KR101715275B1

KR101715275B1 - 세제기능을 가지는 세라믹볼 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101715275B1
Application number: KR1020160085555A
Authority: KR
Inventors: 신경섭
Original assignee: (주) 대은글로벌솔루션; 신경섭
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2017-03-17

Abstract

본 발명은 물과 접촉되는 세라믹볼의 표면적을 넓혀 주어 세척력을 향상시킨 세제기능을 가지는 세라믹볼 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 세라믹볼을 성형할 원료를 분쇄하고 배합하는 제1과정(S10)과, 성형장치에 상기 배합 분말과 물을 투입하여 볼을 성형하는 제2과정(S20)과, 상기 제2과정에서 성형한 볼에 면적홈을 성형하기 위하여 1차 건조를 수행하는 제3과정(S30)과, 상기 1차 건조된 볼을 면적홈 성형기를 통하여 면적홈을 성형하여 주는 제4과정(S40)과, 상기 볼에 면적홈의 성형이 완료되면 수분의 완전한 제거를 위하여 2차 건조를 수행하는 제5과정(S50)과, 상기 건조된 볼을 소성하여 세라믹볼을 제조하는 제6과정(S60)으로 구성되고, 상기 제4과정(S40)은 면적홈 성형기(100)를 이용하여 볼(B)에 표면적을 증가시키기 위한 면적홈(H)을 성형하는 것을 특징으로 한다.

Description

세제기능을 가지는 세라믹볼 및 이의 제조방법{Ceramic ball having detergent function and manufacturing method thereof}

본 발명은 세탁기 또는 식기세척기에 사용되는 세제용 세라믹볼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물과 접촉되는 세라믹볼의 표면적을 넓혀 주어 세척력을 향상시킨 세제기능을 가지는 세라믹볼 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

주지한 바와 같은 세제기능을 세라믹볼은 세라믹을 작은 볼(ball) 형태로 소성 및 제조하여 도 8a에서와 같이 세탁기 세탁용 세제장치(10)의 내부, 즉 중공의 상부케이스(11) 및 하부케이스(12) 내부에 충전하거나, 도 8b와 같이 식기세척기 세척용 세제장치(20)의 내부, 즉 투입구(21)를 통해 세라믹볼(B)을 충전하여 사용되어 지는 것이다.

이와 같은 상기 세제장치(10)(20)는 세탁기나 식기세척기 내부에 투입되어 내장된 세라믹볼(B)에서 방출되는 원적외선 및 음이온에 의한 항균 및 정화 작용으로 일반세제의 투입 없이 빨랫감이나 식기를 세탁 및 세척하게 되는 것이다.

등록특허공보 10-0932949에는 계층적 기공구조를 포함하는 다공성 세라믹 볼 및 이의제조방법이 개시된다.

상기 기술은 나노 사이즈 내지 마이크로 사이즈의 계층적 기공구조를 포함하는 다공성 세라믹 볼 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 계층적 기공구조를 갖는 다공성 세라믹 볼은 자기조립화 고분자와 졸-겔 법을 이용하여 수 나노에서 수십 마이크로미터 크기의 계층적으로 상호 연결된 열린 기공을 가지며, 이로 인해 큰 비표면적과 기공률을 가지는 다공성 세라믹 볼을 제조할 수 있도록 한 것이다.

공개특허공보 10-2011-0006390에는 다공성 세라믹볼 제조방법에 개시된다.

상기 기술은 내부에 다수의 기공들이 형성되어 있는 다공성 세라믹볼의 제조방법에 관한 것으로, 세라믹볼은 자사, 황토, 맥반석 ,게르마늄, 천연옥 중에서 선택된 하나의 물질 혹은 하나 이상 혼합된 소재를 소망하는 크기로 절단된 연소물체와 혼합하고 습식에 의해서 세리믹볼 형태로 성형시키는 공정과, 상기 세라믹볼을 건조시킨 뒤 900℃~1300℃에서 가열하는 공정을 통해, 내부의 연소물체는 모두 연소되어 외부로 배출되면서 내부와 표면에 기공이 형성된 세라믹볼로 완성되어 진다.

이와 같이 종래에는 세라믹볼에 다공성 구조를 부여하여, 효율을 높여주도록 한 연구가 있어왔다.

본 발명자는 이러한 세라믹볼을 연구하던 중에 간단한 방법으로 세라믹볼이 물과 접촉되는 표면적을 증가할 수 있는 본 발명을 하기에 이른 것이다.

공개특허공보 10-2011-0006390, 등록특허공보 10-0932949, 등록실용신안 제20-0458539호, 등록특허공보 10-0378260, 등록특허공보 10-0363121

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 물과 접촉되는 세라믹볼의 표면적을 넓혀 주어 세척력을 향상시킨 세제기능을 가지는 세라믹볼 및 이의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 세라믹볼을 성형할 원료를 분쇄하고 배합하는 제1과정과, 성형장치에 상기 배합 분말과 물을 투입하여 볼을 성형하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 성형한 볼에 면적홈을 성형하기 위하여 1차 건조를 수행하는 제3과정과, 상기 1차 건조된 볼을 면적홈 성형기를 통하여 면적홈을 성형하여 주는 제4과정과, 상기 볼에 면적홈의 성형이 완료되면 수분의 완전한 제거를 위하여 2차 건조를 수행하는 제5과정과, 상기 건조된 볼을 소성하여 세라믹볼을 제조하는 제6과정으로 구성되고; 상기 제4과정은 면적홈 성형기를 이용하여 볼에 표면적을 증가시키기 위한 면적홈을 성형하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르자면, 상기 면적홈 성형기는, 테두리부와, 상기 테두리부의 내측으로 볼이 안착될 수 있도록 격자 형태로 돌출 형성되는 격벽부와, 상기 격벽부에 의해 구획된 공간이고 볼(B)이 유동 없이 안착 고정되는 안착부로 이루어진 하판; 및 상기 하판에 결합 되며 테두리부(121)와, 상기 테두리부의 내측에 상기 하판에 안착된 볼에 면적홈을 성형할 수 있는 다수개의 정렬된 침부가 돌출 형성되는 상판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르자면, 상기 상판의 침부는 주위에 보조침을 다수개 설치하여 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 면적홈(H)이 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 물과 접촉되는 세라믹볼의 표면적을 넓혀 주어 세척력을 향상시킨 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 세제기능을 가지는 세라믹볼의 제조방법의 수순,
도 2는 본 발명에 적용되는 면적홈 성형기의 측면도,
도 3은 본 발명에 적용되는 면적홈 성형기의 하판 구성도,
도 4은 본 발명에 적용되는 면적홈 성형기의 상판 구성도,
도 5은 본 발명에 적용되는 면적홈 성형기의 작동 상태도,
도 6은 본 발명에 의해 생성된 세라믹볼의 구성도,
도 7은 본 발명에 의해 생성된 세라믹볼의 다른 실시예,
도 8은 본 발명이 적용되는 식기세척기 세척용 세제장치의 구성이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 세제기능을 가지는 세라믹볼의 제조방법의 수순이다.

도시된 바와 같이, 본 발명 세제기능을 가지는 세라믹볼의 제조방법은,

세라믹볼을 성형할 원료를 분쇄하고 배합하는 제1과정(S10)과, 성형장치에 상기 배합 분말과 물을 투입하여 볼을 성형하는 제2과정(S20)과, 상기 제2과정에서 성형한 볼에 면적홈을 성형하기 위하여 1차 건조를 수행하는 제3과정(S30)과, 상기 1차 건조된 볼을 면적홈 성형기를 통하여 면적홈을 성형하여 주는 제4과정(S40)과, 상기 볼에 면적홈의 성형이 완료되면 수분의 완전한 제거를 위하여 2차 건조를 수행하는 제5과정(S50)과, 상기 건조된 볼을 소성하여 세라믹볼을 제조하는 제6과정(S60)으로 구성된다.

보다 상세하게는 상기 제1과정(S10)은 세라믹볼을 성형할 원료를 분쇄하고 배합하는 과정으로, 상기 세라믹볼의 주원료는 산화규소(SiO₂), 산화알루미늄(Al₂O₃), 산화지르코늄(ZrO₂)을 포함한다.

상기 제2과정(S20)은 성형장치에 상기 배합 분말과 물을 투입하여 볼을 성형하는 과정으로, 본 출원인의 공개특허공보 10-2015-0051777에 개시된 회전드럼을 포함하는 성형장치를 이용하여 볼을 성형한다.

상기 회전드럼의 내부 내면은 시멘트 코팅처리 되어 있어, 물과 함께 투입된 원료 분말이 시멘트 코팅의 거친 면에 의해 용이하게 구르기 시작하면서 자연스럽게 볼을 성형하게 된다.

상기 제3과정(S30)은 제2과정에서 성형한 볼에 면적홈을 성형하기 위하여 1차 건조를 수행하는 과정으로, 소성과정이 아닌 후술하는 볼에 면적홈을 성형하기 위하여 1차적으로 수분을 적당히 건조시켜주는 것이다.

이때 수분 건조시간은 2~3시간이 바람직하다. 이때의 볼의 상태는 표면에는 수분이 제거된 상태로 말랑 말랑하고 유연한 상태가 된다.

상기 제4과정(S40)은 1차 건조된 볼을 면적홈 성형기를 통하여 면적홈을 성형하여 주는 과정으로, 본 발명에 따르자면 볼(B)에 면적홈을 성형하기 위하여 면적홈 성형기(100)가 제공된다.

상기 면적홈 성형기(100)는 도 2 내지 4에서와 같이, 볼(B)에 홈을 내어 세라믹볼이 물과 접촉되는 표면적이 늘어나도록 한 것이다.

여기서 상기 면적홈 성형기(100)을 살펴보면, 상기 면적홈 성형기(100)는 하판(110)과 상판(120)으로 구성되며, 하판(110)에 안착 배치되는 볼(b)에 면적홈(H)을 성형하게 된다.

상기 하판(110)은 도 3에서와 같이 테두리부(111)와, 상기 테두리부(111)의 내측으로 볼(B)이 안착될 수 있도록 격자 형태로 돌출 형성되는 격벽부(112)와, 사기 격벽부(112)에 의해 구획된 공간이고 볼(B)이 유동 없이 안착 고정되는 안착부(113)을 포함한다.

따라서 상기 하판(110)의 테두리부(111) 내부로 다수의 볼(B)을 쏟고 상기 하판(110)을 좌우로 흔들어 주면 안착부(113)의 숫자에 대응되는 정량의 볼(B)이 안착부(113)에 안착되어 진다.

상기 상판(120)은 상기 하판(110)에 결합 대응되는 사이즈로, 테두리부(121)와, 상기 테두리부(121)의 내측에 상기 하판(110)에 안착된 볼(B)에 면적홈을 성형할 수 있는 다수개의 정렬된 침부(122)가 돌출 형성된다.

따라서 면적홈의 성형하기 위해서는 우선, 상기 하판(110)의 안착부(113)에 볼(B)을 안착 고정한 후, 도 4에서와 같이 상판(120)을 덮고 압착시켜주면 상판(120)의 침부(122)가 하판(110)의 볼(B)에 침투되어 지고, 도 6의 (a)(b)와 같이 볼(B)에 면적홈(H)이 형성된다.

상기 면적홈(H)은 홈에 의해서 생성되는 표면적부(S)을 수반하게 되고, 이는 볼(B) 전체의 표면적 증가를 가져오게 되며, 물과 접촉되는 면이 넓어져 세척 효율을 향상시키게 된다.

또한 본 발명에 따르자면, 상기 상판(120)의 침부(122)는 도 7의 (a)와 같이 주위에 보조침(122a)을 다수개 설치하여 도 7의 (b)(c)와 같이 보조면적홈(H1)을 생성하여 그 효율을 배가 할 수 있도록 구성할 수 있다.

제5과정(S50)은 상기 볼(B)에 면적홈(H)의 성형이 완료되면 수분의 완전한 제거를 위하여 2차 건조를 수행하는 과정으로, 이는 소정을 위한 전처리 과정이다.

제6과정(S60)은 상기 건조된 볼을 소성하여 세라믹볼을 최종 제조하는 과정이다.

따라서 이와 같은 본 발명 세라믹볼의 제작방법을 전체적으로 살펴보면,

먼저, 주원료는 산화규소(SiO₂), 산화알루미늄(Al₂O₃), 산화지르코늄(ZrO₂)을 포함하는 세라믹볼 원료를 분쇄 및 배합하여 준다.(제1과정)

그런 다음, 성형 장치인 회전드럼에 상기 배합 분말과 물을 투입하여 볼(B)을 성형하여 준다.(제2과정)

그리고 상기 제2과정에서 성형한 볼(B)을 성형장치로부터 인출한 다음, 면적홈(H)을 성형하기 위하여 2-3시간 자연건조 시켜주며, 이때 상기 볼(B)은 말랑 말랑하고 유연한 상태가 된다.(제3과정)

상기 제3과정을 통하여 볼이 건조되면, 상기 볼(B)을 면적홈 성형기(100)의 하판(110) 테두리부(111) 내부로 쏟고 상기 하판(110)을 좌우로 흔들어 주면 안착부(113)에 볼(B)이 안착되도록 하여 준다.

그런 다음, 상기 상판(120)을 하판(110) 상부로부터 덮고 압착시켜주면 상판(120)의 침부(122)가 하판(110)의 볼(B)에 침투되어 볼(B)에 면적홈(H)이 형성된다.(제4과정)

상기 제4과정을 통해 볼(B)에 면적홈(H)의 성형이 완료되면 볼(B)을 면적홈 성형기(100)로부터 인출하여 수분의 완전한 제거를 위하여 2차 건조를 수행한다.

그리고 소성과정을 통해 세라믹볼(B)의 제조를 완료하게 되는 것이다.(제5 및 6과정)

Claims

세라믹볼을 성형할 원료를 분쇄하고 배합하는 제1과정(S10)과, 성형장치에 상기 배합 분말과 물을 투입하여 볼을 성형하는 제2과정(S20)과, 상기 제2과정에서 성형한 볼에 면적홈을 성형하기 위하여 1차 건조를 수행하는 제3과정(S30)과, 상기 1차 건조된 볼을 면적홈 성형기를 통하여 면적홈을 성형하여 주는 제4과정(S40)과, 상기 볼에 면적홈의 성형이 완료되면 수분의 완전한 제거를 위하여 2차 건조를 수행하는 제5과정(S50)과, 상기 건조된 볼을 소성하여 세라믹볼을 제조하는 제6과정(S60)으로 구성되고;
상기 제4과정(S40)은 면적홈 성형기(100)를 이용하여 볼(B)에 표면적을 증가시키기 위한 면적홈(H)을 성형하며,
상기 면적홈 성형기(100)는,
테두리부(111)와, 상기 테두리부(111)의 내측으로 볼(B)이 안착될 수 있도록 격자 형태로 돌출 형성되는 격벽부(112)와, 사기 격벽부(112)에 의해 구획된 공간이고 볼(B)이 유동 없이 안착 고정되는 안착부(113)로 이루어진 하판(110); 및
상기 하판(110)에 결합 되며 테두리부(121)와, 상기 테두리부(121)의 내측에 상기 하판(110)에 안착된 볼(B)에 면적홈을 성형할 수 있는 다수개의 정렬된 침부(122)가 돌출 형성되는 상판(120)으로 구성되고,
상기 상판(120)의 침부(122)는 주위에 보조침(122a)을 다수개 설치하여 된 것을 특징으로 하는 세제기능을 가지는 세라믹볼의 제조방법.
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청구항 1의 제조방법에 의하여 제조되는 것으로,
면적홈(H)이 형성된 것을 특징으로 하는 세제기능을 가지는 세라믹볼.