KR101423251B1 - Porous body infiltration method and apparatus using vortex - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와류를 이용한 다공체의 함침방법 및 함침장치에 관한 것으로, 나노 단위와 같이 미세한 크기의 공극을 갖는 다공체에 손상을 주지 않으면서도 필요로 하는 물질을 조밀하게 충진하는 것이 가능한 와류를 이용한 다공체의 함침방법 및 함침장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 함침방법의 경우, 상기 함침재에 와류를 발생시켜 상기 와류에 의해 상기 함침재가 상기 다공체를 향하여 유동하도록 하여 상기 다공체에 대한 상기 함침재의 침투를 유도하는 단계를 포함하여 이루어진다. The present invention relates to a method for impregnating a porous article using a vortex and a method for impregnating a porous article using a vortex capable of densely filling a necessary substance without damaging the porous article having a minute- An impregnating method and an impregnating apparatus.
According to the present invention, in the case of the impregnation method, a step of generating a vortex in the impregnation material to cause the impregnation material to flow toward the porous body by the vortex to induce permeation of the impregnated material into the porous body.

Description

와류를 이용한 다공체의 함침방법 및 함침장치{Porous body infiltration method and apparatus using vortex}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a porous body infiltration method and apparatus using a vortex,

본 발명은 함침방법에 관한 것으로, 특히 나노 단위와 같이 미세한 크기의 공극을 갖는 다공체에 손상을 주지 않으면서도 필요로 하는 물질을 조밀하게 충진하는 것이 가능한 와류를 이용한 다공체의 함침방법 및 함침장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of impregnating a porous body using a vortex and a method of impregnating the porous body using the vortex capable of densely filling a necessary substance without damaging the porous body having fine pores such as nano units will be.

일반적으로, 함침이란 다공성(多孔性) 물체에 기체 또는 액체 상태의 물질을 침투시켜 방부(防腐), 방습(防濕), 염색(染色) 및 가연성(可燃性)의 감소, 강성(剛性)과 절연 내력(絶緣耐力)의 증대 등과 같이 그 물체의 특성을 사용 목적에 따라 개선하는 것을 일컫는다.In general, impregnation is a process of impregnating a gas or a liquid material into a porous material, thereby reducing preservation, damping, dyeing and flammability, reducing rigidity, And improvement of the characteristics of the object such as increase of dielectric strength.

최근 항공기, 자동차, 철도와 같은 수송체, 고층빌딩 등과 같이 극심한 온도변화, 압력변화, 오염, 충격, 스크래치와 같이 극한 환경에 그대로 노출되는 구조물의 경우 이를 견딜 수 있는 기계적 특성을 갖는 새로운 소재의 개발이 절실하였다. 따라서 근년에는 새로운 복합체의 개발에 박차를 가하고 있으며 특히 전복껍질과 같이 자연 생체에서 우수한 구조를 응용하려는 시도도 이루어지고 있다. Recently, the development of new materials with mechanical properties that can withstand extreme environments such as extreme temperature changes, pressure changes, pollution, impact, and scratches, such as aircraft, automobiles, railroad transportation vehicles, I was desperate. Therefore, in recent years, the development of new complexes has been accelerated, and attempts have been made to apply superior structures in natural living bodies, such as abalone shells.

하지만, 이같은 노력에도 불구하고 아직까지 만족스러운 복합체를 개발하지 못하고 있는 실정이며, 이같은 문제의 한 가지 원인으로는 기계적 특성을 향상시키기 위해 자주 사용되는 전통적인 함침방법의 고질적인 문제점을 들 수 있다. Despite these efforts, however, they have not been able to develop satisfactory composites. One cause of this problem is the persistent problem of traditional impregnation methods frequently used to improve mechanical properties.

도 1은 종래기술에 의한 함침방법 및 함침장치를 설명하기 위한 참조단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a conventional impregnation method and an impregnation apparatus.

도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 함침방법 중 한 가지인 진공가압에 의한 함침장치를 살펴보면, 내부 챔버(11)를 갖는 몰드(10)와, 상기 챔버(11)로 함침재를 가압하여 주입할 수 있는 가압펌프(20)와, 상기 가압펌프(20)와 협력하여 그 반대편에서 진공가압하면서 함침재를 끌어당길 수 있는 진공펌프(30)로 이루어졌다. 이같은 구성에 의해 상기 몰드(10)의 내부 챔버(11)에 함침 대상물인 다공체(HM)를 삽입한 상태에서 상기 가압펌프(20) 및 진공펌프(30)에 의해 함침재를 상기 내부 챔버(11)에 주입한 후 유동시켜주면 상기 다공체(HM)에 대한 함침재의 함침이 이루어진다. As shown in FIG. 1, the impregnation apparatus using vacuum pressurization, which is one of the impregnation methods according to the prior art, includes a mold 10 having an inner chamber 11, And a vacuum pump 30 which cooperates with the pressurizing pump 20 to pull the impregnant while pressing the vacuum on the opposite side of the pressurizing pump 20. The impregnation material is introduced into the inner chamber 11 by the pressurizing pump 20 and the vacuum pump 30 while the porous body HM as the impregnation object is inserted into the inner chamber 11 of the mold 10 And then the impregnated material is impregnated into the porous body HM.

하지만, 이같이 진공가압에 의한 함침방법에 의하면 무엇보다도 대면적을 갖는 다공체에 적용하기 곤란한 문제점이 있었으며, 조밀한 충진이 어렵고, 함침속도에도 상당한 제약이 있었다. However, according to the impregnation method by the vacuum pressurization, there is a problem that it is difficult to apply to a porous body having a large area, among other things, a dense filling is difficult and a considerable restriction is imposed on the impregnation speed.

한편, 도시되지는 않았지만 용기에 대량의 함침재를 담아두고 다공체를 함침재에 장시간 침지하는 방법으로 함침하는 방법도 있었다. 이같은 전통적인 방법에 의하면 대면적의 다공체를 함침하는 것이 가능하지만 함침재를 다공체에 조밀하게 충진하기가 어렵고 함침속도에도 큰 제약이 따랐다.
On the other hand, although not shown, there is a method of impregnating a container with a large amount of impregnation material and immersing the porous material in the impregnation material for a long time. According to this conventional method, it is possible to impregnate a porous body having a large area, but it is difficult to pack the impregnated material in a porous body and there is a great restriction on the impregnation speed.

일본공개특허공보 제1993-033389호(1999.02.09)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1993-033389 (Feb.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 나노 단위와 같이 미세한 크기의 공극을 갖는 다공체에 손상을 주지 않으면서도 필요로 하는 물질을 조밀하게 충진하는 것이 가능한 와류를 이용한 다공체의 함침방법 및 함침장치를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the related art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for densely filling a porous material having minute pores such as nano- And a method for impregnating a porous body using the vortex.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 다공체의 함침방법은, 함침의 대상이 되는 다공체를 액상의 함침재에 침지하는 단계와; 상기 함침재에 와류를 발생시켜 상기 와류에 의해 상기 함침재가 상기 다공체를 향하여 유동하도록 하여 상기 다공체에 대한 상기 함침재의 침투를 유도하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method of impregnating a porous article, comprising: immersing a porous article to be impregnated in a liquid impregnation material; And generating a vortex in the impregnation member to cause the impregnation member to flow toward the porous member by the eddy current to induce penetration of the impregnation member into the porous member.

여기서, 상기 다공체를 회전시킴으로써 상기 와류를 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the vortex is generated by rotating the porous body.

또한, 상기 함침재를 담고 있는 용기를 회전시킴으로써 상기 와류를 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the vortex is generated by rotating the vessel containing the impregnation material.

또한, 상기 와류를 발생시키기 위한 별도의 와류 발생장치가 구비된 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a separate vortex generator for generating the vortex may be provided.

또한, 상기 함침재는 프리세라믹 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the impregnation material may include a preceramic polymer.

또한, 상기 함침재는 점도가 높아질수록 상기 와류를 강하게 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다. Also, the impregnation material may generate the vortex more strongly as the viscosity increases.

또한, 상기 와류에 대향하는 다공체의 면적이 넓어질수록 상기 와류를 강하게 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the vortex is strongly generated as the area of the porous body facing the vortex becomes wider.

또한, 상기 와류로 인해 형성되는 와류기둥이 상기 다공체에 미치지 않도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the vortex column formed by the vortex may be prevented from reaching the porous body.

또한, 상기 다공체는 다수의 나노공극을 갖는 구조체인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the porous body may be a structure having a plurality of nanopores.

또한, 상기 다공체에 형성된 단위 공극의 크기가 작아질수록 상기 와류를 강하게 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the smaller the size of the unit void formed in the porous body, the stronger the vortex is generated.

또한, 상기 와류에 대한 다공체의 배향면에는 방향전환판을 덧대어 상기 다공체에 침투한 함침재가 상기 방향전환판에 의해 측방향으로 방향을 전환하여 유동하도록 유도하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a direction changing plate may be attached to the oriented surface of the porous body with respect to the vortex so that the impregnated material infiltrating the porous body is guided to flow in a lateral direction by the direction changing plate.

또한, 상기 와류에 대한 다공체의 배향면에는 방향전환판을 덧대어 상기 다공체에 침투한 함침재가 상기 방향전환판에 의해 측방향으로 방향을 전환하는 동시에 상기 다공체의 회전에 의한 원심력의 영향을 받아 유동하도록 유도하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, a direction changing plate is attached to the oriented surface of the porous body with respect to the vortex so that the impregnated material infiltrating the porous body is laterally shifted by the direction changing plate, and influenced by the centrifugal force due to the rotation of the porous body, In the case of the present invention.

한편, 본 발명에 의한 다공체 함침장치는, 액상의 함침재를 내부에 수용하는 용기와; 상기 함침재에 침지된 다공체를 지지하는 지지체와; 상기 용기 내부에 수용된 상기 함침재에 와류를 발생시킴으로써 상기 와류에 의해 상기 함침재가 상기 다공체를 향하여 유동하도록 유도하는 와류 발생수단을 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다. Meanwhile, the porous body impregnating apparatus according to the present invention comprises: a container for containing therein a liquid impregnation material; A support for supporting the porous material immersed in the impregnation material; And a vortex generating means for generating a vortex in the impregnation material accommodated in the container to induce the impregnation material to flow toward the porous article by the vortex.

여기서, 상기 와류 발생수단은, 상기 지지체가 상기 다공체와 함께 회전하면서 와류를 발생시키도록 상기 지지체에 회전력을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the vortex generating means may provide a rotating force to the support body so that the support body rotates together with the porous body to generate a vortex.

또한, 상기 와류 발생수단은, 상기 용기 외부에서 회전하면서 자력에 의해 상기 지지체를 회전시키는 자성체와; 상기 자성체에 회전력을 제공하는 전동모터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The vortex generating means may include: a magnetic body for rotating the support body by a magnetic force while rotating outside the vessel; And an electric motor for providing a rotational force to the magnetic body.

또한, 상기 와류 발생수단은, 상기 지지체에 연결되어 회전력을 제공하는 전동모터인 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the vortex generating means may be an electric motor connected to the support body to provide a rotational force.

또한, 상기전동모터 샤프트의 회전속도를 센싱함으로써 상기 와류가 발생하는 강도를 산출할 수 있도록 한 각속도센서가 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. Further, an angular velocity sensor may be further provided to sense the rotational speed of the electric motor shaft to calculate the intensity of the vortex generated.

또한, 상기 지지체와 상기 다공체 사이에 덧대어져 상기 와류에 의해 상기 다공체에 침투한 함침재가 방향을 전환하여 측방향으로 유동하도록 유도하는 방향전환판이 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. The direction changing plate may further be provided between the support and the porous body to guide the impregnated material infiltrating the porous body by the vortex to change direction and to flow in the lateral direction.

또한, 상기 와류 발생수단은, 상기 용기를 회전시킴으로써 그 내부에 수용된 액상의 함침재에 와류를 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the vortex generating means may generate a vortex in a liquid impregnation member accommodated in the vessel by rotating the vessel.

또한, 상기 와류 발생수단은, 상기 용기와 연결된 구동모터인 것을 특징으로 할 수 있다. Further, the vortex generating means may be a driving motor connected to the container.

또한, 상기 와류 발생수단은, 상기 용기의 외부에서 상기 용기와 연결되어 상기 함침재 중 일부를 순환시키면서 흡입하고 분사하며 그 분사되는 압력에 의해 상기 와류를 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다. The vortex generating means is connected to the vessel at the outside of the vessel, and sucks and injects a part of the impregnating material while circulating, thereby generating the vortex due to the pressure of the injected vortex.

또한, 상기 와류 발생장치는 원심력 펌프인 것을 특징으로 할 수 있다.
The vortex generator may be a centrifugal pump.

본 발명에 의한 와류를 이용한 다공체의 함침방법 및 함침장치는, 나노 단위와 같이 미세한 크기의 공극을 갖는 다공체에 손상을 주지 않으면서도 필요로 하는 물질을 조밀하게 충진하는 것이 가능하다. The impregnation method and impregnation apparatus using a vortex according to the present invention can densely fill a required substance without damaging the porous article having fine pore size such as nano unit.

또한, 본 발명은 대면적의 다공판에 대한 함침재의 함침이 가능한 것은 물론, 신속한 함침이 가능하다. Further, the present invention can impregnate impregnated material to a large-area perforated plate, and is capable of rapid impregnation.

또한, 본 발명은 다공체를 회전시키는 방법에 의해 함침재에 와류를 발생시키기 때문에 다공체가 회전할 때 발생하는 원심력에 의해 함침재를 보다 고르게 분산하여 침투시킬 수 있다.Further, according to the present invention, since the eddy current is generated in the impregnated material by the method of rotating the porous article, the impregnated material can be more evenly dispersed and infiltrated by the centrifugal force generated when the porous article rotates.

또한, 본 발명은 방향전환판을 구비하여 와류에 의한 함침재의 흐름방향을 전환하면서 함침효과를 높일 수 있다.
In addition, the present invention can improve the impregnation effect by switching the flow direction of the impregnation material by the eddy current with the direction changing plate.

도 1은 종래기술을 설명하기 위한 참조단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 함침방법의 단계별 흐름도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 함침방법에서 와류 발생에 의한 함침재의 흐름을 보여주는 참조도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 함침장치의 구성을 설명하기 위한 구성도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 함침장치에서 지지체에 대해 설명하기 위한 사시도.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 함침장치의 구성을 설명하기 위한 구성도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 함침장치에서 지지체에 대해 설명하기 위한 사시도.
도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 함침장치의 구성을 설명하기 위한 구성도.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 의한 함침장치의 구성을 설명하기 위한 구성도.
도 11은 본 발명의 제5실시예에 의한 함침장치의 구성을 설명하기 위한 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig.
2 is a flow chart of steps of the impregnation method according to an embodiment of the present invention.
3 is a reference view showing the flow of impregnation material by vortex generation in the impregnation method according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a configuration of an impregnation device according to the first embodiment of the present invention.
5 is a perspective view for explaining a support in the impregnating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
6 is a configuration diagram for explaining a configuration of an impregnation device according to a second embodiment of the present invention;
7 and 8 are perspective views for explaining a support in an impregnating apparatus according to a second embodiment of the present invention;
9 is a view for explaining a configuration of an impregnation device according to a third embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining a configuration of an impregnation device according to a fourth embodiment of the present invention;
11 is a configuration diagram for explaining a configuration of an impregnation device according to a fifth embodiment of the present invention.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 함침방법 및 함침장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 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. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.The impregnation method and the impregnation apparatus according to the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention, and are actually shown in a smaller scale than the actual dimensions in order to understand the schematic structure.

또한, 제1 및 제2 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. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 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.Also, the terms first and second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. On the other hand, unless otherwise defined, 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 this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

본 발명의 실시예에 의한 함침방법은, 액상의 함침재에 와류를 일으키고 이때 발생하는 함침재의 강력한 흐름을 이용하여 다공체에 대한 함침재의 침투를 유도하도록 구성된다. The impregnation method according to an embodiment of the present invention is configured to induce a vortex in a liquid impregnation material and induce penetration of the impregnation material into the porous material by using a powerful flow of the impregnation material generated at this time.

이처럼 와류를 이용하는 적극적인 함침방법에 의하여 나노 단위와 같이 미세한 크기의 공극을 갖는 다공체에 손상을 주지 않으면서도 필요로 하는 물질을 조밀하게 함침시킬 수 있는 것은 물론, 대면적의 다공체를 대상으로도 함침이 가능하며, 신속한 함침이 가능하다. The active impregnation method using the vortex can densely impregnate a required substance without damaging porous bodies having fine pore-like pores such as nano units and impregnate the porous bodies with a large area. It is possible and quick impregnation is possible.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 함침방법에 대해 설명한다. Hereinafter, the impregnation method according to the embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 함침방법의 단계별 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 함침방법에서 와류 발생에 의한 함침재의 흐름을 보여주는 참조도이다. 그리고 도 4 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 의한 함침방법을 구현하기 장치들이다. FIG. 2 is a flow chart of the impregnation method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a reference view showing a flow of impregnation material by vortex generation in the impregnation method according to an embodiment of the present invention. And FIGS. 4 to 11 are apparatus for implementing the impregnation method according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 함침방법은, 액상의 함침재를 마련하는 함침재 마련단계(S100)와, 함침재의 점도를 조절하는 점도 조절단계(S100), 액상의 함침재에 다공체를 침지하는 다공체(HM) 침지단계(S100)와, 함침재에 와류를 발생시키는 와류 발생단계(S100), 와류의 강도를 조절하는 와류 강도 조절단계(S100), 함침단계(S100)로 이루어진다. As shown in the drawing, the impregnation method according to an embodiment of the present invention includes a step S100 of preparing an impregnation material for providing a liquid impregnation material, a step S100 for controlling the viscosity of the impregnation material, (HM) for immersing the porous body (HM), a vortex generating step (S100) for generating a vortex in the impregnation material, a vortex intensity adjusting step (S100) for controlling the intensity of vortex, and an impregnating step (S100) .

이같은 본 발명의 실시예에 의한 함침방법은 상기 와류 발생단계(S100)에서 액상의 함침재(M0)에 와류(M1)를 발생시켜 상기 와류(M1)에 의해 함침재(M0)가 다공체(HM)를 향하여 강하게 유동하면서 분산되도록 하는 적극적인 방식에 의해 상기 다공체(HM)에 대한 함침재(M0)의 효과적인 침투를 유도한다는 점에 주목할 수 있다. 이처럼 액상의 함침재(M0)에 와류(M1)를 발생시키는 방식은 다공체(HM)를 액상의 함침재(M0)에 침지한 상태로 장시간 동안 마냥 기다리기만 했던 전통적인 방식을 완전히 탈피한 보다 적극적인 방식으로서 와류(M1) 발생에 의한 함침재(M0)의 강력한 흐름 및 압력으로 다공체(HM)에 대한 함침재(M0)의 침투를 유도하는 것이다. 도 3에는 "A"영역에 위치한 다공체(HM)의 상측에서 와류(M1)가 발생할 때 다공체(HM)에 대한 함침재(M0)의 흐름이 어떻게 일어나는지를 잘 보여준다. 발생된 와류(M1)로 인해 화살표로 표시된 것처럼 와류(M1)의 상부에서는 함침재(M0)의 흐름이 강하게 일어나며, 와류(M1)의 하부에서는 강하게 유동하던 함침재(M0)가 다공체(HM)에 접하여 넓은 영역으로 분산되면서 그 내부로 고르게 침투하는 효과를 갖는 것이다. The impregnation method according to the embodiment of the present invention generates the vortex M1 in the liquid impregnation material M0 in the vortex generation step S100 so that the impregnation material M0 is converted into the porous material HM ) Of the impregnated material (M0) to the porous material (HM) by an aggressive method of strongly dispersing and dispersing the impregnated material (M0). The method of generating the vortex M1 in the liquid impregnation material M0 is a more aggressive mode in which the porous material HM is immersed in the liquid impregnation material M0 and the conventional method which has just been waiting for a long time The intrusion of the impregnated material M0 into the porous body HM is induced by the strong flow and pressure of the impregnated material M0 due to the generation of the vortex M1. 3 shows how the flow of the impregnation material M0 with respect to the porous body HM occurs when the vortex M1 occurs on the upper side of the porous body HM located in the region "A". The impregnated material M0 flows strongly at the upper portion of the vortex M1 as indicated by the arrow due to the generated vortex M1 and the impregnated material MO flowing strongly at the lower portion of the vortex M1 flows into the porous body HM, So that it has an effect of evenly penetrating into the inside thereof while being dispersed in a wide area.

아래에서는 본 발명의 실시예에 의한 다공체의 함침방법에 대해 상기 각 단계별로 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the method of impregnating the porous body according to the embodiment of the present invention will be described in more detail in each of the above steps.

먼저, 상기 함침재 마련단계(S100)에서는, 상기 다공체(HM)에 충진시켜야 하는 물질이 포함된 액상의 함침재(M0)를 마련하게 된다. 상기 함침재(M0)는 다공체(HM)에 충진시켜야 하는 물질을 전체적인 형태로 또는 부분적인 형태로 포함하는 것으로, 충진이 필요한 물질을 그 특성에 따라 단순히 녹여서 마련한 것일 수도 있고, 용매에 용해시킨 것이거나 분산매에 분산시킨 것일 수 있다. First, in the impregnation material preparation step S100, a liquid impregnation material M0 containing a substance to be filled in the porous material HM is provided. The impregnated material M0 includes a substance to be filled in the porous article HM in a general form or a partial form, and may be a substance in which a substance requiring filling is simply dissolved according to its characteristics, or a substance dissolved in a solvent Or dispersed in a dispersion medium.

여기서 상기 함침재(M0)에 포함된 충진 물질은 그 종류에 제한됨 없이 다양한 종류의 것 중에서 필요로 하는 것을 선택한 것이다. 다만, 본 실시예에서는 상기 충진 물질로서 프리세라믹 폴리머(Preceramic polymer)를 주로 염두하고 있다. 상기 프리세라믹 폴리머는 우수한 기계적 특성과 투광성 구현을 위해 적합한 물질이다. 또한 상기 프리세라믹 폴리머는 상대적으로 유동성이 큰 액체의 상태로 함침이 용이하기 때문에 마이크로미터 및 나노미터 크기의 공극 및 단위조직 간 틈새에 쉽게 침투하여 공극 채널들을 형성할 수 있고 함침 후에는 추가공정을 통하여 높은 기계적 물성, 투광성 등 원하는 기능을 구현하는데 용이하다. 상기 프리세라믹 폴리머는 다양한 종류가 존재하는데, Polysiloxane, Polysilsesquioxanes, Polycarbosiloxanes, Polycarbosilanes, Polysilycarbodiimides, Polysilsesquicarbodiimides, Polysilsesquiazanes, Polysilazanes, Polyborosilazanes, Polyborosilanes, polyborosiloxanes 계열에 속한 것 중 어느 하나를 선택하여 사용하면 된다. Here, the filler material included in the impregnation material M0 is not limited to the kind, but is selected among various kinds of materials. However, in the present embodiment, a preceramic polymer is mainly used as the filling material. The preceramic polymer is a suitable material for excellent mechanical properties and translucency. Also, since the preceramic polymer is easily impregnated in a liquid state having a relatively high fluidity, it can easily penetrate into gaps between micrometer and nanometer-sized pores and unit tissues to form void channels, and after the impregnation, It is easy to realize desired functions such as high mechanical properties and light transmittance. Polysiloxane, Polysiloxilanes, Polycarbosiloxanes, Polycarbosilanes, Polysilicon carbodiimides, Polysilsesquararbodiimides, Polysilsesquiazanes, Polysilazanes, Polyborosilazanes, Polyborosilanes, and Polyborosiloxanes can be selected from the various types of the preceramic polymers.

상기 함침재(M0)의 점도를 조절하는 점도 조절단계(S200)에서는, 상기 함침재(M0)에 포함된 용매 혹은 분산매의 양을 조절하거나 반대로 충진 물질의 양을 조절함으로써 전체 점도를 조절하게 된다. 이처럼 함침재(M0)의 점도를 조절하게 되면 상기 다공체(HM)에 대한 함침재(M0)의 침투능력에 영향을 미치게 되는데, 즉, 점도가 높아지면 다공체(HM)에 대한 함침재(M0)의 침투능력이 감소되고 반대로 점도가 낮아지면 다공체(HM)에 대한 함침재(M0)의 침투능력이 증가한다. 이같은 함침재(M0)의 점도조절은 상기 다공체(HM)가 대면적이거나 공극의 크기가 작을수록 점도를 낮게 설정하고 그 반대인 경우 점도를 높게 설정하는 방법으로 이루어진다.In the viscosity control step S200 of adjusting the viscosity of the impregnation material M0, the amount of the solvent or dispersion medium contained in the impregnation material M0 is controlled, or the amount of the filling material is controlled to adjust the overall viscosity . If the viscosity of the impregnation material M0 is controlled, the permeability of the impregnation material M0 to the porous material HM is affected. That is, if the viscosity of the impregnation material M0 increases, The penetration ability of the impregnated material M0 to the porous body HM is increased. The viscosity of the impregnated material M0 is adjusted by setting the viscosity to be low as the porous body HM is large or as the size of the gap is small,

상기 다공체 침지단계(S300)에서는, 상기 다공체(HM)를 함침재(M0)에 부분적으로 침지하는 것이 아니라 완전히 침치한다. 상기 다공체(HM)를 침지할 때 주의할 점은 함침재(M0)에서 와류(M1)를 발생시키는 위치 및 강도를 감안하여 상기 다공체(HM)의 침지 위치 및 깊이를 결정해야 한다는 점이다. 예컨대, 와류(M1)를 다공체(HM)의 상측에서 발생시키는 경우 상기 다공체(HM)의 침지 깊이는 상기 와류(M1)의 중심부에 대응하는 위치에 위치하지만 와류(M1)의 와류기둥(M2)과 접촉하지 않도록 더 깊이 들어간 위치에 위치한다.In the porous article immersion step (S300), the porous article HM is completely immersed rather than partially immersed in the impregnation material M0. It should be noted that the immersion position and depth of the porous body HM should be determined in consideration of the position and strength of the impregnation material M0 to generate the vortex M1. For example, when the vortex M1 is generated on the upper side of the porous body HM, the immersion depth of the porous body HM is located at a position corresponding to the center of the vortex M1, As shown in Fig.

상기 와류 발생단계(S400)는, 함침재(M0)에 와류(M1)를 발생시키게 된다. 상기 와류(M1)의 발생 지점은 상기 다공체(HM)를 중심으로 다양한 방향에 마련될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 다공체(HM)의 상측에서 와류(M1)를 발생시키는 것을 주로 염두하고 설명한다. 상기 다공체(HM)의 상측에서 함침재(M0)에 와류(M1)를 발생시켜주는 경우 와류(M1)로 인한 함침재(M0)의 흐름 및 압력에 중력장이 더하여져 와류(M1)로 인한 함침재(M0)의 흐름이 자연스럽게 하측에 위치한 다공체(HM)를 향하도록 유도할 수 있다. In the vortex generating step S400, the vortex M1 is generated in the impregnation material M0. The generation point of the vortex M1 may be provided in various directions around the porous body HM. However, in the embodiment of the present invention, generation of the vortex M1 from the upper side of the porous body HM will be mainly described. When the vortex M1 is generated on the impregnated material M0 from the upper side of the porous body HM, the gravity field is added to the flow and pressure of the impregnation material M0 due to the vortex M1, The flow of the ash M0 can naturally be directed toward the lower-positioned porous article HM.

여기서, 상기 함침재(M0)에 와류(M1)를 발생시키는 방법으로는 다공체(HM)를 회전시키는 방법과, 함침재(M0)를 담고 있는 용기(110)를 회전시키는 방법과, 원심력 펌프(160)와 같이 별도의 와류(M1) 발생장치를 사용하는 방법으로 구분하고 이를 구현하기 위해 발명된 다양한 장치들이 사용될 수 있다. 이같이 와류(M1) 발생을 위해 발명된 장치들에 대해서는 차후에 자세히 설명하기로 한다. The method of generating the vortex M1 in the impregnation material M0 includes a method of rotating the porous body HM, a method of rotating the vessel 110 containing the impregnation material M0, And a method of using a separate vortex (M1) generating device such as a vortex generating device (VTR) 160. Various devices invented to realize this can be used. The devices invented for generating the vortex M1 will be described in detail later.

