KR100901455B1 - Apparatus for synthesizing carbon nano tube - Google Patents

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Abstract

수직형 탄소나노튜브 합성 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 수직형 탄소나노튜브 합성 장치는 탄소나노튜브의 합성 공간을 제공하며 수직으로 형성된 반응로, 반응로를 가열하는 가열부 및 반응로를 따라 상하 이송이 가능하며, 두 개 이상의 보트를 정렬하여 지지하는 보트 지지부를 포함한다. A vertical carbon nanotube synthesis apparatus is provided. Vertical carbon nanotube synthesizing apparatus according to an embodiment of the present invention provides a space for synthesizing carbon nanotubes and is vertically formed in the reactor, the heating unit for heating the reactor and the vertical transfer is possible along the reactor, two It includes a boat support for aligning and supporting the above boat.

탄소나노튜브, 수직형, 보트, 반응로 Carbon Nanotubes, Vertical, Boats, Reactors

Description

수직형 탄소나노튜브 합성 장치{Apparatus for synthesizing carbon nano tube}Apparatus for synthesizing carbon nano tube

본 발명은 수직형 반응기를 가진 탄소나노튜브 합성 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직형 반응기와 반응기 내에서 상하 이동이 가능하며 다수의 보트를 수직 방향으로 정렬하여 적재하는 보트 지지대를 이용하여 탄소나노튜브의 합성 전후에 있어서 보트 교체 시간을 줄이도록 하여 생산 효율을 향상시킨 수직형 탄소나노튜브 합성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon nanotube synthesizing apparatus having a vertical reactor, and more specifically, to a vertical reactor and the reactor can be moved up and down in the reactor by using a boat support that is arranged to load a plurality of boats aligned in a vertical direction The present invention relates to a vertical carbon nanotube synthesis apparatus which improves production efficiency by reducing boat replacement time before and after synthesis of nanotubes.

탄소나노튜브(Carbon Nano Tubes)는 하나의 탄소 원자에 이웃하는 세 개의 탄소 원자가 결합되어 육각 환형을 이루고, 이러한 육각 환형이 벌집 형태로 반복된 평면이 말려서 원통형 또는 튜브 형상을 가진다. Carbon nanotubes (Carbon Nano Tubes) is formed by combining three carbon atoms adjacent to one carbon atom to form a hexagonal ring, and the hexagonal ring is rolled in a honeycomb form and has a cylindrical or tube shape.

탄소 나노 튜브는 그 구조에 따라서 금속적인 도전성 또는 반도체적인 도전성을 가지는 성질을 가지고 있어서, 여러 기술 분야에 폭넓게 응용될 수 있는 재료로 미래의 신소재로 각광을 받고 있다. 예컨데, 탄소나노튜브는 이차 전지, 연료 전지 또는 슈퍼 캐퍼서티와 같은 전기 화학적 저장 장치의 전극, 전자파 차폐, 전계 방출 디스플레이 또는 가스 센서 등에 적용이 가능하다. Carbon nanotubes have a metallic or semiconducting conductivity depending on their structure, and thus are attracting attention as new materials of the future as materials that can be widely applied in various technical fields. For example, carbon nanotubes can be applied to electrodes of electrochemical storage devices such as secondary batteries, fuel cells or super capacities, electromagnetic shielding, field emission displays or gas sensors.

탄소 나노 튜브를 생산하는 공정은 크게 3 단계로 나뉘어질 수 있다. 먼저, 탄소나노튜브의 합성이 일어나는 합성기판(이하 '보트'라 함)에 촉매를 도포하는 촉매 도포 공정이 이루어진다. 다음, 촉매가 도포된 보트를 이송 로봇을 이용해서 반응기에 넣어서 소스가스와 도포된 촉매를 반응시켜 탄소나노튜브를 합성하는 탄소나노튜브 합성 공정이 이루어지고, 마지막으로 보트에 생성된 탄소나노튜브를 회수하는 회수 공정을 거쳐 탄소나노튜브가 생산된다. The process of producing carbon nanotubes can be largely divided into three stages. First, a catalyst coating process is performed in which a catalyst is applied to a synthetic substrate (hereinafter referred to as a 'boat') in which carbon nanotubes are synthesized. Next, a carbon nanotube synthesis process for synthesizing carbon nanotubes by reacting the source gas and the applied catalyst by putting the catalyst-coated boat into a reactor using a transfer robot is performed. Carbon nanotubes are produced through a recovery process.

