專利名稱：用于使用電暈放電制造粒子的裝備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造粒子的裝備和方法，并且更具體地，涉及一種用于使用電暈放電制造粒子的裝備和方法。
背景技術(shù)：
通常，粒子是通過這樣的方法制造的，即在使用火焰或爐形成粒子之后，通過過濾器收集該粒子，或者使該粒子粘附到收集板上。根據(jù)該方法，獲得了具有超高純度的金屬氧化物，諸如SiO2或Fe2O3。
然而，在傳統(tǒng)的用于制造粒子的方法中，存在的某些缺陷在于，它們的收集效率是非常低的，并且不能控制所收集的粒子的尺寸。此外，存在這樣的問題，大部分的未被收集的粒子不能被回收，并且由于所回收的粒子主要是金屬氧化物，因此它們污染環(huán)境。特別地，在使用過濾器用于制造粒子的傳統(tǒng)方法中，存在這樣的困擾，即由于過濾器的嚴(yán)重污染，應(yīng)頻繁地替換過濾器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種用于使用電暈放電制造粒子的裝備和方法，其中可以獲得非常高的收集效率。
本發(fā)明的另一目的在于，提供了一種用于使用電暈放電制造粒子的裝備和方法，其中可以控制粒子尺寸。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于使用電暈放電制造粒子的裝備，包括導(dǎo)管；放電設(shè)備，其放電電極安置在導(dǎo)管中，并且其通過放電產(chǎn)生了離子；反應(yīng)氣體供應(yīng)設(shè)備，用于將反應(yīng)氣體供應(yīng)到導(dǎo)管中；電壓施加設(shè)備，其連接到放電設(shè)備和導(dǎo)管，以便于產(chǎn)生它們之間的電壓差；加熱設(shè)備，其安置在導(dǎo)管的外表面上，用于將能量施加到反應(yīng)氣體，以便于產(chǎn)生粒子，該粒子粘附到由放電設(shè)備產(chǎn)生的離子；收集設(shè)備，其被安置為與導(dǎo)管的出口隔開預(yù)定的距離，用于收集粒子。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于使用電暈放電制造粒子的裝備，包括第一導(dǎo)管；安置在第一導(dǎo)管外側(cè)的第二導(dǎo)管，并且其具有與第一導(dǎo)管同軸的軸線；安置在所述第二導(dǎo)管外側(cè)的第四導(dǎo)管，并且其具有與所述第二導(dǎo)管同軸的軸線；放電設(shè)備，其放電電極安置在第一導(dǎo)管中，并且其通過放電產(chǎn)生離子；反應(yīng)控制氣體供應(yīng)設(shè)備，其將反應(yīng)控制氣體供應(yīng)到第一導(dǎo)管中，以便于由放電設(shè)備產(chǎn)生大量的離子，并且便于防止在放電電極周圍發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；反應(yīng)氣體供應(yīng)設(shè)備，用于將反應(yīng)氣體供應(yīng)到第二導(dǎo)管中；燃料氣體供應(yīng)設(shè)備，用于將燃料氣體供應(yīng)到第四導(dǎo)管中；電壓施加設(shè)備，其連接到放電設(shè)備和第一導(dǎo)管，以便于產(chǎn)生它們之間的電壓差；收集設(shè)備，其被安置為與導(dǎo)管的出口隔開預(yù)定的距離，用于收集粘附到離子的反應(yīng)氣體粒子。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于使用電暈放電制造粒子的方法，包括以下步驟制備用于使用電暈放電制造粒子的裝備，該裝備包括具有安置在其中的放電電極的導(dǎo)管、連接到放電電極和導(dǎo)管的電壓施加設(shè)備、以及用于收集粒子的收集設(shè)備；將高電壓施加到放電電極，并且將低電壓施加到導(dǎo)管，同時(shí)通過放電電極產(chǎn)生離子，并且沿導(dǎo)管引導(dǎo)所產(chǎn)生的離子；將反應(yīng)氣體供應(yīng)到導(dǎo)管中；向反應(yīng)氣體施加能量以產(chǎn)生粘附到離子的粒子；通過位于導(dǎo)管面前的收集裝置收集粘附到離子的粒子。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第一實(shí)施例的剖面圖，
