JP6892880B2 - 植物起源の脂肪性物質を電気的に処理するための装置 - Google Patents

Description

本発明は植物起源の脂肪性物質を電気的に処理するための装置に関する。

本発明に従う「脂肪性物質」という用語は、疎水性を有する分子からなり、かつ主としてトリグリセリドからなる物質をいう。トリグリセリドは、グリセロール分子と３つの脂肪酸から形成されたエステルである。これらの脂肪性物質は、油、ワックスおよび脂肪を含む。本発明の範囲において、油は、主に不飽和脂肪酸から構成されており、したがって、室温以下の低い融点を有するため、室温で液体状態であるので、好ましい。他方で、脂肪およびワックスは、主として飽和脂肪酸から形成されており、室温よりも高い融点を有するので、室温でペースト状または固体である。脂肪およびワックスの融点はより高いので、本発明による装置におけるそれらの使用は、室温より高く、したがってそれらが液状である温度で好ましくは実施されなければならない。

無声放電処理としても知られている液状の植物または鉱物起源の油の放電による放電処理は、いわゆるサイレンサーと呼ばれる放電を伴う方法である。放電は、誘電材料としても知られている電気絶縁体によって分離されている２つの金属電極または一連の平行な金属電極の間で生成される。電極間に交流電圧を印加すると、誘電材料を介して電極間にプラズマを発生させることができる。このプラズマは、電極および誘電体の表面上の膜の形態の油の処理を可能にする。

魚油の特有の不快な臭いを除去するために電気処理装置に頼ることは、先行技術から、特に特許文献１（仏国特許第３６３０７８号）において公知である。この文献では、魚油は円筒形の筐体に収容されており、水素と接触している。次いで、水素は、筐体内の電極間に印加された放電に続いてそれ自体が魚油に結合するので、魚油の不快な臭いを徐々に除去することができる。

その反応の間に消費された水素は、この目的のために設けられた栓により迅速かつ手動で筐体内に再導入される。魚油のこの処理のための操作条件はこの文献には記載されていない。

その後、従来技術において、液体有機材料の電気的処理によってその物理化学的性質を改良することができるという証拠が得られた。したがって、この方法は、過去において、潤滑剤中の添加剤としての使用に適した特性を得るために、植物油もしくは鉱油またはそれらの混合物を「増粘する」ためにも適用されていた。

液体有機材料の電気的処理に対する公知の装置は、ｎ個の実質的に平行な電極（１および２）を含む一連の電極であって、ｎ≧２であり、各電極は高電圧源および／または接地に接続されるように配置された一連の電極と、前記電極と実質的に平行で、かつ、一連の電極の各電極の両側に配置されたｎ＋１個の誘電材料素子を含み、各電極が２個の誘電材料素子の間となる一連の誘電材料素子と、前記脂肪性物質を受容するように配置され、前記一連の電極と前記一連の誘電材料素子とを取り囲む筐体と、前記一連の電極と前記一連の誘電材料とを少なくとも部分的に浸すように配置された、前記一連の電極と前記一連の誘電材料素子との浸漬装置とを備える。

特許文献２（英国特許公開第４０７３７９号）には、放電によって炭化水素油およびパラフィンを処理するための装置が記載されている。この文献に例示されている放電加工（無声放電）のための装置は、ガラス板によって互いに分離された、直列に配置された複数の金属板を含む管の形態の凝縮器である。

金属板は高周波電流源に交互に接続され、これは、第１の金属板が高周波電流源に接続されると、第２の対向する金属板が接地電極として機能することを意味する。次に、ガラス板が、電流源に接続された金属板と、接地電極として機能する金属板との間に置かれる。ガラス板を凝縮器の中心軸線の周りに回転させることができる。金属板およびガラス板を処理すべき炭化水素に浸す。

液体に放電を印加するための同様の装置は、特許文献３（英国特許公開第１９０９０７１０１号）にも記載されている。この文献に記載されている装置も、水銀圧力計を有する相補的な装置のおかげでガス圧を比較的一定に保つことができる回転可能な円筒形筐体からなる。このように、水銀圧力計により測定される筐体内のガス圧が低下すると、気体を筐体内に再導入することができる。したがって、筐体内のガス圧力が上昇してその初期値に戻るので、筐体内のガス圧力は比較的一定に保たれる。

一連の金属円板および絶縁材料の円板は、筐体の回転シャフト上に交互に配置され、すなわち、それらは回転シャフトに沿って次のように連続的に配置される：金属円板、絶縁材料の円板、金属円板、絶縁材料の円板、そしてこれが繰り返される。電極の間に配置された、誘電材料としても知られている絶縁材料は、処理液の劣化をもたらす、液体の極度に集約した局所的処理を引き起こす可能性のある、局所的アークの形成を低減することを可能とする。

しかしながら、この文献にはこの装置の使用条件は開示されていない。

仏国特許第３６３０７８号 英国特許公開第４０７３７９号 英国特許公開第１９０９０７１０１号

残念ながら、従前の装置は、植物油または鉱物油を処理するのに使用されると、非常に乱雑な結果をもたらす。処理された油の物理化学的性質は予測可能でも制御可能／制御可能でもない。さらに、開示された装置の実施は記載されておらず、それはいかなる工業的開発を可能にしない。特許文献２および３に開示された技術を再現するための長い開発の後、開示されていない操作条件は独特で乱雑な結果を与えたので、開示された装置の工業的開発は可能でないことが明らかとなった。

このように、本特許出願の発明者らは、工業的に開発することができ、かつ処理の有効性を改善しながら植物起源の脂肪性物質の電気的処理を制御し再現可能とする装置を研究開発した。

この問題を解決するために、本発明は、冒頭に示したような装置であって、筐体が、筐体の外面に配置された少なくとも１つの電気コネクタと、前記一連の電極の前記電極を前記電気コネクタに接続する少なくともｎ個の電気接続を備え、各電気接続は所定の電流の流れ距離を有し、電気接続の電流の流れ距離は互いに等しい一連の電気接続と、脂肪性物質のための第１の入口と、脂肪性物質のための第１の出口と、第１のガスのための第２の入口と、第２のガスのための第２の出口とを備え、前記装置は、前記第１の電極に給電するために前記電気コネクタに接続された高電圧源と、筐体の前記第１の脂肪性物質入口と流体連通した入口を有するフィルタとをさらに備える。

以下の説明では、「植物起源の脂肪性物質」という表現は、簡潔性の理由により、「脂肪性物質」、「植物油」または単に油という用語によっても表現されることがある。本発明にしたがって使用される脂肪性物質は、それが植物油由来であろうと植物性脂肪またはワックス由来であろうと、液体形態であるので、「油」という用語は簡潔性の理由で使用される。上記で説明したように、脂肪またはワックスが使用される場合、操作温度は、脂肪性物質が液体形態になるように適合されることが好ましい。したがって、本発明によれば、「油」という用語は、液体形態の植物油、脂肪またはワックスであり得る。

植物起源の脂肪性物質は、例えば、菜種、亜麻仁、アルガン等に由来する。

１００〜１８０ｍｇの間の範囲の前処理ヨウ素価を有する植物起源の脂肪性物質であることが好ましい。

本発明によれば、「高電圧」という用語は、好ましくは５００Ｖ〜１０ｋＶの範囲であり、かつ、電流密度が好ましくは０．５〜２ｍＡ／ｃｍ^２で、周波数が有利には１ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの間である低い交流によって特徴付けられる、電位としても知られる電圧を意味する。

