KR102260057B1

KR102260057B1 - 진공 건조장치 및 이를 활용한 건조 방법

Info

Publication number: KR102260057B1
Application number: KR1020200174082A
Authority: KR
Inventors: 이원희
Original assignee: 주식회사 에이엘테크
Priority date: 2020-12-14
Filing date: 2020-12-14
Publication date: 2021-06-03

Abstract

본 발명은 전지의 충진율을 높이기 위하여 소재를 건조시켜 부피를 줄일 수 있는 진공 건조장치 및 이를 활용한 건조 방법에 대한 것이며, 구체적으로 진공 건조장치에 있어서, 진공으로 형성되며, 소재를 건조시키는 진공챔버와 진공챔버에 연결되며, 가스 및 수분을 여과하는 여과장치와 여과장치에 연결되며, 가스 및 수분을 제거하는 배출장치와 진공챔버와 배출장치를 연결하며, 가스 및 수분이 배출되는 배출관을 구비한다.

Description

진공 건조장치 및 이를 활용한 건조 방법{Apparatus for Vacuum Drying and Method for Drying using the same}

본 발명은 전지의 충진율을 높이기 위하여 소재를 건조시켜 부피를 줄일 수 있는 진공 건조장치 및 이를 활용한 건조 방법에 대한 것이다.

특허문헌 001은 전구체 건조장치는, 일측으로 전구체가 투입되며, 상부가 반구형인 돔 구조로 이루어지는 건조로; 건조로의 상부와 연결되며, 건조로 내에 상기 전구체를 투입하는 전구체투입부; 건조로의 둘레에서 건조로와 격리된 채로 내부에 공급되는 열원을 통해 건조로를 가열하여 전구체를 1차 건조하는 가열실; 건조로 내에 설치되며, 건조로 내에 투입되는 전구체를 교반하는 교반부; 건조장치의 상부에 설치되며, 교반부에 제1 속도를 제공하는 제1 모터 및 제1 속도보다 큰 제2 속도를 제공하는 제2 모터가 구비되는 구동부; 및 건조로의 상부와 연결되며, 건조로 내에 산소 또는 질소를 투입하여 교반부에 의해 교반 중인 1차 건조된 전구체를 2차 건조하는 히터;를 포함하는 기술을 제시하고 있다.

특허문헌 002는 건조대상물이 수용을 위해 진공상태를 유지할 수 있도록 마련된 건조실과, 상기 건조대상물을 건조시키기 위해 상기 건조실로 원적외선을 조사하도록 마련된 원적외선히터와, 상기 건조대상물을 지지한 상태에서 회전 가능하도록 상기 건조실 저부에 마련된 회전판과, 원적외선을 반사시키도록 상기 건조실 내면에 마련된 반사판을 포함하는 기술을 제시하고 있다.

특허문헌 003은 진공 상태를 알려주는 진공 게이지가 형성되고, 상기의 고주파 발생기에는 전원 공급부와, 발생되는 고주파의 출력을 조절하는 고주파 출력조절 장치를 구비하며, 상기의 진공 건조실에는 진공 펌프와 냉각 장치 및 수분 제거용 트랩이 구비되며, 상기의 진공 펌프(8)에는 외부 공기 유입을 위한 공기 유입구와 정화장치 및 통풍구를 포함하는 기술을 제시하고 있다.

특허문헌 004는 마이크로웨이브를 이용한 저온진공건조장치는, 개폐 가능한 뚜껑을 갖는 외부 챔버; 상기 외부 챔버 내부에 설치되며, 마이크로웨이브의 외부 유출은 차단하면서 수증기는 통과될 수 있는 구조를 갖는 내부 챔버; 상기 내부 챔버의 내부로 마이크로웨이브를 방출하는 복수의 마이크로웨이브 발생장치; 상기 외부 챔버 및 내부 챔버를 진공화시키기 위한 진공펌프;를 포함하며, 상기 내부 챔버 내부에 건조대상물을 투입하여 상기 건조대상물을 건조토록 하되, 건조시 발생되는 수증기는 내부 챔버를 빠져나와 상기 외부 챔버 내벽면에서 응결되도록 하는 기술을 제시하고 있다.

KR 10-2069468 B1 (2020년01월16일) KR 10-2013-0110953 A (2013년10월10일) KR 10-2005-0121417 A (2005년12월27일) KR 10-2016-0024275 A (2016년03월04일)

