JP2001149770A

JP2001149770A - 粉粒体処理装置

Info

Publication number: JP2001149770A
Application number: JP34201299A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tsujimoto; 広行辻本
Original assignee: Hosokawa Micron Corp
Current assignee: Hosokawa Micron Corp
Priority date: 1999-12-01
Filing date: 1999-12-01
Publication date: 2001-06-05

Abstract

(57)【要約】【課題】粉粒体への帯電を有効に阻止しつつ、粉粒体
の造粒・乾燥・コーティング等の処理を行い得る粉粒体
処理装置を提供する。【解決手段】粉粒体Ｆの処理を行うために、装置本体
１の内部下方に粉粒体Ｆを貯留する処理部２を備えると
共に、処理部２に貯留した粉粒体Ｆに下方から流動用エ
アー５を供給して流動床を形成するために、処理部２の
下方にエアー吹出部４を備え、流動床に対して高圧エア
ー７を吹き付けるジェットノズル６を備えた粉粒体処理
装置であって、ジェットノズル６からイオン化した高圧
エアー７を吹き出させるべく、ジェットノズル６にエア
ーイオン化手段Ｓ１を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体の処理を行
うために、装置本体の内部下方に前記粉粒体を貯留する
処理部を備えると共に、前記処理部に貯留した粉粒体に
下方から流動用エアーを供給して流動床を形成するため
に、前記処理部の下方にエアー吹出部を備え、前記流動
床に対して高圧エアーを吹き付けるジェットノズルを備
えた粉粒体処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、各種の粉体処理装置によって
粉粒体の様々な処理が行われている。例えば、粉粒体の
流動床を形成しながら当該粉粒体に各種液状材料を噴霧
して製品粒子を造粒したり、前記流動床を形成する粉粒
体を単に攪拌・乾燥して微粉を製造する場合等がある。
このような粉粒体の処理を行う際には粉粒体どうしの間
に摩擦力が作用するから、しばしば粉粒体に静電気が発
生する。特に、導電材でない樹脂材料等は容易に帯電す
る。処理途中の粒子が帯電すると、粉粒体の個々の粒子
どうしに凝集が生じて、その後の造粒処理あるいは乾燥
処理等が円滑に行われなくなる。また、粉粒体への帯電
量が増加すると火花が生じ易い状態となり、引火性の強
い材料を粉粒体処理している場合には材料が発火するお
それも生じる。このため、従来の粉粒体処理装置では、
装置本体にアースを取り付けたり、装置本体自体を耐爆
仕様にする等の処置を施していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のご
とく、装置本体にアースを取り付けたり、装置本体自体
を耐爆仕様にする粉粒体処理装置においては、粉粒体の
凝集を根本的に防止することは困難であった。つまり、
装置本体にアースを取り付ける場合には、造粒室内で発
生した静電気を前記アースから装置本体の外部に放出す
ることは可能である。しかし、粉粒体の周辺における静
電気の発生が防止されるわけではなく、ここで発生した
静電気がアースを介して外部に放出されるにすぎない。
即ち、粉粒体の周辺には依然としてある程度の静電気が
滞留しているのであり、このため、粉粒体どうしの凝集
を完全に阻止することは殆ど不可能であった。

【０００４】一方、装置本体自体を耐爆仕様にすること
は、粉粒体への帯電が生じることを前提をしているもの
であり、これは、粉粒体への帯電を防止することとは何
ら関係のない対処方法である。以上のごとく、従来の粉
粒体処理装置においては、粉粒体への帯電を根本的に阻
止し得るものはなく、従来の粉粒体処理装置は解決すべ
き点を有するものであった。

【０００５】本発明の目的は、上記従来の問題点を解消
し、粉粒体への帯電を有効に阻止しつつ、粉粒体の造粒
・乾燥・コーティング等の処理を行い得る粉粒体処理装
置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】〔構成１〕本発明に係る
粉粒体処理装置は、請求項１に記載したごとく、ジェッ
トノズルからイオン化した高圧エアーを吹き出させるべ
く、前記ジェットノズルにエアーイオン化手段を備えて
いる点に特徴を有する。〔作用効果〕本構成のごとくイオン化した高圧エアーを
吹き出す構成にしておけば、粉粒体の処理中に発生する
静電気を中和することができる。よって、粉粒体が凝集
するのを抑制して造粒或いは解砕などの処理効率を向上
させることができる。また、静電気を除去できる結果、
火花の発生を防止することができるため、処理する粉粒
体が引火性のものであっても爆発のおそれを解消するこ
とができる。よって、装置本体を防爆仕様にする必要性
もなくなり、コンパクトな粉粒体処理装置を構成するこ
とができる。

【０００７】〔構成２〕本発明に係る粉粒体処理装置
は、請求項２に記載したごとく、前記ジェットノズルの
複数を、前記装置本体の周方向に分散配置することがで
きる。〔作用効果〕前記ジェットノズルの複数を、前記装置本
体の周方向に分散配置してあれば、処理部のうち広範囲
の部分に対して高圧エアーを吹き付けることができる。
この結果、処理部に貯留された粉粒体の略全体に対して
均等に衝撃力を与えることができ、特に、凝集力が比較
的弱く解砕され易い粉粒体を処理する場合には、処理時
間を大幅に短縮することができる。

【０００８】〔構成３〕本発明に係る粉粒体処理装置
は、請求項３に記載したごとく、前記ジェットノズルの
複数を、前記装置本体の軸心方向に沿って分散配置する
ものでもよい。〔作用効果〕本構成のごとく、複数のジェットノズル
を、前記装置本体の軸心方向に沿って分散配置する場合
にも、上記構成２で示したのと同様に、処理部のうち広
範囲の領域に高圧エアーを供給することができるから、
粉粒体処理能力を向上させることができる。

【０００９】〔構成４〕本発明に係る粉粒体処理装置
は、請求項４に記載したごとく、前記複数のジェットノ
ズルのうち、少なくとも二つのジェットノズルから噴射
される高圧エアーが、前記流動床内の一点に集中するよ
うに構成することができる。〔作用効果〕本構成のごとく、高圧エアーの噴射方向が
一点に集中しているので、高圧エアーによって吹き飛ば
された粉粒体は前記一点で互いに衝突することとなる。
この結果、粉粒体に大きな衝撃力を作用させて、比較的
凝集し易い粉粒体であっても解砕或いは微粒化を促進す
ることができる。

【００１０】〔構成５〕本発明に係る粉粒体処理装置
は、請求項５に記載したごとく、前記高圧エアーの温度
を調節するための温度制御手段を備えて構成することも
できる。〔作用効果〕本構成のごとく、高圧エアーの温度を調節
するための温度制御手段を備えていれば、処理対象であ
る粉粒体の種類に応じて適切な温度の高圧エアーを噴射
することができる。本発明の粉粒体処理装置では、所定
の温度に設定した流動用エアーを粉粒体に対して流通さ
せるが、さらに、高圧エアーの温度を管理することで、
粉粒体の温度をより適切に設定することができる。この
結果、処理過程において粉粒体の性状が変化することを
防止して、品質の安定した粉粒体を得ることができる。

【００１１】〔構成６〕本発明に係る粉粒体処理装置
は、請求項６に記載したごとく、前記粉粒体に付着させ
る液状材料を噴霧するスプレーノズルを前記装置本体に
備えて構成することもできる。〔作用効果〕本構成のごとく、スプレーノズルを備えて
おけば、処理途中の粉粒体の周囲に別の材料をコーティ
ングしたり、各種のバインダーを噴霧すること等が可能
となる。この結果、複数の材料からなる粉粒体を製造し
たり、微小な粉粒体を集合させて顆粒を製造することが
可能となる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（概要）本発明の粉粒体処理装置
について、図面を参照しながら説明する。図１に示すご
とく、当該粉粒体処理装置は、粉粒体Ｆの処理を行うた
めの装置本体１を備えている。当該装置本体１の内部下
方には、前記粉粒体Ｆを貯留する処理部２を備えてい
る。当該処理部２に貯留した粉粒体Ｆは流動床３を形成
し、例えば、粉粒体Ｆの造粒・乾燥・コーティング等の
処理を行う。この流動床３を形成するために、前記処理
部２の下方部分には、例えば、網状のエアー吹出部４を
備えてある。当該エアー吹出部４の下方から上方に向か
って流動用エアー５を流通させて前記粉粒体Ｆを流動さ
せる。前記流動床３の粉粒体Ｆを効率的に処理するため
に、本発明の粉粒体処理装置は、ジェットノズル６を備
えている。当該ジェットノズル６は、前記流動床３に対
して高圧エアー７を吹き付けるものである。この高圧エ
アー７によって、粉粒体Ｆに衝撃を与え、あるいは粉粒
体Ｆを加速して粉粒体Ｆどうしを衝突させることで、粉
粒体Ｆの凝集を防止し、粒径の均一化等を図るのであ
る。

【００１３】さらに、本発明の粉粒体処理装置は、イオ
ン化した高圧エアー７を前記ジェットノズル６から吹き
出させるためにエアーイオン化手段Ｓ１を備えている。
前記高圧エアー７をイオン化することにより、粉粒体Ｆ
を処理する際に生じる静電気を中和し、粉粒体Ｆの凝集
あるいは火花が生じるのを確実に防止するのである。

【００１４】（装置本体）図１に、本発明に係る粉粒体
処理装置の一実施態様を示す。前記粉体処理装置は、上
部が下部よりも若干拡径した円筒形状の装置本体１を有
している。前記装置本体１の内部は、粉粒体Ｆを処理す
る粉粒体処理室８をなす。さらに、当該粉粒体処理室８
の下方には、前記粉粒体Ｆの処理を行うために粉粒体Ｆ
を貯留する処理部２を設けてある。

【００１５】（流動用エアーの供給）前記流動床３を形
成するために、本発明の粉粒体処理装置では、前記処理
部２の下端部にエアー吹出部４を設けてある。このエア
ー吹出部４に対して、装置本体１の外部に設けたコンプ
レッサー１０および流動用エアー温度調節手段１１を介
して流動用エアー５を供給する。前記エアー吹出部４
は、例えば網状部材で構成しておく。当該網状部材は、
処理段階の粉粒体Ｆを受け止めつつ流動用エアー５の流
通を許容するような構造を有するものである。

【００１６】前記流動用エアー５は、概ね上方に向けて
吹出す。ただし、当該方向は鉛直方向Ｘに沿った上方で
あってもよく、前記粉粒体処理室８の内部に流動用エア
ー５の旋回流が形成されるように斜め上方であってもよ
い。旋回流を形成した場合には、粉粒体Ｆをより積極的
に上方に巻き上げて攪拌程度を強めることができるた
め、粉粒体Ｆの処理をより促進することができる。

【００１７】前記流動用エアー５は、装置本体１下部の
流動用エアー供給口１２に設けた入口温度計１３でその
温度が検出され、処理対象である粉粒体Ｆの性状に合わ
せて任意の温度に調節される。また、流量は、流量調節
弁１４によって所定の流量に設定することができる。

【００１８】前記エアー吹出部４は、例えば、ステンレ
ス鋼製の複数の細線を焼結して形成した網状部材や、ス
テンレス鋼製等のパンチングプレート、さらには、多孔
質のセラミックスやフィルタ２０材などを取り付けて多
数の開口部を設けたものを用いる。特に、ステンレス鋼
製のものは、耐熱性・耐食性・強度において優れている
ため、粉粒体処理装置の耐久性が高まり、造粒に際して
の運転条件を広範囲に選択することが可能となる。

【００１９】前記エアー吹出部４よりも上方であって、
前記処理部２の壁部１ａには、処理が終了した粉粒体Ｆ
を取り出し可能な取出口１５を備えている。

【００２０】（ジェットノズル）前記装置本体１の壁部
１ａであって、前記処理部２の周囲に位置する壁部１ａ
には、前記流動床３に高圧エアー７を吹き付けるジェッ
トノズル６を備えている。本実施形態の場合、前記ジェ
ットノズル６からは、例えば、高圧エアー７を間欠的に
噴射する。当該高圧エアー７は、コンプレッサー７ａに
よって供給する。図２には、前記壁部１ａの周方向Ｙに
沿って四つのジェットノズル６を分散配置した例を示
す。四つのジェットノズル６は、図３に示すごとく、装
置本体１の側面視において、何れも壁部１ａから水平方
向内向きに設置してあり、装置本体１の平面視におい
て、装置本体１の中心部で高圧エアー７が交わるように
設置してある。

【００２１】本構成であれば、高圧エアー７の噴射を直
に受けた粉粒体Ｆが瞬時に解砕される他、直接に解砕さ
れなかった粉粒体Ｆであっても、四箇所から噴射される
高圧エアー７によって装置本体１の内方側に移動させら
れた粉粒体Ｆどうしが中心部近傍で激しく衝突して解砕
される。よって、粉粒体が凝集するのを防止して、所望
の粒径を有する粉粒体Ｆを極めて効率よく得ることがで
きる。

【００２２】得られる粉粒体Ｆの最終粒径は、製造する
粉粒体Ｆによっても異なるが、高圧エアー７を噴射する
際の間隔、あるいは、高圧エアー７の噴射圧力等によっ
て調節可能である。例えば、高圧エアー７の噴射間隔が
短くなるほど、そして、高圧エアー７の噴射圧力が高く
なるほど、得られる粉粒体Ｆの粒径は小さくなる。

【００２３】（エアーイオン化手段）本発明の粉粒体Ｆ
処理手段では、前記ジェットノズル６からイオン化した
高圧エアー７を噴射する。イオン化したエアーは、エア
ーイオン化手段Ｓ１によって生成する。前記エアーイオ
ン化手段Ｓ１としては、例えば、前記ジェットノズル６
の先端部に電極を配置して構成する。この電極に高圧放
電を発生させつつ、この電極近傍に高圧エアー７を流通
させて噴射する。これにより、高圧エアー７の分子が分
解してプラスイオンとマイナスイオンとを発生させ、イ
オン化エアーを生成する。本手段を備えておけば、粉粒
体Ｆの乾燥が進行するに伴って発生する粉粒体Ｆへの帯
電を中和することができる。この結果、粉粒体Ｆの凝集
が抑制され、粉粒体Ｆの解砕を効率よく行うことができ
る。また、帯電を中和できれば、たとえ処理対象の粉粒
体Ｆが引火性の強いものであっても安全に粉体処理する
ことができる。

【００２４】また、図１に示すごとく、本発明の粉粒体
処理装置には、高圧エアー７の温度を適切に設定するた
めの温度制御手段１６を備えている。即ち、処理対象で
ある粉粒体Ｆの種類に応じて適切な温度の高圧エアー７
を噴射する。前述のごとく前記粉粒体Ｆへは、所定の温
度に設定した流動用エアー５を噴霧するが、さらに、高
圧エアー７の温度を管理することで、粉粒体Ｆの温度を
より適切に設定するものである。

【００２５】（エアー排出口およびフィルタ）前記粉粒
体処理室８を通過した流動用エアー５は、図１に示すご
とく、前記粉粒体処理室８の上部に設けたエアー排出口
１７から排気装置１８を用いて排出する。その際に、排
気する流動用エアー５の温度は、前記エアー排出口１７
に設けた出口温度計１９によって計測する。当該エアー
排出口１７における温度の計測結果は、前記流動用エア
ー供給口１２における温度の計測結果と共に、粉粒体処
理室８の内部の温度状態を把握し、調節するのに有効で
ある。つまり、前記計測結果に基づいて流動用エアー５
の風量あるいは温度を適宜調節することで、前記粉粒体
処理室８の内部の温度を最適な状態とする。

【００２６】前記処理部２と前記エアー排出口１７との
間には、粉粒体処理室８の内部の流動用エアー５を排出
する際に粉粒体Ｆが排出されるのを阻止するフィルタ２
０を設けてある。前記粉粒体処理室８の内部では、常
時、上向きに流動用エアー５が流れており、粉粒体処理
室８の内部を流動する粉粒体Ｆは前記エアー排出口１７
の側に流動し易い。しかし、本構成のごとくフィルタ２
０を設けることで、流動粉粒体Ｆの一部が前記エアー排
出口１７から排出されるのを阻止し、粉粒体Ｆの処理に
際して材料の歩留まりを向上させるのである。

【００２７】粉粒体Ｆの粒径が小さいか、粉粒体Ｆの質
量が小さい場合には、前記フィルタ２０に付着する場合
がある。このような場合には、フィルタ２０に付属して
設けた払落し手段Ｓ２により、前記粉粒体Ｆをフィルタ
２０から払い落として再び粉粒体処理室８の内部に落下
させる。具体的には、図１に示すごとく、前記払落し手
段Ｓ２として逆洗装置２１を備えたバグフィルタ２２を
用いて構成してある。

【００２８】前記逆洗装置２１は、装置本体１の外部に
設けたコンプレッサー（図示省略）と接続した圧力空気
源２３と、夫々のフィルタ本体２４に近接して取りつけ
られたブローチューブ２５とで構成する。当該逆洗装置
２１により、前記フィルタ本体２４に対して前記エアー
排出口１７の側から前記粉粒体処理室８の側に瞬間的に
圧力を加え、バグフィルタ２２に付着した粉粒体Ｆを払
い落とすのである。図示は省略するが、前記圧力空気源
２３には、逆洗空気の圧力あるいは逆洗の時間間隔等を
設定するためのタイマー等を設けてある。

【００２９】このようにフィルタ２０および払落し手段
Ｓ２を用いることで、限られた空間内で所定の粒径を有
する粉粒体Ｆを製造することができ、コンパクトな構成
を有する粉粒体処理装置を得ることができる。

【００３０】（転動手段）前記流動床３の下部であっ
て、前記エアー吹出部４の上部に隣接した位置には、処
理対象である粉粒体Ｆを転動させるための転動手段Ｓ３
を備えている。この転動手段Ｓ３は、処理する粉粒体Ｆ
に転がり運動を与えて流動床３の運動を活発化し、個々
の粉粒体Ｆを球状化したり、締め固めたりする等の効果
を奏するものである。具体的には、前記転動手段Ｓ３
は、前記エアー吹出部４の直上で回転する回転円盤２６
と、当該回転円盤２６を回転駆動するモーター２７およ
び回転駆動軸２８と、さらに、当該モーター２７の回転
速度を制御する回転制御手段２９とを備えて構成してあ
る。前記モーター２７は、装置本体１の底部下方に配置
してあり、連結ベルト２７ａを介して前記回転軸２８を
駆動する。

【００３１】前記回転円盤２６は、図２及び図３に示す
ごとく、流動用エアー５を上方に通気させるための複数
の円弧状の透孔３０を有している。当該透孔３０は、外
周側のものほど円弧の長さを長くして、外周側の透孔３
０の断面積ほど大きく設定してある。これは、処理途中
の粉粒体Ｆは処理部２の外周側ほど多く偏在するため、
外周側ほど通気性をよくするものであり、これによって
全ての粉粒体Ｆを均等に流動させることができる。

【００３２】前記透孔３０には、通気性を有する多孔体
３１を充填してある。当該多孔体３１としては、例えば
ステンレス鋼製の焼結体を用いることができる。本構成
であれば、処理途中の粉粒体Ｆを回転円盤２６の下方に
落下させることなく転動させることができ、しかも流動
用エアー５を流通させることができる。

【００３３】尚、本実施形態のごとく、必ずしも転動手
段Ｓ３を用いる必要はない。即ち、処理する粉粒体Ｆが
軽量であるなど、粉粒体Ｆに転動力を作用させなくと
も、前記流動用エアー５による攪拌のみで十分に流動床
３を形成できる場合がある。このような粉粒体Ｆを処理
する場合には、前記回転円盤２６を制止させたままで粉
粒体Ｆの処理を行うことができる。

【００３４】（スプレーノズル）処理対象たる粉粒体Ｆ
は、予め前記装置本体１の内部に投入しておいて、これ
を成長・解砕するものであってもよいし、装置本体１の
内部において粉粒体Ｆそのものを発生させ、成長させる
ものであってもよい。本実施形態では、粉粒体Ｆそのも
のを発生させる場合を示す。前記粉粒体Ｆを発生させる
ためには、例えば、図１および図３に示すごとく、前記
回転円盤２６の中心部にスプレーノズル３６を備えてお
くことができる。当該スプレーノズル３６からは、最終
製品たる粉粒体Ｆの原料を水に溶解させて得た液状材料
を噴霧する。当該噴霧は上向きに行う。これにより、噴
霧した液状材料が、前記流動用エアー５によって前記装
置本体１の内部で浮遊循環し、乾燥固化することとな
る。そして、当該乾燥固化した粉粒体Ｆの微粒子に対し
て、さらに前記液状材料の噴霧と乾燥とを繰り返して、
粉粒体Ｆを成長させるのである。

【００３５】前記スプレーノズル３６は、前記回転駆動
軸２８に対してロータリージョイント等で連結してあ
り、前記回転駆動軸２８および前記回転円盤２６の回転
運動が伝達されないように構成してある。前記液状材料
は、液状材料供給手段Ｌによってスプレーノズル３６に
供給する。これと共に、液状材料を噴霧するための噴霧
エアーを、圧力空気源２３を介してスプレーノズル３６
に供給する。これら液状材料と噴霧エアーとを前記スプ
レーノズル３６の先端部で混合し、液状材料を噴霧す
る。

【００３６】尚、予め粉粒体Ｆを装置本体１の内部に投
入しておく場合や、粉粒体Ｆにコーティングを施さない
場合等には、スプレーノズル３６を休止させておけばよ
い。

【００３７】（蒸気供給手段）本実施形態の粉粒体処理
装置においては、図１および図３に示すごとく、前記エ
アー吹出部４の下方に、蒸気供給手段Ｓ４を備えてい
る。当該蒸気供給手段Ｓ４は、例えば、処理する粉粒体
Ｆを殺菌する場合など用いる。前記蒸気供給手段Ｓ４
は、例えば円環状の蒸気噴射管３２を配置して構成して
ある。当該蒸気噴射管３２の内部に対して前記装置本体
１の外部から水蒸気が供給され、前記蒸気噴射管３２の
上面に複数設けたノズル孔３３から上方に向けて蒸気を
噴射するように構成してある。蒸気の噴射は、任意であ
り、例えば粉粒体Ｆの造粒・解砕処理が終了した最終段
階で数回の噴射を行う。

【００３８】前記蒸気供給手段Ｓ４は、粉粒体Ｆの殺菌
の他にも前記エアー吹出部４および前記多孔体３１の目
詰まりを除去する目的や、前記装置本体１の内部を洗浄
する目的にも用いる。これらの洗浄は、予定の粉粒体Ｆ
の処理工程が終了し、粒状体を排出した後に行う。

【００３９】（粉粒体処理の具体例）本発明に係る粉粒
体処理装置を用いた粉粒体Ｆの処理は、例えば以下のご
とく行う。先ず、前記流動用エアー供給口１２から流動
用エアー５を供給すると共に、前記エアー排出口１７か
ら装置本体１の内部のエアーを排出する。この状態で、
前記スプレーノズル３６から液状材料を噴霧供給する。
噴霧供給した液状材料は、装置本体１の内部で浮遊循環
し、その間に乾燥が進行する。そして、浮遊循環する間
に、粉粒体Ｆは前記スプレーノズル３６の近傍に再循環
し、当該粉粒体Ｆに再び液状材料が噴霧され、粉粒体Ｆ
が徐々に成長するのである。質量を増して浮遊が困難と
なった粉粒体Ｆは、前記処理部２において流動床３を形
成するようになる。この流動床３に対し、処理部２の周
囲に設けた複数のジェットノズル６から高圧エアー７を
間欠的に噴射する。噴射は、例えば、１秒間隔で行い、
夫々０．３秒間の噴射を行う。高圧エアー７の噴射圧力
は例えば０．６ＭＰａとする。