本発明によれば、装置は、第１の電極に電流が供給された場合に第２の電極が接地電極として機能するように、少なくとも２つの電極を備えた一連の電極を備える。

電極に印加される交流電流は、１周期につき２回方向を変える電流である。したがって、交流が本発明による装置の電極に印加される場合には、全ての電極は高電圧源に接続される。このように、電流が第１の電極に到達する一方、第２の電極が接地電極として機能し、逆に、電流が方向を変えると、第２の電極に電流が供給される一方、第１の電極が接地電極として機能する等が、電流の方向が変わるたびに繰り返される。

また、第１の電極を高電圧源に、第２の電極を接地に交互に接続して、誘電材料素子、高電圧源に接続された電極、誘電材料素子、高電圧源に接続された電極、誘電材料素子の繰り返しを有するようにすることもできる。

本発明による装置の実施中に植物起源の脂肪性物質の再現性および電気処理の制御を改善するために、本発明者らは、理想的には、エネルギーの損失を減らさなければならず、高電圧源と一連の電極の電極との間で電流の流れの距離を対称にすることによって、電流を最大にしなければならないことに驚くべきことに気付いた。したがって、驚くべきことに、この最大化は必ずしも高電圧源ではなく筐体自体の内部で行われ得ると推測されてきた。電極は装置の筐体内で互いに実質的に平行に配置されているので、高電圧源と各電極との間で電流の流れの距離を対称にすることは自明ではなかった。

実際、本発明による装置の構成では、筐体の外面に配置された電気コネクタは、一方では高圧電源、例えば電気変圧器に接続されており、他方では一連の電極の電極に接続されている。

電極は、筐体内で互いに平行に配置されており、筐体の外面に配置された電気コネクタからますます遠くなっており、電気コネクタから遠い電極は、近くにある電極に比べて電気接続が長くなる傾向がある。

本発明による装置では、前述のように、各電気接続は所定の電流の流れ距離を有し、電気接続の電流の流れ距離は互いに等しい。したがって、電極は、同じ長さの電気接続によって電気コネクタに接続されているので、前記電気コネクタと一連の電極の電極とにより覆われる距離は各電極について同じである。

「高電圧源と各電極との間の電流の流れ距離を対称にする」という用語は、本発明によれば、高電圧源と電極との間の電流の流れ距離（電流の及ぶ距離）が各電極に対して等しいことを意味する。さらに、電流の流れの距離の対称化はさらにエネルギー損失を制限することを可能にし、電極に印加される電流の制御を改善することを可能にする。

このように、本発明による装置のおかげで、一連の電極の各電極に対して、電流は高電圧源と前記電極との間の同じ距離に及ぶ。その結果、電流は一連の電極の各電極により均一に分配される。

このより良好な電流分布はさらに、この電極への電流の不均一な分布を引き起こし得る電極の副作用を制限することを可能にする。このように、電極自体への電流の不均一分布を防止することによって、電気アークの形成およびこの電極および誘電材料素子の表面上に膜の形態で存在する植物油の不均一処理を引き起こすことが避けられる。

電流損失が各電極に対して制限され同一であり、電極に印加される電流量の制御が改善されるので、誘電材料素子を通る電極間の放電の均一性が改善される。

さらに、位相シフトに関連する電流損失が制限されるので、油処理中の温度上昇を抑えることができる。温度上昇が制限されるので、先行技術に記載されているように限定的で高価な冷却装置を使用することはもはや必要ではない。

脂肪性物質は電極および誘電材料素子の表面上で膜の形態であるので、この脂肪性物質の処理もまた本発明による装置のおかげでより均一である。さらに、この処理の均一性は、上記で説明したような、油の過度に集中的な局所処理を引き起こし、処理された脂肪性物質の劣化をもたらす局所的な電気アークの形成の減少をさらに改善することを可能にする。

したがって、本発明による装置における脂肪性物質の処理は、処理から生じる脂肪性物質の物理化学的特性を制御することを可能にしながらも、より速く、かつ、より効果的である。

しかしながら、仏国特許第８２８９３３号および英国特許公開第４８８０２６号に記載されているように、植物油に過度に集中的な処理を施すと油の急激な増粘を招き、不溶性凝集物の形成、ひいては堆積物の形成を引き起こす場合がある。さらに、従来技術の装置は全ての植物油の処理には適していない。事実、仏国特許第８２８９３３号は、亜麻仁油または桐油の使用を避けることを勧めており、一方、英国特許公開第４８８０２６号は、菜種油と鉱油の混合物の処理後のゼリーの形成を報告している。

本発明によれば、油の一時的および局部的増粘をもたらし得る、強力で非常に効果的なプラズマを油に適用することにもかかわらず、処理された油の粘度品質は液体植物相を通して均一である。実際、本発明による装置は、筐体の外側に循環部を備えている。筐体に液体脂肪性物質用の第１の入口および第１の出口が存在することにより、液体脂肪性物質が筐体の外側を循環し、筐体の外側に配置されたフィルタ、例えば金属フィルタを通過することが可能になる。筐体の外側での油の循環およびフィルタの通過により、油に適用された強力で効果的なプラズマに続いて、処理された材料の均質性が維持されることが可能になる。例えば、フィルタは、寸法が０．５〜１ｍｍの範囲、好ましくは約０．８ｍｍのメッシュを有する。有利には、フィルタは金属製フィルタである。

したがって、筐体外の脂肪性物質の循環およびフィルタメッシュ間のその通過は、本発明による装置の筐体内で得られる強力で有効なプラズマによる処理中に、脂肪性物質内に形成され得る凝集物または凝塊を排除することをさらに可能にする。実際、フィルタメッシュは、油を均質化し、脂肪性物質のゲル化をもたらし得る過大な凝集物または凝塊の形成を回避するために、凝集物または凝塊の寸法を保持および／または縮小することを可能にする。

したがって、筐体上の電気コネクタの存在と、高電圧源と電極との間の電流の流れの距離の対称化と、筐体外の脂肪性物質の循環と、それのフィルタの通過の間に相乗作用があることが本発明の範囲内で示された。実際、その結果として、液体脂肪性物質の電気的処理の制御および再現性が改善されると同時に、この処理の有効性が改善される。

本発明による装置の他の全く予想外の利点は、この装置は植物油の特有の臭いを減少させ、または排除することさえも可能にすることである。上記のように、従来技術は、魚油の特徴的な臭いを減少させるための無声放電処理装置および方法を開示している。本装置の実施は、それ自体で、植物起源の脂肪性物質からの臭いを減少させ、さらには排除することさえ可能にする。植物起源の脂肪性物質からの臭いのこの減少は、例えば、潤滑基剤として使用される植物起源の脂肪性物質からの強すぎる臭いが避けられるべき化粧品または食品分野における用途に有利である。

したがって、本発明による装置は、放電によって処理された植物起源の脂肪性物質を、制御可能な、制御された、そして有利には脱臭された形体で製造および再生することを可能にする。

好ましくは、ｎは４以上、有利には５以上、より優先的には６以上、さらに有利には７以上である。電極の数および誘電材料の数の増加は、放電と、電極および誘電材料素子の上に膜の形態で存在する脂肪性物質との間の接触面を増加させることによって、脂肪性物質の処理の有効性を増加させることを可能にする。

本発明による筐体は、有利にはステンレス鋼製である、円筒形金属筐体である。

本発明による装置の特定の実施形態では、筐体は、好ましくはステンレス鋼製である、平行六面体の筐体である。

有利には、装置は、一連の電極の少なくとも１つの電極、好ましくは各電極が、０．５ｍｍ〜５ｍｍの間、好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍの間の範囲の厚さを有する金属板である。

例えば、電極を製造するのに使用される金属は、例えばステンレス鋼またはアルミニウム等の、腐食に直面しても劣化しない金属である。

本発明による装置の特定の実施形態では、少なくとも１つの電極、好ましくは各電極は、５〜４０ｃｍの間、好ましくは１０〜３０ｃｍの間の範囲の直径および０．５〜１０ｍｍの間、好ましくは１〜３ｍｍの間の範囲の厚さを有する金属円板である。

