KR102591295B1 - 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는, 길이방향 양측에 개구부가 마련된 원통 형상으로 형성되어 내부에 압력매체가 채워지는 압력용기와, 상기 압력용기의 외측면을 둘러싸는 고장력 와이어를 구비하는 베셀; 및 상기 압력용기의 개구부 측으로 왕복 이송이 가능한 도어몸체와, 상기 도어몸체의 일측에 결합되되 상기 개구부의 내측면에 접하도록 원통 형상으로 형성되며 선단측 외주면 전체에 걸쳐 단턱이 형성되는 실링플랜지와, 상기 단턱을 둘러싸도록 상기 단턱의 안쪽부터 순차적으로 장착되는 메탈삼각링과 형상화오링과 유패킹을 구비하는 개폐도어;를 포함하며, 상기 메탈삼각링과 형상화오링 간 접촉면의 전체 또는 일부는 상기 실링플랜지의 외주면과 멀어질수록 상기 실링플랜지의 선단과 가까워지는 방향으로 경사지게 형성되어, 상기 압력용기의 내부압력에 의해 상기 유패킹이 상기 형상화오링을 가압하고 상기 형상화오링이 상기 메탈삼각링을 가압하였을 때 상기 메탈삼각링은 상기 개구부의 내측면에 압착된다.

Description

전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치 {Ultra high pressure warm isostatic pressure molding machine for solid-state battery}
본 발명은 원료분말을 성형틀에 넣어 압력용기에 인입시킨 후 상기 압력용기 내부의 압력매체를 고압으로 가압하여 제품을 제작하는 등방압 성형장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 압력용기 내부가 150℃~200℃의 초고온 및 5000bar~7000bar의 초고압이 되더라도 안정적으로 기밀성이 유지될 수 있도록 구성되는 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치에 관한 것이다.
등방압 성형장치는 분말 형태의 세라믹이나 금속 등과 같은 원료분말을 성형틀 내부에 장입한 후, 고압의 압력매체를 이용하여 상기 성형틀에 압력을 가함으로써 상기 원료분말을 치밀한 구조의 성형체로 제조하거나, 세라믹 이나 금속 분말을 이용하여 1차로 압축, 압출, 적층 등의 공정을 통해 제작된 1차 성형체의 외부를 진공포장 등의 수단으로 밀봉한 후 압력매체를 이용하여 고압을 가함으로써 상기 1차 성형체를 치밀한 구조의 성형체로 제조하는 장비이다.
특히 온간 등방압 성형장치는 압력매체를 약 100℃로 가열한 후 1차 성형체에 고압을 가할 수 있는 장치로 근래에는 적층세라믹콘덴서 제조에 많이 사용되어지고 있다. 일반적으로 온간 등방압 성형장치는 압력용기 외부에 자켓을 설치하고 외부의 자켓에 가열된 열매체유를 순환시키거나 히터를 장착하여 압력용기 전체를 가열시키는 구조가 주로 사용되고 있다.
한편, 온간 등방압 성형장치가 대형화되고 사용 압력이 높아짐에 따라 압력용기의 크기 감소와 안전을 위하여 압력용기 외부를 고강도 와이어로 감싸는 Wire-winding 형식의 온간 등방압 성형장치가 대중화 되고 있다. Wire-winding 기술은 두께가 얇은 내부의 압력용기를 압력용기보다 허용응력이 높은 고강도 와이어를 여러 겹으로 감아서 압력용기 전체의 허용응력을 높이는 기술이다. 이때 내부의 압력용기에 고강도 와이어를 감을 때 복잡한 계산식에 의해 도출된 장력을 일정하게 유지하면서 감는 것이 중요하다.
한편, 상기 압력용기는 통상적으로 성형틀이 입출될 수 있는 개구부를 구비하고, 상기 압력용기의 개구부는 별도의 도어에 의해 개폐되도록 구성된다. 이때, 압력용기 내부의 압력이 초고압으로 상승하는 경우, 상기 압력용기는 고강도 와이어가 감겨져 있으므로 쉽게 파손되지 아니하지만, 압력용기의 개구부와 도어 사이로 압력매체가 유출될 수 있다는 문제점이 있다. 특히, 압력용기 내부의 온도가 150℃~200℃의 초고온이 되고 압력용기 내부의 압력이 5000bar~7000bar의 초고압이 되는 경우, 압력용기 개구부와 도어 간의 기밀성이 떨어진다는 문제가 발생한다.
물론, 압력매체의 유출을 방지하기 위하여 상기 압력용기의 개구부와 도어 사이에 별도의 오링이 구비되지만, 통상적인 오링으로는 초고압의 압력매체 유출을 차단하는데 한계가 있다는 문제점이 있다. 또한, 압력매체를 가열하기 위하여, 압력용기 외부에 자켓을 설치한 후 고온으로 가열된 열매체유를 상기 타켓에 순환시키는 방법이 많이 사용되고 있는데, 이와 같은 가열방식으로는 열매체유를 가열시키는데 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 상기 압력용기를 가열하기 위한 에너지효율이 떨어진다는 단점이 있다.
KR 10-2462282 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 압력용기 내부의 압력이 초고압으로 상승되더라도 압력용기와 도어 간의 밀폐력이 안정적으로 유지되고, 압력용기 가열효율이 개선된 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는, 길이방향 양측에 개구부가 마련된 원통 형상으로 형성되어 내부에 압력매체가 채워지는 압력용기와, 상기 압력용기의 외측면을 둘러싸는 고장력 와이어를 구비하는 베셀; 및 상기 압력용기의 개구부 측으로 왕복 이송이 가능한 도어몸체와, 상기 도어몸체의 일측에 결합되되 상기 개구부의 내측면에 접하도록 원통 형상으로 형성되며 선단측 외주면 전체에 걸쳐 단턱이 형성되는 실링플랜지와, 상기 단턱을 둘러싸도록 상기 단턱의 안쪽부터 순차적으로 장착되는 메탈삼각링과 형상화오링과 유패킹을 구비하는 개폐도어;를 포함하며, 상기 메탈삼각링과 형상화오링 간 접촉면의 전체 또는 일부는 상기 실링플랜지의 외주면과 멀어질수록 상기 실링플랜지의 선단과 가까워지는 방향으로 경사지게 형성되어, 상기 압력용기의 내부압력에 의해 상기 유패킹이 상기 형상화오링을 가압하고 상기 형상화오링이 상기 메탈삼각링을 가압하였을 때 상기 메탈삼각링은 상기 개구부의 내측면에 압착된다.
상기 유패킹 중 상기 압력용기의 내부를 향하는 면에는 오목홈이 형성된다.
상기 개폐도어는, 상기 실링플랜지의 선단에 결합되어, 상기 유패킹의 탈거를 방지하는 패킹가이드를 더 포함한다.
상기 베셀은, 상기 압력용기 내부에 매립되는 열선과, 상기 압력용기와 상기 고장력 와이어 사이를 열차단하도록 상기 압력용기 외측면을 감싸는 단열재를 더 포함한다.
상기 열선은, 상기 압력용기의 길이방향과 평행하되, 상기 압력용기의 길이방향 중심축을 중심으로 방사형을 이루도록 다수 개 구비된다.
상기 베셀은, 상기 압력용기의 길이방향 양측에 세워지는 한 쌍의 사이드커버를 더 포함하고, 상기 고장력 와이어는 상기 압력용기 외측면 중 한 쌍의 사이드커버 사이를 둘러싸도록 장착된다.
상기 베셀을 둘러싸는 트랙 형상으로 형성되어 지면에 고정되는 요크프레임; 상기 요크프레임에 고정결합되되 피스톤이 상기 개폐도어의 왕복방향으로 인입 및 인출되는 이송실린더; 상기 개폐도어에 고정결합되는 도어판; 및 상기 이송실린더의 피스톤과 상기 도어판을 연결하는 슬라이드바;를 더 포함한다.
상기 베셀이 상면에 안착되도록 지면에 장착되어, 상기 개폐도어의 이송방향과 직각을 이루는 방향으로 상기 베셀을 이송시키는 베셀 이송유닛을 더 포함한다.
본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는, 압력용기 내부의 압력이 초고압으로 상승되더라도 압력용기와 도어 간의 밀폐력이 안정적으로 유지될 수 있고, 압력용기 가열효율이 우수하여 보다 적은 전력으로 압력매체를 빠르게 가열시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치의 종단면도 및 횡단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치의 사용상태도이다.
도 5는 베셀의 내부구조를 도시하는 부분절개 사시도이다.
도 6 및 도 7은 실링플랜지에 패킹 및 오링이 결합되는 구조를 도시하는 단면사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치의 종단면도 및 횡단면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치의 사용상태도이다.
본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는 원료분말을 성형틀(미도시)에 넣어 압력용기(210)에 인입시킨 후 상기 압력용기(210) 내부의 압력매체를 고압으로 가압함으로써 원료분말을 특정 형상으로 성형하는 등방압 성형장치의 일종으로서, 상기 압력용기(210)의 개구부(212)가 별도의 개폐도어(300)에 의해 개폐 가능하도록 구성된다. 이때, 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는 압력용기(210) 내부가 150℃ ~ 200℃의 초고온 및 5000bar ~ 7000bar의 고압이 되더라도 개구부(212)와 개폐도어(300) 간의 기밀성이 안정적으로 유지될 수 있도록 구성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다.
즉, 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는, 길이방향 양측에 개구부(212)(도 5 참조)가 마련된 원통 형상으로 형성되어 내부에 압력매체가 채워지는 압력용기(210) 및 상기 압력용기(210)의 외측면을 둘러싸는 고장력 와이어(240)를 구비하는 베셀(200)과, 상기 압력용기(210)의 길이방향을 따라 직선 왕복 이송됨에 따라 상기 압력용기(210)의 개구부(212)를 개폐시키는 한 쌍의 개폐도어(300)를 기본 구성요소로 구비한다. 상기 상기 압력용기(210) 및 고장력 와이어(240)가 외부로 직접 노출되지 아니하도록, 상기 압력용기(210) 및 고장력 와이어(240)는 별도의 하우징(260) 내부에 설치된다.
이때, 상기 개폐도어(300)의 개폐가 자동화될 수 있도록, 상기 베셀(200)을 둘러싸는 트랙 형상으로 형성되어 지면에 고정되는 요크프레임(100)과, 상기 요크프레임(100)에 고정결합되되 피스톤(410)이 상기 개폐도어(300)의 왕복방향으로 인입 및 인출되는 이송실린더(400)와, 상기 개폐도어(300)에 고정결합되는 도어판(500)과, 상기 이송실린더(400)의 피스톤(410)과 상기 도어판(500)을 연결하는 슬라이드바(600)가 구비됨이 바람직하다.
상기 슬라이드바(600)는 길이방향(도 4에서는 좌우방향)으로만 직선 왕복 슬라이딩만 가능한 구조로 요크프레임(100)에 장착되는바, 상기 이송실린더(400)의 피스톤(410)이 인입 및 인출됨에 따라 상기 이송실린더(400)는 도어판(500)을 직선 이송시키게 되고, 상기 도어판(500)과 일체로 결합된 개폐도어(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 선단측이 압력용기(210)의 개구부(212)에 삽입되어 상기 개구부(212)를 밀폐시키거나 도 4에 도시된 바와 같이 압력용기(210)의 개구부(212) 외측으로 인출되어 상기 개구부(212)를 개방시키게 된다.
한편, 작업자는 압력용기(210)의 개구부(212)가 개방되도록 상기 개폐도어(300)를 후진시킨 후 상기 압력용기(210) 내측으로 성형틀을 넣어야 하는데, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 개폐도어(300)가 압력용기(210)의 개구부(212)와 일직선 상에 위치되면 상기 개구부(212)를 통해 성형틀을 압력용기(210) 내측으로 인입시킬 때 상기 개폐도어(300)가 간섭되어 성형틀 인입에 어려움이 발생될 수 있다.
따라서 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는, 상기 베셀(200)이 상기 개폐도어(300)의 이송경로를 벗어날 수 있도록 구성됨이 바람직하다. 즉, 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는, 상기 개폐도어(300)의 이송방향과 직각을 이루는 방향으로 상기 베셀(200)을 이송시키는 베셀 이송유닛(700)을 추가로 구비할 수 있다. 상기 베셀 이송유닛(700)은 지면에 고정 결합되되 상기 베셀(200)이 안착되는 부위가 상기 개폐도어(300)의 이송방향과 직각을 이루는 수평방향으로 길게 연장되는 레일 구조를 이루므로, 상기 베셀(200)은 한 쌍의 개폐도어(300)가 베셀(200) 외부로 인출되었을 때 상기 요크프레임(100)의 폭방향으로 이송되어 상기 개폐도어(300)의 이동경로를 벗어날 수 있게 된다.
이와 같이 상기 압력용기(210)가 개폐도어(300)의 이동경로를 벗어나게 되면, 작업자는 개폐도어(300)와의 간섭 우려 없이 성형틀을 압력용기(210) 내측으로 인입시킬 수 있게 된다. 이때, 상기 베셀(200)을 요크프레임(100)의 폭방향으로 이송시키는 조작은 공기실린더나 유압실린더에 의해 구현될 수도 있고, 별도의 구동모터에 의해 구현될 수 있다. 즉, 상기 베셀 이송유닛(700)이 상기 베셀(200)을 폭방향으로 이송시키는 방식은 다양한 방식으로 변경될 수 있다.
도 5는 베셀(200)의 내부구조를 도시하는 부분절개 사시도이다.
본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는 종래의 등방압 성형장치와 같이 별도의 열원자켓을 압력용기(210) 외측면에 부착시켜 압력용기(210)를 간접적으로 가열하는 것이 아니라, 열원을 압력용기(210) 내부에 설치하여 상기 압력용기(210)를 직접 가열하도록 구성된다는 점에 구성상의 또 다른 특징이 있다.
즉, 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치에 포함되는 베셀(200)은, 상기 압력용기(210) 내부에 매립되는 열선(220)을 추가로 구비한다는 점에 구성상의 특징이 있다. 이와 같이 압력용기(210) 내부에 열선(220)이 매립되면, 상기 열선(220)에서 발생된 열이 직접 압력용기(210)로 전도되므로, 상기 압력용기(210)가 보다 빠르고 효과적으로 가열될 수 있고, 이에 따라 상기 압력용기(210) 내에 채워진 압력매체 역시 보다 효율적으로 가열될 수 있다.
한편, 상기 열선(220)에서 발생된 열이 고장력 와이어(240)로 전달되면, 상기 고장력 와이어(240)가 열팽창하여 인장력이 떨어진다는 문제 즉, 상기 압력용기(210)의 허용응력이 떨어지는 심각한 문제가 발생될 수 있다. 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 압력용기(210) 외측면을 감싸도록 결합되어 상기 압력용기(210)와 상기 고장력 와이어(240) 사이를 열차단하는 단열재(230)를 추가로 구비할 수 있다. 이때, 상기 고장력 와이어(240)는 단열재(230)의 외측면을 감싸도록 결합되므로, 상기 열선(220)에 의해 압력용기(210)가 가열되더라도 상기 고장력 와이어(240) 측으로는 열이 전달되지 아니하므로, 상기 고장력 와이어(240)가 늘어남으로 인해 압력용기(210)의 허용응력이 떨어지는 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 압력용기(210) 내에 설치되는 열선(220)은 상기 압력용기(210)의 각 부위를 고르게 가열시킬 수 있도록, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 압력용기(210)의 길이방향과 평행하게 연장되되 상기 압력용기(210)의 길이방향 중심축을 중심으로 방사형을 이루도록 다수 개 배열됨이 바람직하다.
본 실시예에 도시된 바와 같이 다수 개의 열선(220)이 등간격으로 배열되면, 상기 압력용기(210)의 모든 부위를 보다 빠르고 균일하게 가열시킬 수 있어 제품의 등방압 성형에 소요되는 시간을 현저히 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.
이때, 본 실시예에서는 다수 개의 열선(220)이 하나의 원을 그리도록 배열되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 압력용기(210)의 각 부위를 빠르고 고르게 가열시킬 수 있다면 상기 열선(220)의 배열 패턴 및 개수는 본 실시예에 도시된 실시예 이외에 다양한 형태로 변경될 수 있다.
또한, 상기 고장력 와이어(240)는 압력용기(210)를 기준치 이상의 힘으로 압박할 수 있도록 일정 수준 이상의 두께로 감기는데, 상기 고장력 와이어(240)의 권취 두께가 증가할수록 권취된 고장력 와이어(240)가 무너지거나 고장력 와이어(240)의 권취구조가 변형될 우려가 있다.
본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는 고장력 와이어(240)의 권취 구조가 일정하게 유지될 수 있도록 상기 압력용기(210)의 길이방향 양측에 세워지는 한 쌍의 사이드커버(250)가 추가로 구비될 수 있다. 이와 같이 한 쌍의 사이드커버(250)가 구비되면, 상기 고장력 와이어(240)는 상기 압력용기(210) 외측면 중 한 쌍의 사이드커버(250) 사이를 둘러싸므로, 상기 고장력 와이어(240)의 권취 두께가 일정 수준 이상으로 증가하더라도 상기 고장력 와이어(240)의 권취 구조가 무너지거나 변형되는 현상이 발생하지 아니하게 된다는 장점이 있다. 이때, 상기 압력용기(210) 외측면 중 상기 고장력 와이어(240)에 의해 감겨지는 면적이 최대한 넓게 확보될 수 있도록, 상기 한 쌍의 사이드커버(250)는 압력용기(210)의 길이방향 양측 끝단에 세워짐이 바람직하다.
도 6 및 도 7은 실링 플랜지(320)에 패킹 및 오링이 결합되는 구조를 도시하는 단면사시도이다.
본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는, 압력용기(210) 내부의 압력이 초고압으로 상승되더라도 상기 압력용기(210) 내부의 압력매체가 개폐도어(300)와 개구부(212) 사이로 유출되지 아니하도록, 별도의 실링구조가 추가될 수 있다.
즉, 상기 개폐도어(300)는, 상기 도어판(500)과 일체로 결합되어 상기 압력용기(210)의 개구부(212) 측으로 왕복 이송이 가능한 도어몸체(310)와, 상기 도어몸체(310)의 일측에 결합되되 상기 개구부(212)의 내측면에 접하도록 원통 형상으로 형성되는 실링 플랜지(320)와, 상기 실링 플랜지(320)의 외주면에 장착되는 메탈삼각링(330)과 형상화오링(340)과 유패킹(350)을 포함하여 구성된다. 상기 실링 플랜지(320)는 메탈삼각링(330)과 형상화오링(340)과 유패킹(350)이 장착되는 부위가 단턱(322)을 이루도록 형성되며, 상기 메탈삼각링(330)과 형상화오링(340)과 유패킹(350)은 상기 단턱(322)의 안쪽부터 순차적으로 장착된다. 이때, 상기 형상화오링(340)은 유연성을 가질 수 있도록 실리콘, 바이톤, 또는 NBR(Nitrile Butadiene Rubber) 등으로 제작될 수 있고, 상기 메탈삼각링(330)은 압축강도 및 내부식성이 우수하도록 베릴륨 동, 알루미늄 합금, 또는 고성능 폴리머(High-Performance Polymer, HPP)인 PEEK 등으로 제작될 수 있다.
이때, 상기 메탈삼각링(330)과 형상화오링(340)이 접촉되는 면의 일부는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 실링플랜지(320)의 외주면과 멀어질수록 상기 실링플랜지(320)의 선단과 가까워지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 이와 같이 메탈삼각링(330)과 형상화오링(340)의 접촉면적 일부가 경사지게 형성되면, 상기 압력용기(210)의 내부압력에 의해 상기 유패킹(350)이 상기 형상화오링(340)을 가압하고 상기 형상화오링(340)이 상기 메탈삼각링(330)을 가압하였을 때, 상기 메탈삼각링(330)은 경사면을 타고 직경이 커지는 방향으로 인장되므로 상기 메탈삼각링(330)은 개구부(212)의 내측면에 강하게 압착되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 형상화오링(340)은 경사면을 타고 슬라이딩되어 직경이 작아지는 방향으로 압축되므로, 상기 실링 플랜지(320)의 단턱(322)에 보다 강하게 압착된다.
이와 같이 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는, 압력용기(210) 내부의 온도와 압력이 높아질수록 개구부(212)와 개폐도어(300) 사이의 기밀성이 높아지므로, 상기 압력용기(210) 내의 압력매체가 개구부(212)와 개폐도어(300) 사이의 틈새를 통해 외부로 유출되는 현상이 발생되지 아니하게 된다. 즉, 본 발명에 의한 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치는, 압력용기(210)의 내부 온도와 압력이 150℃~200℃ 및 5000bar~7000bar가 되더라도 개구부(212)와 개폐도어(300) 사이의 기밀성이 안정적으로 유지되므로, 고온 고압이 요구되는 전고체전지 성형에 적합하다는 장점이 있다.
또한, 상기 언급한 바와 같이 메탈삼각링(330)의 개구부(212) 내측면에 강하게 압착되고 상기 형상화오링(340)이 실링 플랜지(320)의 단턱(322)에 강하게 압착되기 위해서는, 상기 유패킹(350)이 보다 강한 힘으로 형상화오링(340)을 가압하여야 한다.
이때, 상기 유패킹(350)이 형상화오일을 가압하는 힘은 압력매체의 압력에 의해 발생되므로, 상기 유패킹(350)은 압력매체의 압력을 보다 효과적으로 전달받을 수 있도록 형성됨이 바람직하다 예를 들어 상기 유패킹(350)은, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 압력용기(210)의 내부를 향하는 면(본 실시예에서는 우측면)는 오목홈(352)이 형성될 수 있다.
이와 같이 유패킹(350)의 일면에 오목홈(352)이 형성되면, 상기 유패킹(350)이 압력매체의 압력을 받는 면적이 넓어지므로, 상기 유패킹(350)은 보다 안정적으로 형상화오링(340)을 가압할 수 있으므로, 개구부(212)와 개폐도어(300) 간의 밀폐력이 더욱 높아질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상기 유패킹(350)이 실링 플랜지(320)로부터 탈거되지 아니하도록, 상기 실링 플랜지(320)의 선단에 결합되어 상기 유패킹(350)을 지지하는 패킹가이드(360)가 추가로 구비될 수 있다. 이때 상기 패킹가이드(360)는 외력에 의해 쉽게 변형되거나 손상되지 아니하면서도 높은 내부식성을 가질 수 있도록, 알루미늄(Al)이나 탄소강(SUS)으로 제작될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 : 요크프레임 200 : 베셀
210 : 압력용기 212 : 개구부
220 : 열선 230 : 단열재
240 : 고장력 와이어 250 : 사이드커버
260 : 하우징 300 : 개폐도어
310 : 도어몸체 320 : 실링 플랜지
322 : 단턱 330 : 메탈삼각링
340 : 형상화오링 350 : 유패킹
352 : 오목홈 360 : 패킹가이드
400 : 이송실린더 410 : 피스톤
500 : 도어판 600 : 슬라이드바
700 : 베셀 이송유닛

Claims (8)

  1. 길이방향 양측에 개구부가 마련된 원통 형상으로 형성되어 내부에 압력매체가 채워지는 압력용기와, 상기 압력용기의 외측면을 둘러싸는 고장력 와이어를 구비하는 베셀;
    상기 압력용기의 개구부 측으로 왕복 이송이 가능한 도어몸체와, 상기 도어몸체의 일측에 결합되되 상기 개구부의 내측면에 접하도록 원통 형상으로 형성되며 선단측 외주면 전체에 걸쳐 단턱이 형성되는 실링플랜지와, 상기 단턱을 둘러싸도록 상기 단턱의 안쪽부터 순차적으로 장착되는 메탈삼각링과 형상화오링과 유패킹을 구비하는 개폐도어;
    상기 베셀을 둘러싸는 트랙 형상으로 형성되어 지면에 고정되는 요크프레임;
    상기 요크프레임에 고정결합되되 피스톤이 상기 개폐도어의 왕복방향으로 인입 및 인출되는 이송실린더;
    상기 개폐도어에 고정결합되는 도어판; 및
    상기 이송실린더의 피스톤과 상기 도어판을 연결하는 슬라이드바;
    를 포함하며,
    상기 메탈삼각링과 형상화오링 간 접촉면의 전체 또는 일부는 상기 실링플랜지의 외주면과 멀어질수록 상기 실링플랜지의 선단과 가까워지는 방향으로 경사지게 형성되어, 상기 압력용기의 내부압력에 의해 상기 유패킹이 상기 형상화오링을 가압하고 상기 형상화오링이 상기 메탈삼각링을 가압하였을 때 상기 메탈삼각링은 상기 개구부의 내측면에 압착되는 것을 특징으로 하는 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유패킹 중 상기 압력용기의 내부를 향하는 면에는 오목홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 개폐도어는,
    상기 실링플랜지의 선단에 결합되어 상기 유패킹의 탈거를 방지하는 패킹가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 베셀은,
    상기 압력용기 내부에 매립되는 열선과, 상기 압력용기와 상기 고장력 와이어 사이를 열차단하도록 상기 압력용기 외측면을 감싸는 단열재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 열선은,
    상기 압력용기의 길이방향과 평행하되, 상기 압력용기의 길이방향 중심축을 중심으로 방사형을 이루도록 다수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 베셀은, 상기 압력용기의 길이방향 양측에 세워지는 한 쌍의 사이드커버를 더 포함하고,
    상기 고장력 와이어는 상기 압력용기 외측면 중 한 쌍의 사이드커버 사이를 둘러싸도록 장착되는 것을 특징으로 하는 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 베셀이 상면에 안착되도록 지면에 장착되어, 상기 개폐도어의 이송방향과 직각을 이루는 방향으로 상기 베셀을 이송시키는 베셀 이송유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전고체전지용 초고압 온간 등방압 성형장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0724952B2 (ja) * 1992-04-03 1995-03-22 日機装株式会社 等方圧加圧成形方法
JP2005002384A (ja) * 2003-06-10 2005-01-06 Hitachi Tool Engineering Ltd 超硬合金の焼結方法
KR101155960B1 (ko) * 2012-03-26 2012-06-18 에너진(주) 냉간 등방압 프레스와 일반프레스 복합장비
KR20140113968A (ko) * 2012-01-20 2014-09-25 우데 하이 프레셔 테크놀로지 게엠베하 고압 시일을 위한 지지 링 장치
KR102462282B1 (ko) 2020-11-06 2022-11-07 (주)삼양세라텍 냉각이 가능한 온간 등방압 성형기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0724952B2 (ja) * 1992-04-03 1995-03-22 日機装株式会社 等方圧加圧成形方法
JP2005002384A (ja) * 2003-06-10 2005-01-06 Hitachi Tool Engineering Ltd 超硬合金の焼結方法
KR20140113968A (ko) * 2012-01-20 2014-09-25 우데 하이 프레셔 테크놀로지 게엠베하 고압 시일을 위한 지지 링 장치
KR101155960B1 (ko) * 2012-03-26 2012-06-18 에너진(주) 냉간 등방압 프레스와 일반프레스 복합장비
KR102462282B1 (ko) 2020-11-06 2022-11-07 (주)삼양세라텍 냉각이 가능한 온간 등방압 성형기

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