KR101092414B1 - 분쇄 분산 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재료를 분쇄 분산하는 장치에 관한 것으로, 상하방향으로 배치되어 회전가능하게 설치된 밀구동축과, 상기 밀구동축의 하단에 고정되고 상광하협의 원추 형상으로 된 밀과, 상기 밀구동축을 회전구동하는 밀구동원과, 시료를 수용하여 분쇄 분산 후 하방으로 배출하도록 상향개구된 용기 형상으로서, 상부에 위치하고 시료를 수용하는 수용부와, 상기 수용부의 바닥면에 위치하고 상기 밀을 수용하도록 상광하협의 원추 형상으로 함몰되어 형성된 분쇄부를 구비하며, 상기 분쇄부의 하단에서 외부로 관통하여 배출구멍이 형성된 밀베이스와, 상기 밀과 밀베이스의 상대적인 위치를 조절하기 위한 위치조절수단을 포함하여 이루어진다.

분쇄, 분산, 밀, 진공, 탈포.

Description

분쇄 분산 장치 {APPARATUS FOR PULVERIZATION AND DISPERSION}

본 발명은 재료를 분쇄 분산하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전하는 밀에 의해 재료를 분쇄하면서 동시에 분산하는 장치에 관한 것이다.

분쇄는 화학공업에서 가장 오래된 기계적 단위조작의 하나이다. 분쇄를 거친 시료는 후 공정에서 취급이 용이하게 된다. 예를 들어 시료의 입자 크기를 작게 함으로써 표면적이 증가하여 반응속도 및 용해속도가 개선되는 것을 들 수 있다. 이와 같은 물리화학적 특성의 변화는 특히 신약, 신소재 등의 연구개발에 필수적으로 요구되며, 나노기술의 발전과 더불어 시료의 미분쇄 기술이 각광받고 있다.

넓은 의미에서 분쇄는 분쇄 대상인 시료의 입경 및 분쇄 완료된 시료의 입경에 따라 조분쇄(粗粉碎), 중분쇄(中粉碎), 미분쇄(微粉碎)로 나뉜다. 조분쇄는 대체로 수십 ㎝ ~ 십수 ㎝ 의 시료를 수 ㎝로 분쇄하는 것이고, 중분쇄는 수 ㎝ 의 시료를 수 mm로 분쇄하는 것이며, 미분쇄는 수 mm의 시료를 수 ㎛이하까지 분쇄하는 것이다. 특히 분쇄된 시료의 입경이 ㎚ 단위까지 내려가는 미분쇄를 초미분쇄(超微粉碎)라고 따로 칭하기도 한다. 그러나 이와 같이 입경에 따른 분류는 분쇄기가 사용되는 모든 분야에서 명확하고도 동일하게 구분되는 것이 아니며, 적용분 야에 따라 다소간 차이가 있다.

미분쇄된 재료를 제공하기 위해 볼분쇄, 진동분쇄, 충격분쇄, 제트분쇄, 핀분쇄, 해머분쇄 및 튜브분쇄 등과 같은 다양한 방식의 분쇄장치들이 알려져 있다. 이러한 분쇄장치의 기본 목적은 일정하고 미세하게 분쇄 가공된 재료를 제공하는 것으로서, 서로 다른 종류의 재료를 혼입한 경우에는 분쇄와 동시에 분산 혼합이 함께 이루어지므로 분쇄 분산 장치라 칭하기도 한다. 또한 분쇄 대상인 재료를 분말인 상태로 분쇄할 수도 있으나 액상의 다른 매체에 혼합하여 분쇄할 수도 있다. 후자의 경우에는 분쇄 뿐만 아니라 서로 다른 재료가 골고루 섞이도록 하는 분산이 특히 중요시된다. 그러나 종래 알려진 다양한 분쇄장치들은 시료를 분쇄할 수 있는 입경에 한계가 있거나, 그 효율성이 높지 못하다.

