JP2781996B2 - 高温蒸気発生装置 - Google Patents
高温蒸気発生装置Info
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C14/24—Vacuum evaporation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被蒸発物質に熱的手段を加えて高温蒸気を
発生させる装置に係り、特に熱効率が高い高温蒸気発生
装置に関する。
発生させる装置に係り、特に熱効率が高い高温蒸気発生
装置に関する。
従来の高温蒸気発生装置においては、被蒸発物質を加
熱し蒸気を発生させるため、溶融炉内に被蒸発物質をヒ
ーター等で加熱する手段が取られる。この場合、特に被
蒸発物質の加熱部の温度が溶融炉の構造材料の融点より
高温になる場合は、溶融炉内の被蒸発物質の一部を局所
的に加熱するか、または溶融炉に冷却機構を設けること
により、溶融炉の構造材料が熱損傷を受けないようにし
ている。なおこの種の従来例はJournal of Nuclear Mat
erials 145−147（1987）429−433P.において論じられ
ている。
熱し蒸気を発生させるため、溶融炉内に被蒸発物質をヒ
ーター等で加熱する手段が取られる。この場合、特に被
蒸発物質の加熱部の温度が溶融炉の構造材料の融点より
高温になる場合は、溶融炉内の被蒸発物質の一部を局所
的に加熱するか、または溶融炉に冷却機構を設けること
により、溶融炉の構造材料が熱損傷を受けないようにし
ている。なおこの種の従来例はJournal of Nuclear Mat
erials 145−147（1987）429−433P.において論じられ
ている。
従来の高温蒸気発生装置にあっては、被蒸発物質が局
所的に高温となるため溶融炉内で溶融した被蒸発物質に
密度差、表面張力差が発生し自然対流が起る。このため
被蒸発物質の温度が均一化され、蒸発温度が低下し、ま
た溶融炉の構造材料が熱損傷を受ける恐れがある。また
溶融炉の冷却機構を設けることにより、入熱量の多くは
冷却機構によって除熱され熱効率が著しく低下するとい
う問題点がある。
所的に高温となるため溶融炉内で溶融した被蒸発物質に
密度差、表面張力差が発生し自然対流が起る。このため
被蒸発物質の温度が均一化され、蒸発温度が低下し、ま
た溶融炉の構造材料が熱損傷を受ける恐れがある。また
溶融炉の冷却機構を設けることにより、入熱量の多くは
冷却機構によって除熱され熱効率が著しく低下するとい
う問題点がある。
本発明の目的は、装置の構造材料が熱損傷を受けず、
かつ、熱効率の高い高温蒸気発生装置を提供することに
ある。
かつ、熱効率の高い高温蒸気発生装置を提供することに
ある。
前記の目的を達成するため、本発明に係る高温蒸気発
生装置は、真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気を
発生させる高温蒸気発生装置において、被蒸発物質を微
細化して空間に放出する少くとも１個の微細化機構と、
それぞれの微細化機構に被蒸発物質を供給する少くとも
１個の供給機構と、微細化した被蒸発物質を加熱する少
くとも１個の加熱機構とからなるように構成されてい
る。
生装置は、真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気を
発生させる高温蒸気発生装置において、被蒸発物質を微
細化して空間に放出する少くとも１個の微細化機構と、
それぞれの微細化機構に被蒸発物質を供給する少くとも
１個の供給機構と、微細化した被蒸発物質を加熱する少
くとも１個の加熱機構とからなるように構成されてい
る。
そして、真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気を
発生させる高温蒸気発生装置において、被蒸発物質を微
細化して空間に放出する少くとも１個のノズルと、それ
ぞれのノズルに被蒸発物質を供給する少くとも１個の供
給機構と、微細化した被蒸発物質を電子ビームで加熱す
る少くとも１個の電子銃とからなる構成でもよい。
発生させる高温蒸気発生装置において、被蒸発物質を微
細化して空間に放出する少くとも１個のノズルと、それ
ぞれのノズルに被蒸発物質を供給する少くとも１個の供
給機構と、微細化した被蒸発物質を電子ビームで加熱す
る少くとも１個の電子銃とからなる構成でもよい。
また、真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気を発
生させる高温蒸気発生装置において、被蒸発物質を微細
化して空間に放出する少くとも１個のノズルと、それぞ
れのノズルに被蒸発物質を供給する供給機構と微細化し
た被蒸発物質を電子ビームで加熱する少くとも１個の電
子銃とからなり、それぞれの電子銃に、それぞれのノズ
ルの下流側に配設されかつ被蒸発物質の位置を検出する
少くとも１個の検出機構と、それぞれの検出機構の信号
を入力して電子ビームの照射方向及び発停時間を被蒸発
物質の移動に同調させる信号を出力する少くとも１個の
制御機構とを付設した構成でもよい。
生させる高温蒸気発生装置において、被蒸発物質を微細
化して空間に放出する少くとも１個のノズルと、それぞ
れのノズルに被蒸発物質を供給する供給機構と微細化し
た被蒸発物質を電子ビームで加熱する少くとも１個の電
子銃とからなり、それぞれの電子銃に、それぞれのノズ
ルの下流側に配設されかつ被蒸発物質の位置を検出する
少くとも１個の検出機構と、それぞれの検出機構の信号
を入力して電子ビームの照射方向及び発停時間を被蒸発
物質の移動に同調させる信号を出力する少くとも１個の
制御機構とを付設した構成でもよい。
さらに、真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気を
発生させる高温蒸気発生装置において、液槽に貯えた被
蒸発物質を少なくとも１個の供給機構を経由してそれぞ
れのノズルから放出し、放出された被蒸発物質を少くと
も１個の電子銃からの電子ビームで加熱するとともに、
電子ビームの余熱を被蒸発物質に回収する少くとも１個
のヒートパイプを余熱の発生部と前記液槽との間に配設
した構成でもよい。
発生させる高温蒸気発生装置において、液槽に貯えた被
蒸発物質を少なくとも１個の供給機構を経由してそれぞ
れのノズルから放出し、放出された被蒸発物質を少くと
も１個の電子銃からの電子ビームで加熱するとともに、
電子ビームの余熱を被蒸発物質に回収する少くとも１個
のヒートパイプを余熱の発生部と前記液槽との間に配設
した構成でもよい。
そして、それぞれの供給機構は、融点が被蒸発物質よ
り高くかつ被蒸発物質と化学反応を起さない材料で形成
された多孔質体である構成であり、それの電子銃は、そ
れぞれの電子ビームがほぼ一点に交って被蒸発物質を加
熱する位置に配置されてある構成でもよい。
り高くかつ被蒸発物質と化学反応を起さない材料で形成
された多孔質体である構成であり、それの電子銃は、そ
れぞれの電子ビームがほぼ一点に交って被蒸発物質を加
熱する位置に配置されてある構成でもよい。
また、真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気を発
生させる高温蒸気発生装置において、加熱による高温部
を真空容器の内壁より離間し、真空容器の空間に位置さ
せる少なくとも１個の加熱機構を備えた構成とし、それ
ぞれの加熱機構は、被蒸発物質に加熱の入熱量をほぼ回
収させるとともに、真空容器の内壁への熱伝達を制限し
て余熱を蒸発物質に回収させる位置に設けてある構成で
ある。
生させる高温蒸気発生装置において、加熱による高温部
を真空容器の内壁より離間し、真空容器の空間に位置さ
せる少なくとも１個の加熱機構を備えた構成とし、それ
ぞれの加熱機構は、被蒸発物質に加熱の入熱量をほぼ回
収させるとともに、真空容器の内壁への熱伝達を制限し
て余熱を蒸発物質に回収させる位置に設けてある構成で
ある。
さらに、それぞれの供給機構及び余熱の発生部は、高
融点合金のAl2O3で形成されている構成でもよい。
融点合金のAl2O3で形成されている構成でもよい。
そして、真空容器中で溶融金属を加熱し金属蒸気を発
生させる溶融金属蒸気発生装置においては、溶融金属を
微細化して空間に放出する少くとも１個の微細化機構
と、それぞれの微細化機構に溶融金属を供給する少くと
も１個の供給機構と、微細化した溶融金属を電子ビーム
により加熱し金属蒸気を発生させる加熱機構とからなる
構成である。
生させる溶融金属蒸気発生装置においては、溶融金属を
微細化して空間に放出する少くとも１個の微細化機構
と、それぞれの微細化機構に溶融金属を供給する少くと
も１個の供給機構と、微細化した溶融金属を電子ビーム
