JP5710185B2 - 微小コイルの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
円筒状容器本体(20a)と、当該円筒状容器本体の横方向両側半円筒部(28a、26b)の横方向一側半円筒部(26a)のうち円筒状容器本体の軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から横方向外側へ円筒状容器本体の上記軸方向に垂直な方向に延出される複数本の原料ガス導入筒(23、24、25)と、円筒状容器本体の横方向他側半円筒部のうち円筒状容器本体の上記軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から横方向外側へ複数本の原料ガス導入筒とは逆方向に延出される複数本の原料ガス排出筒(28)とを有する反応容器(20)と、
当該反応容器の円筒状容器本体内にその軸方向に挿入される円筒状基材であってその円筒状外周面にて円筒状容器本体の内周面に対向するように触媒を円筒状に担持してなる円筒状基材(30)とを備えて、
熱分解されたときガス状炭素種を生成する原料ガスを複数の原料ガス導入筒を介し円筒状容器本体内に円筒状基材の軸方向に垂直な方向に沿い円筒状触媒の外周面に向けて導入するとともに円筒状容器本体内のガスを複数のガス排出筒を介し排出するように反応容器を構成して、
円筒状容器本体を所定の高温に加熱して維持する加熱工程(S2)と、
円筒状容器本体に複数の原料ガス導入筒から上記原料ガスを導入する原料ガス導入工程(S5)とを備えて、
当該原料ガス導入工程にて、円筒状容器本体を上記所定の高温に維持した状態にて、円筒状容器本体内に導入した上記原料ガスを円筒状触媒により熱分解して円筒状基材の上記円筒状外周面にガス状炭素種を生成させ、このガス状炭素種に基づき円筒状基材の上記円筒状外周面から微小コイルを成長させて製造するようにした。
そして、反応容器が、原料ガスを、円筒状容器本体の軸を介し横方向両側から対向する当該容器本体の横方向両側半円筒部の横方向一側半円筒部のうちその軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から円筒状容器本体内に円筒状基材の軸方向に垂直な方向に沿い円筒状触媒の外周面に向けて導入するとともに横方向両側半円筒部の横方向他側半円筒部のうちその軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から円筒状容器本体内のガスを排出するように、構成されている。
このため、原料ガスが、円筒状容器本体の横方向一側半円筒部の複数の横断面半円周状壁部位から円筒状基材の軸方向に垂直な方向に沿い円筒状触媒の外周面に向けて導入される。ここで、横方向一側半円筒部の複数の横断面半円周状壁部位は、上述のごとく、円筒状容器本体の横方向一側半円筒部の軸方向に間隔をおいて位置することから、原料ガスが、円筒状触媒の円筒状外周面の軸方向の全体に亘るように導入される。従って、このように導入される原料ガスの円筒状触媒に対する各導入位置において、まず、円筒状触媒と原料ガスとは良好に反応し得る。
然る後、原料ガスは、さらに、円筒状基材の円筒状外周面に沿い流動しつつ円筒状触媒との間で良好に反応しながら、横方向両側横断面円弧状対向壁部の横方向他側横断面円弧状対向壁部の複数の横断面円弧状壁部位から排出されていく。
筒状容器本体(20a)と、この容器本体内にその軸方向に沿い挿入される基材であってその容器本体の内周面に対向するように触媒を担持してなる基材(30)とを有して、熱分解されたときガス状炭素種を生成する原料ガスを容器本体の上下方向対向壁部のうち下方向対向壁部から当該容器本体内に導入するとともに上記上下方向対向壁部のうち上方向対向壁部から容器本体内のガスを排出するようにした反応容器を準備して、
容器本体を所定の高温に加熱して維持する加熱工程(S2)と、
容器本体に上記下方向対向壁部から上記原料ガスを導入する原料ガス導入工程(S5)とを備えて、
当該原料ガス導入工程にて、容器本体を上記所定の高温に維持した状態にて、容器本体内に導入した上記原料ガスを上記触媒により熱分解して基材にガス状炭素種を生成させ、このガス状炭素種に基づき基材から微小コイルを成長させて製造するようにした。
反応容器において、複数の原料導入筒は、円筒状容器本体の上記横方向一側半円筒部の上記複数の横断面半円周状壁部位のうち当該横断面半円周状壁部位毎にその円周方向にも間隔をおいて位置する複数の円周方向部位から外方へ円筒状容器本体の上記軸方向に垂直な方向に延出されており、
原料ガス導入工程にて、上記原料ガスを、複数の原料導入筒から円筒状容器本体内に上記横方向一側半円筒部の上記複数の横断面半円周状壁部位の各々の上記複数の円周方向部位を介し導入することを特徴とする。
上記原料ガスは、アセチレンガス、水素ガス及び硫化水素ガスからなる混合ガスであり、
上記加熱工程において、上記所定の高温を600(℃)〜900(℃)の範囲内の温度として、この温度に円筒状容器本体を加熱して維持することを特徴とする。
ケーシング(10、10a、10b)と、反応容器(20)と、基材(30)と、加熱制御手段(50、60、70)とを備えて、
反応容器は、
ケーシング内にその軸方向に挿入される円筒状容器本体(20a)と、
当該円筒状容器本体の横方向両側半円筒部(28a、26b)の横方向一側半円筒部(26a)のうち円筒状容器本体の軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から横方向外側へ円筒状容器本体の上記軸方向に垂直な方向に延出されて、熱分解されたときガス状炭素種を生成する原料ガスを、原料ガス供給源から円筒状容器本体内に導入する複数本の原料ガス導入筒(23、24、25)と、
円筒状容器本体の横方向他側半円筒部のうち円筒状容器本体の上記軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から横方向外側へ複数本の原料ガス導入筒とは逆方向に延出されて円筒状容器本体内のガスを排出する複数本のガス排出筒(28)とを具備しており、
基材は、反応容器の円筒状容器本体内にその軸方向に挿入される円筒状基材であってその円筒状外周面にて円筒状容器本体の内周面に対向するように触媒を円筒状に担持してなる円筒状基材であり、
加熱制御手段は、円筒状容器本体を所定の高温に維持するように加熱制御するようにして、
円筒状容器本体を上記所定の高温に維持した状態にて、複数本の原料ガス導入筒により円筒状基材の軸方向に垂直な方向に沿い円筒状触媒の外周面に向けて円筒状容器本体内に導入される上記原料ガスを円筒状触媒により加熱分解して円筒状基材の上記円筒状外周面にガス状炭素種を生成させ、このガス状炭素種に基づき円筒状基材の上記円筒状外周面から微小コイルを成長させて製造するようにした。
円筒状容器本体が、ケーシング内にその軸方向に挿入されており、
複数本の原料ガス導入筒が、当該円筒状容器本体の横方向両側半円筒部の横方向一側半円筒部のうち円筒状容器本体の軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から横方向外側へ円筒状容器本体の上記軸方向に垂直な方向に延出されて、熱分解されたときガス状炭素種を生成する原料ガスを、原料ガス供給源から円筒状容器本体内に導入するように構成されており、
また、複数本のガス排出筒が、円筒状容器本体の横方向他側半円筒部のうち円筒状容器本体の上記軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から横方向外側へ複数本の原料ガス導入筒とは逆方向に延出されて円筒状容器本体内のガスを排出するように構成されている。
また、円筒状基材が、反応容器の円筒状容器本体内にその軸方向に挿入されており、当該円筒状基材は、その円筒状外周面にて、円筒状容器本体の内周面に対向するように触媒を円筒状に担持してなるものである。
然る後、原料ガスは、さらに、円筒状基材の円筒状外周面に沿い流動しつつ円筒状触媒との間で良好に反応しながら、横方向両側横断面円弧状対向壁部の横方向他側横断面円弧状対向壁部の複数の横断面円弧状壁部位から排出されていく。
以上のように当該円筒状容器本体内に導入された原料ガスは、円筒状容器本体内において、円筒状基材の外周面に沿い横方向へ円滑にかつ良好に流動して、当該円筒状基材の触媒との反応を良好になし得る。従って、円筒状容器本体を上記所定の高温に維持した状態にて、円筒状容器本体内に導入した上記原料ガスを上記触媒により熱分解してガス状炭素種を円筒状基材に良好に生成させ得る。その結果、このガス状炭素種に基づく微小コイルの円筒状基材からの成長製造が良好に効率よくなされ得る。
ケーシング(10、10a、10b)と、反応容器(20)と、基材(30)と、加熱制御手段(50、60、70)とを備えて、
反応容器は、
ケーシング内に軸方向に挿入される筒状容器本体(20a)と、
この容器本体の両上下方向対向壁部のうち下方向対向壁部から下方へ延出されて、熱分解されたときガス状炭素種を生成する原料ガスを、原料ガス供給源から容器本体内に導入する少なくとも1本の原料ガス導入筒(23、24、25)と、
容器本体の上記両上下方向対向壁部のうち上方向対向壁部から上記少なくとも1本の原料ガス導入筒とは逆方向に上方へ延出されて容器本体内のガスを排出する少なくとも1本のガス排出筒(28)とを具備しており、
基材は、容器本体内にその軸方向に沿い挿入されて、容器本体の内周面に対向するように触媒を担持してなり、
加熱制御手段は、容器本体を所定の高温に維持するように加熱制御するようにして、
容器本体を上記所定の高温に維持した状態にて、容器本体内の上記原料ガスを上記触媒により加熱分解して基材にガス状炭素種を生成させ、このガス状炭素種に基づき基材から微小コイルを成長させて製造するようにした。
複数本の原料導入筒は、円筒状容器本体の上記横方向一側半円筒部の上記複数の横断面円周状壁部位のうち当該横断面円周状壁部位毎にその円周方向に沿い間隔をおいて位置する複数の円周方向部位から横方向外側へ円筒状容器本体の上記軸方向に垂直な方向へ延出されて、上記原料ガスを、円筒状基材の軸方向に垂直な方向に沿い円筒状触媒の外周面に向けて導入するようになっていることを特徴とする。
円筒状基材は、円筒状基体(31)と、ニッケル金属を、その表面に部分酸化及び部分硫化を施した上で2(μm)〜6(μm)の範囲内の厚さでもって、円筒状基体の上記外周面に亘り塗布することで、上記触媒として円筒状基体の上記外周面に円筒状に担持させてなる触媒層(32)とにより構成されていることを特徴とする。
複数本の原料ガス導入筒は、円筒状基材のうち軸方向長さの1/3以上の長さに対応する部位から当該円筒状基材の軸方向に原料ガス導入筒の内径の20倍以内の間隔をおいて延出されており、
円筒状基材の外周面と原料ガス導入筒の内端開口部との間の径方向対向間隔が、5(mm)〜50(mm)の範囲内の値に設定されていることを特徴とする。
また、本発明は、請求項10の記載によれば、請求項5に記載の微小コイルの製造装置において、
ケーシング、反応容器、円筒状基材及び加熱制御手段を、それぞれ、複数備えており、
複数のケーシングは、それぞれ、上下に積層されており、
複数の反応容器は、それぞれ、その円筒状容器本体にて、複数のケーシングの対応ケーシング毎に、当該対応ケーシング内にその軸方向に挿入され、その複数本の原料ガス導入筒にて、対応の円筒状容器本体の横方向一側半円筒部から上記対応の筒状容器本体の軸方向に垂直な方向に横方向外側へ延出され、かつ、その複数本のガス排出筒にて、横方向他側半円筒部から複数本の原料ガス導入筒とは逆方向に横方向外側へ延出されており、
複数の円筒状基材は、それぞれ、各対応の円筒状容器本体内にその軸方向に挿入されて、上記各対応の円筒状容器本体の内周面に対向するように触媒を円筒状に担持してなり、
複数の加熱制御手段は、それぞれ、各対応の円筒状容器本体を上記所定の高温に維持すべく加熱制御するようにして、
上記各対応の円筒状容器本体を上記所定の高温に維持した状態にて、上記各対応の円筒状容器本体内の上記原料ガスを各対応の円筒状触媒により加熱分解して各対応の円筒状基材の上記円筒状外周面にガス状炭素種を生成させ、このガス状炭素種に基づき上記各対応の円筒状基材の上記円筒状外周面から微小コイルを成長させて製造するようにしたことを特徴とする。
これによれば、当該製造装置は、単一のケーシングを有する製造装置を上下に複数積層して構成されることとなる。従って、微小コイルの製造数をより一層増大させることができる。また、上述のような積層構成にあたっては、上述のように原料ガス導入筒及びガス排出筒が、反応容器の横方向において互いに逆方向に延在しているから、各反応容器は、その原料ガス導入筒及びガス排出筒にて、その上下に位置する原料ガス導入筒及びガス排出筒との間で干渉を招くことなく、容易に積層され得る。
(第1実施形態)
図1及び図2は、本発明にかかる微小コイルの製造装置の第1実施形態を示しており、この製造装置は、装置本体B(図1参照)と、加熱回路E(図2参照)とにより構成されている。本第1実施形態において、上記微小コイルは、炭素種から成長する微小コイルであって、カーボンマイクロコイルともいう。これは、微小コイルのコイル径がμmオーダーであることに起因する。
(実施例1−2)
この実施例1−2の装置本体においては、円筒状基材30の触媒層32として、ニッケルからなる触媒層であってその表面を部分酸化したニッケル触媒層が採用されている。当該実施例1−2の装置本体のその他の構成は、実施例1にいう装置本体Bと同様である。
(比較例1−1)
この比較例1−1の装置本体では、三組の原料ガス導入筒群20b〜20dの各原料ガス導入筒の基端開孔部の開孔面と円筒状基材30の外周面との間の基体31の径方向に沿う所定対向間隔を60(mm)としたことを除き、当該比較例1−1の装置本体のその他の構成は、実施例1−1と同様である。
(比較例1−2)
この比較例1−2の装置本体では、三組の原料ガス導入筒群20b〜20dの各原料ガス導入筒の基端開孔部の開孔面と円筒状基材30の外周面との間の基体31の径方向に沿う所定対向間隔を80(mm)としたことを除き、当該比較例1−2の装置本体のその他の構成は、実施例1−1にいう装置本体Bと同様である。
(比較例1−3)
この比較例1−3の装置本体においては、円筒状基材30の触媒層32として、ニッケルからなる触媒層であってその表面を部分酸化した0.5(μm)の平均厚さを有するニッケル触媒層が採用されている。当該比較例1−3の装置本体のその他の構成は、実施例1−1にいう装置本体Bと同様である。
(比較例1−4)
この比較例1−4の装置本体においては、円筒状基材30の触媒層32として、ニッケルからなる触媒層であってその表面を部分酸化した15(μm)の平均厚さを有するニッケル触媒層が採用されている。当該比較例1−4の装置本体のその他の構成は、実施例1−1にいう装置本体Bと同様である。
(比較例1−5)
この比較例1−5の装置本体においては、円筒状基材30の触媒層32として、酸素を全く含まない純粋なニッケル粉末からなる触媒層が採用されている。当該比較例5の装置本体のその他の構成は、実施例1−1にいう装置本体Bと同様である。
(比較例1−6)
この比較例1−6の装置本体においては、円筒状基材30の触媒層32として、酸化ニッケルからなる触媒層が採用されている。当該比較例6の装置本体のその他の構成は、実施例1−1にいう装置本体Bと同様である。
(比較例1−7)
この比較例1−7の装置本体は、実施例1の装置本体Bと同様である。このような比較例1−7を用いて本第1実施形態にて述べた製造工程に従い、微小コイルを製造するにあたり、上記原料ガスが、原料ガス導入筒1本当たり、50(ミリリットル/分)のアセチレンガス、200(ミリリットル/分)の水素ガス及び0.06(ミリリットル/分)の硫化水素ガスを含むこと以外に、200(ミリリットル/分)の窒素ガスを同時に連続して容器本体内に導入するようにした。その他は、実施例1−1と同様に製造とした。
(第2実施形態)
次に、本発明にかかる微小コイルの製造装置の第2実施形態について説明すると、この第2実施形態では、上記第1実施形態にて述べた製造装置の装置本体Bにおいて、反応容器20が、ケーシング10との関連において、上記第1実施形態とは異なり、次のように構成されている。
(比較例2−2)
この比較例2−2の装置本体では、実施例2−1の装置本体の反応容器において、当該反応容器とは異なり、各原料ガス導入筒を容器本体の上部から上方に向けて延出させ、各ガス排出筒を容器本体の下部から下方へ延出させる構成を採用して、原料ガスを各原料ガス導入筒から容器本体内に上方に向けて導入し、この容器本体内のガスを各ガス排出筒から上方へ排出するようにした。当該比較例2−2の装置本体のその他の構成は、実施例2−1と同様である。
(比較例2−3)
この比較例2−3の装置本体は、比較例2−2の装置本体と同様である。このような比較例2−3を用いて上記第1実施形態にて述べた製造工程に従い、微小コイルを製造するにあたり、上記原料ガスが、原料ガス導入筒1本当たり、50(ミリリットル/分)のアセチレンガス、200(ミリリットル/分)の水素ガス及び0.06(ミリリットル/分)の硫化水素ガスを含むこと以外に、200(ミリリットル/分)の窒素ガス及び0.20(ミリリットル/分)のチオフェンガスを同時に連続して容器本体内に導入するようにした。その他は、比較例2−2と同様に製造とした。
(第3実施形態)
図13及び図14は、本発明に係る微小コイルの製造装置の第3実施形態を示している。この第3実施形態においては、積層装置本体Baが、図13にて示すごとく、上記第1実施形態にて述べた製造装置の装置本体Bに代えて、採用されている。
(1)本発明の実施にあたり、反応容器20の容器本体20aは、上記実施形態にて述べた透明の石英に限ることなく、不透明の石英、ニッケル、ステンレス、ハステロイ、タングステン或いはチタンなどの耐熱性金属、アルミナ、セラミックス、金属製反応管であってその内面をセラミックスライニングした金属製反応管等の種々の材料でもって形成してもよい。
(2)本発明の実施にあたり、円筒状基材30の基体31は、透明な石英に限ることなく、不透明な石英でもって形成するようにしてもよい。
(3)本発明の実施にあたり、触媒層32は、金属触媒の粉末に限ることなく、金属板或いは金属触媒の粉末の焼結板であってもよい。
(4)本発明の実施にあたり、触媒層32は、上記第1実施形態とは異なり、金属触媒の粉末の水或いはアルコールなどへの分散液を基体31の外周面に塗布してもよく、また、これに代えて、ニッケル化合物の水溶液を基体31の外周面に塗布して形成されるニッケル触媒層であってもよい。このニッケル触媒層の厚さは、3(μm)〜6(μm)の範囲内の値であることが好ましい。当該ニッケル触媒層の厚さが3(μm)未満と薄い場合には、このニッケル触媒層の原料ガスとの反応開始時にニッケル触媒層内で異常な温度上昇が起こり、硬い炭素層が厚く析出するため、コイル状炭素繊維の収量及び収率は共に低下するからである。
(5)本発明の実施にあたり、原料ガス導入筒群20b〜20dの各原料ガス導入筒は、その基端開孔部にて、上記第1実施形態とは異なり、円筒状基材30の外周面にその面積の約3/1以上に亘り対向するように、容器本体20aに接合されていればよい。これにより、原料ガスの原料ガス導入筒群20b〜20dによる容器本体20a内への導入量は、反応時において、適切な量を確保し得る。
(6)本発明の実施にあたり、ガス排出筒28の本数は、上記第1実施形態にて述べた数に限ることなく、全原料ガス導入筒23〜25の数に対し、1/3〜1/20の範囲の本数に設定されていればよく、好ましくは、1/5〜1/10の範囲の本数に設定されていればよい。
(7)本発明の実施にあたり、容器本体20aの上記高温に維持した状態にて、静電場、変動電場、超音波場、静磁場、変動磁場或いはプラズマ場等の外部エネルギー場を単一的に或いは重畳的に反応容器20a内の反応場(原料ガスの触媒との反応場)に作用させるようにしてもよい。
(8)本発明の実施にあたり、上記第3実施形態にて述べた装置本体Bの積層数は、3つに限ることなく、必要に応じて、適宜増減させてもよい。
(9)本発明の実施にあたり、上記第1実施形態にて述べた円筒状基材30に代えて、多角形状基材を採用してもよく、また、平板状基材を採用してもよい。
(10)本発明の実施にあたり、上記第1実施形態にて述べた装置本体Bにおいて、前後両側エンドカバー40は、断面コ字状の構成に限ることなく、それぞれ、単なる平板状のエンドカバーであってもよい。なお、この場合、当該平板状の各エンドカバーは、その外周部にて、耐熱性オーリングを介し円筒状容器本体20aの前後両端面の各々に当接されて、例えば、複数のネジにより着脱可能に締着される。
(11)本発明の実施にあたり、上記第1実施形態にて述べた原料ガス導入筒群20b〜20dのうちの原料ガス導入筒群20dは、上記第1実施形態とは異なり、容器本体20aの右側半円筒部26bの上側部位(左側反円筒部位26aの上側部位に対向する)からケーシング10の右壁14を介し右方へ延出するように構成してもよい。
20…反応容器、20a…容器本体、23、24、25…原料ガス導入筒、
28…ガス排出筒、30…円筒状基材、31…筒状基体、32…円筒状触媒層、
S2…加熱工程、50…加熱回路、60…温度センサ、70…温度制御回路、
S5…原料ガス導入工程。
Claims (10)
- 円筒状容器本体と、当該円筒状容器本体の横方向両側半円筒部の横方向一側半円筒部のうち前記円筒状容器本体の軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から横方向外側へ前記円筒状容器本体の前記軸方向に垂直な方向に延出される複数本の原料ガス導入筒と、前記円筒状容器本体の横方向他側半円筒部のうち前記円筒状容器本体の前記軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から横方向外側へ前記複数本の原料ガス導入筒とは逆方向に延出される複数本の原料ガス排出筒とを有する反応容器と、
当該反応容器の前記円筒状容器本体内にその軸方向に挿入される円筒状基材であってその円筒状外周面にて前記円筒状容器本体の内周面に対向するように触媒を円筒状に担持してなる円筒状基材とを備えて、
熱分解されたときガス状炭素種を生成する原料ガスを前記複数の原料ガス導入筒を介し前記円筒状容器本体内に前記円筒状基材の軸方向に垂直な方向に沿い前記円筒状触媒の外周面に向けて導入するとともに前記円筒状容器本体内のガスを前記複数のガス排出筒を介し排出するように前記反応容器を構成して、
前記円筒状容器本体を所定の高温に加熱して維持する加熱工程と、
前記円筒状容器本体に前記複数の原料ガス導入筒から前記原料ガスを導入する原料ガス導入工程とを備えて、
