KR102191100B1 - 유기물 승화정제장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기물 승화정제장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동장치에 의해 회전하는 외관의 내부에 상기 외관과 동일한 중심축을 갖되, 쐐기에 의해 상기 외관의 회전력이 전달되는 다수의 내관을 구비하고, 이러한 구성을 통해 정제시 유기재료를 상기 외관과 함께 회전하는 다수 내관의 내부 둘레면 전체 표면에 접촉시켜, 유기재료의 접촉 표면을 확대시킴으로써 가열기에 의해 유기재료의 승화 정제시간을 단축하는 유기물 승화정제장치에 관한 것이다.

Description

유기물 승화정제장치{Sublimation purifying apparatus}
본 발명은 유기물 승화정제장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동장치에 의해 회전하는 외관의 내부에 상기 외관과 동일한 중심축을 갖되, 쐐기에 의해 상기 외관의 회전력이 전달되는 복수의 내관을 구비하고, 이러한 구성을 통해 정제시 유기재료를 상기 외관과 함께 회전하는 내관의 내부 둘레면 전체 표면에 접촉시켜, 유기재료의 접촉 표면을 확대시킴으로써 가열기에 의해 유기재료의 승화 정제시간을 단축하는 유기물 승화정제장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 화합물의 순도를 향상시키기 위한 정제는 통상 승화 정제법을 사용한다. 승화(sublimate)는 상평형도에서 3 중점 이하의 온도와 압력에서 발생하는 기체-고체상의 전이 현상을 지칭한다. 상압에서 가열하면 열분해되는 물질이라 할지라도 3 중점 이하의 낮은 압력에서는 비교적 높은 온도에서도 분해되지 않는 상태가 유지된다. 이러한 성질을 이용하여 온도 기울기의 제어가 가능한 승화 장치 내에서, 합성된 물질을 가열하여 물질이 분해되지 않은 상태로 승화점이 다른 불순물과 분리하는 조작을 진공 승화법(vacuum sublimation method)이라 한다. 이러한 진공 승화법은 순수한 물리적인 방법으로서 보조 시약의 사용이나 그 이외의 화학적 방법에 의하지 않으므로, 시료의 오염이 없고 분리율이 큰 장점을 가지고 있어서 유기 전계 발광 소자용 유기물질의 정제에 유용한 방법이다.
현재 사용되고 있는 유기 화합물의 정제 방법은 진공 승화정제법(train sublimation)이다. 이 방법은 중공형인 긴 관의 끝부분에 정제 대상 물질인 유기재료를 위치시키고, 진공펌프를 이용하여 관 내부를 진공화시킨 상태에서 가열기로 관을 가열하여 관 전체에 걸쳐 온도 기울기를 만드는 것이다. 이렇게 함으로써 분리하고자 하는 물질과 불순물의 승화점의 차이에 기인한 재결정 위치의 차이를 이용하여 물질을 분리할 수 있다.
이러한 유기물 승화장치 중, 도 1(A)와 같이, 국내 등록특허 10-1597007(명칭: 승화 정제장치 및 이를 이용한 정제방법; 등록일 2016.02.17)에서는 시료가 투입되어 교반되는 회전형 시료관, 상기 시료를 정제하는 정제관 및 상기 회전형 시료관 및 정제관의 외부에 구비된 가열기를 포함하고, 상기 회전형 시료관 및 정제관은 중공형의 관으로서 동일한 중심축을 가지는 승화정제 장치를 제안하고 있다.
상기 선행특허에서 유기재료가 놓이는 시료관을 회전형으로 구성하여, 회전에 의해 유기재료가 시료관 내부 둘레면에 광범위하게 접촉하면서 승화되도록 하여 정제시간을 단축시킬 수 있도록 하였다. 그러나 유기재료의 승화정제는 시료관 한 곳에서만 국한되지 않고, 순차 배치되는 정제관에서도 유기재료의 승화정제는 계속되는데, 국내 등록특허 10-1597007 에서는 정제관은 회전형으로 구현되지 않는다. 때문에 유기재료의 정제 공정시 정제타입에 따라 정제관에 쌓이는 정제물은 관의 내면 전체에 균일하게 쌓이지 못하고 정제관의 내면 특정 구간에 집중적으로 쌓이게 된다. 다시 말해, 유기재료가 용융방식(Melting Type)으로 정제되는 경우에는 도 1(B)와 같이 정제물이 관이 내경 아래쪽에 집중적으로 쌓이게 된다. 그리고 유기재료가 승화방식(Sublimation Type)으로 정제되는 경우에는 도 1(C)와 같이 승화된 유기물이 관의 내경 전체에 쌓이기는 하나, 승화 유기물이 가열에 의해 이동됨에 따라 열 상승에 의해 고정된 관의 위쪽에 상대적으로 많은 양의 정제물이 쌓이게 된다.
이렇게 불균일하게 쌓이는 유기재료의 정제물은 정제관 외부 열원인 가열기로부터의 열이 정제관 내부로 전달되는 것을 차폐하는 효과를 발생시키게 되는바, 정제관에서 정제물이 상대적으로 많이 쌓이는 쪽에서는 온도가 상대적으로 낮아질 수밖에 없다. 이렇게 정제관 내에서 불균일하게 정제물이 많이 쌓여 온도가 낮아지게 되면, 이 온도가 낮아진 곳에서 더 멀리 날아가 낮은 온도에서 부착되어야 할 불순물이 함께 쌓이게 되는 문제가 발생한다. 따라서 초고순도의 정제물을 획득하는 것이 불가능하게 된다.
국내 등록특허10-1597007 (등록일 2016.02.17) 국내 등록특허 10-1080357 (등록일 2011.10.31) 국내 공개특허 10-2014-0104230 (공개일 2014.08.28) 국내 등록특허 10-0852113 (등록일 2008.08.07)
본 발명의 목적은 경사가열식 진공정제 방식에 의한 유기재료의 초고순도 정제에 있어, 유기재료가 투입되는 첫번째 내관은 물론, 이 첫번째 내관과 순차적으로 연속연결되는 다른 내관들에서도 유기재료의 승화면적을 증대시킬 수 있는 구성을 적용하여, 유기재료의 생산 시간을 절감하고 생산성을 증대시켜 대량생산에 적합한 유기물 승화정제장치를 제공하기 위함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 비회전형인 내관을 이용한 유기재료 정제시 내관의 내경 아래쪽 또는 위쪽에 집중적으로 쌓이는 정제물로 인해, 정제물이 집중적으로 쌓이는 내관의 특정부분의 열전달이 차폐되어 온도가 상대적으로 낮아짐에 따라, 낮은 온도에서 부착되는 불순물이 정제물에 섞이는 문제를 해결할 수 있도록, 내·외관을 동일축으로 회전동작시켜 정제물이 내관의 내경에 균일하게 쌓이도록 하여 불균일하게 쌓이는 정제물로 인한 열차폐를 방지함으로써 양품의 정제물과 불순물이 섞이는 것을 방지하는 유기물 승화정제장치를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 비회전형 내관의 경우, 상기와 같이 유기물이 뷸균일하게 쌓이는 관계로 내관을 설계함에 있어 제약이 많았다. 이러한 비회전형 관과는 달리 내·외관을 동일축으로 회전하도록 구성하여, 유기재료 및 유기재료 정제물의 접촉표면을 내관의 내경 전체로 확대시킴으로써 동일 크기대비 내관의 표면적을 확대시킬 수 있는 내관 설계가 가능하고, 이와 더불어 장치 전체의 크기를 키우지 않고도, 정제 표면이 확대된 내관을 적용하여 장치의 생산효율을 증대시킬 수 있는 유기물 승화정제장치를 제공하기 위함이다.
또 다른 본 발명의 목적은 경사가열식 진공정제에 의한 유기물 승화정제장치와 관련하여 종래기술들과는 차별되는 구성을 통해 기술의 풍부화를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 해결하기 위한 본 발명 유기물 승화정제장치는 챔버와 이 일측 챔버에 설치된 진공펌프에 의해 내부공간이 진공상태가 유지되는 외관의 외부에 설치된 가열기의 열을 이용해, 상기 일측 챔버의 개폐문을 통해 상기 외관으로 수용된 내관에 배치되는 유기재료를 정제하되, 상기 외관을 구동부와 연결하여 축회전되도록 구성하고, 상기 외관의 내측 둘레면과 상기 내관의 외측둘레면 사이에는 쐐기를 개입시켜, 상기 쐐기에 의해 상기 외관의 회전력을 상기 내관에 전달하여 상기 외관 및 상기 내관이 동일축으로 회전함에 따라, 정제시 상기 유기재료의 접촉 표면이 회전하는 상기 내관의 내경 전체로 확대됨과 함께 상기 유기재료의 정제물이 상기 내관의 내경에 균일하게 쌓이는 것을 기본적인 특징으로 한다.
또한, 상기 내관의 내부에는 관의 길이방향으로 설치되어 내부공간을 길이방향으로 구획하되, 상기 내관의 중심에서 방사형 또는 동심원상으로 형성되는 구획판을 더 설치하여 정제시 상기 유기재료의 접촉 표면을 확대하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내관은 복수로 구비되어 길이방향으로 연속연결되되, 상기 각 내관은 타단에 외경에서 내경을 향해 경사면인 외측경사부가 형성되고 일단에는 상기 외측경사부에 대응하는 내측경사부를 형성하여, 상기 하나의 내관의 상기 외측경사부가 상기 다른 하나의 내관의 상기 내측경사부에 접촉결합되는 것으로 연속연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개폐문에는 상기 진공펌프의 동작에 따라 신축(伸縮)하는 벨로우즈 누름장치가 설치되어, 상기 진공펌프의 진공시 상기 벨로우즈 누름장치가 상기 내관에 밀착하여 상기 내관이 유동하지 않고 상기 외관과 동일축으로 회전하도록 가이드하는 것을 특징으로 한다.
본 발명 유기물 승화정제장치에서는 유기재료가 정제되는 내관들을 쐐기를 이용해 회전형 외관에 연결구성함에 따라, 내관들이 외관과 동일한 중심축으로 함께 회전동작하므로, 유기재료의 접촉 표면이 내관의 내부 둘레면 전체로 확대되어 승화시간을 단축시킬 수 있어 유기재료의 생산시간을 절감하고 생산성을 증대시켜 대량생산에 적합하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 진공펌프의 진공시 내관의 길이방향 일측에 밀착하여 타측에 고정된 고정블록을 향해 가압하는 것으로, 내관의 유동을 방지하는 벨로우즈 누름장치를 설치하여, 쐐기에 의해 외관의 회전동작이 내관에 좀 더 효과적으로 전달되어 내·외관이 안정적으로 동일축이로 회전할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명이 내·외관은 동일축으로 회전동작하므로, 내관에서 정제되는 유기재료의 유기물은 내관의 내경 특정 부분에 집중적으로 쌓이는 것이 아니라, 내관의 내경 둘레면 전체에 고르게 쌓이게 된다. 따라서, 유기물이 불균일하게 쌓이면서 내관의 어느 한 곳에서만 가열기로부터의 열원이 차단되어 불순물이 정제물과 섞이는 문제가 발생하지 않는다는 장점이 있다.
또한, 구동부와 연결되어 회전구동하는 외관의 회전력을 쐐기를 이용해 내관에 전달하여, 내관이 회전동작하게 구성함으로써, 내관에 불균일하게 유기물이 쌓이는 문제를 해결할 수 있어, 이를 통해 내관 설계를 보다 다양하게 설계할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 내관의 다양한 설계의 일환으로, 회전하는 내관에 분리 가능하게 삽입되는 구획판을 설치하여 유기재료의 접촉표면을 확대하여 동일 규격의 장치로도 생산량을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 유기재료 승화정제장치(A) 및 승화정제관의 단면도(B,C).
도 2는 본 발명에 따른 유기물 승화정제장치의 개념도(A) 및 내관의 단면도(B).
도 3은 본 발명에 따른 내관들의 결합 실시예를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 방사형 구획부재의 실시예를 나타낸 사시도(A) 및 단면도(B).
도 5는 본 발명에 따른 동심원형 구획부재의 실시예를 나타낸 사시도(A) 및단면도(B).
도 6은 도 5의 동심원 관체 및 이격판의 조립개념도.
이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 것이므로, 이들 도면에 의해서 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다. 그리고, 본 발명을 실시하는데 꼭 필요한 구성이라 하더라도 공지기술에 속하거나, 통상의 기술자가 공지기술로 부터 용이하게 실시할 수 있는 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.
도 2(A)와 같이, 본 발명 유기물 승화정제장치는 진공펌프(12)와 개폐문(13)이 구비된 한 쌍의 챔버(11), 상기 한 쌍의 챔버(11) 사이에 결합되며 구동부(14)와 연결되어 회전구동하는 외관(20), 상기 외관(20)을 가열하는 가열기(15) 및 쐐기(40)에 의해 상기 외관(20)의 회전력을 전달받아 회전구동하는 내관(30)을 포함한다.
상기 챔버(11)는 진공챔버로 한 쌍으로 구성되어, 상기 외관(20)의 길이방향 양측 끝단부에 결합되며, 일측 챔버(11)에는 선택적으로 개폐가 가능한 개폐문(13)이 구비된다.
그리고, 상기 챔버(11)에는 상기 외관(20)을 구동하는 구동부(14)가 설치되며, 상기 챔버는 물론 상기 외관(20)의 진공상태를 조절하는 진공펌프(12)가 구비되어 상기 챔버(11), 상기 외관(20) 및 상기 내관(30)의 진공상태를 조절한다.
또한, 바람직하게 상기 일측 챔버(11)를 개방하는 상기 개폐문(13)에는 신축(伸縮) 가능한 벨로우즈 누름장치(16)가 설치되는바, 상기 벨로우즈 누름장치(16)는 상기 진공펌프(12)의 동작으로 상기 챔버(11)가 진공상태가 되는지에 따라 전후진 동작한다. 이러한 상기 벨로우즈 누름장치(16)의 전진 동작으로 상기 내관(30)이 길이방향으로 압력을 받아 길이방향에 대해 안정적인 위치고정이 가능해진다. 이때 상기 내관(30)의 일단을 상기 벨로우즈 누름장치(16)가 접촉하여 가압함에 따라 상기 내관(30)의 타단에는 고정블록(17)이 바람직하게 설치된다. 상기 고정블록(17)은 콰츠로 제작되는 내관(30)의 단부를 보호하고 지지하는 역할을 한다.
바람직하게 상기 외관(20) 및 상기 내관(30)은 모두 길이방향에 대한 수직단면 상이 원형인 파이프 형태이다.
상기 외관(20)은 일측이 구동부(14)에 연결되어, 상기 구동부(14)의 작동에 따라 회전구동한다. 이러한 회전형 외관(20)의 길이방향 내부공간을 따라서는 상기 내관(30)이 일렬로 수용됨에 있어, 내관(30)의 외부 둘레면과 외관(20)의 내부 둘레면 사이에는 쐐기(40)가 결합된다. 그리고 이 쐐기(40)에 의해 내관(30)이 외관(20)의 내부에 지지고정되기 때문에, 상기 구동부(14)에 의해 외관(20)이 회전구동하면 내관(30)도 외관(20)과 동일한 중심축 상에서 회전구동하게 된다.
상기 쐐기(40)는 상기 내관(30)의 길이방향을 따라 특정 설치지점을 설정하여 설치하는 점 형태로 설치되거나, 또는 내관(30)의 길이방향을 따라 선 형태로 설치될 수 있다. 그리고 내관(30)의 둘레면을 따라서는 상기 어느 형태든 3 내지 6개의 쐐기(40)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 쐐기(40)는 상기 내관(30)을 지탱할 수 있을 정도로 상기 내관(30)과 외관(20) 사이에 가볍게 끼워진다. 실제 본 발명 유기물 승화정제장치는 상기 외관(20) 및 내관(30)의 회전속도가 분당 약 0.1∼0.5회의 속도로 회전하는바, 바람직하게는 0.2회 정도의 매우 저속으로 운영되기 때문에 상기 쐐기(40)가 상기 외관(20)과 내관(30)에 가볍게 끼워지는 것만으로도 상기 외관(20)의 회전력을 내관(30)에 충분히 전달 가능하다.
상기 유기재료(1)는 상기 구동부(14)에 연결되어 회전하는 상기 외관(20)에 쐐기(40)로 고정결합된 상기 내관(30)이 완만한 속도로 회전 구동됨에 따라, 상기 내관(30)의 내부 둘레면을 따라 둘레면 전체와 접촉한다. 이렇게 유기재료(1)가 내관(30)의 특정 표면에만 머무르는 상태로 정제공정이 진행되는 것이 아니라, 도 2(B)와 같이 내관(30)의 내부 둘레면 전체 표면과 접촉하며 정제공정이 이루어지기 때문에 정제공정 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다.
도 2(A)와 같이, 상기 내관(30)은 복수로 구비되어 길이방향을 따라 연속적으로 연결되도록 구성될 수 있다. 이때, 첫 번째로 배치되는 내관(30)은 정제되지 않은 시료인 유기재료(1)가 놓이는 로딩관(30a)이다. 상기 로딩관(30a)의 타측으로 다수의 내관(30)이 동일한 중심축 상에 일렬로 연결된다. 이는 상기 내관(30)이 고온, 중온, 저온으로 구분하여 가열되어 각각의 온도에 따른 성분의 정제물이 결정화되어 정제 수득되는 회수관(30b)인 내관(30)이 일렬로 연결되는 것이다. 여기서 상기 회수관(30b)의 개수는 도면상 4개로 하였으나, 실제로는 3개 내지 9개의 회수관(30b)이 일렬로 연결될 수 있는 등 필요에 따라 개수는 달라질 수 있다.
또한, 도 3과 같이, 복수로 구비되어 연속연결되는 상기 개별 내관(30)의 타단에는 외경에서 내경을 향해 경사면인 외측경사면(31)이 형성되고, 일단에는 상기 외측경사면(31)에 대응하는 내측경사면(32)이 형성된다. 따라서 하나의 개별 내관(30)의 외측경사면(31)이 이웃하는 다른 하나의 내관(30) 내측경사면(32)에 접촉결합되는 연속구성을 통해 복수의 내관(30)이 일렬로 연속하여 연결된다.
한편, 도 4 및 도 5와 같이, 회전형인 상기 내관(30)의 내부공간에는 관의 길이방향으로 구획부재(50)가 탈착 가능하게 설치될 수 있다. 도 4(B) 및 도 5(B)와 같이 내관(30)에 상기 구획부재(50)가 설치되면, 유기재료(1)의 접촉표면은 회전하는 내관(30)의 내부 둘레면 전체 뿐만 아니라 내관(30)에 설치된 구획부재(50)의 판면까지 더 확대된다. 이로 인해 유기재료(1)의 접촉표면이 한층 더 확대되어 동일 길이의 내관(30) 대비 비약적인 접촉표면을 제공할 수 있다. 당연하게도 본 발명의 내관(30)은 회전형이므로, 내관(30)의 회전에 따라 정제물은 내관(30)의 내벽면 전체와 구획부재(50)의 판면 전체에 쌓이게 된다. 따라서 본 발명에서는 동일 시간 대비 많은 양의 유기재료(1)를 정제할 수 있다.
상기 구획부재(50)는 도 4와 같이 방사형으로 구비될 수 있다. 방사의 형태는 삼각, 오각, 육각 등 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 바람직하게는 육각형태로 구성하여, 접촉표면이 보다 넓어질 수 있도록 한다. 그리고 이 방사형의 중앙에서 뻗어나간 각 단은 상기 내관(30)의 내부 둘레면에 접촉되도록 구성한다. 여기서 바람직하게 방사형 구획부재(51)의 방사형 중앙과 내관(30)의 중심축은 동일 축으로 구성하여, 회전 구동시 편심회전을 방지하여 내구성을 증진시킬 수 있도록 한다. 이렇게 방사형의 각 단이 각 내관(30)의 내부 둘레면에 접촉하도록 방사형 구획부재(51)를 구성하면 별도의 고정부재 없이도 방사형 구획부재(51)가 내관(30)의 내부에 고정될 수 있다.
또한, 상기 구획부재(50)는 도 5와 같이 상기 내관(30)에 동심원형의 관체로 구비될 수 있다. 동심원형 구획부재(52)는 동심원 관체(521)가 하나 또는 그 이상일 수 있으며, 바람직하게 2개의 동심원 관체(521)로 형성된다. 이때 바람직하게 동심원형 구획부재(52)의 각 동심원형 관체는 상기 내관(30)의 중심축과 동일축 상에서 길이방향을 따라 형성되며, 각 동심원 관체(521)는 서로를 연결하는 이격판(522)으로 연결되되, 상기 이격판(522)은 내관(30)의 중심에서 방사되는 형상으로 각 동심원 관체(521)를 연결한다. 또한, 도 6과 같이 상기 이격판(522)의 단에는 결합돌부(522a)가 형성되고, 상기 각 동심원 관체(521)에는 상기 이격판(522)의 결합돌부(522a)에 대응하는 결합홈(521a)이 구비되어 서로 조립결합한다.
상기와 같은 구성의 승화정제장치는 로딩관(30a)에 유기재료(1)를 투입한 후 챔버(11)의 개폐문(13)을 폐쇄하고 진공펌프(12)를 가동한다. 진공펌프(12)가 가동되면, 한쌍의 챔버와 외관(20)이 진공상태가 됨에 따라, 벨로우즈 누름장치(16)가 신장하여 고정블록(17)을 향해 로딩관(30a) 및 회수관(30b)이 연결결합된 내관(30) 전체를 길이방향으로 밀착가압한다. 이때, 내관(30)과 외관(20)의 사이에는 쐐기(40)가 결합되어 있기 때문에, 내관(30)은 쐐기(40)에 의해 원주방향에 대해 외관(20)에 위치고정되고, 벨로우즈 누름장치(16)와 고정블록(17)에 의해 길이방향에 대해 챔버(11)에 위치고정된다. 이때, 당연하게도 벨로우즈 누름장치(16)는 개폐문(13)과 베어링으로 결합되어 있다. 따라서 전체 내관(30)은 안정적인 상태를 유지한체, 구동부(14)에 의해 회전구동하는 외관(20)의 회전력을 전달받아 회전가능하게 된다.
한편, 한 쌍의 챔버(11)와 외관(20) 전체가 진공상태에 다다르면, 소량의 운송기체를 외관(20) 전체에 흘려주어 미세한 압력 기울기를 형성시킨다. 여기서 운송기체는 공지된 여러 운송기체가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 질소가스가 사용된다. 그리고 이러한 운송기체를 주입하기 위해 챔버(11) 일측에는 기체주입구(미도시됨)가 바람직하게 설치된다.
상기 다수의 내관(30)은 가열기(15)에 의해 서로 상이한 온도로 조절된다. 가열기(15)를 이용하여 온도를 서서히 올리면 외관(20) 전체에 걸쳐 온도 기울기가 형성된다. 때문에 로딩관(30a)에 놓인 유기재료(1)는 가열기(15)에 의해 가열되어 승화 또는 기화되어 상변태를 한다. 이때 형성된 유기재료(1)의 상변태 입자는 운동에너지를 얻는다. 운동에너지를 얻은 유기재료(1) 입자 중 불순물 입자는 상대적으로 가벼워 멀리까지 날아가 낮은 온도의 회수관(30b)에서 에너지를 잃고 쌓인다. 그런데 상대적으로 무거운 양품의 입자는 멀리 날아가지 못하고 가까운 회수관(30b)의 일정영역에 쌓이게 된다.
여기서, 본 발명 유기물 승화정제장치는 구동부(14)에 의해 회전하는 외관(20)과 동일 중심축으로 회전하는 내관(30)으로 인해 유기재료(1)가 내관(30)의 내부 둘레면 전체와 접촉 표면을 형성한다. 그리고 여기에 더해 내관(30)의 내부공간에 구획부재(50)가 설치되어 유기재료(1)의 접촉 표면은 내관(30)의 내부 둘레면은 물론 구획부재(50)의 판상까지 확대된다.
그렇기 때문에 본 발명에서는 내관(30)의 길이가 통상의 내관(30)과 동일한 길이임에도 불구하고, 유기재료(1)가 접촉하는 내관(30)의 표면적은 비약적으로 확대된다는 특징이 있다. 이같은 특징으로 본 발명 내관(30)인 회수관(30b)은 동일 길이임에도 관의 길이가 늘어난 것과 같은 효과를 부가할 수 있다. 회수관(30b)의 길이가 늘어나는 효과에 따라 전체 회수관(30b)에서는 가열기(15)에 의한 온도제어에 둔감해지는 효과가 생긴다. 다시 말해, 전체 회수관(30b)의 온도 기울기로 인해 불순물은 로딩관(30a)에서 멀리까지 날아가 낮은 온도인 기존 끝부분의 회수관(30b)까지 날아가 쌓인다. 그러나 무거운 양품의 정제물은 회전하는 회수관(30b) 및 회수관(30b)에 설치된 구획부재(50)로 인해 엉겨 붙을 수 있는 충분한 표면적이 확보되기 때문에 기존에 비해 멀리까지 날아갈 필요없이 확대된 표면적인 회수관(30b)의 둘레면 및 구획부재(50)의 판상에 쌓인다. 이로 인해 불순물이 쌓이는 불순물구간(1c)은 변화가 없으나, 양품이 쌓이는 양품구간(1a)은 짧아져 양자의 분리가 쉬워진다. 때문에, 양질의 정제물 회수율이 높아진다. 또한, 유기물 승화정제장치에서는 양질의 정제물과 불순물이 섞여 쌓이는 천이구간(1b)이 생기게 되는데, 본 발명에서는 상기와 같이 양품구간(1a)과 불순물구간(1c)이 멀어져 상기 천이구간(1b)이 짧아지는데, 이 또한 양질의 정제물 회수율을 높일 수 있는 이유가 된다.
더 나아가 본 발명의 유기물 승화정제장치는 외관(20)과 함께 회전하는 내관(30) 및 이 회전 내관(30)의 표면적을 증대시키는 구획부재(50)로 인해, 동일 길이 대비 늘어난 회수관(30b)의 효과를 갖는바, 이로 인해 회수관(30b)의 설계를 다양하게 시도할 수 있고, 이에 더해 회수관(30b)의 길이를 줄일 수 있어 전체 유기물 정제장치의 크기를 기존보다 작게 설계하는 것이 가능해 진다.
1: 유기재료 1a: 양품구간
1b: 천이구간 1c: 불순물구간
11: 챔버 12: 진공펌프
13: 개폐문 14: 구동부
15: 가열기 16: 벨로우즈 누름장치
17: 고정블록 20: 외관
30: 내관 30a: 로딩관
30b: 회수관 31: 외측경사면
32: 내측경사면 40: 쐐기
50: 구획부재 51: 방사형 구획부재
52: 동심원형 구획부재 521: 동심원 관체
522: 이격판

Claims (5)

  1. 챔버에 설치된 진공펌프에 의해 내부공간이 진공상태가 유지되는 외관의 외부에 설치된 가열기의 열을 이용해, 상기 일측 챔버의 개폐문을 통해 상기 외관으로 수용된 내관에 배치되는 유기재료를 정제하되,
    상기 외관을 구동부와 연결하여 축회전되도록 구성하고, 상기 내관은 상기 유기재료가 놓이는 로딩관 및 상기 유기재료의 정제물이 쌓이는 다수개의 회수관으로 구성하여, 상기 일측 챔버의 개폐문에 설치되어 상기 진공펌프의 동작으로 신축하는 벨로우즈 누름장치가 상기 타측 챔버에 설치된 고정블록을 향해 상기 로딩관 및 상기 각 회수관을 가압하여 길이방향으로 위치고정시킴과 함께, 상기 외관의 내측 둘레면과 상기 로딩관 및 상기 각 회수관의 외측둘레면 사이에는 쐐기를 개입시켜 상기 로딩관 및 상기 각 회수관을 상기 외관에 둘레방향으로 위치고정시킴으로써, 상기 쐐기에 의해 상기 외관의 회전력을 상기 로딩관 및 상기 각 회수관에 전달하여 상기 외관과 상기 로딩관 및 상기 각 회수관이 동일축으로 동시에 회전함에 따라, 정제시 상기 유기재료 및 정제물의 접촉 표면이 회전하는 상기 로딩관 및 상기 각 회수관의 내경 전체로 확대되어 상기 유기재료의 정제물이 상기 각 회수관의 내경 전체에 균일하게 쌓이는 것을 특징으로 하는 유기물 승화정제장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내관은 복수로 구비되어 길이방향으로 연속연결되되, 상기 각 내관은 타단에 외경에서 내경을 향해 경사면인 외측경사면이 형성되고 일단에는 상기 외측경사면에 대응하는 내측경사면을 형성하여, 상기 하나의 내관의 상기 외측경사면이 상기 다른 하나의 내관의 상기 내측경사면에 접촉결합하는 것으로 연속연결되는 것을 특징으로 하는 유기물 승화정제장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 내관의 내부에는 관의 길이방향으로 설치되어 내부공간을 길이방향으로 구획하되, 상기 내관의 중심에서 방사형으로 형성되는 방사형 구획부재를 더 설치하여 정제시 상기 유기재료의 접촉 표면을 확대하는 것을 특징으로 하는 유기물 승화정제장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 내관의 내부에는 관의 길이방향으로 설치되어 내부공간을 길이방향으로 구획하되, 상기 내관의 중심으로 동심원상으로 형성되는 동심원형 구획부재를 더 설치하여 정제시 상기 유기재료의 접촉 표면을 확대하는 것을 특징으로 하는 유기물 승화정제장치.
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