Podtech/llm-jp-corpus-v4-ja_patent huggingface dataset:
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンディターミナルが有するＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナとの間で、ＲＦＩＤによりデータのやりとりを行うＲＦＩＤカードを内蔵したメータに対し、前記ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナを前記ＲＦＩＤカードにアクセスさせる際の最適な位置を決定するＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置であって、
該ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置は、ＲＦＩＤによるデータ送受信時の電波の強度レベルを示すインジケータと、
前記ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナのアクセス位置を前記メータに表示するための粘着剤または接着剤を付与したポインタとを有し、
前記ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置の前記ポインタの取り付け部は棒状部材によって構成され、前記ポインタは前記棒状部材の先端に係合する凹部を有し、該凹部が前記棒状部材に対して脱着可能に構成したことを特徴とするＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦＩＤ用リーダ／ライタアンテナ位置決め装置及び該装置により貼付される位置表示シールまたはポインタに関し、より詳細には、マイコンメータにおける積算データや管理データ等をＲＦＩＤ（無線周波数確認）により非接触で読み取り／書き込みができるシステムに適用され、データ送受信のためのＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナのマイコンメータに対する最適なアクセス位置を決定するための装置と、その最適位置を表示する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスメータ等における積算値や管理データ等をＲＦＩＤ（無線周波数確認）により、非接触で読み取ることができるメータ用のＲＦＩＤシステムが検討されているが、本格的な実用化にはまだ至っていないのが現状である。このようなメータ用のＲＦＩＤシステムにおいては、データ送受信のためのＲＦＩＤカードを例えばマイコンメータの端子箱の内部に付設し、ハンディターミナルのＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナを用いて、非接触で上記のごとくのデータ送受信を行うように構成することができる。このとき、ＲＦＩＤカードは端子箱の内部に付設されるので、ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナは、例えば端子箱の蓋部を介在させてデータの送受信を行うことになる。また端子箱の内部であるがゆえに、検針作業員には、ＲＦＩＤカードの所在を確認することができないことが考えられる。
【０００３】
またマイコンメータは、機種によって通信用端子の位置が種々異なっており、またカードを取り付けるときに、端子箱の中で上下左右にその位置が変動するため、検針作業員は、端子箱の蓋が閉っている状態でＲＦＩＤ用リーダ／ライタアンテナの適正な位置を定めにくく、データ送受信の安定性が得られないという問題が生じることが考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、ＲＦＩＤカード利用による無線検針システムに適用され、ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナをマイコンメータの端子箱等の内部に付設されたＲＦＩＤカードにアクセスさせるときの位置決めを容易にすることで、迅速かつ安定したデータ送受信を可能にするＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ用位置決め装置及び該装置により貼付された位置決めシールまたはポインタを有するメータを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ハンディターミナルが有するＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナとの間で、ＲＦＩＤによりデータのやりとりを行うＲＦＩＤカードを内蔵したメータに対し、前記ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナを前記ＲＦＩＤカードにアクセスさせる際の最適な位置を決定するＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置であって、該ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置は、ＲＦＩＤによるデータ送受信時の電波の強度レベルを示すインジケータと、前記ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナのアクセス位置を前記メータに表示するための粘着剤または接着剤を付与したポインタとを有し、前記ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置の前記ポインタの取り付け部は棒状部材によって構成され、前記ポインタは前記棒状部材の先端に係合する凹部を有し、該凹部が前記棒状部材に対して脱着可能に構成したことを特徴としたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例を説明するための図で、ガスメータの側面概略図を図１（Ａ）に、ガスメータが備える端子箱内部の概略構成及び該端子箱に対するＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置のアクセス状態を示す図を図１（Ｂ）に示すものである。図１において、１０はマイコンガスメータ、１１は端子箱、１２は蓋部、１３はＲＦＩＤカード、１４は端子、１５はポインタ、２０はハンディターミナル本体、２１はＲＦＩＤ用リーダ／ライタアンテナ位置決め装置、２１ａはインジケータである。
【０００８】
マイコンガスメータ１０は端子箱１１を有し、この端子箱１１の内部にはＲＦＩＤのための端子１４が備えられるとともに、ＲＦＩＤカード１３が付設される。端子箱１１は蓋部１２を有し、該蓋部１２の開閉によりＲＦＩＤカード１３の交換やメンテナンスが可能である。
【０００９】
本発明によるＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置２１は、ＲＦＩＤによるデータ送受信時の電波の強度レベルを示すインジケータ２１ａを有し、ハンディターミナル本体２０に接続して、ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナの最適な位置決めを行うことができる。ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置２１の先端部には、ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナの最適位置を示す位置表示シールまたは、図示するごとくの凹部形状を有するポインタ１５を予め配しておく。位置表示シール及びポインタには、粘着剤または接着剤が付与されており、マイコンメータに対する貼付が可能になっている。
