JPS63501535A - 高粘性材料の粘度を低減する方法並びに装置 - 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】 高粘性材料の粘度を低減する方法並びに装置発明の背景 産業上の利用分野 本発明は高粘性材料の粘度を低減する方法並びに装置に関する。

従来の°技術 米国特許第３１，２４１号は電磁エネルギーを使用して炭化水素流体の流動性を 制御するための方法並びに装置を示している。

米国特許第６０２，３９９号は炭化水素流体からフラクションを回収し且つ貯蔵 容器を絶縁し且つ貯蔵容器及びパイプラインを掃除するための方法並びに装置と 、炭化水素流体の除去を容易にするための方法並びに装置の改良について記載し ている。米国特許第４，２０８，５６２号は電磁エネルギーを使用してキャビテ ィの中の材料を加熱する方法を記載している。

従来は防護被覆として使用される固形物、樹脂、エポキシその他の高粘性材料を コンディショニングすなわち条件づけるため化学製品が使用されてきた。成る種 のペイント、ビニール。

ポリアミド及びウレタン樹脂、エポキシ、グリースは容器から除去することが困 難となるほどの高粘性を有している。また。

高粘性は混合と噴霧を困難にする。一般的にこのような場合に粘性を低減するた めに溶剤が使用されている。しかし溶剤で粘性を低減した材料を被覆面に使用す ると急速乾燥した外面の下にい（らかの溶剤が残留する。揮発性の溶剤と固体の 間の膨張係数の差によって防護面に割れやひ割れを生じ、非防護面を腐蝕し早期 劣化させることになる。従来高粘性材料の粘性を低減して放出、混合、汲み出し 、スプレー作業の目的に望ましいコンディションを得るため、色々の加減装置例 えばコイル、蒸気室、高温箱等を使用していたが、その成功は限られている。し ばしば、このような加熱作業の温度を制御することが困難であるから、過熱とそ れに伴う酸化やアミンその他のフラクションの損失が生じこれが変質の発生とな る。

発　明　の　要　約 本発明の目的は高粘性材料の粘度を低下させる方法並びに装置を提供することで ある。

本発明の別の目的は電磁エネルギーを発生し且つ高粘性材料の容器と係合するよ うな形状をした装置を提供することである。

材料の粘度はこの材料を電磁エネルギーで加熱することによって低減される。前 記装置は電磁エネルギー源の〕・ウレタンを包含し、該ハウジングは高粘性材料 の容器と相互連結するような形状をした取付は具を備えている。電磁エネルギー 源は導波管に連結され、該導波管を通って電磁エネルギーが前記源からデフレク タ−に向けられ、該デフレクタ−が電磁エネルギーを容器の中の材料にあてる。

電磁エネルギーが高粘性材料を加熱してその粘度を低下させる。

本発明の別の目的は容器の中の高粘性材料の粘度を低減する方法を提供すること である。この方法は電磁エネルギー源を高粘性材料の容器に取付ける段階と、電 磁エネルギーを発生する段階と１発生した電磁エネルギーを高粘性材料に向ける 段階と。

