JPH0749089B2

JPH0749089B2 - 製品回収装置

Info

Publication number: JPH0749089B2
Application number: JP61259696A
Authority: JP
Inventors: 示本山; 攝坂下; 隆許牧野; 敬武林
Original assignee: Freund Corp
Current assignee: Freund Corp
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1995-05-31
Anticipated expiration: 2010-05-31
Also published as: JPS63111915A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、微粉化製品の回収に適用して有効な技術に関
するもので、たとえば、粉砕機などで粉砕された微粉化
製品の回収に利用して特に有効な技術に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

近年、金属，金属酸化物，金属窒化物，セラミックス，
トナー，医薬品，フロッピーディスクやVTRテープの磁
性材，コンデンサの誘電材などの各種の素材産業分野に
おいて、たとえば10nm以下の微粉末のような微粉化製品
が要求されている。

そして、このような微粉化製品、たとえば粉砕されて微
粉化された微粉化製品の製品回収装置としては、バグフ
ィルタあるいは電気集塵機による捕集手段と、この捕集
手段により捕集された微粉化製品を払い落とし機構によ
り払い落として回収する回収手段とを備えたものがあ
る。

一方、通常、空気の浄化などに利用されるフィルタとし
て、HEPAフィルタ（High Bfficiency Particulate Air
Filter）がある。このHEPAフィルタは、高性能フィルタ
ともいわれているもので、空気中の微かな粉塵をほとん
ど捕集するものである。HEPAフィルタは、空気清浄装置
の性能試験方法により、0.3μｍのDOPエアゾル粒子に対
し、定格風量で99.97％以上の捕集率が得られ、かつ圧
力損失が250Pa（25mmH₂O）以下の性能を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記したバグフィルタによる回収装置
は、捕集すべき微粉化製品が数nm以下のものである場合
には、約10〜15mg/Nm³（1Nm³の空気に同伴するダスト
量）のものが捕集されずに逸散する。しかも、パルスジ
ェットやシェイキング方式を採り入れた場合には、微粉
化製品の剥離直後に捕集作用をすべき微粉層が失われて
いるため、その逸散量はさらに多くなる。

他方、前記した電気集塵機による回収装置は、微粉化製
品の逸散量が数十mg/Nm³であり、しかも、微粉化製品の
電気抵抗（比抵抗）が10⁴〜10¹²Ωcmの範囲外では逸散
量がさらに増加し、また、その範囲内でも微フィルタエ
レメントの粉体捕集面や電極に微粉が沈着すると、逸散
量は増加する。

そこで、この微粉化製品を捕集すべき捕集手段として、
前記したHEPAフィルタを利用することも考えられるが、
このHEPAフィルタは、通常、空気の浄化などに利用され
るものであるため、入口微粉濃度が数mg/Nm³程度の低い
場合にしか使用に適さない。

すなわち、このHEPAフィルタは、微粉化製品の捕集のよ
うに微粉濃度が一般的に高い場合に使用されると、微粉
化製品による目詰りが激しく、また、微粉化製品を逆洗
により回収しようとしてもその回収効率が低すぎ、さら
にフィルタを頻繁に交換しなければならないなどの問題
点があり、微粉化製品の捕集手段としてHEPAフィルタを
そのまま利用することはできない。

特に、微粉化製品は、単価の高いものが多いだけに微粉
化製品の逸散や目詰りなどによる回収効率の低下は、経
済上好ましいものではない。

本発明は、前記問題点に着目してなされたものであり、
その目的は、微粉化製品の捕集効率と、この捕集された
微粉化製品の回収効率との向上を図ることができる製品
回収装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の製品回収装置は、微粉化製品を含む気体の流入
口が側壁に形成され、上側と下側とにそれぞれ開口部が
形成されたホッパーと、前記ホッパーの下側に配置さ
れ、前記ホッパーの下側開口部に連通する製品回収室を
有する製品回収槽と、前記ホッパーの上に取り付けら
れ、内部にフィルタ収容室を有しかつ気体排出口が形成
されたカバーと、上端が開放され、下端に前記ホッパー
の上側開口部に連通する通気用開口部が形成されたフィ
ルタ収納用の枠体と、前記フィルタ収納用の枠体内に設
けられ、上下方向に延びて配置されるセパレータと、前
記フィルタ収納用の枠体内に設けられ、前記セパレータ
により襞状に形成されたフィルタエレメントと、前記カ
バーに取り付けられ、枠体の上端に向けて逆流気体を噴
出させて前記フィルタの外側に付着した微粉化製品を前
記製品回収槽に向けて落下させるとともに、前記セパレ
ータを前記逆流気体の衝突により振動させる気体噴出部
材とを有することを特徴とする。

〔作用〕

前記した手段によれば、気体とともに流入口からホッパ
ー内に流入した微粉化製品は、気体とともにフィルタエ
レメントに至り、気体のみがフィルタエレメントを通過
することから、フィルタエレメントにより捕集される。
微粉化製品が捕集された後の気体はカバーの気体噴出口
から排出される。

フィルタエレメントに捕集された微粉化製品は、気体噴
出部材から枠体の上端に逆流気体を噴出させることによ
って、フィルタエレメントの内側に流入した逆流気体に
よりフイルタエレメントから離脱して製品回収槽内に回
収される。このとき、フィルタエレメントを逆流気体が
通過する際にセパレータが逆流気体の衝突により振動さ
れて、セパレータがフィルタエレメントをその内側から
たたきつけることになり、より確実に微粉化製品がフィ
ルタエレメントから製品回収槽内に回収される。

フィルタエレメントはHEPAフィルタにより形成されてい
るので、微粉化製品の捕集効率の向上を図ることができ
る。

また、HEPAフィルタの微粉化製品の接するフィルタエレ
メントの粉体捕集面は、フッ素樹脂などの非粘着性樹脂
で形成されていることにより、付着力が小さくされてい
るので、微粉化製品による目詰りの虞もなく、しかも、
逆洗時における該HEPAフィルタからの微粉化製品の離脱
も容易に行われ、このため、微粉化製品の回収効率の向
上を図ることができる。

〔実施例１〕第１図は本発明の一実施例に係る製品回収装置を一部断
面図で示す側面図、第２図はその製品回収装置が粉砕機
に接続されている状態を示す斜視図、第３図（ａ）は本
発明の一実施例に係る製品回収装置のHEPAフィルタを示
す一部破断した斜視図、第３図（ｂ）はその拡大部分斜
視図である。

本実施例の製品回収装置１は、第２図に示すように本出
願人の発明（特公昭61−26104号公報）に係る粉砕機２
の接続されている。

その粉砕機２は、高圧の空気などの気体流に同伴されて
反対方向から供給されたコーチング材料を合流衝突させ
ることにより、微粉砕とコーチングとを行うものであ
る。そして、この粉砕機２によって微粉砕とコーチング
とが行われた微粉化製品が気体流に同伴されて製品回収
装置１に供給されるように該製品回収装置１と粉砕機２
とが搬送管３を介して接続されている。

勿論、粉砕機２は気体流による粉砕のみを行うものでも
よく、また気体流以外の手段で粉砕を行うものでもよ
く、何ら制限されるものではない。

製品回収装置１は、第１図に示すようにその下方から上
方にかけて、基台４と、製品回収槽５と、ホッパー６
と、フィルタベース７と、フィルタカバー８と、このフ
ィルタカバー８内のHEPAフィルタ９とを備えている。

前記基台４の背面側には、支柱10が立設され、また、基
台４の略中央には、製品回収槽用受け台11が設けられて
いる。そして、その製品回収槽用受け台11の受け皿11a
が、受け台11の第２シリンダ11bにより昇降できる構造
とされている。前記製品回収槽５は、その受け皿11aに
同伴して昇降するように該受け皿11a上に着脱自在に載
置されている。

前記ホッパー６は、支柱10に支持されている。そのフラ
ンジ6aは、製品回収槽５の開口端縁に着脱自在に密接さ
れている。また、このホッパー６の外周面には、微粉化
製品用流入口6bが開設されている。

このようなホッパー６とその上方のフィルタカバー８と
は、それらの両側に設けられているロック12によりフィ
ルタベース７を会して着脱自在に連結されている。ま
た、ホッパー６とフィルタカバー８とは、フィルタベー
ス７の内周囲に装着されているシール部材Ｓにより密接
的に連結されている。

前記フィルタカバー８は、ホッパー６と同様に支柱10に
より支持されていて、その第１シリンダ10aにより昇降
できるようになっている。フィルタカバー８の外周面に
は、透視窓8aが設けられていると共に気体排出口8bが開
設されている。

さらに、フィルタカバー８の内部上方には、空気などの
気体を下向きに噴出しながらその軸心上を回転軸として
回転する気体噴出管8cと、この気体噴出管8cを駆動する
エアーモータなどからなる駆動部8dとが夫々設けられて
いる。

前記HEPAフィルタ９は、フィルタベース７のフィルタ入
口7a上でその開口端縁に着脱自在に載置されて、気体噴
出管8cの回転軌跡下のフィルタカバー８内に位置されて
いる。

そして、このHEPAフィルタ９は、第３図（ａ），（ｂ）
に示すように上下で折り返されて横方向に連続されてい
る襞状のフィルタエレメント9aと、このフィルタエレメ
ント9aの襞を形成するためにその襞の間に夫々介装され
ている連続した山形状のセパレータ9bと、これらのフィ
ルタエレメント9aとセパレータ9bとが装着されている枠
体9cとから形成されている。

このようにHEPAフィルタ９は、そのフィルタエレメント
9aが襞状に形成されていることにより微粉化製品の捕集
面積が大きいに拘わらず小型化を図ることができる構造
とされている。

フィルタエレメント9aは、合成繊維，天然繊維，ガラス
繊維などで密に編織した布にフッ素系樹脂のような非粘
着性樹脂、すなわち表面の付着力の小さい樹脂のエマル
ジョンや溶液を付着させコーチングして形成されてい
る。なお、この非粘着性樹脂としては、ポリテトラフロ
ロエチレン，ポリフッ化ビニル，ポリトリフロルクロル
エチレンなどのテトラフロロエチレン，トリフロルクロ
ルエチレン，フッ化ビニル，フッ化ビニリデン，ジクロ
ルジフロロエチレンなどのフッ素原子を有するモノマー
の単独、または共重合体、すなわち、通常フッ素樹脂、
フッ素ゴム等と呼ばれているものが好ましい。しかし、
これらの他にポリエチレン，ポリプロピレン，ポリエー
テルなども利用できる。

前記セパレータ9bは、アルミニウム，ステンレス，めっ
き処理された鉄，紙，合成樹脂などで形成されている。
そして、このセパレータ9bは、気体噴出管8cから噴出さ
れた気体が衝突されることなどにより振動され、その振
動がフィルタエレメント9aに伝達されて、フィルタエレ
メント9aが逆洗時に振動される構造とされている。

次に、本実施例の作用について説明する。

第２図に示す粉砕機２によって微粉砕とコーチングとが
行われた微粉化製品は、その空気などの気体流に同伴さ
れ搬送管３を経て回収装置１の微粉化製品用流入口6bか
らホッパー６内に供給される。

気体流に同伴されてホッパー６内に供給された微粉化製
品は、フィルタベース７のフィルタ入口7aを経て、第３
図（ｂ）に実線矢印で示すようにHEPAフィルタ９のフィ
ルタエレメント9aに衝突され、このフィルタエレメント
9aにより捕集される。他方、フィルタエレメント9aによ
り微粉化製品が捕集された気体は、HEPAフィルタ９を通
過しフィルタカバー８内からその気体排出口8bを経て外
部に排出される。

このようにして微粉化製品は捕集されるが、その捕集率
は、HEPAフィルタ９を用いているため、たとえば粒径が
0.1〜0.3nm程度のサブミクロン級の微粉について99.99
％以上という極めて高い値となり、また逸散微粉濃度も
0.0001mg/Nm³程度と極めて低いものである。

また、HEPAフィルタ９のフィルタエレメント9aは、フッ
素樹脂のような非粘着性樹脂がコーチングされているの
で、微粉化製品によるフィルタエレメント9aの目詰りの
虞もない。

次に、このようにして捕集された微粉化製品は、以下の
ようにして回収される。

気体噴出管8cを回転させ該気体噴出管8cから気体を噴出
させる。その噴出気体は、第３図（ｂ）に破線矢印で示
すように逆洗流としてフィルタエレメント9aとセパレー
タ9bに衝突し、フィルタエレメント9aを通過してホッパ
ー６内に至る。セパレータ9bは、その噴出気体が衝突さ
れることにより振動されその振動がフィルタエレメント
9aに伝達されて、フィルタエレメント9aが振動される。

そして、この噴出気体がフィルタエレメント9aを通過
し、また噴出気体によってフィルタエレメント9aが振動
されることにより、フィルタエレメント9aに捕集された
微粉化製品は、該フィルタエレメント9aから離脱されて
落下し、ホッパー６を経て製品回収槽５に回収される。

この回収時においても、フィルタエレメント9aがフッ素
樹脂のような非粘着性樹脂でコーチングされ、しかも、
フィルタエレメント9aが振動されることにより、微粉化
製品はフィルタエレメント9aから容易かつ確実に離脱さ
れるので、微粉化製品の回収率は極めて高いものであ
る。

このようにして微粉化製品が回収された製品回収槽５
は、第２シリンダ11bにより受け皿11aを第１図に示す状
態から降下させてホッパー６のフランジ6aとの当接状態
を解除させた後に、受け皿11aから取り外して所定の場
所に運搬する。

また、HEPAフィルタ９の清掃などに際しては、ロック12
を解除した後に、第１シリンダ10aによりフィルタカバ
ー８を第１図に示す状態から上昇させ、フィルタベース
７やホッパー６との連結を解く。そして、HEPAフィルタ
９をフィルタベース７上から取り外し、外部に取り出し
て分解し清掃などを行う。

〔実施例２〕第４図は本発明に係るHEPAフィルタの他の構成例を示す
要部拡大斜視図である。

本実施例２のHEPAフィルタ９は、内外で折り返されて無
端状に連続されている襞状のフィルタエレメント9aと、
このフィルタエレメント9aの襞を形成するためにフィル
タエレメント9aと同様な形状でその内周面に沿って設け
られているセパレータ9bとを有しているものである。後
者のセパレータ9bは多孔板で形成されているが、その他
の構造は、実施例１と略同様である。

このような構造の本実施例２のHEPAフィルタにおいて
は、微粉化製品が同伴された気体流は、第４図において
実線矢印で示すようにフィルタエレメント9aの外周面側
からセパレータ9bの内周面側に通過され、そのフィルタ
エレメント9aの外周面側で微粉化製品が捕集される。

他方、フィルタエレメント9aにより捕集された微粉化製
品の回収に際しては、第４図において破線矢印で示すよ
うに噴出空気は逆洗流としてHEPAフィルタ９の開口部9d
の外部からHEPAフィルタ９の内方に供給され、その噴出
気体はセパレータ9bの内周面側からフィルタエレメント
9aの外周面側に通過される。この通過の際に、その噴出
気体がセパレータ9bに衝突されることにより該セパレー
タ9bが振動されその振動が伝達されてフィルタエレメン
ト9aが振動される。

そして、この噴出気体のフィルタエレメント9aの通過
と、フィルタエレメント9aの振動とにより、捕集された
微粉化製品が該フィルタエレメント9aから効率良く確実
に離脱されて回収される。

〔実施例３〕第５図は本発明に係るHEPAフィルタのさらに他の構成例
を示す要部拡大斜視図である。

本実施例３のHEPAフィルタ９は、内外で折り返されて無
端状に連続されている襞状のフィルタエレメント9aと、
このフィルタエレメント9aの襞を形成するために該フィ
ルタエレメント9aの夫々の折り目の内側に沿って配設さ
れている棒状のセパレータ9bとを有しているものであ
る。このHEPAフィルタ９のその他の構造については、実
施例１の説明と実質的に異ならない。

また、本実施例３のHEPAフィルタの作用については、前
記した実施例２のものと略同様である。

以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本
発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまで
もない。

たとえば、前記実施例1,2,3のフィルタエレメント9a
は、密に編織した布が非粘着性樹脂でコーチングされて
形成されているが、たとえば、微細な孔が多数穿設され
た非粘着性樹脂製フィルムと、通気性の支持布ないし支
持フィルムとを組み合わせてフィルタエレメント9aを形
成すること、あるいは非粘着性樹脂製繊維で布を編織し
てフィルタエレメント9aを形成することなどが可能であ
る。

また、前記実施例1,2,3の気体噴出管8cは、フィルタカ
バー８の内部上方を回転する構造としたが、たとえばそ
の気体噴出管8cは、フィルタカバー８の内部上方を水平
に往復運動する構造としてもよい。

さらに、本発明におけるHEPAフィルタ９やフィルタエレ
メント9aの襞などの形状は、前記実施例1,2,3に示すも
のに限定するものでなく、その形状は任意である。

さらにまた、前記実施例1,2,3において、製品回収装置
１は、搬送管３を介して粉砕機２と接続されているが、
搬送管３を介さずに直接粉砕機２と接続してもよい。

以上の説明では、主として本発明を粉砕手段により微粉
化された微粉化製品に適用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、たとえば、昇華や
プラズマなどによる微粉化製品に適用することも可能で
ある。すなわち、本発明は、産業上有用な微粉を得るた
めに機械的、電気的、熱的、あるいは化学的などの手段
により、各種形態の原料に人為的に微粉末を得るような
処理を施して得た微粉化製品に適用することが可能であ
る。

また、本発明における微粉化製品の粒径としては、0.01
nm〜10nm程度のものが最適であるが、この範囲外の微粉
化製品に適用することも可能である。なお、その微粉化
製品の物質は、特に限定されない。

本発明は、前記した各種の粉砕手段、特に高速の気体流
を利用した粉砕機により粉砕された微粉化製品に利用す
る場合および微粉化製品の貯蔵槽から微粉化製品が気体
流により搬送される場合の微粉化製品を回収する装置な
どとして有用である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）．気体噴出部材からの逆流気体の衝突によってセ
パレータを振動させることにより、フィルタエレメント
は内側からたたかれることになり、フィルタエレメント
を内側から外側に通過する逆流気体の作用と相まって微
粉化製品を確実に製品回収槽に回収することができる。

（２）．フィルタエレメントをHEPAフィルタとすること
により、極めて細かい粒子を確実に捕集することがで
き、微粉化製品の捕集効率を向上させることができる。
さらに、HEPAフィルタは粉体捕集面が非粘着性樹脂で形
成されていることにより、付着力が小さくされているの
で、フィルタエレメントの目詰りを確実に防止すること
ができる。

（３）.HEPAフィルタのフィルタエレメントの粉体捕集
面が非粘着性樹脂で形成されていることにより、捕集さ
れた微粉化製品のHEPAフィルタからの離脱も容易に行わ
れるので、微粉化製品の回収効率の向上を図ることがで
きる。

（４）．捕集時における微粉化製品の逸散量の減少を図
ることができるので、微粉化製品の逸散により生じる塵
埃汚染を防止することができる。

（５）．前記した（１），（２），（３）の効果によ
り、微粉化製品の捕集時や回収時の圧力損失を少なくす
ることができ、動力コストの低廉化を図ることができ
る。

（６）．前記した（１），（２），（３）の効果によ
り、異種類の微粉化製品を回収する場合に、前回処理し
た微粉化製品による汚染の虞を確実に防止することがで
きる。この効果は、製品回収装置として特に有意義であ
り、たとえば医薬品などのGMP（Good Manufacturing Pr
actice）対応の装置として最適である。

（７）．本発明の製品回収装置を２セット用いて交互に
運転すれば、連続的な製品回収を効率良く行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る製品回収装置を一部断
面図で示す側面図、第２図はその製品回収装置が粉砕機
に接続されている状態を示す斜視図、第３図（ａ）は本
発明の一実施例に係る製品回収装置のHEPAフィルタを示
す一部破断した斜視図、第３図（ｂ）はその拡大部分斜
視図、第４図は本発明に係るHEPAフィルタの他の構成例
を示す要部拡大斜視図、第５図は本発明に係るHEPAフィ
ルタのさらに他の構成例を示す要部拡大斜視図である。１……製品回収装置、２……粉砕機、３……搬送管、４……基台、５……製品回収槽、６……ホッパー、 6a……フランジ、 6b……微粉化製品用流入口、７……フィルタベース、 7a……フィルタ入口、８……フィルタカバー、 8a……透視窓、 8b……気体排出口、 8c……気体噴出管、 8d……駆動部、９……HEPAフィルタ、 9a……フィルタエレメント、 9b……セパレータ、 9c……枠体、 9d……開口部、 10……支柱、 10a……第１シリンダ、 11……製品回収槽用受け台、 11a……受け皿、 11b……第２シリンダ、 12……ロック、Ｓ……シール部材。

フロントページの続き (72)発明者武林敬東京都新宿区高田馬場２丁目14番２号フロイント産業株式会社内 (56)参考文献特開昭59−149148（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−152085（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粉化製品を含む気体の流入口が側壁に形
成され、上側と下側とにそれぞれ開口部が形成されたホ
ッパーと、前記ホッパーの下側に配置され、前記ホッパーの下側開
口部に連通する製品回収室を有する製品回収槽と、前記ホッパーの上に取り付けられ、内部にフィルタ収容
室を有しかつ気体排出口が形成されたカバーと、上端が開放され、下端に前記ホッパーの上側開口部に連
通する通気用開口部が形成されたフィルタ収納用の枠体
と、前記フィルタ収納用の枠体内に設けられ、上下方向に延
びて配置されるセパレータと、前記フィルタ収納用の枠体内に設けられ、前記セパレー
タにより襞状に形成されたフィルタエレメントと、前記カバーに取り付けられ、枠体の上端に向けて逆流気
体を噴出させて前記フィルタの外側に付着した微粉化製
品を前記製品回収槽に向けて落下させるとともに、前記
セパレータを前記逆流気体の衝突により振動させる気体
噴出部材とを有することを特徴とする製品回収装置。
【請求項２】前記フィルタエレメントの粉体捕集面が非
粘着性樹脂で形成されたHEPAフィルタであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の製品回収装置。
【請求項３】前記非粘着性樹脂がフッ素系樹脂であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の製品回収装
置。