종래에는 탄소나노튜브 합성 공정에 있어서 수평으로 놓여진 반응기 내부에 보트를 다단 다열로 적재하여 공정이 이루어졌다. 합성 공정 전후에 있어서 외팔의 이송 로봇에 의해 반응기 외부에 보트를 적재하는 카세트와 반응기 사이에 한장씩 로딩/언로딩하면서 보트를 이송시켰는데, 수평으로 반응기가 구현되어 있기 때문에 긴 스트로크를 가지는 이송 로봇이 필요하게 되며, 또한 반응기 안쪽의 보트를 이송시키기 위해서는 이송 로봇의 이동 거리가 멀어서 보트의 이송 시간이 많이 걸린다는문제점이 있었다. Conventionally, in the carbon nanotube synthesis process, the process was performed by loading boats in multiple stages in a reactor placed horizontally. Before and after the synthesis process, the boat was transported by loading and unloading one by one between the cassette and the reactor, where the boat was loaded outside the reactor. In addition, in order to transfer the boat inside the reactor, there was a problem that the transport robot takes a long time because the moving robot moves a long distance.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 고안된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수직형 반응기와 반응기 내부에서 상하 이동이 가능한 다수의 보트를 수직 방향으로 정렬하여 적재하는 보트 지지대를 이용하여 합성 전후에 있어서 보트 교체 시간을 줄여 탄소 나노 튜브의 생산 효율을 향상시키는 것이다.The present invention is designed to improve the above problems, the technical problem to be achieved by the present invention is before and after synthesis using a vertical column and the boat support to align a plurality of boats that can be moved up and down inside the reactor in a vertical direction To reduce the boat replacement time to improve the production efficiency of carbon nanotubes.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 수직형 탄소나노튜브 합성장치는 탄소나노튜브의 합성 공간을 제공하며 수직으로 형성된 반응로; 상기 반응로를 가열하는 가열부; 및 상기 반응로를 따라 상하 이송이 가능하며, 두 개 이상의 보트를 정렬하여 지지하는 보트 지지부를 포함한다. In order to achieve the above object, the vertical carbon nanotube synthesis apparatus according to an embodiment of the present invention provides a synthesis space for the carbon nanotubes and is formed vertically; A heating unit for heating the reactor; And it is possible to move up and down along the reactor, and includes a boat support for aligning and supporting two or more boats.

상기한 바와 같은 본 발명의 수직형 탄소나노튜브 합성장치에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다. According to the vertical carbon nanotube synthesis apparatus of the present invention as described above has one or more of the following effects.

첫째, 수직형 반응기를 사용함으로써 긴 스트로크를 가지는 보트 이송 로봇을 사용할 필요가 없다는 장점이 있다. First, there is no need to use a boat transfer robot having a long stroke by using a vertical reactor.

둘째, 수직형 반응기를 사용함으로써 보트를 이송시키는 시간을 단축시켜 공 정 효율을 향상시킬 수 있다는 장점도 있다. Second, the use of a vertical reactor has the advantage of improving the efficiency of the process by reducing the time to transport the boat.

셋째, 다수의 보트를 지지하는 보트 지지부를 일체로 교체함으로써 보트 교체시간을 단축시켜 공정 효율을 향상시킬 수 있다는 장점도 있다. Third, there is also an advantage that by replacing the boat support portion for supporting a plurality of boats integrally can shorten the boat replacement time to improve the process efficiency.

실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of the embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다 Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 수직형 탄소나노튜브 합성장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining the vertical carbon nanotube synthesis apparatus according to the embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 탄소나노튜브 합성 장치(100)를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a vertical carbon nanotube synthesis apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 탄소나노튜브 합성 장치(100)는 반응로(110), 가열부(120) 및 보트 지지부(130)를 포함하며 구성된다. Vertical carbon nanotube synthesis apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is configured to include a reactor 110, the heating unit 120 and the boat support 130.

