JPH061233Y2

JPH061233Y2 - プラズマ粉体処理装置

Info

Publication number: JPH061233Y2
Application number: JP1989065413U
Authority: JP
Inventors: 健二寺井; 則道嶺村
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1989-06-06
Publication date: 1994-01-12
Anticipated expiration: 2004-01-12
Also published as: JPH0257143U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上に利用分野）本考案は粉体をプラズマで処理してその改質を行う装置
に関する。

（従来の技術及びその問題点）プラズマ粉体処理装置に関しては多くの提案がされてい
る。一般にプラズマ粉体処理装置は、プラズマ発生装
置、反応ガス供給装置、反応装置及び反応ガス排気装置
からなっている。

これらのプラズマ粉体処理装置において、処理されるべ
き粉体と反応ガスとの接触を効率的に行わせることが、
均一に改質された粉体を得るためにきわめて重要であ
る。

特開昭56-155639号公報には、縦長の反応装置の上部か
ら粉体を供給し、一方、反応ガスを反応装置の下部に供
給して、自然落下する粉体と上昇する反応ガスとを接触
させる装置が記載されている。この公報には、プラズマ
風が粉体を反応領域で攪拌する機能を有する旨が開示さ
れている。しかし、このような装置では落下する粉体は
そのまま底部に到達し、粉体と反応ガスとの接触はきわ
めて不十分になってしまう。これと同様のプラズマ粉体
処理装置は特開昭60-248234号公報にも記載されてい
る。

特開昭57-177342号公報には、反応装置を二重構造と
し、固定式の外箱の中にロータリーキルン状の回転可能
な内箱が設置されたプラズマ粉体処理装置が記載されて
いる。この公報に記載の処理装置においては、処理すべ
き粉体が入れられた内箱を回転させ、底箱内に導入され
た反応ガスは連通口を通って内箱内に導かれ、ここで流
動する粉体と反応ガスとが接触する。この公報に記載の
装置においては、前記した粉体を自然落下させる装置に
比較して、粉体と反応ガスとの接触は改善されるもの
の、内箱の回転数を上げることが構造上困難であり、粉
体の流動状態が充分であるとは言い難い。

プラズマ粉体処理装置において、粉体と反応ガスとの接
触を飛躍的に改善させた装置の開発が望まれている。

（問題点を解決するための技術的手段）本考案は上記要部を満足するプラズマ粉体処理装置を提
供する。

本考案によれば、プラズマ発生装置、有底円筒状の反応
装置、反応ガス供給装置及び反応ガス排気装置を備えた
プラズマ粉体処理装置において、反応装置の下部に粉体
かき上げ用羽根が、反応装置の側壁を貫通する攪拌軸に
取り付けられたプラズマ粉体処理装置が提供される。

本考案の好ましい態様を示す第１図を参照して、本考案
を詳細に説明する。

第１図は本考案の主要部を縦断面で表した図である。

プラズマ発生装置１０は、高周波発振器１１、後述する
反応器２０１の外側に配置された高周波コイル１２及び
上記発振器１１とコイル１２とを連結する導線１３から
なっている。

プラズマ発生装置は図示する高周波放電方式の他に、グ
ロー放電方式、マイクロ波放電方式の装置をも採用する
ことができる。

反応装置２００は反応器２０１及び粉体収納器２０２か
ら主として構成されている。反応器２０１の頂部には反
応ガス排出管２０３が、また粉体収納器２０２の側壁に
は反応ガス導入管２０４が、それぞれ、設けられてい
る。なお、反応装置２００は、反応器２０１と粉体収納
器２０２とに分割せず、一体の容器で構成されていても
よい。

軸受け２０５によって支承される攪拌軸２０６が粉体収
納器２０２の側壁を貫通して設置されている。攪拌軸２
０６には粉体かきあげ用の羽根２０７が粉体収納器２０
２内で回転可能に取り付けられている。羽根２０７の形
状については特別の制限はなく、図示する矩形状の羽根
の他のアンカー形状の羽根等を適宜採用することができ
る。

本考案において、攪拌軸２０６が一本のみ設けられると
きには、第２図に示す形状の羽根２０７ａが好ましく採
用される。図示される羽根２０７ａは支持板２０７ｂ及
びそれと一体に取り付けられたかき上げ羽根２０７ｃか
らなっている。かき上げ羽根２０７ｃは、羽根２０７ａ
の回転方向とは反対方向に角度を持って支持板２０７ｂ
に取り付けられている。上記の角度は３０〜６０度であ
ることが好ましい。羽根２０７ａを採用することによっ
て、粉体を反応器２０２の高さ方向にかき上げることが
できるため、粉体の流動状態が安定し、かつ粉体の反応
器２０２内壁への付着を低減することができる。

羽根２０７の枚数については特別の制限はなく、処理す
る粉体の量及び粉体のかき上げ高さを考慮して当業者が
適宜決定することができる。

攪拌軸２０６は、反応装置２００の長手方向に対して垂
直の面に２本以上設けることもできる。粉体処理装置が
大型の場合には、上記のように攪拌軸２０６を複数個設
けて、処理される粉体を反応器２０１に効率よくかき上
げることが有効である。

攪拌軸２０６の端部にはプーリー２０８が固着されてお
り、ベルト２０９を介してモータ２１０に連結されてい
る。

反応ガス供給装置３０は、反応ガスを充填したボンベ３
１、反応ガスを反応装置２００に供給する管３２、３
３、及び管３２と管３３との間に設けられたバルブ３４
からなっている。管３３は反応装置２００の反応ガス導
入管２０４に連結している。

反応ガス排出装置４０は、粉体トラップ４１及び真空ポ
ンプ４２から主として構成されている。粉体トラップ４
１は管４３、バルブ４４及び管４５を介して反応装置２
００と連結されている。また、粉体トラップ４１と真空
ポンプ４２とは管４６で連結されている。

（作用）本考案の作用を、鉄粉体の表面に鉄シリサイドの被覆層
が形成された熱電変換材料用の粉末を製造する反応を例
にとって説明する。

平均直径１μｍの電解鉄粉３０ｇを粉体収納器２０２に
入れた後、モータ２１０を駆動させて羽根２０７を回転
させ、鉄粉が反応器２０１略中央部の高さになるように
かき上げる。

バルブ３４を閉じ、バルブ４４を開き、真空ポンプ４２
を駆動させて反応装置２００内の空気を排気する。つい
で、バルブ３４を開いてボンベ３１からシランガスを５
m／分で反応ガス導入管２０４から粉体収納器２０２
内に供給する。同時に、図示しないアルゴンボンベ及び
水素ボンベから、アルゴン及び水素を、それぞれ２４m
／分及び７m／分で、反応ガス導入管２０４から粉
体収納器２０２内に供給する。

反応装置２００内の圧力を０．１torとし、高周波発振
器１１から周波数１３．５６ＭHz、パワー１５０Ｗの高
周波を高周波コイル１２に供給して反応装置２００内に
プラズマを発生させる。このプラズマ中でシランの分解
によって発生するケイ素イオンあるいはケイ素ラジカル
が鉄粉と衝突して鉄シリサイドで表面が被覆された熱電
変換材料用の粉末が得られる。

（考案の効果）本考案のプラズマ粉体処理装置においては、処理される
粉体が粉体かき上げ用の羽根２０７によって反応器２０
１内に強制的にかき上げられるので、反応ガスとの接触
がきわめて良好に行われる。その結果、均一に改質され
た粉体を効率的に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の主要部を縦断面で表した図であり、第
２図は本考案で好ましく採用される羽根の概略図であ
る。１０・・・プラズマ発生装置１２・・・高周波コイル２００・・・反応装置、２０７・・・羽根３０・・・反応ガス供給装置４０・・・反応ガス排気装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２３Ｃ 16/50 7325−4ＫＨ０１Ｌ 35/34 9276−4Ｍ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】プラズマ発生装置、有底円筒状の反応装
置、反応ガス供給装置及び反応ガス排気装置を備えたプ
ラズマ粉体処理装置において、反応装置の下部に粉体か
き上げ用羽根が、反応装置の側壁を貫通する攪拌軸に取
り付けられていることを特徴とするプラズマ粉体処理装
置。