(57)【要約】  乾式粒子試料を測定装置に初期導入する間、乾式粒子試料の、一次粒子状態への基礎的分散を提供する、粒径測定装置の乾式粒子供給器。フィーダユニットと分離ユニットと保持器とを含む供給器。保持器付近にある分離ユニットが凝集群になっている試料を粉末化して一次粒子状態にすることができる振動力に起因して振動するフィーダユニット。【選択図】１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
試料を受容し送出することのできるフィーダユニットであって、試料受容部分と、試料送出部分と、底部支持面とを備えるフィーダユニットと、
フィーダユニットに接続している保持器であって、フィーダユニットの試料受容部分と試料送出部分との中間にあり、フィーダユニットの底部支持面から所定の距離だけ高くされている保持器と、
保持器の付近でフィーダユニットの試料受容部分を包含する側に設置されている分離ユニットであって、試料がフィーダユニットの試料受容部分から保持器を過ぎてフィーダユニットの試料送出部分内へ入る前に、試料の凝集群を一次粒子状態にまで粉砕する分離ユニットと
を備える装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、分離ユニットが略円筒形である装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置であって、分離ユニットが、凹凸面を備えた円筒形コアをさらに含む装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置であって、
分離ユニットの円筒形コアが中空部分をさらに備え、
フィーダユニットが、
底部支持面に取り付けられた第１側壁及び第２側壁と、
少なくとも第１側壁又は第２側壁に取り付けられたピンであって、分離ユニットを略保持器の付近に維持するのに役立つピンと
をさらに備える装置。
【請求項５】
請求項３に記載の装置であって、保持器とフィーダユニットの底部支持面とをフィーダユニットの試料送出部分から見た場合に、保持器とフィーダユニットの底部支持面との間が鋭角であり、保持器とフィーダユニットの底部支持面とをフィーダユニットの試料受容部分から見た場合に、保持器とフィーダユニットの底部支持面との間が鈍角である装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置であって、分離ユニットとフィーダユニットとの間の接触とともにフィーダユニットの振動によって分離ユニットが回転する装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置であって、保持器が、フィーダユニットの或る振動角度と略平行な角度である装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置であって、分離ユニットの回転速度が、フィーダユニットの振動速度に応じて変化する装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置であって、フィーダユニットの試料受容部分が左側にありフィーダユニットの試料送出部分が右側にあるようにフィーダユニットが見える場合に、分離ユニットが反時計回りの方向に回転する装置。
【請求項１０】
請求項３に記載の装置であって、凹凸面が、複数の螺旋状溝を備える円筒形コアからの複数の突起を備える装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の装置であって、複数の突起は、複数の突起の各突起間の空間が一次粒子の寸法を決定するようなものとなるように、必要なだけ離間している装置。
【請求項１２】
請求項３に記載の装置であって、突起のピッチが一次粒子の寸法を決定する装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置であって、突起のピッチが、１回転当たり１ｍｍ〜１回転当たり５ｍｍの間である装置。
【請求項１４】
請求項３に記載の装置であって、分離ユニットが部分的に非粘着性材料で被覆される装置。
【請求項１５】
請求項８に記載の装置であって、出口への試料の流量が比較的一定であることを保証するために、フィーダユニットの振動速度が可変である装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の装置であって、