と、を包含している。

本発明の他の目的は１部分明瞭となったが、１部分はこれから明瞭となる。

したがって１本発明は次の説明に例示する装置、方法、製品及びそれらの部品、 方法、エレメント、相互関連を包含し、その範囲は請求の範囲に示される。

図面の簡単な説明 本発明の性質と目的は添付図面を参考にした次の詳細な説明を考えることによっ て明らかとなるであろう。

第１図は高粘性材料の粘度を低減するために本発明に基づいて作った装置の正面 図。

第２図は第１図の装置の平面図。

第３図は第１図のアンテナ導波管の別の実施例の正面図。

第４図は第１図の本発明の別の実施例の正面図、第５図はアダプタ取付は具の内 面における第４図の平面図。

第６図は第１図の発明の別の実施例の縦断面図。

第７図は第１図の発明の別の実施例の正面図。

第８図は本発明の別の実施例の縦断面図７第９図は本発明の別の実施例の縦断面 図。

第１Ｏ図は可搬式ユニットの形状をした第１図の発明の別の実施例の正面図。

第１１図は第１０図の別の実施例の正面図、である。

好適な実施例の詳細な説明 添付図面特に第１図を参照すれば、容器１２の中の高粘性材料の粘度を低下させ るための本発明の装置１０が図示されている。装置１０は容器１２と組合うよう な形状をビた取付は具１６を備えた囲い１４を包含している。囲い１４の中に取 付けられている電磁エネルギー源１８が例えば発振器である高電圧／フィラメン ト変圧器２１とコンデンサー及び整流器ユニット２２のような電磁エネルギー発 電機２０を備えている。電磁エネルギー源１８の作動は囲い１４に取付けた制御 ツクネル２４から制御される。発振器２０から発生される電磁エネルギーはガス 密封性ラジオ透過性アンテナド−ム２８に接続した導波管２６を通じて供給され る。アンチナト９−ム２８の中のりフレフタ−３０が導波管２６の中を伝わって くるマイクロウェーブエネルギーを容器１２の中の材料に伝える。

取付は具１６は容器１２の上端縁３６と嵌合する形状をした傾斜端縁３４を１端 に有するカバー３２を包含している。カバー３２と容器１２をかい合い状態九保 持するためしめつけ用クランプ３８を設けている。作動時に、しめつけ用リング ３８例えばマーモン（Ｍ　ａｒｍｏｎ　）型フラングが引き寄せられてしめっけ られると前記傾斜端縁３４が下方に押されて容器１２の上部の丸い端縁３６と密 接する。前記カバーと容器１２がかみ合い係合していることを示すためインター ロックスイッチ４０をカバー３２に取付けている。若しカバー３２と容器１２が 正しく係合していないと、インターロックスイッチ４０は開いたままとなり電磁 エネルギー源１８は付勢されない。

電磁エネルギー源１８を冷却するために７アン４２が設けられている。図示の実 施例において新鮮な空気が囲い１４の下部冷却口４４から吸入されて該囲いの出 口４６から排出される。

マイクロウェーブのエネルギーによって照射されたとき容器１２の中の材料の熱 膨張に基づいて発生する過剰の蒸気と圧力を逃がすためにカバー３２の最上部内 面から口４８が延出している。

口４８の代りに圧力逃がし弁（図示せず）を使用することが理解されるべきであ る。カバー３２を通り容器１２の中に延在する吸込み管５０が容器１２の中の材 料を除去するために設けられている。容器１２の中の材料はマイクロウェーブの エネルギーに露出してのちその粘性が、吸込み管５０に取付けた吸込みポンプに よって引き出される値まで低下する。容器１２の中の高粘性材料の温度を監視し 且つ制御するために該容器の材料の中にサーモカップル５２を入れである。すな わち、サーモカップル５２は容器１２内で照射される材料の温度を感知して制御 パネル２４に入る温度制御信号を発生する。この制御信号は電磁エネルギー源１ ８０オン（ＯＮ）とオフ（ＯＦＦ）　の時間を決定する。装置１０を持ち揚げた り運んだりするためにハンドル５４を設けている。

第３図を参照すれば、導波管２６に取付けられているオーガアンテナ６０の形状 をしたアンテナドーム２８の別の実施例が示されている。容器１２の中の粘性材 料の中への導波管２６の浸入を助けるためアンテナドーム６４の周りにオーガブ レード６２が巻きつけられている。す７レクター６６が導波管２６を直角に下降 するウェーブを容器１２の中の材料に指向させる。

第３図の実施例の作動時に装置１０が容器１２の上に置かれ且つオーガブレード ６２によって材料の中に押し込まれる。オーガブレードすなわちオーガ羽根６２ はそれと接触しているアンテナドーム６４と同じ材料やセラミックやエポキシや ガラス繊維で作る。別の実施例において、オーガ羽根６２は導波管２６の金属部 分に接触している場所を金属で作る。第４図の別の実施例を参照すれば１例えば 標準型の５５ガロンドラムのような容器７２の中の高粘性材料の粘度を低下させ るため本発明に基づいて作った装置７０を示している。前記装置７０は前記ドラ ムすなわち容器７２の上部唇状部と係合するような形状をした取付は具７６と囲 い７４を包含している。標準型のドラムカバーをドラム７２に固定するためや通 常使用している型式のしめつけリング７８によって装置７０がドラム７２に固定 されている。カバー７６はカバー表面の下に開口域を充分形成できる高さまでカ バーの上面を上げる傾斜側面８０を備えている。この開口域は装置をドラム７２ に挿入したとき排除する材料を充分収容できるほど大きい。装置７０は複数個の 導波管８２とその相手のアンテナドーム８４とリフレクタ−８６を備えている。

