JPH0691973B2 - 静電式分級装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はセラミックス工業，研磨材工業，粉末治金等の
ような各種粉末を取扱う分野において用いられる，電界
マトリックスによる静電式分級装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来，セラミツクス工業，研磨材工業，粉末治金等の分
野において，近年，粉砕技術が向上したことにもよる
が，粒径の小さい，しかも単分散に近い粒度分布のシャ
ープな粉体を要求される場合がある。

それに対応する篩分け方法としては，図示は省略する
が，篩に機械的振動を与え，それにより篩分けすべき粒
子に上下あるいは左右動を生じせしめて粒子の篩分けを
行なつている。

［発明が解決しようとする問題点］ 一般に，粉体には非常に細かい粒子が含まれており，こ
の細かい粒子は付着力が大きいために粒子相互間，また
は，比較的大きい粒子の表面に付着し，単に機械的振動
を与えたのみでは容易に分離しない。また，機械的な篩
分けでは粒子に加わる機械的衝撃のために粒子の表面を
傷つけ，品質を損う恐れがある。また，上記の他に，篩
分け方法としては，重力，風力，遠心力等が用いられる
が，これらの方法は気流分布の不均一，および，流速変
動にもとづく粒子軌道の乱れを避けることができず，こ
の篩分け精度に限界を生ずる。

特に，本発明が課題とした，巾広い粒度分布の中の一部
を単分散に近い粒度巾で中抜きすること等は，装置構成
が複雑となり，かつ，その篩分け精度も不十分である。

［発明の目的］ 本発明は，以上の従来の問題点を解消すべく創案された
ものであり，本発明の目的は，前述のように付着してい
る粒子をも分離させ，かつ，粒子の表面を損傷する恐れ
の少ない，篩分け精度が高く，巾広い粒度分布を有する
粉体の中から，必要とする粒径の粉体を容易に取出すこ
とのできる静電式分級装置を提供することである。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために，本発明は，粉体を空気輸送
する流路と，該流路の上流側に設けた荷電手段を有する
粉体供給口と，該流路の一部を拡張して設けた分級手段
と，該分級手段本体内に流路にほぼ垂直あるいは前傾さ
せて設けたほぼ平行な複数の電界マトリックスと，該電
界マトリックスの下端部に設けた第一の粗粒排出手段
と，前記分級手段本体内の底部供給側に設けた第二の粗
粒排出手段と，さらに，前記流路の下流側の排気ファン
の上流側に設けた濾過手段とを備え，幅広い粒度分布を
有する粉体の中から，必要とする粒径の粉体を容易に取
出すことを要旨とする。

［実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は一実施例の構成図，第２図は第１図の電界マト
リックス詳細図，第３図および第４図は電界マトリック
スの作用説明図を示す。

第１図に示す如く，吸気孔8aと排気ファン１の間を空気
輸送のための流路２にて連通させ，この流路２の一部を
拡大して断面を大きくして，この部分を分級手段本体４
を形成し，この分級手段本体４の内部に流路２に垂直あ
るいは前傾させて電界マトリックス５を設け，この電界
マトリックス５の下方に第一の粗粒排出手段６が設けら
れ，電界マトリックス５を通過しない粒子が集められ，
分級手段３より排出されるように構成されている。

また，流路２は本装置の全体を横向に流れる構成となっ
ている。

さらに，分級手段本体４の底部吸気孔8aよりに第二の粗
粒排出手段７を設け，この第二の粗粒排出手段７によっ
て最も粒子の大きいものを集め，分級手段３より排出
し、ミル（図示せず）に戻すようになっている。

一方，吸気孔8aと分級手段３との間にミルより供給され
る粉体を分級手段３に供給する粉体供給流路８が設けら
れ，この粉体供給流路８には荷電手段10が設けられ，粉
体に荷電させることができるようになっている。

この荷電手段10は粉体の粒子に荷電を与え，荷電粒子と
して分級手段３に供給し，電界マトリックス５に対する
阻止力を高めるために設けられている。この荷電手段10
としては，コロナ放電装置，アイソトープ，電子ビーム
装置およびパルス放電装置等を任意に用いてよい。

さらに，分級手段３を通過した粉体は，吸引ファン１に
よって吸引された空気とともに吸引され，吸引ファン１
の上流側に設けた濾過手段９によって粉体は濾過される
ように構成されている。

なお，同図中の18はダンパーを示し，流路の途中に流量
を調整するために設けられている。

また，電界マトリックス５は第２図に示すように，テフ
ロンやポリエチレン等の誘電体で被覆された電線からな
り，平行に設けられた複数の線状電極11を互に絶縁して
交差させ，複数の線状電極11によって電極群12を構成
し，この電極群12の間に交流電源13を接続して，電界マ
トリックス５を形成している。

この交流電源13は第５図に示すような三相交流電源とし
てもよい。

なお，第１の粗粒排出手段６および第２の粗粒排出手段
７としては，コンベヤやホッパー等を使用してもよく，
また，これらの組合せによって有効に粗粒を排出できれ
ばよく，また，濾過手段９はバグフィルタのような濾過
集塵機，遠心力集塵機，電気式集塵機，および音波集塵
機など，有効な濾過機能を有し選別する粒体の種類に応
じ所要の性能を有すればよいことは言うまでもない。