別の実施形態では、少なくとも１つの電極、好ましくは各電極は、多角形、好ましくは０．５〜１０ｍｍの間、好ましくは１〜３ｍｍの間の範囲の厚さを有する長方形である。

好ましくは、本発明による装置の浸漬装置は、前記電極に取り付けられ、かつ、前記誘電材料素子に取り付けられた回転シャフトをさらに備える。

好ましくは、回転シャフトは筐体に取り付けられる。

この特定の実施形態では、電極および誘電材料素子は回転シャフトに沿って配置されている。したがって、回転シャフトに沿って、次のものが連続して配置される：誘電材料素子、第１の電極、誘電材料素子、第２の電極、誘電材料素子、およびその繰り返し。電極および誘電材料は、回転シャフト上に配置された共通の回転軸線を有する。

したがって、この装置構成は、筐体および／または電極および誘電材料素子の回転を特に提供する。

このように、比較的均質な脂肪性物質の膜が電極および誘電材料素子の表面上に形成されるので、物理化学的性質がより均質である液体の処理および維持の有効性が改善される。

本発明による装置の別の実施形態では、浸漬装置は、筐体内に、回転シャフトに固定され、前記シャフトによって回転するように配置され、一連のブレードが周囲に配置された円板をさらに備える。前記ブレードの各々は、前記円板の回転軸線と平行な長手方向軸線を有し、前記円板は、前記ブレードが前記電極および前記誘電材料素子を囲むように、前記電極および前記誘電材料と共通の回転軸線を有する。

さらに、一連のブレードを備えた円板は、回転シャフトによって回転されると、筐体の下部に含まれる液体形態の脂肪性物質を取り込み、筐体の上部に運ぶので、脂肪性物質が電極上および誘電材料素子上に広がる。このように、電極および誘電材料素子の表面上に形成された脂肪性物質の膜を連続的に更新するので、脂肪性物質の処理の有効性がさらに改善される。

有利には、本発明による装置の浸漬装置は、筐体の下部に位置する前記第１の脂肪性物質出口と、筐体の上部に位置する前記第１の脂肪性物質入口とをさらに備える。

このように、筐体の外側での油の循環および筐体の第１の脂肪性物質入口を介したその戻りは、前記脂肪性物質を電極および誘電材料素子の上部の上に放出することも可能にする。

本発明による装置の有利な実施形態では、前記筐体は、脂肪性物質を筐体の第１の脂肪性物質出口に案内するための少なくとも１つの傾斜面も有する。

案内のためのこの傾斜面は、筐体の外側の前記脂肪性物質の循環をさらに容易にするように、筐体内の前記脂肪性物質出口に脂肪性物質を供給することを可能にする。

好ましくは、各誘電材料素子は、ガラス、パイレックス（登録商標）、硬質ポリマーおよびそれらの混合物からなる群から選択される。例えば、硬質ポリマーは、５０Ｈｚで１．９以上の誘電率、および、有利には８０℃以上の動作温度を有する。

本発明による装置の特定の実施形態では、少なくとも１つの、好ましくはそれぞれの誘電材料素子は、５ｃｍ〜４０ｃｍの間、好ましくは１０ｃｍ〜３０ｃｍの間、有利には１０ｃｍ〜３５ｃｍの間の直径と、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの間、好ましくは１ｍｍ〜６ｍｍの間の範囲の厚さを有する円板の形状である。

別の実施形態では、少なくとも１つの、好ましくはそれぞれの誘電材料素子は、多角形、好ましくは０．５ｍｍ〜１０ｍｍの間、好ましくは１ｍｍ〜３ｍｍの間の範囲の厚さを有する長方形の形状である。

本発明は、有利には、筐体内に配置され、筐体内のガス圧力を測定するように構成された圧力計をさらに備える。

圧力計は、筐体内のガス圧力を測定することを可能とする、例えばＭＫＳ製の容量性真空計である。

油処理中に、第一のガス、例えば水素が消費される。したがって、筐体内の圧力は、油処理時間の結果として減少する傾向がある。圧力計は、筐体内のガス圧力を測定することを可能とし、したがって筐体内のガス圧力を一定に維持するためにある量の第１の補助ガスを注入する必要がある場合を知ることを可能とする。

さらに、特定の実施形態では、装置は、前記圧力計に接続され、かつ、流量計に接続されるように構成されたコントローラをさらに備え、前記コントローラは流量計を制御するように構成され、前記流量計は、筐体の第１のガスのための前記第２の入口と流体連通し、筐体の第１のガスのための前記第２の入口によって筐体内に注入された前記第１のガスの量を測定するように構成される。

圧力計が低すぎる筐体内のガス圧力を測定した場合、筐体のガス用の第２の入口を介してガス注入が行われ、注入されるガスの量は流量計によって有利に制御される。

特定の実施形態では、装置は、筐体の前記第１の液体脂肪性物質出口と流体連通するように構成された第１の入口と、前記フィルタ入口と流体連通するように構成された第１の出口とを有する粘度計をさらに備え、前記粘度計は、前記筐体と前記金属フィルタとの間の前記液体植物材料の粘度を測定するように構成される。

したがって、筐体出口と金属フィルタとの間に配置された粘度計は、脂肪性物質処理全体にわたって測定値を得るために、筐体の外側の循環中に脂肪性物質の粘度を測定することを可能にする。この粘度測定は、処理された脂肪性物質の粘度特性の制御をさらに改善することを可能にする。例えば、粘度計は、内部温度測定を有するＳｏｆｒａｓｅｒ ＭＩＶＩ型であり、粘度測定はステンレス鋼の振動ロッドを介している。

本発明は、有利には、筐体の前記第１の出口と流体連通する第１の入口と、粘度計の前記第１の入口と流体連通する第１の出口とを有する循環ポンプをさらに備え、前記循環ポンプは、筐体の前記第１の出口と前記第１の入口の間の前記液体植物材料を循環するように構成される。

例えば、循環ポンプは、例えば１４００ｒｐｍで作動するＣｏｒｍａ ＢＭＦ５型の循環ポンプである。

さらに、有利には、本発明による装置は、前記脂肪性物質を収容する前記筐体を加熱するために、筐体の周りに配置された電気加熱システムも有する。

加熱システムはさらに、筐体の環境内で起こり得る温度変動にもかかわらず、筐体の温度を制御し、それを一定に保つことを可能にする。さらにまた、脂肪またはワックス型の脂肪性物質が使用される場合、この加熱システムは、脂肪性物質が筐体内で液状になるように、前記脂肪性物質をその溶融温度で供給することを可能にする。

有利には、本発明による前記装置は、脂肪性物質の温度を連続的に測定することができるようにするために、筐体内に収容された脂肪性物質に直接浸漬された温度プローブをさらに含む。好ましくは、筐体内の脂肪性物質は、好ましくは５０℃〜７０℃の間の範囲の温度に維持される。温度プローブは、筐体の加熱を制御するために、それ自体が加熱システムに接続されたコントローラに接続され、それによって、筐体が収容する脂肪性物質の温度が制御され、一定に保たれる。

本発明による装置の特に有利な実施形態では、前記筐体は、前記液体植物材料を筐体から抽出するように構成された除去弁を有する。

有利には、高電圧源は本発明による装置の電気コネクタに直接接続される。

筐体上に配置された電気コネクタへの高電圧源の直接接続は、高電圧の輸送距離を最小にすることを可能にし、したがってエネルギー損失をさらに最小にすることを可能にする。したがって、コネクタは、一方では電気接続によって電極に接続され、他方では高電圧源に直接接続されている。

