KR101005240B1 - 미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체제조방법 - Google Patents

미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101005240B1
KR101005240B1 KR1020090023834A KR20090023834A KR101005240B1 KR 101005240 B1 KR101005240 B1 KR 101005240B1 KR 1020090023834 A KR1020090023834 A KR 1020090023834A KR 20090023834 A KR20090023834 A KR 20090023834A KR 101005240 B1 KR101005240 B1 KR 101005240B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
fine powder
powder
mixing
gas
Prior art date
Application number
KR1020090023834A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100105036A (ko
Inventor
이정구
최철진
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020090023834A priority Critical patent/KR101005240B1/ko
Publication of KR20100105036A publication Critical patent/KR20100105036A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101005240B1 publication Critical patent/KR101005240B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/08Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles
    • B01J8/10Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with moving particles moved by stirrers or by rotary drums or rotary receptacles or endless belts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/20Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0873Materials to be treated
    • B01J2219/0877Liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0894Processes carried out in the presence of a plasma

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치는, 플라즈마에 의해 출발원료를 분말화하는 플라즈마발생수단(100)과, 상기 플라즈마발생수단(100)에서 만들어진 미세분말을 이송가스와 분리하여 필터링하는 필터수단(200)과, 상기 플라즈마발생수단(100)과 필터수단(200) 사이에 위치하여 상기 미세분말을 액상체와 혼합하는 분말액상혼합수단(300)을 포함하여 구성된다. 그리고, 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조방법은, 플라즈마에 의해 출발원료를 미세분말화하는 분말제조단계(S100)와, 상기 미세분말을 이송가스로 이송하는 분말이송단계(S200)와, 상기 이송가스와 함께 이송된 미세분말과 액상체를 혼합하는 분말혼합단계(S300)로 이루어진다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 저렴한 제조 원가로 미세분말이 포함된 고품질의 액상체를 대량 생산 가능한 이점이 있다.
액상체, 미세분말, 제조장치, 제조방법

Description

미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체 제조방법 {Device for manufacturing liquid having fine powder and manufacturing method thereof}
도 1 은 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치의 외관 구성을 보인 사시도.
도 2 는 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치의 요부 구성인 분말액상혼합수단의 외형을 보인 사시도.
도 3 은 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치의 요부 구성인 분말액상혼합수단의 내부 구성을 나타낸 단면도.
도 4 는 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체의 제조방법을 나타낸 공정 순서도.
도 5 는 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체의 제조방법에서 일 단계인 분말혼합단계를 세부적으로 나타낸 순서도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100. 플라즈마발생수단 110. 도어
120. 이송가스공급유로 122. 에어펌프
130. 냉각유로 132. 진공펌프
140. 전극 150. 가스공급관
200. 필터수단 300. 분말액상혼합수단
320. 유입안내관 322. 냉각기
324. 결합플랜지 326. 가스안내유로
328. 차단부 340. 혼합기
342. 분사부 344. 혼합부
345. 교란판 346. 안내판
350. 연결관 360. 보관용기
S100. 분말제조단계 S200. 분말이송단계
S300. 분말혼합단계 S320. 분사과정
S340. 혼합과정 S360. 배기과정
본 발명은 미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마를 이용하여 미세분말을 형성하고, 이와 동시에 미세분말을 액상체에 수집할 수 있도록 한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체 제조방법에 관한 것이다.
나노 과학의 대표적인 분야인 나노입자는 우수한 촉매 성질 때문에 다양한 분야에 접목하기 위해 연구되고 있다. 특히 최근에는 인쇄기술을 이용한 전자회로 형성기술(Printed Electronics)에 응용하기 위한 시도가 많이 이루어지고 있다.
인쇄기술을 이용한 전자회로 형성기술은 전도성 나노 분말을 잉크에 첨가하여 전도성 잉크를 제조하고 이러한 전도성 잉크를 잉크젯 프린터를 이용하여 분사함으로써 전자부품용 배선이 가능하게 된다.
그리고, 전자회로 형성기술에서 나노 분말이 적용되면 배선의 선폭을 더욱 미세하게 할 수 있으므로 초미세선폭의 구현이 가능하다.
따라서, 전도성 잉크를 이용하여 배선을 할 경우 이에 첨가되는 나노 분말의 크기는 결국 배선의 선폭을 결정하게 되므로, 나노 분말의 제조 방법에 관하여 많은 기술이 개발되어 있다.
일반적으로 상용화 된 금속계 나노(nano) 분말은 기상법으로 제조되고 있으며, 이는 생산의 효율이나 재생성, 경제성 등으로 볼 때 당연한 결과로 보여진다. 기상법 중에서도 상용화가 입증된 기술로는 플라즈마를 이용한 합성법(플라즈마combustion)이나 (US Patent No. 5486675: by P. R. Taylor et al., 1996. Jan. 23), 열 합성법(fuel gas combustion)(us Patent No : 5788738: by S. Pirzada et al., 1998, Aug.4) 등이 널리 사용되고 있다.
그러나, 이러한 공정들을 이용하여 나노 입자 분말을 제조하게 되더라도, 잉크에 첨가하기 위해서는 별도의 혼합 공정이 요구되며, 이때 나노 입자분말은 응집되거나 공기 중에서 쉽게 산화하게 되는 문제점이 있다.
또한, 나노 입자분말의 응집을 방지하기 위한 분산제가 요구되며, 산화방지를 위한 공정이 더 요구되므로 많은 공정이 추가됨에 따라 생산성이 저하되는 문제 점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마를 이용하여 나노 입자분말과 같은 미세분말을 제조함과 동시에 액상체에 미세분말을 수집하여 나노 입자분말의 산화 및 응집이 방지되도록 한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치는, 플라즈마에 의해 출발원료를 분말화하는 플라즈마발생수단과, 상기 플라즈마발생수단에서 만들어진 미세분말을 이송가스와 분리하여 필터링하는 필터수단과, 상기 플라즈마발생수단과 필터수단 사이에 위치하여 상기 미세분말을 액상체와 혼합하는 분말액상혼합수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 플라즈마발생수단과 필터수단 및 분말액상혼합수단은 내부가 서로 연통하는 것을 특징으로 한다.
상기 분말액상혼합수단은, 상기 미세분말을 포함하는 이송가스의 유입을 안내하는 유입안내관과, 상기 액상체를 분사하여 상기 유입안내관을 통해 유입된 미세분말과 액상체를 혼합하는 혼합기와, 상기 혼합기에 의해 혼합된 미세분말이 포함된 액상체를 보관하는 보관용기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 유입안내관 일측에는, 상기 이송가스의 유동 방향을 상기 필터수단으로 안내하는 가스안내유로가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 보관용기는 투명한 재질로 형성되며, 상기 유입안내관과 착/탈 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 유입안내관 내부 일측에는, 상기 미세분말이 포함된 공기를 냉각하기 위한 냉각기가 구비됨을 특징으로 한다.
상기 혼합기는, 상기 보관용기 내부의 액상체를 상방향으로 분사하는 분사부와, 상방향으로 분사된 액상체를 교란시켜 상기 유입안내관으로 유입된 미세분말과 혼합하는 혼합부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 유입안내관의 하부 일측에는, 상기 액상체가 필터수단으로 유동하지 못하도록 차단하는 차단부가 구비됨을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조방법은, 플라즈마에 의해 출발원료를 미세분말화하는 분말제조단계와, 상기 미세분말을 이송가스로 이송하는 분말이송단계와, 상기 이송가스와 함께 이송된 미세분말과 액상체를 혼합하는 분말혼합단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 분말제조단계 내지 분말혼합단계에는 서로 연통하는 단일의 공간 내부에서 실시됨을 특징으로 한다.