상기 와류 강도 조절단계(S500)에서는, 상기 와류 발생단계(S400)와 병행하여 이루어지는 것으로 상기 와류(M1)의 강도를 점진적으로 조절하게 된다. 만일 와류(M1)를 처음부터 높은 강도로 발생시켜주면 와류(M1) 중심부에 형성되는 와류기둥(M2)(air-tunnel)이 다공체(HM)까지 직접 도달하게 되어 곧바로 불량품이 발생된다. 따라서 초기에는 와류기둥(M2)이 짧게 형성될 수 있도록 약한 강도로만 와류(M1)를 발생시키고 와류(M1)의 강도를 점진적으로 높이면서 상기 와류기둥(M2)의 저점이 다공체(HM)에 도달하지 않는 정도로만 와류(M1)의 발생을 지속적으로 유지해준다. 이같이 와류(M1)의 강도를 조절하기 위한 방법은 와류(M1)를 발생시키는 장치 종류에 따라 다른데, 도 4 내지 도 10과 같이 다공체(HM)를 회전시키거나 함침재(M0)를 담고 있는 용기(110)를 회전시키는 방법에 의해 함침재(M0)에 와류(M1)를 발생시키는 경우에는 그 회전속도를 조절함으로써 와류(M1)의 강도를 조절할 수 있고, 도 11과 같이 원심력 펌프(160)를 이용하여 일부 함침재(M0)를 순환시키면서 와류(M1)를 발생시키는 경우에는 순환되는 일부 함침재(M0)를 분사하는 강도를 조절하여 와류(M1)의 강도를 조절할 수 있다. In the vortex intensity control step S500, the intensity of the vortex M1 is gradually adjusted in parallel with the vortex generation step S400. If the vortex M1 is generated at a high intensity from the beginning, the vortex column M2 (air-tunnel) formed at the center of the vortex M1 directly reaches the porous body HM, resulting in a defective product. Therefore, initially, the vortex M1 is generated only with a weak intensity so that the vortex column M2 can be formed short and the bottom of the vortex column M2 reaches the porous article HM while gradually increasing the strength of the vortex M1 It keeps the occurrence of vortex (M1) only as long as it does not. The method for controlling the intensity of the vortex M1 may vary depending on the type of device generating the vortex M1. For example, as shown in FIGS. 4 to 10, the method of rotating the porous body HM, When the vortex M1 is generated in the impregnation material M0 by the method of rotating the centrifugal force pump 160, the intensity of the vortex M1 can be controlled by adjusting the rotation speed thereof, It is possible to adjust the intensity of the vortex M1 by controlling the intensity of the spraying of some circulating impregnated material M0 when circulating the impregnated material M0 while generating the vortex M1.

나아가, 상기와 같이 와류(M1)의 강도를 조절하는 목적 중 중요한 한 가지는 다공체(HM)에 대한 함침재(M0)의 침투효과를 조절하기 위한 것인데, 함침재(M0)의 점도가 높아지거나 다공체(HM)의 면적이 증가할수록 와류(M1)의 강도를 강하게 하고, 반대로 함침재(M0)의 점도가 낮아지거나 다공체(HM)의 면적이 줄어들수록 와류(M1)의 강도를 약하게 한다. One of the purposes of controlling the strength of the vortex M1 as described above is to control the permeation effect of the impregnation material M0 with respect to the porous material HM. When the viscosity of the impregnation material M0 increases, The strength of the vortex M1 is increased as the area of the HM is increased and the intensity of the vortex M1 is decreased as the viscosity of the impregnated material M0 is lowered or the area of the porous body HM is decreased.

상기 함침단계(S600)에서는, 상기 함침재(M0)에 와류(M1)가 발생되고 있는 가운데 상기 다공체(HM)이 함침재(M0)에 침지된 상태로 다공체(HM)에 대한 함침재(M0)의 침투가 충분이 이루어질 때까지 일정시간 대기하면 된다. 일정시간이 지나 상기 다공체(HM)에 대한 함침재(M0)의 침투가 충분히 이루어진 것으로 판단되면 상기 다공체(HM)를 상기 함침재(M0)로부터 건져내어 후처리를 하면 된다. 이같은 후처리에는 함침재(M0)를 경화시키거나 열분해하는 처리방법들이 포함된다.In the impregnation step S600, while the vortex M1 is being generated in the impregnation material M0, the impregnation material M0 for the porous material HM in a state in which the porous material HM is immersed in the impregnation material M0 ) Is enough to wait for a certain time. If it is determined that the infiltration of the impregnation material M0 into the porous body HM is sufficiently performed after a predetermined period of time, the porous body HM may be recovered from the impregnation material M0 to perform post-treatment. Such post-treatment includes treatment methods of curing or pyrolyzing the impregnated material M0.

계속해서 전술된 함침방법을 실제로 구현하기 위하여 본 발명의 실시예들에 의한 함침장치를 설명한다.Subsequently, an impregnation apparatus according to embodiments of the present invention will be described in order to actually implement the above-described impregnation method.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 함침장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 의한 함침장치에서 지지체에 대해 설명하기 위한 사시도이다.FIG. 4 is a view for explaining the constitution of the impregnation apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a perspective view for explaining the support in the impregnation apparatus according to the first embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 함침장치는 액상의 함침재(M0)를 내부에 수용하는 용기(110)와, 상기 함침재(M0)에 침지된 다공체(HM)를 지지하는 지지체(120)와, 상기 용기(110) 내부에 수용된 상기 함침재(M0)에 와류(M1)를 발생시킴으로써 상기 와류(M1)에 의해 상기 함침재(M0)가 상기 다공체(HM)를 향하여 유동하도록 유도하는 와류 발생수단을 포함하여 구성된다. As shown in the drawing, the impregnation apparatus according to the first embodiment of the present invention includes a vessel 110 for containing a liquid impregnation material M0 therein, and a porous body HM immersed in the impregnation material M0. And the impregnated material M0 is directed toward the porous body HM by the vortex M1 by generating an eddy current M1 in the impregnated material M0 accommodated in the container 110. [ And vortex generating means for inducing flow.

여기서, 상기 와류 발생수단을 어떻게 구성하는가에 따라 다양한 실시예가 가능한데, 본 발명의 제1실시예에 의한 함침장치의 경우, 상기 와류 발생수단은 자성을 이용하여 상기 다공체(HM)를 회전시킴으로써 와류(M1)를 발생시키는 것을 특징으로 한다. In the case of the impregnation apparatus according to the first embodiment of the present invention, the vortex generating means may generate vortex flow by rotating the porous body HM using magnetic force. M1). ≪ / RTI >

이를 위해 상기 와류 발생수단은 상기 용기(110) 외부에서 회전하면서 자력에 의해 상기 지지체(120)를 회전시키는 자성체(130)와, 상기 자성체(130)에 회전력을 제공하는 전동모터(140)를 포함하여 이루어진다. To this end, the vortex generating means includes a magnetic body 130 that rotates the support body 120 by a magnetic force while rotating outside the vessel 110, and an electric motor 140 that provides a rotational force to the magnetic body 130 .

