JPH05196300A - 電熱変換器 - Google Patents
電熱変換器Info
- Publication number
- JPH05196300A JPH05196300A JP4008452A JP845292A JPH05196300A JP H05196300 A JPH05196300 A JP H05196300A JP 4008452 A JP4008452 A JP 4008452A JP 845292 A JP845292 A JP 845292A JP H05196300 A JPH05196300 A JP H05196300A
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- JP
- Japan
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- space
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- discharge
- cylindrical members
- insulating material
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- Withdrawn
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- Plasma Technology (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直流によるアークプラズマ放電により水を加
熱するための電熱変換器において、放電空間を形成する
内外円筒部材両端の絶縁材料密封蓋部材に電極の損耗粉
体が連続的に堆積して、両円筒部材の短絡等の可能性を
防止する。 【構成】 このため、前記蓋部材７に近接して、放電部
よりの直接放射を遮蔽するための段差断面形状を有する
絶縁リングを配設した。
熱するための電熱変換器において、放電空間を形成する
内外円筒部材両端の絶縁材料密封蓋部材に電極の損耗粉
体が連続的に堆積して、両円筒部材の短絡等の可能性を
防止する。 【構成】 このため、前記蓋部材７に近接して、放電部
よりの直接放射を遮蔽するための段差断面形状を有する
絶縁リングを配設した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電熱変換器、特にアー
クプラズマの発生熱を利用する電熱変換器に関するもの
である。
クプラズマの発生熱を利用する電熱変換器に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】例えば従来の電気式瞬間湯沸器等に用い
られる電熱変換器としては、電気抵抗体による発熱を利
用するものが大部分であるが、例えば通常の家庭用等に
利用するためには極めて大形となるため、貯湯形式とす
るのが一般であった。これに対して、特開平１−９８８
５４号公報にこの種の瞬間湯沸器を大幅に小形化し得る
特徴を有するアークプラズマ発生熱を利用する新規の電
気加熱瞬間湯沸器が開示されている。図３に、その電熱
変換部の原理を示す概要構成の軸方向中心断面図を示
す。
られる電熱変換器としては、電気抵抗体による発熱を利
用するものが大部分であるが、例えば通常の家庭用等に
利用するためには極めて大形となるため、貯湯形式とす
るのが一般であった。これに対して、特開平１−９８８
５４号公報にこの種の瞬間湯沸器を大幅に小形化し得る
特徴を有するアークプラズマ発生熱を利用する新規の電
気加熱瞬間湯沸器が開示されている。図３に、その電熱
変換部の原理を示す概要構成の軸方向中心断面図を示
す。
【０００３】この電熱変換部は、互に同心状に配設され
た２重の円筒部材１，２及び外側容器３によりそれぞれ
内側より第１，第２，第３の３層の各空間９，４，１０
を形成するよう構成されており、１は内側円筒部材、２
は外側円筒部材、３は外周容器を示す。内側及び外側円
筒部材１，２は、例えばＣｕ等のそれぞれ高い熱伝導性
を有する材料で構成され、相互の間に形成された環状断
面の第２の空間４は放電空間として使用され、それぞれ
内側円筒部材１の外側軸方向中央部ならびに外側円筒部
材２の内側の軸方向中央部には、互に凸状に対向するＣ
ｕ材料より成る円環状の放電電極部５，６が設けられ、
また両円筒部材１，２の各両端部は円環状の絶縁物の蓋
部材７により互に密封固定され、内部空間には空気や不
活性ガス、あるいは不活性ガスとその他のガスの混合
物、例えばＡｒとＮｅのガス等が充填されている。な
お、外周容器３の上端部は円板８により閉鎖されてお
り、内側円筒部材１の内部空間（第１の空間）は水路９