フィーダユニットが、底部支持面に取り付けられた第１側壁及び第２側壁をさらに備え、
保持器が、第１縁部及び第２縁部をさらに備え、保持器の第１縁部とフィーダユニットの第１側壁との間に第１間隙があり、保持器の第２縁部とフィーダユニットの第２側壁との間に第２間隙がある装置。
【請求項１７】
請求項６に記載の装置であって、保持器に取り付けられた保護器をさらに含む装置。
【請求項１８】
乾式粒子を乾式粒径分布測定装置に供給する装置であって、
試料を受容し搬送することのできるフィーダユニットであって、試料受容部分と試料送出部分と底部支持面とを備えるフィーダユニットと、
フィーダユニットに接続している保持器であって、フィーダユニットの試料受容部分と試料送出部分との中間にあり、フィーダユニットの底部支持面から所定の距離だけ高くされており、
保持器とフィーダユニットの底部支持面とをフィーダユニットの試料送出部分から見た場合に、保持器とフィーダユニットの底部支持面との間が鋭角であり、保持器とフィーダユニットの底部支持面とをフィーダユニットの試料受容部分から見た場合に、保持器とフィーダユニットの底部支持面との間が鈍角である、保持器と、
フィーダユニットの試料受容部分を包含する側で保持器の付近に設置された分離ユニットであって、凹凸面を備えた円筒形コアを備え、試料がフィーダユニットの試料受容部分から保持器を過ぎてフィーダユニットの試料送出部分に入る前に、分離ユニットが試料の凝集群を一次粒子状態まで粉末化させ、乾式粒子が、試料送出部分から放出されると分離されて一次粒子状態になる、分離ユニットと
を備える装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置であって、分離ユニットとフィーダユニットとの間の接触とともにフィーダユニットの振動によって分離ユニットが回転する装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置であって、分離ユニットの回転速度が、フィーダユニットの振動強度に応じて変化する装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置であって、フィーダユニットの試料受容部分が左側にありフィーダユニットの試料送出部分が右側にあるようにフィーダユニットを見た場合に、分離ユニットが反時計回りの方向に回転する装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置であって、凹凸面が、複数の螺旋状溝を備える円筒形コアからの複数の突起を備える装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の装置であって、複数の突起は、複数の突起の各突起間の空間が試料の凝集群のほとんどよりも大きくなるように、必要なだけ離間している装置。
【請求項２４】
請求項１８に記載の装置であって、分離ユニットが部分的に非粘着性材料で被覆されている装置。
【請求項２５】
一次粒子試料の粒径を測定するための乾式粒径分布測定装置において、試料供給装置の改良点が、
試料を受容し搬送することのできるフィーダユニットであって、試料受容部分と試料送出部分と底部支持面とを備えるフィーダユニットと、
フィーダユニットに接続している保持器であって、フィーダユニットの試料受容部分と試料送出部分との中間にあり、フィーダユニットの底部支持面から所定の距離だけ高くされており、
保持器とフィーダユニットの底部支持面とをフィーダユニットの試料送出部分から見た場合に、保持器とフィーダユニットの底部支持面との間が鋭角であり、保持器とフィーダユニットの底部支持面とをフィーダユニットの試料受容部分から見た場合に、保持器とフィーダユニットの底部支持面との間が鈍角である、保持器と、
フィーダユニットの試料受容部分を包含する側で保持器付近に設置された、凹凸面を備えた円筒形コアを含む分離ユニットであって、分離ユニットは、分離ユニットとフィーダユニットとの間の接触と共同したフィーダユニットの振動に起因して、フィーダユニットの振動強度に応じて変化する回転速度で回転し、
試料がフィーダユニットの試料受容部分から保持器を過ぎてフィーダユニットの試料送出部分に入る前に、試料の凝集群を一次粒子状態にまで粉末化させる分離ユニットと
を備える試料供給装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の装置であって、フィーダユニットの試料受容部分が左側にありフィーダユニットの試料送出部分が右側にあるようにフィーダユニットが見た場合に、分離ユニットが反時計回りの方向に回転する装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の装置であって、分離ユニットが部分的に非粘着性材料で被覆されており、凹凸面が複数の螺旋状溝を備える円筒形コアからの複数の突起を備え、複数の突起は、複数の突起の各突起間の空間が試料の凝集群のほとんどよりも大きくなるように、必要なだけ離間している装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒径測定装置の乾式粒子供給器に関し、より詳細には、乾式粒子試料を測定装置に初期導入する間、乾式粒子試料を分散させて一次粒子状態にするための、改良された乾式粒子供給器に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾式粒径分布測定装置においては、フィーダユニットが普通、試料供給器内に粉粒体試料を収容する。通常、使用者が試料をホッパ内へ置き、その後、ホッパが試料をフィーダユニットに分配する。フィーダユニットの目的は、測定ユニットに送出される試料の流量を調節することである。
【０００３】
その後、フィーダユニットは振動して試料をフィーダユニットの試料受容部分からフィーダユニットの試料送出部分まで移動させる。試料は、フィーダユニットの試料送出部分からシュートに落下して、最終的に分散されて一次粒子となり、測定装置により測定される。ここで、一次粒子への分散は、普通は圧縮空気を用いて達成される。
【０００４】
ところが、試料はしばしば、一次粒子状態のままで留まるのではなく、一次粒子が共に粘着して凝集し、群を形成することがある。例えば、群は、乾燥状態であっても、粉粒体要素間で作用する静電気力、ファンデルワールス力、磁力、又は同様なその他の力により形成することがある。その結果として、粉粒体要素は、一次粒子の形態で存在するのではなく、むしろ、幾つかの一次粒子が凝集する二次粒子、又は幾つかの二次粒子が凝集する三次粒子等として存在する。
【０００５】
これにより、試料流及び試料分散の変動が生じ、このことが、測定装置が試料を測定し分析しようと試みている際に誤差をもたらすことがある。例えば、測定装置は、粒子の凝集群を１つの粒子として報告しかねず、あるいは、粒子の凝集群を全く計数し損なう恐れがある。いずれのシナリオにおいても、測定装置の測定は不正確なものとなろう。
【０００６】
特許文献１は、粒子のクラスターを分離して一次粒子状態にする１つの手法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７０４２５５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、粒子を均質な一次粒子状態で連続的な流量にてより良好に測定装置に供給できる乾式粒子供給器の必要性が依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、試料を効率的に粉末状にして、連続する分散及び測定ステップにとってより適した一次粒子状態にすることにより、上で示された問題を解決しようとしている。本発明は、試料受容部分から試料送出部分への試料の流れをより良好に調節することもできる。本発明は、フィーダユニットと保持器と分離ユニットとを利用する。フィーダユニットは、試料を受容し送出することができる。フィーダユニットは、試料受容部分と試料送出部分と底部支持面とを備えることができる。
【００１０】
フィーダユニットの試料受容部分と試料送出部分との中間にある保持器は、例えばフィーダユニットに接続することにより任意のフィーダユニット内で、位置に設けることできる。保持器は、フィーダユニットの試料送出部分の上流で底部支持面から所定の距離の位置に設けることもできる。
【００１１】
さらに、分離ユニットは、保持器の付近でフィーダユニットの試料受容部分を包含する側に設置することができる。分離ユニットは、試料がフィーダユニットの試料受容部分から保持器を過ぎてフィーダユニットの試料送出部分内へ入る前に、試料の凝集群を一次粒子状態にまで粉砕することができる。分離ユニットの重量は、試料の凝集群を一次粒子状態にまで粉砕するのにとって特に有利なものとすることができよう。試料は、例えば約１０ｎｍ〜３ｍｍの範囲である直径を有し得る粒子とすることができる。
