KR101303887B1 - Appartus for Mixing Slurry - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 슬러리 혼합 장치는, 원료 물질이 혼합되는 혼합 용기와, 상기 원료 물질을 혼합하는 믹서(mixer)를 포함하는 혼합부; 상기 혼합부를 밀봉 장착한 체임버(chamber); 및 상기 원료 물질이 혼합되면서 발생하는 가스(gas)를 분석하는 가스분석부를 포함한다.The slurry mixing apparatus according to the present invention comprises: a mixing section including a mixing vessel in which raw materials are mixed and a mixer for mixing the raw materials; A chamber in which the mixing part is sealed; And a gas analyzer analyzing the gas generated while the raw materials are mixed.

Figure R1020110013395
Figure R1020110013395

Description

슬러리 혼합 장치{Appartus for Mixing Slurry}Slurry Mixing Equipment {Appartus for Mixing Slurry}

본 발명은 슬러리 혼합 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a slurry mixing device.

일반적인 전지 및 커패시터(Capacitor) 등은 그 내부에 슬러리 형태의 활성물질을 가진다. 예를 들어, 건전지는 탄소막대로 이루어진 양극과, 외부의 아연통을 음극으로 하며, 염화암모늄(NH4Cl)의 포화수용액에 이산화망간(Mn2O3) 분말과 흑연의 분말을 슬러리 형태로 만들어 탄소막대를 둘러싸게 된다. Common cells and capacitors (capacitors) and the like has an active material in the form of a slurry therein. For example, a battery is a cathode made of a carbon rod, an external zinc barrel is used as a cathode, and a manganese dioxide (Mn 2 O 3 ) powder and a graphite powder are slurry in a saturated aqueous solution of ammonium chloride (NH 4 Cl) to form a carbon. It will surround the rod.

최근 관심이 집중되는 슈퍼커패시터의 일종인 전기 이중층 커패시터(EDLC, Electro Double Layer Capacitor)는 활성 탄소 전극과 유기계 전해질의 경계면에 정전층을 형성하여 전기이중층 상태를 유전체로 이용하여 전기 에너지를 축적하는 것으로, 고체전극과 슬러리 상태의 상태의 전해질 사이의 계면에서 전기 이중층에 전하가 흡착 및 탈착하는 원리를 이용한다. 이러한 슈퍼 커패시터의 경우에는 단 하나의 양극, 음극과 그 사이의 전해질로 구성된 단위 셀만을 사용하는 것이 아니라, 충방전 전압을 높이기 위하여 단위 셀들을 직렬로 연결하여 사용하거나, 커패시턴스(Capacitance) 값을 높이기 위하여 단위 셀들을 병렬로 연결하여 사용하거나, 양자를 병행하여 사용한다. 따라서, 단 하나의 단위 셀에서 불량이 발생하는 경우에는 그 단위 셀을 포함하는 커패시터의 모듈 전체가 불량이 되는 결과가 발생한다. 이러한 단위 셀의 불량을 발생시키는 가장 큰 요인 중 하나가 커패시터 슬러리 원료 물질 혼합과정에서 발생한 불량에 의한 것이다. 이러한 불량은, 비단 커패시터 뿐만 아니라 전지 등과 같이 내부에 슬러리 형태의 전해질 물질을 포함하는 장치에서 품질에 악영향을 미치는 중요한 요인 중 하나이다.An electric double layer capacitor (EDLC), which is a type of supercapacitor that is recently attracting attention, forms an electrostatic layer on the interface between an activated carbon electrode and an organic electrolyte and accumulates electric energy using an electric double layer state as a dielectric. In addition, it utilizes the principle that charge is adsorbed and desorbed on the electric double layer at the interface between the solid electrode and the electrolyte in the slurry state. In the case of such a supercapacitor, not only a unit cell composed of a single anode, a cathode, and an electrolyte therebetween is used, but unit cells are connected in series to increase the charge / discharge voltage, or the capacitance value is increased. In order to connect the unit cells in parallel or use both in parallel. Therefore, when a failure occurs in only one unit cell, the entire module of the capacitor including the unit cell becomes defective. One of the biggest factors causing such unit cell defects is due to the defects generated during the mixing process of the capacitor slurry raw material. This failure is one of the important factors that adversely affect the quality in the device including the electrolyte material in the form of slurry, such as not only the capacitor but also the battery.

기존의 슬러리 제작 과정은 원료물질을 혼합하는 과정에서 슬러리 원료 물질의 비율을 변화시키면서 슬러리 상태를 육안으로 추정하는 것이 일반적이었다. 따라서 실험을 반복적으로 수행하여도 동일한 결과를 얻는 것이 어려웠으며, 정량적인 분석이 이루어지지 않아 정확한 실험데이터를 얻을 수 없었다. 따라서, 실험데이터에 의하기 보다는 육안을 비롯한 실험자의 감각에 의존할 수밖에 없어 고품질의 슬러리 제조에 문제점이 있었다. In the conventional slurry manufacturing process, it was common to visually estimate the slurry state while varying the proportion of the slurry raw material during mixing the raw materials. Therefore, even if the experiment was repeatedly performed, it was difficult to obtain the same result, and the exact experimental data could not be obtained because no quantitative analysis was performed. Therefore, there is a problem in producing a high-quality slurry can not only rely on the sense of the experimenter, including the naked eye, but based on the experimental data.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 혼합된 원료 물질의 반응에 의하여 발생하는 기체를 포집 및 분석하여 슬러리 혼합시 동일한 품질의 슬러리를 반복 재현할 수 있으며, 정량적인 분석을 가능하게 하는 슬러리 혼합 장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, by collecting and analyzing the gas generated by the reaction of the mixed raw materials to repeatedly reproduce the slurry of the same quality when mixing the slurry, it is possible to quantitative analysis To provide a slurry mixing apparatus.