【００４０】当該高圧エアー７の噴射に際しては、前記
エアーイオン化手段Ｓ１の電極に高圧放電を発生させ、
高圧エアー７の一部を分解してプラスイオンとマイナス
イオンとを発生させ、このイオン化した高圧エアー７を
粉粒体Ｆに噴射する。これにより、粉粒体Ｆの造粒およ
び解砕に際して粉粒体Ｆの摩擦等によって生じる静電気
を中和し、粉粒体Ｆおよび粉粒体処理装置が帯電するの
を有効に防止することができる。このような間欠的な高
圧エアー７の噴射を所定の時間行い、粉粒体Ｆを所望の
粒径まで成長させ、或いは、所望の粒径まで解砕した段
階で処理を終了する。

【００４１】（効果）本発明の粉粒体処理装置のごと
く、イオン化エアーを噴射可能なジェットノズル６を備
えておけば、造粒あるいは解砕等の処理を行う際に仮に
静電気が発生してもイオン化エアーによって中和するこ
とができ、粉粒体Ｆが凝集して粗大化しようとするのを
阻止する。そして、高圧エアー７の勢いによって粉粒体
Ｆを適度な大きさに解砕するから、粒度分布が極めて狭
い粉粒体Ｆの製品を得ることができる。しかも、粉粒体
Ｆおよび装置本体１への帯電を防止できることとなれ
ば、装置本体１を耐爆仕様にする必要もなく、コンパク
トな粉粒体処理装置を得ることができる。

【００４２】（別実施形態）〈１〉ジェットノズル６の形式は、前述の実施形態に
限られず以下の構成としてもよい。即ち、例えば図４に
示すごとく装置本体１の周囲に亘って四箇所に設けてお
き、隣接する二個のジェットノズル６を一組として、当
該一組のジェットノズル６から噴射された高圧エアーを
処理部２の内部で交差させると共に、一方の組における
高圧エアー７の交差点と、他方の組における高圧エアー
７の交差点とが異なる位置となるように構成することが
できる。

【００４３】本構成であれば、流動床３の内部において
粉粒体Ｆの解砕を複数の場所で行うから、高圧エアー７
による解砕力の及ぶ範囲を広げることができる。本構成
の場合には、図２で示したごとく、全ての高圧エアー７
を流動床３内の一点で衝突させる場合に比べて、粉粒体
Ｆに与える衝撃力の最大値は低下する。しかし、比較的
柔らかく凝集力の弱い粉粒体Ｆを処理する場合等には、
衝撃力を高めるよりも衝撃力の及ぶ範囲を広げる方が有
利である。

【００４４】また、本構成の場合には、例えば、隣接す
る二つのジェットノズル６からの高圧エアー７を確実に
交差させることができる。例えば、図２の場合と比較す
ると、図２のごとく処理部２の中心位置で高圧エアー７
を交差させる場合には、装置本体１の内径が大きくなれ
ば、ジェットノズル６の噴射圧力を高めたり、噴射流量
を大きくする必要がある。よって、図２の形式では、粉
体処理装置を大型化したい場合にジェットノズル６をも
大型にする必要が生じる。しかし、本別実施形態の装置
であれば、装置本体１の内径に拘わらず、隣接するジェ
ットノズル６から噴射される高圧エアー７を交差させる
ことは容易である。よって、ジェットノズル６の能力を
変更せずとも、ジェットノズル６の設置個数を変更する
ことで、装置本体１を容易に大型化することができる。

【００４５】〈２〉本発明に係る粉粒体処理装置は、
図５に示すごとく構成することもできる。即ち、こ前記
ジェットノズル６の複数を、鉛直方向Ｘに沿って分散配
置する。このうち、下方に設けたジェットノズル６はや
や上方に向けて取り付け、上方に設けたジェットノズル
６はやや下方に向けて取り付ける。これら二つのジェッ
トノズル６から噴出させた高圧エアー７どうしを交差さ
せる点は、これまでの実施形態と同様である。本構成の
場合にも、上記別実施形態〈１〉と同様に、ジェットノ
ズル６の能力を変更することなく、粉粒体処理装置を容
易に大型化することができる。尚、当該図５では、前記
スプレーノズル３６を設けない例を示している。

【００４６】〈３〉本発明の粉粒体処理装置は、図６に
示すごとく、前記回転円盤２６の上面に、前記ジェット
ノズル６から噴射された高圧エアー７を受け止めるため
の受止手段Ｓ５を設けて構成することができる。この受
止手段Ｓ５は略円錐状の外周面を有する受止本体３４、
および、攪拌羽根３５を有している。尚、当該別実施形
態においても前記スプレーノズル３６を設けない例を示
している。

【００４７】ジェットノズル６で加速された粉粒体Ｆは
受止本体３４の外周面に衝突し、粉粒体Ｆが破砕され
る。そして、受止本体３４を略円錐状に形成する結果、
当該受止本体３４に吹き付けられた高圧エアー７は上方
に偏向させられる。一般に、前記処理部２での粉粒体Ｆ
の流動は、回転円盤２６の回転に伴う遠心力に起因した
ものとなる。よって、処理部２の中心部分では、粉粒体
Ｆは上方から下方に降下してくることが多い。しかし、
本別実施形態では、前述のごとく上方に偏向させられる
粉粒体Ｆが存在するため、処理部２の中心付近では、粉
粒体Ｆの衝突頻度が向上することとなる。このため粉粒
体Ｆの解砕処理がより促進されるのである。

【００４８】また、前記受止本体３４に係る略円錐状の
外表面には、一対の攪拌羽根３５を突設してある。ここ
では、攪拌羽根３５を角棒状の形状としているが、板状
のものであってもよい。前記攪拌羽根３５は、処理部２
の外周側の部位ほど高い位置となるように斜めに取り付
けてある。これは、処理部２にある粉粒体Ｆが回転円盤
２６の回転に伴って処理部２の外方に押し出されるた
め、粉粒体Ｆの堆積高さに適合させたものである。この
ように、攪拌羽根３５を設けることで、処理部２の粉粒
体Ｆをより積極的に攪拌し、粉粒体Ｆに打撃力を作用さ
せて、解砕しつつ各種の粉粒体処理を促進することがで
きる。

【００４９】〈４〉本発明の粉粒体処理装置では、図
７に示すごとく、上向きのスプレーノズル３６に加え
て、液状材料を横向きおよび下向きに噴霧するスプレー
ノズルを備えることができる。ここでは、上向きのノズ
ルを第１スプレーノズル３６ａと称し、横向きのノズル
を第２スプレーノズル３６ｂ、下向きのノズルを第３ス
プレーノズル３６ｃと称する。図７に示すごとく、前記
第２スプレーノズル３６ｂは、例えば、装置本体１の壁
部１ａに設ける。前記第３スプレーノズル３６ｃは、装
置本体１の壁部１ａから装置本体１の中心部まで延出さ
せ、装置本体１の中央部で液状材料を下向きに噴霧でき
るように構成する。

【００５０】本構成であれば、装置本体１の内部におけ
る広範囲の領域に大量の液状材料を噴霧することができ
るから、所定の粒径を有する粉粒体Ｆの製造効率を大幅
に向上させることができる。

【００５１】尚、図７の装置を用いる場合でも、処理対
象たる粉粒体Ｆを処理に先立って装置本体１の内部に投
入しておき、前記三つのスプレーノズル３６ａ，３６
ｂ，３６ｃを用いて粉粒体Ｆにコーティング処理等を施
すことができる。その場合には、例えば、装置本体１の
壁部１ａに設けた供給口９より粉粒体Ｆの原材料を投入
することができる。この供給口９と前記取出口１５とを
用いることで、粉粒体Ｆの連続処理が可能となる。

【００５２】〈５〉これまでの実施形態では、前記流
動用エアー５及び前記高圧エアー７として通常の空気を
用いる例を示したが、この他にも、例えばオゾンガスを
用いるものであってもよい。オゾンガスを用いる場合に
は、粉粒体Ｆを殺菌する効果を得ることができる。ま
た、オゾンガスは粉粒体処理の全ての工程で供給する必
要はなく、粉粒体Ｆの殺菌に必要な量を特定の工程で供
給するものであればよい。オゾンガスは、前記流動用エ
アー供給口１２および前記ジェットノズル６のうち何れ
か一方から供給するものであってもよいし、双方から供
給するものであってもよい。

【００５３】（実施例）〈１〉本発明の粉粒体処理装置を用いて粉粒体Ｆを乾
燥処理した結果を図８に示す。図８は、平均粒子径が７
μｍの重合トナー（水分値３６％w.b.）ケーキを乾燥さ
せた場合の粉粒体Ｆの製品温度及び水分値の推移を測定
したものである。図中、除電時と記したものはイオン化
した高圧エアー７をジェットノズル６から噴射したもの
であり、除電時と記していないものは、通常の高圧エア
ー７を噴射したものである。

【００５４】図８から明らかなごとく、粉粒体の温度変
化の結果をみると、イオン化エアーを噴射したものの方
が、乾燥時間が３０分および６０分の時点では僅かに高
温になっていることがわかる。これは、粉粒体Ｆの凝集
が抑制された結果、流動用エアー５及び高圧エアー７の
熱が粉粒体Ｆの全体に伝達され易くなっていたためと考
えられる。乾燥時間が７０分になった時点では、両者の
温度は同じとなっているが、これは、通常の高圧エアー
７を供給した粉粒体Ｆであっても、７０分も経過した後
には、流動用エアー５等の温度と等しくなるためと考え
られる。

【００５５】粉粒体Ｆの水分値に注目すると、乾燥時間
が３０分、６０分、７０分の時点において、イオン化エ
アーを噴射したものの方が水分値が小さく、乾燥程度が
より進行していることがわかる。つまり、粉粒体Ｆが凝
集しているものは、粉粒体Ｆどうしの隙間にも水分が残
留し易い傾向があるのに対して、凝集を抑制された粉粒
体Ｆの場合には、そのような水分の残留はなく、純粋に
粉粒体Ｆの内部に含まれる水分量のみが評価の対象にな
るためである。以上のごとく、粉粒体Ｆの製品温度およ
び水分量に係る測定結果より、イオン化エアーを噴射し
た場合には、粉粒体Ｆの凝集が抑制されていることがわ
かる。

【００５６】〈２〉図９には、樹脂粉末原料粒子（ト
ナー樹脂）の表面に流動改善剤をコーティングする場合
の例を示す。ここでは、横軸に粉粒体Ｆの粒子径をと
り、縦軸には累積篩通過率をとって整理してある。つま
り、図９は、コーティング処理された粉粒体Ｆにつき、
所定の粒子径に対して、その粒子径以下のサイズを有す
る粉粒体Ｆが全体のどれだけを占めているかを示すもの
である。図９から明らかなごとく、通常の高圧エアー７
を噴射した場合には、原料粒子の場合に比べて累積篩通
過率が小さくなっている。これに比べて、イオン化エア
ーを噴射した場合には、原料粒子と略同じ通過率となっ
ている。

【００５７】これはつまり、通常の高圧エアー７を噴射
した場合には、粉粒体Ｆの周囲に発生する静電気によっ
て粉粒体Ｆが凝集し、その上からコーティングを施す
と、当該コーティング液が一種のバインダーの役割を果
たして、凝集したままの粉粒体Ｆが増加する結果、通過
率が低下したものと考えられる。一方、イオン化エアー
を噴射した場合には、上記凝集が抑制されるから、微小
な粉粒体Ｆの一つ一つに確実にコーティングが施され
る。当該コーティング層の厚みは極微小であるから原料
粒子に比べて粒径が増大するものではなく、このため図
９に示す結果が得られたと考えられる。以上のごとく、
粉粒体Ｆにコーティング処理を施す実験の結果からも、
イオン化エアーを噴射した場合には、粉粒体Ｆの凝集が
抑制されることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る粉粒体処理装置の構成を示す説明
図

【図２】ジェットノズルの取付状況を示す平面図

【図３】本発明に係る粉粒体処理装置の要部を示す側断
面図

【図４】別実施形態に係るジェットノズルの取付状況を
示す平面図

【図５】別実施形態に係るジェットノズルの取付状況を
示す側面図

【図６】別実施形態に係る粉粒体処理装置の要部を示す
側断面図

【図７】別実施形態に係る粉粒体処理装置の構成を示す
説明図

【図８】粉粒体の処理における粉粒体の温度及び水分量
の変化を示すグラフ

【図９】コーティング処理を行った粉粒体の粒度分布を
示すグラフ

【符号の説明】

１装置本体２処理部４エアー吹出部５流動用エアー６ジェットノズル７高圧エアー１６温度制御手段３６スプレーノズルＦ粉粒体Ｓ１エアーイオン化手段Ｙ装置本体の周方向

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ２６Ｂ 17/10 Ｆ２６Ｂ 17/10 ＣＦターム(参考） 3L113 AA07 AB03 AC01 AC05 AC20 AC48 BA02 DA05 DA21 4F033 QA08 QB02Y QB05 QB12Y QB15Y QB19 QD25 QF02Y QF07Y QH05 QH10 4G004 BA02 KA02 KA03 KA06 4G070 AA03 AB02 BA02 BB32 BB37 CB10 CB13 4G075 AA27 AA63 BB08 BC08 BD14 BD16 EC01 ED08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉粒体の処理を行うために、装置本体の
内部下方に前記粉粒体を貯留する処理部を備えると共
に、前記処理部に貯留した粉粒体に下方から流動用エアーを
供給して流動床を形成するために、前記処理部の下方に
エアー吹出部を備え、前記流動床に対して高圧エアーを吹き付けるジェットノ
ズルを備えた粉粒体処理装置であって、前記ジェットノズルからイオン化した高圧エアーを吹き
出させるべく、前記ジェットノズルにエアーイオン化手
段を備えている粉粒体処理装置。
【請求項２】前記ジェットノズルの複数を、前記装置
本体の周方向に分散配置してある請求項１に記載の粉粒
体処理装置。
【請求項３】前記ジェットノズルの複数を、前記装置
本体の軸心方向に沿って分散配置してある請求項１に記
載の粉粒体処理装置。
【請求項４】前記複数のジェットノズルのうち、少な
くとも二つのジェットノズルから噴射される高圧エアー
が、前記流動床内の一点に集中するように取り付けてあ
る請求項２又は３に記載の粉粒体処理装置。
【請求項５】前記高圧エアーの温度を調節するための
温度制御手段を備えている請求項１から４に記載の粉粒
体処理装置。
【請求項６】前記粉粒体に付着させる液状材料を噴霧
するスプレーノズルを前記装置本体に備えている請求項
１〜４の何れかに記載の粉粒体処理装置。