【００１２】
使用者は、フィーダユニットの試料受容部分内に粒子の試料を直接置くことができる。このことにより、ホッパが試料をフィーダユニット内に送り込む必要性がなくなる。別法として、試料はホッパにより送り込むことができる。その場合、フィーダユニットは、普通このフィーダユニットに対して或る角度に調整された振動により振動するであろう。
【００１３】
試料は、フィーダユニットの振動力により、所望する方向に搬送される。振動は、鉛直に対して傾斜した方向のものであり、相対的に上昇し、その後、相対的に下降する。この振動の結果として、試料は、試料受容ユニットから分離ユニットを通り試料送出ユニットへと搬送される。
【００１４】
振動は、分離ユニットを回転させて、試料を分離し、一次粒子状態にするようにしつつ、試料を搬送するのも補助する。振動周期における下降期間において、フィーダユニットは、下降角度で移動する一方、重力と、保持器を通じて分離ユニットに及ぼされる力の合力によって分離ユニットは、下降角度で移動する。
【００１５】
振動周期の上昇期には、フィーダユニットは上昇角度で移動して分離ユニットと接触し、分離ユニットを振動角度と略同じ上昇角度ではね返らせる。
【００１６】
片側では、分離ユニットの慣性と、分離ユニットを下降させる重力との相互作用によって、もう片方では、フィーダユニットが分離ユニットに接触する際にこのフィーダユニットにより供給される傾斜した上向きの力がさらに組み合わされることにより、分離ユニットは、分離ユニットの真下にある試料凝集体を粉砕して一次粒子状態にするだけでなく、分離ユニットを回転させる。この回転運動は、試料受容部分から試料送出部分に向けて試料を搬送するのを補助する。これにより、従来のホッパ送出システムの場合には存在しない新次元の試料供給工程が付加される。
【００１７】
好ましくは、保持器の角度は振動角度と同じ角度である。これにより、分離ユニットの無関係な移動が低減し、分離ユニットを保持器の比較的近くの位置に配置しておくのを助けることができる。このことは、分離ユニットがフィーダユニットに向かって落ちている間、概して保持器が分離ユニットに接触することをも保証する。このことは、言及した分離ユニットの回転に貢献する。保持器は、例えば、試料受容部分から試料送出部分までの試料流量を調節するのに補助することもできよう。さらに、分離ユニットの上流で、保持器に任意の保護器を付加し、分離ユニットを保持器の比較的近くにしておくのを助け、任意で、分離ユニットに向かう試料流量を調節することができる。
【００１８】
分離ユニットは、凹凸の側周面を備えた円筒形コアを備えることができる。この凹凸面は、螺旋状溝等の複数の溝をその上に有することができる。溝は例えば、凹凸面が試料に接触する際に凹凸面からの力がより集中できるようにすることにより、試料を粉砕して一次粒子にするのに役立てることができる。これにより、凹凸面は、同量の力がかかる場合には、物体に接触する表面積がより小さいことから、試料を粉砕して一次粒子にするのを、より有効とすることができる。既に一次粒子となっている試料は、溝に入って凹凸面の粉砕力から一瞬にして隠れることができることから、この溝により、例えば、凹凸面は、一次粒子ではない試料の凝集群をより良好に対象にして粉砕し、一次粒子にすることもできよう。螺旋状溝は、分離ユニットが回転している際に、分離ユニットが保持器に食い込まないように形成することもできる。分離ユニットの外面の凹凸により、一次粒子の粒径が決定される。さらに、分離ユニットは、試料が分離ユニットに付着しないようにするために、テフロン（登録商標）等の非粘着性物質で被覆することができる。試料の種類が異なれば、使用する分離器が異なってもよい。
【００１９】
また、フュームドシリカ流動化剤アエロジル（登録商標）２００等の添加剤を付加して、試料の粘着特性を低減するのに役立てることができる。これにより、試料はより良好に流れ、試料が分離ユニットに付着する可能性を低減させることができよう。試料を縮小して一次粒子状態にするのにさらに役立てるために、Ｙａｍａｇｕｃｈｉ等の文献（特許文献１）に開示されているようなブラシをフィーダユニットに付加し、分離ユニットの下流での粒子の凝集するのを防止することができる。
【００２０】
