JPS6174665A - 電荷注入装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、流体に電荷を注入する装置および方法に関す
るものであり、電荷注入器から得ることができる出力電
荷密度をできるだけ大きくしたい場合に特に利用される
。

（従来の技術） 静電式自由電荷注入器は、当該分野では知られている。

米国特許第４．２５５．１７１号（同特許出願第８５３
．４９９号１９７７年１１月２１日出願）には、前述の
注入器の例が開示されている。その注入器は、静電気的
に液体の流れを荷電し、周囲大気中に放出するように設
計されており、流れは注入された自由電荷の作用を受け
て微細な滴にちぎれ、すなわち霧化して噴霧を形成する
。電荷注入器は、基本的に、液体が通過して流れること
ができる室、前記室の一方の端に放出オリフィズを形成
している低電圧電極、その先端が前記放出オリフィスに
近接しかつ軸方向に並んだ状態で配置された先のとがっ
た高電圧電極、および前記放出オリフィスの下ｄｆの前
記室の外側にあって電荷注入器の電気回路を完結するア
ース電極から成っている。米１〒１特許第、１，２５５
，７７７号には、静電塗装、家庭用や工業用バーナの燃
焼室へ供給する炭化水素燃料の噴霧化など、電荷注入器
のいろいろな利用が記載されている。

ある事情においては、電荷注入器によって生じる出力電
荷密度Ｌ／ヘルをできるだ＆Ｊ大きくする必要のある場
合がある。しかしながら、ある動作電位になると、電荷
注入器は正常に動作し続けることはできず、その結果、
電荷注入器から出てくる流体の荷電レヘルは、かなり大
きく低下する。

米田特許出＋ｐｎ第６ＯＬ２５’３号（１’９ＦＩ４年
４月１７１１出願）は□、注入器の下流の周囲圧力を減
少させることが望ましい場合についてＴＩＲり扱ってい
る。一つの例は、油中に懸濁した水滴を分離する静電分
離法の場合である。最初に、電荷注入装置を使用して混
合液に自由電荷が打入され、次に、荷電した乳濁液番、
ｖ、噴霧または連続流としてガスまたは蒸気空間を通過
して分離容器に入る。液はガスまたは蒸気空間を通過す
るとき分離容器壁には接触しない。荷電した乳濁液は、
分離容器内で多孔性収集ビーズの床に接触し、水滴はそ
の−にで凝集したあと、油の中に再び流入し、重力のも
とて沈澱する。電荷注入器から流出する混在した油の流
れを減圧、ずなわら真空状態にさらすことによって油か
ら水分が容易に除去される。しかしながら、減圧１ｊ、
電荷注入器で達成される荷電レヘルと電荷輸送効率を低
下させる。

前述の米国特許出願第６０１．２５３号は、電荷注入器
の放出オリフィスのすく下流の囲われた領域内の減圧値
よりも周囲圧力を高くすることで、この問題を解決して
いる。この囲われた領域は、放出オリフィスと一直線に
並んだ出口オリフィスを有し、圧縮空気が供給される第
２室の内部空間にすることができる。荷電した流体は圧
縮空気と共に第２室を通過し、出口オリフィスを通って
下流の低圧領域に入る。電荷注入器の放出オリフィスの
下流で絶縁破壊が起るのを避ＬＪるため、第２室の内部
を加圧する圧縮空気の代りに、絶縁破壊を避ける作用を
（１′□４る六フッ化硫）＞テ、またＣ：１他のシール
用ガスを使用することができる。

以下の諸１ｉ、’ｌ前もン゛１″干興味を引くものであ
る。米国特許第１　、　Ｆ１３８　、９３０　′；ｆは
、処理される乳濁液が最初、−次電気処理ステージをｊ
ｍ過し、このステージから出たより軽い部分とより重い
部分りよ、それぞれ三次十ンよび三次電気処理ステージ
をｉｌ過するようになっている電気処理装置ｉ′Ｉ’、
を開示している。

