KR102491342B1 - Microwave apparatus for compositing nao-materials - Google Patents
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Abstract
챔버, 상기 챔버 내에 배치되어 전원 공급에 의하여 마이크로웨이브를 발생하는 마이크로웨이브 발생기 및 상기 챔버와 연통되도록 배치되어 가스가 이동될 수 있는 연결관을 포함하는 마이크로웨이브 장치가 개시된다.Disclosed is a microwave device including a chamber, a microwave generator disposed in the chamber to generate microwaves by power supply, and a connection pipe disposed in communication with the chamber through which gas can move.
Description
본 발명은 나노 재료와 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a microwave device for complexing with nanomaterials.
[과제고유번호] 1425147763 [Assignment identification number] 1425147763
[과제번호] S2867557[Assignment number] S2867557
[부처명] 중소벤처기업부[Name of Department] Ministry of Small and Medium Venture Business
[과제관리(전문)기관명] 한국산업기술진흥원[Task management (professional) organization name] Korea Institute for Advancement of Technology
[연구사업명] 지역주력산업육성[Research project name] Fostering regional key industries
[연구과제명] 탄소열충격 기반 탄소/나노 실리콘 복합재를 이용한 15분이내 쾌속충전이 가능한 700 mAh/g급 저가 리튬이차전지 음극소재 개발 [Research project name] Development of 700 mAh/g low-cost lithium secondary battery anode material that can be rapidly charged within 15 minutes using carbon thermal shock-based carbon/nano-silicon composite
[기여율] 100%[Contribution rate] 100%
[과제수행기관명] ㈜에이치피케이[Name of project performing organization] HpK Co., Ltd.
[연구기간] 2020. 05. 01. ~ 2021. 12. 31[Research period] 2020. 05. 01. ~ 2021. 12. 31
신소재로서 극미세 분말 재료(Nanostructured Powder Materials)의 기술 개발은 나노 분야의 기술로 응용될 수 있기 때문에 매우 중요하게 인식되고 있다.As a new material, technology development of ultra-fine powder materials (Nanostructured Powder Materials) is recognized as very important because it can be applied as a technology in the nano field.
극미세분말 재료는 재료 구조의 미세화(100nm 이하)와 이에 따른 표면적의 증가로 인하여 기존의 재료에서는 얻을 수 없는 특이한 전ㆍ자기적, 기계적 및 촉매 특성을 나타낼 수 있으므로, 초고강도 부품, 자성 부품, 열전, 센서, 필터, 촉매 등의 차세대 기능성 소재로 산업 전반에 걸쳐 새로운 수요를 창출할 것이 기대되고 있다. Ultra-fine powder materials can exhibit unique electrical, magnetic, mechanical, and catalytic properties that cannot be obtained from conventional materials due to the miniaturization of the material structure (less than 100 nm) and the resulting increase in surface area. It is expected to create new demand throughout the industry as a next-generation functional material for thermoelectrics, sensors, filters, and catalysts.
이와 함께 최근에는 리튬이온 이차전지에 대한 관심이 급증되고 있다. Along with this, interest in lithium ion secondary batteries has recently been rapidly increasing.
리튬이온 전지는 리튬 이온의 저장에 해당하는 충전과 리튬이온의 방출에 해당하는 방전이 핵심기술이며, 이를 위한 주요 구성은 전극이라 할 수 있다. 이러한 전극 중에 음극재가 있으며, 수명과 안정성면에서 우수한 흑연계 재료가 리튬이차전지의 음극 소재로 주로 사용되어 왔다.Lithium ion batteries are core technologies for charging corresponding to storage of lithium ions and discharging corresponding to releasing lithium ions, and the main component for this is an electrode. Among these electrodes, there is an anode material, and graphite-based materials, which are excellent in terms of lifespan and stability, have been mainly used as anode materials for lithium secondary batteries.
하지만 리튬 이온 전지는 낮은 이론 충전용량을 가지고 있는 단점이 있으며, 이를 해결하기 위한 방안으로는 충전용량이 높은 다양한 실리콘 합금 재료가 언급되고 있다. 이 실리콘 합금 재료를 리튬이온 전지에 응용하기 위하여 실리콘을 나노 크기로 제조해야 하지만 그 공정비가 높아 재료 가격의 상승으로 상용화가 어렵다. However, the lithium ion battery has a disadvantage of having a low theoretical charge capacity, and as a solution to this problem, various silicon alloy materials having a high charge capacity have been mentioned. In order to apply this silicon alloy material to a lithium ion battery, it is necessary to manufacture silicon in nano size, but the process cost is high, and commercialization is difficult due to the increase in material price.
예를 들어 실리콘은 용융점이 1414 ℃이고 용융하면 물처럼 고체일때보다 액체일 때 밀도가 더 증가하는 현상을 나타낸다. 흑연은 구조 중에 존재하는 π전자를 마이크로파 (파장, 1m~1mm; 주파수 300MHz-300GHz)를 이용해서 음(-)과 양(+)으로 번갈아 유도하면 급격하게 열을 발생하는 특성을 보인다. For example, silicon has a melting point of 1414 ° C, and when it melts, its density increases more when it is a liquid than when it is a solid, such as water. Graphite rapidly generates heat when π electrons present in its structure are induced alternately into negative (-) and positive (+) waves using microwaves (wavelength, 1m~1mm; frequency 300MHz-300GHz).
이러한 현상을 응용하여 흑연에 비해서 용융점이 낮은 Si를 용융 가공할 수 있으며 급격한 열충격으로 급격하게 엔트로피를 증가시켜 비표면적이 증가된 Si나노 재료로 제조 가능해진다. 따라서 나노 Si이 복합된 흑연을 제조할 수 있다. By applying this phenomenon, Si having a lower melting point than graphite can be melt-processed, and entropy rapidly increases due to rapid thermal shock, thereby making it possible to manufacture Si nanomaterials having an increased specific surface area. Therefore, it is possible to manufacture graphite in which nano-Si is composited.
이 특허는 마이크로웨이브를 이용해서 다양한 종류의 나노 재료를 복합하는 목적으로 이용되는 마이크로웨이브 장치(발생기)를 포함한다.This patent covers a microwave device (generator) used for the purpose of combining various types of nanomaterials using microwaves.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 실리콘 또는 그와 유사한 고온의 열처리가 필요한 대상체를 고온으로 열처리할 수 있는 마이크로웨이브 장치를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a microwave device capable of heat-treating a subject requiring high-temperature heat treatment of silicon or similar to silicon at a high temperature in order to solve the above problems.
일 실시예에 의한 마이크로웨이브 장치는 챔버, 상기 챔버 내에 배치되어 전원 공급에 의하여 마이크로웨이브를 발생하는 마이크로웨이브 발생기 및 상기 챔버와 연통되도록 배치되어 가스가 이동될 수 있는 연결관을 포함한다.A microwave device according to an embodiment includes a chamber, a microwave generator disposed in the chamber to generate microwaves by supplying power, and a connection pipe disposed in communication with the chamber through which gas can be moved.
상기 마이크로웨이브 발생기는 상기 챔버의 상측면과 일측면에 복수개가 배치되는 것을 특징으로 한다.The microwave generator is characterized in that a plurality is disposed on the upper side and one side of the chamber.
상기 연결관은 상기 챔버의 측면에 배치되는 제1연결관과, 상기 제1연결관과 이격된 제2연결관 및 상기 챔버의 상측면에 배치되는 제3연결관을 포함하는 것을 특징으로 한다.The connection pipe may include a first connection pipe disposed on a side surface of the chamber, a second connection pipe spaced apart from the first connection pipe, and a third connection pipe disposed on an upper surface of the chamber.
상기 연결관은 상기 챔버의 측면에 배치되어 전원 공급에 의하여 밸브가 오픈되어 상기 챔버 내 가스를 외부로 배출하는 제4연결관을 포함하는 것을 특징으로 한다.The connection pipe may include a fourth connection pipe disposed on a side surface of the chamber and having a valve opened by power supply to discharge gas in the chamber to the outside.
상기 챔버의 하측면은 개폐되도록 형성된 것을 특징으로 한다.The lower side of the chamber is characterized in that formed to open and close.
상기 챔버의 하측면은 나사산이 형성된 플레이트와 상기 플레이트의 나사산과 맞닿으며, 축을 중심으로 회전되는 이동기어를 포함하여서 상기 이동기어가 회전되면 상기 플레이트는 일측으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 한다.The lower surface of the chamber includes a plate having a screw thread and a moving gear that contacts the screw thread of the plate and rotates around an axis, so that the plate can be moved to one side when the moving gear is rotated.
상기 마이크로웨이브 발생 장치는 상기 챔버 내에 위치될 수 있는 보조챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.The microwave generating device is characterized in that it includes an auxiliary chamber that can be located within the chamber.
상기 챔버의 하측에는 실린더가 배치되며, 상기 보조챔버는 상기 실린더에 배치되어 상기 챔버의 하측이 오픈되면 상기 실린더가 동작되어 상기 보조챔버가 상기 챔버 내로 배치될 수 있는 것을 특징으로 한다.A cylinder is disposed on the lower side of the chamber, and the auxiliary chamber is disposed on the cylinder so that when the lower side of the chamber is opened, the cylinder is operated so that the auxiliary chamber can be disposed into the chamber.
전술한 일 실시예에 의한 본 발명인 마이크로웨이브 장치는 챔버 내부의 내부 온도를 600 ~ 2500도 사이로 만들어 대상체를 열처리할 수 있다.The microwave apparatus of the present invention according to the above-described embodiment can heat the object by making the internal temperature inside the chamber between 600 and 2500 degrees.
또한, 일 실시예에 의한 본 발명은 보조챔버를 챔버 내로 자동으로 공급할 수 있어, 안전성, 편의성이 도모될 수 있다.In addition, the present invention according to an embodiment can automatically supply the auxiliary chamber into the chamber, so safety and convenience can be promoted.
또한, 일 실시예에 의한 본 발명은 다양한 공급관을 활용하여 챔버 내부에 다양한 가스를 주입 및 방출할 수 있다.In addition, the present invention according to an embodiment may inject and discharge various gases into the chamber by utilizing various supply pipes.
도 1은 일 실시예에 의한 본 발명인 나노재료를 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치의 정면도이다.
도 2a, 2b, 2c는 일 실시예에 의한 본 발명인 나노재료를 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치의 챔버의 하측이 오픈되어 보조챔버가 인입되는 것을 순차적으로 도시한 것이다.
도 3은 또 다른 실시예에 의한 챔버의 하측면을 도시한 것이다.
도 4는 일 실시예에 의한 본 발명인 나노재료를 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치의 전체 정면도이다.1 is a front view of a microwave device for compounding nanomaterials according to the present invention according to an embodiment.
2a, 2b, and 2c sequentially show that the lower side of the chamber of the microwave apparatus for compounding the nanomaterial of the present invention according to an embodiment is opened and an auxiliary chamber is introduced.
3 shows a lower side of a chamber according to another embodiment.
4 is an overall front view of a microwave device for compounding nanomaterials according to the present invention according to an embodiment.
이하, 본 발명의 일 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. However, this is not intended to limit the scope of the present invention.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.In addition, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention are only for describing the embodiments of the present invention, and do not limit the scope of the present invention.
도 1은 일 실시예에 의한 본 발명인 나노재료를 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치의 정면도이다.1 is a front view of a microwave device for compounding nanomaterials according to the present invention according to an embodiment.
이하에서 대상체라고 명명되는 것은 고온으로 가열되어야 하는 대상(예를 들어, 실리콘 등)물질을 지칭하는 것일 수 있다.Hereinafter, what is named a target object may refer to a target material (eg, silicon, etc.) that needs to be heated to a high temperature.
본 발명인 나노재료를 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치는 챔버(100)를 중심으로, 복수의 마이크로웨이브 발생기(200) 및 연결관이 배치된 것을 특징으로 한다. 또한 챔버(100)에는 온도센서(700)가 추가로 배치될 수 있다. The microwave apparatus for combining nanomaterials according to the present invention is characterized in that a plurality of
그리고 마이크로웨이브 발생기(200), 연결관을 컨트롤하는 밸브, 그리고 온도센서(700)는 각각 제어부와 연결될 수 있다. 또한, 전술하여 언급되지는 않았으나, 제어신호에 따라 동작되는 각각의 구성도 제어부에 연결될 수 있다. And the
이하에서는 본 발명의 각각의 구성에 대하여 상세하게 설명하도록 하겠다.Hereinafter, each configuration of the present invention will be described in detail.
챔버(100)는 대상체가 배치될 수 있는 내부공간이 형성되어 있다. 챔버(100)는 일측과 타측, 상측, 하측 및 후측이 폐쇄될 수 있다. 챔버(100)의 전측은 챔버게이트가 배치될 수 있다. 따라서 챔버(100)는 챔버게이트가 설치되면 전면이 폐쇄될 수 있다.The
챔버(100)의 전측에는 둘레를 따라서 고정홀이 형성될 수 있다. 챔버게이트도 고정홀을 포함한다. 챔버게이트가 정렬되어 챔버(100)의 전측에 배치되면, 챔버(100)의 고정홀과 챔버게이트의 고정홀을 대응되며 배치될 수 있다. 챔버(100)버(100)의 전측에는 둘레를 따라서 고정홀이 형성될 수 있다. 챔버게이트와 챔버게이트의 고정홀에는 고정체가 배치될 수 있다. 고정체는 챔버(100)와 챔버게이트의 고정홀에 인입되어 챔버게이트가 챔버(100)를 폐쇄하도록 할 수 있다. A fixing hole may be formed along the circumference of the front side of the
일례로 챔버(100)와 챔버게이트의 각각의 고정홀에는 나사산이 형성되어 있으며, 나사산이 형성되어 있으며, 고정체는 설정된 길이를 가지며, 둘레에 나사산을 가져서 고정홀에 나사산 간 결합이 수행되는 형태로 형성될 수 있다.For example, a screw thread is formed in each of the fixing holes of the
챔버(100)는 상측면과 일측면에 마이크로웨이브 발생기(200)가 배치될 수 있다. 여기서 마이크로웨이브 발생기(200)는 복수개가 구성될 수 있다. 일례로 마이크로웨이브 발생기(200)는 1kW의 고출력 마이크로파를 생성하는 마그네트론일 수 있다.The
마이크로웨이브 발생기(200)는 챔버(100)에 적어도 15개 이상이 챔버(100)의 상측면, 일측면, 그리고 후측면에 배치될 수 있다. 일례로 마이크로웨이브 발생기(200)는 챔버(100)의 상측면에 8개, 후측면에 3개, 일측면에 4개가 설치될 수 있다. 제어부는 각각의 마이크로웨이브 발생기(200)와 연결되어 각각의 마이크로웨이브 발생기(200)에 전원을 공급하여 챔버(100)의 내부 온도를 증가시킬 수 있다.At least 15 or
여기서, 제어부는 마이크로웨이브 발생기(200)를 모두 동작시키거나 일부의 마이크로웨이브 발생기(200)만을 동작시켜, 챔버(100) 내부의 온도를 조절할 수 있다. 마이크로웨이브 발생기(200)가 모두 동작되면 챔버(100) 내의 온도는 약 2500도 이상으로 올라갈 수 있다. Here, the controller may operate all of the
또한, 챔버(100)는 복수의 연결관과 연통될 수 있다.Also, the
연결관은 챔버(100)와 연통되어 챔버(100) 내로 가스를 공급할 수 있다. 연결관은 제1연결관(300), 제2연결관(400), 제3연결관(500), 제4연결관(600)을 포함할 수 있다. 각각의 연결관은 그 역할이 상이하며, 각각 제1밸브(310), 제2밸브(410), 제3밸브(510), 제4밸브가 각각의 연결관에 대응되어 연결될 수 있다.The connecting pipe may communicate with the
제1연결관(300)과 제2연결관(400)은 타측면에 배치될 수 있다. The
제1연결관(300)의 일측은 공기탱크와 연결되어 있으며, 타측은 챔버(100)의 타측면과 연결되어 있다. 따라서 제어부는 제1밸브(310)를 동작시켜 제1연결관(300)의 유로를 오픈하여 챔버(100) 내에 공기를 공급할 수 있다. 제어부는 반대의 동작도 가능할 것이다.One side of the
제2연결관(400)의 일측은 비활성가스탱크와 연결되어 있으며, 타측은 챔버(100)의 타측면과 연결되어 있을 수 있다. 따라서 제어부는 제2밸브(410)를 동작시켜 제2연결관(400)의 유로를 오픈하여 챔버(100) 내에 비활성가스(헬륨가스, 아르곤가스, 질소가스 등)를 공급할 수 있다. 제어부는 역시 반대로 동작할 수 있다.One side of the
제3연결관(500)의 일측은 냉각가스탱크와 연결되어 있으며, 타측은 챔버(100)의 상측면과 연결되어 있을 수 있다. 따라서 제어부는 제3밸브(510)를 동작시켜, 제3연결관(500)의 유로를 오픈하여 챔버(100) 내의 냉각가스를 공급할 수 있다. 제어부는 역시 반대로도 동작할 수 있다.One side of the
제4연결관(600)의 일측은 외측에 타측은 챔버(100)의 후측면에 연결될 수 있다. 제4연결관(600)은 챔버(100) 내의 공기를 방출하는 역할을 한다. 제4연결관(600)에는 제4밸브와 함께 펌프가 연결될 수 있다(도 1에서 제4밸브와 펌프는 후측으로 연장되어 도시하지 않았음). 제어부는 제4밸브를 동작하여 챔버(100) 내의 가스를 외부로 배출하여 챔버(100) 내 가스를 제거할 수 있다. 또한, 제어부는 펌프를 동작시킬 수 있다. 따라서 챔버(100) 내를 음압으로 형성할 수도 있다. 제어부는 제4밸브를 동작하여 제4밸브 내의 유로를 폐쇄할 수도 있으며, 펌프의 동작을 중단시킬 수 있음도 당연할 것이다.One side of the
이와 같이 챔버(100)는 제1연결관(300), 제2연결관(400), 제3연결관(500), 그리고 제4연결관(600)과 각각 연결되어 공기를 주입받거나, 비활성가스를 주입받을 수 있다. 따라서 챔버(100) 내의 압력을 높일 수 있다. 또는 챔버(100)는 제4연결관(600)에 의하여 챔버(100) 내의 공기 또는 가스들이 제거되어 음압이 될 수 있다. 또는, 챔버(100)는 제3연결관(500)에 의하여 냉매가스를 공급받아 내부의 온도를 낮출 수 있다.As such, the
여기서 제1연결관(300), 제2연결관(400), 제3연결관(500)을 이동하는 가스는 약 2 ~ 50 slm의 속도로 공급됨이 바람직하다.Here, the gas moving through the
추가적으로 제3연결관(500)은 유로가 분기될 수 있다. 제3연결관(500)은 제1유로, 제2유로로 구성될 수 있다. 여기서, 제1유로에는 제3밸브(510)가 배치될 수 있으며, 제2유로에는 제3-2밸브가 배치될 수 있다. 제3연결관(500)의 타측은 챔버(100)와 연결되나, 제3연결관(500)의 제1유로의 일측은 전술한 냉각가스탱크와 연결되어 있을 수 있고, 제2유로의 일측은 수소가스탱크와 연결되어 있을 수 있다. Additionally, the flow path of the
따라서 제3연결관(500)은 선택적으로 가스를 공급할 수 있다. 즉, 제어부가 제3밸브(510)를 동작시키지 않고, 제3-2밸브를 동작시키는 경우 수소가 챔버(100) 내로 공급될 수 있으며, 그렇지 않고, 제3연결관(500)의 제3밸브(510)를 동작시켜 냉각가스만을 공급할 수 있다. Accordingly, the
온도센서(700)는 적외선 온도센서(700)일 수 있다. 챔버(100)의 상측면 중 일부분은 특수한 유리로 구성되고, 온도센서(700)는 이 위치에 위치되어 적외선을 이용하여 챔버(100) 내의 온도를 측정할 수 있다. 제어부는 온도센서(700)와 연결되어 챔버(100) 내부의 온도를 확인할 수 있다. 이와 같이 온도센서(700)는 챔버(100)의 외부에 배치되어 고온으로 가열되지 않으며 파손되지 않을 수 있다.The
제어부는 온도센서(700)가 송신하는 챔버(100) 내부의 온도값을 수신하고, 마이크로웨이브 발생기(200)의 동작되는 개수를 점진적으로 증가시킬 수 있다.The control unit may receive the temperature value inside the
도 2a, 2b, 2c는 본 발명인 나노재료를 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치의 챔버의 하측이 오픈되어 보조챔버가 인입되는 것을 순차적으로 도시한 것이다.2a, 2b, and 2c sequentially show that the lower side of the chamber of the microwave apparatus for compounding the nanomaterial of the present invention is opened and the auxiliary chamber is introduced.
본 발명의 챔버(100)의 하측면은 개폐 가능하도록 구성될 수 있다. 따라서 챔버(100)의 하측면을 통하여 대상체를 챔버(100) 내로 자동으로 공급할 수 있으며, 또는 챔버(100) 내로 보조챔버(150)를 공급할 수 있다. The lower side of the
챔버(100)의 하측면은 일례로 슬라이드되어 오픈될 수 있다. The lower side of the
일례로 챔버(100)의 하측면은 모터의 샤프트에 연결된 이동기어(120)와 이동기어(120)의 회전에 따라 슬라이드 이동될 수 있는 나사산이 형성된 플레이트(110)로 구성될 수 있다. 제어부가 모터에 신호를 인가하여 샤프트를 회전시키면 이동기어(120)는 일방향으로 회전되고, 그에 따라 플레이트(110)는 일방향으로 이동될 수 있다. 그럼으로 인하여 챔버(100)의 하측면은 개방될 수 있다. 제어부가 모터에 신호를 인가하여 이동기어(120)가 타방향으로 회전하면 반대 방향으로 이동되어 챔버(100)의 하측면은 폐쇄될 수 있다.For example, the lower surface of the
챔버(100)의 일측면에는 플레이트(110)의 일측면이 인입될 수 있는 수용홈이 형성될 수 있다. 따라서 플레이트(110)의 돌기가 수용홈에 위치되게 되고, 그로인하여 챔버(100)의 하측면은 플레이트(110)의 이동에도 불구하고 안정적으로 밀착될 수 있다. An accommodation groove into which one side of the
도 3은 또 다른 실시예에 의한 챔버의 하측면을 도시한 것이다.3 shows a lower side of a chamber according to another embodiment.
또 다른 실시예로는 챔버(100)의 하측면은 제1플레이트(111)와 제2플레이트(112)로 구성될 수 있다. 제1플레이트(111)의 일측면은 제2플레이트(112)의 타측면과 맞닿도록 형성된다.In another embodiment, the lower side of the
여기서, 제1플레이트(111)의 타측면은 제1경사부(115)를 포함하도록 형성된다. 그리고 제2플레이트(112)의 일측면은 제1플레이트(111)의 제2경사부(116)와 대응되는 경사를 갖도록 제2경사부(116)를 포함한다. 따라서 제1플레이트(111)의 타측면이 제2플레이트(112)의 일측면과 맞닿게 되는 경우 제1플레이트(111)의 타측면의 제1경사부(115)가 제2플레이트(112)의 일측면의 제2경사부(116)와 맞닿게 되어 챔버(100)의 하측면을 밀폐할 수 있다.Here, the other side surface of the
여기서 제1플레이트(111)와 제2플레이트(112) 각각에는 나사산이 형성되어 있으며, 각각의 플레이트(110)는 각각의 이동기어(120)와 맞닿도록 구성된다. 즉, 제1플레이트(111)는 제1이동기어(121)와 맞닿고, 제2플레이트(112)는 제2이동기어(122)와 맞닿을 수 있다. 제어부는 제1이동기어(121)와 제2이동기어(122)가 타방향으로 회전되도록 각각의 모터를 제어할 수 있다. Here, threads are formed on each of the
따라서 제1플레이트(111)와 제2플레이트(112)는 상호 반대로 움직여 챔버(100)의 하측을 폐쇄 및 개방할 수 있다.Accordingly, the
챔버(100)의 하측면에는 실린더(800)가 배치될 수 있다. 실린더(800)는 평평한면을 가지는 피스톤을 구비할 수 있다. 실린더(800)의 피스톤에는 대상체가 배치되거나 또는 보조챔버(150)가 배치될 수 있다. 보조챔버(150)는 챔버(100)의 크기보다 작은 크기의 챔버(100)일 수 있으며, 내부에 가열의 대상이 되는 대상체가 위치될 수 있다.A
제어부는 실린더(800)와 연결되고 신호를 인가하여 대상체 또는 보조챔버(150)를 챔버(100) 내로 인입 시킬 수 있다.The control unit may be connected to the
일례로 이동기어(120)가 동작되어 챔버(100)의 하측이 개방된 경우, 제어부는 실린더(800)를 동작시켜 챔버(100) 내로 피스톤의 평평한면에 배치된 보조챔버(150)를 챔버(100) 내로 인입시킬 수 있다. 이후 제어부는 이동기어(120)를 다시 동작시켜 챔버(100)의 하측면이 일부 폐쇄되도록 할 수 있다. 그후 제어부는 실린더(800)를 다시 동작시켜 피스톤이 원래의 위치로 복원되도록 할 수 있다.For example, when the moving
실린더(800)의 피스톤이 챔버(100) 외로 위치되면 제어부는 다시 이동기어(120)를 동작시켜, 챔버(100)의 남은 부분을 폐쇄할 수 있다.When the piston of the
이와 같이 본 발명은 챔버(100)의 하측이 개방되도록 하여, 챔버게이트를 오픈하지 않고, 대상체를 챔버(100) 내로 인입시킬 수 있으며, 고온으로 가열된 대상체를 역시 챔버게이트를 오픈하지 않고 외부로 배출할 수 있다.As described above, the present invention allows the lower side of the
대상체를 외부로 반출하는 방안은 전술한 동작에서 이동기어(120)를 동작시켜 플레이트(110)를 일부 움직여 개방된 부분을 만들고, 개방된 부분에 실린더(800)의 피스톤을 인입시켜 실린더(800)의 피스톤이 대상체 또는 보조챔버(150)를 들어 플레이트(110)와 맞닿지 않도록 하고, 이후 이동기어(120)가 다시 동작된 후, 피스톤이 원래의 위치로 복원되면 가능할 것이다.The method of carrying the object to the outside is to operate the moving
한편, 전술한 플레이트(110)의 일측면과 챔버의 수용홈과 제1경사부(115)와 제2경사부(116)에는 도시되지 않았으나 실링을 위한 실링부재가 배치될 수도 있다.On the other hand, although not shown, sealing members for sealing may be disposed on one side surface of the above-described
도 4는 일 실시예에 의한 본 발명인 나노재료를 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치의 전체 정면도이다.4 is an overall front view of a microwave device for compounding nanomaterials according to the present invention according to an embodiment.
당연하게도 본 발명인 나노재료를 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치는 케이스를 포함할 수 있다.Naturally, the microwave device for compounding the nanomaterial of the present invention may include a case.
정면에서 본 발명인 나노재료를 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치를 관찰하면 챔버게이트 이외에 다른 부분은 관찰되지 않을 수 있다. (도 4에서는 본 발명의 구성의 특징을 설명하기 위하여 챔버게이트가 생략된 채 내부의 구조를 도시하였음에 유의하여야 한다.)When observing the microwave device for compounding the nanomaterial of the present invention from the front, parts other than the chamber gate may not be observed. (It should be noted that in FIG. 4, the internal structure is shown with the chamber gate omitted in order to explain the characteristics of the configuration of the present invention.)
나노재료를 복합화 하기 위한 마이크로웨이브 장치의 케이스는 챔버(100)와 각각의 관들이 위치되어 있으며, 각각의 구성을 전자적으로 제어할 수 있는 제어부가 챔버(100)의 일측에 위치될 수 있다.A case of a microwave device for compounding nanomaterials has a
그리고 케이스의 하부는 오픈 가능하게 형성되고, 그 위치에 실린더(800)가 위치될 수 있다. 작업자는 케이스의 하부를 오픈하여 대상체 또는 보조챔버(150)를 실린더(800)의 피스톤에 위치시키면, 챔버(100)를 오픈하지 않고, 챔버(100) 내로 대상체를 위치시킬 수 있으며, 고온으로 대상체를 가열할 수 있을 것이다.And the lower part of the case is formed to be openable, and the
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although the present invention has been shown and described in relation to specific embodiments, it is known in the art that the present invention can be variously improved and changed without departing from the technical spirit of the present invention provided by the claims below. It will be self-evident to those skilled in the art.
100 : 챔버
110 : 플레이트
111 : 제1플레이트
112 : 제2플레이트
115 : 제1경사부
116 : 제2경사부
120 : 이동기어
121 : 제1이동기어
122 : 제2이동기어
150 : 보조챔버
200 : 마이크로웨이브 발생기
300 : 제1연결관
310 : 제1밸브
400 : 제2연결관
410 : 제2밸브
500 : 제3연결관
510 : 제3밸브
600 : 제4연결관
700 : 온도센서
800 : 실린더100: chamber
110: plate
111: first plate
112: second plate
115: first slope
116: second slope
120: moving gear
121: first moving gear
122: second moving gear
150: auxiliary chamber
200: microwave generator
300: first connector
310: first valve
400: second connector
410: second valve
500: third connector
510: third valve
600: 4th connector
700: temperature sensor
800: cylinder
Claims (8)
상기 챔버 내에 배치되어 전원 공급에 의하여 마이크로웨이브를 발생하는 마이크로웨이브 발생기; 및
상기 챔버와 연통되도록 배치되어 가스가 이동될 수 있는 연결관을 포함하며,
상기 챔버의 하측면은 개폐되도록 형성된 것
을 특징으로 하는 마이크로웨이브 장치.chamber;
a microwave generator disposed in the chamber to generate microwaves by power supply; and
It includes a connection pipe arranged to communicate with the chamber and through which gas can move,
The lower side of the chamber is formed to be opened and closed
Characterized by a microwave device.
상기 마이크로웨이브 발생기는 상기 챔버의 상측면과 일측면 각각에 복수개가 배치되는 것
을 특징으로 하는 마이크로웨이브 장치.According to claim 1,
A plurality of the microwave generators are disposed on each of the upper side and one side of the chamber.
Characterized by a microwave device.
상기 연결관은
상기 챔버의 측면에 배치되는 제1연결관과, 상기 제1연결관과 이격된 제2연결관 및 상기 챔버의 상측면에 배치되는 제3연결관을 포함하는 것
을 특징으로 하는 마이크로웨이브 장치.According to claim 1,
The connector is
A first connection pipe disposed on a side surface of the chamber, a second connection pipe spaced apart from the first connection pipe, and a third connection pipe disposed on an upper surface of the chamber.
Characterized by a microwave device.
상기 연결관은
상기 챔버의 측면에 배치되어 전원 공급에 의하여 밸브가 오픈되어 상기 챔버내 가스를 외부로 배출하는 제4연결관을 포함하는 것
을 특징으로 하는 마이크로웨이브 장치.According to claim 3,
The connector is
A fourth connection pipe disposed on the side of the chamber and opening the valve by supplying power to discharge the gas in the chamber to the outside.
Characterized by a microwave device.
상기 챔버의 하측면은
나사산이 형성된 플레이트와 상기 플레이트의 나사산과 맞닿으며, 축을 중심으로 회전되는 이동기어를 포함하여서 상기 이동기어가 회전되면 상기 플레이트는 일측으로 이동될 수 있는 것
을 특징으로 하는 마이크로웨이브 장치.According to claim 1,
The lower side of the chamber is
A plate having a thread and a moving gear that comes into contact with the screw thread of the plate and rotates around an axis so that the plate can be moved to one side when the moving gear is rotated.
Characterized by a microwave device.
상기 마이크로웨이브 장치는
상기 챔버 내에 위치될 수 있는 보조챔버를 포함하는 것
을 특징으로 하는 마이크로웨이브 장치.According to claim 6,
The microwave device
including an auxiliary chamber positionable within the chamber;
Characterized by a microwave device.
상기 챔버의 하측에는 실린더가 배치되며, 상기 보조챔버는 상기 실린더에 배치되어 상기 챔버의 하측이 오픈되면 상기 실린더가 동작되어 상기 보조챔버가 상기 챔버 내로 배치될 수 있는 것
을 특징으로 하는 마이크로웨이브 장치.According to claim 7,
A cylinder is disposed on the lower side of the chamber, and the auxiliary chamber is disposed on the cylinder so that when the lower side of the chamber is opened, the cylinder is operated so that the auxiliary chamber can be disposed into the chamber.
Characterized by a microwave device.
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KR1020210024927A KR102491342B1 (en) | 2021-02-24 | 2021-02-24 | Microwave apparatus for compositing nao-materials |
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
KR102199451B1 (en) * | 2019-02-01 | 2021-01-07 | 주식회사 이노파우더 | Deposition Device for Nano Powder Using Microwave |
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JP5694083B2 (en) | 2011-08-17 | 2015-04-01 | 株式会社ジャパンディスプレイ | Liquid crystal display device and manufacturing method thereof |
US10822239B2 (en) * | 2017-04-19 | 2020-11-03 | Global Graphene Group, Inc. | Microwave system and method for graphene production |
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2021
- 2021-02-24 KR KR1020210024927A patent/KR102491342B1/en active IP Right Grant
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