(57)【要約】  加熱管を冷却する熱交換器が記載され、この熱交換器は、それぞれ加熱管に熱的に接触するように構成されるように配置された少なくとも２本の冷却パイプと、少なくとも２本の冷却パイプ内にエアロゾルを提供するように構成されたエアロゾル生成手段とを備える。【選択図】図１
2015503078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱管（１０）を冷却する熱交換器（１００）であって、
それぞれが前記加熱管（１０）に熱的に接触するように構成されるように配置された少なくとも２本の冷却パイプ（２０）と、
前記少なくとも２本の冷却パイプ内にエアロゾルを提供するように構成されたエアロゾル生成手段（５０）とを備える熱交換器。
【請求項２】
前記エアロゾル生成手段（５０）が、
少なくとも２本の毛細管（３０）と、
バルブ（４０）、特にパルスバルブと
を備える、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記バルブ（４０）と前記少なくとも２本の毛細管（３０）との間の導管（６０）
をさらに備える、請求項２に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記エアロゾル生成手段（５０）が、
前記少なくとも２本の冷却パイプの入口側に設けられた少なくとも２つのバルブ（４５）、特にパルスバルブを備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記エアロゾル生成手段が振動要素を備える、
請求項１に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記エアロゾル生成手段と通信するコントローラ（５００）をさらに備え、前記コントローラが、パルス周期（６２０）、パルス持続時間（６３０）、およびパルス遅延（６４０）のうちの少なくとも１つを調整するように構成される、
請求項１から５のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項７】
冷却パイプの数が、２〜６４、好ましくは１８〜２４であり、かつ／または
冷却パイプの内径が、１２ｍｍ２〜２００ｍｍ２、好ましくは２５〜８０ｍｍ２、より好ましくは約５０ｍｍ２であり、かつ／または
前記加熱管と接触している前記冷却パイプの各部分の長さが、２０ｃｍ〜１００ｃｍ、好ましくは約４０ｃｍである、
請求項１から６のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項８】
蒸発器のための冷却された加熱管であって、
請求項１から７のいずれか一項に記載の熱交換器を備え、前記熱交換器が前記加熱管に熱的に接触する、冷却された加熱管。
【請求項９】
前記加熱管上に配置された溝（７０）をさらに備え、前記冷却パイプは、前記溝（７０）内に少なくとも部分的に配置され、前記冷却管は、任意選択で、前記溝内へプレス嵌めされる、
請求項８に記載の蒸発器のための冷却された加熱管。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の冷却された加熱管を備える蒸発器であって、
任意選択で真空チャンバ内に配置される蒸発器。
【請求項１１】
前記加熱管および／または前記冷却パイプの温度を測定する温度センサ（８０）をさらに備え、前記センサが、前記コントローラに通信可能に結合される、
請求項１０に記載の蒸発器。
【請求項１２】
蒸発器の加熱管を冷却する方法であって、
前記加熱管に熱的に接触している少なくとも２本の冷却パイプ内へエアロゾルを注入することを含む、方法。
【請求項１３】
前記加熱管の初期温度が、２００℃以上、好ましくは３００℃以上である、
請求項１２に記載の蒸発器の加熱管を冷却する方法。
【請求項１４】
流体の注入が、パルス注入であり、
少なくとも１つのパルスパラメータが任意選択で可変であり、前記少なくとも１つのパルスパラメータが、パルス周期（６２０）、パルス持続時間（６３０）、およびパルス遅延（６４０）のうちの少なくとも１つである、
請求項１２または１３に記載の蒸発器の加熱管を冷却する方法。
【請求項１５】
前記パルス持続時間（６３０）が、１ミリ秒〜１０ミリ秒、好ましくは２〜４ミリ秒、より好ましくは約３ミリ秒である、
請求項１４に記載の蒸発器の加熱管を冷却する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、たとえば蒸発器として使用される加熱管を冷却する熱交換器、および加熱管を冷却する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱管は、たとえば半導体業界で薄膜を堆積させるために使用される。加熱管内では材料が気化し、その蒸気は開口を通って基板上に堆積する。たとえば、メラミンなどのトリアジンを気化させることができ、その蒸気は、開口を通過した後、基板上へ堆積して被覆する。複数の基板を被覆するために使用された後には被覆材料が枯渇するため、場合によっては、たとえば被覆材料（たとえば、メラミン）を交換するために、加熱管を冷却しなければならない。全体的な生産速度は、様々な動作時間、具体的には加熱管を冷却するのに必要な時間による影響を受ける可能性がある。したがって、被覆の適用分野で使用される際に加熱管に関連する問題は、冷却に必要な時間であり、急速な冷却時間がより望ましい。
【０００３】
いくつかの状況では、部分的には高い比熱容量および／または気化熱による水の効果として、液体の水を高温装置の冷却剤として使用することができるが、状況によっては、液体の水を使用して品目を冷却することで著しい問題を引き起こす。たとえば、温度が水の沸騰温度より高いとき、その水を熱交換器内で冷却剤として使用すると、水が急速に気化するため、圧力が高くなることがある。高圧は、ガスケットおよびシールを破断し、熱交換器の障害を招くことがある。
【０００４】
特に加熱管または蒸発器を冷却する際の使用に対して、冷却速度を増大させ、それによって加熱管の生産性を増大させることができる熱交換器が強く望まれている。
【０００５】
上記の点から、本発明の目的は、当技術分野の問題の少なくともいくつかを克服する熱交換器を提供することである。
【発明の概要】
【０００６】
一実施形態によれば、加熱管１０を冷却する熱交換器１００が提供され、熱交換器１００は、それぞれが加熱管１０に熱的に接触するように構成されるように配置された少なくとも２本の冷却パイプ２０と、少なくとも２本の冷却パイプ内にエアロゾルを提供するように構成されたエアロゾル生成手段５０とを備える。
【０００７】
別の実施形態によれば、蒸発器の加熱管を冷却する方法が提供され、この方法は、加熱管に熱的に接触している少なくとも２本の冷却パイプ内へエアロゾルを注入することを含む。
【０００８】
本発明の上記の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約した本発明のより詳細な説明は、実施形態を参照することによって得ることができる。添付の図面は本発明の実施形態に関し、これらの図面について以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本明細書に記載の実施形態による加熱管に熱的に接触するように構成された熱交換器を示す図である。
【図２】本明細書に記載の実施形態による加熱管に熱的に接触するように構成された熱交換器を示す図である。
【図３】本明細書に記載の実施形態による加熱管に熱的に接触するように構成された熱交換器を示す図である。
【図４】本明細書に記載の実施形態による加熱管に熱的に接触するように構成された熱交換器を示す図である。
【図５】本明細書に記載の実施形態による加熱管に熱的に接触するように構成された熱交換器を示す図である。
【図６】本明細書に記載の実施形態によるエアロゾル生成デバイスへのパルス信号を示す図である。
【図７】本明細書に記載の実施形態による加熱管に熱的に接触するように構成された冷却パイプの横断面図である。
【図８】本明細書に記載の実施形態による加熱管に熱的に接触するように構成された冷却パイプの横断面図である。
【図９】本明細書に記載の実施形態による加熱管に熱的に接触するように構成された熱交換器の冷却パイプを示す図である。
【図１０】本明細書に記載の実施形態による溝を有する加熱管に熱的に接触するように構成された冷却パイプの横断面図である。
【図１１】本明細書に記載の実施形態による加熱管に熱的に接触するように構成された冷却パイプおよび外側ストラップの横断面図である。
【図１２】本明細書に記載の実施形態によるコントローラに通信可能に結合された加熱管の温度を測定する温度センサを示す図である。
【図１３】本明細書に記載の実施形態による排出アセンブリを有する熱交換器を示す図である。
【図１４】本明細書に記載の実施形態による冷却パイプを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の様々な実施形態について、次に詳細に参照する。これらの実施形態の１つまたは複数の例を図に示す。以下の図面の説明では、同じ参照番号が同じ構成要素を指す。全体として、個々の実施形態に関する違いのみについて説明する。各例は、説明を目的として提供されるものであり、限定を意味するものではない。さらに、一実施形態の一部として図示または説明する特徴を、他の実施形態で、または他の実施形態とともに使用して、さらなる実施形態をもたらすことができる。本明細書には、そのような修正形態および変形形態が含まれることが意図されている。
【００１１】
本明細書では、エアロゾルとは、小さい液滴、特に水滴または水を含む小滴の気体懸濁液を意味することが意図されている。本明細書では、毛細管とは、約０．５ｍｍ２〜約７ｍｍ２もしくは約３ｍｍ２の内側断面積を有する任意選択で丸い管もしくはパイプ、または別法もしくは追加として、約０．５ｍｍ〜約３ｍｍもしくは約２ｍｍの内側幅もしくは内径を有する任意選択で丸い管もしくはパイプを意味することが意図されている。
【００１２】
本明細書では、熱容量とは、容積熱容量またはモル熱容量などを意味することができ、したがって熱容量は、一般に定義されるとおりの示量的性質とすることができ、または示強的性質とすることができる（たとえば、水の標準的な状態における熱容量は、概して窒素の熱容量より高い）。
【００１３】
図１は、本明細書に記載の実施形態による２本の冷却パイプ２０とエアロゾル生成手段５０とを備える熱交換器１００を示す。３本以上の冷却パイプも企図され、これらの冷却パイプは、加熱管１０に熱的に接触するように構成され、加熱管１０は、任意選択で真空チャンバ内に配置される蒸発器または蒸発被覆器とすることができる。エアロゾルが冷却パイプ内を流れるとき、加熱管は、窒素ガス（エアロゾルを含まない）による冷却の場合より迅速に冷却される。
【００１４】
たとえば、初期温度が３５０℃の高温の加熱管上で、大気圧の窒素またはエアロゾルの流れを使用して冷却実験を行い、加熱管に熱的に接触する前の各熱交換媒体（窒素またはエアロゾル）の初期温度を室温付近とした。大気圧の窒素の場合、３５０℃から２００℃への温度の低下に約半時間を要したが、エアロゾルの場合は７分間であった。冷却速度（異なる初期および最終温度、たとえば３５０℃から１００℃への冷却）の他の比較では、さらなる時間の節約が得られ、たとえばエアロゾルを使用する１５分間の冷却プロセスは、異なる熱交換媒体を使用する１時間に及ぶプロセスに匹敵することができる。エアロゾルの熱交換媒体を使用することで、望ましい高速の冷却速度が提供され、たとえば蒸発器のさらなる生産性を可能にすることができる。
【００１５】
本明細書に記載の加熱管および／または蒸発器は、真空システム内に配置することができ、熱交換器は、加熱管および／または蒸発器を冷却するように構成される。真空中の作業では、大気圧で使用されることが最も多い液体の水に基づく熱交換器を使用できないことが多い。本明細書の熱交換器の実施形態では、加熱管および／または蒸発器などの高温および／または低圧装置の急速な冷却を可能にする。
【００１６】
一実施形態では、加熱管は、メラミンなどのトリアジンなどの有機材料を被覆するために使用できる蒸発器の一部である。典型的には、蒸発器は、約３５０℃〜４００℃まで上昇した電気加熱コイルによって加熱され、蒸発器および加熱管の内側に位置する有機材料は、３００℃〜４００℃で蒸発または昇華（メラミンの場合は昇華）によって気化する。有機蒸気は、典型的には、スリットなどの開口を通過し、基板上に層として堆積する。基板を被覆した後、加熱は止められ、冷却プロセスが始まる。多くの状況では、高温の被覆材料の反応性のため、冷却は、真空中で、すなわち部分的にさえ空気へ露出することなしに行わなければならない。たとえば、多くのトリアジンは、その一例はメラミンであるが、温度が約２００℃を超過したときに大気に露出されると分解することある。したがって、加熱管は、２００℃以上、場合によっては３００℃以上または３５０℃〜４００℃の被覆温度から冷却される。
【００１７】
一実施形態では、エアロゾルの液滴は水溶液であり、たとえば、水にプロピレングリコールまたはエチレングリコールなどの沸点上昇剤を混合させたものである。沸点上昇剤を使用することによって、エアロゾルの比熱容量を調整する、たとえば低くすることができ、また液滴の沸騰温度を調整する、たとえば高くすることができる。したがって、加熱管の冷却速度、および別法または追加として熱交換器の性能特性（たとえば、熱伝達係数および熱伝達速度）は、少なくともエアロゾルの組成および／またはたとえば流量の調整に基づいて調整することができる。エアロゾルの小滴は、比熱、気化熱、不燃性、および低コストのうちの少なくとも１つの理由で水が好ましいが、水以外の材料から構成することもできる。
【００１８】
エアロゾル、特に水滴を含むエアロゾルの使用には、高圧が回避されるという利点があり、しかもエアロゾル化された水滴の高い熱容量および気化熱は、加熱管から熱を効率的に除去する（すなわち、冷却する）ために利用される。
【００１９】
一実施形態では、加熱管は、冷却プロセスが終了し、蒸発器を開くのに安全な温度に到達するまで、エアロゾルを使用して冷却される。さらに別の実施形態では、加熱管は、液体の水に基づく熱交換器を使用するのに安全な温度、たとえば１００℃付近になるまで、エアロゾルを使用して冷却される。液体の水に基づく熱交換器はまた、加熱管に接触しており、任意選択で加熱管に熱的に接触する冷却パイプなどのいくつかの構成要素を共用する。任意選択で、エアロゾルを使用する熱交換器は、やはり加熱管に熱的に接触している液体の水に基づく熱交換器と、構成要素を共用しなくてもよい。
【００２０】
たとえば、エアロゾルの熱交換媒体を使用することによって、加熱管を冷却する時間が、エアロゾル以外の熱交換媒体の場合の約６０分に比べて、１５分未満まで低減される。たとえば、熱交換器内でエアロゾルを使用することによって、総プロセス時間を１８０分から１３５分まで２５％低減させることができ、蒸発器の加熱、基板の被覆、蒸発器の冷却、および被覆材料の補充という複数のサイクルを伴うことがある蒸発プロセスの生産性および全体的なコストに対して、所望の影響を与えることができる。
【００２１】
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態によれば、冷却パイプは、６〜１０ｍｍ、好ましくは８ｍｍの内径を有することができる。加熱管に熱的に接触するように構成された３本以上の冷却パイプ、たとえば２〜６４本、好ましくは１８〜２４本が企図される。各冷却パイプは、概ね加熱管の長さ全体に沿って延びることができ、または加熱管の長さの一部のみ、たとえば加熱管の長さの約２分の１、３分の１、４分の１、または５分の１だけ延びていてもよい。別法または追加として、少なくとも１本またはすべての冷却パイプは、加熱管の軸の周りに延びることができる。
【００２２】
一実施形態では、冷却パイプの長さは、概ねエアロゾルの小滴が蒸発する最小の長さであり、たとえば２０〜８０ｃｍ、または２０〜６０ｃｍ、または約４０ｃｍ（たとえば、３５〜４５ｃｍ）である。
【００２３】
一実施形態では、冷却パイプの長さは、概ねエアロゾルの小滴が蒸発する長さである。たとえば、冷却プロセスの初めにたとえばその初期温度、たとえば約３５０℃〜約４００℃の加熱管の場合、冷却パイプの長さは、３０〜４５ｃｍ、または３５〜４０ｃｍ、または約３７ｃｍ、または約４０ｃｍとすることができる。一実施形態では、銅の冷却パイプが使用されるが、金属、たとえばアルミニウム、銅の合金、鋼鉄、およびステンレスなどの他の材料も企図される。銅などの高い熱伝導性を有する材料が好ましい。
【００２４】
一実施形態では、エアロゾル生成手段は、毛細管と、バルブ、好ましくはパルスバルブとを備える。一実施形態では、エアロゾル生成手段は、振動要素、たとえば超音波周波数で振動する圧電要素、または振動膜、板、もしくはメッシュを備える。たとえば、エアロゾル生成手段、言い換えればエアロゾルジェネレータは、穿孔付きの振動板を含むことができ、この振動板は、穿孔で小滴が生じ、気体の流れによって運ばれるように構成される。
【００２５】
一実施形態では、エアロゾル生成手段５０は、バルブ４０、特にパルスバルブと、少なくとも１本または２本の毛細管３０とを備える。
【００２６】
図３は、一実施形態によるエアロゾル生成手段を備える熱交換器１００を示す。熱交換器１００は、毛細管３０およびバルブ４０を備え、毛細管３０は冷却パイプ２０に接続されている。冷却パイプは、加熱管１０に熱的に接触するように構成され、バルブ４０は、たとえばパルスバルブである。図３に示す実施形態では、２本以上の毛細管および冷却パイプに対して１つのバルブ４０を使用することができ、たとえば２本の毛細管３０および２本の冷却パイプ２０に対して１つのバルブ４０を使用することができる。
【００２７】
一実施形態では、導管６０がバルブ４０を毛細管３０に接続し、毛細管３０は、冷却パイプ２０の入口にさらに接続される。第２のバルブに、たとえば、さらに２本の毛細管および冷却パイプを接続することも企図される。言い換えれば、各バルブに２本以上の毛細管および冷却パイプを接続することができる。図３は、毛細管３０が冷却パイプ２０の入口側に位置する一実施形態を示す。
【００２８】
図４は、一実施形態による熱交換器を示す。この熱交換器は、加熱管１０に熱的に接触するように構成された冷却パイプ２０と、冷却パイプの入口側に位置するバルブ４５とを備え、これらのバルブには導管６０がつながっており、バルブはエアロゾル生成バルブ４５とすることができる。一実施形態によれば、バルブまたはエアロゾル生成バルブは、入口から冷却パイプまで１〜１０ｃｍのところに位置し、または冷却管２０の入口に隣接している。エアロゾル生成手段は、バルブ４５と、任意選択でバルブと冷却パイプ２０との間に配置された毛細管とを備える。冷却パイプの入口付近にエアロゾル生成バルブを有する利点は、エアロゾルを冷却パイプへ搬送または輸送する導管または他の手段の壁の上でエアロゾル小滴の吸着、凝結、および／または凝集を低減させることである。
【００２９】
図５は、一実施形態によるコントローラ５００を有する熱交換器１００を示す。コントローラは、エアロゾル生成手段５０と通信しており、プロセッサおよびメモリを備えることができる。コントローラは、パルス周期６２０、パルス持続時間６３０、およびパルス遅延６４０のうちの少なくとも１つを調整するように構成される。パルスパラメータを図６に示す。図６は、一実施形態によって、時間軸６００および振幅軸６１０、パルス周期６２０、パルス持続時間６３０、ならびにパルス遅延６４０を示す。たとえば、コントローラは、パルス周期６２０を低減させること、または言い換えればパルス周波数を増大させることによって、エアロゾルの密度を増大させることができる。一実施形態では、パルスパラメータ（パルス周期、持続時間、および遅延）は数ミリ秒程度であり、たとえば各パルスパラメータは、約１ｍｓ〜約１０００ｍｓまたは約１ｍｓ〜約１００ｍｓである。別の例では、パルス周期は２ｍｓであり、パルス持続時間は１ｍｓであり、パルス遅延は１ｍｓである。パルスパラメータは、たとえばエアロゾルの密度を調整することによって冷却速度に影響を与え、それによってエアロゾルの熱容量に影響を与える。一実施形態では、使用者は、パルスパラメータを調整することができ、別の実施形態では、パルスパラメータは、コンピュータ可読媒体から読み取ったコンピュータプログラムによって選択される。別法または追加として、コントローラは、ハードウェアまたはソフトウェアを通じて、熱交換器、加熱管、および／または蒸発被覆器の他の構成要素にインターフェース接続することができる。コントローラは、パルスパラメータを調整することによって、少なくともエアロゾルの密度を調整する結果、冷却速度を調整することができる。一実施形態では、冷却パイプまたは熱交換器を通る熱交換媒体（エアロゾルを含む）の流量は、別法または追加として、コントローラまたは第２のコントローラによって調整することができる。
【００３０】
一実施形態では、冷却パイプおよび／または加熱管の温度が１００℃未満に到達したとき、バルブ（複数可）、特にパルスバルブ（複数可）は開いたまま維持することができ、その結果、場合によってはパルシングが止まり、液体の水が冷却パイプ（複数可）を通って流れることができる。
【００３１】
図７は、一実施形態による加熱管１０に熱的に接触するように構成された冷却パイプ２０の横断面図を示す。図７は、６本の冷却パイプ２０を横断面図に示すが、２〜６４本、好ましくは１８〜２４本などの他の本数も企図される。一実施形態では、冷却パイプは、図７に示す横断面図に合致するように、加熱管の軸（すなわち、対称軸、もしくは最大対称軸、または長軸）に対して平行に位置することができる。
【００３２】
一実施形態では、冷却パイプ２０は、加熱管１０の軸に対して平行に配置され、冷却パイプは、３６０／ｓ度ずつ隔置される。ここでｓ＝冷却パイプの数であり、ｓは３〜３０とすることができる。
【００３３】
図８は、一実施形態による１２本の冷却パイプ２０の横断面図を示す。一実施形態では、冷却パイプ対は、３６０／ｔ度ずつ隔置される。ここでｔは冷却パイプ対の数であり、たとえばｔ＝２、３、４、５、６、．．．１６〜３２である（図８は、ｔ＝６の場合を示す）。たとえば、２本の冷却管につながる２本の毛細管に１つのバルブが接続されている図３に示す実施形態の場合、これらの毛細管および冷却パイプは、対に分けることができる。
【００３４】
図９は、一実施形態によって加熱管１０に熱的に接触するように構成された冷却パイプ２０を示し、各冷却パイプは、加熱管の長さの一部分、たとえば１／２、１／３（図示）、１／４、１／５などにわたって延びる。一実施形態では、加熱管の長さの各部分は、複数の冷却パイプを含む。したがって、加熱管１０はＭ個の区間に分割され、各区間はＮ本の冷却パイプ２０を備え（たとえば、図９に示すようにＭ＝３およびＮ＝２）、合計Ｍ×Ｎ本の冷却パイプとすることができることが企図される。たとえば、Ｍは１〜６とすることができ、Ｎは２〜１６とすることができる。
【００３５】
図１０は、一実施形態による加熱管１０に熱的に接触する冷却パイプ２０の横断面図を示し、冷却パイプ２０が加熱パイプ１０上の溝７０内に配置される。これらの溝の利点は、冷却パイプ２０と加熱管１０のより大きい熱的接触を可能にすることができることである。一実施形態では、冷却パイプは、冷却パイプ２０と加熱管１０との間のより大きい熱的接触を提供することなどのために、溝内へプレス嵌めされる。冷却パイプは、別法または追加として、少なくとも１つの締め具（図示せず）によって定位置で保持することができる。
【００３６】
図１１は、加熱管１０に熱的に接触する冷却パイプ２０の横断面図を示し、冷却パイプ２０は、締め具７００によって加熱管に締め付けられる。締め具７００は、任意選択で、タイトナ７１０を含む。締め具は、ばねクリップ、ホースクランプなどとすることができる。別法または追加として、冷却パイプ２０は、加熱管に溶接することができる。締め具の利点は、冷却パイプと加熱管との間のより強固な熱的接触をもたらすことである。さらに、締め具により、多くの加熱および冷却サイクル後でも強固な熱的接触を可能にすることができるが、締め具がない場合には、加熱および冷却に関連する膨張と収縮のサイクルによって冷却パイプが加熱パイプから多少後退する（そして熱的接触が低減する）傾向になり得る。複数の締め具、たとえば各冷却パイプに接触して２個、３個、４個、またはさらにそれ以上の締め具の使用が企図される。たとえば、締め具は、各冷却パイプの長さに沿って約５〜１０ｃｍ（またはさらに１５、２０、２５、５０ｃｍ、もしくはその間の値など、それ以上）ごとに配置される。
【００３７】
図１２は、一実施形態により、加熱管１０に熱的に接触するように構成された冷却パイプ２０と、エアロゾル生成手段と通信し、任意選択で温度センサ８０とも通信するコントローラ５００とを有する熱交換器１００を示す。一実施形態では、温度センサ８０は、使用者および／またはコントローラ５００に対して、加熱管１０の温度を示す。したがって、冷却プロセスは、加熱管１０の所望の温度に到達したときに終了することができる。所望の温度は、たとえば、熱交換媒体の沸騰温度、熱交換媒体の液滴の沸騰温度、および水のエアロゾルの場合は約１００℃である。別法または追加として、所望の温度、たとえば１００℃で、エアロゾルに基づく熱交換器を用いた冷却を、液体の水に基づく熱交換器を用いた冷却によって強化するまたは置き換えることができる。
【００３８】
温度センサ８０のいくつかの可能な利点は、使用者に加熱管１０の温度を通知することが可能であること、いつ冷却を終了させたら安全かを示すことができること、エアロゾルに基づく冷却を液体の水に基づく冷却などの別のタイプの冷却で強化することもしくは置き換えることをいつ行えば安全かを示すことができること、および／またはコントローラに対して、冷却速度を調整できるパルスパラメータを調整するために使用されるデータを示すことができることである。
【００３９】
一実施形態では、１つまたは複数の温度センサは、冷却パイプに熱的に接触することができ、別法または追加として、１つまたは複数の温度センサは、加熱管に熱的に接触することができる。一実施形態では、冷却パイプの温度が１００℃未満に到達したとき、パルスバルブ（複数可）などのバルブ（複数可）を恒久的に開くことができ、それによって、パルス動作の場合より多くの水を冷却パイプ（複数可）に流すことが可能になり、たとえばその結果、冷却パイプ（複数可）および／または加熱管の温度が１００℃未満であるときに液体の水が冷却パイプ（複数可）を通って流れる。
【００４０】
図１３は、一実施形態によって、加熱管１０に熱的に接触するように構成された冷却パイプ２０と、冷却パイプ２０に接続された排出口９９とを有する熱交換器１００を示す。排出口により、冷却パイプ２０からの排出物を収集することが可能になる。
【００４１】
図１４は、一実施形態により、ループ部分２４およびネック部分２６を備える冷却パイプ２０を示し、冷却パイプ２０は、たとえば図１の実施形態の冷却パイプ２０のように加熱管に対して平行ではなく、加熱管１０の周りに径方向に配置することができる。図１４の実施形態によれば、冷却パイプ２０は、加熱管に熱的に接触するように構成され、すなわちループ部分２４は加熱管に熱的に接触し、ネック部分２６は加熱管から離れる方を向く。ネック部分２６は、２つの端部を有し、すなわちエアロゾルを受け取る入口と、たとえば反対側で排出マニホルドにつながる排出口とを有する。図１４に示すような冷却パイプの実施形態を使用する熱交換器はまた、ネック部分２６の２つの端部を締め合わせるネッククランプを備えることができ、ネッククランプは、ループ部分２４と加熱管とを熱的に接触させるのを助けることができる。ネッククランプは、加熱および冷却サイクル中に冷却パイプの膨張および収縮に対応するように可撓性を有することができる。任意選択で、図１４に示す冷却パイプが、溝７０を有する加熱管に組み合わされたとき、これらの溝は、冷却パイプ２０を収容するように加熱管の周りに（すなわち、径方向に）配置される。
【００４２】
上記は本発明の実施形態を対象とするが、本発明の基本的な範囲から逸脱することなく、本発明の他のさらなる実施形態を考案することもでき、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって決定される。
【図１】
2015503078.tif 000003
【図２】
2015503078.tif 000004
【図３】
2015503078.tif 000005
【図４】
2015503078.tif 000006
【図５】
2015503078.tif 000007
【図６】
2015503078.tif 000008
【図７】
2015503078.tif 000009
【図８】
2015503078.tif 000010
【図９】
2015503078.tif 000011
【図１０】
2015503078.tif 000012
【図１１】
2015503078.tif 000013
【図１２】
2015503078.tif 000014
【図１３】
2015503078.tif 000015
【図１４】
2015503078.tif 000016
【国際調査報告】
2015503078.tif 000017
2015503078.tif 000018
2015503078.tif 000019