KR100611842B1 - 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 미세한 기공을 통하여 동박 표면의 액체를 흡입함으로써 동박을 건조시키는 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명인 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치는, 미세한 기공이 다수개 관통 형성된 원통형의 다공성 부재와, 다공성 부재의 내부에 공기 흐름 통로를 형성하도록 다공성 부재의 내주면과 소정간격 이격되게 설치된 중심축 및, 중심축과 다공성 부재를 연결하도록 설치되어 다공성 부재를 지지하는 연결부재를 포함하는 다공성 롤러; 및, 공기 흐름 통로에 고속의 공기가 흐르게 하는 송풍 부재;를 구비하여, 다공성 부재의 외주면에 시트 형태의 피건조물이 접하면서 이동하도록 하여 피건조물 표면의 액체가 기공을 통하여 공기 흐름 통로로 이동되도록 한다.

다공성 롤러, 저온 건조 장치, 동박

Description

다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치{Roller having pores and low temperature drying apparatus provided with the same}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치를 나타낸 구성도.

도 2는 도 1의 다공성 롤러를 나타낸 사시도.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ' 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치에 채용된 다공성 롤러를 나타낸 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 동박 20, 20a : 다공성 롤러

40 : 지지 롤러 50 : 가이드 롤러

60 : 온풍 부재

100 : 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치

본 발명은 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 미세한 기공을 통하여 동박 표면의 액체를 흡입함으로써 동박을 건조시키는 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 동박은 제박기를 이용하여 전기 도금 방식으로 제조된 후, 일정한 폭으로 슬리팅되어 인쇄회로기판, 건전지, 축전지 등을 제조하는데 이용된다.

상기 동박 중 인쇄회로기판에 사용되는 동박은 표면 처리를 거친다. 표면 처리는 도금 공정, 방청 처리 공정, 실란 처리 공정, 린스 공정 및, 건조 공정을 포함한다.

상기 공정 중 건조 공정은 동박 표면의 액체를 제거하는 공정이다. 건조 공정에는 가열된 공기를 동박에 공급하여 동박 표면의 액체를 건조시키는 열풍 건조 방식과, 근적외선 히터를 동박과 근접하게 설치하여 복사열을 이용하여 동박 표면의 액체를 건조시키는 복사 건조 방식이 있다.

상기 열풍 건조 방식은 가열된 공기의 대류를 이용하기 때문에 동박 전체를 균일하게 건조시킬 수 있다. 그러나, 열풍 건조 방식은 동박 건조에 많은 시간이 소요되고 이에 따라 건조 장치 전체의 길이가 길어져야 한다. 만약, 건조 장치의 길이를 짧게 한다면 동박의 이동 속도 즉, 선속을 줄여야 하기 때문에 생산성이 떨어지는 문제점이 생기게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 열풍의 온도를 높이면 건조 장치의 길이를 짧게 할 수 있고 선속을 높일 수 있지만, 특수박처럼 필름과 동박이 접착된 경우에 필름이 변형되는 문제점이 생길 수 있다.

상기 복사 건조 방식은 동박과 근접하게 설치된 근적외선 히터를 이용하기 때문에 비교적 단시간에 동박을 건조시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나, 복사 건조 방식은 동박이 국부적으로 가열될 수 있다. 특히, 특수박과 같이 필름과 동박이 접착된 경우에 복사열로 인하여 필름이 변형되는 문제점이 생길 수 있다.

한편, 상기 열풍 건조 방식과 복사 건조 방식은 공기를 가열하는 전열기와 히터가 많은 에너지를 소모한다. 또한, 전열기와 히터는 소모성 제품이기 때문에 주기적으로 교체해야 한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 국부적 가열로 인하여 동박이 변형되는 것을 방지할 수 있는 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 동박을 저온에서 건조시킴으로써 동박에 접착된 필름이 변형되는 것을 방지할 수 있는 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 에너지를 적게 소모하고 반영구적으로 사용할 수 있는 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 다공성 롤러는, 미세한 기공이 다수개 관통 형성된 원통형의 다공성 부재; 상기 다공성 부재의 내부에 공기 흐름 통로를 형성하도록 상기 다공성 부재의 내주면과 소정간격 이격되게 설치된 중심축; 및 상기 중심축과 다공성 부재를 연결하도록 설치되어 상기 다공성 부재를 지 지하는 연결부재;를 구비한다.

바람직하게, 상기 다공성 부재는 고무 또는 플라스틱을 이용하여 제조된다.

