KR20090114805A - 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치 - Google Patents

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KR20090114805A
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Abstract

본 발명은 전기폭발에 의한 와이어의 증발 이후 응축에 소요되는 시간을 단축할 수 있어 더욱 미세한 크기의 금속 입자를 가질 수 있도록 하고, 별도의 작업 없이 금속 나노분말이 포함된 액상물질을 제조할 수 있도록 하며, 전극의 수명을 장기간 유지할 수 있도록 하는 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치(A)는,
와이어공급기로부터 공급되는 금속 와이어에 펄스전류를 가하여 전기폭발이 이루어지도록 하는 것이되,
기체의 주입과 기체의 배출과 액체의 주입을 위한 노즐(11)이 방사상으로 마련되며, 내측의 둘레에 액체가 타고 흐르는 나선형 내벽(12)이 마련되고, 바닥면에 액체의 포집을 위한 포집구(13)가 마련되며, 내측의 상하부에 모터(15, 15') 구동에 의해 회전되는 전극(14, 14')이 마련된 챔버(10)와;
액체저장조(21) 내부에 저장된 액체를 상기 챔버(10)의 액체주입노즐(11c)로 공급하는 액체공급관(22)이 마련되고, 챔버(10) 내부에 포집된 액체가 액체저장조(21) 내부로 유입 되도록 하는 액체유입관(23)이 마련되며, 기체배출노즐(11b)로부터 배출되는 기체를 액체저장조(21) 내부로 유입 되도록 하는 기체유입관(24)이 마련되고, 챔버(10)로부터 포집된 액체에 포함된 이물질을 제거하기 위한 메쉬필터(25)가 마련되며, 저장된 액체를 외부로 배출하기 위한 액체배출구(26)가 마련된 액체처리라인(20)과;
기체저장조(31) 내부에 저장된 기체를 상기 챔버(10)의 기체주입노즐(11a)로 공급하는 기체공급관(32)이 마련된 기체처리라인(30)을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
나노분말, 펄스전류, 전기폭발, 와이어, 챔버, 액체처리라인, 기체처리라인, 노즐, 냉각, 응축, 입자

Description

금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치 { manufacturing apparatus for liquid material containing nanopowder }
본 발명은 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기폭발에 의한 와이어의 증발 이후 응축에 소요되는 시간을 단축할 수 있어 더욱 미세한 크기의 금속 입자를 가질 수 있도록 하고, 별도의 작업 없이 금속 나노분말이 포함된 액상물질을 제조할 수 있도록 하며, 전극의 수명을 장기간 유지할 수 있도록 하는 금속 나노분말을 포함하는 액체 제조장치에 관한 것이다.
최근 각광받고 있는 금속 나노분말은 극히 미세한 입자 크기를 갖는 것으로서, 기존 재료로부터 얻을 수 없는 독특한 특성으로 인하여 다양한 분야에서 폭넓게 사용이 이루어지고 있다.
이와 같은 금속 나노분말을 제조하기 위해서는 다양한 장치가 이용될 수 있는데, 최근에는 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용하는 금속 나노분말 제조장치가 널리 이용되고 있다.
이때, 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용하는 금속 나노분말 제조장치는 기( 氣)중 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용하는 금속 나노분말 제조장치와 액(液)중 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치로 나뉜다.
기(氣)중 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용하는 금속 나노분말 제조장치는 불활성 가스가 충전된 챔버 내부에서 금속 와이어에 순간적으로 펄스전류를 가하여 전기폭발이 이루어지도록 함으로써 와이어가 증발 이후 응축되는 과정에서 미세한 입자 크기의 금속 분말을 얻게 되는 것이다.
이와 같은 기(氣)중 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용하는 금속 나노분말 제조장치는 단시간 내에 간편하게 금속 나노분말을 제조할 수 있는 것이었으나, 와이어가 전기폭발에 의해 증발한 이후에 비교적 긴 시간에 걸쳐 챔버 내부에 충전된 기체와 접촉하며 응축이 이루어지게 되므로 각 입자가 주변의 다른 입자와 접촉하여 응축되므로 입자 성장으로 인해 제조되는 금속 나노분말의 품질이 떨어지게 되는 문제가 있었다.
액(液)중 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치는 기(氣)중 펄스전류에 의한 전기폭발을 이용하는 금속 나노분말 제조장치가 갖는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 전기폭발에 의한 와이어 증발 이후 응축 시간을 단축할 수 있도록 하는 것이다.
액(液)중 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치는 챔버 내부에 충전된 액(液) 중에서 전기폭발이 이루어지는 것으로, 와이어가 전기폭발에 의해 증발되어 비산되는 상태에서 주변을 감싸는 액체에 의해 냉각이 이루어지게 되므로 비교적 단시간 내에 응축이 이루어질 수 있는 것이었다.
그러나 액(液)중 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치는 와이어가 전기폭발에 의해 증발되는 순간 액(液) 중에 경계면이 형성되므로 증발에 의해 비산되는 입자가 액(液) 중에 형성되는 경계면에서 주변의 다른 입자와 접촉하여 성장하게 되므로 제조되는 금속 나노분말의 품질이 떨어지게 되는 문제가 있었고, 액(液) 중에서의 와이어 증발을 위해서는 챔버 내부에 기체가 충전된 상태에 비해 더 많은 에너지를 필요로 하게 되는 문제점이 있었다.
한편, 기중 및 액중 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치는 챔버에 설치된 전극에 와이어가 접촉할 때 전기폭발이 이루어지게 되는데, 기존의 기중 및 액중 전기폭발에 의한 금속 나노분말 제조장치는 전극이 고정 설치된 것이어서 와이어가 항상 동일부위에 접촉하여 전기폭발이 이루어지게 되므로 전기폭발이 장시간 지속될 경우 전극의 와이어 접촉 부위 손상이 뒤따라 일정 시간 작업 후에는 전극 자체를 교체해야만 하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 안출한 것으로, 전기폭발에 의한 와이어의 증발 이후 응축에 소요되는 시간을 단축할 수 있어 더욱 미세한 크기의 금속 입자를 가질 수 있도록 하고, 별도의 작업 없이 금속 나노분말이 포함된 액상물질을 제조할 수 있도록 하며, 전극의 수명을 장기간 유지할 수 있도록 하는 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치는,
와이어공급기로부터 공급되는 금속 와이어에 펄스전류를 가하여 전기폭발이 이루어지도록 하는 것이되,
상단 둘레에 기체의 주입과 기체의 배출과 액체의 주입을 위한 노즐이 방사상으로 마련되며, 내측의 둘레에 액체 주입 노즐을 통해 주입된 액체가 타고 흐르는 나선형 내벽이 마련되고, 바닥면에 액체의 포집을 위한 포집구가 마련되며, 내측의 상하부에 모터 구동에 의해 회전되는 전극이 마련된 챔버와;
액체저장조 하부 일측으로부터 상기 챔버의 액체 주입 노즐로 이어져 펌프 작동을 통해 액체저장조 내부에 저장된 액체를 상기 챔버의 액체 주입 노즐로 공급하는 액체공급관이 마련되고, 액체저장조 상단 중앙으로부터 상기 챔버의 포집구로 이어져 챔버 내부에 포집된 액체가 액체저장조 내부로 유입 되도록 하는 액체유입 관이 마련되며, 액체저장조 상단 일측으로부터 상기 챔버의 기체 배출 노즐로 이어져 기체 배출 노즐로부터 배출되는 기체를 액체저장조 내부로 유입 되도록 하는 기체유입관이 마련되고, 액체저장조 내부 중간에 챔버로부터 포집된 액체에 포함된 이물질을 제거하기 위한 메쉬필터가 마련되며, 액체저장조 하단 일측에 저장된 액체를 외부로 배출하기 위한 액체배출구가 마련된 액체처리라인과;
기체저장조 상단 일측으로부터 상기 챔버의 기체 주입 노즐로 이어져 기체저장조 내부에 저장된 기체를 상기 챔버의 기체 주입 노즐로 공급하는 기체공급관이 마련된 기체처리라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치는 와이어가 전기폭발에 의해 증발되어 비산하는 상태에서 챔버 내벽을 타고 흐르는 액체에 접하게 되는 것인 바, 액체에 의한 냉각이 이루어져 증발 이후 응축에 소요되는 시간을 단축할 수 있게 되므로 금속 입자가 보다 미세한 크기를 가질 수 있게 될 뿐만 아니라 금속 나노분말을 액체에 혼합하는 별도의 과정을 거치지 않고도 금속 나노분말이 포함된 액상물질을 제조할 수 있게 되는 것이며, 전기폭발 과정에서 전극이 모터 구동에 의해 회전하는 것인 바, 전극과 와이어가 접하는 부위가 일측에 편향되지 아니하여 전극의 손상을 방지할 수 있게 되므로 전극을 수명을 장기간 유지할 수 있게 되는 것이다.
이하, 첨부 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치의 전체 개략도이고, 도 2는 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서 챔버의 내부 구조를 설명하기 위한 정단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서 챔버에 마련되는 노즐의 설치 구조를 설명하기 위한 평단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서 챔버에 마련되는 전극의 작동상태도이며, 도 5는 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서 액체처리라인의 구조를 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서 기체처리라인의 구조를 설명하기 위한 단면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서의 전기폭발 이후의 입자 응축을 설명하기 위한 예시도
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치(A)는 챔버(10)와, 액체처리라인(20)과, 기체처리라인(30)을 구비하는 것이다.
상기 챔버(10)는 그 내부에서 금속 와이어의 전기폭발이 이루어지는 것으로,
도 2에 도시된 바와 같이 상단 둘레의 기체의 주입과 기체의 배출과 액체의 주입을 위한 노즐(11)이 방사상으로 마련된 것이고, 내측의 둘레에 액체가 타고 흐르는 나선형 내벽(12)이 마련된 것이며, 바닥면 일측에 액체의 포집을 위한 포집구(13)가 마련된 것이고, 내측의 상하부에 모터(15, 15') 구동에 의해 회전되 는 전극(14, 14')이 마련된 것이다.
이와 같은 챔버(10)에서 노즐(11)은 도 3에 도시된 바와 같이 방사상으로 마련되는데, 노즐(11)은 선단이 챔버(10)의 내벽(12)에 인접될 수 있도록 하여 주입물 특히, 액체가 분사된 이후에 챔버(10)의 내벽(12)을 타고 하부로 흘러내릴 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 전극(14, 14')은 도 4에 도시된 바와 같이 회전축(14a, 14a')상의 기어(14b, 14b')가 모터(15, 15')의 중심축(15a, 15a')상의 기어(15b, 15b')와 치합될 수 있도록 하여 모터(15, 15') 구동에 의해 회전이 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 챔버(10)의 노즐(11)은 최소 하나 이상의 기체주입노즐(11a)과, 최소 하나 이상의 기체배출노즐(11b)과, 최소 하나 이상의 액체주입노즐(11c)로 이루어지는 것으로, 기체의 주입량과 기체의 배출량과 액체의 주입량 설정에 따라 기체주입노즐(11a), 기체배출노즐(11b), 액체주입노즐(11c)의 수와 위치는 유동적일 수 있는 것이다.
한편, 챔버(10) 내부로의 금속 와이어(40) 공급은 챔버(10) 상부에 마련되는 와이어공급기(50)를 통해 이루어지는 것이고, 챔버(10) 내부로 공급된 금속 와이어(40)의 전기폭발은 펄스전류를 공급하는 전원장치(60)와 전원장치(60)로부터의 펄스전류를 일시 방출하는 트리거(70)에 의해 이루어지는 것이다.
와이어공급기(50)를 통한 와이어(40)의 공급과 전원장치(60)와 트리거(70)에 의한 와이어(40)의 전기폭발은 해당 분야에서 일반화된 기술이므로 상세한 설명은 생략하는 바이다.
상기 액체처리라인(20)은 챔버(10) 내부로 액체를 연속 공급하고, 챔버(10)로부터 포집된 액체를 저장하기 위한 것으로,
도 5에 도시된 바와 같이 액체저장조(21) 하부 일측으로부터 상기 챔버(10)의 액체주입노즐(11c)로 이어져 펌프(22a) 작동을 통해 액체저장조(21) 내부에 저장된 액체를 상기 챔버(10)의 액체주입노즐(11c)로 공급하는 액체공급관(22)이 마련된 것이고, 액체저장조(21) 상단 중앙으로부터 상기 챔버(10)의 포집구(13)로 이어져 챔버(10) 내부에 포집된 액체가 액체저장조(21) 내부로 유입 되도록 하는 액체유입관(23)이 마련된 것이며, 액체저장조(21) 상단 일측으로부터 상기 챔버(10)의 기체배출노즐(11b)로 이어져 기체배출노즐(11b)로부터 배출되는 기체를 액체저장조(21) 내부로 유입 되도록 하는 기체유입관(24)이 마련된 것이고, 액체저장조(21) 내부 중간에 챔버(10)로부터 포집된 액체에 포함된 이물질을 제거하기 위한 메쉬필터(25)가 마련된 것이며, 액체저장조(21) 하단 일측에 저장된 액체를 외부로 배출하기 위한 액체배출구(26)가 마련된 것이다.
이와 같은 액체처리라인(20)에서 액체저장조(21)에는 액체공급관(22)으로의 액체 공급을 제어하기 위한 개폐밸브(21a)와, 내부의 압력 확인을 위한 게이지(27)와, 내부의 압력 조절을 위한 안전변(28)과, 내부에 저장되는 액체의 온도 조절을 위한 쿨러(29)가 마련되는 것이 바람직하고, 메쉬필터(25)는 이물질 거름 효과 향상과 내구성 확보를 위하여 300mesh/inch 이상인 스테인리스스틸 제품인 것이 바람직하며, 액체저장조(21)의 액체배출구(26)에는 액체의 배출 제어를 위한 개폐밸브(26a)가 마련되는 것이 바람직하다.
여기서, 게이지와 안전변을 통해 저장조 내부의 압력을 확인하고 조절하도록 하는 것은 해당 분야에서 일반화된 기술이므로 상세한 설명은 생략하는 바이며, 쿨러를 통해 저장조 내부에 저장된 대상물을 냉각하도록 하는 것 또한 해당 분야에서 일반화된 기술이므로 상세한 설명은 생략하는 바이다.
한편, 액체처리라인(20)에서 액체저장조(21)에 저장되는 액체는 오일류, 알콜류가 될 수 있으며, 액체공급관(22)을 통해 액체저장조(21)로부터 챔버(10) 내부로 주입되는 액체는 펌프(22a) 동작에 의해 강제 주입되는 것이며, 액체유입관(23)을 통해 챔버(10)로부터 액체저장조(21) 내부로 유입되는 액체는 챔버(10) 내부의 압력 증가에 따라 자연 유입되는 것이다.
상기 기체처리라인(30)은 챔버(10) 내부로 기체를 공급하기 위한 것으로,
도 6에 도시된 바와 같이 기체저장조(31) 상단 일측으로부터 상기 챔버(10)의 기체주입노즐(11a)로 이어져 기체저장조(31) 내부에 저장된 기체를 상기 챔버(10)의 기체주입노즐(11a)로 공급하는 기체공급관(32)이 마련된 것이다.
이와 같은 기체처리라인(30)에서 기체저장조(31)에는 기체공급관(32)으로의 기체 공급을 제어하기 위한 개폐밸브(31a)가 마련되는 것이 바람직하고, 기체공급관(32)상에는 챔버(10) 개방시 챔버(10) 내부에 사전 충전된 기체를 흡입하기 위한 버큠(33)과 기체 배출 정도를 일정한 압으로 유지할 수 있도록 하는 조절기(34)가 마련되는 것이 바람직하다.
여기서, 버큠(33)을 통해 기체를 흡입하도록 하는 것은 해당 분야에서 일반화된 기술이므로 상세한 설명은 생략하는 바이며, 조절기(34)를 통해 기체 배출 정 도를 일정하게 조절하도록 하는 것 또한 해당 분야에서 일반화된 기술이므로 상세한 설명은 생략하는 바이다.
한편, 기체처리라인(30)에서 기체저장조(31)에 저장되는 기체는 알곤 또는 질소 또는 산소 또는 탄소 중의 어느 하나가 될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치(A)를 통해 금속 나노분말이 포함된 액상물질을 제조하는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
금속 나노분말이 포함된 액상물질을 제조하기에 앞서 챔버(10) 내부는 기체와 액체의 주입이 이루어지는 상태가 유지되어야 한다.
챔버(10) 내부로의 기체 주입은 기체처리라인(30)의 기체저장조(31)에 마련되는 개폐밸브(31a)를 개방하여 기체저장조(31)에 저장된 기체가 기체공급관(32)을 거쳐 챔버(10)의 기체주입노즐(11a)을 통해 분사되도록 함으로써 이루어지게 된다.
이때, 기체 분사는 기체저장조(31)의 충전압에 의해 별도의 장치 없이 이루어지는 것이며, 챔버(10) 내부에 기체가 과도 충전된 상태에서는 챔버(10)에 마련된 기체배출노즐(11b)을 통해 챔버(10) 내부의 기체가 챔버(10) 외부로 배출되어 기체유입관(24)을 거쳐 액체저장조(21)로 배출된다.
챔버(10) 내부로의 액체 주입은 액체처리라인(20)의 액체저장조(21)에 마련되는 개폐밸브(21a)를 개방하여 액체저장조(21)에 저장된 액체가 액체공급관(22)을 거쳐 챔버(10)의 액체주입노즐(11c)을 통해 분사되도록 함으로써 이루어지게 된다.
이때, 챔버(10) 내부로의 액체 주입은 액체분사노즐(11c)로 이어지는 액체공급관(22)에 마련되는 펌프(22a) 작동에 의해 이루어지는 것으로, 펌프(22a) 작동에 의해 공급된 액체가 액체주입노즐(11c)을 통해 분사됨으로써 챔버(10) 내부로 주입될 수 있게 되는 것이며, 챔버(10) 내부로 주입된 액체는 챔버(10) 내부의 나선형 내벽(12)을 타고 흘러내리게 된다.
상기의 과정을 통해 챔버(10) 내부에 기체와 액체의 주입이 이루어지는 상태에서 챔버(10) 외측 상부에 마련되는 와이어공급기(50)를 통해 와이어(40)를 공급하여 전기폭발시키게 되면 챔버(10) 내부에서 와이어(40)의 증발이 이루어지게 된다.
이때, 와이어(40)의 전기폭발은 와이어(40)가 챔버(10) 내부의 상하측 전극(14, 14')에 맞닿은 상태에서 순간적으로 펄스전류가 통하도록 함으로써 이루어지게 되는데, 펄스전류의 발생은 전원장치(60)에 의한 것이고, 펄스전류의 순간적인 방출은 트리거(70) 작동에 의한 것이다.
전원장치(60)에서의 펄스전류 발생 원리와 트리거(70)를 통한 펄스전류의 순간적 방출원리는 일반적인 것이므로 상세한 설명은 생략하는 바이다.
챔버(10) 내부에서 전기폭발에 의해 와이어(40)가 증발하게 되면, 증발된 입자는 도 7에 도시된 바와 같이 비산하여 챔버(10)의 내벽(12)을 타고 흐르는 액체와 접촉하여 냉각됨으로써 응축이 이루어지게 된다.
챔버(10) 내벽을 타고 흐르는 액체와 접촉하여 냉각됨으로써 이루어지는 입자의 응축은 단시간 내에 이루어지는 것인바, 증발에 의해 비산되는 개별 입자는 응축되는 과정에서 주변의 다른 입자와 비교적 덜 접촉하게 되므로 성장이 이루어지지 않게 되어 극히 미세한 크기를 가질 수 있게 된다.
한편, 응축된 입자를 포함하는 액체는 챔버(10)의 내벽(12)을 타고 흘러 챔버(10) 바닥면에 이르게 되는데, 챔버(10) 바닥면에는 포집구(13)가 마련되어 있는바, 응축된 입자를 포함하는 액체는 포집구(13)를 통해 챔버(10) 외부로 유출되어 액체유입관(24)을 거쳐 액체저장조(21)에 이르게 된다.
챔버(10)의 포집구(13)를 통한 액체의 유출은 챔버(10) 내부로의 액체 주입에 따른 압력 증가에 의해 별도 수단 없이 자연스럽게 이루어지는 것이며, 액체가 액체저장조(21) 내부로 유입되어 메쉬필터(25)를 거치는 동안에 액체에 포함된 이물질이 걸러지게 된다.
상기의 과정으로 이루어지는 액체저장조(21)로부터 챔버(10)로의 액체 주입과 챔버(10)로부터 액체저장조(21)로의 액체 배출은 액체에 포함되는 입자의 농도가 일정 수준에 이를 때까지 순환에 의해 연속 반복되는 것이며, 액체에 포함되는 입자가 일정 농도에 도달하였을 때 액체저장조(21)에 마련된 액체배출구(26)의 개폐밸브(26a)를 개방함으로써 미세한 입자 크기를 갖는 금속 나노분말을 포함하는 액상물질을 간단히 제조할 수 있게 되는 것이다.
이때, 챔버(10) 내부로 주입되는 기체를 알곤으로 하는 경우 순수금속으로 된 금속 나노분말을 포함하는 액상물질을 제조할 수 있게 되고, 챔버 내부로 주입되는 기체를 질소 또는 탄소 또는 산소의 어느 하나로 하는 경우 질화물 또는 탄화물 또는 산화물의 금속 나노분말을 포함하는 액상물질을 제조할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치(A)는 금속 나노분말을 포함하는 액상물질을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 금속 나노분말 자체의 제조가 가능한 것이다.
본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치(A)를 통한 금속 나노분말 자체의 제조는 챔버(10) 내부로의 액체 공급을 차단함으로써 간단히 이루어지게 된다.
챔버(10) 내부로의 액체 공급 차단은 액체처리라인(20)에서 액체저장조(21)로부터 액체공급관(22)으로의 액체 공급을 제어하는 액체저장조(21)의 개폐밸브(21a)의 개방을 차단함으로써 이루어지게 되는데, 이는 개폐밸브(21a) 조작을 통해 이루어지게 된다.
그리고 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치(A)는 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 또는 금속 나노분말을 제조할 때 전극(14, 14')의 장기 사용이 가능한 것이다.
본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치(A)에서 전극(14, 14')은 모터(15, 15') 구동에 의해 회전하는 것인 바, 와이어(40)와 전극(14, 14')의 접촉 부위가 일 지점에 국한되지 아니하므로 와이어(40)의 전기폭발이 연속 반복될지라도 전극(14, 14')의 특정 부위가 가열되어 손상되는 것을 방지할 수 있어 전극(14, 14')의 수명을 장기간 유지할 수 있게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치의 전체 개략도
도 2는 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서 챔버의 내부 구조를 설명하기 위한 정단면도
도 3은 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서 챔버에 마련되는 노즐의 설치 구조를 설명하기 위한 평단면도
도 4는 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서 챔버에 마련되는 전극의 작동상태도
도 5는 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서 액체처리라인의 구조를 설명하기 위한 단면도
도 6은 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서 기체처리라인의 구조를 설명하기 위한 단면도
도 7은 본 발명에 의한 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치에서의 전기폭발 이후의 입자 응축을 설명하기 위한 예시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 챔버 11 : 노즐
11a : 기체주입노즐 11b : 기체배출노즐
11c : 액체주입노즐 12 : 내벽
13 : 포집구 14, 14' : 전극
14a, 14a' : 회전축 14b, 14b' : 기어
15, 15' : 모터 15a, 15a' : 중심축
15b, 15b' : 기어 20 : 액체처리라인
21 : 액체저장조 21a : 개폐밸브
22 : 액체공급관 22a : 펌프
23 : 액체유입관 24 : 기체유입관
25 : 메쉬필터 26 : 액체배출구
26a : 개폐밸브 27 : 게이지
28 : 안전변 29 : 쿨러
30 : 기체처리라인 31 : 기체저장조
31a : 개폐밸브 32 : 기체공급관
33 : 버큠 34 : 조절기
40 : 와이어 50 : 와이어공급기
60 : 전원장치 70 : 트리거
A : 액상물질 제조장치

Claims (6)

  1. 와이어공급기로부터 공급되는 금속 와이어에 펄스전류를 가하여 전기폭발이 이루어지도록 하는 것이되,
    상단 둘레에 기체의 주입과 기체의 배출과 액체의 주입을 위한 노즐이 방사상으로 마련되며, 내측의 둘레에 액체주입노즐을 통해 주입된 액체가 타고 흐르는 나선형 내벽이 마련되고, 바닥면에 액체의 포집을 위한 포집구가 마련되며, 내측의 상하부에 모터 구동에 의해 회전되는 전극이 마련된 챔버와;
    액체저장조 하부 일측으로부터 상기 챔버의 액체 주입 노즐로 이어져 펌프 작동을 통해 액체저장조 내부에 저장된 액체를 상기 챔버의 액체 주입 노즐로 공급하는 액체공급관이 마련되고, 액체저장조 상단 중앙으로부터 상기 챔버의 포집구로 이어져 챔버 내부에 포집된 액체가 액체저장조 내부로 유입 되도록 하는 액체유입관이 마련되며, 액체저장조 상단 일측으로부터 상기 챔버의 기체 배출 노즐로 이어져 기체 배출 노즐로부터 배출되는 기체를 액체저장조 내부로 유입 되도록 하는 기체유입관이 마련되고, 액체저장조 내부 중간에 챔버로부터 포집된 액체에 포함된 이물질을 제거하기 위한 메쉬필터가 마련되며, 액체저장조 하단 일측에 저장된 액체를 외부로 배출하기 위한 액체배출구가 마련된 액체처리라인과;
    기체저장조 상단 일측으로부터 상기 챔버의 기체 주입 노즐로 이어져 기체저장조 내부에 저장된 기체를 상기 챔버의 기체 주입 노즐로 공급하는 기체공급관이 마련된 기체처리라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 금속 나노분말을 포함하는 액 상물질 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버에 마련되는 노즐은 최소 하나 이상의 기체주입노즐과, 최소 하나 이상의 기체배출노즐과, 최소 하나 이상의 액체주입노즐로 이루어지되, 각 노즐의 선단은 챔버의 내벽에 인접하도록 된 것을 특징으로 하는 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 챔버에 마련되는 전극은 회전축상의 기어가 모터 중심축상의 기어와 치합하여 모터 구동에 의해 회전하도록 된 것을 특징으로 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액체처리라인의 액체저장조에 저장되는 액체는 오일류 또는 알콜류인 것을 특징으로 하는 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액체처리라인의 액체저장조에 마련되는 메쉬필터는 300mesh/inch 이상의 스테인리스스틸 제품인 것을 특징으로 하는 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기체처리라인의 기체저장조에 저장되는 기체는 알곤 또는 질소 또는 탄소 또는 산소 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 금속 나노분말을 포함하는 액상물질 제조장치.
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