JPH0425719A - 飛翔粉体の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、飛翔する粉体の有無、量を検出する飛翔粉体
の検出装置に関するものである。

（発明の背景及び従来の技術） 一般に、粉体機器や粉体搬送管等の機器に付着した粉体
を除去するために高速気流を作用させることが知られ、
また機器等に粉体を付着させないためにも同じく高速気
流を用いることが知られている。

これらは粉体粒子間あるいは粉体と機器間に働く付着力
よりも、高速気流の作用で発生する分離力を大きくする
ことによって、付着の防止あるいは付着粉体の分離を行
わせることを原理としている。

このような固体表面に付着した粉体の除去を行う場合、
その除去の状態を確認することが必要になる場合がある
が、従来、このような目的で固体表面から分離除去され
た粉体を確認しようとする装置等は提案されてない。

また粉塵等を排気する排気管等において、これを流通す
る気体中の粉体量を自動的に、また連続的に検出するこ
とができれば、生産設備の管理や、労働環境の管理の上
で利点は多い。すなわも、例えば集塵装置等で集塵され
た粉体量を計量する等の技術は既に実施されているもの
の、これでは比較的長時間に渡る間欠的なサイクルで粉
体量を調べることができるのみであって、連続的な粉体
量の検出は困難である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、本発明者等は、高速気流の作用による付着粉
体の除去効率を向上させる技術について研究を重ねてい
た過程で、飛翔粉体の有無を自動的かつ連続的に検出す
ることが可能であり、しかも、その粉体の有無のみなら
ず、粉体量の検出も効果的に検出できる新たな技術を開
発するに至った。

このような知見に基づき、本発明者は、飛翔粉体の有無
、その粉体量を自動的かつ連続的に検出できる装置を提
供する。

（課題を解決するための手段及び作用）上記した目的を
実現するための本発明装置の特徴は、開口から導入され
た飛翔粉体が内壁に接触することで接触帯電を生ずる管
と、この管を外部から電気的に遮断した状態で支持する
支持手段と、読管に生じた帯電を検出する電気的検出手
段とを備えたという構成をなすところにある。

上記構成において、飛翔粉体が導入される管は、飛翔粉
体が内壁に接触することで接触帯電を生ずるものであれ
ば、その材質や形態に特に制限を受けるものではないが
、一般的には、接触帯電を生じ易いように螺旋状に設け
られたものであることが好ましい。また管の材質として
は、例えば、銅、鉄、ステンレス、しんちゅう等を例示
することができる。

またこの管に発生した接触帯電を検出する電気的検出手
段としては、飛翔粉体の有無のみを検出する場合には、
電流、電圧等の電気的な変化を検出することができるも
のであれば良（、更にこれにブザー、ランプ等の表示手
段を電気的に連係させたものを用いることができる。

また後述するように、上記管に生じた接触帯電は、飛翔
粉体の管内壁への接触量、したがって粉体量に略比例す
るものであるから、例えばこれを電流計によりアナログ
量として検出するようにすることも好ましい。なお電流
値をＡ／Ｄ変換してもよいことはいうまでもない。

（実施例） 以下本発明方法を図面に示す実施例に基づいて説明する
。

実施例１ 第１図において、粉体検出装置は、粉体が飛翔導入され
るように上流側に接続されている粉体導入管１に対し、
銅製のコイル管２（本例では内径２．６ｍｍ　、長さ約
７０ｍｍとした）の一端が接続されていると共に、コイ
ル管の他端側には、該管内を通った粉体を外部に排出す
るように本体排出管３が接続されている。なおこの粉体
排出管３の下流は、コイル管２の内部で粉体が付着堆積
しないように、下流側から適当な負圧で吸引するように
設けることが好ましい。本例ではこのため約６０ｍ／ｓ
で吸引した。

また上記コイル管２は、外部から電気的に遮断するため
に、電気遮蔽箱６の内部に収納し、更に絶縁体４．５に
より支持して設けられている。

そしてこのコイル管２には、更に電気遮蔽箱６の外部の
電流計７が、図示の如（電気的に接続されていて、この
コイル管２に生じた電流を検出できるようになっている
。

このような構成により、粉体導入管１がら飛翔粉体をコ
イル管２内部に導入させると、粉体粒子がコイル管の内
壁に接触することで接触帯電を障子、これによってパル
ス状の電流を発生する。

そしてこの時の発生電流は、電流計６により検出するこ
とができる。

しかもこの際に発生する電流値は、飛翔粉体量と略比例
関係にあることが、以下に説明するように実験的に確認
されており、したがって、この発生電流値を検出するこ
とで、飛翔粉体量を算出することができる。

実施例２ 実施例１の装置によって、飛翔粉体量を算出できること
を確認するために、以下の試験を行った・ 第２図は、この試験を行うために構成したテストキット
を示し、この図において１１は第３図で拡大して示した
粉体を充填する凹部を壁面に有する断面矩形の長尺筒状
のテスト管であり、その一端側には、コントローラ１２
によりモータ１３を介して開路状態制御で流量を調整で
きる流量調整弁１４が途中に設けられている空気流供給
管１５が接続され、更にこの供給管１５の上流は、緩衝
容器１６を経てコンプレッサ１７に接続されている。

また緩衝容器１６下流の供給管１５の空気流の状態は、
マスフローメータ１８で検出されて記録計１９に送られ
るようになっている。

本例においては、上記流量調整弁をマスフローメータ（
テレダイン　へイスティング−レイディス製ＲＦＣ−２
０３０）のバルブ開度をＤＣモータ（オリエンタルモー
タ製２ＧＮ１００に、　２６Ｎ１０ＸＫ）を利用して可
変するように設けた。

２０は上記テスト管１１の内部状態を観察するために設
けた実態顕微鏡（オリンパス製　ＭｏｄｅｌＳ）１２　
）である。したがってテスト管の上部には透明部分を設
けた。

テスト管１１の下流は、第１図で示した電気遮蔽箱６内
のコイル管２に接続されている。

粉体検出装置を通った粉体はフィルター２４、緩衝容器
２５、ポンプ２６を通して外部に排気するようになって
いる。

テスト管１１の詳細は第３図に示され、本例では、縦Ｂ
ｍｍＸ幅１０ｍｍの断面矩形の通路を有する長さ４００
ｍｍの管１０１に、下流端部から略７５ｍｍの位置を中
心として長尺方向に、深さ１ｍｍ、長さ２０ｍｍの凹部
１０３を有する充填用セル１０２を管内壁と面一となる
ように組み付けて構成されている。

杜准４日１１基憩 以上の第１図〜第３図の装置を用いて以下の試験を行っ
た。

粉体として、球形のフライアッシュ１０種を１１０”Ｃ
で１２時間乾燥させたものを、上記充填セルに標準ふる
い（フライアッシュ用１５０メツシユ）を用いて自然落
下させ、遠心場で粉体の充填率を調整した後、薄刃のス
テンレスナイフにより粉体層表面が流路壁面と同一にな
るように粉体をカットし、更に１１０℃で１２時間乾燥
させた。

次にこの充填セルをテスト管内に組込み、空気流を、平
均風速Ｕ＝Ｏの状態から一定の加速度αで上昇させた。

空気流がある程度の大きさとなった段階で、粉体検出装
置の電流計７に電流が現れ、これを記録計に記録した。

以上の試験を、空気流加速度を変化させて行った。但し
、加速度α＝０に相当する試験として、流速を約５分ご
とに１　ｍ／ｓづつ上昇させることで定常状態での飛散
の有無を確認した。なお流速を上昇させる時の加速度は
約０．０２ｍ／ｓ”とし、気流の変化が飛散に及ぼす影
響を少なくした。

第４図は以上によって得られた飛散粒子による発生電流
と、流速の経時的変化を示した図であり、図の下半部は
経過時間に対する平均流速百の変化を示し、上半部は発
生電流Ｉの変化を示している。

この図から、空気流の流速を一定加速度上昇させると、
ある領域から電流が発生し初め、この時の平均流速（再
飛散開始風速）を越えると電流が次第に増加することが
分かる。

また発生電流と粉体層表面から飛散する粒子のフラック
ス（単位時間、単位粉体層表面の飛散量）は、略対応す
る（第６図参照）。

また同図は気流加速度の異なる二つの試験結果（α＝　
０．２２ｍ／ｓ”、α＝　０．０３ｍ／ｓ”）を示して
いるが、加速度が大きくなると再飛散開始風速π。が低
下することも分かる。

第５図は、平均風速百に対する発生電流値工の波形のピ
ークを示しており、流速が同じでも、気流加速度が大き
い方が飛散フラックスご多くなることが分かる。

（発明の効果） 本発明によれば、例えば固体表面に付着しｔ粉体が、分
離除去されたことを。その粉体除ヲのための空気流中の
粉体を検出することで確記できるという利点があり、例
えば固体表面のイ＝＠粉体を除去する装置や、粉体搬送
管内部のお体除去の確認に利用できるという効果がある
。

特に、その検出を自動的、連続的に行うこと力できるの
で、即時的な対応が求められる設備てはその効果は極め
て大きいものがある。

また、本発明の装置によれば、粉体を含む抽気ガス等の
一部を分岐して、これのガス中に含まれる粉体量を連続
的にモニターすることもでき、これによって、生産設備
等の粉塵発生状態を監視できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は粉体検出装置の１実施例の構成概要を示した図
、第２図は粉体の各加速度と再飛散風速の関係を求める
ために用いたテストキットの概要を示した図、第３図（
ａ）　、　（ｂ）は同テスト管部分の拡大図、第４図は
粉体検出装置によって検出される電流と平均風速の関係
を示した図、第５図は粉体検出装置によって検出される
電流と平均風速の関係を示した図、第６図は飛散量と電
流値の関係を示した図である。 １：粉体導入管　　　２：コイル管 ３；粉体排出管　　　４，５：絶縁体 ６；電気遮蔽箱　　　７：電流計 （他４名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、開口から導入された飛翔粉体が内壁に接触すること
   で接触帯電を生ずる管と、この管を外部から電気的に遮
   断した状態で支持する支持手段と、該管に生じた帯電を
   検出する電気的検出手段とを備えたことを特徴とする飛
   翔粉体の検出装置。 ２、請求項１において、管が螺旋状をなしていることを
   特徴とする飛翔粉体の検出装置。 ３、請求項１又は２において、電気的検出手段が電流計
   であることを特徴とする飛翔粉体の検出装置。