KR20150124904A - Cyclone for manufacturing nano powder and apparatus of using the same - Google Patents

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KR20150124904A
KR20150124904A KR1020150059211A KR20150059211A KR20150124904A KR 20150124904 A KR20150124904 A KR 20150124904A KR 1020150059211 A KR1020150059211 A KR 1020150059211A KR 20150059211 A KR20150059211 A KR 20150059211A KR 20150124904 A KR20150124904 A KR 20150124904A
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서원채
최승진
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    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08Vortex chamber constructions

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Abstract

Provided are cyclone for a manufacturing device of nanopowder and a manufacturing device of nanopowder comprising the same. According to an exemplary embodiment of the present invention, cyclone for a manufacturing method of nanopowder comprises: a body having an inner space in which gas containing nanopowder introduced through an inflow hole descends along an inner wall surface; and a guide unit equipped on the inner wall surface of the body for guiding a flow direction so as to turn and descend the gas containing the nanopowder in a spiral form.

Description

나노분말 제조장치용 사이클론 및 이를 포함하는 나노분말 제조 장치{Cyclone for manufacturing nano powder and apparatus of using the same}Technical Field [0001] The present invention relates to a cyclone for manufacturing a nano powder and a device for manufacturing the same,

본 발명은 나노분말 제조장치용 사이클론 및 이를 포함하는 나노분말 제조 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선회하면서 하강하는 기체의 원심력을 증가시켜 기체에 포함된 나노분말의 분리를 촉진시키고 상승기류 발달을 유도함으로써 나노분말의 수율을 향상시킬 수 있고 나노분말을 크기별로 분급할 수 있는 나노분말 제조장치용 사이클론 및 이를 포함하는 나노분말 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cyclone for manufacturing a nano powder and a device for manufacturing a nano powder including the same. More particularly, the present invention relates to an apparatus for manufacturing a nano powder, Which can improve the yield of nanopowder and classify the nanopowder by size, and a nanopowder manufacturing apparatus including the same.

일반적으로 나노 사이즈의 크기를 갖는 구형의 미세 분말은 부피당 표면적이 매우 크기 때문에 항공, 전자, 요업, 의학 등과 같은 다양한 분야에서 광범위한 용도로 이용되고 있다. 따라서 최근에는 미세 분말의 크기를 더욱 최소화하여 그 특성을 보다 적극적으로 이용하기 위한 연구, 개발이 계속되고 있다.In general, a spherical fine powder having a nanosize size has a very large surface area per volume, and thus has been used for a wide variety of applications in various fields such as aviation, electronics, ceramics, and medicine. Therefore, in recent years, research and development have continued to minimize the size of the fine powder and use the characteristics more actively.

미세 분말을 제조하는 기술로는 마이크로 사이즈의 벌크 분말을 기계적으로 분쇄하는 방식이 알려져 있으나, 기계적인 분쇄 방식의 경우 미세 분말의 크기를 500nm 이하로 줄이는 데 한계가 있기 때문에 최근 들어서는 플라즈마를 이용한 미세 분말 제조 방식이 널리 이용되고 있다.As a technique for producing a fine powder, there is known a method of mechanically grinding a micro-sized bulk powder. However, in the case of a mechanical grinding method, there is a limitation in reducing the size of a fine powder to 500 nm or less. Therefore, A manufacturing method is widely used.

플라즈마를 이용한 미세 분말 제조 방식은 반응기 내에 원료 물질과 플라즈마 가스를 주입하여 플라즈마를 발생시키고, 이러한 플라즈마에 의해 원료 물질을 용융, 증발시킨 후 냉각하여 나노분말을 제조하는 방식으로 고상, 액상, 기상의 원료 물질을 선택적으로 사용 가능한 장점이 있다.In the method of manufacturing fine powder using plasma, a raw material and a plasma gas are injected into a reactor to generate a plasma, the raw material is melted and evaporated by the plasma, and then cooled to produce a nano powder. There is an advantage that the raw material can be selectively used.

이 경우, 플라즈마에 의해 미세화된 나노분말은 사이클론에 의해 일정한 입도 크기로 분급된다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 사이클론(10)은 몸체(11)와, 몸체(11)의 일측에 접선 방향을 따라 형성되는 유입구(12) 및 몸체(11)의 상단 중앙에 삽입 설치되는 배출구(13)를 포함하며, 다음과 같은 방식으로 나노분말을 분급시킨다.In this case, the nanoparticles finely atomized by the plasma are classified by the cyclone to have a uniform particle size. 1, the cyclone 10 includes a body 11, an inlet 12 formed along one side of the body 11 in a tangential direction, And an outlet (13), and classifies the nano powder in the following manner.

즉, 유입구(12)를 통해 몸체(11) 내부로 투입된 나노분말은 펌프나 블로어 등으로부터 발생하는 송풍에 의해 순환기류를 형성하고, 이 과정에서 비중이 큰 입자는 원심력에 의해 몸체(11)의 내벽을 따라 침강하고, 비중이 작은 입자는 중앙으로 집중된 후 상승기류에 의해 배출구(13)를 통해 포집부 측으로 이송된다.That is, the nano powder injected into the body 11 through the inlet port 12 forms a circulation flow by blowing air generated from a pump, a blower or the like. In this process, And the particles having a small specific gravity are concentrated to the center and then conveyed to the collecting portion side through the discharge port 13 by the ascending air flow.

그러나 상술한 바와 같은 종래기술에 의하면 몸체(11)가 원뿔 형상의 제1몸체부(11a)와, 제1몸체부(11a)의 하부에 형성되는 원통 형상의 제2몸체부(11b)로 구성됨으로써 나노분말의 수율이 낮은 문제점이 있었다.However, according to the conventional art as described above, the body 11 is composed of the conical first body portion 11a and the cylindrical second body portion 11b formed at the lower portion of the first body portion 11a There is a problem that the yield of the nano powder is low.

즉, 나노분말의 수율을 향상시키기 위해서는 몸체(11) 내부에 나선형의 상승기류가 활발하게 형성되어야 하는데, 종래기술에 의하면 상승기류가 유도되는 제2몸체부(11b)가 상하 동일한 직경을 갖는 원통형으로 이루어지기 때문에 상승기류의 세기가 작을 수밖에 없고, 그 결과 나노분말의 수율이 저하되는 문제가 있다.That is, in order to improve the yield of the nano powder, a spiral rising air current must be actively formed inside the body 11. According to the related art, the second body portion 11b, in which the upward airflow is induced, The strength of the ascending air flow is inevitably small. As a result, there is a problem that the yield of the nano powder is lowered.

또한, 몸체(11)의 바닥면에 대한 측벽의 경사각과, 상승기류가 통과하는 배출구(13)의 길이 등이 일정하기 때문에 한정된 입도 범위의 나노분말만을 포집할 수밖에 없는 문제가 있다.Further, since the inclination angle of the sidewall with respect to the bottom surface of the body 11 and the length of the discharge port 13 through which the ascending air current passes are constant, there is a problem that only the nanopowder having a limited particle size can be captured.

KRKR 10-129611210-1296112 B1B1

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 사이클론의 구조적인 개선을 통하여 선회하면서 하강하는 기체의 원심력을 증가시켜 기체에 포함된 나노분말의 분리를 촉진시킴으로써 나노분말의 수율을 향상시킬 수 있는 나노분말 제조장치용 사이클론 및 이를 포함하는 나노분말 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to improve the yield of nano powder by promoting separation of nano powder contained in a gas by increasing the centrifugal force of a falling gas, The present invention provides a cyclone for a nano powder manufacturing apparatus and a manufacturing apparatus for the nano powder including the same.

또한, 본 발명은 사이클론 내부에서 발생하는 상승기류의 발달을 유도함으로써 나노분말의 수율을 향상시킬 수 있는 나노분말 제조장치용 사이클론 및 이를 포함하는 나노분말 제조장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a cyclone for a nano powder manufacturing apparatus and an apparatus for manufacturing the same that can improve the yield of nano powder by inducing the development of ascending airflow generated in the cyclone.

더욱이, 본 발명은 복수 개의 사이클론을 순차적으로 배치하여 나노분말의 크기 또는 비중에 따라 다양한 입도 분포를 갖는 나노분말을 획득할 수 있는 나노분말 제조장치용 사이클론 및 나노분말 제조장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.Further, the present invention provides a cyclone and a nano powder manufacturing apparatus for a nano powder manufacturing apparatus capable of obtaining a nano powder having various particle size distributions according to the size or specific gravity of a nano powder by sequentially arranging a plurality of cyclones, .

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 반응챔버 및 포집부 사이에 배치되는 나노분말 제조장치용 사이클론에 있어서, 상기 사이클론은, 유입구를 통해 유입되는 기체가 내벽면을 따라 하강하면서 상기 기체에 포함된 소정 크기 이상의 나노분말이 상기 기체로부터 분리되는 내부공간을 갖는 몸체; 및 상기 몸체의 내벽면에 구비되어 상기 기체가 나선형으로 선회하강할 수 있도록 상기 기체의 흐름방향을 안내하는 가이드부;를 포함하는 나노분말 제조장치용 사이클론을 제공한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a cyclone for a nano powder production apparatus disposed between a reaction chamber and a collecting portion, wherein the cyclone is configured such that a gas introduced through an inlet port falls along the inner wall surface, A body having an inner space in which a nano powder having a predetermined size or larger is separated from the gas; And a guide portion provided on an inner wall surface of the body and guiding a flow direction of the gas so that the gas can be spirally lowered in a spiral manner.

또한, 상기 가이드부는 일정길이를 갖는 판상의 가이드판으로 구비되고, 상기 몸체의 내벽면에 높이방향을 따라 나선형으로 구비될 수 있다.The guide portion may be a plate-shaped guide plate having a predetermined length, and may be provided in a spiral shape along the height direction on the inner wall surface of the body.

또한, 상기 가이드판은 상기 기체로부터 원심력에 의해 분리된 나노분말이 하방으로 낙하할 수 있도록 관통형성되는 장공의 통과공이 구비될 수 있다.In addition, the guide plate may be provided with a through hole formed through the nano powder separated by the centrifugal force from the base so as to pass downward.

또한, 상기 몸체는 상부에서 하부로 갈수록 내경이 서서히 작아지도록 구비e될 수 있다.Also, the body may be provided so that its inner diameter gradually decreases from the upper portion to the lower portion.

또한, 상기 몸체의 외측에는 상기 내부공간 측으로 기체를 분사하여 상기 몸체의 내벽면을 따라 선회하는 기체의 속도를 증가시키기 위한 기체공급관이 구비될 수 있다.In addition, a gas supply pipe may be provided on the outer side of the body to increase the speed of the gas circulating along the inner wall surface of the body by injecting gas toward the inner space.

또한, 상기 기체공급관 및 몸체는 복수 개의 연결관을 매개로 연결되어 상기 기체공급관으로부터 내부공간 측으로 기체가 주입되고, 상기 복수 개의 연결관은 상기 몸체의 내벽면을 따라 유동하는 상기 나노분말을 포함하는 기체의 유동방향과 일치하는 방향으로 배열될 수 있다.The gas supply pipe and the body are connected to each other through a plurality of connection pipes to inject gas into the inner space side from the gas supply pipe and the plurality of connection pipes include the nano powder flowing along the inner wall surface of the body And may be arranged in a direction coinciding with the flow direction of the gas.

또한, 상기 몸체의 바닥면에는 상기 몸체의 내벽면을 따라 하강한 기체를 유입하여 상방으로 안내하는 중공형의 격관이 배치되고, 상기 격관은 하부단이 상기 바닥면에 접하도록 배치되고, 상기 격관의 일측에는 상기 몸체의 바닥면으로 하강한 기체를 상기 격관의 내부로 유입하기 위한 개구부가 하부단으로부터 상방으로 일정높이 절개형성될 수 있다.The bottom of the body is provided with a hollow tube for guiding upwardly the gas dropped along the inner wall of the body. The tube is arranged such that its lower end is in contact with the bottom, An opening for introducing the gas dropped to the bottom surface of the body into the inside of the bulb tube may be formed at a predetermined height from the lower end to the upper end.

또한, 상기 격관은 하부에서 상부로 갈수록 내경이 서서히 증가하는 제1부분과 하부에서 상부로 갈수록 내경이 서서히 감소하는 제2부분을 포함하고, 상기 제2부분이 상기 제1부분의 하부에 배치될 수 있다.In addition, the bulb includes a first portion whose inner diameter gradually increases from the lower portion to an upper portion and a second portion whose inner diameter gradually decreases from the lower portion to the upper portion, and the second portion is disposed below the first portion .

한편, 본 발명은 반응챔버; 상기 반응챔버에 결합되고 플라즈마를 발생시켜 공급된 원료를 기화시켜 나노분말로 생성시키는 플라즈마 발생부; 상기 플라즈마 발생부로부터 이송된 나노분말을 포함하는 기체로부터 소정 크기 이상의 나노분말을 분리하는 사이클론; 및 적어도 하나의 필터부재를 갖추고 상기 사이클론으로부터 이송된 기체로부터 나노분말을 포집하는 포집부;를 포함하고, 상기 사이클론은, 상기 반응챔버로부터 유입구를 통해 유입되는 기체가 내벽면을 따라 하강하면서 상기 기체에 포함된 소정 크기 이상의 나노분말이 상기 기체로부터 분리되는 내부공간을 갖는 몸체; 및 상기 몸체의 내벽면에 구비되어 상기 기체가 나선형으로 선회하강할 수 있도록 상기 기체의 흐름방향을 안내하는 가이드부;를 포함하는 나노분말 제조장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, A plasma generator coupled to the reaction chamber and generating a plasma to generate a nano powder by vaporizing the supplied raw material; A cyclone separating a nano powder having a predetermined size or larger from a gas containing nano powder transferred from the plasma generating unit; And a collecting part having at least one filter member and collecting the nano powder from the gas transferred from the cyclone, wherein the cyclone is configured such that the gas introduced through the inlet from the reaction chamber descends along the inner wall surface, A body having an inner space in which a nano powder having a predetermined size or larger is separated from the base body; And a guide part provided on an inner wall surface of the body and guiding a flow direction of the gas so that the gas can be spirally lowered in a spiral manner.

또한, 상기 사이클론은 복수 개가 구비되어 순차적으로 연결되고, 서로 이웃하는 사이클론은 전측에 배치되는 사이클론의 배출구가 후측에 배치되는 사이클론의 유입구에 연결될 수 있다.In addition, a plurality of the cyclones may be sequentially connected, and adjacent cyclones may be connected to an inlet of a cyclone in which a discharge port of the cyclone disposed at the front side is disposed at the rear side.

또한, 상기 복수 개의 사이클론은 배출구와 연결되고 상기 내부공간 측으로 돌출되는 일정길이를 갖는 배출관을 포함하고, 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 각각의 사이클론에 구비되는 배출관의 하부단으로부터 상기 몸체의 바닥면까지의 이격거리가 짧아질 수 있다.The plurality of cyclones may include a discharge pipe connected to the discharge port and having a predetermined length protruding toward the inner space. The discharge port may include a discharge port extending from the lower end of the discharge pipe provided in each cyclone toward the rear side along the moving direction of the gas, The distance to the bottom surface of the body can be shortened.

또한, 상기 복수 개의 사이클론은 각각의 몸체가 상부에서 하부로 갈수록 내경이 서서히 작아지도록 구비되고, 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 상기 몸체를 구성하는 바닥면과 측부 사이의 각도가 점점 커질 수 있다.Further, the plurality of cyclones are provided such that the inner diameter of each of the plurality of cyclones gradually decreases from the upper portion to the lower portion, and the angle between the bottom surface and the side portion constituting the body gradually increases from the front side to the rear side along the moving direction of the base body Can be large.

한편, 본 발명은 반응챔버; 상기 반응챔버에 결합되고 플라즈마를 발생시켜 공급된 원료를 기화시켜 나노분말로 생성시키는 플라즈마 발생부; 상기 플라즈마 발생부로부터 이송된 나노분말을 포함하는 기체로부터 소정 크기 이상의 나노분말을 분리하는 사이클론; 및 적어도 하나의 필터부재를 갖추고 상기 사이클론으로부터 이송된 기체로부터 나노분말을 포집하는 포집부;를 포함하고, 상기 사이클론은 복수 개가 구비되어 순차적으로 연결되고, 상기 복수 개의 사이클론은 배출구와 연결되고 상기 내부공간 측으로 돌출되는 일정길이를 갖는 배출관을 포함하고, 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 각각의 사이클론에 구비되는 배출관의 하부단으로부터 상기 몸체의 바닥면까지의 이격거리가 서로 다른 길이를 갖도록 구비되는 나노분말 제조장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, A plasma generator coupled to the reaction chamber and generating a plasma to generate a nano powder by vaporizing the supplied raw material; A cyclone separating a nano powder having a predetermined size or larger from a gas containing nano powder transferred from the plasma generating unit; And a collecting unit having at least one filter member and collecting the nano powder from the gas transferred from the cyclone, wherein the plurality of cyclones are sequentially connected, the plurality of cyclones are connected to the discharge port, Wherein a distance from a lower end of the discharge pipe provided in each cyclone to a bottom surface of the body is different from a front side to a rear side along a moving direction of the gas, The nano-powder production apparatus comprising:

이때, 상기 복수 개의 사이클론은 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 각각의 사이클론에 구비되는 배출관의 하부단으로부터 상기 몸체의 바닥면까지의 이격거리가 짧아지도록 배치될 수 있다.At this time, the plurality of cyclones may be arranged so that the distance from the lower end of the discharge pipe provided in each cyclone to the bottom surface of the body decreases from the front side to the rear side along the moving direction of the gas.

한편, 본 발명은 반응챔버; 상기 반응챔버에 결합되고 플라즈마를 발생시켜 공급된 원료를 기화시켜 나노분말로 생성시키는 플라즈마 발생부; 상기 플라즈마 발생부로부터 이송된 나노분말을 포함하는 기체로부터 소정 크기 이상의 나노분말을 분리하는 사이클론; 및 적어도 하나의 필터부재를 갖추고 상기 사이클론으로부터 이송된 기체로부터 나노분말을 포집하는 포집부;를 포함하고, 상기 사이클론은 복수 개가 구비되어 순차적으로 연결되고, 상기 복수 개의 사이클론은 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 상기 몸체를 구성하는 바닥면과 측부 사이의 각도가 서로 다른 각도를 갖도록 구비될 수 있다.According to another aspect of the present invention, A plasma generator coupled to the reaction chamber and generating a plasma to generate a nano powder by vaporizing the supplied raw material; A cyclone separating a nano powder having a predetermined size or larger from a gas containing nano powder transferred from the plasma generating unit; And a collecting unit having at least one filter member and collecting the nano powder from the gas transferred from the cyclone, wherein a plurality of the cyclones are provided and sequentially connected, and the plurality of cyclones are arranged in a direction The angle between the bottom surface and the side surface of the body may be different from each other.

이때, 상기 복수 개의 사이클론은 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 상기 몸체를 구성하는 바닥면과 측부 사이의 각도가 점점 커지도록 배치될 수 있다.At this time, the plurality of cyclones may be arranged so that the angle between the bottom surface and the side portion of the body gradually increases from the front side to the rear side along the moving direction of the base body.

본 발명에 의하면, 사이클론의 구조적인 개선을 통하여 선회하면서 하강하는 기체의 원심력을 증가시켜 기체에 포함된 나노분말의 분리를 촉진시킴으로써 나노분말의 수율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the yield of nano powder by improving the centrifugal force of the falling gas while swirling through the structural improvement of the cyclone to promote the separation of the nano powder contained in the gas.

또한, 본 발명은 복수 개의 사이클론을 순차적으로 배치하여 나노분말의 크기 또는 비중에 따라 다양한 입도 분포를 갖는 나노분말을 획득할 수 있다.In addition, the present invention can arrange a plurality of cyclones sequentially to obtain nanopowders having various particle size distributions according to the size or specific gravity of the nanopowder.

도 1은 종래의 나노분말 제조장치용 사이클론을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 나노분말 제조장치를 나타낸 개략도,
도 3은 도 2에 적용되는 플라즈마 발생부를 나타낸 개략도,
도 4는 도 2에 적용되는 나노분말 제조장치용 사이클론을 나타낸 사시도,
도 5는 도 4의 단면도,
도 6은 도 2에 적용되는 다른 형태의 나노분말 제조장치용 사이클론을 나타낸 사시도,
도 7은 도 6의 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 나노분말 제조장치용 사이클론에 적용되는 격관을 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 나노분말 제조장치에서 복수 개의 사이클론이 순차적으로 배치되는 경우를 나타낸 개략도,
도 10은 도 9의 변형예, 그리고,
도 11은 도 9의 또 다른 변형예이다.
1 is a cross-sectional view of a conventional cyclone for a nano powder production apparatus,
FIG. 2 is a schematic view showing a nanopowder manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 3 is a schematic view showing a plasma generating part applied to FIG. 2,
Fig. 4 is a perspective view showing a cyclone for a nano powder production apparatus applied to Fig. 2,
5 is a cross-sectional view of Fig. 4,
FIG. 6 is a perspective view showing another type of cyclone for a nano powder production apparatus applied to FIG. 2;
Fig. 7 is a sectional view of Fig. 6,
FIG. 8 is a perspective view showing a bellows used in a cyclone for a nano powder production apparatus according to the present invention,
FIG. 9 is a schematic view showing a case where a plurality of cyclones are sequentially arranged in the nano powder production apparatus according to the present invention,
Fig. 10 is a modification of Fig. 9,
Fig. 11 is still another modification of Fig.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따른 나노분말 제조장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 반응챔버(110), 플라즈마 발생부(120), 사이클론(130) 및 포집부(140)를 포함한다.2, the apparatus 100 for manufacturing a nano powder according to an exemplary embodiment of the present invention includes a reaction chamber 110, a plasma generator 120, a cyclone 130, and a collecting unit 140 as shown in FIG.

상기 반응챔버(110)는 파우더 공급기(150)로부터 공급된 원료 분말을 고온의 플라즈마를 통하여 기화시키기 위한 것이다.The reaction chamber 110 is for vaporizing the raw powder supplied from the powder feeder 150 through a high-temperature plasma.

여기서, 상기 파우더 공급기(150)로부터 공급된 원료 분말은 마이크로 사이즈의 벌크 분말 형태이며, 20㎛ 이하, 바람직하게는 14㎛의 벌크 분말 형태로 제공되어 캐리어 가스와 함께 플라즈마 발생부(120) 측으로 주입된다.The raw material powder supplied from the powder feeder 150 is in the form of a micro-sized bulk powder and is provided in the form of a bulk powder of 20 μm or less, preferably 14 μm, so as to be injected into the plasma generating portion 120 side do.

이러한 반응챔버(110)는 상부측에 상기 플라즈마 발생부(120)가 결합되며, 이송관을 통해 상기 사이클론(130)과 연결된다.The plasma generating part 120 is coupled to the reaction chamber 110 at the upper side and connected to the cyclone 130 through a transfer pipe.

여기서, 상기 반응챔버(110)의 내부로는 상기 원료 분말뿐만 아니라 플라즈마에 의해 기화된 나노분말을 운반하기 위한 캐리어 가스, 상기 기화된 나노분말을 냉각하기 위한 냉각가스 등이 주입될 수 있다.Herein, not only the raw material powder but also a carrier gas for transporting the nanopowder vaporized by the plasma, a cooling gas for cooling the vaporized nanopowder, etc. may be injected into the reaction chamber 110.

상기 플라즈마 발생부(120)는 상기 반응챔버(110)의 상부측에 결합되어 10,000 ~ 14,000℃의 온도에 이르는 플라즈마를 발생시킴으로써 상기 파우더 공급기(150)로부터 공급된 원료 분말을 기화시키기 위한 것이다.The plasma generator 120 is coupled to the upper side of the reaction chamber 110 to generate a plasma at a temperature of 10,000 to 14,000 ° C to vaporize the raw material powder supplied from the powder supplier 150.

이와 같은 상기 플라즈마 발생부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 캐리어 가스 및 원료 분말을 상기 반응챔버(110) 측으로 분사하기 위한 노즐(122a)을 갖는 주입관(122)과 상기 반응챔버(110)의 상부측에 결합되고 상기 주입관(122)을 둘러싸도록 배치되는 유도관(124) 및 상기 유도관(124)의 외주면에 감겨지는 유도코일(126)을 포함한다.3, the plasma generator 120 includes an injection tube 122 having a nozzle 122a for injecting a carrier gas and a raw powder into the reaction chamber 110, And an induction coil 126 wound around an outer circumferential surface of the induction pipe 124. The induction coil 124 is wound around the induction coil 124 and is wound around the induction coil 124. [

여기서, 상기 주입관(122)은 외경이 상기 유도관(124)의 내경보다 작은 크기를 갖도록 구비되어 간극(127)이 형성되며, 상기 간극(127)을 통하여 시스 가스(sheath)가 공급됨으로써 원료 분말에 의한 주입관(122) 및 유도관(124)의 흡착을 방지하게 된다.The gap 127 is formed so that the outer diameter of the injection pipe 122 is smaller than the inner diameter of the induction pipe 124. Sheath is supplied through the gap 127, Thereby preventing adsorption of the injection tube 122 and the induction tube 124 by the powder.

더불어, 상기 시스 가스는 아르곤 가스, 질소가스, 수소가스 및 이들이 혼합된 가스가 사용될 수 있고, 상기 캐리어 가스는 아르곤 가스 또는 질소 가스 및 이들의 혼합된 가스 등이 사용될 수 있다.The sheath gas may be an argon gas, a nitrogen gas, a hydrogen gas, or a mixed gas thereof. The carrier gas may be an argon gas or a nitrogen gas, a mixed gas thereof, or the like.

상기 유도코일(126)은 고주파가 인가시 유도가열을 통해 플라즈마를 발생시키기 위한 것이다. 즉, 상기 유도코일(126)에 RF 주파수의 전원을 인가하면 유도관(124) 내부에 유도가열이 발생하여 플라즈마가 생성된다. 이러한 플라즈마 상태에서는 전자가 고주파 전류가 상기 유도코일(126)을 흐를 때 발생하는 자기장에 의해 가속되어 주위의 아르곤 가스와 충돌하여 이온화되고 새로운 전자와 아르곤 이온을 생성한다. 이와 같이 생성된 전자는 다시 아르곤 가스를 전리하여 전자의 증식작용을 하므로 전자밀도가 대단히 큰 플라즈마 상태를 유지하게 된다.The induction coil 126 is for generating a plasma through induction heating when a high frequency is applied. That is, when RF frequency power is applied to the induction coil 126, induction heating occurs in the induction pipe 124 to generate plasma. In this plasma state, electrons are accelerated by a magnetic field generated when a high frequency current flows through the induction coil 126, and collide with the surrounding argon gas to be ionized to generate new electrons and argon ions. The generated electrons again propagate argon gas to act as a proliferation of electrons, so that a plasma state with a very high electron density is maintained.

여기서, 상기 유도코일(126)은 구리관으로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 구리관 내부에 냉각수가 유동되도록 함으로써 상기 유도코일(126)에 발생한 열을 냉각시킬 수도 있다.Here, the induction coil 126 may be formed of a copper tube, and if necessary, cooling water may be allowed to flow into the copper tube to cool the induction coil 126.

이에 따라, 상기 주입관(122)을 통해 캐리어 가스와 함께 주입된 원료 분말은 상기 유도코일(126)에 의해 발생되는 플라즈마를 통해 기화된 후 캐리어 가스와 함께 반응챔버(110)의 내부로 하강하고, 상기 반응챔버(110)의 내부로 공급되는 냉각 가스에 의한 급냉을 통해 나노 크기의 분말로 합성된다.Accordingly, the raw material powder injected together with the carrier gas through the injection tube 122 is vaporized through the plasma generated by the induction coil 126, and then falls into the reaction chamber 110 together with the carrier gas And is quenched by a cooling gas supplied to the interior of the reaction chamber 110 to be synthesized into a nano-sized powder.

이러한 나노분말은 펌프(160)의 펌핑 작동에 의해 상기 반응챔버(110)로부터 배출되어 상기 사이클론(130,230)을 거쳐 포집부(140) 측으로 이송된다. 여기서, 상기 나노분말과 함께 상기 반응챔버(110)로부터 배출되는 가스는 나노분말과 분리되어 외부로 배기된다.The nano powder is discharged from the reaction chamber 110 by the pumping operation of the pump 160 and is transferred to the collecting part 140 via the cyclones 130 and 230. Here, the gas discharged from the reaction chamber 110 together with the nano powder is separated from the nano powder and exhausted to the outside.

이때, 상기 유도코일(126)에 인가되는 전원은 별도의 전원공급부를 통해 공급될 수 있으며, 상기 전원은 소정의 주파수, 예컨대, 1~4 MHz의 고주파수를 가질 수 있다.At this time, the power source applied to the induction coil 126 may be supplied through a separate power supply unit, and the power source may have a predetermined frequency, for example, 1 to 4 MHz.

또한, 상기 전원공급부와 플라즈마 발생부(120) 사이에는 상기 전원공급부에서 공급되는 전원을 증폭, 일례로 약 80KW로 증폭시킨 후 상기 유도코일(126) 측에 증폭된 전원이 공급될 수 있도록 오실레이터가 연결될 수 있다.An oscillator is provided between the power supply unit and the plasma generation unit 120 so that the power supplied from the power supply unit is amplified to about 80 kW, for example, and then the amplified power is supplied to the induction coil 126 side. Can be connected.

더불어, 상기 오실레이터 및 플라즈마 발생부(120) 사이에는 임피던스 정합부(미도시)가 구비되어 오실레이터와 플라즈마 발생부(120)의 임피던스를 정합시킴으로써 증폭된 전원이 손실 없이 전달되도록 할 수도 있다.In addition, an impedance matching unit (not shown) is provided between the oscillator and the plasma generating unit 120 to match the impedance of the oscillator and the plasma generating unit 120 so that the amplified power is transmitted without loss.

상기 사이클론(130)은 상기 반응챔버(110)와 연결되어 상기 반응챔버(110)로부터 이송된 나노분말을 냉각시키면서 일정 크기 이상의 나노분말은 하강시켜 걸러내고 일정범위 내의 나노분말은 상승기류를 통하여 캐리어 가스, 쉬스 가스 등의 각종 가스와 함께 후단에 배치되는 포집부(140) 측으로 이송시키는 역할을 한다.The cyclone 130 is connected to the reaction chamber 110 to cool down the nano powder transferred from the reaction chamber 110 while filtering the nanopowder having a predetermined size or larger down and filtering the nano powder. Gas, sheath gas, and the like to the collecting part 140 disposed at the rear end.

즉, 상기 사이클론(130)은 캐리어 가스 등과 함께 유입구(131)를 통해 유입된 나노분말이 내벽면을 따라 하강하면서 크고 무거운 나노분말들은 하부로 집적되고, 일정범위 내의 나노분말은 상승기류에 의해 포집부(140) 측으로 이송된다.That is, in the cyclone 130, the nano powder introduced through the inlet 131 together with the carrier gas and the like descend along the inner wall surface, and the large and heavy nano powders are accumulated in the lower part, (140).

이를 위해, 본 발명에 따른 사이클론(130,230)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 몸체(133) 및 가이드부(134)를 포함한다.To this end, the cyclones 130 and 230 according to the present invention include a body 133 and a guide portion 134 as shown in FIGS.

상기 몸체(133)는 상기 반응챔버(110)로부터 유입된 나노분말을 포함하는 기체가 선회 하강할 수 있도록 내부공간(138)을 갖는 함체 형상으로 구비된다.The body 133 is provided as an enclosure having an internal space 138 for allowing the gas containing the nano powder introduced from the reaction chamber 110 to descend.

여기서, 상기 몸체(133)의 일측에는 상기 나노분말을 포함하는 기체를 상기 내부공간(138) 측으로 유입하기 위한 유입구(131)가 구비되고, 상기 몸체(133)의 상부측에는 상기 포집부(140)와 연결되는 배출구(132)가 구비되며, 상기 배출구(132)는 몸체(133)의 내부공간(138) 측으로 일정길이 돌출되는 배출관(136)이 연결된다.An inlet 131 for introducing the gas including the nano powder into the inner space 138 is provided at one side of the body 133. The collector 133 is provided at an upper side of the body 133, And a discharge pipe 136 protruding to a side of the internal space 138 of the body 133 by a predetermined length is connected to the discharge port 132. [

이때, 상기 유입구(131)는 상기 몸체(133)에 대하여 접선 방향으로 구비됨으로써 상기 내부공간(138)으로 유입된 나노분말을 포함하는 기체가 상기 몸체(133)의 내벽면을 따라 선회하면서 하강할 수 있도록 한다.At this time, the inlet 131 is provided in the tangential direction with respect to the body 133, so that the gas including the nano powder flowing into the inner space 138 is lowered while being rotated along the inner wall surface of the body 133 .

이에 따라, 상대적으로 중량이 큰 나노분말은 원심력에 의해 상기 기체로부터 분리되어 상기 몸체(133)의 내벽면을 타고 하측으로 흘러내리게 되고 상대적으로 중량이 작은 기체는 몸체(133)의 내벽면을 따라 하강한 후 몸체(133)의 바닥면에 부딪힌 후 상기 몸체(133)의 중앙부 측에서 상승기류를 형성하면서 상승하여 상기 배출구(132)를 통해 포집부(140) 측으로 이송된다.Accordingly, the relatively large nano powder is separated from the gas by the centrifugal force, flows down on the inner wall surface of the body 133, and the gas having a relatively small weight flows down along the inner wall surface of the body 133 And then ascends while forming an ascending air flow at the center of the body 133 and is transported toward the collecting part 140 through the discharge port 132. [

이때, 상기 몸체(133)의 내벽면에는 상기 유입구(131)를 통해 유입되는 나노분말을 포함하는 기체의 흐름방향을 안내하기 위한 가이드부(134)가 구비된다.At this time, the inner wall surface of the body 133 is provided with a guide portion 134 for guiding the flow direction of the gas including the nano powder flowing through the inlet 131.

즉, 상기 가이드부(134)는 일정길이를 갖는 판상의 가이드판으로 구비되고 일측단이 상기 몸체(133)의 내벽면에 접하도록 상기 몸체(133)의 내벽면을 따라 나선형으로 배치된다.That is, the guide portion 134 is formed as a plate-shaped guide plate having a predetermined length and is arranged in a spiral shape along the inner wall surface of the body 133 so that one end of the guide plate contacts the inner wall surface of the body 133.

이에 따라, 상기 유입구(131)를 통해 내부공간(138)으로 유입된 나노분말을 포함하는 기체는 상기 가이드부(134)에 의해 유동방향이 안내됨으로써 선회 하강이 원활하게 이루어질 수 있게 된다. Accordingly, the gas including the nano powder flowing into the inner space 138 through the inlet 131 can be smoothly guided downward by being guided by the guide part 134 in the flow direction.

더불어, 상기 가이드부(134)는 상기 몸체(133)의 내벽면을 구획하는 격판의 역할을 수행하게 됨으로써 상기 나노분말을 포함하는 기체가 상기 몸체(133)의 내벽면 전체를 골고루 지나갈 수 있도록 한다. 이로 인해, 상기 기체의 전체적인 유동거리를 증가시킴으로써 상기 기체에 포함된 소정 크기 이상의 나노분말이 상기 기체로부터 분리되지 않은 상태에서 상승기류를 통해 배출구(132) 측으로 배출되는 것을 방지하게 된다.In addition, the guide part 134 acts as a partition for partitioning the inner wall surface of the body 133, so that the gas including the nano powder can evenly pass through the entire inner wall surface of the body 133 . Accordingly, by increasing the overall flow distance of the gas, it is possible to prevent the nanoparticles having a predetermined size or more contained in the gas from being discharged to the discharge port 132 through the upward flow without being separated from the gas.

이때, 상기 가이드부(134)는 상기 기체로부터 원심력에 의해 분리된 소정 크기 이상의 나노분말이 상기 몸체(133)의 내벽면을 따라 하방으로 원활하게 낙하할 수 있도록 장공의 통과공(135)이 관통형성된다.At this time, the guide part 134 is formed so that the through hole 135 of the elongated hole penetrates through the guide part 134 so that the nano powder having a predetermined size or more separated from the base by the centrifugal force can smoothly fall downward along the inner wall surface of the body 133 .

이와 같은 통과공(135)은 상기 가이드부(134)의 전체 길이에 대하여 형성될 수도 있고 부분적으로 형성될 수도 있다.The through hole 135 may be formed with respect to the entire length of the guide portion 134 or may be partially formed.

여기서, 상기 통과공(135)은 상기 몸체(133)의 내벽면을 따라 낙하하는 소정 크기 이상의 나노분말이 상기 가이드부(134)에 적재되지 않고 원활하게 이동할 수 있도록 일측이 상기 몸체(133)의 내벽면에 접하도록 구비될 수 있다.Here, the through hole 135 is formed at one side of the body 133 so that the nano powder having a predetermined size or more falling along the inner wall surface of the body 133 can smoothly move without being loaded on the guide part 134 And may be provided so as to abut against the inner wall surface.

한편, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 사이클론(230)은 상기 몸체(133)의 외측에 상기 내부공간(138) 측으로 기체를 분사하여 상기 몸체(133)의 내벽면, 더욱 자세하게는 가이드부(134)를 따라 선회하는 기체의 속도를 증가시킬 수 있도록 기체공급관(180)이 구비될 수 있다.6 and 7, the cyclone 230 according to the present invention injects a gas toward the inner space 138 on the outer side of the body 133 to form an inner wall surface of the body 133, In detail, a gas supply pipe 180 may be provided to increase the speed of the gas circulating along the guide portion 134.

이와 같은 기체공급관(180)은 코일스프링과 같이 중심축에 대하여 소정의 회전반경을 갖는 나선형의 구조로 다수 회 절곡된 형태로 구비되며, 상기 몸체(133)의 외측을 둘러싸도록 배치된다.The gas supply pipe 180 is formed in a spiral shape having a predetermined radius of rotation with respect to the central axis, such as a coil spring, and is disposed to surround the outer side of the body 133.

그리고, 상기 기체공급관(180)은 복수 개의 연결관(182)을 통해 상기 몸체(133)와 연결됨으로써 상기 연결관(182)을 통해 기체(이하, '제2기체'라함)가 상기 내부공간(138) 측으로 주입된다.The gas supply pipe 180 is connected to the body 133 through a plurality of connection pipes 182 so that a gas (hereinafter referred to as a "second gas") flows through the connection pipe 182 into the internal space 138).

이때, 상기 복수 개의 연결관(182)은 상기 몸체(133)의 내벽면을 따라 선회 하강하는 나노분말을 포함하는 기체(이하, '제1기체'라함)의 유동방향과 일치하는 방향으로 배열된다.At this time, the plurality of connection pipes 182 are arranged in a direction coinciding with a flow direction of a gas (hereinafter referred to as a "first gas") including nano-powder that descends downward along the inner wall surface of the body 133 .

일례로, 상기 기체공급관(180)은 상기 몸체(133)의 내벽면에 구비되는 가이드부(134)와 동일한 형상을 갖도록 구비되어 상기 몸체(133)의 외주면을 감싸도록 배치되고, 상기 복수 개의 연결관(182)은 상기 몸체(133)의 내벽면을 따라 선회하강하는 제1기체의 유동방향과 일치하는 방향으로 배열될 수 있다.For example, the gas supply pipe 180 may have the same shape as the guide part 134 provided on the inner wall surface of the body 133, and may be disposed so as to surround the outer circumferential surface of the body 133, The tube 182 may be arranged in a direction coinciding with the flow direction of the first gas that is swirling down along the inner wall surface of the body 133.

이에 따라, 상기 연결관(182)을 통해 주입된 제1기체는 상기 몸체(133)의 내벽면을 따라 유동하는 제2기체와 동일한 방향으로 주입됨으로써 상기 제2기체의 속도를 증가시킬 수 있게 된다. 이로 인해, 상기 제2기체는 속도의 증가에 의해 원심력이 증가함으로써 상기 제2기체에 포함된 소정 크기 이상의 나노분말의 분리를 촉진하게 된다.Accordingly, the first gas injected through the coupling pipe 182 is injected in the same direction as the second gas flowing along the inner wall surface of the body 133, thereby increasing the speed of the second gas . As a result, the centrifugal force of the second gas increases due to the increase of the velocity, thereby promoting the separation of the nano powder having a predetermined size or more contained in the second gas.

여기서, 상기 연결관(182)을 통해 상기 몸체(133)의 내부로 주입되는 제2기체는 상술한 시스 가스 및 캐리어 가스와 동종의 가스가 사용됨으로써 상기 시스 가스 및 캐리어 가스와 반응하여 폭발 등이 일어나는 것을 방지하도록 한다.The second gas injected into the body 133 through the coupling pipe 182 reacts with the sheath gas and the carrier gas by using a gas similar to the sheath gas and the carrier gas described above, To prevent it from happening.

더불어, 상기 몸체(133)의 하부측에는 상기 가이드부(134)를 따라 선회 하강하는 기체로부터 분리된 소정 크기 이상의 나노분말을 회수하기 위한 분말 회수함(미도시)이 구비될 수 있다.In addition, a powder recovery box (not shown) may be provided on the lower side of the body 133 for recovering nano powder having a predetermined size or more separated from the gas descending and descending along the guide part 134.

한편, 상기 몸체(133)는 상부에서 하부로 갈수록 내경이 서서히 작아지도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 몸체(133)는 높이방향을 따라 하부에서 상부로 갈수록 내경이 증가하는 형태로 구비된다.Meanwhile, the body 133 may be provided so that the inner diameter gradually decreases from the upper portion to the lower portion. That is, the body 133 is formed so that the inner diameter increases from the lower part to the upper part along the height direction.

이는, 상기 가이드부(134)를 통해 선회 하강한 기체가 상기 몸체(133)의 바닥면을 부딪쳐 방향이 전환된 후 상승기류를 형성하게 되는데 상부로 갈수록 내경이 커지게 됨으로써 상기 몸체(133) 내부에서 나선형으로 발달하는 상승기류가 활발하게 형성될 수 있도록 하기 위함이다.This is because the upward or downward flow of the gas swirled down through the guide part 134 causes the bottom surface of the body 133 to collide with the bottom surface of the body 133, So that an ascending air current developed in a spiral manner can be actively formed.

즉, 상기 플라즈마 발생부(120) 및 반응챔버(110)를 통해 생성된 나노분말은 펌프나 블로어 등으로부터 발생하는 송풍력에 의해 상기 반응챔버(110)로부터 사이클론(130,230) 측으로 유입되어 순환기류를 형성하고, 이러한 순환기류는 하방으로 흐르다가 몸체(133)의 바닥면에 의해 방향이 바뀌면서 상승기류로 전환된다.That is, the nano powder generated through the plasma generating unit 120 and the reaction chamber 110 flows into the cyclone 130 and 230 from the reaction chamber 110 by the force of wind generated from a pump or a blower, The circulation air flows downward, and is changed to a rising airflow by the direction of the bottom surface of the body 133.

이때, 상기 상승기류는 상방으로 갈수록 나선 반경이 증가하기 때문에 몸체(133)의 내경이 동일하게 되면 상승기류가 활발하게 발달할 수 없게 된다.At this time, since the upward airflow increases the helix radius toward the upward, if the inner diameter of the body 133 is the same, the upward airflow can not actively develop.

따라서 본 발명에서는 상기 몸체(133)의 내경이 하부에서 상부로 갈수록 서서히 증가하도록 구성하여 상승기류의 발달을 유도함으로써 다량의 나노분말을 이송시킬 수 있게 되므로 전체적인 수율을 향상시킬 수 있게 된다.Accordingly, in the present invention, the inner diameter of the body 133 gradually increases from the lower part to the upper part, thereby inducing the development of the ascending airflow, so that a large amount of nano powder can be transferred, thereby improving the overall yield.

또한, 상기 몸체(133)의 바닥면에는 상기 몸체(133)의 내벽면을 따라 하강한 제1기체를 유입하여 상방으로 안내하는 격관(137)이 배치될 수 있다.A bulb 137 may be disposed on the bottom surface of the body 133 to guide the first body lowered along the inner wall surface of the body 133 and guide the upwardly directed gas.

이러한 격관(137)은 도 8에 도시된 바와 같이 상,하부가 개방된 중공형으로 구비되고, 하부단이 상기 바닥면에 접하도록 배치된다. 이때, 상기 격관(137)의 일측에는 하부단으로부터 상방으로 일정높이 절개형성되는 개구부(137c)가 마련된다.As shown in FIG. 8, the bulb 137 is provided in a hollow shape having an open top and a bottom, and the bottom end thereof is disposed in contact with the bottom surface. At this time, an opening 137c is formed at one side of the bulb 137 so as to be incised upwards from the lower end.

이러한 개구부(137c)는 상기 몸체(133)의 바닥면으로 하강한 제1기체를 상기 격관(137)의 내부로 유입하기 위한 통로 역할을 수행한다. 이때, 상기 개구부(137c)는 상기 격관(137)의 하부측에 부분적으로 구비될 수 있도록 한다. 이는, 나선형으로 선회하는 제1기체가 몸체(133)의 바닥면으로 하강한 후 상기 개구부(137c)를 통하여 격관(137)의 내부로 유입된 후 밀폐된 부분을 통하여 수평방향으로의 이동이 제한됨으로써 상기 격관(137)의 개방된 상부측으로 이동할 수 있도록 하기 위함이다.The opening 137c serves as a passage for introducing the first gas dropped down to the bottom surface of the body 133 into the inside of the bulb 137. At this time, the opening 137c can be partially provided on the lower side of the bulb 137. This is because the spiral-shaped first body descends to the bottom surface of the body 133, flows into the interior of the bulb 137 through the opening 137c, and then restricts movement in the horizontal direction through the sealed portion So that it can move to the open top side of the bulb 137.

이때, 상기 격관(137)은 하부에서 상부로 갈수록 내경이 서서히 증가하는 제1부분(137a)과 하부에서 상부로 갈수록 내경이 서서히 감소하는 제2부분(137b)으로 구성되며, 상기 제2부분(137b)이 상기 제1부분(137a)의 하부에 배치된다. 여기서, 상기 개구부(137c)는 상기 제2부분(137b)의 일측에 구비된다.In this case, the bulb 137 includes a first portion 137a having an inner diameter gradually increasing from the lower portion to an upper portion, and a second portion 137b having an inner diameter gradually decreasing from the lower portion toward the upper portion. 137b are disposed below the first portion 137a. Here, the opening 137c is provided at one side of the second portion 137b.

이에 따라, 상기 몸체(133)의 내벽면을 따라 하강한 제1기체는 상대적으로 넓은 내경을 갖는 제2부분(137b)을 통하여 상기 격관(137)의 내부로의 유입이 원활하게 이루어지고, 상부로 갈수록 내경이 서서히 증가하는 제1부분(137a)을 통하여 상승기류의 발달이 유도될 수 있게 된다.Accordingly, the first gas lowered along the inner wall surface of the body 133 flows smoothly into the interior of the bulb 137 through the second portion 137b having a relatively large inner diameter, The development of the ascending airflow can be induced through the first portion 137a whose inner diameter is gradually increased.

상기 포집부(140)는 상기 사이클론(130,230)으로부터 이송된 기체에 포함된 나노분말을 포집하기 위한 것이다.The collecting unit 140 collects the nano powder contained in the gas transferred from the cyclones 130 and 230.

이와 같은 포집부(140)는 챔버(142)의 내부에 적어도 하나의 필터부재(144)가 배치되어 상기 사이클론(130,230)으로부터 이송된 기체에 포함된 나노분말이 흡착됨으로써 포집된다.At least one filter member 144 is disposed in the chamber 142 to collect the nano powder contained in the gas transferred from the cyclones 130 and 230.

여기서, 상기 필터부재(144)는 다수의 격자를 갖는 금속 메쉬로 이루어진 필터부재가 사용될 수 있으며, 상기 필터부재(144)의 격자 크기는 포집하고자 하는 나노분말의 크기를 고려하여 적절하게 조절될 수 있다. 이 경우, 상기 필터부재(144)에 의해 포집된 나노분말은 20nm ~ 100nm의 입도의 분포를 가질 수 있으며, 평균 50nm의 크기를 가질 수 있다.Here, the filter member 144 may be a filter member made of a metal mesh having a plurality of grids, and the grating size of the filter member 144 may be appropriately adjusted in consideration of the size of the nano powder to be collected have. In this case, the nano powder collected by the filter member 144 may have a particle size distribution of 20 nm to 100 nm, and may have an average size of 50 nm.

이때, 상기 필터부재(144)에 흡착된 나노분말은 상기 포집부(140)의 후단에 연결된 펌프(160)를 통하여 가스를 불어넣어 줌으로써 상기 필터부재(144)로부터 탈착된다.At this time, the nano powder adsorbed on the filter member 144 is detached from the filter member 144 by blowing gas through the pump 160 connected to the rear end of the collecting unit 140.

상기 펌프(160)와 포집부(140) 사이에는 나노분말과 함께 유동되는 가스를 추가적으로 냉각시키기 위한 열교환부(170)가 추가적으로 구비될 수 있다. 이러한 열교환부(170)는 냉각 가스를 이용한 공냉식을 적용할 수 있으며, 캐리어 가스, 쉬스 가스 등을 상온까지 냉각시켜 안전하게 외부로 배출할 수 있도록 한다.Between the pump 160 and the collecting part 140, a heat exchanging part 170 for further cooling the gas flowing together with the nano powder may be additionally provided. The heat exchanging unit 170 can apply an air cooling method using a cooling gas, and can cool the carrier gas, the sheath gas and the like to room temperature and safely discharge it to the outside.

한편, 본 발명에 따른 나노분말 제조장치(200)는 도 9에 도시된 바와 같이 상기 반응챔버(110)와 포집부(140) 사이에 배치되는 사이클론이 복수 개로 구비되고, 상기 복수 개의 사이클론(130,130',130")은 서로 직렬적으로 연결될 수 있다. 즉, 복수 개의 사이클론(130,130',130")은 전측에 배치되는 사이클론의 배출구가 후측에 배치되는 사이클론의 유입구에 각각 연결되도록 배치된다.9, a plurality of cyclones disposed between the reaction chamber 110 and the collecting unit 140 are provided, and the plurality of cyclones 130 and 130 The plurality of cyclones 130, 130 'and 130' 'are arranged to be connected to the inlet of the cyclone disposed at the rear side, respectively, with the outlet of the cyclone disposed at the front side.

이하에서는 설명의 편의상, 상기 사이클론이 세 개로 구비되는 것으로 가정하고, 상기 반응챔버(110)에 가장 가까운 사이클론을 제1사이클론(130), 상기 포집부(140)에 가장 가까운 사이클론을 제3사이클론(130"), 제1사이클론(130) 및 제3사이클론(130") 사이에 배치되는 사이클론을 제2사이클론(130')으로 지칭하기로 한다. 그러나, 상기 사이클론의 설치개수를 이에 한정하는 것은 아니며 다양한 개수의 사이클론이 구비될 수 있음을 밝혀둔다.The cyclone closest to the reaction chamber 110 may be referred to as a first cyclone 130 and the cyclone closest to the trapping unit 140 may be referred to as a third cyclone The cyclone disposed between the first cyclone 130 ", the first cyclone 130 and the third cyclone 130 "will be referred to as the second cyclone 130 '. However, it is to be understood that the number of the cyclones to be installed is not limited thereto, and that a variety of cyclones may be provided.

이는, 상기 복수 개의 사이클론(130,130',130")이 서로 순차적으로 연결됨으로써 각각의 사이클론의 내부에서 몸체의 내벽면을 따라 하강하면서 기체로부터 분리되는 나노분말의 크기가 상대적으로 큰 입자에서 작은 입자의 순으로 분리될 수 있도록 하기 위함이다.This is because the plurality of cyclones 130, 130 ', and 130 "are sequentially connected to each other, so that the nano powder separated from the gas while descending along the inner wall surface of the body in each cyclone, So that they can be separated in order.

이를 위해, 상기 복수 개의 사이클론(130,130',130")은 일정길이를 갖는 배출관(136)을 포함하고, 상기 배출관(136)은 각각의 몸체(133)에 형성되는 배출구(132)와 서로 연결됨으로써 상기 배출구(132)로부터 상기 몸체(133)의 내부공간(138) 측으로 일정길이 돌출되도록 한다.For this purpose, the plurality of cyclones 130, 130 ', 130 "includes a discharge tube 136 having a predetermined length, and the discharge tube 136 is connected to an outlet 132 formed in each body 133 And protrudes a predetermined length from the discharge port 132 to the inner space 138 side of the body 133.

여기서, 상기 복수 개의 사이클론(130,130',130")은 상기 배출관(136)의 길이를 제외한 나머지 조건은 모두 동일하게 구성된다. 더불어, 상기 복수 개의 사이클론(130,130',130")은 유입구(131) 및 배출구(132)만으로 구성되는 기본구조의 사이클론 형태로 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.Here, the plurality of cyclones 130, 130 ', 130 "have the same configuration except for the length of the discharge pipe 136. In addition, the plurality of cyclones 130, 130' And the discharge port 132. [0051] As shown in FIG.

이때, 상기 복수 개의 사이클론(130,130',130")에 구비되는 각각의 배출관(136)은 배출관의 하부단으로부터 몸체(133)의 바닥면까지의 이격거리(H1,H2,H3)가 서로 다르게 구비되며, 전측에 배치되는 사이클론의 배출관이 후측에 배치되는 사이클론의 배출관보다 상대적으로 긴 길이를 갖도록 구비될 수 있다.At this time, the respective discharge pipes 136 provided in the plurality of cyclones 130, 130 ', 130' 'have different distances H1, H2 and H3 from the lower end of the discharge pipe to the bottom surface of the body 133 And the discharge pipe of the cyclone disposed on the front side may be provided to have a relatively longer length than the discharge pipe of the cyclone disposed on the rear side.

즉, 상기 제1사이클론(130)에 구비되는 배출관(136)의 길이가 가장 길고, 상기 제3사이클론(130")에 구비되는 배출관(136)의 길이가 가장 짧도록 구비된다. 이에 따라, 상기 배출관(136)의 하부단으로부터 몸체(133)의 바닥면까지의 이격거리(H1,H2,H3)는 제1사이클론(130)이 가장 짧고 제3사이클론(130")이 가장 길게 된다.That is, the length of the discharge pipe 136 provided in the first cyclone 130 is the longest and the length of the discharge pipe 136 provided in the third cyclone 130 'is the shortest. H2 and H3 from the lower end of the discharge pipe 136 to the bottom surface of the body 133 have the shortest length of the first cyclone 130 and the longest length of the third cyclone 130 ".

다시 말하면, 각각의 사이클론(130,130',130")에 구비되는 배출관의 길이가 서로 다르게 구비됨으로써 상승기류에 의한 제1기체의 상승시 각각의 배출관(136)까지 도달해야 하는 제1기체의 상승높이가 다르게 된다.In other words, since the lengths of the discharge pipes provided in the respective cyclones 130, 130 ', and 130' are different from each other, the rising height of the first gas, which must reach each of the discharge pipes 136 when the first gas is raised by the upward flow, .

이에 따라, 복수 개의 사이클론(130,130',130")을 순차적으로 통과하면서 각각의 배출관(136)을 통해 각각의 몸체로부터 외부로 배출되는 제1기체에 포함된 나노분말의 크기는 상승높이의 증가에 의해 점차적으로 작아지게 된다. Accordingly, the size of the nano powder contained in the first gas discharged from each of the bodies through each of the discharge tubes 136 while sequentially passing through the plurality of cyclones 130, 130 ', and 130 " And gradually becomes smaller.

이는, 상승높이의 증가에 의해 상대적으로 입자가 큰 나노분말은 자중에 의해 상승하는 과정에서 분리되고, 상대적으로 입자가 작은 나노분말만이 제1기체에 포함되어 배출관을 통해 배출되기 때문이다.This is because the nanopowder having a relatively large particle size is separated in an ascending process due to its own weight due to an increase in the height of elevation, and only the nanopowder having a relatively small particle size is included in the first gas and discharged through the discharge pipe.

이를 통해, 본 발명에 따른 나노분말 제조장치(200)는 복수 개의 사이클론(130,130',130")을 거치면서 각각의 사이클론에서 유사한 크기를 갖는 나노분말들이 분리될 수 있게 된다.Thus, the nano powder manufacturing apparatus 200 according to the present invention can separate nano powders having similar sizes in each cyclone through the plurality of cyclones 130, 130 ', and 130 ".

일례로, 상기 제1사이클론(130)에서 제2사이클론(130')측으로 유입되는 제1기체는 20 ~ 300nm의 크기를 갖는 나노분말이 포함될 수 있고, 상기 제2사이클론(130')에서 제3사이클론(130") 측으로 유입되는 제1기체는 20 ~ 150nm의 크기를 갖는 나노분말이 포함될 수 있으며, 상기 제3사이클론(130")에서 포집부(140) 측으로 유입되는 제1기체는 20 ~ 100nm의 크기를 갖는 나노분말이 포함됨으로써 상기 포집부(140)에서 필터부재(144)를 통해 20 ~ 100nm의 크기를 갖는 나노분말이 포집될 수 있다.For example, the first gas flowing from the first cyclone 130 to the second cyclone 130 'may include nanopowders having a size of 20 to 300 nm, and the third gas may flow from the second cyclone 130' The first gas introduced into the cyclone 130 " may include nano powder having a size of 20-150 nm. The first gas introduced into the third cyclone 130 " The nano powder having a size of 20 to 100 nm can be collected through the filter member 144 in the collecting part 140. [

한편, 본 발명에 따른 나노분말 제조장치(300)는 상기 제1기체에 포함된 나노분말을 크기별로 분급하기 위한 다른 방안으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 사이클론이 복수 개로 구비되고, 상기 복수 개의 사이클론(130,130',130")은 상기 제1기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 몸체(133)의 바닥면과 몸체의 측부 사이의 각도(θ123)가 점점 커지도록 구성할 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 10, the apparatus 300 for fabricating a nano powder according to the present invention is a method for classifying the nano powder contained in the first base by size, wherein a plurality of cyclones are provided, The angles (? 1 ,? 2 ,? 3 ) between the bottom surface of the body 133 and the side of the body gradually increase from the front side toward the rear side along the moving direction of the first base body It may be configured to be larger.

여기서, 상기 복수 개의 사이클론(130,130',130")은 내부공간을 갖는 몸체가 상부에서 하부로 갈수록 내경이 서서히 작아지도록 구비되며, 각각의 사이클론을 구성하는 몸체(133)의 바닥면과 측부 사이의 각도를 제외한 나머지 조건은 모두 동일하게 구성된다. 더불어, 상기 복수 개의 사이클론(130,130',130")은 유입구(131) 및 배출구(132)만을 포함하는 기본구조의 형태로 구비되고, 각각의 사이클론을 구성하는 몸체(133)의 바닥면과 측부 사이의 각도(θ123)만이 서로 상이한 형태로 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.Here, the plurality of cyclones 130, 130 'and 130''are provided such that the inner diameter of the body having the inner space gradually decreases from the upper portion to the lower portion, and between the bottom surface and the side portion of the body 133 constituting each cyclone The plurality of cyclones 130, 130 'and 130''are provided in the form of a basic structure including only an inlet 131 and an outlet 132, and each of the cyclones 130, 130', and 130 ' Only the angles? 1 ,? 2 ,? 3 between the bottom surface and the side surface of the constituting body 133 may be different from each other.

일례로, 상기 제1사이클론(130)을 구성하는 몸체(133)는 바닥면과 측부 사이의 각도(θ1)를 75도로 구성하고, 상기 제2사이클론(130')을 구성하는 몸체(133)는 바닥면과 측부 사이의 각도(θ2)를 80도로 구성하며, 상기 제3사이클론(130")을 구성하는 몸체(133)는 바닥면과 측부 사이의 각도(θ3)를 85도로 구성할 수 있다.For example, the body 133 constituting the first cyclone 130 has an angle? 1 between the bottom surface and the side surface of 75 degrees, and the body 133 constituting the second cyclone 130 ' constitute the angle (θ 2) between the bottom surface and the side 80 degrees, wherein the body (133) constituting the third cyclone (130 ") is to configure the angle (θ 3) between the bottom surface and the side 85 degrees .

이에 따라, 각각의 사이클론(130,130',130")에서 몸체(133)의 내벽면을 따라 바닥면까지 이동한 제1기체는 상승기류의 형성시 몸체의 바닥면과 측부 사이의 각도가 작을수록 상승기류의 발달에 유리한 원뿔 형태에 유사하게 된다.Accordingly, the first gas moved to the bottom surface along the inner wall surface of the body 133 from each of the cyclones 130, 130 ', 130 " It becomes similar to the conical shape favorable to the development of the air current.

이는, 원뿔 형태에 가까울수록 상승기류의 증대를 통한 원심력의 크기가 증대되므로, 상대적으로 입자가 큰 나노분말을 상승시켜 외부로 배출할 수 있게 된다.This is because the centrifugal force due to the increase of the ascending airflow is increased as the shape of the cone is closer to that of the conical shape, so that the nano powder having a relatively large particle size can be raised and discharged to the outside.

이를 통해, 본 발명에 따른 나노분말 제조장치(300)는 복수 개의 사이클론(130,130',130")을 거치면서 각각의 사이클론에서 유사한 크기를 갖는 나노분말들이 분리될 수 있게 된다.Accordingly, the nano powder manufacturing apparatus 300 according to the present invention can separate nano powders having similar sizes in each cyclone through the plurality of cyclones 130, 130 ', and 130 ".

일례로, 상기 제1사이클론(130)에서 제2사이클론(130')측으로 유입되는 제1기체는 20 ~ 300nm의 크기를 갖는 나노분말이 포함될 수 있고, 상기 제2사이클론(130')에서 제3사이클론(130") 측으로 유입되는 제1기체는 20 ~ 150nm의 크기를 갖는 나노분말이 포함될 수 있으며, 상기 제3사이클론(130")에서 포집부(140) 측으로 유입되는 제1기체는 20 ~ 100nm의 크기를 갖는 나노분말이 포함됨으로써 상기 포집부(140)에서 필터부재(144)를 통해 20 ~ 100nm의 크기를 갖는 나노분말이 포집될 수 있다.For example, the first gas flowing from the first cyclone 130 to the second cyclone 130 'may include nanopowders having a size of 20 to 300 nm, and the third gas may flow from the second cyclone 130' The first gas introduced into the cyclone 130 " may include nano powder having a size of 20-150 nm. The first gas introduced into the third cyclone 130 " The nano powder having a size of 20 to 100 nm can be collected through the filter member 144 in the collecting part 140. [

한편, 본 발명에 따른 나노분말 제조장치(400)는 상기 제1기체에 포함된 나노분말을 크기별로 분급하기 위한 또 다른 방안이 도 11에 도시되어 있다.FIG. 11 shows another embodiment of a nano powder manufacturing apparatus 400 according to the present invention, which classifies nano powders contained in the first base by size.

즉, 복수 개의 사이클론(230,230',230")을 도 6 및 도 7에 도시된 사이클론으로 구성하고 상기 기체공급관(180)을 통해 몸체의 내부로 주입되는 제2기체의 주입속도를 다르게 함으로써 몸체(133)의 내벽면을 따라 유동되는 제1기체의 원심력을 다르게 할 수도 있다.That is, the plurality of cyclones 230, 230 'and 230' 'are formed of the cyclone shown in FIGS. 6 and 7 and the injection speed of the second gas injected into the body through the gas supply pipe 180 is made different, The centrifugal force of the first gas flowing along the inner wall surface of the first chamber 133 may be different.

여기서, 상기 복수 개의 사이클론(230,230',230")은 모두 동일하게 구성된다.Here, the plurality of cyclones 230, 230 ', and 230' 'are all configured identically.

구체적으로 설명하면, 상기 제1사이클론(230)에서 제3사이클론(230")으로 갈수록 상기 기체공급관(180)을 통해 몸체(133)의 내부로 주입되는 제2기체의 속도를 증가시킴으로써 몸체(133)의 내벽면을 따라 선회 하강하는 제1기체에 발생하는 원심력의 크기를 점차적으로 늘려주게 된다.Specifically, by increasing the speed of the second gas injected into the body 133 through the gas supply pipe 180 from the first cyclone 230 to the third cyclone 230 '', the body 133 The centrifugal force generated in the first base body is gradually increased along the inner wall surface of the first base body.

이에 따라, 상기 제1사이클론(230)에서 제3사이클론(230")으로 갈수록 몸체(133)의 내벽면을 따라 선회 하강하면서 제1기체로부터 분리되는 나노분말의 크기가 점차적으로 증가하게 된다.As a result, the size of the nano powder separated from the first gas decreases gradually along the inner wall surface of the body 133 from the first cyclone 230 to the third cyclone 230 ''.

일례로, 상기 제1사이클론(230)에서 제2사이클론(230')측으로 유입되는 제1기체는 20 ~ 300nm의 크기를 갖는 나노분말이 포함될 수 있고, 상기 제2사이클론(230')에서 제3사이클론(230") 측으로 유입되는 제1기체는 20 ~ 150nm의 크기를 갖는 나노분말이 포함될 수 있으며, 상기 제3사이클론(230")에서 포집부(140) 측으로 유입되는 제1기체는 20 ~ 100nm의 크기를 갖는 나노분말이 포함됨으로써 상기 포집부(140)에서 필터부재(144)를 통해 20 ~ 100nm의 크기를 갖는 나노분말이 포집될 수 있다.
For example, the first gas introduced from the first cyclone 230 to the second cyclone 230 'may include nano powder having a size of 20 to 300 nm, and the third gas may flow from the second cyclone 230' The first gas introduced into the cyclone 230 "may include nano powder having a size of 20-150 nm. The first gas introduced into the third cyclone 230 " The nano powder having a size of 20 to 100 nm can be collected through the filter member 144 in the collecting part 140. [

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100,200,300,400 : 나노분말 제조장치
110 : 반응챔버 120 : 플라즈마 발생부
122 : 주입관 122a : 노즐
124 : 유도관 126 : 유도코일
127 : 간극
130,130',130",230,230',230" : 사이클론
131 : 유입구 132 : 배출구
133 : 몸체 134 : 가이드부
135 : 통과공 136 : 배출관
137 : 격관 137a : 제1부분
137b : 제2부분 137c : 개구부
138 : 내부공간 140 : 포집부
142 : 챔버 144 : 필터부재
150 : 파우더 공급기 160 : 펌프
170 : 열교환부 180 : 기체공급관
182 : 연결관 H1,H2,H3 : 이격거리
100, 200, 300, 400: Nano powder manufacturing apparatus
110: reaction chamber 120: plasma generator
122: injection tube 122a: nozzle
124 induction tube 126 induction coil
127: Clearance
130, 130 ', 130 ", 230, 230', 230"
131: inlet 132: outlet
133: body 134: guide portion
135: through hole 136: discharge pipe
137: bulge 137a: first part
137b: second portion 137c: opening
138: internal space 140:
142: chamber 144: filter member
150: Powder feeder 160: Pump
170: heat exchanger 180: gas supply pipe
182: Connector H1, H2, H3: separation distance

Claims (23)

반응챔버 및 포집부 사이에 배치되는 나노분말 제조장치용 사이클론에 있어서,
상기 사이클론은,
유입구를 통해 유입되는 기체가 내벽면을 따라 하강하면서 상기 기체에 포함된 소정 크기 이상의 나노분말이 상기 기체로부터 분리되는 내부공간을 갖는 몸체; 및
상기 몸체의 내벽면에 구비되어 상기 기체가 나선형으로 선회하강할 수 있도록 상기 기체의 흐름방향을 안내하는 가이드부;를 포함하는 나노분말 제조장치용 사이클론.
A cyclone for a nano powder production apparatus disposed between a reaction chamber and a collecting section,
The cyclone,
A body having an inner space in which a gas introduced through an inlet port descends along an inner wall surface and a nano powder contained in the gas is separated from the gas; And
And a guide portion provided on an inner wall surface of the body to guide the flow direction of the gas so that the gas can be spirally lowered.
제 1항에 있어서,
상기 가이드부는 일정길이를 갖는 판상의 가이드판으로 구비되고, 상기 몸체의 내벽면에 높이방향을 따라 나선형으로 구비되는 나노분말 제조장치용 사이클론.
The method according to claim 1,
Wherein the guide part is provided as a plate-shaped guide plate having a predetermined length and is provided in a spiral shape along the height direction on the inner wall surface of the body.
제 2항에 있어서,
상기 가이드판은 상기 기체로부터 원심력에 의해 분리된 나노분말이 하방으로 낙하할 수 있도록 관통형성되는 장공의 통과공이 구비되는 나노분말 제조장치용 사이클론.
3. The method of claim 2,
Wherein the guide plate is provided with a through hole having a through hole formed so as to allow the nano powder separated by the centrifugal force to fall from the base downward.
제 1항에 있어서,
상기 몸체는 상부에서 하부로 갈수록 내경이 서서히 작아지도록 구비되는 나노분말 제조장치용 사이클론.
The method according to claim 1,
Wherein the body has a gradually decreasing inner diameter from the upper part to the lower part.
제 1항에 있어서,
상기 몸체의 외측에는 상기 내부공간 측으로 기체를 분사하여 상기 몸체의 내벽면을 따라 선회하는 기체의 속도를 증가시키기 위한 기체공급관이 구비되는 나노분말 제조장치용 사이클론.
The method according to claim 1,
And a gas supply pipe for injecting a gas toward the inner space side of the body to increase the velocity of the gas rotating along the inner wall surface of the body.
제 5항에 있어서,
상기 기체공급관 및 몸체는 복수 개의 연결관을 매개로 연결되어 상기 기체공급관으로부터 내부공간 측으로 기체가 주입되고, 상기 복수 개의 연결관은 상기 몸체의 내벽면을 따라 유동하는 상기 나노분말을 포함하는 기체의 유동방향과 일치하는 방향으로 배열되는 나노분말 제조장치용 사이클론.
6. The method of claim 5,
Wherein the gas supply pipe and the body are connected to each other through a plurality of connection pipes so that gas is injected from the gas supply pipe to the inner space side and the plurality of connection pipes are connected to the inner wall surface of the body, And arranged in a direction coinciding with the flow direction.
제 1항에 있어서,
상기 몸체의 바닥면에는 상기 몸체의 내벽면을 따라 하강한 기체를 유입하여 상방으로 안내하는 중공형의 격관이 배치되고,
상기 격관은 하부단이 상기 바닥면에 접하도록 배치되고, 상기 격관의 일측에는 상기 몸체의 바닥면으로 하강한 기체를 상기 격관의 내부로 유입하기 위한 개구부가 하부단으로부터 상방으로 일정높이 절개형성되는 나노분말 제조장치용 사이클론.
The method according to claim 1,
A hollow tube is disposed on a bottom surface of the body for introducing a gas downward along the inner wall surface of the body to guide the gas upward,
The bulb is disposed such that a lower end of the bulb is in contact with the bottom surface, and an opening for introducing a gas, which is lowered to the bottom surface of the body, into the inside of the bulb tube is formed at a predetermined height Cyclone for nano powder manufacturing equipment.
제 7항에 있어서,
상기 격관은 하부에서 상부로 갈수록 내경이 서서히 증가하는 제1부분과 하부에서 상부로 갈수록 내경이 서서히 감소하는 제2부분을 포함하고, 상기 제2부분이 상기 제1부분의 하부에 배치되는 나노분말 제조장치용 사이클론.
8. The method of claim 7,
Wherein the bulb includes a first portion having an inner diameter gradually increasing from the lower portion to an upper portion and a second portion having an inner diameter gradually decreasing from the lower portion toward the upper portion and the second portion is disposed at a lower portion of the first portion, Cyclone for manufacturing equipment.
반응챔버;
상기 반응챔버에 결합되고 플라즈마를 발생시켜 공급된 원료를 기화시켜 나노분말로 생성시키는 플라즈마 발생부;
상기 플라즈마 발생부로부터 이송된 나노분말을 포함하는 기체로부터 소정 크기 이상의 나노분말을 분리하는 사이클론; 및
적어도 하나의 필터부재를 갖추고 상기 사이클론으로부터 이송된 기체로부터 나노분말을 포집하는 포집부;를 포함하고,
상기 사이클론은,
상기 반응챔버로부터 유입구를 통해 유입되는 기체가 내벽면을 따라 하강하면서 상기 기체에 포함된 소정 크기 이상의 나노분말이 상기 기체로부터 분리되는 내부공간을 갖는 몸체; 및
상기 몸체의 내벽면에 구비되어 상기 기체가 나선형으로 선회하강할 수 있도록 상기 기체의 흐름방향을 안내하는 가이드부;를 포함하는 나노분말 제조장치.
A reaction chamber;
A plasma generator coupled to the reaction chamber and generating a plasma to generate a nano powder by vaporizing the supplied raw material;
A cyclone separating a nano powder having a predetermined size or larger from a gas containing nano powder transferred from the plasma generating unit; And
And a collecting unit having at least one filter member and collecting the nano powder from the gas transferred from the cyclone,
The cyclone,
A body having an inner space in which a gas introduced through the inlet from the reaction chamber descends along an inner wall surface and a nano powder contained in the gas is separated from the gas; And
And a guide portion provided on an inner wall surface of the body and guiding a flow direction of the gas so that the gas can be spirally lowered.
제 9항에 있어서,
상기 가이드부는 일정길이를 갖는 판상의 가이드판으로 구비되고, 상기 몸체의 내벽면에 높이방향을 따라 나선형으로 구비되는 나노분말 제조장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the guide portion is provided with a plate-shaped guide plate having a predetermined length and is provided in a spiral shape along the height direction on the inner wall surface of the body.
제 10항에 있어서,
상기 가이드판은 상기 유체로부터 원심력에 의해 분리된 입자가 하방으로 낙하할 수 있도록 관통형성되는 장공의 통과공이 구비되는 나노분말 제조장치.
11. The method of claim 10,
Wherein the guide plate is provided with a through hole formed so as to penetrate through the fluid so that the particles separated by the centrifugal force drop downward.
제 9항에 있어서,
상기 몸체는 상부에서 하부로 갈수록 내경이 서서히 작아지도록 구비되는 나노분말 제조장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the body is configured such that the inner diameter gradually decreases from the upper part to the lower part.
제 9항에 있어서,
상기 몸체의 외측에는 상기 내부공간 측으로 기체를 분사하여 상기 몸체의 내벽면을 따라 선회하는 기체의 속도를 증가시키기 위한 기체공급관이 구비되는 나노분말 제조장치.
10. The method of claim 9,
And a gas supply pipe for injecting a gas toward the inner space side of the body to increase the velocity of the gas rotating along the inner wall surface of the body.
제 13항에 있어서,
상기 기체공급관 및 몸체는 복수 개의 연결관을 매개로 연결되어 상기 기체공급관으로부터 내부공간 측으로 기체가 주입되고, 상기 복수 개의 연결관은 상기 몸체의 외주면을 따라 상기 나노분말을 포함하는 기체의 유동방향과 일치하는 방향으로 배열되는 나노분말 제조장치.
14. The method of claim 13,
Wherein the gas supply pipe and the body are connected to each other through a plurality of connection pipes so that gas is injected from the gas supply pipe to the inner space side and the plurality of connection pipes are connected to the flow direction of the gas including the nano powder along the outer peripheral surface of the body And arranged in a matching direction.
제 9항에 있어서,
상기 몸체의 바닥면에는 상기 유입구로부터 내부공간의 높이방향을 따라 하강하는 기체를 유입하여 상방으로 안내하는 중공형의 격관이 배치되고,
상기 격관은 하부단이 상기 바닥면에 접하도록 배치되고, 상기 격관의 일측에는 상기 몸체의 바닥면으로 하강한 기체를 상기 격관의 내부로 유입하기 위한 개구부가 하부단으로부터 상방으로 일정높이 절개형성되는 나노분말 제조장치.
10. The method of claim 9,
Wherein a bottom of the body is provided with a hollow tube for guiding upwardly a gas falling down along the height direction of the inner space from the inlet,
The bulb is disposed such that a lower end of the bulb is in contact with the bottom surface, and an opening for introducing a gas, which is lowered to the bottom surface of the body, into the inside of the bulb tube is formed at a predetermined height Nano powder manufacturing equipment.
제 15항에 있어서,
상기 격관은 하부에서 상부로 갈수록 내경이 서서히 증가하는 제1부분과 하부에서 상부로 갈수록 내경이 서서히 감소하는 제2부분을 포함하고, 상기 제2부분이 상기 제1부분의 하부에 배치되는 나노분말 제조장치.
16. The method of claim 15,
Wherein the bulb includes a first portion having an inner diameter gradually increasing from the lower portion to an upper portion and a second portion having an inner diameter gradually decreasing from the lower portion toward the upper portion and the second portion is disposed at a lower portion of the first portion, Manufacturing apparatus.
제 9항에 있어서,
상기 사이클론은 복수 개가 구비되어 순차적으로 연결되고, 서로 이웃하는 사이클론은 전측에 배치되는 사이클론의 배출구가 후측에 배치되는 사이클론의 유입구에 연결되는 나노분말 제조장치.
10. The method of claim 9,
Wherein the plurality of cyclones are sequentially connected to each other and the cyclones adjacent to each other are connected to an inlet of a cyclone in which a discharge port of the cyclone arranged at the front side is disposed at the rear side.
제 17항에 있어서,
상기 복수 개의 사이클론은 배출구와 연결되고 상기 내부공간 측으로 돌출되는 일정길이를 갖는 배출관을 포함하고, 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 각각의 사이클론에 구비되는 배출관의 하부단으로부터 상기 몸체의 바닥면까지의 이격거리가 짧아지는 나노분말 제조장치.
18. The method of claim 17,
The plurality of cyclones may include a discharge pipe having a predetermined length connected to the discharge port and protruding toward the inner space. The discharge port of the cyclone from the lower end of the discharge pipe provided in each cyclone toward the rear side along the moving direction of the gas, Wherein the distance to the bottom surface is shortened.
제 9항에 있어서,
상기 복수 개의 사이클론은 각각의 몸체가 상부에서 하부로 갈수록 내경이 서서히 작아지도록 구비되고, 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 상기 몸체를 구성하는 바닥면과 측부 사이의 각도가 점점 커지는 나노분말 제조장치.
10. The method of claim 9,
The plurality of cyclones are provided such that the inner diameter of each of the plurality of cyclones gradually decreases from the upper portion to the lower portion, and the angle between the bottom surface and the side portion forming the body gradually increases from the front side to the rear side along the moving direction of the base body Powder production equipment.
반응챔버;
상기 반응챔버에 결합되고 플라즈마를 발생시켜 공급된 원료를 기화시켜 나노분말로 생성시키는 플라즈마 발생부;
상기 플라즈마 발생부로부터 이송된 나노분말을 포함하는 기체로부터 소정 크기 이상의 나노분말을 분리하는 사이클론; 및
적어도 하나의 필터부재를 갖추고 상기 사이클론으로부터 이송된 기체로부터 나노분말을 포집하는 포집부;를 포함하고,
상기 사이클론은 복수 개가 구비되어 순차적으로 연결되고,
상기 복수 개의 사이클론은 배출구와 연결되고 상기 내부공간 측으로 돌출되는 일정길이를 갖는 배출관을 포함하고, 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 각각의 사이클론에 구비되는 배출관의 하부단으로부터 상기 몸체의 바닥면까지의 이격거리가 서로 다른 길이를 갖도록 구비되는 나노분말 제조장치.
A reaction chamber;
A plasma generator coupled to the reaction chamber and generating a plasma to generate a nano powder by vaporizing the supplied raw material;
A cyclone separating a nano powder having a predetermined size or larger from a gas containing nano powder transferred from the plasma generating unit; And
And a collecting unit having at least one filter member and collecting the nano powder from the gas transferred from the cyclone,
The plurality of cyclones are sequentially connected to each other,
The plurality of cyclones may include a discharge pipe having a predetermined length connected to the discharge port and protruding toward the inner space. The discharge port of the cyclone from the lower end of the discharge pipe provided in each cyclone toward the rear side along the moving direction of the gas, And the distance to the bottom surface is different.
제 20항에 있어서,
상기 복수 개의 사이클론은 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 각각의 사이클론에 구비되는 배출관의 하부단으로부터 상기 몸체의 바닥면까지의 이격거리가 짧아지도록 배치되는 나노분말 제조장치.
21. The method of claim 20,
Wherein the plurality of cyclones are disposed such that the distance from the lower end of the discharge tube provided in each cyclone to the bottom surface of the body decreases from the front side to the rear side along the moving direction of the gas.
반응챔버;
상기 반응챔버에 결합되고 플라즈마를 발생시켜 공급된 원료를 기화시켜 나노분말로 생성시키는 플라즈마 발생부;
상기 플라즈마 발생부로부터 이송된 나노분말을 포함하는 기체로부터 소정 크기 이상의 나노분말을 분리하는 사이클론; 및
적어도 하나의 필터부재를 갖추고 상기 사이클론으로부터 이송된 기체로부터 나노분말을 포집하는 포집부;를 포함하고,
상기 사이클론은 복수 개가 구비되어 순차적으로 연결되고,
상기 복수 개의 사이클론은 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 상기 몸체를 구성하는 바닥면과 측부 사이의 각도가 서로 다른 각도를 갖도록 구비되는 나노분말 제조장치.
A reaction chamber;
A plasma generator coupled to the reaction chamber and generating a plasma to generate a nano powder by vaporizing the supplied raw material;
A cyclone separating a nano powder having a predetermined size or larger from a gas containing nano powder transferred from the plasma generating unit; And
And a collecting unit having at least one filter member and collecting the nano powder from the gas transferred from the cyclone,
The plurality of cyclones are sequentially connected to each other,
Wherein the plurality of cyclones are arranged such that the angle between the bottom surface and the side surface of the body constituting the body becomes different from each other along the moving direction of the base body from the front side to the rear side.
제 22항에 있어서,
상기 복수 개의 사이클론은 각각의 몸체가 상부에서 하부로 갈수록 내경이 서서히 작아지도록 구비되고, 상기 기체의 이동방향을 따라 전측에서 후측으로 갈수록 상기 몸체를 구성하는 바닥면과 측부 사이의 각도가 점점 커지도록 배치되는 나노분말 제조장치.
23. The method of claim 22,
The plurality of cyclones are provided such that the inner diameter of each of the plurality of cyclones gradually decreases from the upper portion to the lower portion, and the angle between the bottom surface and the side portion constituting the body gradually increases from the front side to the rear side along the moving direction of the base body Wherein the nanostructured powder is placed on the substrate.
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