본 발명에 의한 슬러리 혼합 장치는, 원료 물질이 혼합되는 혼합 용기와, 상기 원료 물질을 혼합하는 믹서(mixer)를 포함하는 혼합부; 상기 혼합부를 밀봉 장착한 체임버(chamber); 및 상기 원료 물질이 혼합되면서 발생하는 가스(gas)를 분석하는 가스분석부를 포함한다.The slurry mixing apparatus according to the present invention comprises: a mixing section including a mixing vessel in which raw materials are mixed and a mixer for mixing the raw materials; A chamber in which the mixing part is sealed; And a gas analyzer analyzing the gas generated while the raw materials are mixed.

본 발명에 의한 슬러리 혼합 장치는, 원료 물질이 혼합되는 혼합 용기와, 상기 원료 물질을 혼합하는 믹서(mixer)를 포함하는 혼합부; 상기 혼합부를 밀봉 장착한 체임버(chamber); 및 상기 체임버 내를 진공 상태로 형성하며, 체임버 내의 진공도를 측정하는 진공부; 상기 체임버에 장착된 혼합부의 온도를 목적하는 온도로 가열 또는 냉각하는 써멀(thermal)부; 상기 체임버내의 압력을 측정하는 압력 측정부; 상기 체임버 내의 가스를 상기 체임버 외부로 배출하는 배기부; 및 상기 불활성 가스를 상기 체임버 내로 주입하는 가스 주입부를 포함한다.The slurry mixing apparatus according to the present invention comprises: a mixing section including a mixing vessel in which raw materials are mixed and a mixer for mixing the raw materials; A chamber in which the mixing part is sealed; And a vacuum unit which forms the inside of the chamber in a vacuum state and measures the degree of vacuum in the chamber. A thermal unit that heats or cools the temperature of the mixing unit mounted to the chamber to a desired temperature; A pressure measuring unit measuring a pressure in the chamber; An exhaust unit for discharging the gas in the chamber to the outside of the chamber; And a gas injection unit for injecting the inert gas into the chamber.

일 예에서, 상기 믹서는, 회전하여 상기 원료물질을 혼합하는 혼합 블레이드와, 상기 혼합 블레이드를 회전시키는 구동유닛 및, 상기 구동유닛의 회전력을 상기 혼합 블레이드에 전달하는 회전축을 포함한다.In one example, the mixer includes a mixing blade which rotates to mix the raw material, a driving unit which rotates the mixing blade, and a rotating shaft which transmits the rotational force of the driving unit to the mixing blade.

일 예에서, 상기 믹서는, 초음속 또는 아음속으로 진동하여 상기 원료물질을 혼합하는 적어도 하나의 진동자, 및 상기 진동자를 진동하도록 구동하는 구동유닛을 포함한다.In one example, the mixer includes at least one vibrator for mixing the raw material by vibrating at a supersonic or subsonic speed, and a driving unit for driving the vibrator to vibrate.

일 예에서, 상기 슬러리 혼합 장치는, 상기 체임버 내를 진공 상태로 형성하며, 체임버 내의 진공도를 측정하는 진공부를 더 포함한다.In one example, the slurry mixing device further comprises a vacuum unit for forming the inside of the chamber in a vacuum state and measuring the degree of vacuum in the chamber.

일 예에서, 상기 진공부는, 밸브와, 상기 체임버 내의 기체를 배출하는 진공 펌프, 및 상기 체임버 내의 진공도를 측정하는 진공 게이지를 포함한다.In one example, the vacuum unit includes a valve, a vacuum pump for discharging gas in the chamber, and a vacuum gauge for measuring the degree of vacuum in the chamber.

일 예에서, 상기 슬러리 혼합 장치는, 상기 체임버에 장착된 혼합부의 온도를 목적하는 온도로 가열 또는 냉각하는 써멀(thermal)부를 더 포함한다.In one example, the slurry mixing device further comprises a thermal portion for heating or cooling the temperature of the mixing portion mounted to the chamber to a desired temperature.

일 예에서, 상기 써멀부는, 상기 혼합부에 위치하여 상기 원료물질 또는 상기 혼합 용기의 온도를 측정하는 온도 측정기와, 상기 혼합 용기를 가열하는 히터와, 상기 혼합 용기를 냉각하는 쿨러, 및 측정된 온도를 이용하여 목적하는 온도를 유지하도록 상기 히터 또는 쿨러를 제어하는 제어기를 포함한다.In one example, the thermal unit, a temperature measuring unit located in the mixing unit to measure the temperature of the raw material or the mixing vessel, a heater for heating the mixing vessel, a cooler for cooling the mixing vessel, and measured And a controller that controls the heater or cooler to maintain the desired temperature using temperature.

일 예에서, 상기 슬러리 혼합 장치는, 상기 체임버 외부로 상기 가스를 배출하거나 차단하는 밸브를 포함하는 배기부를 포함한다.In one example, the slurry mixing device includes an exhaust including a valve for discharging or blocking the gas out of the chamber.

일 예에서, 상기 슬러리 혼합 장치는, 불활성 가스를 상기 체임버 내로 주입하거나 차단하는 밸브를 포함하는 가스 주입부를 더 포함한다.In one example, the slurry mixing device further includes a gas injection unit including a valve for injecting or blocking an inert gas into the chamber.