適当な鼠のガスを１Ｊ大して気泡を発生させ、その気泡
によって処理装置のｊｉＥ凧間にＪ！＋！υ？的な導電
路が生じるのをクツｊげて、乳濁〆イにの絶縁耐力を高
めることができン１．。

米国４’ｒａ’ｌ第ｊ、　４０５．１２ｆｉ号では、比
較的乾イた乳濁液の体質にＩＢλ水すべき乳濁液が注入
され、分乱容２））内の荷電′電極間の閉じたｉｌｌ野
に乾いた乳濁液が循環される。水は乳濁液の体質の底部
へ沈陵してそこから取り出され、欲する生成物はｌｉｉ
、、１１部から取り出される。乳濁液がｉ：ｉ　Ｊ’灸
１１〔Ｉ域を通って迅速に循環するように、ニップルを
１ｍシて加圧された空気が容器内にｍ人される。この迅
速循環は、電極間領域におりる絶縁破壊の危険を減らず
助けになる。

米国特許第１，５５９，０３６号は、油から脱水する方
法を開示しており、この方法では、油と水の間の界面膜
を弱め乳濁液の琢電率を高めるために、電解質物質（気
体、液体、または固体でもよい）が水と油に添加される
。

最後に、米国特許第３，０７３，７７５号について触れ
ると、ここでは油・連続分散液を処理するために複雑な
電気処理装置を使っている。滞留時間を測定する目的で
、処理装置内の異なる場所で空気を導入し、それらの場
所で一定圧力レベルを維持している。

上記の諸特許は、いずれれにしても、本発明と異なり、
電荷注入器または電荷注入器における絶縁破壊の問題に
関するものでないことがわがる。

（発明が解決しようとする問題点） 電荷注入処理は、電荷注入器の内部の電極間領域におい
て行なわれるが、流出するジェン１へを取り囲んでいる
気体媒質が出口オリフィスのすぐ近くで絶縁破１カする
と、電４：：ｊ汁人処理全体が影舌を　　　　　　・受
［Ｊるというこれまで知られていない事実に本発明Ｉｆ
基いてる。詳述゛４ると、ｄ１出するジェ・７１・を包
囲している周囲空気またはガスの電離によって、低？ｉ
ｉ圧電Ｊ４ｉがあたかも下流へ延びている先◇：１１の
丸い電Ｍｉのように作用り゛る結１７．、’／Ａ３出す
るジェットの７江ｊＸ；ｆ密曵ソ°Ｖ：１７４１１番、
１１ジｌソトがン（ｊにｒ、き゛れる曲にＩＩλ小電イ
１：ｉ密度状態まで減少してり、　７１−　）ごとがわ
かった。

（間ム゛１点を解決するだめの手段） 本発明の１つの態様とし一ζ、ｔ；ｊ電すべき流体に電
ｒ；ｉを４人するとがった先、＋４ｊをもつ晶型（−７
電極を有する電イ；η注大器と、前記電極の先（・：ｈ
より下？、ｆＬにあってイ１；ｊ電された流体がそこを
ｊｍってジェン１として出ていく出口オリフィスを（１
１Δえた電荷注入装置が得られる。ジエ、ノドｔａｌｌ
　ｌｌｌ’ｌ霧の形式をとることができるが、本発明に
とっては、ジェットが連続ンＩＸであるか、噴１斯（ず
スζわｔノ、１ｉｉｔ　ｉｌｌなンＩ貨１）−こあるか
Ｉｌ：　ｊｌｉ要でない。電荷注入装置は、その番、【
かに、出ｒｌ　：Ａリフイノ、から）１．出するとき揮
撓する揮１８４’ｌ。

