KR0167010B1 - 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미분체를 필요로 하는 분야에 있어서 입도를 미세하게 하여 분말의 물리적·화학적 기능을 높이고, 분말 특성의 고 부가 가치화를 가져 올 수 있도록 하는 압축성 유체를 이용하여 미분체를 분쇄하는 방법과 이에 사용되는 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 미분체 분쇄 장치는 분쇄시키고자 하는 원료 입자의 유입구와 상기원료 입자를 가속시키기 위한 압축성 유체의 유입구를 가지며, 상기 원료 입자를 정량적으로 분배하면서 비교적 큰 입자를 예비 분쇄시키기 위한 수단; 및 상기 수단으로 분배된 원료 입자를 별도로 주입된 압축성 유체로 흡입하여 초음속의 속도로 분출하기 위한 노즐이 내벽의 원주 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 있고, 내부 중앙 부위에는 상기 노즐에 의해 가속된 원료 입자가 충돌할 수 있는 다면체의 회전 가능한 충돌판이 설치되어 있는 상기 노즐에 의해 토출된 원료 입자를 상기 충돌판에 충돌시켜서 분쇄시킨 후 미분과 조분으로 분급하기 위한 분급기로 배출시키기 위한 수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 미분체의 분쇄 방법은 분쇄하고자 하는 원료 입자를 압축성유체로 가속시켜서 예비 분쇄시키고 노즐의 개수에 따라 정량적으로 노즐로 분배시키는 단계; 상기 단계로부터 공급되는 원료 입자를 별도의 압축성 유체로 흡입 혼합시키면서 초음속의 속도로 토출시키는 단계; 및 상기 단계로부터 토출된 원료 입자를 분쇄기 본체의 내부 중앙에 위치한 다면체의 회전 가능한 충돌판에 충돌시켜서 분쇄한 후 미분과 조분으로 분급하는 분급기로 배출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 따른 미분체 분쇄 방법의 공정 흐름을 나타낸 개략도 이다.

제2도는 본 발명에서 사용한 노즐의 배열 상태(제 1 실시예)를 보여주기 위한 분쇄기 본체의 개략적인 평면도이다.

제3도는 본 발명에서 사용한 또 다른 노즐의 배열 상태(제 2 실시예)를 보여주기 위한 분쇄기 본체의 개략적인 측면도이다.

제4도는 종래 기술(미국 특허 제 4,056,233호)인 기류 충돌형 분쇄 장치의 개략적인 평면도이다.

제5도는 종래 기술(미국 특허 제 4,792,098호)인 충돌판 충돌형 분쇄 장치의 개략적인 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공기 압축기(Conpressor) 2 : 공기 건조기

3 ; 오일 휠터 4, 14, 15, 16 ; 노즐

5, 29 : 충돌판 6 : 모터

7 : 분쇄기 본체 9, 18, 28 : 원료 호퍼

8 : 원료 정량 분배 및 예비 분쇄기 10 : 분급기

11 : 백 휠터 12 : 배풍기

13 : 내벽 17, 25 : 원료 공급용 공기 유입구

19 : 고정 클램프 20 : 제트 노즐

21 : 원료 공급구 22 : 분쇄기 외벽

23, 36 : 제품 배출구 24 : 압축 공기 유입구

26 : 입자 가속용 노즐 27 : 원료 혼합구

30 : 2차 공기 공급구 31 : 2차 공기 가속 노즐

32 : 기류 충돌 분쇄 및 분급기 본체 33 : 기류 충돌 분쇄 및 분급기 외벽

34 : 분급 공기 유입구 35 : 공기 배출구

본 발명은 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 세라믹, 실리카, 중질 탄산칼슘, 알루미늄, 마그네슘, 페라이트, 토너 등과 같은 화학 성분 또는 색도의 오염이 없는 미분체를 필요로 하는 분야에 있어서 입도를 미세하게 하여 분말의 물리적·화학적 기능을 높이고, 분말 특성의 고 부가 가치 화를 가져 올 수 있도록 하는 압축성 유체를 이용하여 미분체를 분쇄하는 방법과 이에 사용되는 장치에 관한 것이다.

