JP3214780U - Simple environmentally friendly production facilities for nanocarbon materials - Google Patents
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Abstract
【課題】調製装置が簡単で、コストが低いナノ炭素材料の簡易環境配慮型生産設備を提供する。【解決手段】短絡発電機１とＡＣ／ＤＣ整流器２とを含むナノ炭素材料の簡易環境配慮型生産設備において、ＡＣ／ＤＣ整流器２の出力側上にナノ炭素材料を製造するために用いられるナノ炭素真空装置を設けており、短絡発電機１を利用して交流電源を発生させ、ＡＣ／ＤＣ整流器２を通じて直流電源として整流し、各々同一方向で第１グラファイトロッド６、第２グラファイトロッド８に給電し、第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８の交差部が高圧アークを発生させ、該高圧アークでグラファイトロッド６、８上の物質をプラズマ化し、グラファイトロッド表面の炭素原子が分解される共にナノ炭素材料を析出させ、該ナノ炭素材料がグラファイトハウジング１０を経由してナノ材料コレクタ９内部に収集される。【選択図】図１A simple environment-friendly production facility for nanocarbon materials with a simple preparation device and low cost is provided. In a simple environment-friendly production facility for nanocarbon materials including a short-circuit generator 1 and an AC / DC rectifier 2, the nanocarbon material used for producing the nanocarbon material on the output side of the AC / DC rectifier 2 is disclosed. A carbon vacuum device is provided, and an AC power source is generated using the short-circuit generator 1 and rectified as a DC power source through the AC / DC rectifier 2. Power is supplied, and the intersection of the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8 generates a high-pressure arc. The high-pressure arc converts the material on the graphite rods 6 and 8 into plasma, and the carbon atoms on the surface of the graphite rod are decomposed. Together, the nanocarbon material is deposited, and the nanocarbon material is collected inside the nanomaterial collector 9 via the graphite housing 10. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、グラフェン或いはフラーレン等のナノ製品面に用いられるナノ炭素材料の簡易環境配慮型生産設備に関する。 The present invention relates to a simple environment-friendly production facility for nanocarbon materials used for nano product surfaces such as graphene or fullerene.
ナノ炭素材料は、多層グラファイトシートを筒状に丸めることからなる繊維状ナノ炭素材料であり、カーボンナノチューブと一般的な炭素繊維の間にある一次元炭素材料であり、比較的高い結晶性・配向度、優れた導電性と熱伝導性を持つ。前記ナノ炭素材料は、化学気相成長法で成長する一般的な炭素繊維の低密度、高比弾性率、高比強度、高導電性、熱的安定性等の特長を持つため、航空・航空宇宙、交通、スポーツ及びレジャー用品、医療、機械及び紡績等の産業に幅広く使用されている。従来のナノ炭素材料調製装置は、主に化学気相成長装置、電界紡糸装置及び固相合成装置が含まれる。ただし前記ナノ炭素材料調製装置の構造は比較的複雑であり、コストも比較的高く、加工時に周囲環境を容易に汚染していた。従来の世間のナノ材料生産方法は、アーク放電法、化学的剥離法及び機械的剥離法に分かれる。アークで炭素材料をイオン化する方法がアーク放電法であり、該アーク放電法はナノ炭素同位体を生成するため、電力の使用が多くなることで、エネルギー消費も大きくなるため、産業化に向いていない。炭素を酸化させて酸化物にし、別の化学物質で酸素分子を抽出して炭素同位体を残すものであるが、この方法は環境及び水質の汚染が比較的大きくなり、同位体の不純物も多くなりすぎるため、品質も比較的低くなり、量産化というチャンスが最もあるが、基準を満たすことができない。機械方法で炭素原子を層ごとに剥離して炭素同位体を得ることが、機械的剥離法である。この方法も余りにも複雑で、コストが高過ぎ、効率も低いため、量産に向いていない。 Nanocarbon material is a fibrous nanocarbon material made by rolling a multilayer graphite sheet into a cylindrical shape. It is a one-dimensional carbon material between carbon nanotubes and general carbon fibers, and has relatively high crystallinity and orientation. Has excellent electrical and thermal conductivity. The nano-carbon material has characteristics such as low density, high specific modulus, high specific strength, high conductivity, and thermal stability of general carbon fibers grown by chemical vapor deposition. Widely used in industries such as space, transportation, sports and leisure goods, medicine, machinery and spinning. Conventional nanocarbon material preparation apparatuses mainly include a chemical vapor deposition apparatus, an electrospinning apparatus, and a solid phase synthesis apparatus. However, the structure of the nanocarbon material preparation apparatus is relatively complicated and relatively expensive, and easily contaminates the surrounding environment during processing. Conventional methods for producing nanomaterials are divided into an arc discharge method, a chemical peeling method, and a mechanical peeling method. The method of ionizing carbon material with an arc is the arc discharge method, and the arc discharge method generates nanocarbon isotopes, so that the use of electric power increases and the energy consumption increases, which is suitable for industrialization. Absent. Carbon is oxidized to oxide, and oxygen molecules are extracted with another chemical substance to leave carbon isotopes. However, this method causes relatively large environmental and water pollution, and has many isotope impurities. Because it becomes too much, the quality is relatively low, and there is a chance of mass production, but the standard cannot be satisfied. The mechanical delamination method is to obtain carbon isotopes by exfoliating carbon atoms layer by layer using a mechanical method. This method is too complicated, too expensive, and low in efficiency, so it is not suitable for mass production.
そこで、本考案は従来技術の欠陥に鑑み、上記従来技術に存在する課題を解決するため調製装置が簡単で、コストが低く、環境配慮性も具え、エネルギー消費も低く、並びに量産に向くナノ炭素材料の簡易環境配慮型生産設備を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the deficiencies of the prior art, the present invention is a nanocarbon that is simple in preparation equipment, low in cost, environmentally friendly, low in energy consumption, and suitable for mass production. The purpose is to provide a simple environmentally friendly production facility for materials.
上記目的を達成するため、本考案が提供するナノ炭素材料の簡易環境配慮型生産設備は、短絡発電機と、短絡発電機と接続するＡＣ／ＤＣ整流器とを含み、前記ＡＣ／ＤＣ整流器の出力側上にナノ炭素材料を生産するために用いられるナノ炭素真空装置を設け、該ナノ炭素真空装置上にナノ炭素真空装置を制御するために用いられるナノ炭素コントローラを設ける。 In order to achieve the above object, a simple environment-friendly production facility for nanocarbon materials provided by the present invention includes a short-circuit generator and an AC / DC rectifier connected to the short-circuit generator, and the output of the AC / DC rectifier. A nanocarbon vacuum device used to produce a nanocarbon material is provided on the side, and a nanocarbon controller used to control the nanocarbon vacuum device is provided on the nanocarbon vacuum device.
上記主な技術的特徴によれば、前記ナノ炭素真空装置は、真空チャンバーと第１フィーダーと第１グラファイトロッドと第２フィーダーと第２グラファイトロッドとナノ材料コレクタとグラファイトハウジングと、を含み；前記第１グラファイトロッドは第１フィーダーの上端に取り付けられ、前記第２グラファイトロッドが第２フィーダーの上端に取り付けられ、前記第１フィーダーと第２フィーダーが平行して設けられ、前記第１グラファイトロッドと第２グラファイトロッドが平行して設けられ、第１グラファイトロッド及び第２グラファイトロッドが各々ＡＣ／ＤＣ整流器と接続し；前記ナノ材料コレクタは第１フィーダーと第２フィーダーの間に取り付けられ、且つ第１グラファイトロッドと第２グラファイトロッドの交差部の下端に位置し；前記グラファイトハウジングの下端がナノ材料コレクタの上端に取り付けられ、グラファイトハウジングの上端或いは中端が第１グラファイトロッド右端と第２グラファイトロッド左端の交差部に位置し、前記グラファイトハウジングが第１グラファイトロッド右端と第２グラファイトロッド左端の交差部をナノ材料コレクタの上端と連接して１つの閉鎖空間を形成し；前記第１グラファイトロッド、第２グラファイトロッド、第１フィーダー、第２フィーダー、グラファイトハウジング、ナノ材料コレクタが真空チャンバーの内部に各々設けられる。 According to the main technical feature, the nanocarbon vacuum apparatus includes a vacuum chamber, a first feeder, a first graphite rod, a second feeder, a second graphite rod, a nanomaterial collector, and a graphite housing; The first graphite rod is attached to the upper end of the first feeder, the second graphite rod is attached to the upper end of the second feeder, the first feeder and the second feeder are provided in parallel, and the first graphite rod and A second graphite rod is provided in parallel; the first graphite rod and the second graphite rod each connect to an AC / DC rectifier; the nanomaterial collector is mounted between the first feeder and the second feeder; Below the intersection of 1 graphite rod and 2nd graphite rod The lower end of the graphite housing is attached to the upper end of the nanomaterial collector, the upper end or middle end of the graphite housing is located at the intersection of the right end of the first graphite rod and the left end of the second graphite rod; An intersection of the right end of the first graphite rod and the left end of the second graphite rod is connected to the upper end of the nanomaterial collector to form one closed space; the first graphite rod, the second graphite rod, the first feeder, the second feeder; A graphite housing and a nanomaterial collector are each provided inside the vacuum chamber.
前記ＡＣ／ＤＣ整流器の出力側上にナノ炭素材料を製造するために用いられるナノ炭素真空装置を設けており、該ナノ炭素真空装置上にナノ炭素真空装置を制御するために用いられるナノ炭素コントローラを設ける。短絡発電機を利用して交流電源を発生させ、ＡＣ／ＤＣ整流器を通じて直流電源として整流し、各々同一方向で第１グラファイトロッド、第２グラファイトロッドに給電し、第１グラファイトロッドと第２グラファイトロッドの交差部が高圧アークを発生させ、該高圧アークでグラファイトロッド上の物質をプラズマ化し、前記グラファイトロッド内の炭素原子が分解される共にナノ炭素材料を析出させ、該ナノ炭素材料がグラファイトハウジングを経由してナノコレクタ内部に収集される。従来技術の同種に比べると、調製装置が簡単で、コストが低いという利点を有する。又前記ナノ炭素材料全体が閉鎖されたグラファイトハウジング空間内で完成し、何のガスも外部に排出されないことで、環境配慮効果を奏することができる。これ以外に、本考案の調製方法は、量産に向いている。 A nanocarbon vacuum device used for producing a nanocarbon material is provided on the output side of the AC / DC rectifier, and a nanocarbon controller used for controlling the nanocarbon vacuum device on the nanocarbon vacuum device. Is provided. An AC power source is generated using a short-circuit generator, rectified as a DC power source through an AC / DC rectifier, and fed to the first graphite rod and the second graphite rod in the same direction, respectively. The first graphite rod and the second graphite rod The crossing part generates a high-pressure arc, the substance on the graphite rod is converted into plasma by the high-pressure arc, the carbon atoms in the graphite rod are decomposed, and the nanocarbon material is deposited, and the nanocarbon material forms the graphite housing. Collected inside the nanocollector via. Compared to the same kind of prior art, it has the advantage that the preparation device is simple and the cost is low. Further, the entire nanocarbon material is completed in a closed graphite housing space, and no gas is discharged to the outside, thereby providing an environmentally friendly effect. Besides this, the preparation method of the present invention is suitable for mass production.
本考案の目的、構造の特徴及びその機能について更に一歩理解してもらうため付属図を組み合わせて詳細に以下に説明する。 The purpose of the present invention, the features of the structure, and the function thereof will be described in detail below in combination with the accompanying drawings in order to further understand the purpose.
本考案が解決しようとする技術的課題、技術的手段及び有益な効果を更に明確、明白にさせるため、以下に添付図面及び実施例を組み合わせ、本考案に対し更に詳細な説明を行う。ここで記載する具体的実施例は本考案を解釈するためにだけ用いられるものであって、本考案を限定するために用いられないことは理解すべきである。 In order to further clarify and clarify technical problems, technical means, and beneficial effects to be solved by the present invention, the following detailed description will be given to the present invention by combining the accompanying drawings and examples. It should be understood that the specific embodiments described herein are only used to interpret the present invention and are not used to limit the present invention.
図１乃至図３を参照すると、以下に実施例を組み合わせて本考案に係るナノ炭素材料の簡易環境配慮型生産設備を説明する。該ナノ炭素材料の簡易環境配慮型生産設備は、短絡発電機１とＡＣ／ＤＣ整流器２とナノ炭素真空装置とナノ炭素コントローラ３とを含む。 Referring to FIGS. 1 to 3, a simple environment-friendly production facility for nanocarbon materials according to the present invention will be described below in combination with examples. The simple environment-friendly production facility for the nanocarbon material includes a short-circuit generator 1, an AC / DC rectifier 2, a nanocarbon vacuum device, and a nanocarbon controller 3.