여기서, 상기 지지체(120)는 상기 자성체(130)가 회전할 때 자력에 의해 함께 회전할 수 있는 금속성 소재로 구비되며, 다공체(HM)를 지지할 수 있는 충분한 크기로 형성된다. 또한, 상기 지지체(120)는 회전 가능하도록 상기 용기(110)의 하면과 베어링(122) 결합된 샤프트(121)를 구비한다. 한편, 상기 지지체(120)는 상기 다공체(HM)를 지지하여 회전시키는 역할뿐만 아니라 방향전환판(170)과 더불어 상측으로부터 이동한 함침재(M0)가 다공체(HM)에 침투한 직후에 방향을 전환하여 측방향으로 유동하도록 유도하는 역할을 한다. 도 5를 참조하면 와류(M1)에 의해 하방향으로 유동하는 경향을 갖던 함침재(M0)가 상기 지지체(120)에 의해 방사상으로 분산되면서 어떻게 측방향으로 유동하는 새로운 경향을 갖게 되는지를 쉽게 이해할 수 있다. 이같은 지지체(120)의 부가적인 역할을 돕는 것이 상기 지지체(120)와 다공체(HM) 사이에 덧붙여진 방향전환판(170)인데, 상기 방향전환판(170)은 표면 마찰계수가 작은 유리로 이루어져서 와류(M1)의 흐름을 보다 용이하게 측방향으로 전환시켜준다. 참고로, 도면에 따르면 편의상 상기 지지체(120)와 방향전환판(170)이 별개의 개체로 구비되어 서로 덧붙여진 것으로 도시되었으나 상기 지지체(120)가 공극이 없는 평판형의 유리로 구비되는 구성에 의하여 상기 방향전환판(170)의 역할을 겸할 수 있다.Here, the support body 120 is formed of a metallic material that can rotate together with the magnetic force when the magnetic body 130 rotates, and is formed to have a sufficient size to support the porous body HM. The support 120 includes a shaft 121 coupled to a lower surface of the container 110 and a bearing 122 so as to be rotatable. The supporting body 120 supports not only the direction of rotation of the porous body HM but also the direction of rotation of the impregnated material MO moving from the upper side with respect to the direction changing plate 170 And serves to induce the flow in the lateral direction by switching. Referring to FIG. 5, it can be easily understood how the impregnation material M0, which has a tendency to flow downward by the vortex M1, is radially dispersed by the support body 120 and has a new tendency to flow laterally . The direction changing plate 170 is made of glass having a small coefficient of surface friction so that the direction changing plate 170 is attached between the support body 120 and the porous body HM to assist the additional function of the support body 120. Therefore, (M1) in the lateral direction. For the sake of simplicity, the support 120 and the direction switching plate 170 are shown as separate entities. However, since the support 120 is formed of a flat plate-like glass having no voids And can also serve as the direction changing plate 170.

한편, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 모터(140) 샤프트의 회전속도를 센싱함으로써 상기 와류(M1)가 발생하는 강도를 산출할 수 있도록 한 각속도센서가 더 설치된다. 여기서 상기 모터(140) 샤프트의 회전은 곧바로 지지체(120)를 통해 와류(M1)를 발생시키는 다공체(HM)의 회전으로 이어지며, 모터(140) 샤프트의 회전속도에 따라 와류(M1)의 발생 강도가 거의 비례하여 달라진다. 즉, 모터(140) 샤프트의 회전속도가 증가하면 와류(M1)의 발생 강도도 커지며, 모터(140) 샤프트의 회전속도가 감소하면 와류(M1)의 발생 강도도 작아진다. 이에 따라 모터(140) 샤프트의 회전속도에 따른 와류(M1)의 발생 강도가 어느 정도로 형성되는지 데이터를 축적하면 그 축적된 데이터를 근거로 모터(140) 샤프트의 회전속도를 조절함으로써 와류(M1)의 발생 강도를 보다 정확하게 조절할 수 있다. Although not shown in the drawing, an angular velocity sensor is further provided to sense the rotational speed of the shaft of the motor 140 so as to calculate the intensity at which the vortex M1 is generated. The rotation of the shaft of the motor 140 leads directly to the rotation of the porous body HM that generates the eddy current M1 through the support 120. The rotation of the shaft 140 causes the vortex M1 to be generated The intensity varies almost proportionally. That is, as the rotational speed of the shaft of the motor 140 increases, the generation intensity of the vortex M1 also increases. When the rotational speed of the shaft of the motor 140 decreases, the generation intensity of the vortex M1 also decreases. When the data is accumulated to what extent the generation strength of the vortex M1 is formed according to the rotation speed of the shaft of the motor 140, the vortex M1 is generated by adjusting the rotation speed of the shaft of the motor 140 based on the accumulated data. Can be adjusted more accurately.

전술된 실시예1과 같이 다공체(HM)를 회전시킴으로써 그 상측에서 함침재(M0)에 와류(M1)를 발생시키는 방식의 구성에 따르면, 상기 다공체(HM)의 상측에서 발생된 와류(M1)에 의해 화살표로 도시된 것처럼 상기 함침재(M0)가 강한 방향성을 갖고 다공체(HM)에 중앙부를 중심으로 침투한 후 지지체(120)와 방향전환판(170)에 의해 측방향으로 방향을 자연스럽게 전환하게 된다. 그리고 이과정에서 방향이 전환된 함침재(M0)가 다공체(HM)의 원심력을 받아 다공체(HM)의 다른 부위로 강한 침투력을 갖고 분산된다.
According to the configuration in which the vortex M1 is generated in the impregnation material M0 from above by rotating the porous body HM as in the first embodiment described above, the vortex M1 generated on the upper side of the porous body HM, The impregnated material M0 has a strong directionality and penetrates the porous body HM about the center thereof as shown by arrows, and then the direction is naturally switched in the lateral direction by the support body 120 and the direction switching plate 170 . Then, the impregnated material M0 whose direction is changed in this process receives the centrifugal force of the porous body HM and is dispersed with strong penetration force to other parts of the porous body HM.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 함침장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제2실시예에 의한 함침장치에서 지지체에 대해 설명하기 위한 사시도이다.6 and 7 are a perspective view for explaining the structure of the impregnation device according to the second embodiment of the present invention and FIGS. 7 and 8 are perspective views for explaining the support in the impregnation device according to the second embodiment of the present invention .

도시된 것처럼, 본 발명의 제2실시예에 의한 다공체의 함침장치는, 제1실시예와 비교하여 상기 지지체(120)에 함침재(M0)가 투과할 수 있도록 공극이 형성된 것을 특징으로 한다. As shown in the drawing, the porous body impregnating apparatus according to the second embodiment of the present invention is characterized in that pores are formed so that the impregnated material M0 can permeate the support body 120 as compared with the first embodiment.

이같은 구성에 따르면 제1실시예와 달리 와류(M1)에 의해 유동하는 함침재(M0)가 상기 다공체(HM)에 침투한 후 측방향으로 퍼지는 것이 아니라 하방향으로 그대로 관통하는 흐름을 갖게 된다. 이 경우 도 6에서 화살표로 표기된 것처럼 와류(M1)로 인한 함침재(M0)의 순환적인 흐름이 제1실시예보다 넓은 범위에서 이루어지는 것을 볼 수 있다. According to this configuration, the impregnation material M0 flowing by the vortex M1 unlike the first embodiment does not spread in the lateral direction after penetrating the porous body HM but has a flow passing through in the downward direction as it is. In this case, it can be seen that the cyclic flow of the impregnation material M0 due to the vortex M1, as indicated by arrows in Fig. 6, takes place in a wider range than in the first embodiment.

제2실시예에서도 제1실시예와 같지는 않지만 와류(M1)에 의해 하방향으로 유동하는 함침재(M0) 중 일부의 경우에는 다공체(HM)에 접촉하면서 방향을 전환하여 측방향으로 분산되는데, 도 7에 도시된 것처럼 몸체가 골격구조로 이루어져 공극의 크기가 크게 형성된 지지체(120)가 구비된 경우에는 공극의 크기가 작게 형성된 도 8의 지지체(120)가 구비된 경우에 상기 함침재(M0)가 측방향으로 분산되는 경향이 상대적으로 더욱 커진다. In the second embodiment, although not the same as in the first embodiment, in some of the impregnation material M0 flowing downward by the vortex M1, the direction is changed while being in contact with the porous body HM, 7, in the case where the supporting body 120 having a large pore size is provided with a body having a skeletal structure, when the supporting body 120 of FIG. 8 having a small pore size is provided, the impregnation material M0 Is relatively more dispersed in the lateral direction.