高電圧源が本発明による装置内の筐体に配置された電気コネクタに直接接続されていることで、電極に印加される電流量の制御が改善され、高電圧の及ぶ距離が最小化されるので、電気損失がさらに制限される。

電源と電気コネクタとの間の高電圧の及ぶ距離の減少に関する他の利点は、作業者にとっての危険性の減少である。実際、高電圧は、そのような装置を扱う作業者にとって重大な事故の原因である。

有利には、本発明による装置は、回転シャフトを駆動するように構成されたモータをさらに備える。

例えば、回転シャフトの駆動モータは、最大３，０００ｒｐｍで作動する、例えばＢｏｎｆｉｇｌｉｏｌｉ製のかご型モータである。好ましくは、モータはベアリングボックスに連結され、速度が１〜１０ｒｐｍの範囲の速度で動作できるように速度を増減させることができる。

好ましくは、本発明による装置は、高電圧源の供給を確実に低電圧にするための回転電気コネクタをさらに備え、前記回転コネクタは、回転シャフト上に配置されており、回転シャフトに取り付けられ、高電圧源に電気的に接続されるよう構成された第１部分と、回転シャフトから独立し、低電圧源に電気的に接続されるよう構成された第２の部分とを有する。

回転電気コネクタは、例えば１０チャネルのＭＯＦＬＯＮスリップリングを備える円形コネクタである。

本発明による装置の他の実施形態は、添付の特許請求の範囲に示される。

本発明はまた、本発明による装置を複数備えた、植物起源の脂肪性物質を電気的に処理するためのシステムに関し、前記装置は互いに直列におよび／または並列に配置される。

本発明によるシステムの他の実施形態は、添付の特許請求の範囲に示される。

本発明はまた、植物起源の脂肪性物質を、２以上のｎ個の電極を含む一連の電極と、ｎ＋１個の誘電材料素子を含む一連の誘電材料素子と、前記脂肪製物質を受容するように構成され、かつ、前記一連の電極および前記一連の誘電材料素子を囲む筐体とを備える装置を用いて放電処理する方法にも関し、前記方法は、
−前記筐体の第１の入口を介して前記筐体内に脂肪性物質を導入し、
−前記筐体の前記第１の出口を介して前記筐体から第２のガスを抽出し、
−筐体の前記第２の入口を介して前記筐体内に第１のガスを導入し、
−前記一連の電極および前記一連の誘電材料素子を脂肪性物質に浸漬し、前記電極および前記誘電材料素子の表面に脂肪性物質の膜を形成することを含み、
前記方法は、
−一連の電極の各電極に同量の電流を印加するために、一連の電気接続によって筐体の外面に配置された、それ自体が高電圧源に接続されている電気コネクタに接続された一連の電極に一定で安定した電流を印加し、
−筐体の前記第１の脂肪性物質出口と流体連通する入口と、筐体の前記第１の脂肪性物質入口と流体連通する出口とを有するフィルタを介して前記脂肪性物質を濾過する
ことを含むことを特徴とする。

本発明による方法は、プラズマを用いた植物起源の脂肪性物質の処理を、第１のガス、例えば不活性ガス、好ましくは減圧水素を含む容器中で行うことを可能にする。プラズマは、部分的に油に浸漬されている電極間に発生する。

コネクタによって前記第１の電極に直接一定で安定した高電圧を印加することによって、電極に印加される電圧の制御を改善することが可能になる。これは、油に対して非常に効果的である強力なプラズマの形成をもたらし、これによって油処理の有効性が改善する。

このようにして、低圧の均質プラズマが筐体内に生成され、電気アークの形成が最小限となる。

本発明による方法の別の利点は、プラズマを用いた処理期間を通して、処理筐体の外側で油を循環させることができるので、油をフィルタに通して、処理中に潜在的に形成される凝塊を除去することである。次いで、液体の植物性材料は、筐体内に再注入され、金属フィルタに向かって再び輸送される前に電極の間を通過した際に、その処理が進められ、処理期間を通してこれが繰り返される。これにより、油処理の有効性が改善され、得られる潤滑製品の品質および物理化学的性質の制御が改善される。

これにより、所望のさらなる用途に応じて特性が調整可能で制御された潤滑油が得られる。

本発明による装置における処理後に得られる油は、好ましくは、ＩＳＯ２８８４−１規格にしたがって、コーンプレート粘度計により４０℃で測定して２００秒以下の緩和時間を特徴とする。緩和時間は、粘弾性を有する潤滑物質がせん断応力を受けた際に、その初期状態に戻るのに必要な時間に相当する。潤滑性植物油の試料に応力を適用し、この応力に対する結果として生じる応答を経時的に監視する。

したがって、本発明による装置は、油を処理することを可能にし、適切な粘弾性特性を有する処理油を得ることを可能にする。例えば、本発明による装置内の処理油は、特にエンジン内で応力を受けた場合でも、この応力の適用後に急速にその初期粘度に戻る。２００秒以下の緩和時間のこの特徴は、応力の適用にもかかわらず、油が経時的に比較的安定した一定の粘度を維持することを可能にする。

有利には、本発明による方法は、第１の電極に印加される高電圧が１Ｈｚ〜５００ｋＨｚの間の範囲の周波数で５００Ｖ〜１０ｋＶの間の範囲にあることを特徴とする。

プラズマは、第１の電極と第２の電極との間に１ｋＨｚ〜５００ｋＨｚの間の範囲の周波数を有する５００Ｖ〜１０ｋＶの間の範囲の交流高電圧を印加することによって形成される。

本発明による方法の特定の実施形態では、前記電極および前記誘電材料の表面上への脂肪性物質の膜の形成は、筐体の第１の脂肪性物質出口と筐体の前記第１の脂肪性物質入口との間の前記脂肪性物質の循環のおかげで、前記電極および前記誘電材料をスプレーすることによって得られる。

好ましくは、本発明による装置は、前記一連の電極のうちの前記電極の回転軸線と、一連の誘電材料のうちの前記誘電材料の回転軸線と、前記筐体の回転軸線とを通る回転軸線をさらに含み、さらに本方法は、回転シャフトを用いて前記電極および前記誘電材料を回転させることによって得られる前記電極および前記誘電材料の表面上への脂肪性物質膜の形成を含む。

筐体、電極および誘電材料素子は回転シャフトによって回転される。実際、この回転シャフトは、筐体ならびに／または電極および誘電材料素子を固有の所定の回転方向に回転させることを可能にする。筐体ならびに／または電極および誘電材料の回転速度は、１〜２０ｒｐｍの間とすることができる。好ましくは、電極の表面の３分の１が油中に浸漬されつつ、電極が回転シャフトの周りを回転すると、電極の表面上への比較的均質な油の膜の形成が観察される。電極および誘電材料素子の表面上に一様に分布されたこの膜は、油とプラズマとの間の接触面を増大させることを可能にし、したがって処理歩留まりを改善することを可能にする。

好ましくは、植物起源の脂肪性物質を放電処理する方法は、本発明による装置によって実施される。

本発明による方法の他の実施形態は添付の特許請求の範囲に示されている。

本発明の他の特徴、詳細および利点は、添付の図面を参照しながら、以下の説明から非限定的に明らかになろう。

筐体が円形断面を有する本発明による装置の詳細の断面図である。 上から見た場合の本発明による装置の特定の実施形態を示す。 本発明による装置の他の実施形態を示す。 本発明による装置の筐体の斜視図である。 図１に示した電気接続を概略的に示す。 筐体が矩形断面を有する、植物起源の脂肪性物質を電気的に処理するための装置の詳細の断面図を示す。 図６に示す電気接続を概略的に示す。 本発明による装置の他の実施形態を示す。

