KR20200000618U - Simple and environment-friendly production equipment for carbon nano-materials - Google Patents
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Abstract
본 고안은 단락 발전기, AC/DC 정류기를 포함하는 일종의 탄소 나노 소재의 간단한 환경 친화적 생산 설비에 관한 것이다. AC/DC 정류기 출력단에는 탄소 나노 소재를 생산하는 탄소 나노 진공장치가 있고, 단락 발전기를 이용해 생산된 교류는 AC/DC 정류기를 거쳐 직류 전원으로 정류되어 각각 동일 방향으로 제 1 흑연 로드, 제 2 흑연 로드에 전원을 공급함으로써, 제 1 흑연 로드와 제 2 흑연 로드의 교차 지점에서 고전압 아크를 생성시키며, 그 고전압 아크는 흑연 로드 상의 물질을 플라즈마화 시킴으로써, 상기 흑연 로드 중의 탄소 원자를 분해해서 탄소 나노 소재를 석출시키고, 그 탄소 나노 소재는 흑연 커버를 거쳐 나노 수집기 내부로 수집된다. 종래의 유사한 기술과 비교하면, 제조 설비가 간단하고 비용이 저렴한 장점을 갖는다. 또 상기 전체 탄소 나노 소재가 밀폐된 흑연 커버 공간 내에서 완료되기 때문에, 가스가 외부로 배출되지 않아서 환경 보호 효과도 달성할 수 있다. 그밖에, 본 고안의 제조 방식은 양산에 적합하다.The present invention relates to a simple environment-friendly production facility of a kind of carbon nano material including a short-circuit generator, AC / DC rectifier. At the output terminal of the AC / DC rectifier, there is a carbon nano vacuum device that produces carbon nanomaterials, and the alternating current produced using a short-circuit generator is rectified by a DC power supply through an AC / DC rectifier, and each of the first graphite rod and the second graphite in the same direction. By supplying power to the rod, a high voltage arc is generated at the intersection of the first graphite rod and the second graphite rod, and the high voltage arc decomposes carbon atoms in the graphite rod, thereby decomposing carbon atoms in the graphite rod to form carbon nano The material is precipitated, and the carbon nanomaterial is collected inside the nano-collector through a graphite cover. Compared to similar techniques in the prior art, the manufacturing equipment has the advantage of being simple and low cost. In addition, since the entire carbon nanomaterial is completed in an enclosed graphite cover space, the gas is not discharged to the outside, thereby achieving an environmental protection effect. In addition, the manufacturing method of the present invention is suitable for mass production.
Description
본 고안은 그래핀 또는 풀러렌 등 나노 제품 방면에 사용되는 탄소 나노 소재의 간단한 환경 친화적 생산 설비에 관한 것이다.The present invention relates to a simple environment-friendly production facility of carbon nanomaterials used for nano products such as graphene or fullerene.
탄소 나노 소재는 다층의 흑연 시트가 크림프되어 만들어진 섬유 모양의 나노 카본 재료이고, 나노 탄소 튜브와 일반 탄소 섬유 사이의 1차원 탄소 재료로서, 비교적 높은 결정 배향성, 비교적 우수한 전도성과 열전도성을 갖는다. 상기 탄소 나노 소재는 화학기상 증착법에 의해 성장된 일반 탄소 섬유의 낮은 밀도, 높은 비탄성율, 높은 비강도, 높은 전도성, 열안정성 등의 특징을 가지기 때문에, 항공 우주, 교통, 스포츠 및 레저용품, 의료, 기계 및 방직 등의 분야에 널리 응용되고 있다. Carbon nanomaterial is a fibrous nano carbon material made by crimping a multi-layered graphite sheet, and is a one-dimensional carbon material between a nano carbon tube and a general carbon fiber, and has a relatively high crystal orientation, relatively good conductivity and thermal conductivity. Since the carbon nanomaterial has characteristics of low density, high inelasticity, high specific strength, high conductivity, and thermal stability of general carbon fibers grown by chemical vapor deposition, aerospace, transportation, sports and leisure goods, medical , Machinery and textiles.
종래의 탄소 나노 소재 제조 설비는 주로 화학기상증착 설비, 정전기 방사설비 및 고체상 합성설비를 포함한다. 그러나 상기 탄소 나노 소재 제조 설비는 구조가 비교적 복잡하기 때문에, 비용이 비교적 높고, 가공 시에 주변 환경이 오염되기 쉽다. Conventional carbon nanomaterial manufacturing facilities mainly include chemical vapor deposition facilities, electrostatic spinning facilities, and solid phase synthesis facilities. However, since the carbon nanomaterial manufacturing facility has a relatively complex structure, the cost is relatively high and the surrounding environment is likely to be contaminated during processing.
종래의 나노 소재의 생산 방법은 아크법, 화학적 박리법, 및 기계적 박리법으로 나뉜다. 아크를 이용해 탄소 재료를 이온화시키는 방법이 아크법이고, 상기 아크법은 나노 탄소 동위원소를 생성하므로 너무 많은 전기와 에너지를 소모하기 때문에, 산업화에 적합하지 않다. 탄소를 산화물로 산화시키고, 다른 화학물질을 사용해서 산소 분자를 추출하면, 탄소 동위원소만 남는데, 이 방법은 환경 및 수질이 많이 오염되고, 동위원소에 불순물이 너무 많아서 품질이 열악하더라도, 양산화 가능성이 가장 크지만 아직 표준을 충족시키지는 못했다. 기계적 방법을 사용해서 탄소 원소를 한 층 한 층 박리시켜서 탄소 동위원소를 얻는 것이 기계적 박리법이며, 이 방법은 너무 복잡하고, 비용이 너무 비싸며, 효율성이 낮아 양산이 어렵다. Conventional methods for producing nanomaterials are divided into an arc method, a chemical peeling method, and a mechanical peeling method. A method of ionizing a carbon material using an arc is an arc method, and since the arc method generates nano carbon isotopes, it consumes too much electricity and energy, and thus is not suitable for industrialization. When carbon is oxidized to oxides and oxygen molecules are extracted using other chemicals, only carbon isotopes remain. This method pollutes the environment and water quality, and isotopes have too many impurities. This is the largest, but has not yet met the standard. It is a mechanical peeling method to obtain carbon isotopes by peeling the carbon elements layer by layer using a mechanical method, which is too complicated, too expensive, and difficult to mass-produce due to its low efficiency.
종래의 기술 단점을 감안하여, 본 고안의 목적은 상기 종래의 기술에 존재하는 문제를 해결함으로써, 간단한 제조 설비, 저렴한 비용, 환경 친화성, 낮은 에너지 소모 및 양산에 적합한 일종의 탄소 나노 소재의 간단한 환경 친화적 생산 설비를 제공하는 데에 있다.In view of the disadvantages of the prior art, the object of the present invention is to solve the problems existing in the prior art, simple manufacturing equipment, low cost, environmental friendliness, low energy consumption and a simple environment of a kind of carbon nanomaterial suitable for mass production It is to provide friendly production facilities.
상기 기술 목적을 달성하기 위해, 본 고안이 제공하는 일종의 탄소 나노 소재의 간단한 환경 친화적 생산 설비는 단락 발전기, 단락 발전기와 연결되는 AC/DC 정류기를 포함하며, 상기 AC/DC 정류기 출력단에는 탄소 나노 소재를 생산하는 탄소 나노 진공장치가 있고, 상기 탄소 나노 진공장치에는 탄소 나노 진공장치를 제어하는 탄소 나노 제어기가 있다. In order to achieve the above technical purpose, a simple environment-friendly production facility of a kind of carbon nano material provided by the present invention includes a short-circuit generator and an AC / DC rectifier connected to the short-circuit generator, and the carbon / nano material is provided at the output terminal of the AC / DC rectifier. There is a carbon nano-vacuum device for producing, and the carbon nano-vacuum device has a carbon nano-controller for controlling the carbon nano-vacuum device.
상기 주요 기술적 특징에 따라서, 상기 탄소 나노 진공장치는 진공 탱크, 제 1 공급기, 제 1 흑연 로드, 제 2 공급기, 제 2 흑연 로드, 나노 소재 수집기, 흑연 커버를 포함한다. 상기 제 1 흑연 로드는 제 1 공급기 상단에 설치되고, 상기 제 2 흑연 로드는 제 2 공급기 상단에 설치되며, 상기 제 1 공급기는 제 2 공급기와 평행으로 설치되고, 상기 제 1 흑연 로드는 제 2 흑연 로드와 평행으로 설치되며, 제 1 흑연 로드와 제 2 흑연 로드는 각각 AC/DC 정류기와 연결된다. 상기 나노 소재 수집기는 제 1 공급기와 제 2 공급기 사이에 설치되어 제 1 흑연 로드와 제 2 흑연 로드가 교차하는 하단에 위치한다. 상기 흑연 커버 하단은 나노 소재 수집기 상단에 설치되고, 흑연 커버 상단이나 중단은 제 1 흑연 로드 우단과 제 2 흑연 로드 좌단의 교차 지점에 위치하며, 상기 흑연 커버는 제 1 흑연 로드 우단과 제 2 흑연 로드 좌단의 교차 지점을 나노 소재 수집기 상단과 함께 밀폐 공간으로 형성한다. 상기 제 1 흑연 로드, 제 2 흑연 로드, 제 1 공급기, 제 2 공급기, 흑연 커버, 나노 소재 수집기는 각각 진공 탱크 내부에 설계된다. According to the above main technical feature, the carbon nano vacuum apparatus includes a vacuum tank, a first feeder, a first graphite rod, a second feeder, a second graphite rod, a nanomaterial collector, and a graphite cover. The first graphite rod is installed on the top of the first feeder, the second graphite rod is installed on the top of the second feeder, the first feeder is installed in parallel with the second feeder, and the first graphite rod is the second It is installed parallel to the graphite rod, and the first graphite rod and the second graphite rod are respectively connected to an AC / DC rectifier. The nano-material collector is installed between the first feeder and the second feeder and is located at the bottom where the first graphite rod and the second graphite rod intersect. The bottom of the graphite cover is installed on the top of the nanomaterial collector, and the top or middle of the graphite cover is located at the intersection of the right end of the first graphite rod and the left end of the second graphite rod, and the graphite cover has the right end of the first graphite rod and the second graphite. The intersection of the left end of the rod is formed into a closed space together with the top of the nanomaterial collector. The first graphite rod, the second graphite rod, the first feeder, the second feeder, the graphite cover, and the nanomaterial collector are each designed inside a vacuum tank.
본 고안의 목적, 구조적 특징 및 그 기능에 대한 진일보 이해를 위해, 아래에서 도면과 함께 상세히 설명한다.For further understanding of the purpose of this invention, structural features and their functions, it will be described in detail with the drawings below.
본 고안의 유익한 기술적 효과는 다음과 같다. The beneficial technical effects of the present invention are as follows.
상기 AC/DC 정류기 출력단에 탄소 나노 소재를 생산하는 탄소 나노 진공장치가 있으며, 그 탄소 나노 진공장치에는 탄소 나노 진공장치를 제어하는 탄소 나노 제어기가 있다. 단락 발전기를 이용해 생성된 교류는 AC/DC 정류기를 거쳐 직류 전원으로 정류되어 각각 동일한 방향으로 제 1 흑연 로드, 제 2 흑연 로드에 전원을 공급함으로써, 제 1 흑연 로드와 제 2 흑연 로드 교차 지점에서 고전압 아크를 생성시키고, 그 고전압 아크는 흑연 로드 상의 물질을 플라즈마화 시킴으로써, 상기 흑연 로드 중의 탄소 원자를 분해해서 탄소 나노 소재를 석출시키며, 상기 탄소 나노 소재는 흑연 커버를 거쳐 나노 수집기 내부에 수집된다. 종래의 유사한 기술과 비교하면, 제조 설비가 간단하고, 비용이 저렴한 장점을 갖는다. 또 상기 전체 탄소 나노 소재가 밀폐된 흑연 커버 공간 내에서 완료되기 때문에, 가스가 외부로 배출되지 않아서 환경 보호 효과도 달성할 수 있다. 그밖에, 본 고안의 제조 방식은 양산에 적합하다.In the AC / DC rectifier output terminal, there is a carbon nano vacuum device that produces carbon nano materials, and the carbon nano vacuum device has a carbon nano controller that controls the carbon nano vacuum device. The alternating current generated using a short-circuit generator is rectified by a DC power supply through an AC / DC rectifier to supply power to the first graphite rod and the second graphite rod in the same direction, respectively, at the intersection of the first graphite rod and the second graphite rod. A high voltage arc is generated, and the high voltage arc decomposes carbon atoms in the graphite rod to deposit carbon nanomaterials by plasmalizing a material on the graphite rod, and the carbon nanomaterials are collected inside a nano collector through a graphite cover. . Compared with the conventional similar technology, the manufacturing equipment is simple and has the advantage of low cost. In addition, since the entire carbon nanomaterial is completed in an enclosed graphite cover space, the gas is not discharged to the outside, thereby achieving an environmental protection effect. In addition, the manufacturing method of the present invention is suitable for mass production.
도 1은 본 고안 중 탄소 나노 소재의 간단한 환경 친화적 설비의 결선도,
도 2는 본 고안 중 이중 철심 유도 코일의 원리도,
도 3은 본 고안 중 이중 철심 유도 코일 발전기의 원리도이다.1 is a connection diagram of a simple environment-friendly facility of carbon nanomaterials in the present invention,
2 is a principle diagram of a double iron core induction coil in the present invention,
3 is a principle diagram of a double iron core induction coil generator in the present invention.
본 고안이 해결하고자 하는 기술문제, 기술방안 및 유익한 효과를 더욱 명확하게 이해시키기 위해, 아래에서 도면과 실시예를 결합시켜 본 고안에 대해 진일보 상세히 설명한다. 여기에서 설명하는 구체적 실시예는 본 고안을 제한하는 것이 아니라 단지 본 고안을 설명하기 위해 사용된 것임을 이해해야 한다. In order to more clearly understand the technical problems, technical solutions, and beneficial effects to be solved by the present invention, the present invention will be described in detail by combining the drawings and examples below. It should be understood that the specific embodiments described herein are not intended to limit the invention, but are only used to describe the invention.
도 1에서 도 3을 참조하면, 아래에서 실시예를 결합시켜 설명하는 본 고안이 제공하는 일종의 탄소 나노 소재의 간단한 환경 친화적 생산 설비는 단락 발전기(1), AC/DC 정류기(2), 탄소 나노 진공장치 및 탄소 나노 제어기(3)를 포함한다. 1 to 3, a simple environment-friendly production facility of a kind of carbon nano material provided by the present invention described by combining embodiments below is a short circuit generator (1), AC / DC rectifier (2), carbon nano And a vacuum device and a
상기 탄소 나노 진공장치는 진공 탱크(4), 제 1 공급기(5), 제 1 흑연 로드(6), 제 2 공급기(7), 제 2 흑연 로드(8), 나노 소재 수집기(9), 흑연 커버(10)를 포함한다. 상기 제 1 흑연 로드(6)는 제 1 공급기(5) 상단에 설치되고, 상기 제 2 흑연 로드(8)는 제 2 공급기(7) 상단에 설치되며, 상기 제 1 공급기(5)는 제 2 공급기(7)와 평행으로 설치되고, 상기 제 1 흑연 로드(6)는 제 2 흑연 로드(8)와 평행으로 설치되며, 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8)는 각각 AC/DC 정류기(2)와 연결된다. 상기 나노 소재 수집기(9)는 제 1 공급기(5)와 제 2 공급기(7) 사이에 설치되어 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8)가 교차하는 하단에 위치한다. 상기 흑연 커버(10) 하단은 나노 소재 수집기(9) 상단에 설치되고, 흑연 커버(10) 상단이나 중단은 제 1 흑연 로드(6) 우단과 제 2 흑연 로드(8) 좌단의 교차 지점에 위치하며, 상기 흑연 커버(10)는 제 1 흑연 로드(6) 우단과 제 2 흑연 로드(8) 좌단의 교차 지점을 나노 소재 수집기(9) 상단과 함께 밀폐 공간으로 형성한다. 상기 제 1 흑연 로드(6), 제 2 흑연 로드(8), 제 1 공급기(5), 제 2 공급기(7), 흑연 커버(10), 나노 소재 수집기(9)는 각각 진공 탱크(4) 내부에 설계된다. 상기 단락 발전기(1)는 자기 전류 개방 회로식으로, 순방향으로 흐르는 유도 회로, 이중 철심 설계의 유도 코일을 포함한다. The carbon nano vacuum apparatus includes a vacuum tank (4), a first feeder (5), a first graphite rod (6), a second feeder (7), a second graphite rod (8), a nanomaterial collector (9), graphite It includes a cover (10). The first graphite rod 6 is installed on the top of the first feeder 5, the
AC/DC 정류기(2) 입력단은 단락 발전기(1) 양단에 설치되고, 상기 탄소 나노 진공장치는 AC/DC 정류기(2) 출력단에 설치되며, 상기 탄소 나노 제어기(3)는 탄소 나노 진공장치 상에 설치된다. 상기 제 1 흑연 로드(6)의 일단은 AC/DC 정류기(2)의 양극단과 연결되고, 제 2 흑연 로드(8)의 일단은 AC/DC 정류기(2)의 음극단과 연결된다. 제 1 공급기(5)는 제 1 흑연 로드(6)의 하단에 설치되고, 제 2 공급기(7)는 제 2 흑연 로드(8)의 하단에 설치되며, 상기 흑연 커버(10)는 나노 소재 수집기(9) 상단에 연결되고, 상기 나노 소재 수집기(9)는 제 1 공급기(5)와 제 2 공급기(7) 사이에 설치되며, 상기 흑연 커버(10)는 제 1 흑연 로드(6)의 우단과 제 2 흑연 로드(8)의 좌단이 교차하는 밀폐된 공간에 위치한다. 상기 탄소 나노 제어기(3)의 양단은 각각 제 1 공급기(5), 제 2 공급기(7)와 함께 연결된다. The AC / DC rectifier (2) input terminal is installed at both ends of the short circuit generator (1), the carbon nano vacuum device is installed at the output terminal of the AC / DC rectifier (2), and the carbon nano controller (3) is installed on the carbon nano vacuum device. Is installed in One end of the first graphite rod 6 is connected to the positive end of the AC /
상기 단락 발전기(1)의 출력단은 약 1500v~2000v의 고압 AC 교류 전류를 출력하고, 상기 고압 AC 교류 전류는 AC/DC 정류기(2)를 거쳐 DC 직류 전류로 변하며, 상기 DC 직류 전류는 진공 탱크(4) 내부의 제 1 흑연 로드(6)의 양극, 제 2 흑연 로드(8)의 음극에 각각 연결된다. 상기 제 1 흑연 로드(6), 제 2 흑연 로드(8)는 양변의 제 1 공급기(5), 제 2 공급기(7)에 의해 푸시되며, 상기 제 1 공급기(5)와 제 2 공급기(7)는 탄소 나노 제어기(3)의 제어를 받는다. 제 1 흑연 로드(6)의 음극단과 제 2 흑연 로드(8)의 양극단 사이의 간격이 2mm에서 10mm일 때, 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8) 사이에 고전압 아크가 발생하고, 그 고전압 아크는 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8)의 물질을 플라즈마화 시킴으로써, 상기 흑연 로드 표면의 탄소 원자가 분해되어 새로운 탄소 나노 소재로 다시 재결합된다. 흑연 커버(10)는 등갓처럼 고전압 아크를 뒤덮고, 고전압 아크 작용 하에 생성되는 탄소 나노 소재는 전부 나노 소재 수집기(9)의 내부에 수집 보관된다. The output stage of the short-circuit generator 1 outputs a high-voltage AC alternating current of about 1500v to 2000v, the high-voltage AC alternating current is converted to DC direct current through an AC /
상기 진공 탱크(4)는 생산된 제품의 요구사항을 달성하기 위해 진공도 2torr 이상으로 유지된다. 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8) 사이에 생성되는 아크 크기는 조절할 수 있고, 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8) 사이의 간격 크기는 아크 크기를 제어할 수 있다. 그밖에, 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8) 사이에서 아크가 생성되면, 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8) 사이의 전압은 50v에서 250v로 떨어지고, 전류는 2.5A, 전력 소모는 125w에서 625wh 사이임에 따라, 생산 비용 절감 효과를 얻을 수 있다.The
본 실시예 중에서, 상기 단락 발전기(1)는 이중 철심 유도 코일 아크를 사용한 발전기 구조이다. AC/DC 정류기(2), 탄소 동위원소 소재를 생산하는 진공장치, 탄소 나노의 진공장치를 제어하는 제어기, 발전기의 고정자 유도 코일은 이중 철심 설계이며, 두 개의 철심 거리는 자석보다 크고, 자기 회로는 개방식 설계이며, 유도 전류는 순방향 흐름이고, 발전기의 이동자는 자석 그룹이다. 상기 진공 탱크(4)의 공기 압력은 -2에서 6토르(Torr)압력으로 배기된다. 진공 탱크(4) 내에는 제 1 공급기(5), 제 1 흑연 로드(6), 제 2 공급기(7), 제 2 흑연 로드(8), 나노 소재 수집기(9), 흑연 커버(10)가 설치되고, 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8)의 교차 지점에서 고전압 아크가 생성된다. 제 1 흑연 로드(6)의 공급기와 제 2 흑연 로드(8)의 공급기를 제어하여 두 개의 흑연 로드의 교차 지점에서 안정적인 고전압 아크를 생성할 수 있게 보증하고, 고전압 아크가 비정상적으로 나타날 때는 경고 신호를 보내서 설비를 안전하게 보호한다. In this embodiment, the short circuit generator 1 is a generator structure using a double iron core induction coil arc. The AC / DC rectifier (2), a vacuum device for producing carbon isotope materials, a controller for controlling the vacuum device for carbon nano, and a stator induction coil of the generator have a double iron core design, the distance between the two iron cores is larger than the magnet, and the magnetic circuit is Open design, induction current is forward flow, generator's mover is a group of magnets. The air pressure of the
발전기의 고정자는 이중 철심 설계인 유도 코일이며, 두 개의 철심 거리는 자석보다 크고, 자기 회로는 개방식 설계이며, 유도 전류는 순방향 흐름이고, 발전기의 이동자는 자석 그룹이다. 이것은 본 실시예 중의 핵심 설계로서, 이러한 설계의 발전기 출력단은 직접 단락될 수 있어서 발전기가 연소되지 않기 때문에, 고전압 아크의 생성이 용이하지만 에너지 소모는 매우 낮다. 이러한 전원으로 탄소 나노 소재를 환경 친화적으로 간단하게 제조할 수 있고, 생산 설비도 매우 간단하고 저렴하며, 생산 에너지 비용도 매우 저렴하다. 본 실시예에 따르면, 아크 생성에는 125W만 소요되고, 탄소 나노 소재를 생산하려면 1kW/h의 전기에너지만 필요하다. The stator of the generator is an induction coil with a double iron core design, the distance between the two iron cores is larger than the magnet, the magnetic circuit is of an open design, the induction current is forward flow, and the generator's mover is a group of magnets. This is the core design in this embodiment, since the generator output stage of this design can be directly short-circuited so that the generator does not burn, it is easy to generate a high voltage arc, but the energy consumption is very low. With such a power source, carbon nanomaterials can be easily manufactured in an environmentally friendly manner, production facilities are very simple and inexpensive, and production energy costs are very low. According to this embodiment, only 125 W is required for arc generation, and only 1 kW / h of electrical energy is required to produce carbon nanomaterials.
이중 철심 코어 아크 발전기는 AC/DC 정류기(2)에 연결되며, 상기 AC/DC 정류기(2) 출력단에는 탄소 나노 소재를 생산하는 탄소 나노 진공장치가 있으며, 상기 탄소 나노 진공장치에는 탄소 나노 진공장치를 제어하는 탄소 나노 제어기(3)가 있다. 상기 나노 소재 수집기(9)는 제 1 공급기(5)와 제 2 공급기(7) 사이에 설치되어 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8)의 교차 지점 하단에 위치한다. 상기 흑연 커버(10) 하단은 나노 소재 수집기(9) 상단에 설치되고, 흑연 커버(10) 상단 또는 중단은 제 1 흑연 로드(6) 우단과 제 2 흑연 로드(8) 좌단이 서로 교차하는 곳에 위치하며, 상기 흑연 커버(10)는 제 1 흑연 로드(6) 우단 및 제 2 흑연 로드(8) 좌단의 상호 교차 지점을 나노 소재 수집기(9) 상단과 하나로 연결시켜 밀폐 공간으로 형성시킨다. 상기 제 1 흑연 로드(6), 제 2 흑연 로드(8), 제 1 공급기(5), 제 2 공급기(7), 흑연 커버(10), 나노 소재 수집기(9)는 각각 진공 탱크(4) 내부에 설계된다. 이중 철심 코일 아크 발전기는 탄소 나노를 경제적이고도 환경 친화적으로 제조하는 특성을 갖는다. 또한, 본 실시예의 제조 방식은 양산에 적합하다. The double-core core arc generator is connected to an AC / DC rectifier (2), and there is a carbon nano-vacuum device that produces carbon nano-materials at the output terminal of the AC / DC rectifier (2), and the carbon nano-vacuum device has a carbon nano-vacuum device. There is a
도 2를 참조하면, 상기 이중 철심 유도 코일은 유도 코일의 두 개 철심으로 구성된다. 자석 M이 도면의 좌변에서 유도 코일로 이동하면, 철심 X가 자석 M에 점점 근접하고, 철심 X는 자석 M의 자력선을 대량 유도하여 유도 코일의 좌변 구리선을 커팅한다. 그러나 동시에 유도 코일의 우변 철심 Y는 거리가 매우 멀어서, 철심 Y에 의해 유도되어 유도 코일의 우변 구리선을 커팅하는 자력선이 거의 없기 때문에, 유도 전류는 동일한 방향으로만 흐를 수 있다. 자석 M이 유도 코일 철심 X와 철심 Y의 중간으로 이동하면, 자석 M의 자력선이 철심 X와 철심 Y를 유도하여 유도 코일 양변을 커팅하는 수량은 동일하지만, 철심 X의 자력선 수량은 감소하고, 반대로 철심 Y의 자력선 수량은 증가하기 때문에, 유도 전류는 마찬가지로 동일한 방향으로만 흐를 수 있다. 자석 M이 유도 코일을 벗어남에 따라, 자석 M은 철심 Y에 점점 근접해지며, 이러한 자석 M의 자력선이 철심 Y를 유도하여 유도 코일 우변을 커팅하는 수량이 대폭 증가하고, 반대로 유도 코일의 좌변 철심 X는 거리가 너무 멀어서 철심 X에 의해 유도되어 유도 코일의 좌변 구리선을 커팅하는 자력선은 거의 없기 때문에, 유도 전류는 마찬가지로 동일한 방향을 따라 유도 코일 내에서 순방향으로만 흐를 수 있다. 2, the double iron core induction coil is composed of two iron cores of the induction coil. When the magnet M moves from the left side of the drawing to the induction coil, the iron core X gradually approaches the magnet M, and the iron core X induces a large amount of magnetic force lines of the magnet M to cut the copper wire on the left side of the induction coil. However, at the same time, the right side iron core Y of the induction coil is very long, and since there is little magnetic force line induced by the iron core Y to cut the right side copper wire of the induction coil, the induction current can flow only in the same direction. When the magnet M moves to the middle of the induction coil iron core X and the iron core Y, the magnetic wire of the magnet M induces the iron core X and the iron core Y to cut both sides of the induction coil, but the quantity of the magnetic wire of the iron core X decreases, and vice versa. Since the number of magnetic wires of the iron core Y increases, the induced current can likewise flow only in the same direction. As the magnet M leaves the induction coil, the magnet M becomes closer to the iron core Y, and the magnetic force line of the magnet M induces the iron core Y to significantly increase the quantity of cutting the right side of the induction coil, and, conversely, the left core iron core X of the induction coil. Since the distance is too far and there is little magnetic force line induced by the iron core X to cut the copper wire on the left side of the induction coil, the induction current can likewise flow only in the forward direction in the induction coil along the same direction.
상기 이중 철심 유도 코일은 원래 4개의 독립된 이중 철심 유도 코일로 구성되며, 각 이중 철심 유도 코일 유도 전류가 모두 순방향 흐름이기 때문에, 각 이중 철심 유도 코일을 독립된 전원으로 볼 수 있으며, 4개의 독립된 이중 철심 유도 코일은 필요에 따라 직렬 또는 병렬로 연결하여 설계 상에서 요구하는 다양한 목적을 달성할 수 있다. 도 3은 이중 철심 유도 코일 발전기의 고정자 이중 철심 유도 코일과 이동자 자석 간의 최적화 배열이다. The double iron core induction coil is originally composed of four independent double iron core induction coils, and since each double iron core induction coil induction current is all in a forward flow, each double iron core induction coil can be viewed as an independent power source and has four independent double iron cores. The induction coil can be connected in series or in parallel as needed to achieve various purposes required in the design. 3 is an optimized arrangement between the stator double iron core induction coil and the mover magnet of the double iron core induction coil generator.
요약하면, 상기 AC/DC 정류기(2) 출력단에는 탄소 나노 소재를 생산하는 탄소 나노 진공장치가 있고, 상기 탄소 나노 진공장치에는 탄소 나노 진공장치를 제어하는 탄소 나노 제어기(3)가 있다. 단락 발전기(1)를 이용해 생성된 교류는 AC/DC 정류기(2)를 거쳐 직류 전원으로 정류되어 각각 동일한 방향으로 제 1 흑연 로드(6), 제 2 흑연 로드(8)에게 전원을 공급함으로써, 제 1 흑연 로드(6)와 제 2 흑연 로드(8)의 교차 지점에서 고전압 아크를 생성시키고, 그 고전압 아크는 흑연 로드 상의 물질을 플라즈마화 시킴으로써, 상기 흑연 로드 중의 탄소 원자를 분해해서 탄소 나노 소재를 석출하며, 그 탄소 나노 소재는 흑연 커버를 거쳐 나노 소재 수집기(9) 내부에 수집된다. 종래의 유사한 기술과 비교하여, 제조 설비가 간단하고, 비용이 저렴한 장점을 갖는다. 또 상기 전체 탄소 나노 소재가 밀폐된 흑연 커버(10) 공간 내에서 완료되기 때문에, 가스가 외부로 배출되지 않아서 환경 보호 효과도 달성할 수 있다. 그밖에, 본 고안의 제조 방식은 양산에 적합하다. In summary, the AC /
위의 도면은 본 고안의 최적화 실시예에 대한 설명이며, 이로 인해 본 고안의 청구 범위는 제한되지 않는다. 본 영역의 기술자가 본 고안의 범위와 본질을 벗어나지 않는 내에서 행한 임의의 수정, 등가의 교체와 개선은 모두 본 고안의 청구 범위 내에 속한다.The above drawing is a description of an optimized embodiment of the present invention, and thus the claims of the present invention are not limited. Any modifications, equivalent replacements, and improvements made by those skilled in the art without departing from the scope and nature of the invention are all within the scope of the claims of the invention.
1 : 단락 발전기
2 : AC/DC 정류기
3 : 탄소 나노 제어기
4 : 진공 탱크
5 : 제 1 공급기
6 : 제 1 흑연 로드
7 : 제 2 공급기
8 : 제 2 흑연 로드
9 : 나노 소재 수집기
10 : 흑연 커버1: Short circuit generator 2: AC / DC rectifier
3: Carbon nano controller 4: Vacuum tank
5: 1st feeder 6: 1st graphite rod
7: 2nd feeder 8: 2nd graphite rod
9: Nano material collector 10: graphite cover
Claims (4)
상기 AC/DC 정류기 출력단에는 탄소 나노 소재를 생산하는 탄소 나노 진공장치가 있고, 상기 탄소 나노 진공장치에는 탄소 나노 진공장치를 제어하는 탄소 나노 제어기가 있는 것을 특징으로 하는 탄소 나노 소재의 간단한 환경 친화적 생산 설비.Short circuit generator, AC / DC rectifier connected to short circuit generator,
The AC / DC rectifier output stage has a carbon nano-vacuum device that produces carbon nano-materials, and the carbon nano-vacuum device has a simple, environmentally friendly production of carbon nano-materials, which includes a carbon nano-controller that controls the carbon nano-vacuum device. equipment.
상기 단락 발전기의 고정자 유도 코일은 이중 철심 설계이며, 두 개의 철심 거리는 자석보다 크고, 자기 회로는 개방식 설계이며, 유도 전류는 순방향 흐름이고, 발전기의 이동자는 자석 그룹인 것을 특징으로 하는 철심 유도 코일 아크 발전기.According to claim 1,
The stator induction coil of the short circuit generator has a double iron core design, the distance between the two iron cores is larger than the magnet, the magnetic circuit is an open design, the induction current is forward flow, and the mover of the generator is an iron core induction coil arc characterized by being a group of magnets. generator.
상기 탄소 나노 진공장치는 진공 탱크, 제 1 공급기, 제 1 흑연 로드, 제 2 공급기, 제 2 흑연 로드, 나노 소재 수집기, 흑연 커버를 포함하며,
상기 제 1 흑연 로드는 제 1 공급기 상단에 설치되고, 상기 제 2 흑연 로드는 제 2 공급기 상단에 설치되며, 상기 제 1 공급기와 제 2 공급기는 평행으로 설치되고, 상기 제 1 흑연 로드와 제 2 흑연 로드는 평행으로 설치되며, 제 1 흑연 로드와 제 2 흑연 로드는 각각 AC/DC 정류기와 연결되며,
상기 나노 소재 수집기는 제 1 공급기와 제 2 공급기 사이에 설치되어 제 1 흑연 로드와 제 2 흑연 로드가 서로 교차하는 하단에 위치하며,
상기 흑연 커버 하단은 나노 소재 수집기 상단에 설치되고, 흑연 커버 상단이나 중단은 제 1 흑연 로드 우단과 제 2 흑연 로드 좌단의 교차 지점에 위치하며, 상기 흑연 커버는 제 1 흑연 로드 우단과 제 2 흑연 로드 좌단의 교차 지점을 나노 소재 수집기 상단과 하나로 연결시켜 밀폐 공간으로 형성하며,
상기 제 1 흑연 로드, 제 2 흑연 로드, 제 1 공급기, 제 2 공급기, 흑연 커버, 나노 소재 수집기가 각각 진공 탱크 내부에 설계되는 것을 특징으로 하는 탄소 나노 소재의 간단한 환경 친화적 생산 설비.According to claim 1,
The carbon nano vacuum apparatus includes a vacuum tank, a first feeder, a first graphite rod, a second feeder, a second graphite rod, a nano material collector, and a graphite cover,
The first graphite rod is installed on the top of the first feeder, the second graphite rod is installed on the top of the second feeder, the first feeder and the second feeder are installed in parallel, the first graphite rod and the second The graphite rods are installed in parallel, the first graphite rod and the second graphite rod are respectively connected to an AC / DC rectifier,
The nano-material collector is installed between the first feeder and the second feeder and is located at the bottom where the first graphite rod and the second graphite rod cross each other,
The bottom of the graphite cover is installed on the top of the nanomaterial collector, and the top or middle of the graphite cover is located at the intersection of the right end of the first graphite rod and the left end of the second graphite rod, and the graphite cover has the right end of the first graphite rod and the second graphite. The intersection of the left end of the rod is connected to the top of the nano-material collector to form a closed space,
The first graphite rod, the second graphite rod, the first feeder, the second feeder, the graphite cover, a simple environmentally friendly production facility of carbon nanomaterials, characterized in that the nano-material collector is designed inside each vacuum tank.
제 1 흑연 로드의 공급기와 제 2 흑연 로드의 공급기를 제어하여 두 흑연 로드의 교차 지점에서 안정적인 고전압 아크를 생성할 수 있게 보증하고, 고전압 아크가 비정상적으로 나타날 때는 경고 신호를 보내서 설비를 안전하게 보호할 수 있는 것을 특징으로 하는 진공장치의 제어기.According to claim 1,
The supply of the first graphite rod and the supply of the second graphite rod are controlled to ensure that a stable high voltage arc can be generated at the intersection of the two graphite rods, and when the high voltage arc appears abnormally, a warning signal is sent to secure the facility. The controller of the vacuum device, characterized in that can be.
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KR2020180004214U KR20200000618U (en) | 2018-09-10 | 2018-09-10 | Simple and environment-friendly production equipment for carbon nano-materials |
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KR101048311B1 (en) | 2008-10-30 | 2011-07-13 | 한국전기연구원 | Graphite nano powder manufacturing method and apparatus |
KR20140038411A (en) | 2011-04-15 | 2014-03-28 | 가부시키가이샤 간쿄우 에네루기 나노 기쥬츠 겡큐쇼 | Apparatus for producing carbon nanomaterial, and use thereof |
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KR20140038411A (en) | 2011-04-15 | 2014-03-28 | 가부시키가이샤 간쿄우 에네루기 나노 기쥬츠 겡큐쇼 | Apparatus for producing carbon nanomaterial, and use thereof |
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