JPH0732075B2 - 高温ガス流体流に流体物質の流れを噴射する方法および装置 - Google Patents
高温ガス流体流に流体物質の流れを噴射する方法および装置Info
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- JPH0732075B2 JPH0732075B2 JP63100433A JP10043388A JPH0732075B2 JP H0732075 B2 JPH0732075 B2 JP H0732075B2 JP 63100433 A JP63100433 A JP 63100433A JP 10043388 A JP10043388 A JP 10043388A JP H0732075 B2 JPH0732075 B2 JP H0732075B2
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- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
- H05H1/26—Plasma torches
- H05H1/32—Plasma torches using an arc
- H05H1/42—Plasma torches using an arc with provisions for introducing materials into the plasma, e.g. powder, liquid
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/30—Injector mixers
- B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
- B01F25/313—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced in the centre of the conduit
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/16—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed
- B05B7/22—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc
- B05B7/222—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc
- B05B7/226—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas incorporating means for heating or cooling the material to be sprayed electrically, magnetically or electromagnetically, e.g. by arc using an arc the material being originally a particulate material
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- B01F2025/91—Direction of flow or arrangement of feed and discharge openings
- B01F2025/918—Counter current flow, i.e. flows moving in opposite direction and colliding
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、流体の形の物質の少なくとも１つの流れを
プラズマジェットの様な高温ガス流に噴射するための方
法と装置に関するものである。また、この発明はこの様
な方法を実施して高温ガス流により総ての種類の作用と
反応を行うための装置に関するものである。
プラズマジェットの様な高温ガス流に噴射するための方
法と装置に関するものである。また、この発明はこの様
な方法を実施して高温ガス流により総ての種類の作用と
反応を行うための装置に関するものである。
従来の技術 近年、ガスまたはガスにより搬送できる粉体や液体の様
な微細物質やプラズマジェット等を用いる所謂プラズマ
化学の様な化学反応や種々の作用（融解、再結晶、熱分
解等）の技術が発展していることが知られている。これ
ら技術に従えば、試薬と一般に呼ばれるこの様な物質は
プラズマジェットにより形成される熱流中に噴射され
る。
な微細物質やプラズマジェット等を用いる所謂プラズマ
化学の様な化学反応や種々の作用（融解、再結晶、熱分
解等）の技術が発展していることが知られている。これ
ら技術に従えば、試薬と一般に呼ばれるこの様な物質は
プラズマジェットにより形成される熱流中に噴射され
る。
発明が解決しようとする問題点 得られる結果の特性のために、試薬の噴射が均質配分お
よび熱流中の完全な溶解を許すことが特に重要である。
いま、プラズマジェットは、これら試薬の粒子がプラズ
マジェットにて跳ね返るので、試薬の噴射が解決するよ
う微妙な問題をなしている結果によって高粘性を示すよ
う知られている。これは特に、温度が2,000℃〜10,000
℃で圧力が１〜20バールの範囲に夫々あるプラズマジェ
ットを透過するよう液体の滴下や粒子（寸法が数ミクロ
