KR20140084157A

KR20140084157A - 슬러리 분배 시스템용 유체 분할기

Info

Publication number: KR20140084157A
Application number: KR1020147012518A
Authority: KR
Inventors: 알프레드 리; 크리스 씨. 리; 세자르 챈; 로날드 이. 솅크; 웨이신 데이비드 송; 커트 로링; 제임스 위트볼드; 윌리엄 라고
Original assignee: 유나이티드 스테이츠 집섬 컴파니
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2014-07-04
Also published as: RU2014118731A; BR112014007712A2; HRP20200296T8; LT2771156T; MY171362A; WO2013063044A1; CN104023927B; US20130099027A1; RS59950B1; HRP20200296T1; AR088521A1; MX353810B; CA2851527C; WO2013063073A3; RU2014118732A; MX356975B; JP6341860B2; MX2014004242A; MY172465A; JP2014530780A

Abstract

유체 분할기는 유입구 도관 및 접합부에 의해 분리되는 제1 및 제2 유출구 도관들을 포함한다. 유입구 도관은 유입구 말단 및 접합 말단을 포함한다. 유입구 도관은 유입구 말단 및 접합 말단 사이 연장되는 유체 주축을 따라 배치된다. 유입구 말단은 유입구 개구를 형성한다. 접합 말단은 제1 및 제2 접합 개구들을 형성한다. 제1 접합 개구는 제2 접합 개구와 이격 배치된다. 접합부는 제1 및 제2 접합 개구들 사이에서 유입구 도관의 접합 말단에 배치된다. 접합부는 유체 주축에 실질적으로 교차하는 실질적으로 평탄한 벽 구역을 포함한다. 유체 분할기는 시멘트질 슬러리 혼합기 및 슬러리 분배기와 유체 연통하고 이들 사이에 유체 분할기가 배치된다.

Description

슬러리 분배 시스템용 유체 분할기{FLOW SPLITTER FOR SLURRY DISTRIBUTION SYSTEM}

관련 출원들에 대한 상호-참조

본 특허출원은 본원에 참조로서 전체가 포함되는 미국임시특허출원번호들,

2011.10.24자 출원된“슬러리 분배기, 시스템, 이의 이용방법, 및 제조방법” 명칭의 61/550,827; 2011.10.24자 출원된“슬러리 분배 시스템용 유체 분할기” 명칭의 61/550,857; 및 2011.10.24자 출원된“슬러리 분할기 압착용 자동화

기구” 명칭의 61/550,873의 우선권 이익을 주장한다.

본 발명은 연속적인 보드 제조 공정, 더욱 상세하게는, 시멘트질 물품 제조와 연관된 슬러리 분배 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.

많은 유형의 시멘트질 물품들 중에서, 응결 석고 (황산칼슘 이수화물)는 종종 주요 성분이다. 예를들면, 응결 석고는 전통적인 소석고를 사용하여 생성되는 최종 제품 (예를들면, 소석고-표면의 내부 건물벽) 및 전형적인 건식내벽 구조 및 건물 천장에 사용되는 대향 석고 보드의 주요 성분이다. 또한, 응결 석고는 미국특허번호 제5,320,677호에 기재된 바와 같이 석고/셀룰로오스 섬유 복합 보드 및 제품의 주요 성분이다. 또한 응결 석고는 석고 보드 모서리들 사이 연결부를 채우고 유연하게 하는 제품들에 포함된다 (예를들면, 미국특허번호 제3,297,601호 참고). 또한, 많은 특수 소재, 예컨대 정밀 가공되는 모형화 및 몰드-제작에 유용한 소재는 상당량의 응결 석고를 포함하는 제품들을 생산한다. 전형적으로, 이러한 석고-함유 시멘트질 제품은 시멘트질 슬러리 형성에 적합하도록 소성석고 (황산칼슘 알파 또는 베타 반수화물 및/또는 황산칼슘 무수물), 물, 및 기타 성분들의 혼합물로 제조된다. 시멘트질 물품들 제조에 있어서, 종종 시멘트질 슬러리 및 바람직한 첨가제들은 예를들면 미국특허번호 제3,359,146호에 기재된 연속 혼합기에서 혼합된다.

예를들면, 전형적인 석고 패널 제조 공정에서, 소성석고 (통상 “스투코”로 칭함)를 물에 균일하게 분산시켜 수성 소성석고 슬러리를 형성함으로써 석고 보드를 생산한다. 수성 소성석고 슬러리는 전형적으로 스투코 및 물 및 기타 첨가제를 교반 수단이 구비된 혼합기에 투입하여 균일한 석고 슬러리를 형성하는 연속 방식으로 생산된다. 슬러리는 혼합기 방출 유출구를 통하여 이와 연결된 방출 도관으로 계속 이동된다. 수성 기포가 혼합기 및/또는 방출 도관에서 수성 소성석고 슬러리와 배합될 수 있다. 슬러리 스트림은 방출 도관을 통하여 성형대에 의해 지지되는 이동 커버시트 웨브에 연속적으로 적치된다.

슬러리는 전진 웨브 상에 펼쳐진다. 제2 커버시트 웨브가 슬러리를 덮도록 부가되어 샌드위치 구조의 연속 벽판 예비형체가 형성되고, 예를들면 종래 성형 스테이션에서 성형되어 원하는 두께를 얻는다.

소성석고는 벽판 예비형체에서 물과 반응하고 컨베이어가 벽판 예비형체를 제조 라인을 따라 이동시킬 때 응결된다. 벽판 예비형체가 충분히 응결되는 라인 지점에서 벽판 예비형체는 절편으로 절단된다. 절편을 뒤집고, (예를들면, 로에서) 건조하여 과잉수를 증발시키고, 소망 치수를 가지는 최종 벽판 제품으로 가공된다.

석고 벽판 제조와 관련된 작업상의 일부 문제들 해결을 위한 선행 장치 및 방법들은 본원에 참조로 포함되는 공동-양도된 미국특허번호5,683,635; 5,643,510; 6,494,609; 6,874,930; 7,007,914; 및 7,296,919에 개시된다.

소정 함량의 완성제품을 형성하는 스투코에 대한 물의 중량비는 본 분야에서 “물-스투코 비율” (WSR)로 지칭된다. 조성을 변경하지 않고 WSR를 감소시키면 이에 상응하여 슬러리 점도가 증가되어, 성형대 상에서 슬러리 확산 성능이 감소된다. 석고 보드 제조공정에서 물 사용량을 줄이면 (즉, WSR 낮춤) 여러 이점들이 생길 수 있고, 예를들면 공정 중 에너지 요구량을 감소시킬 수 있다. 그러나, 점성이 높아진 석고 슬러리를 혼합기에 작착된 방출 도관을 통하여 이송시키고 이러한 슬러리를 균일하게 성형대 상에 확산시키는 것은 큰 문제로 남는다.

이러한 배경기술 설명은 독자 이해를 위한 것이고 임의의 지적 사항들 자체가 당업계에서 인식되는 것으로 취급되는 것은 아니라는 것을 이해하여야 한다. 일부 국면들 및 양태들에서, 기술된 원리들이 다른 시스템들의 문제를 완화시킬 수 있지만, 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서 정의되는 것이고 본원에 제기된 임의의 특정 문제 해결을 위한 임의의 개시 특징부에 의한 것에 의한 것이 아니라는 것을 이해하여야 한다.

하나의 양태에서, 본 발명은 시멘트질 제품 제조에 사용되는 유체 분할기의 실시태양들에 관한 것이다. 유체 분할기는 슬러리 혼합기 및 슬러리 분배기 사이에 배치되어 이들과 유체 연통한다. 하나의 실시태양에서, 유체 분할기는 유입구 도관 및 접합부에 의해 분리되는 제1 및 제2 유출구 도관들을 포함한다.

유입구 도관은 유입구 말단 및 접합 말단을 포함한다. 유입구 도관은 유입구 말단 및 접합 말단 사이에 연장되는 유체 주축을 따라 배치된다. 유입구 말단은 유입구 개구를 형성한다. 접합 말단은 제1 및 제2 접합 개구들을 형성한다. 제1 접합 개구는 제2 접합 개구와 이격 배치된다.

제1 유출구 도관은 유입구 도관의 제1 접합 개구와 유체 연통한다. 제1 유출구 도관은 제1 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함한다.

제2 유출구 도관은 유입구 도관의 제2 접합 개구와 유체 연통한다. 제2 유출구 도관은 제2 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함한다.

접합부는 유입구 도관의 접합 말단에 배치된다. 접합부는 제1 접합 개구 및 제2 접합 개구 사이에 배치된다. 접합부는 실질적으로 평탄한 벽 구역을 포함한다. 벽 구역은 실질적으로 유체 주축과 교차한다.

또 다른 실시태양에서, 유체 분할기는 유입구 도관 및 접합부에 의해 분리되는 제1 및 제2 유출구 도관들을 포함한다. 유입구 도관은 유입구 말단 및 접합 말단을 포함한다. 유입구 도관은 유입구 말단 및 접합 말단 사이에 연장되는 유체 주축을 따라 배치된다. 유입구 말단은 유입구 개구를 형성한다. 접합 말단은 제1 및 제2 접합 개구들을 형성한다. 제1 접합 개구는 제2 접합 개구에 이격 배치된다. 유입구 도관은 유입구 개구 및 제1 및 제2 접합 개구들 사이에서 연장되는 유입구 통로를 형성한다.

제1 유출구 도관은 유입구 도관의 제1 접합 개구와 유체 연통한다. 제1 유출구 도관은 제1 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함한다. 제2 유출구 도관은 유입구 도관의 제2 접합 개구와 유체 연통한다. 제2 유출구 도관은 제2 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함한다.

접합부는 유입구 도관의 접합 말단에 배치된다. 접합부는 제1 접합 개구 및 제2 접합 개구 사이에 배치된다. 유입구 도관은 접합부에 인접한 유입구 통로에서 유체 제한부를 형성하는 윤곽부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 슬러리 혼합 및 분배 조립체의 실시태양들이 개시된다. 하나의 실시태양에서, 슬러리 혼합 및 분배 조립체는 혼합기, 이송 도관, 유체 분할기, 및 슬러리 분배기를 포함한다.

혼합기는 물 및 시멘트질 재료 (예컨대, 소성석고)를 교반하여 수성 시멘트질 슬러리를 형성한다. 이송 도관은 혼합기와 유체 연통한다. 이송 도관은 혼합기로부터 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수용하는 공통 이송 통로를 포함한다.

유체 분할기는 공통 이송 통로와 유체 연통한다. 유체 분할기는 유입구 도관, 및 접합부에 의해 분리되는 제1 및 제2 유출구 도관들을 포함한다.

유입구 도관은 유입구 말단 및 접합 말단을 포함한다. 유입구 도관은 유입구 말단 및 접합 말단 사이에 연장되는 유체 주축을 따라 배치된다. 유입구 말단은 공통 이송 통로와 유체 연통하는 유입구 개구을 형성하고 공통 이송 통로로부터 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수용한다. 접합 말단은 제1 및 제2 접합 개구들을 형성한다. 제1 접합 개구는 제2 접합 개구와 이격 배치된다. 제1 및 제2 접합 개구들은 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할한다.

