KR102507877B1 - 건조장치 및 이를 활용한 건조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양극재 생산 중, 소성 장치내 전지 용기의 충진률을 높이기 위하여 분말 소재를 건조시켜 부피를 줄일 수 있으며, 소성 공정 중, 수분 생성을 억제하여 Li(리튬) 이온 전지 양극재의 충방전 효율을 향상시킬 수 있는 건조장치 및 이를 활용한 건조 방법에 대한 것이며, 구체적으로 건조장치에 있어서, 진공으로 형성되며, 소재를 가열하는 가열챔버와 가열챔버의 일단부에 형성되며, 상기 가열챔버를 회전시키는 회전장치와 가열챔버의 타단부에 연결되며, 소재를 건조시키는 건조챔버와 건조챔버에 연결되며, 소재를 저장하는 저장챔버를 구비한다.

Description

건조장치 및 이를 활용한 건조 방법{Drying Apparatus and Method for Drying using the same}
본 발명은 양극재 생산 중, 소성 장치내 전지 용기의 충진률을 높이기 위하여 분말 소재를 건조시켜 부피를 줄일 수 있으며, 소성 공정 중, 수분 생성을 억제하여 Li(리튬) 이온 전지 양극재의 충방전 효율을 향상시킬 수 있는 건조장치 및 이를 활용한 건조 방법에 대한 것이다.
특허문헌 001은 전구체 건조챔버는, 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; 건조챔버의 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 펌프에는 외부 공기 유입을 위한 공기 유입구와 정화장치 및 통풍구를 포함하는 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 004는 마이크로웨이브를 이용한 저온진공건조챔버는, 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 포함하는 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)
본 발명은 양극재 생산 중, 소성 장치내 전지 용기의 충진률을 높이기 위하여 분말 소재를 건조시켜 부피를 줄일 수 있으며, 소성 공정 중, 수분 생성을 억제하여 Li(리튬) 이온 전지 양극재의 충방전 효율을 향상시킬 수 있는 건조장치 및 이를 활용한 건조 방법에 대한 것이다.
종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 것이며, 본 발명은 건조장치에 대한 발명이며, 건조장치에 있어서, 진공으로 형성되며, 소재를 가열하는 가열챔버(100); 상기 가열챔버(100)의 일단부에 형성되며, 상기 가열챔버(100)를 회전시키는 회전장치(200); 상기 가열챔버(100)의 타단부에 연결되며, 소재를 건조시키는 냉각챔버(300); 상기 냉각챔버(300)에 연결되며, 소재를 저장하는 저장챔버(400);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 가열챔버(100); 회전장치(200); 냉각챔버(300); 저장챔버(400);로 이루어지는 발명에 상기 가열챔버(100)의 외측면에 형성되며, 내부의 소재를 가열시키는 가열부(110); 상기 가열챔버(100)의 내측면에 돌출되며, 소재를 이동시키는 격판(120); 상기 가열챔버(100)의 단부에 형성되며, 소재가 배출되는 배출부(130);를 부가한다.
본 발명은 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 가열챔버(100); 회전장치(200); 냉각챔버(300); 저장챔버(400);로 이루어지는 발명에 상기 격판(120)은 상기 냉각챔버(300) 방면으로 경사지도록 형성되는 것;을 부가한다.
본 발명은 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 가열챔버(100); 회전장치(200); 냉각챔버(300); 저장챔버(400);로 이루어지는 발명에 상기 배출부(130)에 형성되며, 상기 냉각챔버(300)로 소재를 배출시키는 배출밸브(131); 상기 배출밸브(131)와 이격되어 형성되며, 상기 여과장치(330)로 가스가 이동하는 이동관(132);을 부가한다.
본 발명은 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 가열챔버(100); 회전장치(200); 냉각챔버(300); 저장챔버(400);로 이루어지는 발명에 상기 냉각챔버(300)에 형성되며, 소재가 건조되는 냉각호퍼(310); 상기 냉각호퍼(310)에 연결되며, 소재를 냉각시키는 냉각공기를 공급하는 공급장치(320);를 부가한다.
본 발명은 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 가열챔버(100); 회전장치(200); 냉각챔버(300); 저장챔버(400);로 이루어지는 발명에 상기 냉각챔버(300)에 연결되며, 가스 및 수분을 여과하는 여과장치(330);를 부가한다.
본 발명은 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 가열챔버(100); 회전장치(200); 냉각챔버(300); 저장챔버(400);로 이루어지는 발명에 상기 여과장치(330)에 형성되며, 상기 이동관(132)을 통해 관통하는 가스를 여과하는 여과필터(340); 상기 여과필터(340)에 형성되며, 가스와 함께 배출되는 수분을 증발시키는 증발장치(350);를 부가한다.
본 발명은 건조장치에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 가열챔버(100); 회전장치(200); 냉각챔버(300); 저장챔버(400);로 이루어지는 발명에 상기 여과장치(330)에 연결되며, 원심력에 의하여 여과된 가스를 집진시키는 집진장치(360);를 부가한다.
본 발명은 건조장치를 활용한 건조 방법에 대한 발명이며, 건조장치를 활용한 건조 방법에 있어서, (a) 복수의 소재를 가열챔버(100)로 정량 공급하는 공급단계(S1100); (b) 상기 공급단계(S1100) 후, 상기 가열챔버(100)에 열을 공급하여 건조시키는 건조단계(S1200); (c) 상기 건조단계(S1200) 후, 상기 가열챔버(100)를 회전시켜 복수의 소재를 혼합하는 혼합단계(S1300); (d) 상기 혼합단계(S1300) 후, 건조된 소재를 냉각시키는 냉각단계(S1400); (e) 상기 냉각단계(S1400) 후, 냉각된 소재를 저장하는 저장단계(S1500);를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명은 진공 건조장치를 활용한 건조 방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 공급단계(S1100); 건조단계(S1200); 혼합단계(S1300); 냉각단계(S1400); 저장단계(S1500);로 이루어지는 발명에 상기 냉각단계(S1400) 중, 소재에서 발생하는 가스를 배출하는 배출단계(S1410); 상기 배출단계(S1410) 후, 가스를 여과하는 여과단계(S1420);를 부가한다.
본 발명은 진공 건조장치를 활용한 건조 방법에 대한 발명이며, 앞에서 제시한 공급단계(S1100); 건조단계(S1200); 혼합단계(S1300); 냉각단계(S1400); 저장단계(S1500);로 이루어지는 발명에 상기 여과단계(S1420) 중, 가스에 혼합된 수분을 증발시키는 증발단계(S1430);를 부가한다.
본 발명은 전구체 및 LIOH로 형성되는 소재를 건조시켜 부피를 줄임에 따라 소성장치내 분말 충진 효율을 높일 수 있는 것이다.
본 발명은 가열챔버를 회전시킴에 따라 소재가 회전하며 건조하는 것으로 생산 효율을 높일 수 있는 것이다.
본 발명은 소재를 진공 상태에서 건조시킴에 따라 기화점을 낮출 수 있는 것이다.
본 발명은 가열된 소재를 저온으로 건조시킴에 따라 소재의 응집력을 높일 수 있는 것이다.
본 발명은 건조시 소재에서 발생하는 가스를 제거 및 여과할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 건조장치의 예시도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 진공챔버의 사시도.
도 5는 본 발명의 건조챔버의 단면도.
도 6은 본 발명의 오존발생장치가 결합된 가열챔버의 단면도.
도 7은 본 발명의 여과장치의 단면도.
도 8은 본 발명의 건조장치를 활용한 건조 방법의 순서도.
도 9는 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 건조장치에 있어서, 건조장치에 있어서, 소재를 가열하는 가열챔버(100); 상기 가열챔버(100)의 일단부에 형성되며, 상기 가열챔버(100)를 회전시키는 회전장치(200); 상기 가열챔버(100)의 타단부에 연결되며, 소재를 건조시키는 냉각챔버(300); 상기 냉각챔버(300)에 연결되며, 소재를 저장하는 저장챔버(400);를 포함한다.
(실시예 1-2) 본 발명의 건조장치는 실시예 1-1에 있어서, 소재는 전구체 및 LIOH(Lithium hydroxide monohydrate)로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 1-3) 본 발명의 건조장치는 실시예 1-1에 있어서, 상기 가열챔버(100)는 회전함에 따라 소재를 균일하게 가열하는 것;을 포함한다.
(실시예 1-4) 본 발명의 건조장치는 실시예 1-1에 있어서, 상기 건조장치에 형성되며, 상기 가열챔버(100)의 압력, 온도, 습도 중 선택된 하나를 제어하는 제어장치(500);를 포함한다.
본 발명은 건조장치에 대한 것이다. 구체적으로 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 건조장치는 소재를 다양한 압력으로 형성되어 진공 상태 및 저압에서 가열시키는 가열챔버(100)가 형성되며, 가열챔버(100)는 가열되어 회전함에 따라 내부에 수용되는 소재를 일정하게 가열시킬 수 있다. 그리고 가열챔버(100)를 건조시키는 과정에서 발생되는 가스와 수분이 외부로 방출되며, 가스와 수분을 여과하여 배출시키는 여과장치(330)가 형성된다. 또한, 가열된 소재는 냉각챔버(300)에서 일정한 온도로 건조되는 것이다.
이와 같이 소재를 건조시키기 위한 건조장치는 제어장치(500)에 의하여 가열챔버(100) 내부의 압력을 조절하고, 가열챔버(100) 및 냉각챔버(300)의 내부 온도 및 습도를 제어한다. 그리고 가열챔버(100)에서 건조된 소재가 외부로 배출되도록 제어하는 것으로 소재의 변형을 방지하도록 건조와 냉각시키는 것이다. 따라서, 본 발명의 건조장치는 전지에 충진되는 소재인 전구체와 LIOH를 건조시켜 전지의 충진량을 증가시킬 수 있는 특징을 가진다.
(실시예 1-5) 본 발명의 건조장치는 실시예 1-1에 있어서, 상기 회전장치(200)에 형성되며, 상기 가열챔버(100)를 회전시키는 회전모터; 상기 회전모터와 연결되며, 상기 가열챔버(100)와 접하는 기어;를 포함한다.
(실시예 1-6) 본 발명의 건조장치는 실시예 1-5에 있어서, 상기 가열챔버(100)는 상기 기어와 접하도록 기어판;을 포함한다.
(실시예 1-7) 본 발명의 건조장치는 실시예 1-5에 있어서, 상기 가열챔버(100)는 상기 회전장치(200)에 의하여 1 ~ 60rpm으로 회전하는 것;을 포함한다.
본 발명의 회전장치(200)는 가열챔버(100)를 회전시키기 위한 것으로 회전모터와 기어가 형성된다. 이때, 회전모터는 가열챔버(100)의 일단부 하단 및 측면에 형성되며, 동력에 의하여 회전함에 따라 일정한 속도로 가열챔버(100)를 회전시킨다. 그리고 기어는 톱니 형상으로 형성되며, 가열챔버(100)의 외측에 형성되는 기어판과 맞물려 기어가 회전할 때 기어판을 회전시킴에 따라 가열챔버(100)를 회전시킨다. 이와 같이 가열챔버(100)가 회전함에 따라 내부의 소재는 일정한 속도로 위치가 가변되어 열이 균일하게 전달될 수 있다. 또한, 본 발명의 회전장치(200)가 기어에 의하여 가열챔버(100)를 회전시킨다 명시하였지만 다양한 방법으로 가열챔버(100)를 회전시키는 것으로 한정하지 않는다.
(실시예 2-1) 본 발명은 건조장치에 대한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 가열챔버(100)의 외측면에 형성되며, 내부의 소재를 가열시키는 가열부(110); 상기 가열챔버(100)의 내측면에 돌출되며, 소재를 이동시키는 격판(120); 상기 가열챔버(100)의 단부에 형성되며, 소재가 배출되는 배출부(130);를 포함한다.
(실시예 2-2) 본 발명의 건조장치는 실시예 2-1에 있어서, 상기 가열부(110)에 형성되며, 상기 가열챔버(100)의 내주면에 이중으로 형성되는 발열판(111); 이중의 상기 발열판(111) 사이에 형성되는 열매체(112);를 포함한다.
(실시예 2-3) 본 발명의 건조장치는 실시예 2-2에 있어서, 상기 가열챔버(100)의 외측에 형성되며, 상기 열매체(112)의 온도를 조절하는 히팅장치;를 포함한다.
(실시예 2-4) 본 발명의 건조장치는 실시예 2-1에 있어서, 상기 가열챔버(100)의 온도는 350 ~ 400 ℃로 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 2-5) 본 발명의 건조장치는 실시예 2-1에 있어서, 상기 격판(120)은 상기 냉각챔버(300) 방면으로 경사지도록 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 2-6) 본 발명의 건조장치는 실시예 2-1에 있어서, 상기 배출부(130)에 형성되며, 상기 냉각챔버(300)로 소재를 배출시키는 배출밸브(131); 상기 배출밸브(131)와 이격되어 형성되며, 가스가 이동하는 이동관(132);을 포함한다.
(실시예 2-7) 본 발명의 건조장치는 실시예 2-1에 있어서, 상기 가열챔버(100)에 형성되며, 내부의 압력을 조절하는 압력조절장치(140);를 포함한다.
본 발명은 가열챔버(100)에 대한 것이며, 구체적으로 가열챔버(100)는 소재를 수용하며, 내부를 가열하여 소재를 가열하는 것이다. 이러한 가열챔버(100)는 내부의 압력을 조절하며, 외부에서 열이 공급됨에 따라 내부의 온도를 상승시키는 것이다. 그로 인해 내부에서 회전하는 소재가 균일하게 건조되는 것이다. 이때, 가열챔버(100)는 내부의 압력을 조절하는 압력조절장치(140)가 형성되며, 압력조절장치(140)는 펌프에 의하여 다양한 압력으로 형성된다. 그리고 가열챔버(100)는 내측면에 발열장치가 형성되며, 발열장치는 가열챔버(100)의 내주면에 이중으로 형성되는 발열판(111)이 형성된다. 발열판(111)은 이중으로 형성됨에 따라 복수의 발열판(111) 사이에 오일, 물 등의 열매체(112)가 수용되어 열을 발산하는 것이다. 그리고 발열판(111)은 가열챔버(100)가 회전할 때 함께 회전하거나 가열챔버(100)는 고정되고 가열챔버(100)의 내주면에서 회전함에 따라 소재를 균일하게 가열한다. 또한, 발열판(111)에 의하여 가열챔버(100)의 온도가 상승하도록 열매체(112)에 열을 공급하는 히팅장치가 형성된다. 히팅장치는 가열챔버(100)의 내부 온도가 상승하도록 가열챔버(100)의 표면 온도를 400℃까지 상승시키는 것이다.
이와 같이 가열챔버(100)는 내부의 온도를 상승시켜 소재를 가열시키는 것으로 격판(120)에 의하여 소재를 이동시킨다. 이러한 격판(120)은 가열챔버(100) 내부의 장변 방향으로 형성되며, 등간격으로 형성됨에 따라 가열챔버(100)가 회전할 때 소재는 지속적으로 하부로 하강하는 것으로 소재가 가열챔버(100)의 내부에서 혼합되도록 한다. 그리고 격판(120)은 장변 방향으로 형성되나 배출부(130) 방면으로 경사지도록 형성되어 가열챔버(100)에서 배출부(130)를 향하여 이동하며 가열된다. 또한, 배출부(130)로 전달된 소재는 게이트밸브로 형성되는 배출밸브(131)에 의하여 냉각챔버(300)로 이송되며, 배출부(130)는 배출밸브(131)와 이격되어 냉각챔버(300)에서 방출되는 가스가 이동하는 이동관(132)이 형성되도록 이중으로 형성된다.
따라서, 본 발명의 가열챔버(100)는 소재를 균일하게 가열시키는 특징을 가진다.
(실시예 2-8) 본 발명의 건조장치는 실시예 2-1에 있어서, 상기 가열챔버(100)에 형성되며, 오존을 발생시키는 오존발생장치(150);를 포함한다.
(실시예 2-9) 본 발명의 건조장치는 실시예 2-8에 있어서, 상기 오존발생장치(150)는 상기 가열챔버(100)의 외측에 형성되어 오존을 공급하는 것;을 포함한다.
(실시예 2-10) 본 발명의 건조장치는 실시예 2-8에 있어서, 상기 오존발생장치(150)는 상기 가열챔버(100)의 내측에 형성되며, 오존을 생성하는 UVC램프(151)로 형성되는 것;을 포함한다.
본 발명은 가열챔버(100)에 대한 것이며, 구체적으로 가열챔버(100) 내부로 오존을 투입하여 산화력을 높일 수 있는 것이다. 이러한 가열챔버(100)는 외측 및 내측에 오존발생장치(150)가 형성되며, 오존발생장치(150)에 의하여 발생되는 오존에 의하여 소재의 산화를 높인다. 이는 소재의 건조과정에서 발생하는 수분이 증발된 후 발생되는 산소와 오존을 반응시켜 산화력을 높이는 것이다. 오존발생장치(150)는 외부에 형성될 경우 연결관에 의하여 오존이 투입되는 것으로 가열챔버(100)의 산소량, 수분량 등에 따라 오존의 투입량 및 시간이 조절된다. 그리고 오존발생장치(150)는 UVC로 형성되어 가열챔버(100) 내부에 형성될 수 있으며, UVC는 자외선을 조사할 때 외부에서 산소를 공급하거나 소재의 건조과정 중 발생되는 산소와 반응하여 오존을 발생시킬 수 있다. 이와 같이 오존발생장치(150)에서 발생되는 오존은 소재를 산화한 후 배출장치에 의하여 여과 및 제거되는 것으로 외부로 오존이 방출되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 가열챔버(100)는 오존이 공급됨에 따라 소재의 산화력을 높일 수 있는 특징을 가진다.
(실시예 3-1) 본 발명은 건조장치에 대한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 냉각챔버(300)에 형성되며, 소재가 건조되는 냉각호퍼(310); 상기 냉각호퍼(310)에 연결되며, 소재를 냉각시키는 냉각공기를 공급하는 공급장치(320);를 포함한다.
(실시예 3-2) 본 발명의 건조장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 냉각호퍼(310)에 형성되며, 온도를 측정하는 온도센서; 습도를 측정하는 습도센서;를 포함한다.
(실시예 3-3) 본 발명의 건조장치는 실시예 3-2에 있어서, 상기 냉각호퍼(310)에 형성되며, 상기 가열챔버(100)의 배출부(130)로 가스를 배출하는 가스배출장치;를 포함한다.
(실시예 3-4) 본 발명의 건조장치는 실시예 3-3에 있어서, 상기 가스배출장치는 가스를 상부로 상습시키는 배출팬;을 포함한다.
(실시예 3-5) 본 발명의 건조장치는 실시예 3-1에 있어서, 상기 공급장치(320)에 형성되며, 냉각공기의 온도를 조절하는 온도조절장치;를 포함한다.
(실시예 3-6) 본 발명의 건조장치는 실시예 3-5에 있어서, 상기 온도조절장치에 형성되며, 공기에 열을 공급하는 열공급기;를 포함한다.
본 발명은 냉각챔버(300)에 대한 것이며, 구체적으로 냉각챔버(300)는 가열챔버(100)에서 가열되어 이송되는 소재를 건조시키는 것이다. 이때, 냉각챔버(300)는 가열챔버(100)에서 가열되는 소재의 온도를 낮추며, 가열챔버(100)에서 냉각챔버(300)로 이송할 때 발생하는 소량의 수분과 함께 소재의 가스를 제거할 수 있다. 냉각챔버(300)는 가열챔버(100)에서 이송되는 소재가 저장되어 건조되는 냉각호퍼(310)가 형성되며, 냉각호퍼(310)에 연결되어 냉각호퍼(310)로 공기를 공급하는 공급장치(320)가 형성된다. 냉각호퍼(310)는 가열챔버(100)에서 이송되는 소재가 이송되면 하부로 전달되지 않도록 밸브가 형성되며, 공급장치(320)에서 공급되는 공기의 압력을 측정하는 압력측정센서가 형성된다. 이때, 압력측정센서에 의하여 압력이 높다 판단되면 냉각공기와 함께 소재의 건조 과정 중 발생하는 가스와 수분을 후술되는 여과장로 배출한다. 그리고 여과장치(330)로 가스와 수분을 배출하는 가스배출장치는 배출팬으로 형성될 수 있으며, 배출팬의 회전 속도에 따라 가스 및 수분의 배출량을 조절한다. 또한, 건조장치는 온도를 측정하는 온도센서와 습도를 측정하는 습도센서가 형성되며, 공급장치(320)에서 공급되는 냉각공기의 온도에 따라 소재의 건조 온도를 조절할 수 있다. 공급장치(320)는 온도조절장치에 형성되는 열공급기에 의하여 냉각공기의 온도를 조절하는 것으로 열공급기는 열순환기로 형성되어 냉각공기의 온도를 조절하거나 열선 등 다양한 온열기구에 의하여 냉각공기의 온도를 조절한다.
따라서, 본 발명의 냉각챔버(300)는 가열된 소재를 일정한 온도로 건조시켜 소재의 잔여 수분을 제거하고 소재에서 발생하는 가스를 제거하는 특징을 가진다.
(실시예 4-1) 본 발명은 건조장치에 대한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 냉각챔버(300)에 연결되며, 가스 및 수분을 여과하는 여과장치(330);를 포함한다.
(실시예 4-2) 본 발명의 건조장치는 실시예 4-1에 있어서, 상기 여과장치(330)에 형성되며, 상기 냉각챔버(300)의 가스를 여과하는 여과필터(340); 상기 여과필터(340)에 형성되며, 가스와 함께 배출되는 수분을 증발시키는 증발장치(350);를 포함한다.
(실시예 4-3) 본 발명의 건조장치는 실시예 4-2에 있어서, 상기 여과필터(340)는 유해물질 및 냄새를 제거하는 것;을 포함한다.
(실시예 4-4) 본 발명의 건조장치는 실시예 4-2에 있어서, 상기 여과필터(340)는 상기 여과장치(330)의 내부에 충진되어 형성되는 것;을 포함한다.
(실시예 4-5) 본 발명의 건조장치는 실시예 4-2에 있어서, 상기 증발장치(350)에 형성되며, 상기 여과장치(330)의 외측면에 결합되는 결합판(351); 상기 결합판(351)을 가열하는 가열장치(352);를 포함한다.
(실시예 4-6) 본 발명의 건조장치는 실시예 4-5에 있어서, 상기 가열장치(352)는 상기 결합판(351)으로 전류를 공급하여 가열하는 것;을 포함한다.
(실시예 4-7) 본 발명의 건조장치는 실시예 4-1에 있어서, 상기 여과장치(330)에 연결되며, 원심력에 의하여 여과된 가스를 집진시키는 집진장치(360);를 포함한다.
본 발명은 여과장치(330)에 대한 것이며, 구체적으로 여과장치(330)는 냉각챔버(300)에서 소재를 건조시킬 때 발생하는 가스 및 수분이 배출될 때 가스에 포함되는 수분을 증발시킴과 동시에 가스의 유해물질 및 냄새를 제거하는 것이다. 이러한 여과장치(330)는 냉각챔버(300)와 연결되며, 가스 및 수분이 관통되도록 형성된다. 이때, 여과장치(330)는 여과필터(340)가 내부의 단변 방향으로 결합되거나 내부에 충진되어 가스의 유해물질 및 냄새를 제거한다. 여과필터(340)는 냄새를 제거하는 활성탄 필터 등의 탈취필터로 형성되며, 미세한 유해물질을 여과하기 위하여 헤파필터로 사용될 수 있다. 그리고 여과장치(330)의 외측면에는 결합판(351)이 형성되며, 결합판(351)은 가열장치(352)에 의하여 가열된다. 이는 결합판(351)의 온도가 상승함에 따라 가스와 함께 배출되는 수분을 제거하기 위함으로 수분이 배출관을 통해 냉각챔버(300)로 유입되는 것을 방지하는 것이다. 그리고 결합판(351)은 가열장치(352)에서 공급되는 전류에 의하여 가열되는 것이나 다양한 방법으로 가열될 수 있다. 또한, 여과장치(330)에서 여과되어 방출되는 가스는 집진장치(360)로 전달되며, 집진장치(360)는 원심력에 의하여 가스 및 수분을 여과하는 사이클론으로 형성된다. 이때, 집진장치(360)의 스크류가 회전하면 수분 및 유해가스는 벽면을 통해 하부의 집진부로 전달되고 여과된 가스는 상부로 배출되는 것이다.
따라서, 여과장치(330)는 냉각챔버(300)에서 발생하는 가스 및 수분을 여과하여 외부로 배출시키는 것으로 유해물질이 외부로 방출되는 것을 방지하는 특징을 가진다.
(실시예 5-1) 본 발명은 건조장치를 활용한 건조 방법에 대한 것이며, 건조장치를 활용한 소재 건조 방법에 있어서, (a) 복수의 소재를 가열챔버(100)로 정량 공급하는 공급단계(S1100); (b) 상기 공급단계(S1100) 후, 상기 가열챔버(100)에 열을 공급하여 건조시키는 건조단계(S1200); (c) 상기 건조단계(S1200) 후, 상기 가열챔버(100)를 회전시켜 복수의 소재를 혼합하는 혼합단계(S1300); (d) 상기 혼합단계(S1300) 후, 건조된 소재를 냉각시키는 냉각단계(S1400); (e) 상기 냉각단계(S1400) 후, 냉각된 소재를 저장하는 저장단계(S1500);를 포함한다.
(실시예 5-2) 본 발명의 건조장치를 활용한 건조 방법은 실시예 5-1에 있어서, 상기 냉각단계(S1400) 중, 소재에서 발생하는 가스를 배출하는 배출단계(S1410); 상기 배출단계(S1410) 후, 가스를 여과하는 여과단계(S1420);를 포함한다.
(실시예 5-3) 본 발명의 건조장치를 활용한 건조 방법은 실시예 5-1에 있어서,상기 여과단계(S1420) 중, 가스에 혼합된 수분을 증발시키는 증발단계(S1430);를 포함한다.
본 발명은 건조장치를 활용한 소재 건조 방법에 대한 것이며, 구체적으로 전구체 및 LIOH로 형성되는 복수의 소재를 혼합하여 건조시키는 것이다. 이러한 건조장치는 다양한 압력으로 형성되며, 소재를 건조시키는 가열챔버(100)에 연결되며, 가스 및 수분을 여과하는 여과장치(330)와 가스 및 수분을 제거하는 배출장치(500)가 형성된다.
그리고 건조장치를 활용한 건조 방법으로는 전구체 및 LIOH(Lithium hydroxide monohydrate)로 형성되는 복수의 소재를 가열챔버(100)로 정량 공급한다. 이때, 소재를 공급하는 공급단계(S1100)에서는 가열챔버(100)로 소재를 공급하는 것이며, 가열챔버(100)에서 건조된 소재는 냉각챔버(300)에서 냉각된다. 이와 같이 공급단계(S1100)에서 공급된 소재는 건조단계(S1200)에서 열에 의하여 건조되며, 가열챔버(100)는 회전을 하며 내부의 소재를 건조시킨다. 그리고 가열챔버(100)는 내부의 압력을 조절하여 진공 등 다양한 압력 상태로 형성되며, 가열챔버(100)의 내부에 형성되는 격판(120)에 의하여 소재가 혼합된다. 혼합단계(S1300)에서 가열챔버(100)는 1 ~ 60rpm으로 회전하여 소재를 분산시킨다. 그리고 혼합단계(S1300)에서 혼합된 소재는 냉각챔버(300)로 이동하며, 이동된 소재는 냉각단계에서 냉각공기에 의하여 냉각되는 것이다. 이와 같이 소재가 냉각되면 소재의 부피가 감소하여 생산량을 증가시키고 소재는 냉각됨에 따라 균일한 크기로 복수의 소재가 결합되어 결정화도가 향상되어 충진률을 높일 수 있다.
이때, 냉각 과정에서 가열된 소재가 냉각될 때 가스가 발생하며, 가스는 배출단계(S1410)에 의하여 배출되고 배출된 가스는 여과장치(330)에서 여과된다. 여과장치(330)에서 가스가 여과되는 여과단계(S1420) 중 가스에 혼합된 수분은 증발단계(S1430)에서 수분이 제거된다.
이와 같이 가열된 후 냉각된 소재는 가스가 배출된 후 저장챔버로 이동하여 저장단계에서 저장되는 것이다.
100: 가열챔버 110: 가열부
111: 발열판 112: 열매체
120: 격판 130: 배출부
131: 배출밸브 132: 이동관
140: 압력조절장치 150: 오존발생장치
151: UVC램프 200: 회전장치
300: 냉각챔버 310: 냉각호퍼
320: 공급장치 330: 여과장치
340: 여과필터 350: 증발장치
351: 결합판 352: 가열장치
360: 집진장치 400: 저장챔버
500: 제어장치 S1100: 공급단계
S1200: 건조단계 S1300: 혼합단계
S1400: 냉각단계 S1410: 배출단계
S1420: 여과단계 S1430: 증발단계
S1500: 저장단계

Claims (10)

  1. 건조장치에 있어서,
    소재를 가열하는 가열챔버(100);
    상기 가열챔버(100)의 일단부에 형성되며, 상기 가열챔버(100)를 회전시키는 회전장치(200);
    상기 가열챔버(100)의 타단부에 연결되며, 소재를 냉각시키는 냉각챔버(300);
    상기 냉각챔버(300)에 연결되며, 소재를 저장하는 저장챔버(400);를 포함하고,
    상기 가열챔버(100)는,
    상기 가열챔버(100)의 외측면에 형성되며 내부의 소재를 가열시키는 가열부(110); 상기 가열챔버(100)의 내측면에 돌출되게 형성되며, 소재를 이동시키는 격판(120);, 상기 가열챔버(100)의 단부에 형성되며, 소재가 배출되는 배출부(130);를 포함하며,
    상기 가열부(110)는,
    상기 가열챔버(100)의 내주면에 이중으로 형성되는 발열판(111); 및 이중의 상기 발열판(111) 사이에 형성되는 열매체(112);를 포함하고,
    상기 격판(120)은 상기 냉각챔버(300) 방면으로 경사지도록 형성되는 것;을 포함하며,
    상기 배출부(130)는, 상기 냉각챔버(300)로 소재를 배출시키는 배출밸브(131); 및 상기 배출밸브(131)와 이격되어 형성되며, 상기 여과장치(330)로 가스가 이동하는 이동관(132);을 포함하며,
    상기 냉각챔버(300)에 연결되며, 가스 및 수분을 여과하는 여과장치(330);를 포함하고,
    상기 여과장치(330)는, 상기 이동관(132)을 통해 관통하는 가스를 여과하는 여과필터(340); 및 가스와 함께 배출되는 수분을 증발시키는 증발장치(350);를 포함하며,
    상기 증발장치(350)는, 상기 여과장치(330)의 외측면에 결합되는 결합판(351); 및 상기 결합판(351)을 가열하는 가열장치(352);를 포함하는 건조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각챔버(300)에 형성되며, 소재가 냉각되는 냉각호퍼(310);
    상기 냉각호퍼(310)에 연결되며, 소재를 냉각시키는 냉각공기를 공급하는 공급장치(320);를 포함하는 건조장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1의 건조장치를 활용한 건조 방법에 있어서,
    (a) 복수의 소재를 가열챔버(100)로 정량 공급하는 공급단계(S1100);
    (b) 상기 공급단계(S1100) 후, 상기 가열챔버(100)에 열을 공급하여 건조시키는 건조단계(S1200);
    (c) 상기 건조단계(S1200) 후, 상기 가열챔버(100)를 회전시켜 복수의 소재를 혼합하는 혼합단계(S1300);
    (d) 상기 혼합단계(S1300) 후, 건조된 소재를 냉각시키는 냉각단계(S1400);
    (e) 상기 냉각단계(S1400) 후, 냉각된 소재를 저장하는 저장단계(S1500);를 포함하는 건조장치를 활용한 건조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 냉각단계(S1400) 중, 소재에서 발생하는 가스를 배출하는 배출단계(S1410);
    상기 배출단계(S1410) 후, 가스를 여과하는 여과단계(S1420);를 포함하는 건조장치를 활용한 건조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 여과단계(S1420) 중, 가스에 혼합된 수분을 증발시키는 증발단계(S1430);를 포함하는 건조장치를 활용한 건조 방법.
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