(57)【要約】【解決手段】  空気中の粒子を収集するための改良された装置であって、この装置は、空気入口手段と空気出口手段とを備えたサイクロンと、サイクロンを通り抜ける空気流を維持する手段と、サイクロン中にて空気流から分離された粒子に、リザーバから収集流体を送出するための手段と、を備え、空気入口手段は、流入する空気を加熱する手段と関連付けられている。装置は、最適には、熱を封じ込めるための囲み手段を備え、０℃付近あるいは零下の温度においても、収集流体が凍結することを防ぐ。
2006516221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気中の粒子を収集する装置であって、この装置が、空気入口手段と空気出口手段とを備えたサイクロンと、サイクロンを通り抜ける空気流を維持する手段と、サイクロン中にて空気流から分離された粒子に、リザーバから収集流体を送出するための手段と、を備え、空気入口手段が、流入する空気を加熱する手段と関連付けられている、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
加熱手段は、空気入口手段の外面の少なくとも一部分に、熱的に接触していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
加熱手段は、１又は複数の加熱要素を備えた加熱ブロックから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。
【請求項４】
加熱ブロックは、空気入口手段をクランプし、又はこれに摺動すべく構成されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
加熱ブロックは、金属又は金属合金から構成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の装置。
【請求項６】
加熱手段は、サイクロンに出入りする空気温度を検出する検出手段に応答するような制御手段と関連付けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
サイクロンの本体及び／又はリザーバを取り囲むような囲み手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
囲み手段は、閉止手段を備えた堅固な容器から構成されていることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
囲み手段は、換気手段を備えていることを特徴とする請求項７又は８に記載の装置。
【請求項１０】
換気手段は、ルーバを備えていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
換気手段は、さらにブロワを備えていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１２】
ブロワは、囲み手段の内部の温度を検出する手段に応答するような制御手段と関連付けられていることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
空気入口管を加熱するための加熱ブロック組立体であって、この組立体が、上面に半円形表面を備えている複数の加熱ブロックセグメントと、該セグメントを空気入口管に取り付けるための取付手段と、を備え、取付手段は、該セグメントを受け入れる手段を形成するようなヒンジ式の箱部材から構成されていて、箱部材を閉じると、各セグメントにおける半円形表面が空気入口管の外面に接触して配置される、ことを特徴とする組立体。
【請求項１４】
取付手段は、空気入口管に対して組立体の位置を固定するためのネジクランプ手段を備えていることを特徴とする請求項１３に記載の組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、空気中に浮遊している粒子を収集する装置についての改良に関する。特に、本発明は、限定はしないが、周辺空気温度が０℃付近あるいは零下の温度であるような環境から、粒子を収集するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気中から粒子を分離するためには、しばしばサイクロンが用いられており、サイクロンは空気を急速に加速し、遠心分離力を作用させて、空気流から粒子を取り除く。分離された粒子を、例えば分析のために収集するには、最小体積の通常は水である収集流体中に、粒子を浮遊ないし懸濁させることがしばしば必要になる。この機能を提供する装置にあっては、しばしば、サイクロンに関連したリザーバから、サイクロンの本体内の空気流に水を注入し、及び／又は、サイクロンの本体壁を湿らせている。そうした装置は、例えば、１ミリリットルの水に、約７００リットルの空気をサンプリングすることができる。
