(57)【要約】【課題】捕集効率の非常に高いコロナ放電を用いる粒子の製造装置およびその方法を提供すること。【解決手段】コロナ放電を用いる粒子の製造装置およびその方法を開示する。放電電極には誘導ダクトが設けられ、前記誘導ダクトの内部に反応ガスが要求される。前記放電電極には高電圧が印加され、前記誘導ダクトには低電圧が印加されることにより、前記放電電極と前記誘導ダクトとの間に電圧差が形成される。前記反応ガスに熱エネルギーが供給されると、前記反応ガスで化学反応が起こり、この化学反応により粒子が形成される。前記粒子は、前記コロナ放電により発生したイオンを核としてイオン周囲に新しい粒子を形成する。前記誘導ダクトの前方には、前記粒子を捕集するための捕集板が位置する。
2006511342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導ダクトと、
前記誘導ダクトの内部に放電電極が位置し、電気的放電によりイオンを発生させる放電手段と、
前記誘導ダクトの内部に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、
前記放電手段と前記誘導ダクトとの間に電圧差が形成されるように、前記放電手段と前記誘導ダクトに接続される電圧印加手段と、
前記誘導ダクトの外面に設けられ、前記放電手段により発生した前記イオンに付着する粒子を発生させるため、前記反応ガスにエネルギーを供給する加熱手段と、
前記誘導ダクトの出口から所定距離だけ離隔して位置し、前記粒子を捕集するための捕集手段と；を含んでなることを特徴とする、コロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項２】
前記誘導ダクトに嵌め合わせられ、前記放電手段が貫設され、前記誘導ダクトの内部に連通するように多数の貫通孔が形成されている支持部材をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項３】
前記放電手段から多量のイオンを発生させ、前記放電電極部位での化学反応を抑制するため、前記放電手段が取り付けられる前記支持部材の貫通孔を介して化学反応抑制ガスを供給する化学反応抑制ガス供給手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項４】
前記発生したイオンの層流を案内するため、前記放電電極を取り囲む案内電極が前記誘導ダクトの内部に延設されていることを特徴とする、請求項３に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項５】
前記捕集手段を冷却させるため、前記捕集手段に連結される冷却手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項６】
前記誘導ダクトは多数の短管が連結されてなり、前記短管は互いに電気的に絶縁されており、前記それぞれの管には相違なる電圧が印加されることを特徴とする、請求項１に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項７】
前記放電電極はワイヤであり、前記ワイヤは案内隔板により区画され、前記ワイヤが位置する案内隔板の間に、化学反応抑制ガスが注入されることを特徴とする、請求項１に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項８】
前記電圧印加手段は、一つの電源と多数の可変抵抗とからなることを特徴とする、請求項１に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項９】
第１誘導ダクトと、
前記第１誘導ダクトの外側に位置し、前記第１誘導ダクトと同軸を有する第２誘導ダクトと、
前記第２誘導ダクトの外側に位置し、前記第２誘導ダクトと同軸を有する第４誘導ダクトと、
前記第１誘導ダクトの内部に放電電極が位置し、電気的放電によりイオンを発生させる放電手段と、
前記放電手段から多量のイオンを発生させ、前記放電電極部位の化学反応を抑制するため、前記第１誘導ダクトの内部に化学反応抑制ガスを供給する化学反応抑制ガス供給手段と、
前記第２誘導ダクトの内部に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、
前記第４誘導ダクトの内部に燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と、
