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KR20160090225A - Heating furnace for carbon nanotube assembly producing - Google Patents

Heating furnace for carbon nanotube assembly producing Download PDF

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KR20160090225A
KR20160090225A KR1020150033719A KR20150033719A KR20160090225A KR 20160090225 A KR20160090225 A KR 20160090225A KR 1020150033719 A KR1020150033719 A KR 1020150033719A KR 20150033719 A KR20150033719 A KR 20150033719A KR 20160090225 A KR20160090225 A KR 20160090225A
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KR
South Korea
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unit
synthesis
carbon nanotube
heat
furnace
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Inventor
정영진
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숭실대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은, 탄소나노튜브 집합체 제조를 위한 합성로로서, 내측으로 탄소나노튜브 집합체 합성 공간을 제공하는 복수의 단위 합성로; 상기 복수의 단위 합성로로 탄소나노튜브 집합체의 합성을 위한 합성 원료를 공급하는 원료 공급부; 상기 복수의 단위 합성로로 이송용 가스를 공급하는 이송 가스 공급부; 상기 복수의 단위 합성로에 대하여 열을 인가하는 열 공급부; 및 상기 복수의 단위 합성로의 타단에서 각각 배출되는 상기 탄소나노튜브 집합체를 감는 권취부를 포함하는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로를 제공한다.
본 발명은 고품질의 탄소나노튜브 집합체를 대량, 대면적으로 합성할 수 있고, 복수의 합성로를 사용하되 복수의 합성로를 사용하되 열 공급부와, 원료 공급부, 이송 가스 공급부 및 권취부를 공유할 수 있다.The present invention relates to a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate, comprising: a plurality of unit synthesis furnaces for providing a synthesis space of a carbon nanotube aggregate inside; A raw material supply unit for supplying a starting material for synthesis of the carbon nanotube aggregate to the plurality of unit synthesis furnaces; A transfer gas supply unit for supplying the transfer gas to the plurality of unit synthesis furnaces; A heat supply unit for applying heat to the plurality of unit synthesis passages; And a winding section for winding the carbon nanotube aggregate discharged from the other end of each of the plurality of unit synthesis passages.
The present invention can synthesize a high-quality carbon nanotube aggregate in a large amount and a large area, and a plurality of synthesis furnaces are used, but a plurality of synthesis furnaces are used, and a heat supply part, a raw material supply part, a feed gas supply part and a winding part can be shared have.

Description

탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로{Heating furnace for carbon nanotube assembly producing}[0001] The present invention relates to a method for producing a carbon nanotube aggregate,

본 발명은 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄소나노튜브 집합체를 대량으로 합성할 수 있는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate, and more particularly, to a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate capable of mass-synthesizing carbon nanotube aggregates.

나노기술은 21세기를 선도해 갈 다양한 분야에서 미래의 기술로 인식되고 있고 특히, 탄소나노튜브(carbon nanotube : CNT)를 이용한 나노기술의 경우는 탄소나노튜브가 가지는 구조 및 물성의 이방성과 단일벽, 이중벽, 다중벽 등의 다양한 구조를 가지는 구조적 다양성 및 감긴 형태에 따라 도체, 반도체의 성질을 가지고 높은 전기 전도도를 가지며, 전기장의 인가시 튜브 끝에서 전기장이 강하게 증폭되는 전기적 특성, 길이방향의 견고한 공유결합에 의한 높은 영률 및 기계적 강도에 의하여 2차 전지, 연료전지, 디스플레이, 반도체 기술 분야 등 그 응용분야는 다양하다.Nanotechnology is recognized as a future technology in various fields that will lead the 21st century. Especially, in case of nanotechnology using carbon nanotube (CNT), the anisotropy of the structure and physical properties of carbon nanotubes, It has high electrical conductivity with conductor and semiconductor properties depending on the structural diversity and winding shape with various structures such as double wall and multiwall. Electrical characteristics such that electric field is strongly amplified at the end of tube when electric field is applied, Due to the high Young's modulus and mechanical strength due to bonding, there are various applications such as secondary batteries, fuel cells, displays, and semiconductor technology fields.

근년에는 화학 기상 성장법, 플라즈마법, 펄스 아크법 등과 같이 2층 카본나노튜브의 비율이 높은 카본 나노튜브 집합체를 합성할 수 있는 것이 알려지게 되었다.In recent years, it has become known that a carbon nanotube aggregate having a high ratio of two-layer carbon nanotubes such as a chemical vapor deposition method, a plasma method, and a pulse arc method can be synthesized.

도 1은 종래의 기술에 의한 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the construction of a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate according to the prior art.

도 1을 참조하면, 소정의 형태로 이루어진 합성로(10)의 일단으로는 원료와 이송가스가 공급되고, 합성로(10)의 외주 상에는 열 공급부(40)가 배치되어, 합성 작업에 필요한 열을 인가함을 알 수 있다. 또한, 합성로(10)의 타단으로는 탄소나노튜브 집합체(1)가 배출됨을 알 수 있다. 배출된 탄소나노튜브 집합체(1)는 소정의 와인더에 의해 감겨져 이후의 사용에 대비하여 보관된다. 1, a raw material and a transfer gas are supplied to one end of a synthetic furnace 10 having a predetermined shape, and a heat supply unit 40 is disposed on the outer periphery of the synthesis furnace 10, . ≪ / RTI > It can be seen that the carbon nanotube aggregate 1 is discharged to the other end of the synthesis furnace 10. The discharged carbon nanotube aggregate 1 is wound by a predetermined winder and stored for later use.

상기와 같은 종래의 기술을 이용하여, 많은 양의 탄소나노튜브 집합체를 제조하기 위해서는 많은 양의 원료를 투입하여야 한다. 그러나, 합성할 수 있는 탄소나노튜브 집합체의 합성량은 합성로의 크기에 의해 한정되며, 탄소나노튜브 집합체의 넓이나 두께는 합성로의 직경에 의해서 제한되는 문제점이 있다. In order to produce a large amount of carbon nanotube aggregates using a conventional technique as described above, a large amount of raw materials must be supplied. However, the amount of synthesized carbon nanotube aggregate is limited by the size of the synthesis furnace, and the width and thickness of the carbon nanotube aggregate are limited by the diameter of the synthesis furnace.

탄소나노튜브 집합체의 합성량을 늘리기 위해서는 단일 합성로 시스템을 많이 제조하여 사용하여야 하나, 이를 운전하기 위한 인력과 공간 및 설비가 많이 소요되는 문제점이 있다. In order to increase the synthesis amount of the carbon nanotube aggregate, it is necessary to manufacture and use a large number of systems in a single synthesis system. However, there is a problem that labor, space, and facilities are required to operate the system.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고품질의 탄소나노튜브 집합체를 대량으로 합성할 수 있는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate capable of mass-synthesizing high-quality carbon nanotube aggregates.

또한, 본 발명은 합성로의 단면을 타원으로 형성하고 합성로의 장경에 대응하는 대면적의 탄소나노튜브를 생산할 수 있는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is another object of the present invention to provide a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate which is capable of forming a cross section of a synthesis furnace with an ellipse and producing a large-area carbon nanotube corresponding to a long diameter of the synthesis furnace.

또한, 본 발명은 복수의 합성로를 사용하되 열 공급부와, 원료 공급부, 이송 가스 공급부 및 권취부를 공유하여 인력과 공간 및 설비가 감소되는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로를 제공하는 것을 목적으로 한다. It is another object of the present invention to provide a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate using a plurality of synthesis furnaces and sharing a heat supply part, a raw material supply part, a transfer gas supply part and a winding part to reduce manpower, space and equipment do.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면에 의하면, 탄소나노튜브 집합체 제조를 위한 합성로로서, 내측으로 탄소나노튜브 집합체 합성 공간을 제공하는 단면 형태가 원형인 복수의 단위 합성로; 상기 복수의 단위 합성로로 탄소나노튜브 집합체의 합성을 위한 합성 원료를 공급하는 원료 공급부; 상기 복수의 단위 합성로로 이송용 가스를 공급하는 이송 가스 공급부; 상기 복수의 단위 합성로에 대하여 열을 인가하는 열 공급부; 및 상기 복수의 단위 합성로에서 각각 배출되는 상기 탄소나노튜브 집합체를 함께 감는 권취부를 포함하는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로를 제공한다.To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate, comprising: a plurality of unit synthesis furnaces having a circular cross-sectional shape for providing a space for composing a carbon nanotube aggregate inward; A raw material supply unit for supplying a starting material for synthesis of the carbon nanotube aggregate to the plurality of unit synthesis furnaces; A transfer gas supply unit for supplying the transfer gas to the plurality of unit synthesis furnaces; A heat supply unit for applying heat to the plurality of unit synthesis passages; And a winding section for winding together the carbon nanotube aggregates discharged from the plurality of unit synthesis passages, respectively.

상기 복수의 단위 합성로는 일렬로 배치될 수 있다.The plurality of unit synthesis paths may be arranged in a line.