さらに、振動力を、試料送出部分に流れ込む試料の速度に応答して変化させることができる。例えば、試料送出部分に流れ込む試料の速度が低減した場合、振動力を増加させて、試料をより速く試料送出部分内に搬送することができる。このことは、分離ユニットに付着する試料の量が低減する、又は分離ユニットに付着した試料が取り除かれるという付加的な利益を有することもできよう。
【００２１】
新規であると考えられる本発明の目的及び特徴は、添付の請求項に特定して記述される。本発明は、その構成及び運用方法の両方に関して、さらなる目的及び利点と共に以下の記載を参照することにより、添付の図面と合わせて検討すれば、もっとも良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施形態の斜視図。
【図２】図２は、図１の、切断線２‐２に沿って切り取った側面図。
【図３】図３は、図２の関連部分の拡大図。
【図４】図４は、図３の関連部分の拡大図。
【図５】図５は、図４の関連部分の拡大図。
【図６】図６は、本発明の代替の実施形態の斜視図。
【図７】図７は、保持器付近にある分離ユニットの斜視図。
【図８】図８は、中にフィーダユニットを組み込むことのできる乾式粒径分布測定装置の略図。
【図９】図９は、保持器付近にある分離ユニットの代替の実施形態の断面斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
そこで、本発明の好適な実施形態を詳細に参照することにする。これらの実施形態は、本発明を実行することが意図されている最良の形態を記述している。これらの実施形態の例が添付の図面に示されている。本発明は、好適な実施形態に関連して記載されることになるが、本発明をこれらの実施形態に限定することが意図されているものではないことが理解されるであろう。それどころか、本発明は、添付の請求項により規定されるものとして、本発明の精神及び範囲内に含むことのできる別法、修正、及び等価物を網羅することが意図されている。さらに、本発明の以下の詳細な記載において、本発明の完全な理解を提供するために、多数の明確な詳細が記述されている。一方で、本発明はこれらの明確な詳細なしに実施できるということが、一当業者には明らかとなろう。本発明の態様を徒に曖昧にしないようにするために、良く知られている方法、手順、構成要素、ならびに回路はその他の例において詳細に記載されていない。
【００２４】
図１は、本発明の実施形態の斜視図である。本発明は、試料受容部分６と試料送出部分４と底部支持面４８とを有するフィーダユニット２を利用しており、フィーダユニット２は、側壁３８及び４０を有することもできる。試料受容部分内には試料８を見ることもできる。この試料は多数の粒子とすることができ、この粒子は、例えば約１０ｎｍ〜３ｍｍの範囲の直径を有し得る。分離ユニット１２が保持器１０付近に設置される。保持器１０の柔軟性をよくするために、保持器１０と側壁３８及び４０との間に間隙があることが意図されているが、必須のものではない。保持器１０は、フィーダユニット２から所定の距離だけ高くすることもできる。分離ユニット１２は例えば、凹凸面１４と複数の螺旋状溝１６とを備えた円筒形コア１８を有することができる。
【００２５】
使用者は、試料８をフィーダユニット２の試料受容部分６内へ直接置くであろう。このことにより、ホッパが試料８をフィーダユニット２内に送り込む必要性がなくなる。その場合、フィーダユニット２は振動し、その振動２０は、図３に示すように、或る角度４２で起きるであろう。
【００２６】
この振動力に起因して、試料８は、試料受容部分６から、保持器１０付近に設置されている分離ユニット１２のところまで移動する。試料８がフィーダユニット２の試料受容部分６から保持器１０を過ぎてフィーダユニット２の試料送出部分４に入る前に、分離ユニット１２は、試料８の凝集群を一次粒子状態にまで粉砕する。
【００２７】
図２は、図１の、切断線２‐２に沿って切り取った側面図であり、試料受容部分６と試料送出部分４とを備えたフィーダユニット２を示している。図２は、円筒形コア１８と凹凸面１４とを備えた分離ユニット１２をも示している。分離ユニット１２は、保持器１０付近に設置することができよう。
【００２８】
