JP2001087666A - 粉粒体の振動流動装置 - Google Patents
粉粒体の振動流動装置Info
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- JP2001087666A JP2001087666A JP26833399A JP26833399A JP2001087666A JP 2001087666 A JP2001087666 A JP 2001087666A JP 26833399 A JP26833399 A JP 26833399A JP 26833399 A JP26833399 A JP 26833399A JP 2001087666 A JP2001087666 A JP 2001087666A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 空気やガス等の流体、あるいは衝撃球等の媒
体などを用いることなく、粉粒体の振動流動による循環
挙動を、殆どの粉粒体３が循環流によって粉体が均一に
分散されながらその表面に隈無く、高速に出現させるこ
とができ、機械構成が複雑なものとならず、循環する粉
粒体に対して直接的に、凝集粉体の解砕、粉粒体の分
散、混合、乾燥などの複合的な処理を高速で行うことが
できる粉粒体の振動流動装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 粉粒体３の処理手段を、振動手段１に連
携してなる異種振動体２，４を組として構成し、該異種
振動体間に生ずる共同振動作用により粉粒体３を流動処
理すべく構成したことを特徴とすることを特徴とするも
のである。
体などを用いることなく、粉粒体の振動流動による循環
挙動を、殆どの粉粒体３が循環流によって粉体が均一に
分散されながらその表面に隈無く、高速に出現させるこ
とができ、機械構成が複雑なものとならず、循環する粉
粒体に対して直接的に、凝集粉体の解砕、粉粒体の分
散、混合、乾燥などの複合的な処理を高速で行うことが
できる粉粒体の振動流動装置を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 粉粒体３の処理手段を、振動手段１に連
携してなる異種振動体２，４を組として構成し、該異種
振動体間に生ずる共同振動作用により粉粒体３を流動処
理すべく構成したことを特徴とすることを特徴とするも
のである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、凝集粉体の解砕、
粉粒体の分散、混合、乾燥、噴霧ガス等との反応、ある
いは粉粒体表面へのコーティング、蒸着などに用いられ
る粉粒体の振動流動装置に関する。
粉粒体の分散、混合、乾燥、噴霧ガス等との反応、ある
いは粉粒体表面へのコーティング、蒸着などに用いられ
る粉粒体の振動流動装置に関する。
【０００２】
【従来技術】一般的に、所定の容器内に充填された粉粒
体（粉粒体層）に対して垂直振動を与えると、粉粒体層
は容器内で流動する。この流動の様子は、作用させる振
動の振動数と振幅に応じて多様に変化することが知られ
ている。そして、粉粒体層と容器との相対運動に起因し
て生じる振動流動の挙動については、図４の流動パター
ンに示す如く、振動による遠心効果の大きさに伴って、
まずパターンＢのように粉粒体の移動が生じて粉粒体層
表面が傾斜し、次いでパターンＣ１のような粉体層中心
から容器壁に向かう循環流（対流）が発生する。このと
き、循環流の速度が遅ければ振動粉粒体表面が平坦であ
るが、活発になると粉粒体表面に若干の盛り上がりを生
じる。さらに遠心効果を増大させると、パターンＣ２の
ように循環流の向きが逆転し、続いて粉体層内にはパタ
ーンＤのように局所的な循環流が発生し、粉粒体表面に
特有の波が現れるとされている。
体（粉粒体層）に対して垂直振動を与えると、粉粒体層
は容器内で流動する。この流動の様子は、作用させる振
動の振動数と振幅に応じて多様に変化することが知られ
ている。そして、粉粒体層と容器との相対運動に起因し
て生じる振動流動の挙動については、図４の流動パター
ンに示す如く、振動による遠心効果の大きさに伴って、
まずパターンＢのように粉粒体の移動が生じて粉粒体層
表面が傾斜し、次いでパターンＣ１のような粉体層中心
から容器壁に向かう循環流（対流）が発生する。このと
き、循環流の速度が遅ければ振動粉粒体表面が平坦であ
るが、活発になると粉粒体表面に若干の盛り上がりを生
じる。さらに遠心効果を増大させると、パターンＣ２の
ように循環流の向きが逆転し、続いて粉体層内にはパタ
ーンＤのように局所的な循環流が発生し、粉粒体表面に
特有の波が現れるとされている。
【０００３】しかしながら、粉粒体層における振動流動
の挙動は、上記した様な若干の盛り上がりを生じながら
所定の循環流を生じる程度の範疇に止まり、それらは容