【０００３】
こうした装置における特定の問題点は、ある種の環境条件下において、サイクロンの本体に流入する冷たい多量の空気と接触することで、注入された少量の収集流体が凍結しやすいことである。さらに、装置が寒冷な周辺空気に長時間さらされると、リザーバ内の収集流体も凍結する。
収集流体が凍結すると、収集装置の正常な運転や、分析、及び環境中の粒子の濃縮は妨げられる。従って、かかる問題点は、０℃付近あるいは零下の温度である環境において、病原性の脅威を識別する必要がある場合には、これらの装置の運転にとって厳しい制約になる。
【０００４】
かかる問題点に対するひとつのアプローチは、装置に直近する周辺空気をヒータを用いて加熱することである。しかしながら、このアプローチは一般的に不十分で、特に、凍結環境に長時間接触していた装置を緊急に始動する必要がある場合に、不十分である。
【０００５】
問題を解決するための代替的なアプローチとして、収集流体に不凍液を添加したり、あるいは、追加的に又は代替的に、サイクロンの本体、リザーバ、及び接続配管のうち１又は複数のものを加熱したりする。例えば、ＷＰＩ要約集の第１９８８−３０４５３１号に開示されている、サイクロン分離式の集塵容器は、容器の壁面を加熱するための電気ヒータを備えている。しかしながら、これらのアプローチは、試料の完全性と分析を伴なう問題によって複雑化して、サイクロンや装置を設計し直す必要がある。さらに、サイクロンの本体や、リザーバ、及び接続配管を加熱したとしても、サイクロンに流入する多量の冷たい空気に接触する、比較的少量の注入された収集流体の凍結を適切に防ぐことはできない。
【０００６】
ＷＰＩの第１９９８−２４９３８０号及び第２０００−０２１６４１号が開示している、大気空気を清浄化するためのサイクロンでは、サイクロンの本体内の吸気チャンバはステージ状ないし段階状になっていて、吸気を加熱するための加熱ガスマニホールドを備えている。吸気を加熱することによって、水蒸気の凝縮と氷の形成を防ぐことができる。
ＷＰＩ第１９８１−７９２４７号は、サイクロンと二次側の塵分離器とを備えてなる、ガス洗浄装置を開示している。塵分離器は、ハウジングに取り囲まれていて、このハウジングが、塵分離器の加熱キャビティを形成している。
【０００７】
【特許文献１】ＷＰＩ第１９８８−３０４５３１号
【特許文献２】ＷＰＩ第１９９８−２４９３８０号
【特許文献３】ＷＰＩ第２０００−０２１６４１号
【特許文献４】ＷＰＩ第１９８１−７９２４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、本発明においては、サイクロンに流入する空気を加熱するための、より効率的な手段を提供することによって、注入された収集流体の凍結という問題点を解消することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
従って、本発明によって提供される、空気中の粒子を収集する装置は、空気入口手段と空気出口手段とを備えたサイクロンと、サイクロンを通り抜ける空気流を維持する手段と、サイクロン中の又はサイクロン中にて空気流から分離された粒子に、リザーバから収集流体を送出するための手段と、を備え、空気入口手段は、流入する空気を加熱する手段と関連付けられている。
【００１０】
本明細書において、“空気入口手段”という用語は、環境からサイクロン本体への空気通路を提供するような、あらゆる装置を含む。例えば、空気入口手段は、サイクロン本体へ空気を案内する、管などの結合手段を備えてなる、上方に配置された環状の空気吸気スロットから構成される。
従って、本発明の範囲に含まれる加熱手段は、空気入口手段、特に吸気スロット及び／又は結合手段の上に、又はその内部に、又はそのまわりに配置されることを理解されたい。
【００１１】
本発明のいくつかの実施形態においては、加熱手段は、空気入口手段の上に又はその内部に、同軸的に取り付けられる。加熱手段は好ましくは、空気入口手段の外面又は内面の一部分に、熱的な接触状態に維持される。加熱手段は、空気入口手段に取り付けられて、それらの表面の少なくとも一部分が接触している。しかしながら、これらの表面間に熱伝導介在要素を設けても良いことは明らかだろう。もちろん、そうした実施形態では、空気入口手段の少なくとも一部分は熱伝導性になっている。
【００１２】
空気入口手段は、金属や金属合金など、あらゆる適当な熱伝導性の材料から構成できる。適当な材料としては、英国標準規格ＢＳ１４７４ ６０８２Ｔ６によって知られているアルミニウム合金がある。
変形例としては、加熱手段は、空気入口手段に流入する空気を直接加熱すべく、空気入口手段の内部に同軸的に取り付けても良い。好ましくは、加熱手段は、空気入口手段に接触しない。従って、いくつかの実施形態においては、空気入口手段は断熱材を備えている。
【００１３】
加熱手段は、任意の適当な加熱手段を備え、特に、バッテリー又はその他の手段によって駆動される。好ましい実施形態においては、加熱手段は加熱ブロックを備え、該加熱ブロックは、円筒形である空気入口管の熱伝導部分に、熱的に接触して取り付けられる。ブロックは、例えば半円形の断面になっていて、熱伝導部分の外周面の一部分又は全面に対して熱が伝わるようになっている。
【００１４】
加熱ブロックは、金属又は金属合金から構成され、当業者に“ファイアーロッド（fire rods）”として知られているような、１又は複数の加熱要素を備えている。加熱ブロックは好ましくは、例えば英国標準規格ＢＳ２８７４ Ｃ２１２１Ｍによって知られているような、真鍮から構成される。しかしながら、その他の熱伝導材料及び加熱要素もまた、本発明を実施する上で適している。
【００１５】
加熱ブロックは、任意の適当な取付手段によって、空気入口手段の上に、又はその内部に取り付けられる。好ましい実施形態においては、加熱ブロックは、空気入口手段をクランプし、又はこれに摺動すべく構成されている。取付手段は、追加的に又は代替的に、空気入口手段の外面に対する当接部又は窪み部を備えても良い。そうした構成によれば、加熱ブロックを、空気入口管における任意の適当ないし都合の良い位置に配置することが可能になる。
【００１６】
好ましい実施形態においては、加熱ブロックにおける加熱ロッドの材料、寸法、及び数については、流入する空気との接触時間や、その他の例えば、電力消費、重量、取扱い上の便宜などの事項を考慮して、熱伝達を最適化するように選択されることを理解されたい。
従って、ひとつの実施形態では、空気入口手段は、内径が２５．４mmであるアルミニウム合金製（ＢＳ １４７４ ６０８２Ｔ）の管から構成され、円筒形の真鍮製（ＢＳ２８７４ Ｃ２１２１Ｍ）の加熱ブロックは、定格が２３５Ｗの４本のファイアーロッドを備え、長さは１３０mmであり、内径は３８mm（質量３．８kg）である。サイクロンの空気吸気速度が、５００〜８００リットル／分の範囲にて、良好な結果が得られる。
【００１７】
しかしながら、加熱ブロックは、例えばその上面に半円形表面を備えている複数のセグメントを備え、該セグメントは、取付手段によって空気入口管のまわりに配置される。好ましい加熱ブロックは、４つの真鍮製（ＢＳ２８７４ Ｃ２１２１Ｍ）のセグメントを備え、各セグメントは半円形表面を形成し、定格が１１０Ｗである２本のファイアーロッドを含んでいる。真鍮製のセグメントは、２つのヒンジ式の部材で形成されたケーシングによって構成されてなる取付手段に固定され、ケーシングを閉じると、セグメントは、円筒長さが２３０mmであるような加熱ブロック（質量〜１０kg）を形成する。取付手段は、各箱部材に関連したネジクランプ装置を含んでいて、加熱ブロックを、空気入口管に対する任意の好適な位置に固定可能になっている。
【００１８】
従って、本発明のひとつの観点によって提供される、空気入口管を加熱するための加熱ブロック組立体は、上面に半円形表面を備えている複数の加熱ブロックセグメントと、該セグメントを空気入口管に取り付けるための取付手段と、を備え、取付手段は、該セグメントを受け入れる手段を形成するようなヒンジ式の箱部材から構成されていて、箱部材を閉じると、各セグメントにおける半円形表面が空気入口管の外面に接触して配置されるようになっている。
【００１９】
加熱手段は、代替的に又は追加的に、サイクロンから排出される空気を空気入口手段へ送出する手段を備える。排気空気は、サイクロンのモータによってのみ加熱され、あるいは、追加的な構成要素つまり加熱ブロックによって加熱され、排気空気は、装置から排出される前に、空気入口手段を取り囲む又はその内部にある、外側管又は内側管に送り届けられる。変形例としては、排気空気を単に、空気入口手段の外面部分に送り届けても良い。
加熱手段は、サイクロンに出入りする加熱された空気の温度を検出するための温度センサと関連付けられている。加熱手段は好ましくは、温度センサに応答するような制御手段と関連付けられていて、これにより、注入された収集流体の凍結を防ぐために必要な加熱具合が制御される。温度センサは、普通のバイメタル片の熱電対から構成することができる。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態においては、温度センサは、Ｋ型熱電対などの電圧出力型の熱電対から構成されていて、制御手段は、出力電圧を基準電圧と比べて、例えば出力電圧が基準電圧を下回ったときに、加熱動作させる。この構成によれば、ブロックの加熱を精密かつ安全に制御できると共に、電力消費を最適化でき、さらに、周辺温度が低下してもサイクロン本体内の空気を温度制御できる。
【００２１】
本発明のいくつかの実施形態は、流体収集リザーバ及び／又はサイクロン本体を暖め又は加熱するための手段を備えている。この第２の加熱手段は、排気空気又は排気空気の熱を封じ込めるための手段によって簡単に構成される。
従って、第２の加熱手段は、流体収集リザーバ、サイクロン本体、及び空気出口手段のうち１又は複数のものを、少なくとも部分的に取り囲むような囲み手段から構成される。好ましくは、囲み手段は、第１の加熱手段を取り囲んでいなくて、その場合には、加熱ブロックは、例えば耐候容器ないしジャケットによって保護される。
【００２２】
しかしながら、いくつかの実施形態では、第２の加熱手段は、第１の加熱手段を補足する。特に、空気入口手段に送り届けられる排気空気は、空気入口手段の一部分、好ましくは主たる部分を取り囲むような囲みによって封じ込められる。しかしながら、本発明のすべての実施形態において、空気入口手段の少なくとも一部分は囲まれていないことは明らかである。
【００２３】
本発明の別の好ましい実施形態においては、囲み手段は、閉止手段を備えた堅固な箱容器から構成されている。しかしながら、着脱可能なパネル及び／又は断熱織物を支持した枠組み構造など、その他の囲み手段なども適している。
前述の如く、囲み手段は、空気出口手段の一部分だけを取り囲んでいて、サイクロンから排出される加熱された空気の一部分だけが囲み手段の内部に保持される。変形例としては、囲み手段は空気出口手段を取り囲むことがなく、サイクロンから排出される加熱された空気の一部分が、囲み手段へ送出されるようにしても良い。
【００２４】
しかしながら、囲み手段は空気出口手段の全体を取り囲み、換気手段を備えていて、周辺空気を取り入れたり、加熱された空気を排出させたりできることが好ましい。周辺空気が囲みの中に移動することで、試料及び／又は装置の過熱が防がれる。
【００２５】
換気手段は、例えば堅固な箱容器に設けられたスロットないし開口として、簡単に構成することができる。好ましくは、換気手段は、ルーバ又はスラットとして構成され、任意事項としては、回転可能に取り付けられる。換気手段はさらに、周辺空気の移動を助けるための、１又は複数のブロワを備えても良い。
換気手段は、第２の制御手段によって制御される。ひとつの実施形態においては、囲み手段は、封じ込めた空気の温度を検出するための１又は複数の温度センサを含む。この実施形態においては、第２の制御手段は温度センサに応答して、例えばブロワを動作させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、−１５℃に達する周辺温度において、注入された収集流体の凍結を実質的に防止することができ、たとえ装置が凍結冷気に長時間接触していた後であっても、粒子を迅速にサンプリング及び分析できるという利益が得られる。
【００２７】