본 발명의 다른 측면인 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치는, 미세한 기공이 다수개 관통 형성된 원통형의 다공성 부재와, 상기 다공성 부재의 내부에 공기 흐름 통로를 형성하도록 상기 다공성 부재의 내주면과 소정간격 이격되게 설치된 중심축 및, 상기 중심축과 다공성 부재를 연결하도록 설치되어 상기 다공성 부재를 지지하는 연결부재를 포함하는 다공성 롤러; 및 상기 공기 흐름 통로에 고속의 공기가 흐르게 하는 송풍 부재;를 구비하여, 상기 다공성 부재의 외주면에 시트 형태의 피건조물이 접하면서 이동되도록 하여 상기 피건조물 표면의 액체가 상기 기공을 통하여 상기 공기 흐름 통로로 이동되도록 한다.

바람직하게, 상기 피건조물은 동박이다.

더욱 바람직하게, 상기 다공성 롤러는 고무 또는 플라스틱을 이용하여 제조된다.

또한, 상기 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치는 상기 다공성 롤러와 접하도록 설치된 지지 롤러를 더 구비하여, 상기 동박이 상기 다공성 롤러와 지지 롤러 사이를 통과하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 지지 롤러와 다공성 롤러는 상기 동박의 이동 경로가 굴곡되도록 설치되어 상기 동박에 소정의 텐션을 가하는 것이 바람직하다.

여기에서, 상기 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치는 상기 동박에 고온의 공기를 공급하는 온풍 부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치는 다공성 롤러의 내부에 고속의 공기를 흐르게 하고 다공성 롤러의 외주면에 동박이 접하면서 이동되도록 하여 동박 표면의 액체가 모세관 현상과 벤츄리 현상에 의하여 다공성 롤러의 미세한 기공을 통하여 롤러 내부로 이동되도록 한다.

도 1은 상기 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치를 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1의 다공성 롤러를 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ' 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치(100)는 다공성 롤러(20) 및, 다공성 롤러(20)에 고속의 공기를 공급하는 송풍 부재(미도시)를 구비한다.

상기 다공성 롤러(20)는, 원통형의 다공성 부재(22)와, 다공성 부재(22)의 내부에 설치된 중심축(24) 및, 다공성 부재(22)와 중심축(24)을 연결하도록 설치된 연결 부재(26)를 구비한다. 다공성 롤러(20)의 개수는 동박(10) 표면의 액체량과, 동박(10)의 선속 즉, 동박(10)의 이동 속도에 따라 적절히 증감될 수 있다.

상기 다공성 부재(22)의 표면에는 다수의 미세한 기공(23)이 관통 형성된다. 기공(23)은 벤츄리 현상과 모세관 현상이 일어날 수 있을 정도의 크기와 깊이를 가진다. 벤츄리 현상에 관해서는 아래에서 자세히 설명된다. 또한, 도면은 정사각형으로 형성된 기공을 나타내고 있지만, 기공은 이에 한정되지 않고 원, 직사각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 다공성 부재(22)는 고무 또는 플라스틱을 이용하여 제조된다. 이것은 다공성 부재(22)가 후술하는 지지 롤러(40)와 접하도록 설치되어 다공성 부재(22)와 지지 롤러(40) 사이로 이동되는 동박(10)을 스퀴징(squeezing)할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 중심축(24)은 다공성 부재(22)가 회전하는 중심이다. 중심축(24)은 다공성 부재(22)의 내부에 공기 흐름 통로(28)가 형성되도록 다공성 부재(22)의 내주면과 소정 간격 이격되도록 설치된다. 즉, 중심축(24) 표면과 다공성 부재(22)의 내주면 사이에 공기 흐름 통로(28)가 형성된다.

상기 연결 부재(26)는 중심축(24)과 다공성 부재(22)를 연결하도록 설치되어 다공성 부재(22)를 지지한다. 바람직하게, 상기 연결 부재(26)는, 도 3에 나타난 바와 같이, 중심축(24)을 중심으로 소정 각도를 이루도록 설치된다. 또한, 연결 부 재(26)는 다공성 부재(22)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 설치된다.

상기 송풍 부재(미도시)는 공기 흐름 통로(28)에 공기가 고속으로 흐르게 한다. 송풍 부재는 다공성 부재(22)의 일단에 설치된다. 송풍 부재로는 통상적으로 널리 사용되는 송풍 팬 등이 사용될 수 있다.