【００１０】
位置決めを行う作業者は、ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナ位置決め装置２１をＲＦＩＤカード１３が付設された端子箱１１に近づけ、インジケータの針の振れをみながら、ＲＦＩＤによる電波が最大レベルになる位置で、位置表示シールまたはポインタ１５を端子箱１１に押しつけて、これを貼付する。貼付された位置表示シールまたはポインタにより、マイコンメータの検針者は、常に最適な位置でＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナによるデータ送受信を行うことができる。なお、インジケータ２１ａは、本実施例のような方式に限定されることなく、ＬＥＤ等の点灯により所定の電波レベルであることを知らせるようにしてもよい。
【００１１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ＲＦＩＤカード利用による無線検針システムにおいて、ＲＦＩＤリーダ／ライタアンテナを端子箱内部のＲＦＩＤカードにアクセスさせるときに迅速かつ安定したデータ送受信を行うことができる位置を決定する位置決め装置と、位置決めされた場所を表示したメータとが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…マイコンガスメータ、１１…端子箱、１２…蓋部、１３…ＲＦＩＤカード、１４…端子、、１５…ポインタ、２０…ハンディターミナル本体、２１…ＲＦＩＤ用リーダ／ライタアンテナ位置決め装置、２１ａ…インジケータ。
【図１】
0004717174.tif 000002
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁室と該弁室の軸線方向に形成されるオリフィスを有する弁本体と、前記弁室に移動可能に配設される弁体と、該弁体をオリフィスに対して離接する電動手段と、前記弁室の軸線に直交する方向に設けられる冷媒通路と、該冷媒通路およびオリフィスに連通される１対の配管を備える電動弁であって、
前記弁体と一体に移動する整流部材を備え、
前記弁体は、前記弁室の内径部に摺接する大径部と、該大径部に連続する小径部と、該小径部の先端に形成されるニードル部とを備え、
前記整流部材は、前記弁体の小径部に固着される円筒状の取付部と、該取付部から水平方向に拡がり弁室に遊合する外径寸法を有する円盤部と、該円盤部に設けられる複数の整流穴とを備えて、薄板プレス加工により形成されることを特徴とする電動弁。
【請求項２】
前記複数の整流穴は等間隔に同心状に配列する請求項１記載の電動弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクルに配設されて冷媒の流量を制御する電動弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷媒の流量を制御する電動弁にあっては、冷媒が弁室を通過する際に流動音を発生させる。
下記特許文献は、この流動音を低減する電動弁を開示している。
【特許文献１】特開２００５−３３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
弁体が装備されている弁室内に流入する冷媒は、液相冷媒中に気相冷媒が混入される２相流状態が起こる。
気相冷媒の泡沫が成長して大きな気泡となると、弁室内を通過する際に衝突音を発生し、騒音の原因となる。
本発明の目的は、気泡により発生する騒音の低減を図る電動弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明の電動弁は、基本的な手段として、弁室と該弁室の軸線方向に形成されるオリフィスを有する弁本体と、前記弁室に移動可能に配設される弁体と、該弁体をオリフィスに対して離接する電動手段と、前記弁室の軸線に直交する方向に設けられる冷媒通路と、該冷媒通路およびオリフィスに連通される１対の配管を備えるとともに、前記弁体と一体に移動する整流部材を備え、前記弁体は、前記弁室の内径部に摺接する大径部と、該大径部に連続する小径部と、該小径部の先端に形成されるニードル部とを備え、前記整流部材は、前記弁体の小径部に固着される円筒状の取付部と、該取付部から水平方向に拡がり弁室に遊合する外径寸法を有する円盤部と、該円盤部に設けられる複数の整流穴とを備えて、薄板プレス加工により形成される。
好ましくは、前記複数の整流穴は等間隔に同心状に配列する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は以上の手段を備えることにより、弁室を通過する冷媒中の大きな気泡を弁体またはオリフィスの近傍で細泡とし、流動音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は本発明の電動弁の全体構成を示す説明図である。
全体を符号１で示す電動弁は、黄銅等で作成される弁本体１０を有する。弁本体１０は弁体が挿入される弁室１４とオリフィス１２と弁室の軸線に直交する方向に設けられる冷媒通路（絞り穴）１６を有し、冷媒通路１６に連通する配管２０とオリフィス１２に連通する配管２２が固着される。
【０００７】
弁本体１０には、ナット部材３０を介してモータユニット５０の軸受５２が取付けられる。
モータユニット５０は、モータ５４と減速装置５６を有し、減速された出力は、マイナスドライバー状の出力軸６２を介して駆動軸６４に伝達される。
【０００８】
軸受５２の中心部の雌ねじに駆動軸６４の雄ねじが螺合し、出力軸６２により駆動軸６４は回転駆動され、軸方向に移動する。駆動軸６４の移動は、ボール７０、受け部材７２を介して弁軸８０に伝達される。弁軸８０の先端には弁体８２が取り付けてあり、オリフィス１２からのリフト量により通過する冷媒の流量を制御する。
【０００９】
弁軸８０の外周部にはベローズ９２が配設され、リング部材９０により弁本体１０に固着される。このベローズ９２により、弁室１４側とモータユニット５０の間がシールされる。
【００１０】
図２は、弁本体１０とその内部の構造の詳細を示す。
弁軸８０の先端に取り付けられる弁体８２は、弁室１４の内径部に摺接する大径部８２ａと、大径部８２ａに連続する小径部８２ｂと、弁体８２の先端に形成されるニードル部８２ｃとを有する。
そして、弁体８２の小径部８２ｂに整流部材１００を備える。
【００１１】
図３は整流部材１００の詳細を示す。
整流部材１００は、弁体８２の小径部８２ｂに圧入等の方法で固着される円筒状の取付部１１０と、取付部から水平方向に拡がる円盤部１２０と、円盤部１２０に設けられる複数の整流穴１３０とを有する。円盤部１２０の外径寸法は、弁室１４の内径寸法に対して必要なクリアランスを有して弁室１４に遊合する。
整流部材１００は、一例としては板より絞りプレス加工により形成される、いわゆるパンチングプレート材である。
オリフィス１２および冷媒通路１６は、配管２０，２２の内径よりも十分に小さい径（一例としては３０〜４０％程度）に形成されて絞り作用を奏する。また整流穴１３０の径や個数はオリフィス１２または冷媒通路１６の開口面積とほぼ同等となるように適宜に決定され、整流穴１３０の総てが同径である必要はない。
この構成により、開弁時に弁室１４を通過する冷媒は、全てこの整流穴１３０を通過することとなる。
この際に、冷媒中に混入する大きな気泡はこの整流穴１３０により細分化されて弁室１４を通過する。この作用によって、電動弁を通過する冷媒の通過音は低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電動弁の全体構成を示す説明図。
【図２】弁本体の説明図。
【図３】整流部材の説明図。
【符号の説明】
【００１３】
１  電動弁
１０  弁本体
１２  オリフィス
１４  弁室
１６  冷媒通路（絞り穴）
２０，２２  配管
５０  モータユニット
６２  出力軸
６４  駆動軸
８０  弁軸
８２  弁体
８２ａ  大径部
８２ｂ  小径部
８２ｃ  ニードル部
１００  整流部材
１１０  取付部
１２０  円盤部
１３０  整流穴
【図１】
0004713977.tif 000002
【図２】
0004713977.tif 000003
【図３】
0004713977.tif 000004
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体に対して相対運動する物体の表面であって、
前記物体は、前記表面の近傍に渦構造が発生する流動条件で使用されるものであり、
前記表面には、直線を折り曲げたジグザグ状又は周期的な曲線様の複数の微細溝が全波長に渡って相互に密接に隣接するように配列され、
前記微細溝は、前記渦構造の発生及び成長を抑制して乱流摩擦抵抗を低減させる流れを発生するように、前記流体の主流に対して直交する方向に振幅を有し、
前記微細溝は、前記主流の流れ方向に対して２０度以下の角度をなす、表面。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
乱流摩擦抵抗は、実用的なほとんどの流動条件では流体と運動物体表面の間の相対的運動がある場合には、乱流摩擦抵抗が必ず生じ、エネルギー消費量に大きな影響を与える。乱流摩擦抵抗によって消費される動力の全動力に対する比率は、旅客機の場合では約半分、船舶の場合では８０〜９０％、石油や天然ガスのパイプライン輸送ではほとんどを占めている。従って、その低減は省エネルギー技術として重要な課題である。また、水泳、ボート、ヨット等の水中での高速性を競うスポーツ等のユニフォームや船体に適用するならば、記録を更新することができるのでスポーツ工学の課題でもある。本発明は、乱流摩擦抵抗を低減するものであるので流体工学分野に広い関連を有する。
【０００２】
【従来の技術】
表面に真っ直ぐな微細な溝を密接に配列した表面模様を有するリブレット面は、レース用ヨットの船底や、競泳用水着に応用されているので広く知られているが、平滑な表面の乱流摩擦抵抗と比べた低減量は、最大で８％程度である。また、イルカの摂取カロリーと運動エネルギー消費量の比較から予測された柔軟な表面の低減効果も、これまで確認された実績としてはリブレット面と同程度である。表面を、流れに直交する方向かつ表面に並行に往復運動させる振動面では最大で４０％の低減効果が得られている。特殊な高分子や界面活性剤を液体中に添加する方法では、５０％以上を上回る低減効果が確認されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
リブレット面を航空機の機体表面に実際に施工した試験結果によれば、燃料消費量は３％減少したが、重量増加と施工費用を考慮すると経済効果をもたらさなかった。すなわち、この例は、乱流摩擦抵抗低減技術を実用化するには、もっと大きな低減効果を有する表面を発明する必要があることを示している。大きな低減効果を示す振動表面による乱流摩擦低減法は、表面を機械的に周期的に駆動しなければならないので、航空機・船舶や配管等に適用するのは困難である。また、大きな低減効果を示す高分子などを添加する方法には、添加物質が環境汚染を引き起こす問題がある。従って、８％を大きく上回る低減効果を、表面を駆動することなく、物質を添加することなく、静止した表面で実現できる技術が必要である。これが、本発明が解決しようとする課題である。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
実用的状況においては乱流摩擦抵抗は、物体表面近傍で活発に生成し成長する渦構造によって、表面近くの低速の流体と中心部を流れる速い主流が強く混合させられるために生じる。振動面においては、表面近傍の渦構造は、表面の左右運動と主流の直進運動によって、あたかも引きちぎられ渦構造の発生と成長が阻害される結果、大きな乱流摩擦抵抗が低減する。静止した表面において、同様の主流と壁近傍の渦構造の干渉関係を作り出すことができれば、大きな流体表面摩擦の低減を生じさせることができる。主流方向とリブレットの溝方向が食い違う条件（食い違い角が約２０度以下であれば）では、壁近傍の流れ方向渦構造はリブレットの溝方向に流動することが見出されている。従って、ジグザグ（又は曲線）状に配列されたリブレット表面では、壁近傍の乱流構造はリブレットの溝に沿って進行方向を左右に周期的に変えつつ流動する一方、主流は直進する流れ構造を生みだすことができる。すなわち、主流と壁面の近傍流れの間に、振動面と類似した流れ構造を生じさせることができる。従って、リブレット溝をジグザグ（又は曲線）状に配置した表面、すなわち、ジグザグリブレット面又は曲線リブレット面によって、振動面と同様な大きな流体摩擦低減効果を生み出すことができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
物体表面を工作機械でジグザグ（又は曲線）状溝列を直接加工する切削法、ジグザグ（又は曲線）リブレット面の模様を予め付与したローラーを物体表面に押しつける転写法、物体表面を塗装する際に掻き取り部をリブレット形状に加工したブレードを左右に周期的にずらしながらスライドさせるスキージ法、及び、物体表面にジグザグ（又は曲線）リブレット模様を予め成形加工したシートを接着する接着法のいずれかの方法によって、物体表面をジグザグ（又は曲線）リブレット模様で覆うことができる。
【実施例】
【０００６】
ポリアセタール樹脂板に高さとピッチが０．５ｍｍの三角溝をエンドミル工具を用いて、流れ方向に対する溝の角度が１０度、波長が９０ｍｍのジグザグ模様となるように切削した。Ｒｅ (レイノルズ数) が２ｘ１０４での主流速は約０．３５ｍ／ｓなので、主流の単位時間の移動に対応してジグザグ模様は約４回繰り返す。すなわち、周期約４Ｈｚ、振幅３０ｍｍの振動板の運動に相当する。比較測定のため、同一寸法の（直線）リブレット面を製作した。
【０００７】
このようにして製作した（直線）リブレット面とジグザグリブレット面の摩擦抵抗を乱流条件で測定した。測定は、高さ３０ｍｍｘ幅１４０ｍｍの流路断面を有し長さが１ｍの矩形流路の長いほうの対面する２面として組み込んで、水を試験流体として流した状態で、流路側面に設けた静圧口間の差圧を測定し、摩擦摩擦損失係数を算出した。摩擦摩擦損失係数は、乱流摩擦抵抗を無次元化した値である。
【０００８】
その結果を、図２に示す。直線は、実測した平滑面の摩擦損失係数を示す。中実のデータ点は、直線リブレット面の摩擦損失係数を示す。中空のデータ点は、ジグザグリブレット面の摩擦損失係数を示す。これらの３つの面のデータから、直線リブレット面の摩擦抵抗は平滑面の値より平均で６％低減しており、ジグザグリブレットの値は１２％低減していることが分かった。
