JPH01173876A - 可視化スモーク発生装置 - 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】 ■技術分野 この発明は、気体の流れている空間に可視化スモークを
発生させ、スモークが流されることにより気体の流れを
可視化するようにした流れ可視化スモーク発生装置に関
する。

気体の流れを詳しく知りたいという要求がある。

たとえばＣＶＤ装置の場合、反応性のガスを容器内へ流
しこみ、サセプタに支持された基板の上へ気相反応を起
こさせるようになっている。

ＣＶＤ容器、サセプタ、ガス導入口、排出口の位置、寸
法を適当に設計しなければならない。この際、容器内で
のガスの流れがわかれば、極めて有用である。また、Ｃ
ｖＤ反応を制御する上に於ても、ガス流れの変化が目視
できれば甚だ好都合である。

しかし、多くのガスは無色透明であるので、ガスの流れ
をそのままでは観察できない。

そこで、本発明者は、気体の流れの場にスモーク発生筒 動きを目視観察できるような装置を創案した。

これを流れ可視化スモーク発生装置という。

（イ）従来技術 気体の流れの場にワイヤを張る。ワイヤに油を塗る。ワ
イヤに通電し加熱する。油が蒸発してスモークを生ずる
。スモークは軽い微粒子である。

気体とともに動く。スモークが目に見えるので、気体の
流れが観察できる。

本発明者がかつて創案した流れ可視化スモーク発生装置
を第３図によって説明する。

可視化容器１は、例えばＣＶＤ装置の反応容器などを指
す。この容器の内部には、サセプタ、ヒータなどがある
が、図示を略す。ガラス、石英など透明材料でできてい
る。

これは、ガス流入口１２と、排出口１４を持つ。

ガス流入口１２の近傍であって、可視化容器の内部にワ
イヤ２３が張られている。

ワイヤ２３には電源装置２４から、電流を流す事ができ
るようになっている。

可視化容器１の側方Ｉ−は円筒２２が設けである。

円筒２２の中には、操作棒２５が挿入しである。

操作棒２５の前端と、円筒の後端とが、伸縮可能なベロ
ーズ２７によって連結されている。

操作棒２５の先端には、塗布ヘッド２６がある。

ワイヤ２３の下には油容器２８がある。ここに油２９が
収容されている。

外部から操作棒２５を進退することができる。

塗布ヘッド２６を油容器２８に漬けると、塗布ヘッド２
６に油が浸込む。

塗布ヘッド２６をワイヤ２３に当て、これにそって動か
す。ワイヤ２３に油が塗られる。ワイヤ２３に通電する
と、加熱されて油が蒸発し、スモークを発生する。

第３図に示すものを、改良したものが実願昭６２−６３
５２号（Ｓ６２．１．２０出願）である。これは、ワイ
ヤの上下に油を塗る事ができるようにしている。

（つ）発明が解決しようとする問題点 このような装置をＣＶＤ容器などの内部に設けると、容
器内のガスの流れを直接あるいはモデル化して可視化す
る事ができる。

ノズル１３より内部にワイヤ２３があるので、ノズルか
ら出たガスの流れが分る。

しかし、このような配置には次のような問題のあること
が分った。

（１）　　ワイヤの存在自身が装置内のガス流れに影響
する。忠実に実プロセスを再現する事ができない。

細いワイヤである。しかし、ガス流れが、ワイヤにより
乱される。また、ワイヤを加熱するので温度分布も変わ
ってしまう。無視できない擾乱となる可能性がある。

（２）実プロセスの装置は必ずしも第３図のように単純
でない。容器の中にワイヤ、塗布ヘッドなどを設ける空
間的な余裕のない場合もある。この場合、第３図の機構
は実用的でない。

に））　　　目　　　　　的 スモーク発生装置の存在が、容器内でのガス流れに影響
を及ぼさないようにした装置を提供することが本発明の
第１の目的である。

容器の内部に十分な空間がとれない場合であっても流れ
可視化できるような装置を提供すること（イ）構　成 本発明に於ては、容器内ではなく、容器外に、流れ可視
化装置を設ける事にした。すなわち、ガス流入系統の中
に、油を塗布したワイヤを加熱しスモークを発生する機
構を設ける。スモークを伴ったガスになってから、容器
内に供給される。

このため、容器内のガス流れがスモーク発生機構によっ
て乱される事がない。また、狭い容器であっても差支え
ない、ということになる。

第１図は流れ可視化スモーク発生装置を設けた装置の全
体断面図である。第２図は流れ可視化スモーク発生を行
う部分のみの断面図である。

可視化容器１は、流れの様子を観察すべき気体が存在し
ている任意の空間である。例えばＣＶＤ装置の反応容器
などである。ガラス、石英などの透明材料でできている
ので外部から観察できる。

可視化容器１はガスを導入すべきノズル１３と、反応後
のガスを排出する排出口１４を持つ。この他に、目的に
より、サセプタやヒータなどを持つこともあるが、図示
を略す。

ノズル１３の前段にスモーク発生筒２を設ける。

これは容器内へ導入するガスの種類だけ設けるのが望ま
しい。特に注目すべきガス、特に大量に導入するガスの
導入口だけに限ってもよい。

スモーク発生筒２は長い筒であり、水平でもよいし、鉛
直でもよい。

スモーク発生筒２の中間部分にガス流入口１２が接続さ
れる。ガスはガス流入口１２から送給され、スモーク発
生筒２の中へ入り、分岐部１５で方向を転じ、スモーク
発生筒２の内部を通ってノズル１３から、可視化容器１
へ入る。

スモーク発生筒２の分岐部１５とノズル１３の間の空間
には、スモークワイヤコイル３が設けられる。

これは、ヒータである細いワイヤをコイル状に巻いたも
のである。コイルの螺旋軸はスモーク発生筒の軸中心に
合致するのが望ましい。

第３図の装置シーおけるワイヤのように真直に延びたワ
イヤではない。狭い空間であるスモーク発生筒２の内部
に設けるのであるから、コイル状としである。

スモークの発生量を増すにはワイヤ表面積を増さなけれ
ばならない。つまり、ワイヤは成る程度長くなくてはな
らない。このため、長いワイヤをコイルに巻き、小さく
してスモーク発生筒２の内部に設けである。

スモーク発生筒２の外部に電源装置４がある。

リード１７．１７により、電源装置４と、スモークワイ
ヤコイル３とが接続される。

スモーク発生筒２の中には、操作棒５が軸線方向に進退
可能に設けられる。

第１図に於て、左の操作捧５は前進位置にあり、右の操
作棒５は後退位置にある。

操作棒５の先端には油含浸スポンジ６が固着されている
。

操作棒５の中間部には長い雄螺条８が切っである。操作
棒５の後端には、ハンドル１１が固着しである。

スモーク発生筒２の後端近くには棒支持部７があり、こ
こには雌螺穴９が軸方向に穿たれている。

雌螺穴９に、操作棒５の雄螺条８が螺合している。

スモーク発生筒２の後端を操作棒５が貫くが、気密のた
め、ここにウィルソンシール１０が設けられている。

ウィルソンシール１０は、０リング１６、ユニオンナッ
ト１８、スモーク発生筒２の後端に形成された頚部２１
とよりなる。

頚部２１は内周に四部１９、外周に雄螺２０を有する。

操作棒５を頚部２１の穴に通しておき、０リング１６を
凹部１９に入れる。さらに、ユニオンナット１８を雄螺
２０に螺合させる。０リング１６０弾性力により、気密
保持される。

（至）作　用 上記構成の流れ可視化スモーク発生装置は次のように操
作される。

油含浸スポンジ６にはパラフィン油などが含浸されてい
る。

ハンドル１１は、最初、第１図右方に示すように、後退
位置にある。

ハンドル１１を右方に回転させると、操作棒５が徐々に
前進する。操作棒５先端の油含浸スポンジ６がスモーク
ワイヤコイル３の内部に入ってゆく。

第１図左方に示す状態になる。

油含浸スポンジ６のパラフィン油が、スモークワイヤコ
イル３に塗布される。スポンジが伸縮するので、スモー
クワイヤコイル３の内面とその近傍にパラフィン油が付
着する。

スモークワイヤコイル３の端まで油が塗布されると、ハ
ンドル１１を反対側に回転させて、操作棒５を後退させ
る。

第１図右方の状態に戻る。

次に、電源装置４から、リード１７．１７を通してスモ
ークワイヤコイル３に通電する。パラフィン油が加熱さ
れ気化し、スモークが発生する。

ガス流入口１２から反応ガスが導入される。このガスが
スモークワイヤコイル３を通過するので、スモークを伴
って、可視化容器１のノズル１３へ入る。

こうして、可視化容器１の内部でのガスの流れが可視化
できる。

（ト）　　効　　　果 （１）　　スモークワイヤコイルが、可視化容器１のノ
ズル１３により上流にある。このため、スモークワイヤ
の存在が可視化容器１の内部の流れを乱すことがない。

ガスの流れが擾乱を受けないので、より実プロセスに近
い可視化が可能となる。

（２）可視化容器内の構造、機構が複雑であったり、狭
すざたりして、第３図のように、直線状のワイヤを設け
られない場合であっても、スモークワイヤを設ける事が
できる。

（３）　　１Ｍのノズルがあり、各々のノズルかう流し
るガス量が異なる様な実プロセスに対して特に有効であ
る。

第１図はノズルが２本の場合を示しているが、ノズルよ
り多数であっても、本発明が有効に適用できる。逆にノ
ズルが１本で、ガス種類がひとつであっても本発明を適
用できる。

（４）装置内の気密を保ったまま、繰り返し、スモーク
ワイヤにパラフィン油を塗布することができる。このた
め、特に減圧の系に対して有効である。

以上説明した様に、この発明の可視化スモーク発生装置
では、スモークワイヤの存在が流れに影響を及ぼさない
。複数個のノズルから、異なった流量のガスが導入され
る場合、可視化容器内に空間的余裕がない場合に於ても
、実プロセスに近い状態のガス流れを可視化できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流れ可視化スモーク発生装置の略断面
図。 第２図はスモーク発生筒の部分のみの縦断面図。 第３図は従来例の流れ可視化スモーク発生装置の略断面
図。 １・・・・・・・・・・・・可視化容器２・・・・・・
・・・・・・スモーク発生筒３　・・・・・・・・・・
・・スモークワイヤコイル４・・・・・・・・・・・・
電源装置 ５・・・・・・・・・・・・操　作　棒６・・・・・・
・・・・・・油含浸スポンジ７・・・・・・・・・・・
・捧支持部 ８・・・・・・・・・・・・雄　螺　条９・・・・・・
・・・・・・雌　螺　穴１０・・・・・・・・・・・・
ウィルソンシール１１　・・・・・・・・・・・　ハ　
　ン　　ド　　ル１２・・・・・・・・・・・・ガス流
入口１３・・・・・・・・・・・・ノ　　ズ　ル１４・
・・・・・・・・・・排　出　口１５・・・・・・・・
・・・・分　岐　部１６・・・・・・・・・・・・　０
　　リ　　ン　　グ１７・・・・・・・・・・・リード １８・・・・・・・・・・・・ユニオンナット１９・・
・・・・・・・・・・凹　　　部２０・・・・・・・・
・・・・雄　　　螺２１・・・・・・・・・・・・頚　
　　部発　　明　　者　　　　　牧　　野　　　　　史
上　　口　　明　　宏 特許出願人　　住友電気工業株式会社 −二ゲ：　−□ 出願代理人　弁理士　川　瀬　茂　樹：’ｉ、ｉ：Ｔｌ
ｌ：ｌｔ、、’ｊ、’＋＋’。 −；−：゛〜：ｉ 第　　　　　　３　　　　　　図 従　　来　　例

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガス流入口から原料ガスを導入し容器内で化学反応を起
   こさせた後、排出口１４からガスを排出するようにした
   装置の容器の内部でのガスの流れを観察できるようにす
   るための装置であつて、可視化容器１に原料ガスを導入
   するノズル１３の上流側に設けられ中間の分岐部１５に
   於てガス流入口１２に連結されているスモーク発生筒２
   と、スモーク発生筒２内の分岐部１５とノズル１３の間
   に設けられたスモークワイヤコイル３と、スモークワイ
   ヤコイル３を加熱するための電流を流す電源装置４と、
   スモーク発生筒２の軸方向に進退可能に設けられた操作
   捧５と、操作棒５とスモーク発生筒２の間の気密を保つ
   シール機構と、操作棒の先端に設けられスモークワイヤ
   コイル３に油を塗布するための油含浸スポンジ６とより
   なる事を特徴とする可視化スモーク発生装置。