(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディップコーティングのためのスラリーを収容する本体、前記本体の外部から内部に前記スラリーが流れ込むように設けられる流入管、及び前記本体の内部から外部に前記スラリーが排出されるように設けられる排出管を含むディッピング槽において、
前記流入管のうち前記本体の内部に位置する一側端部が、前記本体の側面と離隔して対面し、前記本体の底面に向かう方向に一定角度ほどティルティングし、前記スラリーが、前記本体の側面に沿って下降した後、前記本体の底面の縁側から中心部に流れ、
前記流入管が、前記ティルティングの角度を調節できるように回転可能な構造で設けられるディッピング槽。
【請求項２】
前記流入管が、前記本体を貫通する請求項１に記載のディッピング槽。
【請求項３】
前記流入管が、前記本体の側面に連結される請求項２に記載のディッピング槽。
【請求項４】
前記流入管が、前記側面のうち上部に位置する領域に連結される請求項３に記載のディッピング槽。
【請求項５】
前記流入管が、複数個備えられ、前記複数個の流入管のうち少なくとも一対は、それぞれの一側端部が互いに逆方向に向かうように設けられる請求項１から請求項４の何れか一項に記載のディッピング槽。
【請求項６】
前記流入管が、前記本体の上端開口部を通じて前記本体の内部に引き込まれることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載のディッピング槽。
【請求項７】
前記排出管が、前記本体の側面に連結されることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のディッピング槽。
【請求項８】
前記排出管が、前記側面の最下端に連結されることを特徴とする 請求項７に記載のディッピング槽。
【請求項９】
前記排出管が、前記本体の底面に連結されることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のディッピング槽。
【請求項１０】
前記底面が、両側端部から中心部に行くほど低くなるように傾いた形態を有することを特徴とする請求項１から請求項９の何れか一項に記載のディッピング槽。
【請求項１１】
前記排出管が、前記底面のうち最も低い位置に連結されることを特徴とする請求項１０に記載のディッピング槽。
【請求項１２】
前記本体が、上端から下端に向かう方向に行くほど内部空間が狭くなるように、側面の少なくとも一部が傾いた形態を有することを特徴とする請求項１から請求項１１の何れか一項に記載のディッピング槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディッピング槽（Ｄｉｐｐｉｎｇ ｂａｔｈ）の構造に関し、より詳しくは、槽内のスラリーの分布を均一にし、底面におけるスラリーの流速を高めることができる構造を有するディッピング槽に関する。
【０００２】
本出願は、２０１２年０７月０５日出願の韓国特許出願第１０−２０１２−００７３４０２号に基づく優先権を主張し、該当出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に援用される。
【背景技術】
【０００３】
安定性が強化された電池用分離膜の生産において、ウェブ（ｗｅｂ）に固形分をコーティングする方法の一つとして、ディップコーティング（Ｄｉｐ ｃｏａｔｉｎｇ）が挙げられる。ディップコーティングは、ディッピング槽内に位置するガイドロールに沿って走行するウェブが、槽内に充填されたスラリー（コーティング液）を通過することで、スラリーがウェブにコーティングされる方式である。
【０００４】
ウェブにコーティングされたスラリーは、槽の外部に設けられた乾燥オーブンを通過しながら、スラリーを構成する溶媒が乾燥し、固形分と粘着剤のみがウェブにコーティングされた状態で残る。
【０００５】
また、スラリーは、約８０％の溶媒、残り２０％の固形分及び粘着剤から構成されるが、固形分の密度が溶媒に比べて高いため、作業中に槽の底面に固形分が沈殿する現象が発生する場合がある。
【０００６】
図１を参照すれば、槽１の側面に連結された流入口２から流れ込んだスラリーは、槽内を循環した後、底面に連結された排出口３を通じて循環タンクに排出される。
【０００７】
しかし、このような構造を有する槽では、底面に近い領域でスラリーの流速が低下するしかなく、スラリーを構成する固形分が底面に沈殿する問題の解決が困難である。沈殿物の量が多くなれば、コーティング工程を中断して沈殿物を除去せねばならないため、生産性が落ち、捨てられる固形分によって所望のコーティング物性を達成できないという問題点がある。
【０００８】
したがって、槽内のスラリーの分布を均一にすると共に、槽の底面における流速を最大限に高められる方案が、至急に求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、循環するスラリーの分布を均一にして、底面におけるスラリーの流速を高めることができるディッピング槽を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を達成するため、本発明によるディッピング槽は、ディップコーティングのためのスラリーを収容する本体、前記本体の外部から内部に前記スラリーが流れ込むように設けられる流入管、及び前記本体の内部から外部に前記スラリーが排出されるように設けられる排出管を含むものであって、前記流入管のうち前記本体の内部に位置する一側端部は、前記本体の側面と離隔して対面し、前記本体の底面に向かう方向に一定角度程ティルティング（ｔｉｌｔｉｎｇ）することができる。
【００１１】
前記流入管は、前記本体を貫通することができる。
【００１２】
前記流入管は、前記本体の側面に連結され得る。
【００１３】
前記流入管は、前記側面のうち上部に位置する領域に連結され得る。
【００１４】
前記流入管は、複数個が備えられ、前記複数個の流入管のうち少なくとも一対は、それぞれの一側端部が互いに逆方向に向かうように設けられ得る。
【００１５】
前記流入管は、前記本体の上端開口部を通じて前記本体の内部に引き込まれ得る。
【００１６】
前記排出管は、前記本体の側面に連結され得る。
【００１７】
前記排出管は、前記側面の最下端に連結され得る。
【００１８】
前記排出管は、前記本体の底面に連結され得る。
【００１９】
前記底面は、両側端部から中心部に行くほど低くなるように、傾いた形態を有し得る。
【００２０】
前記排出管は、前記底面のうち最も低い位置に連結され得る。
【００２１】
前記本体は、上端から下端に行くほど内部空間が狭くなるように、側面の少なくとも一部が傾いた形態を有し得る。
【００２２】
前記流入管は、前記ティルティングの角度を調節できるように、回転可能な構造で設けられ得る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一態様によれば、流入口を通じて槽内に流れ込むスラリーの流入角度を調節することで、槽の内部を循環するスラリーに含有された固形分の分布を均一にすることができるだけでなく、底面に向かうスラリーの流速を増加させることができる。
【００２４】
本発明の他の態様によれば、槽の底面が傾くように設計することで、底面に沈殿する固形分の量を最小化することができる。
【００２５】
本発明の更に他の態様によれば、槽の側面のうち少なくとも一部が底面に対して傾くように設計することで、底面の面積を最小化して底面におけるスラリーの流速を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施例を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
【００２７】
【図１】従来のディッピング槽の構造を示した斜視図である。
【図２ａ】本発明の一実施例によるディッピング槽を示した斜視図である。
【図２ｂ】図２ａに示されたディッピング槽をＡ方向から眺めたときの図である。
【図３ａ】本発明の他の実施例によるディッピング槽を示した斜視図である。
【図３ｂ】図３ａに示されたディッピング槽をＢ方向から眺めたときの図である。
【図４ａ】本発明の更に他の実施例によるディッピング槽を示した斜視図である。
【図４ｂ】図４ａに示されたディッピング槽をＡ方向から眺めたときの図である。
【図５】本発明によるディッピング槽の底面付近で現れるスラリーの流速分布と、従来のディッピング槽の底面付近で現れるスラリーの流速分布とを比較したグラフである。
【図６】本発明によるディッピング槽の底面付近で現れる固形分の含量比の分布と、従来のディッピング槽の底面付近で現れる固形分の含量比の分布とを比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自ら発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施例及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
【００２９】
まず、図２ａ及び図２ｂを参照して、本発明の一実施例によるディッピング槽１０を説明する。
【００３０】
図２ａは本発明の一実施例によるディッピング槽を示した斜視図であり、図２ｂは図２ａに示されたディッピング槽をＡ方向から眺めたときの図である。
【００３１】
図２ａ及び図２ｂを参照すれば、本発明の一実施例によるディッピング槽１０は、本体１１、流入管１２、及び排出管１３を含む。
【００３２】
前記本体１１は、ディップコーティングに使用されるスラリー（図示せず）を収容する容器であって、上端が開口した略直方体の形状を有し得る。但し、本発明の一実施例において、前記本体１１の形状は限定されず、上端が開口しており、且つ側面と底面とを備えて容器の形状を有する場合であれば、本発明の一実施例の範囲に属することは自明である。
【００３３】
前記本体１１の内部には、ガイドロールＲが設けられ、電極プレートまたはセパレータなどの製造に使用される基材Ｗが、ガイドロールＲに沿って移動しながらスラリーに浸漬されることで、ディップコーティングが行われる。
【００３４】
前記流入管１２は、本体１１の外部から内部に前記スラリーを流入させる通路であって、その一側端部１２ａが本体１１を貫通して内部に引き込まれるように設けられ得る。この場合、前記流入管１２の設置高さは特に制限されないが、本体１１内でスラリーが円滑に循環できるように、本体１１の側面のうち上部に位置する領域に連結され得る。ここで、本体１１の側面の上部に位置する領域とは、側面の高さ方向の中間地点より上側に位置する領域を意味する。
【００３５】
前記流入管１２のうち本体１１の内部に位置する一側端部１２ａは、本体１１の一側面と一定距離離隔して対面するが、本体１１の底面に向かう方向に一定角度（θ）ほどティルティングされる。したがって、前記流入管１２を通じて本体１１の内部に流入したスラリーは、本体１１の側面に沿って下降した後、底面の縁側から中心部に流れる。このような前記スラリーの移動経路は、本体１１の底面における流速低下を最小化することで、スラリーに含有される固形分が底面に沈殿する現象を最小化することができる。
【００３６】
前記流入管１２は、設置位置によってティルティング角度（θ）を調節できるように、矢印方向（図２ａ参照）に回転可能な構造で設けることができる。
【００３７】
また、前記流入管１２が複数個備えられる場合、複数個の流入管１２のうち少なくとも一対の流入管１２は、それぞれの一側端部１２ａが互いに逆方向に向かうように設けられることで、スラリーを全体的に円滑に循環させることができる。
【００３８】
一方、本発明の一実施例を示す図面には、前記流入管１２が本体１１の側面のうちＡ方向に位置する側面を貫通する場合のみが示されているが、これによって流入管１２が本体１１の内部に引き込まれる位置が限定されることはない。すなわち、前記流入管１２は、Ａ方向以外の他の方向に位置する側面を貫通して内部に引き込まれ得るだけでなく、本体１１の上端開口部から内部に引き込まれることもできる。
【００３９】
同様に、本発明の一実施例を示す図面には、前記流入管１２が本体１１の側面の両側にそれぞれ設けられた場合のみが示されているが、これによって流入管１２の個数が限定されることはない。すなわち、前記流入管１２は、ディッピング槽１０の大きさなどを考慮して、一つまたは三つ以上設けることもできる。
【００４０】
前記排出管１３は、本体１１に連結されて本体１１の内部から外部にスラリーを排出させる通路である。前記排出管１３の設置位置は、特に制限されないが、スラリーの円滑な排出のため、本体１１の側面の最下端または底面に連結され得る。この場合、本体１１内に充填されたスラリー自体の荷重による圧力によって、スラリーが排出管１３を通じて円滑に排出できる。
【００４１】
また、本発明の一実施例を示す図面には、前記排出管１３が一つ備えられた場合のみが示されているが、これによって排出管１３の個数が限定されることはない。すなわち、前記排出管１３は、ディッピング槽１０の大きさと流入管１２の個数などを考慮して、二つ以上設けることもできる。
【００４２】
上述したように、本発明の一実施例によるディッピング槽１０は、本体１１の内部に流れ込むスラリーが側面にぶつかった後、底面に向かって流れるようにする構造を有するため、底面でスラリーの流速が減少する現象を最小化し、これによってスラリーに含有された固形分が底面に沈殿する現象を最小化することができる。
【００４３】
次は、図３ａ及び図３ｂを参照して、本発明の他の実施例によるディッピング槽２０を説明する。
【００４４】
図３ａは本発明の他の実施例によるディッピング槽を示した斜視図であり、図３ｂは図３ａに示されたディッピング槽をＢ方向から眺めたときの図である。
【００４５】
図３ａ及び図３ｂを参照すれば、本発明の他の実施例によるディッピング槽２０は、本体２１、流入管２２、及び排出管２３を含む。
【００４６】
前記ディッピング槽２０は、本体２１の側面の形状及び底面の面積を除けば、上述した実施例によるディッピング槽１０と同一である。したがって、前記ディッピング槽２０の説明において重複する説明は省略し、本体２１の側面の形状及び底面の面積を主に説明する。
【００４７】
前記本体２１の側面のうち少なくとも一部は、前記本体２１が上端から下端に行くほど、内部空間が狭くなるように傾いた形態を有する。すなわち、前記ディッピング槽２０は、上端開口部の面積より底面の面積が狭い形態を有する。
【００４８】
この場合、前記スラリーの流速は、本体２１の底面に近くなるほど速くなるため、スラリーに含有された固形分が底面に沈殿する現象を最小化することができる。
【００４９】
次は、図４ａ及び図４ｂを参照して、本発明の更に他の実施例によるディッピング槽２０を説明する。
【００５０】
図４ａは本発明の他の実施例によるディッピング槽を示した斜視図であり、図４ｂは図４ａに示されたディッピング槽をＡ方向から眺めたときの図である。
【００５１】
図４ａ及び図４ｂを参照すれば、本発明の更に他の実施例によるディッピング槽３０は、本体３１、流入管３２、及び排出管３３を含む。
【００５２】
前記ディッピング槽３０は、本体３１の底面の形状及び排出管３３の設置位置を除けば、上述した実施例によるディッピング槽１０、２０と同一である。したがって、前記ディッピング槽３０の説明において重複する説明は省略し、本体３１の底面の形状及び排出管３３の設置位置を主に説明する。
【００５３】
前記本体３１の底面は、本体３１が中心部に行くほど更に深くなるように、傾いた形態を有する。このような底面の形状は、スラリーの流速が底面で減少する現象を最小化することで、スラリーに含有された固形分が底面に沈殿する現象を最小化できるだけでなく、沈殿物が底面に留まる現象を防止することができる。
【００５４】
このように、前記本体３１の底面が傾いた形態を有する場合、排出管３３は底面のうち最も低い位置、すなわち傾斜面と傾斜面とが互いに交わる位置に連結され得る。この場合、前記排出管３３は、傾斜面に沿って下降したスラリーを本体３１の外部へ効果的に排出することができる。
【００５５】
上述したように、本発明の更に他の実施例によるディッピング槽３０は、底面が傾いた形態を有することで、底面でスラリーの流速が減少する現象をより効果的に防止でき、これによってスラリーに含有される固形分が底面に沈殿する現象をより効果的に減少させることができる。
【００５６】
また、図５を参照すれば、本発明の他の実施例によるディッピング槽３０及び従来のディッピング槽１のそれぞれに現れるスラリーの流速分布を比較することができる。
【００５７】
図５は、本発明の他の実施例によるディッピング槽の底面付近で現れるスラリーの流速分布と、従来のディッピング槽の底面付近で現れるスラリーの流速分布とを比較したグラフである。
【００５８】
具体的に、図５に示されたグラフの横軸は、ディッピング槽に設けられた排出管からの距離（ｍｍ）、すなわち図４ｂを参照するとき、排出管３３から矢印方向に沿ってディッピング槽の側面に向かって移動した距離を示すものであり、縦軸は該地点における流速（ｍ／ｓ）を示すものである。
【００５９】
図５を参照して、底面に隣接した領域で現れるスラリーの流速分布をみれば、排出管に非常に近い領域を除けば、本発明の他の実施例によるディッピング槽３０の場合、約０．２０ｍ／ｓないし０．３５ｍ／ｓの範囲である一方、従来のディッピング槽１の場合、約０ないし０．２０ｍ／ｓの範囲であることが分かる。
【００６０】
底面におけるこのような流速の差は、本発明の他の実施例によるディッピング槽３０の底面で現れるスラリーに対する固形分の含量比（固形分の重量／スラリーの重量）と、従来のディッピング槽１の底面で現れるスラリーに対する固形分の含量比との差をもたらす。
【００６１】
図６は、本発明の他の実施例によるディッピング槽の底面付近で現れる固形分の含量比分布と、従来のディッピング槽の底面付近で現れる固形分の含量比分布とを示した含量比分布図である。
【００６２】
具体的に、図６に示されたグラフの横軸は、図５と同様に、排出管３３からの距離を示し、縦軸は沈殿度、すなわちスラリーの重量に対する固形分の重量比を示す。
【００６３】
図６を参照すれば、本発明の他の実施例によるディッピング槽３０の底面で現れるスラリーに対する固形分の含量比は、概ね一定である一方、従来のディッピング槽１の底面に隣接した領域では、固形分の含量比が本発明の他の実施例によるディッピング槽３０の場合より不均一であるだけでなく、その数値もより高いことが分かる。
【００６４】
具体的に、本発明の他の実施例によるディッピング槽３０の場合、約０．２００ないし０．２０５ほどの沈殿度を示す一方、従来のディッピング槽１の場合、約０．２０５ないし０．２１０の沈殿度を示す。
【００６５】
スラリー中に含有された固形分の含量比が低いほど、底面に沈殿する固形分の量は少なくなるため、このような固形分の含量比分布図を通じて、本発明の他の実施例によるディッピング槽３０が、従来のディッピング槽１より優れた性能を有することが分かる。
【００６６】
以上、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、これらによって限定されず、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは勿論である。
【図１】
0006004242.tif 000002
【図２ａ】
0006004242.tif 000003
【図２ｂ】
0006004242.tif 000004
【図３ａ】
0006004242.tif 000005
【図３ｂ】
0006004242.tif 000006
【図４ａ】
0006004242.tif 000007
【図４ｂ】
0006004242.tif 000008
【図５】
0006004242.tif 000009
【図６】
0006004242.tif 000010