ンから1000ミクロンまで変化する）を生じる問題となる
時の場合である。
よび熱流中の完全な溶解を許すことが特に重要である。
いま、プラズマジェットは、これら試薬の粒子がプラズ
マジェットにて跳ね返るので、試薬の噴射が解決するよ
う微妙な問題をなしている結果によって高粘性を示すよ
う知られている。これは特に、温度が2,000℃〜10,000
℃で圧力が１〜20バールの範囲に夫々あるプラズマジェ
ットを透過するよう液体の滴下や粒子（寸法が数ミクロ
ンから1000ミクロンまで変化する）を生じる問題となる
時の場合である。
プラズマジェットに試薬を噴射するために異なった方法
が既に提案されている。この方法はプラズマ発生器の位
置の上流か或は下流での試薬の噴射を一般に用いてい
る。
が既に提案されている。この方法はプラズマ発生器の位
置の上流か或は下流での試薬の噴射を一般に用いてい
る。
第１の場合に、特に高温プラズマジェットの相当な粘性
に基く冷たい試薬と高温プラズマジェットの混合の様な
或る種の困難が避けられる。他方、試薬はプラズマ発生
器を通過せねばならないので、この方法は、電極か発生
器の壁のいずれかと反応する恐れのある試薬では実施で
きない。更に、構造自体が噴射に寄与するプラズマ発生
器によってのみ使用できる。
に基く冷たい試薬と高温プラズマジェットの混合の様な
或る種の困難が避けられる。他方、試薬はプラズマ発生
器を通過せねばならないので、この方法は、電極か発生
器の壁のいずれかと反応する恐れのある試薬では実施で
きない。更に、構造自体が噴射に寄与するプラズマ発生
器によってのみ使用できる。
プラズマ発生器の下流の噴射の場合に、噴射は異なった
具合に作用する。試薬の粒子が付加の容器内に懸濁され
て、これら粒子が高温流体流に向かって搬送できる流動
層が造ることが出来る。この場合に、上述した困難が熱
流体流の粘性に基いて出会う。また、粒子は重力により
熱流体流への滴下に造ることが出来る。しかし、試薬は
熱流体流と僅かに混ざり、熱流体流に対して試薬の粒子
の相当な部分が跳ね返るようになる。
具合に作用する。試薬の粒子が付加の容器内に懸濁され
て、これら粒子が高温流体流に向かって搬送できる流動
層が造ることが出来る。この場合に、上述した困難が熱
流体流の粘性に基いて出会う。また、粒子は重力により
熱流体流への滴下に造ることが出来る。しかし、試薬は
熱流体流と僅かに混ざり、熱流体流に対して試薬の粒子
の相当な部分が跳ね返るようになる。
プラズマ発生器の下流の噴射の量を改善すると共に、熱
ガス流中の試薬の良好、均一で且つ十分な分解を許すた
めに、プラズマジェットの様な高温ガス流に微細物質の
少なくとも１つの流れを噴射して、高温ガス流の軸心周
りに空間的に配置された多数のオリフイスが穿けられた
スクリーンが高温ガス流の通路に間挿され、高温ガス流
を少なくとも実質的に同一方向を示す複数の基本的な流
れに分け、該基本的なガス流体流の方向と少なくとも実
質的に同一な方向の微細物質の少なくとも１つの流れを
生じるためにオリフイスにより少なくとも部分的に囲ま
れて且つ熱ガス流体流の少なくとも一部によって囲まれ
た少なくとも１つのノズルに微細物質の流れが導かれる
ようになった方法が米国特許第4,616,779号明細書に記
載されている。
ガス流中の試薬の良好、均一で且つ十分な分解を許すた
めに、プラズマジェットの様な高温ガス流に微細物質の
少なくとも１つの流れを噴射して、高温ガス流の軸心周
りに空間的に配置された多数のオリフイスが穿けられた
スクリーンが高温ガス流の通路に間挿され、高温ガス流
を少なくとも実質的に同一方向を示す複数の基本的な流
れに分け、該基本的なガス流体流の方向と少なくとも実
質的に同一な方向の微細物質の少なくとも１つの流れを
生じるためにオリフイスにより少なくとも部分的に囲ま
れて且つ熱ガス流体流の少なくとも一部によって囲まれ
た少なくとも１つのノズルに微細物質の流れが導かれる
ようになった方法が米国特許第4,616,779号明細書に記
載されている。
少なくとも実質的に同心の噴射は高温ガス流中に微細物
質の流れを形成して、この結果、高温ジェットと試薬の
間の変換状態と混合物の均質化が促進されて、他方で高
温ガス流体流による試薬の全粒子の搬送、従って反応を
許す。
質の流れを形成して、この結果、高温ジェットと試薬の
間の変換状態と混合物の均質化が促進されて、他方で高
温ガス流体流による試薬の全粒子の搬送、従って反応を
許す。
この発明の目的は、上述した特許における実施を一層改
善するために該特許の方法を改良することにある。
善するために該特許の方法を改良することにある。
問題点を解決するための手段 このために、この発明に依れば、プラズマの様な高温ガ
ス流体流内に流体物質の少なくとも１つの流れを噴射す
るための方法は、この高温ガス流体流を形成する装置を
高温ガス流体流の通路に間挿し、流体物質を少なくとも
１つのノズルに導き、高温ガス流体流形成装置により形
成される高温ガス流体流の方向と少なくとも実質的に同
一な方向の流体物質の流れを形成し、環状被いの形状の
高温ガス流体流れに連通され且つ噴射ノズルが回転体被
いの軸心と同心に配置されるよう顕著になつている。
ス流体流内に流体物質の少なくとも１つの流れを噴射す
るための方法は、この高温ガス流体流を形成する装置を
高温ガス流体流の通路に間挿し、流体物質を少なくとも
１つのノズルに導き、高温ガス流体流形成装置により形
成される高温ガス流体流の方向と少なくとも実質的に同
一な方向の流体物質の流れを形成し、環状被いの形状の
高温ガス流体流れに連通され且つ噴射ノズルが回転体被
いの軸心と同心に配置されるよう顕著になつている。
この様に、この発明に依れば、流体物質は高温ガス流体
流の内側に噴射され、その高粘性に基いて流体物質の粒
子が逃出できずにプラズマに捕われて残って非常に親密
に混合される。プラズマの粘性に基いて従来技術にて出
会う欠点は従って利点に転回される。
流の内側に噴射され、その高粘性に基いて流体物質の粒
子が逃出できずにプラズマに捕われて残って非常に親密
に混合される。プラズマの粘性に基いて従来技術にて出
会う欠点は従って利点に転回される。
米国特許第4,616,779号明細書においては、プラズマの
基本的な流れは微細物質の粒子の出口ノズルを部分的に
取囲み、その結果、プラズマによる微細物質の粒子の捕
捉効果を或る程度に利点が既に取っていることが注意さ
れよう。しかし、この場合に、自由空間が２つの周辺連
続基本流間に出来て、その結果、粒子がこの空間を通っ
て逃出してプラズマが残る。この発明に依れば、プラズ
マの内側から外側への粒子のための通路が何等なく、こ
の結果、米国特許第4,616,779号明細書記載の方法の実
施が一層改善される。
基本的な流れは微細物質の粒子の出口ノズルを部分的に
取囲み、その結果、プラズマによる微細物質の粒子の捕
捉効果を或る程度に利点が既に取っていることが注意さ
れよう。しかし、この場合に、自由空間が２つの周辺連
続基本流間に出来て、その結果、粒子がこの空間を通っ
て逃出してプラズマが残る。この発明に依れば、プラズ
マの内側から外側への粒子のための通路が何等なく、こ
の結果、米国特許第4,616,779号明細書記載の方法の実
施が一層改善される。
この発明の第１の実施例においては、プラズマの環状被
いは少なくとも実質的に円筒状である。この場合に、プ
ラズマと流体物質は、高温ガス流体流の直径の数倍、例
えば20倍に等しい間隔で形成装置の下流で親密に混合さ
れる。
いは少なくとも実質的に円筒状である。この場合に、プ
ラズマと流体物質は、高温ガス流体流の直径の数倍、例
えば20倍に等しい間隔で形成装置の下流で親密に混合さ
れる。
プラズマ内の流体物質の粒子の共同を促進するために、
環状被いが少なくとも実質的に円錐であれば第２の実施
例が好適である。この様に、粒子は円錐形のプラズマ内
に捕らわれてプラズマと一緒に混合するよう強制され
る。
環状被いが少なくとも実質的に円錐であれば第２の実施
例が好適である。この様に、粒子は円錐形のプラズマ内
に捕らわれてプラズマと一緒に混合するよう強制され
る。
流体物質は均質な円形断面の流れの形にてノズルを出る
ことが出来る。しかし、高温ガス流体流と同様にノズル
を出る流体物質の流れが環状断面をなすことが好適に出
来る。
ことが出来る。しかし、高温ガス流体流と同様にノズル
を出る流体物質の流れが環状断面をなすことが好適に出
来る。
また、環状被いの形の高温ガス流体流または流体物質の
流れが形成装置の直ぐ下流の乱れ内に置かれることが好
適に出来る。この場合に、流体物質の流れをなすことが
度々好適で、更にこの場合に、ノズルが羽根、そらせ板
または流体物質の流れ内に渦を生じる同様な手段等を有
する。
流れが形成装置の直ぐ下流の乱れ内に置かれることが好
適に出来る。この場合に、流体物質の流れをなすことが
度々好適で、更にこの場合に、ノズルが羽根、そらせ板
または流体物質の流れ内に渦を生じる同様な手段等を有
する。
流体物質の流れは高温ガス流体流の下流側、すなわち環
状被いの直ぐ内側に大体噴射される。しかしまた、高温
ガス流体流の上流側に噴射することが出来、この結果、
流体物質が高温ガス流体流と一緒に形成装置を通過し
て、この形成装置内にて混合するよう始められる。
状被いの直ぐ内側に大体噴射される。しかしまた、高温
ガス流体流の上流側に噴射することが出来、この結果、
流体物質が高温ガス流体流と一緒に形成装置を通過し
て、この形成装置内にて混合するよう始められる。
また、高温ガス流体流の上流に向かって且つ下流に向か
って流体物質を噴射するように出来る。この相違は、２
つの異なった流体物質が使用されるときに特に好適であ
る。
って流体物質を噴射するように出来る。この相違は、２
つの異なった流体物質が使用されるときに特に好適であ
る。
この方法を実施するよう容易にするために、周辺体によ
り構成されると共に、環状溝路を間に形成して少なくと
も１つのノズルが設けられた中心体により構成される形
成または噴射装置をこの発明は設けている。この中心体
は環状の溝路を通過する少なくとも１つのアームにより
周辺体と固着して維持でき、アームの下流の溝路の長さ
は形成装置の上流のガス流体流の直径と少なくとも等し
い。この様に、溝路の長さは、形成装置の出口にて発射
されるべき溝路のアームの存在に関連した流体流の配分
に十分である。中心体の各ノズルがアームを横切る導管
によって流体物質を供給するのが好適である。
り構成されると共に、環状溝路を間に形成して少なくと
も１つのノズルが設けられた中心体により構成される形
成または噴射装置をこの発明は設けている。この中心体
は環状の溝路を通過する少なくとも１つのアームにより
周辺体と固着して維持でき、アームの下流の溝路の長さ
は形成装置の上流のガス流体流の直径と少なくとも等し
い。この様に、溝路の長さは、形成装置の出口にて発射
されるべき溝路のアームの存在に関連した流体流の配分
に十分である。中心体の各ノズルがアームを横切る導管
によって流体物質を供給するのが好適である。
形成装置は冷却装置の循環のための回路が好適に設けら
