KR102530008B1 - Apparatus for Purifying Graphite and Method for Operating thereof - Google Patents

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Abstract

흑연 고순화 처리장치 및 그의 동작방법을 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 흑연을 고순화 처리하는 고순화 처리장치에 있어서, 챔버를 포함하여, 상기 챔버 내부에 고순화 반응이 진행될 흑연을 장입받으며, 압력 및 온도를 조정하여 흑연에 고순화 처리를 진행하는 열 반응조와 상기 열 반응조 내로 고순화 처리를 위한 반응성 가스, 냉각 가스, 퍼지 가스 및 압력 조정용 가스를 주입하는 가스 공급부와 상기 열 반응조 내부에서 기체를 배출시키는 모터와 상기 모터에 의해 상기 열 반응조에서 배출되는 기체 내 유해 성분을 제거하는 스크러버와 상기 고순화 처리장치 내 각 구성의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고순화 처리장치를 제공한다.Disclosed is a graphite high purification processing apparatus and an operating method thereof.
According to one aspect of the present embodiment, in the high purification treatment apparatus for high purification treatment of graphite, including a chamber, the graphite to be subjected to a high purification reaction is charged into the chamber, and the pressure and temperature are adjusted so that the graphite is highly purified. A thermal reactor for processing, a gas supply unit for injecting a reactive gas for high purification treatment, a cooling gas, a purge gas, and a pressure adjusting gas into the thermal reactor, a motor for discharging gas from the inside of the thermal reactor, and the motor Provided is a high purification treatment device comprising a scrubber for removing harmful components in gas discharged from a thermal reactor and a control unit for controlling the operation of each component in the high purification treatment device.

Description

흑연 고순화 처리장치 및 그의 동작방법{Apparatus for Purifying Graphite and Method for Operating thereof}Graphite high purification processing device and operation method thereof {Apparatus for Purifying Graphite and Method for Operating It}

본 발명은 머플 구조를 포함하여 흑연을 고순화처리할 수 있는 고순화처리장치 및 그의 동작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high purification treatment apparatus capable of high purification treatment of graphite including a muffle structure and an operation method thereof.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this part merely provide background information on the present embodiment and do not constitute prior art.

자연에서 채굴되는 통상의 흑연은 최적의 조건에서 70 내지 80%의 순도를 나타내고 있으나, 이들 자연 상태의 흑연을 선광하게 되면 탄소 함량 95% 내지 97% 수준의 흑연을 얻을 수 있다.Ordinary graphite mined in nature exhibits a purity of 70 to 80% under optimal conditions, but graphite having a carbon content of 95% to 97% can be obtained by beneficiation of graphite in its natural state.

그러나 산업의 발전으로 인해서 마찰재(Friction Material), 전극(Electrode), 배터리, 연료 전지 또는 그래핀 등의 경우 더욱 더 고순도의 정제된 흑연을 필요로 하고 있다. 특히, 최근에는 산업적인 폭발적인 수요 때문에 리튬 이온 배터리의 음극 재료로 널리 이용되고 있기 때문에 탄소 함량 99% 이상의 정제된 흑연까지도 요구되는 실정이다.However, due to industrial development, more and more highly purified refined graphite is required in the case of a friction material, an electrode, a battery, a fuel cell, or graphene. In particular, since it has recently been widely used as an anode material for lithium ion batteries due to explosive industrial demand, even refined graphite having a carbon content of 99% or more is required.

통상적인 채굴 및 선광 공정을 거친 흑연의 순도는 비교적 낮기 때문에 고순도 흑연을 얻기 위해서는 이를 정제하여 탄소 함량을 더욱 높일 필요가 있었다.Since the purity of graphite that has undergone conventional mining and beneficiation processes is relatively low, it is necessary to further increase the carbon content by refining it in order to obtain high-purity graphite.

종래에는 흑연을 정제하기 위하여 불산을 사용하였다. 흑연 정광은 탄소 성분 외에 주로 황화철, 석영과 같은 성분이 포함되어 있는데, 흑연 정광을 불산에 투입하면 불순물은 녹아서 액상이 되고 탄소 성분은 그대로 고체 상태를 유지한다. 석영 성분을 불산에 녹인 후 고액분리를 통해 흑연의 순도를 높이는 것이다. 그러나 불산은 환경 위해 물질로 규정되면서 산업에 적극적으로 이용하기가 어렵다는 문제가 있다.Conventionally, hydrofluoric acid was used to purify graphite. Graphite concentrate mainly contains components such as iron sulfide and quartz in addition to carbon components. When the graphite concentrate is put into hydrofluoric acid, impurities are melted into a liquid phase, and the carbon component remains in a solid state. After dissolving the quartz component in hydrofluoric acid, the purity of graphite is increased through solid-liquid separation. However, as hydrofluoric acid is defined as an environmentally hazardous substance, it is difficult to actively use it in industry.

또한, 종래에는 불산 사용이 억제되면서 고온 배소를 통한 정제방법을 사용하였다. 이 방법에서는 먼저 황산 용액에 흑연 정광을 투입 및 교반하는 전처리를 수행한다. 황산 이온(SO4 2-)이 층상 구조의 흑연에 침투하여 층을 박리시키는 작용을 한다. 즉, 층간박리를 통해 불순물(석영을 외부로 노출시킨다. 흑연의 층간박리의 또 다른 방법으로는 1000℃ 정도로 전처리 가열을 하기도 하였다.In addition, conventionally, a purification method through high-temperature roasting was used while the use of hydrofluoric acid was suppressed. In this method, first, a pretreatment of adding and stirring graphite concentrate to a sulfuric acid solution is performed. Sulfuric acid ions (SO 4 2- ) penetrate into the layered graphite and act to exfoliate the layers. That is, impurities (quartz) are exposed to the outside through delamination. As another method of delamination of graphite, pretreatment heating is performed at about 1000 ° C.

층간박리 후에는 흑연 정광을 수산화나트륨 용액에 투입한 후 900℃ 이상에서 고온배소하는 방식으로 흑연을 정제하기도 하였다.After delamination, graphite was purified by adding the graphite concentrate to a sodium hydroxide solution and roasting at a high temperature of 900 ° C or higher.

그러나 위 방법은 황산을 사용하는 전처리 과정이 복잡할 뿐만 아니라 비경제적인 문제가 있었다.However, the above method has problems in that the pretreatment process using sulfuric acid is complicated and uneconomical.

본 발명의 일 실시예는, 머플 구조를 포함하여 열처리를 진행함으로써, 흑연을 고순화 처리할 수 있는 고순화 처리장치 및 그의 동작방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.An object of one embodiment of the present invention is to provide a high purification treatment apparatus capable of high purification treatment of graphite by performing heat treatment including a muffle structure and an operation method thereof.

본 발명의 일 측면에 의하면, 흑연을 고순화 처리하는 고순화 처리장치에 있어서, 챔버를 포함하여, 상기 챔버 내부에 고순화 반응이 진행될 흑연을 장입받으며, 압력 및 온도를 조정하여 흑연에 고순화 처리를 진행하는 열 반응조와 상기 열 반응조 내로 고순화 처리를 위한 반응성 가스, 냉각 가스, 퍼지 가스 및 압력 조정용 가스를 주입하는 가스 공급부와 상기 열 반응조 내부에서 기체를 배출시키는 모터와 상기 모터에 의해 상기 열 반응조에서 배출되는 기체 내 유해 성분을 제거하는 스크러버와 상기 고순화 처리장치 내 각 구성의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고순화 처리장치를 제공한다.According to one aspect of the present invention, in the high purification processing apparatus for high purification processing of graphite, including a chamber, the graphite to be subjected to a high purification reaction is charged into the chamber, and the pressure and temperature are adjusted to high purity the graphite. A thermal reactor for processing, a gas supply unit for injecting a reactive gas for high purification treatment, a cooling gas, a purge gas, and a pressure adjusting gas into the thermal reactor, a motor for discharging gas from the inside of the thermal reactor, and the motor Provided is a high purification treatment device comprising a scrubber for removing harmful components in gas discharged from a thermal reactor and a control unit for controlling the operation of each component in the high purification treatment device.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 열 반응조는 상기 챔버의 전면 또는 후면에 배치되어 개폐되는 챔버 도어와 상기 챔버의 일 측에 배치되어, 상기 챔버 도어가 개폐될 수 있도록 하는 도어 회전축과 하우징과 내부에 흑연이 장입될 수 있는 공간을 포함하여 고순화 처리를 위한 흑연을 장입받으며, 외부로부터 열 및 반응성 기체를 공급받아 장입되는 흑연을 고순화 처리하는 머플과 열을 방출하는 히터와 자신의 외부와 자신의 내부 간 열 교류를 최소화하며, 상기 히터에서 발생하는 열을 상기 머플로 전달하는 단열재 및 상기 챔버 및 상기 머플과 각각 연결되어, 외부에서 각 구성으로 반응성 가스, 냉각 가스, 퍼지 가스 및 압력 조정용 가스 중 일부 또는 전부를 공급하는 가스 공급라인을 포함하는 것으 특징으로 하는 고순화 처리장치것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the thermal reaction tank includes a chamber door disposed on the front or rear surface of the chamber to be opened and closed, a door rotation shaft disposed on one side of the chamber to allow the chamber door to be opened and closed, and a housing and an interior Including a space in which graphite can be charged, graphite for high purification treatment is charged, and heat and reactive gas are supplied from the outside to treat the charged graphite with high purification, a heater that emits heat, and a heater that emits heat and A heat insulating material that minimizes heat exchange between its interior and transfers the heat generated from the heater to the muffle and is connected to the chamber and the muffle, respectively, for reactive gas, cooling gas, purge gas, and pressure adjustment in each configuration from the outside. It is characterized by a high purification processing device comprising a gas supply line for supplying some or all of the gas.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 반응성 가스는 할로겐 가스인 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the reactive gas is characterized in that a halogen gas.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 제어부는 상기 머플 내에서 흑연이 고순화 처리될 수 있도록, 상 히터, 상기 가스 공급라인 및 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the control unit controls the upper heater, the gas supply line, and the motor so that graphite can be highly purified in the muffle.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 히터는 상기 단열재 내부에 배치되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the heater is characterized in that disposed inside the heat insulating material.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 히터는 기 설정된 온도로 상기 머플을 가열하는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the heater is characterized in that to heat the muffle to a predetermined temperature.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 온도는 2000℃ 내지 2500℃인 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the predetermined temperature is characterized in that 2000 ℃ to 2500 ℃.

