KR20230103587A - A catalyst slurry coating process applied with ultrasonic and Infrared methods and device for automatic coating same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파 공법을 이용하여 고밀도 셀의 지지체에 촉매 슬러리를 깊숙하게 침투시켜 지지체 표면에 고르게 분산하여 부착시키고, 이후 적외선 램프가 결합된 에어나이프를 이용하여 촉매 슬러리를 일정하고 균일한 두께로 지지체 표면에 고착화하는 방법으로 그에 따르는 과정을 일련의 연속공정으로 하는 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automated catalyst slurry coating apparatus using an ultrasonic and infrared method, and more particularly, by using an ultrasonic method, a catalyst slurry is deeply penetrated into a support of a high-density cell to be evenly dispersed and adhered to the surface of the support, and then infrared It relates to an automated catalyst slurry coating device in which a catalyst slurry is fixed to a surface of a support with a constant and uniform thickness using an air knife coupled with a lamp, and the following process is a series of continuous processes.
촉매는 산업적으로 화학물질들을 생산하는 공정에서 매우 중요한 역할을 하는 물질로써, 일반적으로 자기 자신을 변하지 않으면서 다른 물질의 화학변화를 빠르게 혹은 느리게 만들어주는 물질이다. 특히 촉매는 산업적으로 생산되는 모든 화학제품의 90% 이상이 제조과정에서 촉매가 필요할 만큼 중요한 물질이다. 촉매는 석유화학산업을 시작으로 정유산업, 석유화학산업, 자동차산업, 환경산업, 에너지산업, 가스산업 등 다양한 산업 분야에서 이용되고 있으며, 상업적으로도 시장규모가 점점 더 커지고 있다.Catalysts are substances that play a very important role in the process of industrially producing chemical substances, and generally make the chemical change of other substances faster or slower without changing themselves. In particular, catalysts are important enough that more than 90% of all chemical products produced industrially require catalysts in the manufacturing process. Catalysts are used in various industries such as the oil refining industry, the petrochemical industry, the automobile industry, the environmental industry, the energy industry, and the gas industry, starting with the petrochemical industry, and the market size is gradually increasing commercially.
일반적으로 사용되고 있는 뷸균일계 촉매의 경우에는 금속 산화물 지지체의 표면 상에 활성 금속 또는 금속 산화물로 대부분 구성되며, 필요한 공정에 적합한 선택성과 반응성을 제공하기 위해 촉매를 설계하고 최적화하여 적용하고 있다. 불균일계 촉매는 함침법, 공침법, 이온교환법, 수열합성법, 용융법 등 다양한 방법에 의해 파우더 형태로 제조되고 있다. 제조된 파우더 촉매는 바인더(Binder), 첨가제(Additive) 등의 여러 가지 첨가물을 혼합하여 다단계의 사출성형법(Injection molding method)을 통해 허니컴 형태로 압출 제조되고 있으나, 이는 제조 공정이 매우 복잡할 뿐만 아니라 제조 공정 중에 발생하는 다량의 먼지로 인해 생산, 설치 및 보수 작업을 수행하는데 어려움이 있다.In the case of generally used heterogeneous catalysts, which are mostly composed of active metals or metal oxides on the surface of a metal oxide support, catalysts are designed, optimized, and applied to provide selectivity and reactivity suitable for required processes. Heterogeneous catalysts are prepared in powder form by various methods such as impregnation, coprecipitation, ion exchange, hydrothermal synthesis, and melting. The manufactured powder catalyst is extruded in a honeycomb form through a multi-step injection molding method by mixing various additives such as a binder and an additive, but the manufacturing process is very complicated and Due to the large amount of dust generated during the manufacturing process, it is difficult to perform production, installation and maintenance work.
최근에는 압력감소 및 표면적을 넓히기 위해 허니컴 모양의 세라믹 또는 금속 지지체를 사용하여 지지체 내부의 채널 내벽에 슬러리 형태의 촉매가 포함된 물질을 코팅하고 있으며, 이때 촉매 슬러리가 지지체 표면에 효과적으로 부착하는 기술이 매우 중요하다. 이러한 세라믹 또는 금속 지지체의 표면에 촉매 슬러리를 코팅하는 방법에는 딥 코팅(Dip coating), 워시 코팅(Wash coating), 스프레이 코팅(Spray coating) 등의 습식 코팅공정을 통해 이루어지고 있다. 이러한 코팅방법에 있어서 촉매 슬러리를 지지체 표면에 고르게 분산시켜 균일하고 일정한 두께를 가지는 촉매 코팅층을 얻기가 힘들다. Recently, in order to reduce pressure and increase the surface area, a honeycomb-shaped ceramic or metal support is used to coat the inner wall of the channel inside the support with a material containing a catalyst in the form of a slurry. very important. A method of coating the catalyst slurry on the surface of such a ceramic or metal support is performed through a wet coating process such as dip coating, wash coating, or spray coating. In this coating method, it is difficult to obtain a catalyst coating layer having a uniform and constant thickness by evenly dispersing the catalyst slurry on the surface of the support.
