JPH0331486B2 - - Google Patents
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- JPH0331486B2 JPH0331486B2 JP59161602A JP16160284A JPH0331486B2 JP H0331486 B2 JPH0331486 B2 JP H0331486B2 JP 59161602 A JP59161602 A JP 59161602A JP 16160284 A JP16160284 A JP 16160284A JP H0331486 B2 JPH0331486 B2 JP H0331486B2
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Landscapes
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、気相中に浮遊した超微粒子（粒径
1μｍ以下）の捕集装置に関する。
1μｍ以下）の捕集装置に関する。
従来技術
一般に、粒径1μｍ以下の超微粒子は、個々の
粒子の質量が小さいために、空気等の気体中に容
易に浮遊・飛散する性質を有する。このため、前
記超微粒子を大気圧近傍の雰囲気中で製造する方
法（例えば、本発明者らの発明に関わる金属微粒
子の製造法（特許1146170号）、金属窒化物超微粒
子の製造法（特願57−166027号）、セラミツクス
の超微粒子の製造法（特願昭58−098786号）にお
いては、生成した超微粒子が気体中に浮遊した状
態で得られる。このような浮遊超微粒子は、一般
に重力沈降速度が極めて小さいため、通常、フイ
ルター等による過式捕集法によつて捕集され
る。しかしながら、上記捕集法では、フイルター
の圧損が超微粒子の付着の増加とともに増大する
ため、超微粒子製造装置の連続操業を阻害する要
因となるばかりではなく、大型の捕集器が必要と
なる等の欠点を有する。
粒子の質量が小さいために、空気等の気体中に容
易に浮遊・飛散する性質を有する。このため、前
記超微粒子を大気圧近傍の雰囲気中で製造する方
法（例えば、本発明者らの発明に関わる金属微粒
子の製造法（特許1146170号）、金属窒化物超微粒
子の製造法（特願57−166027号）、セラミツクス
の超微粒子の製造法（特願昭58−098786号）にお
いては、生成した超微粒子が気体中に浮遊した状
態で得られる。このような浮遊超微粒子は、一般
に重力沈降速度が極めて小さいため、通常、フイ
ルター等による過式捕集法によつて捕集され
る。しかしながら、上記捕集法では、フイルター
の圧損が超微粒子の付着の増加とともに増大する
ため、超微粒子製造装置の連続操業を阻害する要
因となるばかりではなく、大型の捕集器が必要と
なる等の欠点を有する。
発明の目的
本発明は従来法における前記欠点を解消すべく
なされたものであり、その目的は小型簡便な設備
により、高捕集率で気相中に浮遊した超微粒子を
捕集し得る装置を提供するにある。
なされたものであり、その目的は小型簡便な設備
により、高捕集率で気相中に浮遊した超微粒子を
捕集し得る装置を提供するにある。
発明の構成
本発明者らは、前記目的を達成すべく研究の結
果、気相中に浮遊している超微粒子は、溶媒（ア
ルコール、エーテル、ケロシン等）の霧滴によつ
て捕集しうることを知見した。すなわち、超微粒
子を浮遊した気流中に前記溶媒を気体を作動流体
とするエジエクターによる噴霧混合し、該浮遊超
微粒子と溶媒の霧滴とを接触させ、該超微粒子を
霧滴中に取込んだ後、該霧滴を凝縮させることに
より、超微粒子を効率良く捕集できることを見出
し、これに基づいて本発明を完成したものであ
る。
果、気相中に浮遊している超微粒子は、溶媒（ア
ルコール、エーテル、ケロシン等）の霧滴によつ
て捕集しうることを知見した。すなわち、超微粒
子を浮遊した気流中に前記溶媒を気体を作動流体
とするエジエクターによる噴霧混合し、該浮遊超
微粒子と溶媒の霧滴とを接触させ、該超微粒子を
霧滴中に取込んだ後、該霧滴を凝縮させることに
