JPH04227041A

JPH04227041A - 加熱し且つ加圧した流体混合物を予備決定比率で形成するための半連続的方法及び装置

Info

Publication number: JPH04227041A
Application number: JP3181548A
Authority: JP
Inventors: Alex C Kuo; アレクス・チアフエイ・クオ; James A Condron; ジェイムズ・アンドルー・コンドロン; Kenneth L Hoy; ケネス・ルック・ホイ
Original assignee: Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Current assignee: Union Carbide Chemicals and Plastics Technology LLC
Priority date: 1990-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1992-08-17
Also published as: EP0464634A1; CA2045776A1; US5098194A; KR960009152B1; AU634693B2; AU7938391A; KR920000391A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【関連する特許出願】この出願は、１９８９年１０月４
日に出願され、目下、１９９０年５月８日に米国特許第
４，９２３，７２０号として特許が発行された米国特許
第４１８、８２０号に関する主題を含む。また、この出
願は、１９８８年７月１４日に出願された米国特許出願
第２１８，８９６号、１９８８年７月１４日に出願され
た第２１８，９１０号及び１９８９年９月２７日に出願
された第４１３，５１７号に関する主題をも含む。

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、その一層広い具体例に
おいて、複数の流体を、経済的で、有効で且つ容易に輸
送することができる装置を用いて、簡単且つ洗練された
方法において半連続性条件に基づき、有効に混合し、加
熱しそして加圧する分野に関する。本発明の他の具体例
において、予備決定され比率化された量の複数の流体を
、本発明の混合、加熱及び加圧の具体例に給送するため
の方法及び装置が提供される。さらに詳しくは、本発明
は、その一層好ましい具体例において、粘度低減希釈剤
として用いられる少なくとも一種の超臨界流体を実質的
に正確に比率化された量で含む、加熱され且つ加圧され
たコーティング組成混合物を形成する半連続性装置及び
方法に関する。次いで、混合され正確に比率化された流
体混合物を、塗布されるべき基板上に噴霧することがで
きる。

【０００３】

【従来技術】混合物が特定の目的に調製される本質的に
全ての方法において、その混合物の構成成分を、混合物
がその意図された用途に対し有効であるよう、通常、特
定の比率化した量で存在させる必要がある。前述の関連
特許出願の根本目的は、超臨界流体、特に超臨界二酸化
炭素を用いてコーティング配合物中の有機溶媒の量を低
減することにある。理解し得るように、この目的を考慮
して、コーティング配合物と超臨界流体の液体混合物を
有効に噴霧するための能力そしてまた基板上に所望のコ
ーティングを得るための能力をなお保持しつつ、できる
だけ多くの超臨界流体を用いるのが一般に望ましい。従
って、ここでも噴霧されるべき液体コーティング混合物
中に存在する超臨界流体及びコーティング組成物の量が
規定され、比率化されていることが特に好ましい。

【０００４】一般に、超臨界流体の添加量の好ましい上
限はコーティング配合物と混和できる量である。この実
際の上限は、一般に、コーティング配合物と超臨界流体
を含む混合物が１相から２相に分離するときに認識でき
る。

【０００５】この現象を一層良く理解するために、図１
の相図が参照される。図１では超臨界流体は超臨界二酸
化炭素流体である。図１において、３角図の頂点は混合
したコーティング配合物の純粋な成分を示し、該配合物
はここでの議論のために水を含まない。頂点Ａは溶媒、
頂点Ｂは二酸化炭素そして頂点Ｃはポリマー材料を示す
。曲線ＢＦＣは１相と２相間の相境界を示す。点Ｄは超
臨界二酸化炭素が加えられていないコーティング配合物
の考えられる組成を示す。点Ｅは超臨界二酸化炭素と混
合後の混合コーティング配合物の考えられる組成を示す
。

【０００６】こうして、噴霧後、大部分の二酸化炭素が
蒸発して、もとのコーティング配合物の組成が実質的に
残る。基板に接触する際、ポリマーと溶媒成分との残留
混合物は流れ出て、即ち一体化して均一且つ滑らかなフ
ィルムを基板上に形成する。フィルム形成路を、図１中
、線部ＥＥ’Ｄ（噴霧及び減圧）及びＤＣ（一体化及び
フィルム形成）により示す。

【０００７】しかしながら、コーティング配合物と混合
することができる超臨界二酸化炭素のような超臨界流体
の量は、一般に図１を参照して良好に視覚化できるよう
に、超臨界流体とコーティング配合物の混和度の関数で
ある。

【０００８】相図から見ることができるように、特に矢
印１００により示すように、超臨界二酸化炭素がコーテ
ィング組成物に加えられる程、混合した液体コーティン
グ混合物の組成は、線ＢＦＣにより示される２相境界に
近づく。もし、多量の超臨界二酸化炭素が加られると、
２相領域に達しそして組成は相応じて２つの流体相に分
離する。ときには、２相境界を超えるまでもの量の超臨
界流体（この場合、超臨界二酸化炭素）を混合するのが
望ましいであろう。しかしながら、一般には、噴霧性能
及び／またはコーティング配合物の最適化には、この２
相境界を大きく超えない方が望ましい。

【０００９】超臨界流体とコーティング配合物の２相状
態を回避することに加えて、最適な噴霧条件、例えば、
所望の混合粘度の形成、所望粒度の形成、所望の霧吹き
形状の形成等をもたらすこともまた望ましい。

【００１０】従って、超臨界流体を希釈剤として含む液
体コーティング配合物を、連続的、半連続的、及び／ま
たは断続的または周期的な要求条件に基づき噴霧するた
めには、かかる液体コーティング配合物を、噴霧に応じ
て、コーティング配合物と超臨界流体の比率化した量を
正確に混合することによって調製する必要がある。しか
しながら、超臨界流体の圧縮率は液体の圧縮率よりも相
当大きい。従って、圧力または温度の小さな変化は超臨
界流体の密度の大きな変化を結果として生じる。

【００１１】超臨界流体の圧縮率は、管及び／またはポ
ンプを通るそれらの材料の流れを変動させる。その結果
、コーティング配合物と混合したときに、超臨界流体の
、得られる混合したコーティング配合物中の比率もまた
、均一及び一定にならずに、相応じて変動する。さらに
、液体二酸化炭素の周囲温度での圧縮率は、十分に高く
、往復運動ポンプを用いて二酸化炭素とコーティング配
合物をポンプで送りそして比率化して混合コーティング
配合物を形成するときに流れ変動を起こす。これは、特
に、ポンプとコーティング配合物による混合点との間の
流路にある液体二酸化炭素の容積が極めて大きいときに
起こる。変動は往復運動ポンプのサイクル中に生じる任
意の圧力変化によって助長されまたは加速されることに
なる。

【００１２】いくつかの前述の関連特許出願（米国特許
出願第２１８，８９６号及び２１８，９１０号）に記載
された具体例中に、非圧縮性流体、すなわち、コーティ
ング配合物と圧縮性流体である液体二酸化炭素を、ポン
プで送りそして比率化するための装置が、例えば、コー
ティング配合物と超臨界状態の二酸化炭素を含む噴霧さ
れるべき最終混合物を調製しようとして開示されている
。その具体例において、コーティング配合物流と液体二
酸化炭素流の容量による比率化が、往復運動ポンプ手段
により実施される。該ポンプは、ポンプから各々ポンプ
のポンプサイクル中にある量の流体を排出する。一の往
復運動ポンプを用いてコーティング配合物を送り、該一
のポンプは液体二酸化炭素を送るのに用いられるポンプ
に連結される。各々のポンプ用のピストンロッドは、中
央の支点に関してピボット運動するシャフトの反対側の
端部に取り付けられる。容量比は、ストローク長を変化
するシャフトに沿って一のポンプをすべらすことによっ
て変わる。

【００１３】しかしながら、液体二酸化炭素は、周囲温
度、液体二酸化炭素が一般に加圧された容器中に貯蔵さ
れている温度では比較的圧縮性である。かかる圧縮性は
、噴霧されるべき混合コーティング配合物中に存在する
二酸化炭素の量を望ましくなく変動しそして振動させ得
る。これは、比較的非圧縮性のコーティング組成物及び
比較的圧縮性の液体二酸化炭素のポンプ作用特性が一致
しないことによる。コーティング配合物では、往復運動
ポンプの容積が排出されるとすぐに圧力が該ポンプ中で
発生する。液体二酸化炭素は実質的に圧縮性であるので
、同じ圧力を発生するためには一層大容積が排出される
必要がある。コーティング配合物と液体二酸化炭素の流
れが同じ圧力であるときに混合が起こるので、二酸化炭
素の流速はコーティング組成物の流速に遅れる。

【００１４】もしポンプの運転駆動力が、空気圧モータ
のそのサクイル中の方向変化のように、運転サイクル中
に変動すると、上記変動は強調される。それゆえ、もし
、駆動力が衰えると、コーティング配合物流の圧力は、
その非圧縮性により、圧縮性である液体二酸化炭素流の
圧力よりもずっと急速に低下する。

【００１５】従って、両方の流れ中に発生する圧力はポ
ンプ作用サイクル中に調和し得ず、それゆえ、噴霧され
るべき混合物中の二酸化炭素の割合もまた変わる。この
変動は、もし、二酸化炭素ポンプが充満された際に蒸気
の形成によりキャビテーションが該ポンプ中で生ずるな
らば、一層深刻にさえなる。

【００１６】これらの変動及び問題のいくつかは、液体
二酸化炭素を、それが往復運動ポンプに入る前に、低温
度、例えば、１０℃未満、そして０℃未満もの温度に冷
却することによって抑制されてきたが、それでも、所望
の混合物を形成するための、非圧縮性のコーティング配
合物と圧縮性の液体二酸化炭素の比率に存在し得る実質
的にすべての不正確さを回避する要請があった。実際に
、任意の圧縮性流体と非圧縮性流体とを正確に比率化す
る手段を提供する要請があった。

【００１７】その要請は、前述の関連特許出願である１
９８９年９月２７日に出願された米国特許出願第４１３
，５１７号において対処された。そこでは、特に重量に
よる比率化を頼りにして被覆されるべき基板上に噴霧し
て圧縮性流体及び非圧縮性流体の所望の混合物を得るこ
とに関して、非圧縮性流体及び圧縮性流体を含む比率化
された混合物を正確に且つ連続的に提供する装置及び方
法が開示さている。

【００１８】米国特許出願第４１３，５１７号の装置は
、概して、（ａ）実質的に圧縮性の流体を供給する手段
と、（ｂ）実質的に圧縮性の流体の重量流量を測定する
手段と、（ｃ）測定した実質的に圧縮性の流体の重量流
量に応じて信号を発生する手段と（ｄ）実質的に非圧縮
性の流体を供給する手段と、（ｅ）（ｃ）で発生した信
号に応じて実質的に非圧縮性の流体の流量を調節する手
段と、（ｆ）測定した圧縮性流体と調節した非圧縮性流
体との混合物を形成する手段とを含む。

【００１９】実質的に圧縮性の流体と実質的に非圧縮性
の流体の混合物を予定した比率で形成する上記出願に開
示された最も広い方法は、（ａ）実質的に圧縮性の流体
を供給し、（ｂ）実質的に圧縮性の流体の重量流量を測
定し、（ｃ）測定した実質的に圧縮性の流体の重量流量
に応じて信号を発生させ、（ｄ）実質的に非圧縮性の流
体を供給し、（ｅ）（ｃ）で発生した信号に応じて実質
的に非圧縮性の流体の流量を調節し、そして、（ｆ）測
定した圧縮性流体と調節した非圧縮性流体との混合物を
形成することを含む。

【００２０】該出願で用いそして本文中で用いたように
、術語「圧縮性流体」は圧力の変化により密度が少なく
とも約２％の程度で影響を受ける材料を含む。

【００２１】とりわけ、圧縮性流体の重量流量は連続的
に且つ瞬時に測定される。その流量がいくらかそして、
例えば、往復運動ポンプによるポンプ作用によって変動
するかどうかにかかわらず、あるいはかかる圧縮性流体
の状態にかかわらず、その重量流量の情報が連続的及び
瞬時の方法でシグナルプロセッサーに送られる。受け取
った情報に基づいて、シグナルプロセッサーは、測定さ
れた圧縮性流体の量に応じて非圧縮性流体の流量を調節
する計量装置を調節する。次いで、非圧縮性流体は、圧
縮性流体流量に対して正確に予定された比率で計量され
て、それゆえ、続いて圧縮性流体と非圧縮性流体が混合
されたときに、それらは混合されたコーティング配合物
中で正確な比率で存在する。

【００２２】実質的に圧縮性流体の重量流量を測定し、
次いでそれに応じて非圧縮性流体の量を調節することに
よって、圧縮性流体の圧縮率に関する問題及び圧縮性流
体の相変化、例えば、蒸発または凝縮に関する問題が実
質的に除去される。圧縮性流体流中に存在する任意の変
動または振動が瞬時に測定され、そして非圧縮性流体の
量を調節することによって所望の混合物用に規定した比
率が提供されることが補償される。従来の技法と対比し
て、この具体例は、一の流体のみの、すなわち非圧縮性
流体を計量、すなわち流量を調節することを含む。圧縮
性流体の流量は調節されず、測定されるだけであり、そ
の測定から非圧縮性流体の規定量が相応じて調整されて
所望の比率をもたらす。これは系の全体の柔軟性を考慮
し、圧縮性及び非圧縮性流体の所望の比率化した混合物
をもたらす簡単且つ有効な手段を備える。