바람직하게, 상기 송풍 부재는 제어 수단(미도시)에 의하여 공기의 속도를 조절할 수 있다. 동박(10)의 선속이 빠르거나 동박(10) 표면에 액체가 많이 포함된 경우에는 공기를 고속으로 흐르게 하여 기공(23)을 통한 흡입량을 증가시킨다.

상기 송풍 부재에 의하여 공기 흐름 통로(28)에 공급되는 공기는 기공(23)을 통하여 동박(10) 표면의 액체를 흡입한다. 동박(10) 표면의 액체는 다공성 부재(22)의 외주면과 내주면 사이의 압력 차이로 인한 벤츄리 현상과 기공(23)의 모세관 현상으로 인하여 기공(23)으로 흡입되어 공기 흐름 통로(28)로 이동하게 된다. 공기 흐름 통로(28)로 이동한 액체는 고속으로 이동하는 공기에 의하여 다공성 부재(22)의 타단쪽으로 이동하여 외부로 배출된다.

상기 벤츄리 현상은 자동차 엔진 기화기의 벤츄리 관에서 볼 수 있는 현상으로서, 관 속을 흐르는 유체의 속도가 증가되면 관 내부의 압력이 떨어져 관과 연통된 곳의 유체가 관 내부로 빨려 들어가게 되는 현상이다.

이와 같이, 상기 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치(100)는 송풍 부재에 의하여 공급되는 공기와 다공성 롤러(20)를 이용하여 동박(10)을 건조시키기 때문에 동박과 필름이 접착된 특수박에 적합하다. 즉, 동박(10)을 가열하지 않고 저온 상태에서 기공(23)을 통하여 액체를 흡입하여 동박(10)을 건조시키기 때문에 특 수박의 필름이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치(100)는 저온 상태에서 동박(10)을 건조시키기 때문에 열풍 건조 방식과 복사 건조 방식에 비하여 소모되는 에너지의 양이 작다. 아울러, 다공성 롤러(20)와 송풍 부재는 반영구적으로 사용될 수 있기 때문에 생산성이 향상된다. 나아가, 다공성 롤러(20)의 외주면에 전체적으로 분포된 기공(23)을 통하여 동박(10) 표면의 액체가 흡수되기 때문에 동박(10)이 국부적으로 건조되는 문제점을 없앨 수 있다.

바람직하게, 상기 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치(100)는 다공성 롤러(20)와 접하도록 설치된 지지 롤러(40)를 구비한다. 동박(10)은 지지 롤러(40)와 다공성 롤러(20) 사이를 통과한다. 이 때, 다공성 롤러(20)는 고무 또는 플라스틱 재질이기 때문에 동박(10)을 압박하여 동박(10) 표면을 스퀴징(squeezing)함으로써 액체가 효과적으로 배출되도록 한다.

또한, 지지 롤러(40)와 다공성 롤러(20)는 동박(10)의 이동 경로가 굴곡되도록 설치되는 것이 바람직하다. 이것은 벤츄리 현상에 의하여 동박(10)에 주름이 생기는 것을 방지할 수 있도록 동박(10)에 소정의 텐션을 가하기 위함이다.

한편, 미설명 참조부호 50은 동박(10)을 가이드 하는 가이드 롤러이다. 가이드 롤러(50)는 다공성 롤러(20)를 통과한 동박(10)을 온풍 부재(60)쪽으로 가이드 한다.

상기 온풍 부재(60)는 다공성 롤러(20)의 전방 또는 후방에 설치되어 고온의 공기를 동박(10)에 공급함으로써 동박(10)을 건조시킨다. 온풍 부재(60)는 공기를 가열하는 히터(미도시)와, 가열된 공기를 동박(10) 쪽으로 공급하는 송풍기(미도시)를 구비한다. 이러한 온풍 부재(60)는 통상적으로 널리 사용되는 부재이므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.

한편, 도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 저온 건조 장치에 채용되는 다공성 롤러(20a)의 평면도이다. 다공성 롤러(20a)의 기공(23a)은 서로 엇갈리도록 형성된다. 즉, 다공성 롤러(20a)의 길이 방향과 수직되는 방향의 기공(23a)이 서로 엇갈리도록 형성된다. 이것은 다공성 롤러(20a)의 외주면에 접하면서 이동되는 동박(10)을 효과적으로 건조시키기 위함이다. 즉, 서로 엇갈리도록 형성된 기공(23a)은 동박(10) 표면을 서로 엇갈리도록 흡입하기 때문에 일렬로 형성된 경우에 비하여 효과적이다. 미설명 참조부호 22a는 원통형의 다공성 부재이고, 24a는 다공성 부재(22a)의 내부에 설치된 중심축이다.

