KR101479310B1 - 나노입자 포집장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 나노입자 포집장치는, 상기 나노입자 제조부로부터 급냉 및 이송되는 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 외부로 안내하기 위한 연결부와, 상기 연결부가 상단에 연결되며, 상기 연결부를 따라 안내된 상기 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 내부 공간부로 유입되는 하우징 및, 상기 공간부에 다단의 층으로 배치되며, 상기 공간부로 유입되는 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 트랩 함과 동시에 지그재그로 하향 이동시키기 위해 이동홀이 서로 엇갈리게 형성되는 다수의 트랩 플레이트를 포함한다.

Description

나노입자 포집장치{MANUFACTURING APPARATUS OF NANO-SIZED POWDER}
본 발명은 나노입자 포집장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 지그재그로 이동시키면서 트랩(Trap)시킴으로써, 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 용이하게 포집할 수 있는 나노입자 포집장치에 관한 것이다.
최근 태양전지, 리튬이온 이차전지용 음극재, LED(Light Emitting Device)와 같은 광전변환 및 광변환 소재로 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 많이 이용된다.
벌크 실리콘의 경우에는, 매우 나쁜 광 특성을 가지고 있으나, 입자 크기를 나노화한 나노 실리콘의 경우에는 높은 효율의 광 특성을 가는 것으로 알려져 있다.
실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 제조하는 방식은, 크게 고상반응법, 액상반응법 및 기상반응법으로 분류될 수 있다.
상기한 방법 중, 기상반응법은 레이저나 플라즈마와 같은 상대적으로 높은 에너지 영역에 실란 화합물 가스를 통과시키거나 유도 융용, 플라즈마 용융, 전자빔 용융에 의해 용융한 실리콘 용탕으로부터 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 제조한다.
여기서, 상기 기상반응법은 고상반응법과 같이 매트릭스 내부에 실리콘 나노입자를 형성하는 것이 아니라 입자만을 제조할 수 있는 방법이다.
즉, 상기 기상반응법은 고 순도의 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 얻을 수 있고, 입도 제어가 상대적으로 용이한 장점이 있다.
실리콘 나노분말을 제조하기 위한 한국특허 공개번호 10-2010-0124681 (나노분말 제조 장치, 출원번호 10-2009-0043663) 및 한국특허 등록번호 10-1081864 (휘발성이 우수한 고순도 SiOx 나노 분말 제조방법 및 그 제조장치 출원번호 10-2011-0030414)에는 제조된 나노입자 포집 및 포집장치에 대한 상세한 언급이 없는 실정이다.
제조된 나노분말이 포집장치에서 포집되지 않고 제조장치 챔버의 벽면에 붙게 되면 제조된 나노입자를 효율적으로 포집하기가 어려울 뿐만 아니라 증착된 두께에 따라 나노입자의 특성이 달라질 수 있다.
따라서 나노입자 제조 장치에서 제조된 나노입자를 특성 변화 없이 효율적으로 포집할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
본 발명의 목적은 다단의 층을 이루는 트랩 플레이트(trap plate)들을 이용하여 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 지그재그로 이동시키면서 트랩(Trap)시킴으로써, 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자의 포집 성능을 향상시킬 수 있는 나노입자 포집장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 나노입자 포집장치는, 상기 나노입자 제조부로부터 제조된 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 외부로 안내하기 위한 연결부와, 상기 연결부가 상단에 연결되며, 상기 연결부를 따라 이송된 상기 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 내부 공간부로 유입되는 하우징 및, 상기 공간부에 다단의 층으로 배치되며, 상기 공간부로 유입되는 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 트랩 함과 동시에 지그재그로 하향 이동시키기 위해 이동홀이 서로 엇갈리게 형성되는 다수의 트랩 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하우징의 하단에는 상기 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 하방으로 집중되도록 하부를 따라 점진적으로 좁아지는 원추형 경사부가 더 형성되며, 상기 경사부의 내부에는 상기 트랩 플레이트가 좁은 폭으로 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 트랩 플레이트들의 상부 면에는 다수의 트랩 홈 또는 트랩 홀이 각각 형성될 수 있다.
또한, 상기 트랩 플레이트들은 상기 공간부의 일측에 다단의 층으로 배치되며, 일측에 제1이동홀이 형성되는 다수의 제1플레이트 및, 상기 제1플레이트들의 사이사이에 다단의 층으로 배치되며, 상기 제1이동홀과 반대되는 일측에 제2이동홀이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트는 하방으로 경사지게 배치될 수 있다.
또한, 상기 연결부 또는 상기 하우징의 하단에는 상기 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 강제 이동시키기 위한 펌핑부가 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 나노입자 제조부는 상기 연결부의 일단이 연결되는 진공 챔버와, 상기 챔버의 내부에 설치되며, 상방이 개방되어 실리콘 원료가 공급되는 용융 도가니와, 상기 용융 도가니에 공급된 실리콘 원료를 용융하여 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 제조하는 유도 용융부 및, 상기 실리콘 원료가 용융됨에 의해 발생되는 휘발된 상태의 생성물을 급냉 및 이송하기 위해 가스를 공급하는 가스 공급부가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징의 하단에는 상기 가스를 배출시키기 위한 배기구가 더 형성될 수 있다.
한편, 상기 배기구에는 가스 순환부가 더 연결되며, 상기 가스 순환부는 상기 하우징의 하부로 이동된 미 반응 가스를 상기 가스 공급부로 재투입시킬 수 있다.
또한, 상기 가스 순환부는 배기구과 상기 가스 공급부에 양단이 각각 연결되어, 미 반응 가스를 상기 가스 공급부로 재투입시키는 순환관 및, 상기 순환관에 설치되며, 상기 가스 공급부로 상기 미 반응 가스를 투입 및 차단시키는 밸브가 구비될 수 있다.
또 한편, 상기 연결부 또는 상기 하우징의 두께 내에는 냉각유체가 이동할 수 있도록 형성되는 냉각 유로 및, 상기 냉각 유로를 통해 냉각유체를 공급하기 위한 냉각유체 공급부가 더 구비될 수 있다.
본 발명은 다단의 트랩 플레이트들을 이용하여 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 지그재그로 이송하면서 트랩시킴으로써, 장치의 부피를 줄이면서도 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자의 포집 성능은 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자 생성시 반응이 이루어지지 않고 배출되는 미 반응 가스를 재사용함으로써, 가스 원료의 손실을 줄일 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 연결부 및 하우징의 두께를 따라 형성되는 냉각 유로 및, 상기 냉각 유로를 통해 냉각유체를 이동시킴으로써, 장치의 냉각 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 나노입자 포집장치를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 나노입자 포집장치의 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 나노입자 포집장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 나노입자 포집장치에 가스 순환부가 설치된 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 나노입자 포집장치를 보여주기 위한 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 나노입자 포집장치의 부분 확대도이다.
그리고, 도 3은 본 발명에 따른 나노입자 포집장치의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 나노입자 포집장치에 가스 순환부가 설치된 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 나노입자 포집장치는 나노입자 제조부(100)와, 연결부(200)와, 하우징(300)과, 다수의 트랩 플레이트(400) 및 펌핑부(500)로 구성된다.
먼저, 상기 나노입자 제조부(100)는 챔버(110)와, 용융 도가니(120)와, 유도 용융부(130) 및, 가스 공급부(140)로 구비된다.
여기서, 상기 챔버(110)의 내부에 진공 환경을 형성하는 공간부가 형성된다.
그리고, 상기 챔버(110)의 일측에는 후술 될 연결부(200)의 일단이 연결될 수 있도록 외부로 관통된 배출구(111)가 형성된다.
상기 배출구(111)는, 챔버(110)의 측면에 수평으로 관통 형성되거나, 챔버(110)의 상단에 수직으로 관통 형성될 수 있다.
용융 도가니(120)는, 챔버(110)의 공간부 내에 설치되며, 나노입자 제조를 위한 실리콘 원료는 개방된 도가니 상부를 통하여 도가니 내부로 장입된다.
유도 용융부(130)는, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 장입된 실리콘 분말을 유도 융융시키게 된다.
이때, 상기 용융 도가니(120)에 투입된 실리콘이 전자기 유도 용융에 의해 용융되며, 상기 용융된 실리콘 용탕으로부터 생성물이 형성된다
그리고, 상기 제조된 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자는 후술 될 펌핑부(500)의 구동에 의해 배출구(111)를 통해 실리콘 입자 포집을 위한 하우징부(300)로 이송 된다.
이와 같은 상기 유도 용융부(130)는, 용융 도가니(120)의 측면을 감싸는 상태로 설치되는 몸체(131)와, 상기 용융 도가니(120)의 외부를 감싸도록 상기 몸체(131)의 내부에 다수로 권취 되는 유도 코일(132)로 구비될 수 있다.
또한, 챔버(110)의 외부에는 상기 유도 코일(132)의 일단이 전기적으로 연결된 상태에서 상기 유도 코일(132)로 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(미도시)가 더 구비될 수 있다.
전자기 유도 코일(132)은 용융도가니(120)의 외부를 둘러싸고 있는 유도 코일(132)에 교류전원을 가하면 간접 및 직접 용융방식에 의해 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노 분말을 제조하기 위해 용융 도가니(120) 내부에 장입된 실리콘 분말을 용융시키는 역할을 한다.
상기 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자는, 1~100nm의 입도를 가질 수 있고, 높은 광 특성을 요구하는 태양전지나 LED 등의 광전변환/광 변환 소재, 리튬이온 이차전지용 음극재, 자외선 차단재로 충분히 이용될 수 있다.
가스 공급부(140)는, 실리콘 원료가 용융됨에 의해 발생되는 휘발된 상태의 생성물을 급냉 및 이송하기 위해 가스를 공급한다.
여기서, 상기 가스 공급부(140)는 외부로부터 가스가 공급되도록 배관 형태를 가질 수 있고, 가스가 분사되는 길이방향 일단이 용융 도가니(120)의 상방에 위치되는 것이 바람직하다.
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그리고, 상기 가스 공급부(140)의 타단은 챔버(110)의 외부로 연장되어 별도의 가스 공급장치류(미도시)에 연결되어 가스를 공급받을 수 있다.
또한, 상기 가스 공급부(140)의 길이방향 일단은 수평으로 휘어져 링 형상을 가질 수 있으며, 상기 링 형상을 갖는 일단에는 다수의 가스 분사홀(미도시) 또는 노즐(미도시)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 가스 공급부(140)을 통해 공급되는 가스는 용융 도가니(120)의 상방에 위치되는 길이방향 일단을 통해 하방으로 분사된다.
이와 같이 설명된 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자 제조부(100)는, 상기한 구성을 갖는 것이 바람직하나, 상기 구성 이외의 다양한 구성과 형태를 가질 수 있다.
연결부(200)는, 그 양단이 챔버(110)의 배출구(111)와 후술 될 하우징(300)의 상단에 각각 연결된다.
그리고, 상기 연결부(200)는 챔버(110) 내에서 급냉 및 이송되는 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 이송되도록 유로를 형성한다.
여기서, 상기 연결부(200)는 챔버(110)의 측면에 일단이 수평으로 연결되고, 타단이 하방으로 절곡되어 후술 될 하우징(300)의 상단에 수직으로 연결될 수 있다.
하우징(300)은, 내부에 공간부가 형성되는 원통 형상을 가질 수 있으며, 그 상단에 전술한 연결부(200)의 길이방향 일단이 연결된다.
그리고, 상기 하우징(300)의 하단에는 외부로 관통된 배기구(320)가 형성된다.
즉, 상기 연결부(200)의 유로를 따라 이송된 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 하우징(300)의 상단을 통해 공간부로 분산된 후에 수용될 수 있다.
펌핑부(500)는, 하우징(300)의 하단에 형성된 배기구(320) 또는 연결부(200) 상에 설치될 수 있다.
여기서, 상기 펌핑부(500)는 진공펌프를 사용하는 것이 바람직하나, 순환팬 등을 사용할 수도 있다.
이와 같은 상기 펌핑부(500)는, 펌핑 동작에 의해 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 하우징(300)의 공간부로 강제 이송시킨다.
다수의 트랩 플레이트(400)는, 하우징(300)의 공간부 내에서 상하로 다단의 층으로 이격 배치되어 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 트랩 및 이송하기 위한 것이다.
이를 위해, 상기 트랩 플레이트(400)들에는 수직으로 관통된 이동홀(411, 421)이 서로 엇갈리게 각각 형성된다.
그리고, 상기 트랩 플레이트(400)들의 상부 면에는 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 트랩하기 위한 다수의 트랩 홈(430) 또는 트랩 홀(440)이 각각 형성될 수 있다.
즉, 상기 트랩 홈(430) 또는 트랩 홀(440)에 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 걸림 위치될 수 있어 나노입자 트랩의 용이성을 제공할 수 있다.