流体を荷電すべき流体内に導入する手段を備えている。

１重ＩＣ性液体の蒸気は、絶縁破壊が起るどんな傾向に
も反対するような絶縁耐力を有する。

一般には、荷電すべき流体の蒸気の絶縁耐力は、電荷注
入器から荷電された流体のジェットが放出される周囲大
気の絶縁耐力より大きい。その場合、本発明で得ること
ができる改良された性能を確保するにしま揮撥性流体の
蒸気の絶縁耐力が周囲大気のｋｆｆｉ　１Ｍ耐力より大
きいことだけが必要であるが、揮１０性流体の蒸気の絶
縁耐力を周囲大気と荷電すべき流体の双方の絶縁耐力よ
り大きくすれば、最善の改良が得られる。

本発明が絶縁破壊の問題に対するとりわけ簡単な解決方
法を提供するものであることは理解されるであろう。具
体的には、電荷注入器によって生じる噴霧流体は、押力
の際にシール用ガスとして作用する押力性液体の存在に
よって性質がいくぶん変わる。また、荷電すべき流体内
に押力成分を導入することは、大部分の空中利用（たと
えば、塗料吹伺けや農薬散布、医療補助や美容補助の散
布）におい°ζ絶縁破壊を起しがちな領域へ直接ガスを
供給ずろ設置ｄｈを設置７るのに比べ、電荷注入器から
実行できる非常乙こ油中かつ直）ｒ的手段であることが
理解されるであろう。さらに、本発明は、電荷注入器に
特別な構造を必要とすることなく、電荷注入器に対する
流体供給管路に節り（な手直をするだけで、ずなわら荷
電すべき流体に適当な押力性補佐剤を添加するだけで実
行することができる。すなわち、電荷注入器へ供給する
流体シＪ゛、荷電すべき成分と、電荷注入器から流出し
て渾撥するときシール用ガスとして作用する押力性成分
の混合物から成る二成分流体にすることができる。

電荷注入器へ供給され流体の一部として最初にＩＷ旧外
性流体取り入れることは、意図する成果を達成する非常
に便利な方法であることに留意されたい。

荷電すべき流体内に揮撥性流体を導入するには、都合の
よいどの方法でも採用することができるが、特に簡便な
方法は、二種の流体を、電荷注入器に入る前に混合室を
使って両者を混合することであ１す る。混合室は、二種の流体に対するそれぞれの入口と、
導管により電荷注入器の入口へ接続された出口を有する
ものでよい。最善の成果を得るために、荷電すべき流体
と揮撥性流体の相対的な比率は慎重に選定され、維持さ
れる。この目的のため、電荷注入装置は、混合室入口へ
供給される二種の流体の流量を調節するそれぞれの流量
制御弁、流量制御弁で決められた流量を監視するそれぞ
れの監視手段、および監視する流量がそれぞれの所定値
から変動するのを阻止するため流量制御弁の設定を制御
する制御手段を備えていることが好ましい。

本発明の好ましい実施例は、 （ａｌ　　入口と出口オリフィスをもつ室、（ｈｌ　　
荷電すべき流体と、出口オリフィスから流体が放出され
る周囲大気よりも高い絶縁耐力をその蒸気が有している
揮撥性流体とを混合する手段・ ｆｃｌ　　前記混合手段と室入口とを接続し、混合流体
を前記室−・導く管、 （ｄ＋　　前記室内に前記出ｒ１オリフィスに近接して
配にされ、混合流２体が前記オリフィスを通って室から
流出する前に混合流体に電荷を注入するとがった先０：
ｈをもつ高電位の第１電極、ｆｅ）　　前記室内に前記
第１電極と前記出口オリフィスの間に配置された低電位
の第２電極、および（ｆｌ　　前記出ロメリフィスの下
流に配置されたアース電位の第３電極、 で構成されている。

上記の構成により、ＶＸ電された混合流２体は、ジェッ
トとして出口オリフィスを通って流出し、混合流体の押
力性液成分は、１旧］オリフイスを流出するとき揮（８
して絶縁破壊が起るのを妨げる役目をする。