압축성 유체를 이용하여 미분체를 분쇄하는 방법에는 미분체가 분쇄되는 원리에 따라(1)기류 선회형, (2)기류 충돌형 및 (3)충돌판 충돌형과 같은 방법이 있다.

먼저, 기류 선회형은 미국 특허 제 3,491,953호, 제 4,582,264호, 제 4,502,641호 및 제 4,056,233호 등에 기재되어 있는 바와 같이 제트(Jet) 기류가 선회류 및 순환류를 형성하며, 기류층 내에 입자를 흡입시켜 분쇄하는 방식으로, 분쇄 노즐에서 토출된 제트 기류에 의해 상호 충돌 및 상호 마찰에 의해 분쇄가 발생한다.

기류 선회형의 한 예로 제4도(미국 특허 제 4,056,233호)에 나타낸 바와 같이 원료 호퍼(18)에 공급된 입자는 원료 공급용 공기 유입구(17)로 공급되는 압축 공기에 의해 원료 공급구(21)를 통해 분쇄기 본체로 공급된다. 본체에 사용되는 압축 공기는 압축 공기 유입구(24)를 통해서 공급되고, 압축 공기가 제트 노즐(20)을 거치면서 가속되어 분쇄기 본체 내에서 상호 충돌 및 상호 마찰에 의하여 상기 입자를 분쇄하게 된다.

분쇄된 입자 중 미분은 제품 배출구(23)를 통하여 배출되며, 조분은 원심력에 의해 다시 벽면으로 이동하면서 재분쇄 된다.

이 특허의 문제점은 첫째, 발생되는 제트 기류에 비해 상대적으로 입자 속도가 느려 분쇄능이 낮다. 둘째, 분쇄기 본체에 입자에 의한 중량 혼합비(입자 질량/공기 질량)가 낮아져 많은 압축 공기가 사용되게 되어 에너지 소비량이 커진다. 셋째, 분쇄기 본체 내에서의 반복된 충돌에 의한 분쇄로 체류 시간이 커져 연속적인 공정에서 많은 양을 분쇄할 수 없다.

또한, 기류 충돌형은 미국 특허 제 4,832,268호와 제 3,643,845호에 나타난 바와 같이 고체상과 기체 상이 혼합된 제트 기류가 서로 교차되는 지점에서 충돌하여 분쇄되는 방법이다.

기류 충돌형의 한 예(미국 특허 제 3,643,875호)로 고체 입자를 액체 중에 혼입하여 혼합물을 만들고, 이를 가열하여 고체와 증기상의 혼합물로 만들고 노즐 내에 투입하여 마주 보는 노즐에서 발생되는 기류와의 충돌에 의해 분체가 분쇄된다.

이 특허의 문제점은 첫째, 입자가 슬러리 상태로 노즐 내부에 유입됨으로써 입자의 충분한 속도 에너지를 줄일 수 없다. 둘째, 마주보는 노즐에서 발생하는 상호 기류간의 충돌 분쇄 방식으로는 상호 입자간 충돌 확률이 낮아 많은 양의 제품을 얻을 수 없으며, 미처 분쇄되지 않은 입자의 양이 많아져 분급기의 순환률(투입 원료의 양/제품의 양)이 높아져 상대적으로 많은 전력을 필요로 한다. 셋째, 노즐로 분배되는 원료가 정량 비율로 분배되는 장치가 없으므로, 분배 비율이 다를 경우 노즐 및 분쇄기 본체의 마모, 이로 인한 생성물의 오염이 심각해진다.

또한, 충돌판 충돌형은 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄에 있어서 가장 높은 분쇄 효율을 나타내는 방식으로 충돌판으로 사용되는 재질인 세라믹의 발달과 더불어 최근 주목받고 있다.