器内の場所により異なる。一方、振動振幅、周波数に対
する粉粒体層の応答はいまだ充分に解析されておらず、
振動流動は予想の難しい現象でもあることから、容器内
の全ての粉粒体が、循環流によって均一に分散されなが
らその表面に隈無く現れる確約も存しない。循環流も混
合、反応、表面処理等の各種粉粒体処理に適した高速な
ものではなく、粉粒体の振動流動を直接利用した処理装
置としては、排出装置、篩い分け装置、輸送装置などが
あるのみで、その利用範囲が限られているのが実情であ
る。粉粒体処理技術の高速化、処理の均一化が要望され
ている昨今において、凝集粉体の解砕、粉粒体の分散、
混合、噴霧ガス等との反応や、粉粒体表面へのコーティ
ング、蒸着などの処理が行えると共に、これらの処理を
短時間に行える粉粒体の振動流動装置の出現が望まれて
いた。なお、特異な円振動により粉粒体を粉砕するよう
にした振動ミルなるものが知られているが、このものは
筒状容器内で球状等の媒体に円形となる振動軌跡を与え
て、容器内壁に球状媒体を衝突させ、容器内壁と球状媒
体との間で粉粒体を粉砕するようにしたものであり、か
かる観点からすれば、粉粒体そのものの循環流を利用し
たものでなく、採用することはできない。
の挙動は、上記した様な若干の盛り上がりを生じながら
所定の循環流を生じる程度の範疇に止まり、それらは容
器内の場所により異なる。一方、振動振幅、周波数に対
する粉粒体層の応答はいまだ充分に解析されておらず、
振動流動は予想の難しい現象でもあることから、容器内
の全ての粉粒体が、循環流によって均一に分散されなが
らその表面に隈無く現れる確約も存しない。循環流も混
合、反応、表面処理等の各種粉粒体処理に適した高速な
ものではなく、粉粒体の振動流動を直接利用した処理装
置としては、排出装置、篩い分け装置、輸送装置などが
あるのみで、その利用範囲が限られているのが実情であ
る。粉粒体処理技術の高速化、処理の均一化が要望され
ている昨今において、凝集粉体の解砕、粉粒体の分散、
混合、噴霧ガス等との反応や、粉粒体表面へのコーティ
ング、蒸着などの処理が行えると共に、これらの処理を
短時間に行える粉粒体の振動流動装置の出現が望まれて
いた。なお、特異な円振動により粉粒体を粉砕するよう
にした振動ミルなるものが知られているが、このものは
筒状容器内で球状等の媒体に円形となる振動軌跡を与え
て、容器内壁に球状媒体を衝突させ、容器内壁と球状媒
体との間で粉粒体を粉砕するようにしたものであり、か
かる観点からすれば、粉粒体そのものの循環流を利用し
たものでなく、採用することはできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
問題点を一掃すべく創案されたものであって、空気やガ
ス等の流動化媒体、あるいは衝撃球等の固体媒体などを
用いることなく、粉粒体の振動流動による循環挙動を、
容器内の場所により異なる循環流が生じたとしても、全
ての粉粒体が循環流によって均一に分散されながらその
表面に隈無く、しかも瞬時に繰り返し現れるようにする
ことができ、循環する粉粒体に対して直接的に、凝集粉
体の解砕、粉粒体の分散、混合、乾燥、噴霧ガス等との
反応、あるいは粉粒体表面へのコーティング、蒸着など
の複合的な処理を短時間に行うことができる。さらに、
その循環挙動は、従来の如き僅かな盛り上がり程度の循
環流でなく、飛散状、あるいは飛柱状に噴出させること
ができ、変化に富んだ循環流制御を可能とし得るばかり
か、かかる噴出粉粒体に対してのみ前記反応や加工等の
処理を行うことも可能となり、もって全体の機械構成が
殊更複雑なものとならず、小型化を容易ならしめる粉粒
体の振動流動装置を提供することを目的とする。
問題点を一掃すべく創案されたものであって、空気やガ
ス等の流動化媒体、あるいは衝撃球等の固体媒体などを
用いることなく、粉粒体の振動流動による循環挙動を、
容器内の場所により異なる循環流が生じたとしても、全
ての粉粒体が循環流によって均一に分散されながらその
表面に隈無く、しかも瞬時に繰り返し現れるようにする
ことができ、循環する粉粒体に対して直接的に、凝集粉
体の解砕、粉粒体の分散、混合、乾燥、噴霧ガス等との
反応、あるいは粉粒体表面へのコーティング、蒸着など
の複合的な処理を短時間に行うことができる。さらに、
その循環挙動は、従来の如き僅かな盛り上がり程度の循
環流でなく、飛散状、あるいは飛柱状に噴出させること
ができ、変化に富んだ循環流制御を可能とし得るばかり
か、かかる噴出粉粒体に対してのみ前記反応や加工等の
処理を行うことも可能となり、もって全体の機械構成が
殊更複雑なものとならず、小型化を容易ならしめる粉粒
体の振動流動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が採用した技術手段は、粉粒体の処理手段を、
