KR20190086127A - 노즐막힘 방지수단을 구비한 전기방사 노즐장치 - Google Patents

노즐막힘 방지수단을 구비한 전기방사 노즐장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 캐피러리형 니들을 구비한 방사노즐; 상기 방사노즐이 장착되는 용액저장용 노즐 몸체부; 상기 방사노즐의 팁 중심위치를 조절하고, 방사토출용액의 움직임을 제어하는 위치제어 캡; 상기 방사노즐의 상기 캐피러리형 니들 내부로 삽입 가능하게 설치되어 상기 방사노즐의 팁에서 용액이 고화되는 것을 방지하는 니들 삽입용 침상 와이어 마개부; 및 상기 방사노즐의 팁에 용매를 분사하여 침적물을 제거하는 크리닝 분사노즐;을 포함하는 전기방사용 노즐장치를 개시한다.

Description

노즐막힘 방지수단을 구비한 전기방사 노즐장치{Electrospinning nozzle device having means for preventing nozzle clogging}
본 발명은 노즐막힘 방지수단을 구비한 전기방사 노즐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캐피러리형 니들로 구성되는 방사노즐을 사용하여 나노섬유를 제조하는 전기방사 공정에서 작업중단 중 용매휘발에 따른 노즐막힘을 방지하는 수단을 구비한 전기방사용 노즐장치에 관한 것이다.
전기방사(electrospinning) 공정은 용액에 수천 내지 수만 볼트의 직류 고전압을 인가하고, 집적판(collector)에 접지 혹은 (-)전압을 연결하여 전기장이 형성된 환경 속에서 나노섬유를 제조하는 공정이다.
나노섬유를 제조하는 방사노즐은 캐피러리형 니들로 구성된 노즐을 사용한다. 전기방사 공정 중 용액이 지속적으로 토출될 때 노즐이 막히는 문제는 발생하지 않지만, 공정을 잠시 중지할 때, 노즐의 팁(tip) 부분에서 용매 휘발에 따른 용액고화로 노즐이 막혀 후속공정을 진행하기 어려운 문제점이 있다. 이러한 현상은 휘발성이 강한 용매를 사용하여 제조된 용액으로부터 나노섬유를 제조하는 공정에서 자주 발생한다.
예를 들면, 전기방사법으로 폴리비닐리덴플루오라이드(Poly(vinylidene fluoride(PVDF)) 나노섬유를 제조하는 경우, PVDF 용액은 용매 휘발속도를 높이기 위하여 디메틸아세트아미드(dimethylacetamide(DMAc)) 와 아세톤(acetone)의 혼합액을 용매로 사용한다. 이때 아세톤의 비율은 50% 내지 90% 범위로 하여 나노섬유를 제조한다. 하지만, 아세톤의 비율을 증가시킬수록 용매 휘발도가 높아지면서 노즐 팁에서 응집물의 생성빈도가 높아진다. 특히, 바이오용 고분자의 경우, 휘발성이 강한 용매를 사용하기 때문에 공정을 잠시 중단하는 경우 노즐이 쉽게 막히는 문제점이 있다.
한편, 폴리카프로락톤(PCL:Poly(caprolactone))/초산(acetic acid)용액, 폴리락틱산(PLA:Poly(Lactic acid))/디클로로메탄(dichrolomethane) 용액, 실크/개미산(formic acid)용액, 나일론(Nylon)/개미산(formic acid) 용액은 용매의 빠른 휘발로 노즐 팁이 자주 막히는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기방사 공정을 중단할 때 방사노즐의 팁에서 용액이 고화되는 것을 방지하여 다음 공정에서 노즐의 막힘이 없이 전기방사 공정을 안정적으로 진행할 수 있는 전기방사용 노즐장치를 제공하는 데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 캐피러리형 니들을 구비한 방사노즐; 상기 방사노즐이 장착되는 용액저장용 노즐 몸체부; 상기 방사노즐의 팁 중심위치를 조절하고, 방사토출용액의 움직임을 제어하는 위치제어 캡; 상기 방사노즐의 상기 캐피러리형 니들 내부로 삽입 가능하게 설치되어 상기 방사노즐의 팁에서 용액이 고화되는 것을 방지하는 니들 삽입용 침상 와이어 마개부; 및 상기 방사노즐의 팁에 용매를 분사하여 침적물을 제거하는 크리닝 분사노즐;을 포함하는 전기방사용 노즐장치를 제공한다.
상기 위치제어 캡은 상기 용액저장용 노즐 몸체부의 하단에 체결되고, 상기 니들 삽입용 침상 와이어 마개부는 와이어 마개부 홀더에 끼워져서 지지되고, 상기 와이어 마개부 홀더는 홀더 지지체를 매개로 상기 위치제어 캡에 연결될 수 있다.
상기 위치제어 캡의 일측에는 가이드 볼트가 체결되고, 상기 홀더 지지체는 상기 가이드 볼트가 끼워져서 슬라이딩될 수 있는 장공이 형성된 플레이트를 구비하고, 상기 가이드 볼트가 상기 장공에 결합된 상태에서 상기 홀더 지지체가 회동 및 전,후진 가능하게 설치되어 상기 니들 삽입용 침상 와이어 마개부를 선택적으로 상기 방사노즐의 캐피러리형 니들 내부로 삽입하는 것이 바람직하다.
상기 크리닝 분사노즐은 분사노즐 홀더에 결합되어 지지되고, 상기 니들 삽입용 침상 와이어 마개부가 상기 방사노즐의 캐피러리형 니들에서 분리된 이후에 상기 방사노즐의 팁으로 침적물 크리닝 용매를 분사할 수 있다.
상기 위치제어 캡은 둘레에 나사 핀이 120도 간격으로 구성되고, 외경이 5mm~50mm이고, 하단 위치가 용액저장용 노즐 몸체부에 결합된 노즐 팁의 하단보다 1mm~5mm 높게 위치하는 것이 바람직하다.
상기 위치제어 캡은 하단부에 90도~120도 간격으로 바닥면부터 절개된 사각 홀이 복수개 배치될 수 있다.
상기 니들 삽입용 침상 와이어 마개부는 직경이 0.08mm~1.8mm이고, 길이는 1mm~10mm로 이루어지고, 상기 와이어 마개부 홀더에 압입될 수 있다.
상기 크리닝 분사노즐은 내부노즐의 내경이 0.1mm~0.5mm이고, 외부노즐의 내경이 0.3mm~1.5mm이고, 내부노즐의 외측과 외부노즐의 내측 간의 간격이 0.05mm~0.3mm인 동축의 이중관으로 구성된 이류체 분사노즐인 것이 바람직하다.
상기 위치제어 캡은 외경이 5mm~50mm이고, 하단 위치는 상기 방사노즐의 팁 하단보다 1mm~5mm 높게 위치하고, 둘레에 복수개의 나사 핀이 배치될 수 있다.
상기 캐피러리형 니들은 동축 이중관 구조로 배치된 내부니들 및 외부니들을 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면 전기방사 공정을 중지했을 때 방사노즐의 캐피러리형 니들에 침상 와이어 마개부를 삽입하여 용액의 고화로 인한 노즐 막힘 현상을 방지함으로써 후속 공정에서 노즐을 자주 교체해야 하는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 크리닝 분사노즐을 이용해 캐피러리형 니들의 외부에 용매를 분사함으로써 팁에 침적된 응집물로 인하여 노즐 팁이 막히는 문제를 해결할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기방사 노즐장치의 외관을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기방사 노즐장치의 작동 전,후 모습을 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기방사 노즐장치의 외관을 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기방사 노즐장치의 외관을 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기방사 노즐장치는 전기방사장치에 장착되는 용액저장용 노즐 몸체부(101)와, 용액저장용 노즐 몸체부(101)에 체결되는 캐피러리형 니들(100a)을 구비한 방사노즐(100)과, 방사노즐(100)의 팁 부분에 대한 중심위치를 조절하는 위치제어 캡(102)과, 방사노즐(100)의 캐피러리형 니들(100a)에 삽입 가능하게 설치된 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)와, 캐피러리형 니들(100a)에 용매를 분사하여 침적물을 제거하는 크리닝 분사노즐(105)을 포함한다.
용액저장용 노즐 몸체부(101)은 노즐 어댑터의 기능을 갖는 것으로서, 후단에는 용액 투입구가 구비되고 앞단에는 방사노즐(100)이 체결되고, 몸체부는 용액 체류 혹은 저장공간을 갖는다. 또한, 용액저장용 노즐 몸체부(101)의 앞부분에는 고전압 인가부(111)가 나사결합되어 고정된다.
방사노즐(100)은 캐피러리형 니들(100a)과 상기 캐피러리형 니들(100a)의 뒷부분에 위치하는 허브(hub)(100b)로 이루어진다. 방사노즐(100)의 허브(100b)와 결합되는 용액저장용 노즐 몸체부(101)의 연결부(101a)는 테이퍼(taper) 구조로 구성되는 것이 바람직하다. 용액저장용 노즐 몸체부(101)의 연결부(101a)의 외부에는 내부에 나사산을 갖는 루어락(luer lock) 구조의 두줄나사의 캡이 결합된다.
캐피러리형 니들(100a)은 공급된 용액을 필라멘트 형태의 미세선으로 토출한다. 이를 위해, 캐피러리형 니들(100a)은 예컨대, 내경 0.01mm~2mm, 외경 0.02mm~3mm, 길이 2mm~100mm로 구성된다.
위치제어 캡(102)은 용액저장용 노즐 몸체부(101)의 하단(앞단)에 체결되어 전기방사 공정의 진행중 방사노즐(100)의 팁에서 토출 용액의 움직임을 억제하는 제어를 함으로써 방사노즐(100)의 팁에서 용액의 침적물이 생성되는 것을 방지한다.
위치제어 캡(102)에는 방사노즐(100)의 팁이 캡 중심에 위치되도록 조절하는 복수개의 나사 핀(109)이 정해진 간격으로 캡의 둘레에 배치된다. 방사노즐(100)의 팁의 중심위치는 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)가 노즐의 내부로 용이하게 삽입될 수 있게 설정된다. 위치제어 캡(102)의 외경은 5mm~50mm가 바람직하고, 하단은 용액저장용 노즐 몸체부(101)에 결합된 방사노즐(100)의 팁 하단보다 1mm~5mm 높게 위치하는 것이 바람직하다. 나사 핀(109)은 위치제어 캡(102)의 둘레를 따라 같은 높이에 설치되거나, 상하 방향으로 간격을 두고 설치될 수 있다. 나사 핀(109)의 직경은 0.5mm 내지 5mm가 바람직하고, 나사 핀(109)의 끝부분 형상은 니들에 접촉하여 위치를 조절할 수 있도록 뾰족하거나, U자형을 갖는 것이 바람직하다. 나사 핀(109)은 방사노즐(100)의 팁을 중심으로 등간격으로 복수개가 배치된다. 나사 핀(109)에 실질적으로 용액저장용 노즐 몸체부(101)의 상기 코어부와 상기 쉘부가 동축을 이루게 조정될 수 있다.
위치제어 캡(102)에는 선단면(하단면)으로부터 정해진 깊이만큼 절개되어 방사노즐(100)의 팁 부분을 외부로 노출시키는 사각 홀(110)이 90도~120도 간격으로 3개~4개가 마련된다. 이때, 사각 홀(110)의 절개 높이는 1mm~10mm이고, 절개 폭은 2mm~10mm인 것이 바람직하다. 사각 홀(110)은 방사노즐(100)의 팁에 발생된 응집물을 제거하기 위한 평판형 도구(예를 들면, 평노즈 플라이어)가 들어갈 수 있는 정도의 내부공간을 구비하는 것이 바람직하다. 위치제어 캡(102)은 스테인레스(SUS), 알루미늄 혹은 황동 등과 같이 고전압의 인가 시 통전이 가능한 통전성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)는 방사노즐(100)의 니들 내부로 삽입될 수 있는 끝이 뾰족한 형상의 핀으로 구성되어 와이어 마개부 홀더(104)에 장착된다. 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)는 방사노즐(100)의 팁 내부로 삽입되어 방사노즐(100)의 팁 부분에서의 용액 고화를 방지한다.
니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)는 와이어 마개부 홀더(104)의 중앙에 압입되어 장착된다. 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)는 와이어 마개부 홀더(104)의 후미 중심부를 통해 삽입되어 그 선단이 와이어 마개부 홀더(104)의 내부에 위치한다. 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)의 재질은 스테인레스(SUS)이고, 와이어 마개부 홀더(104)는 폴리에테르에테르케톤[PEEK (poly(etheretherketone))] 혹은 폴리테트라플루오르에틸렌[PTFE (poly(tetrafluoroethylene))]인 것이 바람직하다.
니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)의 직경은 끝 부분은 방사노즐(100)의 캐피러리형 니들(100a) 내부로 용이하게 삽입될 수 있게 캐피러리형 니들(100a)의 내경보다 0.02~0.2mm 작게 구성된다. 즉, 캐피러리형 니들(100a)의 내경이 0.1mm~2mm인 경우 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)의 직경은 0.08mm~1.8mm인 것이 바람직하다. 또한, 캐피러리형 니들(100a)의 팁 내부로 삽입되는 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)의 길이는 1mm~10mm인 것이 바람직하다.
와이어 마개부 홀더(104)는 홀더 지지체(107)를 매개로 용액저장용 노즐 몸체부(101)에 연결된다. 홀더 지지체(107)는 가이드 볼트(108)가 끼워져서 슬라이딩될 수 있는 길이방향으로 장공(107b)이 형성된 플레이트(107a)를 구비한다. 가이드 볼트(108)는 홀더 지지체(107)의 장공(107b)을 통과하여 위치제어 캡(102)의 일측에 체결된다. 가이드 볼트(108)가 장공(107b)에 결합된 상태에서 홀더 지지체(107)는 가이드 볼트(108)를 중심축으로 하여 회동이 가능하다. 또한, 홀더 지지체(107)는 가이드 볼트(108)에 대하여 장공(107b) 연장 방향으로 전,후진 이동이 가능하므로 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)를 선택적으로 방사노즐(100)의 캐피러리형 니들(100a) 내부로 삽입할 수 있는 기능을 제공한다.
와이어 마개부 홀더(104)는 방사공정 진행중에는 위치제어 캡(102)의 상방에 위치하고, 방사공정의 중지 시에는 홀더 지지체(107)에 의해 회동되어 방사노즐(100)의 전방으로 이동한 후 다시 홀더 지지체(107)의 후방 이동에 의해 후진되어 위치제어 캡(102)에 결합되고 이에 연동하여 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)가 방사노즐(100)의 캐피러리형 니들(100a)에 삽입된다. 한편, 홀더 지지체(107)는 굽힘이 가능하고 형상이 유지되는 절연성 재질의 띠로 구성될 수 있다. 와이어 마개부 홀더(104)는 침상 와이어가 없이 방사노즐(100)의 캐피러리형 니들(100a)과 결합되어 니들 마개의 역할을 할 수도 있다.
크리닝 분사노즐(105)은 방사노즐(100)의 팁 외부에 존재하는 침적물을 크리닝하기 위하여 용액저장용 노즐 몸체부(101)에 설치된다. 크리닝 분사노즐(105)은 동축의 이중관으로 구성된 이류체 분사노즐로서 분사노즐 홀더(106)에 장착된다. 크리닝 분사노즐(105)은 분사노즐 홀더(106)에 의해 노즐 방향으로 이동하여 위치제어 캡(102)의 사각 홀(110)을 통해 용매를 분사함으로써 방사노즐(100)의 팁에 묻은 침적물을 제거한다.
크리닝 분사노즐(105)에 주입되는 용매는 일반적인 용액 제조에 사용되는 용매가 채용 가능하다. 용매는 크리닝 분사노즐(105)에 구비된 이중관의 내부노즐로 주입되고, 공기 혹은 질소 등 기체는 상기 이중관의 외부노즐로 주입되어 용매를 미립화시킨다. 내부노즐의 내경은 0.1mm~0.5mm이고, 외부노즐의 내경은 0.30mm~1.5mm인 것이 바람직하다. 기체가 주입되는 부분의 간격, 즉 내부노즐의 외부면과 외부노즐의 내부면 간의 간격은 0.05mm~0.3mm가 바람직하다. 간격이 0.3mm보다 크면 공급되는 공기 혹은 기체량이 많아 용액의 비산량이 높아지는 문제점이 있다. 기체의 공급압력은 1~7kg/cm2(bar)가 바람직하다. 용매 토출량은 10㎕/분~500㎕/분이 바람직하다. 분사에 의해 미립화된 입자는 직경이 1㎛ 내지 100㎛인 것이 바람직하다.
크리닝 분사노즐(105)의 분사 방향은 전기방사 용액이 토출되는 방사노즐(100)의 캐피러리형 니들(100a)을 향하도록 설정된다. 클리닝 분사노즐(105)은 캐피러리형 니들(100a)의 팁 하단으로부터 2mm 내지 10mm 간격을 두고 설치된다. 바람직하게, 상기의 분사공정은 전기방사 극성과 반대의 극성을 갖는 고전압이 크리닝 분사노즐(105)에 가해진 상태에서 이루어질 수 있다. 크리닝 분사노즐(105)에서 분사된 용매는 캐피러리형 니들(100a)의 표면을 따라 흘러내리면서 팁에 존재하는 침적물을 제거한다.
전기방사공정이 중지되었다가 다시 시작될 때, 방사노즐(100)에 삽입되었던 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)는 방사노즐(100)에서 분리되고, 이어서 크리닝 분사노즐(105)이 작동하여 용매가 방사노즐(100)의 팁으로 분사되면서 팁 주위의 침적물이 크리닝된다.
도 4와 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기방사 노즐장치의 작동 전,후 모습을 각각 나타낸 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전기방사 공정의 진행 시에 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103) 및 이를 지지하는 와이어 마개부 홀더(104)와 크리닝 분사노즐(105)은 위치제어 캡(102)의 주변에 대기상태로 배치된다.
전기방사 공정의 중단 시에는 도 5에 도시된 바와 같이 홀더 지지체(107)의 회동에 의해 와이어 마개부 홀더(104)가 앞로 젖혀져서 방사노즐(100)의 캐피러리형 니들(100a)의 앞으로 이동하고, 이어서 홀더 지지체(107)의 후진과 함께 와이어 마개부 홀더(104)가 후방으로 이동하여 와이어 마개부 홀더(104)의 내부에 설치된 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)가 캐피러리형 니들(100a)에 삽입되어 노즐 팁의 막힘을 방지한다.
또한, 크리닝 분사노즐(105)은 노즐 홀더(106)에 의해 앞으로 젖혀져서 그 분사노즐 팁 부분이 위치제어 캡(102)의 사각 홀(110)에 진입하여 대기하고, 니들 삽입용 침상 와이어 마개부(103)가 방사노즐(100)의 캐피러리형 니들(100a)에서 분리된 이후에 캐피러리형 니들(100a)의 팁으로 용매를 분사하여 침적물을 제거하는 크리닝 처리를 수행한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 전기방사 노즐장치는 전기방사 공정의 중지 시에 용매 휘발에 따른 노즐 팁에서의 용액 고화를 방지할 수 있어 후속 공정에서 노즐 교체없이 공정을 지속적으로 진행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기방사 노즐장치의 외관을 도시한 사시도이다. 도면에서 전술한 실시예와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다. 본 실시예에서 캐피러리형 니들(120)은 동축 이중관 구조로 배치된 내부니들(120a)과 외부니들(120b)을 포함한다.
내부니들(120a)과 외부니들(120b)은 용액저장용 내부노즐 몸체부(201a)와 외부노즐 몸체부(201b)에 각각 결합된다. 내부니들(120a)과 외부니들(120b)은 한쪽 말단이 허브(소켓) 혹은 슬리브(sleeve)를 포함하는 중공관 니들로 구성된다. 슬리브는 중공튜브 형태이거나, 외부에 나사선을 갖는 중공나사로 구성된다. 연성과 탄성을 지닌 고분자계의 슬리브로 구성되는 경우, 중공관 니들의 교체가 용이하다. 슬리브 소재는 플루오르네이티드에틸렌프로필렌[FEP(fluorinated ethylene propylene)], 퍼플루오르알콕시알칸(PFA), 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)의 내화학성을 지닌 연성재질의 중공튜브이다. 또한, 중공니들과 노즐몸체간의 도전성을 부여하기 위하여 카본 및 금속성 성분이 함유된 도전성 고분자 소재의 중공튜브가 슬리브로 제공될 수 있다.
내부니들(120a)은 중공관 니들의 내경이 작기 때문에 용액 토출 중 자주 막히므로 탈착이 용이한 허브를 갖는 중공관 니들로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 외부니들(120b)은 니들의 직경이 상대적으로 크기 때문에 금속 슬리브를 포함하거나 혹은 슬리브 없는 중공관 니들로 압입고정시켜 사용하는 것이 바람직하다. 내부니들(120a)과 외부니들(120b)의 중공관 니들은 내경이 0.005mm ~ 2mm, 외경이 0.02mm ~ 3mm, 길이가 2mm ~ 200mm의 범위인 것이 바람직하다. 중공관 니들의 재질은 스테인리스스틸(SUS)을 비롯하여 실리카, 석영계, 초경계, 불소계 혹은 PEEK가 코팅된 SUS계가 바람직하다.
본 발명에 따른 전기방사 노즐장치는 나노섬유를 비롯하여 중공나노섬유, 세포배양용 스캐폴더, 미세선 구성 회로 제작에 활용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 전기방사 노즐장치는 용액을 입자화하거나, 입자화된 분무액을 특정 기재에 코팅하는 전기분사 노즐 혹은 공압보조형 전기분사 노즐로 사용될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100: 방사노즐 100a: 캐피러리형 니들
100b: 허브 101: 용액저장용 노즐 몸체부
102: 위치제어 캡 103: 니들 삽입용 침상 와이어 마개부
104: 와이어 마개부 홀더 105: 크리닝 분사노즐
106: 노즐 홀더 107: 홀더 지지체
108: 가이드 볼트 109: 나사 핀
110: 사각 홀 111: 고전압 인가부
201a: 내부노즐 몸체부 201b: 외부노즐 몸체부

Claims (10)

  1. 캐피러리형 니들을 구비한 방사노즐;
    상기 방사노즐이 장착되는 용액저장용 노즐 몸체부;
    상기 방사노즐의 팁 중심위치를 조절하고, 방사토출용액의 움직임을 제어하는 위치제어 캡;
    상기 방사노즐의 상기 캐피러리형 니들 내부로 삽입 가능하게 설치되어 상기 방사노즐의 팁에서 용액이 고화되는 것을 방지하는 니들 삽입용 침상 와이어 마개부; 및
    상기 방사노즐의 팁에 용매를 분사하여 침적물을 제거하는 크리닝 분사노즐;을 포함하는 전기방사용 노즐장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치제어 캡은 상기 용액저장용 노즐 몸체부의 하단에 체결되고,
    상기 니들 삽입용 침상 와이어 마개부는 와이어 마개부 홀더에 끼워져서 지지되고,
    상기 와이어 마개부 홀더는 홀더 지지체를 매개로 상기 위치제어 캡에 연결된 것을 특징으로 하는 전기방사용 노즐장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위치제어 캡의 일측에는 가이드 볼트가 체결되고,
    상기 홀더 지지체는 상기 가이드 볼트가 끼워져서 슬라이딩될 수 있는 장공이 형성된 플레이트를 구비하고,
    상기 가이드 볼트가 상기 장공에 결합된 상태에서 상기 홀더 지지체가 회동 및 전,후진 가능하게 설치되어 상기 니들 삽입용 침상 와이어 마개부를 선택적으로 상기 노즐의 캐피러리형 니들 내부로 삽입하는 것을 특징으로 하는 전기방사용 노즐장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 크리닝 분사노즐은 분사노즐 홀더에 결합되어 지지되고, 상기 니들 삽입용 침상 와이어 마개부가 상기 노즐의 캐피러리형 니들에서 분리된 이후에 상기 노즐의 팁으로 침적물 크리닝 용매를 분사하는 것을 특징으로 하는 전기방사용 노즐장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 위치제어 캡은 둘레에 나사 핀이 120도 간격으로 구성되고, 외경이 5mm~50mm이고, 하단 위치가 노즐몸체부에 결합된 노즐 팁의 하단보다 1mm~5mm 높게 위치하는 것을 특징으로 하는 전기방사용 노즐장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 위치제어 캡은 하단부에 90도~120도 간격으로 바닥면부터 절개된 사각 홀이 복수개 배치된 것을 특징으로 하는 전기방사용 노즐장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 니들 삽입용 침상 와이어 마개부는 직경이 0.08mm~1.8mm이고, 길이는 1mm~10mm로 이루어지고, 상기 와이어 마개부 홀더에 압입된 것을 특징으로 하는 전기방사용 노즐장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 크리닝 분사노즐은 내부노즐의 내경이 0.1mm~0.5mm이고, 외부노즐의 내경이 0.3mm~1.5mm이고, 내부노즐의 외측과 외부노즐의 내측 간의 간격이 0.05mm~0.3mm인 동축의 이중관으로 구성된 이류체 분사노즐인 것을 특징으로 하는 전기방사용 노즐장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 위치제어 캡은 외경이 5mm~50mm이고, 하단 위치는 상기 방사노즐의 팁 하단보다 1mm~5mm 높게 위치하고, 둘레에 복수개의 나사 핀이 배치된 것을 특징으로 하는 전기방사용 노즐장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 캐피러리형 니들은 동축 이중관 구조로 배치된 내부니들 및 외부니들을 구비한 것을 특징으로 하는 전기방사용 노즐장치.
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