さらに、本発明によれば、既存の粒子収集装置を容易に改変できて、装置を設計し直す必要がないという利益が得られる。簡単な加熱装置を空気入口手段の上に又はその内部に組み込むことによって、不凍液の必要はなくなり、注入する収集流体の凍結という問題点に対して、効率的かつ携帯型の解決策を提供することができる。
【００２８】
さらに、第１の加熱手段（及びサイクロンのモータ）で加熱された暖かい空気を、簡単な囲み手段によって保持することで、リザーバ中の収集流体の凍結という問題点に対して、安価かつ携帯型の解決策を提供することができる。従って、本発明によれば、装置に直近する周辺空気を加熱する必要が解消され、自動車の加熱などによって提供される人工環境の外部に、装置全体を配備することができる。さらに、本発明によって提供される収集流体の加熱対策によれば、サイクロン本体内の試料の完全性は、例えば過剰な熱によって、損なわれることがない。
以下、本発明について、いくつかの実施形態と添付図面とを参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１及び図２を参照すると、低温用の粒子収集装置の全体を符号１１にて示していて、この装置は、支持部材１２を備え、サイクロン１３を収容し、空気入口手段１４と、空気出口手段１５とを備えている。
空気出口手段１５は、支持部材１２の内部に設けられたチャンバ１６，１７を備えていて、サイクロンの本体１３を管１９を介して開口１８に結合している。一方のチャンバ１６は、プレナムチャンバを構成し、他方のチャンバはモータ駆動されるブロワ２０を収容していて、このブロワは、空気入口手段１４からサイクロン本体１３を通った空気を開口１８へ向けて移動させる。
【００３０】
空気入口手段１４は、環状のスロット２２を有してなる、係脱可能な菱形形状の要素２１から構成されている。スロット２２によって、空気は結合管２３に流入し、この結合管は、サイクロンの本体１３に入るテーパ管２４に菱形部分２１を結合している。テーパ管２４と結合管２３とは、ナットとネジによって結合されている。
【００３１】
また、支持部材１２は、複数の蠕動ポンプ２５を収容していて、これらのポンプは、第１のリザーバ２６と、第２の予備リザーバ２７とに連通している。第１のリザーバ２６は、水性の緩衝液を収容していて、この溶液は、管２８と入口管２８ａとを介して、サイクロン本体１３の直上にて、結合管２３の中の空気流に供給され、サイクロン本体１３からリザーバ２６へ戻される。試料の収集は周期的であるけれども、より濃縮された試料を分析するため、装置は、管２８にＴ型ジョイントを備えていて、試料を含む緩衝液を、バックアップの試料として、第２のリザーバ２７に収集する。
支持部材１２は、着脱可能なパネルないし蓋部材（図示せず）を備えてなる、堅固な箱容器２９の内部に配置されている。箱２９の天井には開口が設けられていて、空気入口手段１４における結合管２３が、箱２９の外に出られるようになっている。
【００３２】
真鍮製の加熱ブロック３０は、中央に円形の開口（図示せず）を配置されて有していて、菱形形状の要素２１を取り外し、管２３の上端から摺動させてかぶせることで、空気入口手段１４における結合管２３の部分に接触している。加熱ブロック３０は、当業界において知られているのと同様な、加熱要素の構成を備えている。加熱ブロック３０の下面は、断熱マット３１に接触していて、この断熱マットは、箱２９の天井の上面に配置され、円形の開口をその中央に配置されて有している。加熱ブロックは、ネジ３２によって箱２９の天井に固定され、このネジは、天井の円形開口の周囲に設けられたネジ孔に係合する。空気入口手段１４における結合手段２３の上方部分は、断熱素材３３によって被覆されている。加熱要素は、電力分配モジュール３４を介して主電源に接続されている。
【００３３】
また、箱２９の天井の下面には、温度設定制御を備えた温度制御装置３５（図２には示していない）が取り付けられている。温度制御装置３５は、サイクロン本体１３から排出される空気温度を監視すべく配置された、温度センサ３６に接続されている。温度制御装置３５は、温度センサ３６で検出されサイクロンから排出される空気温度が、設定温度に比べて高いか低いかに応じて、加熱ブロック３０によって、空気入口手段１４における結合管２３の加熱を制御する。
【００３４】
さらに別の温度制御装置３７は、箱の内面に取り付けられていて、温度設定制御を備えている。温度制御装置は、箱２９の内部の空気温度を監視するための温度センサを備えている。次に図３を参照すると、温度制御装置３７は、電力分配モジュール３４を介して箱２９の対向する壁面に設けられたブロワ３８に接続（図示せず）されている。ブロワ３８は、一般的に窓に設けられるタイプのものであって、周辺空気を箱２９に流入させ、及び加熱された空気を箱２９から排出させる。ブロワ３８は、封じ込められた空気の温度が選択された設定温度よりも高いことが温度センサによって検出されたときに、温度制御装置３７によって動作する。
【００３５】
以下、本発明による装置の動作について、図３（ａ）及び図３（ｂ）と下記の実施例とを参照して説明する。
【実施例１】
【００３６】
図１の装置における加熱ブロックを電源から外した。−３℃の周辺温度にてサイクロンを運転し、（サイクロンのモータによって加熱される）囲みの内部の空気温度を監視した。囲み込まれた空気の温度は２０℃であって、リザーバの中にある水は凍結しなかった。しかしながら、サイクロン本体に注入された水は、流入する空気に接触して凍結した。
【実施例２】
【００３７】
図１の装置における加熱ブロックを再び電源に接続し、第１の制御手段を取り外した。凍結温度よりも高い温度にてサイクロンを運転し、サイクロン本体の内部の温度を監視した。約５分間の運転の後、サイクロン本体の内部の温度は、周辺温度よりも約１０℃ほど高いことが見い出された。
【実施例３】
【００３８】
第１の制御手段を外した図１の装置を、０〜−４℃の周辺温度において、移動式の野外実験室内にて、約１時間運転した。囲みの内部の空気温度を監視した。加熱ブロックによってサイクロン本体内における氷の形成は防止され、一方、第２の制御手段によって囲みの内部の空気温度は２５℃未満に保たれることが見い出された。
【実施例４】
【００３９】
リザーバを取り外した図１の装置を、−９℃の周辺温度にて、気候試験チャンバの気候に順応させた。装置の温度が完全に周辺温度と平衡化した後に、サイクロンを始動した。空気入口管と加熱ブロックの温度、及びサイクロンから排出される空気温度、及び囲みの内部の空気温度を監視した。約１５分後には、囲みの内部の空気温度は、約１５℃に上昇した。水リザーバを装置に据え付けて、連続的なサンプリングを開始した。
【００４０】
図３ａ及び図３ｂは、サンプリング中における、加熱ブロックの温度と、入口管の温度と、囲み及びサイクロンの内部の空気温度とについて、それらの変動を示している。加熱ブロックと制御手段は、２時間の時間期間中に、サイクロンから排出される空気の温度を１０〜１３℃に維持することが見い出された。囲みの温度が急激に低下しているのは（図３ｂ）、さらに別の収集流体を据え付けるために、囲みを開いたためである。囲みの内部の加熱を防ぐための第２の制御手段は、運転中には動作することがなく、囲み込まれた空気の温度は２４℃を越えなかったことに留意されたい。
【実施例５】
【００４１】
リザーバを取り外した図１の装置を、−１２℃の周辺温度にて、気候試験チャンバの気候に順応させた。装置の温度が完全に周辺温度と平衡化した後に、サイクロンを始動した。約１５分後には、囲みの内部の空気温度は、約１５℃に上昇した。水リザーバを装置に据え付けて、連続的なサンプリングを開始した。図３は、３０分間を越えるサンプリング中における、サイクロンから排出される空気温度と、囲み込まれた空気の温度とについて、それらの変動を示している。第２の制御手段は、運転中には動作することがなく、囲み込まれた空気の温度は２４℃を越えなかったことに留意されたい。
【００４２】
次に、図４及び図５を参照すると、図１に示した装置と同一又は類似である装置において併用するのに好ましい加熱ブロックは、略矩形である４つの真鍮製のセグメント３９から構成される。
各セグメント３９の上面には、盛り上がった部分４０が設けられ、これらの部分は、互いに対向していて、縦の長さに沿って延在している。盛り上がった部分４０において、対向している側面と、これらの間の上面部分とは一緒になって、空気入口管２３に接触すべく、中央に配置された、半円形表面４１を形成している。
【００４３】
各セグメント３９の側面４２には、ファイアーロッド（図示せず）を受け入れるための、長手方向に延在した開口が設けられている。盛り上がった部分４０に隣接した上下面には、略矩形である側部４４が形成されていて、この側部には、各セグメント３９をケーシングに固定するためのネジ要素４６を受け入れるために、一連の開口４５が設けられている。
【００４４】
符号４７にて示したケーシングは、２つのヒンジ式の略矩形である箱部材４８から構成されていて、これらのそれぞれには、長手軸線のチャネル４９と、セグメント３９の側部４４を受け入れるための空洞とが設けられている。各箱部材４８において、側部４４に接触する表面には、ネジ孔が設けられていて、ネジ要素４６を介して側部を固定することができる。
【００４５】
各箱部材４８における長手方向の外側側面には、その両端に又は両端に隣接して、ネジクランプ手段５０が備えられている。ケーシング４７を閉じて、クランプ手段５０を締め付けると、各加熱セグメント３９における半円形表面４１は互いに対向して固定され、空気入口管２３の外周面に接触する。
【００４６】
図６（ａ）は、図１に示したのと同様な装置について、周辺空気による冷却中におけるサイクロン本体中の空気温度の変動を示している。加熱ブロックは、上述した単一の円筒形のブロックから構成されていて（長手長さは１３０mm、質量は３．８kg、４本のファイアーロッドの定格は２３５Ｗ）、温度制御手段は、普通のバイメタル片の熱電対に基づいた、単一の温度センサに応答するものである。
【００４７】
図６（ｂ）は、図１に示したのと同様な装置について、周辺空気による冷却中におけるサイクロン本体中の空気温度の変動を示している。加熱ブロックは、上述した４つの加熱セグメント３９から構成されていて（長手長さは２３０mm、質量は約１０kg、８本のファイアーロッドの定格は１１０Ｗ）、温度制御手段は、電圧出力型の熱電対（前述）から構成された、より敏感な温度センサに応答するものである。
【００４８】
装置は、５００〜８００リットル／分の範囲である、実質的に同一な流量において運転され、温度センサはそれぞれ、サイクロン本体から排出される空気の温度を監視する。図６（ａ）に示すように、周辺空気の温度が概略一定である（下側の線）ときでさえ、サイクロン本体の内部の空気温度（上側の線）には、著しい温度変動が存在している。これとは対照的に、図６（ｂ）に示すように、より長い加熱ブロックと、より敏感な温度センサによれば、周辺温度が（−１６℃にまで）低下する場合でさえ、サイクロン本体の内部の空気温度（上側の線）は一定している。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は、本発明の実施形態による装置を示した断面図である。
【図２】図２は、図１の実施形態について、一部分を示した平面図である。
【図３ａ】図３（ａ）は、周辺温度が−９〜−１２℃のとき、運転中の図１の装置について、各部の温度を示したグラフである。
【図３ｂ】図３（ｂ）は、周辺温度が−９〜−１２℃のとき、運転中の図１の装置について、各部の温度を示したグラフである。
【図４】図４は、本発明の好ましい実施形態の一部分を構成する、加熱ブロックセグメントを示した斜視図である。
【図５】図５は、図４のセグメントを備えた加熱ブロックを空気入口手段に取り付けるための組立体を示した、一部破断斜視図である。
【図６ａ】図６（ａ）は、図１の実施形態と、温度センサが電圧出力熱電対である別の実施形態とについて、サイクロン本体中の空気温度を示したグラフである。
【図６ｂ】図６（ｂ）は、図１の実施形態と、温度センサが電圧出力熱電対である別の実施形態とについて、サイクロン本体中の空気温度を示したグラフである。
【図１】
2006516221.tif 000003
【図２】
2006516221.tif 000004
【図３ａ】
2006516221.tif 000005
【図３ｂ】
2006516221.tif 000006
【図４】
2006516221.tif 000007
【図５】
2006516221.tif 000008
【図６ａ】
2006516221.tif 000009
【図６ｂ】
2006516221.tif 000010
【国際調査報告】
2006516221.tif 000011
2006516221.tif 000012
2006516221.tif 000013
2006516221.tif 000014
2006516221.tif 000015