KR101953349B1

KR101953349B1 - 에어로겔 시트용 제조장치

Info

Publication number: KR101953349B1
Application number: KR1020160020703A
Authority: KR
Inventors: 김예훈; 이제균
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2016-02-22
Filing date: 2016-02-22
Publication date: 2019-02-28
Also published as: US20180148888A1; EP3284720A4; JP2018537383A; KR20170098592A; CN107735362A; US10337138B2; EP3284720A1; WO2017146396A1; CN107735362B; EP3284720B1; JP6581306B2

Abstract

본 발명은 에어로겔 시트용 제조장치에 관한 것으로서 섬유시트가 수용되는 트레이장치; 상기 트레이장치가 고정되는 회전봉과, 상기 회전봉을 회전시켜서 상기 트레이장치를 상기 회전봉의 상부 또는 하부에 위치하도록 자전시키는 구동부재로 마련된 회전장치; 상기 회전봉의 상부에 위치한 상기 트레이장치에 실리카 전구체를 주입하여 상기 섬유시트에 함침시키는 실리카 전구체 주입장치; 및 상기 회전봉의 하부에 위치한 상기 트레이장치에 코팅액을 주입하여 실리카 전구체가 함침된 섬유시트의 표면을 개질하는 표면개질장치를 포함할 수 있다.

Description

에어로겔 시트용 제조장치{PREPARATION APPARATUS FOR AEROGEL SHEET}

본 발명은 에어로겔 시트용 제조장치에 관한 것으로서, 특히 단열성과 내구성, 두께가 균일한 에어로겔 시트를 대량 생산할 수 있는 에어로겔 시트용 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 에어로겔 시트는 현재까지 알려진 고체 중에서 90%이상, 최대 99% 정도의 높은 기공율을 갖는 고다공성 물질로서, 실리카 전구체 용액을 졸-겔 중합반응시켜 겔을 만든 후, 초임계조건 혹은 상압조건 하에서 건조함에 따라 얻을 수 있다. 즉, 에어로겔은 공기가 가득차 있는 기공 구조를 가지고 있다.

이와 같은 에어로겔 시트는 내부 공간의 90~99%가 비어있는 독특한 기공구조로 인하여 가벼우면서도 단열성, 흡음성 등의 물성을 가지며, 그 중에서도 가장 큰 장점은 종래 스티로폼 등의 유기 단열재의 열전도도인 36mW/m.k보다 현저히 낮은 30mW/m.k 이하의 열전도율을 보이는 고단열성이다.

특허등록번호 제10-1105436호

종래기술에 따른 에어로겔 시트는 두께가 균일하지 못하고, 단열성과 내구성이 떨어지며, 특히 대량생산이 어려운 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단열성, 내구성 및 균일한 두께를 가지는 에어로겔 시트를 대량생산할 수 있는 에어로겔 시트용 제조장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어로겔 시트용 제조장치는 섬유시트가 수용되는 트레이장치; 상기 트레이장치가 고정되는 회전봉과, 상기 회전봉을 회전시켜서 상기 트레이장치를 상기 회전봉의 상부에서 하부 또는 하부에서 상부에 위치하도록 자전시키는 구동부재로 마련된 회전장치; 상기 회전봉의 상부에 위치한 상기 트레이장치에 실리카 전구체를 주입하여 상기 섬유시트에 함침시키는 실리카 전구체 주입장치; 및 상기 회전봉의 하부에 위치한 상기 트레이장치에 코팅액을 주입하여 실리카 전구체가 함침된 섬유시트의 표면을 개질하는 표면개질장치를 포함할 수 있다.

상기 트레이장치는 덮개에 의해 밀폐되는 구조를 가지며 상기 섬유시트가 수용되는 트레이용기와, 상기 트레이용기의 일측에 구비되고 상기 실리카 전구체 주입장치 또는 상기 표면개질장치가 연결되는 연결부로 마련될 수 있다.

상기 덮개의 이면에는 상기 트레이용기에 수용된 상기 섬유시트를 눌려서 고정하는 하나 이상의 격벽이 구비될 수 있다.