상기 분말혼합단계는, 상기 액상체를 분사하는 분사과정과, 분사된 액상체와 미세분말을 혼합하는 혼합과정과, 상기 이송가스를 배기하는 배기과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합과정은, 상방향으로 액상체를 분사한 후 교란하고, 미세분말이 포함된 이송가스와 교란된 액상체를 혼합하는 과정임을 특징으로 한다.
상기 분말혼합단계에서, 상기 미세분말이 포함된 액상체는 보관용기를 통해 투시가능한 것을 특징으로 한다.
상기 분말이송단계 이후에는, 상기 미세분말을 필터링하여 이송가스로부터 분리하는 분말분리단계가 선택적으로 구비됨을 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 저렴한 제조 원가로 미세분말이 포함된 고품질의 액상체를 대량 생산 가능한 이점이 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치(이하 "액상체 제조장치"라 칭함)의 구성을 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1에는 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치의 외관 구성을 보인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치의 요부 구성인 분말액상혼합수단의 외형을 보인 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면과 같이, 액상체 제조장치는 아크 플라즈마에 의해 고체 상태의 출발원료를 증발 및 냉각시켜 미세분말로 만들고, 이를 액상체와 혼합하도록 구성된다.
이를 위해 상기 액상체 제조장치는 아크 플라즈마에 의해 출발원료를 분말화하는 플라즈마발생수단(100)과, 상기 플라즈마발생수단(100)에서 만들어진 미세분말을 이송가스와 분리하여 필터링하는 필터수단(200)과, 상기 플라즈마발생수단(100)과 필터수단(200) 사이에 위치하여 상기 미세분말을 액상체와 혼합하는 분말액상혼합수단(300)을 포함하여 구성된다.
상기 플라즈마발생수단(100)은 액상체 제조장치의 우측부에 위치하며, 내부 가 비어있어 출발원료의 장입이 가능하다. 그리고, 상기 플라즈마발생수단(100)의 우측면에는 출발원료의 장입을 위한 도어(110)가 구비된다.
상기 도어(110)는 플라즈마발생수단(100)의 우측면 선단을 기준으로 회전 가능하게 결합되며, 별도의 잠금 장치가 구비됨이 바람직하다.
상기 도어(110)의 중앙부에는 이송가스공급유로(120)가 구비된다. 상기 이송가스공급유로(120)는 플라즈마발생수단(100) 내부에서 만들어진 미세분말이 좌측 방향으로 이송될 수 있도록 이송가스가 주입되는 구성으로, 에어펌프(122)와 연통되게 연결된다.
상기 플라즈마발생수단(100)의 외주면 상부에는 냉각유로(130)가 구비된다. 상기 냉각유로(130)는 플라즈마발생수단(100) 내부로 냉각수를 순환하기 위한 구성이다.
즉, 상기 플라즈마발생수단(100)은 플라즈마 아크가 발생될 때 5,000 내지 10,000K의 고온 환경을 형성하여 출발원료를 기화시키게 되는데, 이러한 고온의 온도를 냉각시키기 위해 상기 냉각유로(130)가 구성된다.
그리고, 상기 냉각유로(130)는 냉각탱크(미도시)와 플라즈마발생수단(100) 및 물펌프(미도시)를 순환하여 플라즈마발생수단(100) 내부를 냉각시키게 된다.
상기 에어펌프(122) 하측에는 진공펌프(132)가 구비된다. 상기 진공펌프(132)는 플라즈마발생수단(100) 내부 공간을 진공 분위기로 만들기 위한 구성이다.
상기 플라즈마발생수단(100)의 외주면 상/하단에는 전극(140)이 설치된다. 상기 전극(140)은 아크 플라즈마를 발생하기 위한 것으로, 상기 플라즈마발생수단(100)의 내부로 단부가 삽입된 상태를 유지하도록 구성된다.
상기 플라즈마발생수단(100)의 외주면 좌측에는 가스공급관(150)이 연통되게 연결된다. 상기 가스공급관(150)은 다수의 관이 독립적으로 구비되며, 이러한 독립적인 관에는 플라즈마 발생가스, 절연용 가스 등이 유동하여 상기 플라즈마발생수단(100) 내부로 공급될 수 있게 된다.
상기 액상체 제조장치의 좌측에는 필터수단(200)이 구비된다. 상기 필터수단(200)은 플라즈마발생수단(100) 내부에서 만들어지고, 이송가스와 함께 이송되어진 미세분말을 모으기 위한 구성으로, 필터(미도시)가 내장된다.
따라서, 상기 필터는 미세분말만 선택적으로 걸러내어 이송가스를 배기함으로써 미세분말을 모을 수 있게 된다.
상기 플라즈마발생수단(100)과 필터수단(200) 사이에는 본 발명의 요부 구성인 분말액상혼합수단(300)이 구비된다. 상기 분말액상혼합수단(300)은 필터수단(200)과 같이 미세분말을 포집하기 위한 구성이긴 하나, 필터수단(200)은 미세분말을 분말 상태로 모으는 구성인 반면, 상기 분말액상혼합수단(300)은 액상체에 미세분말이 섞이도록 하는 구성이다.
상기 분말액상혼합수단(300)은 필터수단(200)을 이용한 분말의 포집을 사용하지 않을 때 선택적으로 사용됨으로써 미세분말이 포함된 액상체(예컨대, 전도성 미세분말이 포함된 잉크) 등을 제조할 수 있게 된다.
그리고, 상기 플라즈마발생수단(100)과 필터수단(200) 및 분말액상혼합수 단(300)은 내부가 서로 연통되어 하나의 공간을 이룬다.
따라서, 상기 플라즈마발생수단(100)에서 만들어진 미세분말은 분말액상혼합수단(300) 내부로 바로 유입되면서 액상체와 섞일 수 있게 된다.
이하 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 분말액상혼합수단(300)의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.
도 3에는 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체 제조장치의 요부 구성인 분말액상혼합수단(300)의 내부 구성을 나타낸 단면도가 도시되어 있다.
먼저 도 2를 참조하여 분말액상혼합수단(300)의 외관 구성을 살펴보면, 상기 분말액상혼합수단(300)은 대략 "+" 형상의 외형을 가지며, 좌/우측단은 필터수단(200)과 플라즈마발생수단(100)에 각각 연통된다.
즉, 상기 분말액상혼합수단(300)은 내부에 "T"형 공간이 형성되고, 좌측은 필터수단(200)과 연통되며, 우측은 상기 플라즈마발생수단(100)과 연통된다.
따라서, 상기 플라즈마발생수단(100)에서 형성된 미세분말은 분말액상혼합수단(300)을 경유하여 필터수단(200)으로 이동이 가능하며, 상기 분말액상혼합수단(300) 하부로 이동도 가능하다.
이하 도 3을 참조하여 분말액상혼합수단(300)의 상세 구성을 살펴보면, 상기 분말액상혼합수단(300)은, 미세분말을 포함하는 이송가스의 유입을 안내하는 유입안내관(320)과, 상기 액상체를 내부에 수용하고 이를 분사하여 상기 유입안내관(320)을 통해 유입된 미세분말과 액상체를 혼합하는 혼합기(340)와, 상기 혼합기(340)에 의해 혼합된 미세분말이 포함된 액상체를 보관하는 보관용기(360)를 포 함하여 구성된다.
상기 유입안내관(320)은 대략 "T"형상을 가지며, 하측에는 보관용기(360)가 결합되고, 좌측단 및 우측단은 전술한 바와 같이 필터수단(200) 및 플라즈마발생수단(100)에 각각 연통되게 연결된다.
그리고, 상기 유입관 내부 우측에는 냉각기(322)가 구비된다. 상기 냉각기(322)는 플라즈마발생수단(100) 내부에서 유입되는 고온의 이상기체 및 미세분말을 냉각하기 위한 구성으로, 이상기체 및 미세분말을 냉각함으로써 유입안내관(320)의 하방향으로 보다 용이하게 낙하할 수 있도록 한다.
