(57)【要約】  本発明は、圧縮ガスの圧力を減少する超音速羽口（１４）の寸法を規定する本体を有する少なくとも１つのノズルと、羽口のネック（４０）の近辺に位置するコロナ先端部（３６）と、コロナ先端部に接続された電源回路（３２）とを備える静電除去装置に関連する。コロナの先端部はクロム鋼で作られた外科用の針からなる。針先（３８）の直径は、３０μｍ未満である。静電除去装置は、ポリマーの処理効率を向上するために使用される。【選択図】図２
2007536719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にポリマーの処理効率を向上させることを目的とし、圧縮ガスを保持する超音速ノズル（１４）の形状を規定する本体を有する少なくとも１つのインジェクタと、前記ノズルのスロート（４０）に近接して位置するコロナ先端部（３６）と、前記コロナ先端部に接続された電源回路（３２）とを備える静電除去装置であって、
前記コロナ先端部が外科用のクロム鋼からなる針（３６）によって形成され、その針先（３８）の直径が３０μｍ未満であることを特徴とする静電除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の静電除去装置であって、
前記超音速ノズル（１４）は、内側に向いているフランジ（６０）で終端する円錐部分（５８）の分だけ前方に延びる中空の円筒部分（５６）を含む金属インサート（５２）からなり、前記円錐部分（５８）および前記フランジ（６０）それぞれの外側および内側、ならびに前記円筒部分の内側の前部を絶縁体で覆うように、全体がエポキシ絶縁体（６２）から成形されることを特徴とする静電除去装置。
【請求項３】
請求項２に記載の静電除去装置であって、
前記ノズル（１４）の前記金属インサート（５２）を形成する前記中空の円筒部分は、その後部に、雌ネジ（６８）が切られており、前記インジェクタの前方部分を保護し前記金属インサートに隣接して位置する円筒状の金属管（１２）と同じ直径（Ｄ）を有する外壁（７０）を備えることを特徴とする静電除去装置。
【請求項４】
請求項３に記載の静電除去装置であって、
前記針（３６）は、前記ノズルの前記金属インサート（５２）の後端の前記雌ネジ（６８）のネジ山にねじ込むよう構成された、ネジが切られた前方部分（７２）を持つ絶縁覆い（４８）によって支持されていることを特徴とする静電除去装置。
【請求項５】
請求項３および４のいずれか１項に記載の静電除去装置を併用した静電除去装置であって、
前記ノズル（１４）の後方部分上および前記円筒状の金属管（１２）上を軽く摩擦しながら滑り、前記ノズルの前記金属インサート（５２）と前記金属管との間の導電接触を確実に行うように、選ばれた位置に固定されるように構成された金属リング（５０）を含むことを特徴とする静電除去装置。
【請求項６】
請求項４に記載の静電除去装置であって、
前記絶縁覆い（４８）は、圧縮ガスが通過できるアパーチャが貫通している２本の金属リング（７６、７８）によって形成される固定装置を内部に備え、前記２本の金属リングのうち少なくとも１本（７８）はネジが切られていることを特徴とする静電除去装置。
【請求項７】
請求項６に記載の静電除去装置であって、
前記針（３６）は、を保持し、前記支持体（４２）は、ネジが切られた支持体（４２）によって担持され、前記ノズル（１４）の前記スロート（４０）に対する前記針（３６）の針先（３８）の位置の概略調整を行うために、前記固定装置（７６，７８）にネジで着脱されるよう構成されることを特徴とする静電除去装置。
【請求項８】
請求項７に記載の静電除去装置であって、
前記針（３６）の前記針先（３８）と前記ノズル（１４）の前記スロート（４０）との相対的な位置は、前記針支持体を囲む請求項４に定義された前記絶縁覆い（４８）の前記ネジが切られた前端（７２）上において前記ノズル（１４）のネジを締めたり、または緩めたりすることによって、前記インジェクタを解体することなく高速且つ精密に調整することができることを特徴とする静電除去装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の静電除去装置であって、
前記針（３６）が前記針先（３８）の反対側に位置する後端に形成された円錐状のリセス（５４）を含むことを特徴とする静電除去装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の静電除去装置であって、
前記針（３６）の後端は、円筒形状の金属支持体（４２）の前部に形成された中空円筒状のリセス（８６）内に係合し、前記リセスの直径は、１ｍｍの数百分の１だけ前記針の直径よりも大きく、また、前記支持体の内壁と適切な直径を有するボールペンのボール（８８）との間の壁が潰されて前記針の前記円錐状のリセス（５４）の壁が広げられることによって、前記針の後端が前記円筒状のリセス（８６）内に固定されることを特徴とする静電除去装置。
【請求項１１】
請求項３から１０のいずれか１項に記載の静電除去装置であって、
前記インジェクタに圧縮ガスを導入し、かつ前記管（１２、２６）と電気的に接触し、前記インジェクタの前部と後部との間の導電性リンクの連続性を確保するように前記インジェクタの前部を保護する前記金属管（１２）と前記インジェクタの後部を保護する別の金属管（２６）との間に介在される金属製のＴ字形接続部（２０）を備えることを特徴とする静電除去装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の静電除去装置であって、
前記インジェクタの後部を保護する前記金属管（２６）が、高電圧を前記針に印加する同軸ケーブル（３０）を係止することを目的とする金属製の固定装置（２８）に接触し，前記金属製の固定装置はそれ自体で、接地されている前記ケーブルの金属ケーシングに接触していることを特徴とする静電除去装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の静電除去装置であって、
前記コロナ針（３６）の前記電源回路（３２）は、前記針（３６）と前記針（３６）に高電圧を印加する変圧器（１２８）の２次巻線との間に直列に配列された、２０ｐＦから２００ｐＦのキャパシタ（４６）と１ＭΩから１００ＭΩの抵抗器（４４）とよりなる２つのコンポーネントを備えることを特徴とする静電除去装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の静電除去装置であって、
前記キャパシタ（４６）と前記抵抗器（４４）は、熱硬化性の絶縁ポリマーで覆われている入出力接続部を通すために形成されたアパーチャ（９４、９６）を備える絶縁容器（９２、９０）内に位置し、湿っている空気が前記容器内に侵入することを防止することを特徴とする静電除去装置。
【請求項１５】
請求項１２から１４のいずれか１項に記載の静電除去装置であって、
高電圧を供給する前記同軸ケーブル（３０）は、電源回路（３２）側で、高電圧プラグ（１００）で終端し、「キャップ」として知られている金属製の回転部分（１０８）の中央アパーチャ（１０７）を貫通し、前記金属製の回転部分（１０８）は前記高電圧装置の反対側に位置する平らな側面（１１０）を有し、前記平らな側面（１１０）は、前記中央のアパーチャ（１０７）の周りに円環状のジョイント（１１８）を取り付けるために適合した円形溝の形をした、ミリング加工されたリセス（１１６）を含み、前記回転部分（１０８）の外径は前記高電圧プラグ（１００）の外径よりも大きく、前記中央のアパーチャ（１０７）の直径は、前記プラグの直径より小さいことを特徴とする静電除去装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の静電除去装置であって、
高電圧を前記インジェクタに供給する前記同軸ケーブル（３０）の周りに配設されている不浸透性のプラスチック材料からなるダクト（１０４）を有し、２つのスタッフィングボックス（１０６、１２０）を取り付けて密封性を補い、前記スタッフィングボックスの一方は、前記ケーブル（３０）の前記インジェクタ内への入口の周りに配置され、他方は、前記回転部分（１０８）の入口に配置されることを特徴とする静電除去装置。
【請求項１７】
請求項１５および１６のいずれか１項に記載の静電除去装置を併用した静電除去装置であって、
前記回転部分（１０８）は、前記電源装置に向かう方向の側に円筒状のネジが切られた延長部（１２２）を有しており、前記延長部は、前記高電圧プラグ（１００）の直径よりも大きい直径を有するアパーチャ（１２４）を通って、電気供給部を囲むキャビネット（１１４）に突出し、前記円環状のジョイント（１１８）は、前記ネジが切られた延長部（１２２）上にネジが切られたリング（１２６）をねじ込むことによって、前記キャビネットの外壁（１１２）に密封方式で当てられることを特徴とする静電除去装置。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれか１項に記載の静電除去装置であって、
前記インジェクタ（単数または複数）の電源回路は、高電圧変圧器（１２８）を有し、前記変圧器（１２８）の１次巻線は交流電源によって、例えば、前記電源の主母線によって供給される静止形同期継電器（１３０）の出力口に接続されることを特徴とする静電除去装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の静電除去装置であって、
前記静止形同期継電器（１３０）への１次電圧の印加は、時間遅延継電器（１３２）によって制御され、前記継電器（１３２）のコイルは、前記インジェクタ（単数または複数）に供給される圧縮ガス（２４）の分配ネットワークに接続される感圧性スイッチ（１３４）から供給されることを特徴とする静電除去装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の静電除去装置であって、
前記インジェクタ（単数または複数）には、−ｌ９℃から−４０℃の間にある露点において１２バールから５バールの間の圧縮空気が供給されることを特徴とする静電除去装置。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれか１項に記載の静電除去装置であって、
偶数個のインジェクタを備え、２本のインジェクタの各グループは、可能な限り類似している電圧・電流特性を有するインジェクタから形成され、前記２本のインジェクタの各々は、交流電源の互いに反対の極性にそれぞれ接続されていることを特徴とする静電除去装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の静電除去装置であって、
前記２本のインジェクタの各グループにおいて、第１のインジェクタ（１０Ａ）に供給する前記高電圧変圧器の１次巻線（１４０Ａ）と第２のインジェクタ（１０Ｂ）に供給する前記高電圧変圧器の１次巻線（１４０Ｂ）とは位相が逆であることを特徴とする静電除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にポリマーの処理効率を向上するための静電除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電荷を除去する問題は各種分野において、特にポリマーの製造時において非常に重要である。
