JPH0797204A - フラーレンススの回収装置 - Google Patents
フラーレンススの回収装置Info
- Publication number
- JPH0797204A JPH0797204A JP5264180A JP26418093A JPH0797204A JP H0797204 A JPH0797204 A JP H0797204A JP 5264180 A JP5264180 A JP 5264180A JP 26418093 A JP26418093 A JP 26418093A JP H0797204 A JPH0797204 A JP H0797204A
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- JP
- Japan
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- pipe
- fullerence
- umbrella
- torch
- plasma
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 短時間に多量のフラーレンススを高い収率で
回収できる回収装置を提供する。 【構成】 黒鉛を減圧インダクションプラズマトーチ１
内で高温プラズマ炎２５にて加熱し、気化させる。急冷
流体を通すパイプ３２を巻回した熱伝導性の良好な傘３
１をトーチ１の下部の設け、この傘を冷却し、気化させ
た蒸気を傘１２に付着させて、フラーレンススを形成し
回収する。
回収できる回収装置を提供する。 【構成】 黒鉛を減圧インダクションプラズマトーチ１
内で高温プラズマ炎２５にて加熱し、気化させる。急冷
流体を通すパイプ３２を巻回した熱伝導性の良好な傘３
１をトーチ１の下部の設け、この傘を冷却し、気化させ
た蒸気を傘１２に付着させて、フラーレンススを形成し
回収する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、インダクションプラ
ズマ溶射装置を用いて炭素を溶解し、急冷流体の導入に
よってフラーレンススを抽出し、このフラーレンススを
回収する装置に関するものである。
ズマ溶射装置を用いて炭素を溶解し、急冷流体の導入に
よってフラーレンススを抽出し、このフラーレンススを
回収する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】炭素黒鉛を溶解し、２０００℃程度から
１秒以内に１０3〜１０4以上の温度で急冷すると、Ｃ６
０，Ｃ７０のようなフラーレンに変態することが知られ
ている。このようなフラーレンを低温ＣＶＤ法で得よう
としても多量のフラーレンを得ることができなかった。
又、直流プラズマ法により炭素粉体を溶射しフラーレン
を抽出させようとする場合、直流プラズマは電極にさら
されており、その電極の材料がプラズマ中に存在し、高
純度のフラーレンを得るには不都合であった。
１秒以内に１０3〜１０4以上の温度で急冷すると、Ｃ６
０，Ｃ７０のようなフラーレンに変態することが知られ
ている。このようなフラーレンを低温ＣＶＤ法で得よう
としても多量のフラーレンを得ることができなかった。
又、直流プラズマ法により炭素粉体を溶射しフラーレン
を抽出させようとする場合、直流プラズマは電極にさら
されており、その電極の材料がプラズマ中に存在し、高
純度のフラーレンを得るには不都合であった。
【０００３】そこで、本発明者たちは、特願平４−１９
６１８９号において、インダクションプラズマ溶射装置
のプラズマ炎内に黒鉛粉体をキャリアガスとともにキャ
リアガス導入管から投入して溶融させたのち、プラズマ
炎の設定温度に応じて設けた急冷流体導入管から急冷流
体を生成管内の溶融物に投入し、下部に設けた受け皿に
フラーレンを回収する抽出方法を提案した。
６１８９号において、インダクションプラズマ溶射装置
のプラズマ炎内に黒鉛粉体をキャリアガスとともにキャ
リアガス導入管から投入して溶融させたのち、プラズマ
炎の設定温度に応じて設けた急冷流体導入管から急冷流
体を生成管内の溶融物に投入し、下部に設けた受け皿に
フラーレンを回収する抽出方法を提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者等が
特願平４−１９６１８９号で提案したものは、プラズマ
炎に多量の黒鉛を投入することができ、短時間に多量の
フラーレンを回収することができたが、回収されるフラ
ーレンの収率は１．５〜２％どまりであった。
特願平４−１９６１８９号で提案したものは、プラズマ
炎に多量の黒鉛を投入することができ、短時間に多量の
フラーレンを回収することができたが、回収されるフラ
ーレンの収率は１．５〜２％どまりであった。
【０００５】この発明は、短時間に多量のフラーレンス
スを高い収率で回収できる回収装置を提案するものであ
る。
スを高い収率で回収できる回収装置を提案するものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は黒
鉛を減圧インダクションプラズマトーチ内で高温プラズ
マ炎にて加熱し気化させ、気化した蒸気を急冷させてフ
ラーレンススとして回収するフラーレンススの回収装置
であって、上記トーチの下部に熱伝導性の良好な金属材
で構成され、急冷流体を通すパイプを巻回した傘を設け
たものである。
鉛を減圧インダクションプラズマトーチ内で高温プラズ
マ炎にて加熱し気化させ、気化した蒸気を急冷させてフ
ラーレンススとして回収するフラーレンススの回収装置
であって、上記トーチの下部に熱伝導性の良好な金属材
で構成され、急冷流体を通すパイプを巻回した傘を設け
たものである。
【０００７】
【作用】この発明のフラーレンススの回収装置では、減
圧インダクションプラズマトーチと、それに連接する減
圧処理室を用い、この処理室を不活性ガスで置換してお
いて、トーチにキャリアガスとともに黒鉛を高温プラズ
マ炎で加熱気化させ、トーチ下部に設けた傘に巻回させ
たパイプに急冷流体を投入して傘を冷却し、加熱気化し
た蒸気を傘に接着させることにより傘にフラーレンスス
を付着させる。
圧インダクションプラズマトーチと、それに連接する減
圧処理室を用い、この処理室を不活性ガスで置換してお
いて、トーチにキャリアガスとともに黒鉛を高温プラズ
マ炎で加熱気化させ、トーチ下部に設けた傘に巻回させ
たパイプに急冷流体を投入して傘を冷却し、加熱気化し
た蒸気を傘に接着させることにより傘にフラーレンスス
を付着させる。
【０００８】
【実施例】以下、この発明を実施例により詳細に説明す
るが、それに先立ってこの発明で使用する減圧インダク
ションプラズマトーチとそれに連接する処理室を示す図
１について説明する。図において、１は窒化硅素焼結体
を素材として組み立てられた減圧インダクションプラズ
マトーチであり、２はこのトーチ１の下方に連接して設
けれている減圧処理室である。
るが、それに先立ってこの発明で使用する減圧インダク
ションプラズマトーチとそれに連接する処理室を示す図
１について説明する。図において、１は窒化硅素焼結体
を素材として組み立てられた減圧インダクションプラズ
マトーチであり、２はこのトーチ１の下方に連接して設
けれている減圧処理室である。
【０００９】トーチ１は窒化硅素燃結体よりなる外側管
３，中間管４，キャリアガス導入管５及び外側管３を冷
却するための耐熱ガラス製の冷却管６と、この冷却管６
の外周に配置した高周波導入コイル１３とから構成され
ている。そして、上記外側管３の下端はトーチ１下方に
連接して設けられた減圧処理室２内に臨むように、上記
外側管３の下方をトーチ支持下部フランジ７及びそれに
係合する外側管支持下部リング９のＯリング１０にて支
持されており、また外側管３の上端はトーチ支持上部フ
ランジ１７に係合し、この上部フランジ１７下部に固定
されている外側管支持上部リング１６に支持されてい
て、上記トーチ支持下部フランジ７と上部フランジ１７
にロッド棒１４を嵌入し、螺着固定されている。
３，中間管４，キャリアガス導入管５及び外側管３を冷
却するための耐熱ガラス製の冷却管６と、この冷却管６
の外周に配置した高周波導入コイル１３とから構成され
ている。そして、上記外側管３の下端はトーチ１下方に
連接して設けられた減圧処理室２内に臨むように、上記
外側管３の下方をトーチ支持下部フランジ７及びそれに
係合する外側管支持下部リング９のＯリング１０にて支
持されており、また外側管３の上端はトーチ支持上部フ
ランジ１７に係合し、この上部フランジ１７下部に固定
されている外側管支持上部リング１６に支持されてい
て、上記トーチ支持下部フランジ７と上部フランジ１７
にロッド棒１４を嵌入し、螺着固定されている。
【００１０】外側管３の外側には、外側管３を冷却する
ための冷却水送通路となる間隙を有して冷却管６が、そ
の下方を外側管支持下部リング９上に固定された絶縁リ
ング１１にＯリング１２でシールされ、上方は外側管支
持上部リング１６下方にＯリングと締結具１５ｃによっ
て固定されている冷却管支持リング１５に支持されてい
る。中間管４及びキャリアガス導入管５は上部が順次夫
々の支持リング１９，２０，２１とＯリング１９ｅ，２
０ｅ，２０ｆ，２１ｂ及び締結具１９ｆ，２０ｄ，２１
ａにて支持、シールされ、これらの支持リングは互いに
係合螺着されている。
ための冷却水送通路となる間隙を有して冷却管６が、そ
の下方を外側管支持下部リング９上に固定された絶縁リ
ング１１にＯリング１２でシールされ、上方は外側管支
持上部リング１６下方にＯリングと締結具１５ｃによっ
て固定されている冷却管支持リング１５に支持されてい
る。中間管４及びキャリアガス導入管５は上部が順次夫
々の支持リング１９，２０，２１とＯリング１９ｅ，２
０ｅ，２０ｆ，２１ｂ及び締結具１９ｆ，２０ｄ，２１
ａにて支持、シールされ、これらの支持リングは互いに
係合螺着されている。
【００１１】そして、キャリアガス導入管５と中間管４
との間のプラズマガス送入路にはキャリアガス導入管支
持リング２０に設けたプラズマガス導入口２０ｃに接続
したプラズマガス導入管２０ｇからプラズマガスが、中
間管４と外側管３の間のシースガス送入路には中間管支
持リング１９に設けたシースガス導入口１９ｃに接続し
たシースガス導入管１９ｄからシースガスが夫々導入さ
れるようになっている。又、外側管３冷却のための冷却
水は外側管支持下部リング９に設けた冷却水導入口９ｃ
から外側管３と冷却管６の間に送られ、外側管３を冷却
して外側管支持上部リング１６に設けた冷却水排水口１
６ｃから外部に排水されるようになっている。
との間のプラズマガス送入路にはキャリアガス導入管支
持リング２０に設けたプラズマガス導入口２０ｃに接続
したプラズマガス導入管２０ｇからプラズマガスが、中
間管４と外側管３の間のシースガス送入路には中間管支
持リング１９に設けたシースガス導入口１９ｃに接続し
たシースガス導入管１９ｄからシースガスが夫々導入さ
れるようになっている。又、外側管３冷却のための冷却
水は外側管支持下部リング９に設けた冷却水導入口９ｃ
から外側管３と冷却管６の間に送られ、外側管３を冷却
して外側管支持上部リング１６に設けた冷却水排水口１
６ｃから外部に排水されるようになっている。
【００１２】トーチ支持下部フランジ７の下部にプラズ
マ炎２５のアース防止絶縁リング８がビス８ｃにより固
定されている。又、この絶縁リング８には３０〜９０度
に開いたステンレス又は銅製の傘が締結具又は接着によ
り取り付けられている。この傘の外縁に沿ってステンレ
ス又は銅製のパイプ３２が数回巻回されて、その両端は
減圧処理室２から取り出されている。なお、３５は受け
皿である。
マ炎２５のアース防止絶縁リング８がビス８ｃにより固
定されている。又、この絶縁リング８には３０〜９０度
に開いたステンレス又は銅製の傘が締結具又は接着によ
り取り付けられている。この傘の外縁に沿ってステンレ
ス又は銅製のパイプ３２が数回巻回されて、その両端は
減圧処理室２から取り出されている。なお、３５は受け
皿である。
【００１３】上記のような構造の減圧インダンションプ
ラズマトーチを用いて、この発明のフラーレンスス回収
は次のようにして行われる。まず、トーチ１下方に連接
する減圧処理室２内にステンレス，銅などの熱伝導率の
良好な金属製の傘３１，パイプ３２及び受け皿３５をセ
ットし、減圧処理室２内を１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰
囲気としたのち、プラズマガス導入管２０ｇ，シースガ
ス導入管１９ｄ，キャリアガス導入管５からアルゴンガ
スを注入し、減圧処理室２内をアルゴンガスに置換す
る。そして、パイプ３２の急冷流体導入部３３から水又
は液体窒素等の流体を投入しつつ、トーチ１のプラズマ
ガス導入管２０ｇからキャリアガス導入管５と中間管４
との間にアルゴンガス等のプラズマガスを５リッター／
分で供給し、シースガス導入管１９ｄから中間管４と外
側管３との間にアルゴンガス等のシースガスを２０リッ
ター／分で供給し、さらにキャリアガス導入管５からア
ルゴンガスのようなキャリアガスとともに粒径が５〜２
０μｍの黒鉛を１〜２ｇ／分で供給する状態で高周波誘
導コイル１３に５ｋｗ，１３.５６ＭＨｚの高周波電力
を印加すると、左右にバランスのとれた正常な１０００
０Ｋの高温のプラズマ炎２５が発生し、供給された黒鉛
が加熱され、気化した蒸気がプラズマ炎２５とともにト
ーチ１下方の減圧処理室２に送られる。
ラズマトーチを用いて、この発明のフラーレンスス回収
は次のようにして行われる。まず、トーチ１下方に連接
する減圧処理室２内にステンレス，銅などの熱伝導率の
良好な金属製の傘３１，パイプ３２及び受け皿３５をセ
ットし、減圧処理室２内を１００Ｔｏｒｒ以下の真空雰
囲気としたのち、プラズマガス導入管２０ｇ，シースガ
ス導入管１９ｄ，キャリアガス導入管５からアルゴンガ
スを注入し、減圧処理室２内をアルゴンガスに置換す
る。そして、パイプ３２の急冷流体導入部３３から水又
は液体窒素等の流体を投入しつつ、トーチ１のプラズマ
ガス導入管２０ｇからキャリアガス導入管５と中間管４
との間にアルゴンガス等のプラズマガスを５リッター／
分で供給し、シースガス導入管１９ｄから中間管４と外
側管３との間にアルゴンガス等のシースガスを２０リッ
ター／分で供給し、さらにキャリアガス導入管５からア
ルゴンガスのようなキャリアガスとともに粒径が５〜２
０μｍの黒鉛を１〜２ｇ／分で供給する状態で高周波誘
導コイル１３に５ｋｗ，１３.５６ＭＨｚの高周波電力
を印加すると、左右にバランスのとれた正常な１０００
０Ｋの高温のプラズマ炎２５が発生し、供給された黒鉛
が加熱され、気化した蒸気がプラズマ炎２５とともにト
ーチ１下方の減圧処理室２に送られる。
【００１４】この時、減圧処理室２の入口ではプラズマ
炎２５の温度は２０００℃以上の高温となっており、減
圧処理室内では気化した蒸気が浮遊し、冷却された傘に
接触して蒸気は急冷され、フラーレンススとして傘の内
壁に付着する。又、傘に接触しなかった蒸気は、受け皿
３５に黒鉛として堆積する。そして、傘に付着したフラ
ーレンススは、作業が終わった後、刷毛などによって回
収される。このとき、回収されたフラーレンススは収率
が７〜１０％であった。
炎２５の温度は２０００℃以上の高温となっており、減
圧処理室内では気化した蒸気が浮遊し、冷却された傘に
接触して蒸気は急冷され、フラーレンススとして傘の内
壁に付着する。又、傘に接触しなかった蒸気は、受け皿
３５に黒鉛として堆積する。そして、傘に付着したフラ
ーレンススは、作業が終わった後、刷毛などによって回
収される。このとき、回収されたフラーレンススは収率
が７〜１０％であった。
【００１５】上記の実施例では、傘の外縁に沿ってパイ
プが設けられていたが、傘を内壁と外壁の２重構造と
し、内壁と外壁との間に急冷流体を投入してもよい。
又、傘は下の方が上の方より広いフレア型傘だけでな
く、円筒状及びプラズマ炎に沿って広がるタイト型傘で
あってもよい。
プが設けられていたが、傘を内壁と外壁の２重構造と
し、内壁と外壁との間に急冷流体を投入してもよい。
又、傘は下の方が上の方より広いフレア型傘だけでな
く、円筒状及びプラズマ炎に沿って広がるタイト型傘で
あってもよい。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の減圧イ
ンダクションプラズマトーチを用いて、高温のプラズマ
炎にて黒鉛を加熱気化させ、トーチ下部に設けた冷却さ
れた傘に蒸気を接着させることによって傘にフラーレン
ススを付着させ回収するものであり、短時間に大量のフ
ラーレンススが回収され、その収率も大きい。
ンダクションプラズマトーチを用いて、高温のプラズマ
炎にて黒鉛を加熱気化させ、トーチ下部に設けた冷却さ
れた傘に蒸気を接着させることによって傘にフラーレン
ススを付着させ回収するものであり、短時間に大量のフ
ラーレンススが回収され、その収率も大きい。
