用于使用电晕放电制造粒子的装备制造技术

公开了一种用于使用电晕放电制造粒子的装备和方法。在导管中提供放电电极，并且将反应气体供应到导管中。高电压施加到放电电极，并且低电压施加到导管，以产生它们之间的电压差。当热能施加到反应气体时，在气体中发生了化学反应，并且通过化学反应获得了粒子。该粒子形成了新的粒子，该新的粒子位于由电晕放电产生的、作为核的离子的中心，并且沿导管移动。安置在导管前面的收集板收集这些粒子。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制造粒子的装备和方法，并且更具体地，涉及一种用于使用电晕放电制造粒子的装备和方法。
技术介绍
通常，粒子是通过这样的方法制造的，即在使用火焰或炉形成粒子之后，通过过滤器收集该粒子，或者使该粒子粘附到收集板上。根据该方法，获得了具有超高纯度的金属氧化物，诸如SiO2或Fe2O3。然而，在传统的用于制造粒子的方法中，存在的某些缺陷在于，它们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，存在这样的问题，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属氧化物，因此它们污染环境。特别地，在使用过滤器用于制造粒子的传统方法中，存在这样的困扰，即由于过滤器的严重污染，应频繁地替换过滤器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种用于使用电晕放电制造粒子的装备和方法，其中可以获得非常高的收集效率。本专利技术的另一目的在于，提供了一种用于使用电晕放电制造粒子的装备和方法，其中可以控制粒子尺寸。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于使用电晕放电制造粒子的装备，包括导管；放电设备，其放电电极安置在导管中，并且其通过放电产生了离子；反应气体供应设备，用于将反应气体供应到导管中；电压施加设备，其连接到放电设备和导管，以便于产生它们之间的电压差；加热设备，其安置在导管的外表面上，用于将能量施加到反应气体，以便于产生粒子，该粒子粘附到由放电设备产生的离子；收集设备，其被安置为与导管的出口隔开预定的距离，用于收集粒子。根据本专利技术的另一方面，还提供了一种用于使用电晕放电制造粒子的装备，包括第一导管；安置在第一导管外侧的第二导管，并且其具有与第一导管同轴的轴线；安置在所述第二导管外侧的第四导管，并且其具有与所述第二导管同轴的轴线；放电设备，其放电电极安置在第一导管中，并且其通过放电产生离子；反应控制气体供应设备，其将反应控制气体供应到第一导管中，以便于由放电设备产生大量的离子，并且便于防止在放电电极周围发生化学反应；反应气体供应设备，用于将反应气体供应到第二导管中；燃料气体供应设备，用于将燃料气体供应到第四导管中；电压施加设备，其连接到放电设备和第一导管，以便于产生它们之间的电压差；收集设备，其被安置为与导管的出口隔开预定的距离，用于收集粘附到离子的反应气体粒子。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于使用电晕放电制造粒子的方法，包括以下步骤制备用于使用电晕放电制造粒子的装备，该装备包括具有安置在其中的放电电极的导管、连接到放电电极和导管的电压施加设备、以及用于收集粒子的收集设备；将高电压施加到放电电极，并且将低电压施加到导管，同时通过放电电极产生离子，并且沿导管引导所产生的离子；将反应气体供应到导管中；向反应气体施加能量以产生粘附到离子的粒子；通过位于导管面前的收集装置收集粘附到离子的粒子。附图简述附图说明图1是示出了根据本专利技术的用于制造粒子的装备的第一实施例的剖面图， 图2是示出了图1所示的第一实施例的第一修改方案的剖面图，图3是示出了图1所示的第一实施例的第二修改方案的剖面图，图4是示出了图1所示的第一实施例的第三修改方案的剖面图，图5是示出了图1所示的第一实施例的第四修改方案的剖面图，图6是示出了根据本专利技术的用于制造粒子的装备的第二实施例的剖面图，图7a是示出了根据本专利技术的用于制造粒子的装备的第三实施例的剖面图，图7b是图7a所示导管的透视图，图8是示出了图7所示的第三实施例的第一修改方案的剖面图，图9是示出了图7所示的第三实施例的第二修改方案的剖面图，图10是示出了根据本专利技术的用于制造粒子的装备的第四实施例的剖面图，图11是示出了图7所示的第四实施例的第一修改方案的剖面图，图12是示出了图7所示的第四实施例的第二修改方案的剖面图，图13是示出了根据本专利技术的用于制造粒子的装备的第五实施例的剖面图，图14是示出了根据本专利技术的用于制造粒子的装备的第六实施例的剖面图，图15是示出了根据本专利技术的用于制造粒子的方法的流程图。实现本专利技术的最佳方式在下文中，将通过参考附图详细描述根据本专利技术的用于使用电晕放电制造粒子的装备和方法的实施例。首先，将通过参考图1解释根据本专利技术的用于制造粒子的装备的第一实施例的构造。参考图1，针型放电电极10安置在导管20中。如所公知的，当高电压施加到放电电极10时，由电晕放电作为放电，在放电电极10周围产生了大量的离子。为了防止通过电晕放电产生的离子粘附到导管20的内壁上，将电压施加到导管20，该电压具有与施加到放电电极10的电压相同的极性。因此，来自电源40的高电压施加到放电电极10，同时具有与施加到放电电极10的电压相同极性的低电压施加到导管20。为了在放电电极10和导管20之间产生电压差，第一可变电阻器42使形成自电源40的高电压下降。此外，第二可变电阻器44连接到第一可变电阻器42，以便于使已由第一可变电阻器42降低的电压进一步下降，并且该第二可变电阻器44连接到地。如果第一和第二可变电阻器42、44具有相同的电压电平，则施加在放电电极10和导管20之间的电压变得与施加在导管20和地之间的电压相同。在本实施例中，尽管可变电阻器42、44用于产生放电电极10和导管20之间的电压差，但是它们可由固定电阻器替换。此外，作为单一电源40和两个可变电阻器42、44的替换，可以使用两个电源，由此高电压可以施加到放电电极，而低电压可以施加到导管20。支撑部件30装配到导管20中。放电电极10被安装为通过支撑部件30，并且支撑部件30具有通孔32、34、36，其适于与导管20的内部连通。为了协助产生大量的离子，并且为了防止由于其中产生电晕的区域周围的强能量而发生的化学反应，由反应控制气体供应装备50通过中心通孔32供应反应控制气体，诸如CO2或N2。由氧化气体供应设备52通过通孔34供应能够产生化学反应的氧化气体，诸如O2或H2。由反应气体供应设备54通过通孔36供应反应气体，诸如SiCl2或GeCl4，其与诸如N2或Ar的载气一同移动。在本实施例中，尽管通过通孔34、36分别供应氧化气体和反应气体，但是氧化气体和反应气体可以混合并通过一个通孔供应。由于公知的设备适用于反应控制气体供应设备50、氧化气体供应设备52和反应气体供应设备，因此此处将省略有关于它们的详细描述。在导管20的外表面周围，安装了加热器60，用于加热导管20并且向能够产生粒子的反应气体施加能量。传统的使用电阻丝的热发生器用作加热器60，并且可以使用能够将能量施加到导管20的设备，诸如红外线灯或者紫外线灯。收集板70被安置为在导管20出口面前与导管20隔开预定的距离。收集板70电气接地，并且用于冷却收集板70的冷却器80连接到收集板70，以便于增加其收集效率。收集板70的冷却是通过传统的冷却器80执行的，其能够将冷却物质注入到收集板70中，或者使收集板70维持在低的温度。图1示出了作为收集装备的收集板70。然而，作为收集板70的替换，可以使用中空的收集管，其与导管20同轴对准。此外，尽管在本实施例中使用了连接到冷却设备的收集板，但是能够收集粒子的其他的收集设备，诸如过滤器，也适于替换收集板。图2表示图1的第一实施例的第一修改方案。第一修改方案的基本设置与第一实施例相同。如图2所示，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用电晕放电制造粒子的装备，包括：　　　　导管；　　　　放电装置，其放电电极安置在所述导管中，并且其通过放电产生离子；　　　　反应气体供应装置，用于将反应气体供应到所述导管中；　　　　电压施加装置，其连接到所述放电装置和所述导管，以便于产生它们之间的电压差；　　　　加热装置，其安置在所述导管的外表面上，用于将能量施加到反应气体，以便于产生粒子，该粒子粘附到由所述放电装置产生的离子；　　　　收集装置，其被安置为与所述导管的出口隔开预定的距离，用于收集粒子。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：安康镐，安晶浩，安相炫，
申请(专利权)人：安康镐，安晶浩，安相炫，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]