振動手段に連携してなる異種振動体を組として構成し、
該異種振動体間に生ずる共同振動作用により粉粒体を流
動処理すべく構成したことを特徴とするものである。
に本発明が採用した技術手段は、粉粒体の処理手段を、
振動手段に連携してなる異種振動体を組として構成し、
該異種振動体間に生ずる共同振動作用により粉粒体を流
動処理すべく構成したことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を好適
な実施の形態として例示する粉粒体の振動流動装置に基
づいて詳細に説明する。図１〜図３において、図１は、
振動流動装置の一部破断全体図である。１は振動手段と
しての振動装置であり、該振動装置１は、特開平０８−
１９３９１１号公報に開示された如きの電動型振動装置
で、振動台１０１の下面に一体的に設けられた円柱状の
中央磁極と、該中央磁極の外周面に駆動コイルを存して
対向配設された円環状磁極とによって構成される一方を
Ｎ極とし、他方をＳ極とする固定磁石機構を備え、前記
駆動コイルへ交流電流を供給することにより、前記固定
磁石における両磁極の相互間の磁界中で駆動コイルが上
下に振動し、加振力を振動台１０１に与える機構を備え
ている。加振力の増減は交流電流の周波数の増減によっ
て操作され、高周波領域における振動が得られる構成と
なっている。なお、振動の発生方法（原理）としては、
上記の電磁振動に限定されることなく、超音波振動、磁
歪振動、電動機のアンバランスによる振動や、これら振
動発生方法を適宜組み合わせても良く、また、上下振
動、左右振動およびこれらの複合振動等種々のものであ
っても良い。
な実施の形態として例示する粉粒体の振動流動装置に基
づいて詳細に説明する。図１〜図３において、図１は、
振動流動装置の一部破断全体図である。１は振動手段と
しての振動装置であり、該振動装置１は、特開平０８−
１９３９１１号公報に開示された如きの電動型振動装置
で、振動台１０１の下面に一体的に設けられた円柱状の
中央磁極と、該中央磁極の外周面に駆動コイルを存して
対向配設された円環状磁極とによって構成される一方を
Ｎ極とし、他方をＳ極とする固定磁石機構を備え、前記
駆動コイルへ交流電流を供給することにより、前記固定
磁石における両磁極の相互間の磁界中で駆動コイルが上
下に振動し、加振力を振動台１０１に与える機構を備え
ている。加振力の増減は交流電流の周波数の増減によっ
て操作され、高周波領域における振動が得られる構成と
なっている。なお、振動の発生方法（原理）としては、
上記の電磁振動に限定されることなく、超音波振動、磁
歪振動、電動機のアンバランスによる振動や、これら振
動発生方法を適宜組み合わせても良く、また、上下振
動、左右振動およびこれらの複合振動等種々のものであ
っても良い。
【０００７】２は振動台１０１上に装着された容器であ
って、該容器２内には、粉粒体３が充填されており、底
部には振動媒体４としての複数の球体４０１が集合体と
して敷設状に投入されている。そして、前記振動装置１
の稼動に連携して発生する前記振動台１０１の振動が、
前記容器２に対して直接的に伝播され、前記球体４０１
に対しては容器２を介して間接的に伝播される構成とな
っている。すなわち、この容器２と球体４０１とは、夫
々異なる振動を処理すべき粉粒体３に与える一組の異種
振動体２、４となっており、異種振動体の一方を構成す
る容器２からの振動を、他方を構成する球体４０１が享
受する連携関係によって、両者の共同振動作用により粉
粒体３を流動処理する構成となっている。なお、振動媒
体４は、球体４０１に替えて多孔板体４０２や、棒体、
筒状体、メッシュ等網状体などを用いても良く、その形
状、材質は任意であり、また、多孔板体４０２などに振
動装置の振動を直接的に伝播し、当該振動を容器２ある
いは他の構成体に間接的に伝播する構成としても良い。
さらに、振動装置を容器２と振動媒体４１のそれぞれに
直接連携させて、異なる振幅、周波数の振動を各々直接
伝播させる構成としても良く、要は、異種振動体を組と
して当該振動体の共同振動作用によって粉粒体３を処理
できる構成で有ればよい。
って、該容器２内には、粉粒体３が充填されており、底
部には振動媒体４としての複数の球体４０１が集合体と
して敷設状に投入されている。そして、前記振動装置１
の稼動に連携して発生する前記振動台１０１の振動が、
前記容器２に対して直接的に伝播され、前記球体４０１
に対しては容器２を介して間接的に伝播される構成とな
っている。すなわち、この容器２と球体４０１とは、夫
々異なる振動を処理すべき粉粒体３に与える一組の異種
振動体２、４となっており、異種振動体の一方を構成す
る容器２からの振動を、他方を構成する球体４０１が享
受する連携関係によって、両者の共同振動作用により粉
粒体３を流動処理する構成となっている。なお、振動媒
体４は、球体４０１に替えて多孔板体４０２や、棒体、
筒状体、メッシュ等網状体などを用いても良く、その形
状、材質は任意であり、また、多孔板体４０２などに振
動装置の振動を直接的に伝播し、当該振動を容器２ある
いは他の構成体に間接的に伝播する構成としても良い。
さらに、振動装置を容器２と振動媒体４１のそれぞれに
直接連携させて、異なる振幅、周波数の振動を各々直接
伝播させる構成としても良く、要は、異種振動体を組と
して当該振動体の共同振動作用によって粉粒体３を処理
できる構成で有ればよい。
【０００８】次に上記のように構成した振動流動装置を
用いた粉粒体の振動流動の挙動に対する実験例について
説明する。振動装置１としては、株式会社アカシ製の電
動型マイクロ加振機（ＭＥＳ４５１）を用いた。 （１）振動媒体に球体を用いた実験例 球体４０１を用いて粉粒体３を処理する場合において、
球体４０１としては平均粒径５ｍｍのガラスビーズを用
い、粉粒体３としては平均粒径５μｍのポリエチレン粒
子（白色）を容器２に約１ｃｍの高さまで充填させて粉
粒体層を形成し、振動数１〜１０ｋＨｚ、振幅０．１〜
１０ｍｍの振動を与えてみた。而して、その振動流動の
挙動状態を図２（Ａ）に図面代用写真として示すと共
に、その状態説明図を図２（Ｂ）に示す。図２（Ｂ）
は、図２（Ａ）のものに粉粒体の噴出流３０１と球体４
０１にそれぞれコントラストおよび明暗調の色調処理を
加えて、その流動状態を明確にしたものである。
用いた粉粒体の振動流動の挙動に対する実験例について
説明する。振動装置１としては、株式会社アカシ製の電
動型マイクロ加振機（ＭＥＳ４５１）を用いた。 （１）振動媒体に球体を用いた実験例 球体４０１を用いて粉粒体３を処理する場合において、
球体４０１としては平均粒径５ｍｍのガラスビーズを用
い、粉粒体３としては平均粒径５μｍのポリエチレン粒
子（白色）を容器２に約１ｃｍの高さまで充填させて粉
粒体層を形成し、振動数１〜１０ｋＨｚ、振幅０．１〜
１０ｍｍの振動を与えてみた。而して、その振動流動の
挙動状態を図２（Ａ）に図面代用写真として示すと共
に、その状態説明図を図２（Ｂ）に示す。図２（Ｂ）
は、図２（Ａ）のものに粉粒体の噴出流３０１と球体４
０１にそれぞれコントラストおよび明暗調の色調処理を
加えて、その流動状態を明確にしたものである。
【０００９】まず、容器２内の粉粒体３に振動装置の上
下振動による加振力を与えると、粉粒体層の表面に存在
していた粉粒体が瞬時に容器２底部に移動し、２〜３秒
後には再び表面に現れる挙動を示した。この挙動の様子
は、粉粒体層の表面中央部分に平均粒径約１００μｍの
着色粒子（赤色）を少量乗せた状態から混合、分散に対
する流動挙動を観察したものであるが、これらの流動挙
動は、比較的小さな加振力である初期の振動段階におい
ても、前記着色粒子が容器２内全域で瞬時に、かつ均一
に分散されながら、再びその表面に隈無く現れる良好な
循環流が生成されていることで確認された。このよう
に、物性（粒径、密度等）が異なる粉粒体であっても、
短時間で均一に混合、分散されることが分かった。
下振動による加振力を与えると、粉粒体層の表面に存在
していた粉粒体が瞬時に容器２底部に移動し、２〜３秒
後には再び表面に現れる挙動を示した。この挙動の様子
は、粉粒体層の表面中央部分に平均粒径約１００μｍの
着色粒子（赤色）を少量乗せた状態から混合、分散に対
する流動挙動を観察したものであるが、これらの流動挙
動は、比較的小さな加振力である初期の振動段階におい
ても、前記着色粒子が容器２内全域で瞬時に、かつ均一
に分散されながら、再びその表面に隈無く現れる良好な
循環流が生成されていることで確認された。このよう
に、物性（粒径、密度等）が異なる粉粒体であっても、
短時間で均一に混合、分散されることが分かった。
【００１０】次に、加振力を徐々に高め高周波領域での
挙動を観察したところ、図２（Ａ）の図面代用写真に示
す如きに、粉粒体３が球体４０１の間から上方に激しく
霧状に噴出する流動挙動が確認された。その状態を図２
（Ｂ）に基づいて説明すると、粉粒体３は、球体４０１
が敷設された領域において、噴出初期状態では、お湯が
沸騰した様な状態で至る所で間欠状の噴出流３０１が確
認され、さらに加振力を増大させると、容器２の中央域
では連続的な噴出流３０１となり、外周域では間欠状の
噴出流３０１となって噴出する挙動が確認された。その
際、球体４０１はランダムに回転しており、隣接する球
体４０１により囲繞された隙間から、粉粒体３の噴出と
容器２底部側への移動が繰り返し行なわれると共に、容
器２側壁面に飛散した粉粒体３は球体４０１の敷設周縁
域より容器２底部側へ移動する挙動を示した。同様に、
球体４０１を用いない従来の振動流動挙動について比較
観察した結果、着色粒子に対してその周縁の粉粒体３が
徐々に被さり、全ての着色粒子を覆って表面から視認で
きなくなるまでに約１分ほどの時間を要した。更に加振
力を増大した高周波領域の振動を与えても再び表面に現
れることが無く、分散、混合に良好な循環流が生成され
ないことが確認された。
挙動を観察したところ、図２（Ａ）の図面代用写真に示
す如きに、粉粒体３が球体４０１の間から上方に激しく
霧状に噴出する流動挙動が確認された。その状態を図２
（Ｂ）に基づいて説明すると、粉粒体３は、球体４０１
が敷設された領域において、噴出初期状態では、お湯が
沸騰した様な状態で至る所で間欠状の噴出流３０１が確
認され、さらに加振力を増大させると、容器２の中央域
では連続的な噴出流３０１となり、外周域では間欠状の
噴出流３０１となって噴出する挙動が確認された。その
際、球体４０１はランダムに回転しており、隣接する球
体４０１により囲繞された隙間から、粉粒体３の噴出と
容器２底部側への移動が繰り返し行なわれると共に、容
器２側壁面に飛散した粉粒体３は球体４０１の敷設周縁
域より容器２底部側へ移動する挙動を示した。同様に、
球体４０１を用いない従来の振動流動挙動について比較
観察した結果、着色粒子に対してその周縁の粉粒体３が
徐々に被さり、全ての着色粒子を覆って表面から視認で
きなくなるまでに約１分ほどの時間を要した。更に加振
力を増大した高周波領域の振動を与えても再び表面に現
れることが無く、分散、混合に良好な循環流が生成され
ないことが確認された。
【００１１】（２）振動媒体に多孔板体を用いた実験例 上記実験例（１）の条件下において、球体４０１に替え
てステンレス製で孔径が２ｍｍ、板厚が０．５ｍｍの多
孔板体４０２を用いて粉粒体層に振動を与えてみた。而
して、その振動流動の挙動状態を図３（Ａ）に図面代用
写真として示すと共に、その状態説明図を図３（Ｂ）に
示す。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のものに粉粒体の噴出
流３０２と多孔板体４０２にコントラストおよび明暗調
の色調処理を加えて、その流動状態を明確にしたもので
ある。まず、容器２内の粉粒体３に振動装置の上下振動
による加振力を与えると、粉粒体層の表面に存在してい
た粉粒体が瞬時に容器２底部に移動し、２〜３秒後には
再び表面に現れるという上記実験例（１）と略同様の挙
動を示した。
てステンレス製で孔径が２ｍｍ、板厚が０．５ｍｍの多
孔板体４０２を用いて粉粒体層に振動を与えてみた。而
して、その振動流動の挙動状態を図３（Ａ）に図面代用
写真として示すと共に、その状態説明図を図３（Ｂ）に
示す。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のものに粉粒体の噴出
流３０２と多孔板体４０２にコントラストおよび明暗調
の色調処理を加えて、その流動状態を明確にしたもので
ある。まず、容器２内の粉粒体３に振動装置の上下振動
による加振力を与えると、粉粒体層の表面に存在してい
た粉粒体が瞬時に容器２底部に移動し、２〜３秒後には
再び表面に現れるという上記実験例（１）と略同様の挙
動を示した。
【００１２】次に、加振力を徐々に高め高周波領域での
挙動を観察したところ、図３（Ａ）の図面代用写真に示
す如きの粉粒体３が多孔板体４０２の孔から上方に激し
く柱状に噴出する流動挙動が確認された。その状態を図
３（Ｂ）に基づいて説明すると、粉粒体３は、多孔板体
４０２が設置された領域において、噴出初期状態では、
至る所で間欠状に噴出流３０２が確認され、さらに加振
力を増大させると、多孔板体の全域が一体となった状態
で間欠状の噴出流３０２となって噴出する挙動が確認さ
れた。その際、粉粒体３は、多孔板の下面域にある粉粒
体３が各孔から一気に飛び出す噴出と、容器２底部側へ
の移動が繰り返し行なわれると共に、容器２側壁面に飛
散した粉粒体３は多孔板体４０２の敷設周縁域より容器
２底部側へ移動する挙動を示した。更に、孔径が１ｃｍ
の多孔板を用いて噴出状態を確認したところ、各孔の円
周域からの噴出であったことが確認された。なお、多孔
板体４０２は網状のものであっても良い。また、上記実
験例において、流動環境を徐々に減圧すると、噴出流動
が減少することが確認されたが、本発明の装置構成を減
圧下（減圧された容器内）でも応用できることが分かっ
た。
挙動を観察したところ、図３（Ａ）の図面代用写真に示
す如きの粉粒体３が多孔板体４０２の孔から上方に激し
く柱状に噴出する流動挙動が確認された。その状態を図
３（Ｂ）に基づいて説明すると、粉粒体３は、多孔板体
４０２が設置された領域において、噴出初期状態では、
至る所で間欠状に噴出流３０２が確認され、さらに加振
力を増大させると、多孔板体の全域が一体となった状態
で間欠状の噴出流３０２となって噴出する挙動が確認さ
れた。その際、粉粒体３は、多孔板の下面域にある粉粒
体３が各孔から一気に飛び出す噴出と、容器２底部側へ
の移動が繰り返し行なわれると共に、容器２側壁面に飛
散した粉粒体３は多孔板体４０２の敷設周縁域より容器
２底部側へ移動する挙動を示した。更に、孔径が１ｃｍ
の多孔板を用いて噴出状態を確認したところ、各孔の円
周域からの噴出であったことが確認された。なお、多孔
板体４０２は網状のものであっても良い。また、上記実
験例において、流動環境を徐々に減圧すると、噴出流動
が減少することが確認されたが、本発明の装置構成を減
圧下（減圧された容器内）でも応用できることが分かっ
た。
【００１３】上記技術手段によれば、凝集粉体の解砕、
粉粒体の分散、混合、乾燥等の粒子材料を処理するに必
要な振動流動を得るためには、粉粒体層に対して、振動
媒体から粉粒体が噴出するような加振力を与えなくと
も、殆どの粉粒体が瞬時にかつ均一に分散されながら、
粉粒体層表面に隈無く確実に出現する良好な循環流を得
ることができ、空気やガス等の流動媒体、あるいは衝撃
球等の固体媒体などを用いることなく、振動流動による
循環流のみで直接処理することができる。さらに、その
循環挙動は、粉粒体層表面を平滑なものから飛散状、あ
るいは飛柱状に噴出させるという、変化に富んだ循環流
制御が可能となり、かかる噴出粉粒体に対してのみ噴霧
ガス等との反応、コーティング、蒸着などの複合的な処
理を行うようにすることも可能となり、全体の機械構成
が殊更複雑なものとならず、小型化を容易ならしめるこ
ができる。
粉粒体の分散、混合、乾燥等の粒子材料を処理するに必
要な振動流動を得るためには、粉粒体層に対して、振動
媒体から粉粒体が噴出するような加振力を与えなくと
も、殆どの粉粒体が瞬時にかつ均一に分散されながら、
粉粒体層表面に隈無く確実に出現する良好な循環流を得
ることができ、空気やガス等の流動媒体、あるいは衝撃
球等の固体媒体などを用いることなく、振動流動による
循環流のみで直接処理することができる。さらに、その
循環挙動は、粉粒体層表面を平滑なものから飛散状、あ
るいは飛柱状に噴出させるという、変化に富んだ循環流
制御が可能となり、かかる噴出粉粒体に対してのみ噴霧
ガス等との反応、コーティング、蒸着などの複合的な処
理を行うようにすることも可能となり、全体の機械構成
が殊更複雑なものとならず、小型化を容易ならしめるこ
ができる。
【００１４】上記振動流動の挙動メカニズムについて
は、力学的に充分に解析あるいは解明されておらず、予
測の難しい現象であるが、次のような作用を有するもの
と思われる。 振動装置１に直接的に連携された振動体（容器２）
は、その上下振動エネルギーを粉粒体３、および振動装
置１に間接的に連携された振動体（振動媒体４）に伝播
する。振動媒体４は、それが有する質量や大きさ、形状
等の物性による上下運動や、球体、柱状体等の独立集合
体の場合には回転運動も加わり、独自の振動エネルギー
を誘発する。
は、力学的に充分に解析あるいは解明されておらず、予
測の難しい現象であるが、次のような作用を有するもの
と思われる。 振動装置１に直接的に連携された振動体（容器２）
は、その上下振動エネルギーを粉粒体３、および振動装
置１に間接的に連携された振動体（振動媒体４）に伝播
する。振動媒体４は、それが有する質量や大きさ、形状
等の物性による上下運動や、球体、柱状体等の独立集合
体の場合には回転運動も加わり、独自の振動エネルギー
を誘発する。
【００１５】 容器２と振動媒体４は、それぞれ異な
る振動（異種振動）体を構成し、その共同振動作用によ
りミクロ的な衝突などによる複合的なエネルギーが両者
間に発生する。その際、容器２と振動媒体４の間に存在
する粉粒体３は、空気等の気体分子と共に激しく流動
し、内側から上方に押し出され、あるいは飛び出される
格好で、振動媒体４の隙間や孔から上方へ移動（噴出）
する加速度エネルギーが与えられる。
る振動（異種振動）体を構成し、その共同振動作用によ
りミクロ的な衝突などによる複合的なエネルギーが両者
間に発生する。その際、容器２と振動媒体４の間に存在
する粉粒体３は、空気等の気体分子と共に激しく流動
し、内側から上方に押し出され、あるいは飛び出される
格好で、振動媒体４の隙間や孔から上方へ移動（噴出）
する加速度エネルギーが与えられる。
【００１６】 振動媒体４の上方へ移動した粉粒体３
は、振動により拡散され、振動媒体４の下面で粉粒体３
の存在が少なくなった箇所、すなわち噴出流の小さい箇
所より再び下方へ移動する。この繰り返しによる循環流
が流動層を形成し、粉粒体３は、殆どの粉粒体が高速か
つ均一に分散されながら、粉粒体層表面に隈無く確実に
出現する挙動となって現れる。以上の異種振動による共
同振動作用によって、振動流動挙動に対する改善がなさ
れるものと推認される。
は、振動により拡散され、振動媒体４の下面で粉粒体３
の存在が少なくなった箇所、すなわち噴出流の小さい箇
所より再び下方へ移動する。この繰り返しによる循環流
が流動層を形成し、粉粒体３は、殆どの粉粒体が高速か
つ均一に分散されながら、粉粒体層表面に隈無く確実に
出現する挙動となって現れる。以上の異種振動による共
同振動作用によって、振動流動挙動に対する改善がなさ
れるものと推認される。
【図１】粉粒体の振動流動装置の全体構成図
【図２】実験例１の挙動状態を例示した図面代用写真
（Ａ）とその説明図（Ｂ）
（Ａ）とその説明図（Ｂ）
【図３】実験例２の挙動状態を例示した図面代用写真
（Ａ）とその説明図（Ｂ）
（Ａ）とその説明図（Ｂ）
【図４】一般的な粉粒体の振動流動の挙動パターンを示
す説明図
す説明図
１ 振動装置 １０１ 振動台 ２ 容器 ３ 粉粒体 ３０１ 粉粒体の噴出流 ３０２ 粉粒体の噴出流 ４ 振動媒体 ４０１ 球状体 ４０２ 多孔板体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０５Ｃ 19/02 Ｂ０５Ｃ 19/02 // Ｂ０２Ｃ 17/14 Ｂ０２Ｃ 17/14 Ａ
Claims (6)
- 【請求項１】 粉粒体の処理手段を、振動手段に連携し
てなる異種振動体を組として構成し、該異種振動体間に
生ずる共同振動作用により粉粒体を流動処理すべく構成
したことを特徴とする粉粒体の振動流動装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記振動体を、粉粒
体が投入される容器と該容器内に配設される振動媒体と
で構成したことを特徴とする粉粒体の振動流動装置。 - 【請求項３】 請求項１乃至２において、前記異種振動
体の振動手段への連携は、一方の振動体に振動手段を連
動連結した連携と、該一方の振動体からの振動を他方の
振動体が享受する連携とによって構成されていることを
特徴とする粉粒体の振動流動装置。 - 【請求項４】 請求項１乃至２において、前記異種振動
体の振動手段への連携は、それぞれの振動体が異なる振
動によって制御されるよう振動手段に連動連結された連
携で構成されていることを特徴とする粉粒体の振動流動
装置。 - 【請求項５】 請求項２乃至４において、前記振動媒体
は、多孔板であることを特徴とする粉粒体の振動流動装
置。 - 【請求項６】 請求項２乃至４において、前記振動媒体
は、複数の球状体等からなる集合体であることを特徴と
する粉粒体の振動流動装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26833399A JP3455814B2 (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 粉粒体の振動流動装置 |
| EP00961104A EP1219354B1 (en) | 1999-09-22 | 2000-09-20 | Vibro-fluidizing device for powder particles |
| DE60045866T DE60045866D1 (de) | 1999-09-22 | 2000-09-20 | Vorrichtung zur vibro-fluidisierung von pulverteilchen |
| AT00961104T ATE506121T1 (de) | 1999-09-22 | 2000-09-20 | Vorrichtung zur vibro-fluidisierung von pulverteilchen |
| AU73171/00A AU7317100A (en) | 1999-09-22 | 2000-09-20 | Vibro-fluidizing device for powder particles |
| PCT/JP2000/006405 WO2001021314A1 (fr) | 1999-09-22 | 2000-09-20 | Dispositif de vibro-fluidisation pour particules de poudre |
| US10/088,781 US7264192B1 (en) | 1999-09-22 | 2000-09-20 | Particulate matter vibro-fluidizing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26833399A JP3455814B2 (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 粉粒体の振動流動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001087666A true JP2001087666A (ja) | 2001-04-03 |
