KR20160032890A - Apparatus for measuring fixed quantity of granular silicon - Google Patents

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KR20160032890A
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백성선
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웅진에너지 주식회사
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Abstract

Provided is an apparatus for measuring a fixed quantity of granular silicone. According to an embodiment of the present invention, the apparatus for measuring a fixed quantity of granular silicone comprises: a raw material storage tank which stores a certain amount of silicone particles; a cyclone separator which sorts silicone particles conveyed through a suction pipe inserted to the raw material storage tank by centrifugal force and discharges silicone particles over a certain size to the bottom side; a hopper which is connected through the bottom side of the cyclone separator and a transfer pipe, and stores silicone particles discharged through the bottom side of the cyclone separator; a suction pump which is connected to the cyclone separator and provides a suction force to suck silicone particles from the raw material storage tank towards the cyclone separator; and a scale which is connected to the hopper and measures the amount of silicone particles loaded inside the hopper.

Description

입자형 실리콘 정량 계량 장치{Apparatus for measuring fixed quantity of granular silicon}[0001] Apparatus for measuring fixed quantity of granular silicon [0002]

본 발명은 입자형 실리콘 정량 계량 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a particle type silicon quantitative measuring apparatus.

태양광 발전을 위해 사용되는 단결정 실리콘 웨이퍼를 만들기 위해서는 비결정형 실리콘을 이용하여 단결정 실리콘 괴를 성장시켜야 한다. 이를 위해 고순도의 비결정형 실리콘 덩어리를 사용한다. In order to make monocrystalline silicon wafers used for solar power generation, monocrystalline silicon must be grown using amorphous silicon. For this purpose, a high purity amorphous silicon mass is used.

이때, 생산량을 늘리기 위해서는 실리콘 덩어리 사이의 공간을 채울 수 있는 입자형의 고순도 비결정형 실리콘을 부수적으로 사용한다. 그러나, 이러한 입자형 실리콘을 연속생산 방법에 적용하기 위해서는 외부 오염원을 차단한 상태에서 생산에 필요한 무게를 매회 측정해야 하나 이를 위한 설비는 현재 없는 실정이다.At this time, in order to increase the production amount, high-purity amorphous silicon of particle type which can fill the space between the silicon masses is used incidentally. However, in order to apply such particle-type silicon to the continuous production method, it is necessary to measure the weight required for production in a state where the external pollution source is shut off, but there is no facility for this.

특히, 포장단위의 입자형 비결정형 실리콘은 많은 미분을 포함하고 있으며, 입자형 실리콘 간의 마모에 의해서도 많은 미분이 발생되고 있다. 이러한 미분이 단결정 성장로에 들어가게 되면 단결정 괴를 성장시킬 때 괴의 품질을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.Particularly, the particulate amorphous silicon of the packaging unit contains a lot of fine particles and a lot of fine particles are generated by the abrasion between the particle type silicon. When such fine particles enter the single crystal growth furnace, there is a problem that the quality of the single crystal ingot is lowered when the single crystal ingot is grown.

본 발명의 일 실시예는 입자형 실리콘 정량 계량 장치를 제공하고자 한다One embodiment of the present invention is to provide a particle type silicon quantum measuring apparatus

본 발명의 일 측면에 따르면, 실리콘 입자가 일정량 저장되어 있는 원료저장통; 상기 원료저장통에 삽입된 흡입관을 통해 이송된 실리콘 입자가 원심력에 의해 선별되어 소정 크기 이상의 실리콘 입자만을 하부로 분리배출하는 사이클론 분리기; 상기 사이클론 분리기의 하부측과 이송관을 매개로 연결되어 사이클론 분리기의 하부측으로 배출되는 실리콘 입자가 저장되는 호퍼; 상기 사이클론 분리기와 연결되고, 상기 원료저장통으로부터 사이클론 분리기 측으로 실리콘 입자를 흡입하기 위한 흡입력을 제공하는 흡입펌프; 및 상기 호퍼에 연결되어 호퍼의 내부에 적재되는 실리콘 입자의 양을 측정하는 저울;을 포함하는 입자형 실리콘 정량 계량 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a raw material storage container in which a predetermined amount of silicon particles are stored; A cyclone separator in which the silicon particles transferred through the suction pipe inserted into the raw material reservoir are sorted by centrifugal force and only the silicon particles having a predetermined size or more are separated and discharged downward; A hopper which is connected to a lower side of the cyclone separator through a transfer pipe to store silicon particles discharged to the lower side of the cyclone separator; A suction pump connected to the cyclone separator and providing a suction force for sucking silicon particles from the raw material reservoir to the cyclone separator; And a scale connected to the hopper and measuring the amount of silicon particles loaded in the hopper.

이때, 상기 원료저장통에 삽입되는 흡입관의 단부측에는 단부측의 무게를 높이기 위한 무게증대부재가 구비되어 상기 흡입관의 단부가 자중에 의해 하방으로 이동될 수 있다.At this time, a weight increasing member for increasing the weight of the end portion of the suction pipe inserted into the raw material reservoir may be provided, and the end of the suction pipe may be moved downward by its own weight.

이때, 상기 무게증대부재는 상기 흡입관이 통과할 수 있도록 높이방향을 따라 관통형성되는 결합공을 갖는 몸체로 구비되고, 상기 몸체는 상방에서 하방으로 갈수록 단면적이 서서히 감소하게 구비될 수 있다.At this time, the weight increasing member is provided with a body having an engaging hole formed to pass through the suction pipe in the height direction, and the body may be provided with a gradually decreasing sectional area from the upper side to the lower side.

이때, 상기 몸체는 외부면이 상부에서 하부로 갈수록 일정각도 기울어지는 곡면을 포함할 수 있다.At this time, the body may include a curved surface whose outer surface is inclined at a predetermined angle from the upper portion to the lower portion.

이때, 상기 몸체는 외부면이 상부에서 하부로 갈수록 일정 곡률로 휘어지는 곡면을 포함할 수 있다.At this time, the body may include a curved surface whose outer surface is curved at a predetermined curvature as it goes from top to bottom.

이때, 상기 사이클론 분리기와 흡입펌프 사이에는 사이클론 분리기로부터 배출되는 실리콘 입자중 일정 크기 이상의 실리콘 입자를 거르기 위한 필터부가 배치될 수 있다.At this time, a filter unit may be disposed between the cyclone separator and the suction pump to filter silicon particles of a predetermined size or larger among the silicon particles discharged from the cyclone separator.

이때, 상기 흡입관은 단부측이 하방으로 이동시 중간부의 길이가 가변될 수 있다.At this time, the length of the intermediate portion of the suction pipe may be varied when the end portion is moved downward.

이때, 상기 흡입관은 서로 다른 직경을 갖는 제1흡입관과 제2흡입관으로 구비되고, 어느 하나의 단부가 다른 하나의 단부에 삽입되어 슬라이딩 이동될 수 있다.At this time, the suction pipe is provided with a first suction pipe and a second suction pipe having diameters different from each other, and one end of the suction pipe is inserted into the other end and can be slidably moved.

이때, 상기 제1흡입관 및 제2흡입관은 일정길이를 갖는 벨로우즈 관을 매개로 상호 연결되어 상기 제1흡입관 및 제2흡입관 중 어느 하나가 하방으로 슬라이딩 이동시 상기 벨로우즈관의 길이가 늘어날 수 있다.At this time, the first suction pipe and the second suction pipe are mutually connected via a bellows pipe having a predetermined length, so that the length of the bellows pipe can be increased when one of the first suction pipe and the second suction pipe slides downward.

이때, 상기 벨로우즈관의 최대가변길이는 상기 제1흡입관 및 제2흡입관의 최대 접촉길이보다 짧은 길이를 갖도록 구비될 수 있다.At this time, the maximum variable length of the bellows pipe may be shorter than the maximum contact length of the first suction pipe and the second suction pipe.

이때, 상기 제1흡입관 및 제2흡입관 중 상대적으로 작은 직경을 갖는 어느 하나가 하부측에 배치될 수 있다.At this time, any one of the first suction pipe and the second suction pipe having a relatively small diameter may be disposed on the lower side.

이때, 상기 사이클론 분리기 및 호퍼는 일정길이를 갖는 이송관을 통해 연결되고, 상기 이송관은 중간부의 길이가 가변될 수 있도록 구비될 수 있다.At this time, the cyclone separator and the hopper are connected through a conveyance pipe having a predetermined length, and the conveyance pipe may be provided so that the length of the intermediate portion can be varied.

이때, 상기 이송관은 서로 다른 직경을 갖는 제1이송관과 제2이송관으로 구비되고, 어느 하나의 단부가 다른 하나의 단부에 삽입되어 슬라이딩 이동될 수 있다.At this time, the conveyance pipe is provided with a first conveyance pipe and a second conveyance pipe having different diameters, and one end of the conveyance pipe can be inserted into the other end and can be slidably moved.

이때, 상기 제1이송관 및 제2이송관은 일정길이를 갖는 벨로우즈 관을 매개로 상호 연결되어 상기 제1이송관 및 제2이송관 중 어느 하나가 하방으로 슬라이딩 이동시 상기 벨로우즈관의 길이가 늘어날 수 있다.At this time, the first conveyance pipe and the second conveyance pipe are connected to each other via a bellows pipe having a predetermined length, so that when one of the first conveyance pipe and the second conveyance pipe slides downward, the length of the bellows pipe increases .

이때, 상기 벨로우즈 관의 최대가변길이는 상기 제1이송관 및 제2이송관의 최대 접촉길이보다 짧은 길이를 갖도록 구비될 수 있다.At this time, the maximum variable length of the bellows pipe may be shorter than the maximum contact length of the first transfer pipe and the second transfer pipe.

이때, 상기 제1이송관 및 제2이송관 중 상대적으로 작은 직경을 갖는 어느 하나가 상부측에 배치될 수 있다.At this time, any one of the first transfer pipe and the second transfer pipe having a relatively small diameter may be disposed on the upper side.

이때, 상기 호퍼의 하부측에는 상기 호퍼 내에 적재되는 실리콘 입자의 양을 측정하기 위한 저울이 배치될 수 있다.At this time, a scale for measuring the amount of silicon particles to be loaded in the hopper may be disposed on the lower side of the hopper.

이때, 상기 흡입펌프는 상기 저울을 통해 측정된 무게와 최초 설정량과의 차이를 통해 흡입량이 조절될 수 있다.At this time, the suction pump can adjust the suction amount through the difference between the weight measured through the balance and the initial set amount.

이때, 상기 흡입관 및 이송관의 내부면은 코팅층이 구비되어 상기 실리콘 입자와의 직접적인 접촉이 차단될 수 있다.At this time, the inner surface of the suction pipe and the transfer pipe may have a coating layer to prevent direct contact with the silicon particles.

이때, 상기 코팅층은 질화규소 또는 탄화규소로 이루어질 수 있다.At this time, the coating layer may be made of silicon nitride or silicon carbide.

