流体加热冷却气缸装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够低成本地对大流量的气体、液体进行加热的小型流体加热装置。在金属柱的侧面上形成流体的槽流路，通过了狭窄的流路的流体与下一个流路的壁垂直撞击，形成了不能形成停滞层的流路。在较小的空间内瞬间进行换热，并且其构造制造较容易。

【技术实现步骤摘要】
流体加热冷却气缸装置本申请基于并要求2012年5月8日提交的日本专利申请No.2012-107128的优先权，其全部内容和教导通过引用的方式结合于此。
本专利技术涉及一种瞬间对流体特别是气体进行加热的气缸形状的装置。
技术介绍
存在有对气体进行加热的装置。一般使气体通过加热了的管道来进行加热。或者，向带有散热片的管道内流入加热了的流体，使气体通过该散热片之间来对气体进行加热。与对气体进行加热相反的、对气体进行冷却的装置也是相同的构造。图1与图2中示出了以往例。图1是将实现了碰撞分流这样的加热机构的一个例子的专利（日本再公表特许WO2006/030526）的图进行示意性转印得到的图。通过了管道的气体与加热了的圆板相抵接而进行换热。图2是将产生形成为板状形状的加热气体的装置的专利图（日本特愿2009-144807气体加热装置的图5）进行转印得到的图。瞬间对气体进行加热而喷出高温气体的装置不仅应用于供暖、干燥，也存在有对涂布在基板上的各种材料（金属、电介质等）进行加热、烧结的工序。本专利技术涉及一种瞬间对气体进行加热而喷出高温气体的装置。现有技术文献专利文献专利文献1：日本再公表特许WO2006/030526专利文献2：日本特愿2009-144807号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的一个目的是使对气体进行加热的装置尽可能地小型化。本专利技术的另一个目的是提供简单的制造方法。本专利技术的再一目的在于实现从室温到1000℃或其以上的温度的加热温度范围。如果加工简单，则制造成本也能够降低。若制造成本降低，则气体加热装置能够应用于更广泛的产业。处于对本专利技术进行简要说明的目的，本文描述了本专利技术的特定方面。显然，应当理解，并不意图对本专利技术进行限定。为了解决上述问题，本专利技术提出以下结构。解决技术问题所采取的技术手段如技术方案1所述，本专利技术提供一种流体的加热装置，其特征在于，在柱的侧面上以包围柱的方式设置多段周槽，在相邻的该周槽之间连接该周槽彼此的多个连接槽的组件设置在该侧面上，配置为处于夹着该周槽的两个该组件的连接槽在该周槽的周向上的位置不重叠，流体在由紧密接触地容纳有该柱的气缸的内壁和该柱形成的流路中流动，该柱与该流体进行换热。技术方案2的专利技术是一种流体的加热装置，其特征在于，在柱的侧面上以包围柱的方式设置多段周槽，在相邻的该周槽之间连接该周槽彼此的多个连接槽的组件设置在该侧面上，配置为处于夹着该周槽的两个该组件的连接槽在该周槽的周向上的位置不重叠，气体或液体在由紧密接触地容纳有该柱的气缸的内壁和该柱形成的流路中流动，该柱与该气体或该液体进行换热。根据技术方案2所述的加热装置，技术方案3的专利技术的特征在于，上述气体是含有氮、氩、氦、碳化氢、氟化碳的惰性气体，或者是含有氢或释放出氢的还原气体、氧、硫、硒、碲等6族元素的气体，或者是含有F等7族元素的气体，或者是混合了多种气体的气体。根据技术方案2所述的加热装置，技术方案4的专利技术的特征在于，上述气体是含有水或空气的气体。根据技术方案2所述的加热装置，技术方案5的专利技术的特征在于，上述液体是水或者含有水。根据技术方案1所述的加热装置，技术方案6的专利技术的特征在于，上述柱与上述气缸是金属或覆盖了异种金属的金属。根据技术方案1所述的加热装置，技术方案7的专利技术的特征在于，上述柱与上述气缸由含有石英、氧化铝、碳化硅等的陶瓷制成。根据技术方案1所述的加热装置，技术方案8的专利技术的特征在于，上述柱与上述气缸由金属或覆盖了异种金属的金属制成，向上述柱内插入加热器来对圆柱进行加热，或者利用加热器对上述气缸进行加热。根据技术方案所述的加热装置，技术方案9的专利技术的特征在于，上述柱与上述气缸由含有石英、氧化铝、碳化硅等的陶瓷制成，向上述柱内插入加热器来对圆柱进行加热，或者利用加热器对上述气缸进行加热。根据技术方案1所述的加热装置，技术方案10的专利技术的特征在于，上述柱是圆柱或包括四棱柱的多棱柱。根据技术方案1所述的加热装置，技术方案11的专利技术的特征在于，上述柱与上述气缸由金属或覆盖了异种金属的金属制成，上述柱是圆柱或包括四棱柱的多棱柱。根据技术方案1所述的加热装置，技术方案12的专利技术的特征在于，上述柱与上述气缸由含有石英、氧化铝、碳化硅等的陶瓷制成，上述柱是圆柱或包括四棱柱的多棱柱。专利技术的效果根据技术方案1的专利技术，能够进行简单构造的容纳在被加热了的气缸内的柱与流体之间的换热。所需构造的加工只要针对柱的表面进行即可。当流体在加工得较细的连接槽内流动时，流速增加。该高速的流体与上述周槽的壁激烈地撞击而与加热了的柱瞬间进行换热。由于连接槽夹着周槽且未位于相同的位置，因此从连接槽流出的流体不会成为层流。如果成为层流，则在该槽与流体之间形成了沉淀层，其成为导热阻力，妨碍瞬间换热。仅通过在上述气缸容纳经过高精密加工的柱，并彼此紧密接触，所加工的槽就形成了流路，因此该构造的制作工作量少且简单。根据技术方案2至5的专利技术，作为流体能够处理气体与液体。作为气体能够选择任意气体。如果选择氧气等，则能够瞬间制出加热了的氧气。若选择氢气，则能够瞬间制出强大的高温还原气体。通过将这些高温气体吹向机械材料，从而即使未对基材自身进行加热也能够利用加热气体对表面进行处理。另外，若使用二氧化碳气体，则能够形成碳酸膜（石墨炔、碳纳米管的膜）。作为流体若使用水，则能够瞬间制出高温的蒸汽。由于本加热装置能够小型化制作，因此能够使蒸汽靠近待喷射的基材来进行喷射。由于加热了的高温蒸汽对基材的不使用药品的清洗是有效的，因此本加热装置能够作为清洗装置的元件进行应用。根据技术方案6、7的专利技术，能够利用金属、陶瓷制作本加热装置。若利用金属制作上述柱与上述气缸，对连接部分进行熔接，则能够实现密闭构造，能够制作与外部环境阻隔了的加热装置。若使用陶瓷等未氧化的材料，则也能够瞬间制出氧化性的气体或具有腐蚀性的流体。另外，可以将本加热装置用于避免金属污染的场合。根据技术方案8至12的专利技术，在上述柱的中心轴上钻孔，在此仅靠放入加热器就能够进行加热。本构造简单，当使用一个加热器时，保养特别简单。能够将本加热装置整体制作为圆柱状或棱柱状，能够制作圆形或四角形的环状加热气体束。如果使气缸的出口狭窄并设为一根管，则也能够制作一束束状的加热束。另外，若将柱设为三角形、四角形、六角形、八角形，则能够无间隙地捆束多个柱。附图说明图1是以往的气体加热装置的一个例子（日本再公表特许WO2006/030526）的示意图。图2是以往的气体加热装置的一个例子（日本特愿2009-144807、气体加热装置的图5）的示意图。图3是圆柱元件的示意图。图4是组装了圆柱元件与容纳其的气缸元件而得到的流体加热机构部的立体图。图5是表示容纳有流体加热机构部的壳体整体的流体加热装置的剖面示意图。具体实施方式下面将参考附图描述本专利技术的实施例。应当注意，下面的实施例中的每个部件均可被不同的已知部件或合适的类似物替换。另外，可以进行变形以包括其它已知部件。换言之，下面的实施例并不用于限制权利要求所描述的本专利技术的内容。图3中表示圆柱元件300的立体示意图。圆柱元件300的中心有用于容纳加热器的加热器孔301。圆柱元件300是不锈钢制，采用了标准SUS310S。对圆柱进行加工并在周围制作出6段周槽G1、G2、G3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体的加热装置，其特征在于，包括：柱，具有围绕在所述柱的外侧面的多个周槽和设置在所述外侧面的多组连接槽，每组连接槽连接两个周槽，被配置为夹着所述多个周槽中的一个周槽的两组连接槽在周向上的位置不重叠；以及汽缸，容纳所述柱，彼此紧密接触，其中流体流经所述汽缸的内壁和所述柱的所述外侧面形成的流路，流体和所述柱进行热交换。

【技术特征摘要】
2012.05.08 JP 2012-1071281.一种流体的加热装置，其特征在于，包括：柱，具有围绕在所述柱的外侧面的多个周槽和分别设置在所述柱的外侧面的相邻的所述周槽之间的多个连接槽，所述多个连接槽分别连接两个相邻的所述周槽，且所述多个连接槽被配置为与相邻的夹着所述周槽的其他连接槽在周向上的位置不重叠，所述柱的中心有用于容纳加热器的加热器孔；以及气缸，容纳所述柱，彼此紧密接触，其中流体流经所述气缸的内壁和所述柱的所述外侧面形成的流路，且从所述流路的入口流向出口，使所述流体从所述连接槽向所述周槽的内壁撞击，从而所述流体和所述柱进行热交换。2.一种流体的加热装置，其特征在于，包括：柱，具有围绕在所述柱的外侧面的多个周槽和分别设置在所述柱的外侧面的相邻的所述周槽之间的多个连接槽，所述多个连接槽分别连接两个相邻的所述周槽，且所述多个连接槽被配置为与相邻的夹着所述周槽的其他连接槽在周向上的位置不重叠，所述柱的中心有用于容纳加热器的加热器孔；以及气缸，容纳所述柱，彼此紧密接触，其中气体或液体流经所述气缸的内壁和所述柱的所述外侧面形成的流路，且从所述流路的入口流向出口，使所述气体或液体从所述连接槽向所述周槽的内壁撞击，从而所述气体或液体和所述柱进行热交换，所述柱和所述气缸由金属制成，向所述柱内插入加热器来对圆柱进行加热。3.根据权利要求2所述的加热装置，其特征在于，上述气体是含有氮、...

【专利技术属性】
技术研发人员：古村雄二，村直美，西原晋治，清水纪嘉，
申请(专利权)人：株式会社菲尔科技，
类型：发明
国别省市：