図示の実施例において１例えば５個の導波管とド−ムとリフレクタ−が示されて いる。アンテナドーム８４から出るマイクロウェーブのエネルギーを吸収して粘 度を低下しつつある材料の中に導波管が下降するときＩ（Ｆエネルギー（又は蒸 気）が逃げるのを防止するため導波管８２の周りにおいてカバー７６の上面に電 波防止のチョークカラー８８が固定されている。例えばＴＦＥからなるＯリング ９０が導波管８２を密封状に取り囲んで蒸気の逃げるのを防ぎ、前記Ｏリング９ ０はＲＦチョークカラー８８のクォータウェーブ溝の中に保持されている。前記 導波管８２の上部は孔のある又は格子状のキャビネットボトム９２ニ固定すれ、 該キャビネットボトムから冷却用空気が通過する。

発振器９４例えばマグネトロンが導波管８２のフランジ部分９６に固定されてい る。発振器９４のアンテナグローブ９８が導波管８２に突入している。マグネト ロン９４の空気吸入グリル１０２とヒートシンクファン１０４０間に冷却空気の ７アンｌＯＯが取付げられている。導波管８２の外皮を予熱するため。

ヒートシンク１０４から入った高温空気が有孔底部材９２から排出される。この 付加的な熱によって装置が容器７２の材料に浸入するのを助は且つ材料への熱の 伝達を助ける。導波管８２の上に取付けたフィラメント・高電圧変圧器１０８の 重量によって１作用したＲＦエネルギーで容器内の材料の粘性を低下させなから 導波管８２が材料の中に深く浸入するのを助ける。高電圧変圧器１０８のために 高圧コンデンサ１１０と整流器１１２が設けられている。更に高温度リミットス イッチ１１４がマグネトロン組立体９４に取付けられている。

キャビネットカバー１１５が高圧部品等を囲んでいる。装置７０の移動と貯蔵を 容易にするためハンドル及び（又は）持ち上げ用環体を設けである。デジタル式 又はアナログ式の制御装［１１６が囲い７４に取付けられ且つキャビネットカバ ー１１５から突出している。えらばれた温度状態を保つために制御装置１１６と 結合した温度プローブ１１８が使用されている。カバー７−６とトリム７２の間 に電波防止の中間連結が行われるまで装置７０が作動しないよう安全インタロッ クスイッチ１２０を制御装置１１６に連結している。しめつけリング７８の閑さ を検知するために別のインタロックスイッチを組み込んでも良い。

第６図を参照すれば高粘性材料の粘度を減少するための装置１３０の形状をした 別の実施例を示す。装置１３０は円形の導波管である二極導波管１３２を包含し ている。２個以上のＲＦ源１３６例えばマグネトロンを共通の導波管１３２に取 付けるとき正しい極性化が行われるようにするため内部回転羽根１３４が設げら れている。導波管１３２の中に突入している回転ねじ１４０が最高出力の調節装 置となる。例えば蝙付けや溶接によって始動アダプター１４２が導波管１３２に 固定されている。

始動アダプター１４２の１部分を形成する取付用フランジ１４４にマグネトロン １３６がボルトで固定されている。ダクト１５０に取付けであるファン１４８に よって冷却用空気がグリル１４６から入る。冷却用空気がダクト１５０を通り、 マグネトロン１３６のヒートシンクフィン１５２を通り、有孔囲いの底部１５４ から出て導波管１３２を予熱して、容器１５６の材料の中に導波管１３２が入る のを助ける。ねじやボルト１６０によって囲い１５４の底部にカバー１５８が取 付けられている。