상기 격벽은 상기 덮개의 길이방향 또는 폭방향으로 연장되게 형성되고, 표면에 복수개의 관통구멍이 형성될 수 있다.

상기 트레이용기의 바닥면과 상기 섬유시트 사이에는 복수의 타공이 형성된 간극부재가 구비될 수 있다.

상기 간극부재는 미세한 타공이 형성된 판재이거나 또는 메쉬망일 수 있다.

상기 실리카 전구체 주입장치는 실리카 전구체가 저장되는 실리카 주입용기와, 상기 실리카 주입용기에 저장된 실리카 전구체를 상기 트레이장치에 주입되게 공급하는 전구체 주입라인으로 마련될 수 있다.

상기 실리카 전구체는 실리카졸과 겔화용 촉매의 혼합에 의해 마련될 수 있다.

상기 실리카졸은 TEOS(tetraethyl orthosilicate)와 에탄올의 혼합에 의해 마련될 수 있다.

상기 TEOS(tetraethyl orthosilicate)는 가수분해된 것을 사용할 수 있다.

상기 겔화용 촉매는 에탄올과 암모니아수(NH₄OH)의 혼합에 의해 마련될 수 있다.

상기 표면개질장치는 코팅액이 저장되는 코팅액 주입용기와, 코팅액 주입용기에 저장된 코팅액을 상기 트레이장치에 주입되게 공급하는 코팅액 주입라인으로 마련될 수 있다.

상기 표면개질장치는 상기 트레이장치에 주입된 코팅액을 상기 코팅액 주입용기로 회수하기 위한 코팅액 회수부재가 더 포함될 수 있다.

상기 코팅액 회수부재는 상기 트레이장치와 회전봉 사이에 구비되고 상기 트레이장치에 주입된 코팅액을 흡입력을 통해 강제로 인출시키는 흡입밸브와, 흡입밸브에 의해 인출된 코팅액을 상기 코팅액 주입용기로 회수하는 코팅액 배출라인과, 상기 흡입밸브에 흡입력을 발생시키는 회수펌프로 마련될 수 있다.

상기 코팅액은 에탄올과 암모니아수(NH₄OH)의 혼합에 의해 마련될 수 있다.

상기 섬유시트를 상기 트레이장치까지 이송하거나 또는 표면개질이 완료된 섬유시트를 흡착한 후 상기 트레이장치 밖으로 인출하는 이송장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 에어로겔 시트용 제조장치는 에어로겔 시트를 연속하여 생산할 수 있어 대량생산이 가능하며, 특히 단열성과 내구성, 두께가 균일한 에어로겔 시트를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 에어로겔 시트용 제조장치는 섬유시트가 수용되는 트레이장치 내부에 격벽을 구비함으로써 섬유시트를 움직이지 않게 고정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 에어로겔 시트용 제조장치를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 트레이장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 트레이장치를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 회전장치를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 실리카 전구체 주입장치를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 표면개질장치를 도시한 도면.
도 7 내지 도 11은 본 발명에 따른 에어로겔 시트용 제조장치의 작동상태를 나타낸 도면으로, 도 7은 섬유시트가 이송된 후 트레이장치에 인입되는 상태를 도시한 도면이고, 도 8은 실리카 전구체가 트레이장치에 주입되는 상태를 도시한 도면이며, 도 19는 코팅액이 트레이장치에 주입되는 상태를 도시한 도면이며, 도 10은 트레이장체에 수용된 표면개질이 완료된 섬유시트를 인출하는 상태를 도시한 도면임.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

[ 에어로겔 시트용 제조장치]

본 발명에 따른 에어로겔 시트용 제조장치(100)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 섬유시트(10)가 수용되는 트레이장치(110), 트레이장치(110)의 상면과 하면이 뒤집어지게 자전시키는 회전장치(120), 트레이장치(110)에 실리카 전구체(20)를 주입하는 실리카 전구체 주입장치(130), 트레이장치(110)에 코팅액(30)을 주입하는 표면개질장치(140), 및 트레이장치(110)까지 섬유시트(10)를 이송하거나 또는 트레이장치(110)에 수용된 섬유시트(10)를 인출하는 이송장치(150)를 포함한다.