【００２３】しかしながら、米国特許出願第４１３，５
１７号に開示された装置及び方法は、とりわけ圧縮性及
び非圧縮性流体の所望の比率化した混合物を比較的大規
模な連続条件にて製造するのに特に有効であり且つそれ
に焦点を合わせている。その出願に開示された発明は、
相当大きな工業設備に最適であり、そこでは、被覆され
るべき基板が、典型的には、コンベア系上を運搬され、
定置式または移動式にし得る少なくとも一つのスプレー
ガンを通り過って該出願に開示された装置により噴霧さ
れる。かかる系等は、一般に、自動車部品；電気モータ
；容器；パイプ；コイル鋼、紙、繊維及び巻き直される
際に被覆される他の材料；合板；ほうろう暖炉部品；パ
ネル及びハミカム上の積層用接着剤；洗浄器、乾燥機、
冷蔵庫等のような鋼金属部品；自動車本体；家具；収納
家具；及び重機を被覆するのに用いられ得る。

【００２４】しかしながら、出願番号４１３，５１７号
中にもくろまれた規模及び複雑化した連続装置は、実際
の且つ経済的な処方に対処することが出来ない。それゆ
え、例えば、自動車再仕上げ業、並びに小規模の「最終
用途」店及び野外噴霧操作等は、「規模の経済性」が低
コストな装置及び単純なモード操作を指図しており、出
願番号４１３，５１７号に開示されたタイプの装置を有
効に用いることはできない。必要なことは、単純で、半
連続性の方法及び装置であり、携帯用で且つ小規模、例
えば、約０．０１〜０．２ガロン／分の流体出力であり
、噴霧系の能力全体で約０．１〜１ガロンであるが、そ
れらに限定されない。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】寸法は一層小さいなが
らも、この系は複数の流体、特に１つ以上の圧縮性流体
と１つ以上の非圧縮性流体を供給し、正確に比率配分し
、加圧し、加熱しそして混合することができ、その後、
そのように混合し、加熱しそして加圧した流体をスプレ
−ガンを通じて噴霧することができ、最も好ましくは、
このは、コーティング材料を超臨界二酸化炭素のような
超臨界流体と正確に比率配分し、加圧し、加熱しそして
混合し、次いでかかる超臨界条件の混合物を噴霧するこ
とができる比較的小規模の、半連続装置及び方法を提供
することである。更には、例えば、着色したコーティン
グ系を製造するときのように混合流体の含有物の沈殿を
回避し；着色変化が必要なときに容易に浄化され；溶媒
の環境への拡散量を最小にし；最小の空所を持ち；コー
ティング流体をスプレー系及びスプレーガンを通じて連
続的に循環して正確な温度及び圧力調節を維持すること
に備え；そして漏れが起こり得る封止部を必要とする動
作部品を最小にして持つことができる前記半連続装置及
び方法を提供することである。

【００２６】

【発明の概要】ここに、本発明によって、上記要請の実
質的にすべてが対処された。複数の流体の比率化し、加
熱し、そして加圧した混合物を、比較的小規模で、正確
且つ半連続的に提供することが出来る方法及び装置が見
出された。本発明は流体の任意の組合わせとともに用い
得るが、特に非圧縮性流体及び圧縮性流体の混合物とと
もに用いるのが有利であり、基板上に噴霧される、コー
ティング配合物と超臨界二酸化炭素のような超臨界流体
との混合物を形成することに特徴がある。

【００２７】本発明は小規模の装置に関するが、ここに
開示された概念は大規模な装置をも同様に製造するため
に容易に用い得そしてかかる具体例を包含することは本
発明の範囲内であることが理解される。

【００２８】最も簡単な表現において、本発明は、２以
上の流体の予定した、比率化した量を２以上の加圧され
得る容器中に導入することを含み、ここに、流体は、そ
の後、一の容器から他の容器に、好ましくは同期された
形で往復動する。望ましくは、好ましい具体例において
、これらの容器はアキュミュレーターを含み、流体は一
のアキュミュレーターから他のアキュミュレーターに排
出される。流体を一の容器から他の容器に運ぶために流
体にかけられる圧力は、最終製品混合物用に予備決定さ
れた最終系圧力に達するように調節される。そうしてま
た、流体が容器中かあるいは２以上の容器を結合する往
復動ループ中で往復動されているときに、流体を加熱す
る手段を備える。流体の混合は、往復動すること自体で
達成され、そして望ましくは往復動ループ中に静的ミキ
サーを加入することによって向上され得る。循環ループ
を有するスプレーガンと往復動ループを結合することに
よって、使用者は、混合され、加熱されそして加圧され
た流体を、連続的または断続的な方法で噴霧することが
出来、その間に、流体はなお一の容器から他の容器に往
復動され、それによって、一式の予備決定された条件で
、混合、加熱そして加圧された状態に流体が望ましく維
持される。

【００２９】更に詳細には、本発明は、その広い態様に
おいて、２以上の流体を混合し、加熱し、そして加圧す
る装置であって、（ａ）加圧されることができる少なく
とも２以上の容器と、（ｂ）流体を上記容器の１以上の
容器から別の１以上の上記容器に運搬するための上記容
器間の連絡手段と、（ｃ）流体を、連絡手段を通じて少
なくとも１の上記容器から少なくとも１の別の上記容器
に連続的に往復動する手段であって、上記流体の往復動
が流体の混合をもたらす上記手段と、（ｄ）流体が容器
間を往復動されるときに流体を加圧する手段と、（ｅ）
流体が容器間を往復動されているときに流体を加熱する
手段とを含む上記装置を含む。

【００３０】また、本発明の一層広い態様において、本
発明は、２以上の流体を、混合し、加熱し、そして加圧
する方法であって、（ａ）加圧されることができる少な
くとも２以上の容器の少なくとも１に流体を供給し、（
ｂ）流体を、上記容器の少なくとも一から少なくとも一
の別の上記容器に往復動し、ここに流体の往復動が流体
の混合をもたらし、（ｃ）流体が容器間で往復動されて
いるときに流体を加圧し、（ｄ）流体が容器間で往復動
されているときに流体を加熱すること含む方法を含む。

【００３１】さらに、本発明は、また、二以上の流体の
予定した、比率化した量を上記往復動ループに提供する
ことにも注意が向けられる。それゆえ、本発明は、上記
の容量または重量により比率化するタイプの装置を用い
るのではなく、圧縮性流体のような第１の流体の既知の
予定した容量を、予定した温度及び圧力にて固定容積の
容器中に蓄積して、次いで上記流体を上記容器から往復
動混合系に運搬することに頼っている。温度、圧力及び
容積は既知であり且つ固定されているので、圧縮性であ
ろうとなかろうと、第１の流体の厳密な且つ正確に知ら
れた重量が往復動ループ工程に導入される。同様の方法
で、例えば、非圧縮性流体から構成され得る第２の流体
が測定されそして往復動混合ループ中に運搬される。従
って、ここに、往復動ループは、既知の且つ所望の、予
定した、重量比率化した量の流体、例えば、圧縮性及び
非圧縮性流体を含み、そして極めて簡単且つ洗練された
方法で混合を行う。この段階ではいずれの流体もポンプ
作用を請け負わないので、往復運動ポン作用に固有の性
質による変動現象は要因にはならず、その欠点を打破す
るための複雑化した重量測定及び比率化装置は必要でな
い。

【００３２】従って、２以上の流体の加熱し且つ加圧し
た混合物を予定した比率で形成するための本発明の装置
は、好ましい具体例において、（ａ）２以上の流体を、
２以上の第１の容器に供給する手段であって、一の流体
が一の第１の容器にそれぞれ供給され、各々の第１の容
器は予定された圧力及び温度で既知の容積を有する上記
手段と、（ｂ）各々の流体の少なくとも一部分をそれぞ
れの第１の容器の各々から取り出す手段と、（ｃ）少な
くとも１以上の上記第１の容器を出る流体の重量を測定
するための、少なくとも１以上の第１の容器上に存在す
る手段と、（ｄ）第１の容器を出る流体を受容するため
に、加圧されることができる少なくとも２以上の第２容
器と、（ｅ）流体を、１以上の第２の容器から１以上の
別の上記第２の容器に運搬するための、上記第２の容器
間を連絡する手段と、（ｆ）流体を連絡手段を通じて、
上記第２の容器の少なくとも１から別の上記第２容器の
少なくとも１に、連続的に往復動させる手段であって、
流体の往復動がそれらの混合をもたらす上記往復動させ
る手段と、（ｇ）流体が第２容器間で往復動されている
ときに、流体を加圧する手段と、（ｈ）流体が第２容器
間で往復動されているときに、流体を加熱する手段とを
含む。

【００３３】これに相応じて、本発明に従い、予定され
た比率で、少なくとも二つの流体の加熱し且つ加圧した
混合物を形成する方法は、（ａ）２以上の流体を、２以
上の第１の容器に供給し、１の流体を第１の容器にそれ
ぞれ供給し、各々の第１の容器は予定した圧力及び温度
で既知の容積を有し、（ｂ）１以上の流体の少なくとも
一部分を第１の容器からそれぞれ取り出し、各々の取り
出した流体の重量を測定し、そして取り出した流体を加
圧されることができる少なくとも２以上の第２容器の少
なくともひとつに導入し、（ｃ）第１の容器中に残る１
以上の別の流体の少なくとも一部分を、工程ｂ）で取り
出した流体量に対して、流体の重量に基づき、予定され
た比率で取り出し、取り出した別の流体を加圧されるこ
とができる少なくとも２以上の第２容器の少なくともひ
とつに導入し、（ｄ）流体を、少なくとも１の上記第２
の容器から少なくとも１の別の上記第２の容器に往復動
させ、上記流体の往復動が流体の混合をもたらし、（ｅ
）流体が第２の容器間で往復動されているときに流体を
加圧し、（ｆ）流体が第２の容器間で往復動されている
ときに流体を加圧することを含む。

【００３４】一層好ましい具体例において、本発明は、
実質的に非圧縮性の流体及び実質的に圧縮性の流体を、
各々、任意の順序で、往復運動するピストン、好ましく
はアキュミュレーターを含む２以上の容器に運搬し、次
いで流体を、２以上の流体の完全な混合が達成されるま
で、２以上の流体を予定したレベルに同時に加熱及び加
圧しながら、２以上の容器間を静的混合を通じて往復動
させることによって、上記実質的に非圧縮性の流体及び
実質的に圧縮性の流体を混合し、上記２以上の容器間を
往復動するループが上記混合物を基板上に噴霧するため
の噴霧手段を含む比較的小規模の装置及び方法を含む。本発明の小規模な装置は、特に、ここで新規な方法で用
いた市販のアキュミュレータを使用できることによって
、簡単性、有効性及び携帯性を備える。それは、また、
浄化用に装置をパージすることを促進し、それゆえ、最
小の有機溶媒で足り、それによって溶媒の環境への望ま
しくない損害が最小になる。これは、コーティング配合
物が用いられているときに、装置が色彩変化のために洗
浄されるべきである場合に特に望ましい。

【００３５】従来技術には、流体を比率配分し且つ混合
するための異なる装置が開示されるが、そこには、同様
に所望の度合いに加熱され且つ加圧される予備決定比率
の混合物、特に圧縮性流体及び非圧縮性流体の混合物を
、往復動ループを使用する本発明の如き簡素且つ効率的
様式で調製し得る装置は開示或いは教示されない。例え
ば、米国特許第４７０８０８８号には、ペイントスプレ
ーのための移動式の、無気噴射方法及び、ペイントを収
納するポータブルな加圧アキュミュレーターを含む装置
が開示される。ペイントは供給容器及び或は大気に開口
された開放ファンネル型デバイスから、電力駆動される
ピストンポンプによって前記加圧アキュムレーターへと
移送される。加圧アキュムレータが充満されるとその圧
力は８００ｐｓｉｇに特定され、その瞬間、圧力スイッ
チが電動ピストンポンプを止めそれにより、加圧アキュ
ムレーターへのペイント流れを遮断する。スプレーガン
を作動させることによって噴霧が開始されると、ペイン
トは加圧アキュミュレーターからスプレーガンに送達さ
れ、好適なオリフィスを通して基材に噴霧される。この
期間中、加圧アキュミュレーター内の圧力は４００ｐｓ
ｉｇに低下する。その時は、圧力スイッチによってピス
トンポンプを再度駆動させ、それにより追加的なペイン
トを加圧アキュミュレーターに送達する。斯くして、ス
プレーデバイスに供給されるペイントの圧力はスプレー
継続中に、所望されざることに８００ｐｓｉｇから４０
０ｐｓｉｇの間を変動する。加圧アキュミュレーターは
、遠隔位置塗装のためにペイント供給装置から取り外さ
れた場合には勿論、加圧アキュミュレーターをただ１回
充填するだけのバッチモード送達に於て作動される。