충돌판 충돌형은 미국 특허 제 4,664,319호와 제 4,792,098호에 나타난 바와 같이 입자를 노즐에 의해 가속시켜 충돌판에 충돌시켜서 입자를 분쇄하는 방법이다.

충돌판 충돌형의 한 예로 제5도에 나타난 바와 같이 원료 호퍼(28)에서 공급된 입자는 원료 공급용 공기 유입구(25)로 공급되는 압축 공기에 의해 혼합구(27)를 거쳐 입자 가속용 노즐(26)을 통해 가속되고 충돌판(29)에 충돌하여 분쇄된다. 이 분쇄된 입자들은 2차 공기 공급구(30)에 의하여 2차 공기 가속 노즐(31)에 의해 가속되어 기류 충돌 분쇄 및 분급기 본체(32)로 유입되어 2차 분쇄 및 분급된다.

이 특허의 문제점은 첫째, 노즐 내에 투입되기 전의 입자의 속도가 거의 없기 때문에 입자 가속용 노즐(26)만으로 입자에 충분한 가속력을 부여할 수 없고, 둘째, 노즐 내에 공급되는 압력과 충돌판 부위의 압력의 차에 의하여 결정되는 입자 속도는 밀도가 큰(2.5g/㎠ 이상) 입자의 경우, 충돌판이 고정되어 있어 충돌판 부위의 압력이 상대적으로 높아 입자 속도가 낮아짐으로써 분쇄 효율이 감소되며, 셋째, 생산량 증대 시 분쇄기 본체의 장치 크기가 커지며, 입자 가속용 노즐(26)수의 증가에 따라 충돌판(29)의 개수도 증가하여 입자에 의한 마모 발생시 수리 및 보수가 용이하지 않다.

분쇄되는 모든 원료 물질은 단일 크기의 입자가 아닌 정규 분포에 따르는 입도 분포를 가진다. 이러한 다양한 입도를 갖는 입자들은 각기 그 입자가 갖는 질량 및 속도에 의해 분쇄를 위한 충격력이 결정된다.

따라서, 본 발명은 모든 입자에 최대 가속력을 부여하여 충돌판에 충돌시켜 분쇄 효과를 극대화할 수 있고, 분쇄기 본체의 크기를 증가시킴이 없이 생산량을 증대시킬 수 있으며, 분쇄 장치의 단위 면적당 생산량을 극대화할 수 있고, 또한 일정한 입도의 제품을 생산하는데 소요되는 전력을 최소화하여 제품의 단가를 최대한 낮출 수 있는 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄 방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 원료 입자를 압축성 유체에 의해 노즐을 통해서 초음속의 속도로 분쇄기 본체 내부로 공급하여 미분으로 분쇄하는 장치를 제공하기 위한 것으로 그 개선점은 분쇄시키고자 하는 원료 입자의 유입구와 상기 원료 입자를 가속시키기 위한 압축성 유체의 유입구를 가지며, 상기 원료 입자를 정량적으로 분배하면서 비교적 큰 입자를 예비 분쇄시키기 위한 수단; 및 상기 수단으로 분배된 원료 입자를 별도로 주입된 압축성 유체로 흡입하여 초음속의 속도로 분출하기 위한 노즐이 내벽의 원주 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 있고, 내부 중앙 부위에는 상기 노즐에 의해 가속된 원료 입자가 충돌할 수 있는 다면체의 회전 가능한 충돌판이 설치되어 있는 상기 노즐에 의해 토출된 원료 입자를 상기 충돌판에 충돌시켜서 분쇄시킨 후 미분과 조분으로 분급하기 위한 분급기로 배출시키기 위한 수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 분쇄 장치에서 상기 노즐은 분쇄하고자 하는 원료 입자를 가속시키기 위한 압축 공기 유입구, 상기 압축 공기에 의해 원료 입자가 흡입되는 원료 유입구, 상기 압축 공기와 흡입된 원료 입자가 혼합되면서 상기 압축 공기에 의해 원료 입자가 일정 속도로 가속되게 되는 원료 혼합 및 입자 가속부 및 상기 원료 입자를 초음속 이상의 속도로 추가로 가속시켜 상기 수단 내부로 토출시키기 위한 입자 가속용 노즐 부로 구성되어 있으며, 상기 원료 혼합 및 입자 가속부의 길이는 상기 가속용 노즐부의 길이에 대해 1 내지 2배로 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 분쇄장치는 분쇄시키고자 하는 원료 입자의 토출 위치와 분쇄 과정이 완료된 조분을 재 분쇄하기 위한 토출 위치를 구분하기 위하여 상기 수단의 내벽에서 상기 노즐이 수직 방향으로 추가로 배치되어 있다.

또한, 본 발명은 분쇄하고자 하는 원료 입자를 압축성 유체에 의해 노즐을 통해서 초음속의 속도로 분쇄기 본체 내부로 공급하여 미분으로 분쇄하는 방법을 제공하기 위한 것으로, 그 개선점은 분쇄하고자 하는 원료 입자를 압축성 유체로 가속시켜서 예비 분쇄시키고 노즐의 개수에 따라 정량적으로 노즐로 분배시키는 단계 ; 상기 단계로부터 공급되는 원료 입자를 별도의 압축성 유체로 흡입 혼합시키면서 초음속의 속도로 토출시키는 단계 ; 및 상기 단계로부터 토출된 원료 입자를 분쇄기 본체의 내부 중앙에 위치한 다면체의 회전 가능한 충돌판에 충돌시켜서 분쇄한 후 미분과 조분으로 분급하는 분급기로 배출하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 분쇄 방법에서 상기 노즐로 공급되는 압축성 유체의 압력은 게이지 압력으로 5 내지 10kgf/㎠로 설정하는 것이 바람직하고, 상기 충돌판은 회전 시 60내지 600rpm의 속도로 회전시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 분쇄 방법에 따르면, 상기 분쇄하고자 하는 원료 입자와 분쇄가 완료된 후 분급된 조분을 재 분쇄할 때 노즐로부터의 토출 위치를 다르게 하여서 분쇄시킬 수 있다.

이와 같은 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 압축성 유체를 이용하여 미분체를 분쇄하는 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것으로, 미분체의 분쇄시 입자의 가속력을 단계적으로 최적화 시키기 위하여 원료 정량 분배 및 예비 분쇄기를 사용하고, 원료와 압축 공기를 흡입하고 가속시키게 되는 노즐의 하부에 원료 혼합 및 입자 가속부를 둠으로써 투입된 원료가 초음속의 속도로 가속되게 되고, 또한 노즐의 가속에 의한 흡입력으로 원료를 분쇄기 본체 내부의 충돌판에 충돌시켜 분쇄시킴으로써 분체 농도를 증가시킬 수 있는 특징을 가지고 있다.

더욱이, 노즐의 배치 상태를 변경할 수 있으므로 동일한 분쇄기에서 많은 양의 제품을 얻을 수 있을 뿐 아니라 밀도가 큰(2.5g/㎠이상)입자의 경우, 충돌판을 회전시켜 분쇄가 일어나는 분쇄 영역의 압력을 낮게 하여 입자 속도를 극대화시킴으로써 분쇄 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

첨부 도면 제1도는 본 발명에 따른 미분체 분쇄 방법의 전체 공정 흐름을 나타낸 개략도 이고, 제2도는 본 발명에서 사용하는 미분체 분쇄기 본체의 제 1 실시예의 개략도 이며, 제3도는 본 발명에서 사용하는 미분체 분쇄기 본체의 제 2 실시예의 개략도 이다.

첨부 도면 제1도에 의거하여 본 발명에 따른 미분체의 분쇄 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 공기 압축기(1)에 의해 압축된 공기가 공기 건조기(2)와 오일 필터(3)를 거쳐 노즐(4)의 압축 공기 유입구(4a)와 원료 정량 분배 및 예비 분쇄기(8)로 주입된다.

이때, 노즐(4)로 공급되는 압축 공기의 압력은 5 내지 10kgf/㎠(게이지 압력)이며, 노즐(4)로 주입된 압축 공기에 의해 원료 유입구(4b)에서 강한 흡입력이 발생한다. 발생된 강한 흡입력에 의해 원료 호퍼(9)로 투입된 입자는 원료 정량 분배 및 예비 분쇄기(8)를 거쳐 후술하겠지만 세개의 노즐(4) 내부로 각각 투입되게 된다.

상기와 같이 노즐(4)로 투입된 원료를 제2도에 확대하여 나타낸 바와 같이 원료 혼합 및 입자 가속부(4c)를 거쳐 일정 속도로 가속되며, 입자 가속용 노즐부(4d)를 지나면서 초음속의 속도로 노즐 외부, 즉 분쇄기 본체(7) 내부로 분출된다.

노즐(4)은 분쇄기 본체(7)에 120°각도로 세개가 설치될 수 있는데, 이 경우는 후술하겠지만 충돌판(5)의 형태가 삼간형일때이고, 충돌판(5)이 다각형일 경우에는 충돌면에 따라 노즐의 개수를 증가시킬 수 있다.

본 발명에서 사용하는 노즐(4)은 공기 압축기(1)로부터 유입되는 압축 공기 유입구(4a), 압축 공기에 의해 원료 입자가 흡입되는 원료 유입구(4b), 압축 공기와 흡입되는 원료 입자가 혼합되면서 압축 공기에 의해 원료 입자가 일정 속도로 가속되게 되는 원료 혼합 및 입자 가속부(4c) 및 원료 입자를 초음속 이상의 속도로 추가로 가속시키게 되는 입자 가속용 노즐부(4d)로 구성되어 있다.

이때, 원료 혼합 및 입자 가속부(4c)의 길이는 노즐부(4d)와 비교하여 1 내지 2배 정도로 하는 것이 가장 바람직하다.

따라서, 원료 호퍼(9)에 공급된 원료 입자는 상대적으로 큰 입자를 에비 분쇄시키며 입자에 가속력을 부여하는 기능을 갖는 원료 정량 분배 및 예비 분쇄기(8)를 거쳐 제1도 및 제2도에 예시한 바와 같이 세 개의 노즐(4)로 균등하게 분산되어 공급되며, 노즐(4)을 통과하면서 입자의 가속력은 최대가 되어 분쇄기 본체(7)내에 설치되어 있는 충돌판(5)에 충돌하여 분쇄가 이루어지게 된다.

상기한 바와 같이 노즐(4)에 의해 가속된 원료 입자는 분쇄기 본체(7)의 중앙에 위치한 충돌판(5)에 충돌하면서 분쇄되게 되는데, 분쇄물의 밀도가 2.5g/㎠이하일 때는 충돌판(5)이 고정된 상태로 있게 되며, 2.5g/㎠이상일 때는 분쇄영역의 압력을 낮게 유지하여 노즐(4)에 의해 토출된 원료 입자의 속도를 극대화하기 위해 분쇄하는 원료 입자의 특성에 따라 60 내지 600rpm의 속도로 회전하게 된다.

본 발명에서 미분체를 분쇄하는 데 사용되는 분쇄기 본체(7)는 스테인레스 스틸로 제작되어 있으며, 분쇄기 본체(7)의 내벽(13)은 미분체에 의한 마모를 방지하기 위하여 세라믹 코팅처리를 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 분쇄기 본체(7)의 중앙부에는 충돌판(5)이 설치되어 있는데, 충돌판(5)은 세라믹 라이너가 부착되어 분쇄물에 의한 오염을 방지할 수 있으며, 상기한 바와 같이 밀도가 큰 입자의 경우, 충돌판(5)을 회전시키기 위한 모터(6)가 분쇄기 본체(7) 하부에 부착되어 있다.

상기한 바와 같이 노즐(4)을 통과하면서 원료 입자 및 압축 공기는 초음속의 속도로 가속되고 분쇄기 본체(7)내부에 설치된 충돌판(5)에 충돌하여 압축성 유체의 에너지가 입자의 전단력으로 전환하여 분쇄가 이루어진 후에 분쇄된 원료 입자는 고 효율 분급기(10)에서 분급되어 제품 및 조분으로 분리되며, 분리된 제품은 백 휠터(11)를 통해서 얻어지게 되고, 조분은 별도의 라인을 통해 다시 원료 호퍼(9)로 공급되어 상기한 과정을 반복함에 따라 재 분쇄가 이루어지게 된다.

미 설명 부호 12는 배풍기이다.

첨부 도면 제3도는 제2도에 예시한 분쇄기 본체(7)에 세 개의 노즐(4)이 단층으로 120도 각도로 배열되어 있는 제1 실시예와는 달리 분쇄기 본체(7)에 노즐(14, 15, 16)이 예를 들어 3개 층으로 120도 각도로 배열되어 있는 제 1 실시예를 나타낸 것이다.

이와 같은 제 2 실시예는 고 효율 분급기(10)로부터 회수한 조분과 원료 호퍼(9)로 공급되는 원료 입자를 각각 다른 위치에 설치된 노즐을 통해서 분쇄기 분체(7)로 공급하고자 하는 것으로, 고 효율 분급기(10)의 순환률(분급기 투입 원료량/제품의 양)에 따라 분쇄기 본체(7) 내부로 투입되는 원료 및 조분의 양이 달라지게 되므로 이에 따라 노즐의 원료 유입부의 각도를 조절하여 원료 및 조분의 양을 각각 조절하기 위한 것이다.

첨부 도면 제3도에서 최 상단에 위치하는 노즐(16)은 원료 호퍼(9)와 원료 정량 분배 및 예비 분쇄기(8)로부터 공급되는 원료 입자를 분쇄기 본체(7)로 공급하기 위한 노즐이고, 중간층과 최 하단층에 위치하는 노즐(15, 14)은 고 효율 분급기(10)를 통과한 조분을 분급기의 순환률에 따라 재 분쇄를 위해 분쇄기 본체(7)내부로 공급하기 위한 노즐이다.

이하 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예 1]

노즐로 주입되는 압력을 7kgf/㎠(게이지 압력)로 하고, 다음 표 1에서와 같은 원료의 입도 분포를 갖는 탈크(Talc)원료를 시간당 200kg를 투입시키고, 충돌판의 회전 속도를 100rpm으로 한 장치의 운전 조건에서 원료를 분쇄하였다.

상기 장치에서의 제품의 입도 분포는 다음 표 1과 같다.

[비교예 1]

기류 충돌형의 분쇄 장치(미국 특허 제 3,643,875호)에 의해 실시예 1과 같은 조건하에서 다음 표 1에서와 같은 원료의 입도 분포를 갖는 탈크 원료를 분쇄하였다. 그 결과는 다음 표 1과 같다.

[실시예 2]

노즐로 주입되는 압력을 10kgf/㎠(게이지 압력)로 하고, 제3도의 분쇄장치에 의해 고 효율 분급기(순환률=3)에 의해 분급된 조분을 시간당 400kg으로 분쇄기에 투입하고 동시에 제트 밀로 수송하는 다음 표 2와 같은 입도를 갖는 탈크 원료를 시간당 200kg 투입하여 분쇄했을 때의 제품의 입도를 다음 표 2에 나타내었다.

[비교예 2와 3]

제트 밀로서 핀펄바(Finnpulva)사 제트밀(비교예2)과 엔피케이(NPK)사 제트밀(비교예3)을 사용하는 것 이외에는 상기 실시예 2와 동일하게 하여서 원료 및 조분을 분쇄하였을 때의 제품의 입도를 다음 표 2에 나타내었다.

상기 결과에서 알 수 있듯이 본 발명의 분쇄 장치의 분쇄 능력이 종래의 분쇄 장치에 비해 훨씬 우수함을 알 수 있다.

Claims (8)

1. 원료 입자를 압축성 유체에 의해 노즐을 통해서 초음속의 속도로 분쇄기 본체 내부로 공급하여 미분으로 분쇄하는 장치에 있어서, 분쇄시키고자 하는 원료 입자의 유입구와 상기 원료 입자를 가속시키기 위한 압축성 유체의 유입구를 가지며, 상기 원료 입자를 정량적으로 분배하면서 비교적 큰 입자를 예비 분쇄시키기 위한 수단(8); 및 상기 수단(8)으로 분배된 원료 입자를 별도로 주입된 압축성 유체로 흡입하여 초음속의 속도로 분출하기 위한 노즐(4)이 내벽(13)의 원주 방향을 따라 일정 간격으로 배치되어 있고, 내부 중앙 부위에는 상기 노즐(4)에 의해 가속된 원료 입자가 충돌할 수 있는 다면체의 회전 가능한 충돌판(5)이 설치되어 있는 상기 노즐(4)에 의해 토출된 원료 입자를 상기 충돌판(5)에 충돌시켜서 분쇄시킨 후 미분과 조분으로 분급하기 위한 분급기(10)로 배출시키기 위한 수단(5)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 노즐(4)은 분쇄하고자 하는 원료 입자를 가속시키기 위한 압축 공기 유입구(4a), 상기 압축 공기에 의해 원료 입자가 흡입되는 원료 유입구(4b), 상기 압축 공기와 흡입된 원료 입자가 혼합되면서 상기 압축 공기에 의해 원료 입자가 일정 속도로 가속되게 되는 원료 혼합 및 입자 가속부(4c) 및 상기 원료 입자를 초음속 이상의 속도로 추가로 가속시켜 상기 수단(7) 내부로 토출시키기 위한 입자 가속용 노즐부(4d)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 원료 혼합 및 입자 가속부(4c)의 길이는 상기 가속용 노즐부(4d)의 길이에 대해 1 내지 2 배인 것을 특징으로 하는 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 노즐(4)은 분쇄시키고자 하는 원료 입자의 토출 위치와 분쇄 과정이 완료된 조분을 재 분쇄하기 위한 토출 위치를 구분하기 위하여 상기 수단(7)의 내벽(13)에서 수직 방향으로 추가로 배치하여서 된 것을 특징으로 하는 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄장치.
5. 원료 입자를 압축성 유체에 의해 노즐을 통해서 초음속의 속도로 분쇄기 본체 내부로 공급하여 미분으로 분쇄하는 방법에 있어서, 분쇄하고자 하는 원료 입자를 압축성 유체로 가속시켜서 에비 분쇄시키고 노즐의 개수에 따라 정량적으로 노즐로 분배시키는 단계; 상기 단계로부터 공급되는 원료 입자를 별도의 압축성 유체로 흡입 혼합시키면서 초음속의 속도로 토출시키는 단계; 및 상기 단계로부터 토출된 원료 입자를 분쇄기 본체의 내부 중앙에 위치한 다면체의 회전 가능한 충돌판에 충돌시켜서 분쇄한 후 미분과 조분으로 분급하는 분급기로 배출하는 단계로 이루어지는 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 노즐로 공급되는 압축성 유체의 압력은 게이지 압력으로 5 내지 10kgf/㎠로 설정하여서 되는 것임을 특징으로 하는 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 충돌판은 회전시 60 내지 600rpm의 속도로 회전시켜서 됨을 특징으로 하는 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 분쇄하고자 하는 원료 입자와 분쇄가 완료된 후 분급된 조분을 재 분쇄할 때 노즐로부터의 토출 위치를 다르게 하여서 분쇄시키는 것을 특징으로 하는 압축성 유체를 이용한 미분체의 분쇄방법.