본 발명의 일 실시예에 따른 입자형 실리콘 정량 계량 장치는 실리콘 입자의 표면에 존재하는 미분을 제거한 후 일정크기 이상의 실리콘 입자만을 이용함으로써 최소한의 오차범위 내에서 정량을 계량할 수 있다.The particle type silicon quantitative measuring apparatus according to an embodiment of the present invention can quantify a quantitative amount within a minimum error range by using only silicon particles having a certain size or more after removing fine particles present on the surface of the silicon particles.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 (발명의 명칭)의 측면도이다BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a side view of a (title of the invention) according to an embodiment of the present invention

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, exemplary 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.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 입자형 실리콘 정량 계량 장치를 더욱 상세히 설명하도록 한다.  DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a particulate silicone metering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 입자형 실리콘 정량 계량 장치(100)는 원료저장통(110), 사이클론 분리기(120), 호퍼(130), 흡입펌프(150) 및 저울(140)을 포함한다.1, a particle-type silicon quantitative apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a raw material reservoir 110, a cyclone separator 120, a hopper 130, a suction pump 150, and a scale 140 ).

상기 원료저장통(110)은 잉곳의 재료가 되는 실리콘 입자(Si)가 일정량 저장된다. 이러한 원료저장통(110)은 상부가 개방된 내부공간을 갖는 함체형상으로 구비되며, 상기 내부공간에 실리콘 입자(Si)가 일정량 저장된다.The raw material reservoir 110 stores a certain amount of silicon particles (Si) to be a material of the ingot. The raw material reservoir 110 is provided in an enclosure shape having an internal space opened at the top, and a certain amount of silicon particles (Si) is stored in the internal space.

그리고, 상기 사이클론 분리기(120)에 연결된 흡입관(170)이 원료저장통(110)의 개방된 상부를 통하여 내부공간 측으로 배치된다. 이에 따라, 상기 흡입관(170)의 단부를 통해 흡입된 실리콘 입자(Si)가 상기 흡입관(170)을 통해 이송되어 사이클론 분리기(120) 측으로 전달된다.The suction pipe 170 connected to the cyclone separator 120 is disposed on the inner space side through the opened upper portion of the raw material reservoir 110. Accordingly, the silicon particles (Si) sucked through the end of the suction pipe 170 are transferred through the suction pipe 170 and transferred to the cyclone separator 120 side.

이때, 상기 원료저장통(110) 측에 배치되는 흡입관(170)의 단부측에는 흡입관(170) 단부의 무게를 높이기 위한 무게증대부재(190)가 구비됨으로써 실리콘 입자를 흡입하는 과정에서 흡입관(170)의 단부가 원료저장통(110)의 내부에 적재되어 있는 실리콘 입자 측으로 파고들 수 있도록 한다.At this time, the weight increase member 190 for increasing the weight of the end of the suction pipe 170 is provided on the end side of the suction pipe 170 disposed on the raw material storage container 110 side, So that the end portion can be pierced into the silicon particle side loaded in the raw material reservoir 110.

이를 위해, 상기 무게증대부재(190)는 5kg 이상의 중량을 갖도록 구비되어 자중에 의해 실리콘 입자 속으로 침강될 수 있도록 한다.For this purpose, the weight-increasing member 190 is provided to have a weight of 5 kg or more and can be settled into silicon particles by its own weight.

즉, 상기 무게증대부재(190)는 상기 흡입관(170)이 통과할 수 있도록 높이방향을 따라 관통형성되는 결합공(194)을 갖는 몸체(192)로 구비되며, 상기 몸체(192)는 높이방향을 따라 상방에서 하방으로 갈수록 단면적이 서서히 감소하는 형태로 구비된다. 이에 따라, 상기 원료저장통(110)의 내부에 배치된 흡입관(170)의 단부는 흡입력에 의해 실리콘 입자가 흡입되는 만큼 흡입관(170)의 단부측이 무게증대부재(190)의 자중에 의해 원료 속으로 침강하게 된다.That is, the weight-increasing member 190 is provided with a body 192 having a coupling hole 194 formed to pass through the suction pipe 170 in a height direction, The sectional area gradually decreases from the upper side to the lower side. The ends of the suction pipe 170 disposed inside the raw material reservoir 110 are sucked by the suction force so that the end sides of the suction pipe 170 are connected to each other by the weight of the weight increasing member 190, .

여기서, 상기 몸체(192)는 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 일정하게 감소하는 원추형으로 구비될 수도 있으며, 외부면이 상부에서 하부로 갈수록 일정 곡률로 휘어지는 곡면을 갖도록 구비될 수도 있다.Here, the body 192 may have a conical shape in which the cross-sectional area thereof decreases constantly from the upper part to the lower part, or may have a curved surface curved at a predetermined curvature from the upper part to the lower part.

이와 같은 무게증대부재(190)는 실리콘 입자와 직접적인 접촉이 이루어지므로, 접촉에 의한 실리콘 입자의 오염을 방지할 수 있도록 석영 재질로 이루어질 수 있으며, 외부면 전체가 석영, 질화규소 또는 탄화규소 중 어느 하나로 코팅되는 것이 바람직하다.Since the weight increasing member 190 is in direct contact with the silicon particles, the weight increasing member 190 may be made of a quartz material to prevent contamination of the silicon particles due to the contact, and the entire outer surface may be made of any one of quartz, silicon nitride, It is preferable to be coated.

그리고, 상기 흡입관(170) 역시 실리콘 입자(Si)가 이송되는 과정에서 직접적인 접촉이 이루어지므로, 접촉에 의한 오염을 방지할 수 있도록 내부면 전체가 석영, 질화규소 또는 탄화규소 중 어느 하나로 코팅될 수 있다.Also, since the direct contact is made in the suction pipe 170 during the transfer of the silicon particles (Si), the entire inner surface may be coated with any one of quartz, silicon nitride, and silicon carbide so as to prevent contamination due to contact .