【００３６】米国特許第４７０８０８８号に記載される
装置は本発明の好ましい目的のためには使用し得ない。先に議論されたように、超臨界二酸化炭素の如き流体が
高い圧縮性を有することから、前記米国特許に記載され
る方法を提供するのは容易ではない。本発明の好ましい
具体例に於ては、超臨界的な流体を既知の質量ベースに
於て、非圧縮性配合物を使用して正確に比率配分し、次
いで、生じた混合物を単一相にてスプレーガンに送達す
ることである。米国特許第４７０８０８８号に記載され
る装置に於て生じる如き厳しい圧力変動は、それが極く
僅かであっても超臨界二酸化炭素の所望されざる蒸発を
引き起こしその結果、スプレーガンに２相を出現させ、
それが不規則な噴霧及びコーティングの品質低下を招く
。更には、米国特許第４７０８０８８号に記載される装
置は、流体を加熱するための手段を提供しないばかりか
、流体を環境温度以上の特定の温度レベルに維持するた
めの手段を提供しない。そうした加熱手段は然し乍ら、
本発明の好ましい具体例に於ては必要である。そこでは
１つ以上の流体の温度が上昇され且つその臨界温度以上
の温度維持される。実際上、こうした圧縮性流体の多く
のもの、そして特に二酸化炭素を使用しての上記米国特
許に記載された４００ｐｓｉｇから８００ｐｓｉｇの圧
力範囲及び上限は、本発明の好ましい具体例に従って混
合物の圧力が上昇されるところの二酸化炭素の臨界圧力
である１０５７．４ｐｓｉｇに接近すらするものではな
い。従って、圧力アキュミュレーターの使用を別として
、米国特許第４７０８０８８号に記載される装置は本発
明の目的を達成するためには全く異なるものである。

【００３７】単一の駆動源を使用しての比率計量のため
の方策が米国特許第３９６７６３４号に記載される。そ
れによれば、２つ以上の計量シリンダーに可変レバーア
ームを介して連結された往復型駆動モーターが、そのス
トロークを通して計量シリンダーの各々を測定及び予備
決定されたストロークに於て作動せしめそれにより、ス
トローク調整による異なる容積流量を提供する。液体を
計量するための他の方策が米国特許第３１０７０３４号
に記載され、そこでは往復作動式の液圧ポンプが、電気
モーター及びポンプの組み合わせ体によって提供される
加圧作動液によって駆動される。加圧作動液は各々の液
圧ポンプ内部に弁を介して選択的に流入しそれにより、
夫々の液圧ポンプの往復作動の速度をコントロールし、
それに対応してポンプ給送される物質の容積流量をコン
トロールする。この形式のシステムでは、ポンプが”ス
トールモード”となり、プロセスシステム内に背圧が生
じた場合に電気駆動体の焼け付きを防止するために、バ
イパス弁その他保護手段が必要である。

【００３８】米国特許第４５０５４０５号に記載される
改良に於ては、液体物質をポンプ給送するためのシステ
ムは往復作動ポンプを具備し、該往復作動ポンプは作動
液によって駆動される液圧作動型モーターによって駆動
される。ここでは作動液は往復作動する比率器を介して
液圧モーターを駆動するために使用される。往復作動す
る比率配分器は、予備決定空気圧下で運転される往復作
動空気モーターによって駆動される。この様式における
システムオペレーションは、システム背圧が空気モータ
ー適用圧力とバランスした時、空気モーターが”ストー
ル”し、それによって往復作動ポンプに適用される圧力
が制限され、更にポンプ給送される液体物質の出口圧力
もまた制限されるようなものである。これは、空気モー
ターを損傷から保護するための特別な保護手段を必要と
することなく達成される。米国特許第４０１９６５２号
及び４１７０３１９号には、２つの流体成分を、混合プ
ラスチックその他注型のための流体成分を大量に或いは
数ショット送達するための、予備決定流量率に於て混合
するためのシステムが記載される。１具体例に於ては別
個の成分が、各々選択された予備決定圧力に於て別個の
アキュームレーターに充填される。各アキュームレータ
ーに於ては、所望の質量流量を提供するための別個の圧
力及び混合デバイスへの入口ポートの予備決定寸法比率
が選択される。米国特許第４５２２７８９号には、２つ
の液体成分を混合及び分配するための方法及びシステム
が記載され、それによれば２つの成分は、ある比率に於
て結合された場合に化学的に反応する。このシステムに
は、反応性成分の各々を共通混合マニホルドを通して送
達し、該マニホルドから分与装置へと送達するための別
個の貯蔵容器及びポンプが含まれる。このシステムには
１方の容器に於て、弁付きの閉ループサブシステムを通
して液体を容器に戻すためのポンプが更に含まれる。閉
ループには分与装置への結合のためのエントリーポイン
トが具備される。全ての液体を分与するために使用され
るポンプは往復作動式のポンプであり、その幾つかは往
復作動し得る空気駆動体によって駆動されるものである
。米国特許第３９１２１２７号には、容積型ポンプを使
用する流体計量システムが、物理的ポンプ給送システム
に於て生じる液漏れ及び不連続性を補償するために、詳
しくはポンプピストンがシリンダー内を逆方向に移動す
る場合の、直線ポンプ位置の関数としての、ポンプスト
ロークのトップ及びボトム切り替わりの２つの位置にあ
る間の流体の損失量を補償するための、ポンプストロー
ク偏倚トランスデューサー及び電気制御回路と共に使用
されている。電気制御回路による補償はまた、ポンプス
トローク偏倚の各位置に対してもまた提供され、それが
ピストン運動の単位増分当りの流体アウトプットを低減
させ、またシステムにおける遅延評価に基く流体分与量
のエラーを低減する。これらの方法及び装置は少なくと
も２つの流体を混合デバイスに予備決定された容積率に
於て送達するために、一般に、２つの流体を所望の質量
割合に於て提供し且つ維持するための往復作動デバイス
に依存している。そうした方法及び装置は２つ以上の非
圧縮性液体を予備決定割合に於て送達するために適した
ものであり得るが、それらは全体としては、１つ以上の
流体が圧縮性流体である場合には不適当であり得る。これは、圧力の変動によって生じ得る変動が比率配分を
不正確なものとするからである。更には、前記の各米国
特許に於て示されるような従来技術は２つ以上の容器、
好ましくはアキュームレーター間における流体の往復動
を含む本発明のそれの如き、簡単で且つ洗練された加熱
、混合及び加圧システムをも開示しない。

【００３９】

【実施例の説明】以下の記載は、基材上にスプレーされ
るに適した、比率配分されたコーティング用配合物及び
二酸化炭素のような超臨界流体の混合された液体混合物
を提供することを主眼とするが、本発明はこの具体例に
制限されるものではない。以上の論議から容易に理解さ
れるように、本発明は任意の意図する爾後の用途に望ま
しい混合物を形成するために望ましい混合物を形成する
ために任意の圧縮性及び非圧縮性流体の比率配分を行う
ことを包括するものである。ここで使用するものとして
の「コーティング配合物」或いは「コーティング組成物
」とは、これまで超臨界流体と混合されることの無かっ
た、従来からの代表的なコーティング目的の組成物を意
味するものであることを理解されたい。また、「混合さ
れた液体混合物」或いは「混合されたコーティング配合
物」とは、コーティング配合物を少なくとも１種の超臨
界流体と混合したものを意味する。本発明との関連上、
超臨界現象を手短に述べる。超臨界流体現象は良く知ら
れている。フロリダ州Ｂｏｃａ　　ＲａｔｏｎのＣＲＣ
　　Ｐｒｅｓｓ社の発行したＣＲＣ　　Ｈａｎｃｂｏｏ
ｋ　　ｏｆ　　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　　ａｎｄ　　Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ，　　６７ｔｈＥｄｉｔｉｏｎのページＦ−
６２−Ｆ６４を参照されたい。臨界点より高い圧力にお
いて、生成する超臨界流体或いは「稠密（ｄｅｎｓｅ）
　ガス」は液体の密度に近い密度を得、かつ液体の性質
の内のいくつかを帯びることになる。これらの性質は流
体組成物、温度、圧力に依存する。移行点における臨界
点は、物質の液体としての性質及び気体としての性質が
互いに混じりあいそれにより或る物質に対して臨界圧力
と臨界温度との組み合わせとして定義される。臨界温度
は、それを超えると気体が圧力の増大によっても液化し
得ない温度として定義される。臨界圧力は、臨界温度に
おいて２相の出現をもたらすに丁度充分な圧力として定
義される。超臨界流体の圧縮率は、臨界温度の直上で大
きく、圧力をわずかに変えると超臨界流体の密度を大き
く変えるに至る。超臨界流体の一層高い圧力における「
液様」挙動は、「臨界未満の（ｓｕｂ−ｃｒｉｔｉｃａ
ｌ）」化合物に比べて可溶化容量を大きく高めることに
なり、液体に比べて拡散係数が大きくなり、有用な温度
範囲が広がる。高分子量の化合物が超臨界流体に比較的
低い温度で溶解され得ることがしばしばある。超臨界流
体に伴う興味ある現象は、高分子量溶質の溶解度につい
て「限界圧力」が生じることである。圧力を上げるにつ
れて、溶質の溶解度がほんのわずかの圧力増加で、数オ
ーダーの大きさで増大することがしばしばある。近超臨
界（ｎｅａｒ−ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ）液もまた
超臨界流体と同様の溶解度特性及びその他の関係ある性
質を示す。溶質は、たとえ低い温度で固体だとしても、
超臨界温度で液体になり得る。加えて、流体「変性剤」
が比較的低い濃度においてさえ、超臨界流体特性を有意
に変え得ることがしばしばあり、いくつかの溶質につい
て溶解度を大きく増大させ得ることを立証した。これら
の変化は本発明に関して用いる通りの超臨界流体の概念
の範囲内であると考える。よって、本明細書において用
いる通りの「超臨界流体」なる語句は、或る化合物の臨
界温度及び臨界圧力（臨界点）における、それらより高
い或いはわずかに低い状態での化合物を表わす。超臨界
流体として使用効果を有することが知られている化合物
の例を表１に挙げる。

【００４０】

【表１】

【００４１】超臨界二酸化炭素流体が、コーティング配
合物において、環境への安全性があり、超臨界温度が低
く、毒性が低く、非引火性であり、キセノン或いはクリ
プトンに比べてずっと安価であることにより、好ましい
超臨界流体である。同様の理由から、超臨界亜酸化窒素
（Ｎ２　Ｏ）もコーティング配合物と混合するに望まし
い超臨界流体である。しかし、上述した超臨界流体及び
それらの混合物の内のいずれも本発明において用いるこ
とが出来る。超臨界二酸化炭素流体の溶解作用は低級脂
肪族炭化水素（例えば、ブタン、ペンタン或いはヘキサ
ン）と同様であり、その結果、超臨界二酸化炭素流体を
、慣用のコーティング配合物の炭化水素溶媒の置換物と
考えることができる。その上、低級脂肪族炭化水素はあ
まりに揮発性であり、固有の爆発及び火災の危険をもた
らすため、慣用のコーティング配合物に用いることがで
きないが、二酸化炭素は非引火性、非毒性であり、環境
上容認し得る。よって、二酸化炭素を本発明の方法にお
いて用いることから安全上の利点もまた生じる。超臨界
流体のコーティング配合物への溶解性により、エアレス
スプレー技術によりスプレーされ得るのみならず、所望
のフェザードスプレーパターンを形成する単一相液体混
合物が形成され得る。

【００４２】先に論議したように、本発明は、これに制
限されるわけではないが、特に正確に比率配分された量
の超臨界流体、特に超臨界二酸化炭素とコーティング配
合物との混合液体混合物を調製するのに応用し得る。こ
こで使用するものとしての「先駆超臨界流体」とは、臨
界状態にはないが本発明の装置において処理される結果
として臨界状態に移行する二酸化炭素、亜酸化窒素等の
ような流体でありそして追加的に既に臨界状態にある物
質をも含むものである。本発明は、狭義には、配合物の
溶剤分中約３０重量％未満の、好ましくは約２０重量％
未満の水が存在するかぎり、コーティング配合物の種類
には特に制約されない。従って、エアレススプレー技術
を使用して従来からスプレーされている、上記の水要件
に合う実質上任意のコーティング配合物もまた本発明方
法及び装置によりスプレーされうる。そうしたコーティ
ング配合物は代表的に、塗装作業や仕上作業に対して或
いは様々の接着剤配合物の被覆その他に使用される。こ
うしたコーティング配合物はまた、農業分野で、肥料、
除草剤、殺虫剤等を散布するのに代表的に使用されるも
のをも含む。一般に、こうしたコーティング配合物は代
表的に、接着剤、塗料、ラッカー、ワニス、薬剤、潤滑
剤、保護油、非水性洗剤等いずれであれ、基材上にコー
ティングを形成することの出来る成分を少なくとも１種
含有する固形分を含んでいる。代表的に、この少なくと
も１種の成分はコーティング業界でよく知られたポリマ
ー成分である。一般に、本発明の固形分として使用され
るポリマーのような物質は、それらが少なくとも１種の
超臨界流体と最終的に混合されるときに関与する温度／
圧力に耐えることが出来ねばならない。そうした適用可
能なポリマーとしては、熱可塑性或いは熱硬化性材料或
いは架橋性フィルム形成用材料系でありうる。特に、ポ
リマー成分としては、ビニル、アクリル、及びスチレン
系、並びにビニル、アクリル、及びスチレン系ベースの
インターポリマー；ポリエステル、油を含まないアルキ
ド、アルキド等；ポリウレタン、油改質ポリウレタン及
び熱可塑性ウレタン系；エポキシ系；フェノール系；酢
酸ブチレート、酢酸プロピオネート及びニトロセルロー
スのようなセルロース系エステル；ユリアホルムアルデ
ヒド、メラミンホルムアルデヒド及び他のアミノプラス
トポリマー及び樹脂材料のようなアミノ樹脂；天然ガム
及び樹脂；不飽和ニトリルとジエンとのコポリマーであ
るニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、熱可塑性
ゴム、ネオプレン或いはポリクロロプレンゴムその他を
含むゴム基接着剤が挙げられる。固形分に含まれうるポ
リマー物質に加えて、コーティングにおいて代表的に使
用されてきた従来からの添加剤もまた使用可能である。例えば、顔料、顔料エキステンダー、金属フレーク、充
填（増量）剤、乾燥剤、消泡剤、皮張り防止剤、湿潤剤
、紫外線吸収剤、架橋剤、並びにその混合物がすべて、
本発明の方法によりスプレーされるべきコーティング配
合物において使用出来る。上に挙げた様々の添加剤と関
連して、顔料がコーティング配合物中に存在することが
望ましい。これは、顔料がスプレーされた配合物からの
超臨界流体の放離を助成し、改善された噴霧化をもたら
すことが見出されたからである。固形分に加えて、溶剤
分が、接着剤或いは塗料であれ、ラッカーであれ、ワニ
ス等であれ或いは農業用スプレーであれ、固体分を一つ
の媒体から別の媒体並行するビヒクルとして働かせるた
めにコーティング配合物中で代表的に使用される。ここで使用するものとしての「溶剤分」とは、実質上任
意の活性有機溶剤及び／或いは溶液、分散液或いは懸濁
液いずれかを形成するよう固形分と少なくとも部分的に
混和しうる非水性希釈剤から成る。ここで使用するもの
としての「活性溶剤」とは、固形分が少なくとも部分的
に可溶である溶剤である。エアレススプレー技術による
被覆に対して特定のコーティング配合物を形成するため
に与えられた固形分に対してどの特定の溶剤を選択する
かは従来通り決定され、当業者はそれを周知している。一般に、約３０重量％までの水、好ましくは約２０重量
％までの水もまた、カップリング溶剤がまた配合物中に
存在するなら、溶剤分中に存在しうる。そうした溶剤分
のすべてが本発明において適当である。カップリング溶
剤は、固体分中に使用されるポリマー化合物が少なくと
も部分的に可溶であるような溶剤である。しかし、最も
重要なことに、そうしたカップリング溶剤はまた、少な
くとも部分的に水と混和しうる。斯くして、カップリン
グ溶剤は、配合物が最適にスプレーされそして良好なコ
ーティングが形成されるように、単一の相が望ましく維
持される程度まで固形分、溶剤分及び水の混和性を改善
することを可能ならしめる。カップリング溶剤は当業者
によく知られておりそして上述した特性、即ち固形分の
ポリマー成分が少なくとも部分的に可溶でありそして水
が少なくとも部分的に混和性であるという性質を満足し
うる任意の従来からのカップリング溶剤がすべて本発明
において使用されるに適当である。本発明において使用
されうる適用可能なカップリング溶剤の例としては、限
定されるものではないが、エチレングリコールエーテル
、プロピレングリコールエーテル、その化学的及び物理
的組合せ、ラクタム、環状ユリア等が挙げられる。特定
のカップリング溶剤としては（最も有効性が高いものか
ら有効性が最も少ないものの順に列挙すると）、ブトキ
シエタノール、プロポキシエタノール、ヘキソキシエタ
ノール、イソプロポキシ２−プロパノール、ブトキシ２
−プロパノール、プロポキシ２−プロパノール、ｔｅｒ
ｔ−ブトキシ２−プロパノール、エトキシエタノール、
ブトキシエトキシエタノール、プロポキシエトキシエタ
ノール、ヘキソキシエトキシエタノール、メトキシエタ
ノール、メトキシ２−プロパノール、及びエトキシエト
キシエタノールが挙げられる。ｎ−メチル−２−ピロリ
ドンのようなラクタム及びジメチルエチレンユリヤのよ
うな環状ユリアもまた含まれる。水がコーティング配合
物中に存在しないとき、カップリング溶剤は必要ではな
いが、しかしまだ尚使用しうる。代表的なコーティング
配合物において存在しうるそして本発明において使用さ
れうる他の種溶剤、特に活性溶剤としては、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メシチ
ルオキシド、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン及
び他の種脂肪族ケトンのようなケトン類；メチルアセテ
ート、エチルアセテート、アルキルカルボキシリックエ
ステルのようなエステル類；メチルｔ−ブチルエーテル
、ジブチルエーテル、メチルフニルエーテル及び他の脂
肪族或いはアルキル芳香族エーテルのようなエーテル類
；エトキシエタノール、ブトキシエタノール、エトキシ
２−プロパノール、プロポキシエタノール、ブトキシ２
−プロパノール及び他のグリコールエーテルのようなグ
リコールエーテル類；ブトキシエトキシアセテート、エ
チル３−エトキシプロピオネートその他のようなグリコ
ールエーテルエステル類；メタノール、エタノール、プ
ロパノール、イソ−プロパノール、ブタノール、イソ−
ブタノール、アミルアルコール及び他の脂肪族アルコ−
ルのようなアルコ−ル類；トルエン、キシレン及び他の
芳香族炭化水素或いは芳香族溶剤の混合物のような芳香
族炭化水素類；ＶＭ＆Ｐナフサ及びミネラルスピリット
並びに他の脂肪族炭化水素或いはその混合物のような脂
肪族炭化水素類；２−ニトロプロパンのようなニトロア
ルカン類が挙げられる。溶剤或いは溶剤ブレンドの選択
に重要な構造関係の概説は、Ｉｎｄ．Ｅｍｇ．Ｃｈｅ．
２４，１６２，１９８５及びＪ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．
５８，１０９９，１９５４に掲載されている。もちろん
、カップリング溶剤並びに活性溶剤を兼用して機能しう
る溶剤も存在し、そして一つの溶剤が両方の目的を達成
するのに使用されうる。そうした溶剤としては、例えば
、ブトキシエタノール、プロポキシエタノール及びプロ
ポキシ２−プロパノールが含まれる。グリコールエーテ
ルが特に好ましい。スプレー用途を意図するコーティン
グ配合物に従来から存在する適当な添加剤もまた、本発
明において使用出来、その例は硬化剤、可塑剤、表面活
性剤等である。

【００４３】ここで、図２を参照すると、コーティング
配合物を二酸化炭素と共にポンプ送給、加圧、計量、比
率配分、加熱、及び混合して、いつでもスプレーしうる
態勢にある実質上正確に所望された比率で存在するコー
ティング配合物及び超臨界二酸化炭素を含む混合液体混
合物を形成することの出来る装置が示されている。上述
したように、この論議は特に二酸化炭素に焦点を合わせ
ているが、この物質に限定されるものではない。本発明
は特に圧縮性流体及び非圧縮性流体の混合物を混合し、
加熱しそして加圧するために特に適したものであるが、
本発明の装置及び方法を使用して流体の任意の混合物を
調整し得る。超臨界流体を使用してコーティング配合物
を調整する場合は、実際上表１に呈示したもののような
、特定用途に対して適当な超臨界状態に移行しうる任意
の流体もまた使用可能である。詳しくは、二酸化炭素の
如き先駆物質超臨界流体はタンク或いはシリンダー１の
ような任意の供給源から液体として供給される。好まし
くは、液体二酸化炭素が、使用される供給源を問わず、
そこから半連続バッチベースに於て供給される。その室
温での蒸気圧が（概略８００−８５０ｐｓｉｇ）である
液体二酸化炭素が、アキュームレーター３の如き一次容
器内に導入される。同様に、圧力容器或いはポット２の
ような任意の好適な供給源からコーティング配合物が供
給される。コーティング配合物もまた、使用される供給
源を問わず、そこからバッチベースで供給される。室温のコーティング配合物が、それがアキュームレータ
ー４の如き別の１次容器内に導入されるに際して計測さ
れる。双方の１次容器には、その内容物の少なくとも一
部分を除去しそれらを、以下に更に論議される往復動混
合ループ内の２次容器へと導入する幾つかの手段が具備
される。好ましい具体例に於ては流体は、一次容器内部
に位置付けたピストンを使用してそれら流体の全て或い
は一部分を排斥させることによって１次容器から除去さ
れる。前記ピストンは、従来のアキュームレーターに於
て見られるように、適宜の有効なシール手段を具備し且
つ容器の長手方向を往復作動によって横動し得る。以下
に議論されるように、ピストン排斥手段による排斥は、
１次容器を出る流体の量を判断するために使用され得そ
れにより、要求される混合の正しい比率配分を容易化す
る。

【００４４】図２に示される具体例では夫々の流体を受
容するためにただ１つの１次容器が使用されることが示
されるが、所望であれば、追加的な流体のために一般に
１つの流体につき１つの容器であり得る追加的な１次容
器を使用し得ることを理解されたい。何れの流体も配合
物の混合物から成り立ち得、また本発明はそうした可能
性を範囲内に有するものである。コーティング配合物並
びに先駆物質超臨界流体は共に、次いで望ましくは２次
アキュームレーター１６及び１７である往復動混合ルー
プ内の２次容器に導入され、一方、１次容器を出る流体
の質量が、正しく比率配分された流体量が２次容器内に
導入されるように決定される。２つの２次アキュームレ
ーター１６及び１７及び望ましくは静的ミキサー２３か
ら構成される往復動ループは次いで加圧されそれによっ
て、流体物質が前記２つの２次アキュームレーターの間
で往復動され静的ミキサー２３に通されることにより、
先駆物質超臨界流体が超臨界ステージに入った場合のよ
うに、所望の度合いの加熱及び加圧が得られるまで混合
及び加熱される。顔料、金属片、充填材その他の如き不
溶性固体が存在することを除き単一相が確立された時、
完全な混合が入手され且つ熱力学的平衡が達成される。往復動ループ内での流体の加熱は任意の従来手段によっ
て達成される。そうした手段には、往復動ループに位置
決めされた熱交換器が含まれ得る。望ましくはこの加熱
手段は蒸気ジャケットの如き２次容器上或いは内部に直
接的に位置決めされ得或いは別様には、２次的なアキュ
ームレーター容器上に設けた１つ以上の電気加熱要素２
１を含み得る。流体混合物の加圧もまた、当業者には周
知の任意の従来手段によって提供され得る。アキューム
レーターを使用することにより、そうした加圧はアキュ
ームレーターの内容物を排斥するピストンの背圧を単に
調整することによって提供され得るが、この加圧方法は
好ましいものである。

【００４５】図２にはただ２つの２次容器だけが示され
るが、任意の数のそうした２次容器を使用し得ることを
理解されたい。しかしながら、２つ以上の２次容器の使
用は著しい改善結果をもたらさない。２次アキュームレ
ーター１６及び１７及び静的ミキサー２３間での往復動
は、リザーバ３５から供給される作動液を加圧するため
に使用される空気作動式の液圧ポンプ３６の如き従来か
らの任意の動力源によって提供される。該液圧ポンプ３
６は２次アキュームレーター１６及び１７内のピストン
”Ａ”及び”Ｂ”を夫々駆動する。斯界に周知の圧縮空
気、電気機械的駆動体その他の従来的な動力源をも使用
可能である。別様には流体は、市販入手し得る往復動ル
ープ内に位置付けたポンプ給送手段の如きその他の従来
的手段によって、２次容器間を往復動させ得る。往復動
混合、加熱そして加圧ループ内部での周期流れ方向逆転
及び制御は、液圧流体システムにおける背圧調整器３３
、圧力スイッチ２８及び、望ましくは４方ソレノイド弁
である４方弁３２、によって為される。圧力スイッチ２
８は、ピストンが実質的にその移動の終端に到達した場
合にアキュミュレーターの１つの圧力が背圧調整器３３
の背圧を超過した場合に作動し、それによって４方弁３
２が作動され所望の流れの逆転が引き起こされる。この
ようにして、１つの２次容器から他の２次容器への流体
の排斥は、一方の２次容器からの流体の排斥が止まり、
そして他方の２次容器に導入される瞬間に於て流れが逆
転されそれにより、流体を受けていた容器が今やそこか
ら流体を除去するモードとされ、またその逆の状態とさ
れるよう、所望通りに同期される。望ましくは往復動は
、アキュミュレーター、即ちピストン内の排斥手段がア
キュミュレーターの実質的に全部の内容物を排斥して他
のアキュミュレーターに移送させそれによって適正な混
合を保証するよう制御される。

