JPH071291B2 - 帯電粉粒体の電位検出及び帯電制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、粉粒体のエアー等のガスで流動させる粉粒体
処理装置、例えば流動乾燥機等において、帯電した粉粒
体の電位を検出する帯電粉粒体の電位検出装置、及びそ
の検出した電位に応じて帯電量を制御する帯電制御装置
に関する。

【従来の技術】

粉粒体は、浮遊状態で石材や土砂等の一部の材質のもの
を除きほとんどは帯電し、いわゆる粉塵爆発を起こすこ
とは夙に知られているが、例えば粉粒体を熱風で流動さ
せながら加熱乾燥する流動乾燥機では特にその危険性が
高い。 流動乾燥機は、粉粒体を静置状態で乾燥させる棚式熱風
乾燥機に比べて乾燥効率が数十倍高いため、多量の粉粒
体を乾燥させる製薬や食品加工分野等においては広く使
用されている。 第10図は従来の流動乾燥機の一例を示し、50はパウダー
ポンプ、51は造粒機、52はフィルタ53を内蔵した乾燥
槽、54は熱風供給源、55は製品回収容器、56は製品ホッ
パ、57及び58はブロアである。造粒機51から乾燥槽52内
に粉粒体59が投入される。該乾燥槽52には、多孔板また
は金網等よりなる底部を通じて熱風供給源54から熱風が
吹き込まれ、またフィルタ53を介してブロア57で排気さ
れるため、粉粒体59は乾燥槽52内を浮遊・流動して短時
間で乾燥された後、製品回収容器55に回収される。 かかる流動乾燥機では、特に乾燥槽52内において粉粒体
59が熱風により激しく流動させ、粉粒体相互及び乾燥槽
壁面との接触、摩擦、剥離、分離等を繰り返すため、棚
式熱風乾燥機と比較してはるかに静電気の発生が著し
く、粉粒体59が高電位に帯電して着火し、爆発事故を起
こした事例が現実にあった。 ところが、粉粒体のさらに微細化が要望され、微細化に
従い帯電着火による爆発の危険性が高まる傾向にあるに
も拘らず、上記のように激しく流動している粉粒体の静
電気検出については、検出部に粉粒体が混入するとか熱
風などによる弊害や悪環境のために、粉粒体をサンプリ
ングしてファラデーゲージ等で人為的に電位測定する方
法しかなく、実時間で自動的にかつ適切に検出できるも
のは従来無かった。 そのため、流動乾燥機において可燃性有機溶剤等を含有
している被乾燥物を乾燥する場合には、排気部に設置し
た可燃性ガス濃度計により可燃性ガスの濃度を検知して
監視し、所定の濃度以上になったならば運転条件を変更
したり、稀釈空気等を導入してガス濃度を低減すること
によって、着火爆発を予防しているのが現状の有様で、
適切な予防になっていなかった。

【発明が解決しようする課題】

本発明の課題は、流動乾燥機の乾燥槽のように粉粒体が
ガスにより流動されている容器において、その流動して
いる粉粒体の静電気の帯電状況を直接かつ自動的にしか
も的確に検出できる電位検出装置、及び爆発を防止する
ための自動制御を行える帯電制御装置を提供することで
ある。

【課題を解決するための手段】

本発明による電位検出装置は、ガスにより粉粒体を流動
させる容器に、その流動する粉粒体の帯電電位を検出す
る電位センサを取り付け、該電位センサの検出部を上記
容器に設けられた窓孔に対向させ、この窓孔の周囲に、
エアーを噴射してエアーカーテンを形成するエアーカー
テン形成部を設けたものである。 また、本発明による帯電制御装置は、上述の構成に加
え、前記容器に接続された機器を前記電位センサの出力
に応じて制御して粉粒体の帯電量を調整する制御装置を
備えたものである。

【作用】

電位センサの検出部の前方にエアーカーテンが形成され
るため、容器内で流動する粉粒体及びガスが検出部に触
れることはなく、しかもそれが電位センサから遠ざかる
方向に吹き飛ばされることはなく、電位センサは粉粒体
の帯電電位を容器の窓孔を通じて支障なく検出する。 容器に接続された機器を電位センサの出力に応じて自動
制御することにより、粉粒体の帯電量を調整して爆発を
未然に防止できる。

【実施例】

以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。 第２図は、流動乾燥機の乾燥槽１の周壁外側に電位検出
ユニット２を取り付け、乾燥槽１内で流動する粉粒体の
帯電電位をこの電位検出ユニット２で検出する例の概要
を示す。第１図は該電位検出ユニット２と乾燥槽１側の
一部の拡大断面図で、乾燥槽１の周壁には検出用の窓孔
３が設けられ、電位検出ユニット２は、この窓孔３を通
じて乾燥槽１内の粉粒体の帯電電位を無接触で検出す
る。 電位検出ユニット２は、第１図及び第３図ないし第６図
に示すように、金属製のケース４の後面開口を後板５で
閉じ、該ケース４内に電位センサ６を取り付け、またケ
ース４の前壁板７に、中板８と前外板９とを重合付着し
て、次のようなエアーカーテン形成部10を形成したもの
である。 すなわち、ケース４の前壁板７には、第７図に示すよう
に円形の検出孔11及びその真上にエアー噴射孔12が設け
られ、また前外板９には第９図に示すように円形のエア
ー吹出窓13が設けられ、さらに中板８には第７図に示す
ように切欠窓14が設けられている。エアー吹出窓13は、
検出孔11よりも大きくそれと同心円をなしているが、エ
アー噴射孔12にまで及ぶほどの大きさではないのに対
し、切欠窓14は、エアー吹出窓13及びエアー噴射孔12を
含む大きさで、しかもその下周縁14aはエアー吹出窓13
の周縁下半部と一致する半円形、上周縁14bは方形なア
ーチ形をなしている。ケース４の前壁板７、中板８及び
前外板９にはビス止め孔15がそれぞれ四隅に設けられ、
中板８及び前壁板９はこれらビス止め孔15を通じて前壁
板７にビス止めされている。 一方、ケース４内にはエアー供給パイプ16が配置されて
いる。このエアー供給パイプ16の基端は、ケース４の底
面に固着された給気ジョイント17に接続され、先端は上
記エアー噴射孔12に接続されている。該給気ジョイント
17にホースを接続し、エアー供給パイプ16に外部からエ
アーを送ると、そのエアーはエアー噴射孔12から噴射さ
れる。この場合、エアー噴射孔12は前外板９のエアー吹
出窓13よりも高い位置にあるため、エアー噴射孔12から
噴出されたエアーは、中板８の切欠窓14を通じて前外板
９の内側面に当たり、切欠窓14に沿って垂直に勢いよく
流れて検出孔11の前側にエアーカーテンを形成し、エア
ー吹出窓13よりパッキン18の孔19及び乾燥槽１の検出窓
３を通じて乾燥槽１内に噴入される。 電位センサ６は、振動子、検出電極板、電界効果トラン
ジスタ、抵抗器等をセンサケース20に内蔵した従来公知
のものである。この電位センサ６は、ケース４の前壁板
７の内側にそれとの間に薄い間隙21を形成して取付金具
22によって固定され、センサケース20の前面から突出し
た小さい円形の検出ヘッド（検出部）23を、環状の間隙
24をもって上記検出孔11内に臨ませてある。取付金具22
は、前外板９、中板８及び前壁板７に設けられたビス孔
25を通じてビス止めされている。電位センサ６からのケ
ーブル26は、ケース４の底部に固定されたケーブル引出
口金27を通じて引き出されている。 上記エアー供給パイプ16の中途には、エアーの一部をケ
ース４の内部空間中に噴入する小孔（図示せず）が設け
られ、この内部空間に噴入されたエアーは検出ヘッド23
と検出孔11との間の環状間隙24から前方へ噴出される。 本電位検出装置は上記のような構造であるため、検出ヘ
ッド23と検出孔11との間の環状間隙24から前方へエアー
が噴射されると共に、エアー噴射孔12から噴射されたエ
アーが、前板９に当たることにより下方へ流れて検出孔
11の前側にほぼ垂直なエアーカーテンを形成する。この
エアーカーテンは、環状間隙24から前方へ噴出されるエ
アーの流速を弱めながらこの環状間隙24からのエアーと
合流し、エアー吹出窓13及び窓孔３内に拡がって乾燥槽
１内に流入する。この流入圧は、乾燥槽１内の圧力より
も少し高い圧力になるように設定してあるため、乾燥槽
１内で粉粒体が熱風で流動されていても、その流動する
粉粒体は、乾燥槽１から窓孔３外へと流れて検出ヘッド
23に直接触れたり、ケース４内に入り込むことはない。
しかし、静電気電位検出器２側からのこのエアーは、乾
燥槽１内の圧力よりも少し高い圧力で乾燥槽11内に流入
するものの、粉粒体を検出ヘッド23より遠ざかる方向に
強力に吹き飛ばしてしまうような強力なものではなく、
窓孔３からケース４内に入り込むのを防止する程度であ
る。また、たとえ粉粒体が検出ヘッド23より遠ざかる方
向に吹き飛ばされても、乾燥槽１内の粉粒体は大量であ
り、エアー吹出窓13内及び窓孔３内には、乾燥槽１内の
粉粒体の帯電電位によりその電位に応じた電界が発生し
ているため、電位センサ６は、乾燥槽１内の粉粒体の帯
電電位を無接触で支障なく検出することができる。 従って、この電位センサ６の出力をマイクロコンピュー
タ等による制御装置28で処理し、粉粒体の帯電電位が所
定以上上昇したとき、例えば乾燥槽１の排気用ブロアー
29の風量や熱風送入経路の加湿器30による加湿量等をこ
の制御装置28で自動制御すれば、粉粒体の帯電量を調整
してその電位上昇による着火爆発を的確に防止できる。 なお、上記では粉粒体を熱風で乾燥する乾燥槽１に使用
した例を示したが、本発明はこれに限らず種々の粉粒体
処理装置に使用できるものである。また、電位センサ６
とエアーカーテン形成部10とを乾燥槽１とは独立させて
ユニット化したが、これらを乾燥槽１に直接組み込んだ
形態としても良い。

【発明の効果】

本発明によれば、流動乾燥機の乾燥槽のように粉粒体が
ガスにより流動されている容器において、その流動して
いる粉粒体の静電気の帯電状況を直接かつ自動的にしか
も的確に検出できる。 また、容器に接続された機器を電位センサの出力に応じ
て自動制御することにより、粉粒体の帯電量を調整して
その爆発を未然に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電位検出装置及び帯電制御装置を
乾燥槽に使用した実施例の要部断面図、第２図はその使
用状態の全体の外観図、第３図ないし第６図はその電位
検出ユニットの正面図、側面図、上面図及び底面図、第
７図ないし第９図は該電位検出ユニットのケースの正面
図、中板の正面図、前外板の正面図である。また、第10
図は従来の流動乾燥機の概要図である。 １……乾燥槽、３……窓孔、６……電位センサ、10……
エアーカーテン形成部、23……検出ヘッド、28……制御
装置、29……排気用ブロアー、30……加湿器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガスにより粉粒体を流動させる容器に、そ
   の流動する粉粒体の帯電電位を検出する電位センサを取
   り付け、該電位センサの検出部を上記容器に設けられた
   窓孔に対向させ、この窓孔の周囲に、エアーを噴射して
   エアーカーテンを形成するエアーカーテン形成部を設け
   たことを特徴とする帯電粉粒体の電位検出装置。
2. 【請求項２】前記容器に接続された機器を前記電位セン
   サの出力に応じて制御して粉粒体の帯電量を調整する制
   御装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の帯電粉
   粒体の帯電制御装置。