한편, 상기 흡입관(170)은 단부측이 상기 무게증대부재(190)에 의하여 하방으로의 침강시 원활하게 이동할 수 있도록 길이 중간부의 길이가 가변되도록 구비될 수 있다.Meanwhile, the length of the middle portion of the suction pipe 170 may be variable so that the end portion of the suction pipe 170 can be smoothly moved downward by the weight increasing member 190.

이를 위해, 상기 흡입관(170)은 서로 다른 직경을 갖는 제1흡입관(171) 및 제2흡입관(172)으로 구비되고, 상대적으로 직경이 작은 어느 하나의 단부가 다른 하나의 단부에 삽입되어 슬라이딩 이동이 가능하도록 결합된다. To this end, the suction pipe 170 is provided with a first suction pipe 171 and a second suction pipe 172 having different diameters, and one end having a relatively small diameter is inserted into the other end, Lt; / RTI >

더불어, 서로 다른 직경을 갖는 제1흡입관(171) 및 제2흡입관(172) 중 상대적으로 더 작은 직경을 갖는 흡입관이 하부측에 배치되도록 한다. 이는, 흡입관의 내부를 통해 사이클론 분리기(120) 측으로 전달되는 실리콘 입자가 이동하는 과정에서 내부로 삽입되는 흡입관의 단부측과 부딪히는 것을 미연에 방지하기 위함이다. In addition, a suction pipe having a relatively smaller diameter among the first suction pipe 171 and the second suction pipe 172 having different diameters is arranged on the lower side. This is to prevent the end portion of the suction pipe, which is inserted into the suction pipe, from colliding with the silicon particles transferred to the cyclone separator 120 through the inside of the suction pipe.

이하에서는 설명의 편의상 제1흡입관(171)의 직경이 제2흡입관(172)의 직경보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 것으로 가정한다. 즉, 상기 제1흡입관(171)은 상기 제2흡입관(172)의 하부측에 배치되고, 상기 제1흡입관(171)의 상부단은 상기 제2흡입관(172)의 하부단 측에 삽입되어 슬라이딩 이동가능하게 결합된다. 더불어, 상기 무게증대부재(190)는 상기 제1흡입관(171)의 하부측에 결합된다.Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the diameter of the first suction pipe 171 is smaller than the diameter of the second suction pipe 172. That is, the first suction pipe 171 is disposed on the lower side of the second suction pipe 172, and the upper end of the first suction pipe 171 is inserted into the lower end side of the second suction pipe 172, Respectively. In addition, the weight increasing member 190 is coupled to the lower side of the first suction pipe 171.

이때, 상기 제1흡입관(171) 및 제2흡입관(172)은 일정길이를 갖는 벨로우즈관(173,183)의 양 단부측이 각각 연결된다.At this time, the first suction pipe 171 and the second suction pipe 172 are connected to both ends of the bellows pipes 173 and 183 having a predetermined length.

이에 따라, 상기 제1흡입관(171)을 통해 원료저장통(110)으로부터 내부로 유입된 실리콘 입자는 제2흡입관(172)을 따라 이동되어 사이클론 분리기(120) 측으로 이송된다. 이와 같은 흡입과정에서 상기 무게증대부재(190)에 의해 제1흡입관(171)이 원료저장통(110)의 내부측으로 침강되면서 슬라이딩 이동이 이루어지면 상기 벨로우즈관(173,183)의 길이가 늘어남으로써 제1흡입관(171)의 슬라이딩 이동이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.The silicon particles introduced into the raw material reservoir 110 through the first suction pipe 171 are moved along the second suction pipe 172 and transferred to the cyclone separator 120. When the first suction pipe 171 sinks to the inner side of the material reservoir 110 by the weight increasing member 190 and the sliding movement is performed in the suction process, the length of the bellows pipes 173 and 183 is increased, So that the sliding movement of the sliding member 171 can be smoothly performed.

그리고, 상기 벨로우즈관(173,183)의 최대가변길이는 상기 제1흡입관(171) 및 제2흡입관(172)의 최대 접촉길이보다 짧은 길이를 갖도록 구비된다. 이에 따라, 흡입관의 내부면과 실리콘 입자의 직접적인 접촉을 차단하기 위하여 상기 제1흡입관(171) 및 제2흡입관(172)의 내부면에만 코팅층을 형성하더라도 상기 벨로우즈관(173,183)의 내부와 실리콘 입자가 직접적으로 접촉하는 것을 차단할 수 있게 된다.The maximum variable length of the bellows pipes 173 and 183 is shorter than the maximum contact length of the first suction pipe 171 and the second suction pipe 172. Accordingly, even if a coating layer is formed only on the inner surfaces of the first suction pipe 171 and the second suction pipe 172 in order to block the direct contact between the inner surface of the suction pipe and the silicon particles, the inside of the bellows pipes 173, So that it is possible to prevent direct contact between the two.

여기서, 상기 코팅층은 질화규소 또는 탄화규소로 이루어진다.Here, the coating layer is made of silicon nitride or silicon carbide.

상기 사이클론 분리기(120)는 상기 흡입관(170)을 통해 내부로 흡입된 실리콘 입자들을 선별하여 소정의 크기 이상에 해당하는 실리콘 입자(Si)만을 하부로 분리배출하는 역할을 수행한다.The cyclone separator 120 separates the silicon particles sucked in through the suction pipe 170 and separates and discharges only the silicon particles corresponding to a predetermined size or more.

이와 같은 사이클론 분리기(120)는 상기 흡입관(170)을 통해 원료저장통(110)으로부터 실리콘 입자를 흡입한 후 소정 크기 이상의 실리콘 입자는 하부로 배출되며 소정 크기 이하의 실리콘 입자 및 실리콘 입자의 표면에 잔존하는 미분은 흡입펌프(150)를 통해 외부로 배출된다.The cyclone separator 120 sucks the silicon particles from the raw material reservoir 110 through the suction pipe 170 and then discharges the silicon particles having a predetermined size or more to the lower portion of the silicon particles and the silicon particles. Is discharged to the outside through the suction pump (150).

즉, 상기 사이클론 분리기(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 유입구(123) 및 유출구(124)를 갖는 스크롤부(121), 분리부(122)를 포함한다.That is, the cyclone separator 120 includes a scroll part 121 and a separation part 122 having an inlet 123 and an outlet 124 as shown in FIG.

상기 유입구(123)는 실리콘 입자가 스크롤부(121)의 원주 방향을 따라 선회할 수 있도록 스크롤부(121)의 상부 측면에 형성된다. 이러한 유입구(123)는 상기 흡입관(170)과 연결되어 상기 원료저장통(110)으로부터 실리콘 입자가 스크롤부(121)의 내부로 흡입된다.The inlet 123 is formed on the upper side of the scroll part 121 so that the silicon particles can pivot along the circumferential direction of the scroll part 121. The inlet 123 is connected to the suction pipe 170 so that the silicon particles are sucked into the scroll portion 121 from the raw material reservoir 110.

상기 스크롤부(121)는 상기 유입구(123)로 유입된 실리콘 입자가 일정한 반경으로 스크롤부(121)의 원주방향을 따라 회전하며 하강하도록 한다.The scroll part 121 allows the silicon particles introduced into the inlet 123 to rotate downward along a circumferential direction of the scroll part 121 with a predetermined radius.

또한, 상기 스크롤부(121)의 상부에는 유출구(124)가 형성되어 분리부(122)에서 분리된 미분 및 소정 크기 이하의 실리콘 입자가 외부로 유출될 수 있다. 여기서, 상기 유출구(124)는 별도의 연결관(152)을 통해 흡입력을 제공하는 흡입펌프(150)와 연결된다.In addition, an outlet 124 is formed in the upper part of the scroll part 121 so that the fine particles separated from the separating part 122 and silicon particles having a predetermined size or smaller can be discharged to the outside. Here, the outlet 124 is connected to a suction pump 150 that provides a suction force through a separate connection pipe 152.

상기 분리부(122)는 스크롤부(121)의 하부에 배치되며, 하부로 갈수록 회전반경이 줄어들 수 있도록 원뿔 형상으로 구비된다.The separating part 122 is disposed at a lower part of the scroll part 121 and is formed in a conical shape so that the turning radius decreases as it goes down.

이에 따라, 상기 스크롤부(121)에서 입자들의 선회 길이가 길어진 후, 분리부(122)의 줄어드는 회전반경에 따라 분리부(122)의 중심압력이 급격하게 감소되어 실리콘 입자는 원심력과 중력에 의해 배출구(125)로 하강하게 된다. Accordingly, after the turning length of the particles in the scroll part 121 is long, the center pressure of the separating part 122 is drastically reduced according to the reduction radius of the separating part 122, And then descends to the discharge port 125.

그리고, 상기 분리부(122)의 중심부에 형성된 낮은 압력에 의해 실리콘 입자 표면의 미분 및 소정 크기 이하의 실리콘 입자는 유출구(124)를 통해 외부로 유출된다.Due to the low pressure formed at the center of the separating portion 122, the fine particles and the silicon particles having a predetermined size or smaller on the surface of the silicon particles flow out through the outlet 124.

상기 유출구(124)는 스크롤부(121)의 상부에 수직방향으로 형성되어 있으며, 분리부(122)의 줄어든 회전반경에 의해서 분리된 미분 및 소정 크기 이하의 실리콘 입자가 유출될 수 있다. 이때, 유출구(124)는 스크롤부(121)의 내부로 일정 길이만큼 삽입되어 분리부(122)에서 분리된 미분 및 소정 크기 이하의 실리콘 입자가 스크롤부(121)의 중심부를 통해 상승하여 유출구(124)로 유출될 수 있다.The outlet 124 is formed in a vertical direction on the upper part of the scroll part 121. The separated particles and the silicon particles of a predetermined size or smaller can be flowed out by the reduced radius of rotation of the separation part 122. [ At this time, the outlet 124 is inserted into the scroll part 121 by a predetermined length, and the fine particles and the silicon particles of a predetermined size or less separated from the separating part 122 rise through the central part of the scroll part 121, 124, respectively.

한편, 상기 분리부(122)에서 분리된 소정 크기 이상의 실리콘 입자는 배출구(125)를 통해 외부로 배출된다. 이러한 배출구(125)는 이송관(180)을 통해 상기 호퍼(130)와 연결됨으로써 분리부(122)에서 분리된 실리콘 입자가 호퍼(130) 측으로 이동될 수 있도록 한다.On the other hand, the silicon particles separated by the separator 122 and having a predetermined size or larger are discharged to the outside through the discharge port 125. The discharge port 125 is connected to the hopper 130 via the transfer pipe 180 so that the silicon particles separated from the separating unit 122 can be moved toward the hopper 130.

이때, 상기 이송관(180)은 길이 중간부의 길이가 가변되도록 구비될 수 있다.In this case, the length of the middle portion of the length of the transfer tube 180 may be variable.

이를 위해, 상기 이송관(180)은 서로 다른 직경을 갖는 제1이송관(181) 및 제2이송관(182)으로 구비되고, 상대적으로 직경이 작은 어느 하나의 단부가 다른 하나의 단부에 삽입되어 슬라이딩 이동이 가능하도록 결합된다. To this end, the conveying pipe 180 is provided with a first conveying pipe 181 and a second conveying pipe 182 having different diameters, and one end having a relatively small diameter is inserted into the other end So that sliding movement is possible.

더불어, 서로 다른 직경을 갖는 제1이송관(181) 및 제2이송관(182) 중 상대적으로 더 작은 직경을 갖는 이송관이 상부측에 배치되도록 한다. 이는, 이송관의 내부를 통해 호퍼(130) 측으로 실리콘 입자가 이동하는 과정에서 내부로 삽입되어 있는 이송관의 단부측과 부딪히는 것을 미연에 방지하기 위함이다. In addition, a relatively small diameter transfer pipe among the first transfer pipe 181 and the second transfer pipe 182 having different diameters is disposed on the upper side. This is to prevent the end portion of the conveyance pipe inserted into the inside of the conveyance pipe from being struck during the movement of the silicon particles through the inside of the conveyance pipe toward the hopper 130 side.

이하에서는 설명의 편의상 제1이송관(181)의 직경이 제2이송관(182)의 직경보다 상대적으로 작은 직경을 갖는 것으로 가정한다. 즉, 상기 제1이송관(181)은 상기 제2이송관(182)의 상부측에 배치되어 상부단이 상기 사이클론 분리기(120)의 배출구(125)와 연결되고 하부단이 상기 제2이송관(182)의 상부단 측에 삽입되어 슬라이딩 이동가능하게 결합된다. 더불어, 상기 제2이송관(182)의 하부단은 상기 호퍼(130)와 연결된다.Hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that the diameter of the first conveyance pipe 181 is smaller than the diameter of the second conveyance pipe 182. That is, the first conveyance pipe 181 is disposed on the upper side of the second conveyance pipe 182, and the upper end thereof is connected to the discharge port 125 of the cyclone separator 120, And is inserted into and slidably engaged with the upper end side of the upper plate 182. In addition, the lower end of the second conveyance pipe 182 is connected to the hopper 130.

이때, 상기 제1이송관(181) 및 제2이송관(182)은 일정길이를 갖는 벨로우즈관(173,183)의 양 단부측이 각각 연결된다.At this time, the first transfer pipe 181 and the second transfer pipe 182 are connected to both ends of the bellows pipes 173 and 183 having a predetermined length.

이에 따라, 상기 제1이송관(181)을 통해 사이클론 분리기(120)로부터 분리되어 배출되는 실리콘 입자는 제2이송관(182)을 따라 이동되어 호퍼(130) 측으로 이송된다. 이에따라, 상기 호퍼(130) 내에 소정 크기 이상의 실리콘 입자가 적재되면 상기 호퍼(130)가 하방으로 이동하게 된다. 이러한 호퍼(130)의 이동과 함께 제2이송관(182)이 하부측으로 슬라이딩 이동이 이루어지면 상기 벨로우즈관(173,183)의 길이가 늘어남으로써 제2흡입관(172)의 슬라이딩 이동이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.Accordingly, the silicon particles separated and discharged from the cyclone separator 120 through the first transfer pipe 181 are moved along the second transfer pipe 182 and transferred to the hopper 130 side. Accordingly, when the silicon particles having a predetermined size or larger are loaded in the hopper 130, the hopper 130 moves downward. When the second conveyance pipe 182 is slid downward along with the movement of the hopper 130, the length of the bellows pipes 173 and 183 is increased so that the sliding movement of the second suction pipe 172 can be smoothly performed do.

이때, 상기 벨로우즈관(173,183)의 최대가변길이는 상기 제1이송관(181) 및 제2이송관(182)의 최대 접촉길이보다 짧은 길이를 갖도록 구비된다. 이에 따라, 이송관의 내부면과 실리콘 입자의 직접적인 접촉을 차단하기 위하여 상기 제1이송관(181) 및 제2이송관(182)의 내부면에만 코팅층을 형성하더라도 상기 벨로우즈관(173,183)의 내부와 실리콘 입자가 직접적으로 접촉하는 것을 차단할 수 있게 된다.At this time, the maximum variable length of the bellows pipes 173 and 183 is shorter than the maximum contact length of the first transfer pipe 181 and the second transfer pipe 182. Accordingly, even if a coating layer is formed only on the inner surfaces of the first transfer pipe 181 and the second transfer pipe 182 in order to block direct contact between the inner surface of the transfer pipe and the silicon particles, the inside of the bellows pipes 173 and 183 And the silicon particles can be prevented from being in direct contact with each other.

한편, 상기 호퍼(130)의 하부측에는 상기 호퍼(130)의 내부로 적재되는 실리콘 입자의 양을 측정하기 위한 저울(140)이 구비된다. 여기서, 상기 저울(140)은 전자식, 기계식 저울 등 어떠한 형태가 사용되더라도 무방하다.Meanwhile, a scale 140 for measuring the amount of silicon particles to be loaded into the hopper 130 is provided on the lower side of the hopper 130. Here, the scale 140 may be any type such as an electronic or mechanical scale.

이와 같은 저울(140)은 호퍼(130) 내부에 적재되는 실리콘 입자의 무게를 측정함으로써 최초설정량과 저울(140)을 통해 측정된 호퍼(130) 내의 실리콘 무게의 차이를 실시간으로 계산하고, 계산된 값을 바탕으로 흡입펌프(150)의 흡입량을 결정하게 된다.Such a scale 140 calculates the difference between the initial set amount and the silicon weight in the hopper 130 measured through the scale 140 by measuring the weight of the silicon particles loaded in the hopper 130 in real time, The suction amount of the suction pump 150 is determined based on the value of the suction pressure.

이에 따라, 상기 호퍼(130)의 내부에 실리콘 입자가 원하는 최종 무게로 정확하게 적재될 수 있도록 한다.This allows the silicon particles to be accurately loaded within the hopper 130 with a desired final weight.

이후, 상기 호퍼(130) 내에 작업자가 원하는 최종 무게의 실리콘 입자가 채워지게 되면 흡입펌프(150)를 정지시켜 흡입력을 제거한 후 호퍼(130)의 배출구를 개방하여 호퍼(130) 내에 적재된 실리콘 입자를 한 번에 외부로 토출함으로써 정량의 실리콘 입자를 얻을 수 있게 된다.Thereafter, when the operator's desired final weight of silicon particles is filled in the hopper 130, the suction pump 150 is stopped to remove the suction force, and then the discharge port of the hopper 130 is opened to remove the silicon particles A predetermined amount of silicon particles can be obtained.

한편, 상기 사이클론 분리기(120)와 흡입펌프(150)를 연결하는 연결관(152)의 길이 중간에는 별도의 필터부(160)가 구비될 수 있다. 이러한 필터부(160)는 사이클론 분리기(120)로부터 흡입펌프(150) 측으로 이동되는 미분 및 상대적으로 작은 크기를 갖는 실리콘 입자(Si)가 다시 한 번 필터에 걸러지도록 함으로써 필터에 의해 수집된 실리콘 입자(Si)를 재활용할 수 있도록 한다.A separate filter unit 160 may be provided in the middle of the coupling pipe 152 connecting the cyclone separator 120 and the suction pump 150. The filter unit 160 filters the fine particles and the silicon particles having a relatively small size once again from the cyclone separator 120 toward the suction pump 150, (Si) can be recycled.

여기서, 상기 필터부(160)의 내부 역시 실리콘 입자와의 직접적인 접촉에 의해 실리콘 입자가 오염되는 것을 방지할 수 있도록 석영, 질화규소 또는 탄화규소 등으로 내부코팅하도록 한다.
Here, the inside of the filter unit 160 is also internally coated with quartz, silicon nitride, silicon carbide, or the like so as to prevent the silicon particles from being contaminated by direct contact with the silicon particles.

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 : 입자형 실리콘 정량 계량 장치
110 : 원료저장통 120 : 사이클론 분리기
121 : 스크롤부 122 : 분리부
123 : 유입구 124 : 유출구
125 : 배출구 130 : 호퍼
140 : 저울 150 : 흡입펌프
152 : 연결관 160 : 필터부
170 : 흡입관 171 : 제1흡입관
172 : 제2흡입관 173 : 벨로우즈관
180 : 이송관 181 : 제1이송관
182 : 제2이송관 183 : 벨로우즈관
190 : 무게증대부재 192 : 몸체
194 : 결합공100: Particle type silicon quantitative measuring device
110: raw material reservoir 120: cyclone separator
121: scroll part 122:
123: inlet 124: outlet
125: outlet 130: hopper
140: Balance 150: Suction pump
152: connector 160: filter part
170: suction pipe 171: first suction pipe
172: second suction pipe 173: bellows pipe
180: Feed pipe 181: First feed pipe
182: second conveyance pipe 183: bellows pipe
190: weight increasing member 192: body
194: Coupling ball

Claims (20)

실리콘 입자가 일정량 저장되어 있는 원료저장통;
상기 원료저장통에 삽입된 흡입관을 통해 이송된 실리콘 입자가 원심력에 의해 선별되어 소정 크기 이상의 실리콘 입자만을 하부로 분리배출하는 사이클론 분리기;
상기 사이클론 분리기의 하부측과 이송관을 매개로 연결되어 사이클론 분리기의 하부측으로 배출되는 실리콘 입자가 저장되는 호퍼;
상기 사이클론 분리기와 연결되고, 상기 원료저장통으로부터 사이클론 분리기 측으로 실리콘 입자를 흡입하기 위한 흡입력을 제공하는 흡입펌프; 및
상기 호퍼에 연결되어 호퍼의 내부에 적재되는 실리콘 입자의 양을 측정하는 저울;을 포함하는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.A raw material reservoir storing a certain amount of silicon particles;
A cyclone separator in which the silicon particles transferred through the suction pipe inserted into the raw material reservoir are sorted by centrifugal force and only the silicon particles having a predetermined size or more are separated and discharged downward;
A hopper which is connected to a lower side of the cyclone separator through a transfer pipe to store silicon particles discharged to the lower side of the cyclone separator;
A suction pump connected to the cyclone separator and providing a suction force for sucking silicon particles from the raw material reservoir to the cyclone separator; And
And a balance connected to the hopper to measure an amount of silicon particles to be loaded in the hopper. 제 1항에 있어서,
상기 원료저장통에 삽입되는 흡입관의 단부측에는 단부측의 무게를 높이기 위한 무게증대부재가 구비되어 상기 흡입관의 단부가 자중에 의해 하방으로 이동되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.The method according to claim 1,
Wherein a weight increasing member for increasing the weight of the end portion is provided on an end side of the suction pipe inserted into the raw material reservoir, and the end portion of the suction pipe is moved downward by its own weight. 제 2항에 있어서,
상기 무게증대부재는 상기 흡입관이 통과할 수 있도록 높이방향을 따라 관통형성되는 결합공을 갖는 몸체로 구비되고, 상기 몸체는 상방에서 하방으로 갈수록 단면적이 서서히 감소하게 구비되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the weight increasing member is provided with a body having an engaging hole formed in a height direction so as to allow the suction tube to pass therethrough, wherein the body has a gradually decreasing sectional area from the upper side to the lower side. 제 3항에 있어서,
상기 몸체는 외부면이 상부에서 하부로 갈수록 일정각도 기울어지는 곡면을 포함하는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.The method of claim 3,
Wherein the body includes a curved surface whose outer surface is inclined at a predetermined angle from an upper portion to a lower portion. 제 3항에 있어서,
상기 몸체는 외부면이 상부에서 하부로 갈수록 일정 곡률로 휘어지는 곡면을 포함하는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.The method of claim 3,
Wherein the body includes a curved surface whose outer surface is curved at a predetermined curvature from the top to the bottom. 제 1항에 있어서,
상기 사이클론 분리기와 흡입펌프 사이에는 사이클론 분리기로부터 배출되는 실리콘 입자중 일정 크기 이상의 실리콘 입자를 거르기 위한 필터부가 배치되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.The method according to claim 1,
Wherein a filter portion for filtering silicon particles of a predetermined size or larger among the silicon particles discharged from the cyclone separator is disposed between the cyclone separator and the suction pump. 제 1항에 있어서,
상기 흡입관은 단부측이 하방으로 이동시 중간부의 길이가 가변될 수 있도록 구비되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.The method according to claim 1,
Wherein the suction pipe is provided such that the length of the intermediate portion can be varied when the end portion moves downward. 제 7항에 있어서,
상기 흡입관은 서로 다른 직경을 갖는 제1흡입관과 제2흡입관으로 구비되고, 어느 하나의 단부가 다른 하나의 단부에 삽입되어 슬라이딩 이동되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the suction pipe is provided with a first suction pipe and a second suction pipe having different diameters, and one end of the suction pipe is inserted into the other end of the suction pipe and slidingly moved. 제 8항에 있어서,
상기 제1흡입관 및 제2흡입관은 일정길이를 갖는 벨로우즈 관을 매개로 상호 연결되어 상기 제1흡입관 및 제2흡입관 중 어느 하나가 하방으로 슬라이딩 이동시 상기 벨로우즈 관의 길이가 늘어나는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.9. The method of claim 8,
Wherein the first suction pipe and the second suction pipe are connected to each other through a bellows pipe having a predetermined length so that the length of the bellows pipe increases when one of the first suction pipe and the second suction pipe slides downward, . 제 9항에 있어서,
상기 벨로우즈 관의 최대가변길이는 상기 제1흡입관 및 제2흡입관의 최대 접촉길이보다 짧은 길이를 갖도록 구비되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the maximum variable length of the bellows pipe is shorter than the maximum contact length of the first suction pipe and the second suction pipe. 제 8항에 있어서,
상기 제1흡입관 및 제2흡입관 중 상대적으로 작은 직경을 갖는 어느 하나가 하부측에 배치되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.9. The method of claim 8,
Wherein one of the first suction pipe and the second suction pipe having a relatively small diameter is disposed on the lower side. 제 1항에 있어서,
상기 사이클론 분리기 및 호퍼는 일정길이를 갖는 이송관을 통해 연결되고, 상기 이송관은 중간부의 길이가 가변될 수 있도록 구비되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.The method according to claim 1,
Wherein the cyclone separator and the hopper are connected to each other through a transfer tube having a predetermined length, and the transfer tube is provided so that the length of the intermediate portion can be varied. 제 12항에 있어서,
상기 이송관은 서로 다른 직경을 갖는 제1이송관과 제2이송관으로 구비되고, 어느 하나의 단부가 다른 하나의 단부에 삽입되어 슬라이딩 이동되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치. 13. The method of claim 12,
Wherein the transfer tube is provided with a first transfer tube and a second transfer tube each having a different diameter, and one end of the transfer tube is inserted into the other end of the transfer tube and slidingly moved. 제 13항에 있어서,
상기 제1이송관 및 제2이송관은 일정길이를 갖는 벨로우즈 관을 매개로 상호 연결되어 상기 제1이송관 및 제2이송관 중 어느 하나가 하방으로 슬라이딩 이동시 상기 벨로우즈 관의 길이가 늘어나는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.14. The method of claim 13,
The first transfer pipe and the second transfer pipe are connected to each other through a bellows pipe having a predetermined length, and when the one of the first transfer pipe and the second transfer pipe slides downward, the length of the bellows pipe is increased Silicon metering device. 제 14항에 있어서,
상기 벨로우즈 관의 최대가변길이는 상기 제1이송관 및 제2이송관의 최대 접촉길이보다 짧은 길이를 갖도록 구비되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the maximum variable length of the bellows pipe is shorter than the maximum contact length of the first transfer pipe and the second transfer pipe. 제 13항에 있어서,
상기 제1이송관 및 제2이송관 중 상대적으로 작은 직경을 갖는 어느 하나가 상부측에 배치되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.14. The method of claim 13,
Wherein one of the first transfer pipe and the second transfer pipe having a relatively small diameter is disposed on the upper side. 제 1항에 있어서,
상기 호퍼의 하부측에는 상기 호퍼 내에 적재되는 실리콘 입자의 양을 측정하기 위한 저울이 배치되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.The method according to claim 1,
And a scale for measuring the amount of silicon particles to be loaded in the hopper is disposed on the lower side of the hopper. 제 17항에 있어서,
상기 흡입펌프는 상기 저울을 통해 측정된 무게와 최초 설정량과의 차이를 통해 흡입량이 조절되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.18. The method of claim 17,
Wherein the suction pump adjusts the suction amount through a difference between a weight measured through the balance and an initial set amount. 제 1항에 있어서,
상기 흡입관 및 이송관의 내부면은 코팅층이 구비되어 상기 실리콘 입자와의 직접적인 접촉이 차단되는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.The method according to claim 1,
Wherein the inner surface of the suction pipe and the transfer pipe has a coating layer to prevent direct contact with the silicon particles. 제 19항에 있어서,
상기 코팅층은 질화규소 또는 탄화규소로 이루어지는 입자형 실리콘 정량 계량 장치.20. The method of claim 19,
Wherein the coating layer is made of silicon nitride or silicon carbide.
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