ＲＦの放射を短絡して容器１５６から逃げるのを防止するコータウェーブグルー プ１６４を有するチョークカラー１６２を通って導波管１３２が容器１５６の中 に浸入する。蒸気を密封する０リング１６６が溝１６４の中に保持されているが 、これは導波管１３２を漏洩なしに上下に摺動させることができる。接地線１６ ８が装置１３０のカバー１７０とキャビネット底部１５４に取付けられていて、 移動中の導波管１３２をうまくアースさせるか又は導波管を容器１５６から引込 めるか又は除去するときに生ずる払拭作用にも拘わらす導波管が接触する材料を 覆う膜を得る場合に適正にアースさせる。

チョークカラー１６２が例えばボルトによってカッｚ−１７０に固定され、且つ カバー１７０がしめつけリングやクランプ１７４によって容器とかみ合わされる 。しかし、別の実施例において、カバー１７０とチョークカラー１６２は必要に 応じ単インターロックスイッチ１７６がカバー１７０に取付けられるように図示 されている。しめつけクランプ１７４を正しく係合させたどき、インターロック スイッチ１７６を押して電気回路を閉じて、システムが作業率を完了したことを 示す。例えばインターロックスイッチ１７６は装置１３０と正しく係合したとき 容器１５６のリムによって押されるように設計されている。

口又は掃除連結具１７９がカバー１７０を貫通するように図示されている。その 他の部品例えば整流器、コンデンサー、コントローラー、サーモスタット、サー モカプラーは前の実施例で示したので図示しない。

第７図は有孔金属容器または溶接ワイヤーバスケット１８２に取付けられている 。粘性低減装置１８０を示し、前記バスケットは孔を通じて蒸気や湿気を除去す ることかできるが、この孔はマイクロウェーブが逃げるほど大きくない。前記ユ ニット１８０の最適の作動は必要に応じ前記孔に高温空気を通すことＫよって強 化される。

装置１８０はしめつけクランプ１８４によって容器１８２に保持されている。装 ｆｌ１８０と有孔バスケット１８２の接触面はしめつげクランプ１８４によって しめつけ状態に保持されている。インターロックスイッチ１８６．１８８がそれ ぞれリング１９０及びバスケットトップ１９２と係合するように図示されている 。許可を受けない者がいじくり廻さないようにするため短絡スイッチ（図示せず ）を設けている。蒸気がシステムの最上域に蓄積するのを防ぐため出口連結具１ ９４を設けである。

装［１８０にデジタル制御装置１９６を設けている。別の実施例においては手動 のスイッチシステムを使用する。装置１８０を運ぶためのハンガル１９８を設け ている。

乾燥や消毒を必要とする貝、殻、農産品、鉱物、鉱石、動物のふん、有機性（ず 、化学薬品等の無数の材料を有孔バスケット１９２や前述の容器の中で処理する 。

第８図は電磁エネルギー源２０２例えばマグネトロンを備えた粘性低減装置２０ ０の別の実施例を示す。゛電磁エネルギーが前に述べた方法で円形金属製導波管 ２０４に通される。しかし、導波管２００を半固体又は固体材料の中に浸入し易 くするため小径の管が望ましい。同軸芯のシステムを使用しても良いが、成る種 の材料の中に挿入することによって、若し誘電スペーサがこわれた場合内側と外 側の導体の間にアークが飛ぶ可能性がある。第８図に示す好適な実施例はアルミ ナのような誘電材料２０８を含む同心のレデューサ−２０６を設けることＫよっ て導波管２０４の直径な％縮少している。

誘電材料２０８はレデューサ−２０６の底部に取付けられている小管２１０を通 って下につづいている。

導波管２１２の底部は傾斜し且つ電磁エネルギーを伝達するため細孔のあるアン テナと同じように下端に１連の垂直細孔２１４を備えている。細孔２１４はエポ キシ樹脂やその他の適当な材料によって液体及びガスを密封している。若しアル ミナが誘電材料２０８としてえらばれるならば空気よりも約１０倍も大きい誘電 率を有し、その結果電磁波をその自由空気のスペースサイズの約稀に縮少し１通 常はオープンの導波管内のカットオフ以下にある導波管２０６を伝播下降させる ことができる。

