JP2009101312A - Method and apparatus for classifying powder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉体分級方法および粉体分級装置に関する。 The present invention relates to a powder classification method and a powder classification apparatus.
粉体をその粒径や密度などによって区別することを分級という。
粉体の分級方法として、例えば、篩(ふるい)を用いる方法や、液媒(水)中における粉体の沈降速度差を利用した方法が知られている(特許文献1参照)。
As a powder classification method, for example, a method using a sieve or a method using a difference in the sedimentation rate of powder in a liquid medium (water) is known (see Patent Document 1).
しかしながら、流動性が悪く真密度が1g/cc以下(比重が1以下)の粉体の場合、上述した従来の分級方法の適用が難しかった。
例えば、篩を用いて流動性が悪い粉体を分級する場合、篩が目詰まりを引き起こすため、分級効率の向上を図る上で不利があった。
また、沈降速度差を利用した方法は、そもそも分級すべき粉体の比重が1よりも大きいこと、言い換えると、粉体が液媒(水)に沈むことが前提であるため、比重が1以下の粉体(真密度が1g/cc以下の粉体)を分級することはできない。
なお、理論上、水よりも真密度が小さい液媒を用いれば、比重が1以下の粉体を分級することは可能であるが、そのような液媒として安価で扱い易く適当なものが存在しないため、比重が1以下の粉体の分級方法として沈降速度差を用いることは現実的ではない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来分級することが困難な粉体の分級を正確かつ容易に行う上で有利な粉体分級方法および粉体分級装置を提供することにある。
However, in the case of a powder having poor fluidity and a true density of 1 g / cc or less (specific gravity of 1 or less), it is difficult to apply the conventional classification method described above.
For example, when a powder having poor fluidity is classified using a sieve, the sieve causes clogging, which is disadvantageous in improving classification efficiency.
The method using the difference in sedimentation speed is based on the premise that the specific gravity of the powder to be classified is larger than 1, in other words, the powder is submerged in the liquid medium (water). Cannot be classified (powder having a true density of 1 g / cc or less).
In theory, it is possible to classify a powder having a specific gravity of 1 or less if a liquid medium having a true density lower than that of water is used. However, there is an appropriate liquid medium that is inexpensive and easy to handle. Therefore, it is not practical to use the difference in sedimentation speed as a classification method for powders having a specific gravity of 1 or less.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a powder classification method and a powder classification that are advantageous in accurately and easily performing classification of powders that have been difficult to classify conventionally. To provide an apparatus.
上記目的を達成するために本発明の粉体分級方法は、容器の上下に延在する収容空間に液媒を収容し、分級すべき粉体を前記収容空間の下部に位置する液媒部分に移送し、前記液媒部分に移送された粉体のうち前記液媒中を浮上して前記収容空間の上部に位置する液媒部分に移動した粉体を回収して取り出すことを特徴とする。
また、本発明の粉体分級装置は、上下に延在する収容空間を形成する容器と、前記収容空間に収容された液媒と、分級すべき粉体を前記容器の外部から前記収容空間の下部に位置する液媒部分に移送する粉体供給部と、前記粉体供給部から前記液媒部分に移送された粉体のうち前記液媒中を浮上して前記収容空間の上部に位置する液媒部分に移動した粉体を回収して前記容器の外部に取り出す粉体回収部とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the powder classification method of the present invention stores a liquid medium in a storage space extending up and down of a container, and the powder to be classified is placed in a liquid medium portion located below the storage space. The powder transferred to the liquid medium part is floated in the liquid medium, and the powder moved to the liquid medium part located in the upper part of the accommodation space is collected and taken out.
Further, the powder classification apparatus of the present invention includes a container that forms a storage space extending vertically, a liquid medium stored in the storage space, and a powder to be classified from the outside of the container in the storage space. A powder supply unit that transfers to a liquid medium part located in the lower part, and of the powder transferred from the powder supply part to the liquid medium part, floats in the liquid medium and is located in the upper part of the accommodation space And a powder recovery unit that recovers the powder that has moved to the liquid medium portion and takes it out of the container.
本発明によれば、液媒中を浮上する粉体を回収するようにしたので、従来分級することが困難な液媒よりも比重の軽い粉体の分級を行う上で有利となる。 According to the present invention, since the powder floating in the liquid medium is collected, it is advantageous in classifying a powder having a lighter specific gravity than a liquid medium that has been difficult to classify conventionally.
(第1の実施の形態)
次に、本発明の実施の形態による粉体分級方法および粉体分級装置について図面を参照して説明する。
まず、本発明方法および装置における前提となる液媒中における粉体の浮上速度について説明する。
液媒中に入れると沈降する粉体(固体)、すなわち、液媒よりも比重が重い粉体の液媒中における粉体の沈降速度Vは、式(1)のstokesの式で示される。
(First embodiment)
Next, a powder classification method and a powder classification apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the floating speed of the powder in the liquid medium, which is a premise in the method and apparatus of the present invention, will be described.
The settling velocity V of the powder in the powder (solid) that settles when placed in the liquid medium, that is, the powder medium whose specific gravity is heavier than that of the liquid medium, is expressed by the stokes equation (1).
但し、ρpは粉体の真密度(固体真密度)、ρ0は液密度、Dpは粉体を構成する粒子の直径(固体直径)、μは液粘度、gは重力加速度である。
式(1)によれば、粉体は、その粒子の直径が大きいほど沈降速度Vが速く、また、粉体の真密度が大きいほど沈降速度Vが速いことがわかる。
Where ρ p is the true density of the powder (solid true density), ρ 0 is the liquid density, D p is the diameter of the particles constituting the powder (solid diameter), μ is the liquid viscosity, and g is the gravitational acceleration.
According to the formula (1), it can be seen that the powder has a higher sedimentation speed V as the particle diameter is larger, and the sedimentation speed V is faster as the true density of the powder is larger.
上述した式(1)に対して、液媒中に入れると浮上する粉体(固体)、すなわち、液媒よりも比重が軽い粉体の液媒中における粉体の浮上速度Vは式(2)で示され、この式(2)は式(1)のstokesの式を導出する際の運動方程式において液抵抗力項を沈降する場合とは、逆符号にすることによって導出される。 In contrast to the above formula (1), the floating speed V of the powder in the powder (solid) that floats when placed in the liquid medium, that is, the powder medium having a specific gravity lighter than that of the liquid medium is expressed by the formula (2). This equation (2) is derived by setting the sign of the liquid resistance force in the equation of motion when deriving the Stokes equation of equation (1) to the opposite sign.
式(2)によれば、粉体は、その粒子の直径が大きいほど浮上速度Vが速く、また、粉体の真密度が小さいほど浮上速度Vが速いことがわかる。 According to the equation (2), it can be seen that the powder has a faster floating speed V as the particle diameter is larger, and a higher floating speed V as the powder has a lower true density.
図2は液媒中における粉体の粒子の振る舞いを示す模式図であり、式(2)を具体的に説明している。
図2に示すように、液媒2中に液媒2よりも比重が軽い粉体を入れると、粉体を構成する粒子4のそれぞれは、矢印で示すような浮上速度Vで浮上する。すなわち、矢印の向きが粒子4の移動方向を示し、矢印の長さが浮上速度Vの大きさを示す。
本実施の形態では、液媒2は水であり、その液密度は1g/ccである。
粉体は、液媒2よりも比重が軽い粒子4から構成されており、具体的には、ガラスマイクロバルーンあるいはガラス中空球等と一般的に呼ばれる平均粒径(平均直径)数十ミクロンの粒子からなるものである。なお、このようなガラスマイクロバルーンとしてはグラスバブルス(住友スリーエム株式会社の登録商標)などが挙げられる。
この場合、粒子4のうち、直径Dpが大きい(あるいは真密度ρpが小さい)粒子4Aの浮上速度は、直径Dpが小さい(あるいは真密度ρpが大きい)粒子4Bの浮上速度Vよりも大きくなっている。
また、粒子4のうち、製造のばらつきなどによって生じる比重が液媒2の比重よりも重い粒子4Cは、液媒2中を沈降する。
また、ガラスマイクロバルーンが破損して生じた破片6は中空でないことから比重が液媒2の比重よりも重く、したがって、液媒2中を沈降する。
したがって、液媒2に入れた粉体の粒子4が、浮上する粒子4(4A、4B)と、沈降する粒子4(4C)および破片6とに分かれることから、浮上する粒子4のみを回収することで粉体の分級を行うことができることは無論のこと、上述した式(2)で示されているように、粒子4の直径Dpおよび粉体の真密度ρpの大きさの違いが、液媒2中の粉体の粒子4の浮上速度Vに反映されるので、浮上速度Vに基づいて粉体の粒子を選別すれば、粉体の分級をより精密に行うことができる。
すなわち、本発明方法および装置は式(2)で示される液媒2中の粉体の粒子4の浮上速度Vの大きさに基づいて粉体の分級を行うものであり、以下具体的に説明する。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the behavior of powder particles in the liquid medium, and specifically describes the expression (2).
As shown in FIG. 2, when a powder having a specific gravity lower than that of the
In the present embodiment, the
The powder is composed of particles 4 having a specific gravity lighter than that of the
In this case, of the particles 4, ascent rate of diameter D p is large (or true density [rho p is small) particles 4A, from the ascent rate V of diameter D p is small (or true density [rho p is large) particles 4B Is also getting bigger.
Further, among the particles 4, the particles 4 </ b> C whose specific gravity caused by manufacturing variation or the like is heavier than the specific gravity of the
Further, since the
Accordingly, the powder particles 4 placed in the
That is, the method and apparatus of the present invention classify powder based on the floating velocity V of the powder particles 4 in the
図1は本実施の形態の粉体分級装置10の構成を示す説明図であり、本発明の実施の形態による粉体分級方法をこの粉体分級装置10と共に説明する。
粉体分級装置10は、容器12と、粉体供給部14と、粉体回収部16と、液媒供給部18と、液媒排出部20と、撹拌部22と、上整流部24Aと、下整流部24Bなどを含んで構成されている。
容器12は、液媒2を収容するための収容空間Sを形成するものである。
収容空間Sは均一の断面をもって鉛直方向に延在し、本実施の形態では、上下に延在する側壁12Aと、側壁12Aの下部を閉塞する底壁12Bと、側壁12Aの上部を閉塞する上壁12Cとを備えている。
なお、収容空間Sは平面視した場合に円形であってもよく、あるいは、矩形であってもよく、その形状は任意である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a configuration of a
The
The
The accommodation space S extends in the vertical direction with a uniform cross section, and in this embodiment, the
The accommodation space S may be circular or rectangular when viewed in plan, and its shape is arbitrary.
収容空間Sには液媒2が収容され、収容空間S内に収容された液媒部分のうち、上部に位置する液媒部分を上部液媒部2Aとし、下部に位置する液媒部分を下部液媒部2Bとし、上部液媒部2Aと下部液媒部2Bとの間に位置する液媒部分を中間液媒部2Cとする。
本実施の形態では、液媒2の液面202と上壁12Cとの間に隙間が確保され、液媒2は水であり、その液密度ρ0は1g/ccである。
In the accommodation space S, the
In the present embodiment, a gap is secured between the
粉体供給部14は、分級すべき粉体3を容器12の外部から収容空間Sの下部に位置する液媒部分、すなわち、下部液媒部2Bに移送するものである。図中、符号14Aは、側壁12Aを貫通して粉体供給部14と下部液媒部2Bとにわたって設けられた粉体移送用のパイプを示す。
粉体供給部14は、粉体を予め液媒2と同じ液媒と混合することによりスラリー状とした状態で下部液媒部2Bに供給する。
このように粉体3をスラリー状とすると、粉体3に気泡が混ざり粒子4が気泡と共に浮上することを防止できるので、気泡が粒子4の浮上速度Vに及ぼす影響を排除でき、粉体3の分級を正確に行う上で好ましい。
The
The
When the
粉体回収部16は、粉体供給部14から液媒部分に移送された粉体3のうち液媒2中を浮上して収容空間Sの上部に位置する液媒部分に移動した粉体3を回収して容器12の外部に取り出すものである。
本実施の形態では、粉体回収部16は液媒2の液面202に臨む側壁12A部分に設けた開口12Dを介して粉体3を回収する。
The
In the present embodiment, the
液媒供給部18は、液媒2の液面202の上方から、あるいは、液面202上に、あるいは、上部液媒部2Aの上端に液媒2を一定の流量で供給するものである。
図中符号18Aは、上壁12Cを貫通して液媒供給部18と収容空間Sとにわたって設けられた液媒供給用のパイプを示し、本実施の形態では、液媒供給部18はパイプ18Aを介して液媒2を液面202上に供給する。
なお、液媒供給部18による液媒2の供給は、収容空間Sの上部の全域にわたってシャワー上に降り注ぐように行うなど種々の方法が考えられ、要するに液媒2の下方に向かう流れの均一化が図れればよい。
The liquid
In addition, various methods, such as performing supply of the
液媒排出部20は、収容空間Sの下部から液媒2を一定の流量で排出するものである。
本実施の形態では、液媒排出部20は、底壁12Bの中央に設けられた排出口20Aと、排出口20Aにつながり排出口20Aから離れるにしたがって上位となる傾斜した底板20Bとで構成されており、収容空間Sの底部は底板20Bで区画されている。
液媒排出部20と上記の液媒供給部18とにより液媒2が収容空間S内のほぼ全域にわたり上方から下方に向かって一定の流速で流れるように図られている。
本実施の形態では、液媒供給部18と液媒排出部20によって特許請求の範囲の液媒下降流生成部が構成されている。
The liquid
In the present embodiment, the liquid
The liquid
In the present embodiment, the liquid
撹拌部22は、液媒2を撹拌するものであり、中間液媒部2Cに設けられている。
本実施の形態では、撹拌部22は撹拌用羽根22Aを有し、撹拌用羽根22Aは上壁12Cを貫通して配設された回転軸22Bの下端に接続されており、上壁12C上には回転軸22Bの回転駆動源(不図示)が連結されており、回転駆動源によって回転軸22Bを介して撹拌用羽根22Aが回転されることで中間液媒部2Cが撹拌される。
撹拌部22によって中間液媒部2Cが撹拌されことにより、中間液媒部2Cに位置する粉体3を構成する粒子4がかき混ぜられることによって、互いにくっついている粒子4同士の分離、あるいは、互いにくっついている粒子4と破片6との分離が図られている。そのため、特に凝集しやすい(ダマになりやすい)性質の粉体3を精度よく分級する上で有利となっている。
The agitation unit 22 agitates the
In the present embodiment, the stirring unit 22 has a stirring blade 22A, and the stirring blade 22A is connected to the lower end of the
By stirring the intermediate liquid medium part 2C by the stirring part 22, the particles 4 constituting the
上整流部24Aおよび下整流部24Bは、撹拌部22の上方および下方にそれぞれ設けられ、液媒2の流れを整えるものである。
本実施の形態では、上整流部24Aおよび下整流部24Bは、平面視した際に収容空間Sの全域にわたって延在して設けられ、上下方向に貫通するとともに粒子4の直径に比較して十分に大きな内径を有する多数の孔が形成されたいわゆるハニカム構造を有している。
上整流部24Aおよび下整流部24Bに形成された多数の孔を液媒2が流れることにより、撹拌部22によって中間液媒部2Cが撹拌されることによって発生する渦が中間液媒部2Cから上部液媒部2Aおよび下部液媒部2Bの双方に伝わることが防止され、これにより液媒2の流れが整えられることになる。
The
In the present embodiment, the
As the
次に粉体分級装置10の動作について説明する。
予め、収容空間Sには液媒2が収容されているものとする。
ここで、液媒供給部18から収容空間Sの液媒2に一定量の液媒2が供給されると同時に、液媒排出部20から前記一定量の液媒2が排出されることにより、収容空間S内の液媒2は一定の流速V0で上方から下方に向かって流れる。
この状態で、粉体供給部14からスラリー状の粉体3が下部液媒部2Bに供給されると、粉体3を構成する粒子4は液媒2中において浮上あるいは沈降する。
すなわち、前述の式(2)による浮上速度Vと液媒2の流速V0の関係から、
V<V0となる粒子4は、液媒2中を沈降して底板20Bに至り底板20Bに沿って下方に移動しやがて液媒排出部20から排出される。
V=V0となる粒子4は、液媒2中で浮上も沈降もせず下部液媒部2Bに留まる。
Next, the operation of the
It is assumed that the
Here, a certain amount of the
In this state, when the slurry-
That is, from the relationship between the flying speed V and the flow velocity V 0 of the
The particles 4 satisfying V <V 0 settle in the
The particles 4 satisfying V = V 0 do not float or settle in the
V>V0となる粒子4は、液媒2の流れに沿って浮上し、下部液媒部2Bから中間液媒部2Cを通過して上部液媒部2Aに至り、粉体回収部16によって回収される。
言い換えると、液媒2の流れの速度V0よりも大きな浮上速度Vを持つ粉体3のみが(言い換えると液媒2の流れに逆らって液媒2中を浮上する粉体3のみが)上部液媒部2Aから回収されることになる。
また、複数の粒子4がくっついた状態で浮上したとしても、撹拌部22による液媒2の撹拌によって粒子4同士が強制的に分離されるため、上述した浮上速度Vと液媒2の流速V0の関係に基づいて浮上すべき粒子4は浮上し、沈降すべき粒子4は液媒2中を沈降して液媒排出部20から排出される。
また、浮上すべき粒子4に破片6がくっついた状態で浮上したとしても、撹拌部22による液媒2の撹拌によって粒子4から破片6が強制的に分離されるため、浮上すべき粒子4は浮上し、破片4は液媒2中を沈降して液媒排出部20から排出される。
The particles 4 satisfying V> V 0 float along the flow of the
In other words, only the
Further, even when the plurality of particles 4 float up in a state where they are stuck together, the particles 4 are forcibly separated by the stirring of the
Moreover, even if the
以上説明したように、本実施の形態によれば、液媒2を収容空間Sで上方から下方に向かって一定の流速で流した状態で、分級すべき粉体3を収容空間Sの下部に位置する液媒部分に移送し、その液媒部分に移送された粉体3のうち液媒2中を浮上して収容空間Sの上部に位置する液媒部分に移動した粉体3、すなわち、液媒2の流れの速度V0よりも大きな浮上速度Vを持つ粉体3のみを回収して取り出すようにしたので、従来分級することが困難であった液媒2中で浮上する粉体3の分級を正確かつ容易に行う上で有利となる。
As described above, according to the present embodiment, the
なお、本実施の形態では、液媒2の流れの速度V0よりも大きな浮上速度Vを持つ粉体3のみを回収することで粉体3の分級を行っている。したがって、厳密に言うと、粉体3を構成する粒子4の粒子径Dp、あるいは、粒子4の真密度ρpそのものに基づいた分級を行うわけではない。
しかしながら、例えば、分級すべき粉体3(粒子4)がガラスマイクロバルーンの場合、粒子径Dpが大きいものは真密度ρpも大きく、逆に、粒子径Dpが小さいものは真密度ρpも小さいという相関関係が存在していることから、式(2)に示す浮上速度Vの関係に基づいた分級、すなわち、液媒2の流れの速度V0よりも大きな浮上速度Vを持つ粉体3のみを回収することによって、実質的には粒子4の粒子径Dpおよび粒子4の真密度ρpに基づいた高い精度の分級を行うことができる。
したがって、分級すべき粉体の粒子径Dpおよび真密度ρpの相関関係がガラスマイクロバルーンの粒子径Dpおよび真密度ρpの相関関係と同様であれば、本発明方法および装置を用いることによって高い精度で分級を行うことができる。
In the present embodiment, the
However, for example, the case of the classification to the powder 3 (particles 4) glass microballoons should, larger particle diameter D p is greater true density [rho p, conversely, those particle diameter D p is small true density [rho Since there is a correlation that p is also small, classification based on the relationship of the flying speed V shown in the formula (2), that is, powder having a flying speed V larger than the flow speed V 0 of the
Thus, correlation of the particle diameter D p and the true density [rho p of the powder to be classified is be the same as the correlation between the particle diameter D p and the true density [rho p of glass microballoons, using the present invention method and apparatus Therefore, classification can be performed with high accuracy.
また、本実施の形態では、液媒2を上方から下方に向かって一定の流速V0で流れる流れを発生させた状態で粉体3の分級を行う場合について説明した。
しかしながら、液媒2の流れを発生させず、液媒2よりも軽い比重の粒子4が浮上し、液媒2よりも重い比重の粒子4および破片6が沈降することを利用して、浮上する粒子4のみを回収することで粉体3の分級を行うようにしてもよく、この場合には、従来分級することが困難な液媒2よりも比重の軽い粉体3の分級を行う上で有利となる。
Further, in the present embodiment, the case has been described in which the
However, the flow of the
また、撹拌部22を設けると、特に凝集しやすい(ダマになりやすい)性質の粉体3を精度よく分級する上で有利となるが、撹拌部22は省略することも可能である。
また、撹拌部22を設けない場合でも、上整流部24Aや下整流部24Bのような整流部を設けると、液媒2の流れの速度V0の安定化を図れ、したがって、粉体3の分級精度を高める上で有利となる。
In addition, the provision of the agitation unit 22 is advantageous in classifying the
Even when the stirring unit 22 is not provided, if the rectifying unit such as the
(第2の実施の形態)
次に第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態は第1の実施の形態の変形例であり、第1の実施の形態の撹拌部22に代えて超音波振動部を設けた点のみが第1の実施の形態と相違している。
図3は第2の実施の形態の粉体分級装置10の説明図である。なお、以下の実施の形態において第1の実施の形態と同様の部分は図示を省略あるいは同一の符号を付して簡単に説明し、相違点について重点的に説明する。
第2の実施の形態では、中間液媒部2Cに超音波振動を発生させる超音波振動部30を設けることで、中間液媒部2Cにおける粉体3に超音波振動を与るようにしている。
中間液媒部2Cに超音波振動が与えられることにより、中間液媒部2Cに位置する粉体3を構成する粒子4が振動されることによって、互いにくっついている粒子4同士の分離、あるいは、互いにくっついている粒子4と破片6との分離が図られている。
第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、特に凝集しやすい(ダマになりやすい)性質の粉体3を精度よく分級する上で有利となる効果が得られる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described.
The second embodiment is a modification of the first embodiment, and is different from the first embodiment only in that an ultrasonic vibration unit is provided instead of the stirring unit 22 of the first embodiment. is doing.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the
In the second embodiment, the ultrasonic vibration is applied to the
The ultrasonic vibration is applied to the intermediate liquid medium part 2C, whereby the particles 4 constituting the
According to the second embodiment, it is needless to say that the same effects as those of the first embodiment can be obtained. In particular, the
(第3の実施の形態)
次に第3の実施の形態について説明する。
第3の実施の形態は、浮上する粉体3(粒子4)が導かれる経路と、沈降する粉体3(粒子4)が導かれる経路との分離を図ったものである。
図4は第3の実施の形態の粉体分級装置10の説明図である。
粉体分級装置10は、第1の実施の形態と同様に、粉体供給部14、粉体回収部16、液媒供給部18、液媒排出部20を備える。
すなわち、粉体供給部14は、分級すべき粉体3を容器12の外部から収容空間Sの下部に位置する液媒部分に移送する。
粉体回収部16は、粉体供給部14から液媒部分に移送された粉体3のうち液媒2中を浮上して収容空間Sの上部に位置する液媒部分に移動した粉体3を回収して容器12の外部に取り出す。
液媒供給部18は、パイプ18Aを介して液媒2の液面202の上方から、あるいは、液面202上に、あるいは、上部液媒部2Aの上端に液媒2を一定の流量で供給する。
液媒排出部20は、収容空間Sの下部から液媒2を一定の流量で排出するものであり、液媒排出部20は、容器12の底壁12Bの中央に設けられた排出口20Aと、排出口20Aにつながり排出口20Aから離れるにしたがって上位となる傾斜した底板20Bとで構成されている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described.
In the third embodiment, the path through which the floating powder 3 (particle 4) is guided and the path through which the settled powder 3 (particle 4) is guided are separated.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the
The
That is, the
The
The liquid
The liquid
第3の実施の形態では、容器12の収容空間S内に、経路分離部40が設けられ、経路分離部40の上部(収容空間Sの上部)に粉体回収用ガイド板50が設けられている。
なお、粉体回収用ガイド板50を省略し第1の実施の形態と同様な方法によって粉体を回収してもよいが、粉体回収用ガイド板50を設けると、後述する経路分離部40により形成される経路Luを通る粉体3を効率よく回収する上で有利となる。
経路分離部40は、3つの経路分離部材41が上下に並べられて構成されている。
収容空間Sは円柱状を呈し、したがって側壁12Aは円筒状を呈し、各経路分離部材41は第1部材42と、第2部材44とで構成され、それら第1部材42、第2部材44は収容空間Sと同軸上に配置されている。
第1部材42は、上方に至るにつれて径が次第に大きくなる裁頭円錐状のガイド部42Aと、ガイド部42Aの下端開口に接続されて下方に延在する筒部42Bとで構成されている。
第2部材44は、上方に至るにつれて径が次第に小さくなる裁頭円錐状を呈し、その上端44Aが筒部42Bの上端の近傍に位置して筒部42Bと同軸上に配置され、下端44Bは筒部42Bの下部寄りの箇所において円筒状の側壁12Aに近づいた箇所に位置している。
In the third embodiment, a
The powder collecting
The
The accommodation space S has a columnar shape, and thus the
The
The
最も上位に配置された第1部材42の筒部42Bの下端は、中間に配置された第1部材42の下端開口の直上に位置している。
また、最も上位に配置された第2部材44の下端44Bは、中間に配置された第1部材42のガイド部42Aの上端の外側でかつ下方の箇所に位置している。
また、中間に配置された第1部材42の筒部42Bの下端は、最も下位に配置された第1部材42の下端開口の直上に位置している。
また、中間に配置された第2部材44の下端は、最も下位に配置された第1部材42のガイド部42Aの上端の外側でかつ下方の箇所に位置している。
また、最も下位に配置された第1部材42の筒部42Bの下端は、排出口20Aの上方に位置している。
また、最も下位に配置された第2部材44の下端は、底板20Bの上端上方の箇所に位置している。
The lower end of the
Further, the lower end 44B of the
Moreover, the lower end of the
Further, the lower end of the
Further, the lower end of the
Further, the lower end of the
粉体回収用ガイド板50は、上方に至るにつれて径が小さくなる裁頭円錐状を呈し、上部に上開口50Aが設けられ、下部に下開口50Bが設けられている。
粉体回収用ガイド板50の下開口50Bは、最上位に位置する経路分離部材41の第1部材42のガイド部42Aの外側でかつ下方の箇所に位置している。
The powder
The
したがって、液媒2は収容空間S内において上方から下方に流れ、この流れに逆らって液媒2中を浮上する粉体3は、図中破線の矢印で示すように、3つの経路分離部材41の第2部材44の内面および第1部材42のガイド部42Aの外面に沿った経路Luで浮上し、やがて粉体回収用ガイド板50の内面に沿って移動したのち粉体回収部16に回収される。
一方、沈降する粉体3は、図中二点鎖線の矢印で示すように、3つの経路分離部材41の第1部材42のガイド部42Aの内面および筒部42Bの内部を通る経路Ld1で沈降すると共に、図中一点鎖線の矢印で示すように、3つの経路分離部材41の半径方向外側でかつ側壁12Aの内面の内側の箇所を通る経路Ld2で沈降して底板20Bに至り底板20Bに沿って下方に移動しやがて液媒排出部20から排出される。
Therefore, the
On the other hand, the settled
第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、浮上する粉体3(粒子4)が導かれる経路Luと、沈降する粉体3(粒子4)が導かれる経路Ld1、Ld2とを分離したので、浮上する粉体3と沈降する粉体3とがぶつかることによって粉体3の円滑な移動(浮上)が阻害されることが防止されるため、粉体3が浮上するために要する時間の短縮化を図れ、粉体3の分級に要する時間の短縮化、効率化を図る上で有利となる。
According to the third embodiment, it is needless to say that the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the route Lu through which the floating powder 3 (particles 4) are guided and the settled powder. Since the paths Ld1 and Ld2 through which 3 (particles 4) are guided are separated, the smooth movement (floating) of the
なお、実施の形態では、分級すべき粉体3がガラスマイクロバルーンである場合について説明したが、本発明方法および装置は、液媒2よりも比重が軽く液媒2中を浮上する粉体3であればよく、どのような粉体を分級するかは任意である。例えば、フェノールマイクロバルーン、ポチエチレン樹脂などの粉体を分級することが可能である。
また、本実施の形態では、液媒2が水である場合について説明したが、液媒2は分級すべき粉体3が浮上するものであればよく、液媒2として何を使用するかは任意である。
In the embodiment, the case where the
Further, in the present embodiment, the case where the
2……液媒、3……粉体、12……容器、14……粉体供給部、16……粉体回収部、S……収容空間。 2 ... Liquid medium, 3 ... Powder, 12 ... Container, 14 ... Powder supply unit, 16 ... Powder recovery unit, S ... Storage space.
Claims (17)
分級すべき粉体を前記収容空間の下部に位置する液媒部分に移送し、
前記液媒部分に移送された粉体のうち前記液媒中を浮上して前記収容空間の上部に位置する液媒部分に移動した粉体を回収して取り出す、
ことを特徴とする粉体分級方法。 The liquid medium is accommodated in a storage space extending above and below the container,
The powder to be classified is transferred to the liquid medium part located in the lower part of the housing space,
Collecting and taking out the powder that floated in the liquid medium and moved to the liquid medium part located in the upper part of the housing space out of the powder transferred to the liquid medium part,
The powder classification method characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1記載の粉体分級方法。 The liquid medium flows at a constant flow rate from above to below in the accommodation space while being supplied in a constant amount to the upper portion of the accommodation space and discharged from the lower portion of the accommodation space.
The powder classification method according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2記載の粉体分級方法。 Agitating the liquid medium in an intermediate portion in the vertical direction of the liquid medium accommodated in the accommodation space;
The powder classification method according to claim 1 or 2, wherein
前記撹拌する箇所の上方箇所または下方箇所の何れか一方または双方において前記液媒の流れを整える、
ことを特徴とする請求項3記載の粉体分級方法。 Stirring the liquid medium in an intermediate portion in the vertical direction of the liquid medium accommodated in the accommodation space,
The flow of the liquid medium is adjusted at either one or both of the upper part and the lower part of the part to be stirred.
The powder classification method according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1記載の粉体分級装置。 Transfer of the powder to the liquid medium part located in the lower part of the storage space is made in a slurry state by mixing the powder with the same liquid medium as the liquid medium in advance.
The powder classifier according to claim 1, wherein:
前記収容空間に収容された液媒と、
分級すべき粉体を前記容器の外部から前記収容空間の下部に位置する液媒部分に移送する粉体供給部と、
前記粉体供給部から前記液媒部分に移送された粉体のうち前記液媒中を浮上して前記収容空間の上部に位置する液媒部分に移動した粉体を回収して前記容器の外部に取り出す粉体回収部とを備える、
ことを特徴とする粉体分級装置。 A container forming a storage space extending vertically;
A liquid medium accommodated in the accommodating space;
A powder supply unit for transferring powder to be classified from the outside of the container to a liquid medium portion located in a lower portion of the storage space;
Out of the powder transferred from the powder supply unit to the liquid medium part, the powder that floats in the liquid medium and moves to the liquid medium part located in the upper part of the accommodation space is recovered to the outside of the container A powder recovery unit to be taken out
A powder classifier.
ことを特徴とする請求項6記載の粉体分級装置。 In the housing space, a liquid medium descending flow generation unit that generates a flow in which the liquid medium flows at a constant flow rate from above to below is provided.
The powder classification apparatus according to claim 6.
前記収容空間の上部に前記液媒を一定の流量で供給する液媒供給部と、
前記収容空間の下部から前記液媒を前記一定の流量で排出する液媒排出部とを含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項7記載の粉体分級装置。 The liquid medium downward flow generation unit is
A liquid medium supply unit that supplies the liquid medium to the upper part of the housing space at a constant flow rate;
A liquid medium discharge part configured to discharge the liquid medium from the lower part of the housing space at the constant flow rate,
The powder classifier according to claim 7.
ことを特徴とする請求項6または7記載の粉体分級装置。 Among the liquid medium parts accommodated in the accommodating space, the liquid medium part located at the upper part is the upper liquid medium part, the liquid medium part located at the lower part is the lower liquid medium part, and the upper liquid medium part and the When the liquid medium part located between the lower liquid medium part is an intermediate liquid medium part, the intermediate liquid medium part is provided with a stirring part for stirring the liquid medium,
The powder classifier according to claim 6 or 7,
前記撹拌部の上方または下方の何れか一方または双方に、前記液媒の流れを整える整流部を設けた、
ことを特徴とする請求項7記載の粉体分級装置。 Among the liquid medium parts accommodated in the accommodating space, the liquid medium part located at the upper part is the upper liquid medium part, the liquid medium part located at the lower part is the lower liquid medium part, and the upper liquid medium part and the When the liquid medium part located between the lower liquid medium part is an intermediate liquid medium part, the intermediate liquid medium part is provided with a stirring part for stirring the liquid medium,
A rectifying unit for adjusting the flow of the liquid medium is provided on either or both of the upper side and the lower side of the stirring unit.
The powder classifier according to claim 7.
ことを特徴とする請求項6または7記載の粉体分級装置。 Among the liquid medium parts accommodated in the accommodating space, the liquid medium part located at the upper part is the upper liquid medium part, the liquid medium part located at the lower part is the lower liquid medium part, and the upper liquid medium part and the When the liquid medium part located between the lower liquid medium part is an intermediate liquid medium part, an ultrasonic vibration part that generates ultrasonic vibrations in the intermediate liquid medium part is provided.
The powder classifier according to claim 6 or 7,
ことを特徴とする請求項1記載の粉体分級装置。 In the housing space, a path separation unit that separates the path between the floating powder and the settled powder is provided.
The powder classifier according to claim 1, wherein:
前記収容空間は円柱状を呈し、
前記経路分離部は、複数の経路分離部材が前記収容空間と同軸上で上下に並べられて構成され、
前記各経路分離部材は第1部材と、第2部材とで構成され、
前記第1部材は、上方に至るにつれて径が次第に大きくなる裁頭円錐状のガイド部と、前記ガイド部の下端開口に接続されて下方に延在する筒部とで構成され、
前記第2部材は、上方に至るにつれて径が次第に小さくなる裁頭円錐状を呈し、その上端が前記筒部の上端の近傍に位置して前記筒部と同軸上に配置され、下端は前記筒部の下部寄りの箇所において前記側壁に近づいた箇所に位置し、
上位に隣り合う前記経路分離部材は、上側に配置された前記第1部材の筒部の下端が、下側に配置された前記第1部材の下端開口の直上に位置し、かつ、上側に配置された前記第2部材の下端が、下側に配置された前記第1部材のガイド部の上端の外側でかつ下方の箇所に位置するように配置され、
前記浮上する粉体の経路は、前記第2部材の内面および前記第1部材のガイド部の外面に沿った経路であり、
前記沈降する粉体の経路は、前記第1部材のガイド部の内面および前記筒部の内部を通る経路と、前記経路分離部材の半径方向外側でかつ前記側壁の内面の内側の箇所を通る経路である、
ことを特徴とする請求項12記載の粉体分級装置。 The container has a cylindrical side wall;
The accommodating space has a cylindrical shape,
The path separating portion is configured by arranging a plurality of path separating members vertically on the same axis as the accommodating space,
Each of the path separating members includes a first member and a second member,
The first member is composed of a truncated conical guide portion whose diameter gradually increases as it goes upward, and a cylindrical portion connected to the lower end opening of the guide portion and extending downward,
The second member has a truncated conical shape whose diameter gradually decreases as it goes upward, and its upper end is located near the upper end of the cylindrical portion and is coaxial with the cylindrical portion, and the lower end is the cylindrical portion Located at a location near the side wall at a location near the bottom of the part,
The path separating member adjacent to the upper side is disposed such that the lower end of the cylindrical portion of the first member disposed on the upper side is located immediately above the lower end opening of the first member disposed on the lower side, and is disposed on the upper side. The lower end of the second member is disposed so as to be located outside and below the upper end of the guide portion of the first member disposed on the lower side,
The path of the floating powder is a path along the inner surface of the second member and the outer surface of the guide portion of the first member,
The path of the settled powder includes a path that passes through the inner surface of the guide portion and the inside of the cylindrical portion of the first member, and a path that passes through a location radially outside the path separating member and inside the inner surface of the side wall. Is,
The powder classifier according to claim 12, wherein
ことを特徴とする請求項6記載の粉体分級装置。 Supply of the powder to the lower liquid medium part by the powder supply unit is made in a slurry state by previously mixing the powder with the same liquid medium as the liquid medium,
The powder classification apparatus according to claim 6.
ことを特徴とする請求項6記載の粉体分級装置。 The true density of the liquid medium is approximately 1 g / cc.
The powder classification apparatus according to claim 6.
ことを特徴とする請求項6記載の粉体分級装置。 The liquid medium is water;
The powder classification apparatus according to claim 6.
ことを特徴とする請求項6記載の粉体分級装置。 The powder is a hollow glass sphere,
The powder classification apparatus according to claim 6.
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