間用換気導管や他の呼吸器導管などに蓄積する静電気に対する解決策が認識されず、提供されてもいない。
【００１１】
非金属製の導電性呼吸器系導管、特に、閉空間用換気装置管を作製するに際し、多くの問題に直面した。導電性ポリマーは、貴重であり、高価であり、製造が困難であって、許容されない機械強度を有する装置が得られ、及び／又は、他の方法を用いても実用的ではない。導電性材料と適当なポリマーとの組み合わせによって、同様な結果に直面し、及び／又は、導電性の高い製品を得るため、機械強度と耐久性との間で相容れないトレードオフが生じる。先行技術では、閉空間内にある弾性ホースや閉空間用換気導管の先端から同閉空間を通過し、非金属製部品を介して送風機に至るまで連続的、かつ電気的に接続される閉空間用換気システムが提供されていない。接地線（アース）は、非導電性システムの部品を通じて電荷を伝達するが、非導電製部品には、依然として、危険をもたらすのに十分な電荷が蓄積される虞がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明の目的は、ポリマー材料からなり、耐久性を備える導電性換気導管及び導電性閉空間用換気導管、それを用いて包囲体内にポートを入れ、該ポートを介して包囲体を換気する方法、及びこれらの部品を接地する方法を提供することにある。更に別の目的は、導電性導管の全体を組み込み、送風機から閉空間内へと至る閉空間用換気システムの全長に亘って連続的に、かつ電気的に接続するための換気システムを提供することにある。本発明の更に別の目的は、閉空間用換気導管、接続ホース及び剛製導管の全てを通過する空気の流量を低下させることなく（例えば、約１０％よりも少ない低下）、閉空間用ポート（例えば、マンホール）の断面積の約１０％よりも広い面積を塞ぐことのない非金属製導電性閉空間用換気導管を提供することにある。更に別の目的は、以下のより詳細な説明によって明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るこれらの及び他の目的は、導電性ポリマーからなる閉空間用換気導管によって達成され、該閉空間用換気導管は、閉空間用換気導管に関する上述された形態を概ね有している。本発明に係る非金属製導電性閉空間用換気導管は、本明細書において導電性サドルベント導管と称され、好ましくは、導管から電荷が伝達されて電気接地されるように、導電性電気接地線を導管に接続する少なくとも一つの接地用突起を含む。一実施形態において、二つの接地用突起は、対応する接地用回路に対し連続した導管を接続するため、本発明に係る導電性閉空間用換気導管の対向する端部に設けられている。本発明に係る別の実施形態は、非金属製材料からなる導電性剛壁導管を対象としており、導電性換気システムを構成するのに使用され、好ましい実施形態は、剛壁型導電性換気導管のＬ字型継手を含む。Ｌ字型継手は、好ましくは、少なくとも一つの接地用突起を含む。本発明に係る導電性閉空間用換気導管は、好ましくは、換気システム内に連続して接続されるように設計され、好ましくは、換気システムの一部を構成し、かつ電気接地された送風機に対し接地されている。
【００１４】
換気システムは、好ましくは、従来式の断面円筒形状のホースに接続される本発明の導電性閉空間用換気導管を含み、必要に応じて、剛性を有するＬ字型継手を備える。他の導管及びＬ字型継手は、好ましくは、導電性ポリマーや他の導電性材料から形成される。また、接地用突起は、他の導電性換気システム導管の中に形成されるか、或いは、同導電性換気システムに対して固定される。一実施形態において、少なくとも一つの接地線は、接地のための完全な回路を維持するため、接地用突起に接続され、それに続き導電性部品に接続されている。従って、非導電性換気システムの部品は、接地回路を完備するため迂回されるものの、本発明に係る換気システムの導管を構成する全ての中空部品が導電性を有していることが好ましい。
【００１５】
一実施形態において、導電性被膜は、非金属製換気システムの導管部品に対して導電率を付与するために施されている。別の実施形態において、本発明は、換気システム用の導電性非金属製導管を含み、それは、少なくとも電気消散性材料からなり、剛性を有する導管からなる。その材料として、好ましくは、導電性添加剤を含むエチレン−ブテン共重合体ポリエチレン樹脂が挙げられる。一実施形態において、導管は、断面真円形状でない中空の第一部を備える。別の実施形態において、本発明に係る導電性導管は、約９０度に折曲された円筒部を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を特徴付ける新規な特性は、添付の特許請求の範囲に詳細に記載されている。しかしながら、更に別の目的およびその利点と共に、本発明や、構成及び動作方法などは、添付の図面と以下の更に詳細な説明とを参照すれば、より一層理解されるであろう。
【００１７】
本発明に係る剛壁型導電性閉空間用換気導管の詳細な構造は、添付の図面を参照すれば、より一層理解される。図１〜図６に示す例のように、導管は、５つの部分を備え、それらは、端と端とが接続されている。中央部２０の各端部は中間部２１に接続され、各中間部２１は、二つの外部或いは端部２２に接続されている。導管は、軽量の導電性ポリマー材料、好ましくは、ポリエチレンを含む導電性成形用ポリマーからなり、薄く形成されている。
【００１８】
ポリエチレン等のエンジニアリングプラスチックは、非常に優れた絶縁体となり易く、一般に、その表面抵抗値は、１×１０１４〜１×１０１８オームの範囲内である。導電性炭素繊維等の添加剤や、製品仕上げのための表面処理などによってプラスチックの電気抵抗を低下（導電率を増加）させることができる。しかし、表面処理は剥離の虞があるため、耐久性の観点から、添加剤の使用が好ましい。それにも拘らず、導電性添加剤や表面処理などを使用するか否かを問わず、最終製品で十分な導電性を得ることは、最終製品の耐久性や機械強度を考慮すれば実行不能であり、及び／又は、予測不能である。
【００１９】
驚くべきことに、本発明に使用される好適な導電性材料は、従来より理解されているように、使用時に頻繁に発生する電荷を適切な回路を通じて地面に逃がして消散させるだけの導電性を有していれば、それほど大きな導電性を有している必要がないことを見出した。
【００２０】
導電性閉空間用換気導管の形成材料は、好ましくは、導電性を有さない場合、少なくとも消散的な表面抵抗率と体積抵抗率とを有する。表面抵抗率は、材料の表面の電気抵抗をオーム（Ω）で示す。抵抗と抵抗率との関係式を以下に示す。
【００２１】
Ｒ＝ｐ（Ｌ／Ｗ）
式中、Ｒは抵抗であり、ｐは表面抵抗率であり、Ｌは長さであり、Ｗは幅である。従って、正方形の表面では、つまり、Ｌ＝Ｗ、Ｒ＝ｐである。表面抵抗率は、正方形をなす表面に対して規定されるため、Ω／□の単位を有し、正方形の寸法とは無関係である。一般に、“導電性”材料では、表面抵抗率が１．０×１０５Ω／□未満であるが、“消散性”材料では、表面抵抗率が１．０×１０５Ω／□よりも大きく、１．０×１０１１Ω／□よりも小さい。しかしながら、本明細書では、本発明に対して、約１．０×１０１１Ω／□未満の表面抵抗率を有する材料が好ましく、約１．０×１０８未満の表面抵抗率を有する材料が最も好ましい。爆発を引き起こし得る大抵の石油貯蔵タンク内で適切に接地される場合、閉空間用換気導管の伝導率が静電気を蓄積させないならば、同閉空間用換気導管の形成材料が、本発明の目的とする導電性を有しているみなされる。特定の好適実施例において、ポリマー材料の表面抵抗率は、好ましくは、約４×１０５Ω／□未満であり、最も好ましくは、約３×１０５Ω／□以下である。
【００２２】
本発明で使用される導電性非金属製組成物の体積抵抗率（材料の３次元に及ぶ体積抵抗）は、好ましくは、半導体から一般的な導体までの範囲である。例えば、好ましい材料は、約１０００Ω／ｍ未満の体積抵抗率を有している。更に、別の好ましい材料は、約３Ω／ｍ以下の体積抵抗率を有している。以下の表１は、本発明で使用される導電性ポリマーの限定されない物性につきその一例を示している。導電性ポリマーには、非導電性ポリマーと他の材料との組合わせが含まれ、それらは、本発明の目的である最終製品の導電性や大きな消散性を実現する。更に、非金属製組成物は、金属成分が最大１０重量％含有されるポリマーの組成物を指す。更に、導電性コーティングが表面に施される部分では、全ての金属クランプや突起を除き、かつコーティングの重量を含む導管の約１０重量％以下が金属であれば、導管は、概ね非金属製組成物製であるとみなされる。例えば、金属コーティングとして、エア  システム  インターナショナル社製の従来のサドルベントが施される場合、導管の約１０重量％以下が金属成分によるものである（この場合、あらゆる付属品や突起を除く）。
【００２３】
【表１】
2007521447.tif 000003
一実施形態において、本発明に係る剛壁型導電性導管を形成するのに好ましいポリマー材料として、イコレーンＣ５１７が挙げられ、それは、半導体添加剤を含むエチレン−ブテン共重合体ポリエチレン樹脂であり、ポリエチレンと比較してはるかに高い導電率を有する製品を製造することができる。イコレーンＣ５１７は、７７０７７  テキサス州  ヒューストン  スイート  １０００  ウェストハイマー  １１４９０に所在するウェドコ／アイシーオー  ポリマー社製である。
【００２４】
図１〜図６に示すように、中央部２０は、非円筒形であって、即ち、三日月形状や円弧形状といった断面非円形状を有している。
中央部２０の内側にある内面３０は、断面三日月形状である場合に円筒をなし、断面円弧形状である場合に平面をなす。図１〜図６は、断面円弧形状の場合を示す。外側にある外面３１は、円筒形であってもよく、交差する二以上の平面、不規則な曲面、又はそれらの類似形であってもよい。一実施形態において、外面３１は、マンホール入口の形状とほぼ一致しており、マンホール開口内に確実に嵌め合わされる。換言すれば、外面３１の曲率半径は、マンホール開口の半径とほぼ同じである。これにより、当然のことながら、異なるマンホールに応じて種々の導管を製造する必要がある。ほぼ全てのマンホールに適用される導管構造体を一つだけ製造することがより経済的であり、中央導管部の外面がマンホールの表面と面一に嵌め合わされないということは重要ではない。
【００２５】
従って、よく使用されるマンホール構造体のうち最小の構造体に相当する湾曲半径の中央部を、それよりも大きい全てのマンホールの開口に利用してもよい。
中央部２０の全長に亘り、中央部２０の断面形状は、同じであることが好ましいが、その断面形状を変化させるようにしてもよい。
【００２６】
変わり目や中間部２１は、一端にある接合ライン２３で中央部２０と接合し、他端にある接合ライン２４で外部２２と接合する。接合ライン２３では、中間部２１の断面形状が中央部２０の断面形状と同じであり、接合ライン２４における断面形状は円形状をなしている。両接合ライン２３、２４間では、各中間部の断面形状が、それらの長軸に沿って三日月形状や円弧形状から円形へと先細になりつつ、位置毎に変化する。
【００２７】
外部２２は、好ましくは、円筒形状をなし、既存の換気装置に適合させるため、約２０．３２ｃｍ（８インチ）の直径を有している。環状リブ２５は、適合させる導管の端部を気密にかつ容易に保持するために備えられている。当然のことながら、他の直径についても、本発明の範囲内である。重要な特徴ではないが、両外部２２は、好ましくは、平行であるが、中央部２０の軸から偏位された同軸上に配置されている。両外部２２を同軸上に配置する必要はなく、位置決めする場合、それらの軸は、中央部の軸と平行でなくてもよい。
【００２８】
“剛性”とは、マンホール換気用の持ち運び可能なシステムなど、換気システムでよく使用される弾性壁製ホースよりも高剛性の壁を備えるプラスチック壁製導管の剛性を指す。一般に、従来のサドルベントの剛性は、本発明を十分に満たしているが、特定の用途やユーザにあっては、より高剛性にするか、或いは剛性をより小さくすることが要求される場合もある。剛性が不適切な場合、導管は余りにも容易に潰れるか、或いは、弾性換気ホースに装着するのに適した基部が提供されない。
【００２９】
図７〜図９に示すように、本発明の好ましい実施形態は、少なくとも一つの接地用突起２００、又は導電性剛壁型導管や他の換気システム部品などを電気接地に対し電気的に接続することを容易にする他の接続具を含む。突起ハウジングは、剛性を有する導電性材料から形成され、導管の中に成形されるか、或いは、フランジ２０４に挿通されるボルト２０２などの締結具を用いて導管の表面にボルト固定される。ナットを使用して、ボルトを導管に締付けてもよい。突起ハウジング内の通路２０６は、導電性ワイヤ２０８が容易に支持されるのに十分な大きさを有している。適合するネジ山にねじ２１０が固定されることで、ワイヤ２０８が突起２００の中に確実に締付けられる。
【００３０】
好ましい実施形態において、接地用キットは、少なくとも一つの接地用突起と、導電性換気導管を地面に接続する少なくとも一つの導電性ワイヤとを備える。それとは別の好ましい接地用キットは、少なくとも一つの接地用突起と、導電性非金属製換気導管とを備える。後者のキットは、導電性ワイヤ、及び又は導電性導管、及び／又は導電性閉空間用換気導管、及び／又は送風機を備えることもできる。本発明に基づく導電性導管は、本明細書に定義される非金属からなることに留意すべきである。好ましい実施形態において、後者のキットは、少なくとも二つの突起を含み、少なくとも一方は、導電性閉空間用換気導管に直接接続されない。
【００３１】
好ましい実施形態において、突起は、アルミニウム、真鍮、又は他の導電性金属からなる。好ましいアルミニウム突起として、６００４５−５２０１  イリノイ州  レイク  フォレスト  グレンジャー  パークウェイ  １００  Ｗ．Ｗ．グレンジャー社製の３ＬＮ４４型がある。
【００３２】
図７に示すように、Ｌ字型継手２２０は、好ましくは、本発明に係る導電性閉空間用換気導管と同じ導電性プラスチックから形成される。接地用突起２００は、Ｌ字型継手２２０内に成形されるか、ボルト固定される。このように、従来の換気システム部品は、本発明に基づく導電性ポリマー材料から形成され、また、接地用換気システム内に組み込まれている。従って、第一に、ポリマー部品を含む閉空間用換気システムは、全てのシステム部品を介して地面に連続的に接続される。
【００３３】
接地用突起は、好ましくは、送風機１００に設けられている。通常、電気送風機は、電気接地線を含むことから、送風機は、前記システムのアースとして機能する。爆発し易い環境下で使用される空気圧式送風機や他の送風機は、特に、地面のより深い場所に接続される。
【００３４】
また、取付板２４０は、図７にも示されている。取付板は、金属やプラスチックから製造され、フック２４２を備える。フック２４２は、つまみ２７の穴２８内に突出している。好ましい実施形態において、前記取付板２４０は、冷間圧延鋼から形成され、例えば、１／２厚さの鋼材や１１ゲージ鋼材から形成され、それ自体に取着される閉空間用換気導管を確実に固定するのに十分な大きさを有している。例えば、前記取付板は基部２４４を備え、その寸法は、４０．６４ｃｍ（１６インチ）×１５．２４ｃｍ（６インチ）×１．２７ｃｍ（１／２インチ）であり、また、５．０８ｃｍ（２インチ）×１５．２４ｃｍ（６インチ）×１．２７ｃｍ（１／２インチ）の端フランジ２４６に接続されている。フック２４２の直径は２．２７ｃｍ（１／２インチ）であり、基部２４４から約４．３１ｃｍ（１＋３／４インチ）だけ外方に突出している。
【００３５】
好ましい実施形態において、本発明に係る導管は、回転成形プロセスを用いて形成される。成形材料を含む加熱成形物を二軸回転させる回転成形によって、継目のない中空成形物が形成される。好ましい方法において、イコレーンＣ５１７等の導電性ポリエチレンポリマーの粉末を型内に入れ、ポリマーを溶融し、型の内周全体に行き渡るように、同型を加熱しながら回転させる。その後、型を冷却し、装置は、余分な材料を取り除くための処理を行う。供給原料としての好ましいポリマーは、流動性及び溶融性に優れる５００μｍの粉末である。
【００３６】
約２．７２ｋｇ（６ポンド）の最終製品を得るための好ましい製造方法は、約３．４０ｋｇ（７．５ポンド）の導電性ポリマー粉末をアルミニウム型内に流し込むことから開始される。型は、技術的に周知の従来方法により形成されたものである。その型を約２８７．８℃（５５０°Ｆ）〜約３４３．３℃（６５０°Ｆ）に加熱しながら回転させる。通常、加熱回転工程を約１５分間行うことで、型内に溶融ポリマーが十分に行き渡る。そして、この工程に続いて、冷却回転工程を、好ましくは、加熱回転工程とほぼ同時間行う。型を連続的に回転させながら、水を同型に噴きつけることで前記冷却が促進される。周囲温度、所望の成形品厚さ、及び使用される特定のポリマー粉末は、技術的に周知のように、これらの成形工程に要する時間や温度に影響を及ぼす。型を解放した後、コンピュータ数値制御ルータ（“ＣＮＣルータ”）を用いることにより、前記製品、具体的には、円筒形端部における閉空間用換気導管の一端部にある開口から、余分なプラスチックが取り除かれる。
【００３７】
回転成形及びその後処理を行う装置として、アメリカ合衆国  ４４２２４−１０９３  オハイオ州  ストウ  アレン  ロード  ４４４５  フェリー・インダストリーズ社製の装置がある。
【００３８】
図８に示すように、各外部２２は、一端が送風機１００に導かれ、他端が作業者の望む包囲体内のあらゆる場所に導かれる弾性ホースや他の導管に対し装着可能となっている。通常、マンホールの換気に用いられる送風機は、約２８．３２ｍ３／分（１０００立方フイート／分）〜約４２．４８ｍ３／分（１５００立方フィート／分（ＣＦＭ））の流速を生じる空気送風機であり、一般的には、約１９．８２ｍ３／分（７００ＣＦＭ）〜２２．６５ｍ３／分（８００ＣＦＭ）の流速を生じる空気送風機である。
【００３９】
本発明に係る接地型導電性換気システムは、本発明の導電性剛壁型閉空間用換気導管と、該導管と同じ材料からなる導電性剛壁Ｌ字型継手導管と、他の導電性弾性ホースと、送風機と、前記導管を送風機及び／又は別のアース源に接続する導電性ワイヤとを備えている。本発明に基づく略剛性の導電性ポリマーや他の適切な非金属製材料から形成されない導電性ホースとして、好ましくは、連続的な金属製の渦巻線や該渦巻線に接続される固定式接地線を備えるホースが使用される。好ましい接地線は、鋼鉄から形成される。１／１６インチの亜鉛メッキした鋼線は、例えば、２８．３２ｍ３／分（１０００ＣＦＭ）〜４２．４８ｍ３／分（１５００ＣＦＭ）送風機でマンホールを換気するとき、本発明に基づき組み付けられる通常の換気システムを接地するのに適していることが見出された。そうした適切な接地線として、アメリカ合衆国  ケンタッキー州  ハイランド  ハイツ  キャロル  ケーブル社製の接地線がある。
【００４０】
全ての接地線と部品との確実な接続を確保するため、本発明の接地型導電性換気システムの導電率を使用前に評価することが推奨される。送風機は、好ましくは、ポートから閉空間まで少なくとも１．５２４ｍ（５フィート）である。その閉空間がマンホールを介して利用される場合、マンホールカバーは、基板２４４が地面と面一になるように、好ましくは、端フランジ２４６を上向きして取付具２４０に対し設置される。このようにすることで、マンホールの蓋が下方から支持されて、取り扱いが容易になる。
【００４１】
内壁が滑らかで、かつ連続的であることが望ましく、剛壁型閉空間用導管の中央部の一端から他端にかけての断面形状について、導管を通じてポンプにより送り出される空気の閉塞などを最小限に抑えるため、その断面積を略一定することが好ましい。更に、導管の全体に亘り前記断面積は一定であることが望ましい。このように、中央部の断面積は、好ましくは、外部２２の断面積とほぼ同じである。
【００４２】
空気流速を大幅に低下させることなく、閉空間用導管の中央部の断面積を、各外側円筒部の断面積よりも小さくできることが見出されている。以下に説明するように、中央部の断面積の縮小は、所定の流速範囲内で約１０％以下の流速低下をもたらすものの、このことは許容される範囲内である。
【００４３】
閉空間用導管がマンホール内に設置されるとき、各外部２２の中心軸は、中央部２０の中心軸から大きく偏位される。これらの条件の下、外部２２を偏位させることによって、それらは、マンホールの周辺から許容される範囲内で遠い場所に配置される。この配置の目的は、マンホールから出入りする人や器具などに及ぶ障害を最小限にするため、マンホールの領域から導管を極力排除するためである。中央部２０の断面は、極力薄く形成される。つまり、マンホールに出入りする人に及ぼす障害を最小限にするため、内面３０と外面３１との間の平均距離が極力小さく抑えられている。好ましくは、閉空間用導管がポートの周縁に隣接する導管の中央部と共にポート内に取付けられる場合、該中央部は、円筒形の外部がポート内に、かつその周縁に隣接して配置されるのであれば、その際に生じる場合の半分未満だけポートの半径中心に向かって延びている。
【００４４】
図示されるように、そこを通過する開口部２８を備えるつまみ２７は、中央部２０の外面３１から外側横方向に突出している。これにより、そこから器具を吊下げて支持するため、マンホール上に配置されるピンと連動するようになる。マンホールの軸が垂直の場合、ピンの上に導管を垂直に係止させることができる。導管の使用領域内でピンがマンホール上に確認されない場合、マンホールに導管を装着可能にするため別の手段が提供される。例えば、開口のないつまみをクランプを介してマンホールの縁部に装着可能にすることもできる。導管上のピンは、マンホールの縁部近傍の穴や凹部に装着可能にすることもできる。また、他の類似の装着手段についても実施可能である。
【００４５】
ある場合、例えば、船上にて、マンホールは、楕円形状であってもよい。この場合、本発明の導管は、楕円の一方の端部の中に嵌め合わされ、あらゆる種類の吊下手段を利用できるが、通常は、つまみを用いて、マンホールの周囲のピンを係止させる。
【００４６】
中央部の長さは、当業者によって想定されるマンホールや他のポートの首部や管部に跨がるような通常の長さであればよい。
好ましい実施形態において、本発明に係る導電性閉空間用換気導管の全長は１１１．７６ｃｍ（４４インチ）である。中央部の長さは５９．０５ｃｍ（２３．２５インチ）であり、中央部を形成する内面３０及び外面３１間の最大距離は約８．８９ｃｍ（３．５インチ）である。内面３０及び外面３１の両縁部から引き込まれるコードの断面について、その最大幅は、約３６．８１ｃｍ（１４．５インチ）である。中間部は、１９．０５ｃｍ（７．５インチ）の長さを有しており、７．３０ｃｍ（２．８７５インチ）の長さ、２０．９６ｃｍ（８．２５０インチ）の直径を有する端円筒部に案内されている。円筒部は、中央部の中心軸から偏位する軸の周囲に位置決めされている。中央部の内面３０及び外面３１を形成する壁の接続縁は、端円筒部の表面上の最も近接する箇所から２．５４ｃｍ（１インチ）の位置の面内に設けられ、これにより、導管が設置されるポートの閉塞が一層軽減される。壁の厚さは、全体的には、約０．２５ｃｍ（０．１インチ）〜０．６４ｃｍ（０．２５インチ）であるが、剛性を高くする場合、取付つまみ（例えば、つまみ２７）の厚さは、少なくとも１．９１ｃｍ（０．７５インチ）である。好ましい実施形態において、壁の厚さは、約０．３８ｃｍ（０．１５インチ）である。取付つまみは、外面３１との接続点において約１３．４６ｃｍ（５．３インチ）の幅を有し、外面３１は、その外縁において約７．６２ｃｍ（３インチ）にまで先細になっている。つまみ２７の穴２８は、約３．８１ｃｍ（１．５インチ）の長さを有し、約１．５２ｃｍ（０．６インチ）の幅を有し、また、取付つまみの略中心に位置している。約０．３８ｃｍ（０．１５インチ）の高さ、及び約０．６４ｃｍ（０．２５インチ）の幅を有する環状リブ（例えば、リブ２５）は、各円筒部の外縁から約１．６５ｃｍ（０．６インチ）の位置に設けられている。
【００４７】
本発明に関する一つの特徴において、導電性換気システムと共に、ポートにより利用可能な包囲体を換気する方法が提供されており、その方法は、幅広い特徴として、少なくとも一対の端部２２と、断面形状が端部とは異なる中央部２０とを備え、導電性閉空間用換気導管を提供するステップと、中央部２０の断面は、導管が設置されるポートと略同じ半径か、それよりも小さい第二半径を有する外湾曲面３１を含み、一方の端部２２を包囲体内に配置し、中央部２０を導管中央部の外湾曲面３０がポート開口に隣接するように開口内に配置し、他方の端部２２を包囲体の外側に配置するように、導管をポート内に取付けるステップと、他方の端部２２を空気源に接続するステップと、導管を通じて該供給源から空気を包囲体に供給するステップとを備える。
【００４８】
以上のことから、本発明によれば、マンホールや他のポートから利用される閉空間や包囲体などに安全に出入りできるなど、作業性を大幅に向上させるなどの多くの利点を有する導電性閉空間用換気導管及び／又は他の剛壁型導電性及び非金属製換気システム導管、それらが組み込まれた換気システム、それを形成したり、使用したりするための方法が提供される。
【実施例１】
【００４９】
エア  システムズ  インターナショナル社製の従来のサドルベント閉空間用換気導管と、本発明の新型導電性サドルベント閉空間用換気導管とを対比して、電荷を消散させる性能の比較を行なった。メガオーム（１×１０７Ω）及び／又はキロオーム（１×１０３Ω）の単位で抵抗を記録するオーム計を用いて、導電率の測定を行った。１×１０８Ωを超える値が測定される場合、抵抗値は無限大であるとした。
【００５０】
本発明の導電性閉空間用換気導管及びＬ字型継手を、上述したイコレーンＣ５１７から作製した。９３．９８ｃｍ（３７インチ）のボルトを用いて、導管の端から等間隔をおいて突起を取付けた。その突起にオーム計の電極を接触させると、約１０〜２０キロオーム（約１０×１０３Ω〜２０×１０３Ω）の測定値が得られた。オーム計の電極を導管の対向する両端部に接触させると、約１４０キロオームの測定値が得られた。本発明に係る導電性の剛性Ｌ字型継手導管を本発明の導電性サドルベント閉空間用換気導管の一端部に取付けた状態で、オーム計の一方の電極を導管の開口端に接触させ、他方の電極をＬ字型継手の開口端に接触させた。この場合、約１５４キロオームの測定値が得られた。Ｌ字型継手は接地用突起を備え、それは、導電性サドルベント閉空間用換気導管の先端にある接地用突起から約１０６．６８ｃｍ（４２インチ）の位置に設けられ、これらの接地用突起間では約１４．５キロオームの抵抗が測定された。
【００５１】
ポリエチレン製の従来のサドルベント閉空間用換気導管について比較される全ての測定値は、使用したオーム計の測定範囲を超える抵抗を示した。
本発明を特定の実施形態を参照して説明してきたが、多くの変更や変形などが、本発明の思想から逸脱することなく、当業者によって行われることは明らかである。従って、添付される特許請求の範囲は、本発明の思想及び範囲内に含まれるあらゆる変更や変形などが含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る剛壁型導電性閉空間用換気導管の一例を示す斜視図。
【図２】図１の導管の平面図又は外部側面図。外部側面図は、使用時に導管が設置される閉空間や包囲体のポートの外方に配向される導管の側面を示す。
【図３】図１の導管の底面図又は内部側面図。内部側面図は、使用時に導管が設置されるポートの内方に配向される導管の側面を示す。
【図４】図１の導管の側面図。外部側面は上方に配向されている。
【図５】図４の５―５線に沿った断面図。
【図６】図４の５―５線に沿った断面図であって、図５の反対側から見たときの断面図。
【図７】図１の導管を組み込む本発明に係る接地型換気システムの分解斜視図であって、接地回路に対応する部分を示すと共に、導管上の取付つまみに対し動作可能に接続された取付板を示す。
【図８】送風機を備える換気システム内に組み込まれた図１の導管の分解斜視図であって、導管の先端から送風機に対応する接地回路の全体を示す。
【図９】接地線に係止される本発明の接地用突起の一例についてその動作を示す斜視図。
【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９】
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【国際調査報告】
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