霧状スプレーによって材料を冷却するための方法及び装置
本発明は、材料を焼き戻すための方法及び装置に関する。
本発明によれば、１つ以上の液体が少なくとも１つの噴霧器によって液滴に霧化され、液滴の少なくとも一部が高温材料の表面と衝突して気化し、これによって熱エネルギーが高温材料の表面層から除去されるよう、これらの液滴が高温材料の表面に向かって誘導される。衝突部材を使用して、液滴のサイズをさらに小さくすることができる。液滴は、別個の誘導用ガス流によって表面に誘導することができる。
本発明によれば、１つ以上の液体が少なくとも１つの噴霧器によって液滴に霧化され、液滴の少なくとも一部が高温材料の表面と衝突して気化し、これによって熱エネルギーが高温材料の表面層から除去されるよう、これらの液滴が高温材料の表面に向かって誘導される。衝突部材を使用して、液滴のサイズをさらに小さくすることができる。液滴は、別個の誘導用ガス流によって表面に誘導することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、材料を焼き戻すための、請求項１の前文に記載の方法、及び材料を焼き戻すための、請求項１６の前文に記載の装置、に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]先行技術によれば、金属（例えば鋼）、ガラス、及び他の材料は、空冷によって焼き戻される。焼き戻そうとする高温のピースを水中に浸漬することによって、該ピースを焼き戻すことも知られている。空冷に基づいて焼き戻す際には、空気の強い流れを、焼き戻そうとする材料に、または製品の表面に向けて当てる。材料の温度を急速に下げるために空気の強い流れが使用され、これにより材料の構造及び／又は性質が、材料に所望の特性をもたらすような変化を受ける。例えば、鋼の焼き戻しは、鋼をオーステナイト形成温度より高い温度に加熱し、そしてオーステナイトの形成と均質化に必要な時間保持した後に、臨界冷却速度よりも速い速度で鋼を冷却することを意味している、と理解されている。焼き戻しの目的は、焼き戻しピースの微細構造中に、ある特定の所定のマルテンサイト含量を達成することである。ガラスの焼き戻しは、ガラスの表面層に圧縮張力を生じさせるように、そしてガラスの内部に引張応力を生じさせるように急速冷却を使用することを目的としている。
【０００３】
[0003]空冷に基づいた上記先行技術の解決策に付きものの問題点は、焼き戻しに関連した空冷では、極めて大量の空気と、焼き戻そうとする材料もしくは製品の表面に向かう空気の効率的なブローとが必要になる、という点である。こうした大量の空気と効率的なブローは、極めて大量のエネルギーを消費する。さらに、多くの応用において、急速冷却や均一冷却の処理は、特に、薄いピース（例えば薄いガラス）を焼き戻すときには、制御・実施が困難である。したがって、空冷、および均一な冷却をもたらすためのその制御は、複雑な機械設備による解決策を必要とする。高温のピースを水中に浸漬するという水による焼き戻しは、良質の焼き戻し製品を得ようとする場合には、工業規模での制御が不可能である。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]したがって本発明の目的は、上記問題点を解決できる方法と装置を提供することである。本発明の目的は、少なくとも１つの液体を液滴に霧化し、形成された液滴を、該液滴の少なくとも一部が高温材料の表面と衝突し、該高温材料の表面層から熱エネルギーを受け取ると気化するよう、高温材料の表面に向かって誘導することを特徴とする、請求項１の特徴づけ部分に記載の方法によって達成される。本発明の目的はさらに、少なくとも１つの液体を液滴に霧化するための１つ以上の噴霧器；および、形成された液滴を、該液滴の少なくとも一部が高温材料の表面と衝突して気化し、これによって高温材料の表面層から熱エネルギーが除去されるよう、高温材料の表面に向かって誘導するための手段；を含むことを特徴とする、請求項１６の特徴づけ部分に記載の装置によって達成される。
【０００５】
[0005]本発明の好ましい実施態様が従属クレームに開示されている。
[0006]本発明は、１つ以上の噴霧器によって小さい液滴に霧化される少なくとも１つの液体を使用することにより、焼き戻し時において材料もしくは製品を冷却するという考え方をベースにしている。液滴はさらに、焼き戻そうとする高温材料の表面と衝突するよう、焼き戻そうとする高温材料の表面に移送される。液滴は、ガス流を使用することによって高温材料の表面に向けて誘導することができ、形成された液滴を含むエアロゾルによって高温材料の冷却が達成される。材料の高温表面と衝突する液滴は、高温材料から熱エネルギーを受け取り、速やかに気化する。言い換えると、液体は、液体の層もしくは複数の液滴からなるプールが材料表面上に形成されないよう、別々の液滴にて、及び別々の液滴から気化する。言い換えると、液滴が高温材料の表面と衝突すると、液滴は、衝突時に、もしくは衝突直後に気化する。これは、充分に小さな液滴を使用することによって達成される。液体は、３０μｍ以下の平均直径を有する液滴に合体するのが好ましい。これらの極めて小さな液滴は、高温材料と衝突すると速やかに気化し、したがって高温材料から熱エネルギーが効率的に除去される。好ましいケースでは、高温材料の表面上の衝突力は、小さな液滴を、衝突と関連して実質的に気化させるのに充分に効率的である。
【０００６】
[0007]本発明の方法と装置の利点は、焼き戻し工程において高温材料を冷却するのに小さな液滴を使用することで、高温材料を焼き戻すためのエネルギー効率の良い手段が得られるということである。小さな液滴により、高温ピースからの速やかで効率の良い熱伝達を達成することができる。均一で速やかな熱伝達は、大きな表面と薄い製品（例えば薄いガラス）を焼き戻そうとするときは特に重要である。小さな液滴を使用してもたらされる冷却は、先行技術の空冷と比較してエネルギー消費量がかなり少なく、さらに、小さな液滴滴の使用に基づいた焼き戻し装置は、造り出すのがより簡単な構造を有する。
【０００７】
［0008］以下に、添付図面を参照しつつ、好ましい実施態様に関して本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明による、材料を焼き戻すための装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明による、焼き戻しを行うための噴霧器の概略図である。
【図３】図３は、本発明による、焼き戻しを行うための第２の噴霧器の概略図である。
【図４】図４は、該噴霧器の第２の実施態様の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0009]図１には、本発明の方法を実施することができる本発明の装置の実施態様が開示されている。装置５０は、移動しつつある高温材料ウェブ２６を焼き戻すのに使用される。焼き戻そうとする材料は、例えば、鋼等の金属、ガラス、金属合金、またはセラミック材料であってよい。図１は、移動しつつある材料ウェブの焼き戻しを示しているけれども、本発明の方法と装置は、任意の方向に移動可能な任意の材料もしくは製品の焼き戻しにも適用することができる。これとは別に、焼き戻そうとする材料もしくは製品が静止していて、１つ以上の噴霧器が移動してもよい。本発明によれば、装置５０は、１種以上の液体を小さな液滴に霧化することができる噴霧器２２を含む。必要に応じて、装置５０はさらに、２つ以上の噴霧器２２を含んでよい。焼き戻しにおいて使用される、噴霧器２２で霧化しようとする液体は、好ましくは水であるが、アルコール（例えば、エタノールと水とアルコールとの混合物）、あるいは幾つかの他の液体混合物、あるいは水及び／又はアルコールを含むエマルジョンであってもよい。これとは別に、冷却または焼き戻しに適した幾つかの他の液体、あるいは１種以上の液体の混合物を使用することもできる。霧化しようとする液体を、ライン２にて流量計２７を介して噴霧器２２に移送する。さらに、ガス流を、流路２０にてフローレギュレーター１８を介して噴霧器２２に移送する。ここに示す噴霧器２２はガス分散噴霧器であるが、充分に小さな液滴を造りだすことができる超音波噴霧器または他の幾つかの噴霧器も使用することができる。噴霧器２２により、液体が小さな液滴７に霧化され、これらの液滴が、ガス流によって、例えば焼き戻そうとする材料ウェブ２６の表面に向かって導かれる。
【００１０】
[0010]噴霧器２２はチャンバー１４中に存在していて、チャンバー１４によりその内部スペースが周囲雰囲気と実質的に隔離されている。例えば、不活性ガスは、ガス導管（好ましくは、液体を霧化するのに使用されるガス導管２０）からチャンバー１４中に供給することができる。これとは別に、ガスは、別のガスノズルからチャンバー１４中に供給することもできる。チャンバー１４にはさらに、気化した液滴７をチャンバー１４から移すための吸引手段を取り付けることもできる。言い換えると、装置５０は、噴霧器２２を使用して形成された液滴７を高温材料２６の表面に向けて誘導するための手段を含む。形成された液滴７を高温材料の表面に向けて誘導するためのこれらの手段は、少なくとも１つの液体を霧化する１つ以上のガス流路２０、または１つ以上の別個のガスノズル（図示せず）を含んでよい。焼き戻そうとする材料の加熱は、例えば、噴霧器２２の上流に位置している処理工程２４において行うことができ、該加熱は、加熱工程、作用工程（ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｔｅｐ）、または類似の処理工程からなってよい。好ましい実施態様では、本発明の焼き戻し装置５０は、ある材料または製品の製造ラインもしくはプロセッシングライン（例えば、フラットガラス製造ライン、他の幾つかのガラス製品の製造ライン、または鋼の製造ライン）に、あるいは他の幾つかの製品または材料の製造ラインもしくはプロセッシングラインに連結される。フラットガラスの製造ラインでは、焼き戻し装置５０を、例えば、フロートラインの錫浴の後に配置することができ、このとき錫浴から上がるガラスストリップ温度は、高くても６５０℃である。焼き戻し装置に到着する高温材料の温度は、例えば８５０℃〜４５０℃であってよい。しかしながら、温度は、焼き戻そうとする材料の種類及び所望する焼き戻し特性に依存する。
【００１１】
[0011]開示されている本発明では、必要な急速冷却を行うために、小さな液滴を使用して高温材料を焼き戻し、このとき液滴７が高温材料２６の表面と衝突するように誘導され、液滴７が、図１に示すように高温材料２６の表面と衝突する。液滴７のサイズが充分に小さいことから、液滴は、充分な速度で高温材料２６の表面との衝突を果たすことができる。衝突すると、液滴７は材料２６から（特に、その表面層から）熱エネルギーを受け取り、気化する。効率的で急速な冷却を果たすためには、液滴７は、充分に小さい必要がある。充分に小さな液滴を得るためには、１つ以上の噴霧器２２を、少なくとも１つの液体を３０μｍ以下（好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍ以下）の平均直径を有する液滴に霧化するように配置する。１つの実施態様によれば、噴霧器２２の機能は、３μｍ未満の平均直径を有する液滴７を、さらに好ましくは１μｍ未満の平均直径を有する液滴７をもたらすことによって達成されている。液滴７が大きすぎると（例えば１００μｍ以上）、液滴７は、高温材料２６の表面と衝突したときに充分に速やかには気化せずに、高温材料２６の表面上に液体皮膜を形成するか、あるいは高温材料２６の表面上に浮遊したまま残る。このため冷却速度が低下し、液体皮膜が高温材料２６の表面から沸騰して気化し、したがって表面上にガス層が形成され、このことが冷却速度をさらに低下させる。高温材料２６の表面上に残留している液体はさらに、高温材料２６の不均一な冷却及び不均一な残留応力を引き起こす。さらに、高温材料２６の表面上に残った液体皮膜もしくは大きな液滴は、材料表面上に望ましくないむらを残すことが多い。さらに、大きな液滴の速度はあまりにも遅いことが多いので、高温材料２６の表面上に、充分に効率的な衝突を達成することができない。例えば、ガス分散噴霧器２２もしくは超音波噴霧器を使用して、小さな液滴７を生成させることができる。しかしながら、超音波噴霧器に付きものの欠点は、液滴の生成速度が遅いこと、及び液滴７を高温材料２６の表面に向けて誘導するための別個の制御ガスが必要であることである。言い換えると、良好な冷却が達成されるためには、液滴は、速やかな気化のための充分に小さな質量を有するよう充分に小さくなければならず、そしてさらに液滴は、効率的な衝突が達成されるに足る速度で高温材料の表面に向かって誘導されなければならない。本発明においては、液滴７のサイズが小さいこと、及び液滴７の速度が充分に高いことにより、液滴７が実質的に別々の液滴として衝突し、これによって高温材料の表面上への液体皮膜やプールの形成が避けられる。液滴７の充分な速度は、例えば、液滴７のサイズ、及び冷却のために使用される、そして液滴７を形成させるのに使用される液体の種類に依存する。
【００１２】
[0012]以下に、充分に小さな液滴７を生成することができる別の噴霧器２２の例を、図２、３、及び４によって説明する。
[0013]図２は、噴霧器２２の基本図を示す。焼き戻しにおいて使用する液体（例えば水）を、流路２５から超小液滴を生じる噴霧器中に供給する。噴霧用ガス（例えば窒素Ｎ２）をガス流路２０に導く。分配用チャンバー３０と流れ障害物（ｆｌｏｗ ｉｍｐｅｄｉｍｅｎｔｓ）３２により、液体流路２５の周囲にて噴霧流が均一に分配され、これによって液体が噴霧ノズル３４において液滴に霧化される。噴霧ノズル３４（または噴霧ヘッド３４）において霧化されるエアロゾルの液滴サイズは比較的大きい。エアロゾルが流れると、流れ障害物３６によりエアロゾル流れの流体力学的軽質が変わり、これにより、予想外のことにエアロゾルの液滴サイズが超小液滴に変わる。このメカニズムは、流れ障害物３６によって引き起こされる衝突エネルギーと衝突圧力の変化に基づいている。言い換えると、流れ障害物３６は、噴霧ヘッド３４から排出されるエアロゾルの液滴が、１つ以上の流れ障害物３６及び／又は互いに衝突して、エアロゾルの液滴サイズを低下させるような態様にて配置されている。さらに、あるいはこれとは別に、流れ障害物３６は、噴霧ヘッド３４から排出されるエアロゾル流れ中に圧力変化及び／又は制約をもたらして、エアロゾルの液滴サイズを低下させるような態様にて配置されている。こうした配置により、超小液滴７がノズルから排出される。これらの超小液滴がさらに、高温材料２６の表面に向けられる。液滴７は、高温材料２６の表面と衝突すると気化し、これによって高温材料２６から熱エネルギーが除去される。
【００１３】
[0014]上記の説明によれば、図２の噴霧器２２が、少なくとも１つの液体を、ガスによって噴霧器の噴霧ヘッドにおいてエアロゾルに霧化する。噴霧器２２は、霧化しようとする少なくとも１つの液体を噴霧ヘッド３４に供給するための少なくとも１つの液体流路２５、及び少なくとも１つのガスを、液体を噴霧してエアロゾルにするための噴霧ヘッド３４に供給するための少なくとも１つの流路２０を有する。この噴霧用ガスにより、液体は、噴霧ヘッド３４においてエアロゾルに霧化される（特に、噴霧用ガスと、噴霧ヘッド３４から排出される液体との速度の差の結果として）。噴霧器２２はさらに、噴霧ヘッド３４から排出されるエアロゾル流れの流体力学的性質（例えば、速度と圧力）を変えるための１つ以上の流れ障害物３６を、エアロゾルの液滴サイズが小さくなるような態様にて含む。噴霧器２２に噴霧チャンバー３５を、噴霧ヘッド３４と流れ連結状態にて取り付けることができ、この噴霧チャンバーに流れ障害物３６が設けられる。図２においては、噴霧チャンバー３５は管状スペースであるが、他の形状のスペースであってもよい。１つ以上の流れ障害物３６が存在してもよく、流れ障害物は、連続的に配置しても、並べて配置しても、あるいは互いに関連した他の幾つかの対応する態様にて配置してもよい。流れ障害物３６は、エアロゾル流れを、例えば誘導したり、遅くしたり、あるいは制限したりしてよい。図２によれば、流れ障害物３６は、内壁から噴霧チャンバー３４の内部に向かって延びていくような態様で、噴霧チャンバー３４の内壁上に設けられている。流れ障害物３６は、噴霧ヘッド３４から排出されるエアロゾル液滴が、１つ以上の流れ障害物３６及び／又は互いに衝突して、液滴噴霧の液滴サイズを小さくするような態様にて配置されているのが好ましい。さらに、あるいはこれとは別に、流れ障害物３６は、噴霧ヘッド３４から排出されるエアロゾル流れの圧力変化及び／又は制約を起こさせて、液滴噴霧の液滴サイズを小さくするように配置される。流れ障害物３６によって、噴霧器２２から排出されるエアロゾル液滴の平均空気力学的直径は１０μｍ（好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下）になる。
【００１４】
[0015]図３は、小さな液滴を生成させるための他の噴霧器２２を示す。実質的に互いに向き合った２つの噴霧器２が、噴霧器２２の本体１に固定されている。噴霧器２は、図１に示すように、互いに直接向かい合ってデバイス中に配置されている。言い換えると、噴霧器２は、液滴噴霧４が実質的に互いに直接衝突するような態様にて、実質的に同軸上に、互いに相対して配置されるのが好ましい。デバイスは、２つ以上の噴霧器２を含んでよい。噴霧器２は、それぞれの噴霧器対の噴霧器２が、実質的に互いに直接向かい合い、そして好ましくは同軸上にて向かい合い、これにより液滴噴霧４またはそれぞれの噴霧器対が、互いに直接衝突するような態様にて１つ以上の噴霧器対を形成するよう、対になって配置されるのが好ましい。噴霧器対はさらに、デバイス中に、例えば、垂直方向もしくは水平方向に連続的または並列的に配置することもできる。
【００１５】
[0016]噴霧しようとする液体３と噴霧用ガス８を、噴霧器２中に供給する。噴霧用ガス８と液体３は、噴霧器２中に異なる速度で供給するのが好ましく、これにより噴霧器２の出口での噴霧用ガス８と液体３との間の速度差が、液体３を、小さな液滴からなる液滴噴霧４に霧化する。液滴噴霧４が互いに衝突し、これにより、予想外のことに、極めて小さな液滴７からなるエアロゾルが形成される。液滴噴霧４は、それ自体で既にエアロゾルを形成することがある。実質的に互いに直接向けられた液滴噴霧が衝突すると、液滴噴霧４の運動量が実質的に等しいときには、実質的に動かないエアロゾルが生成される。デバイスはさらに、少なくとも２つの異なる液体を少なくとも２つの噴霧器に供給するための手段を含むよう配置することもできる。言い換えると、デバイスは、同一もしくは異なる液体を２つ以上の噴霧器２に供給することができるような態様にて造り上げることができる。言い換えると、同一もしくは異なる液体を、必要に応じて、それぞれの噴霧器対の噴霧器２に供給することができる。さらに、他の噴霧器対におけるのと同じ液体、あるいは他の噴霧器対におけるのとは異なる液体を、少なくとも２つの噴霧器対において使用することができる。このようなケースでは、それぞれの噴霧器対が、傍らの噴霧器対として、異なる噴霧を生成してもよいし、あるいは類似の噴霧を生成してもよい。デバイスの噴霧器２はさらに、液滴の平均液滴サイズが実質的に異なるか、あるいは同等である液滴噴霧４を生成するよう適合させることもできる。例えば、噴霧器２の形状、液体３と噴霧用ガスの速度、及び両者間の速度差の全てが、液滴のサイズに影響を及ぼすことがある。したがって、液滴のサイズが均一であるエアロゾルを生成させることもできるし、あるいは液滴のサイズが不均一であるエアロゾルを生成させることもできる。
【００１６】
[0017]噴霧器２２はさらに、ガス流を、少なくとも１つの方向から液滴噴霧４の衝突箇所に向けるための手段を含むのが好ましい。このことは、ガスを、少なくとも１つの方向から液滴噴霧４の衝突箇所に供給するためのガスノズル５を、デバイスに取り付けることによって行うのが好ましい。したがって、ガス流によって、液滴噴霧４の衝突箇所にて生成したエアロゾルを、高温材料２６の表面に向かった必要な方向に移動させることができる。ガスノズル５においては、任意のガスを使用することができる。言い換えると、ガスは、窒素等の不活性ガスであっても、あるいは反応して噴霧もしくはエアロゾルとなるガスであってもよい。図３の実施態様においては、ガスノズル５は、ガス流が、液滴噴霧４に対して実質的に垂直に流れて衝突するような態様にてデバイス中に配置されている。
【００１７】
[0018]図３の噴霧器２２の別の実施態様を図４に示す。実質的に互いに向かい合った２つの噴霧器２が、噴霧器２２の本体１に取り付けられている。噴霧しようとする液体３と噴霧用ガス８を噴霧器２に供給する。噴霧器２の出口における噴霧用ガス８と液体３との間の速度差により、液体３が、小さな液滴を含む液滴噴霧４に霧化される。液滴噴霧４が互いに衝突し、これにより、予想外のことに、極めて小さな液滴７で構成されるエアロゾルが形成される。さらに、噴霧器２２の本体１に固定された噴霧器１２から、液体１０と霧化用ガス１１（一緒になってエアロゾルとなる）を液滴噴霧４の衝突箇所に供給する。霧化用ガス１１は、液体１０に対する噴霧用ガスとして作用する。噴霧器１２から排出されるエアロゾルが、形成された液滴を高温材料２６の表面に向けて誘導する。
【００１８】
[0019]当業者にとっては言うまでもないが、技術が進むにつれて、本発明の基本的な考え方は多くの異なる仕方で実施することができる。したがって、本発明とその実施態様は上記の例に限定されず、クレームの範囲内にて種々変わってよい。
【符号の説明】
【００１９】
１ 本体
２ 噴霧器
３ 液体
４ 液滴噴霧
５ ガスノズル
７ 液滴
８ 噴霧用ガス
１０ 液体
１１ 霧化用ガス
１２ 噴霧器
１４ チャンバー
１８ フローレギュレーター
２０ 流路
２２ 噴霧器
２４ 処理工程
２５ 流路
２６ 高温材料
２７ 流量計
３０ 分配用チャンバー
３２ 流れ障害物
３４ 噴霧ノズル、噴霧ヘッド
３５ 噴霧チャンバー
３６ 流れ障害物
５０ 焼き戻し装置
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、材料を焼き戻すための、請求項１の前文に記載の方法、及び材料を焼き戻すための、請求項１６の前文に記載の装置、に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]先行技術によれば、金属（例えば鋼）、ガラス、及び他の材料は、空冷によって焼き戻される。焼き戻そうとする高温のピースを水中に浸漬することによって、該ピースを焼き戻すことも知られている。空冷に基づいて焼き戻す際には、空気の強い流れを、焼き戻そうとする材料に、または製品の表面に向けて当てる。材料の温度を急速に下げるために空気の強い流れが使用され、これにより材料の構造及び／又は性質が、材料に所望の特性をもたらすような変化を受ける。例えば、鋼の焼き戻しは、鋼をオーステナイト形成温度より高い温度に加熱し、そしてオーステナイトの形成と均質化に必要な時間保持した後に、臨界冷却速度よりも速い速度で鋼を冷却することを意味している、と理解されている。焼き戻しの目的は、焼き戻しピースの微細構造中に、ある特定の所定のマルテンサイト含量を達成することである。ガラスの焼き戻しは、ガラスの表面層に圧縮張力を生じさせるように、そしてガラスの内部に引張応力を生じさせるように急速冷却を使用することを目的としている。
【０００３】
[0003]空冷に基づいた上記先行技術の解決策に付きものの問題点は、焼き戻しに関連した空冷では、極めて大量の空気と、焼き戻そうとする材料もしくは製品の表面に向かう空気の効率的なブローとが必要になる、という点である。こうした大量の空気と効率的なブローは、極めて大量のエネルギーを消費する。さらに、多くの応用において、急速冷却や均一冷却の処理は、特に、薄いピース（例えば薄いガラス）を焼き戻すときには、制御・実施が困難である。したがって、空冷、および均一な冷却をもたらすためのその制御は、複雑な機械設備による解決策を必要とする。高温のピースを水中に浸漬するという水による焼き戻しは、良質の焼き戻し製品を得ようとする場合には、工業規模での制御が不可能である。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]したがって本発明の目的は、上記問題点を解決できる方法と装置を提供することである。本発明の目的は、少なくとも１つの液体を液滴に霧化し、形成された液滴を、該液滴の少なくとも一部が高温材料の表面と衝突し、該高温材料の表面層から熱エネルギーを受け取ると気化するよう、高温材料の表面に向かって誘導することを特徴とする、請求項１の特徴づけ部分に記載の方法によって達成される。本発明の目的はさらに、少なくとも１つの液体を液滴に霧化するための１つ以上の噴霧器；および、形成された液滴を、該液滴の少なくとも一部が高温材料の表面と衝突して気化し、これによって高温材料の表面層から熱エネルギーが除去されるよう、高温材料の表面に向かって誘導するための手段；を含むことを特徴とする、請求項１６の特徴づけ部分に記載の装置によって達成される。
【０００５】
[0005]本発明の好ましい実施態様が従属クレームに開示されている。
[0006]本発明は、１つ以上の噴霧器によって小さい液滴に霧化される少なくとも１つの液体を使用することにより、焼き戻し時において材料もしくは製品を冷却するという考え方をベースにしている。液滴はさらに、焼き戻そうとする高温材料の表面と衝突するよう、焼き戻そうとする高温材料の表面に移送される。液滴は、ガス流を使用することによって高温材料の表面に向けて誘導することができ、形成された液滴を含むエアロゾルによって高温材料の冷却が達成される。材料の高温表面と衝突する液滴は、高温材料から熱エネルギーを受け取り、速やかに気化する。言い換えると、液体は、液体の層もしくは複数の液滴からなるプールが材料表面上に形成されないよう、別々の液滴にて、及び別々の液滴から気化する。言い換えると、液滴が高温材料の表面と衝突すると、液滴は、衝突時に、もしくは衝突直後に気化する。これは、充分に小さな液滴を使用することによって達成される。液体は、３０μｍ以下の平均直径を有する液滴に合体するのが好ましい。これらの極めて小さな液滴は、高温材料と衝突すると速やかに気化し、したがって高温材料から熱エネルギーが効率的に除去される。好ましいケースでは、高温材料の表面上の衝突力は、小さな液滴を、衝突と関連して実質的に気化させるのに充分に効率的である。
【０００６】
[0007]本発明の方法と装置の利点は、焼き戻し工程において高温材料を冷却するのに小さな液滴を使用することで、高温材料を焼き戻すためのエネルギー効率の良い手段が得られるということである。小さな液滴により、高温ピースからの速やかで効率の良い熱伝達を達成することができる。均一で速やかな熱伝達は、大きな表面と薄い製品（例えば薄いガラス）を焼き戻そうとするときは特に重要である。小さな液滴を使用してもたらされる冷却は、先行技術の空冷と比較してエネルギー消費量がかなり少なく、さらに、小さな液滴滴の使用に基づいた焼き戻し装置は、造り出すのがより簡単な構造を有する。
【０００７】
［0008］以下に、添付図面を参照しつつ、好ましい実施態様に関して本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明による、材料を焼き戻すための装置の概略図である。
【図２】図２は、本発明による、焼き戻しを行うための噴霧器の概略図である。
【図３】図３は、本発明による、焼き戻しを行うための第２の噴霧器の概略図である。
【図４】図４は、該噴霧器の第２の実施態様の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0009]図１には、本発明の方法を実施することができる本発明の装置の実施態様が開示されている。装置５０は、移動しつつある高温材料ウェブ２６を焼き戻すのに使用される。焼き戻そうとする材料は、例えば、鋼等の金属、ガラス、金属合金、またはセラミック材料であってよい。図１は、移動しつつある材料ウェブの焼き戻しを示しているけれども、本発明の方法と装置は、任意の方向に移動可能な任意の材料もしくは製品の焼き戻しにも適用することができる。これとは別に、焼き戻そうとする材料もしくは製品が静止していて、１つ以上の噴霧器が移動してもよい。本発明によれば、装置５０は、１種以上の液体を小さな液滴に霧化することができる噴霧器２２を含む。必要に応じて、装置５０はさらに、２つ以上の噴霧器２２を含んでよい。焼き戻しにおいて使用される、噴霧器２２で霧化しようとする液体は、好ましくは水であるが、アルコール（例えば、エタノールと水とアルコールとの混合物）、あるいは幾つかの他の液体混合物、あるいは水及び／又はアルコールを含むエマルジョンであってもよい。これとは別に、冷却または焼き戻しに適した幾つかの他の液体、あるいは１種以上の液体の混合物を使用することもできる。霧化しようとする液体を、ライン２にて流量計２７を介して噴霧器２２に移送する。さらに、ガス流を、流路２０にてフローレギュレーター１８を介して噴霧器２２に移送する。ここに示す噴霧器２２はガス分散噴霧器であるが、充分に小さな液滴を造りだすことができる超音波噴霧器または他の幾つかの噴霧器も使用することができる。噴霧器２２により、液体が小さな液滴７に霧化され、これらの液滴が、ガス流によって、例えば焼き戻そうとする材料ウェブ２６の表面に向かって導かれる。
【００１０】
[0010]噴霧器２２はチャンバー１４中に存在していて、チャンバー１４によりその内部スペースが周囲雰囲気と実質的に隔離されている。例えば、不活性ガスは、ガス導管（好ましくは、液体を霧化するのに使用されるガス導管２０）からチャンバー１４中に供給することができる。これとは別に、ガスは、別のガスノズルからチャンバー１４中に供給することもできる。チャンバー１４にはさらに、気化した液滴７をチャンバー１４から移すための吸引手段を取り付けることもできる。言い換えると、装置５０は、噴霧器２２を使用して形成された液滴７を高温材料２６の表面に向けて誘導するための手段を含む。形成された液滴７を高温材料の表面に向けて誘導するためのこれらの手段は、少なくとも１つの液体を霧化する１つ以上のガス流路２０、または１つ以上の別個のガスノズル（図示せず）を含んでよい。焼き戻そうとする材料の加熱は、例えば、噴霧器２２の上流に位置している処理工程２４において行うことができ、該加熱は、加熱工程、作用工程（ｗｏｒｋｉｎｇ ｓｔｅｐ）、または類似の処理工程からなってよい。好ましい実施態様では、本発明の焼き戻し装置５０は、ある材料または製品の製造ラインもしくはプロセッシングライン（例えば、フラットガラス製造ライン、他の幾つかのガラス製品の製造ライン、または鋼の製造ライン）に、あるいは他の幾つかの製品または材料の製造ラインもしくはプロセッシングラインに連結される。フラットガラスの製造ラインでは、焼き戻し装置５０を、例えば、フロートラインの錫浴の後に配置することができ、このとき錫浴から上がるガラスストリップ温度は、高くても６５０℃である。焼き戻し装置に到着する高温材料の温度は、例えば８５０℃〜４５０℃であってよい。しかしながら、温度は、焼き戻そうとする材料の種類及び所望する焼き戻し特性に依存する。
【００１１】
[0011]開示されている本発明では、必要な急速冷却を行うために、小さな液滴を使用して高温材料を焼き戻し、このとき液滴７が高温材料２６の表面と衝突するように誘導され、液滴７が、図１に示すように高温材料２６の表面と衝突する。液滴７のサイズが充分に小さいことから、液滴は、充分な速度で高温材料２６の表面との衝突を果たすことができる。衝突すると、液滴７は材料２６から（特に、その表面層から）熱エネルギーを受け取り、気化する。効率的で急速な冷却を果たすためには、液滴７は、充分に小さい必要がある。充分に小さな液滴を得るためには、１つ以上の噴霧器２２を、少なくとも１つの液体を３０μｍ以下（好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは５μｍ以下）の平均直径を有する液滴に霧化するように配置する。１つの実施態様によれば、噴霧器２２の機能は、３μｍ未満の平均直径を有する液滴７を、さらに好ましくは１μｍ未満の平均直径を有する液滴７をもたらすことによって達成されている。液滴７が大きすぎると（例えば１００μｍ以上）、液滴７は、高温材料２６の表面と衝突したときに充分に速やかには気化せずに、高温材料２６の表面上に液体皮膜を形成するか、あるいは高温材料２６の表面上に浮遊したまま残る。このため冷却速度が低下し、液体皮膜が高温材料２６の表面から沸騰して気化し、したがって表面上にガス層が形成され、このことが冷却速度をさらに低下させる。高温材料２６の表面上に残留している液体はさらに、高温材料２６の不均一な冷却及び不均一な残留応力を引き起こす。さらに、高温材料２６の表面上に残った液体皮膜もしくは大きな液滴は、材料表面上に望ましくないむらを残すことが多い。さらに、大きな液滴の速度はあまりにも遅いことが多いので、高温材料２６の表面上に、充分に効率的な衝突を達成することができない。例えば、ガス分散噴霧器２２もしくは超音波噴霧器を使用して、小さな液滴７を生成させることができる。しかしながら、超音波噴霧器に付きものの欠点は、液滴の生成速度が遅いこと、及び液滴７を高温材料２６の表面に向けて誘導するための別個の制御ガスが必要であることである。言い換えると、良好な冷却が達成されるためには、液滴は、速やかな気化のための充分に小さな質量を有するよう充分に小さくなければならず、そしてさらに液滴は、効率的な衝突が達成されるに足る速度で高温材料の表面に向かって誘導されなければならない。本発明においては、液滴７のサイズが小さいこと、及び液滴７の速度が充分に高いことにより、液滴７が実質的に別々の液滴として衝突し、これによって高温材料の表面上への液体皮膜やプールの形成が避けられる。液滴７の充分な速度は、例えば、液滴７のサイズ、及び冷却のために使用される、そして液滴７を形成させるのに使用される液体の種類に依存する。
【００１２】
[0012]以下に、充分に小さな液滴７を生成することができる別の噴霧器２２の例を、図２、３、及び４によって説明する。
[0013]図２は、噴霧器２２の基本図を示す。焼き戻しにおいて使用する液体（例えば水）を、流路２５から超小液滴を生じる噴霧器中に供給する。噴霧用ガス（例えば窒素Ｎ２）をガス流路２０に導く。分配用チャンバー３０と流れ障害物（ｆｌｏｗ ｉｍｐｅｄｉｍｅｎｔｓ）３２により、液体流路２５の周囲にて噴霧流が均一に分配され、これによって液体が噴霧ノズル３４において液滴に霧化される。噴霧ノズル３４（または噴霧ヘッド３４）において霧化されるエアロゾルの液滴サイズは比較的大きい。エアロゾルが流れると、流れ障害物３６によりエアロゾル流れの流体力学的軽質が変わり、これにより、予想外のことにエアロゾルの液滴サイズが超小液滴に変わる。このメカニズムは、流れ障害物３６によって引き起こされる衝突エネルギーと衝突圧力の変化に基づいている。言い換えると、流れ障害物３６は、噴霧ヘッド３４から排出されるエアロゾルの液滴が、１つ以上の流れ障害物３６及び／又は互いに衝突して、エアロゾルの液滴サイズを低下させるような態様にて配置されている。さらに、あるいはこれとは別に、流れ障害物３６は、噴霧ヘッド３４から排出されるエアロゾル流れ中に圧力変化及び／又は制約をもたらして、エアロゾルの液滴サイズを低下させるような態様にて配置されている。こうした配置により、超小液滴７がノズルから排出される。これらの超小液滴がさらに、高温材料２６の表面に向けられる。液滴７は、高温材料２６の表面と衝突すると気化し、これによって高温材料２６から熱エネルギーが除去される。
【００１３】
[0014]上記の説明によれば、図２の噴霧器２２が、少なくとも１つの液体を、ガスによって噴霧器の噴霧ヘッドにおいてエアロゾルに霧化する。噴霧器２２は、霧化しようとする少なくとも１つの液体を噴霧ヘッド３４に供給するための少なくとも１つの液体流路２５、及び少なくとも１つのガスを、液体を噴霧してエアロゾルにするための噴霧ヘッド３４に供給するための少なくとも１つの流路２０を有する。この噴霧用ガスにより、液体は、噴霧ヘッド３４においてエアロゾルに霧化される（特に、噴霧用ガスと、噴霧ヘッド３４から排出される液体との速度の差の結果として）。噴霧器２２はさらに、噴霧ヘッド３４から排出されるエアロゾル流れの流体力学的性質（例えば、速度と圧力）を変えるための１つ以上の流れ障害物３６を、エアロゾルの液滴サイズが小さくなるような態様にて含む。噴霧器２２に噴霧チャンバー３５を、噴霧ヘッド３４と流れ連結状態にて取り付けることができ、この噴霧チャンバーに流れ障害物３６が設けられる。図２においては、噴霧チャンバー３５は管状スペースであるが、他の形状のスペースであってもよい。１つ以上の流れ障害物３６が存在してもよく、流れ障害物は、連続的に配置しても、並べて配置しても、あるいは互いに関連した他の幾つかの対応する態様にて配置してもよい。流れ障害物３６は、エアロゾル流れを、例えば誘導したり、遅くしたり、あるいは制限したりしてよい。図２によれば、流れ障害物３６は、内壁から噴霧チャンバー３４の内部に向かって延びていくような態様で、噴霧チャンバー３４の内壁上に設けられている。流れ障害物３６は、噴霧ヘッド３４から排出されるエアロゾル液滴が、１つ以上の流れ障害物３６及び／又は互いに衝突して、液滴噴霧の液滴サイズを小さくするような態様にて配置されているのが好ましい。さらに、あるいはこれとは別に、流れ障害物３６は、噴霧ヘッド３４から排出されるエアロゾル流れの圧力変化及び／又は制約を起こさせて、液滴噴霧の液滴サイズを小さくするように配置される。流れ障害物３６によって、噴霧器２２から排出されるエアロゾル液滴の平均空気力学的直径は１０μｍ（好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下）になる。
【００１４】
[0015]図３は、小さな液滴を生成させるための他の噴霧器２２を示す。実質的に互いに向き合った２つの噴霧器２が、噴霧器２２の本体１に固定されている。噴霧器２は、図１に示すように、互いに直接向かい合ってデバイス中に配置されている。言い換えると、噴霧器２は、液滴噴霧４が実質的に互いに直接衝突するような態様にて、実質的に同軸上に、互いに相対して配置されるのが好ましい。デバイスは、２つ以上の噴霧器２を含んでよい。噴霧器２は、それぞれの噴霧器対の噴霧器２が、実質的に互いに直接向かい合い、そして好ましくは同軸上にて向かい合い、これにより液滴噴霧４またはそれぞれの噴霧器対が、互いに直接衝突するような態様にて１つ以上の噴霧器対を形成するよう、対になって配置されるのが好ましい。噴霧器対はさらに、デバイス中に、例えば、垂直方向もしくは水平方向に連続的または並列的に配置することもできる。
【００１５】
[0016]噴霧しようとする液体３と噴霧用ガス８を、噴霧器２中に供給する。噴霧用ガス８と液体３は、噴霧器２中に異なる速度で供給するのが好ましく、これにより噴霧器２の出口での噴霧用ガス８と液体３との間の速度差が、液体３を、小さな液滴からなる液滴噴霧４に霧化する。液滴噴霧４が互いに衝突し、これにより、予想外のことに、極めて小さな液滴７からなるエアロゾルが形成される。液滴噴霧４は、それ自体で既にエアロゾルを形成することがある。実質的に互いに直接向けられた液滴噴霧が衝突すると、液滴噴霧４の運動量が実質的に等しいときには、実質的に動かないエアロゾルが生成される。デバイスはさらに、少なくとも２つの異なる液体を少なくとも２つの噴霧器に供給するための手段を含むよう配置することもできる。言い換えると、デバイスは、同一もしくは異なる液体を２つ以上の噴霧器２に供給することができるような態様にて造り上げることができる。言い換えると、同一もしくは異なる液体を、必要に応じて、それぞれの噴霧器対の噴霧器２に供給することができる。さらに、他の噴霧器対におけるのと同じ液体、あるいは他の噴霧器対におけるのとは異なる液体を、少なくとも２つの噴霧器対において使用することができる。このようなケースでは、それぞれの噴霧器対が、傍らの噴霧器対として、異なる噴霧を生成してもよいし、あるいは類似の噴霧を生成してもよい。デバイスの噴霧器２はさらに、液滴の平均液滴サイズが実質的に異なるか、あるいは同等である液滴噴霧４を生成するよう適合させることもできる。例えば、噴霧器２の形状、液体３と噴霧用ガスの速度、及び両者間の速度差の全てが、液滴のサイズに影響を及ぼすことがある。したがって、液滴のサイズが均一であるエアロゾルを生成させることもできるし、あるいは液滴のサイズが不均一であるエアロゾルを生成させることもできる。
【００１６】
[0017]噴霧器２２はさらに、ガス流を、少なくとも１つの方向から液滴噴霧４の衝突箇所に向けるための手段を含むのが好ましい。このことは、ガスを、少なくとも１つの方向から液滴噴霧４の衝突箇所に供給するためのガスノズル５を、デバイスに取り付けることによって行うのが好ましい。したがって、ガス流によって、液滴噴霧４の衝突箇所にて生成したエアロゾルを、高温材料２６の表面に向かった必要な方向に移動させることができる。ガスノズル５においては、任意のガスを使用することができる。言い換えると、ガスは、窒素等の不活性ガスであっても、あるいは反応して噴霧もしくはエアロゾルとなるガスであってもよい。図３の実施態様においては、ガスノズル５は、ガス流が、液滴噴霧４に対して実質的に垂直に流れて衝突するような態様にてデバイス中に配置されている。
【００１７】
[0018]図３の噴霧器２２の別の実施態様を図４に示す。実質的に互いに向かい合った２つの噴霧器２が、噴霧器２２の本体１に取り付けられている。噴霧しようとする液体３と噴霧用ガス８を噴霧器２に供給する。噴霧器２の出口における噴霧用ガス８と液体３との間の速度差により、液体３が、小さな液滴を含む液滴噴霧４に霧化される。液滴噴霧４が互いに衝突し、これにより、予想外のことに、極めて小さな液滴７で構成されるエアロゾルが形成される。さらに、噴霧器２２の本体１に固定された噴霧器１２から、液体１０と霧化用ガス１１（一緒になってエアロゾルとなる）を液滴噴霧４の衝突箇所に供給する。霧化用ガス１１は、液体１０に対する噴霧用ガスとして作用する。噴霧器１２から排出されるエアロゾルが、形成された液滴を高温材料２６の表面に向けて誘導する。
【００１８】
[0019]当業者にとっては言うまでもないが、技術が進むにつれて、本発明の基本的な考え方は多くの異なる仕方で実施することができる。したがって、本発明とその実施態様は上記の例に限定されず、クレームの範囲内にて種々変わってよい。
【符号の説明】
【００１９】
１ 本体
２ 噴霧器
３ 液体
４ 液滴噴霧
５ ガスノズル
７ 液滴
８ 噴霧用ガス
１０ 液体
１１ 霧化用ガス
１２ 噴霧器
１４ チャンバー
１８ フローレギュレーター
２０ 流路
２２ 噴霧器
２４ 処理工程
２５ 流路
２６ 高温材料
２７ 流量計
３０ 分配用チャンバー
３２ 流れ障害物
３４ 噴霧ノズル、噴霧ヘッド
３５ 噴霧チャンバー
３６ 流れ障害物
５０ 焼き戻し装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの液体を液滴に霧化することを含み、液滴の少なくとも一部が高温材料の表面と衝突するよう、形成された液滴を高温材料の表面に向けて誘導する、材料を焼き戻しするための方法であって、高温材料の表面と衝突する液滴が、高温材料の表面層から熱エネルギーを受け取ると気化するような態様で、液滴が形成され、高温材料の表面に誘導されることを特徴とする上記方法。
【請求項２】
霧化される少なくとも１つの液体を、平均直径が３０μｍ以下である液滴に霧化する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの液体を、平均直径が１０μｍ以下である液滴に霧化させることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの液体を、平均直径が５μｍ以下である液滴に霧化することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの液体を、ガス流または超音波によって霧化することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
液滴を高温材料の表面に向けて誘導するために霧化用ガス流を使用することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
液滴を、別個の誘導用ガス流を使用して高温材料の表面に向けて誘導することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの液体を、液滴ジェットを互いに直接衝突させるよう、少なくとも２つの液滴ジェットを互いに向けて実質的に垂直に誘導することによって２つ以上の液滴ジェットに霧化することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
エアロゾルを形成させるために、そして形成されたエアロゾルを、高温材料の表面に向けて誘導するために、ガス流を、少なくとも１つの方向から液滴ジェットの衝突箇所まで誘導することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの液体原材料を、少なくとも１つのガス分散用噴霧器によって、該噴霧器の噴霧端から放出されるエアロゾルに霧化する工程；噴霧器の噴霧端から放出されるエアロゾルの液滴サイズを、流れ障害物によりエアロゾル流れの流体力学的性質を変えることによって小さくする工程；及び、エアロゾル中の液滴の少なくとも一部が、高温材料の表面と衝突し、高温材料の表面層から熱エネルギーを受け取ると気化するように、エアロゾルを高温材料の表面上に誘導する工程；を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
噴霧端から放出されるエアロゾル液滴が１つ以上の流れ障害物及び／又はお互いと衝突してエアロゾルの液滴サイズが小さくなるよう、エアロゾルにおける平均液滴サイズを、流れ障害物によりエアロゾル流れの流体力学的性質を変えることによって小さくすることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
流れ障害物が圧力変化を引き起こすよう、及び／又は、流れ障害物が、液滴サイズを小さくするための、噴霧ヘッドから放出されるエアロゾル流れにおける絞り弁となるよう、流れ障害物によりエアロゾル流れの流体力学的性質を変えることによってエアロゾルにおける平均液滴サイズを小さくすることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
焼き戻し前の高温材料の温度が４５０℃〜８５０℃であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
高温材料が、ガラス、金属、金属合金、またはセラミック材料であることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
水、アルコール、水とアルコールとの混合物、他の幾つかの液体混合物、または冷却に適したエマルジョンを常に使用することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの液体を液滴に霧化するための１つ以上の噴霧器；及び、液滴の少なくとも一部が高温材料の表面と衝突するよう、形成された液滴を高温材料の表面に向けて誘導するための手段；を含む、材料を焼き戻すための装置であって、液滴が液滴の形態にて高温材料の表面と衝突し、液滴が高温材料の表面層から熱エネルギーを受け取ると気化するように、液滴を生成し、生成された液滴を高温材料の表面に誘導するように装置が構成されていることを特徴とする上記装置。
【請求項１７】
１つ以上の噴霧器が、少なくとも１つの液体を、３０μｍ以下の平均直径を有する液滴に霧化するように構成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
１つ以上の噴霧器が、少なくとも１つの液体を、１０μｍ以下の平均直径を有する液滴に霧化するように構成されていることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも１つの液体が、５μｍ以下の平均空気動力学的直径を有する液滴に霧化されることを特徴とする、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
装置が、少なくとも１つの液体流れを、ガス流もしくは超音波によって霧化するように構成されていることを特徴とする、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
形成された液滴を高温材料の表面に向けて誘導するための手段が、少なくとも１つの液体を霧化する１つ以上のガス流を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
形成された液滴を高温材料の表面に向けて誘導するための手段が１つ以上のガスノズルを含むことを特徴とする、請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
少なくとも２つの噴霧器が、それらが形成する液滴ジェットが互いに垂直に衝突するように、互いに向かって実質的に垂直の方向に配置されていることを特徴とする、請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
該装置が、ガスを少なくとも１つの方向から液滴ジェットが衝突する箇所に供給するための、そして液滴を高温材料の表面に向けて誘導するための、少なくとも１つのガスノズルを含むことを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
該装置が、噴霧器の噴霧器端での液体をガスに霧化するための少なくとも１つのガス分散用噴霧器を含み、該噴霧器がさらに、エアロゾルにおける平均液滴サイズが変わるよう、噴霧器端から放出されるエアロゾル流れの流体力学的性質を変えるための１つ以上の流れ障害物をさらに含むことを特徴とする、請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
該噴霧器が、そこに形成されている流れ障害物を含んでいて、噴霧ヘッドと流れ連結状態にある噴霧チャンバーを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
流れ障害物が噴霧チャンバーの内壁から噴霧チャンバー中に突き出るよう、流れ障害物が噴霧チャンバーの内壁上に形成されていることを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
流れ障害物が、噴霧端から放出されるエアロゾル液滴が１つ以上の流れ障害物及び／又はお互いと衝突してエアロゾルにおける液滴サイズを小さくするよう配置されていることを特徴とする、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
流れ障害物が、噴霧ヘッドから放出されるエアロゾル流れに対して圧力変化を引き起こして、及び／又は、噴霧ヘッドから放出されるエアロゾル流れにおける絞り弁となって、エアロゾルの液滴サイズを小さくするよう配置されていることを特徴とする、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
少なくとも１つの使用される霧化用液体が、水、アルコール、水とアルコールとの混合物、他の幾つかの液体混合物、あるいは水及び／又はアルコールを含むエマルジョンであることを特徴とする、請求項１６〜２９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１】
少なくとも１つの液体を液滴に霧化することを含み、液滴の少なくとも一部が高温材料の表面と衝突するよう、形成された液滴を高温材料の表面に向けて誘導する、材料を焼き戻しするための方法であって、高温材料の表面と衝突する液滴が、高温材料の表面層から熱エネルギーを受け取ると気化するような態様で、液滴が形成され、高温材料の表面に誘導されることを特徴とする上記方法。
【請求項２】
霧化される少なくとも１つの液体を、平均直径が３０μｍ以下である液滴に霧化する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの液体を、平均直径が１０μｍ以下である液滴に霧化させることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの液体を、平均直径が５μｍ以下である液滴に霧化することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの液体を、ガス流または超音波によって霧化することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
液滴を高温材料の表面に向けて誘導するために霧化用ガス流を使用することを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
液滴を、別個の誘導用ガス流を使用して高温材料の表面に向けて誘導することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの液体を、液滴ジェットを互いに直接衝突させるよう、少なくとも２つの液滴ジェットを互いに向けて実質的に垂直に誘導することによって２つ以上の液滴ジェットに霧化することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
エアロゾルを形成させるために、そして形成されたエアロゾルを、高温材料の表面に向けて誘導するために、ガス流を、少なくとも１つの方向から液滴ジェットの衝突箇所まで誘導することを特徴とする、請求項９に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つの液体原材料を、少なくとも１つのガス分散用噴霧器によって、該噴霧器の噴霧端から放出されるエアロゾルに霧化する工程；噴霧器の噴霧端から放出されるエアロゾルの液滴サイズを、流れ障害物によりエアロゾル流れの流体力学的性質を変えることによって小さくする工程；及び、エアロゾル中の液滴の少なくとも一部が、高温材料の表面と衝突し、高温材料の表面層から熱エネルギーを受け取ると気化するように、エアロゾルを高温材料の表面上に誘導する工程；を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
噴霧端から放出されるエアロゾル液滴が１つ以上の流れ障害物及び／又はお互いと衝突してエアロゾルの液滴サイズが小さくなるよう、エアロゾルにおける平均液滴サイズを、流れ障害物によりエアロゾル流れの流体力学的性質を変えることによって小さくすることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
流れ障害物が圧力変化を引き起こすよう、及び／又は、流れ障害物が、液滴サイズを小さくするための、噴霧ヘッドから放出されるエアロゾル流れにおける絞り弁となるよう、流れ障害物によりエアロゾル流れの流体力学的性質を変えることによってエアロゾルにおける平均液滴サイズを小さくすることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
焼き戻し前の高温材料の温度が４５０℃〜８５０℃であることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
高温材料が、ガラス、金属、金属合金、またはセラミック材料であることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
水、アルコール、水とアルコールとの混合物、他の幾つかの液体混合物、または冷却に適したエマルジョンを常に使用することを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの液体を液滴に霧化するための１つ以上の噴霧器；及び、液滴の少なくとも一部が高温材料の表面と衝突するよう、形成された液滴を高温材料の表面に向けて誘導するための手段；を含む、材料を焼き戻すための装置であって、液滴が液滴の形態にて高温材料の表面と衝突し、液滴が高温材料の表面層から熱エネルギーを受け取ると気化するように、液滴を生成し、生成された液滴を高温材料の表面に誘導するように装置が構成されていることを特徴とする上記装置。
【請求項１７】
１つ以上の噴霧器が、少なくとも１つの液体を、３０μｍ以下の平均直径を有する液滴に霧化するように構成されていることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
１つ以上の噴霧器が、少なくとも１つの液体を、１０μｍ以下の平均直径を有する液滴に霧化するように構成されていることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも１つの液体が、５μｍ以下の平均空気動力学的直径を有する液滴に霧化されることを特徴とする、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
装置が、少なくとも１つの液体流れを、ガス流もしくは超音波によって霧化するように構成されていることを特徴とする、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２１】
形成された液滴を高温材料の表面に向けて誘導するための手段が、少なくとも１つの液体を霧化する１つ以上のガス流を含むことを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
形成された液滴を高温材料の表面に向けて誘導するための手段が１つ以上のガスノズルを含むことを特徴とする、請求項１６〜２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
少なくとも２つの噴霧器が、それらが形成する液滴ジェットが互いに垂直に衝突するように、互いに向かって実質的に垂直の方向に配置されていることを特徴とする、請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２４】
該装置が、ガスを少なくとも１つの方向から液滴ジェットが衝突する箇所に供給するための、そして液滴を高温材料の表面に向けて誘導するための、少なくとも１つのガスノズルを含むことを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
該装置が、噴霧器の噴霧器端での液体をガスに霧化するための少なくとも１つのガス分散用噴霧器を含み、該噴霧器がさらに、エアロゾルにおける平均液滴サイズが変わるよう、噴霧器端から放出されるエアロゾル流れの流体力学的性質を変えるための１つ以上の流れ障害物をさらに含むことを特徴とする、請求項１６〜２２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２６】
該噴霧器が、そこに形成されている流れ障害物を含んでいて、噴霧ヘッドと流れ連結状態にある噴霧チャンバーを含むことを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
流れ障害物が噴霧チャンバーの内壁から噴霧チャンバー中に突き出るよう、流れ障害物が噴霧チャンバーの内壁上に形成されていることを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
流れ障害物が、噴霧端から放出されるエアロゾル液滴が１つ以上の流れ障害物及び／又はお互いと衝突してエアロゾルにおける液滴サイズを小さくするよう配置されていることを特徴とする、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２９】
流れ障害物が、噴霧ヘッドから放出されるエアロゾル流れに対して圧力変化を引き起こして、及び／又は、噴霧ヘッドから放出されるエアロゾル流れにおける絞り弁となって、エアロゾルの液滴サイズを小さくするよう配置されていることを特徴とする、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項３０】
少なくとも１つの使用される霧化用液体が、水、アルコール、水とアルコールとの混合物、他の幾つかの液体混合物、あるいは水及び／又はアルコールを含むエマルジョンであることを特徴とする、請求項１６〜２９のいずれか一項に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１２−５３０１８９（Ｐ２０１２−５３０１８９Ａ）
【公表日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１５５２９（Ｐ２０１２−５１５５２９）
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＩ２０１０／０５０４９９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００４０６１
【国際公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（５０６４２５７３４）ベネク・オサケユキテュア (24)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＦＩ２０１０／０５０４９９
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／００４０６１
【国際公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（５０６４２５７３４）ベネク・オサケユキテュア (24)
【Ｆターム（参考）】
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