として図示矢印方向に被加熱媒体としての冷水１２が供
給され、外側／内側各円筒部材２／１間に形成された環
状断面空間（第３の空間）の水路１０を通って図示矢印
方向に流出するよう構成されている。
た２重の円筒部材１，２及び外側容器３によりそれぞれ
内側より第１，第２，第３の３層の各空間９，４，１０
を形成するよう構成されており、１は内側円筒部材、２
は外側円筒部材、３は外周容器を示す。内側及び外側円
筒部材１，２は、例えばＣｕ等のそれぞれ高い熱伝導性
を有する材料で構成され、相互の間に形成された環状断
面の第２の空間４は放電空間として使用され、それぞれ
内側円筒部材１の外側軸方向中央部ならびに外側円筒部
材２の内側の軸方向中央部には、互に凸状に対向するＣ
ｕ材料より成る円環状の放電電極部５，６が設けられ、
また両円筒部材１，２の各両端部は円環状の絶縁物の蓋
部材７により互に密封固定され、内部空間には空気や不
活性ガス、あるいは不活性ガスとその他のガスの混合
物、例えばＡｒとＮｅのガス等が充填されている。な
お、外周容器３の上端部は円板８により閉鎖されてお
り、内側円筒部材１の内部空間（第１の空間）は水路９
として図示矢印方向に被加熱媒体としての冷水１２が供
給され、外側／内側各円筒部材２／１間に形成された環
状断面空間（第３の空間）の水路１０を通って図示矢印
方向に流出するよう構成されている。
【０００４】内，外側円周部材１，２のそれぞれ軸方向
中央部に突設された各放電電極５，６に、外部電源より
直流高電圧を印加すると、これら電極５，６間にはアー
クプラズマ１１が形成される。このアークプラズマ１１
は、例えば外周容器３内の第３の空間１０の電極５，６
対応外周位置に配設したリング状永久磁石Ｍにより発生
する軸方向の磁界１４により、この磁界１４とアークプ
ラズマ１１との相互作用により円周方向に連続的に回転
移動するよう構成されている。
中央部に突設された各放電電極５，６に、外部電源より
直流高電圧を印加すると、これら電極５，６間にはアー
クプラズマ１１が形成される。このアークプラズマ１１
は、例えば外周容器３内の第３の空間１０の電極５，６
対応外周位置に配設したリング状永久磁石Ｍにより発生
する軸方向の磁界１４により、この磁界１４とアークプ
ラズマ１１との相互作用により円周方向に連続的に回転
移動するよう構成されている。
【０００５】以上のような構成により、内側円筒部材１
内の水路９に導入された例えば市水等の被加熱水１２
は、アークプラズマ１１の発生熱を両円筒部材１，２の
各表面から吸収して瞬間的に熱水となり、水路１０を通
って矢印方向に外部へ供給し得るように構成したもので
ある。
内の水路９に導入された例えば市水等の被加熱水１２
は、アークプラズマ１１の発生熱を両円筒部材１，２の
各表面から吸収して瞬間的に熱水となり、水路１０を通
って矢印方向に外部へ供給し得るように構成したもので
ある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような従来例にあっては、＋／−の放電電極５，６は通
常、それぞれ内側／外側各円筒部材１，２と同一の同材
料で構成されていたため、電極の冷却特性は優れている
か、アーク放電による表面の損耗が特に陰極側において
はげしく、寿命を短縮するのみならず、これら損耗の影
響によって放電部位が１１ａ，１１ｂに点線で示すよう
に変動し、また損耗により発生した粉体が放電空間とし
ての第２空間４両端部の絶縁体の蓋部材７上やその接合
部等に堆積して両円筒部材１，２の短絡を生じたり、放
電空間４の内圧に悪影響を及ぼす等の可能性があった。
ような従来例にあっては、＋／−の放電電極５，６は通
常、それぞれ内側／外側各円筒部材１，２と同一の同材
料で構成されていたため、電極の冷却特性は優れている
か、アーク放電による表面の損耗が特に陰極側において
はげしく、寿命を短縮するのみならず、これら損耗の影
響によって放電部位が１１ａ，１１ｂに点線で示すよう
に変動し、また損耗により発生した粉体が放電空間とし
ての第２空間４両端部の絶縁体の蓋部材７上やその接合
部等に堆積して両円筒部材１，２の短絡を生じたり、放
電空間４の内圧に悪影響を及ぼす等の可能性があった。
【０００７】本発明は以上のような損耗電極の粉体堆積
による前記短絡の可能性は防止するための手段の提供を
目的としている。
による前記短絡の可能性は防止するための手段の提供を
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため、この発明にお
いては、同心状に配設した内外２重円筒部材及びその外
周容器により、それぞれ内側から順次に第１，第２及び
第３の各空間を形成し、この第１及び第３空間に被加熱
流体を流すと共に、前記第２空間に直流電圧を印加して
アークプラズマを形成し、その発生熱により前記被加熱
流体を昇温するよう構成した電熱変換器において、放電
空間を形成する前記第２空間の内外円筒部材両端部の各
密封蓋部材に近接して放電部よりの直接放射を遮蔽する
ための段差形状断面を有する絶縁材料遮蔽部材を設ける
よう構成することにより前記目的を達成しようとするも
のである。
いては、同心状に配設した内外２重円筒部材及びその外
周容器により、それぞれ内側から順次に第１，第２及び
第３の各空間を形成し、この第１及び第３空間に被加熱
流体を流すと共に、前記第２空間に直流電圧を印加して
アークプラズマを形成し、その発生熱により前記被加熱
流体を昇温するよう構成した電熱変換器において、放電
空間を形成する前記第２空間の内外円筒部材両端部の各
密封蓋部材に近接して放電部よりの直接放射を遮蔽する
ための段差形状断面を有する絶縁材料遮蔽部材を設ける
よう構成することにより前記目的を達成しようとするも
のである。
【０００９】
【作用】以上のような本発明構成より、電極の損耗等
が、前記段差形状により遮蔽される直接放電空間両端の
蓋部材上に両電極が短絡するような連続的な堆積を生ず
ることができなくなり、電極変換器の稼働寿命が向上す
る。
が、前記段差形状により遮蔽される直接放電空間両端の
蓋部材上に両電極が短絡するような連続的な堆積を生ず
ることができなくなり、電極変換器の稼働寿命が向上す
る。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明を実施例に基づいて説明す
る。図１，２に本発明に係る電熱変換器の内外円筒部材
１，２により形式された放電空間（第２空間）４部の２
実施例の各軸方向中心断面図を示し、前記従来例図４に
おけると同一（相当）構成要素は同一符号で表し、重複
説明は省略する。図１実施例の特徴は、放電空間両端の
絶縁材料密封蓋部材７の内側に隣接して、断面にＬ形の
段差形状を有する絶縁材料性の絶縁リングＲ1 ，Ｒ2 を
配設したことにある。これにより放電電極から発生する
損耗粉体が、両円筒部材１，２の両端部に直接的に放射
されて両円筒部材を短絡するよう連続的に集積すること
が各段差の存在によって防止される。
る。図１，２に本発明に係る電熱変換器の内外円筒部材
１，２により形式された放電空間（第２空間）４部の２
実施例の各軸方向中心断面図を示し、前記従来例図４に
おけると同一（相当）構成要素は同一符号で表し、重複
説明は省略する。図１実施例の特徴は、放電空間両端の
絶縁材料密封蓋部材７の内側に隣接して、断面にＬ形の
段差形状を有する絶縁材料性の絶縁リングＲ1 ，Ｒ2 を
配設したことにある。これにより放電電極から発生する
損耗粉体が、両円筒部材１，２の両端部に直接的に放射
されて両円筒部材を短絡するよう連続的に集積すること
が各段差の存在によって防止される。
【００１１】また、図２実施例は両端蓋部材７に同一の
絶縁リングＲ2 を配設した図例である。これら絶縁リン
グの断面形状及び配置は、前記直接的連続堆積を防止す
る機能を有すれば良く、図１，２例に示すように、各蓋
部材７と別個の部材Ｒ1 ，Ｒ2 等を用いる代りに図３
（ａ）〜（ｄ）にその４断面形状図例を示すように絶縁
材料蓋部材７と一体に形成しても差支えないことはもち
ろんである。
絶縁リングＲ2 を配設した図例である。これら絶縁リン
グの断面形状及び配置は、前記直接的連続堆積を防止す
る機能を有すれば良く、図１，２例に示すように、各蓋
部材７と別個の部材Ｒ1 ，Ｒ2 等を用いる代りに図３
（ａ）〜（ｄ）にその４断面形状図例を示すように絶縁
材料蓋部材７と一体に形成しても差支えないことはもち
ろんである。
【００１２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、この種の電熱変換器の放電空間を形成する内外円筒
部材の両端部の絶縁材料密封蓋部材に近接して粉体の連
続堆積防止用の段差形状断面を有する絶縁リングを配設
したため、両円筒部材の短絡が防止されて稼働寿命を向
上することができる。
ば、この種の電熱変換器の放電空間を形成する内外円筒
部材の両端部の絶縁材料密封蓋部材に近接して粉体の連
続堆積防止用の段差形状断面を有する絶縁リングを配設
したため、両円筒部材の短絡が防止されて稼働寿命を向
上することができる。
【図１】 放電空間部の第１実施例の軸方向中心断面図
【図２】 放電空間部の第２実施例の軸方向中心断面図
【図３】 絶縁リングの４断面図例
【図４】 従来の電熱変換器の一例の構成概要軸の方向
中心断面
中心断面