圖2是示出了圖1所示的第一實(shí)施例的第一修改方案的剖面圖，圖3是示出了圖1所示的第一實(shí)施例的第二修改方案的剖面圖，圖4是示出了圖1所示的第一實(shí)施例的第三修改方案的剖面圖，圖5是示出了圖1所示的第一實(shí)施例的第四修改方案的剖面圖，圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第二實(shí)施例的剖面圖，圖7a是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第三實(shí)施例的剖面圖，圖7b是圖7a所示導(dǎo)管的透視圖，圖8是示出了圖7所示的第三實(shí)施例的第一修改方案的剖面圖，圖9是示出了圖7所示的第三實(shí)施例的第二修改方案的剖面圖，圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第四實(shí)施例的剖面圖，圖11是示出了圖7所示的第四實(shí)施例的第一修改方案的剖面圖，圖12是示出了圖7所示的第四實(shí)施例的第二修改方案的剖面圖，圖13是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第五實(shí)施例的剖面圖，圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第六實(shí)施例的剖面圖，圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的方法的流程圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式在下文中，將通過參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的用于使用電暈放電制造粒子的裝備和方法的實(shí)施例。
首先，將通過參考圖1解釋根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第一實(shí)施例的構(gòu)造。參考圖1，針型放電電極10安置在導(dǎo)管20中。如所公知的，當(dāng)高電壓施加到放電電極10時(shí)，由電暈放電作為放電，在放電電極10周圍產(chǎn)生了大量的離子。為了防止通過電暈放電產(chǎn)生的離子粘附到導(dǎo)管20的內(nèi)壁上，將電壓施加到導(dǎo)管20，該電壓具有與施加到放電電極10的電壓相同的極性。
因此，來自電源40的高電壓施加到放電電極10，同時(shí)具有與施加到放電電極10的電壓相同極性的低電壓施加到導(dǎo)管20。為了在放電電極10和導(dǎo)管20之間產(chǎn)生電壓差，第一可變電阻器42使形成自電源40的高電壓下降。此外，第二可變電阻器44連接到第一可變電阻器42，以便于使已由第一可變電阻器42降低的電壓進(jìn)一步下降，并且該第二可變電阻器44連接到地。如果第一和第二可變電阻器42、44具有相同的電壓電平，則施加在放電電極10和導(dǎo)管20之間的電壓變得與施加在導(dǎo)管20和地之間的電壓相同。在本實(shí)施例中，盡管可變電阻器42、44用于產(chǎn)生放電電極10和導(dǎo)管20之間的電壓差，但是它們可由固定電阻器替換。此外，作為單一電源40和兩個(gè)可變電阻器42、44的替換，可以使用兩個(gè)電源，由此高電壓可以施加到放電電極，而低電壓可以施加到導(dǎo)管20。
支撐部件30裝配到導(dǎo)管20中。放電電極10被安裝為通過支撐部件30，并且支撐部件30具有通孔32、34、36，其適于與導(dǎo)管20的內(nèi)部連通。為了協(xié)助產(chǎn)生大量的離子，并且為了防止由于其中產(chǎn)生電暈的區(qū)域周圍的強(qiáng)能量而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，由反應(yīng)控制氣體供應(yīng)裝備50通過中心通孔32供應(yīng)反應(yīng)控制氣體，諸如CO2或N2。由氧化氣體供應(yīng)設(shè)備52通過通孔34供應(yīng)能夠產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的氧化氣體，諸如O2或H2。由反應(yīng)氣體供應(yīng)設(shè)備54通過通孔36供應(yīng)反應(yīng)氣體，諸如SiCl2或GeCl4，其與諸如N2或Ar的載氣一同移動(dòng)。在本實(shí)施例中，盡管通過通孔34、36分別供應(yīng)氧化氣體和反應(yīng)氣體，但是氧化氣體和反應(yīng)氣體可以混合并通過一個(gè)通孔供應(yīng)。由于公知的設(shè)備適用于反應(yīng)控制氣體供應(yīng)設(shè)備50、氧化氣體供應(yīng)設(shè)備52和反應(yīng)氣體供應(yīng)設(shè)備，因此此處將省略有關(guān)于它們的詳細(xì)描述。
在導(dǎo)管20的外表面周圍，安裝了加熱器60，用于加熱導(dǎo)管20并且向能夠產(chǎn)生粒子的反應(yīng)氣體施加能量。傳統(tǒng)的使用電阻絲的熱發(fā)生器用作加熱器60，并且可以使用能夠?qū)⒛芰渴┘拥綄?dǎo)管20的設(shè)備，諸如紅外線燈或者紫外線燈。
收集板70被安置為在導(dǎo)管20出口面前與導(dǎo)管20隔開預(yù)定的距離。收集板70電氣接地，并且用于冷卻收集板70的冷卻器80連接到收集板70，以便于增加其收集效率。收集板70的冷卻是通過傳統(tǒng)的冷卻器80執(zhí)行的，其能夠?qū)⒗鋮s物質(zhì)注入到收集板70中，或者使收集板70維持在低的溫度。圖1示出了作為收集裝備的收集板70。然而，作為收集板70的替換，可以使用中空的收集管，其與導(dǎo)管20同軸對(duì)準(zhǔn)。此外，盡管在本實(shí)施例中使用了連接到冷卻設(shè)備的收集板，但是能夠收集粒子的其他的收集設(shè)備，諸如過濾器，也適于替換收集板。
圖2表示圖1的第一實(shí)施例的第一修改方案。第一修改方案的基本設(shè)置與第一實(shí)施例相同。如圖2所示，第一修改方案進(jìn)一步包括環(huán)繞放電電極10的引導(dǎo)電極22，以便于引入離子的層流。如果施加高電壓，則從放電電極10產(chǎn)生離子。在本修改方案中，施加到引導(dǎo)電極22的電壓與施加到導(dǎo)管20的電壓相同。由第一可變電阻器42降低的電壓施加到引導(dǎo)電極22。這樣，引導(dǎo)電極22具有同放電電極10相同的極性，但是具有比其更低的電壓電平。
圖3表示第一實(shí)施例的第二修改方案。在如圖3所示的本修改方案中，引導(dǎo)電極22維持這樣的電壓電平，即低于電暈放電電極10的電壓電平但高于導(dǎo)管20的電壓電平。
圖4表示第一實(shí)施例的第三修改方案。通過連續(xù)地組合多個(gè)相互連接的導(dǎo)管25，作為圖1所示的導(dǎo)管20的替換，構(gòu)造了第一實(shí)施例的第三修改方案。在本修改方案中，連接的導(dǎo)管25的數(shù)目是3。絕緣材料27置于相互鄰近的導(dǎo)管25之間，以便于使相鄰的導(dǎo)管25電氣絕緣。借助于第一、第二、第三和第四可變電阻器42、44、46、48分配電壓，并且使這些電壓適于每個(gè)導(dǎo)管25。因此，在導(dǎo)管20中產(chǎn)生了電場(chǎng)梯度。此時(shí)，由于整個(gè)導(dǎo)管20中的電場(chǎng)的梯度變得大于第一實(shí)施例的導(dǎo)管20中的電場(chǎng)梯度，因此放電出的離子更加快速地移動(dòng)。
