JPS5811785A - 亜鉛蒸発器を運転する方法および該方法を実施するための蒸発器 - 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】 本発明は亜鉛蒸発器を運転する方法およびその方法の実
施に使用する蒸発器に関する。この方法は主として自動
車の車体を造るため、帯状鋼板に亜鉛を蒸着する際に用
いられる。

亜鉛の蒸発はそれが非常に酸化され易いため、蒸発物質
の表面に形成されるＺｎＯ２層を抑制しそして除去する
ための特別な処置を必要とする。

この理由からすでに閉鎖された蒸発器、即ち内部圧力の
支配下にある蒸発器を使用することが提案されている。

従来公知になっている固体蒸発物質を開放された蒸発器
のるつぼの中に供給してやる技術を直ちに、閉鎖され、
内部圧力の支配のもとにある蒸発器の槽に移行すること
は不可能である。

閉鎖され、内部圧力の支配下にある蒸発器の槽に直接供
給がなされると、蒸発物質を供給する場所に強制的に裂
孔が生ずることおよび供給された蒸発物質と共に強制的
に引きずり込まれる夾雑物およびガス体のため、るつぼ
の中の融解物の湯の表面にＺｎＯ３層が形成されそして
増大するため蒸発率が低下する。

従来公知の固体蒸発物質供給技術では、蒸発率および供
給される蒸発物質の量を変える場合には、加熱出力の調
節が必要である。

従来公知の閉鎖された蒸発器系統は再生すること、即ち
ＺｎＯ２層を湯の表面から取シ除くことができない。こ
の様な蒸発器系統は上記の理由から少量の装入量のもの
に限定される。

蒸発物質としての亜鉛は酸素と大なる親和性を持ってい
るため、閉鎖された蒸発器の内部においてもＺｎＯ３の
膜で覆われている。真空蒸着設備のための必要な通風に
より、このＺｎＯ２層の厚さは増大し、従って比蒸発率
が低下し、最後に蒸発に必要な圧力が蒸発器の槽の内部
で達成されなくなる。望み通りの蒸発率を維持するため
には、蒸発物質はＺｎＯ２層から解放されなければなら
ない。ＺｎＯ２層を機械的に取シ除くことは、閉鎖され
た蒸発器では著しく費用を必要とする。

本発明の目的は、蒸発物質が固体又は液体の状態で供給
されそしてＺｎＯ２の形成が著しく減少させられる様な
亜鉛を蒸発させるための方法を創成することである。供
給される蒸発物質は蒸発器の中の融解蒸発物質の温度に
影響を与えずそして、供給された蒸発物質を融解し加熱
するだめの付加的な加熱装置を何も必要としないもので
ある。融解熱の供給は蒸発物質の種々異なる蒸発率と蒸
発量によって自動的に調節される。

本来の蒸発器は内部圧力の支配下にありそして再生に対
してよく適合したものになっている。

上記の目的は本発明により、底が１つのトンネルによシ
連通している蒸発器の槽およびそれに付設されている予
備融解槽を用い、固体又は液体状の蒸発物質を装入され
そして、特に輻射加熱装置を蒸発器の中に備えそして蒸
発器は、一定の蒸発時間が経過した後で再生される装置
において次の様にして達成される。即ち蒸発物質を予備
融解するに必要なエネルギーの主要な部分は蒸発器の槽
の中の亜鉛蒸気の凝縮熱により与えられ、その際解放さ
れた熱は蒸発器と予備融解槽との間の分離壁を通って移
行させられる。この分離壁に設けられたトンネルは、蒸
発器の槽と予備融解槽との間の望ましい流体静力学的結
合を形成している。蒸発器の槽の内部に形成されている
高い圧力によって、予備融解槽内の融解した湯の表面は
蒸発器の槽の内部の湯の表面よりも高い水準にある。そ
れ故に蒸発器の槽、トンネルおよび予備融解槽は相異な
る段階にある液体を所有している。予備融解槽内の融解
物は、蒸発器の槽の内部の融解物よりも比較的低い温度
を持ちそして分離壁から熱を吸収する。比較的低温にな
っている上記分離壁の蒸発器の検測の面上に蒸発物質が
凝縮しそしてその際それの凝縮エンタルピーを壁に与え
る。かくして加熱された壁から、改めて熱が予備融解槽
内の融解物に与えられ、該融解物は、供給された固体の
蒸発物質に、それらを融解し加熱するだめの熱を与える
。

上記した様な自動的な特性は、蒸発率が小さい時それに
応じて少量の蒸発物質が供給されそして予備融解槽内で
はそれに応じて少量のエネルギーが必要とされることを
実現する。蒸発器の槽から分離壁を介して予備融解槽に
何時も一定量のエネルギーが送られるものとすれば、予
備融解槽は過熱しそして蒸発区域の外側での蒸発損失が
発生することになるであろう。しかしこの様な場合には
蒸発器の槽の内部における蒸気圧力が減少するから、予
備融解槽と蒸発器の槽との間の湯の表面の水準の差異が
減少する。

従って熱交換壁として作用する分離壁の有効面積も減少
しそしてそれに従ってエネルギーの達伝も減少する。か
くして過熱が避けられる。

亜鉛は酸素に対して大なる親和性を持っているため、閉
鎖された蒸発器の内部においても酸化亜鉛の膜を形成す
るから、本発明により、一定の時間間隔を隔てて、蒸発
器の槽の蒸気流出口を閉鎖しそして蒸発物質の供給を中
断しそして蒸発物質に余分の熱を加える。このことによ
シ蒸発器の槽の内部の圧力は、蒸着過程の場合の圧力を
超えた値になり、そして亜鉛はトン１ルを介して予備融
解槽の中に押し出される。蒸発器のるつぼと予備融解槽
との間の湯の表面の水準の差が大になり、最後に予備融
解槽に設けられたオーバーフローを介して受容器に流入
する。かくして最後に酸化亜鉛のみが蒸発器の底に残る
。蒸発器の槽の温度を更に上げそして蒸発流出口を開放
してやれば、この酸化亜鉛は、その一部が熱により解離
し々から蒸発する。

蒸発器を再生させるのに必要な時間は多くの因子に依存
して定められる。即ち酸化亜鉛の層の厚さ、蒸発器の内
部空間の温度或いはまたるつぼの材料に依存して定めら
れる。

亜鉛蒸発器を運転する本発明の方法を実施するため、底
部においてトンネルを介して予備融解槽と結合しそして
蓋により気密に閉鎖されそして該普には、弁を用いて閉
鎖されている蒸気流出口を有する蒸発器の槽から成る蒸
発器は次の特徴を有する。即ち予備融解槽は蒸発器の槽
に比較して非常に小さくそしてオーバーフロ一部分を所
有し、該オーバーフロ一部分の高さは、蒸着過程で蒸発
器の槽の内部で可能な最大圧力が設定された時の予備融
解槽の湯の表面の水準に合致している。出力損失を僅か
なものに維持している蒸発器系統全体の多層構成の断熱
構造は、蒸発器の槽と予備融解槽との間では中断されて
おり、従って意図された熱の移行がこの場合、グラファ
イト又は金属製の壁を介して行われることが可能になっ
ている。

蒸発器の槽および予備融解槽の内部に浮子を配置し、該
浮子が機械系統を介して測定針を作動させ、かくして充
填状態を捉えそして蒸発器の槽の内部の圧力を測定する
のが有利である。

添附図には本発明の方法を実施する蒸発器の実施例が断
面図により示されている。

図に示した蒸発器は蒸発器の槽１とそれよシも本質的に
小さな予備融解槽２とから成り立っている。蒸発器の槽
１はトンネル３を介して予備融解槽２と結合されている
。双方の槽は、グラファイト板４から成り立ち、該グラ
ファイト板の外側は、耐火性コンクリートの断熱部分５
により取り囲まれている。これと同様に形成されている
蒸発器の槽の蓋７には、蒸気流出口８が取り付けられ、
該流出口は弁によシ閉鎖可能になっている。断熱部分５
は、双方の槽の間の分離壁９の範囲で、一部分が中断さ
れている。

予備融解槽２は、蒸発器の槽の内部で可能な最大圧力が
設定された時の予備融解槽の湯の表面の水準の高さにあ
るオーバーフロー１０を所有している。予備融解槽２へ
の蒸発物質の供給は開口１１を介して固体亜鉛が供給さ
れる。湯の表面の水準と圧力とを調査するため、蒸発器
の槽１の内部および予備融解槽２の内部に浮子１２が配
置され、該浮子は適当な方法で測定値を外部に伝達する
。

亜鉛蒸発器を運転する方法は次の様に実施される。

亜鉛は固体の形状で予備融解槽２の中に装入されそして
融解される。輻射線加熱装置（図示せず）により蒸発器
の槽１は加熱され、そして融解された亜鉛はトンネル３
を通過して蒸発器の槽１の中に到達する。亜鉛を予備融
解するために必要なエネルギーの主要な部分は、蒸発器
の槽１の内部の亜鉛蒸気の凝縮熱によって与えられ、そ
の際放出される熱が、蒸発器の槽１と予備融解槽２との
間の分離壁９を通って、即ち断熱部分５が中断されてい
る部分を通って移動させられる。融解された亜鉛の表面
に作用する圧力（７・１０３Ｐａに達する）によシ予備
融解槽２の内部で湯の表面の水準が上昇する。予備融解
槽２の内部の融解物は蒸発器の槽１の内部の融解物に比
較して低い温度になっているから、該融解物は分　　　
パ離壁９から熱を吸収する。これに対し壁の別の側面上
には亜鉛が凝縮しそしてその際凝縮エンタルピーを分離
壁９に与えている。この様にして加熱された分離壁９か
ら改めて、予備融解槽２の中の融解物に熱が与えられ、
この熱は供給された亜鉛を融解させる。この様な自動的
な特性は分離壁９を、大きさ、面積、厚さおよび熱伝導
能力関し適当な寸法のものに形成することにより得られ
る。一定時間が経過した後で蒸発器の槽１の中の融解し
た亜鉛の表面に厚いＺｎＯ３層が形成されると、蒸発過
程が中断され、そして蒸発器は再生される。即ち蒸発器
の槽１の内部の温度は更に高められ、従って圧力が上昇
しそして液体状の亜鉛を予備融解槽２の中に押し込み、
予備融解槽からはオーバーフロー１０を介ものであり、
温度の上昇と弁を開放することにより蒸発する。その際
同時に、残留物は予備融解槽２からも流れて来るが、こ
れも残シなく蒸発する。かくして再生過程が終りそして
蒸発過程が再び開始される。

【図面の簡単な説明】

添附図は本発明による方法を実施するための蒸発器の１
つの実施例を断面図にて示したものである。図において
、 ｌ・・・蒸発器の槽、２・・・予備融解槽、９・・・分
離壁、１００・オーバーフロー、１２・・・浮子である
。 第１頁の続き ＠発明者　　ハーリ・フェルステル ドイツ民主共和国ドレスデン・ アム・バウエルン・ブツシュ１８ ０発　明　者　ヨナタン・レシュケ ドイツ民主共和国ドレスデン・ ウアイス・ガツセ５ ０発　　明　者　ヨアヒム・ゼンフ ドイツ民主共和国ドレスデン・ エルメルストラーセ２１ ０発　明　者　ハイデマリー・ウアイゼドイツ民主共和
国ドレスデン２ シュタインウェーク１ ０発　明　者　アレクザンデルーフオン・アルデーネ ドイツ民主共和国ドレスデン・ ツェッペリンストラーセ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 て高い内部圧力の支配下において作動する亜鉛蒸発器を
   運転する方法において、蒸発物質を予備融解するだめの
   エネルギーは、蒸発器の槽の内部の亜鉛蒸気の凝縮熱の
   形態で放出された熱が、蒸発器の槽と予備融解槽との間
   の分離壁を通って蒸発物質に移行させられること、およ
   び一定の蒸発時間が経過した後で、蒸発物質の供給を中
   断し蒸発器の槽の蒸気流出口を閉鎖しそして更に熱エネ
   ルギーを供給し、かくして増大した蒸気圧が予備融解槽
   の内部の液体状亜鉛の湯の表面の水準を高め、その一部
   はオーバーフローを介して流出する状態にし、そしてそ
   の後で温度を更に上げ、残留している亜鉛および酸化亜
   鉛が、蒸気流出口を開放し予備融解槽から湯を流入させ
   ると同時に、蒸発器の槽から完全に蒸発させられること
   により蒸発器の槽が再生されること、およびその後改め
   て蒸発物質が予備融解槽に供給されることを特徴とする
   方法。 予備融解槽を介して特に固体の蒸発物質を装入されそし
   て輻射加熱装置で加熱されそして高い内部圧力の支配下
   において作動する亜鉛蒸発器を運転するため、蒸発物質
   を予備融解するだめのエネルギーは、蒸発器の槽の内部
   の亜鉛蒸気の凝縮熱の形態で放出された熱が、蒸発器の
   槽と予備融解槽との間の分離壁を通って蒸発物質に移行
   させられ、一定の蒸発時間が経過した後で、蒸発物質の
   供給を中断し蒸発器の槽の蒸気流出口を閉鎖しそして更
   に熱エネルギーを供給し、かくして増大した蒸気圧が予
   備融解槽の内部の液体状亜鉛の湯の表面の水準を高め、
   その一部はオーバーフローを介して流出する状態にし、
   そしてその後で温度を更に上げ、残留している亜鉛およ
   び酸化亜鉛が、蒸気流出口を開放し予備触発 解槽から湯を流入させると同時に、蒸器器の槽から完全
   に蒸発させられることにより蒸発器の槽が再生させられ
   、その後改めて蒸発物質が予備融解槽に供給される、特
   許請求の範囲第１項に記載の方法を実施するため、底部
   に存在する１つのトンネルを介して予備融解槽と結合し
   、蓋で気密に閉鎖された蒸発器の槽から成り立ち、その
   際蓋には閉鎖可能な蒸気流出口が設けられており、そし
   て蒸発器の槽と予備融解槽とは多層構成の断熱構造にな
   っている蒸発器において、予備融解槽（２）の容積は蒸
   発器の槽（１）の容積に比較して非常に小さいこと、予
   備融解槽（２）はオーバーフロー（１０）を所有し、該
   オーバーフローの高さは、蒸発器の槽（１）の内部で可
   能な最大圧力が設定された時の予備融解槽（２）の湯の
   表面の水準に等しくなっていること、および多層構成の
   断熱構造は、蒸発器の槽（１）と予備融解槽（２）との
   間の分離壁（９）の範囲で中断されそしてグラファイト
   又は金属の壁のみが双方の槽を分離していることを特徴
   とする装置。 ３）　特許請求の範囲第２項記載の装置において、蒸発
   器の槽（１）および予備融解槽（２）の内部に夫々浮子
   （１２）を配置し、該浮子は機械的要素を介して測定器
   に結合されていることを特徴とする装置。