前記放電手段と前記第１誘導ダクトとの間に電圧差が形成されるように、前記放電手段と前記第１誘導ダクトに接続される電圧印加手段と、
前記誘導ダクトの出口から所定距離だけ離隔して位置し、前記イオンに付着された反応ガス粒子を捕集するための捕集手段と、を含んでなることを特徴とする、コロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項１０】
前記第１誘導ダクト、前記第２誘導ダクトおよび前記第４誘導ダクトに嵌め合わせられ、前記放電手段が貫設され、前記第１誘導ダクト、前記第２誘導ダクトおよび前記第４誘導ダクトの内部に連通するように、第１貫通孔、第２貫通孔および第４貫通孔がそれぞれ形成された支持部材をさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項１１】
前記捕集手段を冷却させるため、前記捕集手段に連結される冷却手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項１２】
前記第２誘導ダクトと前記第４誘導ダクトとの間に、遮蔽ガスを供給するための第３誘導ダクトをさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項１３】
前記電圧印加手段は、一つの電源と多数の可変抵抗からなることを特徴とする、請求項９に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項１４】
誘導ダクトと、
前記前記誘導ダクトの内部に放電電極が位置し、電気的放電によりイオンを発生させる放電手段と、
前記誘導ダクトの内部に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、
点火により火炎を発生する燃料ガスを前記誘導ダクトの内部に供給する燃料ガス供給手段と、
前記放電手段と前記誘導ダクトとの間に電圧差が形成されるように、前記放電手段と前記誘導ダクトに接続される電圧印加手段と、
前記誘導ダクトの外面に設けられ、前記放電手段により発生した前記イオンに付着する粒子を発生させるため、前記反応ガスにエネルギーを供給する加熱手段と、
前記誘導ダクトの出口から所定距離だけ離隔して位置し、前記粒子を捕集するための捕集手段と、を含んでなることを特徴とする、コロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項１５】
前記放電電極はワイヤであり、前記ワイヤは案内隔板により区画され、前記ワイヤが位置する案内隔板の間に、化学反応抑制ガスが注入されることを特徴とする、請求項１４に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造装置。
【請求項１６】
放電電極が内部に位置する誘導ダクトと、前記放電電極と前記誘導ダクトに接続される電圧印加手段と、粒子を捕集する捕集手段とを含む、コロナ放電を用いる粒子の製造装置を用意する段階と、
前記放電電極には高電圧を印加し、前記誘導ダクトには低電圧を印加することにより、放電電極からイオンを発生させ、発生されたイオンを誘導ダクトに沿って案内する段階と、
前記誘導ダクトの内部に反応ガスを供給する段階と、
前記イオンに付着する粒子を発生させるため、反応ガスにエネルギーを加える段階と、
前記イオンに付着された粒子を、前記誘導ダクトの前方に位置する前記捕集手段で捕集する段階と、を含んでなることを特徴とする、コロナ放電を用いる粒子の製造方法。
【請求項１７】
前記反応ガスにエネルギーを加えるため、前記誘導ダクトの外面を加熱することを特徴とする、請求項１６に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造方法。
【請求項１８】
前記反応ガスにエネルギーを加えるため、前記誘導ダクトの内部に燃料ガスを供給し、前記燃料ガスを点火させることを特徴とする、請求項１６に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造方法。
【請求項１９】