제1 유출구 도관은 유입구 도관의 제1 접합 개구와 유체 연통한다. 제1 유출구 도관은 제1 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함한다. 제1 유출구 도관은 유입구 도관으로부터 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체를 수용하여 제1 방출 개구로부터 제1 공급 유체를 배출한다.

제2 유출구 도관은 유입구 도관의 제2 접합 개구와 유체 연통한다. 제2 유출구 도관은 제2 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함한다. 제2 유출구 도관은 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체를 유입구 도관으로부터 수용하여 제2 방출 말단으로부터 제2 공급 유체를 배출한다.

접합부는 유입구 도관의 접합 말단에 배치된다. 접합부는 제1 접합 개구 및 제2 접합 개구 사이에 배치된다. 접합부는 실질적으로 평탄한 벽 구역을 포함한다. 벽 구역은 실질적으로 유체 주축에 교차한다.

슬러리 분배기는 유체 분할기와 유체 연통한다. 슬러리 분배기는 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체를 유체 분할기의 제1 유출구 도관으로부터 수용하는 제1 공급 유입구, 제1 공급 유입구와 이격 배치되고 수성 시멘트질 슬러리의 제2 유체를 유체 분할기의 제2 유출구 도관으로부터 수용하는 제2 공급 유입구, 및 제1 및 제2 공급 유입구들과 유체 연통하고 수성 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 유체들을 슬러리 분배기로부터 방출시키는 분배 유출구를 포함한다.

또 다른 실시태양에서, 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체는 혼합기, 이송 도관, 유체 분할기, 및 슬러리 분배기를 포함한다. 혼합기는 물 및 시멘트질 재료을 교반하여 수성 시멘트질 슬러리를 형성한다.

이송 도관은 시멘트질 슬러리 혼합기와 유체 연통한다. 이송 도관은 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 혼합기로부터 수용하는 공통 이송 통로를 포함한다.

유체 분할기는 공통 이송 통로와 유체 연통한다. 유체 분할기는 유입구 도관 및 접합부에 의해 분리되는 제1 및 제2 유출구 도관들을 포함한다. 유입구 도관은 유입구 말단 및 접합 말단을 포함한다.

유입구 도관은 유입구 말단 및 접합 말단 사이에서 연장되는 유체 주축을 따라 배치된다. 유입구 말단은 공통 이송 통로와 유체 연통하는 유입구 개구를 형성한다. 접합 말단은 제1 및 제2 접합 개구들을 형성한다. 제1 접합 개구는 제2 접합 개구와 이격 배치된다. 제1 및 제2 접합 개구들은 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할한다. 유입구 도관은 유입구 개구 및 제1 및 제2 접합 개구들 사이에 연장되는 유입구 통로를 형성한다.

제1 유출구 도관은 유입구 도관의 제1 접합 개구와 유체 연통한다. 제1 유출구 도관은 제1 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함한다. 제1 유출구 도관은 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체를 유입구 도관으로부터 수용하여 제1 공급 유체를 제1 방출 개구로부터 배출한다.

제2 유출구 도관은 유입구 도관의 제2 접합 개구와 유체 연통한다. 제2 유출구 도관은 제2 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함한다. 제2 유출구 도관은 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체를 유입구 도관으로부터 수용하여 제2 공급 유체를 제2 방출 말단으로부터 배출한다

슬러리 분배기는 유체 분할기와 유체 연통한다. 슬러리 분배기는 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체를 유체 분할기의 제1 유출구 도관으로부터 수용하는 제1 공급 유입구를 포함한다. 제2 공급 유입구는 제1 공급 유입구와 이격 배치되고 수성 시멘트질 슬러리의 제2 유체를 유체 분할기의 제2 유출구 도관으로부터 수용한다. 분배 유출구는 제1 및 제2 공급 유입구들 모두와 유체 연통하고 수성 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 유체들을 슬러리 분배기에서 배출시키도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 시멘트질 제품 제조방법의 실시태양들이 개시된다. 시멘트질 제품 제조방법의 하나의 실시태양에서, 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체는 혼합기에서 방출된다. 혼합기에서 방출된 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체는 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할된다. 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체는 슬러리 분배기의 제1 공급 유입구를 통과한다. 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체는 슬러리 분배기의 제2 공급 유입구를 통과한다. 제2 공급 유입구는 제1 공급 유입구와 이격 배치된다. 수성 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 공급 유체들은 슬러리 분배기에서 배합된다. 수성 시멘트질의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체 각각은 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체 평균 속도의 적어도 약 50%의 평균 속도를 가진다.

본 발명의 추가적이고 대안적 양태들 및 특징부들은 하기 상세한 설명 및 도면들에서 인지될 것이다. 본원의 유체 분할기는 기타 및 상이한 실시태양들로 구현되고 적용될 수 있고 다양한 양태들에서 변경될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 따라서 상기 포괄적 설명 및 하기 상세한 설명 모두는 예시적이고 설명을 위한 것이며 청구범위를 제한하지 않는다는 것을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명 원리에 따라 구현된 예시적 유체 분할기를 포함하는 예시적 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체의 개략적인 평면도이다.
도 2는 두-부품 구조인 도 1의 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체의 슬러리 분배기의 제1 부품 평면도이며, 슬러리 분배기의 다른 부품은 실질적으로 동일하다.
도 3은 본 발명 원리에 따라 구현되고 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체에 사용하기 적합한 예시적 유체 분할기의 사시도이다.
도 4는 도 3 유체 분할기의 유입구 말단 정면도이다.
도 5 도 3 유체 분할기의 유출구 말단 정면도이다.
도 6은 도 3의 유체 분할기 평면도이다.
도 7은 도 6의 라인 VII-VII을 따라 취한 도 3의 유체 분할기의 단면도이다.
도 8은 도 6의 라인 VIII-VIII을 따라 취한 도 3의 유체 분할기의 단면도이다.
도 9는 본 발명 원리에 따라 구현된 예시적 압착 기구 내에 배치된 도 3의 유체 분할기의 측면도이다.
도 10은 도 3의 유체 분할기 및 도 9의 압착 기구에 대한 유입구 말단 정면도이다.
도 11 도 2의 유체 분할기 및 도 9의 압착 기구에 대한 유출구 말단 정면도이다.
도 12는 본 발명 원리에 따라 구현된 예시적 유체 분할기를 포함한 또 다른 예시적 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체의 개략적인 평면도이다.
도 13은 본 발명 원리에 따라 구현된 예시적 유체 분할기를 포함한 석고 벽판 제조라인의 예시적 습식단의 개략적인 정면도다.

본 발명은 시멘트질 제품들 예컨대 석고 벽판을 포함한 제품들 제조에 적용될 수 있는 다양한 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체 실시태양들을 제공한다. 본 발명 원리에 따라 구현된 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체의 실시태양들은 제조 공정에 사용될 수 있고 혼합기에 장착되는 방출 도관에서 혼합기로부터 진입되는 다중-상 슬러리 - 예를들면 공기 및 액상 상들을 함유한 예컨대 수성 기포화 석고 슬러리 - 단일 유체를 효과적으로 분할하여 다중-상 슬러리의 적어도 2종의 독립적인 유체들을 배출하는 유체 분할기를 포함한다.

본 발명 원리에 따라 구현된 예시적 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체는 슬러리 (예를들면, 수성 소성석고 슬러리)를 혼합하고 연속적인 보드 (예를들면, 벽판) 제조 공정에서 컨베이어 상에서 이동하는 전진 웨브 (예를들면, 종이 또는 매트)에 분배하기 위하여 사용된다. 하나의 양태에서, 본 발명 원리에 따라 구현된 유체 분할기는 종래 석고 건식벽 제조 공정에서 소성석고 및 물를 교반하여 수성 소성석고 슬러리를 형성하는 혼합기에 부착되는 방출 도관으로 또는 일부로서 사용될 수 있다.

본 발명 원리에 의한 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체는 임의 유형의 시멘트질 제품, 예컨대 보드를 형성하기 위하여 적용될 수 있다. 일부 실시태양들에서, 석고 보드, 예컨대 석고 건식벽, 포틀랜드 시멘트 보드 또는 흡음 패널이 형성된다.

시멘트질 슬러리는 임의의 종래 시멘트질 슬러리, 예를들면 미국특허공개번호 2004/0231916에 기재된 흡음 패널, 또는 포틀랜드 시멘트 보드를 포함한 석고 벽판, 흡음 패널 제조에 일반적으로 사용되는 임의의 시멘트질 슬러리일 수 있다. 따라서, 시멘트질 슬러리는 선택적으로 시멘트질 보드 제품들 제조에 통상 사용되는 임의의 첨가제들을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 첨가제들은 광물면, 연속 또는 절단 유리섬유 (또한 파이버글라스라고도 칭함), 퍼라이트, 클레이, 질석, 탄산칼슘, 폴리에스테르, 및 종이섬유을 포함하는 구조적 첨가제들뿐 아니라 화학적 첨가제들 예컨대 기포제, 충전제, 촉진제, 당, 개선제 예컨대 인산염, 아인산염, 붕산염 및 기타 등, 지연제, 결합제 (예를들면, 전분 및 라텍스), 착색제, 살진균제, 살충제, 소수성제, 예컨대 규소-기재 재료 (예를들면, 실란, 실록산, 또는 규소-수지 매트릭스), 및 기타 등을 포함한다. 이들 일부 및 기타 첨가제들의 예시적 사용은, 예로써, 미국특허번호 6,342,284; 6,632,550; 6,800,131; 5,643,510; 5,714,001; 및 6,774,146; 및 미국특허공개번호 2004/0231916; 2002/0045074; 2005/0019618; 2006/0035112; 및 2007/0022913에 기재된다.

시멘트질 재료의 비-제한적 예시로는 포틀랜드 시멘트, 소렐 시멘트, 슬랙 시멘트, 플라이 애시 시멘트, 알루미늄산칼슘, 수용성 황산칼슘 무수물, 황산칼슘 α-반수화물, 황산칼슘 β-반수화물, 천연, 인조 또는 화학적 개질 황산칼슘 반수화물, 황산칼슘 이수화물 (“석고,” “응결 석고,” 또는 “수화 석고”), 및 이들의 혼합물을 포함한다. 하나의 양태에서, 시멘트질 재료는 바람직하게는, 예컨대 황산칼슘 알파 반수화물, 황산칼슘 베타 반수화물, 및/또는 황산칼슘 무수물 형태의 소성석고를 포함한다. 실시태양들에서, 소성석고는 일부 실시태양들에서 섬유상이고 다른 태양들에서 비-섬유질이다. 소성석고는 적어도 약 50%의 베타 황산칼슘 반수화물을 포함한다. 다른 실시태양들에서, 소성석고는 적어도 약 86%의 베타 황산칼슘 반수화물을 포함한다. 소성석고에 대한 물의 중량비는 임의의 적합한 비율일 수 있지만, 당업자는 제조 과정에서 물을 덜 방출하여 전력을 절감할 수 있으므로더 낮은 비율이 효율적일 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일부 실시태양들에서, 보드 제조시 제품에 따라시멘트질 슬러리는 물 및 소성석고를 약 1:6 중량비 내지 약 1:1 비율, 예컨대 약 2:3로 배합하여 제조된다.