前記ナノ炭素真空装置は、真空チャンバー４と第１フィーダー５と第１グラファイトロッド６と第２フィーダー７と第２グラファイトロッド８とナノ材料コレクタ９とグラファイトハウジング１０と、を含み；前記第１グラファイトロッド６は第１フィーダー５の上端に取り付けられ、前記第２グラファイトロッド８が第２フィーダー７の上端に取り付けられ、前記第１フィーダー５と第２フィーダー７が平行して設けられ、前記第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８が平行して設けられ、第１グラファイトロッド６及び第２グラファイトロッド８が各々ＡＣ／ＤＣ整流器２と接続する。前記ナノ材料コレクタ９は第１フィーダー５と第２フィーダー７の間に取り付けられ、且つ第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８の交差部の下端に位置し；前記グラファイトハウジング１０の下端がナノ材料コレクタ９の上端に取り付けられ、グラファイトハウジング１０の上端或いは中端が第１グラファイトロッド６右端と第２グラファイトロッド８左端の交差部に位置し、前記グラファイトハウジング１０が第１グラファイトロッド６右端と第２グラファイトロッド８左端の交差部をナノ材料コレクタ９の上端と連接して１つの閉鎖空間を形成する。前記第１グラファイトロッド６、第２グラファイトロッド８、第１フィーダー５、第２フィーダー７、グラファイトハウジング１０、ナノ材料コレクタ９が真空チャンバー４の内部に各々設けられる。前記短絡発電機１は、磁流オープンタイプ式で、順方向に流れる誘導電流とデュアルコア設計の誘導コイルとを包括する。 The nanocarbon vacuum apparatus includes a vacuum chamber 4, a first feeder 5, a first graphite rod 6, a second feeder 7, a second graphite rod 8, a nanomaterial collector 9, and a graphite housing 10; The rod 6 is attached to the upper end of the first feeder 5, the second graphite rod 8 is attached to the upper end of the second feeder 7, the first feeder 5 and the second feeder 7 are provided in parallel, and the first feeder The graphite rod 6 and the second graphite rod 8 are provided in parallel, and the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8 are each connected to the AC / DC rectifier 2. The nanomaterial collector 9 is mounted between the first feeder 5 and the second feeder 7 and is located at the lower end of the intersection of the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8; the lower end of the graphite housing 10 is nano The upper end or middle end of the graphite housing 10 is located at the intersection of the right end of the first graphite rod 6 and the left end of the second graphite rod 8, and the graphite housing 10 is connected to the right end of the first graphite rod 6. The intersection of the left end of the second graphite rod 8 is connected to the upper end of the nanomaterial collector 9 to form one closed space. The first graphite rod 6, the second graphite rod 8, the first feeder 5, the second feeder 7, the graphite housing 10, and the nanomaterial collector 9 are provided inside the vacuum chamber 4. The short-circuit generator 1 is a magnetic current open type, and includes an induction current flowing in a forward direction and an induction coil of a dual core design.
ＡＣ／ＤＣ整流器２の入力側は、短絡発電機１の両端に取り付けられ、前記ナノ炭素真空装置がＡＣ／ＤＣ整流器２の出力側に取り付けられ、前記ナノ炭素コントローラ３がナノ炭素真空装置上に取り付けられる。前記第１グラファイトロッド６の一端がＡＣ／ＤＣ整流器２上の正極側と接続し、第２グラファイトロッド８の一端がＡＣ／ＤＣ整流器２上の負極側と接続する。第１フィーダー５は、第１グラファイトロッド６の下端に取り付けられ、第２フィーダー７が第２グラファイトロッド８の下端に取り付けられ、前記グラファイトハウジング１０がナノ材料コレクタ９の上端と連接し、前記ナノ材料コレクタ９が第１フィーダー５と第２フィーダー７の間に取り付けられ、前記グラファイトハウジング１０は第１グラファイトロッド６の右端と第２グラファイトロッド８の左端が交差し、且つ閉鎖する空間に位置する。前記ナノ炭素コントローラ３の両端は、各々第１フィーダー５と第２フィーダー７と接続する。 The input side of the AC / DC rectifier 2 is attached to both ends of the short-circuit generator 1, the nanocarbon vacuum device is attached to the output side of the AC / DC rectifier 2, and the nanocarbon controller 3 is placed on the nanocarbon vacuum device. It is attached. One end of the first graphite rod 6 is connected to the positive electrode side on the AC / DC rectifier 2, and one end of the second graphite rod 8 is connected to the negative electrode side on the AC / DC rectifier 2. The first feeder 5 is attached to the lower end of the first graphite rod 6, the second feeder 7 is attached to the lower end of the second graphite rod 8, the graphite housing 10 is connected to the upper end of the nanomaterial collector 9, and the nano A material collector 9 is mounted between the first feeder 5 and the second feeder 7, and the graphite housing 10 is located in a space where the right end of the first graphite rod 6 and the left end of the second graphite rod 8 intersect and are closed. . Both ends of the nanocarbon controller 3 are connected to the first feeder 5 and the second feeder 7, respectively.
前記短絡発電機１の出力側は、約１５００ｖ〜２０００ｖの高圧ＡＣ交流電流を出力し、該高圧ＡＣ交流電流がＡＣ／ＤＣ整流器２を経由してＤＣ直流電流になり、該ＤＣ直流電流が真空チャンバー４内部の第１グラファイトロッド６上の正極と第２グラファイトロッド８上の負極に各々接続する。前記第１グラファイトロッド６、第２グラファイトロッド８が、第１フィーダー５と第２フィーダー７から押され、前記第１フィーダー５と第２フィーダー７がナノ炭素コントローラ３によって制御される。前記第１グラファイトロッド６の負極側と第２グラファイトロッド８の正極側の間隔が２ｍｍ〜１０ｍｍの時、第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８の間において高圧アークが発生しやすくなり、該高圧アークが第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８上の物質をプラズマ化し、前記グラファイトロッド表面の炭素原子がバラバラにされて改めて組み直して新しいナノ炭素材料になる。グラファイトハウジング１０は、まるでライトカバーのように高圧アークを覆い、高圧アークの作用で生成されたナノ炭素材料の全てをナノ材料コレクタ９内部に収集する。 The output side of the short-circuit generator 1 outputs a high-voltage AC alternating current of about 1500 v to 2000 v. The high-voltage AC alternating current becomes a DC direct current via the AC / DC rectifier 2, and the DC direct current is vacuum. The positive electrode on the first graphite rod 6 and the negative electrode on the second graphite rod 8 in the chamber 4 are respectively connected. The first graphite rod 6 and the second graphite rod 8 are pushed from the first feeder 5 and the second feeder 7, and the first feeder 5 and the second feeder 7 are controlled by the nanocarbon controller 3. When the distance between the negative electrode side of the first graphite rod 6 and the positive electrode side of the second graphite rod 8 is 2 mm to 10 mm, a high-pressure arc is easily generated between the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8, The high-pressure arc turns the material on the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8 into plasma, the carbon atoms on the surface of the graphite rod are broken apart and reassembled to become a new nanocarbon material. The graphite housing 10 covers the high-pressure arc like a light cover and collects all of the nanocarbon material generated by the action of the high-pressure arc inside the nanomaterial collector 9.
前記真空チャンバー４は、真空度が２ｔｏｒ以上保持するのは、産出する製品を要求に達成させるためのである。第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８の間で発生されるアークの大きさは調整でき、第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８の間隔の大きさがアークの大きさを制御できる。これ以外に、第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８の間でアークを発生させた後、第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８の間の電圧が５０ｖ〜２５０ｖにまで落ち、電流が２．５Ａ、消費電力が１２５ｗ〜６２５ｗｈとなることで製造コスト削減の効果を奏する。 The vacuum chamber 4 has a degree of vacuum of 2 torr or more in order to achieve the product to be produced as required. The size of the arc generated between the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8 can be adjusted, and the size of the distance between the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8 can control the size of the arc. In addition, after an arc is generated between the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8, the voltage between the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8 drops to 50v to 250v, and the current is reduced. Since 2.5 A and power consumption are 125 w to 625 wh, the production cost can be reduced.
本実施例において、前記短絡発電機１は、デュアルコア誘導コイルアークの発電機を用いる。デュアルコアコイルアーク発電機がＡＣ／ＤＣ整流器２に接続し、前記ＡＣ／ＤＣ整流器２の出力側上にナノ炭素材料を製造するために用いられるナノ炭素真空装置を設けており、該ナノ炭素真空装置上にナノ炭素真空装置を制御するために用いられるナノ炭素コントローラ３を設ける。発電機の固定子誘導コイルは、デュアルコア設計で、２枚のコアの距離は、磁石より大きく、磁路をオープン設計とし、誘導電流が順方向に流れ、発電機の回転子が磁石組である。前記真空チャンバー４の気圧を−２〜６トル（Ｔｏｒｒ）圧力まで吸引する。真空チャンバー４の内に第１フィーダー５、第１グラファイトロッド６、第２フィーダー７、第２グラファイトロッド８、ナノ材料コレクタ９、グラファイトハウジング１０を取り付けており、第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８の交差部において高圧アークを発生する。第１グラファイトロッド６のフィーダーと第２グラファイトロッド８のフィーダーの距離を制御して２本のグラファイトロッドの交差部において安定した高圧アークの発生を保証し、また高圧アークに不正常が現れた時でも警報信号を発すると共に設備の安全性を保護できる。 In this embodiment, the short-circuit generator 1 uses a dual-core induction coil arc generator. A dual-core coil arc generator is connected to the AC / DC rectifier 2 and a nanocarbon vacuum device used for producing a nanocarbon material is provided on the output side of the AC / DC rectifier 2. A nanocarbon controller 3 used for controlling the nanocarbon vacuum apparatus is provided on the apparatus. The stator induction coil of the generator is a dual core design, the distance between the two cores is larger than the magnet, the magnetic path is an open design, the induction current flows in the forward direction, and the generator rotor is a magnet set. is there. The vacuum pressure in the vacuum chamber 4 is sucked to -2 to 6 Torr pressure. A first feeder 5, a first graphite rod 6, a second feeder 7, a second graphite rod 8, a nanomaterial collector 9, and a graphite housing 10 are mounted in the vacuum chamber 4, and the first graphite rod 6 and the second graphite are attached. A high pressure arc is generated at the intersection of the rods 8. When the distance between the feeder of the first graphite rod 6 and the feeder of the second graphite rod 8 is controlled to ensure the generation of a stable high-pressure arc at the intersection of the two graphite rods, and when an abnormality appears in the high-pressure arc However, it can generate an alarm signal and protect the safety of the equipment.
発電機の固定子の誘導コイルは、デュアルコア設計であり、２枚のコアの距離が磁石より大きく、磁路をオープン設計とし、誘導電流が順方向に流れ、発電機の回転子が磁石組である。これは本実施例内の中心設計であり、このような設計の発電機の出力側が直接短絡できることで、発電機が焼損せず、そのため非常に容易に高圧アークを発生できるが、エネルギー消費が非常に低い。このような電源があれば、ナノ炭素材料の製造が簡易で環境を保全し、生産設備も非常に簡単であると共に安く済み、製造エネルギーのコストも非常に安くなり、本実例中の手段でアークを発生させるには、わずか１２５Ｗで、１ｇのナノ炭素材料を製造するにもわずか１ｋＷ／ｈの電気エネルギーが必要となる。 The induction coil of the generator stator has a dual core design, the distance between the two cores is larger than the magnet, the magnetic path is open, the induction current flows in the forward direction, and the generator rotor is a magnet assembly. It is. This is the central design in this example, and the output side of the generator with such a design can be directly short-circuited, so the generator will not burn out, so a high-pressure arc can be generated very easily, but the energy consumption is very high Very low. With such a power source, nano-carbon materials can be easily manufactured, environmentally protected, production facilities are very simple and cheap, and manufacturing energy costs are very low. In order to generate the energy, only 1 kW / h of electrical energy is required to produce 1 g of nanocarbon material with only 125 W.