본 발명의 일 측면에 의하면, 고순화 처리장치가 흑연을 고순화 처리하는 방법에 있어서, 챔버 도어, 단열재 도어 및 머플 도어를 개방하는 제1 개방과정과 머플 내로 흑연이 반입되면, 상기 챔버 도어를 폐쇄하는 폐쇄과정과 챔버 내부를 진공상태로 만드는 진공과정과 상기 단열재 도어 및 상기 머플 도어를 폐쇄하는 폐쇄과정과 기 설정된 횟수만큼 상기 머플 내에서 흑연을 반응성 가스 및 진공 상태에 노출시키는 고순화과정과 상기 단열재 도어를 개방하는 제2 개방과정과 히터의 동작을 정지시키는 정지과정 및 상기 머플 도어 및 상기 챔버 도어를 개방하는 제3 개방과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 고순화 처리방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, in a method for high purification processing of graphite by a high purification processing apparatus, in a first opening process of opening a chamber door, an insulator door, and a muffle door, and when graphite is introduced into the muffle, the chamber door A closing process of closing, a vacuum process of making the inside of the chamber in a vacuum state, a closing process of closing the insulator door and the muffle door, and a high purification process of exposing graphite to reactive gas and vacuum in the muffle a predetermined number of times A second opening process of opening the insulator door, a stop process of stopping the operation of the heater, and a third opening process of opening the muffle door and the chamber door are provided.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 고순화 과정은 상기 머플 내로 반응성 가스를 주입하거나 상기 머플을 진공 상태로 만듦으로써, 흑연을 반응성 가스 및 진공 상태에 노출시키는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the high-purification process is characterized in that graphite is exposed to a reactive gas and a vacuum state by injecting a reactive gas into the muffle or making the muffle into a vacuum state.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 반응성 가스는 할로겐 가스인 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the reactive gas is characterized in that a halogen gas.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 머플 구조를 포함하여 열처리를 진행함으로써, 강산성 용액의 사용없이 상대적으로 간편하게 흑연을 고순화처리할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to one aspect of the present invention, by performing the heat treatment including the muffle structure, there is an advantage in that graphite can be relatively easily purified without using a strong acid solution.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고순화 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 반응조의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 반응조 내 챔버 도어가 개방된 모습을 도시한 도면이다.
도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 정면 및 측면에서의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 반응조 내 챔버 도어, 단열재 도어 및 머플 도어가 개폐된 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 실린더의 구성을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 실린더의 동작에 따른 머플 도어의 움직임을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고순화 처리장치가 흑연을 고순화 처리하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 머플의 고순화 처리과정에서의 머플 내 온도 및 압력 변화를 도시한 그래프이다.1 is a diagram showing the configuration of a high purification processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a thermal reactor according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which a chamber door in a thermal reaction tank is opened according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are front and side cross-sectional views of a chamber according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state in which the chamber door, the insulator door, and the muffle door in the thermal reaction tank are opened and closed according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the configuration of a door opening and closing cylinder according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating the movement of a muffle door according to the operation of a door opening/closing cylinder according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of high purification treatment of graphite by a high purification treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph showing changes in temperature and pressure in the muffle in the high purification process of the muffle according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, and B may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element, without departing from the scope of the present invention. The terms and/or include any combination of a plurality of related recited items or any of a plurality of related recited items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be. On the other hand, when an element is referred to as “directly connected” or “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening element exists.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It should be understood that terms such as "include" or "having" in this application do not exclude in advance the possibility of existence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. .

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.In addition, each configuration, process, process or method included in each embodiment of the present invention may be shared within a range that does not contradict each other technically.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고순화 처리장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of a high purification processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고순화 처리장치(100)는 가스 공급부(110), 열 반응조(120), 트랩(130), 모터(140), 스크러버(150) 및 제어부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a high purification treatment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a gas supply unit 110, a thermal reaction tank 120, a trap 130, a motor 140, a scrubber 150, and a control unit. (160).

가스 공급부(110)는 열 반응조(120) 내로 반응성 가스, 냉각 가스, 퍼지(Purge) 가스 및 압력 조정용 가스를 주입한다. The gas supply unit 110 injects a reactive gas, a cooling gas, a purge gas, and a pressure adjusting gas into the thermal reactor 120 .

가스 공급부(110)는 열 반응조(120), 특히, 후술할 머플 내로 흑연을 고순화하기 위한 반응성 가스를 주입한다. 반응성 가스는 할로겐 기체로서, 염소기체, 염화수소 기체 또는 염소족 기체를 포함한다. The gas supply unit 110 injects a reactive gas for highly purifying graphite into the thermal reaction tank 120, in particular, into a muffle to be described later. The reactive gas is a halogen gas and includes chlorine gas, hydrogen chloride gas or chlorine group gas.

냉각 가스는 열 반응조(120)에서 고순화 반응이 완료된 후, 열 반응조(120)의 냉각을 촉진하기 위해 후술할 챔버 내로 주입되는 가스이다. 고순화 반응이 완료된 열 반응조(120)는 상대적으로 상당히 고온(예를 들어, 2,000℃ 이상)이기 때문에, 상온의 기체가 주입되더라도 냉각을 상당히 촉진할 수 있다. 냉각 가스는 반응성이 낮은 기체, 대표적으로, 질소 등이 이에 이용될 수 있다. The cooling gas is a gas injected into a chamber to be described later to promote cooling of the thermal reactor 120 after the high purification reaction is completed in the thermal reactor 120 . Since the thermal reactor 120 in which the high purification reaction is completed has a relatively high temperature (eg, 2,000° C. or more), cooling can be significantly accelerated even when room temperature gas is injected. As the cooling gas, a gas with low reactivity, typically nitrogen or the like, may be used.

퍼지 가스는 열 반응조(120) 내 고순화 반응이 완료된 후 열 반응조(120) 내로 주입되는 가스로서, 열 반응조(120) 내 잔존하는 반응성 가스의 배출을 돕는다. 전술한 대로, 반응성 가스는 할로겐 가체로서 인체에 상당히 유해한 성분에 해당한다. 이에 따라, 열 반응조(120) 내에 반응성 가스가 잔류하고 있다면, 반응조 내로 고순화 처리를 필요로 하는 흑연을 장입하는 과정에서 작업자가 위험에 노출될 수 있다. 이를 방지하고자, 퍼지 가스는 열 반응조(120) 내 고순화 반응이 완료된 후 열 반응조(120) 내로 주입되어, 열 반응조(120) 내 잔존하는 반응성 가스가 배출되도록 한다.The purge gas is a gas that is injected into the thermal reactor 120 after the high purification reaction in the thermal reactor 120 is completed, and helps to discharge reactive gases remaining in the thermal reactor 120 . As described above, the reactive gas is a halogen gas and corresponds to a component considerably harmful to the human body. Accordingly, if the reactive gas remains in the thermal reaction tank 120, a worker may be exposed to danger in the process of charging graphite requiring high purification treatment into the reaction tank. To prevent this, the purge gas is injected into the thermal reactor 120 after the high purification reaction in the thermal reactor 120 is completed, so that the reactive gas remaining in the thermal reactor 120 is discharged.

압력 조정용 가스는 열 반응조(120) 내 고순화 반응이 완료된 후 후술할 머플 내로 주입되는 가스이다. 전술한 대로, 고순화 반응 완료 후 열 반응조(120) 내로 퍼지 가스가 유입된다. 다만, 퍼지 가스가 유입되더라도 머플은 아직 진공 상태를 유지한다. 이때, 머플 내 머플 도어가 개방될 경우, 압력 차이로 인해 반응조 내 잔존하는 가스가 머플 내부로 유입되게 된다. 머플 내부로 가스가 유입되며, 가스와 함께 부유하는 다양한 부유물들이 머플 내로 유입되며 머플에 흡착/부착되는 등의 문제를 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 열 반응조(120) 내 고순화 반응이 완료된 후 후술할 머플 내로 압력 조정용 가스가 열 반응조(120), 보다 구체적으로, 단열재와 머플의 압력이 유사해질 때까지 주입된다. 이에 따라, 전술한 문제를 방지한다.The gas for adjusting the pressure is a gas that is injected into a muffle to be described later after the high purification reaction in the thermal reactor 120 is completed. As described above, after completion of the high purification reaction, the purge gas is introduced into the thermal reactor 120 . However, even if the purge gas is introduced, the muffle still maintains a vacuum state. At this time, when the muffle door in the muffle is opened, gas remaining in the reaction tank is introduced into the muffle due to a pressure difference. Gas is introduced into the muffle, and various floating matters floating together with the gas are introduced into the muffle and may cause problems such as being adsorbed/attached to the muffle. To prevent this, after the high purification reaction in the thermal reactor 120 is completed, a pressure adjusting gas is injected into the muffle to be described later until the pressure of the thermal reactor 120, more specifically, the heat insulating material and the muffle become similar. Accordingly, the aforementioned problem is prevented.

