JP7518592B2 - Fine particle manufacturing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、微粒子製造装置に関する。 The present invention relates to a microparticle manufacturing device.

微粒子の製造方法として、噴霧熱分解法を活用した微粒子製造装置が使用されている。噴霧熱分解装置は、被合成物(主に溶液)を、セラミックス製、金属製、耐熱レンガ製等の炉芯管の内部に噴霧し、被合成物を加熱処理して、粒子を製造する装置である。被合成物を加熱するための熱源には、内燃式としてガスバーナーが使用されるケースや、外熱式として電気ヒーターないしは熱風ヒーター等が使用されるケースがある。 A particle manufacturing device that utilizes spray pyrolysis is used as a method for manufacturing fine particles. A spray pyrolysis device is a device that sprays the material to be synthesized (mainly a solution) inside a furnace tube made of ceramics, metal, heat-resistant bricks, etc., and heat-treats the material to be synthesized to produce particles. The heat source for heating the material to be synthesized can be an internal combustion type, such as a gas burner, or an external heat type, such as an electric heater or hot air heater.

被合成物を炉芯管内に噴霧するため、噴霧装置(ノズルユニット)が設置される。ノズルは、ポンプ等で送りだされた溶液を圧縮空気と同時に先端から噴出してミスト化し、微小粒子を形成する。噴霧熱分解装置で主に用いられるノズルとしては、溶液ラインが1つ、圧縮空気ラインが1つの2流体ノズル、溶液ラインが1つ、圧縮空気ラインが2つの3流体ノズル、溶液ラインが2つ、圧縮空気ラインが2つの4流体ノズル等を用いることができ、製品の目標粒径や、目標生産量等に応じてこれらノズルを選定する。また溶液と圧縮空気の投入比率を調整することでも微小粒子の径をコントロールできる。これらノズルの先端には、樹脂製のパッキン部材が用いられることがある。 A spraying device (nozzle unit) is installed to spray the compound into the furnace tube. The nozzle sprays the solution delivered by a pump or the like from the tip together with compressed air, creating a mist and forming fine particles. The nozzles mainly used in spray pyrolysis devices include two-fluid nozzles with one solution line and one compressed air line, three-fluid nozzles with one solution line and two compressed air lines, and four-fluid nozzles with two solution lines and two compressed air lines. These nozzles are selected according to the target particle size of the product and the target production volume. The diameter of the fine particles can also be controlled by adjusting the input ratio of the solution and compressed air. A resin packing member may be used at the tip of these nozzles.

この微小粒子が炉芯管内で乾燥、焼成され、製品としての微粒子となる。微粒子の回収は、吸引ファンによって炉芯管内を負圧とし、バグフィルター等によって行う。目標の比重や粒度を得るため、処理条件として、処理時間および処理温度を制御する。 These microparticles are dried and sintered inside the furnace tube, becoming fine particles as the product. The fine particles are collected using a suction fan to create negative pressure inside the furnace tube and a bag filter or similar. To obtain the target specific gravity and particle size, the processing conditions include controlling the processing time and temperature.

微粒子製造装置は、長時間噴霧することで、ノズル先端のミスト噴出口周辺に原料溶液に起因した固着が発生する。この固着がミストを阻害し、正常な噴霧ができなくなるために、製品の粒径や密度がばらつく、といった問題が発生することがある。よって、この発生した固着の除去が必須となる。固着の除去方法としては、機械的に除去する方法、空気を用いて除去する方法、液体を用いて除去する方法等がある。 When spraying for a long period of time, particulate manufacturing equipment can cause adhesions caused by the raw material solution around the mist outlet at the tip of the nozzle. This adhesion can impede the mist and prevent normal spraying, which can cause problems such as variations in the particle size and density of the product. Therefore, it is essential to remove this adhesion. Methods for removing adhesions include mechanical removal, removal using air, and removal using liquid.

特許文献1には、ノズル端の中心側より液体を、該ノズル端外周と外筒部との間の気体通路より気体を、それぞれ噴射させるスプレーガンにおいて、上記外周部端の外周および端面部に掻取刃を回転または反転自在に設けて、ノズル端に付着した異物を取り除く技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technology for removing foreign matter adhering to the nozzle end of a spray gun that sprays liquid from the center of the nozzle end and gas from a gas passage between the outer periphery of the nozzle end and the outer cylinder, in which a scraping blade is provided on the outer periphery and end face of the outer periphery that can rotate or rotate freely to remove foreign matter adhering to the nozzle end.

特許文献2には、回転ドラム内に収容された被処理物に結合剤またはコーティング剤を噴霧するスプレー手段27と、回転ドラム内においてスプレー手段27と相対移動可能に設けられ、スプレー手段27のノズル26に接触してこれに付着した付着物を取り除くブラシ30と、このブラシ30の近傍に設けられ、取り除かれた付着物を収容する付着物吸引装置31とを有する、スプレー手段の噴霧口に付着した付着物を除去できる造粒コーティング装置が開示されている。 Patent Document 2 discloses a granulation coating device capable of removing adhesions that have adhered to the spray nozzle of the spray means, the device having a spray means 27 that sprays a binder or coating agent onto the workpiece contained in the rotating drum, a brush 30 that is provided within the rotating drum so as to be movable relative to the spray means 27 and that comes into contact with the nozzle 26 of the spray means 27 to remove adhesions that have adhered to it, and an adhesion suction device 31 that is provided near the brush 30 and collects the removed adhesions.

特開昭60-241956号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-241956 特開平7-246354号公報Japanese Patent Application Publication No. 7-246354

特許文献1記載の技術は、ノズル先端(頂点)部に固着が生じないノズルを使用しており、掻取刃は、その周囲に生じた固着を除去する機能しか有していない。すなわち、ノズル先端部に生じた固着を除去することはできない。噴霧熱分解法で用いられるノズルは、微細なミストを1本で大量に噴霧できるが、こういったノズルは、必ずしもノズル先端に固着が生じないという特徴を有しているとは限らないため、ノズル先端部の固着も除去する必要がある。また、掻取刃が常に噴霧口の近くに待機しているため、掻取刃を起点とした固着が生成してしまう。 The technology described in Patent Document 1 uses a nozzle that does not cause adhesion at the nozzle tip (apex), and the scraping blade only has the function of removing adhesion that occurs around it. In other words, it is not possible to remove adhesion that occurs at the nozzle tip. The nozzles used in the spray pyrolysis method can spray a large amount of fine mist with a single nozzle, but such nozzles do not necessarily have the characteristic of not causing adhesion at the nozzle tip, so it is necessary to remove adhesion at the nozzle tip as well. In addition, because the scraping blade is always waiting near the spray nozzle, adhesion occurs starting from the scraping blade.

また、特許文献2記載の技術は、ブラシがノズル全体に接触するため、ノズルの先端部も含めて固着の除去が可能である。しかしながら、噴霧熱分解法で用いられるノズルの先端部はデリケートな部材であるため、ブラシを直接接触させて固着の除去をすると、噴霧されるミストの状態が変化してしまう虞がある。また、特に、先端に樹脂製のパッキン部材を有する場合に、ブラシが直接このパッキン部材に接触すると、パッキン部材を傷つけ、正常な噴霧ができなくなる、パッキンの消耗が早まる等の影響を及ぼす。 In addition, in the technology described in Patent Document 2, the brush comes into contact with the entire nozzle, making it possible to remove adhesions from the nozzle tip as well. However, the tip of the nozzle used in the spray pyrolysis method is a delicate component, and so there is a risk that the state of the sprayed mist will change if the brush comes into direct contact with the nozzle to remove adhesions. In particular, if the tip of the nozzle has a resin packing member, direct contact with the brush can damage the packing member, preventing normal spraying and accelerating wear of the packing.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ノズルの先端部近傍の固着を直接的に除去できると共にノズルの先端部を傷つける虞が低減し、均質な粒子を安定的に製造できる微粒子製造装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and aims to provide a microparticle manufacturing device that can directly remove adhesions near the tip of the nozzle, reduce the risk of damaging the tip of the nozzle, and stably manufacture uniform particles.

(1)上記の目的を達成するため、本発明の微粒子製造装置は、原料の溶液を噴霧して加熱により微粒子を製造する微粒子製造装置であって、前記溶液を貯留する溶液タンクと、前記溶液タンクから供給された溶液を噴霧するノズルと、前記噴霧された溶液を加熱し微粒子を生成する炉芯管と、前記生成された微粒子を回収する回収装置と、前記ノズルに固着した固体を除去する固着除去機構と、を備え、前記固着除去機構は、前記ノズルに固着した固体に接触させ摺動させることで前記固体を除去するエッジ部と、前記エッジ部の動きを操作する操作部と、を備え、前記エッジ部は、前記ノズルからの前記溶液の噴霧を妨げない待機位置および前記ノズルの固着を除去する固着除去位置に相互に移動可能であり、前記エッジ部は、前記固着除去位置において前記ノズルの先端部に接触しないことを特徴としている。 (1) In order to achieve the above object, the microparticle manufacturing apparatus of the present invention is a microparticle manufacturing apparatus that manufactures microparticles by spraying a solution of raw materials and heating it, and is characterized in that it includes a solution tank that stores the solution, a nozzle that sprays the solution supplied from the solution tank, a furnace tube that heats the sprayed solution to generate microparticles, a recovery device that recovers the generated microparticles, and an adhesion removal mechanism that removes solids that have adhered to the nozzle, and the adhesion removal mechanism includes an edge portion that removes the solids that have adhered to the nozzle by contacting and sliding the edge portion against the solids, and an operating unit that operates the movement of the edge portion, and the edge portion is movable between a standby position that does not interfere with the spraying of the solution from the nozzle and an adhesion removal position that removes adhesion to the nozzle, and the edge portion does not come into contact with the tip of the nozzle at the adhesion removal position.

これにより、ノズルの先端部近傍の固着を直接的に除去できると共にノズルの先端部を傷つける虞が低減し、均質な粒子を安定的に製造できる。また、微粒子製造装置の使用時はエッジ部を待機位置に移動させることで、エッジ部を起点とした固着の生成を防ぐことができる。 This allows the adhesion near the tip of the nozzle to be directly removed and reduces the risk of damaging the tip of the nozzle, allowing for the stable production of homogeneous particles. In addition, by moving the edge to a standby position when using the microparticle production device, the formation of adhesion originating from the edge can be prevented.

(2)また、本発明の微粒子製造装置において、前記固着除去機構は、前記固着除去位置において、前記ノズルから噴出される液体を反射することで、前記固着を除去する反射部を備えることを特徴としている。これにより、ノズルから噴出される液体の反射を利用して固着除去ができ、固着の除去効果が高まり、均質な粒子をより安定的に製造できる。 (2) In addition, in the microparticle manufacturing device of the present invention, the adhesion removal mechanism is characterized by having a reflecting section that reflects the liquid ejected from the nozzle at the adhesion removal position to remove the adhesion. This allows adhesion removal to be performed by utilizing the reflection of the liquid ejected from the nozzle, improving the adhesion removal effect and enabling more stable production of homogeneous particles.

(3)また、本発明の微粒子製造装置において、前記反射部は、反射面が曲面、複数の平面、または曲面と平面の組み合わせで形成されていることを特徴としている。これにより、ノズルから噴出される液体の反射をノズルの所定の部分に集中させることができ、固着の除去効果がさらに高まる。 (3) In addition, in the microparticle manufacturing device of the present invention, the reflecting portion is characterized in that the reflecting surface is formed of a curved surface, multiple flat surfaces, or a combination of curved and flat surfaces. This allows the reflection of the liquid ejected from the nozzle to be concentrated on a specific part of the nozzle, further enhancing the effect of removing adhesions.

(4)また、本発明の微粒子製造装置において、前記固着除去機構は、前記固着除去位置において前記エッジ部が前記ノズルの先端部に接触することを防ぐノズル先端保護部を備えることを特徴としている。これにより、固着除去位置においてエッジ部または反射部をノズルの先端部と接触させない範囲で、十分に近づけることができる。 (4) In addition, in the microparticle manufacturing device of the present invention, the adhesion removal mechanism is characterized by having a nozzle tip protection part that prevents the edge part from contacting the tip part of the nozzle at the adhesion removal position. This allows the edge part or the reflecting part to be brought sufficiently close to the tip part of the nozzle at the adhesion removal position without contacting it.

(5)また、本発明の微粒子製造装置は、前記ノズルを保護する保護管をさらに備え、前記固着除去機構は、少なくとも一部が前記保護管内に配置されることを特徴としている。このように、ノズルを熱から保護する保護管内に固着除去機構の少なくとも一部を配置することで、固着除去機構も併せて熱から保護することができ、固着除去機構の熱による変形や破損を防ぐことができる。 (5) The microparticle manufacturing apparatus of the present invention further includes a protective tube that protects the nozzle, and at least a portion of the adhesion removal mechanism is disposed within the protective tube. In this way, by disposing at least a portion of the adhesion removal mechanism within the protective tube that protects the nozzle from heat, the adhesion removal mechanism can also be protected from heat, and deformation or damage to the adhesion removal mechanism due to heat can be prevented.

(6)また、本発明の微粒子製造装置において、前記操作部は、管内に冷却用の熱媒体を通す中空の管状に形成されていることを特徴としている。これにより、固着除去機構を熱から保護することができ、固着除去機構の熱による変形や破損を防ぐことができる。 (6) In addition, in the microparticle manufacturing device of the present invention, the operating section is formed in a hollow tube shape through which a heat transfer medium for cooling passes. This makes it possible to protect the adhesion removal mechanism from heat, and to prevent deformation or damage of the adhesion removal mechanism due to heat.

本発明の微粒子製造装置は、ノズルの先端部近傍の固着を直接的に除去できると共にノズルの先端部を傷つける虞が低減し、均質な粒子を安定的に製造できる。 The microparticle manufacturing device of the present invention can directly remove adhesions near the tip of the nozzle and reduce the risk of damaging the tip of the nozzle, allowing for the stable production of homogeneous particles.

本実施形態に係る微粒子製造装置の概略構成を示す概念図である。1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a fine particle production apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る微粒子製造装置の変形例の概略構成を示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a modified example of the fine particle production apparatus according to the present embodiment. 本実施形態に係る微粒子製造装置の変形例の概略構成を示す概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a modified example of the fine particle production apparatus according to the present embodiment. 固着除去機構のエッジ部周辺を示した正断面図である。FIG. 4 is a front cross-sectional view showing the periphery of an edge portion of the adhesion removal mechanism. 形状の異なるノズルに対する固着除去機構の変形例のエッジ部周辺を示した正断面図である。13 is a front cross-sectional view showing the periphery of an edge portion of a modified example of the adhesion removal mechanism for nozzles having different shapes. FIG. (a)から(d)、それぞれエッジ部が待機位置および固着除去位置にある状態を示す正断面図および平面図である。1A to 1D are a front cross-sectional view and a plan view showing a state in which the edge portion is in a standby position and an adhesion removal position, respectively. ノズルから噴出される液体を反射部で反射させている状態を示す概念図である。13 is a conceptual diagram showing a state in which liquid ejected from a nozzle is reflected by a reflecting portion. FIG. (a)から(d)、それぞれ反射部の形状の例を示す断面図である。5A to 5D are cross-sectional views showing examples of the shape of the reflecting portion. (a)から(c)、それぞれ実施例の固着除去機構の形状を示す平面図、正面図、および側面図である。1A to 1C are a plan view, a front view, and a side view, respectively, showing the shape of an adhesion removal mechanism according to an embodiment. 実施例の固着除去機構およびノズルの配置を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an arrangement of a adhesion removal mechanism and a nozzle in the embodiment.

本発明者らは、鋭意研究の結果、微粒子製造装置において、ノズルに固着した固体を除去する固着除去機構を、ノズルに固着した固体に接触させ摺動させることで固体を除去するエッジ部と、エッジ部の動きを操作する操作部により構成し、エッジ部はノズルからの溶液の噴霧を妨げない待機位置およびノズルの固着を除去する固着除去位置に相互に移動可能にして、固着除去位置においてノズルの先端部に接触しないようにすることで、ノズルの先端部近傍の固着を直接的に除去できると共にノズルの先端部を傷つける虞が低減し、均質な粒子を安定的に製造できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive research, the inventors have discovered that in a microparticle manufacturing device, a sticking removal mechanism for removing solids stuck to a nozzle is composed of an edge part that removes solids by contacting and sliding against solids stuck to the nozzle, and an operating part that operates the movement of the edge part, and the edge part is movable between a standby position that does not interfere with the spraying of the solution from the nozzle and a sticking removal position that removes sticking to the nozzle, and by not contacting the tip of the nozzle in the sticking removal position, it is possible to directly remove sticking near the tip of the nozzle, reduce the risk of damaging the tip of the nozzle, and stably manufacture homogeneous particles, thereby completing the present invention.

すなわち、本発明の微粒子製造装置は、原料の溶液を噴霧して加熱により微粒子を製造する微粒子製造装置であって、前記溶液を貯留する溶液タンクと、前記溶液タンクから供給された溶液を噴霧するノズルと、前記噴霧された溶液を加熱し微粒子を生成する炉芯管と、前記生成された微粒子を回収する回収装置と、前記ノズルに固着した固体を除去する固着除去機構と、を備え、前記固着除去機構は、前記ノズルに固着した固体に接触させ摺動させることで前記固体を除去するエッジ部と、前記エッジ部の動きを操作する操作部と、を備え、前記エッジ部は、前記ノズルからの前記溶液の噴霧を妨げない待機位置および前記ノズルの固着を除去する固着除去位置に相互に移動可能であり、前記エッジ部は、前記固着除去位置において前記ノズルの先端部に接触しない。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。 That is, the microparticle manufacturing device of the present invention is a microparticle manufacturing device that manufactures microparticles by spraying a solution of raw materials and heating it, and includes a solution tank that stores the solution, a nozzle that sprays the solution supplied from the solution tank, a furnace tube that heats the sprayed solution to generate microparticles, a recovery device that recovers the generated microparticles, and an adhesion removal mechanism that removes solids that have adhered to the nozzle, and the adhesion removal mechanism includes an edge portion that removes the solids that have adhered to the nozzle by contacting and sliding the edge portion against the solids, and an operating portion that operates the movement of the edge portion, and the edge portion is movable between a standby position that does not interfere with the spraying of the solution from the nozzle and an adhesion removal position that removes adhesion to the nozzle, and the edge portion does not come into contact with the tip of the nozzle at the adhesion removal position. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

[微粒子製造装置の構成]
図1は、本実施形態に係る微粒子製造装置の概略構成を示す概念図である。本実施形態に係る微粒子製造装置1は、溶液タンク10、ノズル20、炉芯管30、回収装置40、および固着除去機構50備える。
[Configuration of the fine particle manufacturing apparatus]
1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a fine particle production apparatus according to the present embodiment. The fine particle production apparatus 1 according to the present embodiment includes a solution tank 10, a nozzle 20, a furnace core tube 30, a recovery device 40, and a adhesion removal mechanism 50.

溶液タンク10は、原料の溶液を貯留する。原料は、被合成物を構成する元素を含む化合物であり、目的とする被合成物に応じて、例えば、無機塩、金属アルコキシド、金属酸化物等から適宜選択される。また、この原料を溶解する溶媒は、目的とする被合成物および原料に応じて、水、有機溶媒等から適宜選択される。原料の溶液は、原料および溶媒以外に、溶融温度、耐熱性、粒子強度等を調整するために、他の材料を添加してもよい。 The solution tank 10 stores a solution of raw materials. The raw materials are compounds containing the elements that make up the product to be synthesized, and are appropriately selected from, for example, inorganic salts, metal alkoxides, metal oxides, etc., depending on the target product to be synthesized. The solvent for dissolving the raw materials is appropriately selected from water, organic solvents, etc., depending on the target product to be synthesized and the raw materials. In addition to the raw materials and solvent, other materials may be added to the raw material solution to adjust the melting temperature, heat resistance, particle strength, etc.

溶液タンク10が貯留している原料の溶液は、ポンプ12を使用して、ノズル20に供給される。ポンプ12は、溶液および圧縮空気の圧力、流量、混合比等を調整することで、噴霧される溶液の液滴の平均粒子径を調整できる。また、溶液の濃度や粘度、溶液が噴霧されるノズル20の先端部の形状、大きさ等によっても噴霧される溶液の液滴の平均粒子径を調整できる。ノズル20に供給される原料の溶液の流量は、流量計14によって計測することができる。 The raw material solution stored in the solution tank 10 is supplied to the nozzle 20 using the pump 12. The pump 12 can adjust the average particle size of the droplets of the sprayed solution by adjusting the pressure, flow rate, mixing ratio, etc. of the solution and compressed air. The average particle size of the droplets of the sprayed solution can also be adjusted by the concentration and viscosity of the solution, and the shape and size of the tip of the nozzle 20 from which the solution is sprayed. The flow rate of the raw material solution supplied to the nozzle 20 can be measured by the flow meter 14.

後述するように、固着除去機構50が反射部56を備える場合、溶液タンク10とは別に、洗浄タンク16を備えることが好ましい。その場合、反射部56を使用して固着除去するときに、溶液タンク10と洗浄タンク16を付け替えてノズル20に供給する。または、溶液タンク10と洗浄タンク16の両方をノズル20に接続して、切り替えられるようにしてもよい。洗浄タンク16に貯留される洗浄用の液体は、水道水または蒸留水であることが好ましい。 As described below, when the adhesion removal mechanism 50 includes a reflecting unit 56, it is preferable to include a cleaning tank 16 in addition to the solution tank 10. In this case, when removing adhesion using the reflecting unit 56, the solution tank 10 and the cleaning tank 16 are switched and supplied to the nozzle 20. Alternatively, both the solution tank 10 and the cleaning tank 16 may be connected to the nozzle 20 so that they can be switched. The cleaning liquid stored in the cleaning tank 16 is preferably tap water or distilled water.

ノズル20は、溶液タンク10から供給された溶液を噴霧する。ノズル20は、溶液ラインが1つ、圧縮空気ラインが1つの2流体ノズル、溶液ラインが1つ、圧縮空気ラインが2つの3流体ノズル、溶液ラインが2つ、圧縮空気ラインが2つの4流体ノズル等を用いることができる。ノズル20は、製品となる微粒子の目標粒径や、目標生産量等に応じて選定される。 The nozzle 20 sprays the solution supplied from the solution tank 10. The nozzle 20 may be a two-fluid nozzle with one solution line and one compressed air line, a three-fluid nozzle with one solution line and two compressed air lines, or a four-fluid nozzle with two solution lines and two compressed air lines. The nozzle 20 is selected according to the target particle size of the microparticles that will become the product, the target production volume, etc.

ノズル20の先端部に樹脂製のパッキンを用いたノズル20を使用してもよい。本発明の固着除去機構50は、後述するように、エッジ部52がノズル20の先端部に接触しない構造となっているため、樹脂製のパッキンを用いたノズル20を使用しても、固着除去時にパッキンを傷つける虞を低減できる。 A nozzle 20 using a resin packing at the tip of the nozzle 20 may be used. As described below, the adhesion removal mechanism 50 of the present invention is structured so that the edge portion 52 does not come into contact with the tip of the nozzle 20. Therefore, even if a nozzle 20 using a resin packing is used, the risk of damaging the packing during adhesion removal can be reduced.

ノズル20を熱から保護するために、ノズル20を保護管で保護することが好ましい。また、保護管内には、熱を低減するための空気等の冷却溶媒を通すことがより好ましい。これにより、ノズル20の噴霧の精度を、安定させることができる。樹脂製のパッキンは熱に強くない場合があるため、そのような場合は、特に保護管を使用することが有効である。なお、保護管の外側に、さらに断熱材を使用してもよい。 To protect the nozzle 20 from heat, it is preferable to protect the nozzle 20 with a protective tube. It is also more preferable to pass a cooling solvent such as air through the protective tube to reduce heat. This makes it possible to stabilize the spray accuracy of the nozzle 20. Since resin packing may not be resistant to heat, it is particularly effective to use a protective tube in such cases. Note that a heat insulating material may also be used on the outside of the protective tube.

炉芯管30は、噴霧された溶液の液滴を加熱し微粒子を生成する。噴霧された溶液の液滴は、炉芯管30内で加熱され、溶媒が蒸発して溶質である原料が析出する。そして、熱分解や固相反応により被合成物の微粒子が生成される。この時、噴霧された溶液の一部は、ノズル20の先端部やその近傍に付着し、溶媒が蒸発して固着する。 The furnace core tube 30 heats the sprayed droplets of solution to generate fine particles. The sprayed droplets of solution are heated inside the furnace core tube 30, the solvent evaporates, and the solute raw material precipitates. Fine particles of the compound are then generated by thermal decomposition and solid-phase reaction. At this time, part of the sprayed solution adheres to the tip of the nozzle 20 or its vicinity, and the solvent evaporates and solidifies.

炉芯管30は、セラミックス、金属、耐熱レンガ等によって形成された加熱炉32の炉体の通路である。炉芯管30は、壁内、または外壁側に電気ヒーターや熱風ヒーターなどの加熱装置を有する外熱式の加熱炉32として構成されてもよいし、内壁側に加熱装置を有する内熱式の加熱炉32として構成されてもよい。また、ノズル20と共にガスバーナー等が使用される内燃式であってもよい。図1は、ヒーター34によって加熱する外熱式の加熱炉32を示している。 The furnace core tube 30 is a passageway of the furnace body of the heating furnace 32, which is made of ceramics, metal, heat-resistant bricks, etc. The furnace core tube 30 may be configured as an externally heated heating furnace 32 having a heating device such as an electric heater or hot air heater inside the wall or on the outer wall side, or as an internally heated heating furnace 32 having a heating device on the inner wall side. It may also be an internal combustion type in which a gas burner or the like is used together with the nozzle 20. Figure 1 shows an externally heated heating furnace 32 heated by a heater 34.

回収装置40は、生成された微粒子を回収する。微粒子の回収は、吸引ファン42によって炉芯管30内を負圧とし、回収装置40によって行う。回収装置40は、バグフィルター、サイクロン粉体回収機等を使用できる。 The recovery device 40 recovers the generated fine particles. The recovery of the fine particles is performed by the recovery device 40, which creates a negative pressure inside the furnace core tube 30 using the suction fan 42. The recovery device 40 can be a bag filter, a cyclone powder recovery machine, or the like.

固着除去機構50は、ノズル20に固着した固体を除去する。固着除去機構50は、金属、セラミック等により形成することができる。固着除去機構50の詳細は後述する。 The adhesion removal mechanism 50 removes solids that are adhered to the nozzle 20. The adhesion removal mechanism 50 can be made of metal, ceramic, etc. Details of the adhesion removal mechanism 50 will be described later.

図2および図3は、本実施形態に係る微粒子製造装置の変形例の概略構成を示す概念図である。図2は、ノズルの噴霧方向が下向きになっている微粒子製造装置の一例を示している。これ以外にも、噴霧方向は、横向き、斜め向きであってもよい。また、図3は、ノズルと共にガスバーナー36が使用される内燃式の加熱炉を使用した微粒子製造装置の一例を示している。このように、微粒子製造装置の構成は様々なものが考えられる。 Figures 2 and 3 are conceptual diagrams showing the schematic configuration of a modified example of a microparticle manufacturing device according to this embodiment. Figure 2 shows an example of a microparticle manufacturing device in which the spray direction of the nozzle is downward. The spray direction may also be horizontal or oblique. Figure 3 shows an example of a microparticle manufacturing device that uses an internal combustion heating furnace in which a gas burner 36 is used together with the nozzle. In this way, various configurations of the microparticle manufacturing device are possible.

[固着除去機構の構成]
図4は、固着除去機構50のエッジ部周辺を示した正断面図である。図4に示されるように、固着除去機構50は、エッジ部52、操作部54を備える。操作部54は、エッジ部52の動きを操作する。操作部54の基本的な操作は、操作部54の端部を操作軸の周りに回転させることである。これにより、エッジ部52が回転する。なお、操作部54の操作軸とは、図4に示されるように、ノズル20の噴霧方向、または長軸方向と概略平行に配置された操作部54の長軸方向の中心軸をいう。また、図4の操作部54、ノズル20等は、その一部のみを示している。
[Configuration of adhesion removal mechanism]
FIG. 4 is a front cross-sectional view showing the periphery of the edge portion of the adhesion removal mechanism 50. As shown in FIG. 4, the adhesion removal mechanism 50 includes an edge portion 52 and an operation portion 54. The operation portion 54 operates the movement of the edge portion 52. The basic operation of the operation portion 54 is to rotate the end portion of the operation portion 54 around the operation axis. This causes the edge portion 52 to rotate. Note that the operation axis of the operation portion 54 refers to the central axis of the operation portion 54 in the long axis direction, which is arranged approximately parallel to the spray direction of the nozzle 20 or the long axis direction, as shown in FIG. 4. Also, only a portion of the operation portion 54, the nozzle 20, etc. in FIG. 4 are shown.

エッジ部52は、ノズル20に固着した固体に接触させ摺動させることで固体を除去する。これにより、ノズル20の先端部22近傍の固着を直接的に除去できる。エッジ部52の固着した固体への接触および摺動の動作は、操作部54の端部を操作軸の周りに回転させることで行うことができる。なお、ノズル20の先端部22とは、図4に示されるように、ノズル20の一面から突出している噴霧口の部分をいうが、突出した噴霧口の一部が凹状に窪んでいてもよい。 The edge portion 52 comes into contact with and slides against solid matter adhering to the nozzle 20, thereby removing the solid matter. This allows for direct removal of adhesion near the tip portion 22 of the nozzle 20. The edge portion 52 can come into contact with and slide against the adhering solid matter by rotating the end of the operating portion 54 around the operating axis. Note that the tip portion 22 of the nozzle 20 refers to the part of the spray nozzle that protrudes from one side of the nozzle 20 as shown in Figure 4, but part of the protruding spray nozzle may be recessed.

図5は、形状の異なるノズル20に対する固着除去機構50の変形例のエッジ部周辺を示した正断面図である。図5に示される形状の固着除去機構50は、操作部54の端部を操作軸の周りに回転させることでエッジ部52を回転、摺動させてもよいが、固着除去機構50自体がノズル20の周囲を回転するように、操作部54を操作してもよい。このように、回転、摺動の操作は、固着除去機構50の形状に応じて異なっていてもよい。また、固着除去機構50は、図5に示されるように複数あってもよい。 Figure 5 is a front cross-sectional view showing the periphery of an edge portion of a modified adhesion removal mechanism 50 for a nozzle 20 of a different shape. The adhesion removal mechanism 50 of the shape shown in Figure 5 may rotate and slide the edge portion 52 by rotating the end of the operation unit 54 around an operation axis, but the operation unit 54 may also be operated so that the adhesion removal mechanism 50 itself rotates around the nozzle 20. In this way, the rotation and sliding operations may differ depending on the shape of the adhesion removal mechanism 50. Also, there may be multiple adhesion removal mechanisms 50 as shown in Figure 5.

図6(a)から(d)は、それぞれエッジ部52が待機位置および固着除去位置にある状態を示す正面図および平面図である。図6(a)から(d)に示されるように、エッジ部52は、ノズル20からの溶液の噴霧を妨げない待機位置((a)および(b))およびノズル20の固着を除去する固着除去位置((c)および(d))に相互に移動可能である。これにより、微粒子製造装置1の使用時はエッジ部52を待機位置に移動させることで、エッジ部52を起点とした固着の生成を防ぐことができる。この動作も、操作部54の端部を操作軸の周りに回転させることで行うことができる。 Figures 6(a) to (d) are front and plan views showing the edge portion 52 in the standby position and adhesion removal position, respectively. As shown in Figures 6(a) to (d), the edge portion 52 can be moved between the standby position ((a) and (b)), which does not prevent the solution from being sprayed from the nozzle 20, and the adhesion removal position ((c) and (d)), which removes adhesion to the nozzle 20. As a result, when the microparticle production device 1 is in use, the edge portion 52 can be moved to the standby position to prevent adhesion from occurring starting from the edge portion 52. This operation can also be performed by rotating the end of the operation portion 54 around the operation axis.

なお、待機位置および固着除去位置は、それぞれ所定の範囲であってもよい。すなわち、待機位置とは、ノズル20からの溶液の噴霧を妨げない範囲、固着除去位置とは、ノズル20の固着を除去する範囲を示していてもよい。したがって、待機位置は、図6(b)に示されるような固着除去位置から180度回転させた位置のみではなく、例えば、固着除去位置から90度回転させた位置から270度回転させた位置までの範囲、等であってもよい。また、固着除去位置は、図6(d)に示されるようなエッジ部52がノズル20の先端部22の真上の位置のみではなく、例えば、エッジ部52を摺動させる範囲、等であってもよい。 The standby position and the adhesion removal position may each be a predetermined range. That is, the standby position may be a range that does not prevent the solution from being sprayed from the nozzle 20, and the adhesion removal position may be a range in which adhesion of the nozzle 20 is removed. Therefore, the standby position is not limited to a position rotated 180 degrees from the adhesion removal position as shown in FIG. 6(b), but may be, for example, a range from a position rotated 90 degrees to a position rotated 270 degrees from the adhesion removal position. Also, the adhesion removal position is not limited to a position in which the edge portion 52 is directly above the tip portion 22 of the nozzle 20 as shown in FIG. 6(d), but may be, for example, a range in which the edge portion 52 slides.