상기 복수의 단위 합성로는 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.The plurality of unit synthesis paths may be arranged in a matrix form.

상기 열 공급부는 상기 단위 합성로의 외주를 감싸는 형태로 배치될 수 있다.The heat supply unit may be arranged to surround the outer periphery of the unit synthesis furnace.

상기 열 공급부는 상기 단위 합성로의 양측으로 배치될 수 있다.The heat supply unit may be disposed on both sides of the unit synthesis furnace.

상기 열 공급부는 상기 단위 합성로의 외주면 상에 90도의 각거리를 두고 배치될 수 있다.The heat supply unit may be disposed at an angle of 90 degrees on the outer peripheral surface of the unit synthesis furnace.

상기 열 공급부는 상기 단위 합성로에 대하여 200 내지 1200℃의 열을 인가할 수 있다.The heat supply unit may apply heat of 200 to 1200 占 폚 to the unit synthesis furnace.

상기 열 공급부는, 상기 단위 합성로의 원료 공급단측으로는 200℃의 열을 인가하고, 상기 단위 합성로의 중간부로는 1200℃의 열을 인가하며, 상기 단위 합성로의 배출단측으로는 400℃의 열을 인가할 수 있다.The heat supply unit applies heat of 200 占 폚 to the raw material supply end of the unit synthesis furnace, applies heat of 1200 占 폚 to the intermediate portion of the unit synthesis furnace, Can be applied.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제2 측면에 의하면, 탄소나노튜브 집합체 제조를 위한 합성로로서, 내측으로 탄소나노튜브 집합체 합성 공간을 제공하고 평단면 형태는 타원인 복수의 단위 합성로; 상기 복수의 단위 합성로로 탄소나노튜브 집합체의 합성을 위한 합성 원료를 공급하는 원료 공급부; 상기 복수의 단위 합성로로 이송용 가스를 공급하는 이송 가스 공급부; 상기 복수의 단위 합성로에 대하여 열을 인가하는 열 공급부; 및 상기 복수의 단위 합성로에서 각각 배출되는 상기 탄소나노튜브 집합체를 함께 감는 권취부를 포함하는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로를 제공한다.To achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, there is provided a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate, comprising: a plurality of unit synthesis furnaces, each of which has a space for synthesizing a carbon nanotube aggregate inside thereof; A raw material supply unit for supplying a starting material for synthesis of the carbon nanotube aggregate to the plurality of unit synthesis furnaces; A transfer gas supply unit for supplying the transfer gas to the plurality of unit synthesis furnaces; A heat supply unit for applying heat to the plurality of unit synthesis passages; And a winding section for winding together the carbon nanotube aggregates discharged from the plurality of unit synthesis passages, respectively.

상기 복수의 단위 합성로는 일렬로 배치되되, 상기 단면의 장축 방향이 서로 평행하게 배치될 수 있다.The plurality of unit synthesis paths may be arranged in a line, and the major axis directions of the cross section may be arranged parallel to each other.

상기 열 공급부는 상기 단위 합성로의 양측으로 배치되되, 상기 단위 합성로의 장축 방향과 평행하게 배치될 수 있다.The heat supply unit may be disposed on both sides of the unit synthesis furnace, and may be disposed in parallel with the long axis direction of the unit synthesis furnace.

상기 열 공급부는 상기 단위 합성로에 대하여 200 내지 1200℃의 열을 인가할 수 있다.The heat supply unit may apply heat of 200 to 1200 占 폚 to the unit synthesis furnace.

상기 열 공급부는, 상기 단위 합성로의 원료 공급단측으로는 200℃의 열을 인가하고, 상기 단위 합성로의 중간부로는 1200℃의 열을 인가하며, 상기 단위 합성로의 배출단 측으로는 400℃의 열을 인가할 수 있다.The heat supply unit applies heat of 200 占 폚 to the raw material supply end of the unit synthesis furnace, applies heat of 1200 占 폚 to the intermediate portion of the unit synthesis furnace, Can be applied.

상기와 같은 본 발명은, 고품질의 탄소나노튜브 집합체를 대량, 대면적으로 합성할 수 있다.According to the present invention as described above, a high-quality carbon nanotube aggregate can be synthesized in a large amount and in a large area.

또한, 본 발명은 복수의 합성로를 사용하되 열 공급부와, 원료 공급부, 이송 가스 공급부 및 권취부를 공유하여 인력과 공간 및 설비가 감소될 수 있다.Further, the present invention uses a plurality of synthesis furnaces, and the heat supply part, the raw material supply part, the feed gas supply part, and the winding part can be shared, thereby reducing manpower, space and facility.

도 1은 종래의 기술에 의한 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A선의 선단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 B-B선의 선단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 C-C 선의 선단면도이다.1 is a view showing the construction of a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate according to the prior art.
2 is a view showing an example of the construction of a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in Fig.
4 is a view showing another example of the construction of a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view taken along the line BB in Fig.
6 is a view showing an example of the construction of a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view taken along line CC of Fig.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로의 구성의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A선의 선단면도이다.FIG. 2 is a view showing an example of the construction of a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로(100)는 복수의 단위 합성로(110), 원료 공급부(120), 가스 공급부(130), 열 공급부(140) 및 권취부(150)를 포함한다. 2 and 3, a synthesis furnace 100 for producing a carbon nanotube aggregate according to an embodiment of the present invention includes a plurality of unit synthesis furnaces 110, a raw material supply unit 120, a gas supply unit 130, A heat supply unit 140, and a winding unit 150. [

단위 합성로(110)는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 공간을 내측으로 제공한다. 본 실시예에서, 단위 합성로의 단면은 원형일 수 있다. 단위 합성로의 단면 형태는 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있다. The unit synthesis furnace 110 provides a space for producing the carbon nanotube aggregate inward. In this embodiment, the cross section of the unit synthesis furnace may be circular. The cross-sectional shape of the unit synthesis furnace can be changed according to the needs of the user.

여기서, 사용자가 필요로 하는 양의 탄소나노튜브 집합체를 합성을 위해 단위 합성로(110)는 복수개로 포함된다. 도면에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 합성로(100)는 4개의 단위 합성로(110)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 단위 합성로의 개수는 사용자의 필요에 따라 증감될 수 있다. Here, the unit synthesis furnace 110 includes a plurality of carbon nanotube aggregates for synthesizing the amount of carbon nanotubes required by the user. According to the drawing, the synthesis path 100 according to an embodiment of the present invention includes four unit synthesis paths 110, but the number of unit synthesis paths can be increased or decreased according to the needs of the user.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 단위 합성로(110)는 도면과 같이 일정한 간격으로 일렬로 배치될 수 있다. As shown in FIG. 3, the plurality of unit synthesis paths 110 may be arranged in a line at regular intervals as shown in the figure.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로의 구성의 다른 예를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4의 B-B선의 선단면도이다.FIG. 4 is a view showing another example of the construction of a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG.

도 4와 도 5를 참조하면, 복수의 단위 합성로(110)는 2x2의 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. 이외에도 복수의 단위 합성로(110)는 사용자의 필요에 따라 2x3, 3x3, 4x4와 같은 다양한 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. Referring to FIGS. 4 and 5, a plurality of unit synthesis paths 110 may be arranged in a 2x2 matrix. In addition, the plurality of unit synthesis paths 110 may be arranged in various matrix forms such as 2x3, 3x3, and 4x4 according to the needs of the user.

열 공급부(140)는 단위 합성로(110)의 외주면상에 배치되지만, 도 4에서 단위 합성로(110)의 구성을 보다 명확히 하기 위하여 열 공급부(140)의 도시가 일부 생략되었다. The heat supply unit 140 is disposed on the outer circumferential surface of the unit synthesis furnace 110. However, in order to clarify the structure of the unit synthesis furnace 110 in FIG. 4, a part of the heat supply unit 140 is partially omitted.

도 2와 도 4에 도시된 합성로(100, 200)는 단위 합성로의 배치 형태만이 차이가 있고, 이외의 구성은 동일하므로, 동시에 설명하기로 한다. The synthesis furnaces 100 and 200 shown in FIG. 2 and FIG. 4 differ only in the arrangement form of the unit synthesis furnace, and the other configurations are the same, and therefore, the description will be made at the same time.

원료 공급부(120)는 복수의 단위 합성로(110) 각각의 일단으로 연결되어, 탄소나노튜브 집합체의 합성을 위한 합성 원료를 복수의 단위 합성로(110)로 공급한다. 여기서, 단위 합성로(110)로 공급되는 합성 원료는 액상 상태 또는 기체 상태인 것이 바람직하다. 원료 공급부(120)는 미도시된 원료 저장부와 복수의 단위 합성로(110)를 연결하는 공급관을 포함할 수 있다. The raw material supply unit 120 is connected to one end of each of the plurality of unit synthesis furnaces 110 to supply a plurality of unit synthesis furnaces 110 with a starting material for synthesizing carbon nanotube aggregates. Here, it is preferable that the synthesis raw material supplied to the unit synthesis furnace 110 is in a liquid state or a gaseous state. The raw material supply unit 120 may include a raw material storage unit (not shown) and a supply pipe connecting the plurality of unit synthesis passages 110.

공급관은 복수의 단위 합성로(110)와 가지관을 통해 연결되어 있다. 공급관은 미도시된 외부의 원료 저장부와 복수의 단위 합성로(110) 각각을 개별적으로 연결할 수도 있다. 그리고, 공급관 상에는 원료 공급량을 조절할 수 있는 밸브가 배치될 수 있다. The supply pipe is connected to the plurality of unit synthesis passages 110 via branch pipes. The supply pipe may separately connect the plurality of unit synthesis passages 110 with an external raw material storage portion (not shown). A valve capable of regulating the supply amount of the raw material may be disposed on the supply pipe.

이송 가스 공급부(130)는 복수의 단위 합성로(110) 각각의 일단으로 연결되어, 탄소나노튜브 집합체의 합성 시 공급된 재료의 이송을 용이하게 하는 이송용 가스를 복수의 단위 합성로(110)로 공급한다. 이송 가스 공급부(130)는 미도시된 이송 가스 저장부와 복수의 단위 합성로(110)를 연결하는 가스 공급관을 포함할 수 있다. The transfer gas supply unit 130 is connected to one end of each of the plurality of unit synthesis passages 110 to transfer the transfer gas for facilitating the transfer of the material supplied in the synthesis of the carbon nanotube aggregate to the plurality of unit synthesis passages 110, . The transfer gas supply unit 130 may include a gas supply pipe connecting the unillustrated transfer gas storage unit and a plurality of unit synthesis passages 110.

가스 공급관은 복수의 단위 합성로(110)와 가지관을 통해 연결되어 있다. 가스 공급관은 미도시된 외부의 이송 가스 저장부와 복수의 단위 합성로(110) 각각을 개별적으로 연결할 수도 있다. 가스 공급관 상에는 가스 공급량을 조절할 수 있는 밸브가 배치될 수 있다. The gas supply pipe is connected to a plurality of unit synthesis passages 110 via branch pipes. The gas supply pipe may separately connect the plurality of unit synthesis passages 110 with an external transfer gas storage unit (not shown). A valve capable of regulating the gas supply amount may be disposed on the gas supply pipe.

열 공급부(140)는 각각의 단위 합성로(110)에 대하여 열을 인가하여, 단위 합성로(110)로 공급된 후, 단위 합성로(110)의 내벽을 따라 흘러내리는 합성 원료에 대하여 열을 인가하여 합성 원료가 증발하도록 한다. The heat supply unit 140 applies heat to each of the unit synthesis furnaces 110 to supply heat to the synthesis raw materials flowing down along the inner walls of the unit synthesis furnace 110 after being supplied to the unit synthesis furnace 110 So that the starting materials for synthesis are evaporated.

균일한 열을 인가할 수 있다면, 열 공급부(140)는 가스 가열식, 전기 가열식 등 다양한 수단이 사용될 수 있다. 다만, 사용의 편리함과 폐기물의 발생 등을 고려하여 전기 가열식인 것이 바람직하다. If it is possible to apply uniform heat, the heat supply unit 140 may be of various types such as a gas heating type, an electric heating type, and the like. However, it is preferable to use an electric heating type in consideration of convenience of use and generation of waste.

열 공급부(140)는 단위 합성로(110)의 외주면을 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 이때, 열 공급부(140)는 적어도 하나 이상의 단위 합성로(110)에 대하여 동시에 열을 인가할 수 있도록 배치된다. The heat supply unit 140 may be disposed to surround the outer circumferential surface of the unit synthesis furnace 110. At this time, the heat supply unit 140 is arranged to apply heat to at least one unit synthesis furnace 110 at the same time.

복수의 단위 합성로(110)에 대한 열 공급부(140) 공유와 균일한 열 인가를 위해, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 단위 합성로(110)가 일렬로 배치되어 있는 경우, 열 공급부(140)는 단위 합성로(110)의 양측으로 배치된다. 여기서, 단위 합성로(110)는 복수로서 일렬로 배치되므로, 단위 합성로(110)의 일측으로 배치되는 열 공급부(140)는 이웃하는 단위 합성로(110)에 대해서도 열을 인가할 수 있다. In the case where the unit synthesis passages 110 are arranged in a row as shown in FIG. 2 and FIG. 3 for the sharing of the heat supply part 140 and the uniform heat application to the plurality of unit synthesis routes 110, (140) are disposed on both sides of the unit synthesis furnace (110). Since the plurality of unit synthesis furnaces 110 are arranged in a row, the heat supply unit 140 disposed at one side of the unit synthesis furnace 110 can apply heat to the neighboring unit synthesis furnaces 110 as well.

여기서, 열 공급부(140)는 단위 합성로(110)의 외주에 접하도록 배치되어 열의 인가가 용이하도록 한다. Here, the heat supply unit 140 is disposed in contact with the outer periphery of the unit synthesis furnace 110 to facilitate the application of heat.

또한, 도 4와 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 단위 합성로(110)가 매트릭스 형태로 배치되는 경우, 열 공급부(140)는 단위 합성로(110)를 기준으로 단위 합성로(110)의 외주면 측에 90도의 각거리를 두고 배치될 수 있다. 이 경우에도, 열 공급부(140)는 이웃하는 단위 합성로(110)에 대해서도 열을 인가할 수 있다.  4 and 5, when the plurality of unit synthesis paths 110 are arranged in a matrix form, the heat supply unit 140 is connected to the unit synthesis path 110 ) With an angular distance of 90 degrees. Also in this case, the heat supply unit 140 can apply heat to the neighboring unit synthesis furnace 110 as well.

열 공급부(140)는 단위 합성로(110)에 대하여 200 내지 1200℃의 열을 인가할 수 있다. The heat supply unit 140 may apply heat of 200 to 1200 ° C to the unit synthesis furnace 110.

이때, 열 공급부(140)는 단위 합성로(110)의 위치에 따라 인가하는 열의 온도를 달리할 수 있다. 즉, 단위 합성로(110)의 입력 측, 즉 합성 원료와 이송 가스가 유입되는 단위 합성로(110)의 일단에 대하여는 200℃의 열을 인가하고, 중간부로 갈수록 인가하는 열의 온도를 상승시켜 단위 합성로(110)의 중간부에는 최대 1200℃의 열을 인가한다. 그리고, 단위 합성로(110)에서 합성된 탄소나노튜브가 배출되는 단부측으로 갈수록 인가하는 열의 온도를 낮추어, 단위 합성로(110)의 출력 측에는 400℃의 열을 인가한다. At this time, the heat supply unit 140 may vary the temperature of the applied heat according to the position of the unit synthesis furnace 110. That is, 200 ° C heat is applied to the input side of the unit synthesis furnace 110, that is, to one end of the unit synthesis furnace 110 into which the synthesis material and the transfer gas are introduced, and the temperature of the applied heat In the middle portion of the synthesis furnace 110, heat of 1200 ° C at maximum is applied. The temperature of the heat applied to the output end of the unit synthesis furnace 110 is lowered and the heat of 400 ° C is applied to the output end of the unit synthesis furnace 110.

권취부(150)는 복수의 단위 합성로(110)에서 합성되어 배출되는 탄소나노튜브 집합체를 권취한다. 여기서, 권취부(150)는 탄소나노튜브 집합체의 권취를 위해 단일의 권취 로드를 사용한다. 따라서, 복수의 단위 합성로(110)에서 배출되는 탄소나노튜브 집합체는 단일의 권취 로드 상에 권취된다. 권취부(150)는 권취 작업 중, 좌우로 왕복 운동을 수행할 수 있다. 따라서, 권취부(150)에 권취되는 탄소나노튜브 시트는 균일한 두께를 가질 수 있다. The winding unit 150 winds up the carbon nanotube aggregate synthesized and discharged from the plurality of unit synthesis furnaces 110. Here, the winding unit 150 uses a single winding rod for winding the carbon nanotube aggregate. Therefore, the carbon nanotube aggregate discharged from the plurality of unit synthesis furnaces 110 is wound on a single winding rod. The winding unit 150 can perform reciprocating motion in the left and right direction during the winding operation. Therefore, the carbon nanotube sheet wound on the winding portion 150 can have a uniform thickness.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로의 구성의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6의 C-C 선의 선단면도이다.FIG. 6 is a view showing an example of the construction of a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along line C-C of FIG.

도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로(300)는 복수의 단위 합성로(310), 원료 공급부(320), 이송 가스 공급부(330), 열 공급부(340) 및 권취부(350)를 포함한다. 6 and 7, a synthesis furnace 300 for producing a carbon nanotube aggregate according to another embodiment of the present invention includes a plurality of unit synthesis furnaces 310, a raw material supply unit 320, a transfer gas supply unit 330 ), A heat supply part (340) and a winding part (350).

이전의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이가 있는 구성에 대해서만 설명하기로 한다. A detailed description of the same configuration as that of the previous embodiment will be omitted and only differences will be described.

복수의 단위 합성로(310)는 타원형의 평단면 형태를 갖는다. 여기서, 타원의 단경과 장경은 사용자의 필요에 따라 설정될 수 있다. 다만, 여기서, 단위 합성로의 폭, 단위 합성로(110)의 단면의 장경은 사용자가 얻고자 하는 탄소나노튜브 집합체의 폭에 대응할 수 있다. The plurality of unit synthesis furnaces 310 have an elliptical flat section shape. Here, the short and long diameters of the ellipse can be set according to the needs of the user. Here, the width of the unit synthesis furnace and the cross section of the cross section of the unit synthesis furnace 110 may correspond to the width of the carbon nanotube aggregate to be obtained by the user.

복수의 단위 합성로(310) 각각은 서로 동일한 형태와 크기인 것이 바람직하다. Each of the plurality of unit synthesis furnaces 310 preferably has the same shape and size.

도면에서, 열 공급부(340)는 복수의 단위 합성로(310) 중 후방으로 배치되는 단위 합성로(310)의 일측으로 배치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이는 단위 합성로(310)의 배치 상태를 용이하게 파악할 수 있도록 한 것으로서, 열 공급부(340)는 단위 합성로(310)의 양측 외주에 배치된다. The heat supply unit 340 is disposed at one side of the unit synthesis path 310 disposed rearward of the plurality of unit synthesis paths 310. However, And the heat supply unit 340 is disposed on the outer periphery of both sides of the unit synthesis furnace 310. As shown in FIG.

따라서, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 열 공급부(340)는 단위 합성로(310)의 장경에 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. Therefore, as shown in FIG. 7, it is preferable that the heat supply part 340 is disposed in parallel to the long diameter of the unit synthesis furnace 310.

따라서, 열 공급부(310)는 이웃하는 단위 합성로(310)에 대하여 동시에 열을 공급할 수 있다. Accordingly, the heat supply unit 310 can supply heat to the adjacent unit synthesis furnace 310 at the same time.

상기와 같은 본 발명은 고품질의 탄소나노튜브 집합체를 대량, 대면적으로 합성할 수 있고, 복수의 합성로를 사용하되 열 공급부와, 원료 공급부, 이송 가스 공급부 및 권취부를 공유할 수 있다.According to the present invention, a high-quality carbon nanotube aggregate can be synthesized in a large amount and in a large area, and a plurality of synthesis furnaces can be used, and a heat supply unit, a raw material supply unit, a transfer gas supply unit, and a winding unit can be shared.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100, 200, 300: 합성로 110: 310: 복수의 단위 합성로
120, 320: 원료 공급부 130, 330: 가스 공급부
140, 340: 열 공급부 150, 350: 권취부100, 200, 300: synthetic furnace 110: 310:
120, 320: raw material supply unit 130, 330: gas supply unit
140, 340: heat supply part 150, 350:

Claims (13)

탄소나노튜브 집합체 제조를 위한 합성로로서,
내측으로 탄소나노튜브 집합체 합성 공간을 제공하는 단면 형태가 원형인 복수의 단위 합성로;
상기 복수의 단위 합성로로 탄소나노튜브 집합체의 합성을 위한 합성 원료를 공급하는 원료 공급부;
상기 복수의 단위 합성로로 이송용 가스를 공급하는 이송 가스 공급부;
상기 복수의 단위 합성로에 대하여 열을 인가하는 열 공급부; 및
상기 복수의 단위 합성로에서 각각 배출되는 상기 탄소나노튜브 집합체를 함께 감는 권취부를 포함하는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.As a synthesis furnace for producing carbon nanotube aggregates,
A plurality of unit synthesis furnaces having a circular cross-sectional shape for providing a space for composing the carbon nanotube aggregate inside;
A raw material supply unit for supplying a starting material for synthesis of the carbon nanotube aggregate to the plurality of unit synthesis furnaces;
A transfer gas supply unit for supplying the transfer gas to the plurality of unit synthesis furnaces;
A heat supply unit for applying heat to the plurality of unit synthesis passages; And
And a winding portion for winding together the carbon nanotube aggregates discharged from the plurality of unit synthesis passages, respectively. 제1항에 있어서,
상기 복수의 단위 합성로는 일렬로 배치되는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of unit synthesis paths are arranged in a line. 제1항에 있어서,
상기 복수의 단위 합성로는 매트릭스 형태로 배치되는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.The method according to claim 1,
And the plurality of unit synthesis paths are arranged in a matrix form. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 열 공급부는 상기 단위 합성로의 외주를 감싸는 형태로 배치되는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.The method according to claim 2 or 3,
And the heat supply unit is disposed in a manner to surround the outer periphery of the unit synthesis furnace. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 열 공급부는 상기 단위 합성로의 양측으로 배치되는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.The method according to claim 2 or 3,
And the heat supply unit is disposed on both sides of the unit synthesis furnace. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 열 공급부는 상기 단위 합성로의 외주면 상에 90도의 각거리를 두고 배치되는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.The method according to claim 2 or 3,
And the heat supply unit is disposed at an angular distance of 90 degrees on the outer peripheral surface of the unit synthesis furnace. 제1항에 있어서,
상기 열 공급부는 상기 단위 합성로에 대하여 200 내지 1200℃의 열을 인가하는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.The method according to claim 1,
Wherein the heat supply unit applies heat of 200 to 1200 占 폚 to the unit synthesis furnace to produce a carbon nanotube aggregate. 제7항에 있어서,
상기 열 공급부는,
상기 단위 합성로의 원료 공급단측으로는 200℃의 열을 인가하고,
상기 단위 합성로의 중간부로는 1200℃의 열을 인가하며,
상기 단위 합성로의 배출단측으로는 400℃의 열을 인가하는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.8. The method of claim 7,
The heat-
A heat of 200 占 폚 was applied to the feed end of the unit synthesis furnace,
In the middle of the unit synthesis furnace, heat of 1200 ° C was applied,
And a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate applying heat of 400 DEG C to the discharge end side of the unit synthesis furnace. 탄소나노튜브 집합체 제조를 위한 합성로로서,
내측으로 탄소나노튜브 집합체 합성 공간을 제공하고 평단면 형태는 타원인 복수의 단위 합성로;
상기 복수의 단위 합성로로 탄소나노튜브 집합체의 합성을 위한 합성 원료를 공급하는 원료 공급부;
상기 복수의 단위 합성로로 이송용 가스를 공급하는 이송 가스 공급부;
상기 복수의 단위 합성로에 대하여 열을 인가하는 열 공급부; 및
상기 복수의 단위 합성로에서 각각 배출되는 상기 탄소나노튜브 집합체를 함께 감는 권취부를 포함하는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.As a synthesis furnace for producing carbon nanotube aggregates,
A plurality of unit synthesizing furnaces for synthesizing a carbon nanotube aggregate inward and an elliptical flat section configuration;
A raw material supply unit for supplying a starting material for synthesis of the carbon nanotube aggregate to the plurality of unit synthesis furnaces;
A transfer gas supply unit for supplying the transfer gas to the plurality of unit synthesis furnaces;
A heat supply unit for applying heat to the plurality of unit synthesis passages; And
And a winding portion for winding together the carbon nanotube aggregates discharged from the plurality of unit synthesis passages, respectively. 제9항에 있어서,
상기 복수의 단위 합성로는 일렬로 배치되되, 상기 단면의 장축 방향이 서로 평행하게 배치되는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.10. The method of claim 9,
Wherein the plurality of unit synthesis paths are arranged in a line, and the major axis directions of the cross section are arranged in parallel with each other. 제10항에 있어서,
상기 열 공급부는 상기 단위 합성로의 양측으로 배치되되, 상기 단위 합성로의 장축 방향과 평행하게 배치되는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.11. The method of claim 10,
Wherein the heat supply unit is arranged on both sides of the unit synthesis furnace and is disposed in parallel with the long axis direction of the unit synthesis furnace. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열 공급부는 상기 단위 합성로에 대하여 200 내지 1200℃의 열을 인가하는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.12. The method according to any one of claims 9 to 11,
Wherein the heat supply unit applies heat of 200 to 1200 占 폚 to the unit synthesis furnace to produce a carbon nanotube aggregate. 제12항에 있어서,
상기 열 공급부는,
상기 단위 합성로의 원료 공급단측으로는 200℃의 열을 인가하고,
상기 단위 합성로의 중간부로는 1200℃의 열을 인가하며,
상기 단위 합성로의 배출단 측으로는 400℃의 열을 인가하는 탄소나노튜브 집합체 생산을 위한 합성로.13. The method of claim 12,
The heat-
A heat of 200 占 폚 was applied to the feed end of the unit synthesis furnace,
In the middle of the unit synthesis furnace, heat of 1200 ° C was applied,
And a synthesis furnace for producing a carbon nanotube aggregate applying heat of 400 DEG C to the discharge end side of the unit synthesis furnace.
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