れ、この回路は中心体を冷却するためにアームを横切る
導管を有している。
れ、この回路は中心体を冷却するためにアームを横切る
導管を有している。
この発明に従った噴射装置は無孔鋳物（セラミックコア
付）により造ることが出来る。噴射装置は銅やステンレ
ス鋼によって例えば造ることが出来る。
付）により造ることが出来る。噴射装置は銅やステンレ
ス鋼によって例えば造ることが出来る。
応力を避けるために、環状の溝路の断面は付随する高温
ガス流体流の断面の面積と少なくとも等しい面積を示し
ている。
ガス流体流の断面の面積と少なくとも等しい面積を示し
ている。
この発明に従った装置は熱出力が2.5MWの値のプラズマ
トーチに従って連結でき、微粉物質を１トン／時にまで
噴射すべく使用できる。
トーチに従って連結でき、微粉物質を１トン／時にまで
噴射すべく使用できる。
この発明に従って、プラズマジェットの様な高温ガス流
体流に流体の形の少なくとも１つの物質を反応および／
または処理する装置は高温ガス流体流の発生器と流体物
質を供給する装置とを備え、高温ガス流体流の通路に間
挿されて周辺体により構成されると共に環状の溝路を間
に形成する中央体によって構成される装置を有し、軸心
が溝路の回転軸心に同心の少なくとも１つのノズルが中
央体に設けられている。
体流に流体の形の少なくとも１つの物質を反応および／
または処理する装置は高温ガス流体流の発生器と流体物
質を供給する装置とを備え、高温ガス流体流の通路に間
挿されて周辺体により構成されると共に環状の溝路を間
に形成する中央体によって構成される装置を有し、軸心
が溝路の回転軸心に同心の少なくとも１つのノズルが中
央体に設けられている。
この発明は添付図面を参照した以下の説明から一層容易
に理解されよう。
に理解されよう。
実 施 例 図面をいま参照するに、第１図乃至第３図に概略図示さ
れるこの発明に従った装置は鎖線により矩形状に示され
て軸心Ｘ−Ｘの均一断面のプラズマジェット２を放射す
るプラズマ発生器１を有する。矢印F2方向に移動するプ
ラズマジェット２の通路には、導管５を介して流体の形
の物質４が供給される噴射装置３が間挿されている。物
質４のこの供給が矢印F4で示される。第１図の装置に
て、噴射装置３は均一な断面のプラズマジェット２を軸
心Ｘ−Ｘと同心の円筒状被いの形を有したジェット６
（矢印）に変換される。すなわち、噴射装置３の下流の
プラズマジェット２の断面は環状断面を示す。更に、噴
射装置３は、プラズマ被いのジェット６の内側に且つ同
心に流体物質４のジェット７（矢印F7）を噴射する。噴
射装置３の下流、例えばプラズマジェット２の直径Ｄの
数倍に等しい間隔Ｌの処で、プラズマ被いのジェット６
と同心のジェット７の親密な混合のためにプラズマジェ
ット２と流体物質４の組合わせと相互作用および反応に
基いて均質なジェット８が得られる（矢印F8）。
れるこの発明に従った装置は鎖線により矩形状に示され
て軸心Ｘ−Ｘの均一断面のプラズマジェット２を放射す
るプラズマ発生器１を有する。矢印F2方向に移動するプ
ラズマジェット２の通路には、導管５を介して流体の形
の物質４が供給される噴射装置３が間挿されている。物
質４のこの供給が矢印F4で示される。第１図の装置に
て、噴射装置３は均一な断面のプラズマジェット２を軸
心Ｘ−Ｘと同心の円筒状被いの形を有したジェット６
（矢印）に変換される。すなわち、噴射装置３の下流の
プラズマジェット２の断面は環状断面を示す。更に、噴
射装置３は、プラズマ被いのジェット６の内側に且つ同
心に流体物質４のジェット７（矢印F7）を噴射する。噴
射装置３の下流、例えばプラズマジェット２の直径Ｄの
数倍に等しい間隔Ｌの処で、プラズマ被いのジェット６
と同心のジェット７の親密な混合のためにプラズマジェ
ット２と流体物質４の組合わせと相互作用および反応に
基いて均質なジェット８が得られる（矢印F8）。
また、第２図に概略図示される実施例はプラズマ発生器
１、プラズマジェット２、噴射装置３、流体物質４を導
く導管５、流体物質４のジェット７を有している。この
場合、噴射装置３により形成されてジェット７が噴射さ
れるプラズマ被いのジェット９（矢印F9）は最早第１図
の被い状のジェット６の様な円筒状ではなくて、軸心Ｘ
−Ｘと同心に且つ軸心に向かって集中している。プラズ
マ被いのジェット９と流体物質のジェット７の混合物は
噴射装置３の下流に或る間隔を置いてプラズマと流体物
質４の均質なジェット７を形成する。
１、プラズマジェット２、噴射装置３、流体物質４を導
く導管５、流体物質４のジェット７を有している。この
場合、噴射装置３により形成されてジェット７が噴射さ
れるプラズマ被いのジェット９（矢印F9）は最早第１図
の被い状のジェット６の様な円筒状ではなくて、軸心Ｘ
−Ｘと同心に且つ軸心に向かって集中している。プラズ
マ被いのジェット９と流体物質のジェット７の混合物は
噴射装置３の下流に或る間隔を置いてプラズマと流体物
質４の均質なジェット７を形成する。
第１、２図の実施例にて、流体物質４のジェット７（矢
印F7）はプラズマジェット２、６、９と同一方向、すな
わち合成された均質なジェット８、10に向って下流を向
いている。他方、第３図の実施例では、流体物質４のジ
ェット11（矢印F11）はプラズマジェット２と反対方
向、すなわちプラズマジェット２の上流を向いた反対方
向を向いている。この場合に、ジェット11からの流体物
質４は噴射装置３を通ってプラズマ被いのジェット６ま
たは９により下流に向って移送される。
印F7）はプラズマジェット２、６、９と同一方向、すな
わち合成された均質なジェット８、10に向って下流を向
いている。他方、第３図の実施例では、流体物質４のジ
ェット11（矢印F11）はプラズマジェット２と反対方
向、すなわちプラズマジェット２の上流を向いた反対方
向を向いている。この場合に、ジェット11からの流体物
質４は噴射装置３を通ってプラズマ被いのジェット６ま
たは９により下流に向って移送される。
勿論、図面に図示されていないが、この発明に従った装
置にては、下流に向けられた流体物質のジェット７と上
流に向けられた流体物質のジェット11とを設けることが
出来る。この場合に、ジェット７と11の物質は異なるこ
とが出来る。
置にては、下流に向けられた流体物質のジェット７と上
流に向けられた流体物質のジェット11とを設けることが
出来る。この場合に、ジェット７と11の物質は異なるこ
とが出来る。
第４、５図は噴射装置３の実施例を示す。この噴射装置
３は周辺体12と中心体13とを有し、両者間に環状の溝路
14を形成しており、中心体13は環状の溝路14を部分的に
塞ぐ少なくとも１つのアーム15を介して周辺体12と固着
されている。
３は周辺体12と中心体13とを有し、両者間に環状の溝路
14を形成しており、中心体13は環状の溝路14を部分的に
塞ぐ少なくとも１つのアーム15を介して周辺体12と固着
されている。
周辺体12はプラズマ発生器１の出口に固着され、中心体
13とアーム15は空力的な断面形状をなしている。プラズ
マ発生器１から発射されたプラズマジェット２（矢印F
2）は同心の噴射装置３を通って、障害物を形成し例え
ば球状形をした中心体13の周りを通る環状の溝路14内の
通過により円錐被いとして形成される。円錐被いの形の
ジェット９（矢印F9）はプラズマ発生器１から環状のノ
ズル16を通って噴出される。中心体13は、環状のノズル
16と同心で且つ環状のノズル18に終わっていてノズル16
よりも小さい中心の環状の通路17を有する。導管19を介
してアーム16を通る下流の環状の通路17とノズル18は供
給装置５から流体物質４が供給される。
13とアーム15は空力的な断面形状をなしている。プラズ
マ発生器１から発射されたプラズマジェット２（矢印F
2）は同心の噴射装置３を通って、障害物を形成し例え
ば球状形をした中心体13の周りを通る環状の溝路14内の
通過により円錐被いとして形成される。円錐被いの形の
ジェット９（矢印F9）はプラズマ発生器１から環状のノ
ズル16を通って噴出される。中心体13は、環状のノズル
16と同心で且つ環状のノズル18に終わっていてノズル16
よりも小さい中心の環状の通路17を有する。導管19を介
してアーム16を通る下流の環状の通路17とノズル18は供
給装置５から流体物質４が供給される。
更に、冷却流体循環用の回路が周辺体12と中心体13に設
けられている。これら回路はアーム15を通る導管20を介
して互いに連通され、流入管21と流出管22を介して外部
と連通されている。
けられている。これら回路はアーム15を通る導管20を介
して互いに連通され、流入管21と流出管22を介して外部
と連通されている。
第４、５図の噴射装置３は第２図の噴射装置に対応し、
ジェット７を噴射するノズル18はプラズマジェットの下
流に向けられている。他方、第６図は第３図の実施例に
適合する噴射装置３を概略図示しており、流体物質のジ
ェット11（矢印F11）がプラズマの上流に向けられてい
る。
ジェット７を噴射するノズル18はプラズマジェットの下
流に向けられている。他方、第６図は第３図の実施例に
適合する噴射装置３を概略図示しており、流体物質のジ
ェット11（矢印F11）がプラズマの上流に向けられてい
る。
第７図は、流体物質の流れ７（矢印F7）を下流に向け、
流体物質の流れ11（矢印F11）を上流に向けるための噴
射装置３を示している。中心体13は２つのアーム15、23
により周辺体12に連結され、２つの流れ７、11がアーム
15、23を夫々横切る通路19、24を介して２つの異なる供
給源から供給される。
流体物質の流れ11（矢印F11）を上流に向けるための噴
射装置３を示している。中心体13は２つのアーム15、23
により周辺体12に連結され、２つの流れ７、11がアーム
15、23を夫々横切る通路19、24を介して２つの異なる供
給源から供給される。
第４図に示される様に、羽根25またはスポイラ26は、被
い形状のプラズマとジェットの粒子との混合を一層容易
にするために流体物質のジェット７に乱流を発生するよ
うにノズル18の近くの溝路17に設けることが出来る。
い形状のプラズマとジェットの粒子との混合を一層容易
にするために流体物質のジェット７に乱流を発生するよ
うにノズル18の近くの溝路17に設けることが出来る。
更に、流体物質が添加されるガス流れを完全に均質にす
るために、アーム15の下流の環状の溝路14の長さｌはジ
ェット２の直径Ｄと少なくとも等しい。
るために、アーム15の下流の環状の溝路14の長さｌはジ
ェット２の直径Ｄと少なくとも等しい。
第１図乃至第３図はこの発明の３つの異なる実施例を示
す概要図、第４図はこの発明に従った噴射装置の一実施
例を示す断面図で断面下半分が鎖線で概略的に示され、
第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿った断面図、第６図およ
び第７図は第４図の噴射装置の２つの変形例を示す図で
ある。図中、1:プラズマ発生器、2:プラズマジェット、
3:噴射装置、５、19:導管、６、７、８、９、10、11:ジ
