JPH08173841A - 静電沈澱器および炭素粒子収集方法 - Google Patents

静電沈澱器および炭素粒子収集方法

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JPH08173841A
JPH08173841A JP24346795A JP24346795A JPH08173841A JP H08173841 A JPH08173841 A JP H08173841A JP 24346795 A JP24346795 A JP 24346795A JP 24346795 A JP24346795 A JP 24346795A JP H08173841 A JPH08173841 A JP H08173841A
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Allrad No 28 Pty Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 沈澱器を通るガス流中に含有される炭素粒子
が液滴よりトラツプされ得る静電沈澱器を提供すること
にある。 【解決手段】 その上方端がガス出口（８７）を備える
一方下方端がガス入口（８８）を備える筒状管（８１）
を含む静電沈澱器。管（８１）の上方端に隣接して取り
付けられるのはイオン源（９５）である。管（８１）の
下方端に隣接して超音波変換器により振動させられるダ
イアフラム（９２）がある。液体はダイアフラム（９
２）上に支持されかつミストを発生するために振動させ
られる。電位は沈澱器を通るガス流中に含有される炭素
粒子がその場合に液体用の容器へ搬送される液滴により
トラツプされるようにイオン源（９５）と液体との間に
確立される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静電沈澱器および炭素粒
子収集方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アメリカ合衆国特許第５，０６４，６３
４号には、吸入可能な放射性核種を製造するための方法
および装置が記載されている。とくに１５００°Ｃない
し２５００°Ｃの範囲内の温度に加熱される炭素ルツボ
が記載されている。
【０００３】
【発明が解決すべき課題】かかる温度下の炭素ルツボは
約１０ｎｍの大きさの炭素粒子を生じる。泡立たせるこ
とによって溶液中にこれらの粒子を合体させる通常の方
法は十分なものではない。それらの収集と関連付けられ
るさらに他の問題はそれらの放射性の性質である。どの
ような収集装置もオペレータの被爆に対して遮蔽するこ
とが必要である。
【０００４】本発明の目的は上述された欠点を克服する
かまたはそれを実質上改善することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、炭素粒
子含有ガスが通過しかつ入口および出口を有する導管を
画成するハウジング；粒子を帯電させるべくガスがそれ
を通って通過するイオン源；前記入口と前記出口との間
でかつ前記イオン源から下流に間隔が置かれた電極；お
よび前記イオン源と前記電極との間で電位を確立する手
段からなり；前記電極が粒子がその上に堆積されるべく
引き付けられる可溶性材料で被覆されることを特徴とす
る静電沈澱器が開示される。
【０００６】本発明によれば、さらに、電極が粒子がそ
れに引き付けられることにより堆積される可溶性材料か
らなるコーテイングを含むことを特徴とする静電沈澱器
用電極が開示される。
【０００７】本発明によれば、さらに、ガス流から粒子
を収集するための静電沈澱器において、ガスがそれを通
って入口と出口との間で通過する導管；前記入口と前記
出口との間にありかつそれを通って前記ガスが粒子を帯
電させるべく通過するイオン源；ガスがそれを通って通
過する液体を収容する容器；および粒子が前記液体に引
き付けられるように前記イオン源と前記容器との間に電
位を確立するための手段からなることを特徴とする静電
沈澱器が開示される。
【０００８】本発明によれば、さらに、炭素粒子含有ガ
スが通過しかつ入口および出口を有する導管を画成する
ハウジング；前記導管内に突出しかつ前記入口と前記出
口との間に配置されるイオン源；前記入口と前記出口と
の間で前記導管の少なくとも１部分を取り囲む壁；液体
を受容するための前記導管内の手段；前記イオン源と前
記液体との間で電位を確立し得る手段；および前記導管
内に分散されるべき小滴を前記液体に発生させる手段か
らなり；前記電位の印加時、前記小滴と粒子が前記壁に
引き付けられることを特徴とする静電沈澱器が開示され
る。
【０００９】本発明によれば、また、炭素粒子を集める
炭素粒子収集方法において、該方法が、粒子を含有する
ガス流を室内に通し、前記ガス流が不活性ガスおよび空
気を包含し；粒子を帯電させるために前記室内のイオン
源を通して前記ガス流を通し；前記イオン源と電極との
間に電位を確立することにより前記電極に粒子を引き付
ける工程を含むことを特徴とする炭素粒子収集方法が開
示される。
【００１０】本発明の好適な実施例を以下に添付図面を
参照して例として説明する。
【００１１】
【実施例】添付図面の図１ないし図３には静電沈澱器１
０が概略的に描かれている。この静電沈澱器１０は入口
１１から出口１２へ沈澱器を通過するガス流から炭素粒
子を収集するものである。静電沈澱器１０は７ｋＶの電
界強度を有しかつ約１０ｍＡの電流で作動する。
【００１２】入口１１を経由してガスは導管１３に沿っ
て室１４に通り、それからガスは出口１２により終端す
る中央通路１６に延びる横方向通路１５を経由して出
る。
【００１３】室１４内に配置されるのは界面活性剤とし
てまた作用するグルコースまたはスクロースで被覆され
たステンレス鋼製の網（３１６型鋼）から形成される収
集電極１７である。可溶塩がまた使用され得る。本質に
おいて理解されるべきことは、電極に必要なことが炭素
粒子に関連して「担体」として作用しかつそれにより炭
素粒子を取るように電極１７から除去され得る物質で被
覆されるのみであるということである。
【００１４】導管１３は調整ネジ１９によつて取り付け
られたイオン源１８を通って導かれる。
【００１５】沈澱器１０はテフロンベース２０およびテ
フロンキヤツプ２１からなる本体構造を有する。ベース
２０とキヤツプ２１を接合しているのはアクリルスリー
ブ２２である。調整ネジ１９は一方の端子を備える一
方、他方の端子はネジ２３により設けられる。該ネジ２
３は導電性帯片またはワイヤ２４によつて網状の収集電
極１７に接合される。
【００１６】代表的には、揮発性の放射性核種を含有す
る炭素ルツボを加熱することにより発生される炭素粒子
はアルゴンガスにより運ばれる。しかしながら、これは
特別な沈澱器のためには不満足な担体である。この問題
に取り組むために、ベンチユリ管３０が設けられる。該
ベンチユリ管３０は入口３１および出口３２を有する。
入口３１と出口３２との間に延在する通路３３はマニホ
ールド３６から通路３５が延びる減径された部分３４を
有する。マニホールド３６から延びているのは空気入口
３７である。したがつて、出口３２を経由して、炭素粒
子を含有する、空気とアルゴンの混合物が出る。出口３
２は静電沈澱器１０の入口１１に接続される。好ましく
はベンチユリ管３０はテフロンから形成される。
【００１７】図６および図７には沈澱器５０が略示され
る。この実施例において、沈澱器５０は単数もしくは複
数の出口５３がそれから延びる室５２に延在する入口５
１を有する。室５２の下方端は界面活性剤として作用す
るために微量のグリセリンを含有する塩性溶液５５を収
容する容器５４で終端する。該容器５４は塩性溶液５５
が更新され得るように入口５６および出口５７を備える
かまたは代替的に沈澱器５０が容器５４を通る安定した
流れが存在するように配置され得る。
【００１８】入口５６は端子の一方を提供する調整ネジ
６０を介して取り付けられるイオン源５９を通って延び
る導管５８と連通する。また、室５２に帆走された炭素
粒子が塩性溶液５５に誘引されるように、他の端子６１
は塩性溶液５５を帯電する。
【００１９】前述されたごとく、炭素粒子はアルゴンお
よび空気のガス状混合物中に含有される。
【００２０】図８には静電沈澱器８０が略示されてい
る。該沈澱器８０は端部キヤツプ８２によりその上方端
で閉止された略筒状の管８１を含んでいる。該管８１の
下方端は上方部分８４および下方部分８５を含むベース
構体８３に取り付けられる。管８１および上方部分８４
は導管８６を画成するために協働し、キヤツプ８２はガ
ス出口８７を備え、そして上方部分８４はガス入口８８
を備えている。ガス入口８８は開口８９を有する導管８
６で終端する。開口８９およびそれから延びる通路９０
は筒状（または截頭円錐）壁９１に対して実質上「正接
（タンジェント）」して延び、その結果導管８６に流入
するガスは管８１の長手方向軸線のまわりに渦を巻く。
【００２１】キヤツプ８２は上方部分８４であるテフロ
ンのごとき絶縁材料から形成される。上方部分８４と下
方部分８５との間に挟まれるのはマイラー（商標）から
形成され得るダイアフラム９２である。
【００２２】下方部分８５には超音波変換器およびガス
構体９３が取り付けられる。
【００２３】キヤツプ８２は軸１０１と一体に形成され
る。針の形のイオン源針９４がその下方端で出るように
キヤツプ８２および軸１０１を通って延びる。イオン源
針９４は下方端９５を有する。
【００２４】上方部分８４を貫通するのは皮下注射器の
針９６がそれを通って延びるかまたは進入する通路９５
である。
【００２５】沈澱器８０は疏水性部分９７および親水性
部分９８を有する。
【００２６】上述した沈澱器８０の作動において、ダイ
アフラム９２と変換器およびガス構体９３との間のキヤ
ビテイ１０１は水および微量の界面活性剤、例えば、グ
リセリンで充填される。
【００２７】最初に、水が皮下注射器または他の手段を
経由してダイアフラム９２の上方面に供給される。その
後、超音波変換器９３はダイアフラム９２を振動させる
べく作動される。代表的には変換器は約１．７ＭＨｚで
発振する超音波クリスタルである。ダイアフラム９２上
の水は「ミスト」（小さい水滴）の稠密な流れを形成す
るために付勢される。ダイアフラム９２に供給される水
は、水に必要な自由なイオンまたは導電性であるような
他のイオン化学薬品を供給するために、塩性または他の
イオン化学薬品であることが望ましい。
【００２８】電位は端部９５（コロナ点）とダイアフラ
ム９２に供給される液体との間に印加される。これは針
９６を介してなされ得る。上述したミストを作ることに
おいて超音波変換器は部分９８を取り囲む管８１の内部
壁９９の「洗い流し」を生じる。水はまた上方部分８４
の内部壁１００を流れ落ちる。ダイアフラム９２上の
水、および湿った壁９９および１００は静電気収集電極
を形成する。
【００２９】イオン化されるるガス中の粒子はそれゆえ
水滴および壁に引き付けられ、一方水滴それ自体がイオ
ン化されかつまた壁９９および１００に引き付けられ
る。この点において理解されるべきことは、電位が針９
４および９６に印加され、より詳しくは正の８ｋｖの電
荷が、約１００μＡ最大電流で、針９５に印加されると
いうことである。
【００３０】超音波変換器はミストがこれが端部９５で
短絡を生じる範囲に上昇しないことを保証するために制
御される。
【００３１】針９６を有する皮下注射器はダイアフラム
９２の上方部分で液体と電気的に接触するように上方部
分８４に挿入され、それにより戻り接地電位を作りかつ
また沈澱器８０の内部に液体を導入する手段を設ける。
針９６はまた炭素粒子を含有する液体を除去すべく使用
され得る。
【００３２】上述した沈澱器８０において、水とは別の
他の液体が使用され得る。例えばこの液体は油を基礎に
した液体であつてもよい。
【００３３】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、炭素粒子含有
ガスが通過しかつ入口および出口を有する導管を画成す
るハウジング；前記導管内に突出しかつ前記入口と前記
出口との間に配置されるイオン源；前記入口と前記出口
との間で前記導管の少なくとも１部分を取り囲む壁；液
体を受容するための前記導管内の手段；前記イオン源と
前記液体との間で電位を確立し得る手段；および前記導
管内に分散されるべき小滴を前記液体に発生させる手段
からなり；前記電位の印加時、前記小滴と粒子が前記壁
に引き付けられる構成としたので、沈澱器を通過するガ
ス流中に含有される炭素粒子が水滴により良好にトラツ
プされる改良した型の静電沈澱器を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】静電沈澱器を示す概略断面側面図である。