예컨대, 분쇄의 에너지 효율은 대단히 낮아 새로운 표면 생성에 소비되는 에너지는 1% 이하이고 나머지 대부분은 열로 손실된다. 따라서 분쇄기의 효율을 높일 수 있는 방안이 강구되어야 한다. 또한 수 cm의 입경을 가진 시료를 단번에 ㎛ 단위 또는 그 이하의 입경으로 분쇄하는 것은 현실적으로 극히 곤란하며, 통상 하나의 시료에 대해 두 대 이상의 장비를 연쇄적으로 적용하여 예비분쇄 후 본분쇄를 진행하는 두 단계 이상의 분쇄단계를 순차로 거침으로써 목표하는 입경을 얻고 있다. 예컨대 어떤 시료가 ㎛ 단위의 입경을 갖도록 분쇄하기 위해서는, 중분쇄용 분쇄기로서 디스크밀(Disk Mill)과, 미분쇄용 분쇄기로서 제트밀(Jet Mill)을 모두 구비한 뒤, 시료를 디스크밀과 제트밀에 순차로 투입하여 차례로 분쇄하여야만 하므로, 분쇄시간은 물론 비용이 증가되는 문제점이 있다.

나아가서, 특히 액상인 상태로 분쇄 분산하는 경우에는 분쇄 분산이 완료된 시료에 기포가 혼입되어 있으면 안되므로, 탈포(defoaming) 과정이 필요하며, 경우에 따라 탈포장치를 추가로 구비하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 재료를 높은 효율로 분쇄 분산할 수 있는 분쇄 분산 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 분쇄된 재료의 입경을 미세하게 할 수 있고 나아가서 그 입경을 조절할 수 있는 분쇄 분산 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 액상 재료를 분쇄 분산하는 동시에 탈포까지 동시에 진행할 수 있는 분쇄 분산 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

본 발명에 따른 분쇄 분산 장치는, 상하방향으로 배치되어 회전가능하게 설치된 밀구동축과, 상기 밀구동축의 하단에 고정되고 상광하협의 원추 형상으로 된 밀과, 상기 밀구동축을 회전구동하는 밀구동원과, 시료를 수용하여 분쇄 분산 후 하방으로 배출하도록 상향개구된 용기 형상으로서, 상부에 위치하고 시료를 수용하는 수용부와, 상기 수용부의 바닥면에 위치하고 상기 밀을 수용하도록 상광하협의 원추 형상으로 함몰되어 형성된 분쇄부를 구비하며, 상기 분쇄부의 하단에서 외부로 관통하여 배출구멍이 형성된 밀베이스와, 상기 밀과 밀베이스의 상대적인 위치를 조절하기 위한 위치조절수단을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 분쇄 분산 장치에 있어서, 상기 밀과 상기 밀 베이스의 분쇄 부 사이에 형성되는 공간은 상광하협의 형상인 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따른 분쇄 분산 장치에 있어서, 위치조절수단은, 고정 설치된 메인프레임과, 상기 메인프레임에 승강 가능하도록 설치되고 상기 밀을 지지하는 밀프레임과, 상기 메인프레임에 승강 가능하도록 설치되고 상기 밀베이스를 지지하는 베이스프레임을 포함하여 이루어진다. 이 경우 상기 밀프레임와 베이스프레임 중 적어도 하나는 마이크로미터 단위로 승강조절이 가능한 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 분쇄 분산 장치는, 입구가 상기 밀베이스의 배출구멍에 연통되고 외부에 대해 밀폐된 수집용기와, 상기 밀베이스의 배출구멍 내부의 압력을 낮추기 위한 진공수단을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 밀베이스의 수용부에 수용된 시료를 교반하기 위한 교반수단을 더 포함할 수도 있다. 이때 상기 교반수단은, 상기 밀구동축이 관통하여 삽입되도록 중공이 형성되고 상기 밀구동축과 같은 축을 중심으로 회전가능하게 설치되고 하단에 플랜지가 형성된 교반축과, 상기 교반축을 회전구동하는 교반구동원과, 상기 교반축이 관통하여 삽입되도록 중공이 형성되어 상기 교반축을 회전지지하며, 외주면에 기어가 설치된 지지부싱과, 상기 교반축과 나란한 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 교반축의 플랜지에 설치되고, 외주면에 상기 지지부싱의 기어에 맞물리는 기어가 형성된 회전날개축을 포함하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 밀베이스의 수용부는 측벽과 바닥면 사이에 경사면이 형성된 것이 바람직하며, 상기 밀구동축의 축방향 단면 형상과 상기 밀베이스의 수용부의 축방향 단면 형상 중 상기 회전날개축을 향한 각각의 최외곽선은 상기 회전날개축을 중심으로 서로 선대칭을 이루는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 따르면 밀과 분쇄부 사이의 폭넓은 영역에서 분쇄가 이루어지며, 수용부에서 고속으로 분산이 가능하므로 높은 효율로 재료를 분쇄 분산할 수 있다.