상기 유입안내관(320)의 좌/우측단 및 하단에는 결합플랜지(324)가 구비된다. 상기 결합플랜지(324)는 플라즈마발생수단(100)의 좌측단과 필터수단(200)의 우측단 및 보관용기(360)와 결합되도록 하는 구성이다.
그리고, 상기 유입안내관(320)은 보관용기(360)와 결합시에 별도의 연결관(350)을 사용할 수 있다. 즉, 도 3과 같이 상기 유입안내관(320)과 보관용기(360) 사이에 대략 "ㄴ" 형상의 연결관(350)이 구비하여 보관용기(360)의 분리가 용이하도록 구성하는 것도 가능하다.
상기 유입안내관(320)의 좌측에는 가스안내유로(326)가 구비된다. 상기 가스안내유로(326)는 유입안내관(320) 내부로 유입된 이송가스를 필터수단(200)으로 안내하기 위한 구성이다.
상기 가스안내유로(326) 내부에는 차단부(328)가 구비된다. 상기 차단부(328)는 액상체가 필터수단(200)으로 유동하지 못하도록 차단하는 구성으로, 상 기 액상체는 보관용기(360) 및 연결관(350) 내부에 보관되어 있다.
상기 유입안내관(320)과 연결관(350) 일측에는 혼합기(340)가 구비된다. 상기 혼합기(340)는 액상체를 분사하여 유입안내관(320)을 통해 유입된 미세분말과 액상체가 혼합되도록 하는 구성이다.
이를 위해 상기 혼합기(340)는 상기 보관용기(360) 및 연결관(350) 내부에 보관된 액상체를 상방향으로 분사하는 분사부(342)와, 상방향으로 분사된 액상체를 교란시켜 유입안내관(320)으로 유입된 미세분말과 혼합하는 혼합부(344)를 포함하여 구성된다.
상기 분사부(342)는 액상체를 상방향으로 분사할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변경 실시가 가능하며, 상기 혼합부(344)는 분사부(342)에 의해 분사된 액상체의 분사 높이를 제한하면서 하방향으로 낙하하도록 하는 범위 내에서 다양하게 변경 실시가 가능하다.
그리고 본 발명의 실시예에서 상기 혼합부(344)는 유입안내관(320) 내부에서 대략 "∧"형상을 갖도록 구성되어, 상기 분사부(342)에 의해 분사된 액상체의 유동을 차단함으로써 분사 높이를 제한함과 동시에 교란하는 교란판(345)과, 상기 교란판(345)에 의해 좌/우측으로 교란되는 액상체를 하방향으로 안내하는 안내판(346)을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 교란판(345)과 안내판(346)은 일정 부위가 서로 이격되게 고정된다. 따라서, 상기 교란판(345) 하측에서 액상체가 교란될 때, 교란판(345)과 안내판(346)의 이격된 공간 사이로 상기 미세분말이 낙하하면서 액상체와 혼합될 수 있게 된다.
상기 연결관(350)의 우측 하단에는 보관용기(360)가 구비된다. 상기 보관용기(360)는 내부에 액상체가 보관되는 곳으로, 상기 혼합기(340)에 의해 미세분말이 혼합된 액상체를 분말액상혼합수단(300)으로부터 분리할 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 보관용기(360)의 상측에는 보관용기(360) 내부와 연결관(350) 내부 공간을 구획하기 위한 밸브(352)가 구비되며, 상기 밸브는 보관용기(360)를 분리하고자 할 때 선택적으로 사용된다.
그리고, 상기 보관용기(360)는 투명한 재질로 형성된다. 이것은 상기 액상체에 포함된 미세분말의 함량을 육안으로 확인하기 위함이다.