【図２】図１の静電沈澱器を示す概略断面正面図であ
る。
【図３】図１および図２の静電沈澱器を示す概略上面図
である。
【図４】図１の静電沈澱器により使用されるようなベン
チユリ管を示す概略断面側面図である。
【図５】図４のベンチユリ管を示す概略断面端面図であ
る。
【図６】さらに他の静電沈澱器を示す概略断面側面図で
ある。
【図７】図６の沈澱器を示す概略断面正面図である。
【図８】さらに他の沈澱器を示す概略断面側面図であ
る。
【符合の説明】
１０ 静電沈澱器 １１ 入口 １２ 出口 １３ 導管 １４ 室 １６ 中央通路 １７ 電極 １８ イオン源 １９ 調整ネジ ２０ ベース ２１ キヤツプ ３０ ベンチユリ管 ３１ 入口 ３２ 出口 ５０ 静電沈澱器 ５１ 入口 ５２ 室 ５８ 導管 ５９ イオン源 ８０ 静電沈澱器 ８１ 筒状管 ８２ キヤツプ ８３ ベース構体 ８４ 上方部分 ８５ 下方部分 ８７ ガス出口 ８８ ガス入口 ９２ ダイアフラム ９３ 超音波変換器 ９５ イオン源 ９６ 針
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595134537 オールラッド・ナンバー29・プロプライエ タリー・リミテッド Ａｌｌｒａｄ Ｎｏ．29 Ｐｔｙ Ｌｔｄ オーストラリア国 オーストラリアン・キ ャピタル・テリトリー、キャンベラ・シテ ィー、マーカス・クラーク・ストリート 60、アドヴァンス・バンク・センター、レ ヴェル 15 (71)出願人 595134548 オールラッド・ナンバー19・プロプライエ タリー・リミテッド Ａｌｌｒａｄ Ｎｏ．19 Ｐｔｙ Ｌｔｄ オーストラリア国 オーストラリアン・キ ャピタル・テリトリー、キャンベラ・シテ ィー、マーカス・クラーク・ストリート 60、アドヴァンス・バンク・センター、レ ヴェル 15 (72)発明者 ロドニー・ブロウィット オーストラリア国 オーストラリアン・キ ャピタル・テリトリー、カリーン、アシュ バートン・サーキット 59

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 炭素粒子含有ガスが通過しかつ入口およ
    び出口を有する導管を画成するハウジング；前記導管内
    に突出しかつ前記入口と前記出口との間に配置されるイ
    オン源；前記入口と前記出口との間で前記導管の少なく
    とも１部分を取り囲む壁；液体を受容するための前記導
    管内の手段；前記イオン源と前記液体との間で電位を確
    立し得る手段；および前記導管内に分散されるべき小滴
    を前記液体に発生させる手段からなり；前記電位の印加
    時、前記小滴と粒子が前記壁に引き付けられることを特
    徴とする静電沈澱器。
  2. 【請求項２】 前記導管が前記液体受容手段から略上方
    に延びかつ前記出口が前記導管の上方部分に配置され、
    そして前記入口が前記液体受容手段に隣接して配置され
    ることを特徴とする請求項１に記載の静電沈澱器。
  3. 【請求項３】 前記イオン源が前記導管内に突出しかつ
    前記液体受容手段に対して位置決めされた空間に配置さ
    れた針であることを特徴とする請求項１または２に記載
    の静電沈澱器。
  4. 【請求項４】 前記静電沈澱器がさらに前記液体受容手
    段から液体を供給および回収するための手段を含むこと
    を特徴とする請求項１，２または３に記載の静電沈澱
    器。
  5. 【請求項５】 前記導管が垂直の長手方向軸線を有し、
    そして前記入口がガスを前記軸線のまわりに回動させる
    べく前記導管に対して少なくとも部分的に正接して延び
    ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に
    記載の静電沈澱器。
  6. 【請求項６】 前記液体に小滴を発生させるための手段
    が前記液体受容手段の振動を発生するための手段を含む
    ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記
    載の静電沈澱器。
  7. 【請求項７】 前記液体受容手段が実質上水平に延びる
    ダイアフラムであり、そしてその振動を発生するための
    手段が超音波変換器であることを特徴とする請求項６に
    記載の静電沈澱器。
  8. 【請求項８】 前記壁が上方の疏水性部分および下方の
    親水性部分を含むことを特徴とする請求項１ないし７の
    いずれか１項に記載の静電沈澱器。
  9. 【請求項９】 炭素粒子を集める炭素粒子収集方法にお
    いて、該方法が、 粒子を含有するガス流を室内に通し、前記ガス流が不活
    性ガスおよび空気を包含し；粒子を帯電させるために前
    記室内のイオン源を通して前記ガス流を通し；前記イオ
    ン源と電極との間に電位を確立することにより前記電極
    に粒子を引き付ける工程を含むことを特徴とする炭素粒
    子収集方法。
  10. 【請求項１０】 前記電極が炭素粒子から形成される担
    体で被覆された網を含み、その担体が界面活性剤を含む
    ことを特徴とする請求項９に記載の炭素粒子収集方法。
  11. 【請求項１１】 前記担体がグルコース、スクロースま
    たは可溶塩であることを特徴とする請求項１０に記載の
    炭素粒子収集方法。
  12. 【請求項１２】 前記電極が前記室中に含有される液体
    であることを特徴とする請求項９に記載の炭素粒子収集
    方法。
  13. 【請求項１３】 前記方法がさらに界面活性剤の助けに
    より炭素粒子を収集する工程を含むことを特徴とする請
    求項９ないし１２のいずれか１項に記載の炭素粒子収集
    方法。
  14. 【請求項１４】 炭素粒子含有ガスが通過しかつ入口お
    よび出口を有する導管を画成するハウジング；粒子を帯
    電させるべくガスがそれを通って通過するイオン源；前
    記入口と前記出口との間でかつ前記イオン源から下流に
    間隔が置かれた電極；および前記イオン源と前記電極と
    の間で電位を確立する手段からなり；前記電極が粒子が
    その上に堆積されるべく引き付けられる可溶性材料で被
    覆されることを特徴とする静電沈澱器。
  15. 【請求項１５】 前記可溶性材料が界面活性剤を包含す
    ることを特徴とする請求項１４に記載の静電沈澱器。
  16. 【請求項１６】 前記電極が前記出口を超えて延びる網
    であることを特徴とする請求項１５に記載の静電沈澱
    器。
  17. 【請求項１７】 前記イオン源が前記入口に配置される
    ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の静電沈
    澱器。
  18. 【請求項１８】 静電沈澱器に使用する静電沈澱器用電
    極において、該電極が粒子がそれに引き付けられること
    により堆積される可溶性材料からなるコーテイングを含
    むことを特徴とする静電沈澱器用電極。
  19. 【請求項１９】 前記可溶性材料が界面活性剤を含むこ
    とを特徴とする請求項１８に記載の静電沈澱器用電極。
  20. 【請求項２０】 ガス流から粒子を収集するための静電
    沈澱器において、 ガスがそれを通って入口と出口との間で通過する導管；
    前記入口と前記出口との間にありかつそれを通って前記
    ガスが粒子を帯電させるべく通過するイオン源；ガスが
    それを通って通過する液体を収容する容器；および粒子
    が前記液体に引き付けられるように前記イオン源と前記
    容器との間に電位を確立するための手段からなることを
    特徴とする静電沈澱器。
  21. 【請求項２１】 前記イオン源が前記入口に置かれ、そ
    して前記出口が前記容器に隣接して置かれることを特徴
    とする請求項２０に記載の静電沈澱器。
  22. 【請求項２２】 添付図面の図８に関連して説明される
    のと実質上同様な静電沈澱器。
  23. 【請求項２３】 添付図面の図１ないし図３に関連して
    説明されるのと実質上同様な静電沈澱器。
  24. 【請求項２４】 添付図面の図７に関連して説明される
    のと実質上同様な静電沈澱器。
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