WO2020040559A1 - 분산판 및 이를 포함하는 코팅 장치 - Google Patents

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장정기
임예훈
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Definitions

  • the present invention relates to a dispersion plate and a coating apparatus including the same, and more particularly, to a dispersion plate used in a fluidized bed coating apparatus and a fluidized bed coating apparatus including the same.
  • the fluidized bed coating device is a device that sprays gas from a dispersion plate to coat a fluidized particle with a polymer solution or the like to dry.
  • the dispersion plate is perforated with gas injection holes to prevent particle retention, and is composed of spout nozzles in which relatively large holes are clustered at certain portions.
  • the gas injection of the spout nozzle forms a spout area with a low particle proportion in the bed (meaning a particle layer), and the coating of the particles is performed by a polymer droplet injection nozzle located therein.
  • the coated particles are ejected to the top of the bed and then dried while descending.
  • the particle flow in the spout region should be smooth and there should be no interparticle coating interference.
  • An object of the present invention is to provide a dispersion plate and a coating apparatus including the same, which can ensure smooth particle coating performance even in a scale-up apparatus through an optimal arrangement of spout nozzles.
  • the present invention includes a plurality of gas injection holes, including a plurality of spout nozzles in which the gas injection holes are concentrated to form a cluster, wherein one spout nozzle is disposed at the center of the distribution plate.
  • a plurality of spout nozzles arranged along a plurality of virtual concentric circles from the center of the distribution plate to the edge of the distribution plate, with respect to two adjacent virtual concentric circles, along the outer concentric circles relative to the center of the distribution plate.
  • the number of spout nozzles is twice the number of spout nozzles arranged along the inner concentric circles, and the spacing of spout nozzles arranged along the outer concentric circles is equal to half the spacing of spout nozzles arranged along the inner concentric circles. to provide.
  • the spacing between each concentric circle may be the same, and the spacing between each spout nozzle disposed in the same concentric circle may be the same.
  • each spout nozzle may be 2 to 20% of the diameter of the dispersion plate
  • the spacing between each concentric circle may be 5 to 40% of the diameter of the dispersion plate and 50 to 400% of the diameter of the spout nozzle.
  • the opening ratio of the gas injection hole may be different for each region between the concentric circles except for the spout nozzle.
  • the opening ratio of the first region corresponding to the outer side of the outermost concentric circle may be smaller than the opening ratio of the second region adjacent to the first region, and the opening ratio of the first region may be the inside of the innermost concentric circle.
  • the opening ratio of the third region may be smaller than that of the third region, and the opening ratio of the second region may be larger than or equal to the opening ratio of the third region.
  • the opening ratio of the second region may be 2 to 5 times the opening ratio of the first region
  • the opening ratio of the third region may be 1.5 to 4 times the opening ratio of the first region
  • the opening of the second region The ratio may be 0.5 to 2 times the opening ratio of the third region.
  • the flow rate of the spout nozzle may be different for each concentric circle.
  • the present invention is a chamber; And it provides a coating apparatus comprising the above-described dispersion plate installed in the chamber.
  • the coating apparatus according to the invention may further comprise a structure arranged in the wind box formed at the bottom of the dispersion plate to guide the gas flow.
  • the structure is formed throughout the radial direction of the chamber having a hole in the center to direct the gas flow toward the center of the chamber; And a second structure disposed concentrically with the first structure on the first structure and partially formed except the chamber wall side with respect to the chamber radial direction to guide the gas flow toward the chamber wall.
  • the first structure may be disposed in a tapered region in which the diameter of the chamber decreases downwardly, and the diameter of the second structure may be 20 to 50% of the chamber diameter and 50 to 150% of the hole diameter of the first structure.
  • the distance between the first structure and the second structure may be 20 to 150% of the diameter of the second structure.
  • FIG. 1 is a block diagram of a coating apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a dispersion plate according to the present invention.
  • Figure 4 compares the effect of particle distribution according to the change in the opening ratio for each dispersion plate region.
  • Figure 5 compares the influence of the flow rate deviation according to the installation of the wind box structure.
  • the coating apparatus according to the present invention may be a fluidized bed coating apparatus for drying by coating the coating liquid on the fluidized particles by spraying gas from the dispersion plate.
  • the kind of particles is not particularly limited and may be, for example, fertilizer particles.
  • the particle size, the charged amount and the like are not particularly limited and can be appropriately set.
  • the type of coating liquid is not particularly limited and may be, for example, a polymer solution.
  • the spraying speed and coating amount of the coating liquid are not particularly limited and can be appropriately set.
  • the kind of gas is not specifically limited, For example, air, hot air air, etc. can be used.
  • the flow velocity of the gas is not particularly limited and can be appropriately set.
  • the dispersion plate according to the present invention is applicable to other fluidized bed reactors in addition to the coating apparatus.
  • the coating apparatus may be composed of a chamber 100, a dispersion plate 200, a spout nozzle 210, a wind box structure (300, 310) and the like.
  • the chamber 100 is a coating apparatus body, which may be configured in a cylindrical shape or the like, and may include a taper region having a diameter thereof downwardly.
  • the chamber 100 may include a particle inlet through which particles to be coated are introduced, a particle outlet through which coated particles are discharged, a gas inlet through which gas is introduced, and a gas outlet through which gas is discharged.
  • the size, material, etc. of the chamber 100 are not specifically limited, It can set suitably.
  • the dispersion plate 200 may be installed throughout the cross section of the chamber 100 in the horizontal direction, for example.
  • the dispersion plate 200 may be composed of a disc.
  • the diameter of the dispersion plate 200 may be the same as the inner diameter of the chamber 100.
  • the position and the number of the dispersion plate 200 in the chamber are not particularly limited, and for example, one or two or more may be disposed in the lower or middle region of the chamber 100.
  • the diameter, thickness, material, etc. of the dispersion plate 200 are not particularly limited and can be appropriately set.
  • the dispersion plate 200 may be mounted or fixed to the chamber 100 by a supporting member, screwing, welding, or the like.
  • the dispersion plate 200 may include a plurality of gas injection holes over the entire area of the dispersion plate 200, and may include a plurality of spout nozzles 210 in which the gas injection holes are densely clustered. Since the gas injection holes are very fine in size and are very large in number, they are not separately shown or indicated in the drawings.