エッジ部52は、固着除去位置においてノズル20の先端部22に接触しない。これにより、ノズル20の先端部22を傷つける虞が低減し、均質な粒子を安定的に製造できる。エッジ部52がノズル20の先端部22に接触しないにもかかわらず先端部22近傍の固着を摺動により除去できる理由は、先端部22近傍の固着は、溶液の噴霧方向に徐々に成長するからである。このように成長した固着は、先端部22に接触しない範囲で十分に近い距離にあるエッジ部52を摺動させることにより、エッジ部52に掻き出され除去される。エッジ部52とノズル20の先端部22との距離は、5mm以下であることが好ましく、3mm以下であることがより好ましい。なお、距離の下限は接触しないようにすればよいので特にないが、ノズル20の先端部22の保護の目的で余裕をもって制御するために、例えば、1mm以上とすることが好ましい。 The edge portion 52 does not contact the tip portion 22 of the nozzle 20 at the adhesion removal position. This reduces the risk of damaging the tip portion 22 of the nozzle 20, and allows for the stable production of homogeneous particles. The reason why adhesion near the tip portion 22 can be removed by sliding even though the edge portion 52 does not contact the tip portion 22 of the nozzle 20 is because the adhesion near the tip portion 22 gradually grows in the spray direction of the solution. The adhesion that has grown in this way is scraped out and removed by the edge portion 52 by sliding the edge portion 52, which is sufficiently close to the tip portion 22 without contacting it. The distance between the edge portion 52 and the tip portion 22 of the nozzle 20 is preferably 5 mm or less, and more preferably 3 mm or less. There is no particular lower limit to the distance as long as there is no contact, but it is preferable to set it to, for example, 1 mm or more in order to control it with a margin for the purpose of protecting the tip portion 22 of the nozzle 20.

エッジ部52がノズル20の先端部22に接触しないようにする構成としては、例えば、後述するノズル先端保護部58を備えていてもよいが、そのほかに、固着除去機構50の可動範囲を操作部54の操作軸の周りの回転のみに制限することで構成してもよい。 As a configuration for preventing the edge portion 52 from coming into contact with the tip portion 22 of the nozzle 20, for example, a nozzle tip protection portion 58 described below may be provided, but in addition, the movable range of the adhesion removal mechanism 50 may be limited to only rotation around the operating axis of the operating portion 54.

固着除去機構50は、ノズル20の固着除去位置において、ノズル20から噴出される液体を反射させることで固着を除去する反射部56を備えていることが好ましい。これにより、ノズル20から噴出される液体の反射を利用して固着除去ができ、固着の除去効果が高まり、均質な粒子をより安定的に製造できる。図7は、ノズル20から噴出される液体を反射部56で反射させている状態を示す概念図である。図7に示されるように、ノズル20から噴出される液体を反射部56で反射させることで、ノズル20の先端部22およびその近傍の固着をより確実に除去できる。なお、固着除去のためのノズル20からの液体の噴出は、微粒子を製造するための溶液の噴霧とは、噴出する液体の種類、圧力、流量等、異なる条件で行ってもよい。 The adhesion removal mechanism 50 preferably includes a reflecting portion 56 that reflects the liquid ejected from the nozzle 20 at the adhesion removal position of the nozzle 20 to remove adhesion. This allows the reflection of the liquid ejected from the nozzle 20 to be used to remove adhesion, increasing the adhesion removal effect and allowing homogeneous particles to be produced more stably. FIG. 7 is a conceptual diagram showing the state in which the liquid ejected from the nozzle 20 is reflected by the reflecting portion 56. As shown in FIG. 7, by reflecting the liquid ejected from the nozzle 20 by the reflecting portion 56, adhesion at the tip 22 of the nozzle 20 and its vicinity can be more reliably removed. Note that the ejection of the liquid from the nozzle 20 for adhesion removal may be performed under different conditions, such as the type, pressure, and flow rate of the ejected liquid, from the spraying of the solution for producing fine particles.

反射部56は、反射面が曲面、複数の平面、または曲面と平面の組み合わせで形成されていることが好ましい。これにより、ノズルから噴出される液体の反射をノズルの所定の部分に集中させることができ、固着の除去効果がさらに高まる。図8(a)から(d)は、それぞれ反射部56の形状の例を示す断面図である。なお、図8(a)から(d)に示される例では、エッジ部52と反射部56が一体に形成されているが、別々に形成されていてもよいし、エッジ部52と反射部56とが、固着除去機構50の別の箇所に形成されていてもよい。また、図7および図8は反射部56を接続している部分の操作部54が管状部材で形成されているが、この部分はどのような形状でもよく、例えば、板状部材、中空でない柱状部材などを使用してもよい。 It is preferable that the reflecting surface of the reflecting portion 56 is formed of a curved surface, multiple flat surfaces, or a combination of curved and flat surfaces. This allows the reflection of the liquid ejected from the nozzle to be concentrated on a specific part of the nozzle, further enhancing the effect of removing adhesion. Figures 8(a) to (d) are cross-sectional views showing examples of the shape of the reflecting portion 56. In the example shown in Figures 8(a) to (d), the edge portion 52 and the reflecting portion 56 are formed integrally, but they may be formed separately, or the edge portion 52 and the reflecting portion 56 may be formed in different parts of the adhesion removal mechanism 50. In addition, in Figures 7 and 8, the operating portion 54 that connects the reflecting portion 56 is formed of a tubular member, but this portion may have any shape, and for example, a plate-shaped member, a solid columnar member, etc. may be used.

固着除去機構50は、固着除去位置においてエッジ部52がノズル20の先端部22に接触することを防ぐノズル先端保護部58を備えていることが好ましい。これにより、固着除去位置においてエッジ部52または反射部56をノズル20の先端部22と接触させない範囲で、十分に近づけることができる。エッジ部52と反射部56が一体に形成されている場合、ノズル先端保護部58を備えていることで、エッジ部52だけでなく反射部56もノズル20の先端部22に接触することを防ぐことができる。エッジ部52と反射部56が固着除去機構50の別の箇所に形成されている場合、ノズル先端保護部58は、エッジ部52がノズル20の先端部22に接触することを防ぐためのノズル先端保護部と反射部56がノズル20の先端部22に接触することを防ぐためのノズル先端保護部の両方を備えていることが好ましい。また、ノズル先端保護部58は、ノズル20と接する面が円弧上の凸曲面になっていることが好ましい。これにより、固着除去機構50の操作軸の周りでの回転をスムーズにすることができる。 It is preferable that the adhesion removal mechanism 50 is provided with a nozzle tip protection part 58 that prevents the edge part 52 from contacting the tip part 22 of the nozzle 20 at the adhesion removal position. This allows the edge part 52 or the reflecting part 56 to be brought sufficiently close to the tip part 22 of the nozzle 20 without contacting the tip part 22 of the nozzle 20 at the adhesion removal position. When the edge part 52 and the reflecting part 56 are integrally formed, the nozzle tip protection part 58 can prevent not only the edge part 52 but also the reflecting part 56 from contacting the tip part 22 of the nozzle 20. When the edge part 52 and the reflecting part 56 are formed at different positions of the adhesion removal mechanism 50, it is preferable that the nozzle tip protection part 58 has both a nozzle tip protection part for preventing the edge part 52 from contacting the tip part 22 of the nozzle 20 and a nozzle tip protection part for preventing the reflecting part 56 from contacting the tip part 22 of the nozzle 20. In addition, it is preferable that the surface of the nozzle tip protection part 58 that contacts the nozzle 20 is a convex curved surface on a circular arc. This allows smooth rotation of the adhesion removal mechanism 50 around the operating axis.

固着除去機構50がノズル先端保護部58を備えている場合、固着除去機構50の動作は、操作軸の周りの回転のみに制限しなくても、固着除去位置においてエッジ部52がノズル20の先端部22に接触することがなくなるため、操作軸方向の所定の範囲に移動する動作が可能となるように構成してもよい。このような構成にすることで、操作軸の周りの回転だけではエッジ部52または反射部56がノズル20の先端部22に接触する可能性のある形状にすることもできるようになる。例えば、反射部56の反射面の形状を曲面で形成しつつ、反射面をノズル20の先端部22により近づけることが可能となる。 When the adhesion removal mechanism 50 is equipped with a nozzle tip protection part 58, the operation of the adhesion removal mechanism 50 does not have to be limited to rotation around the operation axis, and since the edge part 52 will not come into contact with the tip part 22 of the nozzle 20 at the adhesion removal position, it may be configured to be able to move within a predetermined range in the operation axis direction. With such a configuration, it is possible to form a shape in which the edge part 52 or the reflecting part 56 may come into contact with the tip part 22 of the nozzle 20 by rotation around the operation axis alone. For example, it is possible to form the shape of the reflecting surface of the reflecting part 56 as a curved surface, while bringing the reflecting surface closer to the tip part 22 of the nozzle 20.

微粒子製造装置1は、ノズル20を保護する保護管60をさらに備え、固着除去機構50は、少なくとも一部が保護管60内に配置されることが好ましい。このように、ノズル20を熱から保護する保護管60内に固着除去機構50の少なくとも一部を配置することで、固着除去機構50も併せて熱から保護することができ、固着除去機構50の熱による変形や破損を防ぐことができる。固着除去機構50が熱により変形や破損をすると、固着除去時にノズル20の先端部22を傷つける虞が生じる。 The microparticle manufacturing device 1 further includes a protective tube 60 that protects the nozzle 20, and it is preferable that at least a portion of the adhesion removal mechanism 50 is disposed within the protective tube 60. In this way, by disposing at least a portion of the adhesion removal mechanism 50 within the protective tube 60 that protects the nozzle 20 from heat, the adhesion removal mechanism 50 can also be protected from heat, and deformation or damage of the adhesion removal mechanism 50 due to heat can be prevented. If the adhesion removal mechanism 50 is deformed or damaged due to heat, there is a risk that the tip 22 of the nozzle 20 will be damaged during adhesion removal.

操作部54は、管内に冷却用の熱媒体を通す中空の管状に形成されていることが好ましい。これにより、固着除去機構50を熱から保護することができ、固着除去機構50の熱による変形や破損を防ぐことができる。冷却用の熱媒体は空気、水などを使用することができる。空気を使用する場合は、そのまま炉芯管30内に放出することができ、操作部54の構造を簡易にすることができる。水などの液体を使用する場合は、冷却効果を大きくすることができる。水などの液体を使用する場合は、炉芯管30内に放出させないで、炉芯管30外に戻す構成、または、循環させる構成にすることが好ましい。 The operating unit 54 is preferably formed as a hollow tube through which a heat transfer medium for cooling passes. This can protect the adhesion removal mechanism 50 from heat, and can prevent deformation or damage of the adhesion removal mechanism 50 due to heat. Air, water, etc. can be used as the heat transfer medium for cooling. When air is used, it can be released directly into the furnace core tube 30, and the structure of the operating unit 54 can be simplified. When a liquid such as water is used, the cooling effect can be increased. When a liquid such as water is used, it is preferable to return the liquid to the outside of the furnace core tube 30 or to circulate the liquid rather than releasing it into the furnace core tube 30.

[実施例]
図9の(a)から(c)は、それぞれ実施例の固着除去機構の形状を示す平面図、正面図、および側面図である。なお、図9の(b)および(c)は、固着除去機構の操作部の長軸方向の長さを省略している。SUS316L製のパイプおよび板状部材を使用して、図9に示される形状に加工して、実施例の固着除去機構を製作した。実施例の固着除去機構は、回転させたときにエッジ部の下端がノズルの先端部から3mm離れた位置を通過するように、以下の実証で使用するノズルの形状に合わせて製作した。
[Example]
9A to 9C are a plan view, a front view, and a side view, respectively, showing the shape of the adhesion removal mechanism of the embodiment. In addition, in FIG. 9B and FIG. 9C, the length of the operation part of the adhesion removal mechanism in the longitudinal direction is omitted. The adhesion removal mechanism of the embodiment was manufactured by using a pipe and a plate-shaped member made of SUS316L and processing them into the shape shown in FIG. 9. The adhesion removal mechanism of the embodiment was manufactured to match the shape of the nozzle used in the following demonstration so that the lower end of the edge part passes a position 3 mm away from the tip of the nozzle when rotated.

製作した実施例の固着除去機構を用いて、図3に示す噴霧熱分解装置を使用し、効果の実証を行った。噴霧口に樹脂製のパッキンを使用した3流体ノズルを燃焼管(炉芯管)下部に設置し、固着除去機構を3流体ノズルと併行に挿入し設置した。図10は、実施例の固着除去機構およびノズルの配置を示す断面図である。固着除去機構は、図10のように、ノズルの周囲に設けた保護管の内側に設置し、保護管の内部にはノズルおよび固着除去機構を保護するための冷却エアを導入した。また、保護管の外面には、断熱材を配置した。被合成物を加熱するための熱源には、ガスバーナーを用いた。また、固着除去機構は、保護管の下面で保持した。 The effectiveness of the adhesion removal mechanism of the embodiment was demonstrated using the spray pyrolysis device shown in Figure 3. A three-fluid nozzle with a resin packing at the spray nozzle was installed at the bottom of the combustion tube (furnace core tube), and the adhesion removal mechanism was inserted and installed in parallel with the three-fluid nozzle. Figure 10 is a cross-sectional view showing the arrangement of the adhesion removal mechanism and nozzle of the embodiment. As shown in Figure 10, the adhesion removal mechanism was installed inside a protective tube provided around the nozzle, and cooling air was introduced into the protective tube to protect the nozzle and adhesion removal mechanism. Insulation material was also placed on the outer surface of the protective tube. A gas burner was used as the heat source for heating the compound. The adhesion removal mechanism was also held by the underside of the protective tube.

次に、蒸留水1リットルに硝酸アルミニウムを0.04mоl、オルトケイ酸テトラエチルを0.16mоl溶解したアルミニウムおよびケイ素の混合水溶液を準備し、溶液タンクに投入した。そして、投入された水溶液をポンプにより、3流体ノズルを介してミスト状に噴霧し、内部温度1000℃の反応部(炉芯管)を通過させた。その後、回収装置(バグフィルター)を用いて粒子を回収した。 Next, a mixed aqueous solution of aluminum and silicon was prepared by dissolving 0.04 mol of aluminum nitrate and 0.16 mol of tetraethyl orthosilicate in 1 liter of distilled water, and was poured into the solution tank. The poured aqueous solution was then sprayed into a mist form through a three-fluid nozzle using a pump, and passed through a reaction section (furnace tube) with an internal temperature of 1000°C. The particles were then collected using a collection device (bag filter).

噴霧時間は計6時間とし、固着除去機構を使用しない場合と、1時間毎に、原料溶液から洗浄液(蒸留水)に切り替えて3分経過した後、固着除去機構を固着除去位置に移動し、固着除去機構の摺動操作を30秒行った場合とで、ノズル先端の状態を比較した。その結果、固着除去機構を使用しない場合ではノズル先端に固着が確認された。これに対し、1時間毎に固着除去機構を操作した場合では、固着が確認されなかった。また、1時間毎に固着除去機構を操作した場合のノズルの先端部には、傷等の不具合は見られなかった The spraying time was 6 hours in total, and the condition of the nozzle tip was compared when the adhesion removal mechanism was not used and when the mechanism was moved to the adhesion removal position after 3 minutes had passed after switching from the raw solution to the cleaning solution (distilled water) every hour and the mechanism was slid for 30 seconds. As a result, adhesion was confirmed at the nozzle tip when the adhesion removal mechanism was not used. In contrast, no adhesion was confirmed when the adhesion removal mechanism was operated every hour. Furthermore, no defects such as scratches were found at the nozzle tip when the adhesion removal mechanism was operated every hour.

以上の結果から、本発明の微粒子製造装置は、ノズルの先端部近傍の固着を直接的に除去できると共にノズルの先端部を傷つける虞が低減し、均質な粒子を安定的に製造できる微粒子製造装置である。 From the above results, the microparticle manufacturing device of the present invention is capable of directly removing adhesions near the tip of the nozzle, while reducing the risk of damaging the tip of the nozzle, and is capable of stably manufacturing homogeneous particles.

1 微粒子製造装置
10 溶液タンク
12 ポンプ
14 流量計
16 洗浄タンク
20 ノズル
22 先端部
30 炉芯管
32 加熱炉
34 ヒーター
36 ガスバーナー
40 回収装置
42 吸引ファン
50 固着除去機構
52 エッジ部
54 操作部
56 反射部
58 ノズル先端保護部
60 保護管
Reference Signs List 1 Fine particle manufacturing device 10 Solution tank 12 Pump 14 Flow meter 16 Cleaning tank 20 Nozzle 22 Tip portion 30 Furnace core tube 32 Heating furnace 34 Heater 36 Gas burner 40 Recovery device 42 Suction fan 50 Adhesion removal mechanism 52 Edge portion 54 Operation portion 56 Reflection portion 58 Nozzle tip protection portion 60 Protection tube

Claims (6)

原料の溶液を噴霧して加熱により微粒子を製造する微粒子製造装置であって、
前記溶液を貯留する溶液タンクと、
前記溶液タンクから供給された溶液を噴霧するノズルと、
前記噴霧された溶液を加熱し微粒子を生成する炉芯管と、
前記生成された微粒子を回収する回収装置と、
前記ノズルに固着した固体を除去する固着除去機構と、を備え、
前記固着除去機構は、前記ノズルに固着した固体に接触させ摺動させることで前記固体を除去するエッジ部と、前記エッジ部の動きを操作する操作部と、を備え、
前記エッジ部は、前記ノズルからの前記溶液の噴霧を妨げない待機位置および前記ノズルの固着を除去する固着除去位置に相互に移動可能であり、
前記エッジ部は、前記固着除去位置において前記ノズルの先端部に接触しないことを特徴とする微粒子製造装置。
A microparticle manufacturing apparatus for manufacturing microparticles by spraying a raw material solution and heating the solution,
A solution tank for storing the solution;
a nozzle for spraying the solution supplied from the solution tank;
a furnace core tube for heating the atomized solution to generate fine particles;
A recovery device for recovering the generated fine particles;
a solid removal mechanism for removing solid matter adhering to the nozzle,
the adhesion removal mechanism includes an edge portion that comes into contact with and slides against a solid object adhered to the nozzle to remove the solid object, and an operation portion that operates a movement of the edge portion;
the edge portion is movable between a standby position where the edge portion does not hinder the spraying of the solution from the nozzle and an adhesion removal position where the edge portion removes adhesion of the nozzle;
The apparatus for producing fine particles, wherein the edge portion does not contact the tip portion of the nozzle at the adhesion removal position.
前記固着除去機構は、前記固着除去位置において前記ノズルから噴出される液体を反射させることで前記固着を除去する反射部を備えることを特徴とする請求項1記載の微粒子製造装置。 The microparticle manufacturing device according to claim 1, characterized in that the adhesion removal mechanism includes a reflecting section that removes the adhesion by reflecting the liquid ejected from the nozzle at the adhesion removal position. 前記反射部は、反射面が曲面、複数の平面、または曲面と平面の組み合わせで形成されていることを特徴とする請求項2記載の微粒子製造装置。 The microparticle manufacturing device according to claim 2, characterized in that the reflecting surface of the reflecting section is formed as a curved surface, a plurality of flat surfaces, or a combination of curved and flat surfaces. 前記固着除去機構は、前記固着除去位置において前記エッジ部が前記ノズルの先端部に接触することを防ぐノズル先端保護部を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の微粒子製造装置。 The microparticle manufacturing device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the adhesion removal mechanism is provided with a nozzle tip protection part that prevents the edge part from contacting the tip part of the nozzle at the adhesion removal position. 前記微粒子製造装置は、前記ノズルを保護する保護管をさらに備え、
前記固着除去機構は、少なくとも一部が前記保護管内に配置されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の微粒子製造装置。
The microparticle manufacturing apparatus further includes a protective tube for protecting the nozzle,
5. The apparatus for producing fine particles according to claim 1, wherein at least a portion of the adhesion removal mechanism is disposed inside the protective tube.
前記操作部は、管内に冷却用の熱媒体を通す中空の管状に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の微粒子製造装置。 The microparticle manufacturing device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the operating section is formed in a hollow tube shape through which a heat transfer medium for cooling passes.
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