KR20230056906A - 박막 건조 모듈 및 이를 이용한 이온 교환막 제조 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일단부에 투입구(101)가 형성되고, 타단부에 배출구(102)가 형성되는 챔버(100); 상기 챔버(100) 내부로 필름(1)을 투입시키고 배출시키는 이송부(200); 상기 챔버(100) 내에 배치되어, 필름(1)에 열에너지를 공급하는 열 공급부(300);를 포함하는 박막 건조 모듈(10) 및 이를 이용한 이온 교환막 제조 시스템이다.
Description
본 발명은 이온 교환 수지 용액이 도포된 필름을 건조하는 모듈 및 이온 교환막을 제조하는 시스템에 관한 것이다.
특허문헌 001은 투입된 소재 표면에 코팅층을 형성하기 위해 소재의 상부에서 용액을 도포하는 용액도포수단으로 이루어지는 용액도포 모듈; 용액도포수단의 후방으로 연속설치되어 소재 표면에 도포된 용액을 얇게 펼쳐 소재의 표면에 얇은 코팅층을 형성하는 닥터블레이드와 이의 하부에 설치되는 블레이드 패드로 이루어지는 블레이드 모듈; 블레이드 모듈의 후방으로 연속설치되어 표면에 코팅층이 형성된 소재에 열을 가하여 코팅층이 소재 표면 합체되도록 건조하는 히팅챔버와 이의 하부에 대향설치되는 알루미늄 히터의 가열수단으로 이루어지는 드라잉 모듈;을 포함하는 이온 교환막의 제조장치에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 002는 고분자 용액이 배치되는 기판; 기판과 이격하여 배치되며, 고분자 용액과 접촉되어 기판의 양 끝단으로 고분자 용액을 이송시켜 캐스팅 공정을 수행하는 닥터블레이드; 기판 및 닥터블레이드에 양 전위 및 음 전위를 연결하여 고분자 용액에 교류 전압 및 교류 주파수를 부여하는 함수 발생기;를 포함하고, 교류 전압의 고분자 용액에 직접 인가에 의해 고분자 용액의 이온 교환기의 진동을 유도하여 정렬된 이온 채널을 가지는 이온 교환막의 제조장치에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 003은 레독스 플로우 전지용 이온 교환막을 제조하기 위한 슬러리가 저장되며, 일측이 개구되어 슬러리를 배출하는 다이코터; 이송필름을 일방향으로 이송시켜 다이코터에서 배출된 슬러리를 이송필름 상에 코팅시키는 이송유니트; 이송필름이 이송되는 경로상에 구비되어, 이송필름에 열을 공급해 이송필름 상의 슬러리를 건조시키는 건조유니트;를 포함하는 레독스 플로우 전지용 이온 교환막 제조장치에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 004는 유체 내의 이온에 선택적으로 작용하도록 형성된 이온교환막이 로딩되는 베이스; 베이스의 일측 상부에 소정의 높이 간격을 두고 위치하여, 베이스에 로딩된 이온교환막의 표면을 플라즈마 처리하여, 부착력을 향상시키는 플라즈마처리 유닛; 베이스의 타측 상부에 위치하여, 베이스의 길이 방향으로 이동하며, 플라즈마 처리된 이온교환막의 표면에, 잉크를 프린팅하여 스페이서 블록을 형성하는 프린팅 유닛; 스페이서 블록에 자외선을 조사하여 경화시키는 경화 유닛; 플라즈마처리 유닛 및 프린팅 유닛을 제1 방향으로 이동시키는 언와인더; 이온교환막 제조장치의 타단부에 위치하여, 플라즈마처리 유닛 및 프린팅 유닛을 제1 방향과 상이한 방향인 제2 방향으로 이동시키는 리와인더를 포함하되, 이온교환막은 양이온교환막 및 음이온교환막을 포함하며, 스페이서 블록이 형성된 양이온교환막과 스페이서 블록이 형성된 음이온교환막을 교번하여 복수외 적층하되, 스페이서 블록의 상단에는 양이온교환막의 하면 또는 음이온교환막의 하면이 접촉되는 것을 특징으로 하는 이온교환막 제조장치에 관한 기술을 제시하고 있다.
본 발명은 이온 교환 수지 용액이 도포된 필름을 건조하는 모듈 및 이온 교환막을 제조하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 박막 건조 모듈에 관한 발명이며, 일단부에 투입구(101)가 형성되고, 타단부에 배출구(102)가 형성되는 챔버(100); 상기 챔버(100) 내부로 필름(1)을 투입시키고 배출시키는 이송부(200); 상기 챔버(100) 내에 배치되어, 필름(1)에 열에너지를 공급하는 열 공급부(300);를 포함한다.
본 발명의 상기 이송부(200)는 상기 챔버(100) 내에서 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지하는 파지부(210); 상기 파지부(210)에 동력을 선택적으로 공급하는 파지 동력 공급부(220);를 포함한다.
본 발명의 상기 파지부(210)는 상기 챔버(100)의 길이방향을 따라 배치되는 회전축(211); 상기 회전축과 축결합하고, 필름(1)과 밀착하여 회전하는 파지 수단(212);을 포함한다.
본 발명의 상기 파지 동력 공급부(220)는 외부로부터 전력을 인가받아, 상기 파지부(210)로 회전력을 부여하는 동력 공급 수단(221); 상기 동력 공급 수단(221)으로부터 동력을 공급받아, 상기 파지부(210)로 회전력을 전달하는 동력 전달부(222);를 포함한다.
본 발명은 종래 발명들의 문제점을 해결하기 위한 탈염 전극 제조 시스템에 관한 발명이며, 구체적으로 청구항 1 내지 4 중 선택된 어느 하나의 박막 건조 모듈을 포함하는 시스템으로, 필름(1)을 상기 박막 코팅 건조 모듈(10)로 이송하는 권선 모듈(20); 상기 박막 코팅 건조 모듈(10) 및 권선 모듈(20) 사이에 배치되어, 필름(1)의 상면 및/또는 하면에 이온 교환 용액을 도포하는 도포 모듈(30); 박막 코팅이 완료된 필름(1)을 권취시키는 권취 모듈(40);을 포함한다.
본 발명의 상기 도포 모듈(30)은 필름(1)의 상면에 이온 교환 용액을 도포하는 상면 도포부(31); 필름(1)의 하면에 이온 교환 용액을 도포하는 하면 도포부(32);를 포함한다.