前記捕集手段を冷却させる段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１７に記載のコロナ放電を用いる粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粒子の製造装置およびその方法に係り、より詳しくはコロナ放電を用いる粒子の製造装置およびその方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、粒子は火炎または炉などにより作った後、粒子をフィルタで捕集するか、または粒子を捕集板に付着させることで製造する。このような方法により、たとえばＳｉＯ２またはＦｅ２Ｏ３などの超高純度を有する金属酸化物が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の粒子の製造法は捕集効率が大変低く、捕集される粒子の大きさを制御することができない欠点がある。また、捕集されない大部分の粒子は回収することができず、回収できない粒子は主に金属酸化物であるため、環境を汚染させる問題点がある。
【０００４】
本発明の目的は、捕集効率の非常に高いコロナ放電を用いる粒子の製造装置およびその方法を提供することにある。
【０００５】
本発明のほかの目的は、製造される粒子の大きさを制御することができる、コロナ放電を用いる粒子の製造装置およびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の一観点によれば、誘導ダクトと；前記誘導ダクトの内部に放電電極が位置し、電気的放電によりイオンを発生させる放電手段と；前記誘導ダクトの内部に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と；前記放電手段と前記誘導ダクトとの間に電圧差が形成されるように、前記放電手段と前記誘導ダクトに接続される電圧印加手段と；前記誘導ダクトの外面に設けられ、前記放電手段により発生した前記イオンに付着する粒子を発生させるため、前記反応ガスにエネルギーを供給する加熱手段と；前記誘導ダクトの出口から所定距離だけ離隔して位置し、前記粒子を捕集するための捕集手段と；を含んでなることを特徴とする、コロナ放電を用いる粒子の製造装置が提供される。
【０００７】
また、前記目的を達成するため、本発明のほかの観点によれば、第１誘導ダクトと；前記第１誘導ダクトの外側に位置し、前記第１誘導ダクトと同軸を有する第２誘導ダクトと；前記第２誘導ダクトの外側に位置し、前記第２誘導ダクトと同軸を有する第４誘導ダクトと；前記第１誘導ダクトの内部に放電電極が位置し、電気的放電によりイオンを発生させる放電手段と；前記放電手段から多量のイオンを発生させ、前記放電電極部位の化学反応を抑制するため、前記第１誘導ダクトの内部に化学反応抑制ガスを供給する化学反応抑制ガス供給手段と；前記第２誘導ダクトの内部に反応ガスを供給する反応ガス供給手段と；前記第４誘導ダクトの内部に燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と；前記放電手段と前記第１誘導ダクトとの間に電圧差が形成されるように、前記放電手段と前記第１誘導ダクトに接続される電圧印加手段と；前記誘導ダクトの出口から所定距離だけ離隔して位置し、前記イオンに付着された反応ガス粒子を捕集するための捕集手段と；を含んでなることを特徴とする、コロナ放電を用いる粒子の製造装置が提供される。
【０００８】
また、前記目的を達成するため、本発明のほかの観点によれば、放電電極が内部に位置する誘導ダクトと、前記放電電極と前記誘導ダクトに接続される電圧印加手段と、粒子を捕集する捕集手段とを含む、コロナ放電を用いる粒子の製造装置を用意する段階と；前記放電電極には高電圧を印加し、前記誘導ダクトには低電圧を印加することにより、放電電極からイオンを発生させ、発生されたイオンを誘導ダクトに沿って案内する段階と；前記誘導ダクトの内部に反応ガスを供給する段階と；前記イオンに付着する粒子を発生させるため、反応ガスにエネルギーを加える段階と；前記イオンに付着された粒子を、前記誘導ダクトの前方に位置する前記捕集手段で捕集する段階と；を含んでなることを特徴とする、コロナ放電を用いる粒子の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によるコロナ放電を用いる粒子の製造装置および製造方法によると、粒子の捕集効率が非常に高く、かつ捕集される粒子の大きさを制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明によるコロナ放電を用いる粒子の製造装置およびその方法の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
まず、図１に基づいて本発明による粒子の製造装置の第１実施形態の構成を説明する。図１に示すように、ニードルタイプの放電電極１０が誘導ダクト２０の内部に位置している。周知のように、放電電極１０に高電圧を印加すると、放電電極１０の周囲で、電気的放電であるコロナ放電により、多量のイオンが発生する。このようなコロナ放電特性により発生したイオンは誘導ダクト２０の内壁に沈着できるので、この沈着を防止するため、放電電極１０と同一極性を有するように、誘導ダクト２０に電圧を印加する。
【００１２】
したがって、放電電極１０には、電源４０により高電圧が印加され、誘導ダクト２０には、放電電極１０に印加される電圧と同一極性の低電圧が印加される。放電電極１０と誘導ダクト２０との間に電圧差が生じるように、第１可変抵抗４２により電源４０の高電圧を降下させる。また、第１可変抵抗４２には第２可変抵抗４４が連結され、第２可変抵抗４４は、第１可変抵抗４２により降下された電圧をさらに降下させ、接地されている。第１可変抵抗４２と第２可変抵抗４４が同一値であれば、放電電極１０と誘導ダクト２０との間にかかる電圧は、誘導ダクト２０と接地との間にかかる電圧と同じになる。本実施形態においては、放電電極１０と誘導ダクト２０との間に電圧差が生じるように、可変抵抗４２、４２を使用しているが、可変抵抗の代わりに、固定抵抗を使用することもできる。また、比等の電源４０と抵抗４２、４４の代わりに、二つの電源を使用して、放電電極１０には高電圧の電源を印加し、誘導ダクト２０には低電圧の電源を印加することもできる。
【００１３】
誘導ダクト２０には支持部材３０が嵌め合わせられている。支持部材３０には放電電極１０が貫設され、誘導ダクト２０の内部に連通するように貫通孔３２、３４、３６が形成されている。中央の貫通孔３２を通じては、放電電極１０から多量のイオンが発生することを助けるか、またはコロナ発生部位の強いエネルギーによる化学反応を抑制するため、化学反応抑制ガス供給装置５０によりＣＯ２またはＮ２などの化学反応抑制ガスを供給する。貫通孔３４を通じては、酸化剤ガス供給装置５２により、Ｏ２またはＨ２などの化学反応を引き起こし得る酸化剤ガスを供給し、貫通孔３６を通じては、反応ガス供給装置５４により、Ｎ２またはＡｒなどの運搬ガスとともに移動するＳｉＣｌ４またはＧｅＣｌ４などの反応ガスを供給する。本実施形態においては、貫通孔３４と貫通孔３６を介して酸化剤ガスと反応ガスがそれぞれ区分されて供給されているが、一つの貫通孔を介して酸化剤ガスと反応ガスが混合されて供給されることもできる。化学反応抑制ガス供給装置５０、酸化剤ガス供給装置５２、反応ガス供給装置５４としては公知の装置が適用できるので、ここではその関連説明を省略する。
【００１４】
誘導ダクト２０の外面周囲には、誘導ダクト２０を加熱して粒子を発生させ得る反応ガスエネルギーを加えるための加熱装置６０が取り付けられている。加熱装置６０としては周知の電熱線を用いる発熱装置が使用され、赤外線、紫外線または電磁波などのエネルギーを誘導ダクト２０に印加し得る装置が使用可能である。
【００１５】
誘導ダクト２０の出口の前方には、誘導ダクト２０から所定の距離で離隔して捕集板７０が配設される。捕集板７０は電気的に接地されており、捕集板７０には、捕集効率を増大させるため、捕集板７０を冷却させる冷却装置８０が連結されている。捕集板７０の冷却は、捕集板７０の内部に冷たい物質を注入するか、または捕集板７０を低温状態に維持することができる周知の冷却装置８０によりなされる。図１には捕集板７０が示されているが、捕集板７０の代わりに、誘導ダクト２０と同軸上に配置される中空の捕集管が適用できる。また、本実施形態においては、冷却装置に連結された捕集管が採用されたが、捕集管の代わりに、粒子を捕集し得るフィルタなどのほかの捕集手段を適用することもできる。
【００１６】
図２は図１の第１実施形態の第１変形例を示す。第１変形例は前記第１実施形態の基本構成と同一である。図２に示すように、第１実施形態の第１変形例は、高電圧の印加により放電電極１０から発生するイオンの層流（Laminar Flow）を誘導するため、コロナ放電電極１０の周囲を取り囲む案内電極２２をさらに含む。この第１変形例において、案内電極２２と誘導ダクト２２には同一電圧が印加される。案内電極２２は第１可変抵抗４２により降下された電圧に連結されることにより、コロナ放電電極１０とは電気的に同一極性であるが放電電極１０よりは低い電圧を有することになる。
【００１７】
図３は第１実施形態の第２変形例を示す。図３の変形例は、第３可変抵抗４６を連結することにより、案内電極２２の電圧を、コロナ放電電極１０の電圧よりは低く誘導ダクト２０の電圧よりは高い電圧を維持させる場合である。
【００１８】
図４は第１実施形態の第３変形例を示す。この第３変形例は、誘導ダクト２０を、図１の一つの長い誘導ダクト２０の代わりに、多数、本変形例では三つの短い誘導ダクト２５を連続して結合した構成である。誘導ダクト２５の間には、隣り合う誘導ダクト２５を電気的に絶縁するための絶縁体２７を介在させる。それぞれの誘導ダクト２５には、電圧を分配するため、第１可変抵抗ないし第４可変抵抗４２、４４、４６、４８を介して電圧を印加する。これにより、誘導ダクト２０の内部には電場の勾配が生じる。このときは、全ての誘導ダクト２０内部の電場の勾配が前記第１実施形態の誘導ダクト２０内部の電場の勾配より大きくなり、荷電されたイオンがより速く移動される。
【００１９】
図５は第１実施形態の第４変形例を示す。第４変形例は第３変形例と基本構成が同一なものであって、第１変形例と同様に案内電極２２を備え、第１可変抵抗４２により降下された電圧が印加される。
【００２０】
つぎに、本発明による粒子の製造装置の第２実施例の構成を説明する。第２実施形態は、第１実施形態の加熱装置６０に代わって火炎を用いるものである。図６を参照すると、図１の第１実施形態と同様に、放電電極１０が第１誘導ダクト２１の内部に位置している。図１の構成と同一な電源４０、第１可変抵抗４２、第２可変抵抗４４により、放電電極１０には高電圧が印加され、第１誘導ダクト２１には低電圧が印加される。
【００２１】
一方、第１誘導ダクト２１の外側には、第１誘導ダクト２１と同軸を有する第２誘導ダクト２３が配置され、第２誘導ダクト２３の外側には、第１誘導ダクト２１と同軸を有する第３誘導ダクト２５が配置され、第３誘導ダクト２５の外側には第４誘導ダクト２７が配置される。第１、第２、第３および第４誘導ダクト２１、２３、２５、２７には、支持部材３０が嵌め合わせられている。支持部材３０には放電電極１０が貫設される。支持部材３０には、第１誘導ダクト２１に連通するように、第１貫通孔３１が形成され、第２誘導ダクト２３に連通するように、第２貫通孔３３が形成され、第３誘導ダクト２３に連通するように、第３貫通孔３５が形成され、第４誘導ダクト２７に連通するように、第４貫通孔３７が形成されている。
【００２２】
第１貫通孔３１を通じては、前述した第１実施例と同様に、放電電極１０から多量のイオンが発生することを助けるか、またはコロナ発生部位の強いエネルギーによる化学反応を抑制するため、化学反応抑制ガス供給装置５０によりＣＯ２またはＮ２などの化学反応抑制ガスを供給する。第２貫通孔３３を通じては、反応ガス供給装置５２により、ＣＯ２またはＮ２などの化学反応抑制ガスを供給する。第２貫通孔３３を通じては、反応ガス供給装置５４により、ＳｉＣｌ４またはＧｅＣｌ４などの反応ガスを供給する。第３貫通孔３５を通じては、遮蔽ガス供給装置５６により遮蔽ガス（Sheath Gas）を供給し、第４貫通孔３７を通じては、燃料ガス供給装置５８により燃料ガスを供給する。遮蔽ガスは、燃料ガスの注入により第４誘導ダクト２７の先端部で火炎が発生するとき、火炎の熱気が第１誘導ダクト２１に伝達されることを遮断するとともに、第２誘導ダクト２３の内部から排出される反応ガスが第２誘導ダクト２３の先端部で化学反応することを防止する。
【００２３】
つぎに、本発明による粒子の製造装置の第３実施形態の構成を説明する。図７ａおよび図７ｂを参照すると、第３実施形態は、前述した実施形態および変形例に適用されたニードルタイプの放電電極の代わりに、ワイヤタイプの放電電極１２を備えている。放電ワイヤの断面は、円形、矩形、菱形などの多様な形状を有することができ、１以上の形状を組み合わせることもできる。ワイヤ放電電極１２は誘導ダクト２０の横方向に取り付けられ、前述した実施形態と同様に、放電電極１２には、誘導ダクト２０より高い電圧が印加される。以上のような第３実施形態の構成によると、ニードルタイプの放電電極１０より多いイオンが発生するので、多量の粒子を製造することができる利点がある。一方、ワイヤ放電電極１２の両端は誘導ダクト２０から絶縁されている。
【００２４】
図８は第３実施形態の第１変形例を示す。この変形例は、ワイヤ放電電極１２の周囲に、コロナ放電によるイオン発生を増大させるか、または放電電極１２の周囲に異物が付着することを防止するため、化学反応抑制ガス供給装置５０によりＣＯ２またはＮ２などの化学反応抑制ガスが供給されるように、放電電極１２を取り囲む案内隔板２４を備えている。また、案内隔板２４にも誘導ダクト２０と同一極性および同一大きさの電圧を印加することにより、コロナ放電によりワイヤ放電電極１２から発生したイオンの流れを案内する。一方、案内隔板２４の間には、酸化剤ガス供給装置５２または反応ガス供給装置５４により酸化剤ガスまたは反応ガスを混合して供給するかまたは別々に供給する。
【００２５】
図９は第３実施形態の第２変形例を示す。図９の第２変形例は、前述した第１実施形態および変形例と同様に、第３可変抵抗４６を連結することにより、案内隔板２４の電圧を放電電極１２の電圧よりは低く誘導ダクト２０の電圧よりは高い電圧を維持させる場合である。
【００２６】
つぎに、本発明による粒子の製造装置の第４実施形態の構成を説明する。図１０を参照すると、本実施形態は、その基本的な構成が第３実施形態と同一であり、第２実施形態と同様に、加熱装置６０の代わりに火炎を用いるものである。
【００２７】
図１１は第４実施形態の第１変形例を示し、図１２は第４実施形態の第２変形例を示す。図１１および図１２は火炎を用いる粒子の製造装置として、それぞれ前記第３実施形態の第１変形例と第２変形例の基本構成を採用したものである。
【００２８】
図１３および図１４はそれぞれ本発明による粒子の製造装置の第５実施形態および第６実施形態を示す。図１３はニードルタイプの放電電極１４がＴ型電極に多数設けられた場合を示し、図１４は絶縁体２９を介在して誘導ダクト２０の外壁を貫通して突出した直線型電極に放電電極１４が多数設けられた場合を示す。
【００２９】
これからは、図１５に基づいて本発明によるコロナ放電を用いる粒子の製造方法を説明する。以上の実施形態および変形例の作用は第１実施形態または第２実施形態と実質的に同一であり、部分的にだけ違いがあるので、以下では第１実施形態および第２実施形態の構成による粒子の製造方法を説明する。
【００３０】
まず、放電電極１０が内部に位置する誘導ダクト２０；２１と、放電電極１０と誘導ダクト２０；２１に接続される電圧印加手段である電源および可変抵抗４２、４４と、粒子を捕集する捕集板７０とを含む、コロナ放電を用いる粒子の製造装置を用意する（Ｓ１０）。このような構成を有する粒子製造装置を用意した後、放電電極１０と誘導ダクト２０または第１誘導ダクト２１に相違なる電圧をそれぞれ印加する（Ｓ２０）。これにより、放電電極１０には、高電圧の電源４０により高電圧が印加され、誘導ダクト２０または第１誘導ダクト２１には低電圧が印加されることにより、放電電極１０からは、電気的放電であるコロナ放電により多量のイオンが発生する。一方、第１実施形態の構成により、誘導ダクト２０の内部に反応ガスを供給する（Ｓ３０）。発生したイオンは、支持部材３０の貫通孔３２、３４、３６を介して供給されるガスの流れにしたがって誘導ダクト２０の下流に移動する。この際、誘導ダクト２０には放電電極１０と同一極性の低電圧が印加されるため、放電電極１０から発生したイオンは誘導ダクト２０に付着しない。
【００３１】
第１実施形態の構成によると、誘導ダクト２０は加熱装置６０により加熱されることにより、誘導ダクト２０の内部が高温状態となり、これにより高温領域で反応ガスは高温により化学反応する（Ｓ４０）。このような化学反応により、金属または非金属の粒子が形成され、これら粒子は周囲に分布するイオンを核として新しい粒子Ｐを形成する。したがって、このように形成された粒子は自然に電荷を有し、誘導ダクト２０の内部に存在する電場の勾配と気流により誘導ダクト２０の外部へ速く排出される。この際、これら粒子Ｐは電気的に同一極性を持っているため、互いに凝集しない特性を有する。
【００３２】
ついで、捕集板７０が誘導ダクト２０の出口の前方に位置するので、前記のように、誘導ダクト２０の高温領域で化学反応により形成された金属または非金属粒子は誘導ダクト２０の外部へ移動して捕集板７０に連続的に付着する（Ｓ５０）。この際、粒子は互いに同一極性を持っているので、互いに凝集せずに捕集板７０に付着される。また、冷却装置８０により捕集板７０が冷却されることにより、粒子がより効率よく付着される。このように、誘導ダクト７０から排出される粒子は電場と熱泳動（thermophoresis）の二通りの物理的現象により捕集板７０に非常に効率よく付着される。
【００３３】
第２実施形態の構成により、第１誘導ダクト２１の内部には、放電電極１０から多量のイオンを発生させることを助けるか、またはコロナ発生部位の強いエネルギーによる化学反応を抑制するため、ＣＯ２またはＮ２などの化学反応抑制ガスを供給する。第１誘導ダクト２１と第２誘導ダクト２３との間にはＳｉＣｌ４またはＧｅＣｌ４などの反応ガスを供給し（Ｓ３０）、第２誘導ダクト２３と第３誘導ダクト２５との間には遮蔽ガスを供給する。第３誘導ダクト２５と第４誘導ダクト２７との間には燃料ガスを供給する。
【００３４】
第３誘導ダクト２５と第４誘導ダクト２７との間に移動して外部へ排出される燃料ガスに点火すると、燃料ガスは燃焼して熱エネルギーを生成する。この熱エネルギーにより、第１実施例で説明したように、第１誘導ダクト２１と第２誘導ダクト２３から排出される反応ガスは、火炎により発生した熱エネルギーにより化学反応する（Ｓ４０）。これにより、金属または非金属の新しい粒子が形成される。この際、新しい粒子は、放電電極１０から発生して第１誘導ダクト２１を通過して排出されるイオンを核として形成される。したがって、新たに形成された粒子Ｐは自然に高荷電の電気を有し、電場により外部へ排出されて捕集板７０に付着されて捕集される（Ｓ５０）。
【００３５】
一方、前述したように、第２誘導ダクト２３と第３誘導ダクト２５との間には遮蔽ガスが供給されるので、第２誘導ダクト２３と第３誘導ダクト２５の先端部からは遮蔽ガスが放出される。放出される遮蔽ガスは、燃料ガスの点火により発生した熱エネルギーが第２誘導ダクト２３の先端部に伝達されることを遮断することにより、第２誘導ダクト２３の先端部で化学反応が起こることを防止する。したがって、第２誘導ダクト２３の内壁には化学反応した粒子が付着されなくて第２誘導ダクト２３の出口が詰まらないので、反応ガスが継続して円滑に排出される。
【００３６】
以上、本発明の多様な実施形態を説明したが、本発明の保護範囲が前記実施形態に限定されるものではなく、前記実施形態に示す具体的な形状または構造は本発明の具体的な例を示すもので、前記実施形態のほかにも、特許請求範囲内で多様に変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による粒子の製造装置の第１実施形態の構成を示す断面図である。
【図２】図１の第１実施形態の第１変形例の構成を示す断面図である。
【図３】図１の第１実施形態の第２変形例の構成を示す断面図である。
【図４】図１の第１実施形態の第３変形例の構成を示す断面図である。
【図５】図１の第１実施形態の第４変形例の構成を示す断面図である。
【図６】本発明による粒子の製造装置の第２実施形態の構成を示す断面図である。
【図７ａ】本発明による粒子の製造装置の第３実施形態の構成を示す断面図である。
【図７ｂ】図７ａの誘導ダクトの斜視図である。
【図８】図７の第３実施形態の第１変形例の構成を示す断面図である。
【図９】図７の第３実施形態の第２変形例の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明による粒子の製造装置の第４実施形態の構成を示す断面図である。
【図１１】図１０の第４実施形態の第１変形例の構成を示す断面図である。
【図１２】図１０の第４実施形態の第２変形例の構成を示す断面図である。
【図１３】本発明による粒子の製造装置の第５実施形態の構成を示す断面図である。
【図１４】本発明による粒子の製造装置の第６実施形態の構成を示す断面図である。
【図１５】本発明による粒子の製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１０  放電電極
２０  誘導ダクト
４０  電源
４２  第１可変抵抗
４４  第２可変抵抗
【図１】
2006511342.tif 000003
【図２】
2006511342.tif 000004
【図３】
2006511342.tif 000005
【図４】
2006511342.tif 000006
【図５】
2006511342.tif 000007
【図６】
2006511342.tif 000008
【図７ａ】
2006511342.tif 000009
【図７ｂ】
2006511342.tif 000010
【図８】
2006511342.tif 000011
【図９】
2006511342.tif 000012
【図１０】
2006511342.tif 000013
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
2006511342.tif 000019
2006511342.tif 000020