つぎに，以上のように構成された本発明の作用について
述べる。

ミルから供給される粉体を荷電手段10により荷電し，排
気ファン１を駆動して，流路２に所要の風速で粉体を導
き，分級手段３へ送り込む。送り込まけた粉体は分級手
段本体４で風速が急激に落ちるため，重力沈降により，
粗粉が荒取りされる。ここで荒取りされた粗粉は第二の
粗粉排出手段７にて分級手段本体２より排出され，ミル
に戻される。

一方，重力沈降しない粉体は電界マトリックス５の網に
て篩分けされる。特に，この電界マトリックス５におけ
る篩分けの作用は，重力沈降しなかった粉対の粒子は，
吸引ファン１の吸引力によって，空気とともに電界マト
リックス５に供給される。

一方，電界マトリックス５は，これに接続された交流電
源13により，電界を形成し，第３図および第４図に示す
ように電気力線14を発生させている。この電気力線14は
交番的にその方向を変化させている。このため供給され
た粉体の粒子のうち，ある粒径以上の粒径をもつ粒子15
は，電荷により第３図に示すように，弧状の電気力線14
上において振動し，その結果矢印15a方向の遠心力を受
け，このため，第２図においては，図示は省略している
が，電界マトリックス５の上に浮遊させられる。

しかし，上記粒子15よりも小径の粒子16は，その表面積
が小さいため，電荷量が粒子15よりも小さく，このため
電界マトリックス５の前記のような電気力学的阻止力を
受けることが少なく，従って，第３図および第４図に示
すように，電界の弱い電気力学的細孔17を吸引ファン１
にて吸引された空気とともに通過することができ，篩分
けが行なわれる。

この場合，篩分けされる粒子の大きさは電界マトリック
ス５の交番電界の電界強度および周波数によって決めら
れる。

本発明では，前記電界マトリックス５は複数段設けられ
ていて，重力沈降で除かれたレベルの粗粉を，前段の電
界マトリックス５において，粗粉を阻止する電界強度お
よび周波数とし，後段の電界マトリックス５において，
これよりも粒径の小さい微粉を阻止する電界強度および
周波数とすることにより，後段の電界マトリックス５の
電気力学的細孔17を通過するものは超微粉となり，粗粉
および超微粉の中間的な粒度の微粉を中抜きし得ること
ができる。

すなわち，後段の電界マトリックス５においては，前段
の電界マトリックス５の電界強度と周波数の組合せと異
なる組合せの電界強度および周波数として用いるのであ
る。

［発明の効果］ 以上述べた如く，本発明の静電式分級装置によれば，下
記のごとき種々の優れた効果を発揮する。

（１）横型に配置された流路による重力沈降と，複数段
の電界マトリックスの電界強度および周波数の組合せを
変化させることにより，巾広い粒度分布を持つ粉体から
必要な粒径の粒子のみを取出すことができる。

（２）電界マトリックスによって粒子は振動させられ，
攪拌させられるため，付着していた粒子は個々に分離
し，効率よい篩分けをすることができる。

（３）強い機械的衝撃が与えられないため，品質を損う
恐れが少なく高い篩分け精度が得られる。

（４）電界マトリックスによる粗粉の取出し方向が重力
方向と一致しているため，分級効率がよくなる。

（５）装置の高さが低く，安定した形状で建設でき，コ
ストが安くつく。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図，第２図は第１図の
電界マトリックス詳細図，第３図および第４図は電界マ
トリックスの作用説明図，第５図は電界マトリックスの
他の実施例，を示す。 図中,1…吸引ファン,2…流路,3…分級手段,4…分級手段
本体,5…電界マトリックス,6…第１の粗粒排出手段,7…
第２の粗粒排出手段,8…粉体供給流路,8a…吸気孔,9…
濾過手段,10…荷電手段,11…線状電極,12…電極群,13…
交流電源,14…電気力線,15…粒子,15a…粒子の運動方
向,16…小径の粒子,17…電気力学的細孔,18…ダンパ
ー，である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−220749（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−156568（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−53755（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−53754（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−53753（ＪＰ，Ａ)

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉体を空気輸送する流路と，該流路の上流
   側に設けた荷電手段を有する粉体供給口と，該流路の一
   部を拡張して設けた分級手段と，該分級手段本体内に流
   路にほぼ垂直あるいは前傾させて設けたほぼ平行な複数
   の電界マトリックスと，該電界マトリックスの下端部に
   設けた第一の粗粒排出手段と，前記分級手段本体内の底
   部供給側に設けた第二の粗粒排出手段と，さらに，前記
   流路の下流側の排気ファンの上流側に設けた濾過手段と
   を備えたことを特徴とする静電式分級装置。
2. 【請求項２】前記電界マトリックスは，平行に設けられ
   て複数の線状電極からなる電極群と，該電極群の少なく
   とも２組を重合させ，各組の線状電極をたがいに絶縁し
   て交差させ，該線状電極間に交流電源を接続したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静電式分級装
   置。
3. 【請求項３】前記第一の粗粒排出手段および前記第二の
   粗粒排出手段は，分級手段の下部に設けたコンベヤとホ
   ッパーとを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の静電式分級装置。
4. 【請求項４】前記濾過手段は，濾過集塵機，遠心力集塵
   機，電気式集塵機，および音波集塵機のいずれかの機器
   を吸引ファンの上流側に設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の静電式分級装置。
5. 【請求項５】前記荷電手段は，コロナ放電装置，アイソ
   トープ，電子ビーム装置およびパルス放電装置のいずれ
   かの装置を粉体供給口に設けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の静電式分級装置。