이하 상기와 같이 구성되는 미세분말이 포함된 액상체 제조장치를 이용하여 액상체를 제조하는 방법을 첨부된 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4에는 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체의 제조방법을 나타낸 공정 순서도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 의한 미세분말이 포함된 액상체의 제조방법에서 일 단계인 분말혼합단계를 세부적으로 나타낸 순서도가 도시되어 있다.
먼저 도 4를 참조하면, 액상체를 제조하기 위해서는, 먼저 상기 플라즈마발생수단(100) 내부에 출발원료를 장입하고 아크 플라즈마를 발생시켜 출발원료를 기화시킴으로써 미세분말을 제조하는 분말제조단계(S100)가 실시된다.
상기 분말제조단계(S100) 이후에는 미세분말을 이송가스로 이송하는 분말이송단계(S200)가 실시된다. 이때 상기 에어펌프(122)는 이송가스공급유로(120) 내부 로 이송가스를 공급하여 상기 플라즈마발생수단(100) 내부로 유입될 수 있도록 한다.
상기 이송가스의 공급에 따라 미세분말은 이송가스에 의해 좌측으로 이송되며, 상기 분말액상혼합수단(300) 내부로 유입됨으로써 분말혼합단계(S300)가 진행된다.
상기 분말혼합단계(S300)는 다수 과정을 통해 완료되는 것으로, 도 5와 같이, 상기 액상체를 분사하는 분사과정(S320)과, 분사된 액상체와 미세분말을 혼합하는 혼합과정(S340)과, 상기 이송가스를 배기하는 배기과정(S360)으로 이루어진다.
상기 분사과정(S320)은 연결관(350) 및 보관용기(360) 내부에 보관된 액상체를 분사부(342)가 상방향으로 분사하는 과정이며, 분사과정(S320)에서 분사된 액상체는 상기 교란판(345)에 의해 좌/우측으로 나뉘어지면서 안내판(346)을 따라 하방향으로 낙하하게 된다.
그리고, 상기 교란판(345)과 안내판(346) 사이에 이격된 틈을 통해 상기 이송가스 및 미세분말이 유입되면, 상기 교란판(345) 하측에서 교란되는 액상체와 섞이게 되어 혼합과정(S340)이 진행된다.
이후 상기 혼합과정(S340)에서 미세분말이 섞인 액상체는 보관용기(360)를 경유한 후 다시 분사부(342)를 통해 상방향으로 분사된다.
그리고, 상기 미세분말이 포함된 액상체는 상기 차단부(328)에 의해 유동이 차단될 수 있게 된다.
한편, 상기 혼합과정(S340)에서 액상체와 혼합되지 않은 이송가스는 가스안내유로(326)를 통해 상방향으로 이동하게 되며, 상기 필터수단(200) 내부로 유입되면서 배기된다(배기과정:S360).
즉, 상기 필터수단(200)에 내장된 필터는 미세한 구멍이 존재하게 되므로, 이송가스가 통과 가능하며, 결국 이송가스는 필터수단(200) 외부로 빠져나가면서 배기된다.
상기와 같은 과정에 따라 미세분말은 액상체와 혼합되어 미세분말이 포함된 액상체의 제조가 완료되며, 작업자는 상기 보관용기(360)의 색상변화를 통해 액상체 내부의 미세분말 함량 변화를 육안으로 확인할 수 있게 된다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
예를 들어 본 발명의 실시예에서는, 아크 플라즈마에 의해 고체 상태의 출발원료를 증발 및 냉각시켜 미세분말이 형성되도록 구성하였으나, 플라즈마로 분말을 연소시켜 미세분말을 형성할 수도 있음은 물론이다.
위에서 상세히 설명한 바와 같이 미세분말이 포함된 액상체 제조장치에서는, 플라즈마발생수단에서 만들어진 미세분말이 분말액상혼합수단으로 바로 유입되면서 혼합된다.
따라서, 미세분말의 산화 및 응집이 미연에 차단되므로 고품질의 액상체 제 조가 가능한 이점이 있다.