【００４６】図２にシンボルを使用して概略示される本
発明の方法及び装置が以下に更に詳しく説明される。好
ましくは、全ての剛性結合部は市販入手され得るシーム
レスの、溶接された、５０００−ｐｓｉｇ圧力等級の、
Ｓｗａｇｅｌｏｃｋフィッティング或いは同等物を使用
するタイプ３０４ステンレススチール製液圧チュービン
グＡＳＴＭ　　Ａ−２６９から作成される。可撓性の結
合部は、３０００ｐｓｉｇ圧力等級のＧｒａｃｏスタチ
ック−フレ−ナイロンホースモデル＃０６１−２２１或
いは５０００ｐｓｉｇ圧力等級のＧｒａｃｏ　　スタチ
ック−フレーナイロン高圧ホースモデル＃０６１−２４
１である。

【００４７】市販入手可能な二酸化炭素圧力シリンダー
１がアキュミュレーター３に連結される。該アキュミュ
レーター３はミルアンドマインサービスＳｅｒｖｉｃｅ
ｓ，社のＴｏｂｕｌ　　Ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒｓ　　
Ｄｉｖｉｓｉｏｎから市販入手し得るＴｏｂｕｌ　　Ａ
ｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ　　ｍｏｄｅｌ　　３ＡＴ３０−
１であり得る。コーティング配合物圧力容器２は、代表
的には例えば、Ｂｉｎｋｓ　　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉ
ｎｇ社から入手され得るモデル８３−５５０８の如き、
市販入手可能な攪拌低圧容器であり、これがＴｏｂｕｌ
　　ＡｃｃｕｍｕｌａｔｏｒＭｏｄｅｌ３ＡＴ３０−２
の如きアキュミュレーター４に連結される。アキュミュ
レーター４は好適な手段によってピストンロッド２６を
そのピストンの面に連結することにより改変され得る。ピストンロッド２６はアキュミュレーター４のガス端部
キャップを貫いて伸延しそして好適なパッキングデバイ
スによってシールされる。ピストンロッド２６には、ア
キュミュレーター４の容積に対して較正された目盛りが
刻まれる。この目盛りが、シリンダー内のコーティング
配合物の量の決定と、そこから排出されるコーティング
材料の量の監視とを可能とする。アキュミュレーター４
のガス端部キャップは好ましくは、任意の好都合な供給
源から供給される圧縮空気を、圧縮空気ヘッダー弁に連
結した電気的緊急遮断スイッチ５及びＷｈｉｔｅｙ社の
モデルＳＳ−４３ＸＦ４の如き３方弁７を介して結合す
るためのフィッティングを提供するために更に改変され
る。圧縮空気供給源は、圧力ポット２及び、市販入手さ
れ得るＨａｓｋｅｏ社のＭｏｄｅｌＭＬＰ−４６シング
ルストローク往復作動ポンプの如き任意の好適なオイル
ポンプである液圧ポンプ３６にもまた結合される。アキ
ュミュレーター３のピストンは、アキュミュレーター３
と液圧ポンプ３６とを連結するライン内の弁１４及び３
０を通してオイルリザーバ３５からポンプ３６によって
ポンプ給送された作動液によって駆動される。背圧調整
器３４が、アキュミュレーター３からオイルリザーバ３
５への戻り流路内で作動液システムに相互結合され、圧
力調整及びリリーフを提供する。

【００４８】１次アキュミュレーター３及び４が、好適
なライン及び弁９、１０、１１そして１５によって往復
混合ループ及びスプレーガン物質を供給するための２次
アキュミュレーター１６及び１７に連結される。Ｔｏｂ
ｕｌ　　Ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒモデル４．７Ａ３０−
４の如き任意の市販入手されるアキュミュレーターが好
適である。２次アキュミュレーター１６及び１７は、市
販入手し得るＫｅｎｉｃｓタイプの流体静的ミキサーモ
デル３７−０６−１１０の如き静的ミキサー２３を含む
ラインによって相互結合される。このラインは、好適な
フィッティング及び弁１１、２４及び２５を通して、完
全に混合された超臨界流体コーティング配合物混合物を
スプレーガンに、またスプレーガンから提供する。該ス
プレーガンは任意の市販入手可能なエアレスの及び或は
エアアシスト型のエアレススプレーデバイスであり得、
また選択される噴霧装置の形式によって、循環を伴って
或いは循環無しで作動され得るものである。２次アキュ
ミュレーター１６及び１７のピストン”Ａ”及び”Ｂ”
は、弁２９、３０及び３１を含むラインを通して、ポン
プ３６によって供給される作動液によって駆動される。作動液システム内のこの部分には、圧力調整及びリリー
スを提供するための、市販入手し得るＢｉｎｋｓ　　Ｍ
ａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　　社のモデル８４−４２１
の如き背圧調整器３３及び、Ｖｉｋｅｒｓ社のモデルＤ
Ｇ４Ｖ−３−２Ａ−Ｍ−Ｗ−Ｂ−４０の如き、任意の市
販入手され得るソレノイド弁の如き４方弁３２を作動さ
せるための、ＳＯＲ社のｔａｔｉｃ　　Ｏ−リング圧力
スイッチの如き圧力スイッチ２８もまた位置付けられる
。前記４方弁３２は２次アキュミュレーター１６及び１
７への作動液流れを逆転切替を提供する。圧力スイッチ
２８及び４方弁３２は、装置の過剰圧力に対する追加的
な保護を提供するための緊急遮断デバイス２７によって
リンクされる。

【００４９】圧力調整スイッチ及び４方弁を使用するの
に代えて、往復動ループ内部での流体の流れの方向得を
変化させるための、当業者に周知のその他の圧力検出デ
バイス、スイッチングデバイスもまた、本発明での使用
に好適である。例えば、圧力トランスデューサーを、容
器内の圧力を検知しその信号を信号プロセッサーに送る
ために使用可能である。そうした信号プロセッサーは、
結局、２つの３−サイクル弁或いは別様には、往復動ル
ープ内での流体流れ方向を適宜コントロールし且つ逆転
させるようになっている４つのオン／オフ弁を作動させ
るための電気信号を提供し得る。ヒーター２１及び２２
が、流体が混合される時、それら流体を運転温度へと加
熱しそしてスプレー作業中にその温度に維持するために
２次アキュミュレーター１６及び１７の周囲に取付けら
れる。流体への効率的な熱エネルギー移行が達成される
よう、任意の標準形式のヒーターを使用し得る。最も好
ましい形式はバンドタイプヒーター或いはケーブルタイ
プヒーターであり、それらはＷａｔｌｏｗＥｌｅｃｔｒ
ｉｃ　　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ社の如き供給者か
ら市販入手可能である。従来通りの蒸気ジャケットの如
き加熱手段もまた使用し得る。往復動ループ温度は、温
度制御システム１８と関連作動される熱電対１９及び２
０によって監視される。前記温度制御システム及び熱電
対は、標準的な市販入手され得る方法及び装置から選択
され得、本発明の範囲に対しては臨界的なものではない
。周囲環境中に圧力を釈放する図示の如き圧力釈放弁が、
装置を過剰加圧から保護するために各々のプロセスルー
プに於て設けられる。図２には計画的に配置された圧力
インジケーター、ドレン弁及びサンプル弁もまた示され
る。

【００５０】本発明の運転に際しては、３つの別個の相
が存在する。即ち、給送相と、混合及び加熱のための往
復動相とそしてスプレー相である。給送相に於ては、所
望の超臨界流体対コーティング配合物質量比率は、アキ
ュミュレーター４の如き１次容器から、容積インジケー
ター２６その他任意の好適な質量測定手段を使用して給
送されるコーティング配合物を調整及び制御することに
よって達成される。斯くして、排斥される流体の容積の
みならず特定の流体の密度を知ることにより、往復動ル
ープに給送される実際の質量を引き出すのはたやすいこ
とである。二酸化炭素の質量は、アキュミュレーター３
における二酸化炭素の容積及び温度そしてそこでの圧力
によって固定されることから、プロセスに対して設置さ
れる特定の装置に対する比率方程式は一定となる。圧縮
性流体を収容する容器内の圧力及び或は温度の変化は、
標準的な及び周知のガス法則を使用することによって容
易に考慮され得る。

【００５１】要求されるものではないが、本発明の好ま
しい具体例に於ては、圧縮性流体を収納するアキュミュ
レーターの実質的に全ての内容物を、既知の温度及び圧
力での容積が容易に知られるようにして移送することが
一般に所望される。従って、圧縮性流体を収容するアキ
ュミュレーターは、アキュミュレーターの容積に対して
構成されたピストンロッド２６をも具備し得る。このよ
うにして、排斥される容積が容易に知られ且つ圧縮性流
体の質量が簡単に引出され得る。本発明の更に別態様に
於ては、１次容器と共にロードセル（図示せず）が使用
され得、１つ以上のアキュミュレーターを出る質量が直
接計測され得る。その他の市販入手され得且つ好適な質
量計測デバイスをも使用出来る。運転を開始させるため
にスイッチ５が賦活されそれによりヘッダエアライン弁
６が開放され、圧縮空気がコーティング配合物が予備充
填した圧縮ポット２に提供される。この圧縮ポット２で
の圧力は６０及び８０ｐｓｉｇの間に調整される。次い
で、図示されない攪拌機駆動体を作動させることにより
、圧縮ポット２の内容物の攪拌が開始される。ドレン弁
８が開放されそれによって圧縮ポット２からのコーティ
ング配合物流れが開始され、給送ラインからの空気のブ
リーディングが許容される。コーティング配合物がドレ
ン弁８から自由に流動すると、ドレン弁８は閉じそして
弁９が、アキュミュレーター４からの空気を通気させる
ために位置決めされた３方弁７と共に開放されそれによ
り、コーティング配合物をしてアキュミュレーター４内
に流入可能ならしめる。測定ロッド２６の目盛りによっ
てアキュミュレーター４が充満したことが示されると、
弁９が閉じそして弁７が空気供給位置に切り替えられ、
それによってアキュミュレーター４の空気圧力は約８０
ｐｓｉｇにセットされる。

【００５２】次いで二酸化炭素アキュミュレーター３が
、先ず弁１４及び背圧調節器３４を開放し次いで弁１３
を開放することによって、シリンダー１から充填される
。二酸化炭素アキュミュレーター３は望ましくは、その
ピストンがその移動の限界長さにある場合に予備決定さ
れた正確な量の液体を収納する、目盛り付けされた容器
である。これは、弁１２がひび割れによって開放した場
合に急速に蒸発する液体及び或は氷の噴霧が検出された
場合に確認される。この時点に於て、二酸化炭素アキュ
ミュレーター３内の圧力は、ゲージ上に表示されるよう
に、約８００乃至８５０ｐｓｉｇのシリンダー圧力であ
るべきである。次いで弁１３、弁１４並びに背圧調節器
３４が閉じられる。上記議論ではコーティング配合物即
ち、非圧縮性の流体が先ず１次容器に導入され次いで液
体二酸化炭素、即ち圧縮性流体が導入されることが論議
されたが、１次容器への導入の順序は本発明にとって臨
界的なものでは無く、何れの流体をも最初に導入し得る
ものであることを理解されたい。この時点に於て両流体
は、流体を予備決定された比率に於て往復動混合、加熱
及び加圧ループに収納された２次容器へと供給する、目
盛り付けされた１次容器３及び４に導入されている。次ぎなるステップは、コーティング配合物並びに二酸化
炭素を、特定のスプレー用途のために所望されるコーテ
ィング混合物を提供するための所望の質量比率で移送す
ることである。

【００５３】本発明の好ましい具体例に於ては、コーテ
ィング配合物は先ず往復動ループに供給される。この様
式における１つの利益は、低圧の圧縮空気を、それが室
温及び大気圧にある場合にシステムを充填するために使
用され得る限りに於て、必要とされる設備が最小限であ
る簡易性にある。従って、先ず二酸化炭素が充填される
場合（そうしても良いが）にそうであるように、高圧ポ
ンプ及び付属的設備は不要である。往復動混合ループ、
にコーティング配合物を充填するために、弁９、１０及
び１１が開かれそれにより２次アキュミュレーター１６
及び１７そしてプロセスラインが、測定ロッド２６の目
盛りによって表示されるような所望のコーティング配合
物容積で充填される。移送が終わると弁９、１０は閉じ
られ、弁７を通気位置に再位置決めすることによってア
キュミュレーター４から圧力が送られる。先駆物質超臨
界流体を充填するために、約４０ｐｓｉｇの圧力に調整
した状態で弁３７を開くことにより、先ず液圧システム
がスタートされる。弁１０及び１５が開かれ、往復動ル
ープは流れが止まるまでゆっくりと充填される。この時
点で弁１０は閉じられる。次いでアキュミュレーター３
内の残余の二酸化炭素がドレン弁８及び１２を開くこと
によって排出され、次いで背圧調節器３４を開くことに
よって液圧システム内の圧力が放出される。最後に、弁
３０が閉じられそして弁８、１２そして１５が閉じられ
る。一般に、１つのアキュミュレーター、例えばアキュ
ミュレーター１６の容積と同等の容積だけが、往復動ル
ープシステムに存在する。

【００５４】加圧、加熱及び混合の第２のステージが、
弁２９及び３１を開きそれによって作動液の往復動ルー
プの液圧側への流入を開始させることによって開始され
る。システムが作動油で充填されると弁２９が閉じられ
る。次いでシステムの圧力は背圧調節器３４を調節する
ことによって所望のレベルに設定される。超臨界二酸化
炭素を入手するために、圧力は通常、１２００乃至１８
００ｐｓｉｇの運転圧力範囲内に背呈される。アキュミ
ュレーターが使用されない場合は、往復動ループ内の所
望の圧力は、従来からの、例えば、往復動ループ内に位
置決めされ且つ従来からの動力源によって駆動される往
復作動ポンプによってもまた提供され得る。次いでヒー
ター２１及び２２が賦活されることによって、システム
に充填されていた２つの流体が加熱されそして、２次ア
キュミュレーター１６及び１７間での往復動が生じるに
際し、静的ミキサー２３を通して混合される。２次容器
内の圧力を、そうした圧力測定に応答して信号を発生す
る圧力スイッチ２８の如き圧力検出デバイスと発生され
た信号に応答する、４方弁３２の如きスイッチング手段
との間における相互作用によって往復動が達成される。

【００５５】一例として、２次アキュミュレーター１６
内のピストン”Ａ”の面に作動液の圧力が行使されると
、それによってピストンは下降し、混合されたコーティ
ング配合物を静的ミキサー２３及び弁１１を経て２次ア
キュミュレーターから排斥する。排斥された混合された
コーティング配合物は次いで、同時に２次アキュミュレ
ーター１７に導入され、それによってそのピストン”Ｂ
”が、混合物が導入されるところの２次アキュミュレー
ター１７の端部を離れて上昇し、結局それが作動液をし
てプロセスライン及びソレノイド弁３２そして背圧調節
器３３を通してオイルリザーバー３５へと流動せしめそ
れにより、液圧ループ、例えばポンプからシステムを通
してオイルリザーバーに至り、そしてポンプに戻る液圧
ループを閉じる。ピストン”Ａ”がその移動の端部に到
達すると、液圧システムの圧力は圧力スイッチ２８によ
って設定された限界圧力となり、それが結局ソレノイド
弁３２を作動し、圧力スイッチをしてその第２位置へと
変化せしめそれにより、液圧は２次アキュミュレーター
１７のピストン”Ｂ”の面を押す状態に持来たされる。これがピストン”Ｂ”をその液圧と反対方向に付勢し、
結局、混合されたコーティング配合物をして往復動ルー
プ内で方向を逆転せしめ、その直接的結果として、ピス
トン”Ａ”をピストン”Ｂ”の運動と同調する状態でそ
の方向を逆転せしめ、この状態に於て作動液はプロセス
ライン及び背圧調節器３３を介してオイルリザーバー３
５に戻ることとなる。

【００５６】往復動ループの温度が所望の値、通常は、
超臨界二酸化炭素を入手する場合に於ては熱電対１９及
び２０によって表示される摂氏約５５乃至６０度の範囲
である前記所望の値に達し、コーティング配合物及び二
酸化炭素流体が混合（一般に往復動ループを数回、通常
１５回パスさせただけで混合される）されると、プロセ
スは混合されたコーティング配合物を基材に塗布する最
終段階のための準備状態となる。最終作動のために準備
状態とされたユニットにおける温度及び圧力は所望の範
囲は、超臨界二酸化炭素を含むコーティング配合物のた
めには、夫々通常約５５乃至約６０℃そして約１２００
乃至約１８００ｐｓｉｇである。弁１１が閉じられそし
てスプレーガン（図示せず）送給弁２４及び戻し弁２５
が開かれる。このステージに於て、システムの背圧は背
圧調節器３３を調節することによって所望の設定点に位
置決めされる。スプレーガンを引き続き作動させること
により、混合されたコーティング配合物はスプレーガン
を通して、この場合は混合されたコーティング配合物を
往復動ループを循環させることによって、コーティング
されるべき基材上に圧力噴霧される。別様には、弁１１
を閉じそして弁２４或いは２５の何れかを閉じると、ス
プレーガンを通して単一パス流れが生じる。何れのモー
ドでの作働中に於ても、混合されたコーティング配合物
を収容する２次アキュミュレーター１６及び１７は、少
量とは言え、混合されたコーティング配合物は各々のア
キュミュレーター間を往復動しそれにより、所望の熱的
水準を維持するとともに所望の加圧の度合いを維持する
。この場合、顔料その他の如き不溶性成分は継続的に懸
濁され、静的ミキサー２３がコーティング配合物の均一
性を提供する。

【００５７】所望であれば、装置を同一のコーティング
配合物で再充填し、単一バッチでコーティング混合物が
焼尽された後にスプレー作業を継続し得る。これを達成
するためには、スプレーガンを停止し、弁１１を開きそ
して弁２４及び２５を閉じる。次いで背圧調節器３３開
きそしてヒーター２１及び２２を最低のセッティングに
調節することにより往復動ループ圧力が減少される。次
いでコントローラー１８がオフとされる。熱電対１９及
び２０によって監視される温度が４０℃を下回ると弁３
１及び３７が閉じられる。装置へのコーティング配合物
及び二酸化炭素の再充填は、給送相に於て先に列挙した
段階を繰り返すことによって達成される。次いで往復動
相が先に説明されたように達成され、それが達成される
とスプレー作業は再度開始可能となる。

【００５８】本装置は他のコーティング配合物、例えば
異なる色の顔料を含むコーティング配合物を最小の停止
時間でもって受け入れ可能である。本来、本装置は存在
するコーティング配合物を可能な限り多く弁３８を介し
て好適な廃棄コンテナに排出した後にヒーターを止めそ
れによって液圧システムを停止させることによって遮断
される。アキュミュレーター４を含むコーティング配合
物給送システムは次いで、ポット２を適宜の溶剤を含む
ポットと交換し、そしてその溶剤を適切な弁及び液圧シ
ステムを操作することによって装置のこの部分に導入す
ることによって、その部分をコーティング配合物の無い
状態に浄化する。この状態は流体が好適な廃棄物質コン
テナに排出される際に観察される、流体の清浄状態によ
って表示される。その後、溶剤はパージ材料として往復
動ループに入り、等量のコーティング配合物を弁３８を
介して好適な廃棄コンテナへと排出する。

【００５９】この時点で、有機溶剤を使用することに関
連しての環境への影響を最小限とすることが望ましいこ
とから、亜臨界的な液体二酸化炭素をシリンダー１から
好適に充填した後、往復動循環及び噴霧ループ内に圧送
し得る。前記液体二酸化炭素はプロセスライン及び適宜
の弁１５、１０、２４、２５、及び１１を通してそこを
通過し、ドレン弁３８を通して好適な廃棄物コンテナへ
と排出されそれにより、装置に含まれるコーティング流
体の大半を装置からパージングする。基本的に、二酸化
炭素は流体のスラグとして作用し、コーティング配合物
を装置から押し出す。プラグ流れ状態に於て作用するプ
ロセスを使用し、溶剤を二酸化炭素及びコーティング配
合物間の干渉液として使用することで所望の単一相状態
が維持されそれにより、装置壁面からコーティング物質
を取り除くための困難さが最小限化され及び或は装置壁
面へのコーティング物質付着が防止される。この段階に
引き続き、圧力容器２からの溶剤は適宜のライン及び弁
を介して循環ループ内に移送されて該循環ループを充満
し、その時点で、液圧システムによって循環装置を貫い
ての溶剤の往復動が生じせしめられる。往復動は公称時
間、好ましくは約１５分間継続され、その時間の経過後
、溶剤はスプレーガンから圧力噴射されてそこをクリー
ニングし、次いでドレン弁３８を通して廃棄物コンテナ
内に廃棄される。

【００６０】コーティング物質の最後の微量を完全に取
り除くのに、溶媒フラッシュが１回以上必要になり得る
。溶媒をなお一層保存するには、二酸化炭素と溶媒との
混合物を最終フラッシュのために純溶媒よりもむしろ往
復動ループに移すのがよい。一旦完了したら、装置を廃
棄用コンテナに自由に排出させ、次いで、必要な場合、
ろ過した圧縮空気で少なくとも約３０分間空気パージし
て残留する微量の溶媒を取り除く。この洗浄手順の後、
今、新たにコーティングコンセントレートのバッチを装
置に導入することができる。よって、例えば、コーティ
ング着色変化は、最少の停止時間で達成することができ
、それが運転費を最少にし、かつ本発明の目的の内の一
つであるところの、有機物質が汚染物質として環境中に
逃散するのを最少化を達成できる。同様に、最終の運転
停止のために装置を清浄にする際に、環境に与える影響
を最少にすることができる。慣用のアキュミュレーター
を上述した方式で用いることにより、運搬容易な且つ特
に小規模のエンドユーザーが種々の用途に利用可能な簡
単かつ効率的な系を提供するのは勿論である。下記に例
を挙げて更に本発明を例示する。これらの例は事実上例
示する意図であり、発明の範囲を制限するものと解釈す
べきでない。

【００６１】例１下記の例は本方法のバッチ様式での実施を例示する。装
置は、図２に示す略線図に従って組み立てられる。装置
を用い、圧縮性二酸化炭素及び非圧縮性コーティング配
合物を正確に比例配分しかつ加工してコーティング配合
物を基材に吹付塗布するための、二酸化炭素を適当な濃
度で含有する混和液体混合物を形成する。撹拌された非
圧縮性コーティング配合物（下記に説明する）は、撹拌
機を取り付けた２．５ガロン圧力ポット２（ＭＡＷＰ１
１０ｐｓｉｇ（７．７ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）のＢｉｎｋｓ　
　Ｍｏｄｅｌ　　８３−５５０８）（「ＭＡＷＰ」とは
「最大許容使用圧力」と定義される）から、これを空気
で６０ｐｓｉｇ（４．２ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）に加圧してコ
ーティングアキュミュレーター４（呼称容量１クォータ
ー及びＭＡＷＰ３０００ｐｓｉｇ（２１０ｋｇ／ｃｍ２
Ｇ）のＴｏｂｕｌ　　Ｍｏｄｅｌ　　３ＡＴ３０−２を
改造して検知棒２６を適応させたもの）に、一杯になる
まで圧送する。８０ｐｓｉｇ（５．６ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）
に加圧した空気によって、アキュミュレーター４から循
環往復動ループに、所定のコーティング配合物対二酸化
炭素比に基づき、コーティング配合物８１３グラムを圧
送する。この際、アキュミュレーター４に付けた予め較
正した目盛り付き検知棒２６を用い、８１３グラムの正
確な量が装入された時が監視された。圧縮性先駆物質二
酸化炭素を、室温及び圧力約８３０ｐｓｉｇ（５８ｋｇ
／ｃｍ２Ｇ）でＬｉｎｄｅサイズＫシリンダー１から抜
き出しチューブにより抜き出してアキュミュレーター３
（呼称容量１パイント及びＭＡＷＰ３０００ｐｓｉｇの
Ｔｏｂｕｌ　　Ｍｏｄｅｌ　　３ＡＴ３０−１）に入れ
た。アキュミュレーター３は２１℃及び８３０ｐｓｉｇ
の標準条件で予め較正され、かかる条件で一杯にした際
に液体二酸化炭素４７７グラムを含有するものであった
。この点で、アキュミュレーター３は２２℃の室温及び
圧力８５２ｐｓｉｇ（６０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）であった。次いで、７０ｐｓｉｇ（４．９ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）に調節
した空気を油圧ポンプ３６に供給しかつアキュミュレー
ター３にかかる圧力を、背圧調節器３４（Ｂｉｎｋｓ　
　Ｍｏｄｅｌ　　８４−４２１、ＭＡＷＰ３０００ｐｓ
ｉｇ）を調節することによって１７００ｐｓｉｇ（１２
０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）に設定し、油圧ポンプ３６（ＭＡＷ
Ｐ２６００ｐｓｉｇ（１８０ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）のＨａｓ
ｋｅｌ　　Ｍｏｄｅｌ　　ＭＬＰ−４６）及び圧力スイ
ッチ２８（ＳＯＲスタチックｏ−リング圧力スイッチ）
及び４方弁３２（ＭＡＷＰ３０００ｐｓｉｇのＶｉｃｋ
ｅｒｓ　　Ｍｏｄｅｌ　　ＤＧ４Ｖ−３−２Ａ−Ｍ−Ｗ
−Ｂ−４０）を収容するスイッチング制御系を活動化さ
せて、二酸化炭素を依然「低圧」の往復動ループに移送
する。

【００６２】一旦全ての二酸化炭素を往復動に装入した
ら、圧力調節器３４にかかる圧力を下げ、１次容器につ
いての油圧系統をバルブ３０を閉めて分離させる。電気
エネルギー式Ｇｌａｓ−Ｃｏｌ加熱マントル表面加熱器
を周囲に加えて改造したアキュミュレーター１６及び１
７（呼称容量．５ガロン及びＭＡＷＰ３０００ｐｓｉｇ
のＴｏｂｕｌ　　Ｍｏｄｅｌ　　４．７ＡＴ３０−４）
及び静的ミキサー（ＭＡＷＰ２１９６０ｐｓｉｇ（１５
４．４ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）のＫｅｎｉｃｓ　　Ｍｏｄｅｌ
３７−０６−１１０）を収容する往復動ループ系は、今
、コーティング配合物対二酸化炭素を重量％基準で正確
に６３．３対３６．７に比例配分したコーティング配合
物及び二酸化炭素を合計１２８３グラム含有する。

【００６３】次いで、コーティング配合物及び二酸化炭
素を往復動ループにおいて混合して混和コーティング配
合物とする。ループの圧力レベルを、背圧調節器３３（
ＭＡＷＰ３０００ｐｓｉｇのＢｉｎｋｓ　　Ｍｏｄｅｌ
　　８４−４２１）を調節することによって１６５０ｐ
ｓｉｇ（１１６ｋｇ／ｃｍ２Ｇ）に設定した後に、往復
動ループ油圧系統を始動する。混和物を加熱しかつそれ
を６０℃に保つように設定した加熱器制御により、アキ
ュミュレーター１６及びアキュミュレーター１７の間の
、静的ミキサー２３を通る往復動を開始させる。ループ
の圧力を設定したレベル１６５０ｐｓｉｇに調節した場
合、コーティング配合物を完全に均質化し且つ往復動ル
ープ熱平衡、すなわち５８℃とするのに、アキュミュレ
ーター１６及び１７の間のパス或は往復動約２０が必要
である。２次アキュミュレーター１６及び１７間でのコ
ーティング配合物の往復動準備状態にあるユニットを使
用して、スプレーガン（Ｎｏｒｄｓｏｎ　　Ｍｏｄｅｌ
Ａ４Ｂエアレスハンドガン）のトリガーを引くことによ
って噴霧が開始された。約１６４０ｐｓｉｇの圧力での
（ガンの噴霧時に１０乃至１５ｐｓｉｇの圧力降下が生
じる）往復動ループ温度平均値は約５８℃であり、スプ
レーガン温度平均値は約５０℃であった。この態様に於
て、スプレーガンのオリフィス寸法の異なる３つのスプ
レーチップ（Ｂｉｎｋｓ　　９−０７５０、９−０９４
０及び９−１１７０）を使用して幾枚かの金属パネルが
コーティング配合物によってコーティングされる。どの
スプレーチップを使用した場合でもフィンガリング（ｆ
ｉｎｇｅｒｉｎｇ）の無い良好な噴霧が観察されそれに
より、コーティングは良好であった。

【００６４】使用された非圧縮性のコーティング配合物
は、２０％のメチルアミルケトン溶剤に溶解した８０％
の非揮発性アクリル系ポリマーと、イソブタノールに溶
解したシメル３２３樹脂とを含むＲｏｈｍ＆Ｈａａｓ　
　アクリロイドＡＴ−４００樹脂、Ｒｏｈｍ＆Ｈａａｓ
アクリロイド　　ＡＴ−９５４樹脂を、ｎ−ブタノール
、エチル３−エトキシプロピオネート（ＥＥＰ）、メチ
ルアミルケトンそして、キシレン中に溶解したＵｎｉｏ
ｎＣａｒｂｉｄｅシリコーン界面活性剤Ｌ５３１０から
なる溶剤と共に以下の比率で混合することによって調整
された透明アクリル系のコーティング配合物であった。　　コーティング配合物は６６．８％の固体留分及び３
３．１２％の溶剤留分を以下の成分組成で含んでいた。

【００６５】例２例２では例１と同一のコーティング配合物、装置そして
手順が使用されたが、ヒーター２１及び２２は、往復動
相期間中に到達する熱平衡の割合及び最終的な噴霧温度
を改善するためにＬａｂ　　Ｇｌａｓｓ　　社のモデル
ＤＥＴ−１０加熱テープ、ＯｍｅｇａモデルＳＳＲ２４
０Ｄ１０ソリッドステートリレーを具備するＯｍｅｇａ
　　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ社のモデルＣＮ９１２２マ
イクロプロセッサー温度コントローラーと交換された。加うるに、スプレーガンはオートマチックエアレス循環
スプレーガン（Ｎｏｒｄｓｏｎ　　モデルＡ７Ａオート
マチックエアレススプレーガン）に代えられた。このス
プレーガンはガンの制御調節状態での水平方向運動が可
能な横作動型装置であるＳｐｒａｙｍｍａｔｉｏｎ　　
オートマチックスプレヤー上に取付けられたものである
。例１で使用されるスプレーガンと異なり、例２で使用
されるスプレーガンは、スプレーブース内で離間して位
置付けられ、それにより、加熱された、しかし断熱され
た２２．５フィートのガンホースの使用を必要とする。ここで使用されるヒーターは、長いスプレーガンホース
によって熱損失がより多いにもかかわらず、ずっと効率
的であることが分かった。

【００６６】攪拌された非−圧縮性のコーティング配合
物（例１で使用されたものと同じ）は、６０ｐｓｉｇに
空気加圧された２．５ガロンの圧力ポット２を具備する
攪拌器からコーティング用のアキュミュレーター４へと
圧送された。アキュミュレーター４はそれが充満される
まで表示ロッド２６を収受するべく改変されている。二
酸化炭素に対して示されたコーティング配合物の割合に
基き、７０９．７グラムのコーティング配合物が、８０
ｐｓｉｇに空気加圧されることにより、アキュミュレー
ター４から往復動ループへと排斥された。アキュミュレ
ーター４における予備較正目盛りを付けたインジケータ
ーが、充填量を監視しそして７０９．７グラムが正しく
充填されたことを判断するために使用された。圧縮性の
先駆物質液体二酸化炭素が、室温の且つ約８３０Ｐｓｉ
ｇの圧力のエデュケーターチューブを通してＬｉｎｄｅ
　　ｓｉｚｅ　　Ｋ　　シリンダー１からアキュミュレ
ーター３に引出された。アキュミュレーター３は２１℃
及び８３０ｐｓｉｇの標準状況に予備較正されている。これは、その状況に於て充満時に４７７グラムの液体二
酸化炭素を含むためである。この時点で、室温でアキュ
ミュレーター３は室温で約２０℃及び８１３ｐｓｉｇの
圧力にある。次いで二酸化炭素が、尚”低圧力”状況に
厚往復動ループに移送される。該移送は、作動液ポンプ
３６及び、圧力スイッチ２８及び４方弁３２を含むシス
テムに、７０ｐｓｉｇに調節された空気を作動液ポンプ
３６に提供することによって、またアキュミュレーター
３の圧力を背圧調節器３４を調節することによって１６
００ｐｓｉｇにセットすることによってなされる。全て
の二酸化炭素が往復動ループに充填されると、背圧調節
器３４の圧力は大気圧に減少され、１次容器における液
圧システムは弁３０を閉じることによって隔絶される。加熱テープ改変されたアキュミュレーター１６及び１７
と加熱テープ改変された静的ミキサー２３とを含む往復
度システムは今や全体で１１７９．７グラムのコーティ
ング配合物及び二酸化炭素を含み、該コーティング配合
物及び二酸化炭素は重量パーセントベースの割合に於て
６０．１６対３９．８４に正確に比率配分されていた。

【００６７】コーティング配合物及び二酸化炭素は次い
で循環式の往復動ループ内で混合され、今後コーティン
グ配合物が生成された。往復動ループ液圧システムが、
背圧調節器３４を調節することによってその圧力レベル
が１５５０ｐｓｉｇとされた後、始動された。ヒーター
コントローラーが混合物を６０℃の温度に加熱し且つそ
の温度を維持するべく設定され、アキュミュレーター１
６及び１７間での、静的ミキサー２３を通しての往復動
が開始された。約２０分間の内に於ける往復動ループの
温度平均値は約５０℃であり、スプレーガンの温度は約
３９℃であった、ヒーター温度を調節してアキュミュレ
ーター１６及び１７の温度と一致させそれによってスプ
レーガンの温度レベルを約５０℃に上昇させるためには
、約４０分を要した。この時間は、加熱テープ及び長い
ホースが初期に於て使用されることに関連する学習曲線
によるものである。しかしながら、コーティング配合物
及び超臨界二酸化炭素を完全に混合させるためには、サ
イクル毎に約１．２９分での最初の約１０サイクル或い
は全体で約１３分を要するだけである。熱平衡が達成さ
れるた時の往復動ループ温度は約６０℃であり、スプレ
ーガン温度は約５１℃でありそしてループ圧力は約１５
００ｐｓｉｇであった。

【００６８】２次アキュミュレーター１６及び１７間で
のコーティング配合物の往復動準備状態にあるユニット
を使用して、毎分３００インチの速度で横作動するスプ
レーガンによって噴霧が開始された。スプレーガンはＢ
ｉｎｋｓ　　９−０７５０オリフィスチップを具備して
いた。幾枚かの金属パネルをスプレーする間、ループ圧
力は約１５３５ｐｓｉｇ（ガンの噴霧時に１０乃至１５
ｐｓｉｇの圧力降下が生じた）であり、往復動ループ温
度平均値は約６０℃であり、スプレーガン温度平均値は
約５０℃であった。全ての金属パネルは１時間２５０°
Ｆに焼き付けされた。全てのパネルをスプレーする間、
フィンガリングの無い良好なスプレー模様が観察された
。最初のパネルには、横作動速度が遅過ぎたことによるク
レータリング及びドライネスが生じた。スプレーガンの
オリフィス寸法は、Ｂｉｎｋｓ　　９−０９７０チップ
を使用することによって増大され、スプレーガンの横作
動速度は増分的に毎分４０８インチに上昇され、平均は
毎分４５０インチであり、この平均速度に於て良好なコ
ーティングがなされた。しかしながら、大気中の幾分か
の塵埃がパネル上に付着し、その仕上げ面を幾分損なっ
た。最後に、オリフィス寸法がＢｉｎｋｓ９−１１４０
チップを使用することによって再度増大された。スプレ
ーガンの横作動速度を毎分４５０インチ及び毎分５００
インチとした場合に塗膜のたるみが観察された。しかし
ながら、横作動速度を毎分５５０インチとすると塗膜の
たるみは無くなり、コーティングされたパネルは全ての
基準に合致するものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】超臨界二酸化炭素流体スプレーコーティングの
相ダイヤグラムである。

【図２】基本的要素を占める本発明の概略ダイヤグラム
であり、正確に比率配分された超臨界二酸化炭素の混合
物及びコーティング配合物が噴霧のために調整される状
態が示される。

【符号の説明】

３：アキュミュレーター４：アキュミュレーター７：３方弁１６：アキュミュレーター１７：アキュミュレーター２３：静的ミキサー３２：４方弁３３：背圧調節器３４：背圧調節器３５：オイルリザーバ３６：ポンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　２つ以上の流体を混合し、加熱しそし
て加圧するための装置であって、（ａ）加圧され得る少
なくとも２つ以上の容器と、（ｂ）流体を１つ以上の上
記容器から１つ以上の別の前記容器に運搬するための前
記容器間の連通手段と、（ｃ）流体を、連通手段を通し
て少なくとも１つの前記容器から少なくとも１つの他の
前記容器に連続的に往復動させるための手段であって、
前記流体の往復動によって流体が混合される前記往復動
させるための手段と、（ｄ）流体が容器間で往復動され
る際に流体を加圧するための手段と、（ｅ）流体が容器
間で往復動されているときに流体を加熱するための手段
とを含む前記装置。
【請求項２】　　各々壁及び上下の端部を有する少なく
とも２つ以上の容器が、それら容器に収納された流体を
排斥するための往復作動する排斥手段を収容する請求項
１の装置。
【請求項３】　　排斥手段は好適なシール手段を具備す
るピストンを含み、該ピストンは前面及び背面を有し、
前面は容器の下方端に対面し且つ流体と、容器の壁とピ
ストンの前面と容器の下方端によって構成される内部に
流体が収納される状況に於て接触し、容器の下方端は（
ｂ）の連通手段と連通し、ピストンの背面はピストンロ
ッド上に取付けられ、前記ピストンは容器の長手方向を
、ピストンの前面が実質的に容器の下方端に近接し、容
器から実質的に全ての流体を連通手段に排斥するように
往復作動し得る請求項２の装置。
【請求項４】　　ピストンロッドが圧力付勢手段と係合
される請求項３の装置。
【請求項５】　　圧力付勢手段は加圧作動液、圧縮空気
或いは電気機械的手段を含んでいる請求項４の装置。
【請求項６】　　２つ以上の容器は各々アキュミュレー
ターを含んでいる請求項１の装置。
【請求項７】　　容器間を往復動される流体を加圧する
ための手段は、流体が排斥される際に流体に作用する排
斥手段である請求項２の装置。
【請求項８】　　排斥手段は、流体の圧力を測定し、そ
うした圧力測定に応答して信号を発生するための信号発
生手段を含んでいる請求項７の装置。
【請求項９】　　流体における圧力を測定しそうした圧
力測定に応答して信号を発生するための信号発生手段は
圧力スイッチである請求項８の装置。
【請求項１０】　　排斥手段は、排斥手段をして１つ以
上の容器内で停止させる一方、排斥手段をして他の１つ
以上の容器内で流体を同期態様で排斥開始せしめるとこ
ろの、発生された信号に応答するスイッチング手段をも
含んでいる請求項８の装置。
【請求項１１】　　スイッチング手段はソレノイド弁で
ある請求項１０の装置。
【請求項１２】　　流体を、それらが容器間で往復動さ
れる際に加熱するための手段が１つ以上の容器内に位置
付けられている請求項１０の装置。
【請求項１３】　　加熱手段は電気的加熱エレメントで
ある請求項１２の装置。
【請求項１４】　　流体を、それらが容器間で往復動さ
れる際に加熱するための手段は（ｂ）の連通手段内に位
置付けられる請求項１の装置。
【請求項１５】　　加熱手段は熱交換器である請求項１
の装置。
【請求項１６】　　（ｂ）の連通手段には静的ミキサー
が含まれる請求項１の装置。
【請求項１７】　　２つ以上の液体を混合し、加熱しそ
して加圧する方法であって、（ａ）加圧され得る少なく
とも２つ以上の容器の少なくとも１つに流体を供給段階
と、（ｂ）流体を、少なくとも１つの前記容器から少な
くとも１つの他の前記容器に往復動させ、それによって
流体を混合させる段階と、（ｃ）流体が容器間で往復動
される際に流体を加圧する段階と、（ｄ）流体が容器間
で往復動されている際にに流体を加熱する段階とを含む
前記方法。
【請求項１８】　　１つ以上の容器中の流体を同期的に
排出し且つ該流体を１つ以上の他の容器に導入すること
によって流体を１つの容器から他の容器に往復動させる
段階が含まれる請求項１７の方法。
【請求項１９】　　流体が少なくとも１つの容器から排
出されてそして少なくとも１つの別の容器に導入される
ことによって流体が加圧される段階が含まれる請求項１
８の方法。
【請求項２０】　　流体が容器中で加熱される段階が含
まれる請求項１７の方法。
【請求項２１】　　流体を、電気的に加熱された素子に
よって容器中で加熱する段階が含まれる請求項２０の方
法。
【請求項２２】　　流体が少なくとも１つ以上の容器か
ら少なくとも１つ以上の別の容器に往復動されていると
きに、流体を熱交換器により加熱する段階が含まれる請
求項１７の方法。
【請求項２３】　　少なくとも２つ以上の容器が各々、
アキュムレータを含む請求項１７の方法。
【請求項２４】　　少なくとも１つの流体が圧縮性流体
であり、そして少なくとも１つの他の流体が非圧縮性流
体である請求項１７の方法。
【請求項２５】　　２つ以上の流体を加熱し且つ加圧し
て成る混合物を予備決定比率で形成するための装置であ
って、（ａ）２つ以上の流体を、１つの流体が１つの第
１の容器にそれぞれ供給される状態で、予備決定圧力及
び温度で既知の容積を有する２つ以上の第１の容器に供
給するための手段と、（ｂ）各々の流体の少なくとも一
部分をそれぞれの第１の容器の各々から取り出すための
手段と、（ｃ）少なくとも１つ以上の前記第１の容器を
出る流体の重量を測定するための、少なくとも１つ以上
の第１の容器上に設けた手段と、（ｄ）第１の容器を出
る流体を受容するための、加圧され得る少なくとも２つ
以上の第２容器と、（ｅ）流体を、１つ以上の第２の容
器から１つ以上の他の前記第２の容器に搬送するための
、前記第２の容器間の連通手段と、（ｆ）流体を、連通
手段を通して、少なくとも１つの前記第２の容器から少
なくとも１つの他の前記第２の容器へと連続的に往復動
させ、それによって流体を混合させるための手段と、（
ｇ）流体が第２の容器間で往復動されているとき流体を
加圧するための手段と、（ｈ）流体が第２の容器間で往
復動されているときに流体を加熱するための手段とを含
む前記装置。
【請求項２６】　　各々壁及び上下の端部を有する少な
くとも２つ以上の１次容器が、それら容器に収納された
流体を排斥するための往復作動する排斥手段を含み、そ
れによって流体が除去されるようになっている請求項２
５の装置。
【請求項２７】　　排斥手段は好適なシール手段を具備
するピストンを含み、該ピストンは前面及び背面を有し
、前面は１次容器の下方端に対面し且つ流体と、容器の
壁内部とピストンの前面と１次容器の下方端とによって
構成される内部に流体が収納される状態に於て接触し、
ピストンの背面がピストンロッド上に取付けられ、前記
ピストンは容器の長手方向を、ピストンの前面が実質的
に容器の下方端に近接し、容器から実質的に全ての流体
を連通手段に排斥するように往復作動し得る請求項２６
の装置。
【請求項２８】　　１次容器を出る流体の質量を計測す
るための手段は、排斥手段に設けた排斥計測手段である
請求項２７の装置。
【請求項２９】　　排斥計測手段はピストンロッドを較
正することによって提供される請求項２８の装置。
【請求項３０】　　ピストンロッドは圧力付勢手段と係
合される請求項２７の装置。
【請求項３１】　　圧力付勢手段は加圧された作動液と
、圧縮空気或いは電気機械的手段を含んでいる請求項３
０の装置。
【請求項３２】　　２つ以上の１次容器は各々アキュミ
ュレーターを含んでいる請求項２５の装置。
【請求項３３】　　１次容器を出る流体の質量を計測す
るための手段はロードセルである請求項２５の装置。
【請求項３４】　　各々壁及び上下端部を具備する少な
くとも２つ以上の２次容器が、それらの２次容器に収納
された流体を排斥するための往復作動する排斥手段を含
んでいる請求項２５の装置。
【請求項３５】　　排斥手段は好適なシール手段を具備
するピストンを含み、該ピストンは前面及び背面を有し
、前面は２次容器の下方端に対面し且つ流体と、容器の
壁内部とピストンの前面と（ｅ）の連通手段と連通する
２次容器の下方端とによって構成される内部に流体が収
納される状態に於て接触し、ピストンの背面がピストン
ロッド上に取付けられ、前記ピストンは容器の長手方向
を、ピストンの前面が実質的に２次容器の下方端に近接
し、容器から実質的に全ての流体を（ｅ）の連通手段に
排斥すように往復作動し得る請求項３４の装置。
【請求項３６】　　ピストンロッドは圧力付勢手段と係
合される請求項３５の装置。
【請求項３７】　　圧力付勢手段は加圧された作動液と
、圧縮空気或いは電気機械的手段を含んでいる請求項３
６の装置。
【請求項３８】　　２つ以上の２次容器が各々アキュミ
ュレーターを含んでいる請求項２５の装置。
【請求項３９】　　容器間を往復動される流体を加圧す
るための手段は、流体が排斥される際に流体に作用する
排斥手段である請求項３４の装置。
【請求項４０】　　排斥手段は、流体における圧力を測
定しそしてそうした圧力測定に応答して信号を発生する
手段を含んでいる請求項３９の装置。
【請求項４１】　　流体における圧力を測定しそしてそ
うした圧力測定に応答して信号を発生する手段は圧力ス
イッチである請求項４０の装置。
【請求項４２】　　排斥手段は、排斥手段をして１つ以
上の２次容器内で停止させる一方、排斥手段をして他の
１つ以上の２次容器内で流体を同期態様で排斥開始せし
めるところの、発生された信号に応答するスイッチング
手段をも含んでいる請求項４０の装置。
【請求項４３】　　スイッチング手段はソレノイド弁で
ある請求項４２の装置。
【請求項４４】　　流体を、それらが２次容器間で往復
動される際に加熱するための手段が１つ以上の２次容器
内に位置付けられている請求項２５の装置。
【請求項４５】　　加熱手段は電気的加熱エレメントで
ある請求項４４の装置。
【請求項４６】　　流体を、それらが容器間で往復動さ
れる際に加熱するための手段は（ｅ）の連通手段内に位
置付けられる請求項２５の装置。
【請求項４７】　　加熱手段は熱交換器である請求項４
６の装置。
【請求項４８】　　（ｅ）の連通手段には静的ミキサー
が含まれる請求項２５の装置。
【請求項４９】　　（ｅ）の連通手段に位置付けられた
スプレー手段を追加的に含んでいる請求項２５の装置。
【請求項５０】　　加圧手段は噴霧作動の有無にかかわ
らず、流体の予備決定圧力を維持するようになっている
請求項４９の装置。
【請求項５１】　　２つ以上の流体を加熱し且つ加圧し
て成る混合物を予備決定比率で形成する方法であって、
（ａ）２つ以上の流体を、各々予備決定圧力及び温度で
既知の容積を有する２つ以上の第１の容器に、１つの流
体が１つの第１の容器にそれぞれ供給される状態に於て
供給する段階と、（ｂ）１つ以上の流体の少なくとも一
部分を第１の容器からそれぞれ取り出し、取り出した流
体の各々の重量を測定し、そして取り出した流体を、加
圧され得る少なくとも２つ以上の第２の容器の少なくと
も１つに導入する段階と、（ｃ）第１の容器中に残留す
る１つ以上の他の流体の少なくとも一部分を、段階（ｂ
）で取り出した流体量に対し、流体の重量に基づき、予
備決定比率に於て取り出し、取り出した他の流体を、加
圧され得る少なくとも２つ以上の第２容器の少なくとも
１つに導入する段階と、（ｄ）流体を、少なくとも１つ
の前記第２の容器から少なくとも１つの他の前記第２の
容器に往復動させそれによって流体を混合する段階と、
（ｅ）流体が第２の容器間で往復動されている際に流体
を加圧する段階と、（ｆ）流体が第２の容器間で往復動
されている際に流体を加圧する段階とを含む前記方法。
【請求項５２】　　第１の容器に供給された１以上の流
体が圧縮性流体である請求項５１の方法。
【請求項５３】　　圧縮性流体が二酸化炭素である請求
項５２の方法。
【請求項５４】　　二酸化炭素が、室温及び６３５から
１０５７ｐｓｉｇの圧力範囲に維持された１次容器に供
給される段階が含まれる請求項５３の方法。
【請求項５５】　　１次容器は８１０から９１５ｐｓｉ
ｇの圧力範囲に維持される請求項５４の方法。
【請求項５６】　　１次容器から取り出される圧縮性流
体の質量が、該１次容器の既知の圧力及び温度に基き、
該１次容器の容積から決定される段階を含む請求項５２
の方法。
【請求項５７】　　１次容器から除去される圧縮性流体
の質量がロードセルを使用することによって決定される
段階を含む請求項５２の方法。
【請求項５８】　　１次容器に供給される１つ以上の流
体が非圧縮性流体である請求項５１の方法。
【請求項５９】　　１次容器に供給される１つ以上の流
体が非圧縮性のコーティング複合物である請求項５１の
方法。
【請求項６０】　　非圧縮性流体の質量が、非圧縮性流
体の既知の密度に基き、それを含む１次容器から除去さ
れた非圧縮性流体の容積から決定される段階を含む請求
項５８の方法。
【請求項６１】　　１次容器から除去された非圧縮性流
体の質量がロードセルを使用することによって決定され
る請求項５８の方法。
【請求項６２】　　１次容器に供給される１つ以上の流
体が、圧縮性流体であり、１次容器に供給される他の流
体は非圧縮性流体である請求項５１の方法。
【請求項６３】　　１つ以上の圧縮性流体の実質的に全
てが１次容器から除去されそして２次容器に導入され、
次いで、１つ以上の非圧縮性流体の少なくとも予備決定
比率の量が１次容器から除去されそして２次容器に導入
される請求項６２の方法。
【請求項６４】　　非圧縮性流体の少なくとも１部分が
１次容器から除去されそして２次容器に導入され、次い
で１つ以上の圧縮性流体の、少なくとも予備決定比率の
量が１次容器から除去されそして２次容器に導入される
請求項６２の方法。
【請求項６５】　　流体が１次容器内に位置付けられた
排斥手段によって１次容器から除去される請求項５１の
方法。
【請求項６６】　　排斥手段には、１次容器を出る流体
の質量を判断するための排斥量測定デバイスが設けられ
る請求項６５の方法。
【請求項６７】　　排斥量測定手段はピストンロッドの
構成によって提供される請求項６５の方法。
【請求項６８】　　流体は、１つ以上の２次容器内から
の流体の排斥及び１つ以上の他方の２次容器内への流体
の導入を同期的に行うことによって、一方の２次容器か
ら他方の２次容器へと往復動される請求項５１の方法。
【請求項６９】　　流体はそれが少なくとも１つの２次
容器から排斥されそして少なくとも１つの他方の２次容
器に導入されることによって加圧される請求項６８の方
法。
【請求項７０】　　流体が２次容器内で加熱される請求
項５１の方法。
【請求項７１】　　流体が２次容器内で電気的加熱エレ
メントによって加熱される請求項７０の方法。
【請求項７２】　　流体が、少なくとも１つの２次容器
から排斥されそして少なくとも１つの他方の２次容器に
導入される際の熱交換によって加熱される請求項５１の
方法。
【請求項７３】　　少なくとも２つ以上の容器が各々ア
キュミュレーターを有している請求項５１の方法。
【請求項７４】　　流体は圧縮性流体が超臨界状態とな
るような温度及び圧力に加熱及び加圧される請求項６２
の方法。
【請求項７５】　　圧縮性流体は二酸化炭素であり、流
体は少なくとも３１．３℃の温度に加熱され及び少なく
とも１０５７ｐｓｉｇの圧力に加圧される請求項７４の
方法。