ェット、12:周辺体、13:中心体、14:溝路、15、23:アー
ム、16、18:ノズル、17、24:通路、25:羽根、26:スポイ
ラ。
す概要図、第４図はこの発明に従った噴射装置の一実施
例を示す断面図で断面下半分が鎖線で概略的に示され、
第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿った断面図、第６図およ
び第７図は第４図の噴射装置の２つの変形例を示す図で
ある。図中、1:プラズマ発生器、2:プラズマジェット、
3:噴射装置、５、19:導管、６、７、８、９、10、11:ジ
ェット、12:周辺体、13:中心体、14:溝路、15、23:アー
ム、16、18:ノズル、17、24:通路、25:羽根、26:スポイ
ラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イヴ・ヴァルヴィ フランス国、33165 イサック、レ・ザル ティゴン、リュー・エドゥアール・ブラン リー 41 (56)参考文献 特開 昭60−44038（ＪＰ，Ａ)
Claims (13)
- 【請求項１】プラズマの流れと同軸に配置された実質的
に環状のプラズマの被いをプラズマの流れから形成し、 環状のプラズマの被いと同軸にプラズマの流れの中に流
体流れを噴射し、 これによって該流体流れが予定された間隔で環状のプラ
ズマの被いによって実質的に包含されてプラズマと流体
流れとの均質な流れを続いて形成することから成る、プ
ラズマの流れに少なくとも１つの流体流れを噴射する方
法。 - 【請求項２】流体流れが粉体物質を含んでいる特許請求
の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】プラズマの被いが少なくとも実質的に円錐
である特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項４】流体流れが実質的に均質な円形断面を有し
ている特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項５】流体流れが環状断面を有している特許請求
の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項６】プラズマの流れのための軸方向の通路を形
成する部材とプラズマの流れの軸方向の入口と出口とを
有するほゞ環状の本体、 プラズマの流れ中に該本体と同軸に設けられて環状溝路
を形成するよう該本体から隔てられて環状溝路を通るプ
ラズマの流れが環状の被いに形成される中央本体、 環状の被いと同軸に少なくとも１つの粉体物質の流体流
れを噴射するよう中央本体内に同軸に設けられたノズ
ル、 を備えて成り、プラズマの流れと流体流れが予定された
間隔で環状溝路を出てプラズマと粉体物質の均質な流れ
を続いて形成するように環状の被いの中に粉体物質が大
体包含されている、プラズマの流れの中に粉体物質の少
なくとも１つの流れを噴射する装置。 - 【請求項７】ノズルが中央本体の下流側端部に設けられ
ている特許請求の範囲第６項記載の装置。 - 【請求項８】本体から延びる少なくとも１つのアームに
よって中央本体が支持されている特許請求の範囲第６項
記載の装置。 - 【請求項９】粉体物質の流体流れが該アームを通って延
びる導管を経てノズルに供給される特許請求の範囲第６
項記載の装置。 - 【請求項１０】ノズルは中央本体内に同軸に設けられた
環状通路を形成し、これによって粉体物質の流体流れが
環状流れ内のノズルを出る特許請求の範囲第６項記載の
装置。 - 【請求項１１】環状溝路は、本体内のプラズマ流れの入
口の直径に大体等しい間隔で支持アームから下流に延び
ている特許請求の範囲第10項記載の装置。 - 【請求項１２】ノズルは下流側の端部が中央本体の端部
で終っている特許請求の範囲第６項記載の装置。 - 【請求項１３】環状溝路は大体円錐形で、本体の下流側
端部に向かって集中している特許請求の範囲第６項記載
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| FR8706084 | 1987-04-29 | ||
| FR8706084A FR2614751B1 (fr) | 1987-04-29 | 1987-04-29 | Procede et dispositif pour l'injection d'une matiere sous forme fluide dans un ecoulement gazeux chaud et appareil mettant en oeuvre ce procede |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63274097A JPS63274097A (ja) | 1988-11-11 |
| JPH0732075B2 true JPH0732075B2 (ja) | 1995-04-10 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63100433A Expired - Lifetime JPH0732075B2 (ja) | 1987-04-29 | 1988-04-25 | 高温ガス流体流に流体物質の流れを噴射する方法および装置 |
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| KR (1) | KR960000937B1 (ja) |
| AT (1) | ATE60480T1 (ja) |
| AU (1) | AU603891B2 (ja) |
| BR (1) | BR8802166A (ja) |
| CA (1) | CA1286369C (ja) |
| DE (1) | DE3861620D1 (ja) |
| DK (1) | DK169397B1 (ja) |
| ES (1) | ES2019990B3 (ja) |
| FR (1) | FR2614751B1 (ja) |
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| JPH03150341A (ja) * | 1989-11-07 | 1991-06-26 | Onoda Cement Co Ltd | 複合トーチ型プラズマ発生装置とその装置を用いたプラズマ発生方法 |
| US5233153A (en) * | 1992-01-10 | 1993-08-03 | Edo Corporation | Method of plasma spraying of polymer compositions onto a target surface |
| US5405085A (en) * | 1993-01-21 | 1995-04-11 | White; Randall R. | Tuneable high velocity thermal spray gun |
| US5520334A (en) * | 1993-01-21 | 1996-05-28 | White; Randall R. | Air and fuel mixing chamber for a tuneable high velocity thermal spray gun |
| US5445325A (en) * | 1993-01-21 | 1995-08-29 | White; Randall R. | Tuneable high velocity thermal spray gun |
| DE19625539A1 (de) * | 1996-06-26 | 1998-01-02 | Entwicklungsgesellschaft Elekt | Verfahren zur thermischen Behandlung von Stoffen in einem Plasmaofen |
| GB9707369D0 (en) * | 1997-04-11 | 1997-05-28 | Glaverbel | Lance for heating or ceramic welding |
| US6617538B1 (en) | 2000-03-31 | 2003-09-09 | Imad Mahawili | Rotating arc plasma jet and method of use for chemical synthesis and chemical by-products abatements |
| US7510664B2 (en) * | 2001-01-30 | 2009-03-31 | Rapt Industries, Inc. | Apparatus and method for atmospheric pressure reactive atom plasma processing for shaping of damage free surfaces |
| US7591957B2 (en) | 2001-01-30 | 2009-09-22 | Rapt Industries, Inc. | Method for atmospheric pressure reactive atom plasma processing for surface modification |
| US6660177B2 (en) | 2001-11-07 | 2003-12-09 | Rapt Industries Inc. | Apparatus and method for reactive atom plasma processing for material deposition |
| JP4431857B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2010-03-17 | 富士フイルム株式会社 | マイクロデバイス |
| EP1690592A1 (en) * | 2005-02-15 | 2006-08-16 | Nestec S.A. | Mixing device and method including an injection nozzle |
| FR2922406A1 (fr) * | 2007-10-12 | 2009-04-17 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'injection de charge liquide a melanger/convertir au sein d'un dard plasma ou d'un flux gazeux |
| GB0904948D0 (en) * | 2009-03-23 | 2009-05-06 | Monitor Coatings Ltd | Compact HVOF system |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US370538A (en) * | 1887-09-27 | Friedrich herrmann | ||
| GB432831A (en) * | 1934-06-08 | 1935-08-02 | Fritz Schori | Apparatus for projecting or spraying metals or other pulverized substances |
| US2992869A (en) * | 1957-04-15 | 1961-07-18 | Horst Corp Of America V D | Engine piston |
| US3062451A (en) * | 1959-12-28 | 1962-11-06 | Brennan Lab Inc | Metal spraying apparatus and method |
| FR2001694A1 (ja) * | 1968-02-10 | 1969-09-26 | Draiswerke Gmbh | |
| US3894209A (en) * | 1973-11-23 | 1975-07-08 | Sirius Corp | Nozzle for energy beam system |
| AU506536B2 (en) * | 1976-05-24 | 1980-01-10 | Rockwell International Corp. | Coal hydrogenation |
| US4065057A (en) * | 1976-07-01 | 1977-12-27 | Durmann George J | Apparatus for spraying heat responsive materials |
| AU536343B2 (en) * | 1980-06-20 | 1984-05-03 | Airoil-Flaregas Limited | Disposing of waste gas |
| US4416421A (en) * | 1980-10-09 | 1983-11-22 | Browning Engineering Corporation | Highly concentrated supersonic liquified material flame spray method and apparatus |
| US4540121A (en) * | 1981-07-28 | 1985-09-10 | Browning James A | Highly concentrated supersonic material flame spray method and apparatus |
| FR2550467B1 (fr) * | 1983-08-08 | 1989-08-04 | Aerospatiale | Procede et dispositif pour l'injection d'une matiere finement divisee dans un ecoulement chaud gazeux et appareil mettant en oeuvre ce procede |
| EP0163776A3 (en) * | 1984-01-18 | 1986-12-30 | James A. Browning | Highly concentrated supersonic flame spray method and apparatus with improved material feed |
| SU1199283A2 (ru) * | 1984-09-24 | 1985-12-23 | Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии | Наконечник к пистолету дл газопламенного напылени |
-
1987
- 1987-04-29 FR FR8706084A patent/FR2614751B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-04-18 DK DK209688A patent/DK169397B1/da not_active IP Right Cessation
- 1988-04-21 ZA ZA882806A patent/ZA882806B/xx unknown
- 1988-04-25 JP JP63100433A patent/JPH0732075B2/ja not_active Expired - Lifetime
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- 1988-04-28 DE DE8888401034T patent/DE3861620D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-04-28 ES ES88401034T patent/ES2019990B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-28 EP EP88401034A patent/EP0289422B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-28 KR KR1019880004848A patent/KR960000937B1/ko not_active IP Right Cessation
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