일 예에서, 상기 원료 물질이 혼합되면서 발생하는 가스를 분석하는 가스 분석부를 더 포함한다.In one example, further comprising a gas analyzer for analyzing a gas generated while the raw material is mixed.

일 예에서, 상기 가스 분석부는, 밸브와, 상기 가스의 성분 또는 농도를 측정하는 가스 측정기, 및 상기 측정된 결과를 표시하는 디스플레이를 포함한다.In one example, the gas analyzer includes a valve, a gas meter for measuring a component or concentration of the gas, and a display for displaying the measured result.

일 예에서, 상기 가스 측정기는, 적외선 가스분석계, 가스검지관, 가스(기체)크로마토그래피 분석계, 광전광도계, 광전분광광도계, 일산화탄소 분석계, 이산화탄소 분석계, 탄화수소 분석계 중 어느 하나 이상을 포함한다.In one example, the gas detector includes at least one of an infrared gas analyzer, a gas detector, a gas (gas) chromatography analyzer, a photophotometer, a photospectrometer, a carbon monoxide analyzer, a carbon dioxide analyzer, a hydrocarbon analyzer.

일 예에서, 상기 가스 측정기는, 탈착이 가능하다.In one example, the gas meter is removable.

일 예에서, 상기 슬러리 혼합 장치는, 밸브 및 체임버내의 압력을 측정하는 압력 게이지를 포함하는 압력 측정부를 더 포함한다.In one example, the slurry mixing device further comprises a pressure measuring unit including a pressure gauge for measuring the pressure in the valve and the chamber.

일 예에서, 상기 밸브는, 전동 밸브이다.In one example, the valve is an electric valve.

일 예에서, 상기 진공부, 상기 압력 측정부, 상기 써멀부, 및 상기 가스 측정부의 신호를 입력받아 처리하는 신호 프로세싱 부; 및 신호 프로세싱부가 처리한 신호를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함한다.In one example, a signal processing unit for receiving the signal of the vacuum unit, the pressure measuring unit, the thermal unit, and the gas measuring unit for processing; And a display unit which displays a signal processed by the signal processing unit.

본 발명에 의하면, 슬러리 원료 물질의 혼합이 시작되는 시점부터 종료 시점까지 슬러리 원료 물질이 혼합되며 발생하는 가스에 대하여 시간의 흐름에 따라 정량적, 정성적으로 분석이 가능한다는 장점이 제공된다.According to the present invention, the slurry raw material is mixed from the time point at which the mixing of the slurry raw material is started to the end point, and the generated gas can be analyzed quantitatively and qualitatively with time.

슬러리 원료 물질이 혼합되어 발생하는 가스를 외부로 누출시키지 않고 포집하여 분석할 수 있어 보다 정확한 분석이 가능하며, 혼합의 종료시점 및 원료 물질의 성분 비율을 보다 명확하게 파악할 수 있다는 장점이 제공된다.The gas generated by mixing the slurry raw materials can be collected and analyzed without leaking to the outside, so that more accurate analysis can be performed, and the end point of the mixing and the component ratio of the raw materials can be clearly understood.

도 1 및 도 2는 혼합부의 개요를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 슬러리 혼합 장치의 개요를 도시한 도면이다.1 and 2 are diagrams showing the outline of the mixing unit.
3 is a view showing an outline of a slurry mixing device according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의하여 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성요소를 지칭한다.
Brief Description of the Drawings The advantages and features of the present invention, and how to achieve them, will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and the present embodiments only make the disclosure of the present invention complete, and are common in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, which is to be defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 슬러리 혼합 장치를 설명한다.1 and 2, a slurry mixing apparatus according to the present invention will be described.

혼합부(100)는 혼합 용기(110)와 믹서(150)를 포함한다. 혼합 용기(110)에는 원료 물질이 투입되어 혼합된다. 한 번의 공정으로 다량의 슬러리를 형성하기 위하여 혼합 용기(110)의 부피를 크게 형성하면, 원료 물질이 높은 균일도로 혼합되지 않는 경우가 발생하며, 원료물질을 높은 균일도를 가지도록 혼합하는 과정에 장시간이 요구되는 바, 혼합 용기(110)는 대략 70L 정도의 부피를 가지도록 형성한다. 또한, 슬러리를 제조하는 데 필요한 원료 물질은 높은 반응성을 가질 수 있어 혼합 용기와 반응하여 불필요한 반응물을 형성할 수 있다. 따라서, 혼합용기는 화학적으로 안정한 물질로 형성한다.The mixing unit 100 includes a mixing vessel 110 and a mixer 150. The raw material is added to the mixing vessel 110 and mixed. If the volume of the mixing vessel 110 is formed large in order to form a large amount of slurry in one process, raw materials may not be mixed with high uniformity, and the raw materials may be mixed for a high uniformity for a long time. As required, the mixing vessel 110 is formed to have a volume of approximately 70L. In addition, the raw materials required to prepare the slurry can be highly reactive and can react with the mixing vessel to form unwanted reactants. Therefore, the mixed container is formed of a chemically stable material.