より、超微粒子を効率良く捕集できることを見出
し、これに基づいて本発明を完成したものであ
る。
本発明における超微粒子の捕集は、１ないし複
数個の超微粒子捕集器とこれに接続される１ない
し複数個の溶媒凝縮器により行われる。
数個の超微粒子捕集器とこれに接続される１ない
し複数個の溶媒凝縮器により行われる。
すなわち、気相中に浮遊する超微粒子の捕集装
置において、該超微粒子浮遊気相と溶媒の霧滴と
を混合して超微粒子を捕集する捕集器と溶媒霧滴
を凝縮する凝縮器を組合せたものからなつてい
る。
置において、該超微粒子浮遊気相と溶媒の霧滴と
を混合して超微粒子を捕集する捕集器と溶媒霧滴
を凝縮する凝縮器を組合せたものからなつてい
る。
その実施態様を図面に基いて説明する。第１図
はその概要図を示す。超微粒子捕集器は、内室１
及び外室２よりなる。内室１の上部には超微粒子
浮遊気体の流入口３及び気体例えばN2、H2、
Ar、He、O2等を作動流体とするエジエクター作
動ガス導入口４より溶媒を噴霧する溶媒噴霧口５
が設けられている。そして内室１の下端は外室２
の底部に貯蔵された溶媒８中に開口し、開口部７
及び開口部に設けた小孔６より溶媒中に超微粒子
浮遊気体及び超微粒付着霧滴が噴出される。外室
２は上部に気体排出口１０が底部に溶媒８が貯蔵
されており、該溶媒８は溶媒吸上げ口１８より静
置槽９を経て、溶媒噴霧口５へ導かれる。
はその概要図を示す。超微粒子捕集器は、内室１
及び外室２よりなる。内室１の上部には超微粒子
浮遊気体の流入口３及び気体例えばN2、H2、
Ar、He、O2等を作動流体とするエジエクター作
動ガス導入口４より溶媒を噴霧する溶媒噴霧口５
が設けられている。そして内室１の下端は外室２
の底部に貯蔵された溶媒８中に開口し、開口部７
及び開口部に設けた小孔６より溶媒中に超微粒子
浮遊気体及び超微粒付着霧滴が噴出される。外室
２は上部に気体排出口１０が底部に溶媒８が貯蔵
されており、該溶媒８は溶媒吸上げ口１８より静
置槽９を経て、溶媒噴霧口５へ導かれる。
なお、溶媒噴霧口５への溶媒の帰還はエジエク
ターによる吸引力を利用することが有効である
が、他の手段例えばポンプ等によつて行つてもよ
い。
ターによる吸引力を利用することが有効である
が、他の手段例えばポンプ等によつて行つてもよ
い。
溶媒凝縮器は、内室１１及び外室１２よりな
り、内室１１の上部には超微粒子捕集器の気体排
出口１０から排出されたガスのガス導入口１３が
設けられ、内室１１の外端は外室１２の底部に貯
蔵された溶媒８′中に開口し、その開口部７′には
複数の小孔またはスリツト６′が設けられている。
外室１２の上部にガス排出口１５を有し、その底
部に溶媒８′の槽が設けられている。なお、溶媒
８′及びガスを冷却するために冷却器１４を必要
とする場合には内室１１の中央部または外室１２
の周囲、あるいはその両者に冷却器１４を設ける
とよい。
り、内室１１の上部には超微粒子捕集器の気体排
出口１０から排出されたガスのガス導入口１３が
設けられ、内室１１の外端は外室１２の底部に貯
蔵された溶媒８′中に開口し、その開口部７′には
複数の小孔またはスリツト６′が設けられている。
外室１２の上部にガス排出口１５を有し、その底
部に溶媒８′の槽が設けられている。なお、溶媒
８′及びガスを冷却するために冷却器１４を必要
とする場合には内室１１の中央部または外室１２
の周囲、あるいはその両者に冷却器１４を設ける
とよい。
本発明の装置においては、前記超微粒子捕集器
及び溶媒凝縮器を多段として用いることにより、
超微粒子捕集効率や溶媒の凝縮効率を一段と向上
させることができる。従つて多段として用いても
よい。
及び溶媒凝縮器を多段として用いることにより、
超微粒子捕集効率や溶媒の凝縮効率を一段と向上
させることができる。従つて多段として用いても
よい。
本発明において用いる溶媒としては、水、アル
コール類、エーテル類、ケトン類、フエノール
類、シンナー類、炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭
化水素、石油系溶媒等が挙げられ、これらの単独
または２種以上の混合物が用いられる。なお、超
微粒子の捕集効率や分散性の向上、あるいは超微
粒子の表面改質、物性改善等の目的で、前記溶媒
に表面活性剤、分散剤、凝集剤あるいは無機化合
物を添加してもよい。
コール類、エーテル類、ケトン類、フエノール
類、シンナー類、炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭
化水素、石油系溶媒等が挙げられ、これらの単独
または２種以上の混合物が用いられる。なお、超
微粒子の捕集効率や分散性の向上、あるいは超微
粒子の表面改質、物性改善等の目的で、前記溶媒
に表面活性剤、分散剤、凝集剤あるいは無機化合
物を添加してもよい。
また、エジエクターを使用する場合、その作動
ガスは溶媒と反応しないガス、例えば、通常N2、
H2、Ar、He、O2及び炭化水素ガスの中から選
ばれた１種あるいは２種以上の混合ガスを用いれ
ばよい。場合によつては超微粒子の表面改質や構
造制御等の目的で、超微粒子と作動ガスとを反応
させてもよい。
ガスは溶媒と反応しないガス、例えば、通常N2、
H2、Ar、He、O2及び炭化水素ガスの中から選
ばれた１種あるいは２種以上の混合ガスを用いれ
ばよい。場合によつては超微粒子の表面改質や構
造制御等の目的で、超微粒子と作動ガスとを反応
させてもよい。
次に本発明装置の作用を説明すると、超微粒子
を浮遊した気体は、内室１内を下降する間に、内
室１の頂部から噴出された溶媒霧滴と混合され、
該超微粒子は溶媒霧滴に付着する。この溶媒霧滴
は、内室１内に導入された気体と共に外室２の下
部に貯蔵された溶媒８中へ、小孔６及び下部開口
部７より放出される。この過程で超微粒子付着霧
滴は溶媒に吸収され、同時に超微粒子は溶媒中に
捕集される。霧滴と同時に溶媒中に放出された気
体は外室２上部に設けられた気体排出口１０に導
かれる。また霧滴を吸収した溶媒の一部は、１〜
複数個の静置槽９を経て溶媒噴霧口５へ導かれ、
再使用される。
を浮遊した気体は、内室１内を下降する間に、内
室１の頂部から噴出された溶媒霧滴と混合され、
該超微粒子は溶媒霧滴に付着する。この溶媒霧滴
は、内室１内に導入された気体と共に外室２の下
部に貯蔵された溶媒８中へ、小孔６及び下部開口
部７より放出される。この過程で超微粒子付着霧
滴は溶媒に吸収され、同時に超微粒子は溶媒中に
捕集される。霧滴と同時に溶媒中に放出された気
体は外室２上部に設けられた気体排出口１０に導
かれる。また霧滴を吸収した溶媒の一部は、１〜
複数個の静置槽９を経て溶媒噴霧口５へ導かれ、
再使用される。
超微粒子捕集器の外室２上部に設けられた気体
排出口１０に導かれた気体は溶媒凝縮器の内室１
１内へガス導入口１３から入る。同室内に設けら
れた冷却器１４によつて冷却される。これにより
溶媒蒸気は凝縮し液滴となる。さらに、該ガスは
外室１２の下部に貯蔵された溶媒８′中に内室１
１の下部に設けられた小孔６′及び下端開口部
７′を通じて放出され、溶媒液滴（一部には超微
粒子を含む）を吸収させた後ガス排出口１５より
放出される。
排出口１０に導かれた気体は溶媒凝縮器の内室１
１内へガス導入口１３から入る。同室内に設けら
れた冷却器１４によつて冷却される。これにより
溶媒蒸気は凝縮し液滴となる。さらに、該ガスは
外室１２の下部に貯蔵された溶媒８′中に内室１
１の下部に設けられた小孔６′及び下端開口部
７′を通じて放出され、溶媒液滴（一部には超微
粒子を含む）を吸収させた後ガス排出口１５より
放出される。
なお、超微粒子捕集器の溶媒８を貯蔵する槽
と、溶媒凝縮器の溶媒８′を貯蔵する槽とを連成
管１６で接続すると溶媒凝縮器により凝縮した溶
媒を超微粒子捕集器へ帰還させることができる。
と、溶媒凝縮器の溶媒８′を貯蔵する槽とを連成
管１６で接続すると溶媒凝縮器により凝縮した溶
媒を超微粒子捕集器へ帰還させることができる。
発明の効果
本発明の超微粒子捕集装置によると、気相中に
浮遊している超微粒子を、連続的に且つ極めて効
果的に捕集することができると共に、超微粒子製
造法に適用することにより、その生産性を一段と
向上させることができる。また、極めて活性な金
属超微粒子を表面処理せずに捕集し取出すことも
可能である。さらに、超微粒子の表面改質処理や
磁性流体の作製等を一工程で行うことができるな
ど、種々の副次的効果も奏し得られる。
浮遊している超微粒子を、連続的に且つ極めて効
果的に捕集することができると共に、超微粒子製
造法に適用することにより、その生産性を一段と
向上させることができる。また、極めて活性な金
属超微粒子を表面処理せずに捕集し取出すことも
可能である。さらに、超微粒子の表面改質処理や
磁性流体の作製等を一工程で行うことができるな
ど、種々の副次的効果も奏し得られる。
実施例：
以下の実施例においては、次の装置ならびに作
動条件で行つた。超微粒子捕集器は、段数１段
で、内室50mmφ×500mm、外室80mmφ×500mm、静
置槽４段、エジエクター作動ガスとして窒素（30
／min）、噴霧口径1.2mmφ、溶媒としてエチル
アルコール、溶媒凝縮器は、段数１段、内室40mm
φ×500mm、外室70mmφ×500mm、溶媒としてエチ
ルアルコール、冷却器（内室中央部冷却）はドラ
イアイスとCCl4により冷却した。
動条件で行つた。超微粒子捕集器は、段数１段
で、内室50mmφ×500mm、外室80mmφ×500mm、静
置槽４段、エジエクター作動ガスとして窒素（30
／min）、噴霧口径1.2mmφ、溶媒としてエチル
アルコール、溶媒凝縮器は、段数１段、内室40mm
φ×500mm、外室70mmφ×500mm、溶媒としてエチ
ルアルコール、冷却器（内室中央部冷却）はドラ
イアイスとCCl4により冷却した。
実施例 １
金属を窒素雰囲気中でアークプラズマ加熱する
ことにより該金属の窒化物超微粒子を製造した。
ことにより該金属の窒化物超微粒子を製造した。
本発明者らの発明に係わる特願昭57−166027号
の方法による。）得られた窒化チタン超微粒子を
浮遊した窒素気流（20／min）を超微粒子捕集
装置に導入し、窒化チタン超微粒子の捕集を行つ
た。その結果、窒化チタン超微粒子を捕集率90％
以上で捕集し得られた。
の方法による。）得られた窒化チタン超微粒子を
浮遊した窒素気流（20／min）を超微粒子捕集
装置に導入し、窒化チタン超微粒子の捕集を行つ
た。その結果、窒化チタン超微粒子を捕集率90％
以上で捕集し得られた。
実施例 ２
水素と不活性ガス（50％H2と50％Ar）の混合
ガス中の水素をアークプラズマ等により活性化す
ると共に、該活性化した水素と溶融金属（鉄）と
を反応させることにより金属の超微粒子を製造し
た。（特許第1146170号）、50％H2と50％Arの混
合ガスに浮遊した超微粒子流（20／min）を前
記超微粒子捕集装置へ導入し、鉄超微粒子を捕集
した。鉄超微粒子の捕集率は95％以上であつた。
ガス中の水素をアークプラズマ等により活性化す
ると共に、該活性化した水素と溶融金属（鉄）と
を反応させることにより金属の超微粒子を製造し
た。（特許第1146170号）、50％H2と50％Arの混
合ガスに浮遊した超微粒子流（20／min）を前
記超微粒子捕集装置へ導入し、鉄超微粒子を捕集
した。鉄超微粒子の捕集率は95％以上であつた。
なお、鉄超微粒子を溶媒と共に大気中に取出す
ことにより、安定化処理せずに捕集することがで
きる。
ことにより、安定化処理せずに捕集することがで
きる。
第１図は本発明の超微粒子捕集装置の一実施態
様の概要を示す切断側面図である。 １：超微粒子捕集器の内室、２：超微粒子捕集
器の外室、３：超微粒子浮遊気体導入口、４：エ
ジエクター作動ガス導入口、５：溶媒噴霧口、
６，６′：小孔、７，７′：開口部、８，８′：溶
媒、９：静置槽、１０：気体排出口、１１：溶媒
凝縮器の内室、１２：溶媒凝縮器の外室、１３：
ガス導入口、１４：冷却器、１５：ガス排出口、
１６：連成管、１７：溶媒排出口、１８：溶媒吸
上げ口、１９：溶媒注入口。
様の概要を示す切断側面図である。 １：超微粒子捕集器の内室、２：超微粒子捕集
器の外室、３：超微粒子浮遊気体導入口、４：エ
ジエクター作動ガス導入口、５：溶媒噴霧口、
６，６′：小孔、７，７′：開口部、８，８′：溶
媒、９：静置槽、１０：気体排出口、１１：溶媒
凝縮器の内室、１２：溶媒凝縮器の外室、１３：
ガス導入口、１４：冷却器、１５：ガス排出口、
１６：連成管、１７：溶媒排出口、１８：溶媒吸
上げ口、１９：溶媒注入口。
Claims (1)
- １ 気相中に浮遊する粒径1μｍ以下の超微粒子
の捕集装置において、該超微粒子浮遊気相と溶媒
の霧滴とを混合することにより超微粒子を捕集す
る超微粒子捕集器と溶媒霧滴を凝縮するための凝
縮器を組合せたものからなり、超微粒子捕集器
は、内室及び外室の２室よりなり、内室上部に気
体を作動流体とするエジエクターによる溶媒噴霧
口ならびに超微粒子浮遊気体流入口を有し、内室
下部は外室底部に貯蔵された溶媒中に開口すると
共に、底部溶媒は静置槽を経て溶媒噴霧口へ接続
され、また溶媒凝縮器は内室及び外室の２室より
なり、内室上部には捕集器で分離した気体導入口
を有し、内室下部は外室底部に貯蔵された溶媒中
に開口すると共に、外室に気体排気口を設けたこ
とを特徴とする超微粒子捕集装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16160284A JPS6142318A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 超微粒子捕集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16160284A JPS6142318A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 超微粒子捕集装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142318A JPS6142318A (ja) | 1986-02-28 |
| JPH0331486B2 true JPH0331486B2 (ja) | 1991-05-07 |
Family
ID=15738273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16160284A Granted JPS6142318A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 超微粒子捕集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142318A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0754286B2 (ja) * | 1987-04-03 | 1995-06-07 | 三菱重工業株式会社 | カロリ−メ−タの前処理装置 |
| JP2554076Y2 (ja) * | 1991-06-17 | 1997-11-12 | 矢崎総業株式会社 | 電気接続箱 |
| US20060237301A1 (en) * | 2003-08-08 | 2006-10-26 | Takeshi Azami | Apparatus for producing nanocarbon, method for producing nanocarbon and method for collecting nanocarbon |
| JP4675398B2 (ja) * | 2007-10-17 | 2011-04-20 | 株式会社栗本鐵工所 | 磁気粘性流体及び磁気粘性流体の製造方法 |
| WO2017149579A1 (ja) * | 2016-02-29 | 2017-09-08 | 株式会社日立製作所 | 化学物質センシングシステム |
-
1984
- 1984-08-02 JP JP16160284A patent/JPS6142318A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142318A (ja) | 1986-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |