KR102338675B1 - 동결 분쇄기 - Google Patents

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KR102338675B1
KR102338675B1 KR1020210110990A KR20210110990A KR102338675B1 KR 102338675 B1 KR102338675 B1 KR 102338675B1 KR 1020210110990 A KR1020210110990 A KR 1020210110990A KR 20210110990 A KR20210110990 A KR 20210110990A KR 102338675 B1 KR102338675 B1 KR 102338675B1
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박영훈
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Abstract

본 발명은, 바디부; 상기 바디부의 후방에 설치되어 구동모터의 구동력에 의해 회전샤프트를 회전시키고 회전샤프트의 단부쪽에 회전핀이 편심 형성된 구동부; 장홀이 형성되고 이동레일이 장착된 이동판 및 이동판의 이동을 안내하는 고정레일을 포함하며 회전샤프트가 회전함에 따라 회전핀이 장홀에 삽입된 채 편심 회전하면서 이동판을 상하로 왕복 이동시키는 작동부; 지지샤프트의 전면에 연결되어 로드축을 고정하는 고정부재 및 고정부재 내측에 돌출 형성되고 로드축의 상부홀에 삽입되어 로드축을 고정하여 지지하는 고정핀을 포함하는 지지부; 액화질소통 내부에 액화질소가 주입되며, 액화질소가 액화질소통 내부에 장착된 분쇄용기에 수용된 시료를 동결시키는 동결부; 분쇄 하우징이 액화질소통 내부로 삽입된 채 상하로 왕복 이동하면서 동결부에 의해 동결된 분쇄용기 속의 시료를 분쇄하되, 상부가 지지부에 의해 고정 결합되어 이동판과 함께 상하로 왕복 이동되는 로드축과, 로드축의 하부에 연결되어 내부에 분쇄용기가 수용되는 분쇄 하우징 및 내부에 금속볼과 시료가 수용되어 시료가 액화질소에 의해 동결된 후 금속볼에 의해 분쇄되는 분쇄용기를 포함하는 분쇄부; 및 구동부의 구동를 제어하고, 동결시간, 분쇄시간 및 분쇄속도를 설정하는 제어부를 포함하는 동결 분쇄기를 제공한다.

Description

동결 분쇄기{FREEZE CRUSHER}
본 발명은 동결 분쇄기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액화 질소통에 시료와 금속볼을 넣은 분쇄용기(vial)를 침지하여 시료를 극저온 동결시킨 후 분쇄하는 동결 분쇄기에 관한 것이다.
액화질소를 사용하는 동결 분쇄기가 알려져 있다. 상기 동결 분쇄기는 영하 196℃의 액화질소를 이용하여 시료를 동결시킨 후 여러 가지 방법의 분쇄수단으로 분쇄하는 것이다.
이러한 동결 분쇄기는 일반 분쇄기로 분쇄가 어려운 플라스틱, 가죽, 고무, 섬유, 종이, 식물체, 생체조직, 당이 포함된 시료, 유지 성분이 포함된 시료 등을 극저온 액화질소를 이용하여 쉽게 분쇄할 수 있다.
이러한 액화질소를 이용한 동결 분쇄기와 관련하여 특허문헌 1에는 액화질소를 이용한 건조 과일 분쇄장치가 공개되어 있다.
그러나, 상술한 특허문헌 1은 액화질소를 시료에 직접 분사하여 냉동시키는 방식이기 때문에 액화질소의 소모량이 많고, 곱게 분쇄가 어려워 비효율적이며, 분쇄된 분말의 사이즈가 균일하지 못하고, 원리나 구조적으로 각종 검사나 분석에 활용하기 곤란하며, 조작 및 사용이 어렵고, 다양한 재질의 분쇄기구(vial, ball 등)을 사용할 수 없는 문제가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0871468호(2008.11.25 공개)
본 발명은 상술한 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 다양한 종류와 형태의 시료를 최소 오염으로 곱고 균일하게 분쇄할 수 있고, 다양한 재질의 분쇄 기구를 사용하여 각종 검사나 분석에 사용할 수 있으며, 분쇄효율이 증가하여 분쇄시간이 짧고, 액화질소의 소모가 감소되며, 액화질소가 자동 보충되고, 진동 및 소음이 감소되며, 분쇄속도, 냉각시간 및 분쇄시간을 설정하여 쉽고 편리하게 사용할 수 있는 동결 분쇄기의 제공에 그 목적이 있다.
본 발명은, 바디부; 상기 바디부의 후방에 설치되어 구동모터의 구동력에 의해 회전샤프트를 회전시키고 회전샤프트의 단부쪽에 회전핀이 편심 형성된 구동부; 상기 구동부의 전방에 형성되되, 수평 방향으로 타원형의 장홀이 형성되고 양측에 이동레일이 장착된 이동판 및 이동판의 양측에 설치되어 이동판의 이동을 안내하는 고정레일을 포함하며, 회전샤프트가 회전함에 따라 회전핀이 장홀에 삽입된 채 편심 회전하면서 이동판을 상하로 왕복 이동시키는 작동부; 상기 이동판에 연결되어 전방으로 연장 형성된 지지샤프트, 지지샤프트의 전면에 연결되어 로드축을 고정하는 고정부재 및 고정부재 내측에 전방으로 돌출 형성되고 로드축의 상부홀에 삽입되어 로드축을 고정하여 지지하는 고정핀을 포함하는 지지부; 상기 바디부의 전방에 설치되되, 액화질소통 내부에 액화질소가 주입되며, 주입된 액화질소가 액화질소통 내부에 장착된 분쇄용기에 수용된 시료를 동결시키는 동결부; 수직 방향으로 배치되어 분쇄 하우징이 액화질소통 내부로 삽입된 채 상하로 왕복 이동하면서 동결부에 의해 동결된 분쇄용기 속의 시료를 분쇄하되, 상부가 지지부에 의해 고정 결합되어 이동판과 함께 상하로 왕복 이동되는 로드축과, 로드축의 하부에 연결되어 내부에 분쇄용기가 수용되는 분쇄 하우징 및 내부에 금속볼과 시료가 수용되어 시료가 액화질소에 의해 동결된 후 금속볼에 의해 분쇄되는 분쇄용기를 포함하는 분쇄부; 및 구동부의 구동를 제어하고, 동결시간, 분쇄시간 및 분쇄속도를 설정하는 제어부를 포함하는 동결 분쇄기를 제공한다.
본 발명에 의하면, 다양한 종류와 형태의 시료를 최소 오염으로 곱고 균일하게 분쇄할 수 있고, 다양한 재질의 분쇄 기구를 사용하여 각종 검사나 분석에 사용할 수 있으며, 분쇄효율이 증가하여 분쇄시간이 짧고, 액화질소의 소모가 감소되며, 액화질소가 자동 보충되고, 진동 및 소음이 감소되며, 분쇄속도, 냉각시간 및 분쇄시간을 설정하여 쉽고 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명에 따른 동결 분쇄기의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 동결 분쇄기의 측면도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 구동부를 도시한 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 작동부를 도시한 사시도이고, 도 4c는 본 발명에 따른 이동레일과 고정레일을 도시한 사시도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 지지부를 도시한 사시도이고, 도 5c는 본 발명에 따른 동결부의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 동결 분쇄기의 제어도를 도시한 개략도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 분쇄부의 로드축과 분쇄 하우징을 도시한 사시도이고, 도 7c는 본 발명에 따른 분쇄부의 분쇄용기를 도시한 사시도이며, 도 7d는 본 발명에 따른 분쇄용기를 분쇄 하우징에 장착한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 분쇄부의 작용을 나타낸 도면이다.
도 9a는 제1분쇄용기와 제2분쇄용기로 분리된 상태에서 고무 재질의 시료를 투입한 사진이고, 도 9b는 본 발명에 따른 동결 분쇄기에 의해 곱게 분쇄된 시료의 분말 사진이다.
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동결 분쇄기를 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세하게 설명하도록 하겠다.
본 발명에 따른 동결 분쇄기(1)는 액화질소통 내부에 액화질소가 주입되고 액화질소통 내부에 금속볼과 시료를 넣은 분쇄용기를 침지시켜 시료를 극저온으로 동결시킨 뒤 분쇄하는 것으로, 바디부(100), 구동부(200), 작동부(300), 지지부(400), 동결부(500), 분쇄부(600), 냉각부(700) 및 제어부(800)의 전부 또는 일부를 포함하여 이루어질 수 있다.
도 1a 내지 도 1c 및 도 2를 참고하면, 상기 바디부(100)는 사각판 형상으로 이루어지고 하부면에 복수 개의 받침판(111)이 부착되어 유동을 방지하는 바닥플레이트(110)를 포함하고, 상기 바닥플레이트(110)의 상측에 하부플레이트(120)가 설치되고, 상기 바닥플레이트(110)와 하부플레이트(120) 사이에는 코너마다 지지봉(160)과 복수 개의 스프링(170)이 연결 설치된다. 지지봉(160)은 하부플레이트(120)와 그 위에 설치된 구조물을 지지하는 것이고, 지지봉(160)의 주변에 탄성을 갖는 복수 개의 스프링(170)이 설치되어 후술한 동결 분쇄에 따른 진동을 완충시키고 소음도 감소시킬 수 있다.
상기 하부플레이트(120) 상측에는 상부플레이트(130)가 설치되고, 상기 하부플레이트(120)와 상부플레이트(130) 사이에는 코너마다 지지프레임(140)이 수직 방향으로 연결 설치되어 상부플레이트(130)와 그 위에 설치된 구조물을 지지한다.
상기 상부플레이트(130) 위에는 복수 개의 상부수직판(150)이 가로 또는 세로 방향으로 연결 설치되어 상기 구동부(200) 및 작동부(300)를 고정 지지한다.
도 3a 및 도 3b를 참고하면, 상기 구동부(200)는 상기 바디부(100)의 후방에 설치되어 구동모터(210)의 구동력에 의해 회전샤프트(240)를 회전시키고 회전샤프트(240)의 단부쪽에 회전핀(260)이 편심 형성된다.
이를 위하여, 상기 구동부(200)는 상부플레이트(130) 상측에 구동모터(210)가 상부수직판(150)에 지지되어 설치되고, 구동모터(210)에는 구동모터(210)의 구동력에 의해 회전 구동되는 구동풀리(220)가 연결되며, 구동풀리(220)의 상측에 구동풀리(220)와 벨트(미도시)로 연결되어 회전되는 종동풀리(230)가 설치되고, 종동풀리(230)에 회전샤프트(240)가 연결되어 회전되고 회전샤프트(240)는 전후 방향으로 설치되며, 회전샤프트(240)의 선단에는 회전샤프트(240)보다 큰 직경을 갖는 회전원판(250)이 연결되고, 회전원판(250)의 전면에 회전핀(260)이 편심된 채 연결 형성되고 회전핀(260)은 회전샤프트(240)의 회전에 따라 편심 회전한다.
도 4a 및 도 4b를 참고하면, 상기 작동부(300)는 구동부(200)의 전방에 형성되고, 구동부(200의 회전 구동력을 전달받아 분쇄부(600)를 상하 방향으로 반복하여 왕복 이동시키는 것이다.
이를 위하여, 상기 작동부(300)는 바디부(100)의 상부플레이트(130)에 세워져 설치된 상부수직판(150)에 지지베이스(310)가 고정 설치되고, 지지베이스(310)는 중앙에 원형홀(미도시)이 관통 형성되고 전방에 장착홈(미도시)이 형성되며, 상기 회전원판(250)과 회전핀(260)이 원형홀에 삽입 설치된다.
또한, 장착홈의 양측에 고정레일(340)이 수직 방향으로 연결 설치되어 이동판(320)의 이동을 가이드하고, 고정레일(340)은 길이 방향을 따라 V홈이 형성되고 상단과 하단에 각각 고정 스토퍼(341)가 형성된다.
또한, 양측 고정레일(340) 사이의 장착홈에 이동판(320)이 설치되고, 이동판(320)은 양측에 단차홈(미도시)이 형성되고 타원형의 장홀(321)이 관통 형성되며, 장홀(321)은 수평 방향으로 형성되고, 구동모터(210)의 구동력에 의해 회전샤프트(240)가 회전함에 따라 회전핀(260)의 단부가 장홀(321)에 삽입된 채 편심 회전하면서 장홀(321) 내에서 좌우로 움직이게 되고, 이로써 회전핀(260)이 상측 방향으로 회전할 때에는 이동판(320)이 상측으로 이동하고, 회전핀(260)이 하측 방향으로 회전할 때에는 이동판(320)이 하측으로 이동하면서 이동판(320)이 상하로 반복하여 왕복 이동하게 된다. 이동판(320)의 전면에는 결합홈(322)이 요입 형성된다.
또한, 도 4c를 참고하면 이동판(320) 양측의 단차홈에 이동레일(330)이 수직 방향으로 연결 설치되고, 이동레일(330)은 길이 방향을 따라 V홈이 형성되고, 이동레일의 V홈에 복수개의 롤러들이 설치 방향이 교대로 크로스되면서 삽입된 채 배열된 롤러 케이지(331)가 설치되며, 이로써, 이동판(320)의 상하 왕복 이동시 이동레일(330)에 설치된 롤러 케이지(331)의 롤러들이 고정레일(340)의 V홈을 따라 고속 활주하면서 원활한 이동이 가능하게 된다. 이동레일(330)의 상단과 하단에 각각 이동 스토퍼(332)가 형성되고, 이동 스토퍼(332)는 고정 스토퍼(341)와 함께 작용하여 이동판(320)이 이동 범위에서 이탈하는 것을 방지한다.
도 5a 및 도 5b를 참고하면, 상기 지지부(400)는 작동부(300)의 전방에 설치되어 분쇄부(600)를 고정 및 지지하는 것이다.
이를 위하여, 상기 지지부(400)는 이동판(320)의 결합홈(322)에 지지샤프트(410)가 고정 결합되어 전방으로 연장 형성되어 분쇄부(600)를 견고하게 지지할 수 있고, 지지샤프트(410)의 전방에 고정부재(420)가 연결되어 로드축(610)을 고정하며, 고정부재(420) 내측에 고정핀(430)이 형성되어 로드축(610) 상부의 상부홀(611)에 삽입되어 로드축(610)을 고정 지지한다.
즉, 상기 고정부재(420)는 지지샤프트(410)의 전방에 고정편(421)이 고정 연결되고, 고정편(421)은 일단에 회전축(421a)이 형성되고 타단에 접속홀(421b)이 형성되며 중앙에 반원 형상의 고정홀(421c)이 형성되며, 고정편(421)의 회전축(421a)에 회전편(422)의 일단이 회전 가능하게 연결되어 고정부재(420)에 대한 개폐가 이루어지고, 회전편(422)의 중앙에 반원 형상의 회전홀(422a)이 형성되며, 회전편(422)의 타단에 고정볼트(423)가 연결되어 접속홀(421b)에 접속된다.
또한, 고정홀(421c)에는 전방을 향해 고정핀(430)이 연결 형성되고, 회전편(422)을 회전시켜 개방한 후, 로드축(610) 상부의 상부홀(611)에 고정핀(43)을 삽입시키고, 회전편(422)을 회전시켜 고정부재(420)를 폐쇄한 후 고정볼트(423)를 접속홀(421b)에 접속하면 로드축(610)에 대한 견고한 고정이 이루어지고, 분쇄부(600)에 대해 정확한 수직 방향으로의 왕복 이동이 가능하여 분쇄효율이 증가한다.
상기 동결부(500)는 바디부(100) 전방에 설치되어 액화질소통(510) 내부에 영하 196℃의 액화질소가 주입되고, 주입된 액화질소는 액화질소통(510) 내부에 침지된 분쇄용기(630)에 수용되어 있는 시료(S)를 동결시킨 후에 분쇄부(600)에 의한 분쇄가 이루어지도록 한다.
이를 위하여, 상기 동결부(500)는 바디부(100) 전방에 설치된 전방 하우징(505)과, 전방 하우징(505)의 내측에 설치되고 내부에 액화질소가 주입되어 수용되는 액화질소통(510)과, 액화질소통(510) 상단에 탈착 가능하게 연결된 용기캡(520)을 포함한다. 이때, 액화질소통(510)에는 수위센서(515)가 연결 설치될 수 있다. 또한, 상기 동결부(500)는 액화질소가 저장된 액화질소저장부(530)와, 액화질소통(510)을 연결하여 액화질소가 액화질소통(510)으로 공급되고 솔레노이드 밸브로 이루어진 개폐밸브(540)가 설치된 주입관(550)을 포함하여 이루어질 수 있다. 더불어, 상기 액화질소통(510) 하부는 지지홈이 형성된 지지홀더(511)에 삽입된 채 지지될 수 있고, 지지홀더(511)는 손잡이(512)가 설치되어 액화질소통(510)과 함께 인입 및 인출이 가능하게 구비될 수 있다.
일례로, 도 6을 참고하면 상기 수위센서(515)는 액화질소통(510) 내부에 주입된 액화질소의 수위를 감지하여 수위정보를 제어부(800)로 송신하고, 상기 제어부(800)는 수신된 수위정보가 미리 설정된 저수위에 해당하는 경우 구동모터(210)의 구동을 중지시킨 후 개폐밸브(540)를 개방 제어하여 액화질소저장부(530)에 저장된 액화질소를 주입관(미도시)을 통해 액화질소통(510)으로 자동 공급한 후 구동모터(210)의 구동을 재개할 수 있으며, 이와 같이, 액화질소통(510) 내부에서 액화질소가 기화되어 소비된 경우 액화질소가 자동 보충되므로 장치를 연속적으로 가동하여 편리하게 사용할 수 있다.
도 7a 내지 도 7d를 참고하면, 상기 분쇄부(600)는 지지부(400)에 의해 고정 및 지지되어 수직 방향으로 배치되고 로드축(610) 하부에 연결된 분쇄 하우징(620)이 액화질소통(510) 내부에 삽입된 채 구동부(200)와 작동부(300)의 작동에 따라 상하로 왕복 이동하면서 동결부(500)에 의해 동결된 시료(S)를 분쇄하는 것이다.
이를 위하여, 상기 분쇄부(600)는 로드축(610)이 수직 방향으로 배치되고, 로드축(610)은 상부에 형성된 상부홀(611)에 고정핀(430)이 삽입된 채 고정부재(420)에 의해 고정 결합되고 이동판(320)과 함께 상하로 왕복 이동한다.
또한, 도 8을 참고하면 로드축(610)의 하부에 분쇄 하우징(620)이 연결되고, 분쇄 하우징(620)의 내부에는 분쇄용기(630)가 수용된 채 액화질소통(510) 내부에서 상하로 왕복 이동하며, 분쇄용기(630)의 내부에는 금속볼(635)과 시료(S)가 함께 수용되어 동결부(500)에 의해 금속볼(635)과 시료(S)가 액화질소에 의해 급속 동결된 후 금속볼(635)에 의해 시료(S)가 분말로 분쇄된다.
이때, 상기 분쇄용기(630)는, 대략 원통형으로 이루어져 내부에 금속볼(635)과 함께 플라스틱, 가죽, 고무, 섬유, 종이, 식물체, 생체조직, 당이 포함된 시료, 유지 성분이 포함된 시료 등의 시료(S)가 수용되되, 동일한 크기를 갖는 상측의 제1분쇄용기(631)와 하측의 제2분쇄용기(632)가 탈착 가능하게 체결되어 이루어져 금속볼(635)과 시료(S)의 인입과 인출이 용이하고, 제1분쇄용기(631) 내부의 상부와 제2분쇄용기(632) 내부의 하부는 라운드면을 갖고 있어 금속볼(635)에 의한 시료(S)의 분쇄가 원활히 이루어질 수 있다. 더불어, 상기 분쇄용기(630)는 상부와 하부에 각각 각진 상부 체결편(633)과 하부 체결편(634)이 형성되고, 하부 체결편(634)에는 체결홈(634a)이 형성된다.
또한, 상기 분쇄 하우징(620)은, 일측에 개방홀(621)이 형성되어 분쇄용기(630)의 인입과 인출이 이루어지고, 내부의 천정면에 상부안착판(622)이 평평하게 형성되어 분쇄용기(630)의 상부 체결편(633)이 밀착되어 안착되며, 상부안착판(622)의 양측에 상부고정편(623)이 하측으로 돌출 형성되어 상부 체결편(633)이 끼움 고정되고, 내부의 바닥면에 하부안착판(624)이 형성되어 하부고정나사(625)가 관통되고 분쇄용기(630)의 하부 체결편(634)이 밀착되어 안착되며, 하부고정나사(625)가 분쇄 하우징(620)의 바닥면과 하부안착판(624)을 관통하여 내부로 돌출 형성되어 체결홈(634a)에 접속되고, 이로써 분쇄 하우징(620)의 내부에 수용된 분쇄용기(630)의 견고한 고정이 이루어진다.
상기 냉각부(700)는 동결부(500)의 액화질소통(510)에서 발생되는 발열을 냉각시키기 위한 것으로, 바디부(100)의 바닥플레이트(110)와 하부플레이트(120) 사이에 냉각 하우징(710)이 설치되고, 냉각 하우징(710)의 내부에는 모터(미도시)에 의해 작동되는 냉각팬(미도시)이 설치되며, 전방 하우징(505)에 수평니플(720)이 수평 방향으로 설치되고, 냉각 하우징(710)에 수직니플(730)이 수직 방향으로 설치되며, 수평니플(720)과 수직니플(730) 사이에 냉각호스(740)가 연결되어 전방 하우징(505) 내측에 배치된 액화질소통(510)에서 발생되는 발열을 냉각시킬 수 있다.
상기 제어부(800)는 동결 분쇄기의 외부를 둘러싸고 도어가 형성된 함체(미도시)에 설치되거나, 외부에 설치되어 수위센서 감지, 액화질소의 주입 및 보충, 구동부 및 냉각부의 구동을 제어할 수 있으며, 동결시간 및 분쇄시간을 미리 설정하여 자동 운전할 수 있고, 분쇄속도를 여러 단계로 조절할 수 있으며, 터치스크린 등이 적용된 디스플레이 화면이 구비되어 사용자 편의성을 증대될 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 동결 분쇄기의 작동에 대하여 일실시예를 들어 설명한다.
먼저, 시료(S)를 분쇄용기(630)에 인입시키는 단계(S10 단계)를 수행한다. 예컨대, 도 9a에 도시된 바와 같이 분쇄하고자 하는 고무 재질의 시료(S)와 금속볼(635)을 제1분쇄용기(631)와 제2분쇄용기(632)로 분리된 분쇄용기(630)에 투입하고, 제1분쇄용기(631)와 제2분쇄용기(632)를 긴밀하게 체결한다.
다음에, 분쇄용기(630)를 분쇄 하우징(620)에 장착하는 단계(S20 단계)를 수행한다. 즉, 분쇄용기(630)를 개방홀(621)을 통해 분쇄 하우징(620) 내부에 수용하되, 이때 분쇄용기(630)는, 상단의 상부 체결편(633)이 분쇄 하우징(620)의 상부고정편(623)에 끼워져 상부안착판(622)에 밀착되도록 고정하고, 하단의 하부 체결편(634)의 체결홈(634a)에 분쇄 하우징(620)의 하부고정나사(625)가 체결되도록 하여 하부안착판(624)에 밀착되도록 고정한다.
그리고, 분쇄부(600)의 로드축(610)을 지지부(400)에 고정하여 지지시키는 단계(S30 단계)를 수행한다. 즉, 고정부재(420)의 회전편(422)을 회전 개방한 후, 분쇄용기(630)가 분쇄 하우징(620)에 장착된 상태로 로드축(610)의 상부홀(611)에 고정핀(430)이 삽입 체결되도록 하고, 회전편(422)을 회전시켜 고정부재(420)를 폐쇄한 후 고정볼트(423)를 접속홀(421b)에 접속시켜 견고한 고정이 이루어지도록 한다. 이때, 로드축(610) 하부에 형성된 분쇄 하우징(620)은 동결부(500)의 액화질소통(510) 내부에 수용된 상태가 된다.
다음에, 동결부(500)의 액화질소통(510)에 액화질소를 주입시키는 단계(S40 단계)를 수행한다. 일례로, 개폐밸브(540)를 개방하여 액화질소저장부(530)로부터 주입관을 통해 액화질소가 액화질소통(510)에 주입되도록 한다.
이후, 제어부(800)의 디스플레이 화면을 통해 동결시간 및 분쇄시간을 설정하는 단계(S50 단계)를 수행한다. 예컨대, 동결시간 10분 및 분쇄시간 10분을 설정하게 되면 분쇄 작동 전에 10분 동안 분쇄용기(630)의 시료가 액화질소에 의해 동결된 후 10분 동안 분쇄 작동을 수행한다. 또한, 분쇄속도를 설정할 수도 있으며, 예컨대 1,000 cycle/min으로 설정하면 분쇄부(600)가 분당 1,000회 왕복 이동한다.
다음에, 미리 설정된 동결시간 동안 시료를 동결시키는 단계(S60 단계)를 수행한다. 즉, 액화질소통(510) 내부에 영하 196℃의 액화질소를 주입하고, 주입된 액화질소가 액화질소통(510) 내부에 침지된 분쇄용기(630)에 수용되어 있는 시료(S)를 동결시킨다. 이때, 제어부(800)는 냉각부(700)의 냉각팬을 가동시켜 액화질소통(510)에서 발생되는 발열을 냉각시킬 수 있다.
다음에, 구동부(200)를 구동시켜 미리 설정된 분쇄시간 동안 시료를 분쇄시키는 단계(S70 단계)를 수행한다. 즉, 구동모터(210)의 구동력에 의해 회전샤프트(240)가 회전함에 따라 회전핀(260)이 편심 회전하면서 이동판(320)이 고정레일(340)을 따라 소정의 분쇄속도로 상하로 반복하여 왕복 이동함으로써, 분쇄용기(630) 내부에서 금속볼(635)이 이동하면서 동결된 시료(S)를 반복 충격하여 도 9b와 같은 고운 분말로 분쇄시키고, 곱게 분쇄된 분말은 각종 검사나 분석에 활용된다.
이때, 긴 분쇄시간이 필요한 시료의 경우에는 설정된 분쇄시간이 경과한 후 휴지시간에 개폐밸브(540)를 개방하여 액화질소저장부(530)로부터 액화질소가 액화질소통(510) 내부로 보충되도록 하여 재동결 및 재분쇄가 이루어지도록 할 수 있다.
상술한 동결 분쇄기(1)의 작동예는 일실시예에 해당하므로, 상술한 단계들의 순서를 일부 변경하여 실시할 수도 있을 것이다. 예컨대, 상기 S30 단계와 S40 단계의 순서를 바꾸어 실시할 수도 있다.
결국, 본 발명에 따른 동결 분쇄기(1)는 다양한 종류와 형태의 시료를 최소 오염으로 곱고 균일하게 분쇄할 수 있고, 다양한 재질의 분쇄 기구를 사용하여 각종 검사나 분석에 사용할 수 있으며, 분쇄효율이 증가하여 분쇄시간이 짧고, 액화질소의 소모가 감소되며, 액화질소가 자동 보충되고, 진동 및 소음이 감소되며, 분쇄속도, 냉각시간 및 분쇄시간을 설정하여 쉽고 편리하게 사용할 수 있는 것이다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
1. 동결 분쇄기 100. 바디부
110. 바닥플레이트 111. 받침판
120. 하부플레이트 130. 상부플레이트
140. 지지프레임 150. 상부수직판
160. 지지봉 170. 스프링
200. 구동부 210. 구동모터
220. 구동풀리 230. 종동풀리
240. 회전샤프트 250. 회전원판
260. 회전핀 300. 작동부
310. 지지베이스 320. 이동판
321. 장홀 322. 결합홈
330. 이동레일 331. 롤러 케이지
332. 이동 스토퍼 340. 고정레일
341. 고정 스토퍼 400. 지지부
410. 지지샤프트 420. 고정부재
421. 고정편 421a. 회전축
421b. 접속홀 421c. 고정홀
422. 회전편 422a. 회전홀
423. 고정볼트 430. 고정핀
500. 동결부 505. 전방 하우징
510. 액화질소통 511. 지지홀더
512. 손잡이 515. 수위센서
520. 용기캡 530. 액화질소저장부
540. 개폐밸브 550. 주입관
600. 분쇄부 610. 로드축
611. 상부홀 620. 분쇄 하우징
621. 개방홀 622. 상부안착판
623. 상부고정편 624. 하부안착판
625. 하부고정나사 630. 분쇄용기
631. 제1분쇄용기 632. 제2분쇄용기
633. 상부 체결편 634. 하부 체결편
634a. 체결홈 635. 금속볼
700. 냉각부 710. 냉각 하우징
720. 수평니플 730. 수직니플
740. 냉각호스 800. 제어부
N. 액화질소 S. 시료

Claims (8)

  1. 바디부;
    상기 바디부의 후방에 설치되어 구동모터의 구동력에 의해 회전샤프트를 회전시키고 회전샤프트의 단부쪽에 회전핀이 편심 형성된 구동부;
    상기 구동부의 전방에 형성되되, 수평 방향으로 타원형의 장홀이 형성되고 양측에 이동레일이 장착된 이동판 및 이동판의 양측에 설치되어 이동판의 이동을 안내하는 고정레일을 포함하며, 회전샤프트가 회전함에 따라 회전핀이 장홀에 삽입된 채 편심 회전하면서 이동판을 상하로 왕복 이동시키는 작동부;
    상기 이동판에 연결되어 전방으로 연장 형성된 지지샤프트, 지지샤프트의 전면에 연결되어 로드축을 고정하는 고정부재 및 고정부재 내측에 전방으로 돌출 형성되고 로드축의 상부홀에 삽입되어 로드축을 고정하여 지지하는 고정핀을 포함하는 지지부;
    상기 바디부의 전방에 설치되되, 액화질소통 내부에 액화질소가 주입되며, 주입된 액화질소가 액화질소통 내부에 장착된 분쇄용기에 수용된 시료를 동결시키는 동결부;
    수직 방향으로 배치되어 분쇄 하우징이 액화질소통 내부로 삽입된 채 상하로 왕복 이동하면서 동결부에 의해 동결된 분쇄용기 속의 시료를 분쇄하되, 상부가 지지부에 의해 고정 결합되어 이동판과 함께 상하로 왕복 이동되는 로드축과, 로드축의 하부에 연결되어 내부에 분쇄용기가 수용되는 분쇄 하우징 및 내부에 금속볼과 시료가 수용되어 시료가 액화질소에 의해 동결된 후 금속볼에 의해 분쇄되는 분쇄용기를 포함하는 분쇄부; 및
    구동부의 구동를 제어하고, 동결시간, 분쇄시간 및 분쇄속도를 설정하는 제어부를 포함하는 동결 분쇄기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 바디부는 하부의 코너마다 탄성을 갖는 복수 개의 스프링이 설치되어 동결 분쇄에 따른 진동을 완충시키는 동결 분쇄기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 바디부의 하부에 냉각팬이 설치된 냉각 하우징이 구비되고, 액화질소통을 둘러싼 전방 하우징과 냉각 하우징에 각각 수평니플과 수직니플이 연결 형성되고, 수평니플과 수직니플 사이에 냉각호스가 연결되어 액화질소통을 냉각시키는 냉각부를 더 포함하는 동결 분쇄기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는, 구동모터, 구동모터에 의해 구동되는 구동풀리, 구동풀리와 벨트로 연결된 종동풀리, 종동풀리에 연결되어 회전되는 회전샤프트, 회전샤프트의 선단에 형성된 회전원판 및 상기 회전원판에 편심 형성되어 편심 회전하는 회전핀을 포함하는 동결 분쇄기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 작동부는, 바디부의 상부플레이트에 입설된 상부수직판에 고정 설치되고 전방에 장착홈이 형성된 지지베이스, 장착홈의 양측에 수직 방향으로 설치되고 V홈이 형성된 고정레일, 양측 고정레일 사이의 장착홈에 설치되고 수평 방향으로 타원형의 장홀이 관통 형성된 이동판 및 이동판의 양측에 설치되고 V홈이 형성되며 이동레일의 V홈에 복수개의 롤러가 포함된 롤러 케이지가 설치되어 고정레일의 안내를 받아 이동판과 함께 상하로 왕복 이동하는 이동레일을 포함하는 동결 분쇄기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 고정부재는, 지지샤프트의 전면에 고정 연결되고 일단에 회전축이 형성되고 타단에 접속홀이 형성되며 중앙에 반원 형상의 고정홀이 형성된 고정편, 일단이 회전축에 회전 가능하게 연결되고 중앙에 반원 형상의 회전홀이 형성된 회전편, 회전편의 타단에 연결되어 접속홀에 접속되는 고정볼트를 포함하는 동결 분쇄기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 동결부는 바디부의 전방에 설치된 전방 하우징, 전방 하우징의 내측에 설치되고 내부에 액화질소가 주입되어 수용되며 수위센서가 연결 설치된 액화질소통, 액화질소통 상단에 연결된 용기캡 및 액화질소저장부와 액화질소통을 연결하여 액화질소가 액화질소통으로 공급되고 제어부의 제어에 의해 자동 개폐되는 개폐밸브가 설치된 주입관을 포함하고,
    상기 수위센서는 액화질소통 내부의 액화질소의 수위를 감지하여 수위정보를 제어부로 송신하고, 상기 제어부는 수신한 수위정보가 미리 설정된 저수위에 해당하는 경우 구동모터의 구동을 중지시킨 후 개폐밸브를 제어하여 액화질소저장부에 저장된 액화질소를 액화질소통으로 자동 공급한 후 구동모터의 구동을 재개하는 것을 특징으로 하는 동결 분쇄기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 분쇄용기는, 상측의 제1분쇄용기와 하측의 제2분쇄용기가 탈착 가능하게 체결되어 이루어지고, 제1분쇄용기 내부 상부와 제2분쇄용기 내부의 하부는 라운드면을 가지며, 상·하부에 각각 각진 상부 체결편과 하부 체결편이 형성되고, 하부 체결편에는 체결홈이 형성되며,
    상기 분쇄 하우징은, 일측에 형성되어 분쇄용기의 인입과 인출이 이루어지는 개방홀, 내부의 천정면에 평평하게 형성되어 상부 체결편이 안착되는 상부안착판, 상부안착판의 양측에 하측으로 돌출 형성되어 상부 체결편이 끼움 고정되는 상부고정편, 내부의 바닥면에 형성되고 하부고정나사가 관통되며 하부 체결편이 안착되는 하부안착판 및 분쇄 하우징의 바닥면과 하부안착판을 관통하여 내부로 돌출 형성되어 체결홈에 접속되는 하부고정나사를 포함하는 동결 분쇄기.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114472440A (zh) * 2022-01-20 2022-05-13 青岛国海生物制药有限公司 一种制剂用吸尘粉碎机
CN114918014A (zh) * 2022-05-20 2022-08-19 安徽马钢张庄矿业有限责任公司 一种球磨机用防护机构及其使用方法
CN114949341A (zh) * 2022-04-14 2022-08-30 江西理工大学 一种生物可降解复合粉体的制备及其干法球化工艺
WO2023140424A1 (ko) * 2022-01-21 2023-07-27 주식회사 큐어팜텍 기능성 약물이 함유된 생분해성 수지 제조방법 및 이에 의해 제조된 생분해성 수지

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004130308A (ja) * 2002-09-17 2004-04-30 Kanai Tokichi Shoten:Kk 生薬凍結粉砕方法及び生薬凍結粉砕装置
KR20080003511U (ko) * 2008-08-05 2008-08-25 윤홍균 폐전선 피복파쇄로
KR100871468B1 (ko) 2008-03-25 2008-12-03 박종래 액화질소를 이용한 건조 과일 분쇄장치
KR20150051643A (ko) * 2013-11-05 2015-05-13 김봉개 질소냉각 분쇄장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004130308A (ja) * 2002-09-17 2004-04-30 Kanai Tokichi Shoten:Kk 生薬凍結粉砕方法及び生薬凍結粉砕装置
KR100871468B1 (ko) 2008-03-25 2008-12-03 박종래 액화질소를 이용한 건조 과일 분쇄장치
KR20080003511U (ko) * 2008-08-05 2008-08-25 윤홍균 폐전선 피복파쇄로
KR20150051643A (ko) * 2013-11-05 2015-05-13 김봉개 질소냉각 분쇄장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114472440A (zh) * 2022-01-20 2022-05-13 青岛国海生物制药有限公司 一种制剂用吸尘粉碎机
WO2023140424A1 (ko) * 2022-01-21 2023-07-27 주식회사 큐어팜텍 기능성 약물이 함유된 생분해성 수지 제조방법 및 이에 의해 제조된 생분해성 수지
CN114949341A (zh) * 2022-04-14 2022-08-30 江西理工大学 一种生物可降解复合粉体的制备及其干法球化工艺
CN114949341B (zh) * 2022-04-14 2023-11-07 江西理工大学 一种生物可降解复合粉体的制备及其干法球化工艺
CN114918014A (zh) * 2022-05-20 2022-08-19 安徽马钢张庄矿业有限责任公司 一种球磨机用防护机构及其使用方法

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