本発明のもう１つの態様として、荷電すべき流体に電荷
を注入するとがった先端をもつ高電位電極と、前記電極
の下流にあって荷電された流体がそこを通りジェットと
して流出する出口オリフィスを備えた電荷注入装置を使
用する方法が得られる。本方法シ５ｒ、荷電したいと思
う第１成分と、揮撥性流体である第２成分とから成る二
成分流体を電荷注入器にｊｆｆｉすことから成り、前記
揮撥性流体の蒸気は、二成分流体が前記出口オリフィス
から流出するとき前記揮撥性流体が押力して絶縁破壊を
起すいかなる傾向にも反対するような絶縁耐力を有する
。

本発明を実施する１つの仕方によれば、第１流体成分は
、第２流体成分であるガスで飽和された液体である。溶
解したガスは、電荷注入器から流出する荷電したジェッ
トから蒸発し、ジェットの周囲にシール用保護被覆層を
形成する。この第２流体成分は、ジクロロジフルオロメ
タン（フレオン１２）がよいであろう。

本発明の方法を実施するもう１つの仕方によれば、押力
性添加物と噴霧にすべき流体とを、源であらかじめ混合
することにより、絶縁耐力の大きいシール用蒸気の効果
が得られる非常に簡単でかつ直接的手段が得られる。し
たがって、本方法を実施する１つのやり方として、２つ
の流体成分の混合物から成る供給源から二成分流体が供
給される。代りに、第１流体成分１」（給源から電荷注
入装置へ流れろ第１流体成分に第２流体成分を混合Ｌ７
て前記のニニ成分ｔｉｔ体を作ることができる。

本発明を実施する好ましい方法によれば、荷電すべき？
ＪｆＥ体に電荷を注入するとがった先端をもつ高電位電
極と、前記電極の下’（１’ｔにあってそこをｉ由って
荷電した２４１体がジェットとして周囲大気中に流出す
る出［１オリフイヲとを有する電荷注入器を使用する方
法が得られる。本方法は、前記周囲入気よりも高い１１
！！縁耐力を有する揮Ｉ８性流体を荷電すべき流体内に
導入するステップから成り、ｎｉＩ記１軍１８１１流体
Ｉ［、前記用［１：Ａリフイスから流出するとき揮氾し
、絶縁破１輿を起すどんな傾向にも反対する作用をする
。

初めに指摘したように、揮ＩＪ’！　ｔＩｌ流体は、そ
れ自体は液体である荷電すべき流体内に導入されるガス
（たとえば、フレ：４ン１２、ずなわちジクロロジフル
オロメタン）であってもよい。その液体番、１導入され
たガスでト；す和された状態になり、当該ガス番、１電
イｉ；ｉンｉ人邪から流出するジヱソ１〜から蒸発する
。

前述のように、荷電すべき流体内に揮１ｎ性流体を導入
する好ましい方法は、二種の流体を混合室の中で混合し
、生した混合物を電荷注入器の中に通すことから成って
いる。

揮ｌａ性流体は、炭化水素、たとえば１分子当り４個以
上の炭素原子を有する、蒸気圧の高い炭化水素が適当で
ある。代りに、またはさらに、炭化水素は、１個または
それ以上の二重結合を有するものがよい。そのような炭
化水素の一例は、１゜３−ブタジエンである。代替物と
して、揮撥性流体は、ハロゲン添加化合物または酸素添
加化合物でもよい。

好ましい揮撥性流体の具体例は、プロパン、ｎ−ブタン
、イソブタン、エチレン、プロピレン、ブテン、アセチ
レン、ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、およ
びシクロヘキサンである。

発明の理解を深め、また発明をどのように実施するかを
示すために、実例により、添付図面について説明する。

Ｇ （実施例） 第１図および第２図に図示されているの＋；１：　、電
荷注入器１と流体供給装置２とで構成された、流体を荷
電するだめの電荷注入装置である。電荷注入器１は、−
◇ｉｉｉ　ｉこ？ｊｊｉ体人［］４と他端に出口オリフ
ィス５を有ずろ円筒形ハウジング３から成っている。ハ
ウジング３の内部、中央に設りられているのは、電気接
続リード線１５を介して、８の個所でアースされた高電
圧負バイアス用電源、すなわちハツチリフに接続さ４ま
た高電位の負電極６である。電極６番、１、一端が円釘
Ｃ形先・瑞９に向ってチーバージており、その軸線は出
口オリフィス５の軸線と同一線ににあり、その円１１を
形先端９ばオリフィス５に近接して配；６されている。

また、ハ・＋、＋ジング３の内部には、電極６の円１．
ＩＣ形先端９と出口オリフィス５との間に、中間電位の
電極１０が配置され、電極１０の中央孔ＩＮ才電極６と
出口オリフィス５の共軸線と同一線−にに配置されてい
る。

中間電位電極１０は、リード線１６により、バイアス抵
抗器１２を介し７てアース８へ接続されている。電荷注
入器の電気回路を完結する第３の電極１３ば、円筒形ハ
ウジング３の外側に配置され、常時アース電位に維持す
るため、アース８に接続されている。例示した実施例に
おいて、電極１３ば、出口オリフィス５からかなり離し
て配置しである。たとえば、もし本装置を静電塗料吹付
けに使用するのであれば、電極１３は塗装される表面に
なる。これに対し、他の配置も可能である。たとえば、
静電式電荷注入分１１ｉ１［装置では、分離容器の」二
に電荷注入器が配置される。　　　　゛」二記の場合は
、分離容器自体がアース電極１３として役目を果たすこ
ともできるし、あるいは、代りに、分画容器内の荷電し
た液体の中に電極１３を浸して置くこともできる。これ
らのいろいろな代替配置は、特許請求の範囲に記載した
ように本発明の範囲に含まれる。

第２図は、明瞭にするため電極１３を省略しであるが、
電極６と１０の接続リード線１５と１６は、それぞれ、
絶縁用ブッシング１７と１８により、円筒形ハウジング
３の壁を１ｆｔｌシて引き出されていることがわかる。

この実施例の流体供給袋Ｗ２は、荷電すべき流体とその
流体に混合される揮１Ｂ性流体のぞれぞれの入口２１．
２０　（第１図にのみ示す）を有する混合室２０から成
っている。混合室２０には、そのほかに、供給導管２４
を介して電荷注入器１の流体入口４へｔｆ’　ｋｈされ
た流体出口２３が設けられている。

入「Ｊ２１に対する供給管路２５には、ソレノイド１■
作式？％ｊ呈制御弁２６と、制御弁２６の設定によって
決めらり、た流量を表わす出力電気信号を発生ずる流量
検出器２７が設けられている。同様に、入「１２２に対
する供給管路２Ｂには、流量制御弁２９と流Ｖ検出器３
０が設げられている。

荷電すべき流体と揮撥性流体の測定流量がそれぞれの所
定流量から変動するのを防止するため、流量検出器２７
．３０の出力電気信号と手動設定式所定流星入力回路３
２の入力電気信号との差に応答する制御器３１が流量制
御弁２６．２９の設定を調節する。

１ｊ （作　用） 荷電すべき流体と適当に選ばれた揮撥性流体は入力回路
３２の手動設定により定められた望ましい比率で混合室
２０の中に導入され、混合流体は管２４を通って電荷注
入器１の円筒形ハウジング３の中に形成された室に流入
する。混合流体は高電位電極６の先端９をｊｍ過するの
で、この電極が中間電位電極１０に対して十分高い負電
位に維持されていると、電極の先端またはその近くに、
過剰電荷キャリヤが誘導され、混合流体内に放出される
。そのあと、電荷キャリヤは混合流体の直交流によって
尖頭電極６から押し流され、この直交流は次に電荷注入
器の出口オリフィス５を通って軸方向にジェットまたは
噴霧として流出する。ジェットが出口オリフィス５を１
ｉｌｌって流出するとき、ジェソ１−は、円筒形ハウジ
ング３の内側よりその外側で低くなっている周囲圧力の
減少に出合い、この圧力残少により、揮撥性流体が押力
し、流出するジェットまたは噴霧を包囲するガスシール
層を形成する。このガスシール層は、周囲大気よりも高
い！ｌ！！縁耐力を有するので、出口オリフィス５から
流出するとき絶縁破壊を起すどんな傾向にも反対する作
用をする。このよらにして、電荷注入器は、他の方法に
よる場合よりも高い電位で動作させることができ、同時
に、絶縁破壊をも回避している。