デュアルコアコイルアーク発電機がＡＣ／ＤＣ整流器２に接続し、前記ＡＣ／ＤＣ整流器２の出力側上にナノ炭素材料を製造するために用いられるナノ炭素真空装置を設けており、該ナノ炭素真空装置上にナノ炭素真空装置を制御するために用いられるナノ炭素コントローラ３を設ける。前記ナノ材料コレクタ９は第１フィーダー５と第２フィーダー７の間に取り付けられ、且つ第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８の交差部の下端に位置し；前記グラファイトハウジング１０の下端がナノ材料コレクタ９の上端に取り付けられ、グラファイトハウジング１０の上端或いは中端が第１グラファイトロッド６右端と第２グラファイトロッド８左端の交差部に位置し、前記グラファイトハウジング１０が第１グラファイトロッド６右端と第２グラファイトロッド８左端の交差部をナノ材料コレクタ９の上端と連接して１つの閉鎖空間を形成し；前記第１グラファイトロッド６、第２グラファイトロッド８、第１フィーダー５、第２フィーダー７、グラファイトハウジング１０、ナノ材料コレクタ９が真空チャンバーの内部に各々設けられる。デュアルコアコイル発電機のアーク発生特性は、ナノ炭素の製造が経済的で且つ環境保全の効果もある。これ以外に、本実施例の調製方法は、量産に向いている。 A dual-core coil arc generator is connected to the AC / DC rectifier 2 and a nanocarbon vacuum device used for producing a nanocarbon material is provided on the output side of the AC / DC rectifier 2. A nanocarbon controller 3 used for controlling the nanocarbon vacuum apparatus is provided on the apparatus. The nanomaterial collector 9 is mounted between the first feeder 5 and the second feeder 7 and is located at the lower end of the intersection of the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8; the lower end of the graphite housing 10 is nano The upper end or middle end of the graphite housing 10 is located at the intersection of the right end of the first graphite rod 6 and the left end of the second graphite rod 8, and the graphite housing 10 is connected to the right end of the first graphite rod 6. The intersection of the left end of the second graphite rod 8 is connected to the upper end of the nanomaterial collector 9 to form one closed space; the first graphite rod 6, the second graphite rod 8, the first feeder 5 and the second feeder 7 , Graphite housing 10, nanomaterial collector 9 is vacuum chamber Each is provided inside. The arc generation characteristics of the dual-core coil generator are advantageous in that the production of nanocarbon is economical and the environment is protected. In addition to this, the preparation method of this example is suitable for mass production.
図２は、前記デュアルコア誘導コイルが誘導コイルの２個のコアで構成される。磁石Ｍが図の左側から誘導コイルに近づくと、Ｘコアが益々磁石Ｍに接近し、Ｘコアが磁石Ｍの磁力線を大量にガイドして誘導コイルの左側銅線を切断する。ただし同時に誘導コイルの右側のコアＹの距離が非常に遠いため、コアＹにガイドされて誘導コイルの右側銅線を切断する磁力線が非常に少ないか更にない。よって、誘導電流は、同じ方向にのみ向かって流れることができる。磁石Ｍが誘導コイルＸコアとコアＹの間に移動した時、磁石Ｍの磁力線がＸコアとコアＹをガイドして誘導コイルの両側を切断する数量が同じになるが、Ｘコアの磁力線数量が減少し、逆に、コアＹの磁力線数量が増加するため誘導電流も同じ方向にのみ向かって流れることができる。磁石Ｍが誘導コイルから遠ざかることに伴い、磁石Ｍが益々コアＹに近づき、これは磁石Ｍの磁力線がコアＹをガイドして誘導コイルの右側を切断する数量を大幅に増加させ、逆に、誘導コイルの左側コアＸの距離が非常に遠くなるため、コアＸにガイドされて誘導コイルの左側銅線を切断する磁力線が非常に少ないか更にないため、誘導電流も同じ方向にのみ向かって誘導コイル内で順方向に流れる。 In FIG. 2, the dual core induction coil is composed of two cores of an induction coil. When the magnet M approaches the induction coil from the left side of the drawing, the X core gradually approaches the magnet M, and the X core guides a large amount of the magnetic force lines of the magnet M to cut the left copper wire of the induction coil. However, at the same time, the distance of the core Y on the right side of the induction coil is very long, so that there are very few or no lines of magnetic force guided by the core Y to cut the right copper wire of the induction coil. Therefore, the induced current can flow only in the same direction. When the magnet M moves between the induction coil X core and the core Y, the magnetic field lines of the magnet M guide the X core and the core Y to cut both sides of the induction coil, but the number of magnetic field lines of the X core is the same. On the contrary, since the number of lines of magnetic force of the core Y increases, the induced current can flow only in the same direction. As the magnet M moves away from the induction coil, the magnet M gets closer to the core Y, which greatly increases the quantity that the magnetic field lines of the magnet M guide the core Y and cut the right side of the induction coil. Since the distance of the left core X of the induction coil is very long, there are very few or no magnetic lines that are guided by the core X to cut the left copper wire of the induction coil, so that the induction current is induced only in the same direction. Flows forward in the coil.
前記デュアルコア誘導コイルは、本来４個の独立したデュアルコア誘導コイルで構成され、各デュアルコア誘導コイルの誘導電流は、全て順流であるため、各デュアルコア誘導コイルを１つの独立した電源として見なすことができ、４個の独立したデュアルコア誘導コイルが必要性に応じて直列接続或いは並列接続を行うことで、異なる設計要求の目的を達成できる。図３は、デュアルコア誘導コイル発電機内の固定子デュアルコア誘導コイルと回転子磁石間の最適な並びである。 The dual-core induction coil is originally composed of four independent dual-core induction coils, and the induction current of each dual-core induction coil is all forward, so that each dual-core induction coil is regarded as one independent power source. The four independent dual-core induction coils can be connected in series or in parallel according to need, thereby achieving different design requirements. FIG. 3 shows an optimal arrangement between the stator dual core induction coil and the rotor magnet in the dual core induction coil generator.
以上に述べたことをまとめると、前記ＡＣ／ＤＣ整流器２の出力側上にナノ炭素材料を製造するために用いられるナノ炭素真空装置を設けており、該ナノ炭素真空装置上にナノ炭素真空装置を制御するために用いられるナノ炭素コントローラ３を設ける。短絡発電機１を利用して交流電源を発生させ、ＡＣ／ＤＣ整流器２を通じて直流電源として整流し、各々同一方向で第１グラファイトロッド６、第２グラファイトロッド８に給電し、第１グラファイトロッド６と第２グラファイトロッド８の交差部が高圧アークを発生させ、該高圧アークでグラファイトロッド上の物質をプラズマ化し、前記グラファイトロッド内の炭素原子が分解される共にナノ炭素材料を析出させ、該ナノ炭素材料がグラファイトハウジングを経由してナノコレクタ９内部に収集される。従来技術の同種に比べると、調製装置が簡単で、コストが低いという利点を有する。又前記ナノ炭素材料全体が閉鎖されたグラファイトハウジング１０空間内で完成し、何のガスも外部に排出されないことで、環境配慮効果を奏することができる。これ以外に、本考案の調製方法は、量産に向いている。 In summary, the nanocarbon vacuum device used for producing the nanocarbon material is provided on the output side of the AC / DC rectifier 2, and the nanocarbon vacuum device is provided on the nanocarbon vacuum device. There is provided a nanocarbon controller 3 used for controlling the above. An AC power source is generated using the short-circuit generator 1 and rectified as a DC power source through the AC / DC rectifier 2 to supply power to the first graphite rod 6 and the second graphite rod 8 in the same direction. The intersection of the second graphite rod 8 generates a high-pressure arc, the substance on the graphite rod is turned into plasma by the high-pressure arc, the carbon atoms in the graphite rod are decomposed, and the nanocarbon material is deposited, The carbon material is collected inside the nanocollector 9 via the graphite housing. Compared to the same kind of prior art, it has the advantage that the preparation device is simple and the cost is low. Further, since the entire nanocarbon material is completed in the space of the closed graphite housing 10 and no gas is discharged to the outside, an environmental consideration effect can be achieved. Besides this, the preparation method of the present invention is suitable for mass production.
以上では添付図面を参照しながら本考案の好ましい実施例を説明し、本考案の実用新案登録請求の範囲がその具体的実施例により何ら限定されるものではなく、当業者が本考案の範囲から逸脱することなく、実質的に行われる様々な修正、均等置換及び改良は、いずれも本考案の実用新案登録請求の範囲に含めるものであるのが勿論である。
The preferred embodiments of the present invention will be described above with reference to the accompanying drawings, and the scope of claims for utility model registration of the present invention is not limited by the specific embodiments, and those skilled in the art are within the scope of the present invention. It goes without saying that various modifications, equivalent replacements, and improvements substantially made without departing from the scope of the present invention are included in the claims of the utility model registration of the present invention.
Claims (4)
The nanocarbon controller controls the distance between the feeder of the first graphite rod and the feeder of the second graphite rod to ensure the generation of a stable high-pressure arc at the intersection of the two graphite rods. 2. The simple environment-friendly production facility for nano-carbon materials according to claim 1, wherein an alarm signal is emitted even when normality appears and the safety of the facility can be protected.
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