【図１】この発明のフラーレンススの回収装置の一実施
例を示す概略図である。
例を示す概略図である。
１ 減圧インダクションプラズマトーチ ２ 減圧処理室 １３ 高周波誘導コイル ２５ プラズマ炎 ３１ 傘 ３２ パイプ ３３ 急冷流体導入口 ３４ 急冷流体排出口 ３５ 受け皿
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 裕康 大阪府大阪市東淀川区淡路２丁目14番３号 株式会社三社電機製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 黒鉛を減圧インダンションプラズマトー
チ内で、高温プラズマ炎にて加熱し気化させ、気化させ
た蒸気を急冷しフラーレンススとして回収するフラーレ
ンススの回収装置において、上記トーチの下部に熱伝導
性の良好な金属材で構成され、急冷流体を通すパイプを
巻回した傘を設けたことを特徴とするフラーレンススの
回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5264180A JPH0797204A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | フラーレンススの回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5264180A JPH0797204A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | フラーレンススの回収装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0797204A true JPH0797204A (ja) | 1995-04-11 |
Family
ID=17399581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5264180A Pending JPH0797204A (ja) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | フラーレンススの回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797204A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH059013A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-19 | Nec Corp | フラーレン合成装置 |
| JPH05124807A (ja) * | 1991-08-07 | 1993-05-21 | Mitsubishi Kasei Corp | フラーレン類の製造方法 |
| US5227038A (en) * | 1991-10-04 | 1993-07-13 | William Marsh Rice University | Electric arc process for making fullerenes |
-
1993
- 1993-09-28 JP JP5264180A patent/JPH0797204A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH059013A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-19 | Nec Corp | フラーレン合成装置 |
| JPH05124807A (ja) * | 1991-08-07 | 1993-05-21 | Mitsubishi Kasei Corp | フラーレン類の製造方法 |
| US5227038A (en) * | 1991-10-04 | 1993-07-13 | William Marsh Rice University | Electric arc process for making fullerenes |
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