또한 밀과 분쇄부 사이의 간격을 조절함으로써 분쇄될 재료의 입경을 조절할 수 있으며 밀과 분쇄부를 서로 밀착시킴으로써 미세한 입경으로 분쇄하는 것이 가능하다. 한편, 진공수단을 더 구비한 경우에는 분쇄 분산되어 배출되는 재료로부터 기포를 제거할 수 있으므로 별도의 탈포장치를 필요로 하지 않는다.

이하에서는 첨부의 도면을 참조로 본 발명에 따른 분쇄 분산 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 분쇄 분산 장치의 일 상태의 단면도이고, 도 2는 도 1의 실시예의 다른 상태의 단면도이며, 도 3은 도 1의 점선원 A의 부분확대도이고, 도 4는 도 1의 점선원 B의 부분확대도이다.

밀구동축(110)은 상하방향으로 배치되며, 길이방향을 따른 축을 중심으로 회전가능하도록 설치되어 있다. 밀프레임(320)이 밀구동축(110)을 회전지지하기 위해 제공되어 있으나, 밀구동축(110)이 회전가능하도록 지지될 수 있다면 다른 지지수단이나 지지구조를 구비하는 것도 가능하다. 밀구동축(110)을 회전구동하기 위한 밀구동원(130)이 구비되는데, 도 1 및 도 2에서는 제1 전기모터(130)가 밀구동축(110)에 직결되어 회전시키는 것으로 예시하고 있다. 즉, 도시된 예에서는 제1 전기모터(130)가 곧 밀구동원이 된다.

밀구동축(110)의 하단에는 밀(120)이 고정설치된다. 밀(120)은 상광하협의 원추 형상으로서, 아래에서 설명할 밀베이스(200)의 분쇄부(220)와 함께 시료를 분쇄하게 된다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 밀(120)은 밀구동축(110)과 별개로 제작되어 상호 결합 고정되는 것이 바람직하지만, 충분한 정밀도로 가공하는 것이 가능하다면 밀구동축(110)과 일체로 한번에 제작할 수도 있다.

밀베이스(200)는 수용부(210)와 분쇄부(220)로 나뉘어 볼 수 있다. 수용부(210)는 분쇄 분산할 시료를 수용하기 위한 것으로, 상향 개구된 용기 형상이다. 분쇄부(220)는 수용부(210)의 바닥면에 형성되며, 밀(120)을 수용할 수 있도록 상광하협의 원추 형상으로 함몰되어 있는 부분이다. 도 1 내지 도 4에서는 분쇄부(220)를 고깔 모양으로 된 별도의 부재로 마련한 후, 수용부(210)의 바닥에 끼워넣어 조립한 형태로 밀베이스(200)를 구성한 예를 도시하고 있는데, 이는 분쇄부(220)의 경도나 치수정밀도가 수용부(210)의 그것에 비해 높은 정도로 요구되기 때문이며, 경우에 따라 수용부(210)와 분쇄부(220)를 일체로 한번에 제작하는 것이 불가능한 것은 아니다. 분쇄부(220)는 밀(120)과 소정의 간극을 두고 접하게 되며, 양자가 접한 상태에서 밀(120)을 회전시킴으로써 양자 사이로 진입한 시료가 분쇄 분산된다. 한편 분쇄부(220)의 하단으로부터 밀베이스(200)를 관통하여 배출구멍(220a)이 형성되어 있어서 밀(120)과 분쇄부(220) 사이에서 분쇄 분산된 시료가 하방으로 배출된다.

이와 같이 분쇄부(220)와 밀(120)에 의해 시료의 분쇄가 이루어지므로, 분쇄부(220)와 밀(120) 사이의 간극에 따라 분쇄된 시료의 입도가 결정된다. 또한, 서 로 다른 종류의 시료를 시차를 두고 분쇄하여야 하는 경우, 후속 분쇄되는 시료의 오염을 방지하기 위해 밀(120)이나 분쇄부(220)를 세척해야할 필요도 생긴다. 따라서 분쇄부(220)와 밀(120) 사이의 간극을 조절할 수 있는 위치조절수단이 제공된다.

위치조절수단은 메인프레임(310)과 밀프레임(320)과 베이스프레임(330)과 밀승강블럭(140)과 베이스승강블럭(240)을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서 메인프레임(310)은 고정설치된 것으로, 전체 구조를 지지하기 위한 것이다. 도 1 및 도 2에서 메인프레임(310)은 수직으로 된 부분과 수평으로 된 부분을 포함하여 전체적으로 뉘여진 'H'자 모양을 하고 있는 것으로 예시하고 있는데, 메인프레임(310)에 의해 본 발명에 따른 분쇄 분산 장치의 외형의 대강이 결정되므로, 그 구체적인 형태는 다른 구성들을 지지할 수 있는 범위 내에서 필요에 따라 다양하게 변형할 수 있다. 밀프레임(320)은 메인프레임(310)에 대해 승강 가능하도록 설치되며, 밀구동축(110)을 회전지지한다. 베이스프레임(330) 역시 메인프레임(310)에 대해 승강 가능하도록 설치되며, 밀베이스(200)를 지지한다. 도 1 및 도 2에서 밀프레임(320)은 메인프레임(310)의 수평으로 된 부분에 대해 상하 방향으로 이격 또는 접근될 수 있는 위치관계에 놓임으로써 승강 가능한 것으로, 베이스프레임(330)은 메인프레임(310)의 수직 부분에 대해 슬라이드 가능한 위치관계에 놓임으로써 승강 가능한 것으로 각각 예시되어 있으나, 이들 사이의 상대적인 위치관계나 상대 이동을 위한 기구적인 구성은 통상의 기술수준에서 다양하게 변형될 수 있다. 이와 같은 구조에서 밀프레임(320) 또는 베이스프레임(330)을 승강시키면 결과적으로 밀(120)과 분쇄부(220) 사이의 간극을 조절할 수 있다. 그런데, 분쇄된 시료의 입도를 조절하기 위해서는 밀(120)과 분쇄부(220) 사이의 간극을 미세하게 조절할 수 있어야 하고, 세척 등을 위해 밀(120)과 분쇄부(220)를 이격시킬 때에는 그 간극을 짧은 시간 안에 크게 변화시킬 수 있어야 한다. 이를 위하여 밀프레임(320)과 베이스프레임(330) 중 적어도 하나는 미세하게 승강조절될 수 있어야 한다. 이때 승강조절되는 정도는 마이크로미터(㎛) 이하의 단위로 이루어져야 한다. 도 1 및 도 2에서는 밀프레임(320)이 미세 조절되는 것으로 예시하고 있으며, 이를 위해 메인프레임(310)과 밀프레임(320) 사이에 마이크로미터급 이하의 정밀도를 갖는 밀승강블럭(140)이 결합되어 있다. 한편 메인프레임(310)과 베이스프레임(330) 사이에는 밀리미터급 이상의 정밀도를 갖는 베이스승강블럭(240)이 결합되어 있어서, 밀(120)과 분쇄부(220) 사이의 간극을 급속히 넓히거나 좁힐 수 있도록 하고 있다. 사용상태에서는 베이스승강블럭(240)을 메인프레임(310)에 대해 승강시켜 필요한 위치에 고정시킨 후, 밀승강블럭(140)을 메인프레임(310)에 대해 승강시켜 밀(120)과 분쇄부(220) 사이의 간극을 마이크로미터 이하의 단위로 정밀하게 조정하는 것이 바람직하다.

