JPH0683799B2 - 粒子荷電装置 - Google Patents
粒子荷電装置Info
- Publication number
- JPH0683799B2 JPH0683799B2 JP571786A JP571786A JPH0683799B2 JP H0683799 B2 JPH0683799 B2 JP H0683799B2 JP 571786 A JP571786 A JP 571786A JP 571786 A JP571786 A JP 571786A JP H0683799 B2 JPH0683799 B2 JP H0683799B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- electric field
- electrode
- charge
- charging device
- 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.)
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- Electrostatic Separation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はセメント工業、薬品工業、セラミックス工
業、化学工業、その他の粉体粒子を扱う産業分野におい
て用いられる粒子荷電装置に関するものである。
業、化学工業、その他の粉体粒子を扱う産業分野におい
て用いられる粒子荷電装置に関するものである。
従来の技術 従来この種の装置はすでに多数のものが周知されてお
り、このため図示は省略するが一般的な一例を述べれ
ば、正又は負の単極性コロナ放電による衝突荷電による
ものが多く用いられている。この装置は曲率半径の小さ
な、例えば針状の電極と、曲率半径の大きな、例えば平
板状の電極とを対向させて設け、これに適当な直流電圧
を印加すると、針状の電極の先端における局部的な絶縁
破壊によるコロナが発生し、正又は負のイオン流が生成
される。そしてこのイオンが両電極間に存在する粉体粒
子と衝突して、粉体が帯電させられるようになつてい
る。
り、このため図示は省略するが一般的な一例を述べれ
ば、正又は負の単極性コロナ放電による衝突荷電による
ものが多く用いられている。この装置は曲率半径の小さ
な、例えば針状の電極と、曲率半径の大きな、例えば平
板状の電極とを対向させて設け、これに適当な直流電圧
を印加すると、針状の電極の先端における局部的な絶縁
破壊によるコロナが発生し、正又は負のイオン流が生成
される。そしてこのイオンが両電極間に存在する粉体粒
子と衝突して、粉体が帯電させられるようになつてい
る。
発明が解決しようとする問題点 上記従来の帯電は理論的には粒子半径の２乗とコロナ電
界強度に比例した電荷を与えることができるが、次のよ
うな難点を有している。
界強度に比例した電荷を与えることができるが、次のよ
うな難点を有している。
（Ａ）帯電した粉体は直流的なコロナ電界中に存在する
ため電気的なクーロン力の作用で、対向して設けられて
いる曲率半径の大きい電極の方へ偏向し、そこに沈着す
る。この現象は電荷を多く有する粒子ほどその影響が大
きい。
ため電気的なクーロン力の作用で、対向して設けられて
いる曲率半径の大きい電極の方へ偏向し、そこに沈着す
る。この現象は電荷を多く有する粒子ほどその影響が大
きい。
（Ｂ）帯電させられる粒子が電気抵抗の大きいものであ
る場合、上記の沈着した層をコロナ電流を通過すること
により、その粉体層内部で絶縁破壊が生じ、コロナ放電
極とは逆極性の放電、いわゆる逆電離が発生し、粒子の
電荷が中和される。
る場合、上記の沈着した層をコロナ電流を通過すること
により、その粉体層内部で絶縁破壊が生じ、コロナ放電
極とは逆極性の放電、いわゆる逆電離が発生し、粒子の
電荷が中和される。
（Ｃ）コロナ放電による荷電に際し、粒子の空間濃度が
密になるにつれて、粒子の得る帯電量は理論値より小さ
くなる。これはその空間における高濃度粒子の相互干渉
作用によるものである。
密になるにつれて、粒子の得る帯電量は理論値より小さ
くなる。これはその空間における高濃度粒子の相互干渉
作用によるものである。
（Ｄ）さらに、上記のような空間的な高濃度状態にあつ
ては、そのさえぎり効果によりすべての粒子に充分なイ
オンシヤワーが浴せられず、充分なイオン衝突帯電が得
られない。
ては、そのさえぎり効果によりすべての粒子に充分なイ
オンシヤワーが浴せられず、充分なイオン衝突帯電が得
られない。
以上のように直流コロナ放電を利用した粒子荷電装置で
は、多量の粉体にそれぞれ電荷を与え、かつその荷電装
置の内部に付着させずに、充分に電荷を持つたものを吐
出させることは容易ではない。
は、多量の粉体にそれぞれ電荷を与え、かつその荷電装
置の内部に付着させずに、充分に電荷を持つたものを吐
出させることは容易ではない。
この発明はこのような問題を解決するためになされたも
ので、その目的は、 （ａ）直流電界によるコロナ放電を利用しないですみ、 （ｂ）イオン流を空間的に流すことなく、 （ｃ）すべての粒子に荷電の機会をほぼ均一に与えるこ
とができ、 （ｄ）凝集粒子を解きほぐし、電気的な分散効果を与え
ることができ、 （ｅ）前記のような粒子の電極への付着を大巾に少くさ
せることができ、 （ｆ）殆んど確実に電荷を得たもののみを吐出させる （ｇ）ことのできる粒子荷電装置を提供することであ
る。
ので、その目的は、 （ａ）直流電界によるコロナ放電を利用しないですみ、 （ｂ）イオン流を空間的に流すことなく、 （ｃ）すべての粒子に荷電の機会をほぼ均一に与えるこ
とができ、 （ｄ）凝集粒子を解きほぐし、電気的な分散効果を与え
ることができ、 （ｅ）前記のような粒子の電極への付着を大巾に少くさ
せることができ、 （ｆ）殆んど確実に電荷を得たもののみを吐出させる （ｇ）ことのできる粒子荷電装置を提供することであ
る。
問題点を解決するための手段 この発明を実施例を示す図面について述べると、第１図
〜第６図において、絶縁被覆１を有する線状電極２の複
数を平行に設け、かつその相互を接続して電極群３を形
成し、該電極群３の少なくとも二組を重合させ、各組の
線状電極２を互に交叉させ、該電極群３間に交流電源４
を接続して電界マトリクス５を形成し、該電界マトリク
ス５の、前記重合方向の一側に誘電体板６を設けたこと
を特徴とする粒子荷電装置である。
〜第６図において、絶縁被覆１を有する線状電極２の複
数を平行に設け、かつその相互を接続して電極群３を形
成し、該電極群３の少なくとも二組を重合させ、各組の
線状電極２を互に交叉させ、該電極群３間に交流電源４
を接続して電界マトリクス５を形成し、該電界マトリク
ス５の、前記重合方向の一側に誘電体板６を設けたこと
を特徴とする粒子荷電装置である。
作用 第３図において、矢印A7方向からこの電界マトリクス５
に供給される粒子７、あるいは予めこの電界マトリクス
５上におかれている粒子７についてみると、まず線状電
極２上に落下した粒子７、あるいはその上にあつた粒子
７は、絶縁被覆され、かつ電圧を印加されている線状電
極２と接触したことにより、若干の電荷の移動が起る。
に供給される粒子７、あるいは予めこの電界マトリクス
５上におかれている粒子７についてみると、まず線状電
極２上に落下した粒子７、あるいはその上にあつた粒子
７は、絶縁被覆され、かつ電圧を印加されている線状電
極２と接触したことにより、若干の電荷の移動が起る。
そして一旦上記のようにして電荷を有すると、この粒子
７は、第２図及び第３図に示すような電界マトリクス５
のもたらす電気力線８の、電気力学的な作用で振動させ
られ、かつそれによる遠心力で浮上し、電気力線８に沿
つて流動化する。そして跳躍運動をくり返し、そのため
に線状電極２とくり返し接触し、これにより最終的な飽
和値まで電荷を帯びる。
７は、第２図及び第３図に示すような電界マトリクス５
のもたらす電気力線８の、電気力学的な作用で振動させ
られ、かつそれによる遠心力で浮上し、電気力線８に沿
つて流動化する。そして跳躍運動をくり返し、そのため
に線状電極２とくり返し接触し、これにより最終的な飽
和値まで電荷を帯びる。
次に、前記誘電体板６上に落下した粒子７、又はそこに
置かれていた粒子７は、誘電体板６との接触帯電も加わ
り、電界マトリクス５の電界内の誘電体６に接したこと
により効果的な初期帯電を期待できる。そして、一旦僅
かでも帯電した粒子７は、電界マトリクス５の発生する
電気力線８により電気力学的に振動させられ、以後上記
の線状電極２上に落下した粒子７と同様の挙動をし、充
分に帯電させられる。
置かれていた粒子７は、誘電体板６との接触帯電も加わ
り、電界マトリクス５の電界内の誘電体６に接したこと
により効果的な初期帯電を期待できる。そして、一旦僅
かでも帯電した粒子７は、電界マトリクス５の発生する
電気力線８により電気力学的に振動させられ、以後上記
の線状電極２上に落下した粒子７と同様の挙動をし、充
分に帯電させられる。
実施例 前記電極群３は少なくともその二組を重合させるが、そ
れは単に重ね合せても差支えはないが、好ましくは第１
図等に示すように互に織り合わされていることである。
なお前記絶縁被覆１の一例をあげればポリエチレン等で
ある。又電界マトリクス５は第６図に示すように筒状に
形成されてもよく、この場合誘電体板６は同様に筒状に
形成される。
れは単に重ね合せても差支えはないが、好ましくは第１
図等に示すように互に織り合わされていることである。
なお前記絶縁被覆１の一例をあげればポリエチレン等で
ある。又電界マトリクス５は第６図に示すように筒状に
形成されてもよく、この場合誘電体板６は同様に筒状に
形成される。
なお誘電体板６は通常の誘電体を用いる外特にセラミツ
クス板を用いてもよく、この発明において誘電体板６と
はセラミツクス板を含むものである。又この誘電体板６
は好ましくは前記線状電極２の絶縁被覆１と接して設け
られていることであるが、これは接していなくても差支
えはなく、実用的に電界マトリクス５の生じる電界内に
設けられていればよい。又この装置は第４図に示すよう
に傾斜させて用いてもよく、又図示は省略するが、傾斜
せずに気流中において用いても差支えはない。
クス板を用いてもよく、この発明において誘電体板６と
はセラミツクス板を含むものである。又この誘電体板６
は好ましくは前記線状電極２の絶縁被覆１と接して設け
られていることであるが、これは接していなくても差支
えはなく、実用的に電界マトリクス５の生じる電界内に
設けられていればよい。又この装置は第４図に示すよう
に傾斜させて用いてもよく、又図示は省略するが、傾斜
せずに気流中において用いても差支えはない。
次に、この発明の装置を用いた実験において、次のよう
な成積が得られた。
な成積が得られた。
（１）直径約140ミクロンのポリエチレン粒子（誘電率
４、３）を6KV（60HZ）の交流電圧が印加されている電
界マトリクス５上に落下させ、排出される粒子の帯電量
を、交流平行電界法によつてその振動振巾から計測する
と、その最頻帯帯電量（平均帯電量）は、６×10-3（ク
ーロン）であり、これは同一粒子を5KV/cmのコロナ電界
法によつてイオン衝突させた場合の理論的飽和帯電量を
上まわつている。
４、３）を6KV（60HZ）の交流電圧が印加されている電
界マトリクス５上に落下させ、排出される粒子の帯電量
を、交流平行電界法によつてその振動振巾から計測する
と、その最頻帯帯電量（平均帯電量）は、６×10-3（ク
ーロン）であり、これは同一粒子を5KV/cmのコロナ電界
法によつてイオン衝突させた場合の理論的飽和帯電量を
上まわつている。
しかも傾斜して形成されたこの発明の装置の上部から供
給された粒子は、下部に流れ落ちる間に電界マトリクス
上を滑りながら落ちてゆき、下部から排出される際、無
電荷粒子は存在しなかつた。
給された粒子は、下部に流れ落ちる間に電界マトリクス
上を滑りながら落ちてゆき、下部から排出される際、無
電荷粒子は存在しなかつた。
（２）直径70ミクロンのガラスビーズ、直径30ミクロン
の石松子についても同様の実験を行い、それぞれ2.7×1
0-13（クーロン）と、２×10-14（クーロン）の平均的
帯電量を得、いずれも上述の5KV/cmのコロナ電界による
イオン衝突飽和帯電量を上まわつた値であることを認め
た。
の石松子についても同様の実験を行い、それぞれ2.7×1
0-13（クーロン）と、２×10-14（クーロン）の平均的
帯電量を得、いずれも上述の5KV/cmのコロナ電界による
イオン衝突飽和帯電量を上まわつた値であることを認め
た。
このような大きな帯電量の粒子は、直流コロナ放電では
獲得することが困難であつたものである。
獲得することが困難であつたものである。
発明の効果 この発明は前記のように構成され、電極群の少くとも二
組を重合させ、各組の線状電極を互に絶縁して交叉さ
せ、該電極群間に交流電源を接続して形成された電界マ
トリクスの、前記重合方向の一側に誘電体板を設けたこ
とにより、直流電界によるコロナ放電を利用しないです
み、このため逆電離トラブルの恐れをなくすことができ
る。
組を重合させ、各組の線状電極を互に絶縁して交叉さ
せ、該電極群間に交流電源を接続して形成された電界マ
トリクスの、前記重合方向の一側に誘電体板を設けたこ
とにより、直流電界によるコロナ放電を利用しないです
み、このため逆電離トラブルの恐れをなくすことができ
る。
又、多量の粒子にほぼ確実に電荷を与えることができ
る。
る。
又凝集粒子を解きほぐし、電気的な分散効果を与えるこ
とができる。
とができる。
又粒子の、電極への付着は大巾に少くさせることができ
る。
る。
第１図〜第５図は、この発明の実施例を示すもので、第
１図は粒子荷電装置の平面図、第２図は第１図の部分の
拡大図、第３図は粒子荷電装置の作用を説明する図、第
４図は同装置を傾斜した場合の作用を説明する図、第５
図は同装置を傾斜して用いる場合の斜視図、第６図はこ
の発明の第二の実施例を示し粒子荷電装置の断面図であ
る。 １…絶縁被覆 ２…線状電極 ３…電極群 ４…交流電源 ５…電界マトリクス ６…誘電体板
１図は粒子荷電装置の平面図、第２図は第１図の部分の
拡大図、第３図は粒子荷電装置の作用を説明する図、第
４図は同装置を傾斜した場合の作用を説明する図、第５
図は同装置を傾斜して用いる場合の斜視図、第６図はこ
の発明の第二の実施例を示し粒子荷電装置の断面図であ
る。 １…絶縁被覆 ２…線状電極 ３…電極群 ４…交流電源 ５…電界マトリクス ６…誘電体板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−53755（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−2454（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−87438（ＪＰ，Ａ) 特公 昭57−39827（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭57−9856（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】絶縁被覆を有する線状電極の複数を平行に
設け、かつその相互を接続して電極群を形成し、該電極
群の少なくとも二組を重合させ、各組の線状電極を交叉
させ、該電極群間に交流電源を接続して電界マトリクス
を形成し、該電界マトリクスの、前記重合方向の一側に
誘電体板を設けたことを特徴とする粒子荷電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP571786A JPH0683799B2 (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | 粒子荷電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP571786A JPH0683799B2 (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | 粒子荷電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62163754A JPS62163754A (ja) | 1987-07-20 |
| JPH0683799B2 true JPH0683799B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=11618868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP571786A Expired - Lifetime JPH0683799B2 (ja) | 1986-01-14 | 1986-01-14 | 粒子荷電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0683799B2 (ja) |
-
1986
- 1986-01-14 JP JP571786A patent/JPH0683799B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62163754A (ja) | 1987-07-20 |
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