| JP3455814B2 JP3455814B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=17457097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26833399A Expired - Fee Related JP3455814B2 (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | 粉粒体の振動流動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3455814B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7294603B2 (en) | 2001-05-18 | 2007-11-13 | Sony Corporation | Process for production of conductive catalyst particles, process for production of catalyst electrode capable of gas diffusion, apparatus for production of conductive catalyst particles, and vibrating apparatus |
| JP2008100227A (ja) * | 2001-06-01 | 2008-05-01 | Sony Corp | 導電性触媒粒子及びその製造方法、ガス拡散性触媒電極及び電気化学デバイス |
| US7988834B2 (en) | 2001-06-01 | 2011-08-02 | Sony Corporation | Conductive catalyst particles and process for production thereof, gas-diffusing catalytic electrode, and electrochemical device |
| JP2020104079A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 大有株式会社 | 容器の蓋及びそれが取付けられた容器並びにその容器を用いた混合方法 |
-
1999
- 1999-09-22 JP JP26833399A patent/JP3455814B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7294603B2 (en) | 2001-05-18 | 2007-11-13 | Sony Corporation | Process for production of conductive catalyst particles, process for production of catalyst electrode capable of gas diffusion, apparatus for production of conductive catalyst particles, and vibrating apparatus |
| US7838457B2 (en) | 2001-05-18 | 2010-11-23 | Sony Corporation | Process for production of conductive catalyst particles, process for production of catalyst electrode capable of gas diffusion, apparatus for production of conductive catalyst particles, and vibrating apparatus |
| JP2008100227A (ja) * | 2001-06-01 | 2008-05-01 | Sony Corp | 導電性触媒粒子及びその製造方法、ガス拡散性触媒電極及び電気化学デバイス |
| US7988834B2 (en) | 2001-06-01 | 2011-08-02 | Sony Corporation | Conductive catalyst particles and process for production thereof, gas-diffusing catalytic electrode, and electrochemical device |
| JP2020104079A (ja) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 大有株式会社 | 容器の蓋及びそれが取付けられた容器並びにその容器を用いた混合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3455814B2 (ja) | 2003-10-14 |
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