본 발명은 상기 권취 모듈(40)에서 롤 형상으로 권취되는 필름(1) 사이에 간지를 투입하는 간지 투입 모듈(50);을 포함한다.
본 발명의 상기 권취 모듈(40)은 연속적으로 투입되는 필름(1)을 외주부에 권취시키는 권취 롤러(41); 연속적으로 투입되는 필름(1)과 물리적으로 접하여 절단 공정을 수행하는 절단부(42);를 포함한다.
본 발명으로 인하여, 이온 교환 수지 용액이 도포된 필름이 건조되는 과정에서 필름이 수축되어 기공률이 감소되는 현상을 방지할 수 있다.
또한 필름에 열을 공급하는 모듈 내에서 필름의 연속적인 투입 및 배출을 효율적으로 수행할 수 있다.
더 나아가 이온 교환 수지 용액을 필름의 상면 및 하면에 일정한 두께로 도포할 수 있다.
도 1은 본 발명의 박막 건조 모듈을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 박막 건조 모듈 내부를 나타낸 개념도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 파지부에 대한 복수의 실시예를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 파지 수단에 의해 이송되는 필름을 나타낸 일 실시예도.
도 6은 본 발명의 파지 동력 공급부를 나타낸 개념도.
도 7은 본 발명의 이온 교환막 제조 시스템을 나타낸 개념도.
도 8은 본 발명의 도포 모듈을 나타낸 개념도.
도 9는 본 발명의 제2 롤러를 나타낸 예시도.
도 10은 본 발명의 권취 모듈 및 간지 투입 모듈을 나타낸 예시도.
도 11 및 도 12는 본 발명의 파지부에 대한 복수의 실시예를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 박막 건조 모듈 내부를 나타낸 개념도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 파지부에 대한 복수의 실시예를 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 파지 수단에 의해 이송되는 필름을 나타낸 일 실시예도.
도 6은 본 발명의 파지 동력 공급부를 나타낸 개념도.
도 7은 본 발명의 이온 교환막 제조 시스템을 나타낸 개념도.
도 8은 본 발명의 도포 모듈을 나타낸 개념도.
도 9는 본 발명의 제2 롤러를 나타낸 예시도.
도 10은 본 발명의 권취 모듈 및 간지 투입 모듈을 나타낸 예시도.
도 11 및 도 12는 본 발명의 파지부에 대한 복수의 실시예를 나타낸 예시도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
(실시예 1-1) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 일단부에 투입구(101)가 형성되고, 타단부에 배출구(102)가 형성되는 챔버(100); 상기 챔버(100) 내부로 필름(1)을 투입시키고 배출시키는 이송부(200); 상기 챔버(100) 내에 배치되어, 필름(1)에 열에너지를 공급하는 열 공급부(300);를 포함한다.
본 발명은 CDI(Cqpqcitive DeIonization) 전극을 생산할 시에 이용되는 이온 교환막을 제조하는 모듈에 대한 발명이다. 이온 교환막은 이온 교환체가 막 형상으로 형성된 것으로, 선택 투과막이라고도 한다. 이온 교환막은 이온 교환 수지와 같이 양이온 교환막, 음이온 교환막 및 양쪽의 성질을 나타낼 수 있는 양쪽성 막이 있다. 이러한 이온 교환막은 선택 투과성을 이용하여 전기 투석의 격막으로 사용하며 이온 이동을 일으켜 해수 등의 탈염, 농축에 사용된다.
상기한 기술을 구현하기 위하여, 이온 교환막은 필름 형상의 제조에 이온 교환 수지가 포함된 용액을 코팅하는 것이 일반적이다. 따라서, 본 발명은 필름(1)이 연속적으로 투입되는 챔버(100) 내측에 열에너지를 공급하는 열공급부(300)를 포함하는 구조로 형성되어, 필름(1)에 도포된 이온 교환 수지를 필름(1) 외면에 점착시킨다.
(실시예 1-2) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 열 공급부(300)는 상기 챔버(100) 내에서 이송되는 필름(1)을 향하여 고온의 공기를 공급하는 열풍 공급부(310);를 포함한다.
(실시예 1-3) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 1-2에 있어서, 상기 열풍 공급부(310)는 상기 챔버(100) 내주면에 배치되어, 챔버(100) 중앙부로 고온의 공기를 분사하는 복수의 노즐(311);을 포함한다.
본 발명은 챔버(100) 내주면에 배치되어, 연속적으로 투입되는 필름(1)에 열에너지를 공급하는 열 공급부(300)에 대한 발명이다. 본 실시예에서의 열 공급부(300)는 챔버(100) 내측으로 고온의 공기를 공급하는 열풍 공급부(310)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 이를 위하여, 열풍 공급부(310)는 챔버(100)의 내주부에 복수로 배치되어, 챔버(100)의 내측 중앙부를 향하여 고온의 공기를 분사하는 노즐(311)을 포함할 수 있다.
상기한 구조로 설계됨에 따라, 필름(1) 외면에 도포된 이온 교환 수지 용액은 노즐(311)에서 분사하는 고온의 공기와 접하여 건조된다.
(실시예 1-4) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 열 공급부(300)는 상기 챔버(100) 내에서 이송되는 필름을 향하여 적외선을 공급하는 적외선 공급부(320);를 포함한다.
(실시예 1-5) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 1-4에 있어서, 상기 적외선 공급부(320)는 상기 챔버(100) 내주면에 배치되고, 상기 챔버(100)의 길이방향을 따라 복수로 배치되는 적외선 히터(321);를 포함한다.
본 발명은 챔버(100) 내주면에 배치되어, 연속적으로 투입되는 필름(1)에 열에너지를 공급하는 열 공급부(300)에 대한 발명이다. 본 실시예에서의 열 공급부(300)는 챔버(100) 내측으로 적외선을 공급하는 적외선 공급부(320)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 이를 위하여, 적외선 공급부(320)는 챔버(100)의 내주부에 복수로 배치되어, 챔버(100)의 내측 중앙부를 향하여 적외선을 공급하는 적외선 히터(321)를 포함할 수 있다.
(실시예 2-1) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 이송부(200)는 상기 챔버(100) 내에서 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지하는 파지부(210); 상기 파지부(210)에 동력을 선택적으로 공급하는 파지 동력 공급부(220);를 포함한다.
본 발명은 챔버(100) 내측으로 필름(1)을 연속적으로 투입시키는 이송부(200)에 대한 발명이다. 이송부(200)가 챔버(100) 내측에 배치됨에 따라, 이온 교환 수지 용액이 외면에 도포된 필름(1)은 챔버(100)의 개구부(101)로 투입되어, 배출구(102)로 연속적으로 배출될 수 있다.
이 때, 챔버(100) 내주부에 열 공급부(300)가 필름(1)을 향하여 열에너지를 공급하는 기술적인 특성상, 필름(1)이 폭방향 및 길이방향 중앙부로 수축되는 현상이 발생할 수 있다. 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 이송부(200)는 파지 동력 공급부(220)에 의해 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지하는 파지부(210)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
(실시예 2-2) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 파지부(210)는 상기 챔버(100)의 높이방향 중앙부를 기준으로 상측에 배치되는 상단 파지부;를 포함한다.
(실시예 2-3) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-2에 있어서, 상기 파지부(210)는 상기 챔버(100)의 높이 방향 중앙부를 기준으로 하측에 배치되고, 상기 상단 파지부와 대향 배치되는 하단 파지부;를 포함한다.
본 발명은 챔버(100)의 개구부(101)를 통하여 연속적으로 투입되는 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지하는 파지부(210)에 대한 발명이다. 상기한 기술이 구현됨에 따라, 챔버(100) 내측에서 열에너지를 공급받는 필름(1)이 중앙부로 수축되어 이온 교환막의 기공율이 감소되는 현상을 방지할 수 있다.
이 때, 파지부(210)가 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지하기 위해서는 필름(1)의 폭방향 양단부의 상면과 하면을 동시에 파지하여, 필름(1)의 위치를 고정시켜야 한다. 따라서, 파지부(210)는 필름(1)의 상면을 파지하는 상단 파지부와 하면을 파지하는 하단 파지부를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
(실시예 2-4) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 파지부(210)는 필름(1)에 밀착되는 구조로 배치되는 복수의 파지 롤러(210-1);를 포함한다.
본 발명은 챔버(100)의 개구부(101)를 통하여 연속적으로 투입되는 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지하는 파지부(210)에 대한 발명이다. 파지부(210)는 파지 동력 공급부(220)에서 부여하는 동력에 의해 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지하여, 열 공급부(300)에 의해 필름(1)이 수축하는 현상을 방지한다.
이 때, 파지부(210)는 필름(1)의 폭방향 단부를 향하는 방향으로 회전하는 복수의 파지 롤러(210-1)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 파지 롤러(210-1)가 필름(1)과 접하는 지점에서 필름(1)에 인장력을 부여함에 따라, 필름(1)이 중앙부를 향하여 수축하는 현상을 효율적으로 방지할 수 있다.
(실시예 2-5) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-4에 있어서, 상기 파지 롤러(210-1)는 곡면으로부터 소정 높이 돌출되는 복수의 돌기(210-1A);를 포함한다.
(실시예 2-6) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-5에 있어서, 상기 돌기(210-1A)는 상기 파지 롤러(210-1)의 원주 방향을 따라 돌출되는 구조로 형성된다.
본 발명은 파지부(210)를 구성하여, 필름(1)을 폭방향 양단부 측으로 인장시키는 파지 롤러(210-1)에 대한 발명이다. 이송부(200)는 필름(1)을 챔버(100)의 길이방향을 따라 이송시킴과 동시에 열공급부(300)에 의해 필름(1) 수축하는 현상을 방지한다.
상기한 기술을 구현하기 위하여, 파지 롤러(210-1)는 외주부로부터 원주 방향을 따라 소정 높이 돌출되는 복수의 돌기(210-1A)를 포함할 수 있다. 즉, 필름(1)의 폭방향 양단부를 향하여 인장력을 부여하는 동시에 필름(1)이 챔버(100)의 길이방향을 따라 이송되는 추진력에 대한 저항을 경감시킬 수 있다.
(실시예 2-7) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 파지부(210)는 필름(1)의 양단면 상하부에 밀착되어 구동하는 벨트(213);를 포함한다.
(실시예 2-8) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-7에 있어서, 상기 밸트는 폐류프형태를 위하며, 양단에 벨트를 체결하는 벨트풀리(213a);를 포함한다.
(실시예 2-9) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-7에 있어서, 상기 벨트풀리 사이에 위치하며, 벨트의 내측 일면을 지지하는 지지롤러(213b);를 포함한다.
(실시예 2-10) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-7에 있어서, 상기 밸트의 표면에 형성된 벨트돌기(213c);를 포함한다.
본 발명(실시예 2-7 내지 2-10)은 벨트구동으로 필름을 이송하는 장치에 대한 것이다. 벨트는 4개가 한쌍으로 이루어진다. 플림의 양단에는 각각 2개의 밸트가 필름의 상하면을 파지하며, 벨트풀리의 구동에 의해 시트를 이송시킨다.
벨트는 고무재질로 이루어지며, 마찰력에 의해 필름의 폭방향 수축을 방지한다. 2개의 벨트풀리 사이에는 벨트내면의 일측을 지지하는 지지롤러를 복수로 형성하며, 이는 벨트풀리 사이에 필름의 접촉력을 발생시키기 위함이다.
4개의 밸트는 각각 1개의 구동풀리 및 종동풀리로 이루어지며, 4개의 구동풀리는 하나의 축 및 기어의 조합에 의해 동일한 회전으로 이송되며, 이송속도는 필름의 이송속도와 동일하게 구현한다. 동일한 벨트의 구동속도 구현을 위해, 드럼의 원주속도와 동일하게 구동풀리를 회전시킨다.
(실시예 2-11) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 필름의 양단면을 연속적으로 고정하며, 선택적으로 체결하는 체인클립(214);을 포함한다.
(실시예 2-12) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-11에 있어서, 상기 체인클립을 구동하며, 폐루프 체인의 양단을 고정하는 스플라인(214a);을 포함한다.
(실시예 2-13) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-11에 있어서, 상기 체인클립의 크립개폐를 제어하는 클립작동제어기(214b);를 포함한다.
(실시예 2-14) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-11에 있어서, 상기 필름의 이송속도 및 체인의 구동속도를 제어하는 이송제어기(214c);를 포함한다.
본 발명(실시예 2-11 내지 2-14)는 클립으로 필름의 폭방향 변위를 고정하는 발명이다. 플림의 이속속도와 동일한 속도로 복수의 클립이 연속적으로 이송해야 된다.
또한 상기 클립은 회전되는 폐루프형태를 튀하며, 체인링크에 각각의 클립이 복수로 체결된다. 상기 체인클립은 양단에 고정된 스플라인에 의해 회전되며, 선택적 구간에서 클립이 고정되며, 타선택적 구간에서 클립이 개방되는 구조를 가진다. 이는 클립작동제어기에 의해 수행된다.
체인구동은 동일한 원주속도를 구현하지 않으며, 원주속도가 회전각속도에 따라 일정한 주기를 가지게 된다. 따라서, 이는 이송속도와도 연관되며, 즉 플림의 이송속도는 주기성을 가지고 있어야 된다. 이는 이송제어기에 의해 구현된다.
상기 스플라인은 구동스플라인과 종동스플라인으로 이루어지며, 필름 양단에 위치하는 2개의 체인크립의 각각 구동스플라인은 하나의 동력장치와 연동되어 동일한 회전을 구현한다.
(실시예 3-1) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 파지부(210)는 상기 챔버(100)의 길이방향을 따라 배치되는 회전축(211); 상기 회전축과 축결합하고, 필름(1)과 밀착하여 회전하는 파지 수단(212);을 포함한다.
(실시예 3-2) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 3-1에 있어서, 상기 파지 수단(212)은 일정한 탄성계수를 갖는 재질로 형성된다.
본 발명은 챔버(100)의 개구부(101)를 통하여 연속적으로 투입되는 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지하는 파지부(210)에 대한 발명이다. 파지부(210)는 파지 동력 공급부(220)에서 부여하는 동력에 의해 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지하여, 열 공급부(300)에 의해 필름(1)이 수축하는 현상을 방지한다.
이 때, 파지부(210)는 파지 동력 공급부(220)와 결합하여 선택적으로 회전하는 회전축(211)과 회전축(211) 외주부에 축결합되어 종속적으로 회전하는 파지 수단(212)을 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
즉, 회전축(211)에 의해 파지 수단(212)이 필름(1)과 접하는 지점에서 필름(1)에 인장력을 부여함에 따라, 필름(1)이 중앙부를 향하여 수축하는 현상을 효율적으로 방지할 수 있다.
이 때, 파지 수단(212)은 일정한 탄성 계수를 갖는 재질로 형성될 수 있다. 즉, 외력에 의해 변형 및 복원이 이루어지는 구조로 형성됨에 따라, 필름(1)과 파지 수단(212)의 밀착력을 극대화할 수 있다.
(실시예 3-3) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 3-2에 있어서, 상기 파지 수단(212)은 상기 회전축(211)을 중심으로 상기 회전축(211)의 외주면으로부터 연장되고, 상기 회전축(211)의 길이방향을 따라 진행하는 나선형으로 형성되는 블레이드(212-1);를 포함한다.
(실시예 3-4) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 3-3에 있어서, 상기 블레이드(212-1)는 상기 챔버(100)의 투입구(101)에서 배출구(102)를 향하는 방향으로 진행하는 구조로 형성된다.
본 발명은 필름(1)에 밀착되어 폭방향 단부를 향하여 인장력을 부여하는 파지 수단(212)에 대한 발명이다. 필름(1)의 폭방향 단부의 상측과 하측을 동시에 파지하여 필름(1)에 인장력을 부여하는 파지 수단(212)은 회전축(211)에 의해 종속적으로 회전한다.
이 때, 파지부(210)는 필름(1)을 챔버(100)의 길이방향을 따라 이송시킴과 동시에 열공급부(300)에 의해 필름(1) 수축하는 현상을 방지한다. 따라서, 파지 수단(212)은 나선형으로 형성된 블레이드(212-1)가 회전축(211)의 외주면으로부터 연장된 구조로 형성될 수 있다. 즉, 나선형의 블레이드(212-1)가 회전축(211)을 중심으로 회전함에 따라, 필름(1)이 투입구(101)에서 배출구(102)를 향하여 전진한다.
(실시예 3-5) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 3-4에 있어서, 상기 상단 파지부 및 하단 파지부는 상기 블레이드(212-1)가 맞물리는 구조로 형성된다.
본 발명은 외주부에 블레이드(212-1)가 형성되는 파지 수단(212)에 대한 발명이다. 파지 수단(212)에 나선형의 블레이드(212-1)가 외주부에 형성됨에 따라, 회전축(211)의 회전에 의해 필름(1)이 전진할 수 있다.
이 때, 상단 파지부의 블레이드는 하단 파지부(211)를 구성하는 파지 수단(212)의 복수의 블레이드 사이에 배치되는 구조로 형성될 수 있다. 상기한 구조로 설계됨에 따라, 파지부(210)는 필름(1)과 접하는 면적이 증대되어 필름(1)에 인장력을 효율적으로 부여할 수 있다.
(실시예 4-1) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 2-1에 있어서, 상기 파지 동력 공급부(220)는 외부로부터 전력을 인가받아, 상기 파지부(210)로 회전력을 부여하는 동력 공급 수단(221); 상기 동력 공급 수단(221)으로부터 동력을 공급받아, 상기 파지부(210)로 회전력을 전달하는 동력 전달부(222);를 포함한다.
본 발명은 파지부(210)에 동력을 부여하는 파지 동력 공급부(220)에 대한 발명이다. 파지부(210)는 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지한 상태로 챔버(100)의 길이방향을 따라 필름(1)을 전진시킨다. 이를 위하여, 파지부(210)는 외부로부터 전력을 인가받는 파지 동력 공급부(220)로부터 동력을 공급받는 구조로 형성된다.
상기한 기술을 구현하기 위하여, 파지 동력 공급부(220)는 외부로부터 전력을 인가받아 동력을 출력하는 동력 공급 수단(221)과 동력 공급 수단(221) 및 파지부(210)와 결합하여 동력을 전달하는 매개체인 동력 전달부(222)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
이 때, 각각의 파지부(210)는 하나의 동력 공급 수단(221)으로부터 동력을 공급받는 구조로 형성되어, 모든 파지부(210)에서 출력되는 힘의 크기가 동일한 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
(실시예 4-2) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 4-1에 있어서, 상기 동력 전달부(222)는 상기 회전축으로 동력을 전달하는 제1 동력 전달 수단(222-1);을 포함한다.
(실시예 4-3) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 4-2에 있어서, 상기 제1 동력 전달 수단(222-1)은 상기 회전축(211)과 축결합하는 기어(222-1A);를 포함한다.
본 발명은 동력 공급 수단(221)에서 출력되는 동력을 파지부(210)로 전달하는 동력 전달부(222)에 대한 발명이다. 각각의 파지부(210)는 회전축(211)과 축결합하는 파지 수단(212)이 필름(1)의 폭방향 양단부를 향하여 회전함에 따라, 필름(1)의 수축을 방지한다.
따라서, 동력 전달부(222)는 회전축(211)에 동력을 전달하는 제1 동력 전달 수단(222-1)을 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 이 때, 제1 동력 전달 수단(222-1)은 파지 수단(212)의 회전 운동 중심인 회전축(211)과 축결합하는 기어(222-1A)로 이루어질 수 있다.
(실시예 4-4) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 4-3에 있어서, 상기 동력 전달부(222)는 상기 제1 동력 전달 수단(222-1)으로 동력을 전달하는 제2 동력 전달 수단(222-2);을 포함한다.
(실시예 4-5) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 4-4에 있어서, 상기 제2 동력 전달 수단(222-2)은 복수의 상기 기어(222-1A)의 외주부와 접하는 폐루프 구조의 벨트 또는 체인으로 형성된다.
본 발명은 동력 공급 수단(221)에서 출력되는 동력을 파지부(210)로 전달하는 동력 전달부(222)에 대한 발명이다. 동력 전달부(222)는 회전축(211)과 축결합하는 제1 동력 전달 수단(222-1)을 포함한다. 이 때, 동력 전달부(222)는 폐루프 구조로 형성되는 제2 동력 전달 수단(222-2)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 동력 전달 수단(222-2)이 제1 동력 전달 수단(222-1) 외주부와 접하는 구조로 형성됨에 따라, 파지부(210)의 회전축(211)과 축결합하는 제1 동력 전달 수단(222-1)으로 동력을 전달할 수 있다.
상기한 기술을 구현하기 위하여, 제2 동력 전달 수단(222-2)은 제1 동력 전달 수단(222-1)의 외주부와 접하여 회전하는 폐루프 구조의 벨트나 체인으로 형성되는 것이 바람직하다.
(실시예 4-6) 본 발명은 필름(1)에 도포된 액체를 건조하는 모듈에 관한 것이며, 실시예 4-5에 있어서, 상기 동력 전달부(222)는 상기 동력 공급 수단(221)과 축결합하고, 상기 제2 동력 전달 수단(222-2)과 접하는 제3 동력 전달 수단(222-3);을 포함한다.
본 발명은 동력 공급 수단(221)에서 출력되는 동력을 파지부(210)로 전달하는 동력 전달부(222)에 대한 발명이다. 동력 전달부(222)는 회전축(211)과 축결합하는 제1 동력 전달 수단(222-1)과 제1 동력 전달 수단(222-1)의 외주부와 접하여 동력을 전달하는 제2 동력 전달 수단(222-2)을 포함한다. 이 때, 동력 전달부(222)는 동력 공급 수단(221)의 동력 축과 축결합하는 제3 동력 전달 수단(222-3)을 포함할 수 있다. 동력 공급 수단(221)과 결합하는 제3 동력 전달 수단(222-3)은 폐루프 구조로 형성되는 제2 동력 전달 수단(222-2) 내주부와 접하는 구조로 형성됨에 따라, 최종적으로는 동력 공급 수단(221)에서 출력하는 동력이 파지부(210)로 전달된다.
(실시예 5-1) 본 발명은 실시예 1-1 내지 4-1 중 선택된 어느 하나의 박막 코팅 건조 모듈(10)을 포함하는 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 필름(1)을 상기 박막 코팅 건조 모듈(10)로 이송하는 권선 모듈(20); 상기 박막 코팅 건조 모듈(10) 및 권선 모듈(20) 사이에 배치되어, 필름(1)의 상면 및/또는 하면에 이온 교환 용액을 도포하는 도포 모듈(30); 박막 코팅이 완료된 필름(1)을 권취시키는 권취 모듈(40);을 포함한다.
본 발명은 박막 건조 모듈(10)을 이용하여 이온 교환막을 제조하는 시스템에 대한 발명이다. 실시예 1-1 내지 4-1에 기재된 박막 건조 모듈(10)은 필름(1) 외면에 도포된 이온 교환 수지 용액을 건조시키는 구성이다.
따라서, 이온 교환막을 제조하는 시스템은 이온 교환 수지 용액을 도포하기 위하여 필름(1)을 준비시키는 권선 모듈(20), 권선된 필름(1) 외면에 이온 교환 수지 용액을 도포하는 도포 모듈(30) 및 제조된 이온 교환막을 포장하는 권취 모듈(40)을 포함할 수 있다.
이 때, 도포 모듈(30)은 필름(1)의 상면과 하면에 이온 교환 수지 용액을 선택적으로 도포할 수 있다. 즉, 필요에 따라 필름(1)의 상면 또는 하면에만 이온 교환 수지 용액을 도포하거나 필름(1)의 상면과 하면에 동시에 이온 교환 수지 용액을 도포할 수 있다.
(실시예 5-2) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 권선 모듈(20)에서 권선되는 필름(1)은 복수의 섬유로 직조되는 구조로 형성된다.
(실시예 5-3) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-2에 있어서, 각각의 상기 섬유는 폴리에스틸렌을 포함하는 구조로 형성된다.
(실시예 5-4) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-2에 있어서, 상기 필름(1)의 두께 값은 10 내지 20 마이크로미터로 형성된다.
본 발명은 권선 모듈(20)에서 도포 모듈(30)로 투입시키는 필름(1)에 대한 발명이다. 이온 교환막은 유체 내에 존재하는 이온을 선택적으로 투과시키는 구성이다. 따라서, 이온 교환막을 구성하는 필름(1)은 두께방향을 따라 연통된 기공이 복수로 형성되어, 선택된 이온이 기공의 길이방향을 따라 통과한다.
상기한 기술을 구현하기 위하여, 필름(1)은 복수의 섬유(fiber)가 직조되는 구조로 형성될 수 있다. 즉, 복수의 섬유 사이에 기공이 형성되어, 선택된 이온이 필름(1)의 두께방향을 따라 이동할 수 있다. 이 때, 이온이 두께방향을 따라 이동하는 기술의 특성상, 필름(1)의 두께는 작은 값으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 필름(1)을 구성하는 섬유는 횡단면의 직경이 작은 값으로 형성되는 폴리에스틸렌으로 형성되어, 최종적으로 직조되는 필름(1)의 두께 값이 10 내지 20 마이크로미터로 형성될 수 있다.
(실시예 5-5) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 권선 모듈(20) 및 권취 모듈(40)은 상기 동력 공급 수단(221)으로부터 회전력을 수신하는 구조로 형성된다.
본 발명은 박막 건조 모듈(10)과 도포 모듈(30)로 필름(1)을 투입시키고 배출시키는 권선 모듈(20) 및 권취 모듈(40)에 대한 발명이다. 롤 타입으로 권취된 필름(1)을 도포 모듈(30)로 투입시키는 권취 모듈(20)과 박막 건조 모듈(10)에서 배출된 필름(1)을 롤 타입으로 권취시키는 권취 모듈(40)에는 롤러에 회전력을 부여하는 별도의 동력부에 의해 상기한 기술을 구현한다.
이 때, 권선 모듈(20)과 권취 모듈(40)은 박막 건조 모듈(10)에서 필름(1)을 파지하는 파지부(210)에 동력을 공급하는 동력 공급 수단(221)으로부터 필요 동력을 수신하는 구조로 형성될 수 있다.
상기한 구조로 설계됨에 따라, 파지부(210)에서 필름(1)에 부여하는 인장력과 권선 모듈(20) 및 권취 모듈(40)에서 필름(1)을 운반하는 이송력의 차이 값에 의해 필름(1)이 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
(실시예 6-1) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 도포 모듈(30)은 필름(1)의 상면에 이온 교환 용액을 도포하는 상면 도포부(31); 필름(1)의 하면에 이온 교환 용액을 도포하는 하면 도포부(32);를 포함한다.
본 발명은 권선 모듈(20)로부터 운반된 필름(1) 외면에 이온 교환 수지 용액을 도포하는 도포 모듈(30)에 대한 발명이다. 권선 모듈(20)에서 권선되는 필름(1)은 도포 모듈(30) 내에서 두께방향 양단부가 노출되는 구조로 배치된다.
도포 모듈(30)은 필름(1)의 상면 및 하면에 이온 교환 수지 용액을 도포함에 따라, CDI 전극을 구성하는 이온 교환막의 양면에서 이온 교환 공정이 수행될 수 있다.
상기한 기술을 구현하기 위하여, 도포 모듈(30)은 필름(1) 상면에 이온 교환 수지 용액을 도포하는 상면 도포부(31)와 하면에 이온 교호나 수지 용액을 도포하는 하면 도포부(32)를 포함하는 구조로 형성된다.
(실시예 6-2) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 상면 도포부(31)는 필름(1) 상면에 이온 교환 용액을 분사하는 용액 분사부(31-1); 상기 용액 분사부(31-1)의 전방에 배치되어, 이온 교환 용액을 고르게 펴는 제1 롤러(31-2);를 포함한다.
(실시예 6-3) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 6-2에 있어서, 상기 제1 롤러(31-2)는 콤마 롤러를 포함하는 구조로 형성된다.
본 발명은 도포 모듈(30) 내에 배치된 필름(1) 상면에 이온 교환 수지 용액을 도포하는 상면 도포부(31)에 대한 발명이다.
상면 도포부(31)는 도포 모듈(30) 내로 투입되는 필름(1) 상면과 대향되는 위치에 배치되어, 이온 교환 수지 용액을 도포한다. 따라서, 상면 도포부(31)는 이온 교환 수지 용액을 필름(1) 상면을 향하여 분사하는 용액 분사부(31-1)를 포함할 수 있다.
용액 분사부(31-1)에서 분사하는 이온 교환 수지 용액은 필름(1)의 국소 부위에 도포된다. 따라서, 상면 도포부(31)는 필름(1) 상면에 이온 교환 수지 용액을 고르게 펴는 제1 롤러(31-2)를 포함할 수 있다. 이 때, 필름(1) 상면에 도포되는 이온 교환 수지 용액을 일정한 두께 값으로 도포되는 것이 바람직하다. 따라서, 제1 롤러(31-2)는 외주부로부터 소정 높이 돌출되는 돌기가 형성된 콤마 롤러로 형성될 수 있다.
(실시예 6-4) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 6-1에 있어서, 상기 하면 도포부(32)는 이온 교환 용액을 내부에 수용하는 용액조(32-1); 상기 용액조(32-1) 내부의 이온 교환 용액에 침지되어, 이온 교환 용액을 필름(1) 하면에 도포하는 제2 롤러(32-2); 상기 제2 롤러(32-2)의 전방에 배치되어, 제2 롤러(32-2) 외주부의 이온 교환 용액 일부를 이탈시키는 두께 제어부(32-3);를 포함한다.
(실시예 6-5) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 6-4에 있어서, 상기 제2 롤러(32-2)는 소정 깊이 함몰된 구조의 홈이 외주면에 원주 방향을 따라 형성된다.
본 발명은 도포 모듈(30) 내에 배치된 필름(1) 하면에 이온 교환 수지 용액을 도포하는 하면 도포부(32)에 대한 발명이다.
하면 도포부(32)는 도포 모듈(30) 내로 투입되는 필름(1) 하면과 대향되는 위치에 배치되어, 이온 교환 수지 용액을 도포한다. 이 때, 하측에서 상측을 향하여 이온 교환 수지 용액을 도포하는 구조적인 특성상, 단순히 필름(1)을 향하여 이온 교환 수지 용액을 분사한다면 중력에 의해 도포가 용이하게 이루어지지 않는다는 문제가 발생할 수 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 하면 도포부(32)는 이온 교환 수지 용액이 내부에 수용된 용액조(32-1)와 용액조(32-1) 내부에 설치되어, 하단부가 용액조(32-1)의 이온 교환 수지 용액에 침지되고 상단부가 필름(1)의 상면과 밀착하는 제2 롤러(32-2)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
이 때, 하면 도포부(32)는 제2 롤러(32-2)의 외주부와 대향 배치되어, 제2 롤러(32-2) 외주부에 점착된 이온 교환 수지 용액 일부를 이탈시키는 두께 제어부(32-3)를 포함할 수 있다. 즉, 제2 롤러(32-2) 외주부의 이온 교환 수지 용액의 양을 일정하게 유지시켜, 필름(1) 하면에 도포되는 이온 교환 수지 용액이 일정한 두께 값으로 도포될 수 있다.
또한 제2 롤러(32-2)의 외주부에는 소정 깊이 함몰된 구조의 홈이 복수로 배치되어, 필름(1) 하면에 도포되는 이온 교환 수지 용액 도포층이 특정한 패턴을 형성할 수 있다.
(실시예 7-1) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 권취 모듈(40)에서 롤 형상으로 권취되는 필름(1) 사이에 간지(2)를 투입하는 간지 투입 모듈(50);을 포함한다.
본 발명은 박막 건조 모듈(10)을 이용하여 이온 교환막을 제조하는 시스템에 대한 발명이다. 박막 코팅이 완료된 이온 교환막은 권취 모듈(40)에서 롤 타입으로 권취되어 포장된다. 이 때, 건조된 박막은 일정한 점도를 형성함에 따라, 롤 타입으로 권취될 시에 상호 접하는 레이어가 점착되는 현상이 발생할 수 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 박막 건조 모듈(10)과 권취 모듈(40) 사이에 배치되어, 필름(1)에 간지(2)를 투입하는 간지 투입 모듈(50)을 포함할 수 있다.
(실시예 7-2) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 7-1에 있어서, 상기 간지 투입 모듈(50)은 외주부에 간지(2)가 권취되어, 선택적으로 권선하는 간지 권선 롤러(51);를 포함한다.
(실시예 7-3) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 7-2에 있어서, 상기 간지 권선 롤러(51)는 필름(1)의 상면과 대향 배치되는 구조로 형성된다.
본 발명은 롤 타입으로 권취되는 이온 교환막 사이에 간지(2)를 삽입하는 간지 투입 모듈(50)에 대한 발명이다. 권취 모듈(40)에서 이온 교환막이 롤 타입으로 권취됨에 따라, 복수의 레이어가 상호 점착되는 현상을 방지하기 위하여, 간지 투입 모듈(50)은 권취 모듈(40)로 이송되는 이온 교환막에 간지(2)를 투입시킨다.
상기한 기술을 구현하기 위하여, 간지 투입 모듈(50)은 외주부에 간지(2)가 권취되어 동력 수단에 의해 간지(2)를 권선하는 간지 권선 롤러(51)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다. 이 때, 간지 권선 롤러(51)는 이온 교환막의 상면 또는 하면 중 선택된 어느 한 면과 대향되는 위치에 배치될 수 있으나, 관리자가 유지 보수가 용이하도록 이온 교환막의 상면과 대향 배치되는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
(실시예 7-4) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 7-2에 있어서, 상기 간지 권선 롤러(51)는 상기 동력 공급 수단(221)으로부터 회전력을 수신하는 구조로 형성된다.
본 발명은 롤 타입으로 권취되는 이온 교환막 사이에 간지(2)를 삽입하는 간지 투입 모듈(50)에 대한 발명이다. 롤 타입으로 권취된 간지(2)를 권선하는 간지 투입 모듈(50)은 간지 권선 롤러(51)에 회전력을 부여하는 별도의 동력부에 의해 상기한 기술을 구현한다.
이 때, 간지 권선 롤러(51)는 권선 모듈(20), 권취 모듈(40) 및 하지부(210)에 동력을 공급하는 동력 공급 수단(221)으로부터 필요 동력을 수신하는 구조로 형성될 수 있다.
상기한 구조로 설계됨에 따라, 필름(1) 이송되는 속도와 간지(2)가 권선되는 속도가 일정한 값으로 형성되어, 롤 타입 이온 교환막의 복수의 레이어에 삽입되는 간지(2)가 중첩되는 현상을 방지할 수 있다.
(실시예 8-1) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 5-1에 있어서, 상기 권취 모듈(40)은 연속적으로 투입되는 필름(1)을 외주부에 권취시키는 권취 롤러(41); 연속적으로 투입되는 필름(1)과 물리적으로 접하여 절단 공정을 수행하는 절단부(42);를 포함한다.
본 발명은 박막 코팅이 완료된 이온 교환막을 권취시키는 권취 모듈(40)에 대한 발명이다. 권취 모듈(40)은 최종적으로 제조된 이온 교환막을 롤 타입으로 권취시켜, 납품을 준비한다.
이 때, 박막 건조 모듈(10)의 배출구(102)로 배출되는 이온 교환막의 폭방향 양단부는 이온 교환 수지 용액이 코팅되지 않은 상태로 존재한다. 이는 파지부(210)가 파지하는 면적을 확보하기 위함이다.
따라서, 권취 모듈(40)은 이온 교환 수지 용액이 코팅되지 않은 구간을 제거하는 절단부(42)를 포함하는 구조로 형성될 수 있다.
(실시예 8-2) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 8-1에 있어서, 상기 절단부(42)는 필름(1)의 폭방향 양단 외주부를 절단하는 복수의 제1 절단부(42-1);를 포함한다.
(실시예 8-3) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 8-2에 있어서, 복수의 상기 제2 절단부(42-1) 사이 간격은 상기 제1 롤러(31-2) 및 제2 롤러(32-2)의 길이 값과 대응되는 구조로 형성된다.
(실시예 8-4) 본 발명은 탈염 전극을 제조하는 시스템에 관한 것이며, 실시예 8-1에 있어서, 상기 절단부(42)는 필름(1)의 폭방향 중앙부를 절단하는 제2 절단부(42-2);를 포함한다.
본 발명은 권취 모듈(40) 내에서 이온 교환막에 절단 공정을 수행하는 절단부(42)에 대한 발명이다. 절단부(42)는 박막 건조 모듈(10)에서 배출되는 이온 교환막 중에서 이온 교환 수지 용액이 도포되지 않은 구간을 절단하는 제1 절단부(42-1)와 이온 교환막의 폭방향 중앙부를 절단하여 소분하는 제2 절단부(42-2)를 포함할 수 있다.
상기한 구조로 설계됨에 따라, 최종적으로 제조되는 이온 교환막의 신뢰성을 향상시킴과 동시에 통상적인 CDI 전극에 적합한 규격으로 형성될 수 있다. 상기한 기술을 구현하기 위하여, 복수의 제1 절단부(42-1) 사이 간격은 필름(1)의 상면과 하면에 이온 교환 수지 용액을 도포하는 제1 롤러(31-2)와 제2 롤러(32-2)의 길이와 대응되는 값으로 형성되는 것이 바람직하다.
1 : 필름
2 : 간지
10 : 박막 건조 모듈 20 : 권선 모듈
30 : 도포 모듈 31 : 상면 도포부
31-1 : 용액 분사부 31-2 : 제1 롤러
32 : 하면 도포부 32-1 : 용액조
32-2 : 제2 롤러 32-3 : 두께 제어부
40 : 권취 모듈 50 : 간지 투입 모듈
51 : 간지 권선 롤러
100 : 챔버 101 : 투입구
102 : 배출구
200 : 이송부 210 : 파지부
210-1 : 파지 롤러 210-1A : 돌기
211 : 회전축 212 : 파지 수단
212-1 : 블레이드
213 : 벨트 213a : 벨트풀리
213b : 지지롤러 213c : 벨트돌기
214 : 체인클립 214a : 스플라인
214b : 클립작동제어기 214c : 이송속도제어기
220 : 파지 동력 공급부 221 : 동력 공급 수단
222 : 동력 전달부 222-1 : 제1 동력 전달 수단
222-2 : 제2 동력 전달 수단 222-3 : 제3 동력 전달 수단
300 : 열 공급부 310 : 열풍 공급부
311 : 노즐 320 : 적외선 공급부
321 : 적외선 히터
10 : 박막 건조 모듈 20 : 권선 모듈
30 : 도포 모듈 31 : 상면 도포부
31-1 : 용액 분사부 31-2 : 제1 롤러
32 : 하면 도포부 32-1 : 용액조
32-2 : 제2 롤러 32-3 : 두께 제어부
40 : 권취 모듈 50 : 간지 투입 모듈
51 : 간지 권선 롤러
100 : 챔버 101 : 투입구
102 : 배출구
200 : 이송부 210 : 파지부
210-1 : 파지 롤러 210-1A : 돌기
211 : 회전축 212 : 파지 수단
212-1 : 블레이드
213 : 벨트 213a : 벨트풀리
213b : 지지롤러 213c : 벨트돌기
214 : 체인클립 214a : 스플라인
214b : 클립작동제어기 214c : 이송속도제어기
220 : 파지 동력 공급부 221 : 동력 공급 수단
222 : 동력 전달부 222-1 : 제1 동력 전달 수단
222-2 : 제2 동력 전달 수단 222-3 : 제3 동력 전달 수단
300 : 열 공급부 310 : 열풍 공급부
311 : 노즐 320 : 적외선 공급부
321 : 적외선 히터
Claims (8)
- 연속적으로 공급되는 필름(1)에 도포된 유체를 건조하는 모듈에 있어서,
일단부에 투입구(101)가 형성되고, 타단부에 배출구(102)가 형성되는 챔버(100);
상기 챔버(100) 내부로 필름(1)을 투입시키고 배출시키는 이송부(200);
상기 챔버(100) 내에 배치되어, 필름(1)에 열에너지를 공급하는 열 공급부(300);를 포함하는 박막 코팅 건조 모듈(10).
- 청구항 1에 있어서,
상기 이송부(200)는,
상기 챔버(100) 내에서 필름(1)의 폭방향 양단부를 파지하는 파지부(210);
상기 파지부(210)에 동력을 선택적으로 공급하는 파지 동력 공급부(220);를 포함하는 박막 코팅 건조 모듈(10).
- 청구항 2에 있어서,
상기 파지부(210)는,
상기 챔버(100)의 길이방향을 따라 배치되는 회전축(211);
상기 회전축과 축결합하고, 필름(1)과 밀착하여 회전하는 파지 수단(212);을 포함하는 박막 코팅 건조 모듈(10).
- 청구항 2에 있어서,
상기 파지 동력 공급부(220)는,
외부로부터 전력을 인가받아, 상기 파지부(210)로 회전력을 부여하는 동력 공급 수단(221);
상기 동력 공급 수단(221)으로부터 동력을 공급받아, 상기 파지부(210)로 회전력을 전달하는 동력 전달부(222);를 포함하는 박막 코팅 건조 모듈(10).
- 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항의 박막 코팅 건조 모듈을 이용하여 이온 교환막을 제조하는 시스템에 있어서,
필름(1)을 상기 박막 코팅 건조 모듈(10)로 이송하는 권선 모듈(20);
상기 박막 코팅 건조 모듈(10) 및 권선 모듈(20) 사이에 배치되어, 필름(1)의 상면 및/또는 하면에 이온 교환 용액을 도포하는 도포 모듈(30);
박막 코팅이 완료된 필름(1)을 권취시키는 권취 모듈(40);을 포함하는 이온 교환막 제조 시스템.
- 청구항 5에 있어서,
상기 도포 모듈(30)은,
필름(1)의 상면에 이온 교환 용액을 도포하는 상면 도포부(31);
필름(1)의 하면에 이온 교환 용액을 도포하는 하면 도포부(32);를 포함하는 이온 교환막 제조 시스템.
- 청구항 5에 있어서,
상기 권취 모듈(40)에서 롤 형상으로 권취되는 필름(1) 사이에 간지를 투입하는 간지 투입 모듈(50);을 포함하는 이온 교환막 제조 시스템.
- 청구항 5에 있어서,
상기 권취 모듈(40)은,
연속적으로 투입되는 필름(1)을 외주부에 권취시키는 권취 롤러(41);
연속적으로 투입되는 필름(1)과 물리적으로 접하여 절단 공정을 수행하는 절단부(42);를 포함하는 이온 교환막 제조 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020210140719A KR102561165B1 (ko) | 2021-10-21 | 2021-10-21 | 박막 건조 모듈 및 이를 이용한 이온 교환막 제조 시스템 |
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| KR (1) | KR102561165B1 (ko) |
Citations (8)
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-
2021
- 2021-10-21 KR KR1020210140719A patent/KR102561165B1/ko active IP Right Grant
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| KR102561165B1 (ko) | 2023-07-28 |
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