JPS6048201B2 - 液体の沸騰・蒸発促進方法 - Google Patents
液体の沸騰・蒸発促進方法Info
- Publication number
- JPS6048201B2 JPS6048201B2 JP13007982A JP13007982A JPS6048201B2 JP S6048201 B2 JPS6048201 B2 JP S6048201B2 JP 13007982 A JP13007982 A JP 13007982A JP 13007982 A JP13007982 A JP 13007982A JP S6048201 B2 JPS6048201 B2 JP S6048201B2
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- JP
- Japan
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- liquid
- hot plate
- boiling
- evaporation
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- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液体の沸騰または蒸発を促進させる方法に
関するものである。
関するものである。
従来、熱板に沸騰核となる微小な凹凸等を設けてその
熱板に接する液体の蒸発を促進させる技術は公知である
。
熱板に接する液体の蒸発を促進させる技術は公知である
。
しカルながら、例えばボイラーのように湯垢が付着し易
い場合や表面を清潔にする ため常に研摩する必要があ
る場合などには、それを適用することができない。従つ
て、表面形状と無関係に、例えば平滑な表面をもつ熱板
においても液体の蒸発を促進てきるようにすることが望
ましい。 一方、熱板に対して液体粒が接触する場合に
おいては、その熱板の温度が高くなるほど液体の蒸発が
促進されるとは限らない。
い場合や表面を清潔にする ため常に研摩する必要があ
る場合などには、それを適用することができない。従つ
て、表面形状と無関係に、例えば平滑な表面をもつ熱板
においても液体の蒸発を促進てきるようにすることが望
ましい。 一方、熱板に対して液体粒が接触する場合に
おいては、その熱板の温度が高くなるほど液体の蒸発が
促進されるとは限らない。
例えば、熱板上に液滴を滴下させてそれが蒸発する状態
を観察すると、熱板の温度が液体の沸点に比して比較的
低い場合には、その液体が熱板上に液膜となつて付着す
ることにより効率的に熱伝導を受けて次第に蒸発し、熱
板の温度が高くなる程蒸発速度が大きくなる。しかるに
、熱板の温度が液体の沸点よりもある程度高い状態にお
いて最大の蒸発速度を示した後は、熱板の温度が高くな
るに従つて逆に蒸発速度が遅くなるという傾向を示す。
これは、液体が断熱性の大きい蒸気によつて浮上せしめ
られ、熱板上を球状となつて転動するようになるためで
・ある。第１図は熱板温度とその上に滴下した液滴の蒸
発時間との関係を模式的に示すものである。 従つて、
何らかの手段により液滴が蒸気となつて浮上するのを、
即ち球状となつて転動するのを抑制し、それを熱板上に
捕捉して常に熱板と接触するようにすれば、液体の加熱
、蒸発を著しく促進させることができる。本発明は、熱
伝導率の異なる材料の接する部分が熱的に特異な性質を
もち、例えば熱板を加熱してそれに接する液体を蒸発さ
せる場合には、上記部分が従来の凹凸形状に代る熱的な
凹凸部を形成して沸騰核となり、また熱板上に液滴を滴
下させた場合にはそれを捕捉するような性質をもつこと
から、それらの特異な性質を利用して液体の沸騰・蒸発
を促進させようとするものである。
を観察すると、熱板の温度が液体の沸点に比して比較的
低い場合には、その液体が熱板上に液膜となつて付着す
ることにより効率的に熱伝導を受けて次第に蒸発し、熱
板の温度が高くなる程蒸発速度が大きくなる。しかるに
、熱板の温度が液体の沸点よりもある程度高い状態にお
いて最大の蒸発速度を示した後は、熱板の温度が高くな
るに従つて逆に蒸発速度が遅くなるという傾向を示す。
これは、液体が断熱性の大きい蒸気によつて浮上せしめ
られ、熱板上を球状となつて転動するようになるためで
・ある。第１図は熱板温度とその上に滴下した液滴の蒸
発時間との関係を模式的に示すものである。 従つて、
何らかの手段により液滴が蒸気となつて浮上するのを、
即ち球状となつて転動するのを抑制し、それを熱板上に
捕捉して常に熱板と接触するようにすれば、液体の加熱
、蒸発を著しく促進させることができる。本発明は、熱
伝導率の異なる材料の接する部分が熱的に特異な性質を
もち、例えば熱板を加熱してそれに接する液体を蒸発さ
せる場合には、上記部分が従来の凹凸形状に代る熱的な
凹凸部を形成して沸騰核となり、また熱板上に液滴を滴
下させた場合にはそれを捕捉するような性質をもつこと
から、それらの特異な性質を利用して液体の沸騰・蒸発
を促進させようとするものである。
而して、本発明の方法は、沸騰させるべき液体または蒸
発させるべき液体粒と接する熱板を、基板表面に熱伝導
率の異なる材料で形成した小部片を適宜配列で散在させ
ることにより構成し、上記液体を沸騰または液体粒を蒸
発させるに際し、液体の沸点以上の温度に加熱された熱
板の表面における基板と小部片の接する部分を沸騰核ま
たは液体粒捕捉部として、沸騰または蒸発させることを
特徴とするものである。以下、図面を参照して本発明の
方法をさらに具体的に説明する。
発させるべき液体粒と接する熱板を、基板表面に熱伝導
率の異なる材料で形成した小部片を適宜配列で散在させ
ることにより構成し、上記液体を沸騰または液体粒を蒸
発させるに際し、液体の沸点以上の温度に加熱された熱
板の表面における基板と小部片の接する部分を沸騰核ま
たは液体粒捕捉部として、沸騰または蒸発させることを
特徴とするものである。以下、図面を参照して本発明の
方法をさらに具体的に説明する。
まず、本発明に基づいて熱板を外部から加熱することに
よりそれに接する液体を沸騰させる場合には、上記熱板
はボイラーや湯沸し器における加熱面として用いられる
。
よりそれに接する液体を沸騰させる場合には、上記熱板
はボイラーや湯沸し器における加熱面として用いられる
。
この熱板は、一般に熱伝導率の高い材料によつて形成さ
れるものであるが、本発明における熱板は熱伝導率の高
い基板の蒸発させるべき液体と接する表面に、熱伝導率
の異なる材料、通常は熱伝導率の低い材料からなる小部
片を適宜配列で散在させる。第２図Ａ−Ｄはその配列例
を示すもので、１は熱伝導率の高い材料によつて形成し
た基板、２はその基板上に適宜配列で散在させた熱伝導
率の低い小部片を示している。上記小部片は、熱板１に
対して圧入その他の手段て埋込むとか、接着するなどの
手段によつて固定すれはよく、両者の面積比は温度や圧
力等の条件に応じて適当に設定すればよい。
れるものであるが、本発明における熱板は熱伝導率の高
い基板の蒸発させるべき液体と接する表面に、熱伝導率
の異なる材料、通常は熱伝導率の低い材料からなる小部
片を適宜配列で散在させる。第２図Ａ−Ｄはその配列例
を示すもので、１は熱伝導率の高い材料によつて形成し
た基板、２はその基板上に適宜配列で散在させた熱伝導
率の低い小部片を示している。上記小部片は、熱板１に
対して圧入その他の手段て埋込むとか、接着するなどの
手段によつて固定すれはよく、両者の面積比は温度や圧
力等の条件に応じて適当に設定すればよい。
また、熱板１を形成する熱伝導率の高い材料及び小部片
２を形成する熱伝導率の低い材料としては、両者の熱伝
導率の差をなるべく大きくとることが望ましく、例えば
前者の材料として銅を用い、後者の材料として金属では
ステンレス鋼など差の大きい材質を、また非金属ではセ
ラミックなどを用いることができる。上述した熱板を用
いてそれに接する液体を加熱、沸騰させるに際しては、
熱板を外部から液体の沸点以上の温度に加熱するが、そ
の熱板からの熱伝導を受けた液体が沸点に達したときに
は、上記熱板の表面における基板１と小部片２を接する
部分が沸騰核となり、それによつて液体の沸騰が促進さ
れる。
２を形成する熱伝導率の低い材料としては、両者の熱伝
導率の差をなるべく大きくとることが望ましく、例えば
前者の材料として銅を用い、後者の材料として金属では
ステンレス鋼など差の大きい材質を、また非金属ではセ
ラミックなどを用いることができる。上述した熱板を用
いてそれに接する液体を加熱、沸騰させるに際しては、
熱板を外部から液体の沸点以上の温度に加熱するが、そ
の熱板からの熱伝導を受けた液体が沸点に達したときに
は、上記熱板の表面における基板１と小部片２を接する
部分が沸騰核となり、それによつて液体の沸騰が促進さ
れる。
この場合に、加熱面における所望の位置に多数の小部片
を分散配置し、その部分を沸騰核として、気泡を大きく
することなく小さな気泡で分散させることにより、加熱
面上で気泡が成長する間に、その気泡が加熱面と液体と
の接触を妨げる面積をできるだけ小さくして、熱伝達を
促進させることができる。また、気泡が小さくなれば、
それと液体との接触によつてそれらの間の熱伝達も大き
くなり、液体の温度が高められて液体の沸騰が促進され
ることになる。一方、熱板が内部発熱によつて高温に保
たれる楊合、例えば熱板をエンジンの燃焼室内やボイラ
ー燃焼室内の壁面において噴射燃料の蒸発を促進させる
ために用いる場合には、火炎の噴射により液体粒として
の燃料が付着する部分即ち熱板が燃料沸点より高温にな
る。
を分散配置し、その部分を沸騰核として、気泡を大きく
することなく小さな気泡で分散させることにより、加熱
面上で気泡が成長する間に、その気泡が加熱面と液体と
の接触を妨げる面積をできるだけ小さくして、熱伝達を
促進させることができる。また、気泡が小さくなれば、
それと液体との接触によつてそれらの間の熱伝達も大き
くなり、液体の温度が高められて液体の沸騰が促進され
ることになる。一方、熱板が内部発熱によつて高温に保
たれる楊合、例えば熱板をエンジンの燃焼室内やボイラ
ー燃焼室内の壁面において噴射燃料の蒸発を促進させる
ために用いる場合には、火炎の噴射により液体粒として
の燃料が付着する部分即ち熱板が燃料沸点より高温にな
る。
このような場所において用いる熱板としては、その温度
に耐える材料を用いる必要があり、例えば前述の場合と
は逆に基板として熱伝導率の低いセラミックを用い、小
部片として熱伝導率のよい金属材を用いるのが望ましい
。この場合に、セラミック原料中に金属粉を一゜定割合
で混合し、これを所要の形状に焼結成形することもでき
る。このような熱板を例えばエンジンの燃焼室に用い、
その表面において噴射燃料の液体粒を接触蒸発させ、あ
るいは加熱状態にある熱板上に燃料等の液体を滴下して
蒸発させようとする場合には、その熱板上において液体
粒が蒸気膜により浮上せしめられ、球状となつて転動す
ることにはなるが、それがたとえ転動したとしても、基
板と小部片の接する部分が液体粒捕捉部として作用し、
球”状の液体粒が直ちにその捕捉部において捕捉され、
従つて熱板上に固着された状態で液体粒が加熱され、そ
れが急速に蒸発することになる。
に耐える材料を用いる必要があり、例えば前述の場合と
は逆に基板として熱伝導率の低いセラミックを用い、小
部片として熱伝導率のよい金属材を用いるのが望ましい
。この場合に、セラミック原料中に金属粉を一゜定割合
で混合し、これを所要の形状に焼結成形することもでき
る。このような熱板を例えばエンジンの燃焼室に用い、
その表面において噴射燃料の液体粒を接触蒸発させ、あ
るいは加熱状態にある熱板上に燃料等の液体を滴下して
蒸発させようとする場合には、その熱板上において液体
粒が蒸気膜により浮上せしめられ、球状となつて転動す
ることにはなるが、それがたとえ転動したとしても、基
板と小部片の接する部分が液体粒捕捉部として作用し、
球”状の液体粒が直ちにその捕捉部において捕捉され、
従つて熱板上に固着された状態で液体粒が加熱され、そ
れが急速に蒸発することになる。
以上に詳述したところから明らかなように、本発明の方
法によれば、極めて能率的に液体を沸騰・蒸発させるこ
とができる。
法によれば、極めて能率的に液体を沸騰・蒸発させるこ
とができる。
第１図は熱板温度と液滴の蒸発時間との関係を模式的に
示す説明図、第２図Ａ−Ｄは加熱面におる小部片の配列
パターンを例示した部分正面図てある。 ・・熱板、２ ・・・小部片。
示す説明図、第２図Ａ−Ｄは加熱面におる小部片の配列
パターンを例示した部分正面図てある。 ・・熱板、２ ・・・小部片。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 沸騰させるべき液体と接する熱板を、基板表面に熱
伝導率の異なる材料で形成した小部片を適宜配列で散在
させることにより構成し、上記液体を沸騰させるに際し
、液体の沸点以上の温度に加熱された熱板の表面におけ
る基板と小部片の接する部分を沸騰核として液体の沸騰
を促進させることを特徴とする液体の沸騰・蒸発促進方
法。 ２ 蒸発させるべき液体粒と接する熱板を、基板表面に
熱伝導率の異なる材料で形成した小部片を適宜配列で散
在させることにより構成し、上記液体粒を蒸発させるに
際し、液体の沸点以上の温度に加熱された熱板の表面に
おける基板と小部片の接する部分を液体粒捕捉部として
液体粒の蒸発を促進させることを特徴とする液体の沸騰
・蒸発促進方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13007982A JPS6048201B2 (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 液体の沸騰・蒸発促進方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13007982A JPS6048201B2 (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 液体の沸騰・蒸発促進方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5919501A JPS5919501A (ja) | 1984-02-01 |
| JPS6048201B2 true JPS6048201B2 (ja) | 1985-10-25 |
Family
ID=15025480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13007982A Expired JPS6048201B2 (ja) | 1982-07-26 | 1982-07-26 | 液体の沸騰・蒸発促進方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048201B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02136302U (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-14 |
-
1982
- 1982-07-26 JP JP13007982A patent/JPS6048201B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02136302U (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5919501A (ja) | 1984-02-01 |
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