반응로(reaction tube)(110)는 탄소나노튜브의 합성 공간을 제공한다. 반응로(110)는 석영(quartz) 또는 그라파이트(graphite) 등과 같이 열에 강한 재질로 만들어진다. 반응로(110)의 외측에는 반응로(110)를 공정 온도로 가열시키는 가열부(120)에 의해 가열된다. 반응로(110)는 대체로 원통 형상으로 만들어질 수 있고, 반응로(110)의 전단에는 소스가스 주입구(150)가 형성되고 반응로(110)의 하단에는 공정 후 잔류 가스를 배출하는 가스 배출구(160)가 형성될 수 있다. 본 발명의 탄소나토튜브 합성 장치(100)는 종래의 지면에 대하여 수평 방향으로 반응로가 놓여지는 것과는 달리, 수직방향으로 반응로(110)가 놓여지며 보트(140)도 수직 방향으로 정렬되어 배치되면서 탄소나토튜브 합성 공정이 이루어진다. The reaction tube 110 provides a space for synthesizing carbon nanotubes. The reactor 110 is made of a heat resistant material such as quartz or graphite. The outer side of the reactor 110 is heated by a heating unit 120 for heating the reactor 110 to the process temperature. The reactor 110 may be generally formed in a cylindrical shape, a source gas inlet 150 is formed at the front end of the reactor 110 and a gas outlet for discharging residual gas after the process at the bottom of the reactor 110. 160 may be formed. In the carbon nanotube synthesis apparatus 100 of the present invention, the reactor 110 is placed in a vertical direction and the boat 140 is also aligned in a vertical direction, unlike the reactor is placed in a horizontal direction with respect to the conventional ground. The carbon nanotube synthesis process is performed.

소스가스 주입구(150)를 통하여 유입되는 소스가스는 아세틸렌, 에틸렌, 메탄, 크실렌, 일산화탄소 및 이산화탄소로 이루어지는 그룹에서 적어도 하나가 선택되어 사용될 수 있다. 소스가스는 열분해에 의해 라디칼로 분해되며, 이 라디칼들은 보트(140)에 도포된 촉매와 반응하여 탄소나노튜브를 합성한다. At least one source gas introduced through the source gas inlet 150 may be selected from the group consisting of acetylene, ethylene, methane, xylene, carbon monoxide, and carbon dioxide. The source gas is decomposed into radicals by pyrolysis, and these radicals react with the catalyst applied to the boat 140 to synthesize carbon nanotubes.

가열부(120)는 반응로(110) 외측에 형성되어 반응로(110)를 공정 온도로 가열시킨다. 가열부(120)는 반응로(110) 외벽을 감싸도록 코일 형상을 가진 열선(122)이 사용될 수 있다. The heating unit 120 is formed outside the reactor 110 to heat the reactor 110 to a process temperature. The heating unit 120 may be a heating wire 122 having a coil shape to surround the outer wall of the reactor 110.

보트 지지부(130)는 반응로(110) 내부에서 다수의 보트(140)를 정렬하여 지지한다. 본 발명에서는 반응로(110)가 수직 방향으로 형성되기 때문에 도 1과 같이 보트(140)도 보트 지지부(130) 내에서 수직 방향으로 정렬되면서 고정된다. 본 발명에서 보트 지지부(130)는 도면과 같이 이송 장치(미도시)에 의해 상하 이송이 가능하여 반응로(110) 하단에 있는 개폐부(170)가 열리면서 반응로(110) 내외부를 움직이는데, 보트 지지부(130)에 정렬된 다수의 보트(140)가 일체로 보트 지지 부(130)의 상하 움직임에 따라서 움직이면서 반응로(110) 내외부를 움직이며 이송된다. The boat support 130 aligns and supports the plurality of boats 140 in the reactor 110. In the present invention, since the reactor 110 is formed in the vertical direction, as shown in FIG. 1, the boat 140 is also fixed while being aligned in the vertical direction within the boat support 130. In the present invention, the boat support unit 130 can be vertically transported by a transfer device (not shown) as shown in the drawing to open and close the opening and closing unit 170 at the bottom of the reactor 110 to move the inside and outside of the reactor 110, the boat support unit A plurality of boats 140 aligned with the 130 are integrally moved along the up and down movement of the boat support 130 to move and move the inside and outside of the reactor 110.