【０００９】
すなわち、実測した結果から、本発明に基づくジグザグリブレット面の乱流摩擦低減率は１２％であり、従来の直線状リブレット面低減率の６％の２倍であり、大幅な低減が可能であることを実証している。
【００１０】
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、ジグザグリブレット表面の概念を示したものである。
【図２】  図２は、平滑面、直線リブレット面、ジグザグリブレット面の摩擦損失係数の実測結果を示したものである。
【符号の説明】
１ ｐ リブレットの溝のピッチ間隔
２ ｔ リブレットの溝の深さ
３ Ｌ ジグザグの周期の長さ
４ θ ジグザグの角度
５ Ｒｅ レイノルズ数
６ λ 摩擦損失係数
【図１】
0004824190.tif 000002
【図２】
0004824190.tif 000003
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１０ｐｓ以下のパルス幅の零復帰パルスを用い、パルス形状を維持し、ゴードン−ハウスタイミングジッタを低減するように構成された光通信システムであって、
前記光通信システムは、非線形偏光回転（ＮＰＲ）を有する飽和可能吸収体手段を含む単一増幅器スパンを含み、
当該単一増幅器スパンが、
エルビウムドープファイバ増幅器と、
ファブリー−ペロ帯域フィルタと、
偏光コントローラと、
第１の長さの分散シフトファイバと、
前記第１の長さの分散シフトファイバとは分散が異なる第２の長さのステップインデックス光ファイバと、
を含み、
当該単一増幅器スパンにおける平均分散が零近傍となるように構成され、
前記飽和可能吸収体手段は、一般的な可飽和吸収体とは異なり、少なくとも前記ファブリー−ペロ帯域フィルタを含み、
適切な偏光設定値を用いることによって当該光通信システムにおける増幅自然放出（ＡＳＥ）雑音レベルが距離に応じて増加することを防ぐ
ことを特徴とする光通信システム。
【発明の詳細な説明】
本発明は、光通信システムに関し、特に長距離動作応用例または海洋横断応用例用の光通信システムに適用することができる。
現在、そのようなシステムのソリトン伝搬に関する研究が大いになされている。しかし、そのようなソリトンシステムはゴードン−ハウスタイミングジッタの影響を受ける。零復帰（ＲＺ）パルスは、ノードを切り換え、装置を経路指定するために構想された全光学処理技術に適合するので望ましい。本発明者は、ＲＺパルス伝搬を使用し、飽和可能な吸収体を使用してパルス形状を維持すると、平均分散が単一増幅器スパンでほぼ零になり、したがってタイミングジッタが低減されるので有利であることに気付いた。
本発明によれば、伝搬が平均分散零波長に近い高速飽和可能吸収体手段を含む零復帰パルス光通信システムが提供される。
添付の図面を参照して本発明の実施形態について具体的に説明する。
第１図は、光ファイバ伝送システムを示す図である。
第２図は、様々なスペクトルを示す図である。
第３図は、ｓｅｃｈ2曲線当てはめを用いた入力パルスおよび「蓄積された」パルスの自動相関付けトレースを示す。
第４図は、距離に対する１０００ｋｍ平均タイミングジッタの標準偏差を示す図である。
次に、図面の第１図を参照すると、信号が、音響光変調器ＡＯＭおよび４ポートカプラを介して、エルビウムドープファイバ増幅器ＥＤＦＡ１を含む再循環ループＬに渡される構成が示されている。分散零λ0＝１５５６ｎｍの２３．９ｋｍの分散シフトファイバ（ＤＳＦ）と２．４ｋｍの標準通信ステップインデックスファイバ（ＳＩＦ）を使用して測定を行った。この組合せでは、単一増幅器スパンにわたる正味分散零が１５３７ｎｍで得られ、ループ充填時間は１２５．６μｓであった。使用した飽和可能吸収体機構は、伝送ファイバにおいて非線形偏光回転（ＮＰＲ）を有する機構であり、偏光素子は３ｎｍファブリー−ペロ帯域フィルタＦ１であった。このフィルタを測定したところ、偏光依存損失は〜１．５ｄＢであった。必要な偏光状態を設定するために偏光コントローラＰＣを含めた。第二のエルビウムドープファイバ増幅器ＥＤＦＡ２およびニオブ酸リチウム振幅変調器ＡＭを通じて与えられるサンプリングオシロスコープＳＯを使用して測定を行った。数字は、様々なポートでの信号分割を表す。
７６ＭＨＺで動作するＦセンタレーザからの１２３．６μｓパルス列を再循環ループに注入した。適切な偏光設定値を用いた場合、信号伝搬を事実上無限に「蓄積」し零復帰パルス「蓄積リング」を生成することができる点まで、増幅自然放出（ＡＳＥ）雑音レベルを距離に応じて飽和させることができることが分かった。パルスは、９．５ｐｓから１１ｐｓにわずかに広がったが（ＦＷＨＭ）、入力ｓｅｃｈ2プロファイル（第３図参照）を十分に近似し続けた。このパルスは、＞１／２Ｈの場合には形状を維持することができ、これを制限するのは環境の変化だけであった。伝送線の平均λ0を中心とする入力信号波長を用いた場合、観測されたタイミングジッタは、第４図に示したように、距離が７０Ｍｍになるまでそれほど増加しなかった。７秒後（〜１４５０Ｍｍ）でも、σは８ｐｓに過ぎず、ループ制御電子機器は有効に不能化され、ＲＺパルス「蓄積リング」を生成することができた。信号波長がこれよりも長い場合は、ジッタが著しく増加した。ループ内の平均パワーレベルは、基本ソリトンに予期されるレベルをかなり上回った。
第２図は、蓄積リングとして動作させたときの入力ＦＣＬパルス、再循環ループ超蛍光（信号注入なし）、ループ出力の様々なスペクトルを示す。入力パルスは、１５３７．３ｎｍで注入され、蓄積リングに関して示される安定なスペクトルに達するまでスペクトル的に広がった。このスペクトル中の二つのピークは、ループ超蛍光のピークに対応し、かつフィルタの偏光依存性の結果である。伝送ファイバの終端での平均パワーは７１μＷであった。パルス中心波長の分散を０．１ｐｓ／ｎｍ／ｋｍとすると、対応する予期されるソリトンパワーは０．６５μＷに過ぎない。したがって、これは純粋な平均ソリトン伝搬ではあり得ない。というのは、Ｎ＝１０ソリトンの場合、自己ラマンシフトが始まるためにほんの短い伝送の後に信号が破壊される傾向があるからである。このような比較的高い光パワーのために、自己位相変調によって、図のようにスペクトルが大きく広がる。
このように動作させると、観測されたタイミングジッタは、第４図に示したように、グローバル距離が７０Ｍｍになるまでそれほど増加しなかった。実際、７ｓ後（〜１４５０Ｍｍ）でも、タイミングジッタの測定標準偏差σは８ｐｓに過ぎなかった（反復率が低いので、必要な伝搬距離の後に１０００ｋｍにわたって累積ジッタを測定し獲得時間を短縮した）。このジッタ測定に関するトリガは近傍のパルスから光学的に得られ、したがってやはりジッタされるので、これらの値は係数√２だけ過大評価である。信号波長がこれよりも長い場合、ジッタは伝搬距離に応じて著しく増大した。
蓄積リングとして動作させると、増幅器ポンプパワーを低下させ、蓄積されたパルス列からいくつかのパルスを除去し、有効に再循環ループ上にデータを課すことができた。このような残留パルスは、このようなポンプパワーまたはそれ以上のポンプパワーで支持される。したがって、そのような構成ではデータ蓄積が可能である。
要約するならば簡単に言えば、本発明者は、ＮＰＲを飽和可能な吸収体として用いる新規のＲＺパルス伝搬モードが、タイミングジッタをそれほど増大させずに、ループのＡＯでの動作（一増幅器間隔にわたる平均零分散）および数１０Ｍｍにわたる〜１０ｐｓパルスの伝搬と組み合わされることを実証した。この結果は、そのような技術を使用すれば、ほぼ無限の距離に対してデータ速度＞１０Ｇビット／秒を維持できることを示す。
【図１】
0004637973.tif 000002
【図２】
0004637973.tif 000003
【図３】
0004637973.tif 000004
【図４】
0004637973.tif 000005
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレングリコールを主溶媒とし、少なくとも、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるイソボルニルアクリレートとを配合し、
前記イソボルニルアクリレートの配合量が、電解液全体に対して２．０〜５．０ｗｔ％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【化１】
0004637662.tif 000004
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液（以下、電解液と称す）の改良に関するものであり、特に耐電圧を改善した電解液に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、中高圧用アルミニウム電解コンデンサの電解液としては、エチレングリコールを主成分とする溶媒に対して高級二塩基酸やホウ酸またはそのアンモニウム塩を配合し、さらに、電解液の耐電圧を上昇させるためにマンニトール、ソルビトール等の多価アルコールを添加した電解液が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特公昭５４−３９９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、マンニトール、ソルビトール等の多価アルコールは添加量に対する耐電圧の向上が緩慢であるため、多量に配合せざるを得ず、比抵抗が上昇するという問題点がある。また、多価アルコールを多量に添加すると、高級二塩基酸やホウ酸とエステル化反応を起こし、比抵抗が著しく上昇するという問題点がある。
【０００４】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、比抵抗を上昇させることなく、耐電圧を向上可能な電解液を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、各種実験の結果得られたものであり、イソボルニルアクリレートが立体的に大きな骨格を有すること、および多価アルコールと比較して電極箔への吸着性が高いことに着目し、その特性を電解液に適応させることにより課題の解決を図ったものである。
【０００６】
すなわち、本発明を適用したアルミニウム電解コンデンサの駆動用電解液では、エチレングリコールを主溶媒とし、少なくとも、有機カルボン酸またはその塩と、以下の化学式で示されるイソボルニルアクリレートとを配合し、イソボルニルアクリレートの配合量が、電解液全体に対して２．０〜５．０ｗｔ％であることを特徴とする。
【０００７】
【化１】
0004637662.tif 000002
【０００９】
本発明において、有機カルボン酸としては、アゼライン酸、セバシン酸、安息香酸、１，６−デカンジカルボン酸、５，６−デカンジカルボン酸、７−ビニルヘキサデセン−１，１６−ジカルボン酸等を挙げることができる。
また、アルミニウム電解コンデンサの定格電圧、すなわち、低圧や中圧の場合には、有機カルボン酸として、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、チオジプロピオン酸などを用い、オキシカルボン酸として、グリコール酸、乳酸、酒石酸、サリチル酸、マンデル酸などを用い、モノカルボン酸として、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸、安息香酸、ｐ−ニトロ安息香酸、アニス酸、クミン酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸などを用いてもよい。
さらに、ボロジシュウ酸、ボロジグリコール酸、ボロジサリチル酸、エチレングリコールホウ酸エステルなどを併用してもよい。
【００１０】
また、有機カルボン酸の塩としては、メチルアミン、エチルアミン、ｔ−ブチルアミン等の一級アミン塩、ジメチルアミン、エチルメチルアミン、ジエチルアミン等の二級アミン塩、トリメチルアミン、ジエチルメチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエチルアミン等の三級アミン塩、テトラメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム等の四級アンモニウム塩、アンモニウム塩等を挙げることができる。
【００１１】
なお、本発明に係る電解液には、さらに、漏れ電流の低減、耐電圧向上、ガス吸収等の目的で種々の添加剤を加えることができる。添加剤の例として、リン酸化合物、ホウ酸化合物、多価アルコール類、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールのランダム共重合体及びブロック共重合体に代表される高分子化合物、ニトロ化合物等が挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明を適用した電解液において、イソボルニルアクリレートは、添加量が少なくても耐電圧の向上に効果的であり、その理由は、イソボルニルアクリレートが電極箔表面に吸着して電極箔を保護するためと考えられる。また、イソボルニルアクリレートは、高級二塩基酸やホウ酸とエステル化反応を起こして比抵抗を上昇させることもない。それ故、本発明に係る電解液によれば、比抵抗を上昇させることなく、耐電圧を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、実施例に基づいて、本発明をより具体的に説明する。まず、表１に示す組成で電解液を調合した後、３０℃における比抵抗および８５℃における火花発生電圧（電解液の耐電圧）を測定した。その結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
0004637662.tif 000003
【００１５】
表１より、マンニトールを添加した従来例１，２と比較して、本発明の実施例１〜８に係る電解液では、比抵抗上昇を抑制しながら、耐電圧の向上が図れていることが分かる。
ここで、イソボルニルアクリレートの配合量が、２．０ｗｔ％未満（比較例１）では耐電圧の向上が十分でなく、配合量が５．０ｗｔ％を超える（比較例６）と耐電圧の向上が緩慢となり、かつ、比抵抗が上昇する。それ故、添加量は、電解液全体に対して２．０〜５．０ｗｔ％の範囲が好ましいと言える。
【００１６】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、先に記載した各種溶質を単独または複数配合した電解液やその他添加剤を加えた電解液、副溶媒を混合した電解液についても実施例と同等の効果が得られた。
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥処理舎の中に複数段に配置した各乾燥棚に汚泥入り乾燥用容器を載置し、夜間は乾燥処理舎を開放し寒気を取り込んで前記乾燥用容器内の汚泥を凍結させ、昼間は乾燥処理舎を閉鎖するとともに、屋根板および周壁から可視光線を透過して室内温度を高めることにより前記凍結汚泥を解氷させて脱水乾燥させることを特徴とする、汚泥の乾燥方法。
【請求項２】
乾燥処理舎の中に汚泥入り乾燥用容器を載置させる複数段の乾燥棚が配置され、前記乾燥処理舎の屋根板および周壁の略上半分を覆う周壁板がそれぞれ可視光線を透過する材料からなり、前記周壁の略下半分はシールドカーテンで開閉可能に覆われていることを特徴とする、汚泥の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寒冷地で天然の寒気を利用して汚泥を凍結乾燥させる汚泥の乾燥方法および乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
浄水場や下水処理場、あるいは河川、ため池などで発生する汚泥を天日乾燥させるための汚泥脱水乾燥装置として、先に同一出願人により、図２に示すように、複数の乾燥棚２１〜２４を上下に所定間隔を置いて数段階に重合配置し、乾燥棚２１〜２４の両端部に汚泥を収容する乾燥用容器（濾過容器）２０を各段の乾燥棚の高さまで昇降させるリフター装置２５Ｌ，２５Ｒを配置させて、汚泥入り乾燥用容器２０を下段の乾燥棚から上段の乾燥棚へリフター装置２５Ｌ，２５Ｒにより順次移動させながら天日乾燥できるようにしたものを提案した（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３６１６７３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかるに、上記のような多段式の汚泥脱水乾燥装置では、複数の乾燥棚２１〜２４を上下に数段階に重合配置するため、大量汚泥を天日乾燥する場合にも敷地面積の有効利用を図れるが、水中から汲み上げられた含水率９５〜９７％の高含水汚泥を天日乾燥させるだけであるため、天日乾燥日数が長くかかるという問題がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、寒冷地で天然の寒気を利用することで高含水汚泥も短期間で乾燥させることのできる汚泥の乾燥方法および乾燥装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の汚泥の乾燥方法は、乾燥処理舎の中に複数段に配置した各乾燥棚に汚泥入り乾燥用容器を載置し、夜間は乾燥処理舎を開放し寒気を取り込んで前記乾燥用容器内の汚泥を凍結させ、昼間は乾燥処理舎を閉鎖するとともに、屋根板および周壁から可視光線を透過して室内温度を高めることにより前記凍結汚泥を解氷させて脱水乾燥させることに特徴を有するものである。
【０００７】
本発明の汚泥の乾燥装置は、乾燥処理舎の中に汚泥入り乾燥用容器を載置させる複数段の乾燥棚が配置され、前記乾燥処理舎の屋根板および周壁の略上半分を覆う周壁板がそれぞれ可視光線を透過する材料からなり、前記周壁の略下半分はシールドカーテンで開閉可能に覆われていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の汚泥の乾燥方法および乾燥装置によれば、乾燥処理舎の中に複数段に配置した各乾燥棚に汚泥入り乾燥用容器を載置し、夜間は乾燥処理舎を開放し寒気を取り込んで汚泥を凍結させ、昼間は乾燥処理舎を閉鎖するとともに、屋根板および周壁から可視光線を透過して室内温度を高めることにより凍結汚泥を解氷させて脱水乾燥させるので、高含水の汚泥も少ない日数で効率良く乾燥でき、しかも天然の寒気を利用するので低ランニングコストで乾燥処理することができる。
【０００９】
本発明の汚泥の乾燥装置によれば、夜間にシールドカーテンを開放することにより乾燥処理舎の中に寒気を容易に取り込むことができ、また昼間には屋根板および周壁の略上半分から可視光線を透過するとともに、シールドカーテンを閉鎖して周壁の略下半分を密封させることにより温室効果を高め、凍結汚泥の解氷・脱水乾燥処理が有効に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の方法を実施できる汚泥の乾燥装置の断面図である。
【００１１】
本発明に係る汚泥の乾燥方法は、寒冷地において、たとえば、図１に示すような汚泥の乾燥装置を使用して汚泥を凍結乾燥する。図１において汚泥の乾燥装置は、乾燥処理舎１の中に上下に複数段の乾燥棚２が配置され、各乾燥棚２に、高含水の汚泥が入った乾燥用容器３を載置させるようにしている。
【００１２】
乾燥処理舎１は、屋根を可視光線が透過するポリカーボネート製波板等透明な樹脂板やガラス板等からなる屋根板４で葺き、周壁５の略上半分５ａも同じように可視光線を透過するポリカーボネート製波板等透明な樹脂板やガラス板等からなる周壁板６で覆い、周壁５の略下半分５ｂはアコーディオン式のシールドカーテン７等で開閉可能に覆っている。シールドカーテン７を使用する場合、このシールドカーテン７も可視光線を透過する透明な材料からなるものが好ましい。
【００１３】
かくして、汚泥乾燥に際しては夜間、乾燥処理舎１のシールドカーテン７を開けて周壁５の略下半分５ｂを開放することにより寒気を乾燥処理舎１の中に取り込むことで乾燥用容器３内の汚泥を凍結させ、昼間は屋根板４、周壁５の上半分５ａから可視光線を透過するとともに、乾燥処理舎１のシールドカーテン７を閉めて周壁５の下半分５ｂを密封状態に閉鎖する温室効果により室内温度を上昇させることができ、この室内温度で乾燥用容器３内の凍結汚泥を解氷させて脱水乾燥させることができる。これにより高含水の汚泥も短期間で乾燥処理させることができるに至った。
【００１４】
なお、雨や曇り日の昼間において温室効果を十分に期することができない場合は、隣接して設置される浄水場等で使用されるコンプレッサーモータ等の余熱を利用して室内温度を上昇させることが省エネルギー対策として有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の方法を実施できる汚泥の乾燥装置の断面図である。
【図２】従来例の汚泥脱水乾燥装置の正面図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  乾燥処理舎
２  乾燥棚
３  乾燥用容器
４  屋根板
５  周壁
５ａ  周壁の略上半分
５ｂ  周壁の略下半分
６  周壁板
７  シールドカーテン
【図１】
0004637012.tif 000002
【図２】
0004637012.tif 000003
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の工具を取付けた主軸とともに回転し、回転中の前記主軸内で循環させる冷却媒体を前記主軸に供給する回転軸を有するロータリジョイントにおいて、
前記回転軸は、
中心部に工具に切削液を導くクーラント孔を有するとともに、複数個の第１の溝状通路を外側面に有し、前記主軸から前記第１の溝状通路への冷却媒体の出口を有する中心軸と、
内径面に前記中心軸を嵌着するとともに、複数個の第２の溝状通路を外側面に設けた中間軸と、
前記中間軸が内径面に嵌着し、前記第２の溝状通路から前記主軸への冷却媒体の入口を有する外側軸と、
から成ることを特徴とするロータリジョイント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工作機械の工具を取付けた回転中の主軸に冷却用の冷媒体を供給するためのロータリジョイントに係り、特に主軸とともに回転し、主軸に冷媒体を供給する通路を有する回転軸に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のロータリジョイントについて図４および図５により説明すると、ロータリジョイント１は工作機械の工具を取付けた回転中の主軸に切削液や冷却媒体を供給するもので、ハウジング２〜４内に鎖線５で示す主軸とともに回転する回転軸６が軸受７および８により回転自在に支承されている。回転軸６には中心部に主軸５に取付けた工具（図示してない）へ矢印ａのように切削液を供給するためのクーラント孔９を設けるとともに、同じく図示してない主軸５を回転駆動させるモータ（ビルトインモータ）による熱を冷却するための冷媒体を主軸５に供給するためハウジング４に設けた供給口１０から矢印ｂのように水等の冷却媒体を導入孔１１を介して導入し、入口１２から主軸５内へ供給するとともに、主軸５内を巡ってきた冷媒体を出口１３から導出孔１４へ導き、ハウジング４に設けた導出口１５より矢印ｃのように導出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、図５に示すように回転軸６には細くて長い導入孔１１および導出孔１４の加工をする必要があり、加工が難しいばかりでなく、径が細く、流動抵抗が大きいため大量の冷却媒体を流せず、冷却効率が悪かった。
【０００４】
本発明の目的は加工が容易で、かつ冷却効率の良いロータリジョイントの回転軸を提供することに有る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するため本発明は工作機械の工具を取付けた主軸とともに回転し、回転中の前記主軸内で循環させる冷却媒体を前記主軸に供給する回転軸を有するロータリジョイントにおいて、前記回転軸は、中心部に工具に切削液を導くクーラント孔を有するとともに、複数個の第１の溝状通路を外側面に有し、前記主軸から前記第１の溝状通路への冷却媒体の出口を有する中心軸と、内径面に前記中心軸を嵌着するとともに、複数個の第２の溝状通路を外側面に設けた中間軸と、前記中間軸が内径面に嵌着し、前記第２の溝状通路から前記主軸への冷却媒体の入口を有する外側軸と、から成ることを特徴とするロータリジョイントとした。
【０００６】
この発明により中心軸および中間軸の外側面に複数個、冷却媒体の通過用通路が容易に加工ができ、かつ冷却媒体の通路の面積も広くなって冷却効率も良くなった。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図１ないし図３により説明する。説明に際し、本発明は従来例とは回転軸のみ変えてあるので、従来例と同一部材は同一番号を付し、その説明を省き、新たに追加された部材のみ新番号を付してその説明をする。
【０００８】
ロータリジョイント２０はハウジング２〜４内に鎖線５で示す主軸とともに回転する回転軸２１が軸受７および８により回転自在に支承されている。回転軸２１は中心部に主軸５に取付けた図示してない工具へ矢印ａのように切削液を供給するためのクーラント孔９を設けるとともに、外側面に複数個の溝状の通路２４を設けた中心軸２３と、同中心軸２３を内径面に嵌着するとともに、外側面に複数個の溝状通路２２を設けた中間軸２５と、内径面に中間軸２５を内径面に嵌着する外側軸２６から構成されている。
【０００９】
中間軸２５の外周面と外側軸２６内径面との間に形成された複数個の溝状通路２２はハウジング４に設けた供給口１０から矢印ｂのように水等の冷却媒体を導入する導入孔となっており、入口２７から矢印ｄのように主軸５内へ供給するとともに、主軸５内を巡ってきた冷媒体を出口２８から矢印ｅのように中心軸２３の外側面と中間軸２５の間に形成されたの複数個の溝状通路２４である導出孔へ導き、ハウジング４に設けた導出口１５より矢印ｃのように導出するようにしている
【００１０】
以上説明したような構成となっているので、主軸に供給される冷却媒体は複数個のその断面積の大きい導入孔および導出孔内を流れるので、冷却効率が良くなり、各導入孔および導出孔も軸の外側面に加工するので、その加工も容易になった。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明においては当初に掲げた加工がし難く、かつ細くて流動抵抗が大きく、冷却効率が悪かったという欠点が取除かれ、加工がし易く、しかも冷却効率が良いロータリジョイントの回転軸と成った。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態例を示すロータリジョイントの説明図である。
【図２】本発明の１実施形態例を示すロータリジョイントの説明図で、図１の拡大したA−Ａ断面図である。
【図３】本発明の１実施形態例を示すロータリジョイントの説明図で、図１の“イ”部詳細図ある。
【図４】従来のロータリジョイントの説明図である。
【図５】従来のロータリジョイントの説明図で、図４のB−B断面図である。
【符号の説明】
１、２０  ロータリジョイント
２〜４  ハウジング
５  主軸
６、２１  回転軸
７、８  軸受
９  クーラント孔
１０  供給口
１１  導入孔
１２、２７  入口
１３、２８  出口
１４  導出孔
１５  導出口
２２  複数個の溝状通路（導入孔）
２３  中心軸
２４  複数個の溝状通路（導出孔）
２５  中間軸
２６  外側軸
【図１】
0004637321.tif 000002
【図２】
0004637321.tif 000003
【図３】
0004637321.tif 000004
【図４】
0004637321.tif 000005
【図５】
0004637321.tif 000006
(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレングリコールを主成分とする溶媒に高級二塩基酸またはそのアンモニウム塩と、ホウ酸またはそのアンモニウム塩と、ポリエチレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体またはポリプロピレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体とを溶解し、
前記ポリエチレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体またはポリプロピレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体の溶解量が０．１〜１０．０ｗｔ％であり、
前記グラフト共重合体における主鎖のポリアクリル酸に対する側鎖のポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールの結合数の割合が２０〜５０％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解コンデンサの駆動用電解液(以下、電解液と称す)の改良に関するものであり、特に耐電圧を向上させた電解液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中高圧用電解コンデンサの電解液は、エチレングリコールを主成分とする溶媒に、高級二塩基酸またはそのアンモニウム塩と、ホウ酸またはそのアンモニウムとを溶解し、さらに電解液の耐電圧を向上させるためポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール、ポリアクリレート等の合成高分子を添加していた。
しかし、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールはエチレングリコールを主溶媒とする電解液に対して高い溶解性を示すが、耐電圧を上昇させるためには多量に加えなければならず、比抵抗が上昇する。また、ポリアクリレートは高電導度を示すため、比抵抗を上昇させずに耐電圧を向上できるが、エチレングリコールを主溶媒とする電解液に対する溶解性が非常に低く、ごく少量しか添加することができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような問題があったため、比抵抗の上昇を抑制しつつ、耐電圧の向上を図ることができ、かつ、溶解性の向上も可能な電解液が求められていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために種々検討した結果、見出されたものであり、エチレングリコールを主成分とする溶媒に高級二塩基酸またはそのアンモニウム塩と、ホウ酸またはそのアンモニウム塩と、ポリエチレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体またはポリプロピレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体とを溶解し、前記ポリエチレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体またはポリプロピレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体の溶解量が０．１〜１０．０ｗｔ％であり、前記グラフト共重合体における主鎖のポリアクリル酸に対する側鎖のポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールの結合数の割合が２０〜５０％であることを特徴とする電解コンデンサの駆動用電解液である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
ポリエチレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体、ポリプロピレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体添加により、比抵抗の上昇を抑制しつつ、耐電圧を向上させる。上記共重合体は、アクリル酸にポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールがグラフト重合し、側鎖結合した構造を有する。電解液中においてはグラフト化したポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールが溶解性向上に寄与し、主鎖となるポリアクリレートが耐電圧向上に寄与する。また、上記共重合体は三次元網目構造を有するため、イオンの移動を妨げずに耐電圧の向上が可能である。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を表１により具体的に説明する。溶媒にはエチレングリコール、溶質にはアゼライン酸とホウ酸、ｐＨ調整用のアンモニア水を用い、添加剤としてマンニトール、オルトリン酸を用い、他に、耐電圧向上を目的としてポリエチレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体、ポリプロピレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体を添加した電解液を調合した。また、比較例として、上記のグラフト共重合体の代わりにポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリル酸を添加した電解液とこれらを全く添加しない従来の電解液を調合し、３０℃における比抵抗および８５℃における火花発生電圧（電解液の耐電圧）を測定した。
【０００７】
【表１】
0004637374.tif 000002
【０００８】
表１より明らかなように、ポリエチレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体を添加した実施例１〜４、およびポリプロピレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体を添加した実施例５〜８は、ポリエチレングリコールを添加した比較例５〜８、およびポリプロピレングリコールを添加した比較例９〜１２と比べて、添加量が０．１ｗｔ％から１０．０ｗｔ％に増加した時の３０℃の比抵抗の増加率は小さく、８５℃の火花電圧の上昇が大きくなっている。
すなわち、ポリエチレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体１０．０ｗｔ％添加では、比抵抗６８５Ω・ｃｍで火花電圧は４１０Ｖまで上昇し、ポリプロピレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体１０．０ｗｔ％添加では、比抵抗６８０Ω・ｃｍで火花電圧が４００Ｖまで上昇する。
次に、ポリアクリル酸の添加について検討した結果を比較例１３、１４に示すが、添加量１．０ｗｔ％では完全に溶解させることができなかった。
また、ポリエチレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体、またはポリプロピレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体の添加量が０．１０ｗｔ％未満では、比較例１、３に示したとおり耐電圧向上の効果がなく、１０．０ｗｔ％を超える場合は十分に溶解せず析出するため不適である。
また、上記のグラフト共重合体における主鎖のポリアクリル酸に対する側鎖のポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコールの結合数の割合は２０〜１００％の範囲内にあることが望ましい。２０％未満では溶解性向上の効果がなく、５０％を超えると耐電圧が低下するので不適である。
【０００９】
さらに、高級二塩基酸としては、上記のアゼライン酸の他に、セバシン酸（実施例９）、１，６−デカンジカルボン酸（実施例１０）、５，６−デカンジカルボン酸、７−ビニルヘキサデセン−１，１６−ジカルボン酸等を例示することができる。
【００１０】
また、高級二塩基酸の塩としては、アンモニウム塩の他、メチルアミン、エチルアミン、ｔ−ブチルアミン等の１級アミン塩、ジメチルアミン、エチルメチルアミン、ジエチルアミン等の２級アミン塩、トリメチルアミン、ジエチルメチルアミン、エチルジメチルアミン、トリエチルアミン等の３級アミン塩、テトラメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム等の４級アンモニウム塩等を例示することができる。
【００１１】
【発明の効果】
上述したとおり、ポリエチレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体、またはポリプロピレングリコール−ポリアクリル酸グラフト共重合体をエチレングリコールを主溶媒とする電解液に添加することにより、比抵抗の上昇を抑え、耐電圧の改善を図ることができる。