KR20190030284A - 슬러리 코팅장치 - Google Patents

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Abstract

슬러리 코팅장치는 슬러리가 저장된 탱크와; 탱크의 슬러리를 공급하는 슬러리 공급기구와; 슬러리 공급기구에서 공급된 슬러리가 담겨지는 캐비티가 형성되고 캐비티의 슬러리가 안내되는 통로가 형성되며 통로의 슬러리가 기재를 향해 토출되는 슬롯이 형성된 슬롯다이를 포함한다. 슬롯다이는 서로 마주보게 배치된 상부 다이 및 하부 다이를 포함한다. 하부 다이의 상면에는 캐비티가 함몰 형성된다. 상부 다이와 하부 다이의 사이에 통로 및 슬롯이 형성된다. 캐비티는 메인 캐비티 및 서브 캐비티를 포함한다. 슬롯다이에는 메인 캐비티 및 슬러리 공급기구와 연통되어 메인 캐비티를 향해 슬러리를 공급하는 메인 공급홀과; 슬러리 공급기구와 연통되어 서브 캐비티를 향해 슬러리를 공급하는 복수의 서브 공급홀이 형성된다. 서브 캐비티는 메인 캐비티와 통로 사이에 형성되고, 서브 캐비티는 메인 캐비티와 연결되고 통로와 단턱진다. 슬러리 코팅장치는 슬러리가 슬롯다이 내에 적체되는 것을 최소화할 수 있고, 슬롯다이의 슬롯 전체를 통해 슬러리를 고르게 토출할 수 있다.

Description

슬러리 코팅장치{Slurry Coating Apparatus}
본 발명은 슬러리 코팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기재에 슬러리를 코팅시켜 전극판을 제조하는 슬러리 코팅장치에 관한 것이다.
전지는 한 쌍의 전극판을 포함할 수 있고, 이러한 전극판은 이송되는 기재에 활물질을 포함하는 슬러리를 코팅하여 제조될 수 있다.
전극판의 제조공정시, 기재에 코팅되는 층의 두께는 전지의 충방전량에 영향을 줄 수 있고, 기재에 코팅되는 슬러리는 최대한 균일한 두께로 기재 전체에 걸쳐 고르게 코팅되는 것이 바람직하다.
대한민국 특허공개공보 10-2012-0095159 A에는 전극 집전체의 일면에 활물질 슬러리를 코팅하는 활물질 코팅장치 및 방법이 개시된다.
이러한 활물질 코팅장치는 슬러리가 담겨진 슬러리 탱크와, 슬러리 탱크를 펌핑하는 펌프와, 탱크 내의 활물질 슬러리를 전극 집전체 일면에 코팅하는 슬롯다이를 포함한다.
그리고, 활물질 코팅장치는 슬롯다이의 립(lip) 부분의 갭(Gap)을 조절하여 슬롯다이에서 기재를 향해 토출되는 슬러리의 토출량을 조절하는 슬로다이 제어부를 포함한다.
그러나, 대한민국 특허공개공보 10-2012-0095159 A에 개시된 활물질 코팅장치는 활물질이 슬롯다이의 립 부분 갭을 향해 유동되면서 슬롯다이의 폭방향의 일측방향으로 쏠릴 수 있다.
이 경우, 기재에 코팅되는 슬러리의 두께는 기재의 폭방향으로 균일하지 못할 수 있으며, 슬롯다이의 립 부분 갭을 조절하는 것만으로 슬러리를 기재의 폭방향으로 고르게 코팅하는데 제한이 따른 문제점이 있다.
한편, 일본 공개특허공보 특개2015-097198 A에는 전극용 극판의 제조장치가 개시된다.
이러한 전극용 극판의 제조장치는 슬러리가 모이는 공간으로 이루어지는 제1매니폴드가 형성되고, 제1매니폴드와 연결되어 슬러리를 기재로 배출하는 토출구가 형성된 다이를 포함한다.
상기의 다이는 제1매니폴드와 토출구 사이의 슬릿에 슬러리를 유입시키는 조정부가 연결될 수 있고, 슬러리 토출방향으로 조정부와 토출구 사이에 제2매니폴드가 형성된다.
그러나, 일본 공개특허공보 특개2015-097198 A에 개시된 전극용 극판의 제조장치는 슬릿을 통과하는 슬러리 중 일부가 제2매니폴드로 유입된 후 제2매니폴드 내에 잔류하여 적체될 수 있고, 슬러리 적체시 제2매니폴드에 의한 유량 조정 효과가 미비할 수 있다.
KR 10-2012-0095159 A (2012년08월28일 공개) JP 특개2015-97198 A (2015년05월21일 공개)
본 발명은 슬러리가 슬롯다이 내에 적체되는 것을 최소화할 수 있고, 기재의 일면 전 영역에 슬러리를 고르게 토출할 수 있는 슬러리 코팅장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 슬러리 코팅장치는 슬러리가 저장된 탱크와; 탱크의 슬러리를 공급하는 슬러리 공급기구와; 슬러리 공급기구에서 공급된 슬러리가 담겨지는 캐비티가 형성되고 캐비티의 슬러리가 안내되는 통로가 형성되며 통로의 슬러리가 기재를 향해 토출되는 슬롯이 형성된 슬롯다이를 포함한다. 슬롯다이는 서로 마주보게 배치된 상부 다이 및 하부 다이를 포함한다. 하부 다이의 상면에는 캐비티가 함몰 형성된다. 상부 다이와 하부 다이의 사이에 통로 및 슬롯이 형성된다. 캐비티는 메인 캐비티 및 서브 캐비티를 포함한다. 슬롯다이에는 메인 캐비티 및 슬러리 공급기구와 연통되어 메인 캐비티를 향해 슬러리를 공급하는 메인 공급홀과; 슬러리 공급기구와 연통되어 서브 캐비티를 향해 슬러리를 공급하는 복수의 서브 공급홀이 형성된다. 서브 캐비티는 메인 캐비티와 통로 사이에 형성되고, 서브 캐비티는 메인 캐비티와 연결되고 통로와 단턱진다.
복수의 서브 공급홀 각각은 서브 캐비티와 이격될 수 있다.
슬러리 코팅장치는 슬러리 공급기구를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
복수의 서브 공급홀은 서브 캐비티의 폭방향 중앙영역으로 슬러리를 공급하는 센터 서브 공급홀과, 서브 캐비티의 폭방향 가장자리와 폭방향 중앙영역의 사이로 슬러리를 공급하는 사이드 서브 공급홀를 포함할 수 있다. 슬러리 공급기구는 센터 서브 공급홀로 슬러리를 펌핑하는 적어도 하나 센터 펌프와, 사이드 서브 공급홀로 슬러리를 펌핑하는 복수개 사이드 펌프를 포함할 수 있다.
제어부는 복수개 사이드 펌프와 상기 적어도 하나 센터 펌프를 RMP과, 온 시간, 정/역 회전 여부 중 적어도 하나가 서로 상이하게 제어할 수 있다.
복수의 서브 공급홀 하단과 서브 캐비티 저면 사이의 거리는 통로의 상하방향 길이 보다 길 수 있다.
서브 캐비티의 함몰 깊이는 메인 캐비티의 최대 함몰 깊이 보다 얕을 수 있다.
서브 캐비티는 메인 캐비티의 상부와 연통될 수 있다.
하부 다이는 메인 캐비티를 형성하는 곡면과, 곡면과 이격되고 상부 다이의 저면와 상기 통로를 형성하는 통로 형성면과; 곡면의 일단에서 수평하게 연장되고 서브 캐비티의 저면을 형성하는 수평면과; 수평면 및 통로 형성면 각각과 직교한 수직면을 포함할 수 있다.
하부 다이의 하단에서 수평면 까지의 거리는 하부 다이의 하단에서 상기 통로 형성면까지의 거리 보다 짧을 수 있다.
그리고, 하부 다이의 하단에서 수평면 까지의 거리는 하부 다이의 하단에서 곡면의 하단까지의 거리 보다 길 수 있다.
수평면의 수평방향 길이는 상기 수직면의 수직방향 길이 보다 길 수 있다.
메인 공급홀은 하부 다이에 형성되고, 복수의 서브 공급홀은 상부다이에 서브 캐비티를 마주보게 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 메인 캐비티의 슬러리가 서브 캐비티로 유동된 후 서브 캐비티에서 통로로 유동되므로, 서브 캐비티 내의 슬러리가 메인 캐비티에서 넘어온 슬러리에 밀려 통로로 유동되고, 서브 캐비티 내에 슬러리가 적체되는 것이 최소화될 수 있는 이점이 있다.
슬러리가 복수의 서브 공급홀에서 서브 캐비티를 향해 낙하되면서 수평방향으로 넓게 퍼질 수 있고, 슬러리가 서브 캐비티의 폭방향으로 넓게 퍼질 수 있기 때문에, 슬러리가 슬롯다이를 통과하면서 최대한 넓게 퍼지면서 유동될 수 있다.
즉, 슬롯을 통해 토출되는 슬러리가 슬롯의 특정 영역으로 집중되지 않고, 슬롯의 폭방향 전체 영역에 걸쳐 고르게 토출되는 이점이 있다.
또한, 복수개의 서브펌프가 서브 캐비티를 향해 공급되는 슬러리의 유량을 조절할 수 있어, 서브 캐비티의 슬러리를 정밀 제어할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러리 코팅장치의 구성이 도시된 도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 슬러리 코팅장치의 조정유닛과 서브 캐비티가 확대 도시된 도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러리 코팅장치의 하부 다이의 사시도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 슬러리 코팅장치의 제어 블록도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러리 코팅장치의 구성이 도시된 도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 슬러리 코팅장치의 조정유닛과 서브 캐비티가 확대 도시된 도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러리 코팅장치의 하부 다이의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 슬러리 코팅장치의 제어 블록도이다.
본 실시예의 슬러리 코팅장치는 슬롯다이(1)와, 슬러리(S)가 저장된 탱크(2)와, 탱크(2)의 슬러리(S)를 공급하는 슬러리 공급기구(3)를 포함할 수 있다.
슬롯다이(1)에는 슬러리 공급기구(3)에서 공급된 슬러리(S)가 담겨지는 캐비티(10)가 형성될 수 있다.
그리고, 슬롯다이(1)에는 캐비티(10)의 슬러리(S)가 안내되는 통로(20)가 형성될 수 있다.
그리고, 슬롯다이(1)에는 통로(20)의 슬러리(S)가 기재(E)를 향해 토출되는 슬롯(30)이 형성될 수 있다.
캐비티(10)의 슬러리(S)는 캐비티(10)에서 통로(20)로 유동될 수 있고, 통로(20)를 따라 슬롯(30)으로 유동된 슬러리(S)는 슬롯(30)을 통해 슬롯다이(1) 외부로 토출될 수 있다.
여기서, 기재(E)는 슬러리(S)가 코팅되는 전극용 극판일 수 있고, 슬러리(S)는 활물질을 포함할 수 있으며, 슬러리(S)가 코팅된 기재는 전지의 양극판 또는 음극판으로 사용될 수 있다.
이하, 슬롯다이(1)에 대해 상세히 상세히 설명한다.
슬롯다이(1)는 한 쌍의 다이(40)(50)를 포함할 수 있다.
캐비티(10)는 한 쌍의 다이(40)(50) 중 적어도 하나에 함몰될 수 있다. 그리고, 슬롯(30)과 통로(20)는 한 쌍의 다이(40)(50) 사이에 형성될 수 있다.
한 쌍의 다이(40)(50)는 서로 마주보게 배치된 하부 다이(40)와, 상부 다이(50)를 포함할 수 있다.
상부 다이(50)는 하부 다이(40)의 상측에 배치될 수 있고, 상부 다이(50)는 하부 다이(40)의 상면을 덮을 수 있다.
캐비티(10)는 하부 다이(40)의 상면에 함몰 형성될 수 있다. 그리고, 통로(20) 및 슬롯(30)은 상부 다이(50)와 하부 다이(40)의 사이에 형성될 수 있다. 여기서, 슬롯(30)은 통로(30)의 단부로 정의될 수 있다.
캐비티(10)와, 통로(20) 및 슬롯(30)은 슬러리 공급기구(3)에서 슬롯다이(1)로 공급된 슬러리(S)를 기재(E)로 안내하는 슬러리 유로일 수 있다.
통로(20) 및 슬롯(30)은 상부 다이(50)의 하면과 하부 다이(40)의 상면 사이에 형성되는 것이 가능하고, 상부 다이(50)와 하부 다이(40) 중 적어도 하나에 함몰된 형상으로 형성되는 것도 가능하다.
통로(20) 및 슬롯(30) 각각은 폭방향(Y) 방향으로 길이가 슬러리 유동방향(X) 및 높이방향(Z) 보다 길게 형성될 수 있다.
캐비티(10)는 메인 캐비티(11)와, 서브 캐비티(12)를 포함할 수 있다.
메인 캐비티(11)와, 서브 캐비티(12)는 슬러리(S)의 유동방향(X)으로 연속적으로 형성될 수 있다.
메인 캐비티(11)는 서브 캐비티(12) 보다 크게 형성될 수 있다.
메인 케비티(11)의 슬러리 유동방향(X) 길이는 서브 캐비티(12)의 슬러리 유동방향(X) 길이 보다 길 수 있다.
메인 케비티(11)의 폭방향(Y) 길이는 서브 캐비티(12)의 폭방향(Y) 길이와 같을 수 있다.
메인 케비티(11)의 최대 깊이(즉, 최대 함몰 깊이)는 서브 캐비티(12)의 깊이(즉, 함몰 깊이) 보다 깊을 수 있다.
서브 캐비티(12)는 메인 캐비티(11)와 그 형상 및 크기가 상이할 수 있다.
서브 캐비티(12)는 슬러리(S) 유동방향(X)으로 메인 캐비티(11)와 통로(20)의 사이에 위치될 수 있다.
서브 캐비티(12)는 메인 캐비티(11)의 슬러리(S)가 통로(20)로 옮겨지기 이전에 통과하는 캐비티로서, 메인 캐비티(11)의 슬러리(S)는 통로(20)로 곧바로 옮겨지지 않고, 서브 캐비티(12)를 통과한 후 통로(20)로 옮겨질 수 있다.
즉, 메인 캐비티(11)의 슬러리(S)는 서브 캐비티(12)로 유동될 수 있고, 서브 캐비티(12)에서 통로(20)로 유동될 수 있다. 메인 캐비티(11) 내의 슬러리는 서브 캐비티(12)와 통로(20)와 슬롯(30)를 순차적으로 통과한 후 기재(E)를 향해 토출될 수 있다.
슬러리 유동방향으로 메인 캐비티(11)의 단면적은 서브 캐비티(12)의 단면적 보다 크고, 서브 캐비티(12)의 단면적은 통로(20)의 단면적 보다 클 수 있다.
서브 캐비티(12)는 메인 캐비티(11)와 연결될 수 있고, 통로(20)와 단턱지게 형성될 수 있다. 서브 캐비티(12)는 수평방향으로 메인 캐비티(11)와 연통될 수 있다.
슬롯다이(1)에는 메인 캐비티(11)로 슬러리(S)를 안내하는 메인 공급홀(13)이 형성될 수 있다.
메인 공급홀(13)은 메인 캐비티(11) 및 슬러리 공급기구(30)와 연통될 수 있고, 슬러리 공급기구(30)에서 공급된 슬러리(S)를 메인 공급홀(13)을 통과하면서 메인 캐비티(11)를 향해 공급할 수 있다.
메인 공급홀(13)은 하부다이(40)에 형성될 수 있다. 메인 공급홀(13)은 일단이 메인 캐비티(11)에 연결될 수 있고, 타단이 슬러리 공급기구(3)에 연결될 수 있다.
그리고, 슬롯다이(1)에는 서브 캐비티(12)를 향해 슬러리(S)를 공급하는 복수의 서브 공급홀(14)이 형성될 수 있다.
복수의 서브 공급홀(14)은 슬러리 공급기구(30)와 연통될 수 있고, 서브 캐비티(12)를 향해 슬러리(S)를 공급할 수 있다.
복수의 서브 공급홀(14)는 슬러리 공급기구(30)에서 공급된 슬러리(S)를 서브 캐비티(12)로 분사할 수 있다.
복수의 서브 공급홀(14) 각각은 메인 캐비티(11)와 이격될 수 있다. 복수의 서브 공급홀(14) 각각은 서브 캐비티(12)와 이격될 수 있다.
서브 캐비티(12)는 복수의 서브 공급홀(14)에서 분사된 슬러리(S)가 넓게 퍼지게 안내할 수 있다.
서브 캐비티(12)는 슬롯(30)의 폭방향(Y)과 나란한 방향으로 길게 형성될 수 있다.
여기서, 슬롯(30)의 폭방향(Y)은 슬러리의 유동방향(X)과 직교한 방향일 수 있다.
한편, 복수의 서브 공급홀(14)은 상바방향(Z)으로 서브 캐비티(12)와 이격될 수 있다.
복수의 서브 공급홀(14)은 상부다이(50)에 형성될 수 있고, 복수의 서브 공급홀(14)은 상부다이(50)에 서브 캐비티(12)를 마주보게 형성될 수 있다.
복수의 서브 공급홀(14) 하단(14E)과 서브 캐비티(12) 저면(17) 사이의
거리(L1)는 통로(20)의 상하방향 길이(L2) 보다 길 수 있다.
여기서, 슬롯다이(1)는 서브 공급홀(14) 하단(14E)과 서브 캐비티(12) 저면(17) 사이의 거리(L1, 이하 설명의 편의를 위해 서브 캐비티 이격거리라 칭함)에 따라, 슬롯다이(1) 내의 슬러리 유동 패턴이 상이할 수 있다.
서브 캐비티 이격거리(L1)가 충분하게 확보될 경우, 서브 공급홀(14)의 하단(14E)을 통과한 슬러리는 서브 캐비티(12)를 향해 유동되면서 수평방향으로 넓게 퍼질 수 있다.
슬러리는 서브 캐비티(12)를 향해 유동되는 동안 슬러리의 유동방향(X) 및 폭방향(Y)으로 넓게 퍼질 수 있다.
즉, 서브 공급홀(14)의 하단(14E)과 서브 캐비티(12)의 저면(17) 사이 영역은 서브 공급홀(14)에서 분사된 슬러리가 수평방향 전방향으로 넓게 확산되는 슬러리 확산영역일 수 있다.
본 발명의 일 비교예로, 슬롯다이(1)에 서브 캐비티(12)가 형성되지 않고, 서브 공급홀(14)이 통로(20)를 슬러리(S)를 분사하는 것이 가능하다. 그러나, 이 경우, 통로(20) 내의 상하방향 길이가 짧기 때문에, 통로(20)로 직접 유동된 슬러리가 충분히 퍼지지 못한 상태로 통로(20)를 따라 유동할 수 있다.
본 발명의 다른 비교예로 슬롯다이(1)에 서브 캐비티(12)가 형성되어 있으나, 서브 공급홀(14)이 서브 캐비티(12)와 직접 연통되는 것이 가능하다. 그러나, 이 경우에도 본 발명과 같은 슬러리 확산영역을 확보할 수 없고, 슬러리가 서브 캐비티(12) 내의 특정 영역에 집중될 수 있다.
서브 캐비티(12)의 함몰 깊이(H1)는 메인 캐비티(11)의 최대 함몰 깊이(H2) 보다 얕을 수 있다. 서브 캐비티(12)는 슬러리 유동방향(X)으로 메인 캐비티(11) 이후에 메인 캐비티(11)와 연속하여 형성될 수 있다.
서브 캐비티(12)는 메인 캐비티(11)의 일부 영역을 수평방향으로 마주볼 수 있다. 서브 캐비티(12)는 메인 캐비티(11)의 상부와 연통될 수 있다.
메인 캐비티(11)은 하부 다이(40)의 폭방향으로 긴 반기둥 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 서브 캐비티(12)는 하부 다이(40)의 폭방향으로 길고 상하방향 길이가 수평방향 길이보다 짧은 직육면체 형상으로 형성될 수 있다.
하부 다이(40)는 메인 캐비티(11)를 형성하는 곡면(15)과, 곡면(15)과 이격되고 상부 다이(50)의 저면과 통로(20)를 형성하는 통로 형성면(16)과; 곡면(15)의 일단(15A)에서 연장되고 서브 캐비티(12)의 저면을 형성하는 수평면(17)과; 수평면(17) 및 통로 형성면(16) 각각과 직교하고 수직면(18)을 포함할 수 있다.
곡면(15)은 수평방향으로 일단(15A)의 높이와 타단(15B)의 높이가 상이할 수 있다. 하부 바디(40)의 하단부터 곡면(15)의 일단(15A)까지의 수직방향 거리는 하부 다이(40)의 하단부터 곡면(15)의 타단(15B)까지의 수직방향 거리 보다 짧을 수 있다. 즉, 곡면(15)의 일단(15A) 높이는 곡면(15)의 타단(15B) 높이 보다 낮을 수 있다.
여기서, 곡면(15)의 일단(15A)은 슬러리 유동방향으로 메인 캐비티(11)와 서브 캐비티(12)를 구분하는 경계일 수 있다.
그리고, 메인 캐비티(11)와 서브 캐비티(12)를 곡면(15)의 일단(15A)을 사이에 두고 인접하게 형성될 수 있다.
수직면(18)은 서브 캐비티(12)의 일측면을 형성할 수 있다. 수직면(18)은 수평방향으로 곡면(15)의 일부를 향할 수 있다. 수직면(18)의 상단은 수평방향으로 곡면(15)의 타단(15B)을 향할 수 있다.
수평면(17)의 수평방향 길이(L3)는 수직면(18)의 수직방향 길이 보다 길 수 있다. 여기서, 수직면(18)의 수직방향 길이는 서브 캐비티(12)의 함몰 깊이(H1)일 수 있다.
하부 다이(40)의 하단에서 수평면(17)까지의 거리(즉, 수평면의 높이)는 하부 다이(40)의 하단에서 통로 형성면(16)까지의 거리(즉, 통로 형성면의 높이) 보다 짧을 수 있다.
하부 다이(40)의 하단에서 수평면(17)까지의 거리는 하부 다이(40)의 하단에서 곡면(15)의 하단(15C)까지의 거리 보다 길 수 있다.
슬러리 공급기구(3)는 탱크(2)의 슬러리(S)를 슬롯다이(1)로 공급하는 슬러리 채널(31)(32)(33)을 포함할 수 있다.
슬러리 채널(31)(32)(33)은 탱크(2)와 메인 공급홀(13)을 잇는 메인채널과, 탱크(2)와 서브 공급홀(14)를 잇는 서브채널을 포함할 수 있다.
슬러리 채널(31)(32)(33)은 탱크(2)에서 메인 공급홀(13) 및 서브 공급홀(14)로 분지되게 구성될 수 있다.
슬러리 채널은 공통채널(31)과, 메인 공급홀 연결채널(32) 및 서브 공급홀 연결채널(33)을 포함할 수 있다.
공통채널(31)은 탱크(2)에 연결될 수 있고, 탱크(2)에서 유동된 슬러리를 메인 공급홀 연결채널(32) 및 서브 공급홀 연결채널(33)로 안내할 수 있다.
메인 공급홀 연결채널(32)는 공통채널(31)과 메인 공급홀(13)을 이을 수 있고, 공통채널(31)에서 유동된 슬러리를 메인 공급홀(13)로 안내할 수 있다.
서브 공급홀 연결채널(33)은 공통채널(31)과 서브 공급홀(14)을 이을 수 있고, 공통채널(31)에서 유동된 슬러리를 서브 공급홀(14)로 안내할 수 있다.
서브 공급홀 연결채널(33)은 서브 공급홀(14)과 대응되게 형성될 수 있고, 서브 공급홀 연결채널(33)의 개수는 서브 공급홀(14)의 개수와 동일할 수 있다.
슬러리 공급기구(3)는 슬러리를 메인 캐비티(11)를 향해 펌핑시키는 메인펌프(34)와, 슬러리를 서브 캐비티(12)를 향해 펌핑시키는 서브펌프(35)를 포함할 수 있다.
메인펌프(34)와 서브펌프(35) 중 적어도 하나는 rpm조정을 통해 미세유량제어가 가능한 유량가변펌프로 구성될 수 있다.
메인펌프(34)는 정/역회전이 가능한 펌프로 구성될 수 있고, 이 경우, 메인채널 특히, 메인 공급홀 연결채널(32)을 유동하는 슬러리의 유량 또는 메인 캐비티(11) 내의 슬러리 유량은 메인펌프(34)의 정회전 및 역회전에 의해 증감될 수 있다.
서브펌프(35)는 정/역회전이 가능한 펌프로 구성될 수 있고, 이 경우, 서브 서브채널 특히, 서브 공급홀 연결채널(33)을 유동하는 슬러리의 유량은 서브펌프(35)의 정회전 및 역회전에 의해 증감될 수 있다.
메인펌프(34)과 서브채널(35) 각각은 임펠러 케이스와, 임펠러 케이스에 회전가능하게 수용된 임펠러와, 임펠러를 회전시키는 모터를 포함할 수 있고, 메인펌프(34)과 서브채널(35) 각각의 모터는 정,역 회전이 가능하고 RPM 조절이 가능한 모터(예를 들면, DC모터 등)로 구성될 수 있다.
서브펌프(35)는 서브 공급홀 연결채널(33) 각각에 설치될 수 있다. 서브 펌프(35)의 개수는 서브 공급홀(14)의 개수와 동일할 수 있다. 이 경우, 슬러리 공급기구(3)은 복수의 서브 공급홀 연결채널(33)의 슬러리(S)를 서로 독립적으로 조절할 수 있다.
서브펌프(35)의 개수가 메인펌프34)의 개수 보다 많을 수 있고, 제어부(4)는 하나의 메인펌프(34)와 복수개의 서브펌프(35)를 제어하여, 슬롯다이(1) 내부의 슬러리 유동패턴을 최적으로 조절할 수 있다.
슬러리 공급기구(3)는 서브 공급홀 연결채널(33)에 설치된 밸브(36)을 더 포함할 수 있다. 밸브(36)는 서브 공급홀 연결채널(33) 각각에 설치될 수 있다. 즉, 슬러리 구동기구는 복수개 밸브(36)를 포함할 수 있다. 복수개 밸브(36)의 개수는 서브 공급홀(14)의 개수와 동일할 수 있다.
슬러리 코팅장치는 슬러리 공급기구(3)를 제어하는 제어부(4)를 더 포함할 수 있다. 제어부(4)는 복수개 서브펌프(35)를 제어할 수 있다. 제어부(4)를 복수개 밸브(36)를 제어할 수 있다.
그리고, 슬러리 코팅장치는 조작부(5)를 더 포함할 수 있다.
조작부(5)는 작업자나 관리자(이하, 작업자라 칭함)가 조작하는 것으로서, 슬러리 코팅장치를 제어하는 각종 명령을 입력하게 구성된다.
작업자가 조작부(5)를 조작하면, 제어부(4)는 조작부(5)의 조작에 따라 슬러리 코팅장치 특히, 슬러리 공급기구(3)를 제어할 수 있다.
제어부(4)는 메인펌프(34)와 복수개 서브펌프(35)의 각각과 연결될 수 있다. 제어부(4)는 복수의 밸브(36) 각각과 연결될 수 있다.
설명의 편의를 위해, 복수의 서브 공급홀(14)를 서브 캐비티(12)의 폭방향 중앙영역으로 슬러리를 공급하는 센터 서브 공급홀(14B)(14C)과, 서브 캐비티(12)의 폭방향 가장자리와 폭방향 중앙영역의 사이로 슬러리를 공급하는 사이드 서브 공급홀(14A) (14D)로 구분하여 설명한다.
그리고, 복수의 서브펌프(35)를 센터 서브 공급홀(14B)(14C)로 슬러리를 펌핑하는 적어도 하나 센터 펌프(35B)(35C)와, 사이드 서브 공급홀(14A) (14D)로 슬러리를 펌핑하는 복수개 사이드 펌프(35A)(35D)로 구분하여 설명한다.
제어부(4)는 복수개 서브펌프(35) 중 일부 서브펌프를 타 서브펌프와 상이하게 제어할 수 잇다.
제어부(4)는 복수개 서브펌프(35) 중 일부 서브펌프의 RMP을 타 서브펌프의 RPM과 서로 상이하게 제어할 수 잇다.
제어부(4)는 복수개 서브펌프(35)의 구동시간 즉, 복수개 서브펌프(35)의 온 시간을 서로 상이하게 제어하는 것이 가능하다. 제어부(4)는 복수개 서브펌프(35) 중 일부 서브펌프의 온 시간을 타 서브펌프의 온 시간과 서로 상이하게 제어할 수 있다.
제어부(4)는 복수개 서브펌프(35)의 정/역 회전 여부를 서로 상이하게 제어할 수 있다. 제어부(4)는 복수개 서브펌프(35) 중 일부 서브펌프을 정회전 구동하는 동안 타 서브펌프를 역회전 구동할 수 있다.
제어부(4)는 복수개 서브픔퍼(35)의 RMP과, 온 시간과, 정/역 회전 중 적어도 하나를 상이하게 제어하는 것에 의해 서브 캐비티(12)를 향해 공급되는 슬러리의 유량을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.
제어부(4)는 복수개 사이드 펌프(35A)(35D)과 적어도 하나 센터 펌프(35B)(35C)을 온시간이 서로 상이하게 제어할 수 있다.
일예로, 제어부(4)는 사이드 펌프(35A)(35D)의 펌프 온시간이 센터 펌프(35B)(35C) 펌프 온시간 보다 길도록 사이드 펌프(35A)(35D) 및 센터 펌프 (35B)(35C)를 제어하는 것이 가능하다.
이 경우, 사이드 서브 공급홀을 통해 서브 캐비티(12)로 공급되는 슬러리의 단위시간당 유량은 센터 서브 공급홀을 통해 서브 캐비티(12)로 공급되는 슬러리의 단위시간당 유량 보다 많을 수 있고, 서브 캐비티(12)의 폭방향(Y)으로 서브 캐비티(12)의 중앙역역으로 슬러리가 쏠리는 현상은 최소화될 수 있다.
다른 예로, 제어부(4)는 복수개 서브펌프(35) 중 적어도 하나 서브펌프의 RPM을 타 서브펌프의 RPM과 상이하게 제어하는 것이 가능하다.
제어부(4)는 복수개 사이드 펌프(35A)(35D)와 적어도 하나 센터 펌프(35B)(35C)을 RMP이 서로 상이하게 제어할 수 있다.
제어부(4)는 사이드 펌프(35A)(35D)의 RPM이 센터 펌프(35B)(35C)의 RPM 보다 높도록 사이드 펌프(35A)(35D) 및 센터 펌프 (35B)(35C)를 제어하는 것이 가능하다.
이 경우에도, 사이드 서브 공급홀(34A)(34D)을 통해 서브 캐비티(12)로 공급되는 슬러리의 단위시간당 유량은 센터 서브 공급홀(34B)(34C)을 통해 서브 캐비티(12)로 공급되는 슬러리의 단위시간당 유량 보다 많을 수 있고, 서브 캐비티(12)의 폭방향(Y)으로 서브 캐비티(12)의 중앙역역으로 슬러리가 쏠리는 현상은 최소화될 수 있다.
서브펌프(35) 중 적어도 하나는 rpm조정을 통해 미세유량제어가 가능한 유량가변펌프로 구성될 수 있다.
한편, 서브펌프(35) 정/역회전이 가능한 펌프로 구성될 수 있고, 이 경우, 서브 채널을 유동하는 슬러리의 유량은 증감될 수 있다.
제어부(4)는 복수개 사이드 펌프(35A)(35D)와 적어도 하나 센터 펌프(35B)(35C)을 정/역 회전 여부가 서로 상이하게 제어할 수 있다. 서브펌프(35)가 유량 가변펌프이면서, 정/역회전이 가능하고, 제어부(4)가 복수개 서브펌프(35)의 온시간을 상이하게 제어할 경우, 서브 캐비티(12)로 공급되는 슬러리의 유량은 최적으로 제어될 수 있다.
상기와 같은 슬러리의 유량 제어시, 기재(E)에 코팅되는 슬러리의 두께는 보다 정밀하게 제어될 수 있고, 슬러리 코팅장치의 신뢰성은 보다 향상될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
제어부(4)는 조작부(5)를 통해 시작 명령이 입력되면, 메인펌프(34)와 복수개 서브펌프(35)를 온시킬 수 있다.
메인펌프(34)는 탱크(2)의 슬러리를 메인 공급홀(13)로 공급할 수 있고, 메인 공급홀(13)의 슬러리는 메인 캐비티(11)로 유입되어 메인 캐비티(11)에 점차 채워질 수 있다.
슬러리가 서브 캐비티(12)와 동일한 높이로 메인 캐비티(11)에 채워지면, 메인 캐비티(11)의 슬러리는 서브 캐비티(12)로 유입되어 서브 캐비티(12)를 따라 유동될 수 있다. 서브 캐비티(12)의 폭방향(Y) 및 슬러리 유동방향(X)으로 퍼지면서 서브 캐비티(12)에 점차 채워질 수 있다.
서브 캐비티(12)의 슬러리(S)는 점차 통로 형성면(16)과 동일한 높이로 채워질 수 있고, 서브 캐비티(12)에서 통로(20)로 넘어올 수 있고, 서브 캐비티(12)에서 통로(20)로 넘어 온 슬러리(S)는 통로(20)를 따라 슬롯(30)으로 유동될 수 있다.
제어부(4)는 상기와 같이 슬러리가 유동되는 동안 복수개 서프펌프(35)를 구동할 수 있고, 탱크(2)의 슬러리는 서브 공급홀(14)를 통과한 후 서브 캐비티(12)를 향해 분사될 수 있다.
서브 공급홀(14)의 하단(14E)를 빠져나온 슬러리는 서브 캐비티(14)의 수평면(17)을 향해 유동되면서 수평방향으로 넓게 퍼질 수 있고, 서브 캐비티(14) 내의 슬러리는 서브 캐비티(14)에 수평방향으로 고르게 분포될 수 있다.
제어부(4)는 복수개 서브펌프(35) 중 일부를 나머지와 상이하게 제어할 수 있고, RMP과 온 시간과 정/역 회전 중 적어도 하나를 상이하게 제어할 수 있고, 이 경우, 서브 캐비티(12) 내의 슬러리는 최대한 고르고 넓게 퍼지면서 서브 캐비티(12)를 따라 유동될 수 있고, 통로(20)로 유동될 수 있다.
통로(20)를 통과하는 슬러리(S)는 그 통로(20)의 폭방향 위치와 무관하게 전체적으로 고르게 통로(20)를 통과할 수 있고, 이러한 슬러리(S)는 슬롯(30)을 통해 기재(E)로 고르게 토출될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 탱크 2: 슬롯다이
3: 슬러리 공급기구 10: 캐비티
11: 메인 캐비티 12: 서브 캐비티
13: 메인 공급홀 14: 서브 공급홀
20: 통로 30: 슬롯
34: 메인펌프 35: 서브펌프
40: 하부 다이 50: 상부 다이
E: 기재 S: 슬러리

Claims (10)

  1. 슬러리가 저장된 탱크와;
    상기 탱크의 슬러리를 공급하는 슬러리 공급기구와;
    상기 슬러리 공급기구에서 공급된 슬러리가 담겨지는 캐비티가 형성되고 상기 캐비티의 슬러리가 안내되는 통로가 형성되며 상기 통로의 슬러리가 기재를 향해 토출되는 슬롯이 형성된 슬롯다이를 포함하고,
    상기 슬롯다이는 서로 마주보게 배치된 상부 다이 및 하부 다이를 포함하고,
    상기 하부 다이의 상면에 캐비티가 함몰 형성되고,
    상기 상부 다이와 하부 다이의 사이에 상기 통로 및 슬롯이 형성되며,
    상기 캐비티는
    메인 캐비티 및 서브 캐비티를 포함하며,
    상기 슬롯다이에는
    상기 메인 캐비티 및 슬러리 공급기구와 연통되어 상기 메인 캐비티를 향해 슬러리를 공급하는 메인 공급홀과;
    상기 슬러리 공급기구와 연통되어 상기 서브 캐비티를 향해 슬러리를 공급하는 복수의 서브 공급홀이 형성되고,
    상기 서브 캐비티는 상기 메인 캐비티와 통로 사이에 형성되고,
    상기 서브 캐비티는 상기 메인 캐비티는 연결되고 상기 통로와 단턱진 슬러리 코팅장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 공급홀 각각은 상기 서브 캐비티와 이격된 슬러리 코팅장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬러리 공급기구를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 복수의 서브 공급홀은
    상기 서브 캐비티의 폭방향 중앙영역으로 슬러리를 공급하는 센터 서브 공급홀과,
    상기 서브 캐비티의 폭방향 가장자리와 폭방향 중앙영역의 사이로 슬러리를 공급하는 사이드 서브 공급홀을 포함하고,
    상기 슬러리 공급기구는
    상기 센터 서브 공급홀로 슬러리를 펌핑하는 적어도 하나 센터 펌프와,
    상기 사이드 서브 공급홀로 슬러리를 펌핑하는 복수개 사이드 펌프를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 복수개 사이드 펌프와 상기 적어도 하나 센터 펌프을 RMP과, 온 시간, 정/역 회전 여부 중 적어도 하나가 상이하게 제어하는 슬러리 코팅장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 서브 공급홀 하단과 상기 서브 캐비티 저면 사이의 거리는 상기 통로의 상하방향 길이 보다 긴 슬러리 코팅장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 캐비티의 함몰 깊이는 상기 메인 캐비티의 최대 함몰 깊이 보다 얕은 슬러리 코팅장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 캐비티는 상기 메인 캐비티의 상부와 연통되는 슬러리 코팅장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 다이는
    상기 메인 캐비티를 형성하는 곡면과,
    상기 곡면과 이격되고 상기 상부 다이의 저면와 상기 통로를 형성하는 통로 형성면과;
    상기 곡면의 일단에서 수평하게 연장되고 상기 서브 캐비티의 저면을 형성하는 수평면과;
    상기 수평면 및 통로 형성면 각각과 직교하고 수직면을 포함하는 슬러리 코팅장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 하부 다이의 하단에서 수평면 까지의 거리는
    상기 하부 다이의 하단에서 상기 통로 형성면까지의 거리 보다 짧고,
    상기 하부 다이의 하단에서 상기 곡면의 하단까지의 거리 보다 긴
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 수평면의 수평방향 길이는 상기 수직면의 수직방향 길이 보다 긴
    슬러리 코팅장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 공급홀은 하부 다이에 형성되고,
    상기 복수의 서브 공급홀은 상기 상부다이에 상기 서브 캐비티를 마주보게 형성된 슬러리 코팅장치.
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