믹서(150)는 혼합 용기(110)에 투입된 슬러리 원료 물질을 혼합한다. 일 예에서, 믹서(150)는 혼합 블레이드(152)를 혼합 용기(110)내에서 회전시켜 원료물질을 혼합할 수 있다. 혼합 블레이드(152)는 구동유닛(154)이 발생한 회전력을 회전축(230)을 통하여 전달받아 혼합 용기(110)내에서 회전하여 원료 물질을 혼합하여 슬러리를 제조한다. 다른 예에서, 도 2를 참조하면, 믹서(150)는 혼합 용기(110) 내에서 진동자(250)를 초음속 또는 아음속으로 진동하여 원료 물질을 혼합한다. 진동자(250)는 혼합 용기(110)내에 하나 이상 형성할 수 있으며, 진동자(250)는 구동 유닛(154)에 의하여 구동된다. 다른 예에서, 도시하지는 않았지만, 진동자와 혼합 블레이드를 동시에 사용하여 원료 물질을 혼합하여 슬러리를 제조할 수 있다. The mixer 150 mixes the slurry raw material introduced into the mixing vessel 110. In one example, the mixer 150 may rotate the mixing blade 152 in the mixing vessel 110 to mix the raw materials. The mixing blade 152 receives the rotational force generated by the driving unit 154 through the rotating shaft 230 to rotate in the mixing vessel 110 to mix the raw materials to produce a slurry. In another example, referring to FIG. 2, the mixer 150 vibrates the vibrator 250 at supersonic or subsonic speeds within the mixing vessel 110 to mix the raw materials. One or more vibrators 250 may be formed in the mixing vessel 110, and the vibrators 250 are driven by the driving unit 154. In another example, although not shown, a slurry may be prepared by mixing raw materials using a vibrator and a mixing blade simultaneously.

도 3을 참조하면, 체임버(200)에 혼합부(100)을 장착한후, 체임버를 밀봉한다. 체임버(200)를 밀봉하는 이유는, 슬러리의 원료물질을 혼합하는 과정에서 원료물질들이 상호 반응하여 가스를 발생하며, 이러한 가스를 포집하여 분석하기 위해서이다. 또한, 가스가 유출되어 작업자, 작업장에 악영향을 미치는 것을 막고, 환경오염을 방지할 수 있다.Referring to FIG. 3, after the mixing unit 100 is mounted in the chamber 200, the chamber is sealed. The reason for sealing the chamber 200 is that the raw materials react with each other in the process of mixing the raw materials of the slurry to generate a gas, and to collect and analyze these gases. In addition, it is possible to prevent the outflow of gas to adversely affect workers and workplaces, and to prevent environmental pollution.

슬러리 혼합 장치는 체임버 내부를 진공으로 형성할 수 있는 진공부(300)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 진공부(300)는 체임버(200)로의 유출입을 조절할 수 있는 밸브(310)와 체임버내의 진공도를 측정할 수 있는 진공 게이지(320) 및 체임버 내를 진공상태로 형성할 수 있는 진공 펌프(330)을 포함한다.The slurry mixing device may include a vacuum unit 300 capable of forming a vacuum inside the chamber. In one example, the vacuum unit 300 is a valve 310 that can control the flow into and out of the chamber 200, a vacuum gauge 320 for measuring the degree of vacuum in the chamber and a vacuum to form the chamber in a vacuum state Pump 330.

슬러리 혼합 장치는 체임버 내부를 불활성 기체로 충전할 수 있는 가스 주입부(400)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 가스 주입부는 체임버(200)로의 유출입을 조절할 수 있는 밸브(410)와 주입되는 불활성 기체를 저장한 가스 탱크(420)를 포함한다. 일 예에서, 불활성 기체는 질소(N2) 기체 또는 헬륨(He), 네온(Ne)등의 18족 기체 중 어느 하나 이상일 수 있다.The slurry mixing device may include a gas injection unit 400 capable of filling the chamber with an inert gas. In one example, the gas injection unit includes a valve 410 that can control the inflow and outflow into the chamber 200 and a gas tank 420 storing the inert gas injected. In one example, the inert gas may be at least one of a nitrogen (N 2) gas or a Group 18 gas such as helium (He), neon (Ne), or the like.

슬러리 혼합 장치는 체임버(200) 내부에 장착된 혼합 용기(110)와 혼합 용기에 투입된 슬러리 원료 물질의 온도를 목적하는 온도로 조절하는 써멀(thermal)부(500)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 써멀부(500)는 혼합부에 위치하여 혼합 용기(110)와 슬러리 원료 물질의 온도를 측정하는 온도측정기(510)와 슬러리 원료 물질의 온도를 감온시키는 쿨러(530) 및 쿨러(530)를 구동하도록 제어하는 제어기(540)를 포함한다. 슬러리 원료 물질을 혼합하면 원료 물질이 상호 마찰하여 마찰열과 원료 물질간 반응하여 반응열이 발생한다. 따라서, 목적하는 온도 범위보다 낮은 온도에서 혼합되는 경우에는 혼합블레이드(152) 또는 진동자(156)을 보다 빨리 구동하여 목적하는 온도로 승온할 수 있으며, 슬러리 원료 물질의 온도가 목적하는 온도 이상으로 상승하는 경우에는 혼합부(150)의 동작을 멈추거나 쿨러(530)를 작동시켜 냉각시킨다. 다른 예에서, 써멀부(500)는 혼합부에 위치하여 혼합 용기(110) 와 슬러리 원료 물질의 온도를 측정하는 온도측정기(510)와, 슬러리 원료 물질의 온도를 목적하는 온도까지 승온시키는 히터(heater, 520)와, 슬러리 원료 물질의 온도를 목적하는 온도까지 감온시키는 쿨러(cooler, 530)와, 히터(520) 또는 쿨러(530)를 구동하도록 제어하는 제어기(540)를 포함한다.The slurry mixing device may include a mixing vessel 110 mounted inside the chamber 200 and a thermal unit 500 for adjusting the temperature of the slurry raw material introduced into the mixing vessel to a desired temperature. In one example, the thermal unit 500 is located in the mixing unit temperature measuring unit 510 for measuring the temperature of the mixing vessel 110 and the slurry raw material and the cooler 530 and cooler for reducing the temperature of the slurry raw material ( Controller 540 to control driving 530. When the slurry raw materials are mixed, the raw materials rub against each other to generate frictional heat and react with each other. Therefore, when the mixture is mixed at a temperature lower than the desired temperature range, the mixing blade 152 or the vibrator 156 may be driven faster to increase the temperature to the desired temperature, and the temperature of the slurry raw material rises above the desired temperature. In the case of stopping the operation of the mixing unit 150 or by operating the cooler 530 to cool. In another example, the thermal unit 500 is a temperature measuring unit 510 located in the mixing unit to measure the temperature of the mixing vessel 110 and the slurry raw material, and a heater for raising the temperature of the slurry raw material to a desired temperature ( heater, 520, a cooler 530 for reducing the temperature of the slurry raw material to a desired temperature, and a controller 540 for controlling the heater 520 or cooler 530 to be driven.