도면들을 참조하면, 도 1은 예시적 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체 (100)를 도시한 것이고 유체 분할기 (200) 및 슬러리 분배기 (104)와 유체 연통하는 시멘트질 슬러리 혼합기 (102)를 포함한다. 시멘트질 슬러리 혼합기 (102)는 물 및 시멘트질 재료을 교반하여 수성 시멘트질 슬러리를 형성한다. 물 및 시멘트질 재료 모두는 당업계에 알려진 하나 이상의 유입구들을 통해 혼합기 (102)에 공급된다. 임의의 적합한 혼합기 (예를들면, 핀 혼합기)가 슬러리 혼합 및 분배 조립체 (100)에 사용될 수 있다.

유체 분할기 (200)는 시멘트질 슬러리 혼합기 (102) 및 슬러리 분배기 (104) 사이에 배치되고 시멘트질 슬러리 혼합기 (102) 및 슬러리 분배기 (104) 모두와 유체 연통한다. 도 1에 도시된 유체 분할기 (200)는 시멘트질 슬러리 혼합기 (102)로부터 들어오는 시멘트질 슬러리의 주 유체를 실질적으로 균등한 2종의 공급 유체들로 분리하여 슬러리 분배기 (104)의 2개의 분리된 공급 유입구들 (106, 108)로 지향시킨다. 유체 분할기 (200)는 혼합기 (102)로부터 슬러리 주 유체를 수용하는 실질적으로 원통형인 유입구 도관 (202) 및 각각 유입구 도관 (202)과 유체 연통하고 유체 분할기 (200)로부터 슬러리 분배기 (104)로2종의 유출구 유체들을 배출하는 실질적으로 원통형인 한 쌍의 유출구 도관들 (204, 206)을 가진다.

슬러리 분배기 (104)는 유체 분할기 (200)를 통해 시멘트질 슬러리 혼합기 (102)와 유체 연통한다. 슬러리 분배기 (104)는 수성 시멘트질 슬러리의 제1 유체를 시멘트질 슬러리 혼합기 (102)로부터 유체 분할기 (200) 제1 유출구 (204)를 통해 수용하는 제1 공급 유입구 (106), 수성 시멘트질 슬러리의 제2 유체를 시멘트질 슬러리 혼합기 (102)로부터 유체 분할기 (200) 제2 유출구 (206)를 통해 수용하는 제2 공급 유입구 (108), 및 제1 및 제2 공급 유입구들 (106, 108)과 유체 연통하는 분배 유출구 (110)를 포함하여 수성 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 유체들은 슬러리 분배기 (104)로부터 분배 유출구 (110)를 통하여 실질적으로 기계 방향 (50)을 따라 방출된다.

슬러리 분배기 (104)는 분배 도관 (128)과 유체 연통하는 공급 도관 (122)을 포함한다. 공급 도관 (122)은 제1 공급 유입구 (106) 및 제1 공급 유입구 (106)와 이격 배치되는 제2 공급 유입구 (108)를 포함하고, 이들 모두는 기계 방향 (50)에 대하여공급각 θ 약 60° 로 배치된다. 공급 도관 (122)은 제1 및 제2 공급 유동 방향들 (190, 191)을 따라 이동하는 슬러리의 제1 및 제2 유체들을 수용하고 슬러리 유동 방향을 방향각 α 만큼 변경시켜 (도 2 참고) 슬러리의 제1 및 제2 유체들을 실질적으로 기계 방향 (50)과 정렬되는 실질적으로 유출구 유동 방향 (192)으로 이동하는 분배 도관 (128)으로 이송시키는 구조체 (141, 143)를 포함한다.

분배 도관 (128)은 실질적으로 횡축 (60)과 교차하는 대체로 종축 또는 기계 방향 (50)을 따라 연장된다. 분배 도관 (128)은 진입부 (152) 및 분배 유출구 (110)를 포함한다. 진입부 (152)는 공급 도관 (122)의 제1 및 제2 공급 유입구들 (106, 108)과 유체 연통하여 진입부 (152)는 수성 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 유체들을 모두 수용한다. 분배 유출구 (110)는 진입부 (152)와 유체 연통한다. 분배 도관 (128)의 분배 유출구 (110)는 횡축 (60)을 따라 소정의 거리 W 연장되어 수성 시멘트질 슬러리의 배합된 제1 및 제2 유체들을 횡축 (60)을 따라 교차-기계 방향으로 방출한다. 슬러리 분배기 (104)는 2011.12.30자 출원되고 본원에서 참조문헌으로 전체가 통합되는 미국특허출원번호 13/341,209 (미국특허공개번호 2012/0170403)에 기재된 슬러리 분배기들과 다른 측면들에서 유사하다. 다른 실시태양들에서, 슬러리 분배기 (104)는 상이한 형태들, 예컨대 미국특허공개번호 2012/0170403에 기재된 형태들을 취할 수 있다.

이송 도관 (112)은 시멘트질 슬러리 혼합기 (102), 유체 분할기 (200), 및 슬러리 분배기 (104) 사이에 배치되고 이들과 유체 연통한다. 이송 도관 (112)은 시멘트질 슬러리 혼합기 (102) 및 유체 분할기 (200)와 유체 연통하는 공통 이송 통로 (114), 유체 분할기 (200)와 제1 유출구 도관 (204) 및 슬러리 분배기 (104) 제1 공급 유입구 (106)를 통해 유체 연통하는 제1 이송 분기 (116), 및 유체 분할기 (200)와 제1 유출구 도관 (206) 및 슬러리 분배기 (104) 제2 공급 유입구 (108)를 통해 유체 연통하는 제2 이송 분기 (118)를 포함한다.

공통 이송 통로 (114)는 제1 및 제2 이송 분기들 (116, 118) 모두와 유체 분할기 (200)를 통해 유체 연통한다. 유체 분할기 (200)는 주 이송 통로 (114) 및 제1 이송 분기 (116) 사이 및 공통 이송 통로 (114) 및 제2 이송 분기 (118) 사이에 배치된다. 일부 실시태양들에서, 유체 분할기 (200)는 실질적으로 균등하게 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 유체들을 분할한다. 다른 실시태양들에서, 추가 성분들이 첨가되어 예컨대 by 각각의 제1 및 제2 유체 평균 속도 및/또는 각각의 제1 및 제2 유체 체적유량을 조절하여 슬러리의 제1 및 제2 유체들을 제어한다.

이송 도관 (112)은 임의의 적합한 재료로 제작되고 상이한 형상들을 가질 수 있다. 일부 실시태양들에서, 이송 도관은 유연성 도관을 포함한다.

수성 기포 공급 도관 (121)은 시멘트질 슬러리 혼합기 (102) 및 이송 도관 (112) 중 적어도 하나와 유체 연통한다. 공급원으로부터의 수성 기포는 혼합기 (102) 하류의 임의의 적합한 지점 및/또는 혼합기 (102) 자체에 있는 기포 공급 도관 (121)을 통하여 구성 재료들에 첨가되어 기포화 시멘트질 슬러리 (예를들면, 기포화 수성 소성석고 슬러리)를 형성하고 이는 슬러리 분배기 (104)에 제공된다. 도시된 실시태양에서, 기포 공급 도관 (121)은 시멘트질 슬러리 혼합기 (102) 하류에 배치되고 기포를 예를들면 미국특허번호 6,874,930에 기재된 바와 같이 이송 도관 (112)와 연결된 주입 링 또는 블록에 공급하기 위한 매니폴드-유형의 구조를 가진다.

다른 실시태양들에서, 혼합기 (102)와 유체 연통하는 하나 이상의 제2 기포 공급 도관들이 제공된다. 또 다른 실시태양들에서, 수성 기포 공급 도관(들)은 시멘트질 슬러리 혼합기 (102)와만 유체 연통한다. 당업자들에 의해 이해되는 바와 같이, 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체 (100)에서 조립체의 상대 위치를 포함한 시멘트질 슬러리에 수성 기포를 도입하는 수단은 시멘트질 슬러리에서 수성 기포의 균일한 분산이 가능하도록 변경 및/또는 최적화되어 의도한 목적에 적합한 보드를 생산한다.

임의의 적합한 기포제가 사용될 수 있다. 바람직하게는, 기포제 및 물의 혼합물 스트림이 기포발생기로 향하고, 형성된 수성 기포 스트림이 발생기를 떠나 시멘트질 슬러리와 혼합되는 연속 방식으로 수성 기포가 생성된다. 예시적인 적합한 기포제들은, 예를들면 미국특허번호 5,683,635 및 5,643,510에 기재된다.

기포화 시멘트질 슬러리가 응결되고 건조될 때, 슬러리에 분산된 기포는 기공을 형성하여 벽판 전체 밀도를 낮춘다. 형성된 벽판 제품이 소망 중량 범위에 있도록 기포 및/또는 기포 내 공기 함량이 변경되어 보드 건조 밀도를 조정한다.

하나 이상의 유량-변경 요소 (123)가 이송 도관 (112)과 연결되어 시멘트질 슬러리 혼합기 (102)로부터의 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 제어한다. 유량-변경 요소 (들)(123)은 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체의 운전 특성을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 도 1에 도시된 실시양태에서, 유량-변경 요소(들) (123)은 공통 이송 통로 (114)와 연결된다. 적합한 유량-변경 요소들의 예시로는 예를들면 미국특허번호 6,494,609; 6,874,930; 7,007,914; 및 7,296,919에 기재된 것들을 포함한 유량제한기, 감압기, 수축밸브, 캐니스터 기타 등을 포함한다.

사용에 있어서, 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체는 혼합기 (102)로부터 이송 도관 (112)으로 방출되고, 수성 기포가 기포 공급 도관 (121)을 통하여 주 유체로 삽입되며, 유량-변경 요소(들) (123)은 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체 운전 특성을 제어한다. 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체는 유체 분할기 (200)의 유입구 도관 (202)을 향한다. 혼합기 (102)에서 나온 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체는 유체 분할기 (200)에서 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할되고 이들은 각각 제1 및 제2 유출구 도관들 (204, 206)을 통해 방출된다. 유체 분할기 (200)는 시멘트질 슬러리 혼합기 (102)에서 들어오는 시멘트질 슬러리 주 유체를 2종의 실질적으로 균등한 공급 유체들로 분리하여 이들을 슬러리 분배기 (104) 의 분리된 공급 유입구들 (106, 108)로 보낸다. 유체 분할기 (200)로부터의 제1 및 제2 공급 유체들 각각은 제1 및 제2 이송 분기들 (116, 118)을 통하여 슬러리 분배기 (104)의 제1 및 제2 공급 유입구들 (106, 108)로 들어간다. 슬러리 분배기에서, 제1 및 제2 공급 유체들은 방향이 변경되고 다시 조합되어 수성 시멘트질 슬러리의 조합된 제1 및 제2 유체들은 실질적으로 기계 방향 (50)와 정렬되는 유출구 유동 방향 (192)으로 이동한다. 수성 시멘트질 슬러리의 재-조합된 제1 및 제2 유체들은 실질적으로 기계 방향 (50)을 따라 이동하며 슬러리 분배기의 분배 유출구 (110)로부터 방출된다.

도 3-8을 참조하면, 본 발명에 따라 구현된 예시적 유체 분할기 (200)가 도시된다. 본 발명 원리에 따라 구현된 예시적 유체 분할기는 바람직하게는 현존 벽판 제조 시스템의 개장 (retrofit) 요소로 구성된다. 유체 분할기 (200)는 예를들면, 도 1에 도시된 바와 같은 시멘트질 슬러리 혼합기 (102) 및 슬러리 분배기 (104)와 유체 연통하도록 배치되어수성 시멘트질 슬러리의 분리 유체들을 슬러리 분배기로 전달한다.

유체 분할기 (200)는 임의의 적합한 재료, 예컨대 폴리염화비닐 (PVC), 우레탄, 또는 임의의 기타 적합한 탄성 유연 소재를 포함한 유연 소재로 제작된다. 다른 실시태양들에서, 유체 분할기 (200)는 기타 재료들, 예컨대 실질적으로 강성 소재 (예를들면, 알루미늄, 스테인리스 강, 기타)로 제조될 수 있다.

유체 분할기 (200)는 도시된 실시태양에서 실질적으로 원통형이고 혼합기로부터 슬러리의 주 유체를 수용하는 유입구 도관 (202), 및 도시된 실시태양에서 실질적으로 원통형이고 각각 유입구 도관 (202)과 유체 연통하는 한 쌍의 유출구 도관들 (204, 206)을 포함한다. 유출구 도관들 (204, 206)은 유체 분할기 (200)로부터 슬러리의 2종의 분리된 유출구 유체들을 배출하도록 구성된다. 그러나, 당업자는 선택적으로 유체 분할기 (200)를 통하여 슬러리 유체를 반전시켜 효과적으로 유체 조합기 (combiner)로 적용할 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 3을 참조하면, 유입구 도관 (202)은 유입구 말단 (203) 및 접합 말단 (205)을 포함한다. 유입구 도관 (202)은 유입구 말단 (203) 및 접합 말단 (205) 사이에 연장되는 유체 주축 (75)을 따라 배치된다 (도 6 참고).

도 4를 참조하면, 유입구 말단 (203)은 시멘트질 슬러리 혼합기와 유체 연통하는 공통 이송 통로와 유체 연통하도록 배치되어 공통 이송 통로로부터 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수용하는 유입구 개구 (207)를 형성한다. 접합 말단 (205)은 제1 및 제2 접합 개구들 (209, 211)을 각각 형성한다 (도 7 참고). 제1 접합 개구 (209)는 제2 접합 개구 (211)와 이격 배치된다. 제1 및 제2 접합 개구들 (209, 211)은 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할한다.

도 5를 참조하면, 제1 유출구 도관 (204)은 유입구 도관 (202)의 제1 접합 개구 (209)와 유체 연통한다. 제1 유출구 도관 (204)은 제1 방출 개구 (217)를 형성하는 방출 말단 (215)을 포함한다. 제1 유출구 도관 (204)은 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체를 유입구 도관 (202)에서 수용하여 제1 방출 개구 (217)로부터 제1 공급 유체를 방출한다.

제2 유출구 도관 (206)은 유입구 도관 (202)의 제2 접합 개구 (211)와 유체 연통한다. 제2 유출구 도관 (206)은 제2 방출 개구 (227)를 형성하는 방출 말단 (225)을 포함한다. 제2 유출구 도관 (206)은 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체를 유입구 도관 (202)으로부터 수용하여 제2 방출 말단 (225)으로부터 제2 공급 유체를 방출한다.

도 3을 참조하면, 접합부 (210)는 유입구 도관 (202)의 접합 말단 (205)에 배치된다. 도 4 및 5를 참조하면, 접합부 (210)는 제1 접합 개구 (209) 및 제2 접합 개구 (211) 사이에 배치된다. 접합부 (210)는 실질적으로 평탄한 벽 구역 (219) (도 7 및 8 참고)을 포함한다. 도 8을 참조하면, 벽 구역 (219)은 실질적으로 유체 주축 (75)에 교차한다.

도 4 및 5를 참조하면, 제1 유출구 도관 (204)의 제1 방출 개구 (217) 및 제2 유출구 도관 (206)의 제2 방출 개구 (227) 각각은 유입구 도관 (202)의 유입구 개구 (207) 단면적과 거의 동일하거나 좁은 단면적을 가진다. 실시태양들에서, 제1 유출구 도관 (204) 제1 방출 개구 (217) 단면적 및 제2 유출구 도관 (206) 제2 방출 개구 (227) 단면적 각각은 유입구 도관 (202) 유입구 개구 (207) 단면적의 약 85% 이하이다. 일부 실시태양들에서, 제1 유출구 도관 (204) 제1 방출 개구 (217) 단면적은 제2 유출구 도관 (206) 제2 방출 개구 (227) 단면적과 실질적으로 동일하다.

도시된 실시태양에서, 유입구 도관 (202) 유입구 개구 (207) 내경 Ø₁은 제1 유출구 도관 (204) 제1 방출 개구 (217) 및 제2 유출구 도관 (206) 제2 방출 개구 (227) 각각의 내경 Ø₂, Ø₃ 보다 크다. 도시된 실시태양에서, 제1 유출구 도관 (204) 제1 방출 개구 (217) 및 제2 유출구 도관 (206) 제2 방출 개구 (227) 각각의 내경 Ø₂, Ø₃ 은 실질적으로 동일하다.

유입구 개구 (207) 및 제1 및 제2 방출 개구들 (217, 227) 내경들 Ø₁, Ø₂, Ø₃ (및, 따라서 단면적들)은 소망 평균 유체 속도에 따라 달라진다. 평균 유체 속도가 높으면 슬러리 조기 고화로 인한 슬러리 축적 가능성이 낮아진다. 제1 및 제2 방출 개구들 (217, 227) 내경 Ø₂, Ø₃ 이 유입구 개구 (207) 내경 Ø₁ 보다 작게 제조되면 유체 분할기 (200)에서 상대적으로 높은 유체 속도가 유지된다. 제1 및 제2 방출 개구들 (217, 227) 내경들 Ø₂, Ø₃이 실질적으로 유입구 개구 (207) 내경 Ø₁ 과 동일하면, 유입구 및 두 유출구들을 통과하는 체적유량이 실질적으로 동일한 경우 유출구 도관들 (204, 206)을 통과하는 슬러리 평균 유체 속도는 약 50% 감소된다. 유출구 (204, 206) 내경들이 유입구 (202) 내경보다 작으면, 유체 속도는 유출구 도관들 (204, 206)에서 유지되거나 방출 도관들 (204, 206) 및 유입구 도관 (202)이 실질적으로 동일한 내경들 Ø₁, Ø₂, Ø₃을 가지는 경우보다 최소한 덜 감소된다.

예를들면, 일부 실시태양들에서, 유체 분할기 (200)의 유입구 개구 (207) 내경 Ø₁ 은 약 3 인치이고, 제1 및 제2 방출 개구들 (217, 227) 각각의 내경 Ø₂, Ø₃ 은 약 2.5 인치이다 (다른 실시태양들에서 다른 유입구 및 유출구 내경들이 적용 가능하다). 이러한 치수의 실시태양에서, 유출구 도관들 (204, 206) 내경들이 작을수록 각각의 유출구 도관 (204, 206)에서의 평균 유체 속도는 유입구 도관 (202)에서의 평균 유체 속도에서 약 28% 감소한다. 이는 내경들 Ø₁, Ø₂, Ø₃ 이 실질적으로 동일한 경우의 평균 유체 속도 약 50% 감소보다 개선된 것이다.

또한 유체 분할기 (200)는 중앙 윤곽부 (208)를 포함한다. 도 7 및 8을 참조하면, 유입구 도관 (202)은 유입구 개구 (207) 및 제1 및 제2 접합 개구들 (209, 211) 사이에 연장되는 유입구 통로 (231)를 형성한다. 유입구 도관 (202)은 접합부 (210)에 인접한 유입구 통로 (231)에 유체 제한부 (235)를 형성하는 윤곽부 (208)를 포함한다.

윤곽부 (208)는 상부 볼록 구역 (212) 및 반대측 하부 볼록 구역 (213)을 포함한다. 상부 및 하부 볼록 구역들 (212, 213)은 유입구 통로 (231)에서 서로를 향하여 돌출되어 이들 사이에 유체 제한부 (235)를 형성한다.

도 7을 참조하면, 윤곽부 (208)는 제1 및 제2 안내 채널들 (218, 220)을 형성한다. 유체 제한부 (235)는 제1 및 제2 안내 채널들 (218, 220) 사이 유체 주축 (75)에 실질적으로 교차하는 횡축 (85)을 따라 측면으로 배치된다. 제1 및 제2 안내 채널들 (218, 220) 각각은 상부 및 하부 볼록 구역들 (212, 213)에 대하여 측면으로 외향 배치된다. 제1 및 제2 안내 채널들 (218, 220) 각각의 단면적은 유체 제한부 (235) 단면적보다 크다. 제1 및 제2 안내 채널들 (218, 220) 각각은 실질적으로 제1 및 제2 접합 개구들 (209, 211)과 정렬된다.

유체 제한부 (235)는 높이축 (95)을 따라 최대 높이 H₁ 를 가진다. 높이축 (95)은 유체 주축 (75) 및 횡축 (85) 모두에 교차한다. 제1 및 제2 안내 채널들 (218, 220) 각각의 높이축 (95)를 따르는 최대 높이 H₂, H₃ 는 유체 제한부 (235) 최대 높이 H₁ 보다 더 높다. 도시된 실시태양에서, 제1 및 제2 안내 채널들 (218, 220)은 높이축 (95)을 따라 실질적으로 동일한 최대 높이 H₂, H₃ 를 가진다.

윤곽부 (208)는 유체 분할기 (200) 최상부에 상부 압입부 (212)및 유체 분할기 (200) 바닥에 하부 압입부 (213)를 포함하여 유체가 분할기의 외측 측면 모서리들 (214, 216)로 촉진되어 접합부 (210)에서 슬러리 축적을 줄이도록 조력한다. 도면들에서 도시된 바와 같이, 중앙 윤곽부 (208) 형상들로 인하여 대형 채널들 (218, 220)이 외측 모서리들 (214, 216)에 인접하게 배치된다. 중앙 윤곽부 (208)에 있는 압입부들 (212, 213)은 외측 모서리들 (214, 216)의 단면적보다 더 작은 단면적 및 인접한 외측 모서리 높이들 H₂, H₃보다 더 낮은 높이를 가지는 유체 제한부 (235)를 형성한다. 그 결과, 유체 주축 (75)을 따라 접합부 (210)를 향하여 유동하는 슬러리는 외측 모서리들 (214, 216)에 배치되는 안내 채널들 (218, 220)에서 유체 저항을 덜 받는다. 따라서, 유체는 유체 분할기 (200) 외측 모서리들 (214, 216)에 형성된 대형 채널들 (218, 220)로 향하고 중앙 윤곽부 (208) 및 접합부 (210)로부터 멀어진다.

접합부 (210)는 2개의 유출구들 (204, 206) 사이에 배치된다. 접합부 (210)는 슬러리가 유입구 도관 (202)의 유입구 개구 (207)로 진입할 때 따르는 유체 주축 (75)에 실질적으로 교차하는 평탄 벽 (219)으로 제조된다. 평탄 벽 (219)은 수성 시멘트질 슬러리의 섬유들 및 기타 첨가제들이 접합부 (210) 주위로 감겨서 그 부위에 축적되는 것 (“스테이플링”이라고 칭하는 과정)을 억제할 수 있는 크기이다. 평탄 벽 (219)은 슬러리가 접합부 (210)에 부착되어, 축적되고, 궁극적으로 덩어리로 형성되는 파편화를 억제하는데 도움을 준다.

접합부 (210)는 접합부 (210) 바로 상류에 있는 구역에서의 슬러리 축적을 억제한다. 그러나, 이러한 축적이 발생하면 슬러리 흐름을 방해하고, 슬러리 유체는 불균일하게 분할되거나 및/또는 방해된다. 이렇게 정체된 슬러리 축적은 고화되고 굳어지고, 궁극적으로 부수어져서, 단단한 덩어리가 되어 슬러리 유체에 동승되어 공정 문제 및 장해, 예컨대 성형 스테이션에서의 종이 찢김이 유발된다.

도 9-11을 참조하면, 조정 가능하고 규칙적인 시간 간격으로 유체 분할기 (200)를 압축하기 위한 예시적 압축 기구 또는 자동 압착 기구 (300)가 제공되어 슬러리가 유체 분할기 내측에 축적되는 것을 방지한다. 압착 기구 (300)는 진입 시멘트질 슬러리의 주 유체를 2종의 유출구 유체 스트림들로 분할함으로써 유체 분할기 (200)와 관련된 잠재적 청결 문제를 해소한다. 압착 기구 (300)는 유체 분할기 (200)의 중앙 윤곽부 (208)를 압착하여 접합부 (210)에서 응결 슬러리가 쌓이는 것을 줄인다.

압축 기구 (300)는 서로 이격 배치되는 제1 및 제2 압축 부재들 (302, 304)을 포함한다. 유체 분할기 (200)의 접합부 (210)는 제1 및 제2 압축 부재들 (302, 304) 사이에 놓인다. 제1 및 제2 압축 부재들 (302, 304) 중 적어도 하나는 다른 압축 부재 (304)에 대하여 유체 주축 (75)에 실질적으로 교차하는 압착축 (95)을 따라 정상 위치 및 압축 위치 사이의 주행 범위에서 이동 가능하다 (도 10에서 점선 처리된 제2 압축 부재 (304) 참고 압축 위치에서, 유입구 도관 (202) 및 접합부 (210)에 인접한 제1 및 제2 유출구 도관들 (204, 206) 중 적어도 하나의 일부는 정상 위치에 상대적으로 압축된다. 실시태양들에서, 압축 부재들 (302, 304)가 정상 위치에 대한 압축 위치에 있을 때 접합부 (210)는 압축된다.

압축 부재들 (302, 304) 각각은 실질적으로 평탄한 압축 표면 (303, 305)을 가진다. 압축 표면들 (303, 305)은 서로 및 유체 주축 (75)에 대하여 실질적으로 평행하다.

도 10을 참조하면, 압축 기구 (300)는 제2 압축 부재 (304)에 대하여 제1 압축 부재 (302)를 선택적으로 이동시키도록 구성되는 적어도 하나의 작동기 (306)를 포함한다. 도시된 실시태양에서, 유체 분할기 (200) 하부에 배치되는 제2 압축 부재 (304)가 이동 가능하고, 제1 압축 부재 (302)는 고정된다. 다른 실시태양들에서, 다른 이동 구성들이 가능하다.

압축 기구 (300)는 각각의 작동기 (306)를 제어하여 소정 주기에 따라 주기적으로 작동기 (306)를 작동시켜 접합부를 주기적으로 압축하는 제어기 (320)를 포함한다. 제어기 (320)는 각각의 작동기 (306)를 제어하여 작동기 (306)는 제1 및 제2 압축 부재들 (302, 304)를 소정의 행정 거리 L₁만큼 (도 10 참고) 서로를 향하여 이동하도록 작동된다.

도 9-11에 도시된 바와 같이, 압착 기구 (300)는 유체 분할기 (200)의 접합부 (210)에 인접하게 배치된다. 제1 및 제2 압축 부재들은 상부 플레이트 (302) 및 하부 플레이트 (304) 형태이다. 상부 플레이트 (302)는 유체 분할기 (200) 최상부에 위치하고, 하부 플레이트 (304)는 유체 분할기 (200) 아래에 위치한다. 도 10에서 최선으로 도시된 바와 같이, 도시된 압착 기구 (300)는 왕복운동 피스톤 (310)을 가지는 공기압 실린더 (308) 형태의 한 쌍의 작동기들 (306)을 포함한다. 각각 작동기 (306)는 상부 플레이트 (302) 및 하부 플레이트 (304)에 장착되어, 작동기가 구동되면, 피스톤 (310)은 수축하여 하부 플레이트 (304)는 상부 플레이트 (302)를 향하여 실질적으로 유체 주축 (75)에 교차하는 높이축 (95)를 따라 소정의 행정 거리 행정 거리 L₁ 만틈 이동한다. 한 쌍의 공압라인들 (312)이 각각의 작동기 (306) 공압 챔버 (308) 및 압축공기원 (322)에 연결된다. 제어기 (320)는 예컨대 적합한 전자식 밸브를 이용하여 압축공기원 (322)을 선택적으로 제어하여, 피스톤들 (310)이 수축되어 압착 기구를 압축하고 피스톤들이 확장되어 플레이트들 (302, 304)을 정상 위치로 복귀시키도록 작동기들 (306)을 선택적으로 작동시킨다. 작동기 (306)는 자동으로 또는 선택적으로 플레이트들 (302, 304)을 서로에 대하여 이동하도록 작동되어 오목한 중앙 윤곽부 (208) 및 접합부 (210)에서 유체 분할기 (200)에 압축력을 인가한다. 상부 및 하부 플레이트들 (302, 304)을 서로에 대하여 이동시킴으로써 압축력이 인가되어 유체 분할기 (200)는 접합부 (210)에서 내부로 눌려지고 슬러리 축적이 억제된다.

압착 기구 (300)가 유체 분할기 (200)를 압착할 때, 압착 작용으로 압축력이 유체 분할기에 인가되고, 이에 대한 응답으로 분할기는 내부로 눌려진다. 이러한 힘으로 인하여 유체 분할기 (200) 유출구 도관들 (204, 206)을 통과하는 슬러리 유동을 방해할 수 있는 고형물들의 축적이 억제된다. 일부 실시태양들에서, 작동기들 (306)과 함께 동작할 수 있는 프로그램 가능한 제어기를 이용하여 압착 기구 (300)는 자동으로 주기적으로 작동되도록 구성된다. 압착 기구 (300)는 생산 조건들에 따라 조정될 수 있는 다양한 행정 거리들 및 주기들로 작동되도록 구성될 수 있다. 또한 압착 기구 (300)는 유체 분할기 (200)를 지지하여 유체 분할기 내부 구조를 유지하고 원하지 않은 왜곡을 억제하는데 조력함으로써, 슬러리가 유체 분할기 (200)를 통과할 때 적합한 속도 및 유동 특성을 유지하는데 도움이 된다.

또한, 다른 실시태양들에서, 유체 분할기는 둘 이상의 방출 도관들을 포함할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 실시태양들에서, 적합하게 구성된 접합부 및/또는 윤곽부가 인접 방출 도관들 각각의 쌍 사이에 배치될 수 있다.

도 12를 참조하면, 특히 수성 소성석고 슬러리 혼합 및 배출에 적합한 또 다른 예시적 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체 (410)가 도시된다. 석고 슬러리 혼합 및 분배 조립체 (410)는 유체 분할기 (400)와 유체 연통하는 석고 슬러리 혼합기 (412) 및 슬러리 분배기 (420)를 포함한다. 석고 슬러리 혼합기 (412)는 물 및 시멘트질 재료를 교반하여 수성 소성석고 슬러리를 생성하도록 구성된다.

유체 분할기 (400)는 석고 슬러리 혼합기 (412) 및 슬러리 분배기 (420) 사이에 배치된다. 유체 분할기 (400)는 도 3-8의 유체 분할기 (200)와 구조가 유사할 수 있다.

슬러리 분배기 (420)는 도 1의 슬러리 분배기 (104)와 구조 및 기능이 유사할 수 있다. 다른 실시태양들에서, 예컨대 미국특허출원번호 13/341,209 (미국특허공개번호 US 2012/0170403)에서 도시되고 기술된 기타 적합한 슬러리 분배기들이 적용될 수 있다.

이송 도관 (414)은 석고 슬러리 혼합기 (412), 유체 분할기 (400), 및 슬러리 분배기 (420) 사이에 배치되고 이들과 유체 연통한다. 이송 도관 (414)은 유체 분할기 (400) 유입구 도관 (402)과 유체 연통하는 공통 이송 통로 (415), 유체 분할기 (400) 제1 유출구 도관 (404) 및 슬러리 분배기 (420) 제1 공급 유입구 (424)과 유체 연통하는 제1 이송 분기 (417), 및 유체 분할기 (400) 제2 유출구 도관 (406) 및 슬러리 분배기 (420) 제2 공급 유입구 (425)와 유체 연통하는 제2 이송 분기 (418)를 포함한다.

공통 이송 통로 (415)는 석고 슬러리 혼합기 (412) 및 유체 분할기 (400)를 통한 제1 및 제2 이송 분기들 (417, 418) 사이에 배치되고 이들과 유체 연통한다. 수성 기포 공급 도관 (421)은 석고 슬러리 혼합기 (412) 및 이송 도관 (414) 중 적어도 하나와 유체 연통한다. 도시된 실시태양에서, 수성 기포 공급 도관 (421)은 이송 도관 (414)의 공통 이송 통로 (415)와 연결된다.

제1 이송 분기 (417)는 (공통 이송 통로 (415) 및 유체 분할기 (400)를 통한) 석고 슬러리 혼합기 (412)및 슬러리 분배기 (420) 제1 공급 유입구 (424) 사이에 배치되고 유체 연통한다. 적어도 하나의 제1 유량-변경 요소 (423)는 제1 이송 분기 (417)와 연결되고 유체 분할기 (400) 제1 유출구 도관 (404)에서 배출되는 수성 소성석고 슬러리의 제1 유체를 제어한다.

제2 이송 분기 (418)는 (공통 이송 통로 (415) 및 유체 분할기 (400)를 통한) 석고 슬러리 혼합기 (412)및 슬러리 분배기 (420) 제2 공급 유입구 (425) 사이에 배치되고 유체 연통한다. 적어도 하나의 제2 유량-변경 요소 (427)는 제2 이송 분기 (418)와 연결되고 유체 분할기 (400) 제2 유출구 도관 (406)에서 배출되는 수성 소성석고 슬러리의 제2 유체를 제어한다.

제1 및 제2 유량-변경 요소들 (423, 427)은 수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체들의 운전 특성을 제어하도록 작동된다. 제1 및 제2 유량-변경 요소들 (423, 427)은 독립적으로 작동될 수 있다. 일부 실시태양들에서, 제1 및 제2 공급 유체들의 평균 속도 및/또는 체적유량이 실질적으로 서로 동일하도록 제1 및 제2 유량-변경 요소들 (423, 427)은 유체 분할기 각각의 제1 및 제2 유출구 도관들 (404, 406)에서 방출되는 제1 및 제2 공급 유체들의 균형을 맞추도록 작동된다. 다른 실시태양들에서, 제1 및 제2 유량-변경 요소들 (423, 427)은 슬러리 분배기 (420) 방출 유출구 (430)로부터의 배합된 슬러리 제1 및 제2 유체들의 방출 유동을 조정하도록 작동될 수 있다.

일부 실시양태들에서, 제1 및 제2 유량-변경 요소들 (423, 427)은 슬러리의 제1 및 제2 유체들을 상대적으로 느리고 상대적으로 빠른 평균속도 사이에서 역-방식으로 교대로 전달하도록 구동되어 소정 시간에 제1 슬러리는 슬러리의 제2 유체보다 빠른 평균속도로 전달되고 다른 시점에서 제1 슬러리는 슬러리의 제2 유체보다 느린 평균속도로 전달될 수 있다.

당업자가 이해하듯, 하나 또는 양 커버 시트 웨브는 웨브 상에 당업계에서 스킴 코트라고 칭하는 (코어 구성 석고슬러리에 비하여) 상대적으로 농후한 극히 박막의 석고슬러리, 및/또는 필요한 경우 웨브 에지에 최소한 하나의 더욱 농후한 석고 슬러리 스트림으로 예비-처리된다. 이러한 목적을 위하여, 혼합기 (412)는 슬러리 분배기에 이송되는 수성 소성석고 슬러리의 제1 유체 및 제2 유체보다 상대적으로 더욱 농후한 수성 소성석고 농후 슬러리 스트림 (즉, “전면 스킴 코트/경성 (hard) 에지 스트림”) 적치를 위한 제1 보조 도관 (429)을 포함한다. 제1 보조 도관 (429)은 스킴 코트 층을 이동 커버시트 웨브에 인가하고 당업계에 알려진 바와 같이 이동 웨브 폭보다 좁은 롤러 (431) 폭에 의해 이동 웨브 가장자리에 경성 에지를 형성하는 스킴 코트 롤러 (431) 상류에서 전면 스킴 코트/경성 에지 스트림을 이동 커버시트 웨브 상에 침적시킨다. 경성 에지는 웨브에 농후 층을 인가하는 롤러 단부 주위로 농후 슬러리 일부를 지향시켜 농후 층을 형성하는 것과 동일한 농후 슬러리로 형성될 수 있다.

또한 혼합기 (412)는 슬러리 분배기에 이송되는 수성 소성석고 슬러리의 제1 유체 및 제2 유체보다 상대적으로 더욱 농후한 농후 수성 소성석고 슬러리 스트림 (즉, “배면 스킴 코트 스트림”)을 적치하는 제2 보조 도관 (433)을 포함한다. 제2 보조 도관 (433)은 당업계에 알려진 바와 같이 스킴 코트 층을 제2 이동 커버시트 웨브에 인가하는 스킴 코트 롤러 (437)의 (제2 웨브 이동방향) 상류의 제2 이동 커버시트 웨브 상에 배면 스킴 코트 스트림을 침적한다 (역시 도 13 참조).

다른 실시양태들에서, 별개의 보조 도관들이 혼합기에 연결되어 하나 이상의 별개의 에지 스트림을 이동 커버시트 웨브에 이송할 수 있다. 기타 적합한 장비 (예를들면 보조 혼합기)가 보조 도관에 제공되어 슬러리의 기포를 기계적으로 파괴 및/또는 적합한 소포제를 이용하여 기포를 화학적으로 파괴하여 슬러리를 더욱 농후하게 제조할 수 있다.

또 다른 실시양태들에서, 제1 및 제2 이송 분기는 각각 기포 공급 도관을 가지고 각각 독립적으로 수성 기포를 슬러리 분배기로 이송되는 수성 소성석고 슬러리의 제1 유체 및 제2 유체에 도입할 수 있다. 기타 실시태양들도 가능하다는 것을 이해하여야 한다.

도 12의 석고 슬러리 혼합 및 분배 조립체 (410)는 도 1의 석고 슬러리 혼합 및 분배 조립체 (810)의 다른 측면들과 유사하다. 또한 다른 실시태양들에서 본 발명 원리에 따라 구현된 다른 유체 분할기 및 기타 슬러리 분배기는 본원에 기재된 석고 슬러리 혼합 및 분배 조립체에서 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

도 13을 참조하면, 석고 벽판 제조 라인의 예시적 습식단 (511)이 도시된다. 습식단 (511)은 유체 분할기 (500) 및 슬러리 분배기 (520)와 유체 연통하는 석고 슬러리 혼합기 (512), 슬러리 분배기 (520) 상류에 배치되고 제1 이동 커버시트 웨브 (539)가 사이에 개재되도록 성형대 (538) 상부에 지지되는 경성 에지/전면 스킴 코트 롤러 (531), 제2 이동 커버시트 웨브 (543)가 사이에 개재되도록 지지요소 (541) 상부에 배치되는 배면 스킴 코트 롤러 (537), 및 예비형체를 소망 두께로 형상화하는 성형 스테이션 (545)을 포함하는 석고 슬러리 혼합 및 분배 조립체 (510)로 구성된다. 스킴 코트 롤러 (531, 537), 성형대 (538), 지지요소 (541), 및 성형 스테이션 (545)은 당업계에 알려진 바와 같이 목적에 적합한 종래 장비로 구성될 수 있다. 습식단 (511)에는 당업계에 공지된 기타 종래 장비가 구비될 수 있다.

석고 슬러리 혼합기 (512)는 물 및 소성석고를 교반하여 수성 소성석고 슬러리를 형성한다. 유체 분할기 (500)는 석고 슬러리 혼합기 (512) 및 슬러리 분배기 (520) 사이에 배치된다. 유체 분할기 (500)는 도 3-8의 유체 분할기 (200)와 구조에서 유사하다. 슬러리 분배기 (520)는 도 1의 슬러리 분배기 (104)와 구조 및 기능에서 유사하다. 다른 실시태양들에서, 기타 적합한 슬러리 분배기들, 예컨대 미국특허출원번호 13/341,209 (미국특허공개번호 US 2012/0170403)에 도시되고 기재된 것들이 적용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에서, 본 발명 원리에 따라 구현된 유체 분할기는 다양한 제조 공정에 적용될 수 있다. 예를들면, 하나의 실시태양에서, 유체 분할기는 석고제품 제조 공정에 사용될 수 있다. 유체 분할기는 혼합기 (512)에서 방출되는 수성 소성석고 슬러리의 주 유체를 수성 소성석고 슬러리의 적어도 2종의 공급 유체들로 분할하고 다시 배합되도록 슬러리 분배기 (520)로 향하도록 한다. 본원에 상세하게 기재되지 않은 시멘트질 제품 제조방법의 다른 측면들은 종래 시멘트질 제품 제조에서 알려지고 적용되는 기술로 제공될 수 있다.

물과 소성석고는 혼합기 (512)에서 혼합되어 수성 소성석고 슬러리를 형성한다. 일부 실시양태들에서, 물과 소성석고는 물-대-소성석고 비율이 약 0.5 내지 약 1.3, 및 기타 실시태양들에서 약 0.75 이하로 연속하여 혼합기에 투입될 수 있다.

석고 보드 제품은 전형적으로 전진 웨브 (539)가 마감 보드의 “전면” 커버시트로 기능하도록 “전면 하향”으로 형성된다. 전면 스킴 코트/경성 에지 스트림 (549) (최소한 하나의 수성 소성석고 슬러리의 제1 유체 및 제2 유체 대비 더욱 농후한 수성 소성석고 슬러리 층)은 기계 방향 (592) 기준으로 경성 에지/전면 스킴 코트 롤러 (531) 상류의 제1 이동 웨브 (539)에 인가되어 스킴 코트 층을 제1 웨브 (539)에 부어 보드의 경성 에지를 형성한다.

수성 소성석고 슬러리의 주 유체 (545)는 혼합기 (512)로부터 유체 분할기 (500)를 포함한 분배 조립체 (541)로 방출된다. 수성 소성석고 슬러리의 주 유체는 유체 분할기 (500)의 유입구 도관 (502)으로 진입하고 제1 유출구 도관 (504) 및 제2 유출구 도관 (506)로 분할되어 각각 제1 및 제2 공급 유체들 (547, 548)을 형성한다. 각각 유체 분할기 (500)의 제1 및 제2 유출구 도관들 (504, 506)을 통과하는 수성 소성석고 슬러리의 제1 공급 유체 (547) 및 제2 공급 유체 (548)는 슬러리 분배기 (520)의 제1 공급 유입구 (524) 및 제2 공급 유입구 (525)를 통과한다.

실시태양들에서, 수성 소성석고 슬러리의 제1 공급 유체 (547) 및 수성 소성석고 슬러리의 제2 공급 유체 (548) 각각의 평균 속도는 수성 소성석고 슬러리의 주 유체 (545) 평균 속도의 적어도 약 50%이다. 실시태양들에서, 수성 소성석고 슬러리의 제1 공급 유체 (547) 및 수성 소성석고 슬러리의 제2 공급 유체 (548) 각각의 평균 속도는 수성 소성석고 슬러리의 주 유체 (545) 평균 속도의 적어도 약 70%이다.

수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체들 (547, 548)은 실질적으로 유사한 적어도 하나의 유체 특성, 예컨대 평균 속도를 가질 수 있다. 수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체들 (547, 548)은 슬러리 분배기 (520)에서 다시 조합된다. 수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체 (547, 548)는 실질적으로 공기-액상 슬러리 상 분리가 거의 또는 전혀 일어나지 않고 실질적으로 와류가 아닌 층류 방식으로슬러리 분배기 (520) 유로를 따라 이동한다.

제1 이동 웨브 (539)는 종축 (50)을 따라 이동한다. 수성 소성석고 슬러리의 제1 유체 (547)는 제1 공급 유입구 (524)를 통과하고, 수성 소성석고 슬러리의 제2 유체 (548)는 제2 공급 유입구 (525)를 통과한다. 분배 도관 (528)은 제1 커버시트 웨브 (539)가 이동하는 기계 방향 (592)과 실질적으로 일치하는 종축 (50)을 따라 연장되도록 배치된다. 바람직하게는, (횡축 / 교차-기계 방향 (60)을 따라 취한) 분배 유출구 (530) 중앙 중간점은 실질적으로 제1 이동 커버시트 (539)의 중앙 중간점과 일치한다. 수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체 (547, 548)는 슬러리 분배기 (520)에서 조합되어 수성 소성석고 슬러리의 조합된 제1 및 제2 유체 (551)는 대략 기계 방향 (592)을 따르는 분배 방향 (593)으로 분배 유출구 (530)를 통과한다.

일부 실시양태들에서, 분배 도관 (528)은 성형대를 따라 이동하는 제1 웨브 (539)의 종축 (50) 및 횡축 (60)에 의해 정의되는 평면과 실질적으로 평행하게 위치한다. 다른 실시양태들에서, 분배 도관의 진입부는 제1 웨브 (539)를 기준으로 분배 유출구 (530)보다 수직방향으로 낮거나 높도록 배치될 수 있다.

수성 소성석고 슬러리의 조합된 제1 및 제2 유체들 (551)은 슬러리 분배기 (520)로부터 제1 이동 웨브 (539) 상에 배출된다. 전면 스킴 코트/경성 에지 스트림 (549)은 기계 방향 (592)인 제1 이동 웨브 (539) 이동 방향 기준으로 상류에서 혼합기 (512)로부터 적치되며, 여기에서 수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체 (547, 548)가 슬러리 분배기 (520)로부터 제1 이동 웨브 (539)로 배출된다. 수성 소성석고 슬러리의 조합된 제1 및 제2 유체 (547, 548)는 슬러리 분배기로부터 종래 부트 구조와 비교하여 교차-기계 방향을 따라 단위 폭 당 운동량이 감소되어 방출되어 제1 이동 웨브 (539) 상에서 적치되는 전면 스킴 코트/경성 에지 스트림 (549)의 “워시아웃”을 방지한다 (즉, 적치된 스킴 코트 층 일부가 그 위에 적치되는 슬러리 충격으로 이동 웨브 (539) 상에서 위치 변위가 발생되는 현상).

슬러리 분배기 (520)의 제1 및 제2 공급 유입구 (524, 525)를 통과하는 수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체 (547, 548) 각각은 최소한 하나의 유량-변경 요소 (523)로 선택적으로 제어될 수 있다. 예를들면, 일부 실시양태들에서, 수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체 (547, 548)는 제1 공급 유입구 (524)를 통과하는 수성 소성석고 슬러리의 제1 유체 (547) 평균속도 및 제2 공급 유입구 (525)를 통과하는 수성 소성석고 슬러리의 제2 유체 (548) 평균속도가 실질적으로 동일하도록 선택적으로 제어된다.

실시태양들에서, 수성 소성석고 슬러리의 제1 유체 (547)는 평균 제1 공급 속도로 슬러리 분배기 (520) 제1 공급 유입구 (524)를 통과한다. 수성 소성석고 슬러리의 제2 유체 (548)는 평균 제2 공급 속도로 슬러리 분배기 (520) 제2 공급 유입구 (525)를 통과한다. 제2 공급 유입구 (525)는 제1 공급 유입구 (524)에 이격 배치된다. 수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체들 (551)는 슬러리 분배기 (520)에서 배합된다. 수성 소성석고 슬러리의 배합된 제1 및 제2 유체들 (551)은 평균 방출 속도로 슬러리 분배기 (520) 분배 유출구 (530)로부터 기계 방향 (592)을 따라 이동하는 커버시트 웨브 (539)로 방출된다. 평균 방출 속도는 평균 제1 공급 속도 및 평균 제2 공급 속도보다 낮다.

일부 실시태양들에서, 평균 방출 속도는 평균 제1 공급 속도 및 평균 제2 공급 속도의 약 90% 이하이다. 일부 실시태양들에서, 평균 방출 속도는 평균 제1 공급 속도 및 평균 제2 공급 속도의 약 80% 이하이다.

수성 소성석고 슬러리의 조합된 제1 및 제2 유체 (551)는 분배 유출구 (530)를 통하여 슬러리 분배기 (520)로부터 방출된다. 분배 유출구 (530)는 횡축 (60)을 따라 연장되고 제1 이동 커버시트 웨브 (539) 폭 대 분배 유출구 (530) 폭의 비율이 약 1:1 내지 약 6:1 범위에 있는 폭을 가진다. 슬러리 분배기 (520)에서 배출되는 수성 소성석고 슬러리의 조합된 제1 및 제2 유체 (551) 평균속도 대 기계 방향 (592)을 따라 이동되는 이동 커버시트 웨브 (539)의 속도 비율은 일부 실시양태들에서 약 2:1 이하이고, 다른 실시양태들에서 약 1:1 내지 약 2:1이다.

슬러리 분배기 (520)에서 방출되는 수성 소성석고 슬러리의 배합된 제1 및 제2 유체들 (551)은 이동 웨브 (539) 상에서 확산 패턴을 형성한다. 분배 유출구 (530)의 크기 및 형상 중 적어도 하나는 슬러리 분배기 (520)에 장착된 프로파일 시스템 (532)을 통하여 조정될 수 있고, 이는 다시 확산 패턴을 변경시킬 수 있다. 프로파일 시스템 (532)은 교차-기계 방향 (60)으로 분배 유출구 (530)를 따라 서로 이격 배치되는 다수의 조정 볼트들 (595)을 포함한다. 각각의 조정 볼트 (595)는 독립적으로 조정되어 분배 유출구 (530) 개구의 크기 및/또는 형상을 변경시킨다. 프로파일 시스템 (532)은 미국특허출원번호 13/341,209 (미국특허공개번호 US 2012/0170403)에 도시되고 기술된 것들과 구조 및 기능에 있어서 유사할 수 있다.

따라서, 슬러리는 공급 도관 (522)의 공급 유입구 (524, 525) 모두로 제공되고 조정 가능한 간격의 분배 유출구 (530)를 통하여 방출된다. 수렴부 (582)는 슬러리 속도를 약간 증가시키도록 제공되어 원하지 않는 출구 영향을 감소하도록 따라서 자유 표면에서 유동 안정성을 개선시킨다. 측면-대-측면 변동 및/또는 임의의 국부적 변동은 프로파일 시스템 (532)을 이용하여 방출 유출구 (530)에서 교차-기계 (CD) 프로파일을 제어하여 감소시킬 수 있다. 본 분배시스템은 슬러리에서 공기-액상 슬러리 분리를 방지하여 성형대 (538)로 더욱 균일하고 일관된 재료가 이송되도록 조력한다.

배면 스킴 코트 스트림 (553) (최소한 하나의 수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체 (547, 548) 기준으로 더욱 농후한 수성 소성석고 슬러리 층)이 제2 이동 웨브 (543)에 인가될 수 있다. 배면 스킴 코트 스트림 (553)은, 제2 이동 웨브 (543) 이동방향 기준으로, 배면 스킴 코트 롤러 (537) 상류 지점에서 혼합기 (512)로부터 적치된다.

다른 실시태양들에서, 수성 소성석고 슬러리의 제1 및 제2 유체들 (547, 548)의 평균 속도는 변경된다. 일부 실시양태들에서, 공급 도관 (522)의 공급 유입구 (524, 525)에서 슬러리 속도는 상대적으로 더 높고 더 낮은 평균속도 사이에서 주기적으로 변동되어 (일 시점에서 일 유입구는 타 유입구보다 더 높은 속도이고, 소정 시점에서는 그 역이다) 구조 내에서 축적 기회를 낮출 수 있다.

시멘트질 제품 제조방법의 실시태양들에서, 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체는 혼합기에서 방출된다. 혼합기에서 방출된 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체는 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할된다. 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체는 슬러리 분배기의 제1 공급 유입구를 통과한다. 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체는 슬러리 분배기의 제2 공급 유입구를 통과한다. 제2 공급 유입구는 제1 공급 유입구에 이격 배치된다. 수성 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 공급 유체들은 슬러리 분배기에서 다시 배합된다. 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체 각각의 평균 속도는 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체 평균 속도의 적어도 약 50%이다. 실시태양들에서, 수성 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 공급 유체들 각각의 평균 속도는 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체 평균 속도의 적어도 약 75%이다. 실시태양들에서, 시멘트질 제품 제조방법은 슬러리 분배기로부터 수성 시멘트질 슬러리의 배합된 제1 및 제2 공급 유체들을 기계 방향을 따라 이동하는 커버시트 웨브에 방출하는 단계를 포함한다.

실시태양들에서, 혼합기로부터 방출되는 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할하는 단계는 제1 및 제2 유출구 도관들로 분리하는 접합부 상류에 유체 제한부를 가지는 유입구 도관을 포함하는 유체 분할기로 슬러리의 주 유체를 통과시키는 단계를 포함한다. 유체 제한부는 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 접합부로부터 멀어지고 유체 분할기의 분리된 유출구 도관들로 촉진시키도록 구성된다.

실시태양들에서, 제1 및 제2 안내 채널들은 유체 제한부 측면에 배치된다. 제1 및 제2 안내 채널들은 제1 및 제2 유출구 도관들으로 각각 이어지는 제1 및 제2 접합 개구들과 실질적으로 각각 정렬된다.

실시태양들에서, 시멘트질 제품 제조방법은 혼합기에서 방출되는 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할하는 유체 분할기의 접합부를 압축하는 단계를 포함한다. 접합부는 유체 분할기의 제1 유출구 도관 및 제2 유출구 도관 사이에 배치된다. 실시태양들에서, 접합부는 소정의 주기에 따라 주기적으로 압축된다. 실시태양들에서, 접합부 압축 단계는 제1 및 제2 압축 부재들을 서로를 향하여 소정의 행정 거리만큼 이동시킨다.

본원에 인용된 모든 참고문헌들은 각각의 참고문헌이 개별적으로 및 특정하게 본원에 참고문헌으로 포함되고 전체가 본원에 제시되는 것과 동일한 정도로 본원에 참고문헌으로 포함된다.

달리 본원에 명시되거나 명백하게 문맥상 반대로 해석되지 않는 한 본 발명을 기술하는 문맥상 (특히 하기 청구범위 문맥상) 용어 “a” 및 “an” 및 “the” 및 유사한 지시어는 단수 및 복수 모두를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 달리 언급되지 않는 한 용어 “구성되는”, “가지는”, “포함하는”, 및 “함유하는”은 확장-가능한 용어 (즉, “포함하지만 제한되지 않는” 의미)로 해석되어야 한다. 달리 본원에 명시되지 않는 한 본원에서 수치 범위를 언급하는 것은 범위에 속하는 각각의 분리된 수치들을 개별적으로 언급하기 위한 간단한 방법으로 의도된 것이고, 각각의 분리 수치는 본원에서 개별적으로 언급되는 것과 같이 본 명세서에 포함된다. 달리 본원에 명시되거나 달리 명백하게 문맥상 반대로 해석되지 않는 한 본원에 기재된 모든 방법은 임의의 적합한 순서로 구현될 수 있다. 본원에 제공된 임의의 및 모든 예시들, 또는 예시적 용어 (예를들면, “예를들면”)는 단지 본 발명을 양호하게 설명하기 위한 의도이고 달리 주장되지 않는 한 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다. 어떠한 명세서 언어도 본 발명을 구현하기 위한 필수 요소로서 임의의 비-청구 요소를 의미하는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명을 구현하기 위하여 본 발명자에게 알려진 최적 형태를 포함한 본 발명의 바람직한 실시태양들이 본원에 기재된다. 바람직한 실시태양들 변경은 상기 상세한 설명을 독취한 당업자에게 명백하여 질 것이다. 본 발명자는 기술자들이 이러한 명백한 변형을 이용할 것을 예상하고, 본 발명자는 본원에 특히 기재된 것 외에도 본 발명이 구현될 것을 의도한다. 따라서, 본 발명은 적용 법률이 허용하는 한 첨부된 청구범위에 언급된 주제의 모든 변형 및 균등론을 포함한다. 또한, 달리 본원에 명시되거나 달리 명백하게 문맥상 반대로 해석되지 않는 한 모든 잠재적 변형에서 상기 요소들의 임의의 조합 역시 본 발명에 의해 포괄된다.

Claims

유체 분할기에 있어서:
유입구 말단 및 접합 말단을 포함하고, 유입구 말단 및 접합 말단 사이 연장되는 유체 주축을 따라 배치되고, 유입구 말단은 유입구 개구를 형성하고, 접합 말단은 제1 및 제2 접합 개구들을 형성하고, 제1 접합 개구는 2 접합 개구와 이격 배치되는, 유입구 도관;
유입구 도관의 제1 접합 개구와 유체 연통하고, 제1 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함하는, 1 유출구 도관;
유입구 도관의 제2 접합 개구와 유체 연통하고, 제2 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함하는, 2 유출구 도관; 및
유입구 도관의 접합 말단에 배치되고, 제1 접합 개구 및 제2 접합 개구 사이에 배치되며, 실질적으로 평탄한 벽 구역을 포함하고, 벽 구역은 유체 주축에 실질적으로 교차하는, 접합부; 로 구성되는, 유체 분할기.
유체 분할기에 있어서:
유입구 말단 및 접합 말단을 포함하고, 유입구 말단 및 접합 말단 사이 연장되는 유체 주축을 따라 배치되고, 유입구 말단은 유입구 개구를 형성하고, 접합 말단은 제1 및 제2 접합 개구들을 형성하고, 제1 접합 개구는 제2 접합 개구와 이격 배치되고, 유입구 개구 및 제1 및 제2 접합 개구들 사이 연장되는 유입구 통로를 형성하는, 유입구 도관;
유입구 도관의 제1 접합 개구와 유체 연통하고, 제1 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함하는, 제1 유출구 도관;
유입구 도관의 제2 접합 개구와 유체 연통하고, 제2 방출 개구를 형성하는 방출 말단을 포함하는, 제2 유출구 도관; 및
유입구 도관의 접합 말단에 배치되고, 제1 접합 개구 및 제2 접합 개구 사이에 배치되는 접합부; 로 구성되고
유입구 도관은 접합부에 인접한 유입구 통로에 유체 제한부를 형성하는 윤곽부를 포함하는, 유체 분할기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 유입구 도관의 유입구 개구는 단면적을 가지고, 제1 유출구 도관의 제1 방출 개구는 유입구 도관의 유입구 개구과 거의 동일한 또는 미만의 단면적을 가지고, 제2 유출구 도관의 제2 방출 개구는 유입구 도관의 유입구 개구과 거의 동일한 또는 미만의 단면적을 가지는, 유체 분할기.
청구항 3에 있어서, 제1 유출구 도관의 제1 방출 개구 단면적은 제2 유출구 도관의 제2 방출 개구 단면적과 실질적으로 동일한, 유체 분할기.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 제1 유출구 도관의 제1 방출 개구 단면적은 유입구 도관의 유입구 개구 단면적의 약 85% 미만이고, 제2 유출구 도관의 제2 방출 개구 단면적은 유입구 도관의 유입구 개구 단면적의 약 85% 미만인, 유체 분할기.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 윤곽부는 상부 볼록 구역 및 반대측 하부 볼록 구역을 포함하고, 상부 및 하부 볼록 구역들은 유입구 통로에서 서로를 향하여 돌출되어 이들 사이에 유체 제한부를 형성하는, 유체 분할기.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서, 윤곽부는 제1 및 제2 안내 채널들을 형성하고, 유체 제한부는 제1 및 제2 안내 채널들 사이 유체 주축에 실질적으로 교차하는 횡축을 따라 측면에 배치되고, 제1 및 제2 안내 채널들 각각은 유체 제한부의 단면적보다 큰 단면적을 가지는, 유체 분할기.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 및 제2 안내 채널들 각각은 제1 및 제2 접합 개구들 각각과 실질적으로 정렬되는, 유체 분할기.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 있어서, 유체 제한부는 높이축을 따라 최대 높이를 가지고, 높이축은 유체 주축 및 횡축 모두에 대하여 교차하고, 제1 및 제2 안내 채널들 각각은 높이축을 따라 유체 제한부 최대 높이보다 큰 최대 높이를 가지는, 유체 분할기.
청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 하나의 항에 있어서,
서로 이격 배치되는 제1 및 제2 압축 부재들을 포함하고, 제1 및 제2 압축 부재들 사이에 접합부가 배치되고, 제1 및 제2 압축 부재들 중 적어도 하나는 다른 압축 부재에 대하여 유체 주축에 실질적으로 교차하는 압착축을 따라 정상 위치 및 압축 위치 사이에서 주행 범위에 걸쳐 이동되는, 압축 기구를 추가로 포함하고, 압축위치에서 유입구 도관 및 접합부에 인접한 제1 및 제2 유출구 도관들 중 적어도 하나의 일부는 정상 위치에 대하여 상대적으로 압축되는, 유체 분할기.
청구항 10에 있어서, 압축 부재들 각각은 실질적으로 평탄한 압축 표면을 포함하고, 압축 표면들은 서로 및 유체 주축에 대하여 실질적으로 평행한, 유체 분할기.
청구항 10 또는 청구항 11에 있어서, 압축 기구는 제2 압축 부재에 대하여 제1 압축 부재를 선택적으로 이동시키는 작동기를 포함하는, 유체 분할기.
청구항 10 내지 청구항 12 중 어느 하나의 항에 있어서, 압축 기구는 소정의 주기에 따라 작동기가 주기적으로 작동하여 접합부를 주기적으로 압축하도록 작동기를 제어하는 제어기를 포함하는, 유체 분할기.
청구항 10 내지 청구항 13 중 어느 하나의 항에 있어서, 압축 기구는 작동기가 작동하여 제1 및 제2 압축 부재들을 서로를 향하여 소정의 행정 거리만큼 이동되도록 작동기를 제어하는 제어기를 포함하는, 유체 분할기.
시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체에 있어서:
물 및 시멘트질 재료를 교반하여 수성 시멘트질 슬러리를 형성하는 혼합기;
혼합기와 유체 연통하고, 혼합기로부터의 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수용하는 공통 이송 통로를 포함하는, 이송 도관;
공통 이송 통로와 유체 연통하는 청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 하나의 항에 의한 유체 분할기; 및
유체 분할기와 유체 연통하는 슬러리 분배기; 로 구성되고,
유체 분할기의 유입구 개구는 공통 이송 통로와 유체 연통하고 공통 이송 통로로부터 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수용하고, 제1 및 제2 접합 개구들은 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할하고, 제1 유출구 도관은 유입구 도관으로부터 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체를 수용하여 제1 방출 개구에서 제1 공급 유체를 배출하고, 제2 유출구 도관은 유입구 도관으로부터 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체를 수용하여 제2 방출 말단에서 제2 공급 유체를 배출하고;
슬러리 분배기는 유체 분할기의 제1 유출구 도관으로부터 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체를 수용하는 제1 공급 유입구, 제1 공급 유입구와 이격 배치되고 유체 분할기의 제2 유출구 도관으로부터 수성 시멘트질 슬러리의 제2 유체를 수용하는 제2 공급 유입구, 및 제1 및 제2 공급 유입구들과 유체 연통하는 분배 유출구를 포함하고, 수성 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 유체들이 슬러리 분배기로부터 분배 유출구를 통하여 방출되는, 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체.
청구항15에 있어서, 이송 도관은 제1 및 제2 이송 분기들을 포함하고, 유체 분할기는 제1 및 제2 이송 분기들과 유체 연통하고, 유체 분할기는 주 이송 통로 및 제1 이송 분기 사이 및 주 이송 통로 및 제2 이송 분기 사이에 배치되고, 슬러리 분배기의 제1 공급 유입구는 제1 이송 분기와 유체 연통하고, 슬러리 분배기의 제2 공급 유입구는 제2 이송 분기와 유체 연통하는, 시멘트질 슬러리 혼합 및 분배 조립체.
시멘트질 제품 제조방법에 있어서:
혼합기로부터 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 방출하는 단계;
혼합기로부터 방출되는 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할하는 단계;
수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체를 슬러리 분배기의 제1 공급 유입구로 통과시키는 단계;
수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체를 제1 공급 유입구와 이격 배치되는 슬러리 분배기의 제2 공급 유입구로 통과시키는 단계; 및
수성 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 공급 유체들을 슬러리 분배기에서 재조합하는 단계; 로 구성되고,
수성 시멘트질의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체 각각의 평균 속도는 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체 평균 속도의 적어도 약 50%인, 시멘트질 제품 제조방법.
청구항17에 있어서, 혼합기로부터 방출되는 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할하는 단계는 슬러리의 주 유체를 유체 분할기로 통과시키는 단계를 포함하고, 유체 분할기는 제1 및 제2 유출구 도관들을 분리하는 접합부 상류에 유체 제한부를 가지는 유입구 도관을 포함하고, 유체 제한부는 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 접합부로부터 멀리하고 유체 분할기의 분리된 유출구 도관들로 유도하도록 구성되는, 시멘트질 제품 제조방법.
청구항17 또는 청구항 18에 있어서,
슬러리 분배기로부터 배출되는 배합된 수성 시멘트질 슬러리의 제1 및 제2 공급 유체들을 기계 방향을 따라 이동하는 커버시트 웨브에 방출하는 단계를 추가로 포함하는, 시멘트질 제품 제조방법.
청구항 17 내지 청구항 19 중 어느 하나의 항에 있어서,
혼합기로부터 방출되는 수성 시멘트질 슬러리의 주 유체를 수성 시멘트질 슬러리의 제1 공급 유체 및 수성 시멘트질 슬러리의 제2 공급 유체로 분할하는 유체 분할기의 접합부를 압축하는 단계를 추가로 포함하고, 접합부는 유체 분할기의 제1 유출구 도관 및 제2 유출구 도관 사이에 배치되는, 시멘트질 제품 제조방법.
청구항20에 있어서, 접합부를 압축하는 단계는 소정의 주기에 따라 주기적으로 진행되는, 시멘트질 제품 제조방법.
청구항20 또는 청구항 21에 있어서, 접합부를 압축하는 단계는 제1 및 제2 압축 부재들을 서로를 향하여 소정의 행정 거리만큼 이동시키는, 시멘트질 제품 제조방법.