により加熱し金属蒸気を発生させる加熱機構とからなる
構成である。
本発明によれば、高温蒸気発生装置に設けた微細化機
構によって、空間に放出された被蒸発物質を直接加熱す
るため、微細化された被蒸発物質は比較的小さな入熱量
で短時間に高温となり蒸発する。このとき加熱された被
蒸発物質は空間中にあるため、装置の構造材料には被接
触である。このため発生蒸気の温度が高温であっても装
置の構造材料は熱損傷を受けることがない。また装置の
冷却機構を設けていないため、被蒸発物質への入熱量は
ほとんど蒸気発生のために使用され、極めて熱効率が高
くなる。
構によって、空間に放出された被蒸発物質を直接加熱す
るため、微細化された被蒸発物質は比較的小さな入熱量
で短時間に高温となり蒸発する。このとき加熱された被
蒸発物質は空間中にあるため、装置の構造材料には被接
触である。このため発生蒸気の温度が高温であっても装
置の構造材料は熱損傷を受けることがない。また装置の
冷却機構を設けていないため、被蒸発物質への入熱量は
ほとんど蒸気発生のために使用され、極めて熱効率が高
くなる。
第一実施例 本発明の第一実施例を第１図を参照しながら説明す
る。
る。
第１図に示されるように、被蒸発物質１はヒータ２に
よって加熱し液体化して液槽３に貯えられている。加圧
機４で液槽３内を加圧し、液槽３を支持台５で支持す
る。少くとも１個の中空管（供給機構）６は断熱材７で
周囲を覆われている。中空管６の先端に被蒸発物質１を
液滴化するための少くとも１個のノズル（微細化機構）
８が取り付けられている。そして少くとも１個の電子銃
（加熱機構）９は支持台10で支持されている。
よって加熱し液体化して液槽３に貯えられている。加圧
機４で液槽３内を加圧し、液槽３を支持台５で支持す
る。少くとも１個の中空管（供給機構）６は断熱材７で
周囲を覆われている。中空管６の先端に被蒸発物質１を
液滴化するための少くとも１個のノズル（微細化機構）
８が取り付けられている。そして少くとも１個の電子銃
（加熱機構）９は支持台10で支持されている。
電子ビーム12を受ける熱遮蔽板11は、高融点金属のタ
ングステンなどでつくられている。熱遮蔽板11内にヒー
トパイプ13が挿通されている。ヒートパイプ13の一端は
液槽３内の被蒸発物質１に浸されている。ノズル８から
滴下した被蒸発物質１の液滴14、未蒸発物質の回収容器
15、高温蒸気利用機器16、蒸気量の調整弁17が図示され
ている。真空容器は真空ポンプ19によって内部を真空に
保っている。
ングステンなどでつくられている。熱遮蔽板11内にヒー
トパイプ13が挿通されている。ヒートパイプ13の一端は
液槽３内の被蒸発物質１に浸されている。ノズル８から
滴下した被蒸発物質１の液滴14、未蒸発物質の回収容器
15、高温蒸気利用機器16、蒸気量の調整弁17が図示され
ている。真空容器は真空ポンプ19によって内部を真空に
保っている。
つぎに、本発明の動作を説明する。
液槽３の中に被蒸発物質１を入れヒータ２によって加
熱し、中空管６の一端を被蒸発物質１に浸し、加圧機４
によって液槽３内を加圧する。被蒸発物質１は中空管６
内を通過しノズル８の先端から液滴14となって落下す
る。落下した液滴14は、電子銃９から照射された電子ビ
ーム12で加熱される。加熱された液滴14は空間で蒸気化
し高温蒸気利用機器16で利用される。また液滴14を貫通
した電子ビーム12によって熱遮蔽板11に与えられた余熱
は、ヒートパイプ13によって液槽３内の被蒸発物質１に
伝えられ被蒸発物質１の加熱に使われる。
熱し、中空管６の一端を被蒸発物質１に浸し、加圧機４
によって液槽３内を加圧する。被蒸発物質１は中空管６
内を通過しノズル８の先端から液滴14となって落下す
る。落下した液滴14は、電子銃９から照射された電子ビ
ーム12で加熱される。加熱された液滴14は空間で蒸気化
し高温蒸気利用機器16で利用される。また液滴14を貫通
した電子ビーム12によって熱遮蔽板11に与えられた余熱
は、ヒートパイプ13によって液槽３内の被蒸発物質１に
伝えられ被蒸発物質１の加熱に使われる。
本実施例ではノズル８の先端から滴下した小量の被蒸
発物質１の液滴14に電子ビーム12を照射して蒸気化する
もので、短時間に小さな熱量で高温蒸気の発生が可能で
ある。また装置の冷却機構を持たず、液滴14に入熱され
た入熱量はほとんど蒸気発生のために使用され回収され
るため極めて高い熱効率を得ることができる。
発物質１の液滴14に電子ビーム12を照射して蒸気化する
もので、短時間に小さな熱量で高温蒸気の発生が可能で
ある。また装置の冷却機構を持たず、液滴14に入熱され
た入熱量はほとんど蒸気発生のために使用され回収され
るため極めて高い熱効率を得ることができる。
また蒸発を空間を行なうため、加熱による高温部が真
空容器の内壁より離間しており、被蒸発物質１の加熱部
が高温であっても装置の構造材料が熱的に損傷を受ける
ことはない。
空容器の内壁より離間しており、被蒸発物質１の加熱部
が高温であっても装置の構造材料が熱的に損傷を受ける
ことはない。
第二実施例 本発明の第二実施例を第２図を参照しながら説明す
る。
る。
この実施例は第一実施例における中空管６の代わりに
多孔質体20を用い、ノズル８の位置を液槽３の中の被蒸
発物質１の液面位置より低くし、また加圧機を除去した
点のみ第一実施例と相違している。このため被蒸発物質
１は多孔質体20中を毛細管現象によって伝わりノズル８
から液滴14となって落下する。この構成によれば、第一
実施例と同等の作用効果を奏し、また被蒸発物質１をノ
ズル８に供給し滴下させるための加圧機が不要となり装
置が単純化できる。なお多孔質体20はタングステン等の
高融点金属または高融点合金でかつ被蒸発物質１と化学
反応を起さない材料で形成された中空管21に、高融点金
属または高融点合金の粉末、小球または繊維22を充填し
た構造で実現できる。また前記高融点金属はAl2O3であ
る構成でもよい。
多孔質体20を用い、ノズル８の位置を液槽３の中の被蒸
発物質１の液面位置より低くし、また加圧機を除去した
点のみ第一実施例と相違している。このため被蒸発物質
１は多孔質体20中を毛細管現象によって伝わりノズル８
から液滴14となって落下する。この構成によれば、第一
実施例と同等の作用効果を奏し、また被蒸発物質１をノ
ズル８に供給し滴下させるための加圧機が不要となり装
置が単純化できる。なお多孔質体20はタングステン等の
高融点金属または高融点合金でかつ被蒸発物質１と化学
反応を起さない材料で形成された中空管21に、高融点金
属または高融点合金の粉末、小球または繊維22を充填し
た構造で実現できる。また前記高融点金属はAl2O3であ
る構成でもよい。
第三実施例 本発明の第三実施例を第３図を参照しながら説明す
る。
る。
本実施例はノズル８の近傍に液滴14の落下を検出する
少くとも１個の光センサ（検出機構）23と光源24と電子
ビーム12の照射方向を偏向する磁気コイル25、光センサ
23の信号によって電子銃９及び磁気コイル25の制御をす
る少くとも１個の制御装置26を設けたことのみ第一実施
例と相違している。本実施例では、液滴14がノズル８か
ら落下し光源24と光センサ23との間を通過する。すると
光センサ23は液滴14の落下を検出し制御装置26に落下検
出信号27を送る。制御装置26は落下検出信号27を受けて
電子銃９にビーム照射開始信号28を送る。それと同時に
制御装置26は磁気コイル25に流す電流29を制御し、液滴
14の自由落下速度に同調するように電子ビーム12を磁場
により上方から下方に偏向する。所定時間が経過すると
制御装置26は電子銃９にビーム照射終了信号30を送り、
電子ビーム12の照射を終了して次の液滴14の落下を待
つ。この方法によれば、第一実施例と同等の作用効果を
奏し、また電子ビーム12を液滴14の落下速度に同調して
偏向させることにより、液滴14への電子ビーム12の照射
時間を長くとることができる。このため液滴14への入熱
量が大きくなり液滴14を大きくすることができる。した
がって出力の小さな電子銃９で大量の蒸気を得ることが
できる。
少くとも１個の光センサ（検出機構）23と光源24と電子
ビーム12の照射方向を偏向する磁気コイル25、光センサ
23の信号によって電子銃９及び磁気コイル25の制御をす
る少くとも１個の制御装置26を設けたことのみ第一実施
例と相違している。本実施例では、液滴14がノズル８か
ら落下し光源24と光センサ23との間を通過する。すると
光センサ23は液滴14の落下を検出し制御装置26に落下検
出信号27を送る。制御装置26は落下検出信号27を受けて
電子銃９にビーム照射開始信号28を送る。それと同時に
制御装置26は磁気コイル25に流す電流29を制御し、液滴
14の自由落下速度に同調するように電子ビーム12を磁場
により上方から下方に偏向する。所定時間が経過すると
制御装置26は電子銃９にビーム照射終了信号30を送り、
電子ビーム12の照射を終了して次の液滴14の落下を待
つ。この方法によれば、第一実施例と同等の作用効果を
奏し、また電子ビーム12を液滴14の落下速度に同調して
偏向させることにより、液滴14への電子ビーム12の照射
時間を長くとることができる。このため液滴14への入熱
量が大きくなり液滴14を大きくすることができる。した
がって出力の小さな電子銃９で大量の蒸気を得ることが
できる。
第四実施例 本発明の第四実施例を第４図を参照しながら説明す
る。
る。
本実施例は第一実施例から第三実施例よりもさらに高
温蒸気を発生させる装置である。
温蒸気を発生させる装置である。
蒸気室31はAl2O3などの耐熱材料で形成されている。
蒸発室31は液槽を兼ねており被蒸発物質１は底部より取
り出しポンプ32によって中空管６内を伝わりノズル８か
ら落下する。電子銃９は第５図に示すようにノズル８を
中心に円周状に配置されており、それぞれの電子ビーム
12は液滴14の通過する一点で交わるようになっている。
また電子ビーム12の余熱は蒸発室31の底部の被蒸発物質
１も加熱するようになっている。
蒸発室31は液槽を兼ねており被蒸発物質１は底部より取
り出しポンプ32によって中空管６内を伝わりノズル８か
ら落下する。電子銃９は第５図に示すようにノズル８を
中心に円周状に配置されており、それぞれの電子ビーム
12は液滴14の通過する一点で交わるようになっている。
また電子ビーム12の余熱は蒸発室31の底部の被蒸発物質
１も加熱するようになっている。
この実施例によれば、第一実施例と同等の作用効果を
奏し、電子ビーム12は液滴14の加熱の他、被蒸発物質１
を直接加熱熱することになり、熱効率が向上するととも
に、一方では熱遮蔽板11の排除が可能となる。また熱遮
蔽板11を排除することにより、電子銃９の出力を上げる
ことができ、被蒸発物質１の加熱部を高温にすることが
可能である。
奏し、電子ビーム12は液滴14の加熱の他、被蒸発物質１
を直接加熱熱することになり、熱効率が向上するととも
に、一方では熱遮蔽板11の排除が可能となる。また熱遮
蔽板11を排除することにより、電子銃９の出力を上げる
ことができ、被蒸発物質１の加熱部を高温にすることが
可能である。
第五実施例 本発明の第五実施例を第６図を参照しながら説明す
る。
る。
第五実施例はノズル８から液体化したごく小量の被蒸
発物質１を連続的に落下させ、また電子ビーム12を落下
する被蒸発物質１と平行に照射するように電子銃９を配
置した点のみ第四実施例と相違している。本実施例では
落下した被蒸発物質１は電子ビーム12の輻射熱によって
加熱される。
発物質１を連続的に落下させ、また電子ビーム12を落下
する被蒸発物質１と平行に照射するように電子銃９を配
置した点のみ第四実施例と相違している。本実施例では
落下した被蒸発物質１は電子ビーム12の輻射熱によって
加熱される。
この実施例によれば、第四実施例と同等の作用効果を
奏し、かつ、被蒸発物質１は落下過程で常時電子ビーム
12から加熱されるため、連続して蒸気を得ることができ
る。
奏し、かつ、被蒸発物質１は落下過程で常時電子ビーム
12から加熱されるため、連続して蒸気を得ることができ
る。
第７図は第四及び第五実施例の変形で複数の中空管６
及びノズル８を並列に配置し、また電子ビーム12をシー
ト状にし、大量の蒸気を得るようにしたものである。本
実施例ではこのように簡単な構成で蒸気量を任意に増や
すことが可能である。
及びノズル８を並列に配置し、また電子ビーム12をシー
ト状にし、大量の蒸気を得るようにしたものである。本
実施例ではこのように簡単な構成で蒸気量を任意に増や
すことが可能である。
第六実施例 本発明の第六実施例を第８図を参照しながら説明す
る。
る。
第六実施例は被蒸発物質１を微粒子化して落下させ加
熱・蒸発させる点のみ第一実施例と相違している。
熱・蒸発させる点のみ第一実施例と相違している。
第８図において被蒸発物質の固体粒子33を、貯蔵容器
34に収容し、固体粒子33を開閉弁35により一定時間毎に
落下させる構成である。
34に収容し、固体粒子33を開閉弁35により一定時間毎に
落下させる構成である。
本実施例では開閉弁35によって一定時間毎に落下した
固体粒子33を電子ビーム12で加熱し蒸気を発生させる。
したがって被蒸発物質を液体化するための機構を排除す
ることができ、また熱効率もさらに向上させることがで
きる。
固体粒子33を電子ビーム12で加熱し蒸気を発生させる。
したがって被蒸発物質を液体化するための機構を排除す
ることができ、また熱効率もさらに向上させることがで
きる。
さらに本発明の他の実施例として、真空容器中で溶融
金属を加熱し金属蒸気を発生させて特定の金属に蒸着さ
せる溶融金属蒸気発生装置は、溶融金属を微細化して空
間に放出する少くとも１個の微細化機構（ノズル）と、
それぞれの微細化機構に溶融金属を供給する供給機構
（中空管）と、微細化した溶融金属を電子ビームにより
加熱し金属蒸気を発生させる加熱機構とからなる構成で
あり、それぞれの機構はほぼ第１〜第６実施例に準じた
構造である。
金属を加熱し金属蒸気を発生させて特定の金属に蒸着さ
せる溶融金属蒸気発生装置は、溶融金属を微細化して空
間に放出する少くとも１個の微細化機構（ノズル）と、
それぞれの微細化機構に溶融金属を供給する供給機構
（中空管）と、微細化した溶融金属を電子ビームにより
加熱し金属蒸気を発生させる加熱機構とからなる構成で
あり、それぞれの機構はほぼ第１〜第６実施例に準じた
構造である。
本発明の効果を第９図を用いて説明する。第９図は蒸
発部の被蒸発物質１の温度に対する入熱量を従来の技術
と比較して示している。また被蒸発物質１の温度に対す
る単位面積当たりの蒸気蒸発量も示している。本発明で
は装置の冷却機構がないため、理論上入熱量はほぼ回収
されて全て蒸気発生のために使われる。そのため第９図
に示すように従来の1/20以下の入熱量で従来の技術と同
量の蒸気を得ることができる。従って装置の小型化、低
コスト化が可能である。
発部の被蒸発物質１の温度に対する入熱量を従来の技術
と比較して示している。また被蒸発物質１の温度に対す
る単位面積当たりの蒸気蒸発量も示している。本発明で
は装置の冷却機構がないため、理論上入熱量はほぼ回収
されて全て蒸気発生のために使われる。そのため第９図
に示すように従来の1/20以下の入熱量で従来の技術と同
量の蒸気を得ることができる。従って装置の小型化、低
コスト化が可能である。
また第９図に示すように、蒸気蒸発量を増やすために
は被蒸発物質１の加熱部の温度を上げる必要がある。し
かし従来の技術では被蒸発物質１は、装置の構造材料の
熱損傷のため加熱部温度が制限される。本発明では被蒸
発物質１を空間で加熱するため加熱部の温度を高くする
ことができ、大量の蒸気を効率的に発生させることが可
能である。
は被蒸発物質１の加熱部の温度を上げる必要がある。し
かし従来の技術では被蒸発物質１は、装置の構造材料の
熱損傷のため加熱部温度が制限される。本発明では被蒸
発物質１を空間で加熱するため加熱部の温度を高くする
ことができ、大量の蒸気を効率的に発生させることが可
能である。
本発明によれば、高温蒸気発生装置に微細化機構及び
電子ビームによる加熱機構を設けたため、装置を小型
化、低コスト化できる。そして、構造材料の熱損傷がな
くなるため、被蒸発物質の温度を高くすることができ、
大量の蒸気を効率的に発生させることが可能である。
電子ビームによる加熱機構を設けたため、装置を小型
化、低コスト化できる。そして、構造材料の熱損傷がな
くなるため、被蒸発物質の温度を高くすることができ、
大量の蒸気を効率的に発生させることが可能である。
第１図は本発明の第一実施例を示す構成図、第２図は本
発明の第二実施例を示す構成図、第３図は本発明の第三
実施例を示す構成図、第４図は本発明の第四実施例を示
す構成図、第５図は第４図のＡ−Ａ矢視の図、第６図は
本発明の第五実施例を示す構成図、第７図は第四及び第
五実施例の変形例を示す構成図、第８図は第六実施例を
示す構成図、第９図は本発明の効果を説明するグラフで
ある。 符号の説明 １……被蒸発物質、６……中空管（供給機構）、 ８……ノズル（微細化機構）、 ９……電子銃（加熱機構）、12……電子ビーム、 13……ヒートパイプ、18……真空容器、 20……多孔質体、23……光センサ（検出機構）、 26……制御装置。
発明の第二実施例を示す構成図、第３図は本発明の第三
実施例を示す構成図、第４図は本発明の第四実施例を示
す構成図、第５図は第４図のＡ−Ａ矢視の図、第６図は
本発明の第五実施例を示す構成図、第７図は第四及び第
五実施例の変形例を示す構成図、第８図は第六実施例を
示す構成図、第９図は本発明の効果を説明するグラフで
ある。 符号の説明 １……被蒸発物質、６……中空管（供給機構）、 ８……ノズル（微細化機構）、 ９……電子銃（加熱機構）、12……電子ビーム、 13……ヒートパイプ、18……真空容器、 20……多孔質体、23……光センサ（検出機構）、 26……制御装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村島 雅子 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社 日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 植竹 直人 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社 日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 山川 正剛 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社 日立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 山本 寿 茨城県日立市幸町３丁目１番１号 株式 会社日立製作所日立工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22B 9/02 C23C 14/24 B01D 1/00
Claims (10)
- 【請求項１】真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気
を発生させる高温蒸気発生装置において、前記被蒸発物
質を微細化して空間に放出する少くとも１個の微細化機
構と、それぞれの微細化機構に前記被蒸発物質を供給す
る少くとも１個の供給機構と、微細化した前記被蒸発物
質を加熱する少くとも１個の加熱機構とからなることを
特徴とする高温蒸気発生装置。 - 【請求項２】真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気
を発生させる高温蒸気発生装置において、前記被蒸発物
質を微細化して空間に放出する少くとも１個のノズル
と、それぞれのノズルに前記被蒸発物質を供給する少く
とも１個の供給機構と、微細化した前記被蒸発物質を電
子ビームで加熱する少くとも１個の電子銃とからなるこ
とを特徴とする高温蒸気発生装置。 - 【請求項３】真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気
を発生させる高温蒸気発生装置において、前記被蒸発物
質を微細化して空間に放出する少くとも１個のノズル
と、それぞれのノズルに前記被蒸発物質を供給する供給
機構と、微細化した前記被蒸発物質を電子ビームで加熱
する少くとも１個の電子銃とからなり、それぞれの電子
銃に、それぞれのノズルの下流側に配設されかつ前記被
蒸発物質の位置を検出する少くとも１個の検出機構と、
それぞれの検出機構の信号を入力して電子ビームの照射
方向及び発停時間を前記被蒸発物質の移動に同調させる
信号を出力する少くとも１個の制御機構とを付設したこ
とを特徴とする高温蒸気発生装置。 - 【請求項４】真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気
を発生させる高温蒸気発生装置において、液槽に貯えた
前記被蒸発物質を少なくとも１個の供給機構を経由して
それぞれのノズルから放出し、放出された前記被蒸発物
質を少くとも１個の電子銃からの電子ビームで加熱する
とともに、該電子ビームの余熱を前記被蒸発物質に回収
する少くとも１個のヒートパイプを前記余熱の発生部と
前記液槽との間に配設したことを特徴とする高温蒸気発
生装置。 - 【請求項５】それぞれの供給機構は、融点が被蒸発物質
より高くかつ該被蒸発物質と化学反応を起さない材料で
形成された多孔質体であることを特徴とする請求項１〜
４記載の高温蒸気発生装置。 - 【請求項６】それぞれの電子銃は、それぞれの電子ビー
ムがほぼ一点に交って被蒸発物質を加熱する位置に配置
されてあることを特徴とする請求項2,3又は４記載の高
温蒸気発生装置。 - 【請求項７】真空容器中で被蒸発物質を加熱し高温蒸気
を発生させる高温蒸気発生装置において、前記加熱によ
る高温部を前記真空容器の内壁より離間し該真空容器の
空間に位置させる少なくとも１個の加熱機構を備えたこ
とを特徴とする高温蒸気発生装置。 - 【請求項８】それぞれの加熱機構は、被蒸発物質に加熱
の入熱量をほぼ回収させるとともに、真空容器の内壁へ
の熱伝達を制限して余熱を前記蒸発物質に回収させる位
置に設けてあることを特徴とする請求項７記載の高温蒸
気発生装置。 - 【請求項９】それぞれの供給機構及び余熱の発生部は、
高融点合金のAl2O3で形成されていることを特徴とする
請求項４又は５記載の高温蒸気発生装置。 - 【請求項１０】真空容器中で溶融金属を加熱し金属蒸気
を発生させる溶融金属蒸気発生装置において、前記溶融
金属を微細化して空間に放出する少くとも１個の微細化
機構と、それぞれの微細化機構に前記溶融金属を供給す
る少くとも１個の供給機構と、微細化した前記溶融金属
を電子ビームにより加熱し前記金属蒸気を発生させる加
熱機構とからなることを特徴とする溶融金属蒸気発生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1212659A JP2781996B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 高温蒸気発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1212659A JP2781996B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 高温蒸気発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375318A JPH0375318A (ja) | 1991-03-29 |
| JP2781996B2 true JP2781996B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=16626280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1212659A Expired - Fee Related JP2781996B2 (ja) | 1989-08-18 | 1989-08-18 | 高温蒸気発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2781996B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7164095B2 (en) | 2004-07-07 | 2007-01-16 | Noritsu Koki Co., Ltd. | Microwave plasma nozzle with enhanced plume stability and heating efficiency |
| TW200742506A (en) | 2006-02-17 | 2007-11-01 | Noritsu Koki Co Ltd | Plasma generation apparatus and work process apparatus |
| JP4837394B2 (ja) * | 2006-02-17 | 2011-12-14 | 株式会社サイアン | プラズマ発生装置およびそれを用いるワーク処理装置 |
| US7921804B2 (en) | 2008-12-08 | 2011-04-12 | Amarante Technologies, Inc. | Plasma generating nozzle having impedance control mechanism |
-
1989
- 1989-08-18 JP JP1212659A patent/JP2781996B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0375318A (ja) | 1991-03-29 |
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|---|---|---|---|
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