종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 것이며, 본 발명은 진공 건조장치에 대한 발명이며, 진공 건조장치에 있어서, 진공으로 형성되며, 소재를 건조시키는 진공챔버(100); 상기 진공챔버(100)에 연결되며, 가스 및 수분을 여과하는 여과장치(400); 상기 여과장치(400)에 연결되며, 가스 및 수분을 제거하는 배출장치(500); 상기 진공챔버(100)와 상기 배출장치(500)를 연결하며, 가스 및 수분이 배출되는 배출관(600);을 포함하는 구성으로 이루어진다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 진공챔버(100); 여과장치(400); 배출장치(500); 배출관(600);로 이루어지는 발명에 상기 진공챔버(100)에 형성되며, 소재를 건조시키는 히팅챔버(200); 상기 히팅챔버(200)와 연결되며, 건조된 소재를 냉각시키는 쿨링챔버(300);를 부가한다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 진공챔버(100); 여과장치(400); 배출장치(500); 배출관(600);로 이루어지는 발명에 상기 히팅챔버(200)에 형성되며, 내부의 압력을 조절하는 압력조절장치(210); 상기 히팅챔버(200)의 내측면에 형성되며, 열이 공급됨에 따라 소재를 건조시키는 발열장치(220); 상기 히팅챔버(200)의 중심에 형성되며, 회전함에 따라 소재를 혼합시키는 혼합장치(230);를 부가한다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 진공챔버(100); 여과장치(400); 배출장치(500); 배출관(600);로 이루어지는 발명에 상기 발열장치(220)에 형성되며, 상기 히팅챔버(200)의 외주면에 이중으로 형성되는 발열판(221); 이중의 상기 발열판(221) 사이에 형성되는 열매체(222); 상기 열매체(222)의 온도를 조절하는 히팅장치(223);를 부가한다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 진공챔버(100); 여과장치(400); 배출장치(500); 배출관(600);로 이루어지는 발명에 상기 혼합장치(230)에 형성되며, 상기 히팅챔버(200)의 외측 단부에 형성되는 모터(231); 상기 모터(231)에 연결되며, 상기 히팅챔버(200)를 관통하여 형성되는 혼합축(232); 상기 혼합축(232)에 형성되며, 소재를 혼합시키는 복수의 임펠러(233);를 부가한다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 진공챔버(100); 여과장치(400); 배출장치(500); 배출관(600);로 이루어지는 발명에 상기 쿨링챔버(300)에 형성되며, 냉각수(301)가 순환되는 순환장치(310); 상기 쿨링챔버(300)의 중심에 형성되며, 소재를 분산시키는 분산장치(320);를 부가한다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 진공챔버(100); 여과장치(400); 배출장치(500); 배출관(600);로 이루어지는 발명에 상기 여과장치(400)에 형성되며, 상기 배출관(600)을 통해 관통하는 가스를 여과하는 여과필터(410); 상기 여과필터(410)에 형성되며, 가스와 함께 배출되는 수분을 증발시키는 증발장치(420);를 부가한다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 진공챔버(100); 여과장치(400); 배출장치(500); 배출관(600);로 이루어지는 발명에 상기 배출장치(500)에 형성되며, 상기 여과장치(400)에서 여과되어 배출되는 가스 및 수분을 냉각시켜 응축시키는 냉각장치(510); 상기 냉각장치(510)에 연결되며, 냉각된 후 배출되는 가스를 제거하는 제거장치(520);를 부가한다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 진공챔버(100); 여과장치(400); 배출장치(500); 배출관(600);로 이루어지는 발명에 상기 냉각장치(510)에 형성되며, 상기 배출관(600)이 연결되어 가스 및 수분을 냉각시키는 냉각부(511); 상기 냉각부(511)에 연결되며, 냉각되어 응축되는 응축수를 저장하는 저장부(513);를 부가한다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 진공챔버(100); 여과장치(400); 배출장치(500); 배출관(600);로 이루어지는 발명에 상기 제거장치(520)에 형성되며, 상기 냉각장치(510)에서 배출되는 가스를 흡입하는 흡입펌프(521); 상기 흡입펌프(521)에 연결되며, 가스를 제거수에 혼합시키는 혼합탱크(522);를 부가한다.

본 발명은 진공 건조장치를 활용한 건조 방법에 대한 발명이며, (a) 복수의 소재를 진공챔버(100)로 정량 공급하는 공급단계(S1100); (b) 상기 공급단계(S1100) 후, 상기 진공챔버(100)에 열을 공급하여 건조시키는 건조단계(S1300); (c) 상기 건조단계(S1300) 후, 상기 진공챔버(100) 내부의 혼합장치(230)를 회전하여 복수의 소재를 혼합하는 혼합단계(S1400); (d) 상기 혼합단계(S1400) 후, 건조된 소재를 냉각시키는 냉각단계(S1500);를 포함하는 구성으로 이루어진다.

본 발명은 진공 건조장치를 활용한 건조 방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 공급단계(S1100); 건조단계(S1300); 혼합단계(S1400); 냉각단계(S1500);로 이루어지는 발명에 상기 건조단계(S1300) 전, 상기 진공챔버(100)의 내부 압력을 조절하는 압력조절단계(S1200);를 부가한다.

본 발명은 진공 건조장치를 활용한 건조 방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 공급단계(S1100); 건조단계(S1300); 혼합단계(S1400); 냉각단계(S1500);로 이루어지는 발명에 상기 혼합단계(S1400) 중, 소재에서 발생하는 가스를 배출하는 배출단계(S1410); 상기 배출단계(S1410) 후, 가스를 여과하는 여과단계(S1420); 상기 여과단계(S1420) 중, 가스에 혼합된 수분을 증발하는 증발단계(S1430);를 부가한다.

본 발명은 전구체 및 LIOH로 형성되는 소재를 건조시켜 부피를 줄임에 따라 전지의 충진 효율을 높일 수 있는 것이다.

본 발명은 소재를 분산시키며 건조시키는 것으로 생산 효율을 높일 수 있는 것이다.

본 발명은 소재를 진공 상태에서 건조시킴에 따라 기화점을 낮출 수 있는 것이다.

본 발명은 소재의 외측에서 열매체가 회전함에 따라 균일한 열을 공급할 수 있는 것이다.

본 발명은 건조된 소재를 냉각시켜 소재의 응집력을 높일 수 있는 것이다.

본 발명은 열교환기에 의하여 소재에서 발생하는 가스를 제거할 수 있는 것이다.

본 발명은 소재의 건조시 발생하는 가스를 여과할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 진공 건조장치의 예시도.
도 2는 본 발명의 진공챔버의 사시도.
도 3은 본 발명의 진공챔버의 단면도.
도 4는 본 발명의 오존발생장치가 결합된 히팅챔버의 단면도.
도 5는 본 발명의 여과장치의 단면도.
도 6은 본 발명의 배출장치의 단면도.
도 7은 본 발명의 진공 건조장치를 활용한 건조 방법의 순서도.
도 8은 본 발명의 건조된 소재를 나타낸 예시도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.

(실시예 1-1) 본 발명은 진공 건조장치에 있어서, 진공 건조장치에 있어서, 진공으로 형성되며, 소재를 건조시키는 진공챔버(100); 상기 진공챔버(100)에 연결되며, 가스 및 수분을 여과하는 여과장치(400); 상기 여과장치(400)에 연결되며, 가스 및 수분을 제거하는 배출장치(500); 상기 진공챔버(100)와 상기 배출장치(500)를 연결하며, 가스 및 수분이 배출되는 배출관(600);를 포함한다.

(실시예 1-2) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 1-1에 있어서, 소재는 전구체 및 LIOH(Lithium hydroxide monohydrate)로 형성되는 것;을 포함한다.

(실시예 1-3) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 1-1에 있어서, 상기 진공챔버(100)는 회전함에 따라 소재를 균일하게 가열하는 것;을 포함한다.

(실시예 1-4) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 1-1에 있어서, 상기 진공 건조장치에 형성되며, 상기 진공챔버(100)의 압력, 온도, 습도 중 선택된 하나를 제어하는 제어장치(110);를 포함한다.

본 발명은 진공 건조장치에 대한 것이다. 구체적으로 진공 건조장치는 소재를 건조시켜 전지의 충진량을 높일 수 있으며, 공정시간을 줄여 생산량을 향상시킬 수 있는 것이다. 일반적으로 전지를 생성할 때 충진되는 소재인 전구체와 LIOH는 입자가 작아짐에 따라 소재간의 공간이 많이 발생하여 부피가 증가한다. 이때, 소재를 건조시키면 전구체와 LIOH가 서로 결합되어 부피가 작아지는 것으로 충진량이 늘어난다. 이러한 진공 건조장치는 소재를 진공상태로 건조시키는 진공챔버(100)가 형성되며, 진공챔버(100)는 가열되어 회전함에 따라 내부에 수용되는 소재를 일정하게 건조시킬 수 있다. 그리고 진공챔버(100)를 건조시키는 과정에서 발생되는 가스와 수분이 외부로 방출되며, 가스와 수분을 여과하여 배출시키는 여과장치(400)와 배출장치(500)가 형성된다. 또한, 여과장치(400)와 배출장치(500)는 배출관(600)에 의하여 가스와 수분을 이동시킨다.

이와 같이 소재를 건조시키기 위한 진공 건조장치는 제어장치(110)에 의하여 진공챔버(100) 내부의 압력을 조절하여 진공상태로 형성하고, 진공챔버(100)의 내부 온도 및 습도를 제어한다. 그리고 진공챔버(100)에서 건조된 소재가 외부로 배출되도록 제어하는 것으로 소재의 변형을 방지하도록 건조와 냉각시키는 것이다.

따라서, 본 발명의 진공 건조장치는 전지에 충진되는 소재인 전구체와 LIOH를 진공상태로 건조시켜 전지의 충진량을 증가시킬 수 있는 특징을 가진다.

(실시예 2-1) 본 발명은 진공 건조장치에 대한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 진공챔버(100)에 형성되며, 소재를 건조시키는 히팅챔버(200); 상기 히팅챔버(200)와 연결되며, 건조된 소재를 냉각시키는 쿨링챔버(300);를 포함한다.

(실시예 2-2) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 2-1에 있어서, 상기 히팅챔버(200)의 온도는 100 ~ 300 ℃로 형성되는 것;을 포함한다.

(실시예 2-3) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 2-2에 있어서, 상기 쿨링챔버(300)의 온도는 15 ~ 35 ℃로 형성되는 것;을 포함한다.

(실시예 2-4) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 2-1에 있어서, 상기 히팅챔버(200) 및 상기 쿨링챔버(300)에 형성되며, 상기 소재의 외측에서 회전시키는 회전장치;를 포함한다.

(실시예 2-5) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 2-1에 있어서, 상기 히팅챔버(200) 및 상기 쿨링챔버(300)는 소재를 이송시키는 게이트밸브(120); 상기 게이트밸브(120)에 연결되며, 소재가 이송되는 이송관(130);을 포함한다.

본 발명은 진공챔버(100)에 대한 것이며, 구체적으로 진공챔버(100)는 소재를 건조시켜 냉각시키는 것이다. 이러한 진공챔버(100)는 소재를 건조시키는 히팅챔버(200)와 쿨링챔버(300)가 형성되며, 히팅챔버(200)와 쿨링챔버(300)는 서로 연결되어 소재를 건조시킨 후 냉각시킴에 따라 소재의 부피를 줄이는 것이다. 히팅챔버(200)는 내부 압력이 조절되어 진공 상태로 형성되는 것이며, 이는 소재의 기화점을 낮추기 위한 것이다. 그리고 쿨링챔버(300)는 진공 상태를 유지함이 바람직하나 소재를 냉각시키는 용도로 진공 상태를 유지하지 않아도 무관하다 할 수 있다. 또한, 히팅챔버(200)와 쿨링챔버(300)는 서로 연결되도록 게이트밸브(120)가 형성되며, 히팅챔버(200)는 게이트밸브(120)를 통해 소재가 이송되도록 이송홀이 형성된다. 이때, 이송홀은 양면이 사선으로 형성되어 소재의 이송이 원활하도록 유도하며, 히팅챔버(200)는 진동이 발생함에 따라 소재의 이동을 유도한다. 그리고 히팅챔버(200)는 소재를 건조하기 위하여 100 ~ 250℃까지 가열하는 것이며, 이는 전구체 및 LIOH의 임계점이 100 ~ 250℃에서 임계점이 형성됨이다. 또한, 쿨링챔버(300)는 상온과 동일하거나 유사한 온도인 15 ~ 35℃로 형성되어 소재를 냉각시키는 것이다. 이와 같이 온도가 조절되는 히팅챔버(200)와 쿨링챔버(300)는 회전장치에 의하여 소재의 외측에서 회전하는 것이며, 진공챔버(100)의 회전에 의하여 소재에 열이 균일하게 전달된다.

따라서, 본 발명의 진공챔버(100)는 내부가 진공으로 형성되며, 히팅 및 쿨링이 진행되어 효과적으로 소재를 건조시킬 수 있는 특징을 가진다.

(실시예 3-1) 본 발명은 진공 건조장치에 대한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 히팅챔버(200)에 형성되며, 내부의 압력을 조절하는 압력조절장치(210); 상기 히팅챔버(200)의 내측면에 형성되며, 열이 공급됨에 따라 소재를 건조시키는 발열장치(220); 상기 히팅챔버(200)의 중심에 형성되며, 회전함에 따라 소재를 혼합시키는 혼합장치(230);를 포함한다.

(실시예 3-2) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 압력조절장치(210)에 형성되며, 상기 히팅챔버(200) 내부의 공기를 흡입하는 진공펌프;를 포함한다.

(실시예 3-3) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 3-2에 있어서, 상기 발열장치(220)에 형성되며, 상기 히팅챔버(200)의 내주면에 이중으로 형성되는 발열판(221); 이중의 상기 발열판(221) 사이에 형성되는 열매체(222);를 포함한다.

(실시예 3-4) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 히팅챔버(200)의 외측에 형성되며, 상기 열매체(222)의 온도를 조절하는 히팅장치(223);를 포함한다.

본 발명은 히팅챔버(200)에 대한 것이며, 구체적으로 히팅챔버(200)는 소재를 수용하며, 내부를 가열하여 소재를 건조시키는 것이다. 이러한 히팅챔버(200)는 내부의 압력을 조절하여 진공상태로 형성하며, 외부에서 열이 공급됨에 따라 내부의 온도를 상승시키는 것이다. 그로 인해 내부에서 회전하는 소재가 균일하게 건조되는 것이다. 이때, 히팅챔버(200)는 내부의 압력을 조절하는 압력조절장치(210)가 형성되며, 압력조절장치(210)는 진공펌프에 의하여 진공 상태로 형성된다. 그리고 히팅챔버(200)는 내측면에 발열장치(220)가 형성되며, 발열장치(220)는 히팅챔버(200)의 내주면에 이중으로 형성되는 발열판(221)이 형성된다. 발열판(221)은 이중으로 형성됨에 따라 복수의 발열판(221) 사이에 오일, 물 등의 열매체(222)가 수용되어 열을 발산하는 것이다. 그리고 발열판(221)은 히팅챔버(200)가 회전할 때 함께 회전하거나 히팅챔버(200)는 고정되고 히팅챔버(200)의 내주면에서 회전함에 따라 소재를 균일하게 가열한다. 또한, 발열판(221)에 의하여 히팅챔버(200)의 온도가 상승하도록 열매체(222)에 열을 공급하는 히팅장치(223)가 형성된다. 히팅장치(223)는 히팅챔버(200)의 내부 온도가 70 ~ 85℃까지 상승하도록 열을 조절하는 것으로 내부 온도가 상승하기 위하여 히팅챔버(200)의 표면 온도는 230℃까지 상승시키는 것이다.

이와 같이 히팅챔버(200)는 내부의 온도를 상승시켜 소재를 건조시키는 것으로 혼합장치(230)에 의하여 소재를 순환시킴에 따라 건조 효과를 높일 수 있다.

(실시예 3-5) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 혼합장치(230)에 형성되며, 상기 히팅챔버(200)의 외측 단부에 형성되는 모터(231); 상기 모터(231)에 연결되며, 상기 히팅챔버(200)를 관통하여 형성되는 혼합축(232); 상기 혼합축(232)에 형성되며, 소재를 혼합시키는 복수의 임펠러(233);를 포함한다.

(실시예 3-6) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 3-5에 있어서, 상기 모터(231)는 상기 혼합축(232)을 90 ~ 300rpm으로 회전하는 것;을 포함한다.

(실시예 3-7) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 3-5에 있어서, 상기 임펠러(233)는 내부가 개방되어 소재가 관통되도록 형성되는 것;을 포함한다.

본 발명은 혼합장치(230)에 대한 것이며, 구체적으로 혼합장치(230)는 히팅챔버(200)를 관통하도록 형성되며, 회전함에 따라 히팅챔버(200) 내부의 소재를 순환시키는 것이다. 이러한 혼합장치(230)는 히팅챔버(200)의 일단부에 형성되는 모터(231)에 의하여 히팅챔버(200)를 관통하여 형성되는 혼합축(232)을 회전시킨다. 이때, 모터(231)는 혼합축(232)을 90 ~ 110rpm으로 회전시키나 100rpm으로 회전시키는 것이 바람직하다. 그리고 혼합축(232)에는 복수의 임펠러(233)가 등간격으로 다양한 위치에 형성되며, 임펠러(233)는 소재의 위치가 상시 가변되며, 히팅챔버(200) 내부에서 분산되도록 유도한다. 그리고 임펠러(233)는 내부가 개방되어 소재가 관통함에 따라 임펠러(233)와 소재의 접촉 면적을 최소화하여 소재의 변형을 방지할 수 있다.

(실시예 3-8) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 히팅챔버(200)에 형성되며, 오존을 발생시키는 오존발생장치(240);를 포함한다.

(실시예 3-9) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 3-8에 있어서, 상기 오존발생장치(240)는 상기 히팅챔버(200)의 외측에 형성되어 오존을 공급하는 것;을 포함한다.

(실시예 3-10) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 3-8에 있어서, 상기 오존발생장치(240)는 상기 히팅챔버(200)의 내측에 형성되며, 오존을 생성하는 UVC램프(250)로 형성되는 것;을 포함한다.

본 발명은 히팅챔버(200)에 대한 것이며, 구체적으로 히팅챔버(200) 내부로 오존을 투입하여 산화력을 높일 수 있는 것이다. 이러한 히팅챔버(200)는 외측 및 내측에 오존발생장치(240)가 형성되며, 오존발생장치(240)에 의하여 발생되는 오존에 의하여 소재의 산화를 높인다. 이는 소재의 건조과정에서 발생하는 수분이 증발된 후 발생되는 산소와 오존을 반응시켜 산화력을 높이는 것이다. 오존발생장치(240)는 외부에 형성될 경우 연결관에 의하여 오존이 투입되는 것으로 히팅챔버(200)의 산소량, 수분량 등에 따라 오존의 투입량 및 시간이 조절된다. 그리고 오존발생장치(240)는 UVC로 형성되어 히팅챔버(200) 내부에 형성될 수 있으며, UVC는 자외선을 조사할 때 외부에서 산소를 공급하거나 소재의 건조과정 중 발생되는 산소와 반응하여 오존을 발생시킬 수 있다. 이와 같이 오존발생장치(240)에서 발생되는 오존은 소재를 산화한 후 배출장치(500)에 의하여 여과 및 제거되는 것으로 외부로 오존이 방출되는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 히팅챔버(200)는 오존이 공급됨에 따라 소재의 산화력을 높일 수 있는 특징을 가진다.

(실시예 4-1) 본 발명은 진공 건조장치에 대한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 쿨링챔버(300)에 형성되며, 냉각수(301)가 순환되는 순환장치(310); 상기 쿨링챔버(300)의 중심에 형성되며, 소재를 분산시키는 분산장치(320);를 포함한다.

(실시예 4-2) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 4-1에 있어서, 상기 순환장치(310)는 냉가수가 공급되는 냉각수(301)공급장치;를 포함한다.

(실시예 4-3) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 4-2에 있어서, 상기 순환장치(310)에 형성되며, 냉각수(301)의 온도 및 쿨링챔버(300) 내부의 온도를 측정하는 온도센서;를 포함한다.

(실시예 4-4) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 4-3에 있어서, 상기 분산장치(320)에 형성되며, 내부에 냉각수(301)가 순환되어 회전하는 순환축(321);을 포함한다.

(실시예 4-5) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 4-1에 있어서, 상기 순환축(321)에 형성되며, 냉각수(301)가 순환되어 소재를 분산시키는 분산판(322);을 포함한다.

(실시예 4-6) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 4-5에 있어서, 상기 순환축(321)과 분산판(322)은 냉각수(301)공급장치에 연결되어 냉각수(301)가 순환되는 것;을 포함한다.

본 발명은 쿨링챔버(300)에 대한 것이며, 구체적으로 히팅챔버(200)에서 이송되는 소재를 냉각시키는 것이다. 이러한 쿨링챔버(300)는 소재를 건조시킴에 따라 서로 결합되는 복수의 소재가 분리되지 않도록 냉각시키는 것이다. 이때, 쿨링챔버(300)는 소재가 냉각될 때 수분이 발생하지 않도록 진공 상태로 형성된다. 또한, 쿨링챔버(300)는 상온과 동일하거나 유사한 온도로 소재를 냉각시킴에 따라 소재의 변형을 방지한다. 이러한 쿨링챔버(300)는 냉각수(301)가 순환되어 소재를 냉각시키는 순환장치(310)가 형성되며, 순환장치(310)는 회전함에 따라 소재를 균일하게 냉각시킨다. 그리고 순환장치(310)는 냉각수(301)공급장치가 연결되어 냉각수(301)의 온도가 일정하게 유지되도록 순환되며, 온도센서에 의하여 쿨링챔버(300) 내부의 온도를 유지할 수 있다. 또한, 쿨링챔버(300)의 내측에는 분산장치(320)가 형성되며, 분산장치(320)는 히팅챔버(200)의 혼합장치(230)와 동일하게 형성되나 모터(231)에 의하여 회전하며, 쿨링챔버(300)를 관통하는 순환축(321)이 형성된다. 순환축(321)은 외측에 등간격으로 형성되는 분산판(322)이 형성되어 순환축(321)이 회전하면 소재를 분산시킨다. 그리고 순환축(321)과 분산판(322)은 내부에 냉각수(301)가 순환되어 소재에 접하여 냉각 효과를 극대화시킬 수 있다.

(실시예 5-1) 본 발명은 진공 건조장치에 대한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 여과장치(400)에 형성되며, 상기 배출관(600)을 통해 관통하는 가스를 여과하는 여과필터(410); 상기 여과필터(410)에 형성되며, 가스와 함께 배출되는 수분을 증발시키는 증발장치(420);를 포함한다.

(실시예 5-2) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 5-1에 있어서, 상기 여과필터(410)는 유해물질 및 냄새를 제거하는 것;을 포함한다.

(실시예 5-3) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 5-1에 있어서, 상기 여과필터(410)는 상기 여과장치(400)의 내부에 충진되어 형성되는 것;을 포함한다.

(실시예 5-4) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 5-1에 있어서, 상기 증발장치(420)에 형성되며, 상기 여과장치(400)의 외측면에 결합되는 결합판(421); 상기 결합판(421)을 가열하는 가열장치(422);를 포함한다.

(실시예 5-5) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 5-4에 있어서, 상기 가열장치(422)는 상기 결합판(421)으로 전류를 공급하여 가열하는 것;을 포함한다.

본 발명은 여과장치(400)에 대한 것이며, 구체적으로 여과장치(400)는 히팅챔버(200)에서 소재를 건조시킬 때 발생하는 가스 및 수분이 배출될 때 가스에 포함되는 수분을 증발시킴과 동시에 가스의 유해물질 및 냄새를 제거하는 것이다. 이러한 여과장치(400)는 히팅챔버(200)에서 연결되는 배출관(600)에 형성되며, 가스 및 수분이 관통되도록 형성된다. 이때, 여과장치(400)는 여과필터(410)가 내부의 단변 방향으로 결합되거나 내부에 충진되어 가스의 유해물질 및 냄새를 제거한다. 여과필터(410)는 냄새를 제거하는 활성탄 필터 등의 탈취필터로 형성되며, 미세한 유해물질을 여과하기 위하여 헤파필터로 사용될 수 있다. 그리고 여과장치(400)의 외측면에는 결합판(421)이 형성되며, 결합판(421)은 가열장치(422)에 의하여 가열된다. 이는 결합판(421)의 온도가 상승함에 따라 가스와 함께 배출되는 수분을 제거하기 위함으로 수분이 배출관(600)을 통해 히팅챔버(200)로 유입되는 것을 방지하는 것이다. 그리고 결합판(421)은 가열장치(422)에서 공급되는 전류에 의하여 가열되는 것이나 다양한 방법으로 가열될 수 있다.

따라서, 여과장치(400)는 히팅챔버(200)에서 발생하는 가스 및 수분을 여과하여 외부로 배출시키는 것으로 유해물질이 외부로 방출되는 것을 방지하는 특징을 가진다.

(실시예 6-1) 본 발명은 진공 건조장치에 대한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 배출장치(500)에 형성되며, 상기 여과장치(400)에서 여과되어 배출되는 가스 및 수분을 냉각시켜 응축시키는 냉각장치(510); 상기 냉각장치(510)에 연결되며, 냉각된 후 배출되는 가스를 제거하는 제거장치(520);를 포함한다.

(실시예 6-2) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 6-1에 있어서, 상기 냉각장치(510)에 형성되며, 상기 배출관(600)이 연결되어 가스 및 수분을 냉각시키는 냉각부(511); 상기 냉각부(511)에 연결되며, 냉각되어 응축되는 응축수를 저장하는 저장부(513);를 포함한다.

(실시예 6-3) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 6-1에 있어서, 상기 냉각부(511)의 일측면에 형성되며, 상기 냉각부(511)의 온도를 조절하는 열교환기(512);를 포함한다.

(실시예 6-4) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 6-1에 있어서, 상기 열교환기(512)는 냉각부(511)의 하부의 열을 순환시켜 상부로 공급시키는 것;을 포함한다.

(실시예 6-5) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 6-1에 있어서, 상기 냉각부(511)는 가스 및 수분을 10 ℃로 냉각시키는 것;을 포함한다.

(실시예 6-6) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 6-5에 있어서, 상기 저장부(513)에 형성되며, 응축수를 배출시키는 배출부(514);를 포함한다.

(실시예 6-7) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 6-6에 있어서, 상기 배출부(514)에 형성되며, 응축수를 정화하는 정화장치;를 포함한다.

본 발명은 배출장치(500)에 대한 것이며, 구체적으로 배출장치(500)는 여과장치(400)에 의하여 여과되어 배출되는 가스를 제거하는 것이다. 이러한 배출장치(500)는 가스에 포함된 소량의 수분을 제거하기 위하여 가스를 냉각시키는 냉각장치(510)가 형성된다. 냉각장치(510)는 가스 및 수분을 냉각시키는 냉각부(511)가 형성되며, 냉각부(511)는 저장부(513)와 연결되어 열교환기(512)에 의하여 가스에 혼합된 수분을 응축수로 생성한다. 그리고 열교환기(512)는 냉각부(511)의 일측면에 형성되며, 열교환기(512)의 양단부는 냉각부(511)의 상단과 하단에 각각 연결된다. 이때, 열교환기(512)의 일단부는 냉각부(511)의 상단에 결합됨에 따라 가스의 온도를 하강시키며, 열교환기(512)의 타단부는 냉각부(511)의 하단에 결합되어 가스의 온도에 따라 열교환기(512)의 온도가 낮게 형성된다. 이때, 냉각부(511)의 온도는 10℃로 형성되어 열교환기(512)의 온도가 낮게 형성되며, 열교환기(512)는 냉각시설이 형성되어 냉각부(511)의 온도를 10℃로 형성될 수 있는 것이다. 그리고 냉각부(511)는 가스가 저장부(513)로 공급되는 공급관과 저장부(513)에서 제거장치(520)로 가스가 이동하는 이동관이 형성된다. 저장부(513)는 냉각부(511)에 의하여 가스에 혼합된 수분이 응축수로 생성되어 저장된다. 이때, 저장부(513)는 응축수가 배출되는 배출부(514)가 형성되며, 배출부(514)는 정화장치가 형성되어 응축수를 정화한다. 그리고 정화된 응축수는 쿨링챔버(300)로 공급되어 냉각수(301)로 사용될 수 있다.

(실시예 6-8) 본 발명의 진공 건조장치는 실시예 6-1에 있어서, 상기 제거장치(520)에 형성되며, 상기 냉각장치(510)에서 배출되는 가스를 흡입하는 흡입펌프(521); 상기 흡입펌프(521)에 연결되며, 가스를 제거수에 혼합시키는 혼합탱크(522);를 포함한다.

본 발명은 제거장치(520)에 대한 것이며, 구체적으로 제거장치(520)는 가스 및 수분을 냉각시켜 응축수를 생성한 후 가스를 제거하는 것이다. 이러한 제거장치(520)는 냉각장치(510)에서 응축수로 응축된 후 가스를 흡입하는 흡입펌프(521)가 형성된다. 흡입펌프(521)는 소량의 수분과 함께 가스를 흡입하는 수분식 펌프로 형성되며, 흡입펌프(521)에 의하여 흡입되는 가스는 혼합탱크(522)로 전달되어 가스를 제거수에 혼합시킨다. 이때, 제거수는 흡입펌프(521)로 순환되어 흡입펌프(521)를 구동시키는 것이다.

(실시예 7-1) 본 발명은 진공 건조장치를 활용한 건조 방법에 대한 것이며, 진공건조장치를 활용한 소재 건조 방법에 있어서, (a) 복수의 소재를 진공챔버(100)로 정량 공급하는 공급단계(S1100); (b) 상기 공급단계(S1100) 후, 상기 진공챔버(100)에 열을 공급하여 건조시키는 건조단계(S1300); (c) 상기 건조단계(S1300) 후, 상기 진공챔버(100) 내부의 혼합장치(230)를 회전하여 복수의 소재를 혼합하는 혼합단계(S1400); (d) 상기 혼합단계(S1400) 후, 건조된 소재를 냉각시키는 냉각단계(S1500);를 포함한다.

(실시예 7-2) 본 발명의 진공 건조장치를 활용한 건조 방법은 실시예 7-1에 있어서, 상기 건조단계(S1300) 중, 상기 진공챔버(100)의 내부 압력을 조절하는 압력조절단계(S1200);를 포함한다.

(실시예 7-3) 본 발명의 진공 건조장치를 활용한 건조 방법은 실시예 7-1에 있어서, 상기 혼합단계(S1400) 중, 소재에서 발생하는 가스를 배출하는 배출단계(S1410); 상기 배출단계(S1410) 후, 가스를 여과하는 여과단계(S1420); 상기 여과단계(S1420) 중, 가스에 혼합된 수분을 증발시키하는 증발단계(S1430);를 포함한다.

본 발명은 진공 건조장치를 활용한 소재 건조 방법에 대한 것이며, 구체적으로 전구체 및 LIOH로 형성되는 복수의 소재를 혼합하여 건조시키는 것이다. 이러한 진공 건조장치는 진공으로 형성되며, 소재를 건조시키는 진공챔버(100)와 진공챔버(100)에 연결되며, 가스 및 수분을 여과하는 여과장치(400)와 여과장치(400)에 연결되며, 가스 및 수분을 제거하는 배출장치(500)가 형성된다.

그리고 진공 건조장치를 활용한 건조 방법으로는 전구체 및 LIOH(Lithium hydroxide monohydrate)로 형성되는 복수의 소재를 진공챔버(100)로 정량 공급한다. 이때, 소재를 공급하는 공급단계(S1100)에서는 진공챔버(100)의 히팅챔버(200)로 소재를 공급하는 것이며, 히팅챔버(200)에서 건조된 소재는 쿨링챔버(300)에서 냉각된다. 이와 같이 공급단계(S1100)에서 공급된 소재는 건조단계(S1300)에서 히팅챔버(200)에서 열에 의하여 건조되며, 히팅챔버(200)는 회전을 하며 내부의 소재를 건조시킨다. 그리고 히팅챔버(200)는 압력조절단계(S1200)에서 내부의 압력을 조절하여 진공상태로 형성되며, 히팅챔버(200)의 내부에 형성되는 혼합장치(230)에 의하여 혼합된다. 혼합단계(S1400)에서 혼합장치(230)는 90 ~ 300rpm으로 회전하여 소재를 분산시킨다. 그리고 혼합단계(S1400)에서 소재의 건조 중 발생하는 가스는 배출단계(S1410)에 의하여 배출되고 배출된 가스는 여과장치(400)에서 여과된다. 이때, 여과장치(400)에서 가스가 여과되는 여과단계(S1420) 중 가스에 혼합된 수분은 증발단계(S1430)에서 수분이 제거된다. 또한, 증발단계(S1430)에서 수분이 증발된 가스는 냉각장치(510) 및 제거장치(520)로 이동하여 제거된다.

이와 같이 건조된 소재는 부피가 감소하여 생산량을 증가시키고 쿨링챔버(300)로 이동하여 냉각되는 것으로 냉각단계(S1500)에서 소재는 냉각됨에 따라 균일한 크기로 복수의 소재가 결합되어 결정화도가 향상되어 충진율을 높일 수 있다.

100: 진공챔버 110: 제어장치
120: 게이트밸브 130: 이송관
200: 히팅챔버 210: 압력조절장치
220: 발열장치 221: 발열판
222: 열매체 223: 히팅장치
230: 혼합장치 231: 모터
232: 혼합축 233: 임펠러
240: 오존발생장치 250: UVC램프
300: 쿨링챔버 301: 냉각수
310: 순환장치 320: 분산장치
321: 순환축 322: 분산판
400: 여과장치 410: 여과필터
420: 증발장치 421: 결합판
422: 가열장치 500: 배출장치
510: 냉각장치 511: 냉각부
512: 열교환기 513: 저장부
514: 배출부 520: 제거장치
521: 흡입펌프 522: 혼합탱크
600: 배출관 S1100: 공급단계
S1200: 압력조절단계 S1300: 건조단계
S1400: 혼합단계 S1410: 배출단계
S1420: 여과단계 S1430: 증발단계
S1500: 냉각단계

Claims

진공 건조장치에 있어서,
진공으로 형성되며, 소재를 건조시키는 진공챔버(100);
상기 진공챔버(100)에 연결되며, 가스 및 수분을 여과하는 여과장치(400);
상기 여과장치(400)에 연결되며, 가스 및 수분을 제거하는 배출장치(500);
상기 진공챔버(100)와 상기 배출장치(500)를 연결하며, 가스 및 수분이 배출되는 배출관(600);
상기 여과장치(400)에 형성되며, 상기 배출관(600)을 통해 관통하는 가스를 여과하는 여과필터(410);
상기 여과필터(410)에 형성되며, 가스와 함께 배출되는 수분을 증발시키는 증발장치(420);
상기 증발장치(420)에 형성되며, 상기 여과장치(400)의 외측면에 결합되는 결합판(421);
상기 결합판(421)을 가열하는 가열장치(422);
상기 가열장치(422)는 상기 결합판(421)으로 전류를 공급하여 가열하는 것;을 포함하는 진공 건조장치.
청구항 1에 있어서,
상기 진공챔버(100)에 형성되며, 소재를 건조시키는 히팅챔버(200);
상기 히팅챔버(200)와 연결되며, 건조된 소재를 냉각시키는 쿨링챔버(300);를 포함하는 진공 건조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 히팅챔버(200)에 형성되며, 내부의 압력을 조절하는 압력조절장치(210);
상기 히팅챔버(200)의 내측면에 형성되며, 열이 공급됨에 따라 소재를 건조시키는 발열장치(220);
상기 히팅챔버(200)의 중심에 형성되며, 회전함에 따라 소재를 혼합시키는 혼합장치(230);를 포함하는 진공 건조장치.
청구항 3에 있어서,
상기 발열장치(220)에 형성되며, 상기 히팅챔버(200)의 외주면에 이중으로 형성되는 발열판(221);
이중의 상기 발열판(221) 사이에 형성되는 열매체(222);
상기 열매체(222)의 온도를 조절하는 히팅장치(223);를 포함하는 진공 건조장치.
청구항 2에 있어서,
상기 쿨링챔버(300)에 형성되며, 냉각수(301)가 순환되는 순환장치(310);
상기 쿨링챔버(300)의 중심에 형성되며, 소재를 분산시키는 분산장치(320);를 포함하는 진공건조장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 배출장치(500)에 형성되며, 상기 여과장치(400)에서 여과되어 배출되는 가스 및 수분을 냉각시켜 응축시키는 냉각장치(510);
상기 냉각장치(510)에 연결되며, 냉각된 후 배출되는 가스를 제거하는 제거장치(520);를 포함하는 진공 건조장치.
진공 건조장치를 활용한 소재 건조 방법에 있어서,
(a) 복수의 소재를 진공챔버(100)로 정량 공급하는 공급단계(S1100);
(b) 상기 공급단계(S1100) 후, 상기 진공챔버(100)에 열을 공급하여 건조시키는 건조단계(S1300);
(c) 상기 건조단계(S1300) 후, 상기 진공챔버(100) 내부의 혼합장치(230)를 회전하여 복수의 소재를 혼합하는 혼합단계(S1400);
(d) 상기 혼합단계(S1400) 후, 건조된 소재를 냉각시키는 냉각단계(S1500);
상기 건조단계(S1300) 전, 상기 진공챔버(100)의 내부 압력을 조절하는 압력조절단계(S1200);
상기 혼합단계(S1400) 중, 소재에서 발생하는 가스를 배출하는 배출단계(S1410);
상기 배출단계(S1410) 후, 가스를 여과하는 여과단계(S1420);
상기 여과단계(S1420) 중, 가스에 혼합된 수분을 청구항 1의 증발장치에서 증발하는 증발단계(S1430);를 포함하는 진공 건조장치를 활용한 건조 방법.
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