트레이장치

트레이장치(110)는 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 것과 같이, 덮개(111a)에 의해 밀폐되는 구조를 가지며 섬유시트(10)가 수용되는 트레이용기(111)와, 트레이용기(111)의 일측에 구비되고 실리카 전구체 주입장치(130) 또는 표면개질장치(140)가 연결되는 연결부(112)로 마련된다.

즉, 트레이장치(110)는 트레이용기(111)에 섬유시트(10)를 인입한 다음, 덮개(111a)를 닫아서 밀폐한다. 그런 다음 연결부(112)를 통해 실리카 전구체 주입장치(130)의 실리카 전구체(20)를 주입하여 함침 및 겔화시키거나 또는 표면개질장치(140)의 코팅액(30)을 주입하여 섬유시트(10)의 표면을 개질한다.

여기서 연결부(112)와 실리카 전구체 주입장치(130) 또는 연결부(112)와 표면개질장치(140)는 착탈이 가능하게 결합되며, 이에 연결부(112)에 실리카 전구체 주입장치(130) 또는 표면개질장치(140)를 선택적으로 연결할 수 있다.

한편, 트레이용기(111)에 수용된 섬유시트(10)는 트레이용기(111)의 회전시 원심력에 의해 트레이용기(111)의 일측으로 몰리면서 불량이 발생하는 문제가 있었다. 이를 방지하기 위해 본 발명에 따른 트레이장치(110)는 섬유시트(10)를 고정하는 구조를 가진다.

즉, 덮개(111a)의 이면에는 트레이용기(111)에 수용된 섬유시트(10)를 눌려서 고정하는 하나 이상의 격벽(113)이 구비되며, 격벽(113)은 덮개(111a)의 길이방향 또는 폭방향으로 연장되고 등간격으로 복수개가 형성되면서 섬유시트(10)의 상면을 눌러서 고정한다. 이에 트레이용기(111)가 회전하더라도 섬유시트(10)가 일측으로 몰리는 문제를 해결할 수 있고 불량 발생을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 격벽(113)의 표면에는 복수개의 관통구멍(113a)이 형성되며, 관통구멍(113a)으로 트레이용기(111)에 주입된 실리카 전구체(20) 또는 코팅액(30)이 통과하면서 트레이용기(111)의 전체에 실리카 전구체(20) 또는 코팅액(30)을 주입할 수 있다.

한편, 트레이장치(110)는 트레이용기(111)의 바닥면과 섬유시트(10) 사이에 복수의 타공이 형성된 간극부재(114)가 구비된다. 즉, 트레이용기(111)에 실리카 전구체를 주입하여 섬유시트(10)에 겔화시킬 경우 섬유시트(10)의 저면이 트레이용기(111)의 바닥면에 들러붙는 문제가 있었다. 이를 방지하기 위해 트레이용기(111)의 바닥면과 섬유시트(10) 사이에 간극부재(114)를 삽입함으로써 섬유시트(10)가 트레이용기(111)의 바닥면에 들러붙는 문제를 해결할 수 있다.

여기서 간극부재(114)는 미세한 타공이 형성된 판재이거나 또는 메쉬망일 수 있다. 그리고 간극부재(114)는 섬유시트(10)의 표면 개질이 완료되면, 섬유시트(10)로부터 분리하여 제거한다.

회전장치

회전장치(120)는 도 4에 도시되어 있는 것과 같이, 트레이장치를 장치를 자전시키기 위한 것으로, 트레이장치(110)의 트레이용기(111)가 고정되는 회전봉(121)과, 회전봉(121)을 지면으로부터 이격된 상태로 회전 가능하게 고정하는 지지대(122)와, 상기 회전봉(121)을 회전시켜서 트레이용기(111)를 회전봉(121)의 상부에서 하부 또는 하부에서 상부에 위치하도록 자전시키는 구동부재(123)로 마련된다.

즉, 회전장치(120)는 구동부재(123)가 회전하면 구동부재(123)에 의해 회전봉(121)이 회전하고, 회전봉(121)과 연동하여 트레이용기(111)가 회전하는데, 이때 트레이용기(111)는 회전봉(121)을 중심으로 자전한다.

여기서 구동부재(123)는 구동모터일 수 있으며, 이 구동모터인 구동부재(123)와 회전봉(121)은 벨트를 통해 동력 전달 가능하게 연결될 수 있다.

실리카 전구체 주입장치

실리카 전구체 주입장치(130)는 도 5에 도시되어 있는 것과 같이, 실리카 전구체(20)가 저장되는 실리카 주입용기(131)와, 실리카 주입용기(131)에 저장된 실리카 전구체(20)를 트레이장치(110)의 연결부(112)를 통해 트레이용기(111)에 주입되게 공급하는 전구체 주입라인(132)으로 마련된다. 그리고 실리카 주입용기(131)에 저장된 실리카 전구체(20)를 실리카 주입라인(122)으로 강제로 이동시키기 위한 실리카 주입펌프(133)가 더 마련된다.

여기서 실리카 전구체(20)는 실리카졸과 겔화용 촉매의 혼합에 의해 마련되며, 이에 공정을 단순화와 작업성을 높일 수 있다.

한편, 실리카졸은 TEOS(tetraethyl orthosilicate)와 에탄올의 혼합에 의해 마련한다. 즉, 실리카졸(20)은 반응조(미도시)에 TEOS 1.2kg과 에탄올 2.7kg을 포함하여 실리카 졸을 얻을 수 있다.

상기 TEOS는 물과의 반응성이 뛰어난 용매로, 가수분해된 것을 사용하며, 이에 반응성을 더욱 높일 수 있다. 즉, 가수분해된 TEOS와 에탄올을 혼합함에 따라 반응성이 우수한 실리카 졸을 얻을 수 있다.

한편, 겔화용 촉매는 에탄올과 암모니아수(NH₄OH)의 혼합에 의해 마련한다. 즉, 겔화용 촉매는 반응조(미도시)에 에탄올 0.5kg과 암모니아수(NH₄OH) 30ml를 혼합하여 제조한다.

이와 같은 실리카 전구체 주입장치(130)는 실리카 주입용기(131)에 저장된 실리카 전구체(20)를 전구체 주입라인(132)을 통해 트레이용기(111)에 주입하면, 실리카 전구체(20)가 트레이용기(111)에 수용된 섬유시트(10)에 함침됨과 동시에 겔화되며, 이에 작업성을 높일 수 있다.

표면개질장치

표면개질장치(140)는 도 6에 도시되어 있는 것과 같이, 코팅액(30)이 저장되는 코팅액 주입용기(141)와, 코팅액 주입용기(141)에 저장된 코팅액(30)을 트레이장치(110)의 연결부(112)를 통해 트레이용기(111)에 주입되게 공급하는 코팅액 주입라인(142)으로 마련된다. 그리고 코팅액 주입용기(141)에 저장된 코팅액(30)을 코팅액 주입라인(142)으로 강제로 이동시키기 위한 코팅액 주입펌프(143)가 더 마련된다.

즉, 표면개질장치(140)는 연결부(112)에 결합된 전구체 주인라인(132)을 제거하고, 코팅액 주입라인(142)을 연결부(112)에 결합한 다음, 코팅액 주입펌프(143)의 펌핑력으로 코팅액 주입용기(141)에 저장된 코팅액(30)을 연결부(112)를 통해 트레이용기(111)에 주입한다. 한편, 트레이용기(111)에 코팅액(30)이 주입되면 코팅액이 실리카 전구체가 겔화된 섬유시트(10)에 함침되면서 섬유시트(10)의 표면을 개질한다.

여기서 표면개질장치(140)는 도 1에 도시되어 있는 것과 같이, 트레이용기(111)가 뒤집어진 상태로 코팅액(30)을 주입하기 때문에 섬유시트(10)의 전체에 코팅액(30)이 균일하게 함침되지 못하는 문제가 있었다. 이를 방지하기 위해 표면개질장치(140)는 흡입력을 통해 코팅액(30)을 강제고 상승시켜서 섬유시트(30)에 함침시키는 한편, 상승한 코팅액(30)은 외부로 인출시켜서 다시 코팅액 주입용기(141)로 회수하는 코팅액 회수부재(144)를 포함한다.

즉, 코팅액 회수부재(144)는 트레이장치(110)와 회전봉(121) 사이에 구비되고 트레이장치(110)에 주입된 코팅액을 흡입력을 통해 강제로 인출시키는 흡입밸브(144a)와, 흡입밸브(144a)에 의해 인출된 코팅액(30)이 회전봉(121)에 형성된 중공에 회수되고 회전봉(121)에 결합되면서 회전봉(121)에 회수된 코팅액(30)을 코팅액 주입용기(141)로 회수하는 코팅액 배출라인(144b)과, 흡입밸브(144a)에 흡입력을 발생시키는 회수펌프(144c)로 마련된다. 여기서 코팅액 배출라인(144b)은 흡입밸브(144a)에 직접 연결될 수도 있다.

이와 같은 코팅액 회수부재(144)를 이용함으로써 섬유시트(10)의 표면을 균일하게 개질할 수 있으며, 특히 코팅액(30)을 회수하여 재사용할 수 있다.

한편, 코팅액(30)은 에탄올과 암모니아수(NH₄OH)의 혼합에 의해 마련된다.

이송장치

한편, 에어로겔 시트용 제조장치는 섬유시트(10)의 이송을 용이하게 하기 위해 이송장치(150)를 더 포함한다.

즉, 이송장치(150)는 적재된 섬유시트(10) 중 최상단에 적재된 섬유시트(10)를 흡착한 후 트레이장치(110)까지 이송하거나 또는 표면개질이 완료된 섬유시트(10)를 흡착한 후 트레이장치(110) 밖으로 인출하고 설정된 장소까지 이송한다.

이와 같은 이송장치(150)는 섬유시트(10)가 적재된 적재장소에서 트레이장치(110)까지 설치되는 가이드레일(151)과, 가이드레일(151)에 이동 가능하게 설치되고 섬유시트(10)를 흡착한 후 가이드레일(151)를 따라 섬유시트(10)를 이송하는 이송부재(152)를 포함한다.

[ 에어로겔 시트용 제조방법]

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 에어로겔 시트용 제조장치를 이용한 에어로겔 시트의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

도 7에 도시되어 있는 것과 같이, 이송장치(150)의 이송부재(152)를 통해 적재장소(미도시)에 적재된 섬유시트(10)를 흡착한 후 가이드레일(151)을 따라 트레이장치(110)의 상부까지 이송한다.

그런 다음 트레이장치(110)에서 트레이용기(111)의 덮개(111a)를 개방한 다음, 트레이용기(111)의 내부에 간극부재(114)를 삽입하고, 다음으로 이송된 섬유시트(10)를 삽입한다. 그리고 덮개(111a)를 닫아서 트레이용기(111)를 밀폐한다.

이때, 덮개(111a)의 이면에 구비된 격벽(113)이 섬유시트(10)를 눌려주게 되며, 이에 섬유시트(10)를 움직이지 않게 고정할 수 있다.

이와 같은 상태에서 도 8에 도시되어 있는 것과 같이, 실리카 전구체 주입장치(120)를 통해 트레이용기(111)에 실리카 전구체(20)를 주입하여 섬유시트(10)에 함침 및 겔화시킨다.

즉, 전구체 주입용기(130)에 저장된 실리카 전구체를 실리카 주입라인(132)을 통해 트레이용기(111)에 주입한다. 그러면 실리카 전구체(20)가 트레이용기(111)에 수용된 섬유시트(10)에 함침되고, 실리카 전구체(20)에 포함된 겔화용 촉매에 의해 겔화된다. 이때 실리카 전구체(20)는 격벽(113)의 관통구멍(113a)을 통과하면서 트레이용기(111)의 일단에서 타단까지 안정적으로 유입되며, 이에 섬유시트(10)의 표면에 균일한 두께로 실리카 전구체(20)를 겔화시킬 수 있다.

이와 같이 실리카 전구체의 겔화가 완료되면, 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 회전장치(120)를 통해 트레이장치(110)를 뒤집어지게 하향으로 회전시킨다.

즉, 회전장치(120)의 구동부재(123)를 통해 회전봉(121)을 회전시키면, 회전봉(121)과 연동하여 트레이장치(110)가 상에서 하로 회전하는데, 이때 트레이장치(110)는 회전봉(121)을 중심으로 자전하면서 뒤집어진 상태가 된다.

이와 같은 상태에서 연결부(112)에 결합된 전구체 주입라인(132)을 제거하고, 코팅액 주입라인(142)을 연결부(112)에 결합한다.

그런 다음, 표면개질장치(140)를 통해 트레이용기(111)에 코팅액(30)을 주입하여 실리카 전구체가 겔화된 섬유시트(10)의 표면을 개질한다.

즉, 표면개질장치(140)는 코팅액 주입펌프(143)의 펌핑력에 의해 코팅액 주입용기(141)에 저장된 코팅액(30)이 코팅액 주입라인(142)을 통해 트레이용기(111)에 주입된다. 그러면 코팅액(30)이 섬유시트(10)의 표면에 함침되면서 표면이 개질된다. 이때 코팅액(30)은 격벽(113)의 관통구멍(113a)을 통과하면서 섬유시트(10)의 전체에 균일하게 공급되며, 이에 섬유시트(10) 표면 전체를 균일하게 개질할 수 있다.

한편, 표면개질장치(140)는 코팅액 회수부재(144)를 통해 트레이용기(111)에 주입된 코팅액을 강제로 상승시켜서 섬유시트(10)의 표면을 관통시키며, 이에 섬유시트(10)의 표면을 보다 안정적으로 개질할 수 있다, 그리고 상승한 코팅액은 회수하여 재사용한다.

즉, 코팅액 회수부재(144)는 회수펌프(144c)를 통한 펌핑력과 흡입밸브(144a)를 통해 트레이용기(111)에 주입된 코팅액(30)을 흡입하여 회수하며, 회수한 코팅액(30)은 코팅액 배출라인(144b)을 통해 코팅액 주입용기(141)로 회수한다.

여기서 도 9에 도시되어 있는 것과 같이, 회전장치(120)에 의해 상부로 회전한 트레이장치(110)에는 앞서 설명한 바와 같이 섬유시트(10)와 간극부재(114)를 삽입하여 실리카 전구체(20)를 함침하기 위한 준비를 하고, 하부에 위치한 트레이용기(111)에 코팅액(30)을 주입함과 동시에 상부에 위치한 트레이용기(111)에는 실리카 전구체(20)를 주입하며, 이에 연속작업이 가능하다.

이와 같이 섬유시트(10)의 표면 개질이 완료되면, 에어로겔 시트를 제조할 수 있으며, 이와 같이 에어로겔 시트가 제조되면, 트레이장치(110)를 하부에서 상부로 자전시킨다. 그런 다음 트레이용기(111)의 덮개(111a)를 개방한 다음, 이송장치(150)를 통해 에어로겔 시트를 별도의 저장소까지 이송한다.

이때 하부로 자전한 트레이장치(110)에 코팅액을 주입하여 실리카 전구체가 겔화된 섬유시트(10)의 표면을 개질한다.

따라서 본 발명에 따른 에어로겔 시트용 제조장치는 상기와 같은 과정을 연속함으로써 단열성과 내구성, 두께가 균일한 에어로겔시트를 대량생산할 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 에어로겔 시트용 제조장치
110: 트레이장치
111: 트레이용기
111a: 덮개
112: 연결부
113: 격벽
113a: 관통구멍
114: 간극부재
120: 회전장치
121: 회전봉
122: 지지대
123: 구동부재
124: 흡착부재
130: 실리카 전구체 주입장치
131: 전구체 주입용기
132: 전구체 주입라인
133: 전구체 주입펌프
140: 표면개질장치
141: 코팅액 주입용기
142: 코팅액 주입라인
143: 코팅액 주입펌프
144: 코팅액 회수부재
144a: 흡입밸브
144b: 코팅액 배출라인
144c: 회수펌프
150: 이송장치
151: 가이드레일
152: 이송부재

Claims

섬유시트가 수용되는 트레이장치;
상기 트레이장치가 고정되는 회전봉과, 상기 회전봉을 회전시켜서 상기 트레이장치를 상기 회전봉의 상부에서 하부 또는 하부에서 상부에 위치하도록 자전시키는 구동부재로 마련된 회전장치;
상기 회전봉의 상부에 위치한 상기 트레이장치에 실리카 전구체를 주입하여 상기 섬유시트에 함침시키는 실리카 전구체 주입장치; 및
상기 회전봉의 하부에 위치한 상기 트레이장치에 코팅액을 주입하여 실리카 전구체가 함침된 섬유시트의 표면을 개질하는 표면개질장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 트레이장치는 덮개에 의해 밀폐되는 구조를 가지며 상기 섬유시트가 수용되는 트레이용기와, 상기 트레이용기의 일측에 구비되고 상기 실리카 전구체 주입장치 또는 상기 표면개질장치가 연결되는 연결부로 마련되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 덮개의 이면에는 상기 트레이용기에 수용된 상기 섬유시트를 눌려서 고정하는 하나 이상의 격벽이 구비되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 3에 있어서,
상기 격벽은 상기 덮개의 길이방향 또는 폭방향으로 연장되게 형성되고, 표면에 복수개의 관통구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 트레이용기의 바닥면과 상기 섬유시트 사이에는 복수의 타공이 형성된 간극부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 5에 있어서,
상기 간극부재는 미세한 타공이 형성된 판재이거나 또는 메쉬망인 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 실리카 전구체 주입장치는 실리카 전구체가 저장되는 실리카 주입용기와, 상기 실리카 주입용기에 저장된 실리카 전구체를 상기 트레이장치에 주입되게 공급하는 전구체 주입라인으로 마련되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 실리카 전구체는 실리카졸과 겔화용 촉매의 혼합에 의해 마련되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 8에 있어서,
상기 실리카졸은 TEOS(tetraethyl orthosilicate)와 에탄올의 혼합에 의해 마련되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 9에 있어서,
상기 TEOS(tetraethyl orthosilicate)는 가수분해된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 8에 있어서,
상기 겔화용 촉매는 에탄올과 암모니아수(NH₄OH)의 혼합에 의해 마련되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 표면개질장치는 코팅액이 저장되는 코팅액 주입용기와, 코팅액 주입용기에 저장된 코팅액을 상기 트레이장치에 주입되게 공급하는 코팅액 주입라인으로 마련되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 12에 있어서,
상기 표면개질장치는 상기 트레이장치에 주입된 코팅액을 상기 코팅액 주입용기로 회수하기 위한 코팅액 회수부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 13에 있어서,
상기 코팅액 회수부재는 상기 트레이장치와 회전봉 사이에 구비되고 상기 트레이장치에 주입된 코팅액을 흡입력을 통해 강제로 인출시키는 흡입밸브와, 흡입밸브에 의해 인출된 코팅액을 상기 코팅액 주입용기로 회수하는 코팅액 배출라인과, 상기 흡입밸브에 흡입력을 발생시키는 회수펌프로 마련되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 코팅액은 에탄올과 암모니아수(NH₄OH)의 혼합에 의해 마련되는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 섬유시트를 상기 트레이장치까지 이송하거나 또는 표면개질이 완료된 섬유시트를 흡착한 후 상기 트레이장치 밖으로 인출하는 이송장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어로겔 시트용 제조장치.