바람직한 실시예를 설명하면, 상기 트랩 플레이트(400)들은 하우징(300)의 공간부 일측에 다단의 층으로 배치되는 제1플레이트(410) 및, 상기 제1플레이트(410)들의 사이사이에 다단의 층으로 배치되는 제2플레이트(420)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 제1플레이트(410)는 일측에 제1이동홀(411)이 수직으로 관통 형성된다.
그리고, 제2플레이트(420)는 상기 제1이동홀(411)과 반대되는 일측에 제2이동홀(421)이 수직으로 관통 형성된다.
상기 제1이동홀(411)과 제2이동홀(421)은 하우징(300)의 내측 벽면과의 간격을 유지시켜 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 하부로 이동할 수 있는 공간을 형성한다.
또한, 상기 제1이동홀(411)과 제2이동홀(421)은 하우징(300)의 공간부 벽면과 대응되도록 서로 반대되는 방향으로 반원 형상을 이룰 수 있다.
즉, 상기 제1이동홀(411)과 제2이동홀(421)을 따라 지그재그로 안내되는 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 실리콘 나노입자(Si NC)는 하방으로 이동하게 되면서 제1플레이트(410) 및 제2플레이트(420)의 상면에 트랩된다.
아울러, 하우징(300)과 전술한 연결부(200)을 다수로 설치하여 병렬 포집 구조로 구성할 수 있다.
즉, 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 일측의 하우징(300)에 모두 채워지는 경우, 상기 하우징(300)의 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자 포집동작을 중지되고, 다른 방향에 위치된 하우징(300)의 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자 포집동작이 실시되도록 할 수 있다.
이와 같이, 하나의 하우징(300)에 포집이 완료되면, 다른 위치에 있는 하우징(300)들이 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자 연속적으로 포집되도록 함으로써, 포집동작이 일시적으로 중지되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제1플레이트(410) 및 제2플레이트(420)는 하방으로 경사지게 배치될 수도 있다.
즉, 상기 제1플레이트(410) 및 제2플레이트(420)가 경사지게 배치되는 경우, 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자는 하방을 따라 지그재그로 신속히 안내되면서 트랩될 수 있다.
한편, 하우징(300)의 하단에는 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 하방으로 집중되도록 하부를 따라 점진적으로 좁아지게 원추형 경사부(310)가 더 형성될 수 있다.
그리고, 상기 경사부(310)의 내부에는 트랩 플레이트(400)가 상방에 위치된 트랩 플레이트(400)들보다 더 좁은 폭으로 배치될 수 있다.
즉, 상기 경사부(310)는 내부에 하방으로 좁아지는 경사면(410) 형성되므로, 하우징(300)의 공간부로 유입되는 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자가 경사부(310)에 배치된 트랩 플레이트(400)에 집중적으로 트랩될 수 있다.
또 한편, 도 4에서와 같이 하우징(300)의 하단에 형성된 배기구(320)에는 상기 하우징(300)의 하부로 이동된 미 반응 가스를 가스 공급부(140)로 재투입시키기 위한 가스 순환부(600)가 더 설치될 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 가스 순환부(600)는 하우징(300)의 하단과 상기 가스 공급부(140)에 양단이 각각 연결되어, 미 반응 가스를 가스 공급부(140)로 재투입시키는 순환관(610) 및, 상기 순환관(610)에 설치되며, 미 반응 가스를 강제 이동시키는 밸브(620)가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 순환관(610)의 양단은 경사부(310)의 하단과 전술한 가스 공급부(140)의 길이방향에 각각 연결된다.
즉, 상기 순환관(610)은 경사부(310)의 하방으로 통과된 미 반응 가스를 가스 공급부(140)로 재투입시킬 수 있다.
따라서, 전술한 가스와 유도 용융부(130)에서 반응이 이루어지는 가스 중, 반응이 이루어지지 않고 연결부(200)를 통해 하우징(300)으로 들어온 가스가 순환관(610)을 통해 가스 공급부(140)로 재투입될 수 있다.
또 한편, 연결부(200) 또는 하우징(300)의 두께 내에는 냉각유체가 이동할 수 있도록 형성되는 냉각 유로(710) 및, 상기 냉각 유로(710)를 통해 냉각유체를 공급하기 위한 냉각유체 공급부(720)가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 냉각유체 공급부(720)로부터 냉각 유로(710)로 공급되는 냉각 유체는 물, 액체 질소 등을 사용할 수 있다.
또 한편, 상기 하우징(300)에 형성된 공간부의 하방에는 가스는 배출하고 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자를 포집하기 위한 필터(800)가 더 설치될 수 있다.
여기서, 상기 필터(800)는 트랩 플레이트(400)와 배기구(320)의 사이에 설치되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 필터(미도시)를 통해 하우징(300)의 하방으로 이동된 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자는 배기구(320)를 통해 필터(미도시)로 이송될 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 다단의 트랩 플레이트(400)들을 이용하여 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 실리콘 나노입자(Si NC)를 지그재그로 이송하면서 트랩시킴으로써, 장치의 부피를 줄이면서도 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자의 포집 성능을 향상시킬 수 있다.
그리고, 실리콘(Si) 또는 실리콘 산화물(SiOx) 나노입자 생성시 반응이 이루어지지 않고 배출되는 미 반응 가스를 재사용함으로써, 가스 원료의 손실을 줄일 수 있다.
또한, 연결부 및 하우징의 두께를 따라 냉각유체를 이동시킴으로써, 장치의 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
지금까지 본 발명의 나노입자 포집장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 나노입자 제조부 110: 챔버
111: 배출구 120: 용융 도가니
121: 투입홈 130: 유도 용융부
131: 몸체 132: 유도 코일
140: 가스 공급부 200: 연결부
300: 하우징 310: 경사부
320: 배기구 400: 트랩 플레이트
410: 제1플레이트 411: 제1이동홀
420: 제2플레이트 421: 제2이동홀
430: 트랩 홈 440: 트랩 홀
500: 펌핑부 600: 가스 순환부
610: 순환관 620: 밸브
710: 냉각 유로 720: 냉각유체 공급부
800: 필터

Claims (11)

  1. 나노입자 제조부로부터 급냉 및 이송되는 실리콘 나노입자를 외부로 안내하기 위한 연결부;
    상기 연결부가 상단에 연결되며, 상기 연결부를 따라 안내된 상기 실리콘 나노입자가 내부 공간부로 유입되는 하우징; 및
    상기 공간부에 다단의 층으로 배치되며, 상기 공간부로 유입되는 실리콘 나노입자를 트랩 함과 동시에 지그재그로 하향 이동시키기 위해 이동홀이 서로 엇갈리게 형성되는 다수의 트랩 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노입자 포집장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 하단에는,
    상기 실리콘 나노입자가 하방으로 집중되도록 하부를 따라 점진적으로 좁아지는 원추형 경사부가 더 형성되며,
    상기 경사부의 내부에는,
    상기 트랩 플레이트가 배치되는 것을 특징으로 하는 나노입자 포집장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 트랩 플레이트들의 상부 면에는,
    다수의 트랩 홈 또는 트랩 홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 나노입자 포집장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 트랩 플레이트들은,
    상기 공간부의 일측에 다단의 층으로 배치되며, 일측에 제1이동홀이 형성되는 제1플레이트 및,
    상기 제1플레이트들의 사이사이에 다단의 층으로 배치되며, 상기 제1이동홀과 반대되는 일측에 제2이동홀이 형성되는 제2플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 나노입자 포집장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1플레이트 및 상기 제2플레이트는,
    하방으로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 나노입자 포집장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연결부 또는 상기 하우징의 하단에는,
    상기 실리콘 나노입자를 강제 이동시키기 위한 펌핑부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 나노입자 포집장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 나노입자 제조부는,
    상기 연결부의 일단이 연결되는 진공 챔버와,
    상기 챔버의 내부에 설치되며, 상방이 개방된 투입홈에 실리콘 원료가 공급되는 용융 도가니와,
    상기 투입홈에 공급된 상기 실리콘 원료를 용융하는 유도 용융부 및,
    상기 실리콘 원료가 용융됨에 의해 발생되는 휘발된 상태의 생성물을 급냉 및 이송하기 위해 가스를 공급하는 가스 공급부가 구비되는 것을 특징으로 하는 나노입자 포집장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하우징의 하단에는,
    상기 가스를 배출시키기 위한 배기구가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 나노입자 포집장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 연결부 또는 상기 하우징의 두께 내에는,
    냉각유체가 이동할 수 있도록 형성되는 냉각 유로 및,
    상기 냉각 유로를 통해 냉각유체를 공급하기 위한 냉각유체 공급부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 나노입자 포집장치.
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