한편, 상기 지지체(120)를 제외한 다른 구성요소들의 경우 제1실시예와 비교하여 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다.
The other components except for the support 120 are the same as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 함침장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 9 is a configuration diagram for explaining a configuration of an impregnation apparatus according to a third embodiment of the present invention.

도시된 것처럼, 본 발명의 제3실시예에 의한 다공체의 함침장치는, 제1실시예와 비교하여 자성체(130)가 사라지고 대신 상기 용기(110)를 관통하여 전동모터(140)의 샤프트와 지지체(120)의 샤프트(121)가 직접 연결된 것을 특징으로 한다. As shown in the drawing, the porous body impregnating apparatus according to the third embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that the magnetic body 130 disappears and the shaft 130 of the electric motor 140 passes through the container 110, And the shaft 121 of the shaft 120 is directly connected.

이같은 구성에 따르면 제1실시예와 비교하여 자성체(130)를 구비하지 않아도 되지만 상기 전동모터(140)의 샤프트나 지지체(120)의 샤프트(121)가 용기(110)를 관통하도록 설치해야 하는 구성상의 어려움도 일부 있다.
According to this configuration, the magnetic body 130 is not required to be provided, but the shaft of the electric motor 140 or the shaft 121 of the support body 120 must be installed so as to pass through the container 110 as compared with the first embodiment There are some challenges.

도 10은 본 발명의 제4실시예에 의한 함침장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.FIG. 10 is a configuration diagram for explaining a configuration of an impregnating apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

도시된 것처럼, 본 발명의 제4실시예에 의한 다공체의 함침장치는, 다공체(HM)를 회전시키는 방식인 제1실시예와 비교하여 용기(110)를 회전시킴으로써 그 내부에 수용된 액상의 함침재(M0)에 와류(M1)를 발생시키는 것을 특징으로 한다. As shown in the drawing, the porous article impregnation device according to the fourth embodiment of the present invention is different from the first embodiment in that the porous article HM is rotated, thereby rotating the container 110, And the vortex (M1) is generated at the point (M0).

이를 위해 구동모터(140)의 샤프트가 상기 용기(110)를 회전시킬 수 있도록 상기 용기(110) 중앙에 연결되고, 상기 용기(110)의 둘레에는 복수의 지지 베어링(152)이 설치되어 지면에 설치된 베이스(151)의 지지를 받는다. 여기서 상기 구동모터(140)는 상기 용기(110)를 회전시킬 수 있는 충분한 동력을 발휘할 수 있도록 대용량의 것으로 설치되고, 상기 베이스(151)는 회전하는 용기(110)를 지지하는 지지 베어링(152)의 이동궤도에 맞게 원형 또는 도넛 형태의 몸체로 이루어진다. 또한, 다공체(HM)를 지지하고 있는 지지체(120)는 용기(110) 하면에 베어링 결합되었던 샤프트(121) 대신 용기(110)의 하면에 고정되는 지지다리(125)를 구비한다.
A shaft of the driving motor 140 is connected to the center of the container 110 so as to rotate the container 110 and a plurality of support bearings 152 are installed around the container 110, And receives the support of the installed base 151. The driving motor 140 is installed in a large capacity so as to exert sufficient power to rotate the container 110. The base 151 includes a support bearing 152 for supporting the rotating container 110, Shaped body in conformity with the movement orbit of the body. The supporting body 120 supporting the porous body HM has a support leg 125 fixed to the lower surface of the container 110 instead of the shaft 121 which is coupled to the lower surface of the container 110.

도 11은 본 발명의 제5실시예에 의한 함침장치의 구성을 설명하기 위한 구성도이다.11 is a configuration diagram for explaining a configuration of an impregnation apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

도시된 것처럼, 본 발명의 제5실시예에 의한 다공체의 함침장치는, 다공체(HM)를 회전시키는 방식인 제1실시예와 비교하여 용기(110)의 외부에서 용기(110)와 연결되어 용기(110) 내부에 담긴 함침재(M0) 중 일부를 순환시키면서 흡입하고 분사하여 와류(M1)를 발생시키는 것을 특징으로 한다. As shown in the figure, the porous body impregnation device according to the fifth embodiment of the present invention is connected to the container 110 from the outside of the container 110 in comparison with the first embodiment in which the porous article HM is rotated, And sucking and injecting a part of the impregnation material (M0) contained in the impregnated material (110) while circulating, thereby generating the vortex (M1).

이처럼 와류(M1)를 발생시키기 위해 원심력 펌프(160)를 용기(110) 외부에 설치하고, 상기 원심력 펌프(160) 순환배관(161) 흡입단(161b)은 용기(110)의 하부에, 분사단(161a)은 용기(110)의 상부에 연결하여 상기 용기(110)에 수용된 함침재(M0) 중 일부를 순환시키면서 흡입하고 분사할 수 있도록 한다. 이같은 구성에 따르면 상기 원심력 펌프(160)의 분사단(161a)이 상기 용기(110)에 수용된 전체 함침재(M0) 중에서 유동성이 가장 큰 상부 표면으로 일부 함침재(M0)를 강하게 분사하여 그 분사압력으로 다공체(HM) 상측에 와류(M1)를 발생시킬 수 있다. The centrifugal force pump 160 is installed outside the container 110 to generate the vortex M1 and the suction end 161b of the circulation pipe 161 of the centrifugal force pump 160 is provided at a lower portion of the container 110, The discharge port 161a is connected to an upper portion of the container 110 so that a part of the impregnation material M0 contained in the container 110 can be circulated and sucked and injected. According to such a configuration, the jetting end 161a of the centrifugal force pump 160 strongly injects the impregnation material M0 onto the uppermost surface of the impregnation material M0 accommodated in the container 110, The vortex M1 can be generated above the porous member HM by the pressure.

이같은 제5실시예의 구성에서는 상기 다공체(HM)를 지지하고 있는 지지체(120)는 용기(110) 하면에 베어링(122) 결합되었던 샤프트(121) 대신 용기(110)의 하면에 고정되는 지지다리(125)를 구비하며, 도 7 및 도 8과 같이 몸체에 공극을 갖는 형태로 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 이같은 방식에서 와류(M1)가 용기(110)의 중앙이 아니라 중앙에서 편차진 위치에 발생한다는 점을 감안하여 그에 대응하여 약간 편차진 위치에 설치되어야 한다. 그리고, 상기 용기(110)는 순환하는 함침재(M0)의 일부를 분사함으로써 와류(M1)를 발생시키기 용이하도록 원통형으로 구비된다.
The supporting body 120 supporting the porous body HM is supported on the lower surface of the container 110 in place of the shaft 121 to which the bearing 122 is coupled to the lower surface of the container 110. In this case, 125, and is preferably provided in a form having a cavity in the body as shown in FIGS. Also, in such a manner, the vortex M1 should be installed at a slightly deviated position corresponding to the occurrence of the vortex M1 at a position deviated from the center of the vessel 110, rather than at the center. The vessel 110 is provided in a cylindrical shape so as to easily generate the vortex M1 by injecting a part of the circulating impregnation material M0.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.

110 : 용기 120 : 지지체
120a : 프레임 골격 120b : 공극
121 : 지지체의 샤프트 122 : 베어링
130 : 자성체 140 : 전동모터
151 : 지지 베어링 152 : 베이스
]60 : 원심력 펌프 161 : 순환배관
M0 : 함침재 M1 : 와류110: vessel 120: support
120a: frame skeleton 120b: air gap
121: shaft of support member 122: bearing
130: magnetic body 140: electric motor
151: Support bearing 152: Base
] 60: Centrifugal pump 161: Circulation piping
M0: Impregnated material M1: Vortex

Claims (22)

함침의 대상이 되는 다공체를 액상의 함침재에 침지하는 단계와;
상기 함침재에 와류를 발생시켜 상기 와류에 의해 상기 함침재가 상기 다공체를 향하여 유동하도록 하여 상기 다공체에 대한 상기 함침재의 침투를 유도하는 단계를 포함하여 이루어지는 와류를 이용한 다공체의 함침방법.Immersing a porous article to be impregnated into a liquid impregnation material;
Generating a vortex in the impregnation material to cause the impregnation material to flow toward the porous material by the eddy current to induce penetration of the impregnated material into the porous material. 제1항에 있어서,
상기 다공체를 회전시킴으로써 상기 와류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체 함침방법.The method according to claim 1,
And the vortex is generated by rotating the porous body. 제1항에 있어서,
상기 함침재를 담고 있는 용기를 회전시킴으로써 상기 와류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체 함침방법.The method according to claim 1,
Wherein the vortex is generated by rotating the vessel containing the impregnation material. 제1항에 있어서,
상기 와류를 발생시키기 위한 별도의 와류 발생장치가 구비된 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체 함침방법.The method according to claim 1,
And a separate vortex generator for generating the vortex is provided. 제1항에 있어서,
상기 함침재는 프리세라믹 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침방법.The method according to claim 1,
Wherein the impregnation material comprises a preceramic polymer. 제1항에 있어서,
상기 함침재는 점도가 높아질수록 상기 와류를 강하게 발생시키는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침방법.The method according to claim 1,
Wherein the impregnation material strongly generates the vortex as viscosity increases. ≪ RTI ID = 0.0 > 18. < / RTI > 제1항에 있어서,
상기 와류에 대향하는 다공체의 면적이 넓어질수록 상기 와류를 강하게 발생시키는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침방법.The method according to claim 1,
And the vortex is strongly generated as the area of the porous body facing the vortex becomes wider. 제1항에 있어서,
상기 와류로 인해 형성되는 와류기둥이 상기 다공체에 미치지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침방법.The method according to claim 1,
And the vortex column formed by the vortex is prevented from reaching the porous body. 제1항에 있어서,
상기 다공체는 다수의 나노공극을 갖는 구조체인 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침방법.The method according to claim 1,
Wherein the porous body is a structure having a plurality of nano-voids. 제1항에 있어서,
상기 다공체에 형성된 단위 공극의 크기가 작아질수록 상기 와류를 강하게 발생시키는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침방법.The method according to claim 1,
Wherein the vortex is strongly generated as the size of the unit voids formed in the porous body becomes smaller. 제1항에 있어서,
상기 와류에 대한 다공체의 배향면에는 방향전환판을 덧대어 상기 다공체에 침투한 함침재가 상기 방향전환판에 의해 측방향으로 방향을 전환하여 유동하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침방법.The method according to claim 1,
And a direction changing plate is attached to the oriented surface of the porous body with respect to the vortex so that the impregnated material infiltrating into the porous body is guided to flow in a direction laterally by the direction changing plate. . 제1항에 있어서,
상기 와류에 대한 다공체의 배향면에는 방향전환판을 덧대어 상기 다공체에 침투한 함침재가 상기 방향전환판에 의해 측방향으로 방향을 전환하는 동시에 상기 다공체의 회전에 의한 원심력의 영향을 받아 유동하도록 유도하는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침방법.The method according to claim 1,
A direction changing plate is attached to the oriented surface of the porous body with respect to the vortex so that the impregnated material infiltrating into the porous body changes direction in the lateral direction by the direction changing plate and is induced to flow under the influence of centrifugal force due to rotation of the porous body And the impregnated porous body is impregnated with the impregnated porous body. 액상의 함침재를 내부에 수용하는 용기와;
상기 함침재에 침지된 다공체를 지지하는 지지체와;
상기 용기 내부에 수용된 상기 함침재에 와류를 발생시킴으로써 상기 와류에 의해 상기 함침재가 상기 다공체를 향하여 유동하도록 유도하는 와류 발생수단을 포함하여 구성되는 와류를 이용한 다공체의 함침장치. A container for containing therein a liquid impregnation material;
A support for supporting the porous material immersed in the impregnation material;
And vortex generating means for generating a vortex in the impregnation material accommodated in the container to induce the impregnation material to flow toward the porous material by the vortex. 제13항에 있어서,
상기 와류 발생수단은, 상기 지지체가 상기 다공체와 함께 회전하면서 와류를 발생시키도록 상기 지지체에 회전력을 제공하는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침장치. 14. The method of claim 13,
Wherein the vortex generating means provides rotational force to the support body so that the support body rotates together with the porous body to generate a vortex. 제14항에 있어서, 상기 와류 발생수단은,
상기 용기 외부에서 회전하면서 자력에 의해 상기 지지체를 회전시키는 자성체와;
상기 자성체에 회전력을 제공하는 전동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침장치.15. The vortex generating device according to claim 14,
A magnetic body for rotating the support by a magnetic force while rotating outside the container;
And an electric motor for providing rotational force to the magnetic body. 제14항에 있어서,
상기 와류 발생수단은, 상기 지지체에 연결되어 회전력을 제공하는 전동모터인 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침장치.15. The method of claim 14,
Wherein the vortex generating means is an electric motor connected to the support to provide a rotational force. 제15항 또는 제16항에 있어서,
상기전동모터 샤프트의 회전속도를 센싱함으로써 상기 와류가 발생하는 강도를 산출할 수 있도록 한 각속도센서가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침장치.17. The method according to claim 15 or 16,
Wherein the angular velocity sensor further comprises an angular velocity sensor for sensing the rotational speed of the electric motor shaft so as to calculate the intensity at which the eddy current is generated. 제13항에 있어서,
상기 지지체와 상기 다공체 사이에 덧대어져 상기 와류에 의해 상기 다공체에 침투한 함침재가 방향을 전환하여 측방향으로 우동하도록 유도하는 방향전환판이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침장치.14. The method of claim 13,
And a direction changing plate which is poured between the support and the porous body to guide the impregnated material infiltrating into the porous body by the vortex to change direction and to nip in the lateral direction is further provided. 제13항에 있어서,
상기 와류 발생수단은, 상기 용기를 회전시킴으로써 그 내부에 수용된 액상의 함침재에 와류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침장치.14. The method of claim 13,
Wherein the vortex generating means generates a vortex in a liquid impregnation material contained in the vessel by rotating the vessel. 제19항에 있어서,
상기 와류 발생수단은, 상기 용기와 연결된 구동모터인 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침장치.20. The method of claim 19,
Wherein the vortex generating means is a driving motor connected to the vessel. 제13항에 있어서,
상기 와류 발생수단은, 상기 용기의 외부에서 상기 용기와 연결되어 상기 함침재 중 일부를 순환시키면서 흡입하고 분사하며 그 분사되는 압력에 의해 상기 와류를 발생시키는 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침장치.14. The method of claim 13,
Wherein the vortex generating means is connected to the vessel at the outside of the vessel and sucks and injects while circulating a part of the impregnating material and generates the vortex by the pressure of the injected vortex. . 제21항에 있어서,
상기 와류 발생장치는 원심력 펌프인 것을 특징으로 하는 와류를 이용한 다공체의 함침장치.22. The method of claim 21,
Wherein the vortex generating device is a centrifugal force pump.
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