특히, 복잡한 형상 구조를 가지는 지지체 표면에 촉매 슬러리를 코팅하는 방법 중에서 딥 코팅 방법은 지지체 표면에 얇은 촉매 슬러리 박막을 형성시켜 촉매를 코팅함으로써 고가의 활성금속 담지량 조절하여 모든 지지체 표면을 완전히 코팅 처리할 수 있으며 제품의 대량생산이 가능하다는 장점이 있다. In particular, among the methods of coating a catalyst slurry on the surface of a support having a complex shape structure, the dip coating method forms a thin catalyst slurry film on the surface of the support to coat the catalyst, thereby controlling the amount of expensive active metal supported and completely coating the entire support surface. It has the advantage of being able to mass-produce products.
이러한 세라믹 또는 금속 지지체 기반 코팅촉매를 제조함에 있어 촉매와 지지체 간의 접착성이 매우 중요한 요소로 알려져 있으며, 이는 지지체 표면 처리 방법, 촉매 슬러리 제조 방법, 코팅 방법, 건조 및 소성 방법 등에 의해 결정된다. 특히 촉매 슬러리의 표면 및 코팅 두께의 불균일성, 표면에 형성되는 구멍 및 균열 등으로 인해 촉매 부착력에 있어서 문제를 발생하게 된다. 또한 고밀도 셀의 세라믹 또는 금속 지지체를 코팅하는 과정에서 좁은 채널 입구에서 발생되는 모세관 현상으로 인해 셀 막힘 현상이 발생하는 문제도 야기된다.In preparing such a ceramic or metal support-based coated catalyst, adhesion between the catalyst and the support is known to be a very important factor, which is determined by a support surface treatment method, a catalyst slurry preparation method, a coating method, and a drying and firing method. In particular, problems arise in catalyst adhesion due to non-uniformity of the surface of the catalyst slurry and coating thickness, holes and cracks formed on the surface, and the like. In addition, in the process of coating the ceramic or metal support of the high-density cell, a problem of cell clogging occurs due to capillary action generated at the entrance of the narrow channel.
본 발명에서 제시하는 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치는 고밀도 셀 지지체에 촉매 슬러리를 고르게 분산하여 코팅시키고, 일정하고 균일한 두께로 고착화하는 것이 가능하다. 따라서 기존의 코팅촉매 제조설비가 가지는 문제점을 해결하여 세라믹 또는 금속 지지제의 표면에 균일하고 안정하게 촉매 슬러리를 코팅할 수 있는 코팅 방법과 그 설비를 개발하였다.The catalyst slurry automation coating device using the ultrasonic and infrared method presented in the present invention can evenly distribute and coat the catalyst slurry on a high-density cell support and fix it to a constant and uniform thickness. Therefore, by solving the problems of the existing coating catalyst manufacturing equipment, a coating method and equipment capable of uniformly and stably coating the catalyst slurry on the surface of a ceramic or metal support were developed.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사항을 고려하여 제안된 것으로, 고밀도 셀의 지지체 표면에 초음파 공법을 이용하여 촉매 슬러리를 깊숙하게 침투시켜 지지체 표면에 고르게 분산하여 부착시키고, 이후 적외선 램프가 결합된 에어나이프를 이용하여 촉매 슬러리를 일정하고 균일한 두께로 지지체 표면에 고착화하는 방법으로 그에 따르는 과정을 일련의 연속공정으로 하는 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치를 제공하고자 한다.Therefore, the present invention has been proposed in consideration of the above matters, and the catalyst slurry is deeply penetrated into the surface of the support of a high-density cell using an ultrasonic method to evenly disperse and adhere to the surface of the support, and then the infrared lamp is coupled to the air It is intended to provide an automated catalyst slurry coating device in which the catalyst slurry is fixed to the surface of a support with a constant and uniform thickness using a knife, and the following process is a series of continuous processes.
본 발명에 따른 초음파와 적외선 공법을 적용하여 촉매 슬러리 코팅 방법 및 그에 따른 자동화 코팅 장치는 촉매 슬러리가 코팅되는 촉매 지지체 블록을 고정 및 지지하며, 본체부 내측에서 상, 하, 좌, 우 이동 및 회전 가능하게 구비되는 촉매 지지체 블록 고정용 지그를 포함하는 자동화 코팅부, 상기 촉매 지지체 블록에 코팅되는 상기 촉매 슬러리가 수용되는 초음파가 발생되는 촉매 슬러리 균일도 유지부 및 상기 촉매 슬러리 균일도 유지부에 상기 촉매 지지체 블록을 침지시켜 상기 안정화된 촉매 슬러리를 촉매 지지체 블록에 도포한 후 상기 촉매 슬러리가 도포된 촉매 지지체 블록에 에어를 분사하여 분균일하게 도포된 촉매 슬러리의 도포 두께 및 표면을 제어하면서 동시에 촉매 슬러리를 고착화시킬 수 있는 적외선 램프와 온도를 조절할 수 있는 에어나이프를 포함하는 코팅 조절부를 포함한다.Catalyst slurry coating method by applying ultrasonic and infrared method according to the present invention and automated coating device according thereto fix and support the catalyst support block on which the catalyst slurry is coated, and move and rotate up, down, left, right inside the body part An automated coating unit including a jig for fixing the catalyst support block, a catalyst slurry uniformity maintenance unit in which ultrasonic waves are generated in which the catalyst slurry coated on the catalyst support block is accommodated, and the catalyst support body in the catalyst slurry uniformity maintenance unit After dipping the block to apply the stabilized catalyst slurry to the catalyst support block, air is blown to the catalyst support block coated with the catalyst slurry to control the coating thickness and surface of the catalyst slurry that is uniformly applied, while simultaneously preparing the catalyst slurry. It includes a coating control unit including an infrared lamp that can be fixed and an air knife that can control the temperature.
여기서 상기 촉매 슬러리 균일도 유지부는 상기 수용된 촉매 슬러리를 유동펌프로 순환시키는 혼합부를 구비한다.Here, the catalyst slurry uniformity maintaining unit includes a mixing unit circulating the accommodated catalyst slurry with a flow pump.
그리고 상기 촉매 슬러리 균일도 유지부는 상기 수용된 촉매 슬러리의 분산도, 온도를 조절하는 초음파 발생기, 온도 조절기와 산도 및 점도를 측정하는 산도 및 점도 측정기를 포함한다.The uniformity maintaining unit of the catalyst slurry includes an ultrasonic generator, a temperature controller, and an acidity and viscosity measuring device for measuring the dispersion and temperature of the accommodated catalyst slurry.
그리고 촉매 슬러리 코팅 조절부는 상기 촉매 슬러리의 도포 두께 및 표면을 제어하는 동시에 도포된 촉매 슬러리를 고착화시킬 수 있는 적외선 조사 장치와 고온 또는 저온의 에어를 포함한다.The catalyst slurry coating control unit includes an infrared irradiation device capable of controlling the coating thickness and surface of the catalyst slurry and at the same time fixing the coated catalyst slurry, and high-temperature or low-temperature air.
본 발명에 의한 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치는 촉매 슬러리의 분산도 및 온도 조절, 산도 및 점도 측정 등이 가능하며, 특히 초음파 공법을 이용하여 고밀도 셀의 지지체에 촉매 슬러리를 깊숙하게 침투시켜 지지체 표면에 고르게 분산하여 코팅시킬 수 있다.Catalyst slurry automation coating device to which ultrasonic and infrared methods are applied according to the present invention can control dispersion and temperature of catalyst slurry, measure acidity and viscosity, etc. It can be coated by infiltrating and evenly dispersing on the surface of the support.
초음파는 지지체 표면 전처리의 추가적인 효과가 있으며, 지지체 표면과 촉매 슬러리와의 친화력(Affinity)과 습윤성(Wetting) 향상을 통해 고르게 분산하여 코팅함으로써 부착력을 향상시킨다.Ultrasound has an additional effect of pretreatment of the surface of the support, and improves adhesion by evenly dispersing and coating through improvement of affinity and wettability between the surface of the support and the catalyst slurry.
또한, 본 발명에 의한 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치는 적외선 조사 장치와 에어나이프를 포함하는 코팅 조절부를 통하여 상기 촉매 지지체 블록의 채널 내부까지 촉매 슬러리의 코팅 두께 조절 및 표면 제어하면서 동시에 촉매 슬러리를 고착화시킨다.In addition, the catalyst slurry automation coating device using the ultrasonic and infrared method according to the present invention controls the coating thickness and surface of the catalyst slurry to the inside of the channel of the catalyst support block through a coating control unit including an infrared irradiation device and an air knife. The catalyst slurry is solidified.
따라서 본 발명에 의한 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치는 이와 같은 구성을 통하여 정유산업, 석유화학산업, 자동차산업, 환경산업, 에너지산업, 가스산업 등 다양한 산업에 활용되는 코팅촉매의 대량생산을 통한 상업화가 가능하다.Therefore, the catalyst slurry automation coating device to which the ultrasonic and infrared method according to the present invention is applied provides a large amount of coating catalysts used in various industries such as the oil refining industry, the petrochemical industry, the automobile industry, the environmental industry, the energy industry, and the gas industry through this configuration. Commercialization through production is possible.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치의 측면도 및 배면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치에 구비되는 자동화 지그부의 정면도 및 측면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치에 구비되는 자동화 코팅부의 작동 모습을 나타낸 참조도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치에 구비되는 에어나이프와 적외선 조사 장치의 작동 모습을 나타낸 참조도이다.
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치를 이용한 코팅 후 촉매 지지체 표면을 비교한 결과이다.1 is a front view of an automated catalyst slurry coating apparatus to which ultrasonic and infrared methods are applied according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a side view and a rear view of an automated catalyst slurry coating apparatus to which ultrasonic and infrared methods are applied according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a front view and a side view of an automated jig part provided in an automated catalyst slurry coating device to which ultrasonic and infrared methods are applied according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a reference view showing the operation of an automated coating unit provided in an automated catalyst slurry coating device to which ultrasonic and infrared methods are applied according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a reference view showing the operation of an air knife and an infrared irradiation device provided in an automated catalyst slurry coating device to which an ultrasonic and infrared method is applied according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a result of comparing the surface of a catalyst support after coating using an automated catalyst slurry coating apparatus to which ultrasonic and infrared methods are applied according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 실시예에 대하여 구체적으로 설명하기 전에, 본 발명은 이하의 상세한 설명 또는 첨부 도면에 도시된 구성에 한정되지 않으며 다양한 방식으로 사용되거나 수행될 수 있다. Before describing the embodiments according to the present invention in detail, the present invention is not limited to the configurations shown in the following detailed description or accompanying drawings and can be used or carried out in various ways.
또한, 본 명세서에 사용되는 표현이나 용어는, 단지 설명을 위한 것이며, 한정을 위한 것으로 간주되어서는 안 된다는 것을 알아야 한다. Also, it should be understood that the expressions or terminology used herein are for descriptive purposes only and should not be regarded as limiting.
즉, 본 명세서에 사용되는, "장착된", "설치된", "접속된", "연결된", "지지된", "결합된" 등의 표현은, 다른 것을 나타내는 것으로 지시하거나 한정하고 있는 않는 한, 직접적인 그리고 간접적인 장착, 설치, 접속, 연결, 지지, 및 결합을 모두 포함하는 광범위한 표현으로 사용되고 있다. "접속된", "연결된", "결합된"이라고 하는 표현은, 물리적인 또는 기계적인 접속, 연결 또는 결합에 한정되지 않는다.That is, expressions such as "mounted", "installed", "connected", "connected", "supported", "coupled", etc., used herein, do not indicate or limit to indicate something else. However, it is used as a broad expression that includes both direct and indirect mounting, installation, connection, connection, support, and coupling. The expressions "connected", "connected", and "coupled" are not limited to physical or mechanical connections, connections, or couplings.
그리고 본 명세서에서, 상부, 하부, 하향, 상향, 후방, 바닥, 전방, 후부 등과 같이 방향을 나타내는 용어는 도면을 설명하기 위해 사용되고 있지만, 이러한 용어는, 편의를 위해 도면에 대해 상대적인 방향(정상적으로 봤을 때)을 나타내는 것이다. 이러한 방향을 나타내는 용어는, 어떠한 형태로든 본 발명을 그 문자대로 한정하거나 제한하는 것으로 받아들여져서는 안 된다. And in this specification, terms indicating directions such as top, bottom, downward, upward, rear, bottom, front, rear, etc. are used to describe the drawings, but these terms are relative to the drawings for convenience (normally viewed). when) is indicated. These directional terms are not to be taken as literally limiting or limiting the invention in any way.
또한, 본 명세서에서 사용되는 "제1", "제2", "제3" 등의 용어는, 단지 설명을 위한 것이며, 상대적인 중요도를 의미하는 것으로 고려되어서는 안 된다. In addition, terms such as "first", "second", and "third" used in this specification are only for description and should not be considered as meaning relative importance.
이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조로 하여 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치(10)(이하 "자동화 코팅 장치"로 칭한다.)의 정면도로써, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동화 코팅 장치(10)는 자동화 코팅부(20), 촉매 슬러리 균일도 유지부(30) 및 촉매 슬러리 코팅 조절부(40) 를 포함한다.1 is a front view of an automated catalyst slurry coating device 10 (hereinafter referred to as "automatic coating device") to which ultrasonic and infrared methods are applied according to a preferred embodiment of the present invention, and an automated coating device according to a preferred embodiment of the present invention. The apparatus 10 includes an
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동화 코팅 장치(10)의 측면도 및 배면도이다.2 is a side view and a rear view of an automated coating device 10 according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이 자동화 코팅부(20)는 코팅 대상인 촉매 지지체 블록(50)가 탈부착 가능한 형태로 촉매 지지체 블록(50)가 부착된 상태에서 고정 및 지지하는 촉매 지지체 블록 고정용 지그(112)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the
촉매 지지체 블록 고정용 지그(112)는 촉매 지지체 블록(50)를 슬라이딩 형태로 삽입 가능한 슬라이딩 홈(116)을 구비한다.The catalyst support
이를 위해 촉매 지지체 블록(50)에는 이를 고정 및 지지하며 슬라이딩 홈(116)에 슬라이딩 결합되는 결합부가 촉매 지지체 블록(50) 둘레에 형성된다. 상기 결합부는 촉매 지지체 블록(50)에 탈부착 가능하게 구성되는 것이 바람직하다.To this end, coupling parts that fix and support the
다음으로 촉매 지지체 블록 고정용 지그(112)는 촉매 지지체 블록(50)을 회전 가능하게 지지한다.Next, the catalyst support
즉, 촉매 지지체 블록 고정용 지그(112)에는 촉매 지지체 블록(50)을 지지하는 지지바(118)가 본체부 프레임에 회전 가능하게 구비되며 상기 회전 잠금부(114)를 구비하여 사용자는 촉매 지지체 블록(50)을 회전하거나 고정한 상태로 유지할 수 있다.That is, in the catalyst support
따라서 사용자는 촉매 지지체 블록(50)의 구조나 형상에 따라 이를 회전시키며 코팅하거나 고정한 상태에서 코팅할 수 있다.Accordingly, the user may rotate the
다음으로 촉매 지지체 블록 고정용 지그(112)는 본체부 프레임 상에서 상하로 이동하거나 좌우로 이동하는 것이 가능하다.Next, the
즉, 촉매 지지체 블록 고정용 지그(112)는 상기 본체부 프레임에 상, 하로 이동하는 상, 하 이동 슬라이딩 바에 결합되어 상, 하로 이동하는 것이 가능하며 상기 상, 하 이동 슬라이딩 바 역시 상기 본체부 프레임 상에 구비된 좌, 우 이동 레일에 구비되어 본체부 내에서 자유롭게 좌, 우로 이동 가능하게 구비된다.That is, the
또한 이동하는 속도 역시 사용자의 선택에 따라 자유롭게 구현 가능하다.In addition, the moving speed can be freely implemented according to the user's choice.