図２は、フィーダユニット２、分離ユニット１２、保持器１０、ならびに試料８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅ、及び８ｆをも示す。試料８ａ、８ｅ、及び８ｆは一次粒子状態である一方で、試料８ｂ、８ｃ、及び８ｄは、異なる凝集段階にある。分離ユニット１２及び保持器１０は、試料送出部分４から離間した距離にあるが、試料送出部分４付近に設置することもでき、又は試料受容部分６と試料送出部分４との中間にあるその他の任意の場所に設置することもできるように意図されている。
【００２９】
図３は、図２の関連部分の拡大図であり、フィーダユニット２を、保持器１０の付近にある分離ユニット１２及び試料８と共に示している。保持器１０は、フィーダユニット２から所定の距離４６だけ高くされている。所定の距離４６は、試料８が保持器１０を通過するのに必要なだけ十分に大きくすべきであり、分離ユニット１２が保持器１０に食い込む可能性を低減するように十分に小さくすべきである。
【００３０】
フィーダユニット２の底部４８に関して或る角度４２を有する振動力２０が、フィーダユニット２に作用する。保持器１０は、フィーダユニット２に関して或る角度２２にて据え付けられる。保持器１０とフィーダユニット２の底部４８とがフィーダユニット２の試料送出部分４から見た場合に、保持器１０とフィーダユニット２の底部４８との間の角度２２は鋭角であり、保持器１０とフィーダユニット２の底部４８とをフィーダユニットの試料受容部分６から見た場合に、保持器１０とフィーダユニット２の底部４８との間の角度２２は鈍角である。
【００３１】
振動周期２０の上昇期間において、フィーダユニットは上昇角度で移動し、振動周期２０の下降期間において、フィーダユニットは下降角度で移動する。結果として、試料が試料受容ユニットから分離ユニットを通って試料送出ユニットまで搬送される。
【００３２】
振動２０は、分離ユニット１２が試料を分離させて一次粒子状態にするようにしつつ分離ユニット１２の回転方向３０への回転をも行うので、試料を搬送することも補助する。フィーダユニット２が下降角度４２で移動する間の、振動周期２０の下降期間において、分離ユニットは、下降角度２６で移動する。
【００３３】
振動周期２０の上昇期間には、フィーダユニットは上昇角度２４で移動する。
【００３４】
片方では、分離ユニット１２の慣性と、分離ユニット１２を下降させる重力との相互作用により生成される力及び運動量により、もう片方では、フィーダユニット２が分離ユニット１２に接触する際にこのフィーダユニットにより供給される、傾斜した上昇させる力によって、分離ユニット１２は、分離ユニットの真下にある試料凝集体を粉砕して一次粒子状態にするだけでなく回転方向３０への回転をも行う。この回転運動は、試料を、左側にある試料受容部分６（図及び図２に示す）から右側にある試料送出部分４（図１及び図２に示す）に向けて伝搬させるのを補助する。
【００３５】
図からわかるように、フィーダユニット２の試料受容部分６が左側にありフィーダユニット２の試料送出部分４が右側にあるようにフィーダユニット２が見えるとき、分離ユニット２の回転方向３０は反時計回りの方向になる。
【００３６】
好ましくは、角度２２は角度４２に略等しい。これにより、分離ユニット１２の無関係な移動が低減し、分離ユニットを保持器１０の比較的近くにしておくのを助けることができる。このことは、分離ユニット１２がフィーダユニット２に向かって落ちている間、概して保持器１０が分離ユニット１２に接触することをも保証する。このことは、分離ユニットの回転方向３０への回転を助ける。さらに、分離ユニット１２の上流で、フィーダユニット２又は保持器１０に、図６に示すような任意の保護器９４を付加し、分離ユニット１２を保持器１０の比較的近くにしておくのを助け、任意で、分離ユニット１２に向かう試料流量を調節することができる。
【００３７】
図４は、図２の関連部分の拡大図であり、下降角度４２で移動するフィーダユニット２を、分離ユニット１２、保持器１０、ならびに凝集群になった試料８ｇ、８ｈ、８ｉ、８ｊ、及び８ｋと共に示している。分離ユニットは、下降角度２６で、重力によって移動し、そして分離ユニットが保持器２との接触部を有することによっても移動する。一方で、分離ユニット１２は、フィーダユニット２の底部支持面４８と同じ速さで下降するのではない。分離ユニット１２は、凹凸面１４を具備する円筒形コア１８を備える。
【００３８】
図５は、図２の関連部分の拡大図であり、下降角度２６で移動する分離ユニット１２と接触している、上昇角度２４で移動するフィーダユニット２を示している。接触の結果として、分離ユニット１２は、フィーダユニット２の底部支持面４８からはね返り、回転方向３０に回転し、試料をフィーダユニット２の試料送出部分４に向けて移動させつつ、凝集群８ｇ、８ｈ、及び８ｉを粉砕して一次粒子８ｊ及び８ｋにすることも行う。