圖5表示第一實(shí)施例的第四修改方案。第一修改方案和第一實(shí)施例的基本設(shè)置是相同的。第四修改方案具有如第一修改方案中所示的引導(dǎo)電極22，并且由第一可變電阻器42降低的電壓施加到引導(dǎo)電極22。
下面，將解釋根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第二實(shí)施例的構(gòu)造。第二實(shí)施例使用火焰替換第一實(shí)施例的加熱裝備60。參考圖6，與圖1所示的第一實(shí)施例相似，放電電極10安置在第一導(dǎo)管21中。與圖1所示的構(gòu)造相同，具有相同的電源40、第一可變電阻器42和第二可變電阻器44，高電壓施加到放電電極10，而低電壓施加到第一導(dǎo)管21。
同時(shí)，具有與第一導(dǎo)管21同軸的軸線的第二導(dǎo)管23安置在第一導(dǎo)管21外側(cè)，具有與第二導(dǎo)管23同軸的軸線的第三導(dǎo)管25安置在第二導(dǎo)管23外側(cè)，并且第四導(dǎo)管27安置在第三導(dǎo)管25外側(cè)。支撐部件30裝配到第一、第二、第三和第四導(dǎo)管21、23、25、27中，并且放電電極10被安裝為通過支撐部件30。在支撐部件30中，第一通孔31、第二通孔33、第三通孔35和第四通孔37被形成為分別與第一導(dǎo)管21、第二導(dǎo)管23、第三導(dǎo)管25和第四導(dǎo)管27連通。
與第一實(shí)施例相似，化學(xué)反應(yīng)控制氣體供應(yīng)設(shè)備54通過第一通孔31供應(yīng)化學(xué)反應(yīng)控制氣體，以便于協(xié)助由放電電極10產(chǎn)生大量的離子，并且防止由于放電電極周圍的強(qiáng)能量而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)氣體供應(yīng)設(shè)備54通過第二通孔33供應(yīng)反應(yīng)氣體，諸如SiCl4或者GeCl4。保護(hù)氣體供應(yīng)設(shè)備通過第三通孔35供應(yīng)保護(hù)氣體，并且燃料氣體供應(yīng)設(shè)備58通過第四通孔37供應(yīng)燃料氣體。當(dāng)借助于點(diǎn)燃供應(yīng)的燃料氣體使火焰出現(xiàn)在第四導(dǎo)管27的末端時(shí)，保護(hù)氣體防止火焰的熱量傳輸?shù)降谝粚?dǎo)管21。同時(shí)，保護(hù)氣體防止自第二導(dǎo)管23的內(nèi)部排出的反應(yīng)氣體在第二導(dǎo)管23的末端發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
下面，將解釋根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第三實(shí)施例的構(gòu)造。參考圖7a和圖7b，第三實(shí)施例具有絲型放電電極12，替換上文提及的實(shí)施例中使用的針型放電電極。絲型放電電極12的部分可以具有不同的設(shè)置，諸如圓形、矩形或者菱形。絲型放電電極12橫向安裝在導(dǎo)管20中，同時(shí)，與上文提及的實(shí)施例相似，高于導(dǎo)管20電壓的電壓施加到放電電極12。根據(jù)前文提及的第三實(shí)施例的構(gòu)造，絲型放電電極12具有的優(yōu)點(diǎn)在于，其借助于所產(chǎn)生的遠(yuǎn)多于自針型放電電極10產(chǎn)生的離子，從而生成了大量的粒子。絲型放電電極12的兩端和導(dǎo)管20在它們之間是電氣絕緣的。
圖8表示第三實(shí)施例的第一修改方案。為了增加借助于絲型放電電極12周圍的電暈放電的離子的產(chǎn)生，并且為了防止灰塵物質(zhì)粘附到絲型放電電極12上，本修改方案包括環(huán)繞放電電極12的引導(dǎo)板24，由此通過化學(xué)反應(yīng)氣體供應(yīng)設(shè)備供應(yīng)化學(xué)反應(yīng)氣體，諸如CO2或N2。此外，具有與導(dǎo)管20相同的極性和電平的電壓施加到引導(dǎo)板24，由此引導(dǎo)板24借助于電暈放電引導(dǎo)由放電電極12產(chǎn)生的離子流。同時(shí)，在引導(dǎo)板24之間，由氧化氣體供應(yīng)設(shè)備52或反應(yīng)氣體供應(yīng)設(shè)備54供應(yīng)氧化氣體或反應(yīng)氣體，或者混合的氧化氣體和反應(yīng)氣體。
圖9表示第三實(shí)施例的第二修改方案。在如圖3所示的第二修改方案中，同第一實(shí)施例的第二修改方案相似，引導(dǎo)板24通過連接第三可變電阻器46，維持這樣的電壓，即低于放電電極10的電壓但高于導(dǎo)管20的電壓。
下面，將解釋根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第四實(shí)施例的構(gòu)造。參考圖10，本實(shí)施例在基礎(chǔ)設(shè)置上同第三實(shí)施例相似，并且與第二實(shí)施例相似，使用火焰替換加熱裝備60。
圖11表示第四實(shí)施例的第一修改方案，而圖12表示第四實(shí)施例的第二修改方案。第一和第二修改方案的每一個(gè)是用于使用火焰制造粒子的裝備，每個(gè)修改方案分別采用了前文提及的第三實(shí)施例的第一和第二修改方案的基本構(gòu)造。
圖13和圖14表示根據(jù)本發(fā)明的用于制造粒子的裝備的第五實(shí)施例和第六實(shí)施例。在第五實(shí)施例中，多個(gè)針型放電電極14安置在T型電極上。在第六實(shí)施例中，多個(gè)放電電極14安裝在穿過導(dǎo)管20外壁的線型電極上。絕緣體29置于導(dǎo)管20的外壁和線型放電電極14之間。
現(xiàn)在將通過參考圖15，解釋根據(jù)本發(fā)明的用于使用電暈放電制造粒子的方法。由于與第一實(shí)施例或者第二實(shí)施例相比較，上文提及的其他的實(shí)施例和修改方案的作用基本上是相同的，但是有部分差別，因此，下文將解釋根據(jù)本發(fā)明裝備的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的構(gòu)造的用于使用電暈放電制造離子的方法。
首先，制備用于使用電暈放電制造粒子的裝備，其包括其中安置了放電電極10的導(dǎo)管20、21、施加于放電電極10和導(dǎo)管20、21的電源40、和作為電壓施加設(shè)備的連接到導(dǎo)管20、21的可變電阻器42、44、以及用于收集粒子的收集板70(S10)。在制備了具有所提及的部件的用于制造粒子的裝備之后，不同的電壓分別施加到放電電極10以及導(dǎo)管20或第一導(dǎo)管21(S20)。然后，由于借助于具有高電壓電平的電源40將高電壓施加到放電電極10，并且將低電壓施加到導(dǎo)管20或第一導(dǎo)管21，因此借助于電暈放電作為放電，由放電電極10產(chǎn)生了大量的離子。同時(shí)，根據(jù)第一實(shí)施例的設(shè)置，反應(yīng)氣體供應(yīng)到導(dǎo)管20的內(nèi)部(S30)。所產(chǎn)生的離子沿著通過通孔32、43、36供應(yīng)的反應(yīng)氣體的流動(dòng)，移動(dòng)到導(dǎo)管20的下游。此時(shí)，由于具有與施加到放電電極10的電壓極性相同極性的電壓施加到導(dǎo)管20，因此由放電電極10產(chǎn)生的離子沒有附于導(dǎo)管20上。
根據(jù)第一實(shí)施例的設(shè)置，由于導(dǎo)管20通過加熱器60加熱，因此導(dǎo)管20的內(nèi)部變化為高溫狀態(tài)。因此，反應(yīng)氣體到達(dá)高溫區(qū)域，并且在高溫區(qū)域中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)(S40)。當(dāng)發(fā)生這些化學(xué)反應(yīng)時(shí)，形成了金屬或者非金屬粒子。通過使用分布在作為核的粒子周圍的離子，形成了新的粒子P。因此，這些如此形成的粒子必然是帶電的，并且通過存在于導(dǎo)管20內(nèi)部的電場(chǎng)梯度以及它們的流流動(dòng)，這些粒子被快速地排出到導(dǎo)管20的外部。此時(shí)，由于這些粒子具有相同的極性，因此粒子不會(huì)相互粘附。
下一步，由于收集板70安置在導(dǎo)管20的出口面前，因此通過如上文所述的導(dǎo)管20中高溫區(qū)域中的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的金屬或非金屬粒子移動(dòng)到導(dǎo)管20外部，并且連續(xù)地粘附到收集板70上(S50)。此時(shí)，由于粒子具有相同的極性，因此粒子不會(huì)相互粘附，但是會(huì)粘附到收集板70。此外，由于收集板70通過冷卻器80冷卻，因此粒子有效地粘附到收集板70。如上文所述，自導(dǎo)管20排出的粒子通過兩個(gè)物理現(xiàn)象，即，電場(chǎng)和熱遷移，非常有效地粘附到收集板70。
根據(jù)第二實(shí)施例的構(gòu)造，為了協(xié)助由放電電極10產(chǎn)生大量的離子，并且為了防止由于放電電極10周圍的強(qiáng)能量而發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，向第一導(dǎo)管21的內(nèi)部供應(yīng)化學(xué)反應(yīng)控制氣體，諸如CO2或N2。在第一導(dǎo)管21和第二導(dǎo)管23之間供應(yīng)反應(yīng)氣體，諸如SiCl4或GeCl4(S30)，并且在第二導(dǎo)管23和第三導(dǎo)管25之間供應(yīng)保護(hù)氣體。在第三導(dǎo)管25和第四導(dǎo)管27之間供應(yīng)燃料氣體。
當(dāng)燃料氣體自第三導(dǎo)管25和第四導(dǎo)管27之間排出到外部時(shí)，點(diǎn)燃燃料氣體。然后，通過燃料氣體的燃燒產(chǎn)生了熱能。如第一實(shí)施例中所述，通過自燃料氣體燃燒而產(chǎn)生的熱能，發(fā)生了自第一導(dǎo)管21和第二導(dǎo)管23之間排出的粒子的化學(xué)反應(yīng)(S40)。因此，通過使用離子形成了新的金屬或非金屬粒子，其是通過放電電極10產(chǎn)生的并且被作為核而自第一導(dǎo)管21排出。顯然，新形成的粒子P是高度帶電的。因此，粒子P在電場(chǎng)的作用下排出到外部，粘附到收集板70，并且在收集板70上進(jìn)行收集(S50)。
同時(shí)，由于如上文所述，在第二導(dǎo)管23和第三導(dǎo)管25之間供應(yīng)了保護(hù)氣體，因此保護(hù)氣體排出到第二導(dǎo)管23和第三導(dǎo)管25的末端。由于排出的保護(hù)氣體防止了通過點(diǎn)燃燃料氣體產(chǎn)生的熱能傳輸?shù)降诙?dǎo)管23的末端，因此在第二導(dǎo)管23的末端未發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。因此，化學(xué)反應(yīng)的粒子沒有粘附到第二導(dǎo)管23的內(nèi)壁，沒有阻塞第二導(dǎo)管23的出口。因此，反應(yīng)氣體繼續(xù)平緩地排出。
盡管在上文中已經(jīng)描述了本發(fā)明的多種實(shí)施例，但是本發(fā)明的精神和范圍不僅限于上文的實(shí)施例。在上文的實(shí)施例中示出的具體形狀和結(jié)構(gòu)僅被描述為示例性的示例。除了上文的實(shí)施例以外，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可以進(jìn)行多種修改。
工業(yè)適用性如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的用于使用電暈放電制造粒子的裝備和方法，粒子的收集效率可以是非常高的，并且可以控制待收集的粒子的尺寸。
權(quán)利要求
1.一種用于使用電暈放電制造粒子的裝備，包括導(dǎo)管；放電裝置，其放電電極安置在所述導(dǎo)管中，并且其通過放電產(chǎn)生離子；反應(yīng)氣體供應(yīng)裝置，用于將反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述導(dǎo)管中；電壓施加裝置，其連接到所述放電裝置和所述導(dǎo)管，以便于產(chǎn)生它們之間的電壓差；加熱裝置，其安置在所述導(dǎo)管的外表面上，用于將能量施加到反應(yīng)氣體，以便于產(chǎn)生粒子，該粒子粘附到由所述放電裝置產(chǎn)生的離子；收集裝置，其被安置為與所述導(dǎo)管的出口隔開預(yù)定的距離，用于收集粒子。
2.權(quán)利要求1的裝備，進(jìn)一步包括支撐部件，其裝配到所述導(dǎo)管中，且所述放電裝置通過所述支撐部件保持，同時(shí)通過所述支撐部件，所述支撐部件提供有通孔，用于允許所述導(dǎo)管內(nèi)部與所述導(dǎo)管外部連通。
3.權(quán)利要求2的裝備，進(jìn)一步包括反應(yīng)控制氣體供應(yīng)裝置，其通過所述支撐部件上的通孔供應(yīng)反應(yīng)控制氣體，用以由所述放電裝置產(chǎn)生大量的離子，并且用以防止放電電極周圍發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
4.權(quán)利要求3的裝備，進(jìn)一步包括引導(dǎo)電極，其延伸到所述導(dǎo)管的內(nèi)部，同時(shí)環(huán)繞放電電極，用于引導(dǎo)所產(chǎn)生離子的層流。
5.權(quán)利要求3的裝備，進(jìn)一步包括冷卻裝置，其連接到所述收集裝置，用于冷卻所述收集裝置。
6.權(quán)利要求1的裝備，其中所述導(dǎo)管被構(gòu)造為多個(gè)相互連接且電氣絕緣的管，由此不同的的電壓電平施加到各自的管。
7.權(quán)利要求1的裝備，其中放電電極由絲形成，并且該絲安置在兩個(gè)引導(dǎo)板之間，并且在引導(dǎo)板之間供應(yīng)反應(yīng)控制氣體。
8.權(quán)利要求1的裝備，其中所述電壓施加裝置包括單一電源和多個(gè)可變電阻器。
9.一種用于使用電暈放電制造粒子的裝備，包括第一導(dǎo)管；第二導(dǎo)管，其安置在所述第一導(dǎo)管外側(cè)，并且其具有與所述第一導(dǎo)管同軸的軸線；第四導(dǎo)管，其安置所述第二導(dǎo)管外側(cè)，并且其具有與所述第二導(dǎo)管同軸的軸線；放電裝置，其放電電極安置在所述第一導(dǎo)管中，并且其通過放電產(chǎn)生離子；反應(yīng)控制氣體供應(yīng)裝置，其將反應(yīng)控制氣體供應(yīng)到所述第一導(dǎo)管中，用以由所述放電裝置產(chǎn)生大量的離子，并且用以防止在放電電極周圍發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；反應(yīng)氣體供應(yīng)裝置，用于將反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述第二導(dǎo)管中；燃料氣體供應(yīng)裝置，用于將燃料氣體供應(yīng)到所述第四導(dǎo)管中；電壓施加裝置，其連接到所述放電裝置和所述第一導(dǎo)管，以便于產(chǎn)生它們之間的電壓差；收集裝置，其被安置為與上述導(dǎo)管的出口隔開預(yù)定的距離，用于收集粘附到離子的反應(yīng)氣體粒子。
10.權(quán)利要求9的裝備，進(jìn)一步包括支撐部件，其裝配到所述第一、第二和第四導(dǎo)管中，且所述放電裝置通過該支撐部件保持，同時(shí)穿過該支撐部件，所述支撐部件提供有第一、第二和第四通孔，用于允許所述第一、第二和第四導(dǎo)管的內(nèi)部與所述第一、第二和第四導(dǎo)管的外部連通。
11.權(quán)利要求10的裝備，進(jìn)一步包括冷卻裝置，其連接到所述收集裝置，用于冷卻所述收集裝置。
12.權(quán)利要求9的裝備，進(jìn)一步包括第三導(dǎo)管，其安置在所述第二和第四導(dǎo)管之間，用于在其之間供應(yīng)保護(hù)氣體。
13.權(quán)利要求9的裝備，其中所述電壓施加裝置包括單一電源和多個(gè)可變電阻器。
14.一種用于使用電暈放電制造粒子的裝備，包括導(dǎo)管；放電裝置，其放電電極安置在所述導(dǎo)管中，并且其通過放電產(chǎn)生離子；反應(yīng)氣體供應(yīng)裝置，用于將反應(yīng)氣體供應(yīng)到所述導(dǎo)管中；燃料氣體供應(yīng)裝置，用于將燃料氣體供應(yīng)到所述導(dǎo)管中，且該燃料氣體被點(diǎn)燃并產(chǎn)生火焰；電壓施加裝置，其連接到所述放電裝置和所述導(dǎo)管，以便于產(chǎn)生它們之間的電壓差；加熱裝置，其安置在所述導(dǎo)管的外表面上，用于將能量施加到反應(yīng)氣體，以便于產(chǎn)生粒子，該粒子粘附到由所述放電裝置產(chǎn)生的離子；收集裝置，其被安置為與所述導(dǎo)管的出口隔開預(yù)定的距離，用于收集粒子。
15.權(quán)利要求14的裝備，其中放電電極由絲形成，并且該絲安置在兩個(gè)引導(dǎo)板之間，在引導(dǎo)板之間供應(yīng)反應(yīng)控制氣體。
16.一種用于使用電暈放電制造粒子的方法，包括以下步驟制備用于使用電暈放電制造粒子的裝備，該裝備包括具有安置在其中的放電電極的導(dǎo)管、連接到放電電極和導(dǎo)管的電壓施加裝置、以及用于收集粒子的收集裝置；將高電壓施加到放電電極，并且將低電壓施加到導(dǎo)管，同時(shí)通過放電電極產(chǎn)生離子，并且沿導(dǎo)管引導(dǎo)所產(chǎn)生的離子；將反應(yīng)氣體供應(yīng)到導(dǎo)管中；向反應(yīng)氣體施加能量以產(chǎn)生粘附到離子的粒子；通過位于導(dǎo)管面前的收集裝置收集粘附到離子的粒子。
17.權(quán)利要求16的用于使用電暈放電制造粒子的方法，其中導(dǎo)管的外表面被加熱，以向反應(yīng)氣體施加熱量。
18.權(quán)利要求16的用于使用電暈放電制造粒子的方法，其中燃料氣體被供應(yīng)到導(dǎo)管中，并且該燃料氣體被啟動(dòng)，以向反應(yīng)氣體施加能量。
19.權(quán)利要求17的用于使用電暈放電制造粒子的方法，其中進(jìn)一步包括冷卻收集裝置的步驟。
全文摘要
公開了一種用于使用電暈放電制造粒子的裝備和方法。在導(dǎo)管中提供放電電極，并且將反應(yīng)氣體供應(yīng)到導(dǎo)管中。高電壓施加到放電電極，并且低電壓施加到導(dǎo)管，以產(chǎn)生它們之間的電壓差。當(dāng)熱能施加到反應(yīng)氣體時(shí)，在氣體中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，并且通過化學(xué)反應(yīng)獲得了粒子。該粒子形成了新的粒子，該新的粒子位于由電暈放電產(chǎn)生的、作為核的離子的中心，并且沿導(dǎo)管移動(dòng)。安置在導(dǎo)管前面的收集板收集這些粒子。
文檔編號(hào)H05H1/24GK1708353SQ02830036
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2002年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月12日
發(fā)明者安康鎬, 安晶浩, 安相炫 申請(qǐng)人:安康鎬, 安晶浩, 安相炫