반응로(110) 아래로 이송된 보트 지지부 안에 있는 보트들은 별도의 회수부로 이송되어 회수 공정을 거치게 된다. 또한, 보트 지지부(130)가 반응로(110) 아래에 있을 때 보트 지지부(110) 내에 보트(140)가 회수부로 이송된 빈자리에는 촉매 도포 공정이 수행된 보트(140)들이 보트 지지부(130)에 놓여지게 되고, 다시 보트 지지부(130)가 반응로(110) 안으로 상승하여 반응로(110) 내에서 탄소나노튜브 합성 공정이 이루어진다. 도 1에서의 점선은 보트 지지부(130)가 이송 장치(미도시)에 의해 반응로(110) 아래로 내려갔을 때의 모습을 도시한 것이다. Boats in the boat support portion transported down the reactor 110 are transferred to a separate recovery portion to undergo a recovery process. In addition, when the boat support unit 130 is under the reactor 110, the boats 140 in which the catalyst application process is performed are disposed in the empty space where the boat 140 is transferred to the recovery unit in the boat support unit 110. And the boat support 130 is raised again into the reactor 110, the carbon nanotube synthesis process is performed in the reactor (110). The dotted line in FIG. 1 shows the boat support 130 when it is lowered down the reactor 110 by a transfer device (not shown).

다음, 본 발명에 따른 수직형 탄소나노튜브 합성 장치(100)를 이용하여 합성 전후에 있어서 보트(140)의 교체에 관하여 설명하기로 한다. Next, the replacement of the boat 140 before and after synthesis using the vertical carbon nanotube synthesis apparatus 100 according to the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 탄소나노튜브 합성 장치(100)에서 회전 테이블(190)을 이용해서 보트 지지부(130a, 130b)를 일체로 교체하여 보트(140)를 교체하는 모습을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 반응기(100, 200)를 가진 수직형 탄소나노튜브 합성 장치에서 회전 테이블을 이용해서 보트(140)를 교체하며 전체 공정을 수행하는 과정을 설명하기 위한 평면도이다. 2 is a view of replacing the boat 140 by integrally replacing the boat support parts 130a and 130b using the rotary table 190 in the vertical carbon nanotube synthesis apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. 3 is a vertical carbon nanotube synthesis apparatus having a multi-reactor (100, 200) according to an embodiment of the present invention to replace the boat 140 using a rotating table to perform the entire process It is a top view for demonstrating the process.

본 발명에서는 보트 지지부(130)에 보트(140)가 정렬되어 고정되고 보트 지지부(130)는 반응로(110) 내외부를 상하 이송이 가능하기 때문에, 반응로(110)의 내부에서 탄소나토튜브의 합성 공정이 끝난 후 반응로(110)의 아래로 이송된 보트 지지부(130a)와 새롭게 탄소나토튜브 합성 공정을 수행하기 위해 촉매도포 공정을 거친 보트(140)가 정렬된 보트 지지부(130b)를 교체 로봇이 교체함으로써 탄소나노튜브 합성 공정 전후에 있어서 보트(140)를 교체할 수 있다. 따라서 종래에 합성 공정 전후에 있어서 반응로 내에 보트를 하나씩 이송 로봇에 의해 이송하는 것과는 달리 보트(140)를 정렬한 보트 지지부(130)를 일체로 교체함으로써 보트(140) 이송시간을 단축시킬 수가 있다. In the present invention, since the boat 140 is aligned and fixed to the boat support unit 130, and the boat support unit 130 can move up and down inside and outside of the reactor 110, the carbon nanotubes inside the reactor 110 may be formed. After completion of the synthesis process, the boat support 130a transferred to the bottom of the reactor 110 and the boat support 130b which has undergone the catalyst coating process to perform the carbon nanotube synthesis process are replaced. By replacing the robot, the boat 140 may be replaced before and after the carbon nanotube synthesis process. Therefore, unlike the conventional transfer of the boats one by one in the reactor before and after the synthesis process, it is possible to shorten the transport time of the boat 140 by integrally replacing the boat support portion 130 in which the boat 140 is aligned. .

바람직하게는 도 2와 같이 회전테이블(190) 위에 합성 공정이 끝난 후 반응로(110)의 아래로 이송된 보트 지지부(130a)와 새롭게 합성 공정을 수행할 보트 지지부(130b)를 회전 테이블(190) 위에 고정시키고, 회전 테이블(190)을 회전시키는 구동장치(180)에 의해 회전 테이블(190)이 회전하면서 보트 지지부(130a, 130b)는 교체되며 위치가 바뀌게 된다. 새롭게 반응로(110) 아래로 교체된 교체 지지부(130b)는 다시 반응로(110) 내로 이송되고 탄소나노튜브 합성 공정을 수행하게 된다. 그리고, 탄소나노튜브 합성 공정을 수행한 후 회전 테이블(190)에 의해 옮겨진 보트 지지부(130a) 내의 보트(140)는 보트 이송 로봇(미도시)들에 의해 회수부로 각각 옮겨지게 되고, 촉매 도포 공정을 거친 보트들이 다시 보트 지지부(130a) 내로 하나씩 옮겨지면서, 다시 새롭게 탄소나노튜브 합성 공정을 수행하기 위해 대기하게 된다. Preferably, as shown in FIG. 2, after the synthesis process is completed on the rotary table 190, the boat support unit 130a transferred to the bottom of the reactor 110 and the boat support unit 130b to newly perform the synthesis process are rotated on the table 190. The boat support parts 130a and 130b are replaced and the position is changed while the rotary table 190 is rotated by the driving device 180 which is fixed on the upper surface and rotates the rotary table 190. The replacement support 130b newly replaced under the reactor 110 is again transferred to the reactor 110 to perform a carbon nanotube synthesis process. Then, after performing the carbon nanotube synthesis process, the boat 140 in the boat support part 130a moved by the rotary table 190 is transferred to the recovery part by boat transfer robots (not shown), respectively, and the catalyst coating process After the boats are moved back into the boat support 130a one by one, it is again waiting to perform a new carbon nanotube synthesis process.

도 3은 두 개의 반응기(100, 200)를 가진 탄소나노튜브 합성 장치와 촉매 도포부(400), 회수부(500) 및 보트 이송 로봇(300)을 도시하고 있는데, 멀티 반응기(100, 200) 중 에서 어느 하나의 반응기에서 합성 공정이 끝나면 회전 테이블의 회전에 의해 보트 지지부(130, 230)가 교체(130a와 130b, 230a와 230b의 위치가 각각 바뀜)되고 합성 공정을 마치고 회전 테이블(190) 오른쪽으로 교체된 보트 지지부(130b, 230b) 내의 보트(140)는 보트 이송 로봇(300)에 의해 회수부(500)로 이송되어 회수 공정을 거치게 되고, 촉매 도포부(400)로부터 촉매를 도포한 보트(140)는 보트 이송 로봇(300)에 의해 보트 지지부(130b, 230b)로 이송하게 된다. 멀티 반응기(100, 200)를 사용하므로 다음 합성 공정을 위해 대기하는 보트 지지부(130b, 230b)는 두 개 있으므로 촉매를 도포한 보트(140)를 보트 지지부(130b, 230b)로 이송시 대기하는 보트 지지부(130b, 230b)에 보트(230)를 이송시킬 공간이 있는지의 여부를 판단하고 빈 공간이 있는 보트 지지부(130b, 230b)에 보트(140)를 이송시킬 수 있다. FIG. 3 illustrates a carbon nanotube synthesis apparatus having two reactors 100 and 200, a catalyst coating unit 400, a recovery unit 500, and a boat transfer robot 300. The multi reactors 100 and 200 are illustrated in FIG. After the synthesis process in any one of the boat support portion 130, 230 is replaced by the rotation of the rotary table (130a and 130b, 230a and 230b are replaced positions respectively), the synthesis process is completed and the rotary table 190 The boat 140 in the boat support parts 130b and 230b replaced to the right is transferred to the recovery part 500 by the boat transfer robot 300 to undergo a recovery process, and the catalyst is applied from the catalyst applicator 400. The boat 140 is transferred to the boat support units 130b and 230b by the boat transfer robot 300. Since there are two boat supports 130b and 230b waiting for the next synthesis process since the multi reactors 100 and 200 are used, the boats waiting for the transfer of the catalyst-coated boat 140 to the boat supports 130b and 230b are waiting. The boat 140 may be transferred to the boat supports 130b and 230b having an empty space, and may be determined whether or not there is a space for transporting the boat 230 to the supports 130b and 230b.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 반응기(100, 200)를 가진 수직형 탄소나노튜브 합성 장치와 합성전 대기 카세트(610), 합성후 대기 카세트(620) 사이에 보트 이송 로봇(300)을 이용해 보트(140)를 이송하며 전체 공정을 수행하는 과정을 설명하기 위한 평면도이다. 4 is a boat transfer robot 300 between a vertical carbon nanotube synthesis apparatus having a multi-reactor 100 and 200, a pre-synthesis atmospheric cassette 610, and a post-synthesis atmospheric cassette 620 according to another embodiment of the present invention. ) Is a plan view for explaining the process of carrying out the entire process by transporting the boat 140.

도 4에서도 도 3과 같이 두 개의 멀티 반응기(100, 200)를 사용하는데, 두 개의 반응기(100, 200) 중에서 하나의 반응기에서 탄소나노튜브 합성 공정이 끝나면 반응기(100, 200) 아래로 보트 지지부(130, 230)가 내려가게 된다. 합성 공정을 마친 보트 지지부(130, 230)에 적재된 보트(140)는 보트 이송 로봇(300)이 회수부(500) 앞에서 회수 공정을 위해 대기하는 합성후 대기 카세트(620)로 이송된다. 합성후 대기 카세트(620)에 적재된 합성 공정을 마친 보트(140)는 별도의 다른 이 송 로봇(미도시)에 의해 회수부(500)로 이송되어 회수 공정을 거치게 된다. 또한, 촉매도포부(400)에서 촉매도포 공정을 마친 보트(140)는 별도의 이송 로봇(미도시)에 의해 합성전 대기 카세트(610)로 이송되어 적재되는데, 보트 이송 로봇(300(에 의해 반응기(110)의 아래에서 대기하는 보트 지지부(130)에 보트(140)가 없는 빈 자리에 촉매 도포가 된 보트(140)를 이송하게 된다. 수직형 탄소나노튜브 합성 장치를 사용함으로써 보트 이송 로봇(300)이 종래와 같이 긴 스트로크를 가질 필요가 없고, 또한 이송 거리가 짧아지므로 전체 공정의 효율을 향상시킬 수가 있다. 또한, 멀티 반응기(100, 200)를 사용함으로써 반응기(100, 200) 둘 중의 하나가 탄소나노튜브 합성 공정을 수행할 때, 다른 반응기의 보트 지지부(130, 230)에 있는 보트(140)는 회수 공정 또는 촉매 도포 공정을 수행함으로써 둘 중의 하나는 계속적으로 합성 공정이 수행되도록 하여 전체 생산 효율을 향상시킬 수 있다. In FIG. 4, two multi-reactors 100 and 200 are used as shown in FIG. 3, and when the carbon nanotube synthesis process is completed in one of the two reactors 100 and 200, the boat support portion is below the reactors 100 and 200. (130, 230) goes down. The boat 140 loaded on the boat support units 130 and 230 having completed the synthesis process is transferred to the standby cassette 620 after the synthesis in which the boat transfer robot 300 waits for the recovery process in front of the recovery unit 500. After synthesis, the boat 140 completed the synthesis process loaded on the atmospheric cassette 620 is transferred to the recovery unit 500 by another transfer robot (not shown) and undergoes a recovery process. In addition, the boat 140, which has completed the catalyst coating process in the catalyst coating unit 400, is transferred to and loaded into the atmospheric cassette 610 before synthesis by a separate transfer robot (not shown), and the boat transfer robot 300 (by The boat 140, which has been coated with catalyst, is transferred to the boat support 130 waiting for the bottom of the reactor 110. The boat 140 is coated with a catalyst by using a vertical carbon nanotube synthesis apparatus. Since the 300 does not have to have a long stroke as in the prior art and the transportation distance is shortened, the efficiency of the entire process can be improved, and by using the multi reactors 100 and 200, the two reactors 100 and 200 can be used. When one of the carbon nanotube synthesis process is performed, the boat 140 in the boat support portions 130 and 230 of the other reactor performs a recovery process or a catalyst application process so that one of the two is continuously performed. So The overall production efficiency can be improved.