当該原料ガス導入工程にて、前記円筒状容器本体を前記所定の高温に維持した状態にて、前記円筒状容器本体内に導入した前記原料ガスを前記円筒状触媒により熱分解して前記円筒状基材の前記円筒状外周面にガス状炭素種を生成させ、このガス状炭素種に基づき前記円筒状基材の前記円筒状外周面から微小コイルを成長させて製造するようにした微小コイルの製造方法。 - 筒状容器本体と、この容器本体内にその軸方向に沿い挿入される基材であってその容器本体の内周面に対向するように触媒を担持してなる基材とを有して、熱分解されたときガス状炭素種を生成する原料ガスを前記容器本体の上下方向対向壁部のうち下方向対向壁部から当該容器本体内に導入するとともに前記上下方向対向壁部のうち上方向対向壁部から前記容器本体内のガスを排出するようにした反応容器を準備して、
前記容器本体を所定の高温に加熱して維持する加熱工程と、
前記容器本体に前記下方向対向壁部から前記原料ガスを導入する原料ガス導入工程とを備えて、
当該原料ガス導入工程にて、前記容器本体を前記所定の高温に維持した状態にて、前記容器本体内に導入した前記原料ガスを前記触媒により熱分解して前記基材にガス状炭素種を生成させ、このガス状炭素種に基づき前記基材から微小コイルを成長させて製造するようにした微小コイルの製造方法。 - 前記反応容器において、前記複数の原料導入筒は、前記円筒状容器本体の前記横方向一側半円筒部の前記複数の横断面半円周状壁部位のうち当該横断面半円周状壁部位毎にその円周方向にも間隔をおいて位置する複数の円周方向部位から外方へ前記円筒状容器本体の前記軸方向に垂直な方向に延出されており、
前記原料ガス導入工程にて、前記原料ガスを、前記複数の原料導入筒から前記円筒状容器本体内に前記横方向一側半円筒部の前記複数の横断面半円周状壁部位の各々の前記複数の円周方向部位を介し導入することを特徴とする請求項1に記載の微小コイルの製造方法。 - 前記原料ガスは、アセチレンガス、水素ガス及び硫化水素ガスからなる混合ガスであり、
前記加熱工程において、前記所定の高温を600(℃)〜900(℃)の範囲内の温度として、この温度に前記円筒状容器本体を加熱して維持することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の微小コイルの製造方法。 - ケーシングと、反応容器と、基材と、加熱制御手段とを備えて、
前記反応容器は、
前記ケーシング内にその軸方向に挿入される円筒状容器本体と、
当該円筒状容器本体の横方向両側半円筒部の横方向一側半円筒部のうち前記円筒状容器本体の軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から横方向外側へ前記円筒状容器本体の前記軸方向に垂直な方向に延出されて、熱分解されたときガス状炭素種を生成する原料ガスを、原料ガス供給源から前記円筒状容器本体内に導入する複数本の原料ガス導入筒と、
前記円筒状容器本体の横方向他 側半円筒部のうち前記円筒状容器本体の前記軸方向に沿い間隔をおいて位置する複数の横断面半円周状壁部位から横方向外側へ前記複数本の原料ガス導入筒とは逆方向に延出されて前記円筒状容器本体内のガスを排出する複数本のガス排出筒とを具備しており、
前記基材は、前記反応容器の前記円筒状容器本体内にその軸方向に挿入される円筒状基材であってその円筒状外周面にて前記円筒状容器本体の内周面に対向するように触媒を円筒状に担持してなる円筒状基材であり、
前記加熱制御手段は、前記円筒状容器本体を所定の高温に維持するように加熱制御するようにして、
前記円筒状容器本体を前記所定の高温に維持した状態にて、前記複数本の原料ガス導入筒により前記円筒状基材の軸方向に垂直な方向に沿い前記円筒状触媒の外周面に向けて前記円筒状容器本体内に導入される前記原料ガスを前記円筒状触媒により加熱分解して前記円筒状基材の前記円筒状外周面にガス状炭素種を生成させ、このガス状炭素種に基づき前記円筒状基材の前記円筒状外周面から微小コイルを成長させて製造するようにした微小コイルの製造装置。 - ケーシングと、反応容器と、基材と、加熱制御手段とを備えて、
前記反応容器は、
前記ケーシング内に軸方向に挿入される筒状容器本体と、
この容器本体の両上下方向対向壁部のうち下方向対向壁部から下方へ延出されて、熱分解されたときガス状炭素種を生成する原料ガスを、原料ガス供給源から前記容器本体内に導入する少なくとも1本の原料ガス導入筒と、
前記容器本体の前記両上下方向対向壁部のうち上方向対向壁部から前記少なくとも1本の原料ガス導入筒とは逆方向に上方へ延出されて前記容器本体内のガスを排出する少なくとも1本のガス排出筒とを具備しており、
前記基材は、前記容器本体内にその軸方向に沿い挿入されて、前記容器本体の内周面に対向するように触媒を担持してなり、
前記加熱制御手段は、前記容器本体を所定の高温に維持するように加熱制御するようにして、
前記容器本体を前記所定の高温に維持した状態にて、前記容器本体内の前記原料ガスを前記触媒により加熱分解して前記基材にガス状炭素種を生成させ、このガス状炭素種に基づき前記基材から微小コイルを成長させて製造するようにした微小コイルの製造装置。 - 前記複数本の原料導入筒は、前記円筒状容器本体の前記横方向一側半円筒部の前記複数の横断面円周状壁部位のうち当該横断面円周状壁部位毎にその円周方向に沿い間隔をおいて位置する複数の円周方向部位から横方向外側へ前記円筒状容器本体の前記軸方向に垂直な方向へ延出されて、前記原料ガスを、前記円筒状基材の軸方向に垂直な方向に沿い前記円筒状触媒の外周面に向けて導入するようになっていることを特徴とする請求項5に記載の微小コイルの製造装置。
- 前記円筒状基材は、円筒状基体と、ニッケル金属を、その表面に部分酸化及び部分硫化を施した上で2(μm)〜6(μm)の範囲内の厚さでもって、前記円筒状基体の前記外周面に亘り塗布することで、前記触媒として前記円筒状基体の前記外周面に円筒状に担持させてなる触媒層とにより構成されていることを特徴とする請求項5に記載の微小コイルの製造装置。
- 前記複数本の原料ガス導入筒は、前記円筒状基材のうち軸方向長さの1/3以上の長さに対応する部位から当該円筒状基材の軸方向に前記原料ガス導入筒の内径の20倍以内の間隔をおいて延出されており、
前記円筒状基材の外周面と前記原料ガス導入筒の内端開口部との間の径方向対向間隔が、5(mm)〜50(mm)の範囲内の値に設定されていることを特徴とする請求項7または8に記載の微小コイルの製造装置。 - 前記ケーシング、前記反応容器、前記円筒状基材及び前記加熱制御手段を、それぞれ、複数備えており、
前記複数のケーシングは、それぞれ、上下に積層されており、
前記複数の反応容器は、それぞれ、その前記円筒状容器本体にて、前記複数のケーシングの対応ケーシング毎に、当該対応ケーシング内にその軸方向に挿入され、その前記複数本の原料ガス導入筒にて、対応の前記円筒状容器本体の前記横方向一側半円筒部から前記対応の前記円筒状容器本体の軸方向に垂直な方向に横方向外側へ延出され、かつ、その前記複数本のガス排出筒にて、前記横方向他側半円筒部から前記複数本の原料ガス導入筒とは逆方向に横方向外側へ延出されており、
前記複数の円筒状基材は、それぞれ、各対応の前記円筒状容器本体内にその軸方向に挿入されて、前記各対応の前記円筒状容器本体の内周面に対向するように触媒を円筒状に担持してなり、
前記複数の加熱制御手段は、それぞれ、各対応の前記円筒状容器本体を前記所定の高温に維持すべく加熱制御するようにして、
前記各対応の前記円筒状容器本体を前記所定の高温に維持した状態にて、前記各対応の前記円筒状容器本体内の前記原料ガスを各対応の前記円筒状触媒により加熱分解して各対応の前記円筒状基材の前記円筒状外周面にガス状炭素種を生成させ、このガス状炭素種に基づき前記各対応の前記円筒状基材の前記円筒状外周面から微小コイルを成長させて製造するようにしたことを特徴とする請求項5に記載の微小コイルの製造装置。
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