図面において、同一または類似の要素は同一の参照番号を有する。

図１は、本発明による装置の好ましい実施形態を示しており、脂肪性物質を受容することができる円筒形の筐体４の断面を見ることができる。この筐体４は、第１の電極１が高電圧源に接続され、第２の電極２が接地されている一連の電極を含む。第１の電極１と第２の電極２は互いに交互に配置されている。したがって、第１の電極１は第２の電極２に対向し、以下同様に、同じ種類の２つの電極が連続して並ばないようにする。誘電材料３は、電極１または２が２つの誘電材料３の間にあるように、電極１および２のそれぞれの両側に配置される。図１において、前記第１の電極１および前記第２の電極２は、１０〜３０ｃｍの間の直径と、１〜３ｍｍの間の厚さを有する金属円板である。また、図１において、前記誘電材料素子３も、前記第１の電極１および前記第２の電極２と共通の回転軸線Ｒを有し、１２〜３２ｃｍの間の範囲の直径および１〜６ｍｍの間の範囲の厚さを有する円板である。さらに、誘電材料素子３は、ガラス、パイレックスまたは硬質ポリマーであることが好ましい。

本発明による装置は、筐体４の外面４０上に配置された電気コネクタ５の存在をさらに特徴とし、電気コネクタ５は電気接続によって電極１に接続される。電気接続の数は第１の電極１の数と同じであり、第１の電極の各々は、電気接続により電気コネクタ５に接続される。エネルギー損失を最小にするために、電気接続の電流の流れ距離は互いに等しい。

図５は、全ての第１の電極１について同一である電流カバー距離を概略的に示す詳細図である。実際、図５において、各第１の電極の電気接続Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは、電流カバー距離が各電極に対して同一であるように実施されていることが分かる。したがって、電気コネクタ５から最も遠い位置にある第１の電極１は、電気コネクタ５に最も近い第１の電極１の電気接続Ｄと同じ長さの電気接続Ａに接続される。このように、エネルギー損失が制限されており、各第１の電極１と同一であり、この第１の電極に印加された電流は、より安定し、かつ、より均質である。

また、筐体４は、供給管６ａに接続された第１の脂肪性物質入口６と、出口管７ａに接続された第１の脂肪性物質出口７とを備える。したがって、脂肪性物質は、供給管６ａを介して、第１の脂肪材料入口を通って供給され、筐体の容積の約１／３から１／２の容積に達するまで筐体内に配置される。

図１および図２では、接地電極として機能する２つの電極２を接続するために、筐体４の外面４０に第２の電気コネクタ２４が存在する。このように、第１の電極１は高電圧源１１に接続され、したがって電流が共有され、一方、第２の電極は接地され、接地電極として機能する。

図２は、本発明による装置を上から見た図である。この図は、筐体４の外面４０に存在するコネクタ５に接続されるように構成された高電圧源１１を示す。したがって、高電圧源１１は、筐体上に配置されたコネクタ５および電気接続によって第１の電極１と接続される。

図１および図２に示す装置は、一連の電極１および２と一連の誘電材料素子３用の浸漬装置を有し、この浸漬装置は、前記第１および第２の電極の回転軸線Ｒを通り、前記誘電材料素子の回転軸線Ｒを通り、筐体４の回転軸線Ｒを通る回転シャフト１０を備える。この実施形態では、電極１、２、誘電材料素子３および筐体４の回転軸線は一致し、単一かつ共通の回転軸線Ｒを形成する。これにより、電極１、２および誘電材料素子３が筐体４内の回転シャフト１０上に配置されることとなる。筐体ならびに／または電極１、２および誘電材料３は、回転シャフト１０に取り付けられているので、シャフトがエンジン２５によって駆動されると、回転することができる。したがって、装置の回転シャフトは、筐体４、または、一連の電極１および２と一連の誘電材料素子３、または、筐体４と一連の電極１および２と一連の誘電材料素子３が回転することを可能とする。これは、電極１、２および誘電材料素子３を固定したまま筐体４を回転させることができ、逆に、筐体４を固定したまま電極１、２および誘電材料素子３を回転させることができることを意味する。好ましくは１〜１０ｒｐｍの間の範囲の回転速度で筐体４および／またはそれが収容する素子を回転させることにより、前記第１の電極１と前記第２の電極２との間に生成されたプラズマを用いて前記脂肪性物質を処理することができるように、電極１および２上ならびに誘電材料素子３上に脂肪性物質の膜を形成することができる。

回転シャフト１０をエンジン２５によって回転駆動することができる。このように、筐体４、電極１および２ならびに誘電材料３が回転シャフト１０に取り付けられている場合、回転運動は、電極１および２と誘電材料素子３の表面上に油の均一な膜を形成する。実際、重力的には、電極が回転軸線Ｒを中心に連続的に回転している間、油は筐体４の下部に留まる。このように、電極および誘電材料素子の表面上に均質な油の膜を形成するために、電極の浸漬部分は油から出る一方、油の中になかった部分が浸漬され、これが繰り返される。この膜は、処理油の比粘度に関連する表面張力によって電極および誘電材料素子の表面上に保持される。

好ましくは、図１〜図４に示す筐体４は、回転シャフト１０に固定され、周囲に一連のブレード２８が配置された円板２７をさらに含み、前記ブレード２８の各々は、円板２７の回転軸線に平行な長手方向軸線Ｌを有する。円板２７は、ブレード２８が電極１および２ならびに誘電材料素子３を囲むように、第１の電極１および第２の電極２と共通で、かつ、誘電材料素子３と共通の回転軸線Ｒを有する。

回転シャフト１０によりそれらが回転されると、ブレード２８は油に浸漬され、その後、油を離れる。この回転運動により、電極１および２ならびに誘電材料素子３の表面上への油膜の形成を向上させるために、ブレードは除去された油を電極１および２ならびに誘電材料素子３の前の筐体４の下部に運搬する。

図１および図２から分かるように、有利には、高電圧源１１は電気コネクタ５に直接接続されている。したがって、高電圧の及ぶ距離が最小化されるので電気損失がさらに制限され、それによって第１の電極１に印加される電流量の制御が確実になる。

また、図２に示すように、装置は、低電圧で高電圧源（図示せず）を確実に供給するための回転電気コネクタ２６をさらに有し、前記回転コネクタ２６は、回転シャフト１０上に配置されており、回転シャフト１０に取り付けられ、高電圧源１１と電気的に接続するように構成された第１部分と、回転シャフト１０とは独立し、低電圧源と電気的に接続するように構成された第２部分とを有する。

好ましくは、筐体４は、例えばステンレス鋼製の円筒形の金属筐体である。また、筐体４は、筐体の内部を観察することを可能にする透明な材料で作られた窓２９も備える。

図３では、第１の電極１および第２の電極２ならびに誘電材料素子３は、簡略化のために、筐体４内のブロック２１として示されている。図３は、管７ａによって筐体４の第１の出口７と流体連通する第１の入口１３と、管６ａによって筐体４の第１の入口６と流体連通する第１の出口１４とを有するフィルタ１２、例えば金属フィルタを示す。液体は、管２２を通ってポンプで送り出され、出口７を通って筐体から出て、管７ａを通ってフィルタ１２の入口１３に供給される。次いで、液体はフィルタ１２を通過し、出口１４を通って再び出て、入口６を介して筐体４に戻る前に管６ａに到達する。フィルタ１２のメッシュを通る油の循環は、筐体４内での処理中に形成された凝集物または凝塊を排除することを可能にする。フィルタ１２のメッシュは、好ましくは０．５ｍｍ〜１ｍｍの間の範囲である。次いで、油は、筐体４の第１の入口６と流体連通している管２３を介して筐体４内に戻される。

粘度計１５を筐体４と金属フィルタ１２との間に配置することができる。この粘度計は、筐体４の前記出口管７ａを介して前記第１の出口７と流体連通するように構成された第１の入口１６と、フィルタ１２の前記入口１３と流体連通する第１の出口１７とを有し、前記粘度計１５は、間にある前記脂肪性物質の粘度を測定する。

有利には、循環ポンプ１８が筐体４と粘度計１５との間に存在する。この循環ポンプ１８は、出口管７ａを介して筐体４の第１の出口７と流体連通する第１の入口１９と、粘度計１５の第１の入口１６と流体連通する第１の出口２０とを有する。循環ポンプ１８は、筐体４の第１の出口７と第１の入口６との間で前記脂肪性物質を循環させるように配置される。

図４は、誘電材料３を見ることができる、筐体４の内部の斜視図を示す。また、筐体４は、第１のガスのための供給管８ａに接続された第２の入口８と、第２のガスのための出口管９ａに接続された第２の出口９も有する。第２の出口９は、筐体４が油を収容し、電気処理の準備のために閉じられている場合に、筐体４内に収容された空気を出口管９ａを介して抽出することを可能にする。次いで、筐体４内に収容された空気は、例えば１０−２ミリバール程度の減圧を生成するために、ポンピングシステム（図示せず）によって抽出される。好ましくは、使用されるポンピングシステムは、例えばＴｒｉｖａｃ Ｅ２の商品名のベーンポンプである。減圧が筐体４内で観察されると、筐体４内が１００ｋＰａよりも低い圧力、好ましくは６５ｋＰａよりも低い圧力に達するまで、不活性ガス、好ましくは水素が、筐体４の供給管８ａを介して第２の入口８を介して注入される。

図６は、筐体４が矩形の横断面を有する、本発明による装置の他の実施形態を示す。筐体４は、矩形の金属板の形態の一連の電極１および２を収容する。装置のこの実施形態では、筐体４の外面４０に配置された２つの電気コネクタ５および２４は、高電圧源（図示せず）に接続される。電気コネクタ５は電気接続を介して第１の電極１に接続され、電気コネクタ２４は電気接続を介して第２の電極２に接続される。第１の電極１および第２の電極２は交互に配置される。電極に印加される電流は交流電流であり、これは、第１の電極１に電流が供給される場合には第２の電極が接地電極として機能し、電流が方向を変えた場合には逆であることを意味する。矩形の板の形態の誘電材料素子が各電極１および２の両側に配置される。

また、筐体４は、供給管６ａに接続された第１の脂肪性物質入口６と、出口管７ａに接続された第１の脂肪性物質出口７とを備える。したがって、脂肪性物質は、供給管６ａを介して第１の植物材料入口を通して供給され、筐体の容積の約１／３〜１／２の容積に達するまで筐体内に配置される。

有利には、第１の脂肪性物質入口６は筐体の上部に位置し、前記脂肪性物質出口７は筐体４の下部に位置する。

油が第１の入口６を通って筐体４の中に供給されると、油が筐体４の上部のチャネル３２によって電極１および２ならびに誘電材料素子３に放出され、それにより、それらの上への油の膜の形成を改善することが可能となる。電極１および２ならびに誘電体３へのこの油の分配は、油処理の有効性をさらに向上させることを可能にする。好ましくは、ふるい３３がチャネル３２と一連の電極１および２ならびに一連の誘電材料素子３との間に存在する。その後、重力により、油は自然に脂肪性物質出口７に供給される。

筐体４は、筐体４内へのガスの注入を可能にする第１のガス用の第２の入口８（図示せず）をさらに備える。

好ましくは、筐体４は、油を第１の脂肪性物質出口７に向かって案内するための傾斜面２９を有する。この傾斜面２９により、第一脂肪性物質排出口７への油の供給をさらに改善することが可能となる。

図７は、図５と同様に、電気コネクタ５と第１の電極１との間の電気接続を示す。図７において、電流の流れ距離Ａ、Ｂ、ＣおよびＤはすべて長さが同一であることを理解することができる。したがって、電気コネクタ５からの電流が及ぶ距離は、第１の電極１の各々について同一である。同じ電流の流れ距離を可能にするこれらの接続は、第２の電極２にも同様に有効である。

図８は、図３と同じ素子を示す。図８に示す実施形態では、油は、第１の脂肪性物質出口７を通って筐体４の下部から除去され、フィルタ１２を通って循環した後、筐体４の上部に供給されることが分かる。このようにして、油はチャネル３２に到達し、ふるい３３を通過し、分岐して電極１および２ならびに誘電材料素子３上に膜を形成する。このように、油は、筐体４の下部にあり、そこで案内面２９により第１の脂肪性物質出口７に向かって案内され、そこでフィルタを通して別の外部循環を開始し、これを油処理時間にわたって繰り返す。

有利には、電気的加熱システム（図示せず）が、脂肪性物質を収容する前記筐体４を加熱するために、筐体４の周囲に配置される。このようにして、筐体４に収容された脂肪性物質の温度を調節し、一定に保つことができる。

別の実施形態では、筐体４は、筐体４から前記脂肪性物質を抽出するように構成された除去弁（図示せず）を有する。

筐体４内のガス圧力を測定するために、筐体４内に圧力計（図示せず）を配置することができる。供給管８ａを通したガスの注入は、図示はしないが、１，０００ｓｃｃｍ（標準立方センチメートル／分）の高い値で水素に対して較正されたＭＫＳ型の質量流量計（図示せず）によって有利に制御される。

また、装置は、前記圧力計に接続され、かつ、流量計に接続されるように構成されたコントローラ（図示せず）を備えることができる。コントローラは流量計を制御するように構成され、流量計は第２の入口８を介して筐体４の第１のガス用の供給管８ａと流体連通するように構成される。したがって、流量計は、第２の入口８によって筐体４の入口管８ａを介して筐体４内に注入される前記ガスの量を制御することを可能にする。

本発明による装置を、植物起源の様々な油を処理するために実施した。この装置は、高電圧源に接続された複数の電極と、接地に接続された複数の接地電極とを収容する円形の筐体を備える。これらの電極は、２５ｃｍの直径および２ｍｍの厚さを有するアルミニウム円板である。電極の両側に配置された誘電材料素子は、２８ｃｍの直径および５ｍｍの厚さを有するパイレックス円板である。

２リットルの油を筐体内に入れ、１０〜２ミリバールの真空に達するまでこれを減圧する。次いで、１８０トルの圧力に達するように水素を筐体内に導入する。

筐体は５ｒｐｍの速度で回転シャフトの周りを回転される。

以下の実施例において特定されるように、２．５Ａの衝撃電流に対応する２，９００Ｖの電圧が電極に印加され、３５ｋＨｚまたは６６ｋＨｚの周波数が使用される。

油の濾過は、１，４００ｒｐｍで作動するＣｏｒｍａ ＢＭＦ５型の循環ポンプを使ってプラズマを用いて油を処理する期間を通して行われ、これにより油を筐体から搬出することが可能になる。次いで、油を、０．８ｍｍメッシュを有する金属フィルタを通して濾過する。

この処理後に得られた油を、それらの物理化学的性質、特に動的粘度、チキソトロピーおよび緩和時間を測定するために分析した。

動的粘度は、ＩＳＯ２８８４−１規格（回転式粘度計による粘度の測定）にしたがって、コーンプレートシステムを備えたＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ粘度計ＣＰ５０−０．５を用いて測定される。測定は、４０℃の温度で、毎秒１点を取ることによって０〜５００ｓ^−１とし、５００ｓ^−１で１分間保持し、最後に毎秒１点を取ることによって５００〜０ｓ^−１とすることによるせん断応力下で得られる。