도 3 및 도 4에서 멀티 반응기는 두 개인 경우를 예를 들고 설명하고 있으나, 이보다 많은 개수의 반응기를 이용하여 구성할 수 있음은 물론이다. 3 and 4 illustrate the case of two multi-reactors, but can be configured using a larger number of reactors than this.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and the equivalent concept are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 탄소나노튜브 합성 장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a vertical carbon nanotube synthesis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 탄소나노튜브 합성 장치에서 회전 테이블을 이용해서 보트 지지부를 일체로 교체하여 보트를 교체하는 모습을 도시한 도면이다. 2 is a view showing a state in which the boat is replaced by integrally replacing the boat support using the rotary table in the vertical carbon nanotube synthesis apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 반응기를 가진 수직형 탄소나노튜브 합성 장치에서 회전 테이블을 이용해서 보트를 교체하며 전체 공정을 수행하는 과정을 설명하기 위한 평면도이다. 3 is a plan view illustrating a process of performing a whole process by replacing a boat using a rotating table in a vertical carbon nanotube synthesis apparatus having a multi reactor according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 반응기를 가진 수직형 탄소나노튜브 합성 장치와 합성전 대기 카세트, 합성후 대기 카세트 사이에 보트 이송 로봇을 이용해 보트를 이송하며 전체 공정을 수행하는 과정을 설명하기 위한 평면도이다. 4 is a view illustrating a process of transferring a boat using a boat transfer robot between a vertical carbon nanotube synthesis apparatus having a multi-reactor and a pre-synthesis atmospheric cassette and a post-synthesis atmospheric cassette according to another embodiment of the present invention and performing a whole process; It is a top view for demonstrating.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110: 반응로110: reactor

120: 가열부120: heating unit

130: 보트 지지부130: boat support

140: 보트140: boat

300: 보트 이송 로봇300: boat transport robot

400: 촉매도포부400: catalyst coating unit

Claims (4)

탄소나노튜브의 합성공간을 제공하며 수직으로 형성된 반응로;A reactor formed vertically to provide a space for synthesizing carbon nanotubes; 상기 반응로의 외측에 형성되어 상기 반응로를 공정 온도로 가열시키는 가열부; 및A heating unit formed outside the reactor to heat the reactor to a process temperature; And 상기 반응로를 내외부를 따라 상하 이송이 가능하며, 두 개 이상의 보트를 수직으로 정렬하여 지지하는 보트 지지부를 포함하는 수직형 탄소나노튜브 합성 장치.The vertical carbon nanotube synthesizing apparatus including a boat support for vertically aligning and supporting two or more boats along the reactor. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반응로의 내부에서 탄소나노튜브의 합성 공정이 끝난 후 상기 반응로의 아래로 이송된 보트 지지부; 및A boat support transferred to the bottom of the reactor after the synthesis process of the carbon nanotubes is completed in the reactor; And 새롭게 탄소나노튜브 합성 공정을 수행할 촉매도포 공정을 거친 보트를 정렬한 보트 지지부를 교체하는 보트 지지부 교체 로봇을 더 포함하는 수직형 탄소나노튜브 합성 장치.A vertical carbon nanotube synthesizing apparatus further comprising a boat support replacement robot for replacing a boat support in which a boat having undergone a catalytic coating process to newly perform a carbon nanotube synthesis process. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 보트 지지부 교체 로봇은 상기 반응로의 아래에서 상기 보트 지지부들을 고정시키고 회전에 의해 상기 보트 지지부들을 교체하는 회전 테이블을 포함하는 수직형 탄소나노튜브 합성 장치. The boat support replacement robot includes a turntable for fixing the boat supports below the reactor and replacing the boat supports by rotation. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 촉매도포 공정을 수행한 후 탄소나노튜브의 합성 공정을 수행할 보트를 적제하는 합성전 대기 카세트;A pre-synthesis atmospheric cassette for carrying out a catalyst coating process and then loading a boat to perform a carbon nanotube synthesis process; 상기 반응로 내부에서 상기 탄소나노튜브의 합성 공정을 마친 보트를 적제하는 합성후 대기 카세트; 및A post-synthesis atmospheric cassette for loading the boat after the synthesis process of the carbon nanotubes in the reactor; And 상기 합성전 대기 카세트에서 상기 보트 지지부로, 상기 보트 지지부에서 상기 합성후 대기 카세트로 보트를 이송시키는 보트 이송 로봇을 더 포함하는 수직형 탄소나노튜브 합성 장치. And a boat transfer robot for transferring the boat from the pre-synthesis atmospheric cassette to the boat support and from the boat support to the post-synthesis atmospheric cassette.
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