  • the gas injection hole is also formed in the inner region of the spout nozzle 210 (distribution plate region in which the spout nozzle is formed, the spout nozzle region), and also in the outer region of the spout nozzle 210 (other regions of the dispersion plate except the spout nozzle).
  • the gas injection holes formed in the inner region of the spout nozzle 210 are concentrated at a more dense interval than the gas injection holes formed in the outer region of the spout nozzle 210. That is, the spout nozzle 210 may refer to an area of the dispersion plate 200 that can be visually distinguished from other areas of the dispersion plate 200 except for the spout nozzle 210 due to the difference in the density of the gas injection holes. Specifically, the spout nozzle 210 may refer to an area of the dispersion plate 200 in which the density of gas injection holes is higher than other areas of the dispersion plate 200 except for the spout nozzle 210. The difference in density between two regions (inner region and outer region of spout nozzle) is not particularly limited and can be appropriately set.
  • the gas injection holes are formed through the dispersion plate 200 in the thickness direction of the dispersion plate 200, and the gas flows in from the bottom of the dispersion plate 200 and then passes through the plurality of gas injection holes, and the upper portion of the dispersion plate 200. It can be injected into.
  • the diameter, number, and spacing of the gas injection holes are not particularly limited and may be appropriately set. However, the diameter of the gas injection holes should be smaller than the particle diameter.
  • the diameter of the gas injection hole formed in the inner region of the spout nozzle 210 is preferably larger than the diameter of the gas injection hole formed in the outer region of the spout nozzle 210, but may be the same or smaller.
  • Figure 2 is a block diagram of the dispersion plate according to the present invention, illustrating the optimum arrangement of the spout nozzle.
  • the gas injection holes were increased in number by the size of the diffuser plate while maintaining its original size, in order to suppress the occurrence of flow dead zones.
  • the optimum arrangement of the spout nozzle was able to cover the increased area. As a result of the optimal spout nozzle placement, the concentric placement was found to be the best.
  • a concentric circle arrangement refers to a plurality of (at least two) imaginary circles, with the center of each imaginary circle being the same as the center of the dispersion plate, the diameter of each imaginary circle increasing from inside to outside, and the spout nozzle
  • the plurality of spout nozzles may be disposed along the circumference of the virtual circle, and the center of each spout nozzle may be positioned at the circumference of the virtual circle.
  • the optimal arrangement of the spout nozzles is a concentric arrangement, where one spout nozzle 212 is disposed at the center of the dispersion plate 200, and the dispersion plate is separated from the center of the dispersion plate 200.
  • a plurality of spout nozzles 214, 216 are disposed along the plurality of virtual concentric circles 201, 202 to the edge of 200, with respect to two adjacent virtual concentric circles 201, 202, the center of the distribution plate 200.
  • the number of spout nozzles 216 disposed along the outer concentric circles 202 is twice the number of spout nozzles 214 disposed along the inner concentric circles 201,
  • the spacing of the spout nozzles 216 disposed along is half of the spacing of the spout nozzles 214 disposed along the inner concentric circles 201 (that is, 1/2 or 0.5 times).
  • one spout nozzle 212 is disposed at the center of the distribution plate 200, and six spout nozzles 214 are disposed at 60-degree intervals in the first concentric circle 201 near the center of the distribution plate 200. Twelve spout nozzles 216 are disposed in the second concentric circles 202 disposed outside the first concentric circles 201 and larger in diameter than the first concentric circles 201 at intervals of 30 degrees.
  • one spout nozzle 212 is located at the center, six spout nozzles 214 are located at the next concentric circle 201 at 60 degree intervals, and then 30 degrees apart at the concentric circle 202. 12 spout nozzles 216 are located.
  • the spout nozzle arrangement begins at one center and extends to larger concentric circles.
  • the spout nozzle 216 of the outer concentric circle 202 is characterized in that the angle is compared with the arrangement of the spout nozzle 214 of the inner concentric circle 201 is half, the number is doubled.
  • this concentric spout nozzle arrangement facilitates particle coating due to maintaining the independence of each spout area, and may be advantageous for suppressing agglomeration due to particle surface stickiness due to the development of a dry bed top dry area.
  • more concentric circles such as a third concentric circle and a fourth concentric circle may be formed according to the sizes of the chamber 100 and the dispersion plate 200.
  • 24 spout nozzles may be arranged at 15 degree intervals.
  • the number of spout nozzles 214 may start from two to five less than six, or more than six or more than six in the first concentric circle 201.
  • Each concentric circle 201, 202 is arranged concentrically sharing the center of the dispersion plate 202.
  • the interval between the concentric circles 201 and 202 that is, the difference in radius between the concentric circles 201 and 202, is preferably the same for each concentric circles 201 and 202, but may be different.
  • the spacing between the spout nozzles 214 and 216 disposed in the same concentric circles 201 and 202 is also preferably the same, but may be different.
  • each spout nozzle 212, 214, 216 is not particularly limited and may be, for example, 2 to 20%, 5 to 15%, or 8 to 12% of the diameter of the dispersion plate 200 independently.
  • the spacing between the concentric circles 201 and 202 is not particularly limited, and may be, for example, 5 to 40%, 10 to 30%, or 15 to 25% of the diameter of the dispersion plate 200 independently.
  • the spacing between the respective concentric circles 201 and 202 may be, for example, 50 to 400% (ie, 0.5 to 4 times), 100 to 300% (ie, independently of the diameter of the spout nozzles 212, 214, and 216, respectively). 1 to 3 times) or 150 to 250% (ie, 1.5 to 2.5 times).
  • the spout nozzles 212, 214, and 216 may be provided with atomizers in the form of holes or nozzles capable of spraying the coating liquid.
  • One atomizer may be formed in the center of the spout nozzle, and a plurality of atomizers may be formed in the center area.
  • the diameter of the atomizer is preferably larger than the diameter of the gas injection hole, but is not limited thereto.
  • one or more gas injection holes formed in the spout nozzle may be used as an atomizer.
  • the coating liquid may be moved and sprayed through a carrier gas (air, etc.).
  • FIG. 3 is a comparison of particle observations by spout nozzle arrangement, based on a particle volume ratio of 0.3.
  • 19 spout nozzles which are the same as in Example 1 are disposed, and one spout nozzle is disposed in the center of the dispersion plate, but the outermost spout nozzles are disposed on concentric circles. It is not.
  • the middle view of FIG. 3 shows the particle distribution from above, and the lower view of FIG. 3 shows the particle distribution from the side.
  • Example 1 it can be seen that the spout area is well developed due to the optimal arrangement of the spout nozzle, and the particle spouting area is smoothly flown, so that the particle coating efficiency is improved because there is no interparticle coating interference phenomenon. .
  • the opening ratio of the gas injection hole may be different for the regions 205, 206, and 207 between the concentric circles 201 and 202 except for the spout nozzles 212, 214, and 216.
  • the opening ratio may mean a ratio of the area (total area of the gas injection holes) occupied by a plurality of gas injection holes formed in the corresponding area based on the total area of the corresponding area including the gas injection holes. In this case, the areas of the spout nozzles 212, 214, and 216 may be excluded from the calculation.
  • the opening ratio of the first region 205 corresponding to the outer side of the outermost concentric circle 202 may be smaller than the opening ratio of the second region 206 adjacent to the first region 205.
  • the opening ratio of the 205 may be smaller than the opening ratio of the third region 207 corresponding to the inside of the innermost concentric circle 201. That is, the opening ratio of the first region 205 may be the smallest.
  • the opening ratio of the second region 206 may be greater than or equal to the opening ratio of the third region 207.
  • the number of gas injection holes may be set differently, or the number may be set the same, but the diameter of the gas injection holes may be set differently. That is, the opening ratio can be adjusted by adjusting the number and / or diameter of the gas injection holes.
  • the opening ratio of the second region 206 may be 2 to 5 times or 3 to 4 times the opening ratio of the first region 205, and the opening ratio of the third region 207 may be the first ratio. It may be 1.5 to 4 times or 2 to 3 times the opening ratio of the first region 205, and the opening ratio of the second region 206 may be 0.5 to 2 times or 1 to 1.5 times the opening ratio of the third region 207. May be, but is not limited thereto.
  • Example 2 the whole dispersion plate was comprised by one area
  • the outermost region is set as the first region, and all of the inside thereof is set as the second region, wherein the opening ratio of the first region is 2.8%, and the opening ratio of the second region is It was set at 9.6%, which is about 3.42 times.
  • the outermost region is set as the first region, and the inside thereof is sequentially set as the second region and the third region, with the opening ratio of the first region being 2.8%, and the opening ratio of the second region. Is 9.6%, which is about 3.42 times the first area, and the opening ratio of the third area is set to 7.7%, which is 2.75 times the first area.
  • the opening ratio of the second region was about 1.25 times that of the third region.
  • Example 3 Compared with Example 2, in Examples 3 and 4 there was no or reduced high density particle area.
  • the flow rate of the spout nozzle may be different for each concentric circle. As such, independence of the spout area may be further secured by adjusting the flow rate of the concentric inner and outer spout nozzles.
  • the coating apparatus according to the present invention is disposed in a wind box (distribution plate lower space) formed in the lower portion of the distribution plate 200 to guide the gas flow structure (300, 310) It may further include.
  • the structures 300 and 310 may include: a first structure 300 formed throughout the radial direction of the chamber 100 and having a hole 302 at the center to direct gas flow toward the center of the chamber 100; And concentrically with the first structure 300 on the first structure 300, and partially formed except for the wall side of the chamber 100 with respect to the radial direction of the chamber 100 to form a gas flow in the chamber 100. It may include a second structure 310 leading to the wall of the).
  • the structures 300 and 310 may be installed in the chamber 100 in, for example, a horizontal direction (cross-sectional direction).
  • the first structure 300 may be installed over the entire cross section of the chamber 100, and the second structure 310 may be partially installed to be spaced apart from the inner wall of the chamber 100.
  • the structures 300 and 310 may be formed of disks, respectively, and the diameter of the first structure 300 may be the same as the inner diameter of the chamber 100.
  • the structures 300 and 310 may be composed of three or more.
  • the thickness and the material of the structures 300 and 310 are not particularly limited and can be appropriately set.
  • the first structure 300 may be mounted or fixed to the chamber 100 by a supporting member, screwing, welding, or the like.
  • the second structure 310 may be mounted or fixed to be spaced apart from the inner wall of the chamber 100 by a supporting member, a connecting member, or the like.
  • the first structure 300 may be disposed in the tapered region in which the diameter of the chamber 100 decreases downward, but is not limited thereto.
  • the second structure 310 may be disposed in a boundary region between the uniform diameter region and the tapered region of the chamber 100, but is not limited thereto.
  • the diameter of the first structure 300 may be greater than or equal to the diameter of the second structure 310.
  • the diameter of the second structure 310 is not particularly limited, and may be, for example, 20 to 50%, 25 to 45%, or 30 to 40% of the diameter of the chamber 100.
  • the diameter of the second structure 310 may be 50 to 150%, 70 to 130%, or 90 to 110% of the diameter of the hole 302 of the first structure (300).
  • the distance between the first structure 300 and the second structure 310 is not particularly limited, and may be, for example, 20 to 150%, 50 to 120%, or 70 to 100% of the diameter of the second structure 310. .
  • the hole 302 of the first structure 300 may be formed by penetrating the first structure 300 in the thickness direction of the first structure 300 in the central region of the first structure 300.
  • the hole 302 may be formed in a circular shape and may be formed concentrically with the center of the first structure 300.
  • One or more holes 302 may be formed in the central area.
  • the diameter of the hole 302 is not particularly limited, and may be, for example, 20 to 80%, 30 to 70%, or 40 to 60% of the diameter of the first structure 300.
  • Holes may also be formed in the second structure 310.
  • the gas flow may be induced not only toward the inner wall of the chamber 100 but also toward the center of the chamber 100.
  • the position, shape, number, diameter, etc. of the hole are not particularly limited and can be appropriately set.
  • FIG. 5 compares the influence of the flow rate variation on the installation of the wind box structure (maximum gas velocity 25 m / s).
  • the flow rate deviation (dispersion plate flow rate deviation) of the gas (air etc.) which flows into a plate can be reduced.
  • the flow rate deviation may be a deviation from the average flow rate obtained after measuring the flow rates of the plurality of localized regions over the entire distribution plate.
  • the flow rate can be measured directly using a sensor or by computer simulation.
  • Example 1 without the wind box structure, the gas flow was deflected toward one (left) inner wall of the chamber in the wind box region below the dispersion plate, so that the dispersion plate flow rate deviation was 0.90. As a result, the gas flow was uneven even on the top of the dispersion plate.
  • Example 5 with a wind box structure, the flow of gas in the first structure was directed towards the center of the chamber and then evenly distributed throughout the entire area of the chamber while striking the second structure, resulting in a remarkable flow rate deviation of 0.61. Shrunk. As a result, the gas flow was uniform even at the top of the dispersion plate.

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Abstract

본 발명은 분산판 및 이를 포함하는 코팅 장치에 관한 것으로, 복수의 기체 분사 홀을 포함하되, 기체 분사 홀이 밀집되어 군집을 이루는 복수의 스파우트 노즐을 포함하는 분산판으로서, 분산판의 중심에 1개의 스파우트 노즐이 배치되고, 분산판의 중심으로부터 분산판의 가장자리까지 복수의 가상 동심원을 따라 복수의 스파우트 노즐이 배치되되, 인접하는 두 가상 동심원에 대해, 분산판의 중심을 기준으로, 바깥쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 개수는 안쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 개수의 2배이며, 바깥쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 배치 간격은 안쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 배치 간격의 절반인 분산판을 제공한다.

Description

분산판 및 이를 포함하는 코팅 장치
본 발명은 분산판 및 이를 포함하는 코팅 장치에 관한 것으로, 특히 유동층 코팅 장치에 사용되는 분산판 및 이를 포함하는 유동층 코팅 장치에 관한 것이다.
유동층 코팅 장치는 분산판에서 기체를 분사하여 유동화된 입자에 폴리머 용액 등을 코팅시켜 건조하는 장치이다.
분산판은 입자 정체를 방지하고자 기체 분사 홀이 타공되어 있으며, 일정 부분마다 상대적으로 큰 홀이 군집을 이루고 있는 스파우트 노즐(spout nozzle)로 구성되어 있다.
스파우트 노즐의 기체 분사에 의해 베드(bed, 입자층을 의미) 내 입자 비율이 낮은 스파우트 영역이 형성되고, 이곳에 위치한 폴리머 액적 분사 노즐에 의해 입자의 코팅이 이루어진다. 코팅이 완료된 입자는 베드 상부로 분출된 후 하강하면서 건조가 이루어진다.
입자 코팅 효율을 높이기 위해서는, 스파우트 영역에서 입자 유동이 원활히 이루어져 입자간 코팅 간섭현상이 없어야 한다.
장치 스케일-업(scale-up) 시 기존 분산판을 선형 스케일-업 할 경우, 기체 분사 홀의 피치(pitch, 간격)가 벌어지게 되어 입자 유동 데드 존(dead zone)의 발생 가능성이 있으며, 커진 홀에 의해 입자의 빠짐 현상의 발생 가능성이 있다. 따라서, 홀 크기는 생산되는 입자 크기보다 작아야 한다.
장치를 스케일-업 하게 된다면, 위의 스파우트 영역을 잘 발달시킬 수 있는 스파우트 노즐의 최적 배치가 필요하다.
만일, 스파우트 노즐 배치가 엉성할 경우, 입자 코팅 영역이 서로 간섭을 받아 코팅이 불균일하게 이루어지는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은 스파우트 노즐의 최적 배치를 통해 스케일-업 장치에서도 원활한 입자 코팅성능을 확보할 수 있는 분산판 및 이를 포함하는 코팅 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해, 복수의 기체 분사 홀을 포함하되, 기체 분사 홀이 밀집되어 군집을 이루는 복수의 스파우트 노즐을 포함하는 분산판으로서, 분산판의 중심에 1개의 스파우트 노즐이 배치되고, 분산판의 중심으로부터 분산판의 가장자리까지 복수의 가상 동심원을 따라 복수의 스파우트 노즐이 배치되되, 인접하는 두 가상 동심원에 대해, 분산판의 중심을 기준으로, 바깥쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 개수는 안쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 개수의 2배이며, 바깥쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 배치 간격은 안쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 배치 간격의 절반인 분산판을 제공한다.
본 발명에서 각 동심원간의 간격은 동일할 수 있고, 동일 동심원 내에 배치된 각 스파우트 노즐간의 간격은 동일할 수 있다.
본 발명에서 각 스파우트 노즐의 직경은 분산판 직경 대비 2 내지 20%일 수 있고, 각 동심원간의 간격은 분산판 직경 대비 5 내지 40% 그리고 스파우트 노즐 직경 대비 50 내지 400%일 수 있다.
본 발명에서 스파우트 노즐을 제외한 각 동심원 사이의 영역마다 기체 분사 홀의 개구 비율이 다를 수 있다.
본 발명에서 최외측 동심원의 바깥쪽에 해당하는 제1영역의 개구 비율은 제1영역과 인접한 제2영역의 개구 비율보다 작을 수 있고, 제1영역의 개구 비율은 최내측 동심원의 안쪽에 해당하는 제3영역의 개구 비율보다 작을 수 있으며, 제2영역의 개구 비율은 제3영역의 개구 비율보다 크거나 동일할 수 있다.
본 발명에서 제2영역의 개구 비율은 제1영역의 개구 비율의 2 내지 5배일 수 있고, 제3영역의 개구 비율은 제1영역의 개구 비율의 1.5 내지 4배일 수 있으며, 제2영역의 개구 비율은 제3영역의 개구 비율의 0.5 내지 2배일 수 있다.
본 발명에서 각 동심원마다 스파우트 노즐의 유량이 다를 수 있다.
또한, 본 발명은 챔버; 및 챔버 내부에 설치되는 상술한 분산판을 포함하는 코팅 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 코팅 장치는 분산판의 하부에 형성된 윈드 박스 내에 배치되어 기체 흐름을 안내하는 구조물을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에서 구조물은 챔버 직경방향 전체에 걸쳐 형성되고 중앙에 홀을 구비하여 기체 흐름을 챔버 중앙 쪽으로 유도하는 제1구조물; 및 제1구조물 상부에 제1구조물과 동심으로 배치되고, 챔버 직경방향에 대해 챔버 벽 쪽을 제외하고 부분적으로 형성되어 기체 흐름을 챔버 벽 쪽으로 유도하는 제2구조물을 포함할 수 있다.
본 발명에서 제1구조물은 챔버의 직경이 아래쪽으로 감소하는 테이퍼 영역에 배치될 수 있고, 제2구조물의 직경은 챔버 직경 대비 20 내지 50% 그리고 제1구조물의 홀 직경 대비 50 내지 150%일 수 있으며, 제1구조물과 제2구조물의 간격은 제2구조물 직경 대비 20 내지 150%일 수 있다.
본 발명에 따르면, 스파우트 노즐의 최적 배치를 통해 스케일-업 장치에서도 원활한 입자 코팅성능을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 코팅 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 분산판의 구성도이다.
도 3은 스파우트 노즐 배치별 입자 관찰을 비교한 것이다.
도 4는 분산판 영역별 개구 비율 변경에 따른 입자 분포 영향을 비교한 것이다.
도 5는 윈드 박스 구조물의 설치에 따른 유속 편차 영향을 비교한 것이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 코팅 장치는 분산판에서 기체를 분사하여 유동화된 입자에 코팅액을 코팅시켜 건조하는 유동층 코팅 장치일 수 있다. 입자의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 비료 입자일 수 있다. 입자의 크기 및 투입량 등은 특별히 제한되지 않고, 적절하게 설정할 수 있다. 코팅액의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 폴리머 용액일 수 있다. 코팅액의 분사속도 및 코팅량 등은 특별히 제한되지 않고, 적절하게 설정할 수 있다. 기체의 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 공기, 열풍 공기 등을 사용할 수 있다. 기체의 유속 등은 특별히 제한되지 않고, 적절하게 설정할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 분산판은 코팅 장치 이외에 다른 유동층 반응기에도 적용 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 코팅 장치의 구성도로서, 코팅 장치는 챔버(100), 분산판(200), 스파우트 노즐(210), 윈드 박스 구조물(300, 310) 등으로 구성될 수 있다.
챔버(100)는 코팅 장치 본체로서, 원통형 등으로 구성될 수 있고, 하부에는 직경이 아래쪽으로 감소하는 테이퍼(taper) 영역을 포함할 수 있다. 또한, 챔버(100)는 코팅될 입자가 유입되는 입자 유입구, 코팅된 입자가 배출되는 입자 배출구, 기체가 유입되는 기체 유입구, 기체가 배출되는 기체 배출구를 구비할 수 있다. 챔버(100)의 크기 및 재질 등은 특별히 제한되지 않고, 적절하게 설정할 수 있다.
분산판(200)은 챔버(100) 내부에 예를 들어 수평방향으로 챔버(100)의 횡단면 전체에 걸쳐 설치될 수 있다. 챔버(100)가 원통형 챔버일 경우, 분산판(200)은 원판으로 구성될 수 있다. 이 경우, 분산판(200)의 직경은 챔버(100)의 내경과 동일할 수 있다. 분산판(200)의 챔버 내 위치와 개수는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 챔버(100)의 하부 또는 중간 영역에 1개 또는 2개 이상으로 배치될 수 있다. 분산판(200)의 직경과 두께 및 재질 등은 특별히 제한되지 않고, 적절하게 설정할 수 있다. 분산판(200)은 지지부재, 나사결합, 용접 등에 의해 챔버(100)에 장착되거나 고정될 수 있다.
분산판(200)은 분산판(200)의 전체 영역에 걸쳐 복수의 기체 분사 홀을 포함하되, 기체 분사 홀이 밀집되어 군집을 이루는 복수의 스파우트 노즐(210)을 포함할 수 있다. 기체 분사 홀은 그 크기가 매우 미세하고(fine hole) 개수도 아주 많으므로, 도면에서는 별도로 나타내거나 표시하지 않았다. 기체 분사 홀은 스파우트 노즐(210)의 내부 영역(스파우트 노즐이 형성된 분산판 영역, 스파우트 노즐 영역)에도 형성되고, 스파우트 노즐(210)의 외부 영역(스파우트 노즐을 제외한 분산판의 다른 영역)에도 형성되며, 스파우트 노즐(210)의 내부 영역에 형성된 기체 분사 홀이 스파우트 노즐(210)의 외부 영역에 형성된 기체 분사 홀보다 더 조밀한 간격으로 집중적으로 모여 있다. 즉, 스파우트 노즐(210)은 기체 분사 홀의 밀집도 차이에 의해 스파우트 노즐(210)을 제외한 분산판(200)의 다른 영역과 시각적으로 구분될 수 있는 분산판(200)의 영역을 의미할 수 있다. 구체적으로는, 스파우트 노즐(210)은 기체 분사 홀의 밀집도가 스파우트 노즐(210)을 제외한 분산판(200)의 다른 영역보다 높은 분산판(200)의 영역을 의미할 수 있다. 두 영역(스파우트 노즐의 내부 영역 및 외부 영역)간의 밀집도 차이는 특별히 제한되지 않고, 적절하게 설정할 수 있다.
기체 분사 홀은 분산판(200)의 두께 방향으로 분산판(200)을 관통하여 형성되고, 기체는 분산판(200) 아래쪽으로부터 유입된 후 다수의 기체 분사 홀을 통과하면서 분산판(200) 위쪽으로 분사될 수 있다. 기체 분사 홀의 직경과 개수 및 간격 등은 특별히 제한되지 않고, 적절하게 설정할 수 있으며, 다만 기체 분사 홀의 직경은 입자 직경보다 작아야 한다. 스파우트 노즐(210)의 내부 영역에 형성된 기체 분사 홀의 직경은 스파우트 노즐(210)의 외부 영역에 형성된 기체 분사 홀의 직경보다 큰 것이 바람직하나, 동일하거나 더 작을 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 분산판의 구성도로서, 스파우트 노즐의 최적 배치를 예시한 것이다. 장치 스케일-업에서 기체 분사 홀은 유동 데드 존 발생을 억제하고자, 기존 크기를 유지한 채 늘어난 분산판 면적만큼 개수를 증가시켰다. 또한, 늘어난 면적을 커버할 수 있는 스파우투 노즐의 최적 배치를 진행하였다. 스파우트 노즐 최적 배치를 진행한 결과, 동심원 배치가 가장 우수한 것으로 판명되었다.
동심원 배치란 복수 개(적어도 2개 이상)의 가상의 원을 상정하되, 각 가상원의 중심은 분산판의 중심과 동일하고, 각 가상 원의 직경은 안쪽으로부터 바깥쪽으로 갈수록 커지며, 스파우트 노즐은 해당 가상 원의 둘레를 따라 복수 개로 배치되되, 각 스파우트 노즐의 중심은 가상 원의 둘레에 위치하는 것을 의미할 수 있다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 스파우트 노즐의 최적 배치는 동심원 배치로서, 분산판(200)의 중심에 1개의 스파우트 노즐(212)이 배치되고, 분산판(200)의 중심으로부터 분산판(200)의 가장자리까지 복수의 가상 동심원(201, 202)을 따라 복수의 스파우트 노즐(214, 216)이 배치되되, 인접하는 두 가상 동심원(201, 202)에 대해, 분산판(200)의 중심을 기준으로, 바깥쪽 동심원(202)을 따라 배치된 스파우트 노즐(216)의 개수는 안쪽 동심원(201)을 따라 배치된 스파우트 노즐(214)의 개수의 2배이며, 바깥쪽 동심원(202)을 따라 배치된 스파우트 노즐(216)의 배치 간격은 안쪽 동심원(201)을 따라 배치된 스파우트 노즐(214)의 배치 간격의 절반(즉, 1/2 또는 0.5배)인 것을 특징으로 한다.
도 2에는 분산판(200)의 중심에 1개의 스파우트 노즐(212)이 배치되고, 분산판(200)의 중심에 가까운 제1동심원(201)에는 60도 간격으로 6개의 스파우트 노즐(214)이 배치되며, 제1동심원(201)의 바깥쪽에 위치하고 제1동심원(201)보다 직경이 큰 제2동심원(202)에는 30도 간격으로 12개의 스파우트 노즐(216)이 배치되어 있다.
이와 같이, 동심원 배치는 중심에 1개의 스파우트 노즐(212)이 위치해 있고, 다음 동심원(201)에는 60도 간격으로 6개의 스파우트 노즐(214)이 위치해 있으며, 그 다음 동심원(202)에는 30도 간격으로 12개의 스파우트 노즐(216)이 위치해 있다. 분산판(200)이 커질수록 스파우트 노즐 배치는 중앙 한 개에서 시작하여 보다 큰 동심원으로 확장된다. 이때 바깥 동심원(202)의 스파우트 노즐(216)은 안쪽 동심원(201)의 스파우트 노즐(214) 배치 대비 각도는 절반, 개수는 2배가 되게 배치되는 특징이 있다.
이와 같이 동심원으로 확장되는 스파우트 노즐 배치를 적용한다면, 각 스파우트 영역의 독립성 유지로 인해 입자 코팅이 원활하며, 입자 베드 상부 건조 영역의 발달로 인해 입자 표면 끈적임에 의한 뭉침 현상 억제에 유리할 것이다.
도 2에는 2개의 동심원만 예시되었지만, 챔버(100)와 분산판(200)의 크기에 따라 제3동심원 및 제4동심원 등 더 많은 동심원 배치가 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제3동심원의 경우, 스파우트 노즐은 15도 간격으로 24개가 배치될 수 있다. 또한, 스파우트 노즐(214)의 개수는 제1동심원(201)에서 6개가 아니라, 6개보다 적은 2개 내지 5개부터 시작하거나, 6개보다 많은 7개 이상 등으로 시작할 수도 있다.
각 동심원(201, 202)은 분산판(202)의 중심을 공유하여 동심으로 배치된다. 각 동심원(201, 202)간의 간격, 즉 각 동심원(201, 202)의 반경 차이는 각 동심원(201, 202)마다 동일한 것이 바람직하나, 다르게 할 수도 있다. 또한, 동일 동심원(201, 202) 내에 배치된 각 스파우트 노즐(214, 216)간의 간격도 동일한 것이 바람직하나, 다르게 할 수도 있다.
각 스파우트 노즐(212, 214, 216)의 직경은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 각각 독립적으로 분산판(200) 직경 대비 2 내지 20%, 5 내지 15% 또는 8 내지 12%일 수 있다.
각 동심원(201, 202)간의 간격은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 각각 독립적으로 분산판(200) 직경 대비 5 내지 40%, 10 내지 30% 또는 15 내지 25%일 수 있다. 또한, 각 동심원(201, 202)간의 간격은 예를 들어 각각 독립적으로 스파우트 노즐(212, 214, 216) 직경 대비 50 내지 400%(즉, 0.5배 내지 4배), 100 내지 300%(즉, 1배 내지 3배) 또는 150 내지 250%(즉, 1.5배 내지 2.5배)일 수 있다.
스파우트 노즐(212, 214, 216)은 코팅액을 분사할 수 있는 홀 또는 노즐 형태의 아토마이저(atomizer)를 구비할 수 있다. 아토마이저는 스파우트 노즐의 중앙에 1개가 형성될 수 있고, 또한 중앙 영역에 복수 개로 형성될 수도 있다. 아토마이저의 직경은 기체 분사 홀의 직경보다 큰 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 스파우트 노즐 내부에 형성된 1개 이상의 기체 분사 홀을 아토마이저로 사용할 수도 있다. 코팅액은 캐리어 가스(carrier gas, 공기 등)를 통해 이동 및 분사될 수 있다.
도 3은 스파우트 노즐 배치별 입자 관찰을 비교한 것으로, 입자 부피비 0.3을 기준으로 한 것이다. 도 3의 상부 도면을 참고하면, 비교예 1의 경우 실시예 1과 동일한 19개의 스파우트 노즐이 배치되고, 분산판의 중심에 1개의 스파우트 노즐이 배치되어 있으나, 최외측 스파우트 노즐들은 동심원 상에 배치되어 있지 않다.
비교예 2의 경우, 실시예 1보다 2개 많은 21개의 스파우트 노즐이 배치되고, 전체가 동심원 배치를 이루지만, 분산판의 중심에 스파우트 노즐이 없다.
비교예 3의 경우, 21개의 스파우트 노즐이 배치되고, 분산판의 중심에 1개의 스파우트 노즐이 배치되어 있으나, 최외측에서 두 번째 라인의 스파우트 노즐들은 동심원 상에 배치되어 있지 않다.
도 3의 중간 도면은 입자 분포를 위쪽에서 관찰한 것이고, 도 3의 하부 도면은 입자 분포를 옆쪽에서 관찰한 것이다. 비교예들과 달리, 실시예 1에서는 스파우트 노즐의 최적 배치로 인해 스파우트 영역이 잘 발달하였음을 확인할 수 있고, 스파우트 영역에서 입자 유동이 원활히 이루어져 입자간 코팅 간섭현상이 없어서 입자 코팅 효율을 높일 수 있다.
도 2 및 4를 참고하면, 스파우트 노즐(212, 214, 216)을 제외한 각 동심원(201, 202) 사이의 영역(205, 206, 207)마다 기체 분사 홀의 개구 비율이 다를 수 있다. 개구 비율(opening ratio)은 기체 분사 홀을 포함한 해당 영역의 전체 면적을 기준으로 해당 영역에 형성된 다수의 기체 분사 홀들이 차지하는 면적(기체 분사 홀의 총 면적)의 비율을 의미할 수 있다. 이때, 스파우트 노즐(212, 214, 216)의 면적은 계산에서 제외될 수 있다.
구체적으로, 최외측 동심원(202)의 바깥쪽에 해당하는 제1영역(205)의 개구 비율은 제1영역(205)과 인접한 제2영역(206)의 개구 비율보다 작을 수 있고, 제1영역(205)의 개구 비율은 최내측 동심원(201)의 안쪽에 해당하는 제3영역(207)의 개구 비율보다 작을 수 있다. 즉, 제1영역(205)의 개구 비율이 가장 작을 수 있다. 또한, 제2영역(206)의 개구 비율은 제3영역(207)의 개구 비율보다 크거나 동일할 수 있다.
각 영역별로 개구 비율을 다르게 설정함에 있어서, 기체 분사 홀의 개수를 다르게 설정하거나, 개수를 동일하게 설정하되 기체 분사 홀의 직경을 다르게 설정할 수 있다. 즉, 개구 비율은 기체 분사 홀의 개수 및/또는 직경의 조절을 통해 조절할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 제2영역(206)의 개구 비율은 제1영역(205)의 개구 비율의 2 내지 5배 또는 3 내지 4배일 수 있고, 제3영역(207)의 개구 비율은 제1영역(205)의 개구 비율의 1.5 내지 4배 또는 2 내지 3배일 수 있으며, 제2영역(206)의 개구 비율은 제3영역(207)의 개구 비율의 0.5 내지 2배 또는 1 내지 1.5배일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 4는 분산판 영역별 개구 비율 변경에 따른 입자 분포 영향을 비교한 것으로, 스파우트 노즐간 거리가 먼 영역은 보다 큰 타공을 하여 이곳의 입자 뭉침을 억제할 수 있고, 분산판에 입자가 정체하는 것을 개선할 수 있다. 물론, 타공의 크기는 입자 크기를 넘어서는 안 된다.
실시예 2의 경우, 영역 구분 없이 분산판 전체가 하나의 영역(제1영역)으로 구성되고, 제1영역의 개구 비율은 4%이었다. 실시예 2의 경우, 영역 구분이 없어서, 제1동심원과 제2동심원 사이에 고밀도 입자 영역이 형성되었다.
실시예 3의 경우, 최외곽 영역을 제1영역으로 설정하고, 그 안쪽을 모두 제2영역으로 설정하되, 제1영역의 개구 비율은 2.8%이고, 제2영역의 개구 비율은 제1영역의 약 3.42배인 9.6%로 설정하였다.
실시예 4의 경우, 최외곽 영역을 제1영역으로 설정하고, 그 안쪽을 순차적으로 제2영역 및 제3영역으로 설정하되, 제1영역의 개구 비율은 2.8%이고, 제2영역의 개구 비율은 제1영역의 약 3.42배인 9.6%이며, 제3영역의 개구 비율은 제1영역의 2.75배인 7.7%로 설정하였다. 또한, 제2영역의 개구 비율은 제3영역의 약 1.25배이었다.
실시예 2와 비교하여, 실시예 3 및 4에서는 고밀도 입자 영역이 없거나 줄어들었다.
한편, 각 동심원마다 스파우트 노즐의 유량이 다를 수 있다. 이와 같이, 동심원 안쪽과 바깥쪽 스파우트 노즐의 유량 조절을 통해 스파우트 영역의 독립성을 추가로 확보할 수 있다.
도 1 및 도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 코팅 장치는 분산판(200)의 하부에 형성된 윈드 박스(wind box, 분산판 하부공간) 내에 배치되어 기체 흐름을 안내하는 구조물(300, 310)을 추가로 포함할 수 있다.
구조물(300, 310)은 챔버(100) 직경방향 전체에 걸쳐 형성되고 중앙에 홀(302)을 구비하여 기체 흐름을 챔버(100)의 중앙 쪽으로 유도하는 제1구조물(300); 및 제1구조물(300) 상부에 제1구조물(300)과 동심으로 배치되고, 챔버(100)의 직경방향에 대해 챔버(100)의 벽 쪽을 제외하고 부분적으로 형성되어 기체 흐름을 챔버(100)의 벽 쪽으로 유도하는 제2구조물(310)을 포함할 수 있다.
구조물(300, 310)은 챔버(100) 내부에 예를 들어 수평방향(횡단면 방향)으로 설치될 수 있다. 제1구조물(300)은 챔버(100)의 횡단면 전체에 걸쳐 설치될 수 있고, 제2구조물(310)은 챔버(100)의 내벽과 이격되도록 부분적으로 설치될 수 있다. 구조물(300, 310)은 각각 원판으로 구성될 수 있고, 제1구조물(300)의 직경은 챔버(100)의 내경과 동일할 수 있다. 구조물(300, 310)은 3개 이상으로도 구성될 수 있다. 구조물(300, 310)의 두께 및 재질 등은 특별히 제한되지 않고, 적절하게 설정할 수 있다.
제1구조물(300)은 지지부재, 나사결합, 용접 등에 의해 챔버(100)에 장착되거나 고정될 수 있다. 제2구조물(310)은 지지부재, 연결부재 등에 의해 챔버(100)의 내벽과 이격되도록 장착되거나 고정될 수 있다. 제1구조물(300)은 챔버(100)의 직경이 아래쪽으로 감소하는 테이퍼 영역에 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 제2구조물(310)은 챔버(100)의 균일 직경 영역 및 테이퍼 영역 사이의 경계 영역에 배치될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제1구조물(300)의 직경은 제2구조물(310)의 직경보다 크거나 동일할 수 있다. 제2구조물(310)의 직경은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 챔버(100)의 직경 대비 20 내지 50%, 25 내지 45% 또는 30 내지 40%일 수 있다. 또한, 제2구조물(310)의 직경은 제1구조물(300)의 홀(302) 직경 대비 50 내지 150%, 70 내지 130% 또는 90 내지 110%일 수 있다. 제1구조물(300)과 제2구조물(310)의 간격은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 제2구조물(310)의 직경 대비 20 내지 150%, 50 내지 120% 또는 70 내지 100%일 수 있다.
제1구조물(300)의 홀(302)은 제1구조물(300)의 중앙 영역에 제1구조물(300)의 두께방향으로 제1구조물(300)을 관통하여 형성될 수 있다. 홀(302)은 원형으로 구성될 수 있고, 제1구조물(300)의 중심과 동심으로 형성될 수 있다. 홀(302)은 중앙 영역에 1개 또는 복수 개로 형성될 수 있다. 홀(302)의 직경은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 제1구조물(300)의 직경 대비 20 내지 80%, 30 내지 70% 또는 40 내지 60%일 수 있다.
제2구조물(310)에도 홀이 형성될 수 있다. 제2구조물(310)에 홀이 있을 경우, 챔버(100)의 내벽 쪽뿐만 아니라, 챔버(100)의 중앙 쪽으로도 기체 흐름을 유도할 수 있다. 홀의 위치, 형상, 개수, 직경 등은 특별히 제한되지 않고 적절하게 설정할 수 있다.
도 5는 윈드 박스 구조물의 설치에 따른 유속 편차 영향을 비교한 것으로(최대 기체 속도 25 m/s), 코팅 장치 하부의 윈드 박스 구조를 변경함으로써, 압력 강하(pressure drop)가 크지 않게 하며, 분산판에 유입되는 기체(공기 등)의 유속 편차(분산판 유속 편차)를 감소시킬 수 있다. 유속 편차는 분산판 전체 영역에 걸쳐서 다수의 국부 영역의 유속을 측정한 후 얻은 평균 유속에 대한 편차일 수 있다. 유속은 센서 등을 이용하여 직접 측정하거나, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 얻을 수 있다.
도 5를 참고하면, 윈드 박스 구조물이 없는 실시예 1의 경우, 분산판 하부의 윈드 박스 영역에서 기체 흐름이 챔버의 한쪽(왼쪽) 내벽 쪽으로 편향됨으로써, 분산판 유속 편차가 0.90으로 컸다. 이에 따라, 분산판 상부에서도 기체 흐름이 불균일하였다.
그러나 윈드 박스 구조물을 설치한 실시예 5의 경우, 제1구조물에서 기체 흐름이 챔버의 중앙 쪽으로 유도된 후, 제2구조물에 부딪히면서 챔버의 전체 영역에 걸쳐 고르게 분산됨으로써, 유속 편차가 0.61로 현저하게 줄어들었다. 이에 따라, 분산판 상부에서도 기체 흐름이 균일하였다.
[부호의 설명]
100: 챔버
200: 분산판
201: 제1동심원
202: 제2동심원
205: 제1영역
206: 제2영역
207: 제3영역
210, 212, 214, 216: 스파우트 노즐
300: 제1구조물
302: 제1구조물 홀
310: 제2구조물

Claims (11)

  1. 복수의 기체 분사 홀을 포함하되, 기체 분사 홀이 밀집되어 군집을 이루는 복수의 스파우트 노즐을 포함하는 분산판으로서,
    분산판의 중심에 1개의 스파우트 노즐이 배치되고,
    분산판의 중심으로부터 분산판의 가장자리까지 복수의 가상 동심원을 따라 복수의 스파우트 노즐이 배치되되,
    인접하는 두 가상 동심원에 대해, 분산판의 중심을 기준으로, 바깥쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 개수는 안쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 개수의 2배이며,
    바깥쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 배치 간격은 안쪽 동심원을 따라 배치된 스파우트 노즐의 배치 간격의 절반인 분산판.
  2. 제1항에 있어서,
    각 동심원간의 간격은 동일하고, 동일 동심원 내에 배치된 각 스파우트 노즐간의 간격은 동일한 분산판.
  3. 제1항에 있어서,
    각 스파우트 노즐의 직경은 분산판 직경 대비 2 내지 20%이고, 각 동심원간의 간격은 분산판 직경 대비 5 내지 40% 그리고 스파우트 노즐 직경 대비 50 내지 400%인 분산판.
  4. 제1항에 있어서,
    스파우트 노즐을 제외한 각 동심원 사이의 영역마다 기체 분사 홀의 개구 비율이 다른 분산판.
  5. 제4항에 있어서,
    최외측 동심원의 바깥쪽에 해당하는 제1영역의 개구 비율은 제1영역과 인접한 제2영역의 개구 비율보다 작고, 제1영역의 개구 비율은 최내측 동심원의 안쪽에 해당하는 제3영역의 개구 비율보다 작으며, 제2영역의 개구 비율은 제3영역의 개구 비율보다 크거나 동일한 분산판.
  6. 제5항에 있어서,
    제2영역의 개구 비율은 제1영역의 개구 비율의 2 내지 5배이고, 제3영역의 개구 비율은 제1영역의 개구 비율의 1.5 내지 4배이며, 제2영역의 개구 비율은 제3영역의 개구 비율의 0.5 내지 2배인 분산판.
  7. 제1항에 있어서,
    각 동심원마다 스파우트 노즐의 유량이 다른 분산판.
  8. 챔버; 및
    챔버 내부에 설치되는 제1항에 따른 분산판을 포함하는 코팅 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    분산판의 하부에 형성된 윈드 박스 내에 배치되어 기체 흐름을 안내하는 구조물을 추가로 포함하는 코팅 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    구조물은 챔버 직경방향 전체에 걸쳐 형성되고 중앙에 홀을 구비하여 기체 흐름을 챔버 중앙 쪽으로 유도하는 제1구조물; 및 제1구조물 상부에 제1구조물과 동심으로 배치되고, 챔버 직경방향에 대해 챔버 벽 쪽을 제외하고 부분적으로 형성되어 기체 흐름을 챔버 벽 쪽으로 유도하는 제2구조물을 포함하는 코팅 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    제1구조물은 챔버의 직경이 아래쪽으로 감소하는 테이퍼 영역에 배치되고, 제2구조물의 직경은 챔버 직경 대비 20 내지 50% 그리고 제1구조물의 홀 직경 대비 50 내지 150%이며, 제1구조물과 제2구조물의 간격은 제2구조물 직경 대비 20 내지 150%인 코팅 장치.
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