JPS60156568A - 静電式粉体分級装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

この発明は移動電界を利用して粉砕物等の粉体原料の中
から特定の粒径範囲を持つ粒子を分離抽出する粉体分級
装置に関するものである。

【従来技術とその問題点】

近年、ファインセラミンク等に見られるように、粉体原
料の微粒子化が急速に進んでいる。このような粉体原料
を利用する場合は、利用目的に応した□粉体粒子の粒度
澗整が不可欠である０粒度調整は一般に粉砕工程と分級
工程を組合わせて行われており、さらに入線を精粉と戻
粉に分級する分級器としては従来より機械的篩または流
体力学を利用した乾式および湿式の分級器が知られてい
る。 以下にこれらの従来方式についてその得失を簡単に記す
。 篩は、例えば金属網に振動を与えた状態でここに被処理
粉体を投入し、網上、網下に粗粉と微粉とをふるい分け
るもので、網の目開きによって分級を行う、この分級法
は最も簡単で広く利用されているが、粒径が小さくなる
と網目の目詰りの発生や、分級処理速度の低下を招くな
どの欠点がある。なおこの分級方式による限界粒子径は
工業的に１００μｍ程度とされている。一方、流体力学
を利用した乾式分級器の代表的なものとしてはサイクロ
ンがよく知られている。サイクロンは被処理粉体を高速
ガス流に送入した後に、このガス流を旋回させることに
よって粗粉をガス流から分離し、ガス流中に残る微粉を
フィルタによって分離回収するようにしたものである。 これに対し湿式分級器は、ガス流の代わりに水等の流体
が利用される。 この分級方式により数μｍの粒径までの分級が可能であ
るが、この方式には次のような難点がある。■被処理粉
体と同時に搬送媒体（ガス、液体）を高速で駆動するた
めに大きな動力を要する。■粉体粒子が高速で容器壁に
衝突して容器の摩耗を生じることから、これに伴う異物
混入が避けられず、この異物を取り除いて精粉を得るた
めに２次処理が必要となる場合が多い。

【発明の目的】

この発明は上記の点にかんがみなされたものであり、静
電気力を巧みに利用し、比較的微小な粒径の粉体を対象
に、異物混入のおそれがなく、しかも少ない消費電力で
効率よく分級処理が行えるようにした省エネルギー指向
形の分級装置を提供することを目的とする。

【発明の要点】

この発明は粉末粒子の帯電々荷量が粒子表面積に依存す
ることに着目し、分級板上に供給された被処理粉体粒子
を帯電させるとともに、これに移動電界による静電力と
機械的な駆動力を互いに異なる方向へ加えることにより
、被処理粉末粒子のうちの微粒子を主として電界で電界
の移動方向に駆動し、残りの籾粒子を機械力で駆動し、
粒径別の捕集ホッパへ回収して分級しようとするもので
ある。

【発明の実施例】

以下この発明を図示実施例に基づき説明する。 まず第１図ないし第３図において、この発明による分級
装置は大別して緩い勾配で傾斜配置された分級板１と、
分級板１を基準にその上端側の中央に開口する粉体原料
供給手段としての原料供給ホッパ２と、分級板１の下流
側終端部に開口する粗粉捕集ホッパ３と、分級板の左右
側縁部に分割して開口する微粉捕集ホッパ４，５とから
なる。 このうち分級板１はエポキシ樹脂等の電気絶縁板で作ら
れ、かつ通常の振動フィーダと同様に分級板をトラフと
して板面上に供給された粉体原料を傾斜に沿って矢印入
方向へ機械的に移動させるように振動子６が取付けてあ
り、さらに板肉には移動電界発生手段を構成する電極７
が埋設装備されている。この電極７は多数本の銅、アル
ミニウム等の金属細線、あるいは導電性繊維等で構成さ
れ、分級板１の傾斜方向と平行で、かつ左右に分散して
並置配列されている。その断面を示すと第４図のごとく
である。また各電極７はその一端を分級板ｌから外方へ
引出して、例えばＵ、Ｖ、Ｗで表した３相の多相交流電
源９の各相へ相順通りに接続されている。したがって多
相交流電源９から各電極７へ高電圧を印加することによ
り、分級板ｌの板面上には前記矢印Ａとほぼ直角な左右
方向の移動電界Ｅが生成される。なお８は電源回路に介
装した前記移動電界の電界強度調節用に用いる電圧閤整
器である。 次に上記装置による粉体の分級動作について説明する。 まず、振動子６により分級板１を加振するとともに、電
極７へ電源から電圧を印加した状態で、前段の粉砕工程
で細かく粉砕された粉体原料が供給ホッパ２を通じて分
級板１の上に供給される０分級板１に供給された粉体は
、分級板ｌの加振により個々の粒子が板面上に分散して
板面に接触し、分級板上に作用する電場から誘導電荷を
得る。なおこの場合の誘導電荷量は電場の電界強度に依
存し、かつ個々の粒子の表面積にほぼ比例した値となる
。一方、分級板ｌには、第４図で模式的に表すように、
交流電圧が印加された状態で電極間に破線で示すような
電気力線が電源周波数に依存して変化しながら発生して
いる。したがって誘導電荷を得た粉体原料の粒子は移動
電界との相互作用により電気力線に沿った静電力を受け
る。 この場合に、個々の粒子の帯電量は先記のように粒子の
表面積（粒径の２乗に比例）にほぼ比例するので、粒子
の電界から受ける静電力と粒子の質量（粒径の３乗に比
例）との比は粒径が小さい程大となる。これにより、粉
体原料のうち粒径の小さい微粉粒子は静電力によって分
級板１の上に浮上し、移動電界Ｅの方向に加速され、微
粉粒子の大半は第１図のように破線矢印Ｂ方向へ移動し
て分級板１の側縁から捕集ホッパ４へ回収される。 また一部のｖｋ粉粒子は空間電荷の電界による分散作用
等の影響を受けて破線矢印Ｃ方向に加速されて捕集ホッ
パ５に回収される。これに対して、粒径の大きい粗粉粒
子は質量が大きいので静電力で加速されることなく、加
振による矢印入方向の機械的な搬送力を強く受けて分級
板上を傾斜面に沿い矢印り方向へそのまま移動を続けて
分級板ｌの下端縁より粗粉捕集ホッパ３へ回収される。 かくして粉体原料が微粉と粗粉とに分級されることにな
る。またこの場合に、第３図に示した電圧調整器８で電
極７への印加電圧を変えて移動電界Ｅの電界強度を調節
することにより、粉体原料の粒子に作用する静電力が変
化して微粉捕集ホッパ４゜５に捕集される粒子の分級範
囲を広範囲に変えることができる。つまり印加電圧を大
に設定すれば静電力によって分級される微粉の平均粒度
が大となり、逆に印加電圧を低く設定すれば分級される
微粉の平均粒度が小となる。第５図は発明者の行った分
級試験結果による分級粒子径と累積重量分布との関係を
表した分級特性の一例であり、図中特性線（イ）は印加
電圧が４．５　Ｋ　Ｖ、（ロ）は２ＫＶの場合を示す、
なお、図示実施例では、粉体原料への帯電方法として、
分級板と粉体粒子との接触によって誘導電荷を得るよう
にした例を示したが、これとは別に原料供給ホッパ２の
出口側に帯電部を設け、粉体原料にイオンシャワーを浴
びせて各粒子に電荷を付与するようにすることもできる
。

【発明の効果】

上述のようにこの発明によれば、板上に供給された被処
理粉体を傾斜面に沿って機械的に移送する加振手段を備
えた傾斜配置の分級板に対して、分級板の板面に沿って
傾斜の向きとほぼ直角方向に移動電界を生成する移動電
界発生手段と、分級板の傾斜面に沿った下流側終端部お
よび移動電界方向の終端部にそれぞれ独立して開口する
粗粉捕集ホッパおよび微粉捕集ホッパを備えてなり、分
級板上に供給された被処理粉体を分級板の傾斜面にｌｆ
ｌって振動移動させつつ、被処理粉体のうち粒径の小さ
い微粉を移動電昇との相互作用による静電力で移動電界
方向へ駆動し、粒径の大きな粗粉と粒径の小さな微粉と
を振り分けて分級板の終端部より別々に粉体捕集ホッパ
へ回収するように構成したことにより、従来の篩による
分級方式のように網目の目詰りの問題がなく、また流体
力学応用の分級方式と比べても運転に要する動力等の消
費エネルギーが少なくて済むほか、粉体粒子と器壁との
高速衝突がないので器壁の摩耗、＋５３末への異物混入
などが避けられ、しかも印加電圧の調節で分級粒度範囲
を容易に変えられるなど、分級性能の優れた省エネルギ
ー指向の粉体分級装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の全体構成を示す斜視図、第
２図および第３図はそれぞれ第１図の一部断面側視図お
よび平面図、第４図は第３図における分級板の部分断面
図、第５図は分級試験結果から得た分級特性線図である
。 １・−分級板、２−原料供給ホッパ、３−粗粉捕集ホッ
パ、４．５・−微粉捕集ホッパ、６−加振手段としての
振動子、７・−移動電界発生手段の電極、８・・−印加
電圧調整器、９−多相交流電源、Ａ−振動移動方向、Ｂ
、Ｃ−・・微粒子の移動方向、Ｄ・・−粗粒子の移動方
向、Ｅ・−・移動電界の方向。 才１図 一’１１ 才３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電気絶縁材で作られた側斜配置の分級板と、該分級
   板の上面へ向けて開口する被処理粉体の供給手段と、分
   級板に振動を与えて該板上に供給された被処理粉体を傾
   斜面に沿って下流側へ機械的に移動させるための分級板
   に付設した加振手段と、分級板の板面に沿って傾斜の向
   きとほぼ直角方向に移動電界を生成する移動電界発生手
   段と、分級板の傾斜面に沿った下流側終端部および移動
   電界方向の終端部にそれぞれ独立して開口する粗粉捕集
   ホッパおよびＩｋＩ５３捕集ホンパを備えてなり、分級
   板上に供給された被処理粉体を分級板の傾斜面に沿って
   振動移動させつつ、被処理粉体のうち粒径の小さい微粉
   を移動電界との相互作用による静電力で移動電界方向へ
   駆動し、粒径の大きな粗粉と粒径の小さな微粉とを振り
   分けて分級板の終端部より別々に粉体捕集ホッパへ回収
   するようにしたことを特徴とする静電式粉体分級装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の粉体分級装置において
   、移動電界発生手段が分級板の傾斜に沿い坂内へ左右に
   並置して埋設された多相交流電源から高電圧印加を受け
   る多相電極であることを特徴とする静電式粉体分級装置
   。 ３）特許請求の範囲第１項記載の粉体分級装置において
   、移動電界の電界強度を変えることにより、被処理粉体
   から振り分けて抽出する微粉の粒度調整を行うことを特
   徴とする静電式粉体分級装置。