JP2923147B2 - 粉体処理方法及びその装置 - Google Patents
粉体処理方法及びその装置Info
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Description
供給機等の移動案内面における粉体の浮遊と搬送を行な
うための粉体処理方法及び装置に関する。
各種の微細な粉体をコンベヤやホッパ等を用いて搬送又
は供給することが多く行なわれている。従来、このよう
な粉体を搬送、供給する方法として、振動コンベヤを用
いる方法がある。この振動コンベヤは、粉体の移動案内
面に対して20〜30°傾斜した微小振幅の往復振動を
与え、連続的に粉体を跳ねあげるか、或いは位相差を生
じさせて移動又は案内を行なうものである。
1KHz程度の可聴域の振動波長を発生する振動モータ
が用いられ、コンベヤやホッパ等に高速の直線振動を与
えるようになっている。
コンベヤを用いた方法では、ミリ単位の比較的大きいサ
イズの粉体はコンベヤ等の移動案内面から跳ねあげて付
着せずに搬送・供給することができるが、数十ミクロン
以下の微細な粉体は移動案内面に付着し、振動を繰り返
しても容易に脱離せずに残留しやすい問題がある。
は、特に薬品等を扱う分野において、次に供給される粉
体と残留粉体との混入を生じさせることになり、各種の
悪影響を引き起こす不都合がある。上記微細な粉体の付
着は、粉体と金属面との接触による物理的な付着の他
に、電気的な吸着や、活性化或いは化学的な反応による
吸着などの各種の吸着機構が作用していると考えられ
る。
搬送中における粉体と金属面との接触・摩擦や、粉体同
士の接触・摩擦によって帯電し、粒子が小さくなるに従
って粉体に作用するクーロン力が重力に打ち勝ち、その
運動が著しく静電気の影響を受けるようになる。加え
て、微粒子状の粉体には、活性化や化学的な吸着作用、
イオン化による吸着、金属表面の濡れ等による吸着など
が作用しやすく、移動案内面に強く付着した状態にな
る。このため、移動案内面に一旦付着した微細な粉体を
離脱させるには、粉体の強固な付着力に打ち勝つだけの
力を与える必要がある。
になされたもので、粉体の移動案内面において粉体を浮
遊離脱させかつ粉体搬送を効率よく確実に行なうことが
できる粉体の処理方法と装置を提供することを目的とし
ている。
を解決するため、粉体の移動案内面に粉体を浮遊、搬送
し得る所定周波数以上でかつ振動変位の超音波振動と、
粉体を搬送し得る所定周波数以下の低周波振動を合成し
て加えるようにした粉体処理方法としたのである。
移動案内部材に超音波振動子と低周波振動子を取付け、
超音波振動子は粉体を浮遊、搬送し得る所定周波数以上
でかつ振動変位の超音波振動を出力し、低周波振動子は
所定周波数以下の低周波振動を出力してこれら振動を合
成するようにそれぞれの振動子の振動波の出力特性を変
化させる制御手段を各振動子に連結して成る粉体処理装
置の構造としたのである。
等の表面のように粉末を連続して移動させる面の他に、
粉末を一時貯留し、適宜断続的に移動案内するホッパの
内壁面などにも適用される。
粉体の移動案内面に粉体を浮遊搬送し得る所定周波数以
上でかつ振動変位の超音波振動を与え、粉体の落下速度
より移動案内面の落下速度を上回らせることにより、粉
体と移動案内面の接触時間が短くなり、振動する粉体が
移動案内面との間の電気的や化学的、その他の種々の影
響から切り離される。これにより、移動案内面から粉体
が離脱浮遊して移動案内面がクリーニングされ、かつ粉
体の搬送が行なわれる。
に加えて、低周波振動による粉体搬送効果を移動案内面
に与えることにより、作用の重畳効果によって粉体の離
脱力を大きくできる。このため、低いパワーレベルによ
って効率的な粉体のクリーニングや搬送を行なうことが
できる。
す。図において、1は、圧電振動子を弾性体で挟んで形
成したランジュバン振動子であり、このランジュバン振
動子1のピストン振動端面にステップホーン2を取付
け、そのステップホーン2の先端に、ステンレス鋼の薄
板から成るシュート板3を取付けている。
線4を介して印加電圧や電流を制御する制御装置5が接
続され、振動子1に加える電圧や電流を変化させること
により、発生する超音波振動の強度や周波数が変化でき
るようになっている。この装置では、ランジュバン振動
子1で発生した超音波振動の変位は、ステップホーン2
を伝わる間に数倍に増大され、シュート板3に伝えられ
る。上記シュート板3は、1mm程度の板厚のものが使用
され、そのほぼ中央部をビス等によりステップホーン2
に固定されている。
認は、先ず、ランジュバン振動子1とシュート板3を水
平面に対して35°傾け、シュート板3の表面に平均粒
径が数十ミクロン程度の粉体を振りかけ、次に、シュー
ト板3を水平面に対し70°に傾斜させ、その状態でラ
ンジュバン振動子1を作動してシュート板3を超音波振
動させる方法で行なった。
音波振動によりシュート板3を励振させたが、印加電圧
が低く振動変位が小さいレベルでは、定常波の影響が生
じ、少量の粉体がシュート板3の表面に縞状にトラップ
されたまま残留した。
加する電気入力を増大させ、振動変位を大きくすると、
シュート板3の表面から粉体が浮上して脱離し、シュー
ト板3表面を揺動して上から下へ静かに流れ落ちた。こ
の時のステップホーン2先端における振動変位は20μ
m〜25μmの範囲にあった。なお、図1に示す装置に
おいて、電気入力を増大させると、ハウリング現象を起
してシュート板が共鳴しやすくなるため、ステップホー
ン2の固定部にハウリングをダンピングするための質量
を付加するようにしてもよい。
移動案内板11に、所定のすき間をあけてランジュバン
振動子12と連結した金属薄板13を対向させたもので
ある。このランジュバン振動子12に固定した薄板13
は、音響的にはバッフル板として作用し、移動案内板1
1と共鳴させることにより、超音波の音源として機能す
る。すなわち、薄板13を超音波振動させ、音響的な放
射音圧を移動案内板11に加えると、数センチ程度の近
距離の範囲では移動案内板11を共鳴させ、放射音圧に
より粉体の挙動を操作することができる。
音波振動で励振させることにより、粉体14が移動案内
板11上で激しく揺動し、一度に空中に浮遊した。この
場合、共振を起こす移動案内板11の表面には、振動変
位によって超微風が発生していると思われ、そのファン
効果により粉末が空中に浮遊すると考えられる。
波振動と低周波振動の合成により粉体のクリーニングを
図った装置を示したものである。この装置Cは、金属薄
板から成るシュート板21の裏面に、圧電セラミックス
から成る超音波振動子22と、100Hz以下の低周波
振動を発生する2個の振動モータ23を取付け、その振
動子22と振動モータ23にそれぞれ出力を制御する制
御装置24、25を接続している。
100Hz以下の長波長の振動を発生させ、その振動を
入射角20〜30°の範囲で正弦波又は矩形波としてイ
ンパルス的にシュート板21に加えた。そして、振動モ
ータ23の電気入力を一定にした状態で、超音波振動子
22を作動させ、超音波振動をシュート板21に付与し
た。
力が低いレベルの時点でも、シュート板21表面の粉末
が数ミクロン以下の粒子に至るものまで浮上し、揺動し
つつシュート板21を流れ落ちる現象が観察された。こ
れは、超音波振動による粉末浮上効果と低周波振動によ
る粉末搬送効果が合成されることにより、粉末を浮上、
揺動させる力が増大し、クリーニング効果が大きく向上
したものと考えられる。
ータの回転を互いに逆方向に回転させると、搬送能力を
向上させることができた。
たものと、超音波振動単独で励振させたものによる粉体
搬送量の変化を示したものであり、合成波を用いたもの
の方がはるかに大きい搬送力やクリーニング効果のある
ことが解る。また、図6の結果から、合成波を用いた場
合は、超音波振動子や振動モータに印加する電気出力が
低い場合でも大きな搬送力やクリーニング効果が得られ
るので、振動子やモータを低出力レベルのものとするこ
とができ、装置の小型化や簡略化を図ることが可能にな
る。
31に連結したステップホーン32の先端を20〜30
度の角度でカットし、その先端面33にシュート板34
を取付けたものである。上記の構造では、ランジュバン
振動子31から振動が付与されるステップホーン32の
先端は、超音波の縦振動と横振動の合成された振動を励
振するため、ステップホーン32の先端を20〜30°
の角度でカットすると、その先端面33には縦振動と横
振動の2つの振動波が位相的に90°ずれて複合され、
振幅のピークが時間と共に移動する合成波が生じる。
ュート板34には、進行する超音波振動が加えられ、そ
のシュート板34表面に供給した粉末を、振動波の進行
方向に沿って浮上させ、搬送させる効果がある。すなわ
ち、粉体の移動案内面に進行する超音波振動を与える
と、粉体の進行方向を明確に操作することができ、搬送
作業を効率よく行なうことができる。なお、上記の各装
置において、移動案内面に沿って微風を送り込むように
すると、振動の定常波のために縞状にトラップされた粉
末が飛散し、トラップ現象を解消することができる。
の共振現象や、超音波振動と低周波振動の合成、或いは
進行する超音波振動を相互に組み合せることによってよ
り大きな粉体の搬送力と浮上力を得ることができ、効率
のよいクリーニングと搬送を行なうことができる。
を示しており、ホッパ41の側面に圧電セラミックスの
超音波振動子42と、低周波振動発生用の振動モータ4
3を取付けている。なお、この振動子42や振動モータ
43は、ホッパ41の複数の側面に取付けるようにして
もよい。図9の例は、ホッパ51の壁面に円柱状の超音
波ホーン52を取付けたものである。この構造では、ホ
ッパ51の壁面の共振レベルが一定になる利点がある。
て薬品(散薬)の分配装置を示したものであり、図にお
いて61は散薬供給用ホッパ、62は搬送コンベヤ、6
3は散薬を分散するVマス円盤、64は散薬を平均化し
て堆積させる分配円盤、65は分配円盤64から散薬を
一定量ずつかき取るかき落し装置、66はかき落した散
薬を薬袋等に送り込むホッパである。この分配装置にお
いては、ホッパ61、搬送コンベヤ62、ホッパ66に
超音波振動子や振動モータを取付けるようにする。
に粉体を浮遊、搬送し得る所定周波数以上でかつ振動変
位の超音波振動と所定以下の低周波振動を加えることに
より粉体の移動案内面で粉体を浮遊離脱させ搬送するよ
うにしたから、粉体が移動案内面に残留せずクリーニン
グされて搬送できるという能力が高く、搬送力に優れた
粉末の搬送供給技術を提供できる効果がある。
粉体搬送量の変化を示すグラフ
Claims (6)
- 【請求項1】 粉体の移動案内面に粉体を浮遊、搬送し
得る所定周波数以上でかつ振動変位の超音波振動と、粉
体を搬送し得る所定周波数以下の低周波振動を合成して
加えるようにした粉体処理方法。 - 【請求項2】 前記超音波振動を放射音圧として移動案
内面に加えることを特徴とする請求項1に記載の粉体処
理方法。 - 【請求項3】 上記超音波振動により移動案内面に共振
現象を生じさせるようにした請求項1に記載の粉体処理
方法。 - 【請求項4】 上記超音波振動を複数の振動波が合成さ
れたものとし、かつその合成波の振幅のピークが時間と
共に移動するものとした請求項1乃至3のいずれかに記
載の粉体処理方法。 - 【請求項5】 上記移動案内面に内側から風を送り込む
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の粉
体処理方法。 - 【請求項6】 粉体の移動案内部材に超音波振動子と低
周波振動子を取付け、超音波振動子は粉体を浮遊、搬送
し得る所定周波数以上でかつ振動変位の超音波振動を出
力し、低周波振動子は所定周波数以下の低周波振動を出
力してこれら振動を合成するようにそれぞれの振動子の
振動波の出力特性を変化させる制御手段を各振動子に連
結して成る粉体処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4320172A JP2923147B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 粉体処理方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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JPH06166412A JPH06166412A (ja) | 1994-06-14 |
JP2923147B2 true JP2923147B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=18118502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4320172A Expired - Lifetime JP2923147B2 (ja) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | 粉体処理方法及びその装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2923147B2 (ja) |
Cited By (1)
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JP2017060433A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | 株式会社 マルナカ | 目土散布機 |
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-
1992
- 1992-11-30 JP JP4320172A patent/JP2923147B2/ja not_active Expired - Lifetime
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