誘電媒体２０６の中でＲＦが減衰することによって導波管の表面に熱が発生する 。この熱は導波管からの伝導によって中の材料に伝わり、高温の液体が０ロール オーバ″（ｒｏｌｌ　０Ｖ８ｒ）している容器の底部から上部へ対流通路を作る 。

第３図の修正型である第９図において、導波管２２０は例えばエポキシ樹脂で液 密状態にしている細い垂直細孔２２２を持っている。該細孔は導波管２２０の周 りの上部と中央の水没可能部分に設げられている。ＲＦエネルギーの最高集中部 分が導波管の電波透過性下部から出るが、細孔２２２がマイクロウェーブエネル ギーのサイドロブすなわち弱いフィールドを中の材料の中にまきちらして一層急 速な液化を発生するための孔となる。またＲＦエネルギーを脈動させることによ り効率を増大し且つ均等なエネルギー分布を維持することを助ける。前に述べた ようにオーガ羽根２２４を設けても良い。

第１０図は自動運搬車３０２に取付けた可搬式粘性低減装置３００を示す。運搬 車３０２の下側は有毒化学薬品を使用せずに破かいする目的で、あり化石やこん 虫の巣等の中に伝播させるためのノミラボラリフレフタ−に類似の形状をし℃い る。例えば畑の砂糖きびの茎の列をその場で消毒するためにその列に沿ってトラ クターの後から複数個の装置３００を引張っても良い。

通常は砂糖きびの茎は農場外の設備に移し、ここで６０℃（１４０″Ｆ）の温度 にゆでて病気を発生するバクテリヤを破かいし、つぎに農場に戻して植える。節 約できる時間と労働と経費は莫大であり、その他層東上の使用例が沢山ある。

装置３００は第１図に示したものに類似であり、若し電線による電源を得ること かできない場合に交流電源のような発電機３０４を載せるための運搬車３０２上 の台のスペースを増大するため矩形状に栴成しても良い。

装置３００と発電機３０４はハンドル３０８か又はその他の便利な位置に設けた 遠隔制御装置３０６によって制御する。運搬車３０２の下側はそこから電波が逃 げるのを防ぐためアルミニウムで処理した可撓性スカート３１０を備えるよう図 面に示している。また予定レベルにおける運搬車３０２の傾きを検知して高圧電 源を遮断し事故でＲＦが逃げるのを防止するため内部レベル感知スイッチ３１２ を設けている。

第１１図は別の可搬式形状を示し、命取りの毒薬や殺虫剤（その中の成る物は禁 止されている）を使用せずに、白ありその他の害虫を殺すため例えば建物の壁や 材木の中にＲＦエネルギーを照射するために使用される可撓性の導波管アグリケ ータ−３２２を備えた背のう３２０が図示されている。

ここに含まれる本発明の範囲から逸脱することなく前述の実施例に変更を行うこ とができるかも知れないが、上記説明に含まれ且つ添付図面に示す事はすべて単 なる説明のためのものであり、決して本発明の範囲を限定するつもりはない。

ｆ７θ　６ ＦＩＧ　／／ 国際調査報告　ａｎｙ／ｎｑｑｇ／。１，７゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）ハウジング、 （ｂ）前記ハウジングに取付けられ高粘性材料の容器と相互連結する構成をした 取付け具、 （ｃ）前記ハウジング内に取付けられた電磁エネルギー源、（ｄ）前記電磁エネ ルギー源によつて発生した電磁エネルギーを前記容器の高粘性材料に向けるため の指向装置、（ｅ）前記高粘性材料に向けられる電磁エネルギーが前記高粘性材 料を加熱してその粘度を低下させるほど充分に強いこと、 を包含する容器内の高粘性材料の粘度を低減する装置。 ２．前記取付け具が前記高粘性材料を入れる容器の上縁に係合する構造の下側傾 斜縁を備えたカバーを包含する請求の範囲第１項記載の装置。 ３．前記カバーに取付けたコータウエーブチヨークを包含し、前記指向装置が前 記コータウエーブチヨークを通過する請求の範囲第２項記載の装置。 ４．前記カバー及び容器と係合してこれをかみ合い状態に保持するしめつけ装置 を句含する請求の範囲第２項記載の装置。 ５．前記カバーと容器がかみ合い状態にあることを示す表示を提供するため前記 カバーと容器の少くとも一方と接触状態に取付けたインターロツクスイツチを包 含する請求の範囲第４項記載の装置。 ６．末端がアンテナドームになつている導波管を前記指向装置が包含する請求の 範囲第１項記載の装置。 ７．粘性材料内への挿入を容易にし且つ前記容器内材料中に液体対流ゾーン導波 管を作るため導波管内に誘電媒質を包含する請求の範囲第１項記載の装置。 ８．前記電磁エネルギーを前記高粘性材料の中に向けるため前記アンテナドーム の中に取付けた方向性リフレクターを包含する請求の範囲第７項記載の装置。 ９．前記高粘性材料への挿入を容易にするため前記アンテナドームの周囲に配置 したオーが羽根を包含する請求の範囲第７項記載の装置。 １０．前記指向装置が少くとも第１と第２の導波管及び第１と第２のアンテナド ームを包含し、前記第１導波管が前記第１アンテナドームと協働し且つ前記第２ 導波管が前記第２アンテナドームと協働する請求の範囲第１項記載の装置。 １１．前記電磁エネルギー源装置が前記第１導波管のための第１マイクロウエー ブエネルギー源と前記第２導波管のための第２マイクロウエーブエネルギー源を 包含する請求の範囲第１０項記載の装置。 １２．前記電磁エネルギー源装置が前記第１導波管と第１アンテナドームに協働 する第１と第２のマイクロウエーブエネルギー源と、前記第２導波管と第２アン テナドームに協働する第２と第３のマイクロウエーブエネルギー源を包含する請 求の範囲第１０項記載の装置。 １３．（ａ）ハウジング、 （ｂ）該ハウジングに取付けられ高粘性材料を入れた容器とかみ合うようになつ た取付け具、 （ｃ）前記ハウジングに取付けられた電磁エネルギー発生源、（ｄ）前記源から 発生した電磁エネルギーを前記容器内の高粘性材料に向けるための指向装置、 （ｅ）前記材料に向けられた電磁エネルギーが前記材料を加熱し且つその粘度を 低減すること、 を包含する高粘性材料の粘度を低減する装置。 １４（ａ）電磁エネルギー発生装置を高粘性材料の容器に取付ける段階、 （ｂ）前記電磁エネルギー発生装置によつて発生した電磁エネルギーを容器の中 の材料に向ける段階、（ｃ）前記電磁エネルギーによつて高粘性材料を加熱して その粘度を低減する段階、 を包含する容器内の高粘性材料の粘度を低下する方法。 １５．昆虫の巣，ありづか，有機性屑，農業寄生植物，バクテリヤを破かいし且 つ（又は）消毒する方法において、（ａ）電磁エネルギーを発生する段階、（ｂ ）電磁エネルギーを導波管に向ける段階、（ｃ）破かいし且つ（又は）消毒しよ うとする物品の上に前記導波管を載せる段階、 （ｄ）前記電磁エネルギーを破かいの目的でベスト，屑，農業汚染物に搬送する 段階、 を包含する前記方法。 １６．乾燥又は抽出の目的で鉱物，鉱石，農産物に放射性エネルギーを適用させ る装置において、 （ａ）放射エネルギーの放射器、 （ｂ）前記放射器に結合した容器、 （ｃ）湿気の除去を助けるため前記容器内に気流を導入する装置、 を包含する前記放射エネルギー適用装置。 １７．天然ガス流から水分を吸収するために使用するグリコールを含むゼオライ トやその他の湿気を含むデイジカントのような媒質を再生乾燥するためのシステ ムにおいて、（ａ）放射エネルギーの放射器、 （ｂ）前記放射器に連結する容器装置、（ｃ）前記容器装置に取付けたデカンテ イング装置、を包含する再生乾燥システム。