JP3184450B2 - 粉体分級装置及び方法 - Google Patents

粉体分級装置及び方法

Info

Publication number
JP3184450B2
JP3184450B2 JP03705196A JP3705196A JP3184450B2 JP 3184450 B2 JP3184450 B2 JP 3184450B2 JP 03705196 A JP03705196 A JP 03705196A JP 3705196 A JP3705196 A JP 3705196A JP 3184450 B2 JP3184450 B2 JP 3184450B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tubular member
oxide
particles
laminar flow
powder particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03705196A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09206627A (ja
Inventor
元種 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Micro Coating Co Ltd
Original Assignee
Nihon Micro Coating Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nihon Micro Coating Co Ltd filed Critical Nihon Micro Coating Co Ltd
Priority to JP03705196A priority Critical patent/JP3184450B2/ja
Publication of JPH09206627A publication Critical patent/JPH09206627A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3184450B2 publication Critical patent/JP3184450B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は,研磨剤粒子,光学
用ビーズ,顔料,または各種フィラー等の粉体粒子の粒
度を揃えるための分級装置及びその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年,情報関連機器の高性能化に伴い,
各種電子部品の加工技術に対しても高精度化の要求が高
まってきている。例えば,研磨材粒子や光学用ガラスビ
ーズの粒径を揃えることはそうした要求に答える技術の
ひとつである。
【0003】従来の粉体粒子分級方法は,乾式及び湿式
の2つに大別できる。前者の方法としては,例えば,ふ
るいを使用するものや遠心力によるものなどがある。後
者の方法としては,粉体粒子の水中での落下速度の違い
を利用するものなどがある。これは,水中で撹拌された
粉体粒子が粒径の違いにより異なる沈降速度を有するた
め,一定の流速を有する流れの中では,当該粒径の違い
が水平到達距離の差として現れることを利用する分級方
法である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】乾式分級法の場合,粉
体の粒径が10μm以下になると,複数の粒子が空気中で
凝集してしまい,細かい粒子の分級ができない。一方,
従来の湿式分級法では,このような粒子の凝集の効果は
生じないものの,乱流の効果によりやはり高精度な分級
は期待できない。すなわち,高速な水流がつくる乱流に
より3μm以下の粒子は沈降前に撹拌されてしまい,分級
精度が非常に悪くなるのである。
【0005】したがって,本発明の目的は,分級精度の
高く,構造が単純な湿式分級装置を与えることである。
【0006】また,本発明の他の目的は,分級精度が高
く簡単な分級方法を与えることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願発明は以下の手段から成ることができる。
【0008】さまざまな粒径の粉体粒子を精密分級する
ための本願発明の分級装置は,長さ方向に伸長し断面が
矩形の管状部材であって,所定の間隔で設けられた少な
くとも2つの分級粒子取り出し口を有し,かつ少なくと
もひとつの整流装置を内設する管状部材と,所定の流量
で搬送水を流すべく,前記管状部材と連通するようその
一端付近に連結された搬送水注入装置と,前記粉体粒子
を液体中で撹拌した撹拌液を所定の流量で前記搬送水に
合流させるべく,前記管状部材と連通するようその一部
に連結された撹拌液注入装置と,から成り,前記撹拌液
は,前記搬送水とともに前記管状部材内の前記整流装置
を通過することによって層流となって流れることを特徴
とする。
【0009】ここで,前記整流装置は,好適には細管を
複数束ねた構造の管束型整流装置であり,前記細管は断
面が円形または多角形である。
【0010】また前記整流装置は,内部を長さ方向に細
分化され断面が格子状の構造のメッシュ型整流装置であ
ってもよい。
【0011】前記撹拌液は,さらに界面活性剤または分
散剤を含むことができ,前記界面活性剤または分散剤
は,具体的にはアルキルアミノ酸,ポリオキシエチレン
アルキルエーテル,アルキル硫酸ナトリウム,アルキル
アンモニウムクロリド,ステアリン酸ナトリウム,α-
テレピネオール,若しくはイソプロピルアルコールのい
ずれか,またはこれらのグループの内の少なくとも2つ
以上の混合液から成る。
【0012】また前記粉体粒子は,粒径が0.5μmから10
μmのダイヤモンド,酸化アルミニウム,シリコンカー
バイド,酸化シリコン,酸化クロム,酸化鉄,酸化セリ
ウム,ガラス粉,ガラスビーズ,炭酸カルシウム,酸化
チタン,酸化亜鉛,またはその他の水より密度の大きい
粉体粒子である。
【0013】本願発明の前記管状部材はさらに,該管状
部材を底上げするための分級調節板であって,前記層流
と平行かつ平坦な上面を有する分級調節板を含むことが
できる。
【0014】一方,さまざまな粒径の粉体粒子を精密分
級するための方法は,所定の流量で搬送水を層流管に流
す工程と,所定の流量で粉体粒子の撹拌液を前記搬送水
の流れに合流させる工程と,前記撹拌液及び前記搬送水
が層流を形成するよう,それらを少なくとも1つの整流
装置へ通過させる工程と,所定の間隔で設けられた少な
くとも2つの分級粒子取り出し口から被分級粒子を取り
出す工程と,取り出された前記被分級粒子を再度撹拌
し,以上の工程を繰り返すことにより精密分級を達成す
る工程と,から成り,粉体粒子が完全に分級されるまで
の間,前記層流管内の乱流が抑制されると同時に層流が
維持されることを特徴とする。
【0015】本願発明の方法の前記撹拌液は,さらに界
面活性剤または分散剤を含むことができ,それらは具体
的には,アルキルアミノ酸,ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル,アルキル硫酸ナトリウム,アルキルアンモ
ニウムクロリド,ステアリン酸ナトリウム,α-テレピ
ネオール,若しくはイソプロピルアルコールのいずれ
か,またはこれらのグループの内の少なくとも2つ以上
の混合液から成る。
【0016】本願発明の方法の前記粉体粒子は,粒径が
0.5μmから10μmのダイヤモンド,酸化アルミニウム,
シリコンカーバイド,酸化シリコン,酸化クロム,酸化
鉄,酸化セリウム,ガラス粉,ガラスビーズ,炭酸カル
シウム,酸化チタン,酸化亜鉛,またはその他の水より
密度の大きい粉体粒子である。
【0017】さらに本発明の方法は,各前記分級粒子取
り出し口の下流に設けられた少なくともひとつの分級調
節板により,分級粒子捕獲後も層流が維持されることを
特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は,本発明に係る分級装置の
好適実施例を示したものである。
【0019】本発明の分級装置1は,長さ方向に伸長し
断面が四角形の管状部材である層流管2と,所定の流量
で搬送水を流すべく前記層流管2の一端付近に連結され
たリザーバ3と,粉体粒子を水中で撹拌しそれを前記層
流管2に流すべく層流管2に連結された撹拌器4とから成
る。
【0020】層流管2は,断面がコの字型の層流溝であ
ってもよい。層流管2の幅は数cmから数mまで選択可能で
ある。層流管2の内部には層流整流装置5が少なくとも1
つ設けられ,該層流整流装置5が層流管内の水の流れを
層流10にする役割を果たす。また,層流管2の底面には
被分級粒子の取り出し口が少なくとも2つ設けられてい
る。図1の好適実施例では,分級粒子の粒径に応じて,
粗粒取り出し口12,中粒取り出し口13,及び微粒取り出
し口14の3つの取り出し口が設けられている。これらの
取り出し口の間隔は所定の長さに調節可能である。さら
に,層流管2の内部には,前記取り出し口の後に,層流
を維持するための分級調節板6,7が設けられている。
【0021】図2は層流整流装置5の実施例を示したも
のである。図2(a)は直径1mm〜5cmの細管を多数束ねた
構造の管束型整流装置である。図2(b)は内部を格子状
に区切った構造のメッシュ型整流装置である。図2(c)
は断面が6角形の筒体を多数重ね合わせた構造のハネカ
ム型整流装置である。本発明の層流管2内の層流整流装
置5はこれらを複数直列に並べたものであるが,(a)〜
(c)の整流装置を組み合わせて配置してもよい。
【0022】層流管2内の分級調節板6,7は,粒子が分
級された後に,水流が層流11を維持するための役割を果
たす。図1に示されるように,当該分級調節板6,7は断
面が矩形のほぼ直方体形状を有する箱体であって,層流
11方向に平行で平坦な上面15を有する。分級調節板は,
その底面及び側面が層流管2の内底面及び内側面とそれ
ぞれ内接するように設置されており,層流管2の底上げ
した状態を作り出す。当該分級調節板の前端部16及び後
端部17は流れに対し約45°の角度で切断され,被分級
粒子を取り込み易くしている。2つ目の分級調節板7
は,1つ目の分級調節板6より高い上面を有する。これ
ら上面の高さは所望の高さに調節可能である。
【0023】本発明に係る分級方法は,所定の流量で搬
送水を層流管に流す工程と,所定の流量で粉体粒子の撹
拌液を前記搬送水の流れに合流させる工程と,前記撹拌
液及び前記搬送水が層流を形成するように少なくとも1
つの整流装置へ通過させる工程と,所定の間隔で設けら
れた少なくとも2つの被分級粒子取り出し口から被分級
粒子を取り出す工程と,こうして分級された粒子を再び
撹拌し以上の工程を繰り返す工程とから成る。
【0024】リザーバ3の搬送水は流量計8を通じて,層
流管の右端から流される。この際流量は水温及びレイノ
ルズ数等を考慮しながら慎重に決定される。撹拌器4内
で水と十分に撹拌された粉体粒子は,注入口9から層流
管2内へ注入され,そこで上記搬送水と合流する。粉体
粒子とは具体的には,粒径が0.5μmから10μmのダイヤ
モンド,酸化アルミニウム,シリコンカーバイド,酸化
シリコン,酸化クロム,酸化鉄,酸化セリウム,ガラス
粉,ガラスビーズ,炭酸カルシウム,酸化チタン,酸化
亜鉛,またはその他の水より密度の大きい粒子である。
また,上記撹拌液の中には,粒子の凝集を抑えるため
の,アルキルアミノ酸,ポリオキシエチレンアルキルエ
ーテル,アルキル硫酸ナトリウム,アルキルアンモニウ
ムクロリド,ステアリン酸ナトリウム,α-テレピネオ
ール,若しくはイソプロピルアルコールのいずれか,ま
たはこれらのグループの内の少なくとも2つ以上の混合
液から成る界面活性剤または分散剤を含むこともでき
る。合流の際好適には,撹拌液の流速は搬送水の流速と
一致するように調節される。撹拌粒子及び搬送水は層流
整流装置5を通過することによって乱流が抑制されほぼ
完全な層流10となって層流管2の中を進む。
【0025】比較的粒径の大きな粗い粒子は搬送水中で
の落下速度が大きく水平移動距離が短い。そのため注入
口に一番近い取り出し口に捕獲される。捕獲された後,
通常であれば水面が下がり乱流を生じるため粒子は撹拌
されるのであるが,本発明による分級調節板6,7により
層流管2の底面が上昇することで粒子捕獲後も乱流が抑
制され層流11が維持される。層流11の中で比較的粒径の
小さい中粒及び微粒子は安定して落下移動を続けながら
層流管2内を進行する。落下速度の速い粒子から順に注
入口に近い取り出し口に捕獲される。こうして層流管2
内は常に層流が維持されるため精密な分級が達成できる
のである。
【0026】図3は図1に示す本発明の好適実施例を使
って市販の2μmの酸化アルミニウム粉体の分級実験を
行った結果をグラフ化したものである。図3(a)は,従
来の分級装置を使った実験結果を示し,図3(b)は本発
明の分級装置を使った実験結果を示している。これらを
比較すると,本発明の装置の方が粒径の分布幅が狭いこ
とがわかる。このことから粒度の揃った粒子が得られた
ことがわかる。また,本発明の方がピークの位置が粒径
の小さい方へシフトしていることがわかる。このことか
ら微粒子の分級精度が向上していることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の分級装置の好適実施例である。
【図2】(a)〜(b)は,本発明に係る分級装置に使用する
整流装置の実施例を略示したものである。
【図3】従来の分級装置と本発明による分級装置の性能
比較の実験結果である。
【符号の説明】
2 層流管 3 リザーバ 4 撹拌器 5 層流整流装置 6,7 分級調節板 8 流量計 10,11 層流 12,13,14 粒子取り出し口 15 上面

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】さまざまな粒径の粉体粒子を精密分級する
    ための装置であって、流れ方向に伸長し断面が矩形で、流れ方向に沿って所定
    の間隔で設けられた少なくとも2つの分級粒子取り出し
    口を有し、かつ該分級粒子取り出し口よりも上流側に少
    なくとも1つの整流装置を内設した管状部材と 、 所定の流量で搬送水を流すべく、前記管状部材と連通す
    るよう前記管状部材の上流側一端付近に連結された搬送
    水注入装置と、 前記粉体粒子を液体中で攪拌した攪拌液を所定の流量で
    前記搬送水に合流させるべく、前記管状部材に連結され
    た攪拌液注入装置と、 から成り、 前記攪拌液は、前記搬送水とともに前記管状部材内の前
    記整流装置を通過することによって層流となって流れる
    ことを特長とする装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の装置であって,前記整流
    装置は,細管を複数束ねた構造の管束型整流装置であ
    る, ところの装置。
  3. 【請求項3】請求項2に記載の装置であって,前記細管
    は断面が円形または多角形である, ところの装置。
  4. 【請求項4】請求項1に記載の装置であって、前記整流
    装置は、内部を格子状に区切った構造のメッシュ型整流
    装置である、ところの装置。
  5. 【請求項5】請求項1に記載の装置であって,前記撹拌
    液は,さらに界面活性剤または分散剤を含む, ところの装置。
  6. 【請求項6】請求項5に記載の装置であって,前記界面
    活性剤または分散剤は,アルキルアミノ酸,ポリオキシ