슬러리 혼합 장치는, 일 예에서, 체임버(200)내의 압력을 측정할 수 있는 압력 게이지(600) 및 체임버(200)내의 가스를 체임버 외부로 배출할 수 있는 배기 밸브(700)를 포함할 수 있다. 배기 밸브(700)를 통하여 체임버 외부로 배출된 가스는 곧바로 작업장 외부로 배출되는 것이 아니라 가스에 포함된 유해 물질을 수집하는 집진장치(미도시)를 거쳐 정화작업이 완료된 후 비로소 외부로 배출된다.The slurry mixing device may, in one example, include a pressure gauge 600 capable of measuring the pressure in the chamber 200 and an exhaust valve 700 capable of discharging the gas in the chamber 200 out of the chamber. . The gas discharged to the outside of the chamber through the exhaust valve 700 is not immediately discharged to the outside of the workplace, but is discharged to the outside after the purification operation is completed through a dust collector (not shown) that collects harmful substances contained in the gas.

슬러리 혼합 장치는, 슬러리 원료물질이 혼합되면서 발생하는 가스의 성분 또는 농도를 검출하는 가스 분석부(800)를 포함할 수 있다. 일 예에서, 가스 분석부(800)는 체임버내의 가스를 배출하는 밸브(810)와 밸브를 통과한 가스의 성분, 농도를 검출하는 가스 측정기(820)를 포함한다. 일 예에서, 가스 측정기(820)는, 유리관 속에 가스 검지제를 충전하여 관의 한쪽으로부터 가스가 흡입되면 가스의 성분이 검지제와 반응하여 변색여부를 통하여 특정 성분의 포함여부를 검출하고, 변색된 길이나 변색의 정도에 따라 성분의 농도를 판정할 수 있는 가스 검지관일 수 있다.The slurry mixing device may include a gas analyzer 800 that detects a component or concentration of a gas generated while the slurry raw material is mixed. In one example, the gas analyzer 800 includes a valve 810 for discharging the gas in the chamber and a gas meter 820 for detecting the concentration and the component of the gas passing through the valve. In one example, the gas detector 820 is filled with a gas detector in the glass tube, when the gas is sucked from one side of the tube, the gas component reacts with the detector to detect the inclusion of a specific component through discoloration, and discoloration, It may be a gas detector tube that can determine the concentration of the component in accordance with the length or the degree of discoloration.

다른 예에서, 가스 측정기(820)는 분석할 가스에 적외선을 비추어, 투과광의 강도를 기록하여 그 가스 중에 포함된 특정 성분의 농도를 연속적으로 분석할 수 있는 적외선 가스분석계일 수 있다.In another example, the gas detector 820 may be an infrared gas analyzer capable of continuously analyzing the concentration of a specific component included in the gas by recording the intensity of transmitted light by shining infrared rays on the gas to be analyzed.

다른 예에서, 가스 측정기(820)는 광원으로부터 빛을 프리즘과 회절격자를 사용하여 분산시켜 분석할 시료 각각의 파장에 대한 투과도를 광전관 등의 광전변환기로 측정할 수 있는 광전분광광도계일 수 있다.In another example, the gas detector 820 may be a photospectrometer which may measure light transmittance for each wavelength of a sample to be analyzed by using a photoelectric transducer such as a phototube by dispersing light from a light source using a prism and a diffraction grating.

다른 예에서, 가스 측정기(820)는 적당한 충전물이 균일하게 담긴 관에서 기체시료나 기화한 액체 또는 고체시료를 캐리어 가스에 의하여 전개시켜 분해하지 않고 가스상으로 통과시켜서 각 성분으로 분리시키는 방법으로 기체상태의 물질을 검출하는 가스 크로마토그래피 장치일 수 있다. In another example, the gas detector 820 is a gaseous state in which a gas sample or a vaporized liquid or solid sample is developed by a carrier gas and passed through a gas phase to separate each component into a gaseous state in a tube uniformly filled with a suitable filling. Gas chromatography apparatus for detecting the substance of.

다른 예에서, 가스 측정기(820)는 광전광도계, 일산화탄소 분석계, 이산화탄소 분석계, 및 탄화수소 분석계 중 어느 하나 일 수 있다.In another example, the gas meter 820 may be any one of a photophotometer, a carbon monoxide analyzer, a carbon dioxide analyzer, and a hydrocarbon analyzer.

다른 예에서, 가스 측정기(820)는, 적외선 가스분석계, 가스검지관, 가스(기체)크로마토그래피 분석계, 광전광도계, 광전분광광도계, 일산화탄소 분석계, 이산화탄소 분석계, 탄화수소 분석계 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.In another example, the gas detector 820 may include any one or more of an infrared gas analyzer, a gas detector, a gas (gas) chromatography analyzer, a photophotometer, a photospectrometer, a carbon monoxide analyzer, a carbon dioxide analyzer, and a hydrocarbon analyzer. have.

슬러리 혼합 장치는 신호 프로세싱부(900)를 포함할 수 있다. 신호 프로세싱부(900)는 압력 게이지(600), 써멀부의 제어기(540), 진공 게이지(320), 및 가스 측정기(820)와 연결되어 이들의 출력신호를 수신한다. 신호 프로세싱 부(900)는 수신된 신호를 처리하여 시간의 흐름에 따른 각각의 값들의 변화를 저장할 수 있으며, 디스플레이(910)에 해당 값을 표시할 수 있다.The slurry mixing device may include a signal processing unit 900. The signal processing unit 900 is connected to the pressure gauge 600, the thermal controller 540, the vacuum gauge 320, and the gas detector 820 to receive their output signals. The signal processing unit 900 may process the received signal to store the change of each value over time, and display the corresponding value on the display 910.

또한, 진공부, 배기부, 가스 주입부, 가스 분석부, 및 압력 측정부의 밸브는 일 예에서, 수동으로 작동되는 밸브일 수 있으며, 다른 예에서, 전동으로 동작하는 전동 밸브일 수 있다.In addition, the valves of the vacuum part, the exhaust part, the gas injection part, the gas analyzer, and the pressure measuring part may be valves which are manually operated in one example, and may be electric valves that are electrically operated in another example.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 슬러리 혼합 장치의 동작을 살펴본다. 우선, 혼합 용기(110)에 슬러리 원료 물질을 투입하고 혼합부(100)를 체임버(200)내에 장착한다. 체임버(200)에 혼합부(100)가 장착 완료되면, 믹서(150)을 구동하기 이전에 밸브(310)을 개방하고, 진공펌프(330)을 동작시켜 진공부를 구동한다. 진공 게이지(320)가 출력한 신호를 신호 프로세싱부(900)가 수신하고, 디스플레이(910)를 통하여 표시하므로 목적하는 진공도가 유지되는지 여부를 용이하게 알 수 있다. It looks at the operation of the slurry mixing device of the present invention having such a configuration. First, the slurry raw material is introduced into the mixing vessel 110, and the mixing portion 100 is mounted in the chamber 200. When the mixing unit 100 is installed in the chamber 200, the valve 310 is opened before the mixer 150 is driven, and the vacuum pump 330 is operated to drive the vacuum unit. Since the signal processing unit 900 receives the signal output from the vacuum gauge 320 and displays it on the display 910, it is easy to know whether the desired degree of vacuum is maintained.

목적하는 진공도가 형성된 경우 진공 펌프(330)의 작동을 중지하고 진공 펌프와 연결된 밸브(310)을 닫고, 불활성 기체 탱크(420)와 연결된 밸브(410)을 개방하여 체임버(200) 내에 불활성 기체를 투입한다. 혼합부(100)를 체임버(200)내에 장착하는 과정에서, 체임버에 유입된 공기내에는 수분이 포함되어 있으므로 원료물질을 혼합하여 형성된 슬러리가 수분과 반응하여 열화가 일어나는 것을 방지하기 위해서이다. 불활성 기체를 투입하여도 체임버(200)내는 저압으로 유지한다. 체임버(200) 내부를 저압으로 유지하는 이유는, 슬러리를 형성하는 과정에 원료 물질과 함께 공기 또는 불활성 기체가 함께 섞여 기포가 형성되므로, 슬러리 사이에 형성된 기포를 압력이 낮은 슬러리 외부로 유도하기 위해서이다.When the desired degree of vacuum is formed, the operation of the vacuum pump 330 is stopped, the valve 310 connected to the vacuum pump is closed, and the valve 410 connected to the inert gas tank 420 is opened to inert gas into the chamber 200. Input. In the process of mounting the mixing part 100 in the chamber 200, since the air is introduced into the chamber, moisture is contained in the slurry formed by mixing the raw materials to prevent degradation due to reaction with water. Even in the inert gas, the chamber 200 is kept at a low pressure. The reason for keeping the inside of the chamber 200 at a low pressure is that air or an inert gas is mixed together with raw materials in the process of forming a slurry, so that bubbles are formed to induce bubbles formed between the slurry to the outside of the slurry having a low pressure. to be.

믹서(150)을 구동하여 슬러리 원료 물질을 혼합하며, 일정한 온도 범위내에서 혼합이 이루어지도록 제어기(controller, 540)는 온도를 제어한다. 슬러리 원료 물질을 혼합하는 과정에서 원료 물질이 반응하므로 계속적으로 가스가 발생하며, 슬러리 혼합시 발생한 기포가 슬러리 외부로 유출되어 체임버 내부는 가스와 투입된 불활성 기체가 혼합된 상태이다. 이러한 혼합 가스를 진공 펌프(330)를 이용하여 제거한다.The mixer 150 is driven to mix the slurry raw materials, and the controller 540 controls the temperature so that mixing is performed within a predetermined temperature range. Since the raw materials react during the mixing of the raw materials of the slurry, gas is continuously generated, and bubbles generated during the mixing of the slurry are discharged to the outside of the slurry, and the inside of the chamber is mixed with gas and inert gas. This mixed gas is removed using the vacuum pump 330.

원료 물질을 혼합을 수행하는 과정 중 가스 측정기(820)와 연결된 밸브(810)을 열어 체임버(200) 내부의 혼합 가스를 가스 측정기(820)로 유도하여 슬러리를 제조하면서 형성된 가스를 분석할 수 있다. 특히 원료 물질의 혼합 시점부터 시간의 흐름에 따라 발생하는 가스의 양 및 가스의 성분을 정량적, 정성적으로 분석하는 것이 가능하여 원료 물질의 혼합이 시작되는 시점에서 발생하는 가스와 원료 물질의 혼합이 종료되는 시점에서 발생하는 가스를 분석하여 원료 물질의 혼합이 종료되는 시점을 명확하게 파악할 수 있다는 장점에 제공되며, 혼합가스를 분석하여 슬러리 원료물질의 조성비를 높은 정밀도로 파악할 있다는 장점도 제공된다.
During the process of mixing the raw materials, the gas formed while preparing the slurry may be analyzed by opening the valve 810 connected to the gas detector 820 to guide the mixed gas inside the chamber 200 to the gas detector 820. . In particular, it is possible to quantitatively and qualitatively analyze the amount of gas and the components of the gas generated over time from the time of mixing the raw materials, so that the mixing of the gas and the raw materials generated at the start of mixing of the raw materials By analyzing the gas generated at the end of the point is provided to the advantage that can be clearly identified when the end of the mixing of the raw material, and also provides the advantage of analyzing the mixed gas to determine the composition ratio of the raw material of the slurry with high precision.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 이해되어야 하며, 본 발명에 의한 권리범위는 하기할 특허 청구 범위를 기준으로 판단하여야 한다.While the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be manufactured in various forms, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. Those skilled in the art can understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, the above-described embodiments should be understood as illustrative in all respects, and the scope of the present invention should be determined based on the claims below.

100: 혼합부 110: 혼합 용기
150: 믹서 152: 혼합 블레이드
154: 구동 유닛 156: 진동자
158: 구동 축 200: 체임버
300: 진공부 310: 밸브
320: 진공 게이지 330: 진공 펌프
400: 가스 주입부 410: 밸브
420: 불활성 기체 탱크 500: 써멀부
510: 온도 측정기 520: 히터
530: 쿨러 540: 제어기
600: 압력게이지 700: 배기부
800: 가스 분석부 810: 밸브
820: 가스 측정기 900: 신호 프로세싱부
910: 디스플레이100: mixing section 110: mixing vessel
150: mixer 152: mixing blade
154: drive unit 156: oscillator
158: drive shaft 200: chamber
300: vacuum portion 310: valve
320: vacuum gauge 330: vacuum pump
400: gas inlet 410: valve
420: inert gas tank 500: thermal portion
510: temperature meter 520: heater
530: cooler 540: controller
600: pressure gauge 700: exhaust
800: gas analyzer 810: valve
820: gas meter 900: signal processing unit
910: display

Claims (17)

원료 물질이 혼합되는 혼합 용기와, 상기 원료 물질을 혼합하는 믹서(mixer)를 포함하는 혼합부;
상기 혼합부를 밀봉 장착한 체임버(chamber); 및
상기 원료 물질이 혼합되면서 발생하는 가스(gas)를 분석하는 가스분석부를 포함하는 슬러리 혼합 장치.A mixing unit including a mixing container in which raw materials are mixed and a mixer for mixing the raw materials;
A chamber in which the mixing part is sealed; And
Slurry mixing apparatus comprising a gas analyzer for analyzing the gas (gas) generated while the raw material is mixed. 원료 물질이 혼합되는 혼합 용기와, 상기 원료 물질을 혼합하는 믹서(mixer)를 포함하는 혼합부;
상기 혼합부를 밀봉 장착한 체임버(chamber); 및
상기 체임버 내를 진공 상태로 형성하며, 체임버 내의 진공도를 측정하는 진공부;
상기 체임버에 장착된 혼합부의 온도를 목적하는 온도로 가열 또는 냉각하는 써멀(thermal)부;
상기 체임버내의 압력을 측정하는 압력 측정부;
상기 체임버 내의 가스를 상기 체임버 외부로 배출하는 배기부;
불활성 가스를 상기 체임버 내로 주입하는 가스 주입부; 및
상기 원료 물질이 혼합되면서 발생하는 가스(gas)를 분석하는 가스분석부를 포함하는 슬러리 혼합 장치.A mixing unit including a mixing container in which raw materials are mixed and a mixer for mixing the raw materials;
A chamber in which the mixing part is sealed; And
A vacuum unit which forms the inside of the chamber in a vacuum state and measures a degree of vacuum in the chamber;
A thermal unit that heats or cools the temperature of the mixing unit mounted to the chamber to a desired temperature;
A pressure measuring unit measuring a pressure in the chamber;
An exhaust unit for discharging the gas in the chamber to the outside of the chamber;
A gas injection unit for injecting an inert gas into the chamber; And
Slurry mixing apparatus comprising a gas analyzer for analyzing the gas (gas) generated while the raw material is mixed. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 믹서는,
회전하여 상기 원료물질을 혼합하는 혼합 블레이드와,
상기 혼합 블레이드를 회전시키는 구동유닛 및,
상기 구동유닛의 회전력을 상기 혼합 블레이드에 전달하는 회전축을 포함하는 슬러리 혼합 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The mixer includes:
A mixing blade rotating to mix the raw materials;
A drive unit for rotating the mixing blades;
Slurry mixing apparatus comprising a rotating shaft for transmitting the rotational force of the drive unit to the mixing blade. 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 믹서는,
초음속 또는 아음속으로 진동하여 상기 원료물질을 혼합하는 적어도 하나의 진동자, 및
상기 진동자를 진동하도록 구동하는 구동유닛을 포함하는 슬러리 혼합 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The mixer includes:
At least one vibrator for mixing the raw material by vibrating at a supersonic or subsonic speed, and
Slurry mixing device comprising a drive unit for driving the vibrator to vibrate. 제1항에 있어서,
상기 슬러리 혼합 장치는,
상기 체임버 내를 진공 상태로 형성하며, 체임버 내의 진공도를 측정하는 진공부를 더 포함하는 슬러리 혼합 장치.The method of claim 1,
The slurry mixing device,
Slurry mixing apparatus further comprises a vacuum unit for forming the inside of the chamber in a vacuum state, and measuring the degree of vacuum in the chamber. 제2항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진공부는,
밸브와,
상기 체임버 내의 기체를 배출하는 진공 펌프, 및
상기 체임버 내의 진공도를 측정하는 진공 게이지를 포함하는 슬러리 혼합 장치.The method according to any one of claims 2 and 5,
The vacuum unit,
With the valve,
A vacuum pump for discharging gas in the chamber, and
Slurry mixing device comprising a vacuum gauge for measuring the degree of vacuum in the chamber. 제1항에 있어서,
상기 슬러리 혼합 장치는,
상기 체임버에 장착된 혼합부의 온도를 목적하는 온도로 가열 또는 냉각하는 써멀(thermal)부를 더 포함하는 슬러리 혼합 장치.The method of claim 1,
The slurry mixing device,
And a thermal unit for heating or cooling the temperature of the mixing unit mounted on the chamber to a desired temperature. 제2항 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 써멀부는,
상기 혼합부에 위치하여 상기 원료물질 또는 상기 혼합 용기의 온도를 측정하는 온도 측정기와,
상기 혼합 용기를 가열하는 히터와,
상기 혼합 용기를 냉각하는 쿨러, 및
측정된 온도를 이용하여 목적하는 온도를 유지하도록 상기 히터 또는 쿨러를 제어하는 제어기를 포함하는 슬러리 혼합 장치.The method according to any one of claims 2 and 7,
The thermal portion,
A temperature measuring device positioned in the mixing part and measuring a temperature of the raw material or the mixing container;
A heater for heating the mixing vessel;
A cooler for cooling the mixing vessel, and
And a controller for controlling the heater or cooler to maintain the desired temperature using the measured temperature. 제1항에 있어서,
상기 슬러리 혼합 장치는,
상기 체임버 외부로 상기 가스를 배출하거나 차단하는 밸브를 포함하는 배기부를 포함하는 슬러리 혼합 장치.The method of claim 1,
The slurry mixing device,
Slurry mixing apparatus comprising an exhaust unit including a valve for discharging or blocking the gas to the outside of the chamber. 제1항에 있어서,
상기 슬러리 혼합 장치는,
불활성 가스를 상기 체임버 내로 주입하거나 차단하는 밸브를 포함하는 가스 주입부를 더 포함하는 슬러리 혼합 장치.The method of claim 1,
The slurry mixing device,
And a gas inlet comprising a valve for injecting or blocking an inert gas into the chamber. 삭제delete 제1항 및 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 분석부는,
밸브와,
상기 가스의 성분 또는 농도를 측정하는 가스 측정기, 및
상기 측정된 결과를 표시하는 디스플레이를 포함하는 슬러리 혼합 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The gas analyzer,
With the valve,
A gas meter for measuring a component or concentration of the gas, and
Slurry mixing apparatus comprising a display for displaying the measured results. 제12항에 있어서,
상기 가스 측정기는, 적외선 가스분석계, 가스검지관, 가스(기체)크로마토그래피 분석계, 광전광도계, 광전분광광도계, 일산화탄소 분석계, 이산화탄소 분석계, 탄화수소 분석계 중 어느 하나 이상으로 구성된 슬러리 혼합 장치.The method of claim 12,
The gas measuring device is a slurry mixing device comprising any one or more of an infrared gas analyzer, a gas detector, a gas (gas) chromatography analyzer, a photophotometer, a photospectrometer, a carbon monoxide analyzer, a carbon dioxide analyzer, and a hydrocarbon analyzer. 제12항에 있어서,
상기 가스 측정기는, 탈착이 가능한 슬러리 혼합 장치.The method of claim 12,
The gas measuring device is a slurry mixing device that can be detached. 제1항에 있어서,
상기 슬러리 혼합 장치는,
밸브 및 체임버내의 압력을 측정하는 압력 게이지를 포함하는 압력 측정부를 더 포함하는 슬러리 혼합 장치.The method of claim 1,
The slurry mixing device,
Slurry mixing apparatus further comprising a pressure measuring unit including a pressure gauge for measuring the pressure in the valve and the chamber. 제9항, 제10항, 및 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브는, 전동 밸브인 슬러리 혼합 장치.The method according to any one of claims 9, 10, and 15,
The valve is a slurry mixing device is an electric valve. 제2항에 있어서,
상기 진공부, 상기 압력 측정부, 상기 써멀부, 및 상기 가스 분석부의 가스 측정기의 신호를 입력받아 처리하는 신호 프로세싱 부; 및
신호 프로세싱부가 처리한 신호를 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 슬러리 혼합 장치.The method of claim 2,
A signal processing unit which receives and processes signals from a gas detector of the vacuum unit, the pressure measuring unit, the thermal unit, and the gas analyzer; And
Slurry mixing apparatus further comprises a display unit for displaying a signal processed by the signal processing unit.
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