CN116963996A - 碳纳米管回收装置和碳纳米管制造装置以及碳纳米管的回收方法 - Google Patents

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Abstract

一种碳纳米管回收装置，其中，该碳纳米管回收装置具有：回收室，其具有与碳纳米管生成装置相通的开口部；卷取构件，其配置在回收室内，该卷取构件卷取从碳纳米管生成装置通过开口部后的碳纳米管而形成碳纳米管卷绕体；以及分离机构，其使碳纳米管卷绕体从卷取构件的基端侧朝向顶端侧移动而使该碳纳米管卷绕体从卷取构件分离。

Description

碳纳米管回收装置和碳纳米管制造装置以及碳纳米管的回收 方法
技术领域
本发明涉及回收碳纳米管的碳纳米管回收装置和具有该碳纳米管回收装置的碳纳米管制造装置以及碳纳米管的回收方法。
背景技术
碳纳米管具有导电性、导热性、机械强度等优异的特性，因此是一种在很多领域备受关注的新材料。作为碳纳米管的制造装置，在专利文献1中，已知一种使用化学气相沉积法(即CVD法)的制造装置，在该化学气相沉积法中，使含有碳的原料(碳源)热分解而生成碳纳米管。
另外，在专利文献2中，公开了在利用CVD法生成碳纳米管的反应炉的回收部内或其附近设置回收装置。专利文献2所记载的回收装置是如下那样的装置，即，通过使卷取碳纳米管的卷取构件旋转，从而将碳纳米管卷取成卷状而形成卷绕体，从设于回收部的取出口取出该卷绕体并回收碳纳米管。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开第2019-064918号公报
专利文献2：日本专利申请公开第2004-190166号公报
发明内容
发明要解决的问题
在专利文献2所记载的碳纳米管的回收装置中，在碳纳米管的卷绕体成为预定直径的阶段从回收部取出卷绕体。因此，每制造一个碳纳米管的卷绕体，就需要进行碳纳米管的生成装置的停止、反应炉的降温、反应炉内的气氛置换，另外，在回收碳纳米管后，在实施反应炉内的气氛置换、反应炉的加热之后，需要重新启动碳纳米管的生成装置。即，在专利文献2所记载的碳纳米管的回收装置中，每回收1个卷绕体时所产生的、不生成碳纳米管的时间较长。因此，在量产制造碳纳米管的情况下，存在用于制造期望量的碳纳米管的制造时间变长这样的问题。
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，提供在量产制造碳纳米管时，能够缩短制造出期望量的碳纳米管为止的制造时间的碳纳米管回收装置和碳纳米管的制造装置以及碳纳米管的制造方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述课题，本发明的发明人得到了如下见解，即，通过设置使碳纳米管的卷绕体从卷取构件分离的分离机构，能够连续地进行碳纳米管的卷绕体的形成和分离。并且，发现，通过设置该分离机构，能够一并回收多个碳纳米管的卷绕体，能够减少碳纳米管的卷绕体的回收频率，从而完成了本发明。
以下公开解决上述课题的本发明的一技术方案。
[1]一种碳纳米管回收装置，其回收由碳纳米管生成装置生成的碳纳米管，其中，该碳纳米管回收装置具有：回收室，其具有与所述碳纳米管生成装置相通的开口部；卷取构件，其配置在所述回收室内，该卷取构件卷取从所述碳纳米管生成装置通过所述开口部后的所述碳纳米管而形成碳纳米管卷绕体；以及分离机构，其使所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件的基端侧朝向顶端侧移动而使该碳纳米管卷绕体从所述卷取构件分离。
[2]根据[1]所述的碳纳米管回收装置，其中，该碳纳米管回收装置具有配置于所述卷取构件的基端侧的、与所述碳纳米管卷绕体接触的分离构件，所述分离机构是以使所述卷取构件的顶端和所述分离构件相对地接近的方式使所述卷取构件和所述分离构件中的一者或两者移动的机构。
[3]根据[2]所述的碳纳米管回收装置，其中，所述分离机构是使所述卷取构件向从所述回收室拔出的方向移动的机构。
[4]根据[2]所述的碳纳米管回收装置，其中，所述分离构件是配置在所述回收室内的推出构件，所述分离机构是使所述推出构件从所述卷取构件的基端侧朝向顶端侧移动而将所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件的顶端推出从而使所述碳纳米管卷绕体分离的机构。
[5]根据[4]所述的碳纳米管回收装置，其中，所述推出构件以包围所述卷取构件的外周的方式形成。
[6]根据[1]～[5]中任一项所述的碳纳米管回收装置，其中，该碳纳米管回收装置具有引导构件，该引导构件将通过所述开口部后的所述碳纳米管向所述卷取构件引导。
[7]根据[1]～[6]中任一项所述的碳纳米管回收装置，其中，该碳纳米管回收装置具有：旋转体，其安装有所述卷取构件的基端；以及压缩构件，其与卷取于所述卷取构件的所述碳纳米管卷绕体接触，所述压缩构件沿所述旋转体的旋转轴线方向延伸，且从所述旋转体的旋转轴线方向观察时，所述压缩构件配置于所述卷取构件的侧方。
[8]根据[7]所述的碳纳米管回收装置，其中，所述压缩构件构成为沿与所述卷取构件的旋转方向相反的方向旋转。
[9]根据[1]～[8]中任一项所述的碳纳米管回收装置，其中，该碳纳米管回收装置具有安装有所述卷取构件的基端的旋转体，所述卷取构件呈悬臂梁状支承于所述旋转体。
[10]根据[1]～[9]中任一项所述的碳纳米管回收装置，其中，在该碳纳米管回收装置设有多个所述卷取构件，该碳纳米管回收装置具有安装有第1卷取构件的基端的第1旋转体和安装有第2卷取构件的基端的第2旋转体，所述第1旋转体的旋转轴线和所述第2旋转体的旋转轴线为相对于所述开口部的中心线垂直的方向且为水平方向。
[11]根据[10]所述的碳纳米管回收装置，其中，从所述第1旋转体的旋转轴线方向观察时的与所述开口部的中心线垂直的方向上的、所述第1旋转体的旋转轴线的位置和所述第2旋转体的旋转轴线的位置互不相同。
[12]根据[11]所述的碳纳米管回收装置，其中，所述开口部的中心线位于所述第1旋转体的旋转轴线与所述第2旋转体的旋转轴线之间。
[13]根据[12]所述的碳纳米管回收装置，其中，在将沿着所述开口部的中心线从该开口部朝向所述回收室的内侧延伸的区域定义为所述开口部的出侧区域时，从所述第1旋转体的旋转轴线方向观察时的所述出侧区域的宽度和所述开口部的宽度为相同长度，多个所述卷取构件都未配置于所述出侧区域。
[14]根据[11]～[13]中任一项所述的碳纳米管回收装置，其中，该碳纳米管回收装置具有安装有第3卷取构件的基端的第3旋转体和安装有第4卷取构件的基端的第4旋转体，所述第3旋转体的旋转轴线和所述第4旋转体的旋转轴线为相对于所述开口部的中心线垂直的方向且为水平方向，所述第1卷取构件配置在所述回收室的设有所述开口部的壁面与所述第3卷取构件之间，所述第2卷取构件配置在所述壁面与所述第4卷取构件之间。
[15]根据[14]所述的碳纳米管回收装置，其中，所述开口部的中心线位于所述第1旋转体的旋转轴线与所述第2旋转体的旋转轴线之间，所述开口部的中心线位于所述第3旋转体的旋转轴线与所述第4旋转体的旋转轴线之间，所述第3卷取构件与所述第4卷取构件之间的间隔大于所述第1卷取构件与所述第2卷取构件之间的间隔。
[16]一种碳纳米管的制造装置，其中，该碳纳米管的制造装置具有：生成装置，其生成碳纳米管；以及[1]～[15]中任一项所述的碳纳米管回收装置。
[17]一种碳纳米管的回收方法，在该碳纳米管的回收方法中，使用[1]或[2]所述的碳纳米管回收装置，其中，该碳纳米管的回收方法具有：形成工序，在该形成工序中，利用所述卷取构件卷取通过所述碳纳米管回收装置的所述开口部后的碳纳米管而形成碳纳米管卷绕体；以及分离工序，在该分离工序中，使所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件的基端侧朝向顶端侧移动而使该碳纳米管卷绕体从所述卷取构件分离，在重复进行所述形成工序和所述分离工序而形成多个所述碳纳米管卷绕体之后，从所述碳纳米管回收装置回收所述碳纳米管卷绕体。
[18]根据[17]所述的碳纳米管的回收方法，其中，在所述分离工序中，通过使所述卷取构件向从所述回收室拔出的方向移动，从而使所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件分离。
[19]根据[17]所述的碳纳米管的回收方法，其中，在所述分离工序中，通过将所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件的基端侧朝向顶端侧推出，从而使所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件分离。
发明的效果
根据本发明，能够提供在量产制造碳纳米管时能够缩短制造出期望量的碳纳米管为止的制造时间的碳纳米管回收装置和碳纳米管的制造装置以及碳纳米管的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的碳纳米管制造装置的概略结构的说明图。
图2是表示卷取构件周边的概略结构的立体图。
图3是图2的卷取构件的放大图。
图4是从图1的箭头A的方向观察到的图。
图5是表示推出构件移动到推出位置后的状态的图。
图6是表示推出构件的形状例的图。
图7是表示引导构件的固定位置的一个例子的图。
图8是表示引导构件的固定位置的一个例子的图。
图9是表示碳纳米管卷绕体的分离动作的图。
图10是表示量产制造碳纳米管时的循环流程的一个例子的图。
图11是表示第2实施方式的分离机构的概略结构的说明图。
图12是从上方观察图11的卷取机构的周边的图。
图13是从图11的箭头B的方向观察到的图。
图14是表示卷取构件移动到拔出位置后的状态的图。
图15是表示第3实施方式的分离机构的概略结构的说明图。
图16是从上方观察图15的卷取机构的周边的图。
图17是从图15的箭头C的方向观察到的图。
图18是用于说明设有多个由辊构成的卷取构件的情况下的卷取构件的配置例1的图。
图19是示意性地表示从上方观察图18的回收室时的各卷取构件和旋转体的配置的图。
图20是用于说明在设有多个由辊构成的卷取构件的情况下的卷取构件的配置例2的图。
图21是示意性地表示从上方观察图20的回收室时的卷取构件和旋转体的配置的图。
图22是示意性地表示自下方观察图21的回收室时的卷取构件和旋转体的配置的图。
图23是用于说明通过开口部后的载气的流动和碳纳米管的状态的图。
图24是表示利用图20所示的卷取构件卷取碳纳米管的状态的图。
图25是用于说明反应管设于回收室的侧面部的情况下的载气的流动和碳纳米管的状态的图。
图26是表示反应管设于回收室的侧面部的情况下的开口部的出侧区域的图。
图27是用于说明设有多个由辊构成的卷取构件的情况下的卷取构件的配置例3的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。此外，在本说明书和附图中，对于具有实质上相同的功能结构的要素，通过标注相同的附图标记而省略重复说明。
(第1实施方式)
图1是表示第1实施方式的制造碳纳米管(以下，有时称作“CNT”)的CNT制造装置1的概略结构的说明图。图2是表示卷取构件42周边的概略结构的立体图。图3是图2的卷取构件42的放大图。图4是从图1的箭头A的方向观察到的图。此外，在图4中，未图示后述的覆盖构件60。
如图1所示，CNT制造装置1具有生成CNT的CNT生成装置2和设于CNT生成装置2的下端部的、回收CNT的CNT回收装置3。在以下的说明中，有时，将CNT生成装置2称作“生成装置2”，将CNT回收装置3称作“回收装置3”。
图中的“X方向”为回收装置3的进深方向，“Y方向”为回收装置3的宽度方向，“Z方向”为回收装置3的高度方向。各方向X～Z为相互垂直的方向。此外，CNT制造装置1的构造并不限定于附图所示的构造，因此，因CNT制造装置1的构造的不同而存在Z方向不为高度方向的情况。另外，本说明书中的CNT为管状的碳同位素(典型而言，为石墨构造的圆筒型构造物)，包含所谓的单层CNT、多层CNT、或管顶端为角状的碳纳米角。
＜碳纳米管生成装置＞
生成装置2的装置结构只要能够生成CNT即可，并无特别限定。例如能够将专利文献1、专利文献2那样使用了使包含碳的原料气体热分解而生成CNT的化学气相沉积法(即CVD法)的装置用作生成装置2。
图1所示的生成装置2具有反应管21、设于反应管21的侧方的加热器22、以及将成为碳源的气体、催化剂金属或催化剂金属化合物等原料向反应管21供给的原料供给口23。
反应管21的形状并无限定，例如优选为直管状(即，轴线呈直线状延伸的形状)。另外，反应管21的截面形状也可以是多边形或圆形、椭圆形、卵型、腰圆形等带有圆弧的形状。对于加热器22的形状、加热方式，只要能够将反应管21加热到适于CNT的生成的温度即可，并无特别限定。例如，加热器22只要能够将反应管21优选加热到500℃～2000℃、进一步优选加热到1000℃～1600℃即可。例如，将能够将反应管21加热到500℃～2000℃的钨加热器或能够将反应管21加热到600℃～1600℃的碳化硅加热器(SiC加热器)用作加热器22。
＜碳纳米管回收装置＞
回收装置3具有用于回收CNT的回收室30、卷取CNT的卷取机构40、以及使CNT卷绕体R分离的分离机构50。
回收室30的形状并无特别限定，本实施方式中的回收室30形成为长方体形状。回收室30具有作为相对于X方向垂直的壁面的侧面部30a和侧面部30b、作为相对于Y方向垂直的壁面的侧面部30c和侧面部30d(图4)、以及作为相对于Z方向垂直的壁面的顶面部30e和底面部30f。
在回收室30的顶面部30e，设有与生成装置2的反应管21的下端相通的开口部31。在反应管21生成的CNT与原料气体一起通过开口部31被输送到回收室30内。回收室30具有能够容纳多个从后述的卷取构件42分离出的CNT卷绕体R的体积。
用于卷取CNT的卷取机构40设于回收室30的侧面部30b。卷取机构40具有旋转体41、卷取构件42和驱动部43。
旋转体41以贯穿回收室30的侧面部30b的方式设置，旋转体41的局部突出到回收室30内。旋转体41的形状例如优选为圆柱状。
旋转体41优选以相对于生成装置2的反应管21的轴线L垂直地延伸的方式配置。此外，在图1所示的例子中，作为相对于轴线L垂直的方向的一个例子，图示了沿X方向延伸的旋转体41，例如Y方向也是与轴线L垂直的方向，旋转体41也可以沿Y方向延伸。另外，在轴线L朝向铅垂方向的情况下，X方向和Y方向均为相对于铅垂方向垂直的方向(即水平方向)，因此，该情况下的沿X方向或Y方向延伸的旋转体41也可以说成是沿水平方向延伸。
此外，反应管21有时以轴线L朝向水平方向的方式配置。例如，在反应管21的轴线L朝向X方向的情况下，相对于轴线L垂直的方向例如为Y方向、Z方向。
卷取构件42是沿旋转体41的轴线方向延伸的构件。卷取构件42的基端安装于旋转体41的顶端(回收室30侧的端部)，卷取构件42呈悬臂梁状支承于旋转体41。此外，卷取构件42的设置位置并无特别限定，卷取构件42只要设于能够与通过回收室30的开口部31后的CNT接触的位置即可。
如图3所示，卷取构件42沿着旋转体41的周向等间隔地配置有3根。卷取构件42的根数并不限定于此，可以为至少1根，但通过设置多根卷取构件42，能够提高通过开口部31后的CNT与卷取构件42的接触频率。由此，CNT易于缠绕于卷取构件42，能够容易地形成CNT卷绕体R。从得到该效果的观点出发，卷取构件42优选为2根～6根。更优选为3根～4根。
此外，卷取构件42的形状只要为例如圆锥状、多棱锥状、圆柱状、多棱柱状等能够形成CNT卷绕体R的形状即可，并无特别限定，但在旋转体41的旋转中心设置1根卷取构件42的情况下，卷取构件42优选为圆柱状。由此，能够使圆环型的卷状的CNT卷绕体R的内径为一定，能够减少使CNT卷绕体R从卷取构件42分离时的CNT卷绕体R的内周面与卷取构件42的摩擦系数。
驱动部43设于回收室30的外部。作为驱动部43，例如使用马达等。安装有卷取构件42的旋转体41与该驱动部43连接，通过利用驱动部43使旋转体41旋转，从而卷取构件42也与旋转体41一体地旋转。旋转体41的转速根据CNT的生成速度、期望的CNT卷绕体R的大小而相应地适当设定，例如设定为0.01rpm～500rpm。
根据如上那样构成的卷取机构40，由生成装置2生成且通过开口部31后的CNT接触于与旋转体41一体地旋转的卷取构件42。然后，接触于卷取构件42的CNT沿着作为旋转体41的旋转时的卷取构件42的轨道的假想圆卷取成圆环型的卷状，形成CNT卷绕体R。
如图1和图2所示，使CNT卷绕体R从卷取构件42分离的分离机构50设于回收室30的侧面部30b。分离机构50具有推出CNT卷绕体R的推出构件51、与推出构件51连接的驱动杆52、以及施加用于使驱动杆52沿X方向移动的驱动力的驱动部53。驱动杆52的局部以从回收室30的侧面部30b突出到回收室30内的方式配置。
推出构件51是配置于卷取构件42的基端侧的、与CNT卷绕体R接触的分离构件的一个例子。本实施方式中的推出构件51形成为平板状，且以相对于X方向垂直的朝向配置在回收室30内。该推出构件51具有能够供旋转体41和卷取构件42通过的开口部51a(图4)。通过设置该开口部51a，即使推出构件51沿X方向移动，推出构件51也不会与旋转体41和卷取构件42相互干扰。
推出构件51的形状并无特别限定，只要为在推出构件51从卷取构件42的基端侧朝向顶端侧移动时能够接触于CNT卷绕体R的形状即可。例如图4所示的推出构件51为包围旋转体41、卷取构件42的外周的形状，但推出构件51如图6所示也可以为仅包围旋转体41、卷取构件42的外周的局部的形状。此外，图6的例子中的推出构件51的开口部51a是形成于推出构件51的下端部的半圆状的缺口。
为了抑制推出构件51与所接触的CNT卷绕体R之间的粘附，也可以在推出构件51的表面施加特氟纶(注册商标)涂层。
驱动部53设于回收室30的外部。在驱动部53连接有安装有推出构件51的驱动杆52，驱动杆52构成为能够通过驱动部53而沿着卷取构件42的旋转轴线方向(X方向)移动。由此，推出构件51能够以相对于卷取构件42的顶端接近或远离的方式移动。此外，驱动部53的结构只要为产生使推出构件51从卷取构件42的基端侧朝向顶端侧移动的驱动力的结构即可，并无特别限定，作为驱动部53，例如优选使用使推出构件51直线运动的缸体。作为缸体，例如能够使用气缸、液压缸、电动缸等。
以上，说明了回收装置3的回收室30、卷取机构40和分离机构50，但如图1和图2所示，也可以在回收室30内设置覆盖构件60。覆盖构件60设于回收室30的侧面部30b的内侧，具有将旋转体41和驱动杆52的轴线方向(X方向)上的局部区域覆盖的形状。通过设置这样的覆盖构件60，能够抑制CNT附着于旋转体41、驱动杆52，维护作业变得容易。
另外，也可以在回收室30内设置引导构件70。引导构件70是用于将通过开口部31后的CNT引导至卷取构件42的构件。引导构件70的形状、结构并无特别限定，在本实施方式中，引导构件70由一对板状构件71、72(图4)构成。各板状构件71、72配置为，沿从回收室30的开口部31侧朝向卷取构件42侧去的方向延伸，并从侧方夹着卷取构件42。因此，从卷取构件42的旋转轴线方向(X方向)观察时，一对板状构件71、72的上端和下端均开口。并且，板状构件71、72彼此的间隔在从上端到下端的范围内变化，板状构件71、72的间隔从回收室30的开口部31侧朝向卷取构件42侧去变窄。
根据具有上述形状的引导构件70，控制向回收室30内流入的气体的气流，能够进行整流以使气流朝向卷取构件42流动。由此，能够抑制CNT因气流的紊乱而附着于开口部31附近，能够抑制反应管21的下端部产生堵塞。并且，根据具有上述形状的引导构件70，能够将更多的CNT引导到卷取构件42，能够提高CNT的回收率。从提高所述作用效果的观点出发，板状构件71、72的上端(开口部31侧的端部)的间隔优选大于开口部31的直径。
另外，在引导构件70由一对板状构件71、72构成的情况下，如图7和图8所示，优选能够调节各板状构件71、72的Y方向上的固定位置。在图7和图8所示的例子中，在板状构件71、72的侧面部30b侧的端面(纸面进深侧的端面)接合平板73，该平板73在预定的多个固定部位74中的至少两个部位处例如被螺栓固定。根据这样的结构的引导构件70，能够根据期望的CNT卷绕体R的大小而相应地调节板状构件71、72的间隔。此外，卷取构件42、推出构件51的形状也可以根据各板状构件71、72的固定位置而相应地适当变更。
本实施方式的CNT制造装置1如以上那样构成。此外，构成CNT制造装置1的各构件的材质只要是不阻碍CNT的形成处理的材质即可，并无特别限定，例如采用不锈钢。在本实施方式的情况下，例如作为CNT生成装置2的原料供给口23、CNT回收装置3的回收室30、开口部31、旋转体41、卷取构件42、推出构件51、驱动杆52、覆盖构件60、引导构件70(板状构件71、72和平板73)的材质，能够采用不锈钢。另外，在构成CNT制造装置1的各构件中，也可以对可能与CNT接触的构件施加特氟纶涂层。在本实施方式的情况下，例如也可以对卷取构件42、推出构件51、覆盖构件60、引导构件70施加特氟纶涂层。
接下来，说明使用了CNT制造装置1的CNT的回收方法。
(CNT卷绕体的形成工序)
首先，在生成装置2的反应管21生成的CNT与载气一起从设于回收装置3的回收室30的开口部31移动到回收室30内。在此，被导入到回收室30的CNT到达配置于开口部31的下方的卷取构件42。此时，卷取构件42处于以旋转体41的旋转轴线为中心旋转的状态，到达卷取构件42的CNT被卷取构件42卷取，由此形成CNT卷绕体R。
在上述CNT卷绕体R的形成工序中，在CNT卷绕体R形成为预定大小之后，进行使CNT卷绕体R从卷取构件42分离的分离工序。
(CNT卷绕体的分离工序)
在进行分离工序时，可以在持续进行CNT生成的状态下进行CNT卷绕体R的分离，但例如，也可以是，在维持反应管21的加热的状态下，使向反应管21供给的原料供给量减少而减少CNT的生成量或使原料的供给本身停止而暂时停止CNT的生成。通过如此减少CNT的生成量或暂时停止CNT的生成，能够减少未被卷取构件42卷取的CNT的量。另外，在设有多台卷取机构40的情况下，例如也可以是，利用1台卷取机构来形成CNT卷绕体R，在使CNT卷绕体R从该卷取机构分离时，将为了卷取CNT而使用的卷取机构切换为其它卷取机构。由此，即使在CNT卷绕体R的分离作业中，也能够利用其他卷取机构来进行CNT的卷取，容易维持CNT的生成量。
如图9的(A)所示，在分离工序的开始时刻，推出构件51处于不与CNT卷绕体R接触的位置(初始位置)。此外，推出构件51的初始位置优选位于比卷取构件42的基端靠旋转体41侧的位置。由此，在CNT卷绕体R的形成工序中，CNT难以附着于推出构件51，因此能够使CNT卷绕体R形成为卷状。
处于初始位置的推出构件51之后如图9的(B)所示朝向卷取构件42的顶端侧前进。由此，推出构件51和CNT卷绕体R接触。
然后，如图9的(C)所示，在推出构件51和卷取构件42接触后的状态下，进一步使推出构件51前进而移动到推出位置。由此，成为CNT卷绕体R的内周面不被卷取构件42支承的状态，CNT卷绕体R从卷取构件42脱落。此外，推出构件51的推出位置只要是能够使CNT卷绕体R从卷取构件42的顶端脱落的位置即可。
通过使推出构件51如以上那样地动作，从而CNT卷绕体R从卷取构件42分离。之后，通过使推出构件51从推出位置后退至图9的(A)所示的初始位置，从而分离工序结束。
在分离工序结束后，再次实施CNT卷绕体R的形成工序。通过如此重复进行CNT卷绕体R的形成工序和分离工序，从而在回收室30的底部积存多个CNT卷绕体R，CNT卷绕体R被暂时地保管在回收室30内。
如以上那样，根据本实施方式的CNT回收装置3，能够利用分离机构50使通过卷取构件42形成的CNT卷绕体R从卷取构件42分离。与此相伴，能够将分离后的CNT卷绕体R暂时地保管在回收室30内，因此，即使不在每次形成CNT卷绕体R时回收CNT卷绕体R，也能够重复进行接下来的CNT卷绕体R的形成和分离。然后，在预定时刻，能够将被暂时保管在回收室30内的各CNT卷绕体R一并回收。
若在量产制造CNT时使用上述那样的回收装置3，则例如能够顺着图10所示的循环流程制造CNT卷绕体R。此外，在图10中，还图示出每形成1个CNT卷绕体R就需要回收CNT卷绕体R的以往构造的回收装置的循环流程。如图10所示，在以往的回收装置的情况下，由于每形成1个CNT卷绕体R就需要回收该CNT卷绕体R，在一个循环中只能制造1个CNT卷绕体R。另一方面，根据本实施方式中的回收装置3，通过设置分离机构50，能够在1个循环期间重复进行多个CNT卷绕体R的形成和分离。因此，与以往的回收装置相比，能够增加每一个循环的CNT卷绕体R的生产量。由此，在量产制造CNT的情况下，能够缩短制造出期望量的碳纳米管为止的制造时间。
(第2实施方式)
在上述第1实施方式中，通过利用推出构件51将CNT卷绕体R向卷取构件42的顶端侧推出，从而使卷取构件42和CNT卷绕体R分离。另一方面，在第2实施方式中，通过将卷取构件42向回收室30的外侧拔出，从而使CNT卷绕体R从卷取构件42的基端侧朝向顶端侧移动而分离。以下，参照图11～图14说明第2实施方式。
图11是表示第2实施方式的分离机构50的概略结构的说明图。图12是从上方观察图11的卷取机构40的周边的图。图13是从图11的箭头B的方向观察到的图。图14是表示卷取构件42移动到拔出位置后的状态的图。
如图11所示，在回收室30的顶面部30e，与第1实施方式同样地设有与生成装置2的反应管21的下端相通的开口部31，在反应管21生成的CNT通过开口部31被输送到回收室30内。在本实施方式中，卷取构件42的形状也无特别限定，但在图11所示的例子中，卷取构件42由一个圆柱状或圆筒状的构件(即辊)构成。在旋转体41的一端连接有卷取构件42，在旋转体41的另一端连接有驱动部43。另外，旋转体41的旋转轴线朝向作为与沿铅垂方向延伸的轴线L(图1)垂直的方向的水平方向。
本实施方式中的分离机构50为使上述旋转体41、卷取构件42和驱动部43向从回收室30的内侧朝向外侧去的方向移动的机构。换言之，分离机构50为能够使卷取构件42向从回收室30拔出的方向移动的机构，能够利用该分离机构50使卷取构件42从卷取构件42的顶端侧朝向基端侧移动。作为这样的机构的一个例子，在本实施方式中，在回收室30的外部设有缸机构54。卷取构件42能够通过该缸机构54的伸缩动作而在图11所示的卷取CNT的位置(卷取位置)与图14所示的使CNT卷绕体R从卷取构件42分离的位置(拔出位置)之间移动。即，卷取构件42以能够相对于回收室30的侧面部30b接近或远离的方式移动。
根据上述结构的回收装置3，在利用处于卷取位置的卷取构件42形成CNT卷绕体R之后，使卷取构件42后退至图14所示的拔出位置，由此CNT卷绕体R与回收室30的侧面部30b的内表面接触。然后，在CNT卷绕体R与侧面部30b的内表面接触的状态下，进一步使卷取构件42后退，由此成为CNT卷绕体R的内周面不被卷取构件42支承的状态，CNT卷绕体R从卷取构件42脱落。由此，CNT卷绕体R和卷取构件42分离。之后，使卷取构件42从拔出位置向卷取位置前进，开始用于形成接下来的CNT卷绕体R的CNT的卷取。
如此，在第2实施方式中的回收装置3中，也能够利用分离机构50使CNT卷绕体R从卷取构件42分离。因此，与第1实施方式同样地，在量产制造CNT时，与从以往相比，能够增加能利用一个循环制造的CNT卷绕体R的生产量，能够缩短制造出期望量的碳纳米管为止的制造时间。
另外，根据如第2实施方式那样使卷取构件42向从回收室30拔出的方向移动而使CNT卷绕体R分离的回收装置3，与使用第1实施方式那样的推出构件51使CNT卷绕体R分离的情况相比，能够缩短制造出期望量的碳纳米管为止的制造时间。
此外，第1实施方式中的分离构件为推出构件51，在第2实施方式中，由于回收室30的侧面部30b与CNT卷绕体R接触，因此，第2实施方式中的配置于卷取构件42的基端侧的分离构件为回收室30的侧面部30b。另外，在回收室30的侧面部30b的内表面，例如也可以设有被施加了特氟纶涂层的板状构件(未图示)。在设有这样的板状构件的情况下，在使卷取构件42从卷取位置向拔出位置后退而使CNT卷绕体R分离时，CNT难以附着于侧面部30b的内表面。该情况下的配置于卷取构件42的基端侧的分离构件是被施加了特氟纶涂层的板状构件。
本实施方式中的CNT卷绕体R的分离工序的说明如上所述，但从高效地回收CNT的观点出发，如图12和图13所示，优选在回收装置3设置压缩构件44。压缩构件44是用于压缩CNT卷绕体R而提高CNT卷绕体R的密度的构件，例如由不锈钢形成。压缩构件44为沿卷取构件42的旋转轴线方向(X方向)延伸的形状(例如圆柱状)，如图13所示，从卷取构件42的旋转轴线方向(X方向)观察时，压缩构件44配置于卷取构件42的侧方。
在设有这样的压缩构件44的情况下，在CNT卷绕体R的形成工序中，当随着进行CNT的卷取而CNT卷绕体R的外径变大时，CNT卷绕体R的外周面和压缩构件44的外周面接触。然后，当在该状态下进一步进行CNT的卷取时，CNT卷绕体R的外周面会始终持续接触于压缩构件44，CNT卷绕体R的外径被维持，而无法进一步变大。另一方面，即使CNT卷绕体R为那样的状态，也能够继续向卷取构件42供给CNT，持续卷取CNT。因此，在CNT卷绕体R与压缩构件44之间的接触部，产生将CNT从CNT卷绕体R的外周面朝向中心部按压的力，CNT卷绕体R被压缩。通过如此压缩CNT卷绕体R，从而CNT卷绕体R的密度变大，能够增加每回收一次CNT卷绕体R时的CNT的回收量。另外，通过压缩CNT卷绕体R，能够使回收室30的容积小型化，能够由省空间化实现空间生产率的提高。
另外，优选的是，压缩构件44构成为例如被轴承支承，从而在与CNT卷绕体R接触时旋转。若为这样的结构，则在CNT卷绕体R与压缩构件44接触时压缩构件44会旋转，因此能够减轻CNT卷绕体R的旋转阻力，CNT卷绕体R易于形成为卷状。
另外，优选的是，与卷取构件42同样地，压缩构件44构成为能够向从回收室30拔出的方向移动。由此，能够使附着于压缩构件44的CNT从压缩构件44脱落，从而增加CNT的回收量。
(第3实施方式)
在上述第2实施方式中，说明了压缩构件44通过与CNT卷绕体R接触而从动旋转的结构例，但在第3实施方式中，说明压缩构件44无论有无与CNT卷绕体R之间的接触均自转的结构例。以下，参照图15～图17说明第3实施方式。
图15是表示第3实施方式的分离机构50的概略结构的说明图。图16是从上方观察图15的卷取机构40的周边的图。图17是从图15的箭头C的方向观察到的图。
如图15所示，在回收室30的顶面部30e，与第2实施方式同样地设有与生成装置2的反应管21的下端相通的开口部31，在反应管21生成的CNT通过开口部31被输送到回收室30内。在第3实施方式中，与第2实施方式同样地，将卷取构件42向回收室30的外侧拔出，使CNT卷绕体R从卷取构件42的基端侧朝向顶端侧移动，由此使CNT卷绕体R分离。因此，与第2实施方式中的回收装置3同样地，在量产制造CNT时，与使用第1实施方式那样的推出构件51的回收装置3相比，能够缩短制造出期望量的碳纳米管为止的制造时间。
如图16所示，在本实施方式中的压缩构件44，与卷取构件42同样地连接有旋转体45。该旋转体45和旋转体41的旋转轴线朝向作为与沿铅垂方向延伸的轴线L(图1)垂直的方向的水平方向。另外，旋转体45和旋转体41经由多个齿轮46连结，构成为在利用驱动部43使旋转体41旋转时，旋转体45和旋转体41彼此向相反方向旋转。即，压缩构件44和卷取构件42构成为彼此向相反方向旋转。
具体而言，如从回收室30的内侧观察旋转体41的旋转轴线方向(X方向)的图17所示，优选的是，压缩构件44沿顺时针方向旋转，卷取构件42沿逆时针方向旋转。由此，能够在不逆着从开口部31朝向下方去的CNT的流动的情况下卷取该CNT。因此，能够抑制可能在开口部31与卷取构件42之间产生的CNT的滞留，由此，能够更长时间地持续卷取CNT。此外，作为旋转体45的材质，例如采用不锈钢，作为齿轮46的材质，例如采用碳钢。
根据如上述那样具有压缩构件44自转的结构的回收装置3，与压缩构件44如第2实施方式那样从动旋转的情况相比，能够进一步减轻CNT卷绕体R的旋转阻力，易于使CNT卷绕体R形成为卷状。
此外，在本实施方式中，通过使用多个齿轮46将驱动部43的驱动力传递至连接有压缩构件44的旋转体45，但也可以设有旋转体45专用的其他驱动部(未图示)。
以上说明的第1实施方式～第3实施方式的回收装置3的结构能够在不阻碍使卷取构件42和CNT卷绕体R分离的功能的范围内组合。例如在第1实施方式～第3实施方式中，说明了以使卷取构件42的顶端和分离构件相对地接近的方式使卷取构件42和分离构件中的任一者移动的回收装置3，但也可以是，使卷取构件42和分离构件这两者移动，使卷取构件42的顶端和分离构件相对地接近。例如在第1实施方式中，使CNT卷绕体R分离时使作为分离构件的一个例子的推出构件51从卷取构件42的基端侧朝向顶端侧移动，此时，如第2实施方式和第3实施方式那样，也可以使卷取构件42向从回收室30拔出的方向移动。若为如此使卷取构件42和分离构件这两者移动的结构，则能够以更短时间进行CNT卷绕体R的分离。
另外，例如在第1实施方式中，也可以替代引导构件70而应用第2实施方式和第3实施方式中的压缩构件44。另外，例如，在第2实施方式和第3实施方式中，也可以替代压缩构件44而应用第1实施方式中的引导构件70。
接下来，说明设有多个由圆柱状或圆筒状的辊构成的卷取构件42的情况下的各卷取构件42的配置例。此外，也能够相对于以下说明的卷取构件42应用上述的第1实施方式～第3实施方式的分离机构50。在以下的例子中，应用了在第2实施方式中说明的、将卷取构件42拔出的类型的分离机构50，但在以下的说明中参照的附图里面，省略了分离机构50的图示。
(配置例1)
首先，说明配置例1。图18是用于说明各卷取构件42a、42b的配置例1的图。图19是示意性地表示从上方观察图18的回收室30时的卷取构件42a、42b和旋转体41a、41b的配置的图，在本图中省略了CNT卷绕体R的图示。
如图18和图19所示，在本配置例中，在回收室30的开口部31的下方设有两个卷取构件42a、42b。另外，设有与所述卷取构件42a、42b对应的两个旋转体41a、41b，第1卷取构件42a的基端安装于第1旋转体41a，第2卷取构件42b的基端安装于第2旋转体41b。
第1旋转体41a的旋转轴线D1和第2旋转体41b的旋转轴线D2分别朝向相对于开口部31的中心线E垂直的方向且是水平方向(在图18的例子中朝向X方向)。“开口部的中心线E”是通过开口部31的中心且沿相对于开口面垂直的方向延伸的直线(在图18的例子中为铅垂线)。开口部31的中心为开口部31的形状的重心。具体而言，例如在开口部31的形状如图19的双点划线所示那样为圆形的情况下，圆的中心为开口部31的中心，在开口部31的形状为四边形的情况下，对角线的交点为开口部31的中心。
此外，在本说明书例示的CNT制造装置1中，开口部31的中心线E和图1所示的轴线L位于同一直线上。
第1卷取构件42a以第1旋转体41a的旋转轴线D1为中心旋转，第2卷取构件42b以第2旋转体41b的旋转轴线D2为中心旋转。第1旋转体41a和第2旋转体41b相互隔开间隔地配置，如图18所示，该间隔为卷取于第1卷取构件42a的CNT卷绕体R和卷取于第2卷取构件42b的另一CNT卷绕体R能够相互接触的长度。
通过以这样的间隔配置旋转体41a、41b和卷取构件42a、42b，从而成为两个CNT卷绕体R中的一CNT卷绕体R与另一CNT卷绕体R相互压缩的状态。由此，两个CNT卷绕体R各自的外径的大小被限制，因此能够更长时间地持续卷取CNT。其结果，能够增加回收一次CNT卷绕体R时的CNT的回收量。
此外，在图18所示的例子中，将第1卷取构件42a和第2卷取构件42b配置成沿左右排列，但可以配置成沿上下排列，也可以如左上和右下或左下和右上那样配置成倾斜地排列。即使为这样的配置，若以由各卷取构件42a、42b卷取的CNT卷绕体R彼此间相互接触的方式配置各卷取构件42a、42b，则也能够成为两个CNT卷绕体R相互压缩的状态。
另外，在将从第1旋转体41a的旋转轴线D1方向观察时的横向(在图18的例子中为Y方向)定义为回收室30的宽度方向时，第1旋转体41a的旋转轴线D1的宽度方向上的位置和第2旋转体41b的旋转轴线D2的宽度方向上的位置优选互不相同。换言之，第1旋转体41a的旋转轴线D1的位置和第2旋转体41b的旋转轴线D2的位置优选在宽度方向上不一致。由此，通过开口部31后的CNT容易与两个卷取构件42a、42b中的任一者接触，能够减少未被卷取的CNT的量。
此外，上述回收室30的宽度方向也可以说成是从第1旋转体41a的旋转轴线D1方向观察时的相对于开口部31的中心线E垂直的方向。
如图18所示，开口部31的中心线E优选位于第1旋转体41a的旋转轴线D1与第2旋转体41b的旋转轴线D2之间。通过配置为第1旋转体41a的旋转轴线D1和第2旋转体41b的旋转轴线D2将开口部31的中心线E夹在中间，能够提高CNT与两个卷取构件42a、42b中的任一者接触的可能性，能够进一步减少未被卷取的CNT的量。
此外，在以上说明的卷取构件42a、42b的配置例1中，仅设置了两个卷取构件42，但也可以设置3个以上。即使在该情况下，若将各个卷取构件彼此的间隔(换言之，各个旋转体彼此的间隔)设定为适当的间隔，则能够得到上述那样的CNT卷绕体彼此压缩的效果。从提高该效果的观点出发，相邻的卷取构件彼此的间隔dr优选为开口部31的宽度方向(在图18的例子中为Y方向)上的长度(宽度W)的0.1倍～0.9倍的长度。
(配置例2)
接下来，说明卷取构件42的配置例2。在以下的说明中，对于与配置例1相同的说明内容，有时省略说明。
图20是用于说明卷取构件42a～42d的配置例2的图。图21是示意性地表示从上方观察图20的回收室30时的卷取构件42a、42b和旋转体41a、41b的配置的图。图22是示意性地表示自下方观察图21的回收室时的卷取构件42c、42d和旋转体41c、41d的配置的图。
如图20～图22所示，在本配置例中，设有4个旋转体41a～41d和4个卷取构件42a～42d。并且，第1卷取构件42a的基端安装于第1旋转体41a，第2卷取构件42b的基端安装于第2旋转体41b。另外，第3卷取构件42c的基端安装于第3旋转体41c，第4卷取构件42d的基端安装于第4旋转体41d。
第1旋转体41a的旋转轴线D1、第2旋转体41b的旋转轴线D2、第3旋转体41c的旋转轴线D3、第4旋转体41d的旋转轴线D4均朝向水平方向。另外，配置成第1旋转体41a的旋转轴线D1和第2旋转体41b的旋转轴线D2将开口部31的中心线E夹在中间，第3旋转体41c的旋转轴线D3和第4旋转体41d的旋转轴线D4也将开口部31的中心线E夹在中间。
另外，第3旋转体41c位于第1旋转体41a的下方，第3卷取构件42c位于第1卷取构件42a的下方，第3旋转体41c的旋转轴线D3的宽度方向(Y方向)上的位置和第1旋转体41a的旋转轴线D1的宽度方向(Y方向)上的位置相互一致。同样地，第4旋转体41d位于第2旋转体41b的下方，第4卷取构件42d位于第2卷取构件42b的下方，第4旋转体41d的旋转轴线D4的宽度方向(Y方向)上的位置和第2旋转体41b的旋转轴线D2的宽度方向(Y方向)上的位置相互一致。
换言之，第1卷取构件42a位于回收室30的设有开口部31的壁面30e与第3卷取构件42c之间，第2卷取构件42b位于该壁面30e与第4卷取构件42d之间。
第1卷取构件42a的旋转方向和第3卷取构件42c的旋转方向优选为相反方向，具体而言，优选的是，在从回收室30的内侧观察第1旋转体41a的旋转轴线D1方向(X方向)时，第1卷取构件42a沿顺时针方向旋转，第3卷取构件42c沿逆时针方向旋转。由此，能够在不逆着通过开口部31后的CNT的流动的情况下卷取CNT。基于相同的理由，优选的是，在从回收室30的内侧观察第2旋转体41b的旋转轴线D1方向(X方向)时，第2卷取构件42b沿逆时针方向旋转，第4卷取构件42d沿顺时针方向旋转。
并且，如图20所示，各个卷取构件42a～42d都未配置于开口部31的出侧区域32(图20的斜线部区域)。出侧区域32被定义为沿着开口部31的中心线E从该开口部31朝向回收室30的内侧延伸的区域。在该出侧区域32中，在将从第1旋转体41a的旋转轴线D1观察时的与开口部31的中心线E垂直的方向(在图20的例子中为Y方向)上的长度设为出侧区域32的宽度时，该宽度为与开口部31的该方向上的长度(宽度W)相同的长度。换言之，出侧区域32的被相对于中心线E垂直地剖切的截面积和开口部31的开口面积彼此相等。
在此，说明通过开口部31后的载气的流动和CNT的状态。图23是用于进行该说明的图，载气由虚线箭头图示。首先，从开口部31向回收室30内流入的载气主要朝向开口部31的下方流动。
在如上述的图18所示的配置例1那样在开口部31的下方以在宽度方向上排列的方式配置有多个卷取构件42a、42b的情况下，在各卷取构件42a、42b形成CNT卷绕体R，由此，在开口部31的下方载气的流路变窄。因此，随着基于卷取构件42a、42b的CNT的卷取的进行，在开口部31与卷取构件42a、42b之间，载气难以向下方流动，而容易向与X-Y平面平行的方向流动。
此时，根据载气的流量、开口部31的面积、CNT的生成条件等的不同，存在如下情况：在X-Y平面内流动的载气的影响下，通过开口部31后的CNT也在X-Y平面内流动，CNT难以与卷取构件42a、42b接触。因而，在卷取构件42a、42b如图18那样配置的情况下，为了避免产生未卷取CNT的状态，在实施一定时间的CNT的卷取之后，回收CNT卷绕体R。
另一方面，如图23所示的配置例2那样，在开口部31的下方区域未配置有卷取构件42a～42d的情况下，从开口部31朝向下方去的载气的流动不被阻碍，因此，载气的流动方向容易稳定。
另外，由于从开口部31排出的载气从流路被限制的开口部31流入到作为与该流路相比较大的空间的回收室30内，因此，载气从开口部31以呈放射状扩散的方式向回收室30内放出。因此，从开口部31排出的载气不仅向开口部31的下方流动，而且还向倾斜方向流动。由此，生成为带状(日文：紐状)的CNT受到沿倾斜方向流动的载气的影响，容易从开口部31向倾斜方向排出。
例如，通过开口部31后的CNT以在回收室30的宽度方向(Y方向)上左右摆动的方式运动，因此，在CNT的生成过程中，会产生CNT被向开口部31的左斜下方向排出的状态、被向右斜下方向排出的状态。
在配置例2中，在开口部31的出侧区域32未配置有卷取构件42a～42d，但在如上述那样从开口部31向倾斜方向排出CNT时，CNT会与卷取构件42a～42d中的任一者接触，因此，如图24所示，能够卷取CNT。
此外，如图20所示，在卷取构件42a～42d配置于开口部31的出侧区域32的情况下，第1卷取构件42a与开口部31的周缘之间的宽度方向(Y方向)上的间隔d优选为开口部31的宽度W的0.15倍～0.65倍的长度。由此，通过开口部31的CNT容易接触于第1卷取构件42a。另外，优选使第2卷取构件42b与开口部31的周缘之间的间隔也为相同的间隔。
如以上说明那样，根据卷取构件42a～42d的配置例2，能够在不阻碍开口部31的出侧区域32中的载气的流动的情况下进行基于卷取构件42a～42d的CNT的卷取。由此，与配置例1相比，能够减少CNT卷绕体R的回收频率，能够进一步长时间持续进行CNT的卷取。由此，能够增加每回收一次CNT卷绕体R时的CNT的回收量。
另外，如图24所示，有时在开口部31的周缘附着细微的CNT，通过在附着有该CNT的部位进一步附着并堆积其他细微的CNT，从而有时形成CNT的膜。若这样的CNT膜生长并扩大，则存在载气从散布于CNT膜的间隙喷出从而使CNT呈尘状飞散的情况。呈尘状飞散的CNT有时未接触于卷取构件42a～42d，从而有时无法回收飞散的CNT。
另一方面，在卷取构件42a～42d配置于开口部31的出侧区域32(图20)的外侧的情况下，在开口部31的周缘处的CNT膜扩大时，能够利用第1卷取构件42a或第2卷取构件42b来卷取该CNT膜。即，在卷取构件42a～42d的配置例2中，还具有容易从开口部31的周缘剥取CNT膜这样的优点。
此外，第3卷取构件42c优选配置在由第1卷取构件42a卷取的CNT卷绕体R和由第3卷取构件42c卷取的CNT卷绕体R能够接触的位置。由此，能够成为两个CNT卷绕体R彼此间相互压缩的状态，能够限制由第1卷取构件42a形成的CNT卷绕体R的外径的大小。
因此，若将第3卷取构件42c配置于能够压缩第1卷取构件42a的CNT卷绕体R的位置以防止该CNT卷绕体R的外缘进入开口部31的出侧区域32，则能够更长时间维持在开口部31的出侧区域32中不阻碍载气的流动的状态。其结果，能够更长时间持续进行CNT的卷取。
基于相同的理由，第4卷取构件42d优选配置在由第2卷取构件42b卷取的CNT卷绕体R和由第4卷取构件42d卷取的CNT卷绕体R能够接触的位置。
另外，从不阻碍开口部31的出侧区域32中的载气的流动这样的观点出发，并不必须设置第3卷取构件42c和第4卷取构件42d。但是，通过设置所述卷取构件42c、42d，能够增加通过开口部31后的CNT与卷取构件之间的接触机会，从而能够增加CNT的回收量。
此外，如图25和图26所示，CNT制造装置1(图1)的反应管21例如也存在未配置于回收室30的顶面部30e、而配置于侧面部30c的情况。该情况下的开口部31的出侧区域32形成于该开口部31的侧方。另外，在图25和图26所示的例子中，各旋转轴线D1～D4也朝向相对于开口部31的中心线E垂直的方向且是水平方向。
即使在反应管21如此相对于回收室30水平地连接的情况下，由于CNT质量轻，因此从开口部31排出的CNT也会从开口部31以呈放射状扩散的方式向回收室30内放出。因此，即使在卷取构件配置于出侧区域32的上方的情况下，也能够利用该卷取构件卷取CNT。
因而，即使在反应管21相对于回收室30沿水平方向连接、而未相对于回收室30沿铅垂方向连接的情况下，通过应用上述配置例1～配置例2或以下的配置例3那样的卷取构件的配置，也能够获得与配置例1～配置例3相同的有利效果。
(配置例3)
接下来，说明卷取构件42的配置例3。在以下的说明中，对于与配置例1或配置例2相同的说明内容，有时省略说明。
如图27所示，在配置例3中，相对于配置例2而言，第3卷取构件42c和第4卷取构件42d的设置位置不同，第3卷取构件42c与第4卷取构件42d之间的间隔大于第1卷取构件42a与第2卷取构件42b之间的间隔。
换言之，第1旋转体41a的旋转轴线D1位于开口部31的中心线E与第3旋转体41c的旋转轴线D3之间，第2旋转体41b的旋转轴线D2位于开口部31的中心线E与第4旋转体41d的旋转轴线D4之间。优选如此配置卷取构件42a～42d的理由如下。
根据CNT的生成条件的不同，存在从开口部31排出的CNT的密度变小的情况，在该情况下，在因第1卷取构件42a和第2卷取构件42b的旋转而产生的气氛的紊流的作用下，CNT有时浮动。该浮动的CNT中的一部分CNT不与第1卷取构件42a和第2卷取构件42b接触而从所述卷取构件42a、42b的宽度方向外侧向回收室30的底部落下。
另一方面，如图27那样，若将第3卷取构件42c配置于第1卷取构件42a的宽度方向外侧且将第4卷取构件42d配置于第2卷取构件42b的宽度方向外侧，则能够利用卷取构件42c、42d来回收未被卷取构件42a、42b回收完的浮动的CNT。此外，从提高浮动的CNT的回收效果的观点出发，第1卷取构件42a与第2卷取构件42b的间隔dr1和第3卷取构件42c与第4卷取构件42d之间的间隔dr2优选满足dr1：dr2＝1：1.1～3.0。
以上，说明了设有多个由辊构成的卷取构件42的情况下的配置例1～配置例配置例3。
此外，在任一配置例中，各旋转体不必全部作为驱动轴发挥功能。例如，在第1旋转体41a为驱动轴且第3旋转体41c为从动轴的情况下，通过第1卷取构件42a的CNT卷绕体R与第3卷取构件42c接触而开始第3旋转体41c的旋转。
但是，在第3旋转体41c开始旋转之前，即使从开口部31通过后的CNT接触于第3卷取构件42c，该CNT也未由第3卷取构件42c卷取。另外，由于CNT卷绕体R的刚度较低，因此，即使通过第1卷取构件42a的CNT卷绕体R与第3卷取构件42c之间的接触而使第3旋转体41c开始旋转，也有可能因旋转阻力而使第1卷取构件42a的CNT卷绕体R的形状变形。
因而，从减少未被卷取的CNT的量且抑制CNT卷绕体R的形状变形的观点出发，多个旋转体41优选全部为驱动轴。成为驱动轴的旋转体41的转速例如设定为0.01rpm～500rpm。另外，相邻的旋转体41彼此的转速优选设定在转速比为0.9～1.1的范围内，更优选设定为相同速度。
如上述那样，在配置例1～配置例3中，也可以应用第1实施方式～第3实施方式的分离机构50，在应用第1实施方式的分离机构50的情况下，例如能够使用图2所示的推出构件51、覆盖构件60和引导构件70。在该情况下，推出构件51、覆盖构件60和引导构件70可以各设有一个，也可以按作为卷取构件42的辊的设置部位设有多个。
例如，在图24中，配置有4个卷取构件42a～42d，但可以通过1张推出构件(未图示)的推出动作使4个卷取构件42a～42d的CNT卷绕体一起分离。或者，也可以是，使用4张小型的推出构件，将所述推出构件按4个卷取构件42a～42d的设置部位安装，相对于1个推出构件的推出动作使1个卷取构件的CNT卷绕体分离。
另外，在上述配置例1～配置例3中，卷取构件42由辊构成，但例如，也可以是，如图3所示那样采用相对于1个旋转体41安装多根卷取构件42的结构。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于所述例子。如果是本领域的技术人员，则能够在权利要求书所述的技术思想的范围内想到各种变更例或修改例，这是显而易见的，所述变更例或修改例当然也被认为属于本发明的保护范围。
例如上述实施方式的结构要素能够任意地组合。根据该任意的组合，当然能够获得与组合相关的各个结构要素的作用和效果，并且根据本说明书的记载，能够得到对于本领域的技术人员而言不言自明的其他作用和其他效果。
另外，本说明书所记载的效果只是说明性或例示性的，并非限定性的。也就是说，根据本说明书的记载，本发明的技术能够包含上述效果地起到对于本领域的技术人员而言不言自明的其他效果，或者本发明的技术能够起到对于本领域的技术人员而言不言自明的其他效果来替代上述效果。
产业上的可利用性
本发明能够应用于碳纳米管的回收装置和制造装置。
附图标记说明
1、CNT制造装置(碳纳米管制造装置)；2、CNT生成装置(碳纳米管生成装置)；3、CNT回收装置(碳纳米管回收装置)；21、反应管；22、加热器；23、原料供给口；30、回收室；30a、侧面部；30b、侧面部；30c、侧面部；30d、侧面部；30e、顶面部；30f、底面部；31、开口部；32、开口部的出侧区域；40、卷取机构；41、旋转体；41a、第1旋转体；41b、第2旋转体；41c、第3旋转体；41d、第4旋转体；42、卷取构件；42a、第1卷取构件；42b、第2卷取构件；42c、第3卷取构件；42d、第4卷取构件；43、驱动部；44、压缩构件；45、旋转体；46、齿轮；50、分离机构；51、推出构件；51a、开口部；52、驱动杆；53、驱动部；54、缸机构；60、覆盖构件；70、引导构件；71、板状构件；72、板状构件；73、平板；74、固定部位；D1、第1旋转体的旋转轴线；D2、第2旋转体的旋转轴线；D3、第3旋转体的旋转轴线；D4、第4旋转体的旋转轴线；E、开口部的中心线；L、反应管的轴线；R、CNT卷绕体(碳纳米管卷绕体)；W、开口部的宽度。

Claims (19)

1.一种碳纳米管回收装置，其回收由碳纳米管生成装置生成的碳纳米管，其中，
该碳纳米管回收装置具有：
回收室，其具有与所述碳纳米管生成装置相通的开口部；
卷取构件，其配置在所述回收室内，该卷取构件卷取从所述碳纳米管生成装置通过所述开口部后的所述碳纳米管而形成碳纳米管卷绕体；以及
分离机构，其使所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件的基端侧朝向顶端侧移动而使该碳纳米管卷绕体从所述卷取构件分离。
2.根据权利要求1所述的碳纳米管回收装置，其中
该碳纳米管回收装置具有配置于所述卷取构件的基端侧的、与所述碳纳米管卷绕体接触的分离构件，
所述分离机构是以使所述卷取构件的顶端和所述分离构件相对地接近的方式使所述卷取构件和所述分离构件中的一者或两者移动的机构。
3.根据权利要求2所述的碳纳米管回收装置，其中，
所述分离机构是使所述卷取构件向从所述回收室拔出的方向移动的机构。
4.根据权利要求2所述的碳纳米管回收装置，其中，
所述分离构件是配置在所述回收室内的推出构件，
所述分离机构是使所述推出构件从所述卷取构件的基端侧朝向顶端侧移动而将所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件的顶端推出从而使所述碳纳米管卷绕体分离的机构。
5.根据权利要求4所述的碳纳米管回收装置，其中，
所述推出构件以包围所述卷取构件的外周的方式形成。
6.根据权利要求1所述的碳纳米管回收装置，其中，
该碳纳米管回收装置具有引导构件，该引导构件将通过所述开口部后的所述碳纳米管向所述卷取构件引导。
7.根据权利要求1所述的碳纳米管回收装置，其中，
该碳纳米管回收装置具有：
旋转体，其安装有所述卷取构件的基端；以及
压缩构件，其与卷取于所述卷取构件的所述碳纳米管卷绕体接触，
所述压缩构件沿所述旋转体的旋转轴线方向延伸，且从所述旋转体的旋转轴线方向观察时，所述压缩构件配置于所述卷取构件的侧方。
8.根据权利要求7所述的碳纳米管回收装置，其中，
所述压缩构件构成为沿与所述旋转体的旋转方向相反的方向旋转。
9.根据权利要求1所述的碳纳米管回收装置，其中，
该碳纳米管回收装置具有安装有所述卷取构件的基端的旋转体，
所述卷取构件呈悬臂梁状支承于所述旋转体。
10.根据权利要求1所述的碳纳米管回收装置，其中，
在该碳纳米管回收装置设有多个所述卷取构件，
该碳纳米管回收装置具有安装有第1卷取构件的基端的第1旋转体和安装有第2卷取构件的基端的第2旋转体，
所述第1旋转体的旋转轴线和所述第2旋转体的旋转轴线为相对于所述开口部的中心线垂直的方向且为水平方向。
11.根据权利要求10所述的碳纳米管回收装置，其中，
从所述第1旋转体的旋转轴线方向观察时的与所述开口部的中心线垂直的方向上的、所述第1旋转体的旋转轴线的位置和所述第2旋转体的旋转轴线的位置互不相同。
12.根据权利要求11所述的碳纳米管回收装置，其中，
所述开口部的中心线位于所述第1旋转体的旋转轴线与所述第2旋转体的旋转轴线之间。
13.根据权利要求12所述的碳纳米管回收装置，其中，
在将沿着所述开口部的中心线从该开口部朝向所述回收室的内侧延伸的区域定义为所述开口部的出侧区域时，
从所述第1旋转体的旋转轴线方向观察时的所述出侧区域的宽度和所述开口部的宽度为相同长度，
多个所述卷取构件都未配置于所述出侧区域。
14.根据权利要求11所述的碳纳米管回收装置，其中，
该碳纳米管回收装置具有安装有第3卷取构件的基端的第3旋转体和安装有第4卷取构件的基端的第4旋转体，
所述第3旋转体的旋转轴线和所述第4旋转体的旋转轴线为相对于所述开口部的中心线垂直的方向且为水平方向，
所述第1卷取构件配置在所述回收室的设有所述开口部的壁面与所述第3卷取构件之间，
所述第2卷取构件配置在所述壁面与所述第4卷取构件之间。
15.根据权利要求14所述的碳纳米管回收装置，其中，
所述开口部的中心线位于所述第1旋转体的旋转轴线与所述第2旋转体的旋转轴线之间，
所述开口部的中心线位于所述第3旋转体的旋转轴线与所述第4旋转体的旋转轴线之间，
所述第3卷取构件与所述第4卷取构件之间的间隔大于所述第1卷取构件与所述第2卷取构件之间的间隔。
16.一种碳纳米管的制造装置，其中，
该碳纳米管的制造装置具有：
生成装置，其生成碳纳米管；以及
权利要求1所述的碳纳米管回收装置。
17.一种碳纳米管的回收方法，在该碳纳米管的回收方法中，使用权利要求1所述的碳纳米管回收装置，其中，
该碳纳米管的回收方法具有：
形成工序，在该形成工序中，利用所述卷取构件卷取通过所述碳纳米管回收装置的所述开口部后的碳纳米管而形成碳纳米管卷绕体；以及
分离工序，在该分离工序中，使所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件的基端侧朝向顶端侧移动而使该碳纳米管卷绕体从所述卷取构件分离，
在重复进行所述形成工序和所述分离工序而形成多个所述碳纳米管卷绕体之后，从所述碳纳米管回收装置回收所述碳纳米管卷绕体。
18.根据权利要求17所述的碳纳米管的回收方法，其中，
在所述分离工序中，通过使所述卷取构件向从所述回收室拔出的方向移动，从而使所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件分离。
19.根据权利要求17所述的碳纳米管的回收方法，其中，
在所述分离工序中，通过将所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件的基端侧朝向顶端侧推出，从而使所述碳纳米管卷绕体从所述卷取构件分离。
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