    エチレンアルキルエーテル,アルキル硫酸ナトリウム,
    アルキルアンモニウムクロリド,ステアリン酸ナトリウ
    ム,α-テレピネオール,若しくはイソプロピルアルコ
    ールのいずれか,またはこれらのグループの内の少なく
    とも2つ以上の混合液から成る, ところの装置。
  7. 【請求項7】請求項1に記載の装置であって、前記粉体
    粒子は、粒径が0.5μmから10μmのダイヤモンド、酸化
    アルミニウム、シリコンカーバイド、酸化シリコン、酸
    化クロム、酸化鉄、酸化セリウム、ガラス粉、ガラスビ
    ーズ、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、若しく
    はその他の水より密度の大きい粉体粒子のいずれかであ
    、ところの装置。
  8. 【請求項8】請求項1から7のいずれかに記載の装置で
    あって、前記管状部材はさらに、該管状部材を底上げす
    るためのものとして、前記層流と平行かつ平坦な上面を
    有し、分級粒子取り出し口のそれぞれに対応してその下
    流側に、次段のものほど上面の高さが高くなる分級調節
    板が設けられている、ところの装置。
  9. 【請求項9】さまざまな粒径の粉体粒子を精密分級する
    ための方法であって、 所定の流量で搬送水を管状部材に流す工程と、 所定の流量で粉体粒子の攪拌液を前記搬送水の流れに合
    流させる工程と、 前記攪拌液及び前記搬送水が層流を形成するよう、それ
    らを少なくとも1つの整流装置へ通過させる工程と、流れ方向に沿って所定の間隔で設けられた少なくとも2
    つの分級粒子取り出し口 から被分級粒子を取り出す工程
    と、 取り出された前記被分級粒子を再度攪拌し、以上の工程
    を繰り返すことにより精密分級を達成する工程と、 から成り、流れが管状部材の下流側一端に至るまでの間 、前記管状
    部材内の乱流が抑制されかつ層流が維持されることを特
    長とする方法。
  10. 【請求項10】請求項9に記載の方法であって,前記撹
    拌液にさらに界面活性剤または分散剤を含む, ところの方法。
  11. 【請求項11】請求項10に記載の方法であって,前記
    界面活性剤または分散剤は,アルキルアミノ酸,ポリオ
    キシエチレンアルキルエーテル,アルキル硫酸ナトリウ
    ム,アルキルアンモニウムクロリド,ステアリン酸ナト
    リウム,α-テレピネオール,若しくはイソプロピルア
    ルコールのいずれか,またはこれらのグループの内の少
    なくとも2つ以上の混合液から成る, ところの方法。
  12. 【請求項12】請求項9に記載の方法であって、前記粉
    体粒子は、粒径が0.5μmから10μmのダイヤモンド、酸
    化アルミニウム、シリコンカーバイド、酸化シリコン、
    酸化クロム、酸化鉄、酸化セリウム、ガラス粉、ガラス
    ビーズ、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、若し
    くはその他の水より密度の大きい粉体粒子のいずれかで
    ある、ところの方法。
  13. 【請求項13】請求項9に記載の方法であって、前記分
    級粒子取り出し口のそれぞれに対応してその下流側に設
    けられた分級調整板により、分級粒子捕獲後も層粒が維
    持されることを特長とする、ところの方法。
JP03705196A 1996-02-01 1996-02-01 粉体分級装置及び方法 Expired - Fee Related JP3184450B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03705196A JP3184450B2 (ja) 1996-02-01 1996-02-01 粉体分級装置及び方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03705196A JP3184450B2 (ja) 1996-02-01 1996-02-01 粉体分級装置及び方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09206627A JPH09206627A (ja) 1997-08-12
JP3184450B2 true JP3184450B2 (ja) 2001-07-09

Family

ID=12486789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03705196A Expired - Fee Related JP3184450B2 (ja) 1996-02-01 1996-02-01 粉体分級装置及び方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3184450B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102368242B1 (ko) * 2020-02-07 2022-03-03 (주)이노터치테크놀로지 설치가 용이한 투명 발광 다이오드 모듈 및 그의 제조 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0112596A (pt) * 2000-07-21 2003-09-09 Ishizuka Res Inst Ltd Partìculas mìnimas de diamante cristalino único e método para a produção das mesmas
JP2018130770A (ja) * 2017-02-13 2018-08-23 株式会社古賀 分級・回収装置及び加工液浄化システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102368242B1 (ko) * 2020-02-07 2022-03-03 (주)이노터치테크놀로지 설치가 용이한 투명 발광 다이오드 모듈 및 그의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09206627A (ja) 1997-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103566817A (zh) 颗粒材料制造设备及颗粒材料制造方法
US8459572B2 (en) Focusing particle concentrator with application to ultrafine particles
JP3184450B2 (ja) 粉体分級装置及び方法
EP3505489A1 (en) Single-particle capturing apparatus, single-particle capturing system, and method for capturing single-particle
Morimoto et al. Classification of ultra fine powder by a new pneumatic type classifier
US5934478A (en) Gas stream classifier and process for producing toner
US8215490B2 (en) Device for classifying particles and method for classifying particles
US8226332B2 (en) Liquid transporting method and classifying method
US9821343B2 (en) Particle sorting machine
Latham et al. Experimental measurements of the collection efficiencies of ice crystals in electric fields
JPS6345872B2 (ja)
Fukui et al. Effects of clean-air injection on particle-separation performance of novel cyclone with sintered metal cone
JP2011041904A (ja) 分級装置及び分級方法
EP0666114A2 (en) Gas current classifier and process for producing toner
Wang et al. Two dimensional liquid flow focusing
Gotoh et al. Improvement of the classification performance of a rectangular jet virtual impactor
JP2989018B2 (ja) 連続湿式向流分級装置
JPH03500741A (ja) 粒子を分級する方法および装置
Yoldi et al. Electrophoretic deposition of colloidal crystals assisted by hydrodynamic flows
Etkin Research on an aerodynamic particle separator (the EPS)
KR101782721B1 (ko) T자 채널 입자 분리 장치 및 이를 이용한 분리 방법
Fu et al. New size sorting technology for superconducting powders
JP3660956B2 (ja) 分級装置
Goo Numerical simulation of aerosol concentration at atmospheric pressure by a cascade of aerodynamic slit lenses
JPS627409A (ja) 懸濁粒子の沈降分離方法及びその装置

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010417

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees