JP2008071728A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. 高圧高温装置に用いるヒータにおいて、
   軸を定める第１の管体であって、第１の端部と該第１の端部から軸方向に間隔を置いて配置された第２の端部とを有し、外面とカプセルを受けることができる内面とを更に有する第１の管体と、
   前記管体の外面の周囲又は近傍に配置された充填材料と、
   前記管体と熱伝達し、前記充填材料内に少なくとも部分的に配置される１つ又はそれ以上の加熱素子と、
   を含み、
   １５０ＭＰａよりも高い装置内の動作圧力及び２００℃よりも高い温度に応じて、前記充填材料容量が５容量パーセントよりも小さく減少し、前記カプセルを動作後に前記第１の管体から摺動的に除去することができることを特徴とするヒータ。
2. 前記第１の管体の外側に配置される第２の管体を更に含み、前記充填材料が、前記第１の管体と前記第２の管体との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のヒータ。
3. 前記第１の管体が、前記第２の管体又はハウジングと同軸関係にあり、前記第１の管体が内側表面と外側表面とを有し、該内側表面は前記軸から半径方向に間隔を置いて配置されて反応カプセルを受けるのに十分な容量を定め、前記外側表面が、間隙を定めるのに十分なように前記第２の管体の内側表面から半径方向に間隔を置いて配置され、
   前記充填材料が前記間隙内に配置されることを特徴とする請求項２に記載のヒータ。
4. 前記充填材料が、動作時に前記第１の管体の内部圧力を半径方向外側及び前記第２の管体に伝達するように動作可能であることを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載のヒータ。
5. 前記加熱素子が、前記第１の管体又は前記第２の管体から、或いは前記第１の管体及び前記第２の管体の両方から少なくとも電気絶縁層によって電気的に絶縁される請求項２から４のいずれかに記載のヒータ。
6. 前記電気絶縁層が、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、アルミナ、又はその組合せから選択される電気絶縁セラミック材料を含む請求項５に記載のヒータ。
7. 前記電気絶縁層が複数層であり、前記複数コーティングが、サブ層毎に異なる組成物を有し、前記電気絶縁層の厚みにわたって組成勾配を定める請求項５から６のいずれかに記載のヒータ。
8. 充填材料に配置される１つ又はそれ以上の電気絶縁材料を更に含み、前記電気絶縁材料が、前記加熱素子の少なくとも１つを前記第１の管体又は前記第２の管体から、前記第１の管体及び第２の管体の両方から、或いは前記加熱素子の他のものから絶縁することができる請求項２から７のいずれかに記載のヒータ。
9. 前記第１の管体の第１の端部又は前記第２の管体の第１の端部に、或いは前記第１の管体及び前記第２の管体の両方の第１の端部に固定される第１の端部リングを更に含む請求項２から８のいずれかに記載のヒータ。
10. 前記第１の管体の外面がチャネル又は溝を定め、前記１つ又はそれ以上の加熱素子の少なくとも１つが、前記チャネル又は溝内に少なくとも部分的に配置された組立体内に含まれることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のヒータ。
11. 前記反応カプセルが、超臨界になることによる熱及び圧力に反応する媒体を受け入れ保持することができ、前記反応カプセルが動作中に配置される前記第１の管体の内部容量が一定の容量を定め、前記反応カプセル内の圧力が温度に応じて高くなることができるように構成され、これにより、動作中に前記反応カプセルの温度及び圧力は、媒体が超臨界になり、超臨界に必要な圧力が前記反応カプセルの外面を受動的に抑制する前記第１の管体の内面によって与えられる容量の抑制によって供給されるほど十分に高くなることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のヒータ。
12. 前記加熱素子の外面及び前記溝又はチャネルの内面に接する非導電セラミックコーティングを更に含む請求項１０に記載のヒータ装置。
13. 前記充填材料が、１００キロオーム（ｋΩ）より大きな電気抵抗及び理論最大密度が少なくとも７５パーセントの密度である鋳造可能又は成形可能セメントを含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のヒータ。
14. 前記充填材料が、酸化マグネシウム、アルミナ、又は酸化マグネシウムとアルミナの両方を７０重量パーセントから８０重量パーセントの範囲の量で含むことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のヒータ。
15. 前記充填材料が、７００ＭＰａより高い圧力及び７００℃よりも高い温度で１０パーセントより少ない容量減少があることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のヒータ。