KR20170134059A - 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치 - Google Patents

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Abstract

제안기술은 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생성하고자 하는 물질의 용액을 잉크젯 노즐을 이용하여 액적 형태로 분사시킨 뒤, 액적을 건조가스가 흐르는 액적 건조부를 거치게 하여 용액은 증발시키고 남은 입자는 서로 뭉쳐져 에어로졸 입자 응집체를 생성하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치에 관한 발명이다.

Description

잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치{Inkjet aerosol particle generator}
제안기술은 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생성하고자 하는 물질의 용액을 잉크젯 노즐을 이용하여 액적 형태로 분사시킨 뒤, 액적을 건조가스가 흐르는 액적 건조부를 거치게 하여 용액은 증발시키고 남은 입자는 서로 뭉쳐져 에어로졸 입자 응집체를 생성하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치에 관한 발명이다.
일반적으로 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치는 액적 건조부의 일부 구간에 건조가스의 온도를 상승시키는 히팅 테이프가 감겨져 있다.
이러한 구성의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치를 이용하여 도 1에 도시된 바와 같은 에어로졸 입자를 생성하기 위해 건조가스가 액적 건조부 내부로 공급되고, 공급된 건조가스의 온도는 액적 건조부에 감겨있는 히팅 테이프에 의해 상승하게 된다.
이와 동시에 잉크젯 노즐에서 액적을 토출시키고, 토출된 액적에 포함된 용액은 액적 건조부 내부에서 온도가 상승된 건조가스에 의해 증발하게 되며, 남은 입자는 서로 뭉쳐져서 건조가스의 흐름을 따라 액적 건조부의 외부로 나오게 된다.
상기와 같은 구성의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치는 액적에 포함된 용액을 효과적으로 건조시키는데 어려움이 있다.
건조가스가 일정한 유량으로 공급되어 히팅 테이프가 감아진 부분의 액적 건조부에서 건조가스가 머물면서 온도가 상승되는 것이 아닌 건조가스가 액적 건조부를 계속 흘러가면서 온도가 상승되어야 하므로 히팅 테이프에서 나오는 열의 열량이 건조가스로 제대로 전달되지 못한다. 따라서 히팅 테이프에 의해 건조가스가 원하는 온도에 도달하기 위해서는 히팅 테이프가 감겨져 있는 액적 건조부 부분을 길게 구성하여 히팅 테이프에서 나오는 열의 열량이 긴 시간동안 건조가스에 공급되도록 해야 한다.
하지만 이러한 구성은 액적 건조부의 길이가 길어져 결과적으로 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치의 전체 크기가 커지게 되는 문제점이 있다.
따라서 보다 간단하고 효율적으로 액적의 용액을 건조시켜 단분산의 에어로졸 입자를 만들기 위한 노력이 꾸준히 시도되고 있다.
한국 등록특허공보 제10-1567821호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 반응기 내부의 열전달을 이용하여 건조가스의 온도를 효과적으로 상승시킴으로써 액적 건조부의 길이가 종래보다 짧게 구성되는 콤팩트한 크기의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치를 제공하는데 목적이 있다.
에어로졸 액적 내에 포함된 입자를 생성시키는 입자 생성 장치에 있어서,
액적을 토출시키는 노즐을 포함하는 액적 노즐부와 상기 액적 노즐부의 하단에 위치하며, 상기 액적 노즐부에서 토출된 상기 액적의 용매를 건조시키는 액적 건조부와 상기 액적 건조부 내에서 상기 액적을 건조시키는 건조가스가 상기 액적 건조부 내에 유입되기 전에 상기 건조가스의 온도를 정해진 온도 이상으로 상승시키는 반응기를 포함한다.
상기 건조가스는 상기 액적 노즐부의 전단에 상기 액적 노즐부와 수직하여 형성된 건조가스 주입부를 통해 상기 액적 건조부 내부로 유입되는 것을 특징으로 한다.
상기 건조가스 주입부의 상단에는 상기 액적 노즐부의 중심축을 상기 액적 건조부의 중심축과 일치시키는 수직 정렬 장치가 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 액적 건조부와 상기 액적 노즐부 사이에는 상기 액적 노즐부와 상기 액적 건조부 간의 수평을 맞추는 수평 정렬 장치가 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 건조가스 주입부를 통해 주입된 상기 건조가스는 상기 건조가스 주입부와 연결되어 상기 액적 노즐부 상단을 감싸도록 형성된 링형상의 건조가스 회전부 내부를 회전하면서 상기 액적 건조부 내부로 유입되는 것을 특징으로 한다.
상기 건조가스 회전부의 내부에는 중심축이 상기 액적 노즐부의 중심축과 일치하는 링형상의 튜브가 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 튜브에는 상기 튜브의 외경부와 내경부를 관통하는 주입홀이 90도 간격으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 주입홀 중 어느 하나의 주입홀은 상기 건조가스 주입부와 일직선상에 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기 튜브의 하단에는 상기 액적 노즐부를 감싸도록 형성되며, 중심축이 상기 액적 노즐부의 중심축과 일치하는 링형상의 타공판이 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 타공판에는 상기 타공판의 상면과 하면을 관통하는 다수 개의 타공홀이 일정 각도 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 타공홀은 상기 주입홀과 수직으로 평행하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 타공판의 하단에는 상기 액적 노즐부의 하단을 일정 길이 감싸며, 상기 액적 노즐부의 하단으로 연장될수록 직경이 줄어드는 깔때기 형상의 유체 혼합부가 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 액적 건조부 내부에는 상기 건조가스의 온도를 측정하는 온도 센서가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 건조가스는 질소인 것을 특징으로 한다.
상기 액적의 크기는 상기 액적 노즐부에 전달되는 전기적 신호의 세기에 따라 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 반응기를 이용하여 건조가스의 온도를 상승시킨 뒤 액적 건조부로 공급함으로써, 처음부터 안정적인 상태의 건조가스가 액적 건조부에 흐르게 되어 액적이 오랜 시간 동안 높은 온도의 건조가스에 노출될 수 있으므로 액적의 용액이 효과적으로 증발될 수 있는 효과가 있다.
또한, 반응기를 거친 건조가스가 액적 건조부로 바로 공급되기 때문에 종래와 같이 건조가스의 온도를 상승시키기 위해 히팅 테이프를 액적 건조부의 길이 방향으로 길게 감을 필요가 없어지므로 액적 건조부의 길이가 짧아지게 되어 입자 생성 장치의 전체 크기를 종래보다 콤팩트하게 구성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 반응기의 열량을 조절함으로써 주입되는 건조가스의 온도를 손쉽게 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 에어로졸 입자의 형성 과정.
도 2는 본 발명의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치 개략도.
도 3은 본 발명의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치 내부 유체 유로 개략도.
도 4는 본 발명의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치 내부 유체 혼합 장치.
도 5는 본 발명의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치에서 토출되는 액적의 실시예.
도 6은 본 발명의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치를 이용하여 생성된 에어로졸 입자의 실시예.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 생성하고자 하는 물질의 용액을 잉크젯 액적 노즐부(8)를 이용하여 액적 형태로 분사시킨 뒤, 상기 액적을 상기 건조가스가 흐르는 액적 건조부(12)를 거치게 하여 용액(4)은 증발시키고, 남은 입자(6)는 서로 뭉쳐져 에어로졸 입자(6) 응집체를 생성하도록 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치에 관한 발명이다.
도 2는 본 발명의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치 개략도를 도시하고 있고, 도 3은 본 발명의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치 내부 유체 유로 개략도를 도시하고 있으며, 도 4는 본 발명의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치 내부 유체 혼합 장치를 도시하고 있고, 도 5는 본 발명의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치에서 토출되는 액적의 실시예를 도시하고 있으며, 도 6은 본 발명의 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치를 이용하여 생성된 에어로졸 입자의 실시예를 도시하고 있다.
본 발명의 잉크젯 시스템은 액적(2)을 토출시키는 노즐(10)을 포함하는 액적 노즐부(8)와, 상기 액적 노즐부(8)로 토출시킬 용액을 저장하는 용액 저장부(42)와, 상기 용액 저장부(42)에 공압을 가하여 압력차에 의해 상기 용액 저장부(42)에 있는 용액을 상기 액적 노즐부(8)로 이동시키는 공압 모듈(40)과, 상기 액적 노즐부(8)에서 토출되는 액적을 관찰하는 CCD(charge-coupled device) 카메라(38)를 포함하여 구성된다.
상기 액적 노즐부(8)를 통하여 토출된 상기 액적(2)의 용매(4)를 건조시키기 위한 건조모듈 시스템은 다음과 같이 구성된다.
상기 액적 노즐부(8)의 하단에는 상기 액적 노즐부(8)에서 토출된 액적(2)이 유입되어 흐르면서, 동시에 상기 액적(2)의 용매(4)를 건조시키기 위한 건조가스가 흐르는 액적 건조부(12)가 구성된다.
상기 액적 건조부(12)는 내부에 질소 등의 건조가스가 흐르게 되고, 상기 액적 노즐부(8)의 길이방향 중심축과 중심축이 일치하며 링형상의 단면을 갖는 수직관이 일정 길이 연장된 형태로 구성된다.
상기 건조가스는 상기 액적 건조부(12) 내부에서 상기 액적(2)의 용매(4)를 효율적으로 건조시키기 위해 반응기(14) 내부에서 일정 온도 이상으로 상승된 후 상기 액적 건조부(12) 내부로 유입되어진다. 상기 반응기(14) 내부에는 코일이 감겨져 있어 상기 코일의 열량에 의해 상기 건조가스의 온도가 상승하게 되며, 상기 반응기(14) 내부에서 상승하게 되는 상기 건조가스의 온도는 상기 액적 건조부(12) 내부에서 필요한 상기 건조가스의 온도 이상으로 상승하게 된다.
상기 액적 건조부(12) 내부에는 상기 액적 건조부(12) 내부에 흐르는 상기 건조가스의 온도를 측정하는 온도 센서(20)가 설치되어, 상기 온도 센서(20)에서 측정된 상기 건조가스의 온도를 기준으로 온도 제어부에서 상기 반응기(14) 내부에 저장된 상기 건조가스의 온도를 제어하게 된다.
상기 반응기(14)에 저장되어 있던 상기 건조가스는, 상기 액적 노즐부(8)의 전단에 형성되며 상기 액적 노즐부(8)의 길이 방향과 수직하도록 형성된 건조가스 주입부(22)를 통해 상기 액적 건조부(12) 내부로 유입되게 된다.
상기 반응기(14)와 호스로 연결되는 상기 건조가스 주입부(22)를 통해 주입된 상기 건조가스는, 상기 건조가스 주입부(22)와 연결되며 상기 액적 노즐부(8) 상단을 감싸도록 형성된 링형상의 건조가스 회전부(24) 내부를 회전하면서 상기 액적 건조부(12) 내부로 유입되게 된다.
상기 건조가스 회전부(24)의 내부에는 중심축이 상기 액적 노즐부(8)의 중심축과 일치하는 링형상의 튜브(28)가 구성된다. 상기 튜브(28)의 외경은 상기 건조가스 회전부(24)의 내경보다 작으며, 상기 튜브(28)가 상기 액적 노즐부(8)를 감싸도록 설치된다.
상기 튜브(28)에는 상기 튜브(28)의 외경부와 내경부를 관통하는 주입홀(30)이 90도 간격으로 형성되어 있다.
상기 주입홀(30)은 상기 액적 노즐부(8)의 외경부와 상기 건조가스 회전부(24)의 사이를 회전하는 상기 건조가스가 균일한 흐름을 가질 수 있도록 하기 위한 구성으로, 상기 건조가스가 상기 튜브(28)의 내경면 쪽으로 효율적으로 유입되도록 하기 위해 상기 주입홀(30) 중 어느 하나의 주입홀(30)은 상기 건조가스 주입부(22)와 일직선상에 위치하는 것이 바람직하다.
즉, 어느 한쪽에 상기 건조가스 주입부(22)가 연결된 링형상의 상기 건조가스 회전부(24)는 중심축이 상기 액적 노즐부(8)의 길이방향 중심축과 일치하도록 상기 액적 노즐부(8)의 상단을 감싸게 된다. 상기 건조가스 주입부(22)로 주입된 상기 건조가스는 상기 튜브(28)의 외경부와 상기 건조가스 회전부(24)의 내경부 사이를 회전하면서 상기 튜브(28)의 상기 주입홀(30)을 통해 상기 큐브(28)의 내경면 쪽으로 유입되는 것이다.
상기 튜브(28)의 상기 주입홀(30)을 지나온 상기 건조가스는 상기 튜브(28)의 하단에 형성된 타공판(32)을 거치게 된다.
상기 타공판(32)은 상기 액적 노즐부(8)를 감싸도록 형성되며, 중심축이 상기 액적 노즐부(8)의 길이 방향 중심축과 일치하는 링형상으로 구성된다.
상기 타공판(32)에는 상기 타공판(32)의 상면과 하면을 관통하는 다수 개의 타공홀(34)이 일정 각도 이격되어 형성되어 있다.
상기 타공홀(34)은 상기 주입홀(30)을 지나온 상기 건조가스가 보다 더 균일한 흐름을 가질 수 있도록 하기 위한 구성으로, 균일한 흐름의 상기 건조가스가 상기 액적 건조부(12) 내부에 보다 효율적으로 유입되도록 하기 위해 상기 타공홀(34)은 상기 주입홀(30)과 수직으로 평행하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 건조가스 주입부(22)의 상단에는 상기 액적 노즐부(8)의 길이방향 중심축을 상기 액적 건조부(12)의 길이방향 중심축과 일치시키는 수직 정렬 장치(16)가 구성되며, 상기 액적 건조부(12)와 상기 액적 노즐부(8) 사이에는 상기 액적 노즐부(8)와 상기 액적 건조부(12) 간의 수평을 맞추는 수평 정렬 장치(18)가 구성된다.
상기 타공판(32)의 하단에는 상단의 직경이 상기 타공판(32)의 외경보다 크게 형성되어 상기 액적 노즐부(8)의 하단의 일정 길이를 감싸면서, 상기 액적 노즐부(8)의 하단으로 연장될수록 직경이 줄어드는 깔때기 형상의 유체 혼합부(36)가 구성된다.
상기 유체 혼합부(36)에서는 상기 타공홀(34)을 통과한 상기 건조가스와 상기 액적 노즐부(8)의 노즐(10)에서 토출된 상기 액적(2)이 균일하게 혼합되어진다.
상기 유체 혼합부(36)는 상기 유체 혼합부(36) 끝단의 직경이 일정 크기로 줄어들면 직경은 더 이상 줄어들지 않고, 수직관 형태로 일정 길이 연장되어진다. 상기 유체 혼합부(36)의 연장된 부분은 상기 액적 건조부(12) 내부에 위치하게 된다.
상기 유체 혼합부(36)에서 혼합된 상기 액적(2)과 상기 건조가스는 상기 액적 건조부(12) 내부로 유입되어 상기 액적 건조부(12)를 흐르면서 상기 건조가스에 의해 상기 액적(2)의 용매(4)가 증발되게 된다. 용매(4)가 증발되고 남은 상기 액적(2)에 포함되어 있던 입자(6)들은 서로 뭉쳐져 상기 액적 건조부(12) 끝단에 형성된 입자 출구(26)로 빠져나오면서 잉크젯 에어로졸 입자(6)가 생성되는 것이다.
도 6에 도시된 바와 같은 에어로졸 입자(6) 응집체의 크기는 상기 노즐(10)에서 노출시킨 액적(2)의 크기를 조절하여 조절될 수 있다. 상기 액적(2)의 크기는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 액적 노즐부(8)에 전달되는 전기적 신호의 세기에 따라 다양한 크기로 토출될 수 있다.
즉, 서로 다른 크기의 액적(2)을 토출하여 건조시키게 되면 단분산 형태의 에어로졸 입자(6) 응집체를 다양한 크기로 생성할 수 있게 된다.
본 발명은 상기 반응기(14)를 이용하여 상기 건조가스의 온도를 상승시킨 뒤 상기 액적 건조부(12)로 공급함으로써, 처음부터 안정적인 상태의 상기 건조가스가 상기 액적 건조부(12)에 흐르게 되어 상기 액적 노즐부(8)에서 토출된 액적(2)이 오랜 시간 동안 높은 온도의 건조가스에 노출될 수 있으므로 액적(2)의 용액(4)이 효과적으로 증발될 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 반응기(14)를 거친 건조가스가 상기 액적 건조부(12)로 바로 공급되기 때문에 종래와 같이 건조가스의 온도를 상승시키기 위해 히팅 테이프를 상기 액적 건조부(12)의 길이 방향으로 길게 감을 필요가 없어지므로 상기 액적 건조부(12)의 길이가 짧아지게 되어 입자 생성 장치의 전체 크기를 종래보다 콤팩트하게 구성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 반응기(14)의 열량을 조절함으로써 상기 액적 건조부(12)로 주입되는 건조가스의 온도를 손쉽게 제어할 수 있는 효과가 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
2 : 액적
4 : 용매
6 : 입자
8 : 액적 노즐부
10 : 노즐
12 : 액적 건조부
14 : 반응기
16 : 수직 정렬 장치
18 : 수평 정렬 장치
20 : 온도센서
22 : 건조가스 주입부
24 : 건조가스 회전부
26 : 입자 출구
28 : 튜브
30 : 주입홀
32 : 타공판
34 : 타공홀
36 : 유체 혼합부
38 : CCD 카메라
40 : 공압 모듈
42 : 용액 저장부

Claims (15)

  1. 에어로졸 액적 내에 포함된 입자를 생성시키는 입자 생성 장치에 있어서,
    액적을 토출시키는 노즐을 포함하는 액적 노즐부;
    상기 액적 노즐부의 하단에 위치하며, 상기 액적 노즐부에서 토출된 상기 액적의 용매를 건조시키는 액적 건조부;
    상기 액적 건조부 내에서 상기 액적을 건조시키는 건조가스가 상기 액적 건조부 내에 유입되기 전에 상기 건조가스의 온도를 정해진 온도 이상으로 상승시키는 반응기;
    를 포함하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건조가스는 상기 액적 노즐부의 전단에 상기 액적 노즐부와 수직하여 형성된 건조가스 주입부를 통해 상기 액적 건조부 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 건조가스 주입부의 상단에는 상기 액적 노즐부의 중심축을 상기 액적 건조부의 중심축과 일치시키는 수직 정렬 장치가 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액적 건조부와 상기 액적 노즐부 사이에는 상기 액적 노즐부와 상기 액적 건조부 간의 수평을 맞추는 수평 정렬 장치가 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 건조가스 주입부를 통해 주입된 상기 건조가스는 상기 건조가스 주입부와 연결되어 상기 액적 노즐부 상단을 감싸도록 형성된 링형상의 건조가스 회전부 내부를 회전하면서 상기 액적 건조부 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 건조가스 회전부의 내부에는 중심축이 상기 액적 노즐부의 중심축과 일치하는 링형상의 튜브가 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 튜브에는 상기 튜브의 외경부와 내경부를 관통하는 주입홀이 90도 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 주입홀 중 어느 하나의 주입홀은 상기 건조가스 주입부와 일직선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 튜브의 하단에는 상기 액적 노즐부를 감싸도록 형성되며, 중심축이 상기 액적 노즐부의 중심축과 일치하는 링형상의 타공판이 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 타공판에는 상기 타공판의 상면과 하면을 관통하는 다수 개의 타공홀이 일정 각도 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 타공홀은 상기 주입홀과 수직으로 평행하는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 타공판의 하단에는 상기 액적 노즐부의 하단을 일정 길이 감싸며, 상기 액적 노즐부의 하단으로 연장될수록 직경이 줄어드는 깔때기 형상의 유체 혼합부가 구성되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 액적 건조부 내부에는 상기 건조가스의 온도를 측정하는 온도 센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 건조가스는 질소인 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 액적의 크기는 상기 액적 노즐부에 전달되는 전기적 신호의 세기에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 에어로졸 입자 생성 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900015625A (ko) * 1988-10-07 1990-11-10 조지 제이. 브레넌 저밀도 물질의 제조 방법
JPH0538870U (ja) * 1991-10-21 1993-05-25 国際電気株式会社 減圧cvd用ガスノズル
JP2006000796A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Seiko Epson Corp 微粒子製造装置、微粒子の製造方法および微粒子
JP2006509717A (ja) * 2002-03-20 2006-03-23 アドバンスト インハレーション リサーチ,インコーポレイテッド 乾燥粒子を製造するための方法および装置
KR20110016011A (ko) * 2009-08-10 2011-02-17 이승룡 질소가스 분사장치
KR101567821B1 (ko) 2015-04-24 2015-11-10 주식회사 미래와도전 고온 고압에서 작동하는 에어로졸 생성 및 혼합 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900015625A (ko) * 1988-10-07 1990-11-10 조지 제이. 브레넌 저밀도 물질의 제조 방법
JPH0538870U (ja) * 1991-10-21 1993-05-25 国際電気株式会社 減圧cvd用ガスノズル
JP2006509717A (ja) * 2002-03-20 2006-03-23 アドバンスト インハレーション リサーチ,インコーポレイテッド 乾燥粒子を製造するための方法および装置
JP2006000796A (ja) * 2004-06-18 2006-01-05 Seiko Epson Corp 微粒子製造装置、微粒子の製造方法および微粒子
KR20110016011A (ko) * 2009-08-10 2011-02-17 이승룡 질소가스 분사장치
KR101567821B1 (ko) 2015-04-24 2015-11-10 주식회사 미래와도전 고온 고압에서 작동하는 에어로졸 생성 및 혼합 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102212749B1 (ko) * 2019-07-31 2021-02-04 국방과학연구소 상하순환형 챔버를 이용한 미세입자 분산 평가장치

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