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粉体粒子の粒度分布測定装置

国内特許コード P03A000577
整理番号 U2000P041
掲載日 2003年8月28日
出願番号 特願2001-032358
公開番号 特開2002-236088
登録番号 特許第3505573号
出願日 平成13年2月8日(2001.2.8)
公開日 平成14年8月23日(2002.8.23)
登録日 平成15年12月26日(2003.12.26)
発明者
  • ▲吉▼田 英人
  • 福井 国博
出願人
  • 広島大学
発明の名称 粉体粒子の粒度分布測定装置
発明の概要 沈降天秤法を用いた粉体粒子の粒度分布測定において、高い測定精度を得ることのできる、粉体粒子の粒度分布測定装置を提案する。粒径を測定すべき粉体と液状の媒体とを混合して懸濁液を得るための混合槽と、前記混合槽から前記懸濁液を沈降槽に供給する供給管と、検出容器と、質量測定器と、データ処理機とを具え、前記検出容器を、一端が当該検出容器と、他端が前記質量測定器とそれぞれ接続した支持部材により前記沈降槽内部に吊り下げ、前記沈降槽内部に供給された前記懸濁液中に分散した前記粉体の前記検出容器上への沈降に伴う、前記検出容器の質量変化を測定することにより、前記粉体の粒度分布を測定する粒度分布測定装置において、前記混合槽に音波発振手段を取り付けたことを特徴とする。
従来技術、競合技術の概要 かかる装置として、例えば本願発明者等により、特開平10-267825号公報および特開2000-74813号公報に開示されたものがある。これらの装置における測定原理は以下の通りである。すなわち、沈降槽内部に検出容器を吊り下げ、粒径を測定すべき粉体と液状の媒体(水等)とを混合して作製した懸濁液を沈降槽に供給し、懸濁液中に分散した粉体の検出容器上への沈降に伴う、検出容器の質量変化を測定することにより、粉体の粒度分布を測定する。つまり、測定開始と共に、沈降槽に供給された懸濁液中に分散している粉体粒子が重力によって沈降槽底部へ沈降する間に、沈降槽内部に配置した検出容器内に堆積した粒子の質量および検出容器底面上に仮定した仮想的な懸濁液柱の質量の和が検出容器を下方へ押し下げる力と、前記の懸濁液柱と沈降槽側壁との間に仮定した中空円筒状の懸濁液柱の検出容器底面より上の部分の質量によって生じる圧力が検出容器底面より下部にある液体(懸濁液)を介して検出容器を上方へ押し上げる力との差を検出することによって、粉体の粒度分布を得るものである。ここでは、沈降槽に供給された懸濁液中の粉体粒子は、測定開始時には一様に分散した状態にあり、その後の粉体粒子の移動は重力による鉛直方向のみの移動であるとの仮定がなされている。ところが、実際の懸濁液中での粉体粒子は、粒子間で凝集力が働くため一様に分散しているとは限らず、小粒径の粒子が凝集してあたかも大径の粒子の如き挙動を取る。また、測定中の粒子の沈降に伴い、特に検出容器底面レベルより下部において、検出容器直下とそれ以外の部分との間で、懸濁液の局所的な密度差が生じ、それによって局所的な対流が発生する。すなわち、沈降する粉体粒子の内、検出容器内に入ったものは検出容器底面上に堆積し、それ以外のものはさらに下方に向かって沈降する。そのため、検出容器直下では懸濁液に含まれる粉体粒子の密度は相対的に小さく、それ以外の箇所では粉体粒子の密度は相対的に大きくなる。それによって沈降槽内部の懸濁液に局所的な密度差が生じることとなり、この密度差に伴う自然対流が発生するものである。この自然対流によって検出容器直下の懸濁液は上方へ、それ以外の箇所の懸濁液は下方へと移動する。この対流に生じる動圧が検出容器を上方へ押し上げるように働く。これが粒度分布測定に対する外乱となり、測定精度を低下させる要因となる。
産業上の利用分野 いわゆる沈降天秤法により粉体粒子の粒度分布を測定する装置
特許請求の範囲 【請求項1】粒径を測定すべき粉体と液状の媒体とを混合して懸濁液を得るための混合槽と、前記混合槽から前記懸濁液を沈降槽に供給する供給管と、検出容器と、質量測定器と、データ処理機と、前記混合槽に取り付けた音波発振手段とを具え、前記検出容器を、一端が当該検出容器と、他端が前記質量測定器とそれぞれ接続した支持部材により前記沈降槽内部に吊り下げ、前記沈降槽内部に供給された前記懸濁液中に分散した前記粉体の前記検出容器上への沈降に伴う、前記検出容器の質量変化を測定することにより、前記粉体の粒度分布を測定する粒度分布測定装置において、前記沈降槽底面上に少なくとも一つの多孔質または網状の遮蔽板を取り付けたことを特徴とする、粉体粒子の粒度分布測定装置。
【請求項2】 前記遮蔽板を、前記沈降槽底面上の前記検出容器直下に取り付けたことを特徴とする、請求項1記載の粉体粒子の粒度分布測定装置。
【請求項3】 前記検出容器外径と前記沈降槽内径との比を0.6以下とすることを特徴とする、請求項1または2記載の粉体粒子の粒度分布測定装置。
【請求項4】 前記検出容器外径と前記沈降槽内径との比を0.5以下とすることを特徴とする、請求項1または2記載の粉体粒子の粒度分布測定装置。
【請求項5】 前記音波発振手段が超音波発振器であることを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項記載の粉体粒子の粒度分布測定装置。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
出願権利状態 権利存続中


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