열 반응조(120)는 고순화 반응이 진행될 흑연을 장입받으며, 압력 및 온도를 적절히 조정하여 흑연을 고순화시킨다. 열 반응조(120)는 제어부(160)의 제어에 따라 동작하며, 장입된 흑연을 고순화시킨다. 흑연은 열 반응조(120) 내의 기 설정된 온도(2000 내지 2500℃)에서 진공상태 및 반응성 가스와의 접촉을 복수 회 거치며, 내부에 존재하는 불순물을 배출한다. 열 반응조(120)는 제어부(160)의 제어에 따라 전술한 동작을 진행하며 흑연을 고순화시킨다. 열 반응조(120)의 구체적인 구조는 도 2 내지 8을 참조하여 후술한다.The thermal reaction tank 120 receives graphite to be subjected to a high purification reaction, and appropriately adjusts pressure and temperature to high-purify the graphite. The thermal reactor 120 operates under the control of the controller 160 and purifies the loaded graphite. Graphite passes through a vacuum state and contact with a reactive gas multiple times at a predetermined temperature (2000 to 2500° C.) in the thermal reactor 120, and impurities present therein are discharged. The thermal reactor 120 performs the above-described operation under the control of the controller 160 and purifies the graphite. A specific structure of the thermal reactor 120 will be described later with reference to FIGS. 2 to 8 .

트랩(130)은 열 반응조(120) 내 후술할 머플로부터 배출되는 기체 내 불순물을 제거한다. The trap 130 removes impurities in gas discharged from a muffle to be described later in the thermal reactor 120 .

모터(140)는 열 반응조(120) 내부에서 기체를 배출시킨다. 모터(140)는 열 반응조(120) 내 후술할 단열재에서 기체를 배출시키거나, 트랩(130)을 거쳐 열 반응조(120) 내 후술할 머플에서 기체를 배출시킨다.The motor 140 discharges gas from the inside of the thermal reactor 120 . The motor 140 discharges gas from an insulator to be described later in the thermal reactor 120 or discharges gas from a muffle to be described later in the thermal reactor 120 through the trap 130 .

스크러버(150)는 모터(140)에 의해 열 반응조(120)에서 배출되는 기체 내 유해성분을 제거한다. 스크러버(150)는 모터(140)에 의해 열 반응조(120)에서 배출되는 반응성 가스 내에서 유해 성분을 제거한다. 반응성 가스가 그대로 장치(100) 외부로 배출될 경우 환경에 악영향을 미칠 수 있기에, 스크러버(150)는 이 같은 가스가 장치(100) 외부로 배출되기 전 가스 내 존재하는 유해 성분을 제거한다.The scrubber 150 removes harmful components in the gas discharged from the thermal reactor 120 by the motor 140 . The scrubber 150 removes harmful components from the reactive gas discharged from the thermal reactor 120 by the motor 140 . If the reactive gas is discharged to the outside of the device 100 as it is, it may adversely affect the environment, so the scrubber 150 removes harmful components present in the gas before the gas is discharged to the outside of the device 100.

제어부(160)는 고순화 처리장치(100) 내 각 구성의 전술한 동작을 제어한다.The control unit 160 controls the above-described operation of each component in the high purification processing apparatus 100.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열 반응조의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 반응조 내 챔버 도어가 개방된 모습을 도시한 도면이다. 2 is a perspective view of a thermal reaction tank according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a state in which a chamber door in a thermal reaction tank is opened according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열 반응조(120)는 챔버도어(210, 220), 챔버(230) 및 도어 회전축(240, 245)을 포함한다. Referring to FIGS. 2 and 3 , a thermal reactor 120 according to an embodiment of the present invention includes chamber doors 210 and 220 , a chamber 230 and door rotation shafts 240 and 245 .

챔버 도어(210, 220)는 챔버(230)의 전면 및 후면에 배치되어, 도어 회전축(240, 245)에 의해 개폐된다. 전방에 위치한 챔버 도어(210)는 흑연의 고순화 처리를 위해 통상적으로 개폐되는 용도로 사용될 수 있으며, 후방에 위치한 챔버 도어(220)는 챔버(230) 내 각 구성의 정비/관리나 교체 등을 위한 용도로 사용될 수 있다.The chamber doors 210 and 220 are disposed on the front and rear surfaces of the chamber 230 and are opened and closed by door rotation shafts 240 and 245 . The chamber door 210 located at the front can be used for the purpose of being normally opened and closed for high purification treatment of graphite, and the chamber door 220 located at the rear can be used for maintenance/management or replacement of each component in the chamber 230. can be used for purposes.

챔버(230)는 내부에 고순화 처리를 위한 흑연을 장입하며, 온도 및 압력을 조정하여 고순화 처리를 진행한다. 챔버(230) 내 구체적인 구조는 도 4 및 5를 참조하여 후술한다.The chamber 230 loads graphite for a high purification process therein, and proceeds with a high purification process by adjusting temperature and pressure. A detailed structure of the chamber 230 will be described later with reference to FIGS. 4 and 5 .

도어 회전축(240, 245)은 챔버(230)의 일측에 각각 배치되어, 각 챔버 도어(210, 220)가 개폐될 수 있도록 한다. The door rotation shafts 240 and 245 are disposed on one side of the chamber 230, respectively, so that the chamber doors 210 and 220 can be opened and closed.

도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버의 정면 및 측면에서의 단면도이다.4 and 5 are front and side cross-sectional views of a chamber according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 챔버(230)는 챔버 하우징(410), 고정부(420), 단열재(430), 히터(440), 머플(450), 온도 센서(460), 전력 공급라인(470), 파이프(480, 484, 488), 가스 공급라인(490, 495) 및 도어 개폐 실린더(510, 520)를 포함한다.4 and 5, the chamber 230 according to an embodiment of the present invention includes a chamber housing 410, a fixing part 420, an insulator 430, a heater 440, a muffle 450, and a temperature sensor. 460, a power supply line 470, pipes 480, 484 and 488, gas supply lines 490 and 495, and door opening and closing cylinders 510 and 520.

챔버 하우징(410)은 내부에 챔버(230) 내 각 구성이 배치될 공간을 제공한다. The chamber housing 410 provides a space in which each component in the chamber 230 is disposed.

고정부(420)는 챔버 하우징(410) 내 배치되며, 단열재(430)를 챔버 하우징(410) 내에 고정시킨다. 고정부(420)는 챔버 하우징(410) 내 배치되어 고정되는 한편, 단열재(430)와 동일한 형상으로 구현되어,내부에 단열재(430)가 배치될 수 있도록 한다. 이에 따라, 고정부(420)는 자신의 내부에 배치된 단열재(430)를 챔버 하우징(410) 내에 배치시키며 고정시킨다.The fixing part 420 is disposed within the chamber housing 410 and fixes the heat insulating material 430 within the chamber housing 410 . The fixing part 420 is disposed and fixed in the chamber housing 410 and is implemented in the same shape as the insulator 430 so that the insulator 430 can be disposed therein. Accordingly, the fixing part 420 places and fixes the heat insulator 430 disposed therein in the chamber housing 410 .

단열재(430)는 자신의 외부와 자신의 내부 간 열 교류를 최소화하며, 히터(440)에서 발생하는 열을 머플(450)로 전달한다. 단열재(430)는 열 전도율이 낮은 소재로 구현되어, 자신의 외부와 자신의 내부(히터 및 머플)를 열적으로 분리한다. 히터(440)에서 머플(450)로 전달되는 열이 외부로 방출될 경우, 에너지 손실이 발생할 수 있기 때문이다. The insulator 430 minimizes heat exchange between its exterior and its interior, and transfers heat generated from the heater 440 to the muffle 450 . The insulator 430 is implemented with a material having low thermal conductivity, and thermally separates its exterior from its interior (heater and muffle). This is because energy loss may occur when heat transferred from the heater 440 to the muffle 450 is released to the outside.

한편, 단열재(430)는 히터(440)에서 발생하는 열을 머플(450)로 균일하게 전달한다. 히터(440)에서 발생하는 열이 머플(450)로 직접 전달될 경우, 히터(440)가 머플(450)의 전면적에 대응되어 배치되지 않는 한, 머플(450)에 균일하게 열이 전달될 수 없다. 이에, 히터(440)는 단열재(430) 내에 배치되어, 열을 방출한다. 히터(440)에서 방출되는 열은 단열재(430)를 거쳐 머플(450)로 간접적으로 전달되며, 단열재(430)가 히터에 의해 가열되며 머플(450)로 열을 고르게 전달한다. Meanwhile, the heat insulator 430 uniformly transfers heat generated from the heater 440 to the muffle 450 . When heat generated from the heater 440 is directly transferred to the muffle 450, the heat cannot be uniformly transferred to the muffle 450 unless the heater 440 is disposed to correspond to the entire area of the muffle 450. does not exist. Accordingly, the heater 440 is disposed within the insulator 430 to emit heat. Heat emitted from the heater 440 is indirectly transferred to the muffle 450 via the insulator 430 , and the insulator 430 is heated by the heater and evenly transfers the heat to the muffle 450 .

단열재(430)는 챔버 도어(210, 220)가 위치한 방향으로 단열재 도어(435)를 포함한다. 단열재(430)는 단열재(430)의 모든 부분이 하나의 구성으로 구현된 것은 아니고, 챔버 도어(210, 220)가 위치한 방향으로 양 끝단에 단열재 도어(435)를 포함한다. 단열재 도어(435)가 개폐되며, 챔버 내에서 단열재(430)가 챔버와 공간적으로 분리(밀폐의 개념으로)되거나 공간적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 단열재 도어(435)가 개방되어 챔버와 공간적으로 연결될 경우, 챔버 내로 퍼지 가스가 주입되면 주입되는 퍼지 가스가 단열재 내로도 함께 유입될 수 있다.The insulator 430 includes an insulator door 435 in a direction in which the chamber doors 210 and 220 are positioned. The insulator 430 includes the insulator door 435 at both ends in the direction in which the chamber doors 210 and 220 are located, not all parts of the insulator 430 are implemented as one structure. The insulator door 435 is opened and closed, and the insulator 430 may be spatially separated from the chamber (in the concept of sealing) or spatially connected to the chamber. For example, when the insulator door 435 is opened and spatially connected to the chamber, when the purge gas is injected into the chamber, the injected purge gas may also flow into the insulator.

히터(440)는 단열재(430) 내에 배치되어, 열을 방출한다. 히터(440)는 후술할 전력 공급라인(470)으로부터 외부에서 전원을 공급받아 열을 방출한다. 방출되는 열은 단열재(430)를 거쳐 머플(450)로 전달된다. 히터(440)는 열을 방출하며, 머플(450)을 기 설정된 온도(흑연이 고순화 처리될 수 있는 온도, 예를 들어, 2000 내지 2500℃)까지 가열한다. The heater 440 is disposed within the insulator 430 to release heat. The heater 440 receives power from the outside from a power supply line 470 to be described later and emits heat. The heat released is transferred to the muffle 450 via the insulator 430 . The heater 440 emits heat and heats the muffle 450 to a predetermined temperature (a temperature at which graphite can be highly purified, for example, 2000 to 2500° C.).

머플(450)은 내부에 흑연이 장입될 수 있는 공간을 포함하여 고순화 처리를 위한 흑연을 장입받으며, 외부로부터 열 및 반응성 기체를 공급받아 장입되는 흑연을 고순화 처리한다. 머플(450)은 모터(140)에 의해 파이프(480)를 거치며 자신의 내부에 있는 기체를 모두 배출한다. 이에 따라, 머플(450)은 단열재(430) 내에 배치되어 히터(440)에 의해 기 설정된 온도까지 가열되며, 후술할 가스 공급라인(490)을 거쳐 반응성 가스를 공급받는다. 기 설정된 온도에서 머플(450) 내 흑연으로 반응성 가스와 진공상태가 번갈아 제공됨에 따라, 흑연에 고순화 처리가 진행된다. 이처럼, 머플(450)은 모터(140)에 의해 진공상태를 가질 수 있으며, 외부로부터 열 및 반응성 기체를 공급받아 고순화 처리를 진행할 수 있다.The muffle 450 includes a space into which graphite can be charged, receives graphite for high purification treatment, receives heat and reactive gas from the outside, and performs high purification treatment on the charged graphite. The muffle 450 passes through the pipe 480 by the motor 140 and discharges all of the gas inside the muffle 450 . Accordingly, the muffle 450 is disposed in the insulator 430 and heated to a predetermined temperature by the heater 440, and receives a reactive gas via a gas supply line 490 to be described later. As a reactive gas and a vacuum state are alternately supplied to the graphite in the muffle 450 at a preset temperature, the graphite is subjected to high purification treatment. As such, the muffle 450 may have a vacuum state by the motor 140, and may perform a high purification process by receiving heat and reactive gas from the outside.

머플(450) 역시, 단열재(430)와 마찬가지로, 챔버 도어(210, 220)가 위치한 방향으로 머플 도어(455)를 포함한다. 머플(450)도 단열재(430)와 마찬가지로 모든 부분이 하나의 구성으로 구현된 것은 아니고, 전술한 방향의 양 끝단에 머플 도어(455)를 포함한다. 머플 도어(455)가 개폐되며, 챔버 내에서 머플(450)이 단열재(430)와 공간적으로 분리되거나 연결될 수 있다. The muffle 450 also includes a muffle door 455 in the direction in which the chamber doors 210 and 220 are located, similarly to the insulator 430 . Like the insulator 430, the muffle 450 also includes muffle doors 455 at both ends in the aforementioned direction, not all of which are implemented as a single configuration. The muffle door 455 is opened and closed, and the muffle 450 may be spatially separated from or connected to the heat insulating material 430 in the chamber.

온도 센서(460)는 머플(450)의 온도를 센싱한다. 전술한 대로, 흑연에 고순화 처리가 진행되기 위해서는, 머플(450)이 기 설정된 온도를 가져야 한다. 이에, 머플(450)이 기 설정된 온도까지 가열되었는지 제어부(160)가 인지할 수 있도록, 온도 센서(460)는 머플(450)의 온도를 센싱힌다. 온도 센서(460)는 머플(450)의 온도를 센싱하여 이를 제어부(160)에 제공한다.The temperature sensor 460 senses the temperature of the muffle 450 . As described above, in order for the graphite to be highly purified, the muffle 450 must have a preset temperature. Accordingly, the temperature sensor 460 senses the temperature of the muffle 450 so that the controller 160 can recognize whether the muffle 450 has been heated to a preset temperature. The temperature sensor 460 senses the temperature of the muffle 450 and provides it to the controller 160 .

전력 공급라인(470)은 히터(440)와 연결되어, 외부로부터 히터(440)로 전원을 공급한다.The power supply line 470 is connected to the heater 440 and supplies power to the heater 440 from the outside.

파이프(480, 484, 488)는 기체를 유동시킨다. Pipes 480, 484 and 488 flow the gas.

파이프(480)는 머플(450)과 트랩(130) 양단을 연결하여, 모터(140)에서 발생하여 트랩(130)을 거쳐 전달되는 흡입력을 머플(450)로 전달한다. 파이프(480)는 이에 따라, 머플(450) 내에 잔류하는 기체를 트랩(130)으로 배출시킨다. 이에 따라, 머플(450) 내 잔류하는 기체는 파이프(480)를 거쳐 트랩(130)으로 배출됨에 따라, 트랩(130)이 기체 내 불순물을 제거할 수 있다.The pipe 480 connects both ends of the muffle 450 and the trap 130 to transfer suction force generated by the motor 140 and transmitted through the trap 130 to the muffle 450 . The pipe 480 thus discharges the gas remaining in the muffle 450 to the trap 130 . Accordingly, as the gas remaining in the muffle 450 is discharged to the trap 130 through the pipe 480, the trap 130 may remove impurities in the gas.

파이프(484)는 트랩(130)과 모터(140) 양단을 연결하여, 모터(140)에서 발생하는 흡입력을 트랩(130)으로 전달한다. 이에 따라, 모터(140)에서 발생하는 흡입력이 파이프(484), 트랩(130) 및 파이프(480)를 거쳐 머플(450)로 전달된다. The pipe 484 connects both ends of the trap 130 and the motor 140 to transfer suction force generated by the motor 140 to the trap 130 . Accordingly, suction force generated by the motor 140 is transferred to the muffle 450 via the pipe 484 , the trap 130 and the pipe 480 .

파이프(488)는 챔버(230)와 모터(140) 양단을 연결하여, 모터(140)에서 발생하는 흡입력을 챔버(230)로 전달한다. 이에 따라, 모터(140)가 챔버(230) 및 단열재(430) 내를 진공상태로 만들 수 있도록 한다.The pipe 488 connects both ends of the chamber 230 and the motor 140 to transfer suction force generated by the motor 140 to the chamber 230 . Accordingly, the motor 140 can create a vacuum state in the chamber 230 and the insulator 430 .

가스 공급라인(490, 495)은 각각 챔버(230)와 머플(450)과 연결되어, 외부에서 각 구성(230, 450)으로 반응성 가스, 냉각 가스, 퍼지 가스 및 압력 조정용 가스 중 일부 또는 전부를 공급한다. The gas supply lines 490 and 495 are connected to the chamber 230 and the muffle 450, respectively, and supply some or all of the reactive gas, the cooling gas, the purge gas, and the pressure adjusting gas to the components 230 and 450 from the outside. supply

가스 공급라인(490)은 머플(450)과 연결되어, 반응성 가스 및 압력 조정용 가스를 머플(450)로 공급한다.The gas supply line 490 is connected to the muffle 450 to supply a reactive gas and a pressure adjusting gas to the muffle 450 .

가스 공급라인(495)은 챔버(230)와 연결되어, 냉각 가스 및 퍼지 가스를 챔버(230)로 공급한다.The gas supply line 495 is connected to the chamber 230 and supplies a cooling gas and a purge gas to the chamber 230 .

도어 개폐 실린더(510, 520)는 각각 단열재 도어(435) 및 머플 도어(455)와 연결되어, 공기를 이용해 각 도어(435, 455)를 개폐한다. 각 도어가 개폐되는 모습은 도 6에 예시되어 있다.The door opening and closing cylinders 510 and 520 are connected to the insulation door 435 and the muffle door 455, respectively, and open and close the doors 435 and 455 using air. How each door is opened and closed is illustrated in FIG. 6 .

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열 반응조 내 챔버 도어, 단열재 도어 및 머플 도어가 개폐된 모습을 도시한 도면이다.6 is a view showing a state in which the chamber door, the insulator door, and the muffle door in the thermal reaction tank are opened and closed according to an embodiment of the present invention.

도 6(a)는 챔버 도어(210) 만이 폐쇄된 모습을 도시한 도면이다. 전술한 대로, 머플(450) 내로 흑연이 장입될 경우 챔버 도어(210)는 폐쇄된다. 다만, 챔버 도어(210)의 폐쇄와는 무관하게, 도어 개폐 실린더(510, 520)에 의해 단열재 도어(435) 및 머플 도어(455)는 개방된 상태를 유지할 수 있다.6(a) is a view showing a state in which only the chamber door 210 is closed. As described above, when graphite is charged into the muffle 450, the chamber door 210 is closed. However, regardless of the closing of the chamber door 210, the insulator door 435 and the muffle door 455 may remain open by the door opening and closing cylinders 510 and 520.

도 6(b)는 챔버 도어(210) 및 머플 도어(455)가 폐쇄된 모습을 도시한 도면이다. 가스 공급라인(495)을 거쳐 외부로부터 냉각가스나 퍼지가스가 챔버(230) 내부로 공급될 경우, 단열재 도어(435)는 개방된 상태에서 해당 가스들을 단열재 내부로 유입받아야 한다. 다만, 해당 가스는 머플(450) 내부가지 유입될 필요도 없고 유입되어서도 안되기 때문에, 단열재 도어(435)와 별개로 머플 도어(455)는 폐쇄된 상태를 갖는다.6(b) is a view showing a state in which the chamber door 210 and the muffle door 455 are closed. When cooling gas or purge gas is supplied into the chamber 230 from the outside through the gas supply line 495, the insulator door 435 must be opened to allow the gas to flow into the insulator. However, since the corresponding gas does not need to or should not be introduced into the muffle 450, the muffle door 455 is in a closed state separately from the insulator door 435.

도 6(c)는 모든 도어(210, 435, 455)가 폐쇄된 모습을 도시한 도면이다. 머플(450) 내에서 흑연을 고순화 처리하고자 할 경우, 머플(450)은 진공상태를 유지하여야 한다. 이때, 모든 도어(210, 435, 455)가 폐쇄되며, 외부로부터 기체의 유출·입없이 머플(450)이 기 설정된 온도와 진공상태를 유지할 수 있도록 한다.6(c) is a view showing a state in which all the doors 210, 435, and 455 are closed. When high-purifying graphite is to be treated in the muffle 450, the muffle 450 must maintain a vacuum state. At this time, all the doors 210, 435, and 455 are closed, and the muffle 450 can maintain the preset temperature and vacuum state without the outflow or inlet of gas from the outside.

다시 도 4 및 5를 참조하면, 도어 개폐 실린더(510, 520)는 외부로부터 공기를 유입받아 기압으로 각 도어(435, 455)를 개폐한다. 도어 개폐 실린더(510, 520)가 각 도어(435, 455)를 개폐하기 위한 구조는 도 7 및 8에 도시되어 있다.Referring back to FIGS. 4 and 5 , the door opening/closing cylinders 510 and 520 receive air from the outside and open and close the doors 435 and 455 with air pressure. Structures for the door opening and closing cylinders 510 and 520 to open and close the doors 435 and 455 are shown in FIGS. 7 and 8 .

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 실린더의 구성을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 실린더의 동작에 따른 머플 도어의 움직임을 도시한 도면이다.7 is a view showing the configuration of a door opening and closing cylinder according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a view showing the movement of a muffle door according to the operation of the door opening and closing cylinder according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도어 개폐 실린더(510, 520)는 공기 유입부(710, 715), 실린더 바디(720), 실린더 로드(722), 실린더 연결부(724), 진공씰 오링(730, 733, 736, 739), 와이퍼(740), 백업링(750, 755), 로드링(760, 765), 버퍼링(770) 및 웨어링(780, 785)을 포함한다.Referring to FIG. 7 , door opening and closing cylinders 510 and 520 according to an embodiment of the present invention include air inlets 710 and 715, a cylinder body 720, a cylinder rod 722, a cylinder connection part 724, It includes vacuum seal O-rings 730, 733, 736, and 739, a wiper 740, backup rings 750 and 755, rod rings 760 and 765, buffer rings 770 and wear rings 780 and 785.

공기 유입부(710, 715)는 외부로부터 공기를 유입받는다. The air inlets 710 and 715 receive air from the outside.

공기 유입부(710)는 실린더 바디(720)를 관통하여, 외부로부터 실린더 돌출부(726a) 및 로드링(760, 765)이 형성하는 공간(728a)으로 공기를 유입시킨다. 공기 유입부(710)의 해당 공간(728a)으로의 공기 유입에 따라, 해당 공간(728a)의 부피는 증가할 수 있다.The air inlet 710 penetrates the cylinder body 720 and introduces air into a space 728a formed by the cylinder protrusion 726a and the rod rings 760 and 765 from the outside. As air flows into the corresponding space 728a of the air inlet 710, the volume of the corresponding space 728a may increase.

공기 유입부(715)는 실린더 바디(720)를 관통하여, 양 실린더 돌출부(726a, 726b) 사이의 공간(728b)으로 공기를 유입시킨다. 공기 유입부(715)의 해당 공간(728b)으로의 공기 유입에 따라, 해당 공간(728b)의 부피는 증가할 수 있다.The air inlet 715 penetrates the cylinder body 720 and introduces air into the space 728b between the two cylinder protrusions 726a and 726b. As air flows into the corresponding space 728b of the air inlet 715, the volume of the corresponding space 728b may increase.

실린더 로드(722)는 실린더 바디(720)가 형성하는 내부 공간을 따라 이동하며, 실린더 연결부(724)를 이동시킨다. 실린더 로드(722)는 실린더 바디(720)가 형성하는 내부 공간 내 배치되어, 공기 유입부(710, 715)의 공기 유입에 따라 각 도어(435, 455)에 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동한다. The cylinder rod 722 moves along the inner space formed by the cylinder body 720 and moves the cylinder connecting portion 724. The cylinder rod 722 is disposed in the inner space formed by the cylinder body 720 and moves toward or away from the doors 435 and 455 according to air flow through the air inlets 710 and 715 .

실린더 로드(722)의 각 도어(435, 455)에 가까운 쪽 끝단에는 실린더 연결부(724)가 연결된다. 실린더 연결부(724)의 일 끝단은 실린더 로드(722)와, 다른 일 끝단은 각 도어(435, 455)와 연결됨에 따라, 실린더 연결부(724)는 실린더 로드(722)와 함께 각 도어(435, 455)가 이동하도록 한다. 실린더 로드(722)가 각 도어(435, 455)로부터 멀어지는 방향으로 이동할 경우, 각 도어(435, 455) 역시, 실린더 연결부(724)에 의해 실린더 로드(722)와 함께 이동하며, 단열재(430) 또는 머플(450)과 멀어지도록 이동한다. 이에 따라, 각 도어(435, 455)는 개방된 상태를 가질 수 있다. 반대로, 실린더 로드(722)가 각 도어(435, 455)로 가까워지는 방향으로 이동할 경우, 각 도어(435, 455) 역시, 실린더 연결부(724)에 의해 실린더 로드(722)와 함께 이동하며, 단열재(430) 또는 머플(450)과 가까워지도록 이동한다. 이에 따라, 각 도어(435, 455)는 폐쇄된 상태를 가질 수 있다. A cylinder connecting portion 724 is connected to the end of the cylinder rod 722 close to the doors 435 and 455. As one end of the cylinder connecting portion 724 is connected to the cylinder rod 722 and the other end is connected to each of the doors 435 and 455, the cylinder connecting portion 724 is connected to each door 435, together with the cylinder rod 722. 455) to move. When the cylinder rod 722 moves in a direction away from each of the doors 435 and 455, each of the doors 435 and 455 also moves with the cylinder rod 722 by the cylinder connecting portion 724, and the insulator 430 Alternatively, it moves away from the muffle 450. Accordingly, each of the doors 435 and 455 may have an open state. Conversely, when the cylinder rod 722 moves in a direction approaching each door 435 and 455, each door 435 and 455 also moves with the cylinder rod 722 by the cylinder connecting portion 724, and the insulation material It moves closer to 430 or muffle 450. Accordingly, each of the doors 435 and 455 may have a closed state.

진공씰 오링(730, 733, 736, 739)은 실린더 로드(722) 상의 적절한 위치에 배치되어, 기체의 유출입을 차단한다. The vacuum seal O-rings 730, 733, 736, and 739 are disposed at appropriate positions on the cylinder rod 722 to block the inflow and outflow of gas.

진공씰 오링(730)은 실린더 로드(722)의 각 도어(435, 455)로부터 먼 끝단에 배치되어, 실린더 바디(720) 내부를 밀폐시킨다. 진공씰 오링(730)은 전술한 위치에 배치되어, 실린더 바디(720) 내부와 외부를 공간적으로 분리하여 실린더 바디(720) 내부를 밀폐시킨다.The vacuum seal O-ring 730 is disposed at the far end of the cylinder rod 722 from the doors 435 and 455 to seal the inside of the cylinder body 720. The vacuum seal O-ring 730 is disposed at the above-described position, spatially separating the inside and outside of the cylinder body 720 to seal the inside of the cylinder body 720.

진공씰 오링(733, 736)은 실린더 바디(720)의 양 끝단에 배치되어, 실린더 로드(722)의 이동에 따라 실린더 바디(720)와 실린더 로드(722) 간에 형성되는 공간을 밀폐시킨다. 진공씰 오링(733, 736)은 실린더 바디(720)의 양 끝단, 보다 구체적으로 실린더 로드(722)에 가까운 방향으로의 양 끝단에 배치되어, 실린더 로드(722)의 이동에 따라 실린더 바디(720)와 실린더 로드(722) 간에 형성되는 공간을 외부와 분리한다. 이때, 머플(450)에 보다 가까이 위치한 진공씰 오링(736)은 보다 높은 온도에 노출되기 때문에, 상대적으로 내열성이 우수할 수 있다.The vacuum seal O-rings 733 and 736 are disposed at both ends of the cylinder body 720 to seal a space formed between the cylinder body 720 and the cylinder rod 722 as the cylinder rod 722 moves. The vacuum seal O-rings 733 and 736 are disposed at both ends of the cylinder body 720, more specifically, at both ends in a direction close to the cylinder rod 722, and as the cylinder rod 722 moves, the cylinder body 720 ) And the space formed between the cylinder rod 722 is separated from the outside. At this time, since the vacuum seal O-ring 736 located closer to the muffle 450 is exposed to a higher temperature, it may have relatively excellent heat resistance.

진공씰 오링(739)은 실린더 로드(722) 내에서 가장 각 도어(435, 455)에 가까운 위치에 배치되어, 실린더 바디(720)와 챔버 하우징(410)을 공간적으로 분리한다. 진공씰 오링(739)은 다른 진공씰 오링보다 머플(450)에 가장 가까이 위치하기 때문에, 가장 우수한 내열성을 갖도록 구현될 수 있다.The vacuum seal O-ring 739 is disposed closest to each of the doors 435 and 455 within the cylinder rod 722, and spatially separates the cylinder body 720 and the chamber housing 410. Since the vacuum seal O-ring 739 is located closer to the muffle 450 than other vacuum seal O-rings, it can be implemented to have the best heat resistance.

와이퍼(740)는 각 도어(435, 455)를 향하는 방향으로 진공씰 오링(730)의 후방에 배치되어, 실린더 바디(720) 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지한다.The wiper 740 is disposed at the rear of the vacuum seal O-ring 730 in a direction toward the doors 435 and 455 to prevent foreign matter from penetrating into the cylinder body 720 .

백업링(750, 755)은 각 도어(435, 455)를 향하는 방향으로 와이퍼(740)의 후방에 배치되어, 각각 로드링(760)이 정방향에서 틀어지는 것을 방지한다. 백업링(750, 755)은 각각 로드링(760)과 접촉하여 배치되어, 각 로드링(760)이 실린더 로드(722)의 이동에 따라 틀어지는 것을 방지한다.The backup rings 750 and 755 are disposed at the rear of the wiper 740 in a direction toward the doors 435 and 455, respectively, to prevent the load ring 760 from being distorted in the forward direction. The backup rings 750 and 755 are disposed in contact with the load ring 760, respectively, to prevent each load ring 760 from twisting as the cylinder rod 722 moves.

로드링(760, 765)은 각 도어(435, 455)를 향하는 방향으로 각각 백업링(750, 755)의 후방에 배치되어, 공기 유입부(710, 715)로 유입되는 공기에 대한 실링을 수행한다. 로드링(760)에 의해 로드링(760)과 돌출부(726a)간에 유입된 공기가 잔류할 수 있는 공간(728a)이 형성되며, 로드링(765)에 의해 로드링(765)과 돌출부(726b)간에 유입된 공기가 잔류할 수 있는 공간(728b)이 형성된다. 해당 공간에 공기가 잔류하며 공기압을 실린더 로드(722)로 가함으로써, 실린더 로드(722)를 각 도어(435, 455)와 가까워지거나 멀이지는 방향으로 이동시킨다.The load rings 760 and 765 are disposed at the rear of the backup rings 750 and 755 in a direction toward the doors 435 and 455, respectively, and perform sealing against air flowing into the air inlets 710 and 715. do. A space 728a in which the introduced air can remain is formed between the rod ring 760 and the protrusion 726a by the rod ring 760, and the rod ring 765 and the protrusion 726b by the rod ring 765. ) A space 728b in which the introduced air can remain is formed. Air remains in the corresponding space and air pressure is applied to the cylinder rod 722 to move the cylinder rod 722 in a direction closer to or farther from the respective doors 435 and 455 .

버퍼링(770)은 각 도어(435, 455)를 향하는 방향으로 로드링(760)의 후방 및 돌출부(726a)의 전방에 배치되어, 로드링(760)이 공기 유입부(710)로 유입되는 공기에 의해 틀어지는 것을 방지한다. 공기 유입부(710)를 거쳐 공기가 공간(728a) 내로 유입될 경우, 공간(728a)에서 상부의 공기압과 하부의 공기압이 상이해질 수 있다. 이처럼 상·하부의 서로 다른 공기압이 바로 로드링(760)으로 가해질 경우, 로드링(760)이 틀어지는 문제가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 버퍼링(7780)이 해당 위치에 배치되어 로드링(760)이 틀어지는 것을 방지한다.The buffering 770 is disposed at the rear of the rod ring 760 and in front of the protruding portion 726a in a direction toward the doors 435 and 455, so that the air flowing into the air inlet 710 through the rod ring 760 prevent from being distorted by When air is introduced into the space 728a through the air inlet 710, the upper air pressure and the lower air pressure in the space 728a may be different. In this way, when the different air pressures of the upper and lower portions are directly applied to the load ring 760, a problem in which the load ring 760 is distorted may occur. In order to prevent this, a buffer ring 7780 is disposed in the corresponding position to prevent the load ring 760 from being distorted.

웨어링(780, 785)은 각 도어(435, 455)를 향하는 방향으로 각각 버퍼링(770) 및 돌출부(726a)의 후방에 배치되어, 실린더 로드(722)를 이동시킨다. 웨어링(780, 785)은 베어링 역할을 수행하여, 공기 유입부(710) 또는 공기 유입부(715)로 공기가 유입될 경우, 실린더 로드(722)로 가해지는 공기압에 따라 실린더 로드(722)가 일 방향으로 이동할 수 있도록 한다.The wear rings 780 and 785 are disposed behind the buffer ring 770 and the protrusion 726a in directions toward the doors 435 and 455, respectively, and move the cylinder rod 722. The wear rings 780 and 785 perform a bearing role, and when air is introduced into the air inlet 710 or the air inlet 715, the cylinder rod 722 moves according to the air pressure applied to the cylinder rod 722. Allows movement in one direction.

도 8(a)를 참조하면, 공기 유입부(710)로 공기가 유입될 경우, 공간(728a)으로 공기가 유입되며 돌출부(726a)를 밀어낸다. 이에 따라, 실린더 로드(722) 및 실린더 연결부(724)는 각 도어(435, 455)와 가까워지는 방향으로 이동하게 되고, 각 도어(435, 455)가 단열재(430) 또는 머플(450)을 밀폐시킨다. Referring to FIG. 8(a) , when air is introduced into the air inlet 710, the air is introduced into the space 728a and pushes the protrusion 726a. Accordingly, the cylinder rod 722 and the cylinder connecting portion 724 move in a direction closer to the doors 435 and 455, and the doors 435 and 455 seal the insulation 430 or the muffle 450. let it

반대로, 도 8(b)를 참조하면, 공기 유입부(715)로 공기가 유입될 경우, 공간(728b)으로 공기가 유입되며, 돌출부(726a)를 전술한 방향과 반대방향으로 밀어낸다. 이에 따라, 실린더 로드(722) 및 실린더 연결부(724)는 각 도어(435, 455)와 멀어지는 방향으로 이동하게 되고, 각 도어(435, 455)가 단열재(430) 또는 머플(450)을 개방시킨다. Conversely, referring to FIG. 8(b) , when air is introduced into the air inlet 715, the air is introduced into the space 728b and pushes the protruding portion 726a in the opposite direction to the aforementioned direction. Accordingly, the cylinder rod 722 and the cylinder connecting portion 724 move in a direction away from the doors 435 and 455, and the doors 435 and 455 open the insulation 430 or the muffle 450. .

다시 도 4 및 5를 참조하면, 제어부(160)는 열 반응조(120) 및 챔버(230) 내 각 구성을 도 9에 도시된 방법에 따라 제어하며 흑연을 고순화 처리한다.Referring back to FIGS. 4 and 5 , the control unit 160 controls each component in the thermal reactor 120 and the chamber 230 according to the method shown in FIG. 9 and processes the graphite to high purity.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 고순화 처리장치가 흑연을 고순화 처리하는 방법을 도시한 순서도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 머플의 고순화 처리과정에서의 머플 내 온도 및 압력 변화를 도시한 그래프이다.9 is a flow chart illustrating a method of high purification treatment of graphite by a high purification treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a muffle inside a muffle high purification treatment process according to an embodiment of the present invention. It is a graph showing temperature and pressure changes.

제어부(160)는 챔버 도어(210), 단열재 도어(435) 및 머플 도어(455)를 개방한다(S910). 머플(450) 내로 흑연이 유입될 수 있도록, 제어부(160)는 도어 회전축(240) 및 도어 개폐 실린더(510, 520)를 제어하여 각 도어(210, 435, 455)를 모두 개방한다. The controller 160 opens the chamber door 210, the insulator door 435, and the muffle door 455 (S910). To allow graphite to flow into the muffle 450, the controller 160 opens all of the doors 210, 435, and 455 by controlling the door rotation shaft 240 and the door opening/closing cylinders 510 and 520.

머플(450) 내로 흑연이 반입되면, 제어부(160)는 챔버 도어(210)를 폐쇄한다(S915). 제어부(160)는 도어 회전축(240)을 제어하여, 도 6(a)에 도시된 바와 같이 챔버 도어(210)를 폐쇄한다.When graphite is brought into the muffle 450, the controller 160 closes the chamber door 210 (S915). The controller 160 controls the door rotation shaft 240 to close the chamber door 210 as shown in FIG. 6 (a).

제어부(160)는 모터(140)를 제어하여, 챔버(230) 내부를 진공상태로 만든다(S920). 제어부(160)는 모터(140)를 제어하여, 파이프(488)를 거쳐 챔버(230) 내부의 기체를 외부로 배출시킨다. 이때, 챔버 도어(210)만이 폐쇄된 상태일 뿐, 단열재 도어(435) 및 머플 도어(455)는 개방된 상태이기 때문에, 단열재(430) 및 머플(450) 역시 진공상태를 갖는다.The controller 160 controls the motor 140 to create a vacuum inside the chamber 230 (S920). The controller 160 controls the motor 140 to discharge the gas inside the chamber 230 to the outside through the pipe 488 . At this time, since only the chamber door 210 is in a closed state, and the insulator door 435 and the muffle door 455 are in an open state, the insulator 430 and the muffle 450 also have a vacuum state.

제어부(160)는 도어 개폐 실린더(510, 520)를 제어하여 단열재 도어(435) 및 머플 도어(455)를 폐쇄한다(S925). 흑연의 고순화 처리를 진행하기 위해, 제어부(160)는 단열재 도어(435) 및 머플 도어(455)를 폐쇄하여, 머플(450)을 밀폐시킨다.The controller 160 controls the door opening/closing cylinders 510 and 520 to close the insulation door 435 and the muffle door 455 (S925). To proceed with the high purification process of graphite, the controller 160 closes the insulation door 435 and the muffle door 455 to seal the muffle 450.

제어부(160)는 히터(440)가 발열하도록 제어한다(S930). 제어부(160)는 히터(440)를 제어하여, 머플(450)이 기 설정된 온도가 될 때까지 발열하도록 제어한다. 제어부(160)는 온도 센서(460)로부터 머플(450)의 온도를 피드백받아, 정확히 머플(450)을 기 설정된 온도로 제어할 수 있다. The controller 160 controls the heater 440 to generate heat (S930). The controller 160 controls the heater 440 to generate heat until the muffle 450 reaches a preset temperature. The controller 160 receives feedback of the temperature of the muffle 450 from the temperature sensor 460 and accurately controls the muffle 450 to a preset temperature.

제어부(160)는 기 설정된 횟수만큼 머플 내로 반응성 가스의 주입 및 진공상태로 만드는 동작을 반복한다(S935). 머플(450)이 기 설정된 온도로 가열된 후, 제어부(160)는 도 10에 도시된 바와 같이, 머플(450) 내로 반응성 가스를 주입한 후, 반응성 가스를 모두 배출시켜 진공상태를 만드는 동작을 기 설정된 횟수만큼 반복한다. 제어부(160)는 가스 공급라인(490)을 따라 반응성 가스를 머플(450) 내로 주입하도록 가스 공급부(110a)를 제어하며, 머플(450) 내 가스를 배출하도록 모터(140)를 제어한다. 해당 동작을 반복하며, 흑연이 고순화 처리된다.The control unit 160 repeats the operation of injecting the reactive gas into the muffle and creating a vacuum state a predetermined number of times (S935). After the muffle 450 is heated to a preset temperature, the control unit 160, as shown in FIG. 10 , injects a reactive gas into the muffle 450 and then exhausts all the reactive gas to create a vacuum state. Repeat the preset number of times. The controller 160 controls the gas supply unit 110a to inject the reactive gas into the muffle 450 along the gas supply line 490 and controls the motor 140 to discharge gas from the muffle 450 . The corresponding operation is repeated, and the graphite is highly purified.

제어부(160)는 단열재 도어(435)를 개방한다(S940).The controller 160 opens the insulator door 435 (S940).

제어부(160)는 챔버(230) 내로 퍼지 가스를 주입한다(S945). 단열재 도어(435)가 개방된 상태이기 때문에, 제어부(160)는 챔버(230) 내로 퍼지 가스를 주입하며 단열재(130) 내부까지 퍼지 가스를 전달한다. The controller 160 injects purge gas into the chamber 230 (S945). Since the insulator door 435 is open, the controller 160 injects the purge gas into the chamber 230 and delivers the purge gas to the inside of the insulator 130 .

제어부(160)는 히터(440)의 동작을 정지시킨다(S950). 제어부(160)는 이와 함께 챔버(230) 내로 냉각가스를 추가로 주입할 수 있다. 전술한 대로, 단열재 도어(435)가 개방된 상태이기 때문에, 냉각가스는 단열재(130)까지 전달된다. 이에 따라, 머플(450)의 냉각이 상대적으로 현저히 빨라질 수 있다.The controller 160 stops the operation of the heater 440 (S950). The controller 160 may additionally inject a cooling gas into the chamber 230 . As described above, since the insulator door 435 is open, the cooling gas is delivered to the insulator 130 . Accordingly, the cooling of the muffle 450 can be relatively significantly accelerated.

제어부(160)는 머플(150) 내부로 압력 조정용 가스를 주입한다(S955). 제어부(160)는 가스 공급라인(490)을 제어하여, 압력 조정영 가스를 머플(150)로 주입한다. 제어부(160)는 퍼지 가스, 나아가, 냉각 가스가 주입된 단열재(130) 내의 압력과 동일한 압력을 머플(150)이 가질 수 있도록, 압력 조정용 가스를 머플(150)로 주입할 수 있다.The controller 160 injects gas for adjusting the pressure into the muffle 150 (S955). The control unit 160 controls the gas supply line 490 to inject pressure-regulating gas into the muffle 150 . The control unit 160 may inject the gas for adjusting the pressure into the muffle 150 so that the muffle 150 may have the same pressure as the pressure in the insulator 130 into which the purge gas or the cooling gas is injected.

제어부(160)는 머플 도어(455)를 개방한다(S960). 제어부(160)는 도어 개폐 실린더(510)를 제어하여, 머플 도어를 개방한다. 전술한 대로, 머플(450) 내 압력이 단열재(130)의 압력과 동일할 정도로 머플(450) 내에 압력 조정용 가스가 주입되기 때문에, 머플 도어(455)가 개방되더라도 머플(450) 내부로 단열재(430)를 부유하는 기체가 머플(450) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.The controller 160 opens the muffle door 455 (S960). The controller 160 controls the door opening/closing cylinder 510 to open the muffle door. As described above, since the gas for adjusting the pressure is injected into the muffle 450 to the extent that the pressure inside the muffle 450 is equal to the pressure of the heat insulating material 130, even if the muffle door 455 is opened, the heat insulating material ( Gas floating in the 430) may be prevented from flowing into the muffle 450.

제어부(160)는 챔버 도어(210)를 개방한다(S965). 제어부(160)는 챔버 도어(210)를 개방하도록 도어 회전축(240)을 제어하여, 고순화 처리된 흑연이 외부로 반출될 수 있도록 한다.The controller 160 opens the chamber door 210 (S965). The controller 160 controls the door rotation shaft 240 to open the chamber door 210 so that the highly purified graphite can be taken out.

도 9에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 각각의 도면에 기재된 과정의 순서를 변경하여 실행하거나 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 9는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.Although each process is described as being sequentially executed in FIG. 9 , this is merely an example of the technical idea of one embodiment of the present invention. In other words, those skilled in the art to which an embodiment of the present invention pertains may change the order of the processes described in each drawing and execute one or more of the processes without departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention. 9 is not limited to a time-series sequence because it will be possible to apply various modifications and variations by executing the process in parallel.

한편, 도 9에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the processes shown in FIG. 9 can be implemented as computer readable codes on a computer readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. That is, computer-readable recording media include magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical reading media (eg, CD-ROM, DVD, etc.) and carrier waves (eg, Internet Transmission through) and the same storage medium. In addition, the computer-readable recording medium may be distributed to computer systems connected through a network to store and execute computer-readable codes in a distributed manner.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights of this embodiment.

100: 고순화 처리장치
110: 가스 공급부
120: 열 반응조
130: 트랩
140: 모터
150: 스크러버
160: 제어부
210, 220: 챔버 도어
230: 챔버
240, 245: 도어 회전축
410: 챔버 하우징
420: 고정부
430: 단열재
440: 히터
450: 머플
460: 온도 센서
470: 전력 공급라인
480, 484, 488: 파이프
490, 495: 가스 공급라인
510, 520: 도어 개폐 실린더
710, 715: 공기 유입부
720: 실린더 바디
722: 실린더 로드
724: 실린더 연결부
730, 733, 736, 739: 진공씰 오링
740: 와이퍼
750, 755: 백업링
760, 765: 로드링
770: 버퍼링
780, 785: 웨어링100: high purification processing device
110: gas supply unit
120: thermal reactor
130: trap
140: motor
150: scrubber
160: control unit
210, 220: chamber door
230: chamber
240, 245: door rotation axis
410: chamber housing
420: fixing part
430: insulation
440: heater
450: muffle
460: temperature sensor
470: power supply line
480, 484, 488: pipe
490, 495: gas supply line
510, 520: door opening cylinder
710, 715: air inlet
720: cylinder body
722: cylinder rod
724: cylinder connection
730, 733, 736, 739: vacuum seal O-ring
740: wiper
750, 755: backup ring
760, 765: loading ring
770: buffering
780, 785: Wearing

Claims (10)

흑연을 고순화 처리하는 고순화 처리장치에 있어서,
챔버를 포함하여, 상기 챔버 내부에 고순화 반응이 진행될 흑연을 장입받으며, 압력 및 온도를 조정하여 흑연에 고순화 처리를 진행하는 열 반응조;
상기 열 반응조 내로 고순화 처리를 위한 반응성 가스, 냉각 가스, 퍼지 가스 및 압력 조정용 가스를 주입하는 가스 공급부;
상기 열 반응조 내부에서 기체를 배출시키는 모터;
상기 모터에 의해 상기 열 반응조에서 배출되는 기체 내 유해 성분을 제거하는 스크러버;
상기 고순화 처리장치 내 각 구성의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 열 반응조는,
상기 챔버의 전면 또는 후면에 배치되어 개폐되는 챔버 도어;
상기 챔버의 일 측에 배치되어, 상기 챔버 도어가 개폐될 수 있도록 하는 도어 회전축;
하우징;
내부에 흑연이 장입될 수 있는 공간을 포함하여 고순화 처리를 위한 흑연을 장입받으며, 외부로부터 열 및 반응성 기체를 공급받아 장입되는 흑연을 고순화 처리하는 머플;
열을 방출하는 히터;
자신의 외부와 자신의 내부 간 열 교류를 최소화하며, 상기 히터에서 발생하는 열을 상기 머플로 전달하는 단열재; 및
상기 챔버 및 상기 머플과 각각 연결되어, 외부에서 각 구성으로 반응성 가스, 냉각 가스, 퍼지 가스 및 압력 조정용 가스 중 일부 또는 전부를 공급하는 가스 공급라인을 포함하되,
상기 머플은 상기 챔버 도어가 위치한 방향으로 머플 도어를 포함하여, 상기 챔버 내에서 상기 머플이 상기 단열재와 공간적으로 분리되거나 연결되도록 하고,
상기 단열재는 상기 챔버 도어가 위치한 방향으로 단열재 도어를 포함하여, 상기 챔버 내에서 상기 단열재가 상기 챔버와 공간적으로 분리되거나 연결되도록 하고,
상기 제어부는,
상기 머플 내로 흑연이 장입될 경우, 상기 챔버 도어를 폐쇄하고,
외부로부터 냉각가스나 퍼지가스가 상기 챔버 내부로 공급될 경우, 상기 챔버 도어 및 머플 도어를 폐쇄하고,
상기 머플 내에서 흑연을 고순화처리하고자 할 경우, 상기 챔버 도어, 상기 머플 도어 및 상기 단열재 도어를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 고순화 처리장치.In the high purification treatment apparatus for high purification treatment of graphite,
A thermal reaction tank including a chamber, receiving graphite to be subjected to a high purification reaction into the chamber, and performing a high purification treatment on the graphite by adjusting pressure and temperature;
a gas supply unit for injecting a reactive gas for high purification, a cooling gas, a purge gas, and a gas for adjusting pressure into the thermal reactor;
a motor for discharging gas from the inside of the thermal reactor;
a scrubber that removes harmful components in the gas discharged from the thermal reactor by the motor;
And a control unit for controlling the operation of each component in the high purification processing device,
The thermal reactor,
a chamber door disposed on the front or rear side of the chamber to be opened and closed;
a door rotation shaft disposed on one side of the chamber to open and close the chamber door;
housing;
a muffle for receiving graphite for high purification including a space into which graphite can be charged, receiving heat and a reactive gas from the outside for high purification of the charged graphite;
Heater that emits heat;
an insulator that minimizes heat exchange between its exterior and its interior and transfers the heat generated from the heater to the muffle; and
A gas supply line connected to the chamber and the muffle to supply some or all of a reactive gas, a cooling gas, a purge gas, and a pressure adjusting gas to each component from the outside,
The muffle includes a muffle door in a direction in which the chamber door is located so that the muffle is spatially separated from or connected to the heat insulating material in the chamber,
The insulator includes an insulator door in a direction in which the chamber door is positioned so that the insulator is spatially separated from or connected to the chamber in the chamber,
The control unit,
When graphite is charged into the muffle, the chamber door is closed,
When a cooling gas or a purge gas is supplied into the chamber from the outside, the chamber door and the muffle door are closed,
and closing the chamber door, the muffle door and the insulator door when graphite is to be highly purified in the muffle. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 반응성 가스는,
할로겐 가스인 것을 특징으로 하는 고순화 처리장치.According to claim 1,
The reactive gas is
A high purification processing device characterized in that it is a halogen gas. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 머플 내에서 흑연이 고순화 처리될 수 있도록, 상기 히터, 상기 가스 공급라인 및 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 고순화 처리장치.According to claim 1,
The control unit,
and controlling the heater, the gas supply line, and the motor so that graphite can be highly purified in the muffle. 제1항에 있어서,
상기 히터는,
상기 단열재 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 고순화 처리장치.According to claim 1,
the heater,
High purification processing apparatus, characterized in that disposed inside the heat insulating material. 제1항에 있어서,
상기 히터는,
기 설정된 온도로 상기 머플을 가열하는 것을 특징으로 하는 고순화 처리장치.According to claim 1,
the heater,
High purification processing apparatus, characterized in that for heating the muffle to a predetermined temperature. 제6항에 있어서,
상기 기 설정된 온도는,
2000℃ 내지 2500℃인 것을 특징으로 하는 고순화 처리장치.According to claim 6,
The preset temperature is
High purification processing apparatus, characterized in that 2000 ℃ to 2500 ℃. 고순화 처리장치가 흑연을 고순화 처리하는 방법에 있어서,
챔버 도어, 단열재 도어 및 머플 도어를 개방하는 제1 개방과정;
머플 내로 흑연이 반입되면, 상기 챔버 도어를 폐쇄하는 폐쇄과정;
챔버 내부를 진공상태로 만드는 진공과정;
상기 단열재 도어 및 상기 머플 도어를 폐쇄하는 폐쇄과정;
기 설정된 횟수만큼 상기 머플 내에서 흑연을 반응성 가스 및 진공 상태에 노출시키는 고순화과정;
상기 단열재 도어를 개방하는 제2 개방과정;
히터의 동작을 정지시키는 정지과정; 및
상기 머플 도어 및 상기 챔버 도어를 개방하는 제3 개방과정을 포함하며,
상기 머플은 상기 챔버 도어가 위치한 방향으로 머플 도어를 포함하여, 상기 챔버 내에서 상기 머플이 상기 단열재와 공간적으로 분리되거나 연결되도록 하고,
상기 단열재는 상기 챔버 도어가 위치한 방향으로 단열재 도어를 포함하여, 상기 챔버 내에서 상기 단열재가 상기 챔버와 공간적으로 분리되거나 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 고순화 처리방법.In the method of high purification treatment of graphite by a high purification apparatus,
A first opening process of opening the chamber door, the insulation door and the muffle door;
closing the chamber door when graphite is brought into the muffle;
A vacuum process of making the inside of the chamber into a vacuum state;
a closing process of closing the insulator door and the muffle door;
a high purification step of exposing graphite to a reactive gas and a vacuum state within the muffle a predetermined number of times;
a second opening process of opening the insulator door;
Stop process of stopping the operation of the heater; and
A third opening process of opening the muffle door and the chamber door,
The muffle includes a muffle door in a direction in which the chamber door is located so that the muffle is spatially separated from or connected to the heat insulating material in the chamber,
The high purification treatment method, characterized in that the heat insulating material includes a heat insulating material door in the direction in which the chamber door is located, so that the heat insulating material is spatially separated from or connected to the chamber in the chamber. 제8항에 있어서,
상기 고순화 과정은,
상기 머플 내로 반응성 가스를 주입하거나 상기 머플을 진공 상태로 만듦으로써, 흑연을 반응성 가스 및 진공 상태에 노출시키는 것을 특징으로 하는 고순화 처리방법.According to claim 8,
The high purification process,
A highly purified treatment method characterized by exposing graphite to a reactive gas and a vacuum state by injecting a reactive gas into the muffle or making the muffle into a vacuum state. 제8항에 있어서,
상기 반응성 가스는,
할로겐 가스인 것을 특징으로 하는 고순화 처리방법.According to claim 8,
The reactive gas is
A high purification treatment method characterized in that it is a halogen gas.
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