（実　例） シール用ガスで飽和された荷電すべき流体を電荷注入器
に供給し、電荷注入器から流出する噴霧をシール用ガス
でガスシールする効果について、第３図に略図で示した
装置を使用して実証した。

電荷注入器１ば、第１図および第２図の実施例における
電荷注入器と同じ構造であり、したがって、詳しく説明
しないが、その対応する構成要素は第１図および第２図
の場合と同じ参照番号で示しである。

実験装置の場合は、電荷注入器ｌをルーザイト（Ｌｕｃ
ｉｔｅ　、メタクリル酸メチルプラスチックの商標名）
で作った直立の１５″径直円筒形試験用閉鎖容器４０の
中央に配置した。容器の最上部はル−サイト製円板４１
で密閉し、底部は浅い収集受皿４２の］−に載せた。飛
沫の生じない集霧表面を提供する１／８″殻のアルミニ
ウム製ハニカムの厚さ１インチの断片４３を、電荷注入
器の出口オリフィスの下に１０３０ｃｍの距離だけ離し
て配置し、電荷注入器から流出した噴霧が直接、試験用
閉鎖容器内のガスにさらされるようにした。このハニカ
ム４３番才アース８に接続されており、すべての入射滴
の電荷が確実に排流され適当に監視される機会を十分に
与える働きをする。

受皿４２に集った噴霧液は、リザーバ４５とポンプ４４
を用いて、電荷注入器１へ再循環させ、常時、２〜３Ｉ
！、の試験液が流れ回路（リザーバ、ポンプ、電荷注入
器、受皿、および配管）内に入っているようにした。正
常の動作状態において、約３０分の液再循環時間の間、
公称１　ｍ　ｊ！　／ｓｅｃの流量が生じた。試験中（
ここでは、詳しく述べない）、放電により噴霧が引火す
る可能性をな（ずため、実験室供給源からの窒素ガスで
試験用容器４０を連続的にパージした。窒素ガスは、バ
ー２．３ ジ用管路４６をｉｍして、ハニカム断片４３の一トに載
っている環状ガス分配リング４７へ供給し、電荷注入器
から流出する噴霧４８を完全に包囲するパージ用窒素の
被ＩＷ層が形成されるようにした。

この［−１的のため、３（・ｍの間隔で直径３龍の穴を
設けた３／４”径のプラスチック管から分配リング４７
を作った。この方法により、試験用容器にガスをかなり
一様にかつ乱れの少ない状態で充満させイ）手段が得ら
れた。フレオン１２を使って容器４０を充満させた試験
の場合は、単に窒素パージ用管路４６をフレオン１２の
供給源へ接続した。

ガスは環状分配リングによって導入されるので密度の大
きいフレオンガスは、事実上、液体のように振舞い、試
験中底から上方に向って容器４ｏに充満した。

容器受皿４２に集った噴霧液は、直接、リリ′−バ４５
へ戻されるが、この過程を助けるために、実験室真空装
置４９を使ってリザーバの圧力を大気圧よりいくらか低
く維持した。リザーバを周囲より低い圧力に保つことに
よ、って、受皿から確実な液体の流れが保証された。こ
れは、どろどろになる傾向があって、重力による送りが
ほとんど有効にできない粘性噴霧液に関しては、特に重
要であることが判った。

集まった噴霧液の有効な吸上げを保証することに加えて
、リザーバの低いアレージ圧力は、容器のパージ用ガス
がリザーバに連続して流入するのを維持する作用をする
。パージ・ガスは、リザーバに向ってスラツプと泡立つ
流れを通り抜けるとき戻り液と混合し、このガスは、次
にリザーバ内の液を通ってぶくぶく沸き出し、貯った液
の上に保護被覆層５０を形成する。これにより、爆発性
混合蒸気が生じるのが防止されたばかりでなく、試験液
が確実にパージ・ガスで飽和された。この後の要素は、
特にフレオン１２パージ試験の結果に関係があった。

電荷注入器の性能は、噴霧液体からの押力性シール用ガ
スの形成によって影響されるという証拠は、第４図に見
られる。本図は、フレオン１２（ジクオロロジフルオロ
メタン）でパージしてい′ｌ！４ る間の、循環する液体（Ｍａｒｃｏｌ−８７、米国のエ
クソン社が製造したボワイ］油）に作用する電荷注入器
の挙動（曲線Ａ参照、平均噴霧電荷密度（クーロン／Ｍ
））の時間的経過を示す。実験に関係のない操作上の困
難さのため、テークがかなり分散しているけれども、電
荷注入器の噴霧の測定平均電荷密度は２０分以降−ト昇
傾向を示している。容器内のフレオン１２のレベルは、
同様に曲線Ｂで示した。ｚｔＭ度の読み（電荷注入器の
出口オリフィス１１と同じ高さに５ｃｍ以内に配置され
た０２監視チユーブ（図示せず）から読み取った）から
１１Ｅ測した。

図示のように、電荷注入器の性能は、試験の能動的フレ
オン１２バージ部分（最初の２０分）を通じては＼一定
に保たれた。この段階の間、容器は、５０ボンド容鼠の
カンからのフレオン１２で有効にパージされた。容器内
の当初の空気の完全置換は、自由酸素濃度（曲線Ｂ）が
約２４まで低下した約１０分の１１盛の所で起る。この
時点で、フレオンの膨張冷却でカンの圧力が著しく低下
し始めた。事実」二容器への流れを得ることができなく
なるまで冷却を継続し、約２５分にカンの弁を閉した。

この時点で、試験容器内に拡散した空気は、曲線Ｂの０
２レベルで示すように、事実上フレオンと置き換り、２
０％に戻っている。電荷注入器の出口オリフィス１１に
０゜監視チューブが近接していることを考慮すれば、こ
れは、電荷注入器がフレオン成分をほんのわずか含んだ
周囲空気の中に浸っていることを示している。

容器のバックグラウンド・ガスが周囲状態に戻ったにも
かかわらず、電荷注入器の出力電荷密度は、約２０分の
目盛から始まり、一本調子の上昇を示した。この時間は
、ポンプ装置の再循環時間の長さに一致する。すなわち
、試験の初めに噴霧化され、容器内のフレオン１２に直
かにさらされた１回分の液体（ＭａｒｃＯｌ　　　８７
　）は、フレオンで飽和され、この時点で始動する電荷
注入器へ再循環されると１（（測される。

これらのデータで示された性能の約２０％の向上は、こ
れを用いて、フレオン１２で飽和された試験液について
言われている自己被覆に反論することができ、別に説明
はいらない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電荷注入器；６の一実施例の縦断面
図、 第２図は、第１図の装置の簡単な斜視図、第３Ｉシｌ　
４：ｔ、実験に使用した装置の略断面図、および 第４１２１は、電荷注入器が配置されている周囲大気よ
りも高い絶縁耐力を有するガスで荷電すべき流体を飽和
さ−Ｕた場合の電荷注入器の性能に対する有益な効果を
示している実験データのグラフである。 １・・・電荷注入器、２・・・流体供枯装置、３・・・
円筒形ハウジング、４・・・液入口、５・・・出口オリ
フィス、６・・・高電位ｆ！主電極７・・・１）バイア
ス用高電圧Ｓｔ　＜バッチ１月、８・・・アース、９・
・・円Ｍ（形先端、１ｏ・・・中間電位電極、１１・・
・中央孔、１２・・・バイアス用高電圧、１３・・・電
極、１５・・・す−ド線、１６・・・リード線、１７．
１８・・・絶縁用ブッシング、１９・・・リード線、２
０・・・混合室、２１．２２・・・入口、２３・・・出
口、２４・・・供給管、２５・・・供給管路、２６・・
・ソレノイド操作式流量制御弁、２７・・・・流量検出
器、２８・・・供給管路、２９・・・流量制御弁、３０
・・・流量検出器、３１・・・制御器、３２・・・手動
設定式所定流量入力回路、４０・・・試験容器、４１・
・・円板、４２・・・浅い収集受皿、４３・・・ハニカ
ム断片、４４・・・ポンプ、４５・・・リザーバ、４６
・・・パージ管路、４７・・・環状ガス分配リング、　
４８・・・噴霧、４９・・・真空装置、５０・・・保護
被覆層、

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）荷電すべき流体に電荷を注入するとがった
   先端をもつ高電位電極と、前記電極の下流にあって荷電
   された流体がそこを通ってジェットとして流出する出口
   オリフィスとを有する電荷注入器、および （ｂ）前記出口オリフィスから流出する際に揮撥し、そ
   の蒸気が絶縁破壊を起すどんな傾向にも対抗するような
   絶縁耐力を有している揮撥性流体を前記荷電すべき流体
   に導入する手段、を備えていることを特徴とする電荷注
   入装置。
2. （２）前記揮撥性流体を導入する手段は、前記荷電すべ
   き流体と前記揮撥性流体とを、両者が電荷注入器に入る
   前に混合する混合室を備えていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の電荷注入装置。
3. （３）前記電荷注入器には、前記荷電すべき流体と前記
   揮撥性流体の混合流体を受け入れる入口が設けられてお
   り、前記混合室には、前記荷電すべき流体および前記揮
   撥性流体のためのぞれぞれの入口と、導管によって電荷
   注入器の前記入口に接続された出口とが設けられており
   、電荷注入装置は、さらに、混合室の入口に対する前記
   荷電すべき流体の流量および前記揮撥性流体の流量を調
   節するそれぞれの流量制御弁、前記流量制御弁によって
   定められた流量を監視するぞれぞれの監視手段、および
   前記監視された流量のぞれぞれの所定値からの変動を阻
   止するため流量制御弁の設定を制御する制御手段を備え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電
   荷注入装置。
4. （４）荷電すべき流体に電荷を注入するとがった先端を
   もつ高電位電極と、前記電極の下流にあって荷電された
   流体がそこを通ってジェットとして流出する出口オリフ
   ィスとを有する電荷注入器を使用する方法であって、 荷電すべき第１成分と、前記出口オリフィスから流出す
   るとき揮撥し、その蒸気が絶縁破壊を起すどんな傾向に
   も対抗する絶縁耐力を有している揮撥性流体である第２
   成分とで構成された二成分流体を前記電荷注入器に通す
   こと、から成ることを特徴とする前記方法。
5. （５）前記第１流体成分は、前記第２流体成分であるガ
   スで飽和された液体であることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載の方法。
6. （６）前記揮撥性流体は、１分子当り４個またはそれ以
   上の炭素原子を有する炭化水素であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の方
   法。
7. （７）前記揮撥性流体は、１個またはそれ以上の二重結
   合を有する炭化水素であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項から第５項のいずれかに記載の方法。
8. （８）前記揮撥性流体は１，３−ブタジエンであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項のいずれ
   かに記載の方法。
9. （９）前記揮撥性流体は、ハロゲン添加化合物であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項のいず
   れかに記載の方法。
10. （１０）前記揮撥性流体は、酸素添加化合物であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項から第５項のいずれ
    かに記載の方法。
11. （１１）前記揮撥性流体は、プロパン、ｎ−ブタン、イ
    ソブタン、エチレン、プロピレン、ブテン、アセチレン
    、ヘキセン、ベンゼン、トルエン、キシレン、およびシ
    クロヘキサンから成る群から選定されることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の
    方法。