１／２ 内側／外側円筒部材 ３ 外周容器 ９／４／１０ 第１／第２（放電）／第３空間 ５，６ 電極 ７，７ａ〜７ｄ 蓋部材 １１ アークプラズマ Ｒ1 ，Ｒ2 絶縁リング
Claims (1)
- 【請求項１】 同心状に配設した内外２重円筒部材及び
その外周容器により、それぞれ内側から順次に第１，第
２及び第３の各空間を形成し、この第１及び第３空間に
被加熱流体を流すと共に、前記第２空間に直流電圧を印
加してアークプラズマを形成し、その発生熱により前記
被加熱流体を昇温するよう構成した電熱変換器におい
て、放電空間を形成する前記第２空間の内外円筒部材両
端部の各密封蓋部材に近接して放電部よりの直接放射を
遮蔽するための段差形状断面を有する絶縁材料遮蔽部材
を設けたことを特徴とする電熱交換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4008452A JPH05196300A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 電熱変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4008452A JPH05196300A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 電熱変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05196300A true JPH05196300A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=11693523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4008452A Withdrawn JPH05196300A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | 電熱変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05196300A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009176612A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | プラズマガン |
| KR20150105250A (ko) * | 2014-03-06 | 2015-09-16 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 홀 효과 강화 용량성 결합된 플라즈마 소스, 저감 시스템, 및 진공 프로세싱 시스템 |
-
1992
- 1992-01-21 JP JP4008452A patent/JPH05196300A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009176612A (ja) * | 2008-01-25 | 2009-08-06 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | プラズマガン |
| KR20150105250A (ko) * | 2014-03-06 | 2015-09-16 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 홀 효과 강화 용량성 결합된 플라즈마 소스, 저감 시스템, 및 진공 프로세싱 시스템 |
| JP2017515286A (ja) * | 2014-03-06 | 2017-06-08 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | ホール効果が促進された容量結合プラズマ源、軽減システム、および真空処理システム |
| JP2020188010A (ja) * | 2014-03-06 | 2020-11-19 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | ホール効果が促進された容量結合プラズマ源、軽減システム、および真空処理システム |
| KR20220009485A (ko) * | 2014-03-06 | 2022-01-24 | 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 | 홀 효과 강화 용량성 결합된 플라즈마 소스, 저감 시스템, 및 진공 프로세싱 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |