JPH09150046A - 粉体分散装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汎用モータ直結で回転させる比較的低速の回
転でも優れた効率で粉体中の凝集粒子を分散させること
のできる粉体分散装置を提供する。 【解決手段】 線材３を多数放射状に植設してなる回転
ブラシ４を水平配置でケーシング６に収容する。ケーシ
ングには、回転ブラシのほぼ下半分に密接する粉体処理
部ケーシング６ａを設け、そこで、回転ブラシの線材に
凝集粒子を衝突させてその衝撃により凝集粒子を分散さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、凝集粒子を含む粉
体を気体中で処理して一次粒子またはそれに近い低度凝
集粒子に分散させるための粉体分散装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】粉体を構成する粒子は、ほとんどの場
合、それが製造されたあと保存中に凝集を起こしてお
り、したがって、多くの粉体は凝集粒子の集まりといっ
てよい状態になっている。このため、凝集粒子が多い状
態ではその粉体を使用する目的が十分達成されない場合
やその粉体の性能が十分発揮されない場合には、使用前
に凝集粒子を一次粒子に分散させる処理を施すことが必
要になる。

【０００３】分散媒が空気等の気体である場合の粉体分
散装置としては、従来、圧縮空気を高速で吹き付けるも
の、超音波振動を利用するもの、高速回転刃を利用する
もの、などがあったが、処理効率がよいのは、家庭用ミ
キサーに似た高速回転刃を利用する方式（以下、旋断法
という）である。

【０００４】旋断法は、高速回転する刃に凝集粒子を衝
突させて切断作用により比較的大きな凝集粒子を小さな
凝集粒子に分断するほか、衝突の衝撃で凝集粒子をばら
ばらにし、さらには凝集粒子をはね飛ばして他の凝集粒
子や装置器壁に衝突させることにより分散させるもので
あるから、この方式の装置における分散能力は回転刃の
枚数と回転数に依存することになる。しかしながら、刃
の枚数を多くすることには限界があり、普通は４枚刃の
ものが使われるから、装置能力を高めようとすると必然
的に回転数を上げることになる。かくして旋断法では毎
分１万回転を超える高速で刃を回転させるのが普通にな
っているが、かかる高速回転をさせるためにはモータ直
結では無理であって増速装置を必要とし、軸受け等の摩
耗も早いから、保守に手間がかかるという問題点があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、汎用モータ直結で回転させる比較的低速の回転でも
従来の高速回転旋断方式に勝るとも劣らない効率の良さ
を発揮する、新規な旋断法による粉体分散装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による粉体分散装
置は、環状基材の周囲に等長の線材が多数放射状に植設
されてなる回転ブラシをその回転軸を水平にした配置で
ケーシングに収容してなり、該ケーシングが、回転ブラ
シのほぼ下半分に密接する粉体処理部ケーシングと回転
ブラシの残余部分を包囲する上部ケーシングとからな
り、回転ブラシの回転にともない回転ブラシの線材が粉
体処理部ケーシングに入り込む部分の上方において上部
ケーシングに被処理粉体供給口を有し且つ回転ブラシの
線材が粉体処理部ケーシングから出る部分の上方におい
て上部ケーシングに分散処理済み粉体の吐出口を有する
ものであることを特徴とする。

【０００７】本発明はまた、回転ブラシの回転方向と同
一方向に流れる気流を粉体処理部ケーシング内に生じさ
せる送気手段、たとえば粉体処理部ケーシングに装着さ
れたエアノズルを上記粉体分散装置に付加することによ
り処理能力を向上させた粉体分散装置を提供するもので
ある。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、具体例について図面を参照
しながら本発明を説明する。図１および図２に示した本
発明実施例において、回転ブラシ１は、駆動軸挿通孔を
中心に有する環状基材２の周囲に等長の線材３（ナイロ
ンなど合成樹脂の剛毛や金属線のように剛性の高いも
の）を多数放射状に植設してなり、全体としては厚い円
板状のものである。なお、線材３の植設密度は用いる線
材の太さ及び剛性、被処理粉体の性状等を考慮して適宜
選定することができ、特に制限は無い。回転ブラシ１の
周面４（線材３先端を含む仮想周面）においても線材３
間に隙間が無ければ後述する粉体分散作用は期待できな
いが、通常可能な方法で環状基材２に線材３を放射状に
植設する限り、周面４付近の線材間には十分な間隙がで
きる。

【０００９】回転ブラシ１は、その回転軸５を水平にし
た配置でケーシング６に収容されており、これを図１に
おいて時計針方向に回転させるモータ７は、ケーシング
６の外に配置されている。ケーシング６は、回転ブラシ
１の中心軸線に直交する垂直壁面を構成する板材ａ，
ｂ，ｃ（このうちａはモータ７の取付け基板を兼ね
る）、および回転ブラシ１の周面４に対向する壁面構成
材ｄからなるが、その機能の観点からは、粉体処理部ケ
ーシング６ａと上部ケーシング６ｂとに分けることがで
きる。

【００１０】粉体処理部ケーシング６ａは回転ブラシ１
のほぼ下半分をほとんど隙間なく包囲しており、特に、
線材３の先端とは軽く接触している。この粉体処理部ケ
ーシング６ａには、図１で時計針方向に回転する回転ブ
ラシ１の周面４がこの領域に入り込んで来る位置のすぐ
下に、エアノズル８が、その空気噴射方向を回転ブラシ
周面４の移動方向に合わせて装着されている。

【００１１】上部ケーシング６ｂは回転ブラシ１の残余
部分を包囲しているが、粉体処理部ケーシング６ａと違
って、回転ブラシ１の周面４の周りに十分な空間が確保
されるように形成されている。そして、上記空間は、回
転ブラシ１の回転軸５に平行で下端が回転ブラシ１の周
面４に達する隔壁９により２分され、該隔壁９と上部ケ
ーシング６ｂとによって、被処理粉体供給口１０および
分散処理済み粉体の吐出口１１が形成されている。被処
理粉体供給口１０側の上部ケーシング６ｂにはスクリュ
ーコンベヤ式の被処理粉体供給装置１２が装着されてい
て、この供給装置により、分散処理すべき粉体が連続的
かつ定量的に被処理粉体供給口１０に送り込まれるよう
になっている。

【００１２】次にこの分散装置の使用法を説明する。こ
の分散装置の分散処理済み粉体の吐出口１１は、この分
散装置の装着対象である装置等の粉体入口またはそこへ
通じるダクト等に連結される。一方、被処理粉体供給口
１０の頂部開口部は、この装置の用途に応じて次のよう
な使い方が可能である。

【００１３】 被処理粉体供給装置１２から供給され
る粉体のみを処理すればよい場合は、密閉するか、浮遊
粉塵を通過させない通気性材料を用いて通気可能なよう
に閉鎖する。

【００１４】 装着対象装置が分散処理済み粉体の一
部余剰分を分散装置に還流させて再使用するものである
場合、還流する粉体の全部または一部の受け入れ口とし
て頂部開口部を使用し、被処理粉体供給装置１２から供
給される粉体と共に還流分を処理する。

【００１５】図３は、上記粉体分散装置１５をバグフィ
ルターの濾過性能試験機１６に装着した状態を示す。濾
過性能試験機１６は、試験用粉体を浮遊状態で含有する
空気を試験片取付部１７に取付られたバグフィルター試
験片を通して一定速度で上方に濾過し、フィルター差圧
ΔＰの経時的変化等を測定してバグフィルターの濾過性
能を判定するものであって、粉体分散装置１５は粉体を
一定濃度で含有する空気を調製してそれを流路１８経由
で被濾過空気貯留室１９に供給するために使われてい
る。なお、被処理粉体供給口１０の頂部開口部１０ａは
被濾過空気貯留室に通じる流路２０に接続されており、
被濾過空気の一部が流入可能である。また、被濾過空気
貯留室１９の下部はホッパー状になっていて、その下端
開口部は被処理粉体供給装置１２のスクリューコンベヤ
２１部分に接続されている。

【００１６】試験用粉体は、試験機を作動させるに先立
って、必要量の全量をスクリューコンベヤ２１部分に入
れておく。

【００１７】モータ７を始動させ、回転ブラシ１を図１
において時計針方向に回転させた状態で被処理粉体供給
装置１２を始動させると、スクリューコンベヤ２１によ
り図２で左方向に送られた試験用粉体が、最後にスパイ
ラルギヤ状のアジャストスクリュー２２で削り出されて
ケーシング６内に落下する。落下した粉体は直ちに回転
ブラシ１の回転に巻き込まれ、粉体処理部ケーシング６
ａで囲まれた領域に入る。粉体中の凝集粒子はここで回
転ブラシの線材３による打撃を受け、該打撃および回転
ブラシ１の回転に伴い発生する気流の搬送作用により、
回転ブラシ１の回転方向と同じ方向に移動する。その
間、多数の線材３により繰り返される打撃の衝撃と、そ
れにより加速されてケーシング６に衝突したときの衝撃
とにより、凝集粒子は速やかに解砕され、一次粒子また
はそれに近い低度凝集粒子に分散する。

【００１８】この場合、回転ブラシの線材３の１本１本
は従来の旋断方式分散装置の高速回転刃の１枚に相当す
るので、無数の線材３が植設された回転ブラシ１が１回
転する間に、回転刃を利用する装置の場合よりも圧倒的
に高い頻度で凝集粒子に衝突打撃を加えることができ
る。したがって、増速装置を用いない、モータ直結の低
い回転数でも、回転ブラシは効率よく凝集粒子を分散さ
せることができる。

【００１９】回転ブラシ１の回転にともないブラシの線
材３が粉体処理部ケーシング６ａから開放的な上部ケー
シング６ｂに出る位置では、ブラシは粉体粒子を上方空
間にはね飛ばす。はねとばされた粒子は気流に乗って分
散処理済み粉体吐出口１１に向かい、さらに装着対象装
置の流路１８経由で被濾過空気貯留室１９に入る。

【００２０】上述の分散処理過程で発生し処理済み粉体
を被処理空気貯留室１９まで搬送する気流の源は、大部
分、被処理空気貯留室１９内の粉体含有空気であって、
流路２０と被処理粉体供給口１０を経由して粉体処理部
ケーシング６ａに入ったものである。

【００２１】エアノズル８の装着とそれによる空気噴射
は、上述のようにして凝集粒子を分散させる本発明の分
散装置に必須のものではないが、このエアノズルから空
気噴射を行うと、それによる高速気流が凝集粒子に作用
して分散を助長するほか、搬送気流を増やすことにもな
って、粉体供給量が多いとき回転ブラシ駆動用モータ７
の負荷を軽減するのに役立つ。

【００２２】

【発明の効果】上述のように、回転ブラシで粉体を処理
する本発明の分散装置は被処理粉体中の凝集粒子に衝撃
を与えて分散させる機会が多いため処理効率がよく、回
転刃を高速回転させる従来の旋断法分散装置よりも製
作、保守、ともに容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明実施例の内部を示す一部破断正面図で
ある。

【図２】 図１の装置の内部を示す右側面図である。

【図３】 図１，２の装置をバグフィルターの濾過性能
試験器に装着した状態を示す説明図である。

【符号の説明】 １：回転ブラシ ２：環状基材 ３：線材 ５：回転軸 ６：ケーシング ６ａ：粉体処理部ケーシング ６ｂ：上部ケーシング ８：エアノズル 10：被処理粉体供給口 11：分散処理済み粉体の吐出口 12：被処理粉体供給装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環状基材の周囲に等長の線材が多数放射
   状に植設されてなる回転ブラシをその回転軸を水平にし
   た配置でケーシングに収容してなり、該ケーシングは回
   転ブラシのほぼ下半分に密接する粉体処理部ケーシング
   と回転ブラシの残余部分を包囲する上部ケーシングとか
   らなり、回転ブラシの回転にともない回転ブラシの線材
   が粉体処理部ケーシングに入り込む部分の上方において
   上部ケーシングに被処理粉体供給口を有し且つ回転ブラ
   シの線材が粉体処理部ケーシングから出る部分の上方に
   おいて上部ケーシングに分散処理済み粉体の吐出口を有
   するものであることを特徴とする粉体分散装置。
2. 【請求項２】 回転ブラシの回転方向と同一方向に流れ
   る気流を粉体処理部ケーシング内に生じさせる送気手段
   を有することを特徴とする請求項１記載の粉体分散装
   置。
3. 【請求項３】 送気手段が粉体処理部ケーシングに装着
   されたエアノズルである請求項２記載の粉体分散装置。