또한, 미세분말과 액상체를 혼합하기 전에 미세분말의 응집을 분산하기 위한 과정이 불필요하므로 생산성이 향상됨은 물론, 제조 원가를 현저히 절감할 수 있는 이점이 있다.
그리고, 본 발명에서는 분말액상혼합수단에 구비된 보관용기는 투명하게 구비되고, 분말액상혼합수단으로부터 선택적으로 분리 가능하게 구성된다.
따라서, 보관용기에 보관되는 미세분말이 포함된 액상체의 색상 변화를 통해서 미세분말의 함유량을 육안으로 확인 가능하므로 사용편의성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 플라즈마에 의해 출발원료를 분말화하는 플라즈마발생수단과;
    상기 플라즈마발생수단에서 만들어진 미세분말을 이송가스와 분리하여 필터링하는 필터수단과;
    상기 미세분말을 포함하는 이송가스의 유입을 안내하는 유입안내관과, 액상체를 분사하여 상기 유입안내관을 통해 유입된 미세분말과 혼합하는 혼합기와, 상기 혼합기에 의해 혼합된 미세분말이 포함된 액상체를 보관하는 보관용기로 이루어지고, 상기 플라즈마발생수단과 필터수단 사이에 위치하여 상기 미세분말을 액상체와 혼합하는 분말액상혼합수단;을 포함하여 구성되며,
    상기 플라즈마발생수단과 필터수단 및 분말액상혼합수단은 내부가 서로 연통하는 것을 특징으로 하는 미세분말이 포함된 액상체 제조장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 유입안내관 일측에는,
    상기 이송가스의 유동 방향을 상기 필터수단으로 안내하는 가스안내유로가 구비됨을 특징으로 하는 미세분말이 포함된 액상체 제조장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 보관용기는 투명한 재질로 형성되며, 상기 유입안내관과 착/탈 가능한 것을 특징으로 하는 미세분말이 포함된 액상체 제조장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 유입안내관 내부 일측에는,
    상기 미세분말이 포함된 공기를 냉각하기 위한 냉각기가 구비됨을 특징으로 하는 미세분말이 포함된 액상체 제조장치.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 혼합기는,
    상기 보관용기 내부의 액상체를 상방향으로 분사하는 분사부와,
    상방향으로 분사된 액상체를 교란시켜 상기 유입안내관으로 유입된 미세분말과 혼합하는 혼합부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 미세분말이 포함된 액상체 제조장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 유입안내관의 하부 일측에는,
    상기 액상체가 필터수단으로 유동하지 못하도록 차단하는 차단부가 구비됨을 특징으로 하는 미세분말이 포함된 액상체 제조장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 플라즈마에 의해 출발원료를 미세분말화하는 분말제조단계와;
    상기 미세분말을 이송가스로 이송하는 분말이송단계와;
    액상체를 분사하는 분사과정과, 분사된 액상체와 미세분말을 혼합하는 혼합과정과, 상기 이송가스를 배기하는 배기과정으로 이루어져 상기 이송가스와 함께 이송된 미세분말과 액상체를 혼합하는 분말혼합단계;로 이루어지며,
    상기 분말제조단계 내지 분말혼합단계에는 서로 연통하는 단일의 공간 내부에서 실시됨을 특징으로 하는 미세분말이 포함된 액상체 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 혼합과정은,
    상방향으로 액상체를 분사한 후 교란하고, 미세분말이 포함된 이송가스와 교란된 액상체를 혼합하는 과정임을 특징으로 하는 미세분말이 포함된 액상체 제조방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 분말혼합단계에서,
    상기 미세분말이 포함된 액상체는 보관용기를 통해 투시가능한 것을 특징으로 하는 미세분말이 포함된 액상체 제조방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 분말이송단계 이후에는,
    상기 미세분말을 필터링하여 이송가스로부터 분리하는 분말분리단계가 선택적으로 구비됨을 특징으로 하는 미세분말이 포함된 액상체 제조방법.
KR1020090023834A 2009-03-20 2009-03-20 미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체제조방법 KR101005240B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090023834A KR101005240B1 (ko) 2009-03-20 2009-03-20 미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090023834A KR101005240B1 (ko) 2009-03-20 2009-03-20 미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100105036A KR20100105036A (ko) 2010-09-29
KR101005240B1 true KR101005240B1 (ko) 2011-01-04

Family

ID=43009222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090023834A KR101005240B1 (ko) 2009-03-20 2009-03-20 미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101005240B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03229628A (ja) * 1990-02-01 1991-10-11 Terumo Corp 粉粒体混合装置およびこれを備える液体処理装置
JPH03229627A (ja) * 1990-02-01 1991-10-11 Terumo Corp 粉粒体混合装置
KR20070099536A (ko) * 2004-09-07 2007-10-09 가부시키가이샤 닛신 세이분 구루프 혼샤 미립자의 제조방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03229628A (ja) * 1990-02-01 1991-10-11 Terumo Corp 粉粒体混合装置およびこれを備える液体処理装置
JPH03229627A (ja) * 1990-02-01 1991-10-11 Terumo Corp 粉粒体混合装置
KR20070099536A (ko) * 2004-09-07 2007-10-09 가부시키가이샤 닛신 세이분 구루프 혼샤 미립자의 제조방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100105036A (ko) 2010-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dunne et al. Continuous-flow hydrothermal synthesis for the production of inorganic nanomaterials
CN103534846B (zh) 锂离子电池用正极活性物质及其制造方法
US11358876B2 (en) Aerosol-based high-temperature synthesis of materials
CN104185523B (zh) 银粉及其制造方法
CN106006744B (zh) 正极活性物质及非水系电解质二次电池
KR100736708B1 (ko) 이류체 노즐을 적용시킨 화염분무열분해법에 의한 구형의 단일 입자들로 구성된 실리카 나노분말 제조 방법
JP6060072B2 (ja) エンジンのシリンダヘッド内にガスを分散させるためのマニホールドと、熱交換器と、エンジンのシリンダヘッドとのアセンブリ
CN104136153B (zh) 银粉及其制造方法
WO2007137431A1 (en) Method for producing metal nanopowders by decomposition of metal carbonyl using an induction plasma torch
TWI742742B (zh) 具有動力噴射模塊的系統及其方法
KR101202079B1 (ko) 고온 분무건조에 의한 코어-쉘형 리튬 이차전지용 양극 활물질의 제조방법 및 이의 분무건조 장치
KR100835477B1 (ko) 레늄함유 합금분말의 제조방법, 레늄함유 합금분말, 및도체 페이스트
KR20180083226A (ko) 연속식 용액환원법에 의한 은(銀) 분말 제조방법 및 그 제조장치
US10486981B2 (en) Method of producing sub-stoichiometric titanium oxide fine particles
KR101005240B1 (ko) 미세분말이 포함된 액상체 제조장치 및 이를 이용한 액상체제조방법
US8992849B2 (en) Apparatus for preparing silicon nanoparticle using ICP
CN101772812B (zh) 导电图形和使用方法
JP2008226531A (ja) 燃料電池電極用複合微粒子の製造方法、燃料電池用燃料極および燃料電池
JP2013017957A (ja) 微粒子製造装置及び微粒子の製造方法
Nava-Avendaño et al. Plasma processes in the preparation of lithium-ion battery electrodes and separators
KR20040005412A (ko) 화염 에어로졸 분리법을 이용한 금속산화물 초미분체입자의 제조방법, 제조장치 및 이로 인해 제조되는금속산화물 초미분체
JP2007291515A (ja) 微粒子、その製造方法及び製造装置
RU2353584C2 (ru) Способ получения нанодисперсного порошка оксида алюминия
WO1999042237A1 (fr) Procede de production de nickel en poudre
CN108349011A (zh) 钴粉的晶种的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131017

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140917

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151209

Year of fee payment: 19