チキソトロピーは、油が応力を受けた際の粘度の変化の尺度である。それは、流体が一定の応力（または速度勾配）を受けた際に粘度が経時的に変化する流体の物理的特性である。チキソトロピーは、油等の物質を撹拌し放置することによって微視的構造を破壊し再構築する過程の即時性の欠如から生じる物理的現象である。チキソトロピー挙動は時間に依存する挙動として定義され、一定のせん断応力下で試験された物質の分解および再生が考慮される場合に正確に決定される。本発明によれば、植物油のチキソトロピーは、コーンプレートシステムを備えたＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ粘度計ＣＰ５０−０．５を用いて４０℃の温度で１，０００ｓ^−１の一定せん断応力下で行われた試験中に測定された。

本発明によれば、油のチキソトロピーは、油の初期状態と非構造化状態との間の粘度の変動を示す。

緩和時間は、粘弾性を有する潤滑物質がせん断応力を受けた際にその初期状態に戻るのに必要な時間に相当する。潤滑性植物油の試料に応力を適用し、この応力に対する結果として生じる応答を経時的に監視する。

本発明によれば、植物油の緩和時間は、コーンプレートシステム備えたＡｎｔｏｎ Ｐａｒｒ粘度計（ＣＰ５０−０．５）において、４０℃の温度で１，０００ｓ^−１の一定のせん断速度を植物油に適用することによって測定された。

脂質のヨウ素価は、１００グラムの脂肪材料に含まれるトリグリセリドの不飽和を結合することができるヨウ素（Ｉ_２）の質量である。

本発明によれば、ヨウ素価は、分析すべき脂肪性物質、すなわち植物油に既知の過剰の一塩化ヨウ素（ＩＣＩ）を反応させることからなるＷｉｊｓ法によって測定した。一塩化ヨウ素は、分析された試料の二重結合および溶液中に残っている過剰の試薬に結合する。次いで、ヨウ化カリウムをその溶液に過剰に添加し、それによって過剰のカチオンＩ^＋を分子状態Ｉ_２に戻す。ヨウ素に、デンプン溶液の存在下で、チオ硫酸ナトリウムの既知のモル濃度の溶液を投与することができる。

３０℃の温度において１ｍＬ／分の速度で機能する立体排除クロマトグラフィー（アジレント）によって決定されるモル質量は、ポリスチレン換算で表現される。試料は１ｍｇ／ｍＬのクロロホルム中で可溶化され、２つのＰＬ ＧＥＬ ＭＩＸ−Ｄ１０カラムに通すことによって分画される。カラムは、５００〜１０６ｇ／ｍｏｌの間の範囲のモル質量の低分散度ポリスチレンを使用することによって予め較正した。検出は屈折率検出器（アジレントＤＲＩ）によって行われる。

実施例１
上記の処理は、ＡＶＥＮＯ製の菜種油に対して６６ｋＨｚの周波数で実施され、物理化学的性質の異なる、潤滑剤としても知られている加工植物油を得るために、異なる所定の処理時間で繰り返された。異なる加工時間の後に得られるこれらの植物油は、凝集物も凝塊もなく、視覚的に均質な構造を有する。これらの油を分析し、表１に列挙された特徴を得た。

実施例２

上記の処理は、ＡＶＥＮＯ製の菜種油に対して３５ｋＨｚの周波数で実施され、物理化学的性質の異なる、潤滑剤としても知られる加工植物油を得るために、異なる所定の処理時間で繰り返された。異なる加工時間の後に得られるこれらの植物油は、凝集物も凝塊もなく、視覚的に均質な構造を有する。これらの油を分析し、表２に列挙された特徴を得た。

実施例３

上記の処理は、ＡＶＥＮＯ製の亜麻仁油に対して６６ｋＨｚの周波数で実施され、物理化学的性質の異なる、潤滑剤としても知られている加工植物油を得るために、異なる所定の処理時間で繰り返された。異なる加工時間の後に得られるこれらの植物油は、凝集物も凝塊もなく、視覚的に均質な構造を有する。これらの油を分析し、表３に列挙された特徴を得た。

実施例４

上記の処理は、ＡＶＥＮＯ製の亜麻仁油に対して３５ｋＨｚの周波数で実施され、物理化学的性質の異なる、潤滑剤としても知られている加工植物油を得るために、異なる所定の処理時間で繰り返された。異なる加工時間の後に得られるこれらの植物油は、凝集物も凝塊もなく、視覚的に均質な構造を有する。これらの油を分析し、表４に列挙された特徴を得た。

一般に、特にこれらの実施例に示された結果に基づいて、油の処理時間が増加すると、処理前に当初は油中に存在していた不飽和の数が減少することが観察される。モル質量、ＭＷ、および粘度は、処理時間が増加すると増加する。

また、これらの実施例は、本発明による装置が、緩和時間が２００秒未満である、プラズマを使用して処理された植物油の製造を可能にすることを強調している。緩和時間が２００秒未満であり、処理毎に再現可能であることは、本発明による装置によって得られる潤滑性植物油の改善された粘弾性特性の良い指標である。短い緩和時間は、油が応力を受けた場合に、例えばエンジンで使用される場合に、油がその初期状態に戻ることを可能にするという利点を有する。さらに、この油は、５％〜３０％の粘度のチキソトロピーを有する。したがって、本発明による装置は、適切かつ制御された粘弾性およびチキソトロピー特性を有しながらも、改善され制御された粘度を有する、潤滑性の植物油を得ることを可能にすると結論付けることができる。

実際、本発明による装置は、異なる起源の植物油、特に菜種または亜麻仁由来の植物油の処理を実施することを可能にすることが上記の実施例から分かる。実施例によって示されるように、粘度の３０％未満のチキソトロピーおよび２００秒未満の緩和時間を維持しつつも、処理時間を調整することによって、特に処理後に得られた油の粘度を制御することが可能である。したがって、本発明による装置により、これらの油の物理化学的特性を制御しつつも、広範囲の粘度で加工植物油を製造することが可能である。

本発明は、上述した実施形態に決して限定されず、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく変更が適用され得ることが理解される。

Claims (22)

1. 植物起源の脂肪性物質の電気処理装置であって、
   ｎ個の実質的に平行な電極（１および２）を含む一連の電極であって、ｎ≧２であり、各電極は高電圧源および／または接地に接続されるように配置された一連の電極と、
   前記電極（１および２）と実質的に平行で、かつ、一連の電極の各電極（１および２）の両側に配置されたｎ＋１個の誘電材料素子を含み、各電極（１および２）が２個の誘電材料素子（３）の間となる一連の誘電材料素子（３）と、
   前記脂肪性物質を受容するように配置され、前記一連の電極（１および２）と前記一連の誘電材料素子（３）とを取り囲む筐体（４）と、
   前記一連の電極（１および２）と前記一連の誘電材料（３）とを少なくとも部分的に浸すように配置された、前記一連の電極（１および２）と前記一連の誘電材料素子との浸漬装置とを備え、
   前記筐体（４）が、
   筐体（４）の外面（４０）に配置された少なくとも１つの電気コネクタ（５）と、
   前記一連の電極の前記電極を前記電気コネクタ（５）に接続する少なくともｎ個の電気接続を備え、各電気接続は所定の電流の流れ距離を有し、電気接続の電流の流れ距離は互いに等しい一連の電気接続と、
   脂肪性物質のための第１の入口（６）と、脂肪性物質のための第１の出口（７）と、
   第１のガスのための第２の入口（８）と、第２のガスのための第２の出口（９）とを備え、
   前記装置は、
   前記電気コネクタ（５）に接続された高電圧源（１１）と、
   筐体（４）の前記第１の脂肪性物質出口（７）と流体連通した入口（１３）、および、筐体（４）の前記第１の脂肪性物質入口（６）と流体連通した出口（１４）を有するフィルタ（１２）
   をさらに備えることを特徴とする装置。
2. 一連の電極の少なくとも１つの電極、好ましくは各電極が、０．５ｍｍ〜５ｍｍの間の範囲の厚さを有する金属板である、請求項１に記載の装置。
3. 前記浸漬装置は、前記電極（１および２）に取り付けられ、かつ、前記誘電材料素子（３）に取り付けられた回転シャフト（１０）をさらに備える、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記浸漬装置は、前記筐体（４）に取り付けられた回転シャフト（１０）をさらに備える、請求項１〜３の何れか一項に記載の装置。
5. 前記浸漬装置は、筐体（４）内に、回転シャフト（１０）に固定され、前記シャフト（１０）によって回転するように配置され、一連のブレード（２８）が周囲に配置された円板（２７）をさらに備え、前記ブレード（２８）の各々は、前記円板（２７）の回転軸線と平行な長手方向軸線（Ｌ）を有し、前記円板（２７）は、前記ブレード（２８）が前記電極（１および２）および前記誘電材料素子（３）を囲むように、前記電極（１および２）および前記誘電材料（３）と共通の回転軸線（Ｒ）を有する、請求項４に記載の装置。
6. 前記浸漬装置は、筐体（４）の下部に位置する前記第１の脂肪性物質出口（７）と、筐体（４）の上部に位置する前記第１の脂肪性物質入口（６）とをさらに備える、請求項１または２の何れか一項に記載の装置。
7. 前記筐体（４）は、脂肪性物質を筐体（４）の前記第１の脂肪性物質出口（７）に案内するための少なくとも１つの傾斜面も有する、請求項１〜６の何れか一項に記載の装置。
8. 前記誘電材料素子（３）は、ガラス、パイレックス、硬質ポリマーおよびそれらの混合物からなる群から選択される、請求項１〜７の何れか一項に記載の装置。
9. 筐体（４）内に配置され、筐体（４）内のガス圧力を測定するように構成された圧力計をさらに備える、請求項１〜８の何れか一項に記載の装置。
10. 前記圧力計に接続され、かつ、流量計に接続されるように構成されたコントローラをさらに備え、前記コントローラは流量計を制御するように構成され、前記流量計は、筐体（４）の第１のガスのための前記第２の入口（８）と流体連通し、筐体（４）の第１のガスのための前記第２の入口（８）によって筐体（４）内に注入された前記第１のガスの量を測定するように構成される、請求項１〜９の何れか一項に記載の装置。
11. 筐体（４）の前記第１の液体脂肪性物質出口（７）と流体連通するように構成された第１の入口（１６）と、フィルタ（１２）の前記入口（１３）と流体連通するように構成された第１の出口（１７）とを有する粘度計（１５）をさらに備え、前記粘度計（１５）は、前記筐体（４）と前記金属フィルタ（１２）との間の前記脂肪性物質の粘度を測定するように構成される、請求項１〜１０の何れか一項に記載の装置。
12. 筐体（４）の前記第１の出口（７）と流体連通する第１の入口（１９）と、粘度計（１５）の前記第１の入口（１６）と流体連通する第１の出口（２０）とを有する循環ポンプ（１８）をさらに備え、前記循環ポンプ（１８）は、筐体（４）の前記第１の出口（７）と前記第１の入口（６）の間の前記脂肪性物質を循環するように構成される、請求項１〜１１の何れか一項に記載の装置。
13. 前記脂肪性物質を収容する前記筐体（４）を加熱するために、筐体（４）の周りに配置された電気加熱システムをさらに有する、請求項１〜１２の何れか一項に記載の装置。
14. 前記筐体（４）は、前記脂肪性物質を筐体（４）から抽出するように構成された除去弁を有する、請求項１〜１３の何れか一項に記載の装置。
15. 前記高電圧源（１１）は前記電気コネクタ（５）に直接接続される、請求項１〜１４の何れか一項に記載の装置。
16. 前記回転シャフト（１０）を駆動するように構成されたモータ（２５）をさらに備える、請求項３〜１５の何れか一項に記載の装置。
17. 高電圧源の供給を確実に低電圧にするための回転電気コネクタ（２６）をさらに備え、前記回転コネクタ（２６）は、回転シャフト（１０）上に配置されており、回転シャフト（１０）に取り付けられ、高電圧源（１１）に電気的に接続されるよう構成された第１部分と、回転シャフト（１０）から独立し、低電圧源に電気的に接続されるよう構成された第２の部分とを有する、請求項３〜１６の何れか一項に記載の装置。
18. 請求項１〜１７の何れか一項に記載の装置を複数備えた、植物起源の脂肪性物質を電気的に処理するためのシステムであって、前記装置は互いに直列におよび／または並列に配置されることを特徴とするシステム。
19. 植物起源の脂肪性物質を、２以上のｎ個の電極（１および２）を含む一連の電極と、少なくともｎ＋１個の誘電材料素子（３）を含む一連の誘電材料素子と、前記脂肪製物質を受容するように構成され、かつ、前記一連の電極（１および２）および前記一連の誘電材料素子（３）を囲む筐体（４）とを備える装置を用いて放電処理する方法であって、
    −前記筐体（４）の第１の入口（６）を介して前記筐体（４）内に脂肪性物質を導入し、−前記筐体（４）の前記第１の出口（７）を介して前記筐体（４）から第２のガスを抽出し、
    −筐体（４）の前記第２の入口（６）を介して前記筐体（４）内に第１のガスを導入し、−前記一連の電極および前記一連の誘電材料素子（３）を脂肪性物質に浸漬し、前記電極（１および２）および前記誘電材料素子（３）の表面に脂肪性物質の膜を形成することを含み、
    前記方法は、
    −一連の電極の各電極（１および２）に同量の電流を印加するために、一連の電気接続によって筐体（４）の外面（４０）に配置された、それ自体が高電圧源（１１）に接続されている電気コネクタ（５）に接続された一連の電極に一定で安定した電流を印加し、
    −筐体（４）の前記第１の脂肪性物質出口（７）と流体連通する入口（１３）と、筐体（４）の前記第１の脂肪性物質入口（６）と流体連通する出口（１４）とを有するフィルタ（１２）を介して前記脂肪性物質を濾過する
    ことを含むこと
    を特徴とする方法。
20. 第１の電極に印加される高電圧が１Ｈｚ〜５００ｋＨｚの間の範囲の周波数で５００Ｖ〜１０ｋＶの間の範囲にある、請求項１９に記載の方法。
21. 前記一連の電極および前記一連の誘電材料素子（３）を脂肪性物質に浸漬し、前記電極（１および２）および前記誘電材料素子（３）の表面に脂肪性物質の膜を形成するステップは、筐体（４）の第１の脂肪性物質出口（７）と筐体（４）の前記第１の脂肪性物質入口（６）との間の前記脂肪性物質の循環のおかげで、前記電極（１および２）および前記誘電材料（３）をスプレーすることによって得られる、請求項１９または２０に記載の方法。
22. 前記装置は、前記電極（１および２）および前記誘電材料素子（３）に取り付けられた回転シャフト（１０）をさらに備え、前記一連の電極および前記一連の誘電材料素子（３）を脂肪性物質に浸漬し、前記電極（１および２）および前記誘電材料素子（３）の表面に脂肪性物質の膜を形成するステップは、回転シャフト（１０）を用いて前記電極（１および２）および前記誘電材料（３）を回転させることによって得られる、請求項１９〜２１の何れか一項に記載の方法。

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