KR102366372B1 - 파우더 플라즈마 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 파우더를 수납하는 공간인 파우더수납부를 구비하는 챔버부; 상기 챔버부 내부에 구비되어 상기 파우더를 교반하는 하나 이상의 교반부재; 상기 챔버부를 고정시키는 하우징부; 및 상기 파우더수납부 내부로 가스를 주입하는 유로가 구비되고, 상기 교반부재와 연결되어 상기 교반부재를 회전시키는 샤프트부재;를 포함하는 파우더 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.

Description

파우더 플라즈마 처리장치{PLASMA PROCESSING SYSTEM FOR POWDER}

본 발명은 파우더 플라즈마 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대용량의 파우더를 전체적으로 균일하게 플라즈마 처리할 수 있는 파우더 플라즈마 처리장치에 관한 것이다.

최근 초미세분말로 100nm 크기 이하의 입자크기를 갖는 파우더에 연구 및 활용이 많이 되고 있으나, 이와 같은 초미세입자의 경우 입자간 거리가 매우 가까워서 입자간 발데르발스 힘(van der Waals force)이 입자 자신의 중력보다 매우 크고, 높은 표면에너지를 낮추기 위하여 상호응집이 일어나기 쉬운데, 이것은 미세입자의 고유특성을 저하시킬 뿐만 아니라 미세입자의 혼합, 분산, 코팅, 복합재료화 등 모든 분야에 걸쳐 실제 상업화에 장애가 되고 있다. 또한, 특정 재료의 파우더의 경우 공기중에 수분 등을 흡수하여 표면에 친수성기를 나타내고 이에 의하여 파우더 고유의 특성이 변질되는 등의 문제가 발생한다.

이와 같이, 물성이나 기능이 우수한 고성능/고기능성 파우더 재료에 대한 용도가 증가함에 따라, 파우더에 대한 기계적 기능적 물성을 향상시키기 위하여 열 표면처리, 화학적 표면처리, 전기 화학적 표면처리, 플라즈마 표면처리, 표면코팅 및 커플링제 처리 등과 같은 다양한 표면처리 기술이 개발되고 있다. 이 중 플라즈마 표면처리 기술은 소재 자체의 특성을 그대로 유지시키면서 다양한 재료에 기능성 부여, 표면개질, 기능성 박막 제조 등에 적용하여 많은 연구가 활발히 진행되고 있다.

반면에, 양산성, 환경친화성 등을 고려해볼 때, 파우더의 표면처리에서는 플라즈마를 이용한 건식 처리방법이 선호되고, 이는 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 운반가스(carrier gas)를 이용하여 미세분말을 이송시키는 유동층 반응기 (fluidized-bed reactor)를 이용하거나 이를 응용한 플라즈마 반응기는 균일한 기능화 처리가 가능하지만 공정조건의 조절이 어렵고 양산화에 한계가 있으며, 기계적인 교반(mechanical agitation)을 이용하는 플라즈마 반응기는 반응시간을 충분하게 해줄 수 있고 대량생산이 가능하여 일부 상업화가 이루어졌으나, 미세입자의 균일한 기능화 처리가 어렵다(Arpagus C, Sonnenfeld A and Rudolf von Rohr P, Chem. Eng. Technol.,2005, 28, No 1).

이처럼 입자의 크기가 작아질수록 3차원 미세분말의 균일한 표면처리가 기술적으로 어렵고, 처리 효과에서도 균일한 처리와 양산성을 기대하기 어려운 문제 때문에 이를 충족하기 위한 건식 처리장치는 아직 연구 단계에 머물러 있는 실정이다.

(선행문헌) 한국등록특허공보 제10-1446118호

본 발명의 목적은 미세크기의 파우더에 균일하게 플라즈마 처리할 수 있는 파우더 플라즈마 처리장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 미세크기의 파우더를 균일하게 교반함으로써, 파우더 사이의 응집을 제어하고 단시간 내에 대용량의 파우더를 효율적으로 플라즈마 처리할 수 있는 파우더 플라즈마 처리장치를 제공하기 위함이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 신규한 구조를 구비하도록 함으로써 낮은 단가로 파우더에 플라즈마 처리할 수 있는 파우더 플라즈마 처리장치를 제공하기 위함이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 실시예들은 내부에 파우더를 수납하는 공간인 파우더수납부를 구비하는 챔버부; 상기 챔버부 내부에 구비되어 상기 파우더를 교반하는 하나 이상의 교반부재; 상기 챔버부를 고정시키는 하우징부; 및 상기 파우더수납부 내부로 가스를 주입하는 유로가 구비되고, 상기 교반부재와 연결되어 상기 교반부재를 회전시키는 샤프트부재;를 포함하는 파우더 플라즈마 처리장치를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 챔버부는, 일면 및 타면이 각각 개구되고 내부에 파우더수납부를 구비하고, 플라즈마를 유도하기 위해 중공의 관체로 형성된 플라즈마 튜브; 상기 플라즈마 튜브의 외면을 덮도록 구비되는 전극부재; 상기 플라즈마 튜브의 일면을 가역적으로 커버하는 커버부재; 상기 플라즈마 튜브의 타면에 구비되어 상기 플라즈마 튜브를 고정시키고, 상기 샤프트부재와 상기 교반부재가 삽입되는 연결공간을 구비하는 바디부; 및 상기 바디부의 외면에 구비되어 상기 메인프레임에 고정되는 엔드부재;를 포함하고, 상기 플라즈마 튜브는 내면에는 돌출되어 구비되는 하나 이상의 보강리브를 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 샤프트부재는 상기 엔드부재를 관통하여 상기 연결공간에 구비되고, 상기 교반부재는 상기 연결공간 내에서 상기 샤프트부재와 연결되며, 상기 연결공간은 상기 바디부의 중심에서 상기 바디부를 관통하도록 구비되는 중심부와, 상기 중심부에서 이격되어 상기 중심부의 주변에 구비되는 하나 이상의 주변부 및 상기 중심부와 상기 주변부의 일단에서 상기 중심부와 주변부가 연통되도록 구비되는 연통부로 이루어지며, 상기 샤프트부재는 상기 중심부를 통하여 구비되어 상기 엔드부재의 외측으로 돌출되고, 상기 주변부에는 상기 교반부재가 구비되되 상기 연통부를 통하여 상기 샤프트부재와 연결되며, 상기 샤프트부재의 일단은 상기 바디부를 통하여 상기 교반부재와 연결되고 상기 샤프트부재의 타단은 상기 엔드부재의 외측으로 돌출되며, 상기 엔드부재의 외측에서 상기 샤프트부재의 타단에서 상기 유로를 통하여 주입되는 가스는 상기 샤프트부재의 일단을 통하여 상기 파우더수납부로 전달될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 하우징부에는 상기 샤프트부재를 회전시키는 제1 모터가 구비되고, 상기 샤프트부재는 샤프트와 상기 샤프트에 연결되는 하나 이상의 기어를 포함하고, 상기 기어는 상기 연통부에 구비되어 상기 교반부재와 연결되며, 상기 샤프트부재의 회전에 의하여 상기 교반부재가 회전하되, 상기 교반부재는 상기 샤프트부재에 대해서 상부 및 하부 각각에 구비되되, 상부에 구비되는 교반부재와 하부에 구비되는 교반부재는 서로 반대방향으로 회전할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 교반부재는 메인스틱과 상기 메인스틱에 가역적으로 탈착되도록 구비되는 하나 이상의 볼록임펠러를 포함하고, 상기 메인스틱은 횡단면이 원형의 봉형태로 구비되고 외면에는 상기 외면에서 돌출되어 구비되는 하나 이상의 키부가 구비되고, 상기 볼록임펠러는 상기 메인스틱이 삽입되도록 상기 메인스틱에 대응하는 형태의 내부홀과 상기 내부홀의 외주연에 상기 키부에 대응하는 하나 키홈이 구비된 고정부와, 상기 고정부의 외면에 돌출되는 블레이드를 포함하며, 상기 블록임펠러는 상기 블록임펠러의 내부홀로 상기 메인스틱이 삽입되되, 상기 키부와 상기 키홈이 대응되도록 삽입되어 상기 블록임펠러의 위치가 고정될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 메인스틱은 일방향으로 연장되어 구비되고, 상기 키부는 복수개가 상기 메인스틱의 일방향으로 연장되되 서로 이격되어 구비되고, 상기 블레이드는 상기 고정부를 중심으로 2개 이상으로 돌출되어 구비되되, 서로 이웃하는 블레이드 사이는 이격되고, 상기 블록임펠러는 복수개가 상기 메인스틱에 구비되되 상기 키홈과 상기 키부에 의하여 상기 블록임펠러의 위치가 가이드되어 서로 이웃하는 블록임펠러의 블레이드는 상기 메인스틱 상에서 서로 어긋나도록 구비될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 하우징부는, 바닥면에 구비되는 바텀프레임; 상기 바텀프레임의 일면에서 수직하게 연장되어 구비되어 서로 이격되어 대면하는 한쌍의 서브프레임; 상기 챔버부를 고정하고, 상기 챔버부의 바닥면과 바텀플레임 사이에서 상기 바텀프레임과 나란하게 연장되는 플레이트(346)를 포함하며, 상기 서브프레임과 체결되는 메인프레임; 및 상기 플레이트 상에 안착되어 상기 챔버부를 지지하는 하나 이상의 레그부재;를 포함하고, 상기 메인프레임에서 하우징부는 상기 바텀프레임의 일면에 구비되는 하나 이상의 막대형의 레그부재를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 전극부재는 서로 대응되는 하나 이상의 라운드블럭을 포함하고, 상기 라운드블럭은 횡단면이 반원형으로 구비되어 상기 플라즈마 튜브의 외면을 감싸도록 구비되는 라운드부와, 상기 라운드부의 양단부에서 외측으로 돌출되고, 하나 이상의 체결부가 구비된 플랜지부를 포함하고, 상기 레그부재는 일단은 상기 전극부재의 플랜지부의 체결부와 체결되고 상기 레그부재의 타단은 상기 플레이트 상에 안착되도록 구비될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 메인프레임은, 상기 챔버부의 엔드부재와 체결되고, 상기 샤프트부재가 돌출되도록 홀형태의 상부개구부를 구비한 제1 메인부재, 상기 제1 메인부재의 양측면에서 상기 제1 메인부재에 수직하게 연장되고 상기 서브프레임과 연결되는 메인연결부를 구비한 한쌍의 제2 메인부재, 및 상기 제1 및 제2 메인부재와 연결되어 상기 챔버부의 바닥면에 나란하도록 구비되는 플레이트;로 이루어지고, 상기 메인프레임은 횡단면이 "ㄷ"자형태로 구비되며, 측면은 "ㄴ"자 형태로 구비될 수 있다.

상기 서브프레임은, 상기 바텀프레임에 안착되는 제1 서브부재, 상기 제1 서브부재의 양측면에서 상기 제1 서브부재에 수직하도록 상기 챔버부를 향하여 연장되고 상기 메인연결부와 연결되는 서브연결부를 구비한 한쌍의 제2 서브부재를 포함하고, 상기 제2 서브부재는 상기 제2 메인부재의 외면에 대면하도록 구비되고, 상기 제2 메인부재는 상기 제2 서브부재와 연결되되 상기 메인연결부 및 상기 서브연결부를 축으로 하여, 상기 메인프레임이 가역적으로 왕복이동하도록 구비될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 하우징부는 상기 메인프레임과 상기 메인프레임에 고정된 챔버부를 상하이동시키는 이동부재를 더 포함하고, 상기 이동부재는, 상기 바텀프레임 상에 구비되는 제2 모터; 상기 제2 모터와 연결되어 회전하는 회전판; 및 일단이 상기 회전판에 연결되고, 타단이 상기 제2 메인부재와 연결되는 연결부재;를 포함하고, 상기 이동부재는 상기 제2 모터에 의하여 상기 회전판을 회전시키고, 상기 회전판의 회전에 의하여 상기 연결부재와 연결된 상기 메인프레임과 상기 챔버부 상하이동하도록 구비될 수 있다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 파우더의 플라즈마 처리에 대한 생산효율을 향상시키고, 더욱 고품질의 파우더를 제공할 수 있는 파우더 플라즈마 처리장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 마이크로 및 나노 미세입자를 대용량으로 용이하게 표면처리나 코팅을 수행할 수 있어 미세입자의 기능화 수행에 유리하고 양산화에 적합한 파우더 플라즈마 처리장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더 플라즈마 처리장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치를 후면에서 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 4a는 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치의 상부면을 도시한 도면이도, 도 4b는 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치의 후면을 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치가 측면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치의 전면을 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 챔버부의 분해사시도이다.
도 8은 도 1의 플라즈마 튜브의 사시도(a)와, 플라즈마 튜브 내부에서 교반되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면(a)이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 교반부재를 도시한 도면이다.
도 10은 도 1의 하우징부의 분해사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교반부재의 사시도이다.
도 12은 도 11의 교반부재의 블록임펠러의 전면을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 블록임펠러의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 튜브의 사시도이다.
도 15는 도 14의 플라즈마 튜브를 정면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파우더 플라즈마 처리장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치를 후면에서 도시한 도면이다. 도 3은 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치의 단면을 도시한 도면이다. 도 4a는 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치의 상부면을 도시한 도면이도, 도 4b는 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치의 후면을 도시한 도면이다. 도 5는 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치가 측면을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 6은 도 1의 파우더 플라즈마 처리장치의 전면을 도시한 도면이다. 도 7은 도 1의 챔버부의 분해사시도이다. 도 8은 도 1의 플라즈마 튜브의 사시도(a)와, 플라즈마 튜브 내부에서 교반되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면(a)이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 교반부재를 도시한 도면이다. 도 10은 도 1의 하우징부의 분해사시도이다.

본 발명의 일 실시예는 파우더의 표면을 플라즈마 처리하기 위한 파우더 플라즈마 처리장치(10)에 대한 것으로, 대용량의 파우더에 대해서 전체적으로 균일하게 높은 생산성으로 처리할 수 있다.

상기 파우더 플라즈마 처리장치(10)는 내부에 파우더를 수납하는 공간인 파우더수납부(100a)를 구비하는 챔버부(100); 상기 챔버부(100) 내부에 구비되어 상기 파우더를 교반하는 하나 이상의 교반부재(200); 상기 챔버부(100)를 고정시키는 하우징부(300); 및 상기 파우더수납부(100a) 내부로 가스를 주입하는 유로(411)가 구비되고, 상기 교반부재(200)와 연결되어 상기 교반부재(200)를 회전시키는 샤프트부재(400);를 포함할 수 있다.

상기 챔버부(100)는, 파우더가 수납되어 플라즈마 처리되는 부분으로, 일면 및 타면이 각각 개구되고 내부에 파우더수납부(100a)를 구비하고, 플라즈마를 유도하기 위해 중공의 관체로 형성된 플라즈마 튜브(110); 상기 플라즈마 튜브(110)의 외면의 적어도 일부를 덮는 전극부재(120); 상기 플라즈마 튜브(110)의 일면을 가역적으로 커버하는 커버부재(130); 상기 플라즈마 튜브(110)의 타면에 구비되어 상기 플라즈마 튜브(110)를 고정시키고, 상기 샤프트부재(400)와 상기 교반부재(200)가 삽입되는 연결공간(141)을 구비하는 바디부(140); 및 상기 바디부(140)의 외면에 구비되어 상기 메인프레임(300)에 고정되는 엔드부재(150);를 포함할 수 있다.

예컨대, 상기 챔버부(100)는 일면 및 타면이 각각 개구되어 관체로 형성된 플라즈마 튜브(110) 내에 파우더수납부(100a)를 구비하여, 파우더에 플라즈마 처리를 수행할 수 있다. 상기 플라즈마 튜브(110)의 일면은 파우더가 유입될 수 있도록 개구되어 형성되되, 커버부재(130)에 의하여 가역적으로 개폐하도록 구비될 수 있다. 상기 플라즈마 튜브는 쿼츠(quartz)로 이루어진 관체로 형성될 수 있다.

상기 교반부재(200)는 상기 파우더수납부(100a) 내부에서 상기 파우더를 교반하도록 구비될 수 있으며, 메인스틱(210)과, 복수개의 블록임펠러(220)를 포함할 수 있다.

상기 하우징부(300)는 바텀프레임(310), 서브프레임(330), 메인프레임(320) 및 레그부재(350)을 포함할 수 있으며, 상기 챔버부(100)를 고정시키고, 상기 챔버부(100)의 상하부 이동과, 상기 교반부재(200)의 회전을 제어하도록 하나 이상의 모터를 포함할 수 있다.

상기 플라즈마 튜브(110)는 내면에 돌출되어 구비되는 하나 이상의 보강리브(111)를 포함할 수 있다 (도 8 참조). 상기 보강리브(111)는 막대형태로 플라즈마 튜브의 내면에서 3개가 서로 이격되어 구비될 수 있다. 상기 보강리브(111)가 구비됨으로써, 상기 플라즈마 튜브의 강도를 보강할 수 있다. 또한, 상기 보강리브(111)는 상기 플라즈마 튜브 내부에서 교반부재(200) 사이에 대응하는 위치에 구비될 수 있다. 상기 플라즈마 튜브(110) 내부에서, 교반부재(200)는 3개가 서로 이격되어 구비되고, 서로 이웃하는 교반부재(200) 사이에는 상기 보강리브(111)가 구비될 수 있다. 상기 플라즈마 튜브(110) 내부에서, 상기 교반부재(200)의 회전과 함께, 상기 보강리브(111)에 인접한 부분에는 와류가 발생함으로써 파우더를 보다 균일하게 교반할 수 있다.

상기 플라즈마 튜브(110)의 일면에는 상기 플라즈마 튜브(110)의 외주연을 감싸도록 제1 버퍼부재가 더 구비되어, 상기 플라즈마 튜브(110)의 말단부의 강도를 보강할 수 있다. 상기 제1 버퍼부재는 상기 플라즈마 튜브(110)의 일면의 단부를 감싸되 상기 플라즈마 튜브(110)의 일면이 개구된 부분이 유지되도록 구비되며, 상기 커버부재(130)의 가역적인 개폐로 인한 외부 충격에서 상기 플라즈마 튜브(110)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 튜브(110)와 상기 제1 버퍼부재 사이에는 오링이 구비되어, 상기 플라즈마 튜브(110)와 상기 제1 버퍼부재 사이의 기밀성을 향상시킬 수 있다.

상기 플라즈마 튜브(110)의 타면은 상기 바디부(140)가 구비되어 상기 플라즈마 튜브(110)를 상기 하우징부(300)에 고정시키며, 상기 샤프트부재(400)와 교반부재(200)를 고정시킬 수 있다. 상기 플라즈마 튜브(110)의 타면의 단부에는 제2 버퍼부재가 구비되어, 상기 플라즈마 튜브(110)의 강도를 향상시키고, 상기 바디부(140)와의 연결이 보다 용이하도록 할 수 있다. 또한, 상기 플라즈마 튜브(110)의 타면과 상기 제2 버퍼부재 사이에는 오링이 구비되어 상기 플라즈마 튜브(110)와 상기 제2 버퍼부재 사이의 기밀성을 향상시킬 수 있다.

상기 플라즈마 튜브(110)의 외면은 전극부재(120)에 의하여 감싸도록 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 플라즈마 튜브(110)의 일면은 커버부재(130), 타면은 바디부(140), 외면은 전극부재(120)가 각각 구비되어 상기 플라즈마 튜브(110)를 외력에서 보호하고, 상기 플라즈마 튜브(110)와 그 외의 부품 사이의 조립이 보다 용이하도록 할 수 있다.

상기 전극부재(120)는 서로 대응되는 하나 이상의 라운드블럭(121, 122)을 포함할 수 있다. 상기 라운드블럭(121, 122)은 횡단면이 반원형으로 구비되어 상기 플라즈마 튜브(110)의 외면을 감싸도록 구비되는 라운드부(121)와, 상기 라운드부(121)의 양단부에서 외측으로 돌출되고, 하나 이상의 체결부(120a)가 구비된 플랜지부(122)를 포함할 수 있다. 상기 하우징부(300)의 상기 레그부재(350)는 일단은 상기 전극부재(120)의 플랜지부(122)의 체결부(120a)와 체결되고 상기 레그부재(350)의 타단은 상기 메인프레임(340)의 플레이트(346) 상에 안착될 수 있다.

상기 전극부재(120)는 상기 플라즈마 튜브(110) 내부에서 플라즈마가 발생하도록 상기 플라즈마 튜브(120)의 외부에서 고주파 커넥터를 통하여 전류를 흘려줄 수 있다. 상기 전극부재(120)는 상기 플라즈마 튜브(110)의 하부면을 덮도록 구비되는 라운드블럭(121, 122)이거나 또는 상기 플라즈마 튜브(110)의 상부면을 덮도록 구비되는 라운드블록(121, 122)일 수 있으며, 그 외에는 한쌍으로 구비되어 상기 플라즈마 튜브(110)의 상부면과 하부면을 전체적으로 덮도록 구비될 수 있다.

상기 플라즈마 튜브(110)의 상부면과 하부면을 전체적으로 덮도록 구비되는 경우, 상기 전극부재(120)는 상기 라운드블럭(121, 122)이 한쌍으로 구비되고, 한쌍의 라운드블럭(121, 122)은 각각의 플랜지부(122)가 서로 대면하도록 결합되어 상기 체결부(120a)를 통하여 체결되어 내부가 빈 기둥형태로 구비될 수 있다. 상기 체결부(120a)는 상기 플랜지부(122)에서 홀의 형태로 구비될 수 있으며, 볼트 등과 같은 별도의 체결부재에 의하여 체결될 수 있다. 상기 전극부재(120)의 내부에는 플라즈마를 발생시키기 위한 전극이 구비되어 상기 플라즈마 튜브(110) 내부에 플라즈마를 발생시키 수 있다.

상기 레그부재(350)는 상기 전극부재(200)의 플랜지부(122)에 고정될 수 있다. 따라서, 상기 레그부재(350)는 상기 전극부재(200)의 상하부 이동에 따라 상기 전극부재(200)와 함께 이동할 수 있다. 상기 전극부재(200)가 상부측으로 이동하는 경우, 상기 레그부재(350)는 상기 메인프레임(340)의 플레이트(346)에서 이격되고, 상기 전극부재(200)가 하부측으로 이동하는 경우, 상기 레그부재(350)는 상기 플레이트(346) 상에 안착됨으로써 상기 전극부재(200)의 이동거리를 제한할 수 있다.

상기 바디부(140)의 일면은 상기 플라즈마 튜브(110)와 연결되고, 상기 바디부(140)의 타면은 상기 엔드부재(150)가 결합될 수 있다. 상기 바디부(140)는 내부에 연결공간(141)을 구비하는 메인바디와, 상기 메인바디의 일면에 구비되어 상기 플라즈마 튜브(110)와 대면하는 전면리드와 상기 전면리드에 대면하도록 구비되어 상기 메인바디의 타면에 체결되는 후면리드로 이루어질 수 있다. 상기 전면리드와 후면리드는 각각 개구부가 구비되며, 상기 전면리드의 외측으로는 상기 교반부재(200)가 돌출되고, 상기 후면리드의 외측으로는 상기 샤프트부재(400)가 돌출될 수 있다. 상기 후면리드(142)의 외면에는 엔드부재(150)가 결합될 수 있다.

상기 메인바디(143)의 내부에는 연결공간(141)이 구비되고, 상기 샤프트부재(400)는 상기 엔드부재(150)를 관통하여 상기 연결공간(141)에 구비되고, 상기 교반부재(200)는 상기 연결공간(141) 내에서 상기 샤프트부재(400)와 연결될 수 있다.

상기 연결공간(141)은 상기 메인바디(143)에 구비되며, 상기 전면리드(144)의 개구된 부분과, 상기 후면리드(142)의 개구된 부분과 각각 연통되도록 구비될 수 있다. 상기 연결공간(141)은 상기 바디부(140)의 중심에서 상기 바디부(140)를 관통하도록 구비되는 중심부(141a)와, 상기 중심부(141a)에서 이격되어 상기 중심부(141a)의 주변에 구비되는 하나 이상의 주변부(141b) 및 상기 중심부(141a)와 상기 주변부(141b)의 일단에서 상기 중심부(141a)와 주변부가 연통되도록 구비되는 연통부(141c)로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 연결공간(141)은 샤프트부재(400)의 일부가 통과하도록 구비되는 중심부(141a)와, 상기 중심부(141a)에 대해서 각각 상부 및 하부에 구비되어 교반부재(200)의 일부가 구비되는 주변부(141b) 및 상기 중심부(141a)의 일단과 주변부(141b)의 일단이 서로 연결되는 연통부(141c)로 이루어질 수 있다.

상기 샤프트부재(400)는 상기 중심부(141a)를 통하여 구비되어 상기 엔드부재(150)의 외측으로 돌출되고, 상기 주변부(141b)에는 상기 교반부재(200)가 구비되되 상기 연통부(141c)를 통하여 상기 샤프트부재(200)와 연결될 수 있다. 상기 샤프트부재(400)는 샤프트(410)와 상기 샤프트(410)에 연결되는 기어(420)를 포함할 수 있다. 상기 샤프트(410)의 일단은 상기 바디부(130)를 통하여 상기 교반부재(200)와 연결되고 상기 샤프트(410)의 타단은 상기 엔드부재(150)의 외측으로 돌출될 수 있다.

상기 샤프트(410)는 환봉형상으로 구비되어 내부에 가스가 유입되는 유로(411)를 구비할 수 있다. 상기 엔드부재(150)의 외측으로 돌출된 상기 샤프트(410)의 타단에서 상기 유로(411)를 통하여 주입되는 가스는 상기 샤프트(410)를 통하여 상기 파우더수납부(100a)로 전달되고, 플라즈마 발생에 사용될 수 있다. 상기 가스는 플라즈마 발생 가스로, 아르곤, 질소 등을 포함할 수 있다.

상기 하우징부(300)에는 상기 샤프트부재(400)를 회전시키는 제1 모터(500)가 구비될 수 있는데, 상기 제1 모터(500)는 상기 샤프트부재(400)와 연결되어 상기 샤프트부재(400)를 회전시킬 수 있다.

상기 샤프트부재(400)의 상기 기어(420)는 상기 연통부(141c)에 구비되어 상기 교반부재(200)와 연결되며, 상기 샤프트부재(400)의 회전에 의하여 상기 교반부재(200)가 회전할 수 있다. 상기 교반부재(200)는 상기 샤프트부재(400)에 대해서 상부 및 하부 각각에 구비되되, 상부에 구비되는 교반부재(200)와 하부에 구비되는 교반부재(200)는 서로 반대방향으로 회전할 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 모터(500)는 상기 샤프트부재(400)의 샤프트(410)와 연결되어 상기 샤프트(410)을 회전시키고, 상기 샤프트(410)의 회전에 의하여 기어(420)가 회전할 수 있다. 상기 기어(420)와 연결된 교반부재(200)는 함께 회전하되, 상기 샤프트부재(400)를 중심에 두고 상부에 구비되는 교반부재(200)가 시계방향으로 회전하는 경우, 상기 샤프트부재(400)에 대하여 하부에 구비되는 교반부재(200)는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 상기 교반부재(200)는 상기 플라즈마 튜브(110) 내부에서 상부 및 하부에 각각 구비되어 각각 반대방향으로 회전함으로써, 상기 파우더수납부(100a)에 구비되는 파우더를 보다 효율적으로 혼합할 수 있다.

상기 교반부재(200)는 파우더수납부(100a)에 구비되어 파우더를 혼합할 수 있는데, 상기 교반부재(200)는 메인스틱(210)과 상기 메인스틱(210)에 가역적으로 탈착되도록 구비되는 하나 이상의 볼록임펠러(220)를 포함할 수 있다.

예컨대, 상기 메인스틱(210)은 횡단면이 원형의 봉형태로 구비되고 외면에는 상기 외면에서 돌출되어 구비되는 하나 이상의 키부(211)가 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 메인스틱(210)에 연장되는 방향이 일방향이면, 상기 키부(211)는 복수개로 구비될 수 있으며, 상기 일방향으로 연장되어 서로 이격되어 구비될 수 있다. 상기 키부(211)는 상기 메인스틱(210)에 일체형으로 형성되거나, 혹은 별도로 형성되어 상기 메인스틱(210)에 결합될 수 있다(도 9 참조). 구체적으로, 상기 키부(211)가 별도로 형성되는 경우, 상기 키부(211)는 키결합홈(211a)과 키돌기(211b)로 이루어질 수 있다. 상기 메인스틱(210)에는 내측으로 오목하게 형성된 키결합홈(211a)이 형성되고, 상기 키돌기(211b)가 상기 키결합홈(211a)에 삽입되어 고정되며, 상기 메인스틱(210)의 외면에 상기 키돌기(211b)가 돌출되는 형태로 구비될 수 있다.

상기 볼록임펠러(220)는 상기 메인스틱(210)이 삽입되도록 상기 메인스틱(210)에 대응하는 형태의 내부홀(221a)과 상기 내부홀(221a)의 외주연에 상기 키부(211)에 대응하는 하나 키홈(223)이 구비된 고정부(221)와, 상기 고정부(221)의 외면에 돌출되는 블레이드(222)를 포함할 수 있다. 상기 블록임펠러(220)는 상기 블록임펠러(220)의 내부홀(221a)로 상기 메인스틱(210)이 삽입되되, 상기 키부(211)와 상기 키홈(223)이 대응되도록 삽입되어 상기 블록임펠러(220)의 위치가 고정될 수 있다.

상기 교반부재(200)는 샤프트부재(400)와 연결되어 회전하는 막대형의 메인스틱(210)과 상기 메인스틱(210)에 구비되는 블록형태의 복수개의 블록임펠러(220)로 이루어질 수 있다. 상기 블록임펠러(220)는 상기 메인스틱(210)이 삽입되도록 내부홀(221a)을 구비하고, 상기 내부홀(221a)의 외주연에는 키홈(223)을 구비할 수 있다. 상기 블록임펠러(220)는 원통형의 기둥형태의 고정부(221)에 측면에 돌출되는 복수개의 블레이드(222)로 이루어질 수 있는데, 상기 블레이드(222)는 상기 고정부(221)를 중심으로 상하부 및 양측면에 2개가 각각 서로 대응하는 위치에 구비될 수 있다. 상기 블레이드(222)는 상기 고정부(221)를 중심으로 2개 이상이 구비되고, 서로 이웃하는 블레이드(222)는 이격되어 구비될 수 있다. 상기 고정부(221)에는 키홈(223)이 구비되고, 상기 키홈(223)은 서로 이격된 블레이드(222)를 사이에 두고 다양한 위치에 구비될 수 있다. 상기 키홈(223)의 다양한 위치에 의하여 상기 메인스틱(210)에 삽입되는 블록임펠러(220)는 서로 나란하게 구비되는 서로 이웃하는 블록임펠러(220)의 블레이드(222)가 서로 어긋나도록 구비될 수 있으며, 이에 교반효율을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 블레이드(222)는 상기 고정부(221)를 중심으로 서로 대응하는 위치에 구비되되, 패들(paddle)형태로 구비될 수 있다. 상기 블레이드(222)는 상기 고정부(221)를 사이에 두고, 서로 대응하도록 반대측에 위치한 두개의 블레이드(222)가 서로 교차되는 방향으로 뒤틀려서 구비될 수 있다. 예컨대, 하나의 블레이드(222)가 상기 고정부(221)에 대해서 시계방향으로 45도 각도로 구비되면, 다른 하나의 블레이드(222)는 상기 고정부(221)에 대해서 반시계방향으로 45도 각도로 구비될 수 있다. 상기 블레이드(222)를 전술한 방식으로 구비시킴으로써, 상기 플라즈마 튜브(110) 내부에서 파우더의 교반이 보다 효율적으로 이루어지고, 상기 블레이드(222)에 파우더가 축적되어 오염되는 것을 방지할 수 있다.

상기 교반부재(200)는 블레이드가 없는 무지형태의 블록(225)를 더 포함할 수 있다. 상기 블록(225)은 상기 메인스틱(210)이 삽입되도록 중심부에 홀과 홀 내주연에 키부(211b)가 삽입되도록 상기 키부(211b)에 대응되는 홈을 구비할 수 있다. 상기 블록(225)은 서로 이웃하는 블록임펠러(220) 사이에 구비되어, 블록임펠러(220)의 블레이드(222)의 회전하는 공간을 제공할 수 있다. 예컨대, 하나의 블록임펠러(220)를 상기 메인스틱(210)에 삽입하고, 이어서 블록(225)을 삽입하는 것을 반복적으로 함으로써, 상기 메인스틱(210)에는 복수개의 블록임펠러(220)가 구비되되 상기 블록(225)에 의하여 서로 이웃하는 블록임펠러(220) 사이는 동일한 간격으로 이격될 수 있다.

상기 챔버부(100)는 하우징부(300)에 의하여 지지될 수 있는데, 상기 하우징부(300)는, 바닥면에 구비되는 바텀프레임(310); 상기 바텀프레임(310)의 일면에서 수직하게 연장되어 구비되어 서로 이격되어 대면하는 한쌍의 서브프레임(330); 및 상기 챔버부(100)를 고정하고, 상기 챔버부(100)의 바닥면과 바텀플레임(310) 사이에서 상기 바텀프레임(310)과 나란하게 연장되는 플레이트(346)를 포함하며, 상기 서브프레임(330)과 체결되는 메인프레임(340); 및 상기 플레이트(346) 상에 안착되어 상기 챔버부(100)를 지지하는 하나 이상의 레그부재(350);를 포함할 수 있다. 상기 레그부재(350)는 하나 이상의 막대형태로 구비될 수 있다.

상기 하우징부(300)는 상기 챔버부(100), 교반부재(200), 및 샤프트부재(400) 등을 고정하고 지지하는 프레임들로 이루어질 수 있으며, 일면이 평탄한 면으로 구비되어 바닥면에 지지되는 바텀프레임(310)과, 상기 바텀프레임(310)의 상부에는 한쌍의 서브프레임(330)이 구비되며, 상기 한쌍의 서브프레임(330)과 챔버부(100)를 고정하는 메인프레임(340)이 구비될 수 있다. 상기 제1 모터(500)는 상기 하우징부(300)의 바텀프레임(310), 사이드프레임(320), 서브프레임(330) 및 메인프레임(340) 중 적어도 어느 하나에 고정되어, 상기 샤프트부재(400)를 회전시킬 수 있다.

또한, 상기 하우징부(300)는 상기 바텀프레임(310)의 일면에 구비되는 하나 이상의 막대형의 레그부재(350)를 더 포함할 수 있다. 상기 레그부재(350)는 상기 전극부재(120)의 플랜지부(122)에 고정되어, 상기 메인프레임(340)의 플레이트(346) 상에 안착되어 상기 챔버부(100)를 지지하도록 구비될 수 있다.

별법으로, 상기 레그부재(350)는 길이가 가변적으로 변화되도록 구비될 수 있는데, 얘컨대 상기 레그부재(350)의 하부에는 레그부재(350)의 길이를 변화시키는 레그플립락(led flip-lock)이 더 구비될 수 있다. 상기 레그플립락은 상기 레그부재(350)의 길이를 증가시키거나 혹은 감소시킨 후, 변화된 레그부재(350)의 길이가 유지되도록 고정시키는 기능을 한다. 본 실시예에 따른 레그부재(350)는 다양한 길이로 변화되도록 구비됨으로써, 다양한 크기 및 위치로 구비될 수 있는 전극부재의 위치를 효율적으로 지지할 수 있다.

상기 메인프레임(340)은 상기 챔버부(100)를 고정시킬 수 있는데, 구체적으로 상기 메인프레임(340)은 상기 챔버부(100)의 엔드부재(150)와 체결되고, 상기 샤프트부재(400)가 돌출되도록 홀형태의 상부개구부(341)를 구비한 제1 메인부재(340a), 상기 제1 메인부재(340a)의 양측면에서 상기 제1 메인부재(340a)에 수직하게 연장되고 상기 서브프레임(330)과 연결되는 메인연결부(344)를 구비한 한쌍의 제2 메인부재(340b)로 이루어질 수 있다. 상기 제1 메인부재(340a)는 한쌍의 제2 메인부재(340b)보다 상부측으로 더 길게 연장되어 구비될 수 있는데, 상기 제1 메인부재(340a)는 상기 챔버부(100)의 후면인 엔드부재(150)와 결합되고, 상기 한쌍의 제2 메인부재(340b)는 상기 챔버부(100)의 측면을 전체적으로 노출시키도록 구비될 수 있다.

상기 플레이트(346)는 상기 제1 및 제2 메인부재(340a, 340b)와 연결되어 상기 챔버부(100)의 바닥면에 나란하도록 구비될 수 있다. 상기 플레이트(346)는 상기 챔버부(100)에서 상기 플랜지부(122)에 대응하는 면적을 갖는 판상형으로 구비될 수 있다.

상기 메인프레임(340)은 순차적으로 제2 메인부재(340b), 제1 메인부재(340a) 및 제2 메인부재(340b)가 연결되어 횡단면이 "ㄷ"자형태로 구비되고, 측면은 "ㄴ"자 형태로 구비될 수 있다.

상기 서브프레임(330)은 상기 제1 및 제2 서브부재(330a, 330b)이 연결되어 단면이 "ㄷ"자형태로 구비될 수 있다. 상기 제2 서브부재(330b)는 대략 삼각형의 형태로 구비되며, 삼각형 형태로 구비되는 제2 서브부재(330b)의 말단은 상기 제2 메인부재(340b)와 연결될 수 있다.

상기 제2 서브부재(330b)는 상기 제2 메인부재(340b)의 외면에 대면하도록 구비되어 상기 제2 메인부재(340b)는 상기 제2 서브부재(330b)와 연결되되, 상기 메인연결부(344) 및 상기 서브연결부(331)를 축(700)으로 상기 메인부재(340)가 가역적으로 왕복이동하도록 구비될 수 있다.

예컨대, 상기 메인프레임(340)의 메인연결부(344)와 상기 서브프레임(330)의 서브연결부(331)는 서로 축(700)으로 연결될 수 있으며, 상기 메인연결부(344)와 상기 서브연결부(331)를 연결한 축(700)으로 상기 메인프레임(340)은 상부 및 하부로 틸팅될 수 있다.

상기 하우징부(300)는 상기 메인프레임(340)과 상기 메인프레임(340)에 고정된 챔버부(100)를 상하이동시키는 이동부재(600)를 더 포함할 수 있다. 상기 이동부재(600)는, 상기 바텀프레임(310) 상에 구비되는 제2 모터(610); 상기 제2 모터(610)와 연결되어 회전하는 회전판(620); 및 일단이 상기 회전판(620)에 연결되고, 타단이 상기 제2 메인부재와 연결되는 연결부재(630);를 포함할 수 있다 (도 5 및 도 6 참조).

상기 이동부재(600)는 상기 제2 모터(610)에 의하여 상기 회전판(620)을 회전시키고, 상기 회전판(620)의 회전에 의하여 상기 연결부재(630)와 연결된 상기 메인프레임(340)과 상기 챔버부(100)는 상하이동하도록 구비될 수 있다.

상기 연결부재(630)는 막대형태의 주연결부(631)와, 상기 주연결부(631)에서 수직하게 돌출되는 부연결부(632)를 포함하고, 상기 부연결부(632)의 말단인 상기 연결부재(630)의 타단은 상기 제2 메인부재(340b)와 연결되고, 상기 주연결부(631)의 말단인 상기 연결부재(630)의 일단은 상기 회전판(620)과 연결될 수 있다.

상기 제2 모터(610)에 의하여 상기 회전판(620)은 회전하고, 상기 회전판(620)의 회전에 따라 이동하는 연결부재(630)는 상기 메인프레임(340)을 상하이동시킬 수 있다. 상기 이동부재(600)에 의하여 상기 챔버부(100)를 상부 및 하부로 틸팅시킬 수 있어, 챔버부(100)에 구비되는 파우더를 보다 효율적으로 교반할 수 있다.

별법으로, 상기 하우징부(300)에는 실린더가 더 구비될 수 있으며, 상기 실린더에 의하여 상기 메인프레임(340)의 상부 및 하부로 틸팅을 제어할 수 있다.

상기 하우징부(300)에는 제1 모터(500)가 구비될 수 있다. 상기 제1 모터(500)는 제1 모터연장부(510)를 더 구비하고, 상기 제1 모터연장부(510)는 상기 샤프트부재(400)와 연결되어 상기 샤프트부재(400)를 회전시킬 수 있다.

또한, 그 외의 실시예로 상기 바텀프레임(310)은 판상형으로 구비되되, 일면에는 하나 이상의 가이드부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 가이드부재는 상기 바텀플레임(310)의 일면에 돌기 혹은 홈의 형태로 구비될 수 있는데, 상기 가이드부재에 의하여 상기 바텀프레임 상에 장착되는 서브프레임(330), 이동부재(600)의 위치를 가이드할 수 있다.

상기 바텀프레임(310)의 상부에 구비되는 서브프레임(330), 이동부재(600)의 위치관계에 의하여 파우더 플라즈마 처리장치의 전체적인 구조적인 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 이들은 각각 별도로 제작되어 조립될 수 있는데, 본 실시예에 따른 바텀프레임(310)는 상기 가이드부재를 구비함으로써, 상기 바텀프레임의 일면에 구비되는 서브프레임(330), 이동부재(600) 등의 위치를 용이하게 가이드할 수 있으므로 상기 파우더 플라즈마 처리장치를 보다 용이하게 제조할 수 있다.

이하에서, 도 11 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 1 내지 도 10에서 설명한 실시예에 기재된 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 내용은 생략한다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 교반부재의 사시도이다. 도 12은 도 11의 교반부재의 블록임펠러의 전면을 도시한 도면이다. 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 블록임펠러의 사시도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 교반부재(1200)는 메인스틱(1210)과 상기 메인스틱(1210)에 가역적으로 탈착되도록 구비되는 하나 이상의 볼록임펠러(1220)를 포함할 수 있다. 상기 메인스틱(1210)에는 상기 블록임펠러(1220)가 상기 메인스틱(1210)에 삽입되어 고정될 수 있도록 가이드의 기능을 하는 키부(1211)가 구비될 수 있다. 상기 키부(1211)는 상기 메인스틱(1210)에 일체형으로 돌출되어 구비되거나, 혹은 상기 메인스틱(1210)에서 내측으로 오목하게 구비되는 키결합홈(211a)과, 상기 키결합홈(211a)에 삽입되어 상기 메인스틱(1210)의 외면으로 돌출되는 키돌기(1211b)로 이루어질 수 있다.

상기 블록임펠러(1220)는 고정부(1221)와, 상기 고정부(1221)의 외면에서 각각 사방면으로 돌출되는 4개의 블레이드(1222)를 포함할 수 있다. 상기 고정부(1221)에는 상기 메인스틱(210)에 대응하는 형태의 내부홀(221a)과 상기 내부홀(221a)의 외주연에 상기 키부(211)에 대응하는 하나 키홈(223)이 구비될 수 있다.

본 실시예에 따른 블록임펠러(1220)는 상기 고정부(1221)는 상기 메인스틱(1210)이 연장되는 방향으로 소정의 폭을 갖도록 구비될 수 있다. 따라서, 상기 블레이드(1222)는 상기 고정부(1221)에 구비되는 경우, 서로 이웃하는 블록임펠러(1220) 사이에서 상기 블레이드(1222)에 의한 공간적인 간섭이 형성되지 않는다. 따라서, 본 실시예에 따른 블록임펠러(1220)는 서로 이웃하는 블록임펠러(1220) 사이에 별도의 블록이 삽입되지 않고, 상기 메인스틱(1210)에는 블록임펠러(1220)만이 삽입되어 교반부재를 형성할 수 있다.

도 13을 참조하면, 상기 블록임펠러(1220a)는 복수개가 메인스틱에 고정되어 교반부재를 형성할 수 있는데, 상기 블록임펠러(1220a)는 중심부에 구비되는 고정부(1221)와 상기 고정부(1221)에서 외측으로 돌출되는 하나 이상의 블레이드(1222a, 1222b)로 이루어질 수 있다.

상기 메인스틱은 일방향으로 연장되어 구비되고, 상기 키부는 상기 메인스틱의 일방향으로 나란하게 이격되어 구비되고, 상기 블레이드(1220a, 1222b)는 외면은 톱니형태로 구비되되, 상기 고정부(1221)를 중심으로 4개가 서로 이격되어 구비될 수 있다.

상기 블록임펠러(1222a, 1222b)는 복수개가 상기 메인스틱에 구비되되 상기 키홈과 상기 키부에 의하여 상기 블록임펠러(1220a)의 위치가 가이드되어 서로 이웃하는 블록임펠러(1222a, 1222b)의 블레이드는 상기 메인스틱 상에서 서로 어긋나도록 구비될 수 있다. 또한, 상기 블록임펠러(1222a, 1222b)의 외면 모서리에서는 톱니형태로 구비됨으로써, 파우더를 보다 균일하게 교반할 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 플라즈마 튜브의 사시도이다.

도 15는 도 14의 플라즈마 튜브를 정면도를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 14 및 도 15을 참조하면, 상기 플라즈마 튜브(110a)는 석영(quartz)으로 이루어지되, 상기 바텀프레임에 대응하는 상기 플라즈마 튜브(110a)의 하부 및 상기 하부와 대면하는 상부의 두께를 상기 측부의 두께보다 더 두껍게 형성될 수 있다.

상기 플라즈마 튜브(110a)의 내부에서 상기 플라즈마 튜브(110a)의 상부 및 하부는 회전하는 샤프트부재(200)에 인접하게 구비될 수 있다. 상기 플라즈마 튜브(110a)의 내부에서 플라즈마가 형성되어 파우더에 플라즈마 처리를 수행하면서 상기 샤프트부재(200)는 파우더를 균일하게 혼합하기 위하여 회전한다. 이때, 상기 샤프트부재(200)와 인접하게 구비되는 플라즈마 튜브(110a)의 상부 및 하부는 측부보다 플라즈마 또는 파우더에 의하여 특정부위가 반복적으로 마찰 등에 의하여 손상될 수 있다. 반면, 본 실시예에 따른 플라즈마 튜브(110a)는 측부보다 상부 및 하부를 보다 더 두껍게 형성하므로, 상기 플라즈마 튜브(110a)의 수명을 효율적으로 연장시킬 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 파우더 플라즈마 처리장치
100 : 챔버부
200 : 교반부재
300 : 하우징부
400 : 샤프트부재

Claims (10)

1. 파우더를 플라즈마 처리하기 위한 장치로,
   내부에 파우더를 수납하는 공간인 파우더수납부를 구비하는 챔버부;
   상기 챔버부 내부에 구비되어 상기 파우더를 교반하는 하나 이상의 교반부재;
   상기 챔버부를 고정시키는 하우징부; 및
   상기 파우더수납부 내부로 가스를 주입하는 유로가 구비되고, 상기 교반부재와 연결되어 상기 교반부재를 회전시키는 샤프트부재;를 포함하고,
   상기 샤프트부재는 샤프트와 상기 샤프트에 연결되는 기어을 포함하고,
   상기 샤프트는 환봉형상으로 구비되어 내부에 가스가 유입되는 유로를 구비하고,
   상기 샤프트의 일단은 상기 교반부재와 연결되고, 상기 샤프트의 타단에서 상기 유로를 통하여 주입되는 가스는 상기 샤프트를 통하여 상기 파우더수납부로 전달되어 플라즈마 발생에 사용되고,
   상기 샤프트의 회전에 의하여 상기 교반부재가 회전하고,
   상기 교반부재는 상기 샤프트에 대해서 상부 및 하부 각각에 구비되되, 상부에 구비되는 교반부재와 하부에 구비되는 교반부재는 서로 반대방향으로 회전하는 파우더 플라즈마 처리장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 챔버부는,
   일면 및 타면이 각각 개구되고 내부에 파우더수납부를 구비하고, 플라즈마를 유도하기 위해 중공의 관체로 형성된 플라즈마 튜브;
   상기 플라즈마 튜브의 외면을 덮도록 구비되는 전극부재;
   상기 플라즈마 튜브의 일면을 가역적으로 커버하는 커버부재;
   상기 플라즈마 튜브의 타면에 구비되어 상기 플라즈마 튜브를 고정시키고, 상기 샤프트부재와 상기 교반부재가 삽입되는 연결공간을 구비하는 바디부; 및
   상기 바디부의 외면에 구비되어 상기 하우징부에 고정되는 엔드부재;를 포함하고,
   상기 플라즈마 튜브는 내면에 돌출되어 구비되는 하나 이상의 보강리브를 포함하는 파우더 플라즈마 처리장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 샤프트부재는 상기 엔드부재를 관통하여 상기 연결공간에 구비되고, 상기 교반부재는 상기 연결공간 내에서 상기 샤프트부재와 연결되며,
   상기 연결공간은 상기 바디부의 중심에서 상기 바디부를 관통하도록 구비되는 중심부와, 상기 중심부에서 이격되어 상기 중심부의 주변에 구비되는 하나 이상의 주변부 및 상기 중심부와 상기 주변부의 일단에서 상기 중심부와 주변부가 연통되도록 구비되는 연통부로 이루어지며,
   상기 샤프트부재는 상기 중심부를 통하여 구비되어 상기 엔드부재의 외측으로 돌출되고, 상기 주변부에는 상기 교반부재가 구비되되 상기 연통부를 통하여 상기 샤프트부재와 연결되며,
   상기 샤프트부재의 일단은 상기 바디부를 통하여 상기 교반부재와 연결되고 상기 샤프트부재의 타단은 상기 엔드부재의 외측으로 돌출되며,
   상기 엔드부재의 외측에서 상기 샤프트부재의 타단에서 상기 유로를 통하여 주입되는 가스는 상기 샤프트부재의 일단을 통하여 상기 파우더수납부로 전달되는 파우더 플라즈마 처리장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 하우징부에는 상기 샤프트부재를 회전시키는 제1 모터가 구비되고,
   상기 샤프트부재는 샤프트와 상기 샤프트에 연결되는 하나 이상의 기어를 포함하고,
   상기 기어는 상기 연통부에 구비되어 상기 교반부재와 연결되는 파우더 플라즈마 처리장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 교반부재는 메인스틱과 상기 메인스틱에 가역적으로 탈착되도록 구비되는 하나 이상의 볼록임펠러를 포함하고,
   상기 메인스틱은 횡단면이 원형의 봉형태로 구비되고 외면에는 상기 외면에서 돌출되어 구비되는 하나 이상의 키부가 구비되고,
   상기 볼록임펠러는 상기 메인스틱이 삽입되도록 상기 메인스틱에 대응하는 형태의 내부홀과 상기 내부홀의 외주연에 상기 키부에 대응하는 하나 키홈이 구비된 고정부와, 상기 고정부의 외면에 돌출되는 블레이드를 포함하며,
   상기 블록임펠러는 상기 블록임펠러의 내부홀로 상기 메인스틱이 삽입되되, 상기 키부와 상기 키홈이 대응되도록 삽입되어 상기 블록임펠러의 위치가 고정되는 파우더 플라즈마 처리장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 메인스틱은 일방향으로 연장되어 구비되고, 상기 키부는 상기 메인스틱의 일방향으로 연장되되 서로 이격되어 구비되고,
   상기 블레이드는 상기 고정부를 중심으로 2개 이상으로 돌출되어 구비되되, 서로 이웃하는 블레이드 사이는 이격되고,
   상기 블록임펠러는 복수개가 상기 메인스틱에 구비되되 상기 키홈과 상기 키부에 의하여 상기 블록임펠러의 위치가 가이드되어 서로 이웃하는 블록임펠러의 블레이드는 상기 메인스틱 상에서 서로 어긋나도록 구비되는 파우더 플라즈마 처리장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 하우징부는,
   바닥면에 구비되는 바텀프레임;
   상기 바텀프레임의 일면에서 수직하게 연장되어 구비되어 서로 이격되어 대면하는 한쌍의 서브프레임;
   상기 챔버부를 고정하고, 상기 챔버부의 바닥면과 바텀플레임 사이에서 상기 바텀프레임과 나란하게 연장되는 플레이트를 포함하며, 상기 서브프레임과 체결되는 메인프레임; 및
   상기 플레이트 상에 안착되어 상기 챔버부를 지지하는 하나 이상의 레그부재;를 포함하고,
   상기 레그부재는 하나 이상의 막대형태로 구비되는 파우더 플라즈마 처리장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 전극부재는 서로 대응되는 하나 이상의 라운드블럭을 포함하고, 상기 라운드블럭은 횡단면이 반원형으로 구비되어 상기 플라즈마 튜브의 외면을 감싸도록 구비되는 라운드부와, 상기 라운드부의 양단부에서 외측으로 돌출되고, 하나 이상의 체결부가 구비된 플랜지부를 포함하고,
   상기 레그부재는 일단은 상기 전극부재의 플랜지부의 체결부와 체결되고 상기 레그부재의 타단은 상기 플레이트 상에 안착되도록 구비되는 파우더 플라즈마 처리장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 메인프레임은,
   상기 챔버부의 엔드부재와 체결되고, 상기 샤프트부재가 돌출되도록 홀형태의 상부개구부를 구비한 제1 메인부재, 상기 제1 메인부재의 양측면에서 상기 제1 메인부재에 수직하게 연장되고 상기 서브프레임과 연결되는 메인연결부를 구비한 한쌍의 제2 메인부재, 및 상기 제1 및 제2 메인부재와 연결되어 상기 챔버부의 바닥면에 나란하도록 구비되는 플레이트;로 이루어지고, 상기 메인프레임은 횡단면이 "ㄷ"자형태로 구비되며, 측면은 "ㄴ"자 형태로 구비되고,
   상기 서브프레임은,
   상기 바텀프레임에 안착되는 제1 서브부재, 상기 제1 서브부재의 양측면에서 상기 제1 서브부재에 수직하도록 상기 챔버부를 향하여 연장되고 상기 메인연결부와 연결되는 서브연결부를 구비한 한쌍의 제2 서브부재를 포함하고,
   상기 제2 서브부재는 상기 제2 메인부재의 외면에 대면하도록 구비되고, 상기 제2 메인부재는 상기 제2 서브부재와 연결되되 상기 메인연결부 및 상기 서브연결부를 축으로 하여, 상기 메인프레임이 가역적으로 왕복이동하도록 구비되는 파우더 플라즈마 처리장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 하우징부는 상기 메인프레임과 상기 메인프레임에 고정된 챔버부를 상하이동시키는 이동부재를 더 포함하고,
    상기 이동부재는,
    상기 바텀프레임 상에 구비되는 제2 모터;
    상기 제2 모터와 연결되어 회전하는 회전판; 및
    일단이 상기 회전판에 연결되고, 타단이 상기 제2 메인부재와 연결되는 연결부재;를 포함하고,
    상기 이동부재는 상기 제2 모터에 의하여 상기 회전판을 회전시키고, 상기 회전판의 회전에 의하여 상기 연결부재와 연결된 상기 메인프레임과 상기 챔버부는 상하이동하도록 구비되는 파우더 플라즈마 처리장치.

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