그러면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치(100)의 작동 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 송풍 부재(미도시)를 이용하여 공기 흐름 통로(28)에 공기가 고속으로 흐르게 한다. 공기의 속도는 동박(10)의 선속과 동박(10) 표면의 액체량에 따라서 결정된다. 동박(10)의 선속이 빠르거나 동박(10) 표면에 액체가 많은 경우는 공기 속도를 빠르게 하여 기공(23)을 통한 흡입량을 증가시킨다.

이어서, 서로 접하도록 설치된 다공성 롤러(20)와 지지 롤러(40) 사이로 동박(10)이 이동되도록 한다. 이 때, 다공성 롤러(20)가 고무 또는 플라스틱 재질이기 때문에 동박(10)이 다공성 롤러(20)와 지지 롤러(40)에 의하여 스퀴징됨으로써 액체가 효과적으로 기공(23)을 통하여 흡입된다. 이와 함께, 기공(23)의 모세관 현상과 벤츄리 현상에 의하여 동박(10) 표면의 액체가 기공(23)을 통하여 공기 흐름 통로(28)에 유입된다. 공기 흐름 통로(28)에 유입된 액체는 다공성 롤러(20)의 타단쪽으로 이동되어 외부로 배출된다.

한편, 지지 롤러(40)와 다공성 롤러(20)는 동박(10)의 이동 경로가 굴곡되도록 설치되어 동박(10)에 소정의 텐션을 가한다. 상기 텐션은 벤츄리 현상에 의하여 동박(10) 표면에 주름이 생기는 것을 방지한다.

이와 같이 다공성 롤러(20)와 지지 롤러(40)를 통과한 동박(10)은 온풍 부재(60)에 의하여 가열된다. 온풍 부재(60)는 고온의 공기를 공급하여 동박(10)을 가열함으로써 액체를 증발시킨다.

이상에서는 동박(10)을 건조시키는 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치를 설명하고 있으나, 상기 다공성 롤러 및 저온 건조 장치는 동박(10) 뿐만 아니라 연속 제조가 가능한 시트(sheet) 형태의 다른 피건조물에도 사용될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 다공성 롤러 및 이를 구비하는 저온 건조 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 국부적 가열 또는 건조로 인하여 동박이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 동박을 저온에서 건조시킴으로써 동박에 접착된 필름이 변형되는 것을 방지할 수 있다.

셋째, 에너지를 적게 소모하고 반영구적으로 사용할 수 있다.

Claims (8)

1. 미세한 기공이 다수개 관통 형성된 원통형의 다공성 부재;

   상기 다공성 부재의 내부에 공기 흐름 통로를 형성하도록 상기 다공성 부재의 내주면과 소정간격 이격되게 설치된 중심축; 및

   상기 중심축과 다공성 부재를 연결하도록 설치되어 상기 다공성 부재를 지지하는 연결부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 다공성 롤러.
2. 제1항에 있어서,

   상기 다공성 부재는 고무 또는 플라스틱을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 다공성 롤러.
3. 미세한 기공이 다수개 관통 형성된 원통형의 다공성 부재와, 상기 다공성 부재의 내부에 공기 흐름 통로를 형성하도록 상기 다공성 부재의 내주면과 소정간격 이격되게 설치된 중심축 및, 상기 중심축과 다공성 부재를 연결하도록 설치되어 상기 다공성 부재를 지지하는 연결부재를 포함하는 다공성 롤러; 및

   상기 공기 흐름 통로에 고속의 공기가 흐르게 하는 송풍 부재;를 구비하여, 상기 다공성 부재의 외주면에 시트 형태의 피건조물이 접하면서 이동되도록 하여 상기 피건조물 표면의 액체가 상기 기공을 통하여 상기 공기 흐름 통로로 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 피건조물은 동박인 것을 특징으로 하는 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 다공성 롤러는 고무 또는 플라스틱을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 다공성 롤러와 접하도록 설치된 지지 롤러를 더 구비하여, 상기 동박이 상기 다공성 롤러와 지지 롤러 사이를 통과하게 되는 것을 특징으로 하는 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 지지 롤러와 다공성 롤러는 상기 동박의 이동 경로가 굴곡되도록 설치되어 상기 동박에 소정의 텐션을 가하는 것을 특징으로 하는 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치.
8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 동박에 고온의 공기를 공급하는 온풍 부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다공성 롤러를 구비하는 저온 건조 장치.

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