밀베이스(200)의 하방에는 수집용기(400)가 추가로 배치된다. 수집용기(400)는 분쇄 분산이 완료된 시료를 수집하기 위한 것으로, 그 입구는 밀베이스(200)의 배출구멍(220a)과 연통되며, 이를 제외하고는 외부와 밀폐되어 이물질에 의해 시료가 오염되는 것을 방지한다. 나아가서 별도의 진공수단을 배치하고 배출구멍(220a) 및 수집용기(400) 내부의 압력을 대기압 이하로 낮추는 것이 바람직한 대, 이와 같은 저압 환경에 의해 시료의 탈포를 촉진하기 위함이다. 진공수단은 통상의 진공펌프와 진공펌프로부터 배출구멍(220a)에 이르기까지 연통된 배관으로 구현될 수 있다. 도 1 및 도 2에는 진공수단의 일부 구성으로서 진공노즐(500)만이 도시되어 있다.

한편, 이와 같이 배출구멍(220a) 내부의 압력을 저압으로 하면, 밀베이스(200) 상부의 수용부(210)로부터 분쇄부(220)로 시료가 진입하는 것을 촉진할 수 있다. 이는 특히 점도가 높은 시료를 분쇄 분산할 때 필요하다. 나아가서 시료가 수용부(210)로부터 분쇄부(220)로 진입하는 것을 더욱 촉진하기 위하여, 밀(120)과 분쇄부(220) 사이에 형성되는 공간은 상광하협이 되도록 하는 것이 바람직하다. 그러면 도 4에 예시된 바와 같이 밀(120)과 분쇄부(220) 사이의 간극의 단면은 윗쪽으로 갈수록 간극이 넓어지는 테이퍼 형태로 나타난다.

교반수단은 수용부(210)로 투입된 시료가 분쇄부(220)로 진입하기에 앞서 분산 혹은 교반하기 위해 제공된다. 교반수단은 단순한 회전날개로 구현될 수도 있으나, 다음과 같은 구성에 의해 회전날개가 자전 및 공전을 하도록 함으로써 분산 및 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

교반수단은 교반축(610)과 교반구동원(620)과 지지부싱(650)과 회전날개축(640)을 포함하여 이루어진다.

교반축(600)은 중공의 원통형상으로서 회전가능하게 설치되며, 그 중공으로는 밀구동축(110)이 관통하여 삽입된다. 메인프레임(310)이 구비된 경우 교반축(600)은 메인프레임(310)에 회전가능하게 설치할 수 있다. 도 1 내지 도 3에서 는 메인프레임(310)의 수평 부분에 의해 교반축(600)이 지지된 것으로 예시하고 있다. 한편 밀구동축(110)과 교반축(600)의 회전은 서로 독립적이어야 하므로, 밀구동축(110)은 교반축(600)과 실질적으로 접촉하지 않는 것이 바람직하다. 다만 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 밀구동축(110)과 교반축(600) 사이에 슬립링(611))을 삽입할 수도 있는데, 이때의 슬립링(611))은 밀구동축(110)과 교반축(600) 사이에 상대적인 운동이 가능하도록 양자 사이를 미끄럼 지지하는 기능을 가진다. 이런 슬립링(611))이 삽입되어 있으면 밀구동축(110)과 교반축(600) 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있으므로, 예컨대 밀구동축(110)이 길어서 회전진동을 저감해야할 필요가 있을 때 유용하다. 교반축(600)은 그 하단에 외경이 확장된 플랜지(630)가 형성되어 있다. 이 플랜지(630)는 교반축(600)과 일체로 성형될 수도 있지만, 도 1 내지 도 3에 예시된 바와 같이 제작 및 조립의 편의를 위해 플랜지(630)와 나머지 부분을 각각 별개의 부재로 제작하어 볼트와 같은 통상적인 체결수단에 의해 결합하는 것도 가능하다.

교반구동원(620)은 교반축(600)을 회전구동하기 위한 것으로, 통상의 전기모터인 제2 전기모터(621)와, 제2 전기모터(621)의 회전축과 함께 회전하는 제1 풀리(622)와, 교반축(600)과 함께 회전하는 제2 풀리(623)와, 제1 풀리(622) 및 제2 풀리(623)에 맞물려 있는 벨트(624)를 포함하여 이루어져 있다. 이밖에도 회전 동력을 전달할 수 있는 구성이라면 기어전동, 체인전동 또는 링크전동 등 공지의 다름 동력전달방식을 이용하여서도 교반구동원(620)을 구성할 수 있다.

지지부싱(650)은 교반축(600)을 회전지지하기 위한 것으로, 중공의 원통형상 이며 교반축(600)이 그 중공으로 관통하여 삽입된다. 지지부싱(650)은 외부, 예컨대 메인프레임(310)에 고정설치되며, 교반축(600)이 원활하게 회전할 수 있도록 베어링(651)을 통해 교반축(600)을 지지하는 것이 바람직하다. 이로써 교반축(600)과 밀구동축(110)은 각각 서로 다른 부재에 의해 지지되더라도 양자의 회전 중심축은 일치하게 된다. 한편 지지부싱(650)의 외주면 일부에는 기어(652)가 설치되어 있어 아래에서 설명할 회전날개(640)의 기어(642)와 맞물리게 된다.

회전날개축(640)은 교반축(600)의 플랜지(630)에 관통삽입되어 회전가능하게 설치된다. 이때 회전날개축(640)의 회전중심축은 교반축(600)이나 밀구동축(110)의 회전중심축과 나란하지만 일치하지는 않는 상태로 유지된다. 교반축(600)이나 밀구동축(110)의 회전중심축과 회전날개축(640)의 회전중심축 사이의 거리는 플랜지(630)의 크기 또는 회전날개축(640)의 플랜지(630) 상에서의 설치위치에 의해 결정된다. 또한 회전날개축(640)의 외주면 일부에는 기어(642)가 형성되되, 이 기어(642)는 지지부싱(650)의 기어(652)와 맞물릴 수 있는 위치에 형성되어 있다. 따라서 교반축(600)이 회전하면, 플랜지(630)가 함께 회전하므로 회전날개축(640)은 교반축(600)에 물린 채로 회전하게 되며, 동시에 고정되어 있는 지지부싱(650)의 기어(652)와 맞물려 있음으로 인해 스스로의 회전축을 중심으로도 회전하게 된다. 즉, 회전날개축(640)은 공전과 자전을 동시에 하게 되며, 특히 지지부싱(650)의 기어(652)의 수가 많으므로 공전속도보다는 자전속도가 빠르다. 따라서 교반구동원(620)이 교반축(600)을 회전시키는 속도의 수 배 ~ 수십 배의 속도로 회전날개축(640)을 회전시키는 것이 가능하며, 회전날개축(640)에 회전날개(641,643)를 결 합하면 이 회전날개(641,643)는 밀베이스(200)의 수용부(210)에 수용된 시료를 빠른 회전속도로 교반할 수 있다.

도 1 및 도 2에서 회전날개(641,643)는 회전날개축(640)에 착탈 가능하게 결합된 것으로 예시하고 있으며, 필요에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있도록 되어 있다. 즉, 도면 방향을 기준으로 좌측의 회전날개(641)는 회전날개축(640)을 중심으로 하여 반경방향으로 시료를 흩어주는 기능에, 우측의 회전날개(643)는 회전날개축(640) 방향으로 시료를 모아주는 기능에 각각 특화된 형상을 갖고 자전하면서도 이들 각 회전날개(641,643)가 공전을 동시에 하므로 전체적으로는 시료가 빠른 시간 내에 골고루 교반 및 분산될 수 있도록 해준다.

한편, 각 회전날개(641,643)의 형태와 관련하여 밀베이스(200)의 수용부 및 밀구동축(110)의 형상에 특별한 고려가 필요할 수 있다. 예컨대, 도 1 및 도 2에서 도면방향을 기준으로 우측의 회전날개(643)는 영문자 'E'와 유사한 형상인데, 수용부(210)의 내벽이나 밀구동축(110)의 외주면 측에 점착된 시료를 긁어냄으로써 결과적으로 전체 시료가 균형적으로 교반 및 분산되도록 해준다. 그러한 기능이 없다면 수용부(210)의 내벽이나 밀구동축(110)의 외주면에 점착된 시료는 그 성분이 다른 영역에 있는 시료와는 차이가 생기게 되므로 시료의 균질화를 저해한다. 따라서 이와 같은 효과를 증대시킬 수 있도록, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 밀구동축(110)과 나란한 방향으로의 단면 상에서 수용부(210)의 측벽 및 바닥면의 프로파일과 밀구동축(110)의 프로파일은 각각 회전날개축(640)을 중심으로 선대칭이 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 즉, 회전날개축(640)이 한 쌍으로 구비된 경 우, 도 1 및 도 2와 같은 단면 상에서 밀베이스(200)의 수용부(210)는 밀구동축(110)에 의해 두 영역으로 나뉘되, 각 영역은 회전날개축(640)을 중심으로 선대칭인 형상으로 된다. 여기서 수용부(210)의 측벽과 바닥면 사이에 형성된 경사면(215)은 시료의 침강을 촉진하기 위한 것으로, 이는 밀(120)과 분쇄부(220) 사이의 간격이 단면상 테이퍼지도록 하는 것과 같은 맥락에서 결과적으로 시료가 더 신속하게 분쇄될 수 있도록 안내하기 위한 것이다. 이와 같이 수용부(210)의 단면상에 경사면(215)이 형성되어 있다면, 밀구동축(110)의 대응하는 지점에도 단면상 경사면(115)이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 분쇄 분산 장치의 일 상태의 단면도,

도 2는 도 1의 실시예의 다른 상태의 단면도,

도 3은 도 1의 점선원 A의 부분확대도,

도 4는 도 1의 점선원 B의 부분확대도이다.

Claims (9)

1. 상하방향으로 배치되어 회전가능하게 설치된 밀구동축과,

   상기 밀구동축의 하단에 고정되고 상광하협의 원추 형상으로 된 밀과,

   상기 밀구동축을 회전구동하는 밀구동원과,

   시료를 수용하여 분쇄 분산 후 하방으로 배출하도록 상향개구된 용기 형상으로서, 상부에 위치하고 시료를 수용하는 수용부와, 상기 수용부의 바닥면에 위치하고 상기 밀을 수용하도록 상광하협의 원추 형상으로 함몰되어 형성된 분쇄부를 구비하며, 상기 분쇄부의 하단에서 외부로 관통하여 배출구멍이 형성된 밀베이스와,

   상기 밀과 밀베이스의 상대적인 위치를 조절하기 위한 위치조절수단을 포함하고,

   입구가 상기 밀베이스의 배출구멍에 연통되고 외부에 대해 밀폐된 수집용기와,

   상기 밀베이스의 배출구멍 내부의 압력을 낮추기 위한 진공수단을 더 포함하고,

   상기 밀베이스의 수용부에 수용된 시료를 교반하기 위한 교반수단을 더 포함하며,

   상기 교반수단은,

   상기 밀구동축이 관통하여 삽입되도록 중공이 형성되고 상기 밀구동축과 같은 축을 중심으로 회전가능하게 설치되고 하단에 플랜지가 형성된 교반축과,

   상기 교반축을 회전구동하는 교반구동원과,

   상기 교반축이 관통하여 삽입되도록 중공이 형성되어 상기 교반축을 회전지지하며, 외주면에 기어가 설치된 지지부싱과,

   상기 교반축과 나란한 축을 중심으로 회전가능하도록 상기 교반축의 플랜지에 설치되고, 외주면에 상기 지지부싱의 기어에 맞물리는 기어가 형성된 회전날개축을 포함하여 이루어진 분쇄 분산 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 밀과 상기 밀 베이스의 분쇄부 사이에 형성되는 공간은 상광하협의 형상인 것을 특징으로 하는 분쇄 분산 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 위치조절수단은,

   고정 설치된 메인프레임과,

   상기 메인프레임에 승강 가능하도록 설치되고 상기 밀을 지지하는 밀프레임과,

   상기 메인프레임에 승강 가능하도록 설치되고 상기 밀베이스를 지지하는 베이스프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 분쇄 분산 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 밀프레임와 베이스프레임 중 적어도 하나는 마이크로미터 단위로 승강조절이 가능한 것을 특징으로 하는 분쇄 분산 장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,

   상기 밀베이스의 수용부는 측벽과 바닥면 사이에 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 분쇄 분산 장치.
9. 삭제

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