따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동화 코팅 장치(10)는 촉매 지지체 블록(50)을 고정 지지하는 촉매 지지체 블록 고정용 지그(112)가 상기 본체부 내측에서 자유롭게 상, 하, 좌, 우로 이동하며 코팅하기 위한 위치 등으로 이동하거나 코팅 시 상, 하, 좌, 우 이동하여 촉매 지지체 블록(50)에 촉매 슬러리가 균일하게 도포될 수 있도록 한다.Therefore, in the automated coating device 10 according to a preferred embodiment of the present invention, the catalyst support
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동화 코팅 장치(10)에 구비되는 촉매 슬러리 균일도 유지부(30)의 작동 모습을 나타낸 참조도로서, 촉매 슬러리 균일도 유지부(30)는 촉매 슬러리 수용부(120), 초음파 발생기(148), 온도 조절기, 산도 및 점도 측정기 등을 포함한다.4 is a reference view showing the operation of the catalyst slurry
촉매 슬러리 균일도 유지부(30)는 상기 초음파 발생기(148), 온도 조절기, 산도 및 점도 측정기를 구비하여 상기 촉매 슬러리의 균일도, 온도, 산도 및 점도 등을 측정하여 코팅 가능한 촉매 슬러리의 상태를 유지하기 위하여 상기 혼합부의 작동을 제어하거나, 초음파 또는 열을 공급하는 형태 등으로 일정한 조건에서 촉매 슬러리 코팅이 가능하도록 상기 촉매 슬러리의 상태를 균일하고 안정되게 유지하는 것이 가능하다.The catalyst slurry
촉매 슬러리 수용부(120)는 코팅되는 촉매 슬러리가 수용되는 부분으로 촉매 슬러리 수용부(120)에 수용된 촉매 슬러리는 초음파 발생기(148) 이용하여 촉매 슬러리가 지속적으로 혼합되도록 하며, 촉매 슬러리 보조 수용부(160)를 통하여 정지된 상태가 아닌 순환펌프에 의해 지속적으로 순환되는 상태가 되도록 구성된다.The catalyst slurry
즉, 균일한 촉매 슬러리의 혼합 상태를 유지하기 위하여 상기 혼합부는 초음파 혼합기로 교반하고 순환펌프에 의해 순환되는 형태로 구성된다.That is, in order to maintain a uniform mixing state of the catalyst slurry, the mixing unit is configured to be stirred by an ultrasonic mixer and circulated by a circulation pump.
도 5는 촉매 슬러리 코팅 조절부(40)로 자동화 코팅 장치(10)는 이와 같은 촉매 슬러리 코팅 조절부(40)를 통하여 촉매 지지체 블록(50)에 코팅되는 촉매 슬러리의 코팅 두께를 균일하게 조절한다.5 shows the catalyst slurry
즉, 1차적으로 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치(10)는 촉매 지지체 블록(50)을 고정 및 지지하며 촉매 슬러리가 수용되어 있는 촉매 슬러리 수용부(120)에 초음파를 발생시켜 촉매 지지체 블록(50)을 침지하여 촉매 지지체 블록(50)의 채널 내부로 촉매 슬러리를 깊숙이 침투시켜 도포되도록 한다.That is, the catalyst slurry automation coating device 10 primarily fixes and supports the
이후 상기 촉매 슬러리가 도포된 촉매 지지체 블록(50) 상으로 촉매 슬러리 코팅 조절부(40)가 이동하거나, 촉매 슬러리가 도포된 촉매 지지체 블록(50)가 촉매 슬러리 코팅 조절부(40) 쪽으로 이동하면 촉매 슬러리가 도포된 촉매 지지체 블록(50)에 촉매 슬러리 코팅 조절부(40)에 포함된 에어나이프(140)가 에어를 송풍하는 동시에 적외선 조사 장치(144)를 이용하여 촉매 지지체 블록(50)의 채널 내부에 도포된 촉매 슬러리 표면층에서부터 내부까지 동시에 촉매 슬러리를 건조시킴으로써 균일하고 높은 부착력을 가지는 촉매 코팅면을 형성할 수 있다. 또한 촉매 지지체 블록(50)에 불균일하게 도포된 촉매 슬러리를 에어나이프(140)를 통해 에어로 불어 내면서 촉매 슬러리의 두께를 균일하게 하고 촉매 지지체 블록(50)의 채널 입구가 촉매 슬러리로 막혀 있으면 이를 밀어내어 셀이 관통되도록 한다.Thereafter, when the catalyst
에어나이프(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 에어나이프 이동축(146) 상에서 자유롭게 좌, 우로 이동 가능하게 구비된다.As shown in FIG. 4 , the
그리고 사용자의 선택에 따라서는 촉매 슬러리 코팅 조절부(40)가 본체부 프레임 상에서 상, 하, 좌, 우 및 회전 가능하게 형성하여 줄 수 있다.Also, depending on the user's selection, the catalyst slurry
따라서 에어나이프(140)는 6축 운동을 통하여 다양한 위치 및 각도로 에어를 송풍하여 촉매 지지체 블록(50) 상에 도포된 촉매 슬러리를 불어 내면서 정밀한 촉매 슬러리 코팅 두께 조절이 가능하도록 한다.Therefore, the
또는 사용자의 선택에 따라 에어나이프(140)에서 에어가 송풍되는 에어 유출구를 에어나이프(140) 본체와 분리 가능한 모듈 형태로 구비하여 주며, 상기 에어 유출구 슬릿의 폭, 길이, 유출 방향, 각도 등이 조절되거나 다양한 모듈을 구비하여 사용자가 사용되는 촉매 지지체 블록(50)의 크기, 형상 등에 따라 자유롭게 변경하며 사용 가능하도록 구비하여 줄 수 있다.Alternatively, according to the user's selection, the air outlet through which air is blown from the
그리고 상기 에어 유출구 측에 거리 감지 센서를 구비하여 촉매 지지체 블록(50) 표면과의 거리를 측정하면서 에어가 분사되도록 구비하여 줄 수 있다.In addition, a distance sensor may be provided on the side of the air outlet so that air is blown while measuring the distance to the surface of the
그리고 사용자의 선택에 따라서는 고온 또는 저온의 에어를 공급하여 줌으로써 에어가 분사되면서 촉매 지지체 블록(50)의 채널 내부 표면에 도포된 촉매 슬러리는 두께 조절이 됨과 동시에 안정하게 경화되는 형태로 구비하여 줄 수 있다.In addition, by supplying high or low temperature air according to the user's choice, the catalyst slurry applied to the inner surface of the channel of the
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치(10)는 이와 같은 구성을 통하여 촉매 지지체 블록(50)에 코팅된 촉매 슬러리 표면이 보다 균일하고 강한 부착력과 일정한 두께로 코팅할 수 있는 효과가 있다.The automated catalyst slurry coating device 10 according to a preferred embodiment of the present invention has the effect of coating the surface of the catalyst slurry coated on the
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치(10)는 이와 같은 구성을 통하여 촉매 지지체 블록 상에 촉매 슬러리를 균일하고 안정하게 코팅할 수 있는 효과가 있다. The automated catalyst slurry coating device 10 according to a preferred embodiment of the present invention has an effect of uniformly and stably coating the catalyst slurry on the catalyst support block through such a configuration.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구 범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention can use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be equally applied by appropriately modifying the above embodiment. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limits of the following claims.
10 : 초음파와 적외선 공법을 적용한 촉매 슬러리 자동화 코팅 장치
20 : 자동화 코팅부
30 : 촉매 슬러리 균일도 유지부
40 : 촉매 슬러리 코팅 조절부
50 : 촉매 지지체 블록
110 : 지그 자동화 조절 장치
112 : 촉매 지지체 블록 고정용 지그
114 : 회전 잠금부
116 : 슬라이딩 홈
118 : 지지바
120 : 촉매 슬러리 수용부
130 : 환기구
140 : 에어나이프
142 : 에어 분사 노즐
144 : 적외선 조사 장치
146 : 에어나이프 이동축
148 : 초음파 발생기
150 : 코팅 장치 외부 프레임
160 : 촉매 슬러리 보조 수용부10: Automated catalyst slurry coating device using ultrasonic and infrared methods
20: automated coating unit
30: catalyst slurry uniformity maintenance unit
40: catalyst slurry coating control unit
50: catalyst support block
110: jig automation control device
112: jig for fixing the catalyst support block
114: rotation locking part
116: sliding groove
118: support bar
120: catalyst slurry receiving unit
130: ventilation hole
140: air knife
142: air injection nozzle
144: infrared irradiation device
146: air knife moving axis
148: ultrasonic generator
150: coating device outer frame
160: catalyst slurry auxiliary receiving unit
Claims (6)
상기 촉매 지지체 블록(50)에 코팅되는 상기 촉매 슬러리가 수용되는 촉매 슬러리 균일도 유지부(30); 및
상기 촉매 슬러리 균일도 유지부(30)에 상기 촉매 지지체 블록(50)을 침지시켜 상기 촉매 슬러리를 촉매 지지체 블록(50) 표면에 도포한 후 상기 촉매 지지체 블록(50)에 도포된 상기 촉매 슬러리에 에어를 분사하여 도포된 촉매 슬러리의 도포 두께를 제어하거나, 상기 촉매 지지체 블록(50)의 채널 입구를 막은 촉매 슬러리를 제거하는 에어나이프(140)를 포함하는 촉매 슬러리 코팅 조절부(40);를 포함하는 초음파와 적외선 공법이 적용된 촉매 슬러리 코팅 방법 및 그에 따른 자동화 코팅 장치.An automated coating unit including a fixing jig 112 for fixing and supporting the catalyst support block 50 on which the catalyst slurry is coated, and movable up, down, left, right, and rotatably inside the main body ( 20),
a catalyst slurry uniformity maintaining unit 30 accommodating the catalyst slurry coated on the catalyst support block 50; and
After immersing the catalyst support block 50 in the catalyst slurry uniformity maintaining unit 30 to apply the catalyst slurry to the surface of the catalyst support block 50, air is applied to the catalyst slurry applied to the catalyst support block 50 A catalyst slurry coating control unit 40 including an air knife 140 that controls the coating thickness of the catalyst slurry applied by spraying or removes the catalyst slurry clogging the channel inlet of the catalyst support block 50. Catalyst slurry coating method applied with ultrasonic and infrared method and automated coating device accordingly.
상기 촉매 슬러리 균일도 유지부(30)는 상기 수용된 촉매 슬러리를 초음파 발생기(148)를 이용하여 촉매 슬러리의 교반 및 분산 효과를 가지는, 초음파와 적외선 공법이 적용된 촉매 슬러리 코팅 방법 및 그에 따른 자동화 코팅 장치.According to claim 1,
The catalyst slurry uniformity maintaining unit 30 has an effect of stirring and dispersing the received catalyst slurry using an ultrasonic generator 148, a catalyst slurry coating method to which ultrasonic and infrared methods are applied, and an automated coating device accordingly.
상기 촉매 슬러리 코팅 조절부(40)는 상기 도포된 촉매 슬러리가 고착화되도록 적외선을 조사하는 적외선 조사 장치(144)를 포함하는, 초음파와 적외선 공법이 적용된 촉매 슬러리 코팅 방법 및 그에 따른 자동화 코팅 장치.According to claim 1,
The catalyst slurry coating control unit 40 includes an infrared irradiation device 144 for irradiating infrared rays so that the applied catalyst slurry is fixed, a catalyst slurry coating method using ultrasonic and infrared methods, and an automated coating device according to the method.
상기 촉매 슬러리 코팅 조절부(40)는 상기 도포된 촉매 슬러리의 도포 두께가 조절되면서 경화되도록, 상기 에어나이프에서는 고온 또는 저온의 에어를 공급하는, 초음파와 적외선 공법이 적용된 촉매 슬러리 코팅 방법 및 그에 따른 자동화 코팅 장치.According to claim 1,
The catalyst slurry coating control unit 40 supplies high-temperature or low-temperature air from the air knife so that the coating thickness of the applied catalyst slurry is adjusted and cured, a catalyst slurry coating method to which ultrasonic and infrared methods are applied, and accordingly automated coating equipment.
상기 촉매 지지체 블록(50)는 세라믹, 유리섬유, 금속 중 하나로 제작되는 촉매 슬러리를 코팅할 수 있는 허니콤, 판형, 파형 등의 형상을 가지는 촉매 지지체 블록인, 초음파와 적외선 공법이 적용된 촉매 슬러리 코팅 방법 및 그에 따른 자동화 코팅 장치.According to claim 1,
The catalyst support block 50 is a catalyst support block having a shape such as a honeycomb, plate, or wave form capable of coating a catalyst slurry made of ceramic, glass fiber, or metal. Catalyst slurry coating using ultrasonic and infrared methods Method and automated coating device accordingly.
촉매 슬러리에 상기 촉매 지지체 블록(50)에 침지시켜 촉매 슬러리를 촉매 지지체 블록 표면에 도포하는 촉매 도포 단계; 및
상기 촉매 지지체 블록(50)에 도포된 상기 촉매 슬러리에 에어를 분사하여 도포된 촉매 슬러리의 도포 두께를 제어하거나, 상기 촉매 지지체 블록(50)의 채널 입구를 막은 촉매 슬러리를 제거하는 에어 분사 단계;를 포함하는, 초음파와 적외선 공법이 적용된 촉매 슬러리 코팅 방법 및 그에 따른 자동화 코팅 방법.
a catalyst support block fixing step of fixing and supporting the catalyst support block 50 coated with the catalyst slurry;
a catalyst coating step of immersing the catalyst support block 50 in the catalyst slurry and applying the catalyst slurry to the surface of the catalyst support block; and
an air spraying step of spraying air to the catalyst slurry applied to the catalyst support block 50 to control the coating thickness of the applied catalyst slurry or removing the catalyst slurry clogging the channel inlet of the catalyst support block 50; Catalyst slurry coating method to which ultrasonic and infrared methods are applied, including, and automated coating method accordingly.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |