磁性納米顆粒的清潔設備以及磁性納米顆粒的清潔方法
【專利摘要】本發明公開一種磁性納米顆粒的清潔設備和一種磁性納米顆粒的清潔方法。該磁性納米顆粒的清潔設備包括：清潔槽，溶劑和磁性納米顆粒被供應到清潔槽中；磁體構件，形成于清潔槽的下部處以分離磁性納米顆粒；以及排出裝置，將從中分離出磁性納米顆粒的溶劑排出。
【專利說明】磁性納米顆粒的清潔設備以及磁性納米顆粒的清潔方法
[0001]相關申請的交叉引證
[0002]本申請根據美國法典第35篇第119款要求于2012年10月18日提交的題為“磁性納米顆粒的清潔設備以及使用該清潔設備的清潔方法(Cleaning Device of MagneticNanoparticles and Cleaning Method Using the Same)” 的韓國專利申請序列第10-2012-0115912號的權益，該申請的全部內容通過引證并入本申請。
【技術領域】
[0003]本發明涉及一種磁性納米顆粒的清潔設備以及使用該清潔設備的磁性納米顆粒的清潔方法，更具體地，涉及一種能夠分離包含在溶液中的磁性納米顆粒的清潔設備以清潔磁性納米顆粒，以及一種使用該清潔設備的磁性納米顆粒的清潔方法。
【背景技術】
[0004]通常地，作為制備磁性納米顆粒的方法，有一種化學合成方法、一種機械制備方法以及一種電制備方法。
[0005]在此，運用機械力粉碎納米顆粒的機械制備方法由于加工期間有雜質的注入而難以合成高純度的顆粒，并且不可能均勻地形成具有納米尺寸的顆粒。
[0006]此外，使用電解的電制備方法具有制備時間長、濃度低、效率低的缺點。
[0007]另外，化學合成方法主要分為汽相方法和膠體方法。在使用等離子體或氣體蒸發方法的汽相方法中，需要昂貴的設備。因此，主要使用能夠以低成本均勻合成顆粒的膠體方法。
[0008]關于使用膠體方法的磁性納米顆粒的制備方法，已經使用一種制備水溶膠類型的磁性納米顆粒的方法，該方法通過在水系統中分離金屬化合物并且然后使用還原劑或表面活性劑。
[0009]如上所述，反復進行一種處理以去除磁性納米顆粒表面上的雜質，該處理為:通過離心作用來分離和回收合成磁性納米顆粒以得到溶劑和磁性納米顆粒，將已回收的磁性納米顆粒連同清潔溶劑一起放置并混合于清潔設備中，并使用離心分離器分離和回收清潔溶劑和磁性納米顆粒。
[0010]然而，在根據現有技術的方法的情況下，用于清潔磁性納米顆粒的清潔槽和離心分離器被各自配置，并且當離心分離器的每分鐘回轉數增加時，磁性納米顆粒聚集，以致在清潔過程期間難以去除磁性納米顆粒表面上的雜質。
[0011]此外，在離心作用過程期間，具有小尺寸的部分磁性納米顆粒并不回收，并且由于離心分離器的結構的原因不可能連續地執行該過程。
【發明內容】
[0012]本發明的目的是提供一種磁性納米顆粒的清潔設備以及一種使用該清潔設備的磁性納米顆粒的清潔方法，該清潔設備能夠使用單個設備來分離溶劑和磁性納米顆粒、減少用于清潔磁性納米顆粒的工藝的數目、并且有效去除磁性納米顆粒表面上的雜質。
[0013]根據本發明的示例性實施方式，提供了一種磁性納米顆粒(nanoparticles,納米粒子)的清潔設備，該清潔設備包括:清潔槽(cleaning bath,清潔室),溶劑和磁性納米顆粒供應到其中；磁體構件，形成于清潔槽的下部以分離磁性納米顆粒；以及排出裝置(discharge means,排放裝置),排出從中分離出磁性納米顆粒的溶劑。
[0014]磁性納米顆粒的清潔設備可進一步包括:攪動器(agitator,攪拌器),攪動供應到清潔槽內的溶劑和磁性納米顆粒。
[0015]磁性納米顆粒的清潔設備可進一步包括:形成于清潔槽一側處的超聲波發生器。
[0016]清潔槽的下部可向一側傾斜。
[0017]清潔槽的下部可以漏斗形狀傾斜。
[0018]磁體構件可由永磁體或電磁體形成。
[0019]排出裝置可包括:排出管，通過該排出管排出溶劑；泵，與排出管的一端相連接；以及過濾器，形成于排出管的另一端處并且浸入清潔槽中。
[0020]排出管可被形成為使得根據清潔槽中的溶劑和磁性納米顆粒的量來控制排出管的浸入清潔槽中的高度。
[0021]根據本發明的另一示例性實施方式，提供了一種磁性納米顆粒的清潔方法，該方法包括:將包含磁性納米顆粒的溶液供應到清潔槽內，該清潔槽具有形成于其下部的磁體構件；從供應到所述清潔槽內的溶液中回收磁性納米顆粒；通過將清潔溶劑供應到清潔槽中來清潔磁性納米顆粒；并回收已清潔的磁性納米顆粒。
[0022]在回收已清潔的磁性納米顆粒之后，可以反復進行通過更換清潔溶劑來清潔磁性納米顆粒以及回收已清潔的磁性納米顆粒。
[0023]從溶液中回收磁性納米顆粒可包括:通過向磁體構件施加磁場來分離磁性納米顆粒；以及將從中分離出磁性納米顆粒的溶劑排出。
[0024]清潔磁性納米顆粒可包括:將清潔溶劑供應到清潔槽內并且除去施加于磁性納米顆粒的磁場；攪動清潔溶劑和磁性納米顆粒；并且將超聲波施加于磁性納米顆粒。
[0025]回收已清潔的磁性納米顆粒可包括:通過向磁體構件施加磁場來分離磁性納米顆粒；以及將從中分離出磁性納米顆粒的清潔溶劑排出。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是示出了根據本發明的示例性實施方式的磁性納米顆粒的清潔設備。
[0027]圖2和圖3是示出了圖1的清潔槽的另一種形式的示意圖。
[0028]圖4是示出了根據本發明的示例性實施方式的磁性納米顆粒的清潔過程的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]在下文中，將參照附圖對本發明的示例性實施方式進行詳細描述。然而，這僅僅是通過實例的方式示出，并且因此本發明并不限于此。
[0030]當在現有技術中被熟知的技術構造在本發明中被認為使內容模糊不清時，在此省略其詳細說明。此外，考慮到在本發明中的功能，下列術語被限定，并且可根據使用者和操作者的目的以不同的方式解釋。因此，應基于說明書的整個內容解釋其定義。
[0031]所以，本發明的精神由權利要求所限定，并且提供以下示例性實施方式以有效地為本領域技術人員描述本發明的精神。
[0032]圖1是根據本發明的示例性實施方式的磁性納米顆粒的清潔設備的示意圖，而圖2和圖3是圖1的清潔槽的另一種形式的示意圖。
[0033]如圖1至圖3所示，根據本發明的示例性實施方式，磁性納米顆粒的清潔設備包括:清潔槽10、磁體構件20、以及排出裝置30。
[0034]清潔槽10中填充了溶液，溶劑和磁性納米顆粒P混合于其中，并且該清潔槽的上部是敞開的。磁性納米顆粒P的回收以及通過與清潔溶劑的混合來清潔磁性納米顆粒的過程在清潔槽10中執行。
[0035]磁體構件20分離被供應到清潔槽10內的溶劑和磁性納米顆粒P，并且形成于清潔槽10的下部。
[0036]這里，磁體構件20可由選自永遠具有磁性的永磁體以及當被施加電流時具有磁性的電磁體中任一個來形成。
[0037]在這種情況下，當磁體構件20由永磁體形成時，磁體構件20可拆開地形成于清潔槽10的下表面上，并因此只有在分離磁性納米顆粒P時附接于清潔槽10，從而可施加磁場到清潔槽10的內部。
[0038]此外，當磁體構件20由電磁體形成時，通過僅在分離磁性納米顆粒P時為磁體構件20提供電流而將磁場施加于清潔槽10的內部。
[0039]即，當通過磁體構件20將磁場施加于清潔槽10時，通過在填充有清潔溶液的清潔槽10中的磁場，磁性納米顆粒P被集中到清潔槽10的下部，并因此與溶劑分離。
[0040]在此，當磁性納米顆粒P被集中到清潔槽10的下部并因此與溶劑分離時，溶劑通過排出裝置30排出。
[0041]排出裝置30可包括:排出管31，通過該排出管排出溶劑；泵32，與排出管31的一端相連接；以及過濾器33，形成于排出管31的另一端處并且浸入清潔槽10中。
[0042]這里，一端與泵32相連接以排出溶劑的排出管31可被形成為通過清潔槽10的敞開上部排出溶劑，并且可被形成為根據清潔槽10中填充的溶劑和磁性納米顆粒P的量來控制排出管31的浸入清潔槽10中的高度。
[0043]S卩，當磁性納米顆粒P集中于清潔槽10的下部時，在排出溶劑的同時控制排出管31的浸入清潔槽10的高度，以防止磁性納米顆粒P連同溶劑一起被排出。
[0044]進一步地，排出管31的浸入清潔槽10的端部設置有過濾器33以過濾磁性納米顆粒P，從而防止磁性納米顆粒P連同溶劑一起被排出。
[0045]此外，排出管32的一側可設置有閥門34以控制排出的溶劑的量。
[0046]同時，在清潔磁性納米顆粒P時，可進一步提供攪動器40，用來攪動供應到清潔槽10內的清潔溶劑和磁性納米顆粒P。
[0047]攪動器40被形成為使得至少一個攪動翼41浸入清潔槽10中，并且該攪動器可被配置有馬達42，該馬達旋轉設置有攪動翼41的轉軸。
[0048]即，在清潔磁性納米顆粒P的同時，攪動器40攪動供應到清潔槽10內的清潔溶劑和磁性納米顆粒P,以去除磁性納米顆粒P表面上的雜質。[0049]此外，清潔槽10的一側可配備產生超聲波的超聲波發生器50。
[0050]這里，超聲波發生器50可形成為浸入清潔槽10中，并且由超聲波發生器50產生的超聲波輻射磁性納米顆粒，從而有效去除磁性納米顆粒P表面上的雜質。
[0051]圖2和圖3是示出了圖1的清潔槽的另一種形式。
[0052]如圖2所示，清潔槽10的下表面可向一側傾斜。
[0053]這里，清潔槽10的下表面可設置有磁體構件20，并且由磁體構件20所集中的磁性納米顆粒P沿著傾斜表面移動以集中到一側上。
[0054]此外，如圖3所示，清潔槽10的下表面可以漏斗形狀傾斜。
[0055]在這種情況下，清潔槽10的下表面的傾斜表面可設置有磁體構件20，并且通過磁體構件20集中的磁性納米顆粒P沿著傾斜表面移動以便集中在中央區。
[0056]S卩，當清潔槽10的下表面傾斜時，磁性納米顆粒P集中于傾斜表面的下部，從而在回收磁性納米顆粒P的時候，磁性納米顆粒P可平滑地集中而不損失磁性納米顆粒P。
[0057]在下文中，將參考圖3詳細地描述根據本發明的示例性實施方式的磁性納米顆粒的清潔方法。
[0058]圖4是示出了根據本發明的示例性實施方式的磁性納米顆粒的清潔過程的流程圖。
[0059]如圖4所示，根據本發明的示例性實施方式的磁性納米顆粒的清潔方法包括:將包含磁性納米顆粒P的溶液供應到清潔槽10內，該清潔槽具有形成于其下部的磁體構件20(S100);從供應到清潔槽10內的溶液中回收磁性納米顆粒P (S200);通過將清潔溶劑供應到清潔槽10來清潔磁性納米顆粒P (S300);以及回收磁性納米顆粒P (S400)。
[0060]首先，執行將包含有磁性納米顆粒P的溶液供應到設置有磁體構件20的清潔槽10內。
[0061]這里，供應到清潔槽10內的溶液是包含有磁性納米顆粒P的溶液，并因此通過執行磁性納米顆粒P上的合成處理所得到的溶液可供應到清潔槽10內。
[0062]然后，可執行從供應到清潔槽10內的溶液中回收磁性納米顆粒P (S200)。
[0063]在回收磁性納米顆粒P中(S200)，通過形成于清潔槽10的下部的磁體構件20將磁場施加于清潔槽10，以在清潔槽10的下部集中磁性納米顆粒P，從而從溶劑中分離出磁性納米顆粒P。
[0064]同時，施加磁場的磁體構件20可由永遠具有磁性的永磁體或被施加電流時具有磁性的電磁體中的任一個來形成。
[0065]在這種情況下，當磁體構件20由永磁體形成時，磁體構件20附接在清潔槽10的下表面以施加磁場,從而分離磁性納米顆粒P。此外，當磁體構件20由電磁體構成時，磁體構件20在磁體構件20被附接至清潔槽10的下表面的狀態下被施加電流以施加磁場，從而分離磁性納米顆粒P。
[0066]然后，從中分離了磁性納米顆粒P的溶劑通過排出裝置30排出到清潔槽10的外面。
[0067]這里，排出裝置30被配置為包括排出管31、泵32以及過濾器33，其中排出管31的設置有過濾器33的一端浸入清潔槽10中，并且與排出管31相連接的泵32被驅動以通過清潔槽10的敞開上部排出溶劑，從而回收磁性納米顆粒P。[0068]在這種情況下，能夠根據溶劑和磁性納米顆粒P的量來控制浸入清潔槽10中的排出管31的高度。
[0069]然后，通過將清潔溶劑供應到清潔槽10內可執行磁性納米顆粒P的清潔(S300)。
[0070]在磁性納米顆粒P的清潔中(S300)，可首先將清潔溶劑供應到清潔槽10內。在這種情況下，乙醇、丙酮、甲苯和甲醇可用作清潔溶劑。
[0071]然后，在供應清潔溶劑之后，去除通過磁體構件20施加的磁場，并且驅動攪動器40以攪動清潔溶劑和磁性納米顆粒P，從而清潔磁性納米顆粒P。在這種情況下,通過施加由超聲波發生器50產生的超聲波可提高磁性納米顆粒P的清潔效率，該超聲波發生器形成于清潔部件10的一側。
[0072]之后，可執行已清潔的磁性納米顆粒P的回收(S400)。
[0073]這里，在對已清潔的磁性納米顆粒P的回收中(S400)，形成于清潔槽10的下部的磁體構件20將磁場施加于清潔槽10，以在清潔槽10的下部集中磁性納米顆粒P，從而從清潔溶劑中分離磁性納米顆粒P。下一步，通過排出裝置30將從中分離出磁性納米顆粒P的清潔溶劑排出到清潔槽10的外部，能夠回收磁性納米顆粒P。
[0074]然后，通過重復磁性納米顆粒P的清潔能夠清潔磁性納米顆粒P，該清潔包括:更換清潔溶劑并將已更換的清潔溶劑供應到清潔槽10中(S300)并回收已清潔的磁性納米顆粒 P (S400)。
[0075]因此，根據基于本發明的示例性實施方式的磁性納米顆粒的清潔設備和使用該清潔設備的磁性納米顆粒的清潔方法，通過磁體構件20將溶劑與磁性納米顆粒P相分離并且溶劑由排出裝置30排出，以在單個清潔槽10中執行磁性納米顆粒P的回收和清潔，從而去除用于回收和清潔的單獨設備的必要性以減少設備空間和設備投資，并減少用于清潔和回收磁性納米顆粒P的移動設備的工藝的數目以縮短準備時間和增加制備產量。
[0076]此外，能夠通過攪動器40攪動清潔溶劑和磁性納米顆粒P和使用超聲波發生器50產生的超聲波清潔磁性納米顆粒P，使得磁性納米顆粒P的清潔效率增加。
[0077]如上所述，根據基于本發明的示例性實施方式的磁性納米顆粒的清潔設備和使用該清潔設備的磁性納米顆粒的清潔方法，在合成磁性納米顆粒的清潔槽中執行分離和清潔磁性納米顆粒兩項是可能的，從而去除用于分離和清潔的單獨設備的必要性以減少設備空間和設備投資，并減少制備工藝的數目以縮短準備時間和增加制備產量。
[0078]此外，通過攪動器攪動清潔溶劑和磁性納米顆粒并且使用產生自超聲波發生器的超聲波來清潔磁性納米顆粒是可能的，并因此提高磁性納米顆粒的清潔效率。
[0079]盡管本發明的示例性實施方式以說明目的被公開，但本領域技術人員必須認識至IJ，在不偏離本發明所公開的所附權利要求的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替代是可能的。
[0080]因此，本發明的范圍并不解釋為局限于所述實施方式，而是由所附權利要求以及其等同物所限定。
【權利要求】
1.一種磁性納米顆粒的清潔設備，包括: 清潔槽，溶劑和磁性納米顆粒被供應到所述清潔槽內； 磁體構件，所述磁體構件形成于所述清潔槽的下部處以分離所述磁性納米顆粒；以及 排出裝置，所述排出裝置將從中分離出所述磁性納米顆粒的所述溶劑排出。
2.根據權利要求1所述的磁性納米顆粒的清潔設備，進一步包括: 攪動器，所述攪動器攪動被供應到所述清潔槽內的所述溶劑和所述磁性納米顆粒。
3.根據權利要求1所述的磁性納米顆粒的清潔設備，進一步包括: 超聲波發生器，所述超聲波發生器形成于所述清潔槽的一側處。
4.根據權利要求1所述的磁性納米顆粒的清潔設備，其中，所述清潔槽的下部向一側傾斜。
5.根據權利要求1所述的磁性納米顆粒的清潔設備，其中，所述清潔槽的下部以漏斗形狀傾斜。
6.根據權利要求1所述的磁性納米顆粒的清潔設備，其中，所述磁體構件由永磁體或電磁體形成。
7.根據權利要求1所述的磁性納米顆粒的清潔設備，其中，所述排出裝置包括: 排出管，所述溶劑通過所述排出管排出； 泵，所述泵與所述排出管的一端相連接；以及 過濾器，所述過濾器形成于所述`排出管的另一端處并且浸入所述清潔槽中。
8.根據權利要求7所述的磁性納米顆粒的清潔設備，其中，所述排出管被形成為使得根據所述清潔槽中的溶劑和磁性納米顆粒的量來控制所述排出管的浸入所述清潔槽中的高度。
9.一種磁性納米顆粒的清潔方法，包括: 將包含磁性納米顆粒的溶液供應到清潔槽內，所述清潔槽具有形成于所述清潔槽的下部的磁體構件； 從供應到所述清潔槽內的所述溶液中回收所述磁性納米顆粒； 通過將清潔溶劑供應到所述清潔槽內來清潔所述磁性納米顆粒；以及 回收已清潔的磁性納米顆粒。
10.根據權利要求9所述的磁性納米顆粒的清潔方法，其中，在回收已清潔的磁性納米顆粒之后，反復進行通過更換所述清潔溶劑來清潔所述磁性納米顆粒以及回收已清潔的磁性納米顆粒。
11.根據權利要求9所述的磁性納米顆粒的清潔方法，其中，從所述溶液中回收所述磁性納米顆粒包括: 通過向所述磁體構件施加磁場來分離所述磁性納米顆粒；以及 將從中分離出所述磁性納米顆粒的所述溶劑排出。
12.根據權利要求9所述的磁性納米顆粒的清潔方法，其中，清潔所述磁性納米顆粒包括: 將清潔溶劑供應到所述清潔槽內并且除去施加于所述磁性納米顆粒的磁場； 攪動所述清潔溶劑和所述磁性納米顆粒；以及 將超聲波施加于所述磁性納米顆粒。
13.根據權利要求9所述的磁性納米顆粒的清潔方法，其中，回收已清潔的磁性納米顆粒包括: 通過向所述磁體構件施加磁場來分離所述磁性納米顆粒；以及 將從中分離出所 述磁性納米顆粒的所述清潔溶劑排出。
【文檔編號】B08B3/08GK103769385SQ201310385093
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2012年10月18日
【發明者】徐正旭, 金兌浩, 柳榮球, 金光明, 李寬, 金東勛 申請人:三星電機株式會社