(57)【要約】【課題】ボイラによる飽和水蒸気の生成工程を経ることなく過熱水蒸気を生成することができる磁気駆動回転アークを利用した過熱水蒸気生成装置を提供すること。【解決手段】円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、排気管７０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、円筒容器１０の外周面にその内周面を当接させるようにして円筒容器１０に装着され、冷却水の流路が内部に形成された金属製の熱回収リング５０と、熱回収リング５０の内部と円筒容器１０の内部とを連通させ、熱回収リング５０の内部を流通して円筒容器１０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水を円筒容器１０の内部に案内する加熱水流路６０とを備えている。【選択図】    図１
2014152953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒容器と、
前記円筒容器の一端側に装着されたプラズマトーチと、
前記円筒容器の他端側に装着されたリング状の陽極と、
前記円筒容器の外周に沿って水冷パイプを巻回することにより形成され、前記プラズマトーチと前記陽極との間に形成されるアークを回転させるための外部磁場を形成する励磁コイルと、
前記陽極の他端側に接続され、前記陽極の内側空間を介して前記円筒容器の内部に連通する過熱水蒸気の排気管とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、
前記円筒容器の外径に略等しい内径を有し、前記水冷パイプが巻回されていない領域における前記円筒容器の外周面に、その内周面を当接させるようにして前記円筒容器に装着され、冷却水の流路が内部に形成された金属製の熱回収リングと、
前記熱回収リングの内部と前記円筒容器の内部とを連通させ、前記熱回収リングの内部を流通して前記円筒容器の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水を前記円筒容器の内部に案内する加熱水流路と
を備えていることを特徴とする過熱水蒸気生成装置。
【請求項２】
前記励磁コイルを構成する水冷パイプの内部と、前記熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記励磁コイルの内部および前記熱回収リングの内部を流通して前記円筒容器の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の過熱水蒸気生成装置。
【請求項３】
前記陽極の内部に冷却水の流路が形成され、前記陽極の内部に形成された冷却水の流路と、前記熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記陽極の内部および前記熱回収リングの内部を流通して前記陽極および前記円筒容器の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の過熱水蒸気生成装置。
【請求項４】
前記プラズマトーチの内部に冷却水の流路が形成され、前記プラズマトーチの内部に形成された冷却水の流路と、前記熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記プラズマトーチの内部および前記熱回収リングの内部を流通して前記プラズマトーチの内部および前記円筒容器の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の過熱水蒸気生成装置。
【請求項５】
前記排気管の外径に略等しい内径を有し、前記排気管の外周面にその内周面を当接させるようにして前記排気管に装着され、冷却水の流路が内部に形成された金属製の排気熱回収リングを更に備え、
前記熱回収リングの冷却水の流路と、前記排気熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記熱回収リングの内部および前記排気熱回収リングの内部を流通して前記円筒容器の外周面および前記排気管の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の過熱水蒸気生成装置。
【請求項６】
円筒容器と、
前記円筒容器の一端側に装着されたプラズマトーチと、
前記円筒容器の他端側に装着されたリング状の陽極と、
前記円筒容器の外周に沿って水冷パイプを巻回することにより形成され、前記プラズマトーチと前記陽極との間に形成されるアークを回転させるための外部磁場を形成する励磁コイルと、
前記陽極の他端側に接続され、前記陽極の内側空間を介して前記円筒容器の内部に連通する過熱水蒸気の排気管とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、
前記排気管の外径に略等しい内径を有し、前記排気管の外周面にその内周面を当接させるようにして前記排気管に装着され、冷却水の流路が内部に形成された金属製の排気熱回収リングと、
前記排気熱回収リングの内部と前記円筒容器の内部とを連通させ、前記排気熱回収リングの内部を流通して前記排気管の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水を、前記円筒容器の内部に案内する加熱水流路と
を備えていることを特徴とする過熱水蒸気生成装置。
【請求項７】
前記励磁コイルを構成する水冷パイプの内部と、前記排気熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記励磁コイルの内部および前記排気熱回収リングの内部を流通して前記円筒容器の外周面および前記排気管の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることを特徴とする請求項６に記載の過熱水蒸気生成装置。
【請求項８】
前記陽極の内部に冷却水の流路が形成され、前記陽極の内部に形成された冷却水の流路と、前記排気熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記陽極の内部および前記排気熱回収リングの内部を流通して前記陽極および前記排気管の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の過熱水蒸気生成装置。
【請求項９】
前記プラズマトーチの内部に冷却水の流路が形成され、前記プラズマトーチの内部に形成された冷却水の流路と、前記排気熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記プラズマトーチの内部および前記排気熱回収リングの内部を流通して前記プラズマトーチの内部および前記排気管の外周面から熱を吸収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることを特徴とする請求項６乃至請求項８の何れかに記載の過熱水蒸気生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気駆動回転アークを利用した過熱水蒸気生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、過熱水蒸気生成装置により生成した過熱水蒸気の最高温度は８００℃程度であるとされている。然るに、より高温の過熱水蒸気を生成することができれば、過熱水蒸気の新しい応用用途が期待される。
そこで、本発明者らは、磁気回転アークを利用して過熱水蒸気を生成する方法を開発し、これを提案している（下記非特許文献１参照）。
【０００３】
図２５は、非特許文献１に記載された過熱水蒸気生成装置の概略構成図である。なお、同図においては、非特許文献１に記載された構成の一部を省略している。
同図において、３１０は円筒容器、３２０はプラズマトーチ、３２１は熱陰極、３３０はリング状の陽極、３４０は励磁コイル、３８０はアーク電源としての直流電源、３８５は磁場形成用電源としての直流電源、３１５は円筒円筒容器３１０の水蒸気導入口、３７０は過熱水蒸気の排気管、３９０は冷却水の循環ポンプ、Ａは回転アークである。
【０００４】
円筒容器３１０は、上端が開放された円筒状の石英ガラス管からなり、円筒容器３１０の底部にはプラズマトーチ３２０が装着されている。図２６に示すように、このプラズマトーチ３２０の内部には、タングステン棒からなる熱陰極３２１が配置されているとともに、熱陰極３２１の周囲には冷却水の流路３２３が形成され、更に、冷却水の流路３２３の周囲には、先端側が開口する動作ガスの流路３２５が形成されている。プラズマトーチ３２０に供給された動作ガス（アルゴンガス）は、この流路３２５を通って円筒容器３１０の内部に導入され、円筒容器３１０の内部を、紙面の下から上に向かって流れる。
【０００５】
円筒容器３１０に装着された陽極３３０はリング状の部材であり、円筒容器３１０の上端部を覆うように配置されている。陽極３３０の内部には冷却水の流路（図示省略）が形成されている。
【０００６】
プラズマトーチ３２０および陽極３３０は、それぞれ、直流電源３８０に接続されており、これにより、プラズマトーチ３２０（熱陰極３２１）と陽極３３０との間にアークを形成することができる。
【０００７】
励磁コイル３４０は、円筒容器３１０の外周に沿って水冷パイプを巻回することにより形成され、これにより、励磁コイル３４０の内部には冷却水の流路が形成される。
この励磁コイル３４０に直流電源３８５から直流電流を流すことにより外部磁場が形成され、この外部磁場により、上記のアークが回転して回転アークＡが形成される。
【０００８】
図２５に示した過熱水蒸気生成装置において、円筒容器３１０の底部に設けられた水蒸気導入口３１５から、この円筒容器３１０の内部に飽和水蒸気を導入することにより、飽和水蒸気が動作ガスの流れにのって回転アークＡに到達し、回転アークＡの内部において加熱されて過熱水蒸気となる。
このようにして生成した過熱水蒸気は、陽極３３０の内側空間（リングの内周面に囲まれた空間）および排気管３７０を通り、過熱水蒸気生成装置から排出され、過熱水蒸気を利用する装置に移送される。
ここに、下記非特許文献１に記載された過熱水蒸気生成装置により生成される過熱水蒸気の温度は１５００℃以上とされる。
【０００９】
プラズマトーチ３２０の内部は、独立した循環冷却水系により冷却される。具体的には、冷却機構を備えた循環ポンプ３９０からプラズマトーチ３２０の内部（図２６に示した冷却水の流路３２３）に冷却水が供給され、プラズマトーチ３２０の内部（熱陰極３２１）を冷却することにより昇温した冷却水は、循環ポンプ３９０に戻されて冷却機構により冷却された後、プラズマトーチ３２０の内部に再度供給される。
【００１０】
図２５に示したように、この過熱水蒸気生成装置を構成する励磁コイル３４０の内部（冷却水の流路）には冷却水が供給される。
励磁コイル３４０の内部を流通して昇温した冷却水は、次に、陽極３３０の内部（冷却水の流路）に供給される。その後、陽極３３０の内部を流通して更に昇温した冷却水は、装置の外部へ排出される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】鍬本茂広ら  磁気駆動回転アークによる過熱水蒸気の生成、日本機会学会年次大会講演論文集，ｖｏｌ．２０１１（ＣＤ−ＲＯＭ），ＲＯＭＢＵＮＮＮＯ．Ｓ０５２０２３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
（１）図２５に示したような装置により過熱水蒸気を生成するためには、当該装置を構成する円筒容器３１０の内部に飽和水蒸気を導入する必要があり、このため、飽和水蒸気を生成するためのボイラを別途準備しなければならない。
【００１３】
しかしながら、飽和水蒸気を得るためにボイラを準備し、ボイラによって飽和水蒸気を生成する工程と、得られた飽和水蒸気を過熱水蒸気生成装置で加熱する工程との二工程を実施することは煩雑である。
【００１４】
ここで、図２５に示した装置を構成する円筒容器３１０の内部に、飽和水蒸気に代えて、常温の水を直接導入することが考えられる。
しかしながら、円筒容器３１０の内部に常温の水を直接導入する場合には、導入された水の一部が蒸発されずに円筒容器３１０の底部に溜まり、これにより、アークの安定性が損なわれるという問題がある。
【００１５】
（２）図２５に示した装置において、回転アークＡを取り囲む円筒容器３１０の周壁は、回転アークＡからの輻射熱により、相当の高温（例えば、６００〜７００℃程度）となる。なお、円筒容器３１０の外周には励磁コイル３４０が装着されており、装置の稼働時において、励磁コイル３４０の内部に冷却水を流通させることにより円筒容器３１０の周壁を冷却しているのであるが、円筒容器３１０の外周面に対して、励磁コイル３４０を構成する水冷パイプを完全に接触（面接触）させることができないため、十分な冷却効果を得ることができず、これにより、円筒容器３１０は、耐熱性に優れた高価な材料（例えば、石英ガラス）により構成しなければならない。ここに、装置の稼働時における円筒容器の周壁の温度を低下させることができれば、耐熱性の低い安価な材料によって当該円筒容器を構成することができる。
また、水蒸気の加熱効率を向上させる観点から、円筒容器の周壁（外周面）を昇温させる回転アークからの輻射熱を回収することが望まれる。
【００１６】
（３）図２５に示した装置において、排気管３７０の内周面には、生成された過熱水蒸気が接触するために、排気管３７０の周壁は相当の高温（例えば、１，４００〜１，６００℃程度）となる。
ここに、排気管３７０を通る過熱水蒸気の熱の一部は、排気管３７０の外周面から放散されており、これによる熱（アーク電力）の損失も相当なものである。
従って、このような熱損失を抑制するため、排気管３７０の外周面の熱を放散させることなく回収することが望まれる。
【００１７】
（４）図２５に示した装置において、プラズマトーチ３２０の内部を冷却することにより昇温した冷却水は循環ポンプ３９０の冷却機構により冷却されるが、このときに、冷却水の熱は回収されていない。
また、励磁コイル３４０および陽極３３０を冷却することにより昇温した冷却水の熱についても回収されていない。
そこで、プラズマトーチ、励磁コイル、陽極などのを冷却（熱交換）したときの熱を回収することができれば好ましい。
【００１８】
本発明は以上のような事情に基いてなされたものである。
本発明の第１の目的は、ボイラによる飽和水蒸気の生成工程を経ることなく、過熱水蒸気を生成することができる過熱水蒸気生成装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、回転アークを取り囲む円筒容器の周壁を効率よく冷却することができるとともに、円筒容器の周壁を昇温させる回転アークからの輻射熱を回収して過熱水蒸気の生成に利用することができる過熱水蒸気生成装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、過熱水蒸気の排気管からの熱を回収して、新たな過熱水蒸気の生成に利用することができる過熱水蒸気生成装置を提供することにある。
本発明の第４の目的は、プラズマトーチの内部、励磁コイル、陽極を冷却（熱交換）したときの熱を回収して、過熱水蒸気の生成に利用することができる過熱水蒸気生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
（１）本発明の過熱水蒸気生成装置は、円筒容器と、
前記円筒容器の一端側に装着されたプラズマトーチと、
前記円筒容器の他端側に装着されたリング状の陽極と、
前記円筒容器の外周に沿って水冷パイプを巻回することにより形成され、前記プラズマトーチと前記陽極との間に形成されるアークを回転させるための外部磁場を形成する励磁コイルと、
前記陽極の他端側に接続され、前記陽極の内側空間を介して前記円筒容器の内部に連通する過熱水蒸気の排気管とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、
前記円筒容器の外径に略等しい内径を有し、前記水冷パイプが巻回されていない領域における前記円筒容器の外周面に、その内周面を当接させるようにして前記円筒容器に装着され、冷却水の流路が内部に形成された金属製の熱回収リングと、
前記熱回収リングの内部と前記円筒容器の内部とを連通させ、前記熱回収リングの内部を流通して前記円筒容器の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水を前記円筒容器の内部に案内する加熱水流路と
を備えていることを特徴とする。
【００２０】
このような構成の過熱水蒸気生成装置によれば、冷却水の流路が内部に形成されている熱回収リングの内周面を円筒容器の外周面（励磁コイルを構成する水冷パイプが巻回されていない領域）に当接させるようにして、熱回収リングが円筒容器に装着されているので、熱回収リングの内部に冷却水を流通させることにより、回転アークを取り囲む円筒容器の周壁を効率よく冷却することができるとともに、熱回収リングの内部を流通して昇温した冷却水が加熱水流路を通って円筒容器の内部に導入されるので、円筒容器の外周面の熱（回転アークからの輻射熱）を過熱水蒸気の生成に有効に利用することができる。
また、円筒容器の内部に導入される冷却水は、円筒容器の外周面から熱を回収して高温（８０℃以上）となっているために、円筒容器の内部に導入直後に、そのすべてを蒸発させて飽和水蒸気とすることができる。
従って、この過熱水蒸気生成装置を使用することによれば、ボイラによる飽和水蒸気の生成工程を省略することができる。
【００２１】
（２）本発明の過熱水蒸気生成装置において、前記励磁コイルを構成する水冷パイプの内部と、前記熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記励磁コイルの内部および前記熱回収リングの内部を流通して前記円筒容器の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることが好ましい。
【００２２】
このような構成の過熱水蒸気生成装置によれば、円筒容器の外周面の略全域（水冷パイプが巻回されている領域および熱回収リングが装着されている領域）から熱を回収することができるので、回転アークからの輻射熱を過熱水蒸気の生成のために更に高い効率で利用することができる。
【００２３】
（３）本発明の過熱水蒸気生成装置において、前記陽極の内部に冷却水の流路が形成され、前記陽極の内部に形成された冷却水の流路と、前記熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記陽極の内部および前記熱回収リングの内部を流通して前記陽極および前記円筒容器の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることが好ましい。
【００２４】
このような構成の過熱水蒸気生成装置によれば、円筒容器の外周面の熱（回転アークからの輻射熱）とともに、陽極で発生する熱を過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００２５】
（４）本発明の過熱水蒸気生成装置において、前記プラズマトーチの内部に冷却水の流路が形成され、前記プラズマトーチの内部に形成された冷却水の流路と、前記熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記プラズマトーチの内部および前記熱回収リングの内部を流通して前記プラズマトーチの内部および前記円筒容器の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることが好ましい。
【００２６】
このような構成の過熱水蒸気生成装置によれば、円筒容器の外周面の熱（回転アークからの輻射熱）とともに、プラズマトーチの内部（熱陰極）で発生する熱を、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００２７】
（５）本発明の過熱水蒸気生成装置において、前記排気管の外径に略等しい内径を有し、前記排気管の外周面にその内周面を当接させるようにして前記排気管に装着され、冷却水の流路が内部に形成された金属製の排気熱回収リングを更に備え、
前記熱回収リングの冷却水の流路と、前記排気熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記熱回収リングの内部および前記排気熱回収リングの内部を流通して前記円筒容器の外周面および前記排気管の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることが好ましい。
【００２８】
このような構成の過熱水蒸気生成装置によれば、円筒容器の外周面の熱（回転アークからの輻射熱）とともに、排気管の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００２９】
（６）本発明の過熱水蒸気生成装置は、円筒容器と、
前記円筒容器の一端側に装着されたプラズマトーチと、
前記円筒容器の他端側に装着されたリング状の陽極と、
前記円筒容器の外周に沿って水冷パイプを巻回することにより形成され、前記プラズマトーチと前記陽極との間に形成されるアークを回転させるための外部磁場を形成する励磁コイルと、
前記陽極の他端側に接続され、前記陽極の内側空間を介して前記円筒容器の内部に連通する過熱水蒸気の排気管とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、
前記排気管の外径に略等しい内径を有し、前記排気管の外周面にその内周面を当接させるようにして前記排気管に装着され、冷却水の流路が内部に形成された金属製の排気熱回収リングと、
前記排気熱回収リングの内部と前記円筒容器の内部とを連通させ、前記排気熱回収リングの内部を流通して前記排気管の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水を、前記円筒容器の内部に案内する加熱水流路と
を備えていることを特徴とする。
【００３０】
このような構成の過熱水蒸気生成装置によれば、冷却水の流路が内部に形成されている排気熱回収リングの内周面を排気管の外周面に当接させるようにして排気熱回収リングが排気管に装着されているので、排気熱回収リングの内部に冷却水を流通させることにより排気管の熱を効率よく回収できるとともに、排気熱回収リングの内部を流通して昇温した冷却水が加熱水流路を通って円筒容器の内部に導入されるので、排気管の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を新たな過熱水蒸気の生成に有効に利用することができる。
また、円筒容器の内部に導入される冷却水は、排気管の外周面から熱を回収して高温（８０℃以上）となっているために、円筒容器の内部に導入直後に、そのすべてを蒸発させて飽和水蒸気とすることができる。
従って、この過熱水蒸気生成装置を使用することによれば、ボイラによる飽和水蒸気の生成工程を実施する必要はない。
【００３１】
（７）上記（６）の過熱水蒸気生成装置において、前記励磁コイルを構成する水冷パイプの内部と、前記排気熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記励磁コイルの内部および前記排気熱回収リングの内部を流通して前記円筒容器の外周面および前記排気管の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることが好ましい。
【００３２】
このような構成の過熱水蒸気生成装置によれば、排気管の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を新たな過熱水蒸気の生成に有効に利用することができるとともに、円筒容器の外周面（励磁コイルを構成する水冷パイプが巻回されている領域）の熱を過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００３３】
（８）上記（６）〜（７）の過熱水蒸気生成装置において、前記陽極の内部に冷却水の流路が形成され、前記陽極の内部に形成された冷却水の流路と、前記排気熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記陽極の内部および前記排気熱回収リングの内部を流通して前記陽極および前記排気管の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることが好ましい。
【００３４】
このような構成の過熱水蒸気生成装置によれば、排気管の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を新たな過熱水蒸気の生成に有効に利用することができるとともに、陽極で発生する熱を過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００３５】
（９）上記（６）〜（８）の過熱水蒸気生成装置において、前記プラズマトーチの内部に冷却水の流路が形成され、前記プラズマトーチの内部に形成された冷却水の流路と、前記排気熱回収リングの冷却水の流路とが連通し、前記プラズマトーチの内部および前記排気熱回収リングの内部を流通して前記プラズマトーチの内部および前記排気管の外周面から熱を吸収することにより昇温した冷却水が前記加熱水流路を通って前記円筒容器の内部に導入されるよう構成されていることが好ましい。
【００３６】
このような構成の過熱水蒸気生成装置によれば、排気管の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を新たな過熱水蒸気の生成に有効に利用することができるとともに、プラズマトーチの内部（熱陰極）で発生する熱を過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の過熱水蒸気生成装置によれば、ボイラによる飽和水蒸気の生成工程を経ることなく、冷却水として使用する水（通常、常温の水）から一工程で、過熱水蒸気を生成することができる。
請求項１〜５に係る本発明の過熱水蒸気生成装置によれば、回転アークを取り囲む円筒容器の周壁を効率よく冷却することができるとともに、円筒容器の周壁を昇温させる回転アークからの輻射熱を回収して過熱水蒸気の生成に利用することができる。
請求項６〜８に係る本発明の過熱水蒸気生成装置によれば、過熱水蒸気の排気管からの熱を回収して、新たな過熱水蒸気の生成に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の他の実施形態（請求項１）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態（請求項１、４）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図３】本発明の他の実施形態（請求項１、５）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態（請求項１、４、５）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態（請求項１、２）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図６】本発明の他の実施形態（請求項１、２、４）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態（請求項１、２、５）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態（請求項１、２、４、５）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図９】本発明の他の実施形態（請求項１、３）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図１０】本発明の他の実施形態（請求項１、３、４）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態（請求項１、３、５）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図１２】本発明の他の実施形態（請求項１、３、４、５）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図１３】本発明の他の実施形態（請求項１、２、３）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図１４】本発明の他の実施形態（請求項１、２、３、４）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図１５】本発明の他の実施形態（請求項１、２、３、５）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図１６】本発明の他の実施形態（請求項１、２、３、４、５）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図１７】本発明の他の実施形態（請求項６）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図１８】本発明の一実施形態（請求項６、９）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図１９】本発明の他の実施形態（請求項６、７、８）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２０】本発明の他の実施形態（請求項６、７、８、９）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２１】本発明の他の実施形態（請求項６、８）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２２】本発明の他の実施形態（請求項６、８、９）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２３】本発明の他の実施形態（請求項６、７）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２４】本発明の他の実施形態（請求項６、７、９）に係る過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２５】従来の過熱水蒸気生成装置の概略構成を示す説明図である。
【図２６】図２５に示す過熱水蒸気生成装置を構成するプラズマトーチの内部構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１０１は、円筒容器１０と、この円筒容器１０の一端側（図１の下側）に装着され、その内部に冷却水の流路が形成されているプラズマトーチ２０と、円筒容器１０の他端側（図１の上側）に装着されたリング状の陽極３０と、円筒容器１０の外周に沿って水冷パイプを巻回することにより形成され、プラズマトーチ２０と陽極３０との間に形成されるアークを回転させるための外部磁場を形成する励磁コイル４０と、プラズマトーチ２０および陽極３０にそれぞれ接続された直流電源８０（アーク電源）と、励磁コイル４０に接続された直流電源８５（磁場形成電源）と、陽極３０の他端側（上側）に接続され、陽極３０の内側空間を介して、円筒容器１０の内部に連通する過熱水蒸気の排気管７０と、プラズマトーチ２０の内部に冷却水を供給する循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、
円筒容器１０の外径に略等しい内径を有し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプが巻回されていない領域における円筒容器１０の外周面に、その内周面を当接させるようにして当該円筒容器１０に装着され、冷却水の流路５１が内部に形成された金属製の熱回収リング５０と、この熱回収リング５０の内部（流路５１）と、円筒容器１０の内部とを連通させ、熱回収リング５０の内部を流通して、円筒容器１０の外周面から熱を回収することによって昇温した冷却水を当該円筒容器１０の内部に案内する加熱水流路６０とを備えている。
【００４０】
過熱水蒸気生成装置１０１を構成する円筒容器１０は、上端が開放された円筒状の石英ガラス管からなる。同図において、１５は、円筒容器１０の周壁に形成された水蒸気導入口である。
【００４１】
過熱水蒸気生成装置１０１を構成するプラズマトーチ２０は、円筒容器１０の一端側（底壁）に装着されている。
プラズマトーチ２０は、例えば、ペンシル型のＴＩＧ溶接用トーチからなり、図２６に示したものと同様の内部構造を有している。図１において、２１はプラズマトーチ２０を構成する熱陰極であり、図１においては、タングステン棒からなる熱陰極２１の先端部分が現れている。
プラズマトーチ２０の内部には動作ガス（アルゴンガス）が導入され、この動作ガスは、プラズマトーチ２０の内部（動作ガスの流路）を通って円筒容器１０に導入され、円筒容器１０の内部を一端側から他端側に（図１の下から上に）向かって流れる。
【００４２】
この過熱水蒸気生成装置１０１において、プラズマトーチ２０の内部は、独立した循環冷却水系により冷却される。
図１に示したように、プラズマトーチ２０の内部は、冷却水の流入路９１および排出路９２により、冷却機構を備えた循環ポンプ９０に連結されている。
プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）は、循環ポンプ９０から流入路９１を通って供給される冷却水により冷却され、プラズマトーチ２０の内部を流通（冷却）することにより昇温した冷却水は、排出路９２を通って循環ポンプ９０に戻される。
循環ポンプ９０に戻された昇温した冷却水は、循環ポンプ９０の冷却機構によって冷却された後、流入路９１を通って、プラズマトーチ２０の内部に再度供給される。
【００４３】
過熱水蒸気生成装置１０１を構成するリング状の陽極３０は、円筒容器１０の開放された上端を覆うように配置されている。
陽極３０の内側空間（内周面に囲まれた空間）は、生成された過熱水蒸気を排気管７０に送るための流路（開口）となる。
陽極３０の内部は、冷却水の流路（図示省略）が形成されており、陽極３０は独立した循環冷却水系（図示省略）により冷却される。
【００４４】
プラズマトーチ２０および陽極３０は、それぞれ、直流電源８０（アーク電源）に接続されている。直流電源８０によって、プラズマトーチ２０と陽極３０との間に電圧を印加することにより、プラズマトーチ２０（熱陰極２１）と陽極３０との間に、アークを形成することができる。
【００４５】
過熱水蒸気生成装置１０１を構成する励磁コイル４０は、円筒容器１０の外周に沿って水冷パイプを巻回することにより形成されている。
図１に示したように、励磁コイル４０は、円筒容器１０の外周の一部（容器の下側）に装着されている。このように、アークの形成領域（熱陰極２１と陽極３０との間）を取り囲む円筒容器１０の外周の全域に励磁コイル４０を装着しなくても、アークを回転させる（回転アークＡを形成する）ことは可能である。
【００４６】
励磁コイル４０は直流電源８５（磁場形成電源）に接続されており、直流電源８５から励磁コイル４０に直流電流を流すことにより外部磁場が形成され、この外部磁場により、熱陰極２１と陽極３０の間に形成されるアークが回転して回転アークＡ（円錐型の高温の熱場）が形成される。ここに、回転アークＡの内部温度は、通常３０００℃以上とされる。
【００４７】
励磁コイル４０は、独立した循環冷却水系（図示省略）により、あるいは、陽極３０と共通の循環冷却水系により冷却される。
【００４８】
過熱水蒸気生成装置１０１を構成する熱回収リング５０は、その内部に冷却水を流通させることにより円筒容器１０の周壁を冷却し、円筒容器１０の外周面の熱（回転アークＡからの輻射熱）を回収するためのリング状の金属部材である。
熱回収リング５０は、円筒容器１０の外径に略等しい内径（例えば、円筒容器１０の外径の１．００〜１．０５倍）を有し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプが巻回されていない領域における円筒容器１０の外周面に、その内周面を当接させるようにして当該円筒容器１０に装着されている。
このように、熱回収リング５０の内周面と、円筒容器１０の外周面とを当接させることにより、円筒容器１０から熱回収リング５０への熱伝導性が向上し、円筒容器１０を効率的に冷却（熱回収）することができる。
【００４９】
熱回収リング５０を構成する好適な金属材料としては、ステンレス、アルミニウム、銅、およびこれらの合金を挙げることができ、これらのうち銅が好ましい。
【００５０】
熱回収リング５０の内部には、円筒容器１０の外周面を冷却（熱交換）するための冷却水の流路５１が形成されている。
熱回収リング５０の内部（流路５１）を流通して円筒容器１０の周壁を冷却した後の冷却水は、円筒容器１０の外周面から熱を回収し、８０℃以上に昇温する。
【００５１】
過熱水蒸気生成装置１０１を構成する加熱水流路６０は、熱回収リング５０の内部（流路５１）と、円筒容器１０の内部とを連通させるための流路であり、この加熱水流路６０によって、熱回収リング５０の内部を流通して昇温した冷却水を、円筒容器１０の内部に案内することができる。
【００５２】
この実施形態の過熱水蒸気生成装置１０１によれば、冷却水の流路５１が内部に形成されている熱回収リング５０の内周面を、円筒容器１０の外周面に当接させるようにして、熱回収リング５０が円筒容器１０に装着されているので、熱回収リング５０の内部を流通する冷却水によって回転アークＡを取り囲む円筒容器１０の周壁を効率よく（水冷パイプなどと比較して高い効率で）冷却することができるとともに、熱回収リング５０の内部（流路５１）を流通することによって昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるので、円筒容器１０の外周面の熱（回転アークＡからの輻射熱）を過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００５３】
さらに、円筒容器１０の内部に導入される「昇温した冷却水」は、８０℃以上の高温となるために、円筒容器１０の内部に導入直後にそのすべてを蒸発させて飽和水蒸気とすることができるので、ボイラによる飽和水蒸気の生成工程を実施する必要はない。
そして、昇温した冷却水が蒸発してなるこの飽和蒸気は、動作ガスの流れにのって回転アークＡに到達し、回転アークＡの内部において加熱されて過熱水蒸気が生成される。
ここに、生成される過熱水蒸気の温度は１５００℃以上となる。
生成した過熱水蒸気は、陽極３０の内側空間および排気管７０を通って過熱水蒸気生成装置１０１から排出される。
【００５４】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
なお、図２〜図２４に示す下記の実施形態において、第１実施形態と同一の構成要素については、図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。
また、図２〜図２４においては、図１で示した直流電源８０（アーク電源）および直流電源８５（磁場形成電源）の図示、プラズマトーチ２０に供給されるアルゴンガスの図示を省略している。
【００５５】
＜第２実施形態＞
図２に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１０２は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０とを有する過熱水蒸気生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６２５を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部および熱回収リング５０の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部および円筒容器１０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１０２では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００５６】
この過熱水蒸気生成装置１０２によれば、円筒容器１０の外周面の熱（回転アークＡからの輻射熱）とともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱を、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００５７】
＜第３実施形態＞
図３に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１０３は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０と、循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、排気管７０の外径に略等しい内径を有し、排気管７０の外周面にその内周面を当接させるようにして当該排気管７０に装着され、冷却水の流路５６が内部に形成された金属製の排気熱回収リング５５を更に備え、熱回収リング５０の冷却水の流路５１と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６５５を介して互いに連通しており、熱回収リング５０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１０３では、熱回収リング５０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００５８】
この過熱水蒸気生成装置１０３によれば、円筒容器１０の外周面の熱（回転アークＡからの輻射熱）を過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができ、更に、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を新たな過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００５９】
＜第４実施形態＞
図４に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１０４は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０とを有する過熱水蒸気生成装置であって、排気管７０の外径に略等しい内径を有し、排気管７０の外周面にその内周面を当接させるようにして当該排気管７０に装着され、冷却水の流路５６が内部に形成された金属製の排気熱回収リング５５を更に備え、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６２５を介して互いに連通し、熱回収リング５０の冷却水の流路５１と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６５５を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部、熱回収リング５０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部、円筒容器１０の外周面、排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１０４では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００６０】
この過熱水蒸気生成装置１０４によれば、円筒容器１０の外周面の熱（回転アークＡからの輻射熱）とともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱を、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができ、更に、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を、新たな過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００６１】
＜第５実施形態＞
図５に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１０５は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０と、循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６４５を介して互いに連通しており、励磁コイル４０の内部および熱回収リング５０の内部を流通して、円筒容器１０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１０５では、励磁コイル４０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００６２】
この過熱水蒸気生成装置１０５によれば、円筒容器１０の外周面の略全域（水冷パイプが巻回されている領域および熱回収リング５０が装着されている領域）から熱を回収することができるので、回転アークＡからの輻射熱を過熱水蒸気の生成のために更に高い効率で利用することができる。
【００６３】
＜第６実施形態＞
図６に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１０６は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部とが、接続流路６２４を介して互いに連通し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６４５を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部、励磁コイル４０の内部および熱回収リング５０の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部および円筒容器１０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１０６では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００６４】
この過熱水蒸気生成装置１０６によれば、円筒容器１０の外周面の略全域から熱を回収して過熱水蒸気の生成のために利用することができるとともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱を過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００６５】
＜第７実施形態＞
図７に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１０７は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０と、循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６４５を介して互いに連通し、熱回収リング５０の冷却水の流路５１と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６５５を介して互いに連通しており、励磁コイル４０の内部、熱回収リング５０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１０７では、励磁コイル４０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００６６】
この過熱水蒸気生成装置１０７によれば、円筒容器１０の外周面の略全域から熱を回収して過熱水蒸気の生成のために利用することができ、更に、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を新たな過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００６７】
＜第８実施形態＞
図８に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１０８は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部とが、接続流路６２４を介して互いに連通し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６４５を介して互いに連通し、熱回収リング５０の冷却水の流路５１と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６５５を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部、励磁コイル４０の内部、熱回収リング５０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１０８では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００６８】
この過熱水蒸気生成装置１０８によれば、円筒容器１０の外周面の略全域から熱を回収して過熱水蒸気の生成のために利用することができるとともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱を、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができ、更に、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を新たな過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００６９】
＜第９実施形態＞
図９に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１０９は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０と、循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６３５を介して互いに連通しており、陽極３０の内部および熱回収リング５０の内部を流通して、陽極３０および円筒容器１０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるように構成されている。この過熱水蒸気生成装置１０９では、陽極３０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００７０】
この過熱水蒸気生成装置１０９によれば、円筒容器１０の外周面の熱（回転アークＡからの輻射熱）とともに、陽極３０で発生する熱を、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００７１】
＜第１０実施形態＞
図１０に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１１０は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）とが、接続流路６２３を介して互いに連通し、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６３５を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０の内部および熱回収リング５０の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０および円筒容器１０の外周面から熱を回収することによって昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１１０では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００７２】
この過熱水蒸気生成装置１１０によれば、円筒容器１０の外周面の熱（回転アークＡからの輻射熱）とともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱と、陽極３０で発生する熱とを、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００７３】
＜第１１実施形態＞
図１１に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１１１は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０と、循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６３５を介して互いに連通し、熱回収リング５０の冷却水の流路５１と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６５５を介して互いに連通しており、陽極３０の内部、熱回収リング５０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、陽極３０、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１１１では、陽極３０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００７４】
この過熱水蒸気生成装置１１１によれば、円筒容器１０の外周面の熱（回転アークＡからの輻射熱）とともに、陽極３０で発生する熱を、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができ、更に、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を新たな過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００７５】
＜第１２実施形態＞
図１２に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１１２は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）とが、接続流路６２３を介して互いに連通し、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６３５を介して互いに連通し、熱回収リング５０の冷却水の流路５１と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６５５を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０の内部、熱回収リング５０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１１２では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００７６】
この過熱水蒸気生成装置１１２によれば、円筒容器１０の外周面の熱（回転アークＡからの輻射熱）とともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱と、陽極３０で発生する熱とを過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができ、更に、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を新たな過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００７７】
＜第１３実施形態＞
図１３に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１１３は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０と、循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部とが、接続流路６３４を介して互いに連通し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６４５を介して互いに連通しており、陽極３０の内部、励磁コイル４０の内部および熱回収リング５０の内部を流通して、陽極３０および円筒容器１０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１１３では、陽極３０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００７８】
この過熱水蒸気生成装置１１３によれば、円筒容器１０の外周面の略全域から熱を回収して過熱水蒸気の生成のために利用することができるとともに、陽極３０で発生する熱を過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００７９】
＜第１４実施形態＞
図１４に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１１４は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）とが、接続流路６２３を介して互いに連通し、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部とが、接続流路６３４を介して互いに連通し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６４５を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０の内部、励磁コイル４０の内部および熱回収リング５０の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０および円筒容器１０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１１４では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００８０】
この過熱水蒸気生成装置１１４によれば、円筒容器１０の外周面の略全域から熱を回収して過熱水蒸気の生成のために利用することができるとともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱と、陽極３０で発生する熱とを、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００８１】
＜第１５実施形態＞
図１５に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１１５は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０と、循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部とが、接続流路６３４を介して互いに連通し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６４５を介して互いに連通し、熱回収リング５０の冷却水の流路５１と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６５５を介して互いに連通しており、陽極３０の内部、励磁コイル４０の内部、熱回収リング５０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、陽極３０、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１１５では、陽極３０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００８２】
この過熱水蒸気生成装置１１５によれば、円筒容器１０の外周面の略全域から熱を回収して過熱水蒸気の生成のために利用することができるとともに、陽極３０で発生する熱を、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができ、更に、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を新たな過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００８３】
＜第１６実施形態＞
図１６に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１１６は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、熱回収リング５０と、加熱水流路６０と、排気管７０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）とが、接続流路６２３を介して互いに連通し、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部とが、接続流路６３４を介して互いに連通し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、熱回収リング５０の冷却水の流路５１とが、接続流路６４５を介して互いに連通し、熱回収リング５０の冷却水の流路５１と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６５５を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０の内部、励磁コイル４０の内部、熱回収リング５０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６０を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１１６では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００８４】
この過熱水蒸気生成装置１１６によれば、円筒容器１０の外周面の略全域から熱を回収して過熱水蒸気の生成のために利用することができるとともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱と、陽極３０で発生する熱とを、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができ、更に、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を、新たな過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００８５】
＜第１７実施形態＞
図１７に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１１７は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、排気管７０と、循環ポンプ９０と、排気管７０の外径に略等しい内径を有し、排気管７０の外周面にその内周面を当接させるようにして当該排気管７０に装着され、冷却水の流路５６が内部に形成された金属製の排気熱回収リング５５と、この排気熱回収リング５５の内部（流路５６）と円筒容器１０の内部とを連通させ、排気熱回収リング５５の内部を流通して排気管７０の外周面から熱を回収することによって昇温した冷却水を円筒容器１０の内部に案内する加熱水流路６６とを備えている。
【００８６】
この過熱水蒸気生成装置１１７によれば、冷却水の流路５６が内部に形成されている排気熱回収リング５５の内周面を排気管７０の外周面に当接させるようにして、排気熱回収リング５５が排気管７０に装着されているので、排気熱回収リング５５の内部に冷却水を流通させることにより、排気管１７の熱を効率よく回収できるとともに、排気熱回収リング５５の内部を流通して昇温した冷却水が加熱水流路６６を通って円筒容器１０の内部に導入されるので、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を回収して、新たな過熱水蒸気の生成に利用することができる。
さらに、円筒容器１０の内部に導入される「昇温した冷却水」は、８０℃以上の高温となるために、円筒容器１０の内部に導入直後にそのすべてを蒸発させて飽和水蒸気とすることができるので、ボイラによる飽和水蒸気の生成工程を実施する必要はない。
【００８７】
＜第１８実施形態＞
図１８に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１１８は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、排気熱回収リング５５と、加熱水流路６６と、排気管７０とを有する過熱水蒸気生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６２６を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６６を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１１８では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００８８】
この過熱水蒸気生成装置１１８によれば、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を回収して新たな過熱水蒸気の生成に利用することができるとともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱を過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００８９】
＜第１９実施形態＞
図１９に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１１９は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、排気熱回収リング５５と、加熱水流路６６と、排気管７０と、循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部とが、接続流路６３４を介して互いに連通し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６４６を介して互いに連通しており、陽極３０の内部、励磁コイル４０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、陽極３０、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６６を通って円筒容器１０の内部に導入されるように構成されている。この過熱水蒸気生成装置１１９では、陽極３０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００９０】
この過熱水蒸気生成装置１１９によれば、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を回収して新たな過熱水蒸気の生成に利用することができるとともに、陽極３０で発生する熱と、円筒容器１０の外周面の熱とを、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００９１】
＜第２０実施形態＞
図２０に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１２０は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、排気熱回収リング５５と、加熱水流路６６と、排気管７０とを有する過熱水蒸気生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）とが、接続流路６２３を介して互いに連通し、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部とが、接続流路６３４を介して互いに連通し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６４６を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０の内部、励磁コイル４０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６６を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１２０では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００９２】
この過熱水蒸気生成装置１２０によれば、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を回収して新たな過熱水蒸気の生成に利用することができるとともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱と、陽極３０で発生する熱と、円筒容器１０の外周面の熱とを、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００９３】
＜第２１実施形態＞
図２１に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１２１は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、排気熱回収リング５５と、加熱水流路６６と、排気管７０と、循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６３６を介して互いに連通しており、陽極３０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、陽極３０および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６６を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１２１では、陽極３０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００９４】
この過熱水蒸気生成装置１２１によれば、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を回収して新たな過熱水蒸気の生成に利用することができるとともに、陽極３０で発生する熱を過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００９５】
＜第２２実施形態＞
図２２に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１２２は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、排気熱回収リング５５と、加熱水流路６６と、排気管７０とを有する過熱水蒸気生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）とが、接続流路６２３を介して互いに連通し、陽極３０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６３６を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部、陽極３０および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６６を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１２２では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００９６】
この過熱水蒸気生成装置１２２によれば、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を回収して新たな過熱水蒸気の生成に利用することができるとともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱と、陽極３０で発生する熱とを、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００９７】
＜第２３実施形態＞
図２３に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１２３は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、排気熱回収リング５５と、加熱水流路６０と、排気管７０と、循環ポンプ９０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６４６を介して互いに連通しており、励磁コイル４０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６６を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１２３では、励磁コイル４０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【００９８】
この過熱水蒸気生成装置１２３によれば、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を回収して新たな過熱水蒸気の生成に利用することができるとともに、円筒容器１０の外周面の熱を、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【００９９】
＜第２４実施形態＞
図２４に示したこの実施形態の過熱水蒸気生成装置１２４は、円筒容器１０と、プラズマトーチ２０と、リング状の陽極３０と、励磁コイル４０と、直流電源（アーク電源）と、直流電源（磁場形成電源）と、排気熱回収リング５５と、加熱水流路６６と、排気管７０とを備えた過熱水蒸気の生成装置であって、プラズマトーチ２０の内部に形成された冷却水の流路（図示省略）と、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部とが、接続流路６２４を介して互いに連通し、励磁コイル４０を構成する水冷パイプの内部と、排気熱回収リング５５の冷却水の流路５６とが、接続流路６４６を介して互いに連通しており、プラズマトーチ２０の内部、励磁コイル４０の内部および排気熱回収リング５５の内部を流通して、プラズマトーチ２０の内部、円筒容器１０の外周面および排気管７０の外周面から熱を回収することにより昇温した冷却水が加熱水流路６６を通って円筒容器１０の内部に導入されるよう構成されている。この過熱水蒸気生成装置１２４では、プラズマトーチ２０の内部に供給される冷却水が過熱水蒸気を生成するための水として利用される。
【０１００】
この過熱水蒸気生成装置１２４によれば、排気管７０の外周面の熱（既に生成された過熱水蒸気の熱の一部）を回収して新たな過熱水蒸気の生成に利用することができるとともに、プラズマトーチ２０の内部（熱陰極２１）で発生する熱と、円筒容器１０の外周面の熱とを、過熱水蒸気の生成のために有効に利用することができる。
【実施例】
【０１０１】
上記の実施形態に係る過熱水蒸気生成装置の各々により、下記の条件で、過熱水蒸気を生成したところ、何れの過熱水蒸気生成装置によっても、加熱水流路を通って、円筒容器１０の内部に導入される冷却水の温度は９０℃以上に達し、このように昇温した冷却水は、円筒容器１０の内部に導入された直後に、そのすべてが蒸発して飽和蒸気となった。そして、何れの過熱水蒸気生成装置によっても１５００℃以上の過熱水蒸気を生成することができた。
【０１０２】
（１）装置の具体的構成：
・円筒容器１０：透明石英ガラス管（外径＝７０ｍｍ、内径＝６５ｍｍ、長さ＝１５０ｍｍ）。
・プラズマトーチ２０：熱陰極を備えたペンシル型のＴＩＧ溶接用トーチ（定格電流３５０Ａ）。
・陽極３０：内部に冷却水の流路が形成されてなる銅製のリング状部材（外径＝７０ｍｍ、内径＝３４ｍｍ、厚さ＝１８ｍｍ）。
・励磁コイル４０：円筒容器の外周に沿って銅製の水冷パイプ（外径＝６ｍｍ、内径＝３．５ｍｍ）をソレノイド状に巻回して形成した。
・直流電源８０（アーク電源）：開放電圧＝２８０Ｖ、出力電流範囲＝２０〜１２０Ａ。
・直流電源８５（磁場形成電源）：開放電圧＝６１Ｖ、出力電流範囲＝４〜２５０Ａ。
・排気管７０：透明石英ガラス管（外径＝４０ｍｍ、内径＝３４ｍｍ、長さ＝３０ｍｍ）。
・熱回収リング５０：内部に冷却水の流路が形成されてなる銅製のリング状部材（外径＝１００ｍｍ、内径＝７１ｍｍ、厚さ＝２ｍｍ）。
・排気熱回収リング５５：内部に冷却水の流路が形成されてなる銅製のリング状部材（外径＝７０ｍｍ、内径＝４１ｍｍ、厚さ＝２ｍｍ）。
【０１０３】
（２）条件：
・過熱水蒸気を得るための水（２５℃）の供給量：１．０ｋｇ／ｈ
・動作ガス（アルゴン）の流量：４．５×１０-4ｋｇ／ｓ
・直流電源８０（アーク電源）の出力  ：１３〜１５ｋＷ
・直流電源８５（磁場形成電源）の出力：最大１８０Ａ
・アーク形成領域における磁場強度：最大１３ｍＴ
【符号の説明】
【０１０４】
１０１−１２４  過熱水蒸気生成装置
１０    円筒容器
１５    水蒸気導入口
２０    プラズマトーチ
２１    熱陰極
３０    陽極
４０    励磁コイル
５０    熱回収リング
５１    冷却水の流路
５５    排気熱回収リング
５６    冷却水の流路
６０    加熱水流路
６２３  接続流路
６２４  接続流路
６２５  接続流路
６２６  接続流路
６３４  接続流路
６３５  接続流路
６３６  接続流路
６４５  接続流路
６４６  接続流路
６５５  接続流路
６６    加熱水流路
７０    排気管
８０    直流電源（アーク電源）
８５    直流電源（磁場形成電源）
９０    循環ポンプ
９１    冷却水の流入路
９２    冷却水の排出路
【図１】
2014152953.tif 000003
【図２】
2014152953.tif 000004
【図３】
2014152953.tif 000005
【図４】
2014152953.tif 000006
【図５】
2014152953.tif 000007
【図６】
2014152953.tif 000008
【図７】
2014152953.tif 000009
【図８】
2014152953.tif 000010
【図９】
2014152953.tif 000011
【図１０】
2014152953.tif 000012
【図１１】
2014152953.tif 000013
【図１２】
2014152953.tif 000014
【図１３】
2014152953.tif 000015
【図１４】
2014152953.tif 000016
【図１５】
2014152953.tif 000017
【図１６】
2014152953.tif 000018
【図１７】
2014152953.tif 000019
【図１８】
2014152953.tif 000020
【図１９】
2014152953.tif 000021
【図２０】
2014152953.tif 000022
【図２１】
2014152953.tif 000023
【図２２】
2014152953.tif 000024
【図２３】
2014152953.tif 000025
【図２４】
2014152953.tif 000026
【図２５】
2014152953.tif 000027
【図２６】
2014152953.tif 000028