(57)【要約】【課題】生成したナノカーボンを外部に暴露されることなく安全で安定的に回収し、一定品質の製品を安定して出荷することができる複数一体型ナノカーボン生成回収装置を提供する。【解決手段】各々がナノカーボンを生成する複数のナノカーボン生成炉2A,2Bと、前記複数のナノカーボン生成炉で生成された生成ナノカーボンを一括して回収する生成ナノカーボン回収装置3と、前記複数のナノカーボン生成炉と前記生成ナノカーボン回収装置との間をそれぞれ気密に結合し、これら複数のナノカーボン生成炉および生成ナノカーボン回収装置の内部に外気が侵入しないように該複数のナノカーボン生成炉の各々と該生成ナノカーボン回収装置とを一体化するシール接続構造71,72,73,74とを有する。【選択図】図１
2014172805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々がナノカーボンを生成する複数のナノカーボン生成炉と、
前記複数のナノカーボン生成炉で生成された生成ナノカーボンを一括して回収する生成ナノカーボン回収装置と、
前記複数のナノカーボン生成炉と前記生成ナノカーボン回収装置との間をそれぞれ気密に結合し、前記複数のナノカーボン生成炉および前記生成ナノカーボン回収装置の内部に外気が侵入しないように前記複数のナノカーボン生成炉の各々と前記生成ナノカーボン回収装置とを一体化するシール接続構造と、
を有することを特徴とする複数一体型ナノカーボン生成回収装置。
【請求項２】
前記ナノカーボン生成炉と前記生成ナノカーボン回収装置との間に設けられ、前記シール接続構造により前記ナノカーボン生成炉および前記生成ナノカーボン回収装置とそれぞれ気密に結合され、前記複数のナノカーボン生成炉でそれぞれ生成したナノカーボンを前記生成ナノカーボン回収装置に搬送する生成ナノカーボン搬送装置をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
回収した生成ナノカーボンを分散させるための分散溶液を前記ナノカーボン回収装置内に注入する分散溶液注入管を有する分散溶液注入手段をさらに有することを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
前記ナノカーボン生成炉および前記生成ナノカーボン回収装置にそれぞれ連通する排気ダクトと、
前記排気ダクトの出口側に設けられ、前記排気ダクトを介して前記ナノカーボン生成炉内の未反応ガスを系外排出するとともに、前記生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液からの揮発ガスを系外排出する排気ブロアと、
をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記排気ブロアの下流側に配置され、前記排気ブロアにより前記排気ダクトを通って排気される前記未反応ガスおよび揮発ガスを燃焼させる燃焼炉をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記燃焼炉の燃焼ガスを前記ナノカーボン生成炉の加熱源とすることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記生成ナノカーボン回収装置に取り付けられ、分散溶液中への生成ナノカーボンの分散を促進させる分散促進機構をさらに有することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
分散後の生成ナノカーボン分散溶液を系外に排出・出荷するためのナノカーボン分散溶液回収容器と、
前記生成ナノカーボン回収装置と前記ナノカーボン分散溶液回収容器とに連通し、前記生成ナノカーボン回収装置から前記ナノカーボン分散溶液回収容器に生成ナノカーボン分散溶液を排出するための排出管と、
前記排出管に取り付けられ、前記生成ナノカーボン回収装置から前記ナノカーボン分散溶液回収容器へ排出される生成ナノカーボン分散溶液を遮断する開閉弁と、をさらに有することを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記排出管に取り付けられ、分散が不十分で凝集した状態の生成ナノカーボンを捕捉するフィルターをさらに有することを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記生成ナノカーボン回収装置内に設置され、前記生成ナノカーボン回収装置内に回収される生成ナノカーボンの重量を計測する生成ナノカーボン重量センサーをさらに有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液の重量を計測する分散溶液重量センサーと、
前記分散溶液重量センサーからの分散溶液計測結果に基づいて、前記生成ナノカーボン回収装置内に予め分散溶液を規定重量注入しておき、分散溶液に添加される生成ナノカーボンの重量増加量が計測できるように分散溶液注入量を制御する重量表示装置／記憶装置と、
をさらに有することを特徴とする請求項３乃至１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記分散溶液注入管に取り付けられ、前記分散溶液重量センサーからの分散溶液重量計測結果に基づいて、前記分散溶液重量センサーでの分散溶液重量計測値が一定に保持されるように、前記重量表示装置／記憶装置により動作が制御される自動注入弁をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記分散促進機構は、前記生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液に超音波を印加する超音波振動子を有することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１４】
前記分散促進機構は、前記生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液を撹拌する高速撹拌装置を有することを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１５】
前記ナノカーボン生成炉から生成ナノカーボンが排出される排出口に設けられ、前記排出口を遮断または開通させる第１のダンパーと、
前記排出口において前記第１のダンパーより下流側に配置され、前記排出口を遮断または開通させる第２のダンパーと、
前記第１及び第２のダンパーの遮断／開通動作を制御する手段と、
を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
前記ナノカーボン生成炉の下流側に不活性ガスを注入する不活性ガス注入管を有するガス注入手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
前記シール接続構造は、前記ナノカーボン生成炉と前記生成ナノカーボン回収装置との結合を解除することができる分解可能なシールフランジ構造を有することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
前記複数のナノカーボン生成炉が運転条件を変えることで異なる形状のナノカーボンを生成するナノカーボン生成炉を含み、これらの異なる形状のナノカーボンが前記生成ナノカーボン回収装置のなかで混合されることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
前記生成ナノカーボン回収装置内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構をさらに有することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー、カーボンナノコイル等の有用性の高い繊維状のナノカーボンを効率的に生成し、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収し、分散溶液に良好に溶解させナノカーボン分散溶液として安全に出荷できるようにするとともに、大量のナノカーボン生成・ナノカーボン分散を一括して行うことを可能とする複数一体型ナノカーボン生成回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブ、カーボンファイバー、カーボンナノコイル等の有用性の高い繊維状のナノカーボンを生成する方法として、アーク放電法、レーザー蒸着法、化学気相成長法(ＣＶＤ法)等が挙げられる。
【０００３】
これらのナノカーボンは次世代の材料として注目を浴びており、導電性があるため、帯電防止剤や導電材料、半導体、燃料電池電極、ディスプレーの陰極線などの今までにない用途開発が進められている。しかし、これらの生成ナノカーボンは形状が細くて長いチューブ状であることから絡み合いを生じて、糸鞠状になっている。そこで、これら生成ナノカーボンを物品に適用する際に、その糸鞠状を如何にほぐすかということ、およびそれを如何に製品中に分散して安定化できるかということが大きな技術課題となっている。
【０００４】
上述したようにこれら生成ナノカーボンは細くて長い繊維状の形状であることから絡み合いを生じており、ナノカーボンが１本１本に分散した状態で製品中に保持されるようにすることが大きな課題になっている。例えば、ナノカーボンを樹脂（プラスチック）などと混練する場合、混合攪拌機等でナノカーボンと樹脂（プラスチック）混合攪拌してから混練機で処理しても、糸鞠状のナノカーボンが樹脂（プラスチック）中でほぐれ難く、すなわち、凝集した状態のままで十分な分散が得られないという問題がある。
【０００５】
また、ナノカーボン自体は非常に嵩比重が低いため、分散媒体中に高濃度で分散することは非常に困難であり、特殊な分散機や大きなエネルギーを与えて分散させることが必要になるという問題点もある。
【０００６】
また、混合樹脂中のナノカーボン分散不良により、糸鞠状のナノカーボンが十分ほぐれていない部分が存在して、ナノカーボンの添加量に応じた均一な性能が十分発揮されていないという問題もある。
【０００７】
このため、樹脂処理カーボンナノチューブと樹脂Ｂとからなり、カーボンナノチューブを０．１〜５０質量％含有する樹脂組成物であって、上記樹脂処理カーボンナノチューブが、カーボンナノチューブを水性樹脂Ａ中に分散させた後、水性樹脂Ａを析出させて表面を樹脂Ａにて処理した樹脂処理カーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブ樹脂組成物が特許文献１により提案されている。
【０００８】
ところで、カーボンナノチューブやカーボンナノホーン、フラーレン等のカーボンナノ材料は親水性溶媒に溶けないという性質を有しているため、化学的結合法や界面活性剤等による物理的吸着法が行われている。しかし、化学的結合法ではカーボンナノ材料の構造を傷つけ、カーボンナノ材料の構造劣化を招来してしまうし、物理的吸着法は可溶化剤の濃度コントロールなど微妙な処理が必要で、不安定因子が多く、処理を安定的にコントロールすることが難しい。
【０００９】
このため、カーボンナノ材料を親水性溶媒に混入し、前記親水性溶媒中で繰り返しストリーマ放電を行って前記カーボンナノ材料の表面にＯＨ基を結合させることが可能な溶媒由来のラジカルを前記溶媒中に生成し、前記カーボンナノ材料を前記ラジカルで親水化して該溶媒に溶解可能にすると共に、前記親水性溶媒中に安定して分散させるカーボンナノ材料の可溶化方法が特許文献２により提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−２３８８６号公報
【特許文献２】ＷＯ２００７−８３６８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、従来のシステムではナノカーボン生成装置とは別に生成ナノカーボンを溶媒に溶解させるための装置が必要になり、全体のシステムが複雑になり、ナノカーボン製品を製造するコストが高くなるという問題がある。
【００１２】
また、生成したナノカーボンは1次元での大きさが100nmより小さい材料、即ちナノ材料（ナノマテリアル）に該当する場合が多く、一旦生成したナノカーボンを用いた次の製品を生成する工程に移送、搬送する段階で、生成したナノカーボンが外部に暴露されると、人体への影響が懸念される。ナノカーボンを生成する段階においては安全で安定的にナノカーボンを回収することが不可欠であるだけでなく、生成ナノカーボンを用いた次の製品が実際に使用される場所までナノカーボン製品を安全に出荷できる設備が必要である。
【００１３】
さらに、大量のナノカーボン生成・ナノカーボン分散を行うには、ナノカーボン生成・ナノカーボン分散を一括して行い、生成したナノカーボンを安定的に一定品質のナノカーボン分散溶液として出荷することを可能とする装置が必要になる。そのような大量生産用のナノカーボン生成炉はサイズアップした大型炉となる。
【００１４】
しかし、ナノカーボン生成炉を大型化すると、炉内に温度分布が形成されてしまい、生成されるナノカーボンの粒径や形状にばらつきを生じ、均質性の高いナノカーボンを生成することができないという問題がある。
【００１５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー、カーボンナノコイル等の有用性の高い繊維状のナノカーボンを効率的に大量に生成し、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的に回収するとともに、大量のナノカーボン生成・ナノカーボン分散を一括して効率的に行い、生成したナノカーボンを安定的に一定品質のナノカーボン分散溶液として出荷することを可能とする複数一体型ナノカーボン生成回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置は、各々がナノカーボンを生成する複数のナノカーボン生成炉と、前記複数のナノカーボン生成炉で生成された生成ナノカーボンを一括して回収する生成ナノカーボン回収装置と、前記複数のナノカーボン生成炉と前記生成ナノカーボン回収装置との間をそれぞれ気密に結合し、前記複数のナノカーボン生成炉および前記生成ナノカーボン回収装置の内部に外気が侵入しないように前記複数のナノカーボン生成炉の各々と前記生成ナノカーボン回収装置とを一体化するシール接続構造と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図２】第２の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図３】第３の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図４】第４の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図５】第５の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図６】第６の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図７】第７の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図８】第８の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図９】第９の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図１０】第10の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図１１】第11の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図１２】第13の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【図１３】第15の実施形態に係る複数一体型ナノカーボン生成回収装置を示す内部透視断面ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に複数一体型ナノカーボン生成回収装置の種々の実施形態について説明する。
【００１９】
（１）本発明の複数一体型ナノカーボン生成回収装置は、各々がナノカーボンを生成する複数のナノカーボン生成炉と、前記複数のナノカーボン生成炉で生成された生成ナノカーボンを一括して回収する生成ナノカーボン回収装置と、前記複数のナノカーボン生成炉と前記生成ナノカーボン回収装置との間をそれぞれ気密に結合し、これら複数のナノカーボン生成炉および生成ナノカーボン回収装置の内部に外気が侵入しないように該複数のナノカーボン生成炉の各々と該生成ナノカーボン回収装置とを一体化するシール接続構造と、を有することを特徴とするものである。
【００２０】
これにより、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー、カーボンナノコイル等の有用性の高い種々の繊維状ナノカーボンを効率的に大量に生成し、外部に暴露されることなく生成ナノカーボンを安全で安定的に回収することができる。また、これにより同形状のナノカーボン粒子を均質に製造できるばかりでなく、異なる形状のナノカーボン粒子を混合して出荷することもできる。
【００２１】
また、複数のナノカーボン生成炉を用いて製造を分担することにより、ナノカーボン生成炉の大型化を回避し、各ナノカーボン生成炉を適正なスケールにしているので、工場の建屋の高さを低くできるという利点がある。
【００２２】
さらに、複数のナノカーボン生成炉を順繰りにローテーション稼動させることができ、一部のナノカーボン生成炉の運転を停止させ、保守点検作業をするのが容易になるという利点もある。
【００２３】
（２）上記（１）において、前記ナノカーボン生成炉と前記生成ナノカーボン回収装置との間に設けられ、前記シール接続構造により前記ナノカーボン生成炉および前記生成ナノカーボン回収装置とそれぞれ気密に結合され、前記複数のナノカーボン生成炉でそれぞれ生成したナノカーボンを前記生成ナノカーボン回収装置に搬送する生成ナノカーボン搬送装置をさらに有することができる。
【００２４】
生成ナノカーボン搬送装置により、複数のナノカーボン生成炉でそれぞれ生成されたナノカーボンを集めて効率よく生成ナノカーボン回収装置に搬送することができる。この場合に、生成ナノカーボン搬送装置とナノカーボン生成炉とがシール接続構造により一体に結合されるとともに、生成ナノカーボン搬送装置と生成ナノカーボン回収装置とがシール接続構造により一体に結合されているので、これら三者の相互間で内部雰囲気が悪影響を及ぼしあうことが最小限に抑えられる。
【００２５】
（３）上記（１）又は（２）において、回収した生成ナノカーボンを分散させるための分散溶液を前記ナノカーボン回収装置内に注入する分散溶液注入管を有する分散溶液注入手段をさらに有することができる。
【００２６】
これにより、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成したナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷できる。また、大量のナノカーボン生成・ナノカーボン分散を一括して効率的に行い、生成したナノカーボンを安定的に一定品質のナノカーボン分散溶液として出荷することができる。
【００２７】
ナノカーボン生成運転中において、結合している系内に外気が混入しない外気と遮断された状態で運転することができ、また、生成ナノカーボン回収装置にはナノカーボン生成運転中においてもナノカーボン生成炉内で生成したナノカーボンが流下したナノカーボン回収装置内で生成ナノカーボンを分散させる分散溶液を注入できるという利点がある。
【００２８】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記ナノカーボン生成炉および前記生成ナノカーボン回収装置にそれぞれ連通する排気ダクトと、前記排気ダクトの出口側に設けられ、前記排気ダクトを介して前記ナノカーボン生成炉内の未反応ガスを系外排出するとともに、前記生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液からの揮発ガスを系外排出する排気ブロアと、をさらに有することができる。
【００２９】
これにより、生成ナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収し、生成ナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させ、ナノカーボン溶液として安全に出荷できるとともに、未反応ガスおよび分散溶液からの揮発ガスを系外に安全に排出することができる。
【００３０】
（５）上記（４）において、前記排気ブロアの下流側に配置され、前記排気ブロアにより前記排気ダクトを通って排気される前記未反応ガスおよび揮発ガスを燃焼させる燃焼炉をさらに有することができる。
【００３１】
これにより、未反応ガス及び分散溶液からの揮発ガスを系外に更に安全に排出できる。
【００３２】
（６）上記（５）において、前記燃焼炉の燃焼ガスを前記ナノカーボン生成炉の加熱源とすることができる。
【００３３】
これにより、未反応ガス及び分散溶液からの揮発ガスを系外に更に安全に排出できるとともに、燃焼炉からの燃焼ガスの排熱を有効に利用してエネルギー効率を高めることができる。
【００３４】
（７）上記（３）〜（６）のいずれかにおいて、前記生成ナノカーボン回収装置に取り付けられ、分散溶液中への生成ナノカーボンの分散を促進させる分散促進機構をさらに有することができる。
【００３５】
これにより、生成ナノカーボンを分散溶液にさらに良好な状態に分散させることができ、ナノカーボン溶液として安定的に安全に出荷することができる。
【００３６】
（８）上記（１）〜（７）のいずれかにおいて、分散後の生成ナノカーボン分散溶液を系外に排出・出荷するためのナノカーボン分散溶液回収容器と、前記生成ナノカーボン回収装置と前記ナノカーボン分散溶液回収容器とに連通し、前記生成ナノカーボン回収装置から前記ナノカーボン分散溶液回収容器に生成ナノカーボン分散溶液を排出するための排出管と、前記排出管に取り付けられ、前記生成ナノカーボン回収装置から前記ナノカーボン分散溶液回収容器へ排出される生成ナノカーボン分散溶液を遮断する開閉弁と、をさらに有することが好ましい。
【００３７】
これにより、ナノカーボン生成炉の運転中においても、生成ナノカーボンを分散溶液中に良好に分散させた状態でナノカーボン分散溶液回収容器に回収でき、生成ナノカーボン溶液として安全に出荷することができる。
【００３８】
（９）上記（８）において、前記排出管に取り付けられ、分散が不十分で凝集した状態の生成ナノカーボンを捕捉するフィルターをさらに有することが好ましい。
【００３９】
これにより、生成ナノカーボン分散溶液に凝集した状態の生成ナノカーボンが混入するのを防止でき、生成ナノカーボンが分散溶液中に良好に分散した生成ナノカーボン分散溶液として出荷することができる。
【００４０】
（１０）上記（１）〜（９）のいずれかにおいて、前記生成ナノカーボン回収装置内に設置され、前記生成ナノカーボン回収装置内に回収される生成ナノカーボンの重量を計測する重量センサーをさらに有することが好ましい。
【００４１】
まず重量センサーにより生成ナノカーボンの重量を計測した後、次に生成ナノカーボン溶液分散機構にて生成ナノカーボンを溶液分散する。これにより、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成したナノカーボンの重量を計測でき、ナノカーボン生成量が逐次計測できるだけでなく、その計測値に基づき、均一濃度のナノカーボン分散溶液を生成し、良好な分散溶液に溶解させナノカーボン分散溶液として安全に出荷できる。
【００４２】
（１１）上記（３）〜（１０）のいずれかにおいて、前記生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液の重量を計測する分散溶液重量センサーと、前記分散溶液重量センサーからの分散溶液計測結果に基づいて、前記生成ナノカーボン回収装置内に予め分散溶液を規定重量注入しておき、分散溶液に添加される生成ナノカーボンの重量増加量が計測できるように分散溶液注入量を制御する重量表示装置／記憶装置と、をさらに有することが好ましい。
【００４３】
これにより、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液の重量が計測でき自動制御で生成したナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷できる。
【００４４】
（１２）上記（１１）において、前記分散溶液注入管に取り付けられ、前記分散溶液重量センサーからの分散溶液重量計測結果に基づいて、前記分散溶液重量センサーでの分散溶液重量計測値が一定に保持されるように、前記重量表示装置／記憶装置により動作が制御される自動注入弁をさらに有することが好ましい。
【００４５】
自動注入弁を制御することにより、生成ナノカーボンの回収量に見合った適正な量の分散溶液を生成ナノカーボン回収装置内に注入することができ、生成ナノカーボンを分散溶液中に最適の状態で分散させ、高品位のナノカーボン溶液として安全に出荷することができる。
【００４６】
（１３）上記（７）において、前記分散促進機構は、前記生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液に超音波を印加する超音波振動子を有することが好ましい。これにより、生成ナノカーボンの分散溶液中への分散効率を高めることができる。
【００４７】
（１４）上記（７）において、前記分散促進機構は、前記生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液を撹拌する高速撹拌装置を有することが好ましい。これにより、生成ナノカーボンの分散溶液中への分散効率を高めることができる。
【００４８】
（１５）上記（１）〜（１４）のいずれかにおいて、前記ナノカーボン生成炉から生成ナノカーボンが排出される排出口に設けられ、前記排出口を遮断または開通させる第１のダンパーと、前記排出口において前記第１のダンパーより下流側に配置され、前記排出口を遮断または開通させる第２のダンパーと、前記第１及び第２のダンパーの遮断／開通動作を制御する手段と、を有することが好ましい。これにより、ナノカーボン生成炉の運転中においても、ナノカーボン生成炉の内部を還元雰囲気に保持でき、生成ナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的に回収できるとともに、生成ナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させ、ナノカーボン溶液として安全に出荷できる。
【００４９】
（１６）上記（１）〜（１５）のいずれかにおいて、前記ナノカーボン生成炉の下流側に不活性ガスを注入する不活性ガス注入管を有するガス注入手段をさらに有することが好ましい。この場合に、不活性ガス注入管を第１のダンパーと第２のダンパーとの間に挟まれる排出口の小スペースに連通させ、該排出口の小スペースに不活性ガスを注入することがさらに好ましい。上下２段のダブルダンパーと不活性ガス注入手段とを組み合わせて用いることにより、ナノカーボン生成炉の内部雰囲気と生成ナノカーボン回収装置の内部雰囲気との間を効果的に遮断することができ、ナノカーボン生成炉の運転中であっても、生成ナノカーボン回収装置の内部雰囲気がナノカーボン生成炉の内部雰囲気に実質的に影響を及ぼさなくなる。
【００５０】
これにより、ナノカーボン生成運転中、複数のナノカーボン生成炉内部の夫々の温度が一定で還元雰囲気にしたままナノカーボンを複数のナノカーボン生成炉の下部に払い落とすことができ、生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液からの揮発ガス、空気等がナノカーボン生成炉内部に流入することを防止でき、また、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成したナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷でき、未反応ガス及び分散溶液からの揮発ガスを系外に安全に排出することができる。
【００５１】
（１７）上記（１）〜（１６）のいずれかにおいて、前記シール接続構造は、前記ナノカーボン生成炉と前記生成ナノカーボン回収装置との結合を解除することができる分解可能なシールフランジ構造を有するものとすることができる。これにより、ナノカーボン生成炉の運転停止時においてナノカーボン生成炉と生成ナノカーボン回収装置とが分解でき、各機器の内部を容易に点検でき、清掃を安全に行うことができる。
【００５２】
（１８）上記（１）〜（１７）のいずれかにおいて、前記複数のナノカーボン生成炉が異なる形状のナノカーボンを生成するナノカーボン生成炉を含み、これらの異なる形状のナノカーボンが前記生成ナノカーボン回収装置のなかで混合される。
【００５３】
ナノカーボンを生成する複数のナノカーボン生成炉の夫々のナノカーボン生成炉内の触媒種類、加熱温度、原料の種類、投入量等の運転条件を夫々変えることで、各ナノカーボン生成炉で生成するナノカーボンの性状を夫々変えることができる。
【００５４】
また、生成ナノカーボンの性状を変え、さらに各ナノカーボン生成炉から生成ナノカーボン回収装置に流下させる各ナノカーボン生成量を変化させることで、生成ナノカーボン回収装置での混合ナノカーボンの性状特性を調整することができる。
【００５５】
（１９）上記（１）〜（１８）のいずれかにおいて、前記生成ナノカーボン回収装置内に不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構をさらに有することができる。
【００５６】
これにより、ナノカーボン生成炉の運転中であっても、ナノカーボン生成炉内の反応に悪影響を及ぼすことなく、生成ナノカーボン回収装置から出荷用生成ナノカーボン分散溶液回収容器に生成ナノカーボン分散溶液を安全に排出することができる。
【００５７】
以下、添付の図面を参照して本発明の種々の好ましい実施の形態をそれぞれ説明する。
【００５８】
（第１の実施形態）  
まず図１を参照して第１の実施形態の装置を説明する。第１の実施形態の複数一体型ナノカーボン生成回収装置１は、ナノカーボンをそれぞれ生成するための複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂと、これら複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂで生成されたナノカーボンを回収するための生成ナノカーボン回収装置３と、複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂからの生成ナノカーボンを集めて生成ナノカーボン回収装置３まで搬送する生成ナノカーボン搬送装置５と、を備えている。本実施形態の装置１では２つのナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂを有する場合を一例としてあげているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、３つ又はそれ以上の数のナノカーボン生成炉を設置することができる。また、本実施形態の装置１では搬送装置５を介して複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂを回収装置３に間接的に結合しているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、搬送装置を介することなく複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂを回収装置３に直接結合してもよい。
【００５９】
これら複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂと生成ナノカーボン搬送装置５と生成ナノカーボン回収装置３とはシールフランジ継手71〜74により互いに着脱可能な状態に結合して一体化され、ナノカーボン生成運転中に系内に外気が侵入しないような気密な構造となっている。すなわち、シールフランジ継手71により複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの各々が生成ナノカーボン搬送装置５の上部にそれぞれ接続され、別のシールフランジ継手74により生成ナノカーボン搬送装置５の下部が生成ナノカーボン回収装置３に接続されている。
【００６０】
各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂは縦型の加熱炉容器（内筒）21を有し、この容器21の外周に外部加熱源22が同心円状に取り付けられ、また、容器21の内面には金属基板23が密着した状態で張り付けられている。本実施形態の装置１では、外部加熱源22として電気抵抗発熱ヒータを用い、さらに外部加熱源22の外周を保温材26で保温するようにしている。但し、この外部加熱源22は、電気抵抗発熱ヒータのみに限定されるものではなく、装置１全体の効率の向上、およびシステム全体の効率化を図るために装置やプラント等の排熱、例えば熱風等を利用する熱利用機器を用いるようにしてもよい。
【００６１】
各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂは、中心軸が垂直方向に揃えられた縦型の円筒炉であり、下端のシールフランジ継手71により搬送装置５の上部にそれぞれ結合されている。ちなみに、各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂのサイズは、高さが約１ｍから約２ｍまであり、内径が約３０ｃｍから約８０ｃｍまである。このようにナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂが小型であるため、建屋の高さがそれほど高くない比較的コンパクトな設備とすることができる。
【００６２】
各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂは、内部がナノカーボンの生成と成長に適した還元性雰囲気になるように上部構造24〜26および排気手段4,42などを用いて雰囲気制御されている。ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの上部構造として、保温材26が内張りされた上蓋を外部から貫通して生成炉２Ａ，２Ｂ内部の反応領域に配置される炭化水素注入ノズル24と、このノズル24の先端に取り付けられた炭化水素分散メッシュ25とがある。ナノカーボン生成原料には、炭化水素や炭素含有化合物を用いることができる。このメッシュ25は、ノズル24から噴出される炭化水素を細かなミスト状として均一に噴霧するためのものである。すなわち、上部ノズル24から炭化水素分散メッシュ25を経由して炭化水素が連続的に噴霧されるようになっている。金属基板23が噴霧された炭化水素は、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の内筒21内面に密着して配置した金属基板23上で反応させてナノカーボン81を生成、成長させるようになっている。
【００６３】
ガス排気管42がナノカーボン生成炉下部の排出ノズル27の側部に接続され、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の未反応ガスがガス排気管42を通って排気されるようになっている。ガス排気管42は、基端側が図示しないシールフランジ継手により排出ノズル27の上ダンパー51と下ダンパー52とのほぼ中間の位置に連通し、末端側がシールフランジ継手72により排気ダクト４の適所に連通している。このガス排気管42を通って生成炉２Ａ，２Ｂから未反応ガス91が排出され、排出された未反応ガス91が回収容器31から排出される排気ガス92と排気ダクト４で合流し、系外に排出されるようになっている。
【００６４】
生成ナノカーボン搬送装置５は、各ナノカーボン生成炉の排出ノズル27がそれぞれ連通する上部開口54を有する筐体53と、この筐体53内の生成ナノカーボン82を搬送するスクリュウ58と、回収装置３寄りの筐体53の下部に取り付けられた排出管56と、スクリュウ58を回転駆動させる駆動モータ57と、を備えている。スクリュウ58は、水平方向に細長く延び出す筐体53の長手に沿ってほぼ水平に配置され、両端部が筐体53の対向する両側壁をそれぞれ貫通して、その一端部がモータ57の回転駆動軸に連結され、他端部が軸受に回転可能に支持されている。
【００６５】
なお、本実施形態では生成ナノカーボンを搬送する手段として回転スクリュウ方式を採用したが、これのみに限定されるものではなく、この方式以外にもチェーンコンベア方式、バケットコンベア方式等を用いることもできる。
【００６６】
また、本実施形態ではシールフランジ継手としてシール溝内にＯリング等のガスケットが挿入された継手構造を用いたが、これのみに限定されるものではなく、このフランジ継手方式以外にもラビリンス継手方式などを用いることができる。
【００６７】
排出管56は、回転スクリュウ58により筐体53内の一方側に搬送された生成ナノカーボン82が流下する開口55,32にそれぞれ連通し、かつシールフランジ継手74により生成ナノカーボン回収装置３の上部に接続されている。この排出管56を通って生成ナノカーボン82が生成ナノカーボン回収装置３内に流下するようになっている。
【００６８】
生成ナノカーボン回収装置３は、上部開口32,33を有する回収容器31と、この回収容器31内に不活性ガス（窒素ガスなど）を供給する配管34aを有する不活性ガス供給装置34と、回収容器31の一方側の側面にヒンジ継手などにより開閉可能に取り付けられた開閉扉35と、上部開口33に連通する排気ダクト４と、を備えている。一方の上部開口32を通って搬送装置５からの生成ナノカーボン82が流下し、回収容器31内に回収した回収ナノカーボン83として一時的に貯留されるようになっている。また、他方の上部開口33に連通する排気ダクト４を通って回収容器31内のガス（揮発性ガスなど）が排気されるようになっている。さらに、開閉扉35を開けて、回収容器31内の回収ナノカーボン83を出荷することができるようになっている。
【００６９】
次に本実施形態装置の作用を説明する。
【００７０】
本実施形態の装置１においては、縦型方式のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂとし、連続的に噴霧する炭化水素注入ノズル24の位置は、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の内筒21内面に配置した金属基板23より上側とし、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の上部で噴霧された炭化水素はナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の内筒内面に配置した金属基板23上で反応させてナノカーボン81が生成、成長する。
【００７１】
金属基板23上で成長した生成ナノカーボン81はその自重で金属基板23から剥離し、剥離した剥離ナノカーボン82は自然落下する。微視的なナノカーボンの生成形態としては、最適温度において金属基板23の表面の金属微粒子と炭化水素とが反応してナノカーボン81が生成、成長するとともに、ナノカーボンの成長につれて反応する金属微粒子が空間に剥離し、僅かに剥離した金属微粒子が分離し、分離した金属微粒子から新たにナノカーボンが生成、成長することを繰り返すことで加速度的にナノカーボンが生成、成長し、純度の高いナノカーボンが大量に合成できる。ナノカーボンが短時間で大量合成するため、金属基板23上から或る一定厚さ以上に成長したナノカーボン81の束がその自重で金属基板から剥離、自然落下する。その際、金属基板23上から剥離する金属微粒子はほんの僅かであり、ナノカーボンの剥離後も金属基板23上の金属微粒子と炭化水素とが反応してナノカーボンが生成、成長を連続的に繰り返す。これにより、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の上部に炭化水素をノズル24からメッシュ25を経由して連続的に噴霧し続けることで、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の内筒21内面に配置した金属基板23上で反応を繰り返しナノカーボンが連続的に生成、成長を連続的に繰り返す。すなわち、金属基板23上では基板を構成する触媒粒子が核となり噴霧された炭化水素と高温状態で反応し、気相成長法によりナノカーボンが生成、成長する。基板表面は均一に加熱されるとともに、炭化水素も均一に噴霧されることで、各円盤状基板表面でばらつきなく均一にナノカーボンが生成、成長する。これによりナノカーボンが連続的に生成される。
【００７２】
金属基板23上から或る一定厚さ以上に成長し、その自重で金属基板から剥離、自然落下したナノカーボンはナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの下部に流下し、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの下流側に設置した生成ナノカーボン排出ノズル27から排出することにより、ナノカーボンを連続的に生成することができる。
【００７３】
複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内で生成した生成ナノカーボン81が剥離して流下し、上部ダンパー51の上に堆積する。この堆積量が所定値を超えると、上部ダンパー51を開けるとともに下部ダンパー52を開け、堆積した生成ナノカーボン82を搬送装置５内に流下させる。搬送装置５内の生成ナノカーボン82は、スクリュウ58の回転駆動力により順次搬送され、排出管56を介して回収容器31内に流下する。このときの回収容器31の内部雰囲気は不活性ガスに置換されている。
【００７４】
なお、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂと生成ナノカーボン回収装置３との、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂと排気ダクト４との、生成ナノカーボン回収装置３と排気ダクト４との各接続フランジ部は、外部に内部のガスが流出しないように密閉しており、密閉状態を確認するために、運転前に複数一体型ナノカーボン生成回収装置１の系内全体のリーク試験を行い、一体型ナノカーボン生成回収装置１の系内から外部に内部のガスが流出しないことを確認する。
【００７５】
これにより、ナノカーボン生成運転中において、複数一体型ナノカーボン生成回収装置１の系内には外気が混入しない外気と遮断された状態で運転することができ、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収できる。
【００７６】
なお、設計上、炭化水素注入ノズル24から噴霧する流量がナノカーボンの生成に最適となるように、炭化水素の噴霧流量を制御するために炭化水素ヘッダーへの炭化水素供給配管に流量計、流量調整バルブを設置したりすることは適宜実施する。また、装置１において、炭化水素をノズル24を経由してメッシュ25から噴霧するようにしているが、炭化水素の性状等により最適な設計を行えばよく、単にノズル24から供給するようにしてもよい。
【００７７】
さらに、本実施形態の装置１においては、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂは縦型方式とし、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の内筒21内面に密着して配置した金属基板23上で反応させてナノカーボン81を生成、成長させるようにしているが、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の構造は、ナノカーボンの生成効率が高まるように適宜工夫した設計としてもよい。
【００７８】
また、本実施形態の装置１では、炭化水素注入ノズル24を上部に、生成ナノカーボン排出ノズル27を下部に設置しているが、これを横型方式、あるいは、斜め設置方式とし、外部加熱源から加熱する還元雰囲気のナノカーボン生成炉内に同心円状の内筒内面に金属基板を密着して配置し、生成ナノカーボンの排出方式等を工夫することもできる。
【００７９】
また、本実施形態の装置では、１台の搬送装置５に対して２基のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂを結合しているが、３基又は４基あるいはそれ以上の数のナノカーボン生成炉を１台の搬送装置５に結合することも可能である。但し、搬送装置５に結合するナノカーボン生成炉の数が多くなり過ぎると、搬送装置５の搬送路が長くなることから、故障率の上昇や保守点検コストの増加などの各種の問題を生じるようになるので、あまりに過剰な数、例えば数十基のナノカーボン生成炉を１台の搬送装置に対して結合するようなことはしない。よって、１台の搬送装置５に対するナノカーボン生成炉の結合数は、稼動率（又は故障率）および保守点検コストなどを総合的に考慮して決められるものである。
【００８０】
（第２の実施形態）  
次に、図２を参照して第２の実施形態の装置１Ａを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【００８１】
本実施形態の装置１Ａでは、生成ナノカーボン回収容器31内に分散溶液83Aを注入するための分散溶液注入配管12が回収装置３に取り付けられている。図示しない供給源からは、ナノカーボン生成運転中においても、回収ナノカーボン83を均一に分散させるための分散溶液83Aが分散溶液注入配管12を介して注入できるようになっている。
【００８２】
装置１Ａにおいて、まず分散溶液注入配管12を介して回収容器31内に所定量の分散溶液83Aを注入する。回収容器31内の分散溶液83Aの注入量は、回収容器31にレベル計や重量計等を設置することで計測・確認可能である。ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂにてナノカーボン生成運転が開始されると、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内で生成したナノカーボン81が搬送装置５を経由して回収容器31内に流下する。回収ナノカーボン83の嵩比重は低く、重量増加は僅かであるが、回収容器31にレベル計、重量計等を設置することで、回収容器31内のレベル上昇、重量増加等により回収ナノカーボン83が回収容器31内に流下していることが検知可能となる。
【００８３】
分散溶液83Aは、生成ナノカーボンを均一に分散させる分散性能を備えているばかりでなく、安全性や安定性なども兼ね備えていることが好ましい。例えば分散溶液中の樹脂成分としてポリカーボネートを用いる場合は、溶媒として１，２-ジクロロベンゼンまたはクロロホルムを用いることが望ましい。また、分散溶液として例えばクロロホルム、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ピリジン、アルコール、アミド系有機溶媒等の極性有機媒体を用いることが好ましい。
【００８４】
また、最近では、安全上の観点から、危険性や臓器への障害を及ぼさない分散溶液が検討されている。また、生成ナノカーボンの分散溶液としては、必要に応じて、各種界面活性剤、有機もしくは無機バインダー、カップリング剤、架橋剤、安定化剤、沈降防止剤、着色剤、電荷調整剤、滑剤、pH調整剤などの添加物も配合する。
【００８５】
このような分散溶液83Aは揮発性が高く、ナノカーボン生成運転中においても、回収容器31内の分散溶液83Aは徐々に揮発する。このため、長時間運転すると、回収容器31内の分散溶液83Aは微量ながら徐々に減少する。
【００８６】
本実施形態の装置１Ａにおいては、ナノカーボン生成運転中においても、分散溶液83Aを分散溶液注入配管１２を介して回収容器31内に注入できるようになっている。また、回収容器31内の分散溶液83Aの注入量は回収容器31にレベル計や重量計等を設置することで計測・確認可能である。これにより、分散溶液83Aが徐々に揮発することによる重量減少は僅かであるが、回収容器31にレベル計や重量計等を設置することで、回収容器31内のレベル低下や重量減少等により分散溶液83Aの揮発量が検知可能となる。
【００８７】
このように、ナノカーボン生成運転中においても、生成ナノカーボンを分散させる分散溶液83Aが注入できることにより、ナノカーボン生成運転中においては、回収ナノカーボン83により重量増加やレベル計上昇し、一方、分散溶液83Aが揮発することにより重量減少やレベル低下するが、回収容器31にレベル計や重量計等を設置することで計測値の変動が確認できる。この変動傾向から、揮発した分散溶液分を注入したり、ナノカーボン生成量を把握して、最適なナノカーボン分散溶液濃度をキープしながら運転することが可能となり、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成したナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷することができる。
【００８８】
（第３の実施形態）  
図３を参照して第３の実施形態の装置１Ｂを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【００８９】
本実施形態の装置１Ｂでは、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂからの未反応ガス91及び分散溶液83Aからの揮発ガス92を排気ダクト４にまとめて系外に排出する排出ブロア93を設置し、ナノカーボン生成運転中、系内の未反応ガス91及び揮発ガス92を系外に排出できるようにしている。
【００９０】
排出ブロア93を設置することにより、複数一体型ナノカーボン生成回収装置１Ｂの運転により発生する未反応ガス91及び揮発ガス92を強制的にまとめて系外に排出することができ、複数一体型ナノカーボン生成・搬送・回収装置１内にこれらガスが残留することが防止できるだけでなく、これらガスの発生量に応じて排出ブロア93の排出動力を変動させることにより、装置１Ｂの内圧を常に一定に保つことができ、装置１Ｂを安定的に安全に運転することが可能となる。なお、装置１Ｂの内圧を測定し、その測定値により排出ブロア93の排出動力を制御することで、装置１Ｂの内圧を常に一定に保つことが可能となる。
【００９１】
これにより、生成ナノカーボンが装置１Ｂの外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成したナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷でき、未反応ガス及び分散溶液からの揮発ガスを系外により安全に排出することができる。
【００９２】
（第４の実施形態）  
図４を参照して第４の実施形態の装置１Ｃを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【００９３】
本実施形態の装置１Ｃでは、未反応ガス91及び分散溶液からの揮発ガス92を排気ブロア93の駆動により排気ダクト４に集め、これを燃焼炉94に導入し、燃焼炉94内で完全燃焼させることができるようにしている。
【００９４】
このような燃焼炉94を設置することにより、装置１Ｃの運転により発生する未反応ガス91及び揮発ガス92を強制的にまとめて燃焼炉94内で完全燃焼することができ、これらの有害な廃ガスを完全に無害化して系外に排出することができる。
【００９５】
これにより、生成ナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷できる、未反応ガス及び分散溶液からの揮発ガスを系外に更に安全に排出することができる。
【００９６】
（第５の実施形態）  
図５を参照して第５の実施形態の装置１Ｄを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【００９７】
本実施形態の装置１Ｄでは、燃焼炉94の燃焼ガスを複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの加熱源とすることができるようにしている。すなわち、本実施形態の装置１Ｄでは、燃焼ガス移送ラインＬ１，Ｌ２を燃焼炉94から各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの外部加熱源22（加熱ジャケット）までの間に設け、燃焼炉94の燃焼ガスを用いてナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの内部加熱炉容器（内筒）21を外側の外部加熱源22により間接加熱するようにしている。さらに、加熱ジャケット22からは排気ラインＬ３を介して熱利用後のガスを排気するようにしている。
【００９８】
複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの加熱条件は、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂに投入する炭化水素原料の種類や成分等により変わるが、炭化水素原料としてエタノールを使用する場合には、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の温度が600〜650℃とすることで最良の性状のナノカーボンが効率的に生成できる。一方、生成ナノカーボン回収装置３の下流から排出された未反応ガス及び分散溶液からの揮発ガスを完全燃焼させる燃焼炉94の燃焼温度は800〜850℃が最適であり、この条件で燃焼炉94から排出される燃焼ガスをナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの間接加熱源とすることで、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の温度をナノカーボン生成に最適な温度に設定することができる。ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の内部加熱炉容器（内筒）21、金属基板23の温度がナノカーボン生成に最適な温度になるように、燃焼炉94での燃焼温度を調節したり、燃焼炉94からの燃焼ガスに希釈空気を適量注入する制御を適宜行う。なお、本装置１の起動時等は、未反応ガス等は発生しない為、燃焼炉94の燃料として補助燃料（LPGガス、液体燃料等）を供給し適正温度に加熱制御できるように設計する。
【００９９】
これにより、装置１Ｄの運転により発生する未反応ガス91及び揮発ガス92を強制的にまとめて燃焼炉94に導入し、これらガスを燃焼炉94で完全燃焼させるだけでなく、燃焼炉94の燃焼ガスをナノカーボン生成炉２の加熱源とすることができ、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成したナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷でき、未反応ガス及び分散溶液からの揮発ガスを系外に更に安全に排出できるとともに、排熱を有効利用してエネルギー効率を高めることができる。
【０１００】
（第６の実施形態）  
図６を参照して第６の実施形態の装置１Ｅを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【０１０１】
本実施形態の装置１Ｅでは、回収ナノカーボン83の分散溶液83Aへの分散を促進させる生成ナノカーボン溶液分散促進機構として超音波振動子37を有する超音波発信装置36を回収装置３に取り付けている。分散促進機構としての超音波振動子37は回収容器31の底面に取り付けられ、回収容器内の分散溶液と回収ナノカーボンとの混合物に所定波長の超音波が印加されるようになっている。
【０１０２】
一般に回収ナノカーボン83は分散性が悪く、分散溶液83Aには容易に分散せず、ナノカーボン83を分散溶液83Aに分散させるには機械的な外力を加えて分散させる必要があるなど分散性の良好な分散溶液を得ることは困難である。特に単層カーボンナノチューブは、構成原子が全て表面原子であるため、隣接するカーボンナノチューブ間のファンデルワールス力による凝集が生じやすく、生成時点で既に、複数本のカーボンナノチューブから成る強い凝集(バンドル）構造が形成されてしまうことが知られている。従って、ナノカーボンを分散溶液に投入しただけでは分散溶液中にナノカーボンの分散が進まず、製品として利用する際等に性能不良をきたすおそれがある。このため樹脂等の皮膜形成成分に導電性等の所定の特性を発揮させようとする場合には、かなりのナノカーボン添加量を必要としたり、ナノカーボンを添加しすぎることで適正な導電率を上回り、製品の機能を発揮できない等の問題があった。
【０１０３】
そこで、本実施形態の装置１Ｅでは、生成ナノカーボン溶液分散機構37を回収容器31の底部に取り付け、回収ナノカーボン83と分散溶液83Aの混合物に所定波長領域の超音波を印加することにより、回収ナノカーボン83の分散溶液83Aへの分散効率を高め、適正な導電率を確保できるよう分散溶液に含まれる生成ナノカーボンの濃度を均一に調整することができる。これにより、生成ナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成ナノカーボンを均一な濃度で良好な分散性を高めた状態で分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷することができる。
【０１０４】
（第７の実施形態）  
図７を参照して第７の実施形態の装置１Ｆを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【０１０５】
本実施形態の装置１Ｆでは、ナノカーボン生成運転中においても、分散後の生成ナノカーボン分散溶液83Aを系外に排出・出荷することができる出荷用生成ナノカーボン分散溶液回収容器14を設置している。この出荷用生成ナノカーボン分散溶液回収容器14は、開閉弁Ｖ１を有する生成ナノカーボン分散溶液排出管13により回収容器31の下部に接続され、かつ搬送車15の上に載置されている。
【０１０６】
この装置１Ｆでは、回収容器31から排出される生成ナノカーボン分散溶液83Aは、出荷用生成ナノカーボン分散溶液回収容器14に注入され、利用先に出荷される。出荷用生成ナノカーボン分散溶液回収容器14を出荷用生成ナノカーボン分散溶液回収容器搬送車15に予め載せておくことで、容易に出荷・搬送することができる。また、出荷用生成ナノカーボン分散溶液回収容器14にレベル計、重量計等を設置することで、容器14内に注入された生成ナノカーボン分散溶液を計量・管理することができる。なお、本実施形態の装置１Ｆでは、図示していないが、生成ナノカーボン分散溶液排出管13と出荷用生成ナノカーボン分散溶液回収容器14との配管接続部、配管中に設置するバルブ等の接続部も系外に生成ナノカーボン分散溶液が漏れないように気密性を有するねじ込み接続とする等の安全対策を施している。
【０１０７】
これにより、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成したナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷できる、未反応ガス及び分散溶液からの揮発ガスを系外に安全に排出することができる。
【０１０８】
（第８の実施形態）  
図８を参照して第８の実施形態の装置１Ｇを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【０１０９】
本実施形態の装置１Ｇでは、開閉弁Ｖ１よりも下流側の生成ナノカーボン分散溶液排出管13に生成ナノカーボン凝集物回収フィルター16を取り付け、生成ナノカーボン回収装置３内での分散が万一不十分で凝集したまま生成ナノカーボンが生成ナノカーボン回収装置３から生成ナノカーボンの凝集物が排出された場合においてもその凝集物をフィルター16で除去するようにしている。
【０１１０】
これにより、出荷する生成ナノカーボン分散溶液中に生成ナノカーボンの凝集物が混入するのを防止でき、一定性状・品質の生成ナノカーボン分散溶液として出荷することができる。このフィルター16のエレメントのメッシュサイズは生成ナノカーボンのサイズにより凝集物のみが回収でき分散している生成ナノカーボンはすり抜けるように適宜選定する。また、この生成ナノカーボン凝集物回収フィルター16に凝集物が増えた場合は、このフィルター16を通過する圧損が増大するため、その圧損値が規定値を超えたら別の生成ナノカーボン凝集物回収フィルターに切り替えられるようにする等、設計上の工夫をすることは言うまでもない。なお、生成ナノカーボン凝集物回収フィルター16で回収した生成ナノカーボン凝集物を再度生成ナノカーボン回収装置３に投入し、分散溶液83A中で更に分散させることで、より分散して、出荷できる生成ナノカーボン分散溶液とするように構成し、生成ナノカーボンをなるべく全量生成ナノカーボン分散溶液として出荷するようにすることも可能である。
【０１１１】
これにより、生成したナノカーボンが外気に暴露されることなく、安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成したナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷できる、未反応ガス及び分散溶液からの揮発ガスを系外に安全に排出でき、かつ、ナノカーボン溶液に凝集した生成ナノカーボンが混入するのを防止することができる。
【０１１２】
（第９の実施形態）  
図９を参照して第９の実施形態の装置１Ｈを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【０１１３】
本実施形態の装置１Ｈでは、回収容器31内に重量センサー60を設置し、搬送装置５から流下する生成ナノカーボン82の重量を測定するようにしている。この装置１Ｈでは、まず搬送装置５から流下する生成ナノカーボン82の重量を重量センサー60により計測した後、生成ナノカーボン溶液分散機構37にて回収ナノカーボン38を分散溶液38A中で溶液分散させている。
【０１１４】
生成ナノカーボン重量センサー60としては微量重量が検出可能な小型ロードセル等が適している。運転中、重量センサー60の上部には生成ナノカーボン82が次第に堆積していくが、或る規定重量に達したら重量センサー60を傾けて、重量センサー60の上部に堆積した生成ナノカーボン82を分散溶液83A中に払い落とすようにすることで、生成ナノカーボン82の重量を逐次計量し、ナノカーボン82の生成状況を把握、管理しつつ、安全で安定的に連続運転を継続することができる。
【０１１５】
なお、本実施形態の装置１Ｈでは、重量センサー60を回収容器31内に設置しているが、これを各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの出口流路に設置し、生成ナノカーボン82の重量を計測した後に生成ナノカーボン回収装置３に流下するようにしてもよい。
【０１１６】
これにより、生成ナノカーボンの重量をリアルタイムで計測でき、ナノカーボン生成量が逐次計測できるだけでなく、その計測値に基づき、均一濃度のナノカーボン分散溶液を生成し、良好な分散溶液に溶解させナノカーボン分散溶液として安全に出荷することができる。
【０１１７】
（第１０の実施形態）  
図１０を参照して第１０の実施形態の装置１Ｉを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【０１１８】
本実施形態の装置１Ｉでは、回収容器31の底面に重量センサー62を設置し、重量センサー62により回収容器31内の分散溶液83Aの重量を計測し、生成ナノカーボン回収装置３内の分散溶液重量を管理できるようにしている。
【０１１９】
分散溶液重量センサー62としては微量重量の変動が検出可能なロードセル等が適している。運転中、重量センサー62の上部の回収容器31内の分散溶液及び分散溶液中に払い落とされる生成ナノカーボンの合計重量が逐次計量でき、ナノカーボンの生成状況に応じた、分散溶液注入量を制御、管理しつつ、安全で安定的に連続運転を継続することができる。なお、重量センサー62の計測値に基づき制御、管理できるパラメータは上記以外にもあり、ナノカーボン生成装置の運転状況により、最適な制御設定をする等、設計上の工夫をすることは言うまでもない。
【０１２０】
これにより、生成ナノカーボン回収装置は固定したままの状態で、回収容器内の分散溶液の重量を計測でき、自動制御で生成ナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させたナノカーボン溶液として安全に出荷することができる。
【０１２１】
（第１１の実施形態）  
図１１を参照して第１１の実施形態の装置１Ｊを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【０１２２】
本実施形態の装置１Ｊでは、分散溶液注入管12に分散溶液自動注入弁Ｖ２を取り付け、ナノカーボン生成運転中においても、例えば分散溶液重量センサー62での分散溶液重量計測値が一定に保持されるように分散溶液を回収容器31に自動注入できるようにしている。
【０１２３】
運転中において、分散溶液重量センサー62により回収容器31内の分散溶液83A及び分散溶液中に払い落とされる生成ナノカーボン82の合計重量が逐次計量できるが、この計量値から、ナノカーボンの生成状況に応じた分散溶液注入量を自動制御しつつ、安全で安定的に連続運転を継続することができる。尚、前記分散溶液重量センサーでの分散溶液重量計測値（分散溶液重量センサー62の計測値）が一定に保持される条件としては、分散溶液中に払い落とされる生成ナノカーボンの重量（生成ナノカーボン重量センサー60の計測値）と分散溶液自動注入弁Ｖ２を経由して注入される分散溶液の合計重量と、生成ナノカーボン分散溶液排出管12から排出される出荷用生成ナノカーボン分散溶液の重量とのバランスがとれているということになる。このような安定したバランス運転状態が確保でき、かつ、出荷用生成ナノカーボン分散溶液のカーボン濃度が常時一定になるように、最適な制御設定をする等、設計上の工夫をすることが重要である。
【０１２４】
これにより、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液を自動注入でき生成したナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷することができる。
【０１２５】
（第１２の実施形態）  
これまでの説明用の図６から図１１の生成ナノカーボン溶液分散機構の模式図は、超音波方式とし、生成ナノカーボン溶液分散機構を超音波振動子37としている概略図である。これら装置は、回収容器31内に設置する生成ナノカーボン分散機構が超音波方式であることを特徴とするものである。
【０１２６】
一次粒径がナノサイズの生成ナノカーボンは、生成時に凝集しやすく、凝集してしまったナノカーボンを分散して、一次粒径の状態を維持させることが重要となる。
【０１２７】
超音波方式は、強力超音波エネルギーを利用して各種部品、器具類の洗浄、分散に使われており、発振は周波数変調方式にて駆動する場合、洗浄、分散ムラを少なくし複雑な形状でも非常によく洗浄、分散できるというメリットがある。また、超音波分散技術は、水系・有機溶剤系を問わず、ナノカーボン等のサンプルに過大な物理的シェアを掛けることなく一次粒子径まで分散可能な手法である。生成ナノカーボンを分散溶液に注入後、超音波を発振、照射することによって、一次粒径の状態まで分散させることができ、同時に、特殊な溶液分散を添加使用することで分散したナノカーボンの表面改質を行い、再凝集の防止も可能となる。超音波発振、照射条件を変えること等により、超音波による生成ナノカーボンの最適分散条件が選定できる。
【０１２８】
このように、生成ナノカーボン溶液分散機構を超音波方式にすることにより、生成したナノカーボンの分散溶液への分散効率を高めることができる。
【０１２９】
（第１３の実施形態）  
図１２を参照して第１３の実施形態の装置１Ｋを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【０１３０】
本実施形態の装置１Ｋでは、回収容器31内に設置する生成ナノカーボン分散機構として高速攪拌方式の高速攪拌装置40を用いるようにしている。
【０１３１】
高速攪拌方式は、生成ナノカーボンに応じた形状の攪拌羽根が回転する際のせん断力により分散を促進するもので、例えばビーズミル方式はメディアの硬さを活かし、時間をかければ確実に生成ナノカーボンを分散することが可能である。高速攪拌方式として例えば、図１２の高速攪拌装置40のような、完全密閉・水平型ビーズミルが特に精密な湿式分散に適している。最適な分散能力が発揮できるよう、回収容器31内にベッセル（分散槽）、ディスク形状や配列及びそれぞれの要素の関連性を設計検討して収納することで、安全性、操作性、耐久性、メンテナンスの簡便性に優れた構造で効率的な高速分散が可能となる。特に、D/d（ベッセル内径Dとディスク外径ｄとの比）を小さくしてビーズの衝撃力が保持されるように設計上の工夫すること等により、分散効率を高めることができる。
【０１３２】
高速攪拌方式の場合、分散したものが再凝集を起こす「過剰分散」という問題を生じる可能性があるが、いかに生成ナノカーボンの特性、機能を引き出すかと処理物の品質安定にもこだわり、過剰分散させずに分散することが重要となる。この為、図１２のように、高速攪拌回転数制御装置41を設置し、高速攪拌装置40が最適な回転数で攪拌運転されるように自動制御することが必要である。
【０１３３】
このように、生成ナノカーボン溶液分散機構を高速攪拌方式にすることにより、生成したナノカーボンの分散溶液への分散効率を高めることができる。
【０１３４】
（第１４の実施形態）  
これまでの説明用の図１から図１２のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの下部に生成ナノカーボン排出用の上下２段のダブルダンパー51、52を設置した装置は、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の温度が一定で還元雰囲気にしたままナノカーボンをナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの下部に払い落とすことができる構造とすることを特徴とするものである。
【０１３５】
図中の符番51、52は、生成ナノカーボン排出ノズル27の下部に夫々設けられた上部ダンパー51、下部ダンパー52を示す。下部ダンパー52の下部には、生成ナノカーボンを収容するナノカーボン回収容器３が配置されている。
【０１３６】
上部ダンパー51及び下部ダンパー52の動作については、まず上部ダンパー51、下部ダンパー52を全閉とした後、上部ダンパー51を開にし、上部ダンパー51と下部ダンパー52の間に生成ナノカーボンを溜める。さらに、上部ダンパー51を全閉、下部ダンパー52を開にすることにより、ナノカーボン生成炉２内部と生成ナノカーボン回収容器３とを縁を切った状態で生成ナノカーボンを回収する。
【０１３７】
この実施形態の一体型ナノカーボン生成・回収装置１によれば、生成ナノカーボン排出ノズル27の下部に上部ダンパー51、下部ダンパー52を夫々設けるとともに、下部ダンパー52の下部に生成ナノカーボン回収容器３を設けることにより、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂのナノカーボン払出しを安定的に確実に行うことができるコンパクトな複数一体型ナノカーボン生成回収装置が得られる。
【０１３８】
なお、これまでの説明用の図１から図１２ではロータリーバルブの設置を省略しているが、上下２段のダブルダンパー（上部ダンパー51、下部ダンパー52）の上側、或いは下側にロータリーバルブを設置することも可能である。  
また、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの内部は運転中、還元雰囲気を確保しなくてはならず、外部との気密性を十分確保するためのシール構造等について考慮すべきことは言うまでもない。
【０１３９】
さらに、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの下部にはロータリーバルブ等を設置することで下部に落ちた生成ナノカーボンを安定的に払い出すことも可能であるが、その場合も、外部とのシール性能を高める為に、下部に上下２段のダブルダンパー（上部ダンパー、下部ダンパー）を設置し、その下部にナノカーボン回収容器等を設置して回収するようにする。
【０１４０】
これにより、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、複数のナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内の温度が一定で還元雰囲気にしたままの状態でナノカーボンをナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ外に払い落とすことができ、生成ナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷することができる。
【０１４１】
（第１５の実施形態）  
図１３を参照して第１５の実施形態の装置１Ｌを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【０１４２】
本実施形態の装置１Ｌでは、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂの下流側、生成ナノカーボン排出用の上下２段のダブルダンパー51、52の間に、窒素ガスのような不活性ガスを注入する不活性ガス注入配管17を設置している。
【０１４３】
上記第１４の実施形態において説明しているが、上部ダンパー51と下部ダンパー52の間に不活性ガスを注入する不活性ガス注入配管17を設置し、不活性ガスを間欠的に注入するようにすることで、生成ナノカーボン回収容器３内の分散溶液からの揮発ガス、空気等がナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内に混入することを防止できる。
【０１４４】
この実施形態の複数一体型ナノカーボン生成回収装置１Ｌによれば、生成ナノカーボン排出ノズル27の下部に上部ダンパー51、下部ダンパー52を夫々設けるとともに、上部ダンパー51と下部ダンパー52の間に不活性ガスを注入する不活性ガス注入配管17を設置することにより、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内を常時安定した還元雰囲気に保持することができ、かつ、ナノカーボン払出しを安定的に確実に行うことができるコンパクトな一体型ナノカーボン生成回収装置１Ｌが得られる。
【０１４５】
また、運転中においてナノカーボン生成炉２の内部の還元雰囲気を確保しなくてはならず、外部との気密性を十分確保するためのシール構造等について考慮すべきことは言うまでもない。これにより、ナノカーボン生成運転中、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内部の温度が一定で還元雰囲気にしたままナノカーボンをナノカーボン生成炉の下部に払い落とすことができ、生成ナノカーボン回収装置内の分散溶液からの揮発ガス、空気等がナノカーボン生成炉内部に流入することを防止でき、また、生成したナノカーボンが外部に暴露されることなく安全で安定的にナノカーボンを回収するとともに、生成したナノカーボンを良好な分散溶液に溶解させナノカーボン溶液として安全に出荷できる、未反応ガス及び分散溶液からの揮発ガスを系外に安全に排出することができる。
【０１４６】
（第１６の実施形態）  
図１３を参照して第１６の実施形態の装置１Ｌを説明する。なお、本実施形態が上記の実施形態と重複する部分の説明は省略する。
【０１４７】
本実施形態の装置１Ｌは、主要機器として、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂと、ナノカーボン回収装置３と、生成ナノカーボン搬送装置５とを有し、ナノカーボン生成運転停止時には、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂと生成ナノカーボン回収装置３と生成ナノカーボン搬送装置５とが分解でき、夫々の内部を点検・清掃できることを特徴とするものである。
【０１４８】
ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂと生成ナノカーボン搬送装置５、生成ナノカーボン搬送装置５とナノカーボン回収装置３と排気ダクト４とが結合して一体構造となっているが、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂと生成ナノカーボン搬送装置５とはナノカーボン生成炉＆搬送装置接続フランジ71部を介して、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂと排気ダクト４とはナノカーボン生成炉＆排気ダクト接続フランジ72部を介して、生成ナノカーボン回収容器３と排気ダクト４とは生成ナノカーボン回収容器＆排気ダクト接続フランジ73部を介して、生成ナノカーボン搬送装置５とナノカーボン回収装置３とは生成ナノカーボン搬送装置＆回収容器接続フランジ74部を介して結合して一体となっており、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ、ナノカーボン回収装置３、生成ナノカーボン搬送装置５、各接続配管、排気ダクト４は夫々分解できるようになっている。このため、ナノカーボン生成運転停止時においては、各機器の内部、配管、排気ダクトの内部を点検・清掃を容易に安全に行うことができる。
【０１４９】
なお、運転中は、ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂから排出される未反応ガス、ナノカーボン回収装置３内に分散溶液を注入した場合に分散溶液からの揮発ガスは排気ダクト４を介して排出される。
【０１５０】
運転開始前には、各接続フランジ部は、外部に内部のガスが流出しないように密閉しており、密閉状態を確認するために、運転前に複数一体型ナノカーボン生成回収装置の系内全体のリーク試験を行い、複数一体型ナノカーボン生成回収装置の系内から外部に内部のガスが流出しないことを確認する。
【０１５１】
これにより、ナノカーボン生成運転停止時においては、各機器の内部を点検・清掃を安全に行うことができる。
【０１５２】
（第１７の実施形態）  
本実施形態の装置においては、ナノカーボンを生成する複数のナノカーボン生成炉の夫々のナノカーボン生成炉内の触媒種類、加熱温度、原料の種類、投入量等の運転条件を夫々変えることで、各ナノカーボン生成炉で生成するナノカーボンの性状を夫々変えることを特徴とし、これまでの図１〜１３のいずれの装置にも対応するものである。
【０１５３】
代表的なナノカーボンの性状としては、例えば、チューブ径が細くて長い（アスペクト比が高い）性状を特徴とするカーボンナノチューブ、チューブ径が太くて長い性状を特徴とするカーボンファイバー、チューブが多重のコイル状に渦巻いている性状を特徴とするカーボンナノコイル等が挙げられる。これらの中から目的とする性状のナノカーボンを生成するには、ナノカーボン生成炉内の触媒種類、加熱温度、原料の種類、投入量等の運転条件を調整することにより可能となる。
【０１５４】
ナノカーボン生成炉内の触媒種類の調整手段としては、触媒形状を板状とする場合、微粒の粉末状にする場合等の他、触媒材質を鉄系、ニッケル系、SUS系、コバルト系等にする場合等が挙げられる。
【０１５５】
ナノカーボン生成炉内の加熱温度の調整手段としては、触媒材質によるが、500〜700℃で生成しやすい条件、700〜900℃で生成しやすい条件、900℃以上で生成しやすい条件で夫々生成する場合等が挙げられる。
【０１５６】
ナノカーボン生成炉内の原料の種類としては、アルコール系原料、ガス系燃料（メタン、一酸化炭素、エチレン、アセチレン等）の他、バイオマス由来の原料としてバイオマスガス系燃料、バイオマスタール系燃料等にする場合等が挙げられる。またこれらに加えて、ナノカーボン生成炉内に投入する原料の投入量を変化させること、投入のタイミングを調整すること等によっても、目的とする性状のナノカーボンを生成することも可能である。
【０１５７】
なお、上記の図１〜図１３に示す装置では、各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内で生成したナノカーボンを一旦生成ナノカーボン搬送装置５に流下させて搬送し、ナノカーボン回収装置３内で分散処理するようにしているが、各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂがコンパクトになる場合等は、各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内で生成したナノカーボンを直接ナノカーボン回収装置３内に流下させ、分散処理するようにしてもよい。
【０１５８】
このように、各ナノカーボン生成炉内の触媒種類、加熱温度、原料の種類、投入量等の運転条件を夫々調整することにより、各ナノカーボン生成炉内で目的とする性状のナノカーボンを夫々生成調整させることが可能となる。
【０１５９】
（第１８の実施形態）  
本実施形態の装置においては、各ナノカーボン生成炉で生成するナノカーボンの性状を変え、更に、各ナノカーボン生成炉から生成ナノカーボン回収装置に流下させる各ナノカーボン生成量を変化させることで、生成ナノカーボン回収装置での混合ナノカーボンの性状特性を調整することができることを特徴としており、これまでの図１〜図１３のいずれの装置にも対応するものである。
【０１６０】
代表的なナノカーボンの性状の特性としては、例えば、チューブ径が細くて長い（アスペクト比が高い）性状を特徴とするカーボンナノチューブの場合は、半導体、電子部品の素材としての利用が期待されている他、樹脂に少量添加するだけで製品に必要十分な静電特性等が得られる等の特性がある。チューブ径が太くて長い性状を特徴とするカーボンファイバーの場合は、燃料電池材料、キャパシタ用電極材料、ガス貯蔵材料、活性炭ナノファイバー材料、ナノＣＦ強化複合材の素材としての利用が期待されている他、静電特性等が得られる等の特性もある。チューブが多重のコイル状に渦巻いている性状を特徴とするカーボンナノコイルの場合は、静電特性等が得られるだけでなく電磁波吸収特性等を高めることができ心臓ペースメーカの保護等様々な分野での応用が期待されている。また、これらのナノカーボンの性状はナノカーボン生成炉内の触媒種類、加熱温度、原料の種類、投入量等の運転条件を調整することにより、その性状のナノカーボンのみを生成することが可能である。
【０１６１】
各ナノカーボン生成炉内で生成した夫々の性状、特性を有するナノカーボンを最適比率で生成ナノカーボン回収装置に流下させて生成ナノカーボン回収装置内で混合（ブレンド）することにより生成ナノカーボン回収装置から製品として排出するナノカーボンの性状特性を調整することができる。
【０１６２】
なお、上述した実施形態の装置（図１〜図１３）では、各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内で生成したナノカーボンを一旦生成ナノカーボン搬送装置５に流下させて搬送し、ナノカーボン回収装置３内で混合（ブレンド）するようにしているが、各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂがコンパクトになる場合等は、各ナノカーボン生成炉２Ａ，２Ｂ内で生成したナノカーボンを直接ナノカーボン回収装置３内に流下させ、混合（ブレンド）するようにしてもよい。
【０１６３】
これにより、各目的の性状を有するナノカーボンを各ナノカーボン生成炉を運転しながら最適条件で混合（ブレンド）することを簡単に行うことができ、その混合ナノカーボンをそのまま出荷することができ、必要とされるナノカーボン性状、需要の変化、出荷形態等に適合するナノカーボン生成の調整、回収が行える装置を提供することができる。
【０１６４】
本発明によれば、カーボンナノチューブ、カーボンファイバー、カーボンナノコイル等の有用性の高い繊維状のナノカーボンを効率的に大量に生成でき、外気雰囲気に暴露されることなく安全で安定的に生成ナノカーボンを回収することができる。
【０１６５】
また、本発明によれば、生成したナノカーボンを分散溶液に溶解させ、高品質なナノカーボン分散溶液とし、生成ナノカーボンが外部に暴露されることなく安全に出荷することができる。つまり、本発明の装置を用いることにより大量のナノカーボン生成・ナノカーボン分散を一括して効率的に行い、生成したナノカーボンを安定的に一定品質のナノカーボン分散溶液として出荷することができる。
【符号の説明】
【０１６６】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｉ，１Ｊ，１Ｋ，１Ｌ…複数一体型ナノカーボン生成回収装置、
２Ａ，２Ｂ…ナノカーボン生成炉、
３…生成ナノカーボン回収装置、４…排気ダクト、
５…生成ナノカーボン搬送装置、
１２…分散溶液注入配管、
１３…生成ナノカーボン分散溶液排出管、
１４…出荷用生成ナノカーボン分散溶液回収容器、
１５…生成ナノカーボン分散溶液回収容器搬送車、
１６…生成ナノカーボン凝集物回収フィルター、
１７…不活性ガス注入配管、
２１…加熱炉容器（内筒）、２２…外部加熱源、
２３…金属基板、２４…炭化水素注入ノズル、２５…炭化水素分散メッシュ、
２６…保温材、２７…生成ナノカーボン排出ノズル、
３６…超音波発信装置（分散促進機構）、
３７…超音波振動子（分散促進機構）、
４０…高速撹拌装置（分散促進機構）、４１…高速撹拌回転数制御装置、
４２…モータ、４３…スクリュウ羽根、４４…シール軸受、
５１…上部ダンパー、５２…下部ダンパー、
６０…生成ナノカーボン重量センサー、６１…重量表示装置／記憶装置、
６２…分散溶液重量センサー、
７１，７２，７３，７４…シールフランジ継手、
８１…生成ナノカーボン、８２…剥離ナノカーボン、８３…回収ナノカーボン、
８３Ａ…分散溶液、
９１…未反応ガス、９２…揮発ガス、
９３…排気ブロア、９４…燃焼炉。
【図１】
2014172805.tif 000003
【図２】
2014172805.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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