【０００３】
ポリマーは電気的には、非常に高い絶縁性を有しており、数週間にわたってその表面に静電気を保つことができる。摩擦によって静電気が発生するので、ポリマーの製造は、特に空気輸送方式では、操作が必要とされる。安全上の理由から重合反応器が作業員のワークステーションから離れているという事実によって上記操作が必要とされる。ポリマーは粒子の形でリアクターを出て、通常、空気輸送方式によって輸送され、袋詰め、またはバルクコンテナに詰められる。
【０００４】
この輸送によって粒子に部分的な摩耗が起こり、粒子が壁に沿って進むとき粒子の加熱によって微粒子と部分的な溶解が生じる。溶解した製造物によって残った汚点は、１ｍｍの１０分の１程度の直径と数ｃｍの長さを有する「天使の毛」として知られているフィラメントの形で、または、数ｍｍを超える直径と１０ｃｍを超える長さを有するトウの形で固まる。微粒子と、天使の毛とトウとは廃棄製造物であって、製造物の品質を落とし、原則として空気装置によって微粒子から分離されるべきものである。しかしながら、プラントの壁上における製造物の摩擦によって粒子と廃棄製造物の両方の上に静電荷が発生する。
【０００５】
上記の絶縁材料上に静電荷が存在すると、吸引力が発生し、結果として、粒子を廃棄製造物から分離する空気装置の有効性を著しく減少させ、ある場合には、その有効性を失わせる。これらの静電荷が存在することによって、製造者にとって大きな制約となる次の３つの結果を生じる悪影響がもたらされる。
１）  クライアントに供給される製造物に廃棄物が検出されて、購入者が受け取りを拒否し返品となるロットが多数発生する。
２）  上記の廃棄物同士が付着して、スクリーン、濾過装置、およびダクトの目詰まりを起こす。その結果、プラントを清掃するため製造を停止して、部品を解体し、解体した部品を掃除し、同部品を再組立する必要が生じ保守が困難となる。したがって、製造コストが増加する。
３）  圧縮空気を吹き付けてダクトの目詰まりを解消させると、廃棄物を分散させて、工場の床面に廃棄物を溜めることとなり、それによって、環境を汚染し、火災のリスクが生じ、また、作業員が転倒するリスクを惹起する。
【０００６】
したがって、  ポリマーを製造するときに生じる静電荷を除去することは、製造の採算性にとって非常に重要である。
【０００７】
さらに、圧縮ガス入りの超音速ノズルを形成する本体と、当該ノズルのスロートの近くに位置するコロナ先端部と、そのコロナ先端部に接続された電源回路とを有する少なくとも１本のインジェクタを含む、フランス特許第８０  ２１  ９７７号（公開公報第２  ４９２  ２１２号）による静電除去装置が知られている。
【０００８】
フランス特許第８０  ２１  ９７７号の主題である静電除去装置は、従来技術から知られている段階に進み、特に、コロナ放電によって生成されるイオン上の水蒸気の凝縮によって形成される、ナノメーター程度の氷のエアロゾルが超音速ノズルのスロートの近辺において生成され、また、それらのエアロゾルは、超音速ジェット流により動かされる。引用されている特許の本質的な特徴は、コロナ放電を起こす金属製の先端部に交流を供給するジェット流中においてインジェクタによって供給されるイオン混合物の電気的中立性を確実にする、値が等しい正負の電流を得ることを可能にするプロセスにある。この中立性は、一方では、ノズルのスロートの部分とインジェクタの外側にあるノズル部分とを絶縁物で覆うことによって、また、他方では、キャパシタを先端部の電源回路内に挿入することによって確保される。
【０００９】
フランス特許第８０  ２１  ９７７号の主題である発明を一度以上応用しても成功したことは一度もなかった。実際には、その特許の教示に従って構成されたハードウェアは、石油化学工業における製造ユニットにおいて昼夜兼行で動作することを意図する工業用ツールとしての有効性も、必要とされる信頼性も持っていない。
【００１０】
さらに、前述のフランス特許の主題である発明が、特にポリマーへの応用を考えてなされたものではないことは明らかである。さらに、上記特許は、上記ポリマーへの応用を記載してはいない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明の目的は、特に、ポリマー処理の効率を向上する意図を有する静電除去装置を提供することである。
【００１２】
本発明のさらなる目的は、石油化学工業における製造ユニットにおいて有効に、かつ信頼性をもって応用されうる静電除去装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記目的に合わせて、序文に定義されている型式の静電除去装置を提案しており、特徴として、フランス特許第８０  ２１  ９７７号の発明を基礎として、上記の目的を達成し、特に、ポリマーを処理する、または製造する分野への応用を可能にする本質的な特徴を付加している。
【００１４】
本発明の本質的な特徴によれば、コロナ先端部は、針先の直径が３０μｍ未満である外科用のクロム鋼針によって形成される。多数のテストを行った後、上記のような針先を使用すると、特にポリマーの処理に適切であるエアロゾルを得ることが可能となることが分かった。
【００１５】
さらに、そのような外科用の針には、市販品として容易に入手でき、保守の際容易に取り替えられる利点がある。
【００１６】
最終的には、長期間にわたりセッティングの永続性、プロセスの効率、およびポリマー製造者の工場におけるプロセスを採用するにあたって不可欠である品質を達成するために、コロナ放電を発生させる先端部の材料と構造を正確に定義することもまた重要である。
【００１７】
本発明のさらなる特徴によれば、超音速ノズルは、円錐部分が前方に延び、内側に向いているフランジで終端する中空の円筒部分を含む金属インサートで構成され、円錐部分、およびフランジの外側と内側の両方および内側円筒部分の前面を絶縁物で覆うように全体がエポキシの絶縁材から成形されている。
【００１８】
有利には、ノズルの金属インサートを形成する中空の円筒部分の後部には、雌ネジが切られており、インジェクタの前方部分を保護し金属インサートに隣接して位置する、円筒状の金属管と同じ直径を有する外壁を含む。
【００１９】
有利には、針は、ネジが切られた前方部分をもち、ノズルの金属インサートの後部の雌ネジのネジ山にねじ込むよう構成された絶縁管、または覆いによって支えられている。
【００２０】
有利には、静電除去装置はノズルの後方部分上および円筒状の金属管上を軽く摩擦しながら滑り、ノズルの金属インサートと金属管との導電接触を確実に行うように、ある一定の位置に固定されるように構成された金属リングを含む。
【００２１】
絶縁管、または覆いは、圧縮ガスが通過できるアパーチャが貫通している２本の金属リングによって形成される固定装置を内側に備え、当該２本の金属リングのうち少なくとも１本はネジが切られている。
【００２２】
次に、ノズルのスロートに対する針先の位置の概略調整を行うために、針は、固定装置のネジを締めたり緩めたりするよう構成されたネジが切られた支持体内に固定される。
【００２３】
さらに、針先とノズルのスロートとの相対的な位置は、針支持体を囲む上記のように定義された絶縁管、または覆いの前端においてノズルのネジを締めたり、または緩めたりすることによって、インジェクタを解体することなく、高速且つ精密に調整することができる。
【００２４】
針を支持体に固定することを可能にするために、有利には、針は、針先の反対側に位置する後端に形成される円錐状のリセスを有する。
【００２５】
この特徴により、針の後端は円筒状の金属支持体の前部に中空円筒として形成されたリセスの内部に係合することができ、このリセスの直径は、針の直径よりも数百分の１ミリメートルだけ大きく、また、支持体の内壁と適切な直径を有する、ボールペンのボールとの間の壁が潰されて針の円錐状のリセスの壁が広げられて、針の後端が円筒状のリセス内に固定される。
【００２６】
本発明のさらに別の特徴によれば、静電除去装置は、インジェクタに圧縮ガスを導入する金属製のＴ形接続部を備え、その接続部は、インジェクタの前部を保護する金属管とインジェクタの後部を保護する別の金属管との間に介在され、それらの金属管と接触部を形成してインジェクタの前部と後部との間の導電性リンクの連続性を確保する。
【００２７】
本発明のさらに他の特徴によれば、インジェクタの後部を保護する金属管が、高電圧を針に印加する同軸ケーブルを引き留めることを目的とする金属製の固定装置に接触し，この金属製の固定装置は、それ自体で、接地されている当該同軸ケーブルの金属ケーシングに接触している。
【００２８】
本発明のさらなる、または代替的な特徴について以下に示す。
【００２９】
−  コロナ針の電源回路は針とその針に電流を印加する変圧器の２次巻線との間に直列に配列された、２０ｐＦから２００ｐＦのキャパシタと１ＭΩから１００ＭΩの抵抗器に代表される２つのコンポーネントを備える。
【００３０】
−  キャパシタと抵抗器は、絶縁容器内に位置し、その絶縁容器は、湿っている空気が当該絶縁容器内に侵入することを防止するために熱硬化性の絶縁ポリマーで覆われている入出力接続部を通すために形成されたアパーチャを備える。
【００３１】
−  高電圧を供給する同軸ケーブルは、電源回路側で、高電圧プラグで終端し、「キャップ」として知られている金属製の回転部分の中央アパーチャを貫通し、金属製の回転部分は、当該中央アパーチャの周りに円環状のジョイントを取り付けるために適合したミリング加工されたリセスを有する高電圧装置の反対側に位置する平らな側面を有し、回転部分の外径は高電圧プラグの外形よりも大きく、当該中央アパーチャの直径は、プラグの直径より小さい。
【００３２】
−  静電除去装置は、高電圧をインジェクタに供給する同軸ケーブルの周りに配列された不浸透性のプラスチック材料のダクトを有し、２つのスタッフィングボックスを取り付けてその密封性を補い、一方のスタッフィングボックスは、ケーブルのインジェクタへの入力口の周りに配置され、他方のスタッフィングボックスは、回転部分の入力口に配置されている。
【００３３】
−  回転部分は、電源装置に向かう方向にある側に、ネジが切られた円筒状の延長部を有しており、この延長部は、高電圧プラグの直径よりも大きい直径を有するアパーチャを通って、電気供給部を囲むキャビネット内に貫通し、円環状のジョイントが、当該ネジが切られた延長部上にネジが切られたリングをねじ込むことによって、キャビネットの外壁に密封方式で当てられる。
【００３４】
−  インジェクタ（単数または複数）の電源回路は、高電圧変圧器を有し、それらの変圧器の１次巻線は交流電源により、例えば、主母線によって供給される静止形同期継電器の出力口に接続される。
【００３５】
−  静止形同期継電器への１次電圧の印加は、時間遅延継電器によって制御され、継電器のコイルは、インジェクタ（単数または複数）に供給される圧縮ガスの分配ネットワークに接続される感圧性スイッチから供給される。
【００３６】
−  インジェクタ（単数または複数）には、−ｌ９℃から−４０℃の間にある露点において１２バールから５バールの間の圧力の圧縮空気が供給される。
【００３７】
−  静電除去装置は偶数個のインジェクタを備え、各グループのインジェクタは、可能な限り類似している電圧・電流特性を有するインジェクタから形成され、２本のインジェクタの各々は、交流電源の互いに反対の極性にそれぞれ接続されている。
【００３８】
−  各グループの２本のインジェクタの場合、第１のインジェクタに供給する高電圧変圧器の１次巻線と第２のインジェクタに供給する高電圧変圧器の１次巻線とは位相が逆である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施の形態を例として説明する。
【００４０】
まず、参照番号１０によって指定される静電除去装置の全体図を示す図１を参照する。この静電除去装置は、全体として細長い形状を有するインジェクタ本体よりなり、このインジェクタ本体は、当該インジェクタ本体の前部を形成し、ノズル１４で終端する金属管１２を備え、参照番号１６によって示される超音速ジェット流の影響を受けてエアロゾルが当該ノズル１４を通って射出される。この金属管１２は、取り外し可能な導体アセンブリ１８を経由してその後方部分で、Ｔ字形接続部２０に接続され、このＴ字形接続部２０は、本ケースの場合、圧縮空気源２４からの圧縮空気である圧縮ガスを供給するための側方供給パイプ２２を有する。
【００４１】
接続部２０は、他端では、金属管２６に接続され、この金属管２６は、インジェクタ本体の後部を形成し、かつ固定装置２８に接続される。この固定装置は、高電圧電源３２からノズルに収容される針先への供給（後述）を行う同軸ケーブル３０に接続される。さらに、インジェクタ本体の金属部分は参照番号３４で示されるように接地される。
【００４２】
図２から分かるように、ノズル１４はその内部に針先３８で終端する針３６を収納しており、その針先３８は、また当該ノズルが形成する内側のスロート４０の近辺に位置する「コロナ先端部」として知られている。針３６の後部はネジが切られた支持体４２に接続される。次に、その支持体４２は、抵抗器４４とキャパシタ４６に接続され、その抵抗器４４とキャパシタ４６は、金属管２６（図１）の内部に収容されている。これらの２つのコンポーネントは、上述の同軸ケーブル３０に接続されている。
【００４３】
支持体４２は、それ自体が管１２の内部に収容された絶縁覆い４８の内部に取り付けられている。円筒状リング５０（図１）は、ノズル１４の後方部分上および円筒状の金属管１２上を軽く摩擦しながら滑るよう構成され、ノズル１４と金属管１２との導電接触を確実に行うように、ある一定の位置に固定される。この導電接触は、ノズル１４に含まれ、後述される金属インサート５２（図２および図３）によって行われる。
【００４４】
本発明によると、コロナ先端部は、針先３８の直径が３０μｍ未満である外科用のクロム鋼針３６（図６）によって形成される。有利には、針先３８の曲率半径は１０ｕｍから２０μｍの間にある。
【００４５】
針先の反対側では、後で分かるように、針は支持体４２に針を取り付けるための円錐状のアパーチャ５４（図７）を有する円形ベースで終端する。
【００４６】
さて、より詳細には図３を参照して、ノズル１４の構造について説明する。金属インサート５２は、前方に延びる中空の円筒部分５６と、内側に向いたフランジ６０で終端する円錐部分５８とを含む。円錐部分５８、フランジ６０それぞれの外側および内側、ならびに円筒部分の内側の前部を絶縁体で覆うように、金属インサートの全体が、絶縁材、本実施例ではエポキシの材料から円筒状のモールド６２で成形される。モールドの形状は、この絶縁体がノズルの収束部分６４と、ノズルのスロート６０を覆うように構成されなければならず、ノズルの拡散部分６６は、エポキシ材料からなる円筒状の延長部に収容され、かつ金属インサート５２と同じ外径Ｄを有する。ノズルの収束部分と拡散部分の形状は、モールドの形状を選択して成形することによって適切に得られる。必要ならば、ミリング加工により絶縁材を修正して、超音速ノズルの外形を改善できる。ノズル１４の内側の絶縁材の厚みは、針に印加される最大電圧が絶縁体の降伏電圧よりも低くなるように選択される。
【００４７】
ノズル１４には、成形によって得られる円筒状の形状６２をミリング加工することによって得られ、平坦な外側面６７を有する。ノズルの金属インサート５２を形成する中空の円筒部分５６は、その後部に雌ネジ６８が切られ、外壁７０を含み、この外壁７０は、インジェクタの前方部分を保護し、金属インサートに隣接して位置する金属管１２（図１）と同じ直径Ｄを有する。
【００４８】
絶縁覆い４８（図４）は、ネジが切られた前方部分７２を含み、その前方部分７２は、金属インサートの後端の雌ネジ６８にねじ込まれるために適合している。これにより、この絶縁覆いによってインジェクタの本体から針を電気的に分離できる。前述のように、絶縁覆い４８は金属管１２によって囲まれ、円筒状リング５０は、ノズルの金属インサート５２上および円筒状の金属管１２上を軽く摩擦しながら滑る。
【００４９】
絶縁覆い４８は、針の金属支持体４２を保持することを目的とした２本の金属リング７６と７８がねじ込まれる雌ネジ７４を含む。リング７６は、金属支持体を通す通路８０を含み、一方リング７８は、金属支持体４２の雄ネジ８４（図５）と協働するネジが切られた通路８２を含む。さらに、２本の金属リングには、圧縮ガスの通過を許容するアパーチャ（図示せず）が貫通している。
【００５０】
針３６を保持するネジが切られた支持体４２は、ノズルのスロート４０に対する針３６の針先３８の位置の概略調整を行うために、リング７６と７８によって形成される固定装置のネジを締めたり緩めたりするよう構成される。さらに、針の針先とノズルのスロートとの相対的な位置は、絶縁覆い４８のネジが切られた部分７２のネジを締めたり、または緩めたりすることによって、インジェクタを解体することなく高速且つ精密に調整することができる。
【００５１】
さて、図７と８を参照して、針３６の後端を金属支持体４２に取り付ける方法を説明する。図８が示すように、針の後端は、金属支持体４２の前部に形成された中空の円筒状のリセス８６内に係合し、このリセスの直径は、１ｍｍの数百分の１だけ針の直径よりも大きい。支持体の内壁と適切な直径を有する、ボールペンのボール８８との間の壁が潰されて針の円錐状のリセス５４の壁が広げられることによって、針の後端が円筒状のリセス８６内に固定される。上記の取り付け方法は、以下のようにクリップすることによって実現される。針は針先でバイスに垂直に下向きに保持される。ボール８８は針上に置かれ、支持体４２がボールと針を囲むようにアセンブリ上を動かされる。次に、支持体は、ハンマー打撃が垂直に軽く加えられ、それによりボールがハウジング内に動かされ、支持体４２の内壁に対して針の円錐部分５４の壁が潰される。このプロセスによって、軽量で変形しないアセンブリを得ることが可能になる。
【００５２】
キャパシタ４６（図２）は、各端末において連続して１６ｋＶの電圧に耐えることができなければならず、一方、保護抵抗器４４の値は、１ＭΩから１００ＭΩの間になければならない。これらの２つのコンポーネントは、２つの絶縁容器（図９）内に、直列に配置されており、キャパシタ４６の絶縁容器９０と抵抗器４４の絶縁容器９２とは端と端をつけて結合されている。アセンブリは、インジェクタ内を循環する空気中の湿気からコンポーネントを保護するように結合部の通路９４と９６において絶縁ワニスによって密封される。２つの容器９０と９２は、図１に示されているように金属管２６内に収納されている。
【００５３】
接続部２０（図１）は、管１２および２６と電気的に接触し、インジェクタの前部と後部との間の導電性リンクの連続性を確保する。ノズルは絶縁覆いにネジで止められているが、金属インサート５２と管１２の前部を囲む円筒状リング５０によって、金属インサートをインジェクタ全体の電位、すなわち、接地電位に保つことが可能になる。
【００５４】
その中間部分において、インジェクタ本体は、取り外し可能なアセンブリ１８によって、圧縮空気が導入される接続部２０に接続される。針３６に抵抗器４４を接続する柔軟なワイヤ９８（図２）によって形成された電気的リンクがインジェクタのこの部分の後部から前部まで貫通して形成される。絶縁部分（図示せず）をこの領域の内部に配置して、コンポーネント、および高電圧に接続された金属部分の電圧を維持することを強化している。
【００５５】
金属管２６は抵抗器と、キャパシタと、それらの容器を収納するために十分な直径を有する円筒状の管である。管２６はＴ形接続部２０と電気的に接触している。
【００５６】
インジェクタの後部を保護する金属管２６は、同軸ケーブル３０のための係止金具として機能する固定装置２８に接触している。この金属の装置はそれ自体で、接地されているケーブルの金属ケーシング（図示せず）に接触している。
【００５７】
同軸ケーブル３０は、高電圧電源回路３２側で、高張力受座１０２に適合できる高電圧プラグ１００で終端する（図１０）。ケーブルは、不浸透性のプラスチック材料のダクト１０４、本実施例では、環付きダクトに囲まれ、このダクトは、アセンブリの密封性を確保するためにスタッフィングボックス１０６を通してインジェクタに固定されている（図１）。
【００５８】
ケーブル３０は、例えば、ステンレスからなる金属製の回転部分１０８（「キャップ」として、知られている）内の中央のアパーチャ１０７を貫通し、この回転部分１０８は、高電圧装置１１４、例えば、高電圧キャビネット（図１０）の壁１１２の反対側に位置する平らな側面１１０を有する。平らな側面１１０は、中央のアパーチャの周りに円環状のジョイント１１８を取り付けるために適合した円形溝の形をした、ミリング加工されたリセス１１６を含む。この回転部分１０８の外径は、高電圧プラグ１００の外径よりも大きい。一方、中央のアパーチャ１０７の直径は、プラグの直径よりも小さい。
【００５９】
回転部分１０８の入口部に位置する第２のスタッフィングボックス１２０を取り付けることで、同軸ケーブル３０の周りに配設されたダクト１０４の密封性がさらに補われている。回転部分１０８は、電源装置１１４に向かう方向の側に、ネジが切られた円筒状の延長部１２２を有しており、この延長部は、高電圧プラグ１００の直径よりも長い直径を有するアパーチャ１２４を通って、電気供給部を囲むキャビネット１１４の壁１１２を貫通する。このネジが切られた延長部上にネジが切られたリング１２６をねじ込むことによって、ジョイント１１８がこのキャビネットの外壁に密封方式で当てられる。
【００６０】
このようにして得られた構成では、回転部分１０８は、一方の側では、インジェクタによって保持され、他方の側では、プラグ１００によって保持されているので、回転部分１０８は同軸ケーブルから分離することができない。
【００６１】
図１１に示されるように、インジェクタ（単数または複数）の電源回路は、高電圧変圧器１２８を有し、この変圧器１２８の１次巻線は交流電源により、例えば、主母線によって供給される静止形同期継電器１３０の出力口に接続される。静止形同期継電器１３０への１次電圧の印加は、時間遅延継電器１３２によって制御され、その継電器１３２のコイルは、インジェクタ（単数または複数）に供給される圧縮ガスの分配ネットワークに接続される感圧性スイッチ１３４から供給される。
【００６２】
本実施例では、Ｔ形接続部２０の供給パイプ２２に接続されたダクト１３８を制御する供給バルブ１３６を通って、圧縮空気が、圧縮空気源２４からインジェクタそれぞれに供給される。電源電圧より高い電圧に昇圧する変圧器１２８を含むキャビネットによって、６０００Ｖから９０００Ｖの間の高電圧をインジェクタ（単数または複数）の針に供給する。各インジェクタは適切な絶縁体で完全に覆われた変圧器に接続されている。受座１０２に適応できるプラグ１００で終端する同軸ケーブル３０を通して、電圧がインジェクタに供給される。変圧器の出力接続口の１つは接地され、他方の接続口は対応するインジェクタに割り当てられた受座に接続されている。インジェクタは、変圧器１２８の１次巻線に接続された回路に挿入されたヒューズによって過剰電流から保護される。それらは、カバリングに挿入された熱動継電器によって加熱から保護される。
【００６３】
静止形同期継電器１３０は重要な役割を演じる。実際は、インジェクタに接続されている同軸ケーブルは、高速信号が遅延線の終端で反射するようにそれらの高速信号に対して遅延線のように機能する。コロナ先端部における対応するインピーダンスが非常に高いので（架空裸線路）この反射はサインを変化することなく実行される。例えば、変圧器の１次回路を閉じて、１０５００Ｖレベルの電圧が受座／プラグ・アセンブリに印加されると、事実上、１０５００Ｖの反射信号が、即座に上述の電圧レベルに重畳される。次にプラグ／受座・アセンブリに２１０００Ｖの電圧が印加されて電気アークを生じ、接地に対して短絡回路が形成される。
【００６４】
静止形同期継電器１３０によって、主母線の零電源電圧を通過するときのみ変圧器に供給する１次回路を閉じることが可能になる。したがって、機械的なスイッチによって生じる不規則な閉鎖や、その周期中、常時起きる可能性があり、同軸ケーブル内に入力電圧レベルを発生させる閉鎖や、おそらく二次回路においてピーク電圧（すなわち、有効２次供給電圧７０００Ｖに対する１０５００Ｖ）に対応するレベルによる閉鎖が防止される。プラントを安全かつ信頼性高く機能させるにはこの静止形継電器が存在することが不可欠である。
【００６５】
時間遅延継電器１３２は必須の役割を演じる。インジェクタは爆発のリスクを有する領域に位置しているので、いかなる状況下でもノズルにおいて電気放電によるアークが生じるリスクをもたらしてはならない。つまり、標準流量に対応する標準圧力の下では電気アークを生じることなく作動するよう定義される。結果として、それらの条件が達成されなければ、継電器１３２は閉鎖され、それにより主母線（電源）の電圧が変圧器の１次巻線に印加される。
【００６６】
さらに、圧縮空気供給バルブ１３６が開くと、インジェクタにおいて公称圧力が達成される前に感圧性スイッチ１３４がその公称圧力を記録することが可能となるので、継電器１３２に時間遅れが生じ、圧縮空気の公称流量が達成された後にのみ、インジェクタに電圧を印加することが可能になる。静電除去装置に関連する空気回路の構造に基づいて、対応する時間遅れの選択が評価されるが、静電除去装置に関連する空気回路において圧縮空気の常時空気流量をセットアップする時間に対応する数秒間よりもかなり長い遅れを選択するよう抑制されることはない。
【００６７】
図１０に示すアセンブリによって、ホコリと水噴霧から保護されるキャビネット１１４の内部の同軸ケーブル３０（プラグ１００および受座１０２）を接続することが可能になる。有利には、このキャビネットは複合材料またはステンレスから形成される。ジョイント１１８とリング１２６を有する回転部分１０８の工夫によって、インジェクタを容易に解体することができる。その装置を組み立てる際、回転部分１０８がアパーチャ１２４を密封し、ジョイント１１８が、キャビネットの内部を貫通するネジが切られたシリンダ１２２上にリング１２６をねじ込むことによってキャビネットの外壁に強く支持される。したがって、この作動段階の間、ジョイント１１８および２つのスタッフィングボックス１０６および１２０によってアセンブリの密封性が確保される。インジェクタを解体するためには、受座１０２からプラグ１００を分離し、リング１２６のネジを緩めて回転部分１０８を解放し、同軸ケーブルの終端に接続されたプラグ１００の通路を大きく開けるだけで十分である。
【００６８】
本発明では、−１９℃から−４０℃の間にある露点において１２バールから５バールの間の圧縮空気がインジェクタ、または各インジェクタに供給される。実際は、使用される圧縮空気は一度減圧され、湿度が高過ぎても低過ぎてもいけない。湿度が高過ぎると、針保持器を支持する絶縁部品上に水膜の結露が生じ、コロナ先端部と接地との間に短絡回路を形成してしまう。超音速ジェット流によって電荷を移動させるには、コロナ放電時イオン上に氷の凝縮によって形成されるキャリアの数が十分である必要があり、また湿度が一定の値を下回ると、上記の数は非常に急速に減少するため、乾き過ぎている空気では、期待されたプロセス性能を実現することができない。
【００６９】
製造工場内部で作動するプラントの場合、エアロゾルによってノズルを通って搬送される電流の最適条件は−１９℃の露点に対応する。上記のような状態は、例えば、６バールの圧力で湿った圧縮空気が供給され、３℃の温度の水がそのコイルを通って流れる冷却乾燥機において得られる。露点−４０℃の場合、流れる電流の強度は２つに分割される。
【００７０】
屋外で作動するプラント、すなわち、０℃よりもはるかに低い温度に曝される冬の間に作動するプラントの場合、ノズルにおいて凝縮を避けるためには−４０℃の露点を選択することが賢明である。
【００７１】
図１２の場合、静電除去装置は、２つの変圧器１２８Ａおよび１２８Ｂから供給される２本のノズル１０Ａと１０Ｂのうち少なくとも１つのグループを含む。これら２つの変圧器は、それぞれ位相が逆のそれぞれの１次コイル１４０Ａと１次コイル１４０Ｂを有する。
【００７２】
実際には、エアロゾルの昇華から生じる正負のイオン混合物が可能な限り中立となるために、最も簡単なプロセスが、可能な限り似ている放出特性（印加される高電圧の関数としての電流）を有するように備えられている、偶数個のインジェクタを使用することにある。上記構成は、それぞれのグループのインジェクタについて、第１のインジェクタを交流高電圧電源の１つの位相に、第２のインジェクタは逆の位相に接続することによって実現される。
【００７３】
このようにして、一瞬一瞬について全体の値がゼロに極めて近い電流が注入され、壁に向かって形成されたイオンの一部が排除されることとなる大きなバルクの出現を回避し、また設置者の不注意により接地されなかった可能性のあるプラント内に位置するいかなる金属物をも高電位にすることがある可能性が高い状況が生じることを防止する。
【００７４】
したがって、偶数個のインジェクタが使用され、各グループのインジェクタは、可能な限り似ている電圧・電流特性を有するインジェクタから形成され、２本のインジェクタは、交流電源の互いに反対の極性にそれぞれ接続されている。
【００７５】
この状況は、爆発する可能性のある電気アークの出現を生じることがあるので、その中で製造物が処理される封入器に帯電されたエアロゾルを注入することで、接地されていない金属物上の電位が増加することがないようにすることは必須である。それは、静電除去装置によって注入される、隣接する正負の電流をバランスさせることによって厳密に保証され、また、それは前述の配置の結果として得られるものである。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は特にポリマーの処理に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】より詳細にインジェクタの構造を示す本発明による静電除去装置の側面図である。
【図２】ノズルと、当該ノズルと協働する絶縁覆いと、その覆いの内部に配設された針と、その支持体とを示す部分断面図である。
【図３】図２に示すノズルの断面図である。
【図４】図２に示す絶縁覆いの断面図である。
【図５】図２に示す支持体と針の断面図である。
【図６】針の先端部の拡大図である。
【図７】針の後端とボールの拡大断面図である。
【図８】針の後端部をボールを通して支持体内に取り付ける様子を示す。
【図９】針先への電気供給の一部をなす電気抵抗器またはキャパシタを、それぞれ、受容することを目的とする２つの容器を示す。
【図１０】インジェクタを電気供給および制御キャビネットに接続する方法を示す。
【図１１】図１０に示す電気供給および制御キャビネットのブロック図である。
【図１２】本発明による２本のインジェクタへの電力供給部を図式的に示す。
【図１】
2007536719.tif 000003
【図２】
2007536719.tif 000004
【図３】
2007536719.tif 000005
【図４】
2007536719.tif 000006
【図５】
2007536719.tif 000007
【図６】
2007536719.tif 000008
【図７】
2007536719.tif 000009
【図８】
2007536719.tif 000010
【図９】
2007536719.tif 000011
【図１０】
2007536719.tif 000012
【図１１】
2007536719.tif 000013
【図１２】
2007536719.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月2日(2006.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
この輸送によって粒子に部分的な摩耗が起こり、粒子が壁に沿って進むとき粒子の加熱によって微粒子と部分的な溶解が生じる。溶解した製造物によって残った汚点は、１ｍｍの１０分の１程度の直径と数ｃｍの長さを有する、いわゆる「天使の毛」とも呼ばれるストリーマとして知られているフィラメントの形で、または、数ｍｍを超える直径と１０ｃｍを超える長さを有するトウの形で固まる。微粒子と、ストリーマとトウとは廃棄製造物であって、製造物の品質を落とし、原則として空気装置によって微粒子から分離されるべきものである。しかしながら、プラントの壁上における製造物の摩擦によって粒子と廃棄製造物の両方の上に静電荷が発生する。
【国際調査報告】
2007536719.tif 000015
2007536719.tif 000016
2007536719.tif 000017
2007536719.tif 000018