【００３９】
図６は、本発明の代替の実施形態の斜視図であり、保持器１０を、試料受容部分６及び試料送出部分４と共に示している。図からわかるように、試料送出部分４は様々な形状及び寸法とすることができる。図６は、試料８を試料受容部分６に分配するために任意で使用することのできるホッパ９２をも仮想線で示している。分離ユニット１２は保持器１０付近にあって凹凸面１４を含み、凹凸面１４上には複数の溝１６がある。テフロン（登録商標）等の非粘着性物質３６で被覆した凹凸面１４が示されている。非粘着性物質３６は、試料８が分離ユニット１２に付着しないようにするのに役立つ。
【００４０】
さらに、分離ユニット１２を保持器１０の比較的近くにしておくのを助け、分離ユニット１２に向かう試料流を任意で調節するために、保持器１０に任意の保護器９４が付加される。
【００４１】
また、試料８の粘着特性の低減に役立てるために、流動化剤３２等の添加剤を試料８に付加することができる。これにより、試料８はより良好に流れることができよう。そして、試料８が分離ユニットに付着する可能性を低減することができよう。
【００４２】
一次粒子を分離させておくのにさらに役立てるために、フィーダユニット２にブラシ３４を付加することができる。
【００４３】
図７は、保持器１０付近にある分離ユニット１２の斜視図である。図からわかるように、分離ユニット１２は、凹凸面１４と複数の螺旋状溝１６とを具備する円筒形コア１８を備える。分離ユニット１２は、任意で、テフロン（登録商標）等の非粘着性物質３６で被覆することもできる。長さ８２は、円筒形コア１８から突起がどの程度突出しているかを示す。ピッチ５２とは、突起がどの程度回転しているかのことである。例えば、突起がねじのような螺旋状ではない場合、ピッチは０であろう。一方で、突起がねじのように螺旋状である場合、例えば突起が１インチ当たり７回転の螺旋状である場合、ピッチは１回転当たり約０．１４３インチとなろう。これは、１回転当たり約３．６３ｍｍと等しい。突起が１インチ当たり１８回転の螺旋状である場合、ピッチは１回転当たり約０．０５６インチとなろう。これは、１回転当たり約１．４１１ｍｍと等しい。同様に、突起が１インチ当たり６回転の螺旋状である場合、ピッチは１回転当たり約０．１６７インチとなろう。これは、１回転当たり約４．２３３ｍｍに等しい。ピッチは１回転当たり１ｍｍ〜５ｍｍの間とすることができるであろうことが意図されている。凹凸面１４の長さ８２及びピッチ５２は、分離ユニット１２が試料８中の任意の凝集群を縮小して一次粒子状態にできるように、適切に選択することができる。例えば、試料８の粒子が１０μｍの直径を有した場合、凹凸面は、試料８の粒子が１ｍｍの直径を有する場合よりも小さい長さ８２及びピッチ５２を有することができるであろう。
【００４４】
螺旋状溝１６は例えば、凹凸面１４が試料８に接触する際に凹凸面１４からの力をより集中できるようにすることにより、試料を一次粒子に粉砕するのに補助することができる。これにより、凹凸面１４は、同量の力がかかっている場合、物体に接触する表面積がより小さいことから、試料８を一次粒子に粉砕するのに、より有効とすることができる。既に一次粒子となっている試料８が、螺旋状溝１６に入って凹凸面の粉砕力から一瞬にして隠れることができることから、この螺旋状溝１６により、例えば、凹凸面は、一次粒子ではない試料の凝集群をより良好に対象にして粉砕し一次粒子にすることもできよう。螺旋状溝１６は、分離ユニット１２が回転している際に、分離ユニット１２が保持器１０に食い込まないように形成することもできる。
【００４５】
図８は、中にフィーダユニット２を組み込むことのできる乾式粒径分布測定装置の略図である。図８において、符号７４は測定部を示し、符号５０は、測定部７４の上方に配置された試料供給器を示す。測定部７４は、例えば以下のやり方で構成される。
【００４６】
参照番号８０は、試料を受容するように垂直に配置されたフローセル又は測定セルを示す。フローセル８０の対向する側面にそれぞれ光学窓８０ａ及び８０ｂが形成される。レーザ光源部７６を粉状試料８に照射することができ、粉状試料はレーザ光線７８を受けながらフローセル８０内を落下する。レーザ光源部７６は、光学窓８０ａ等の光学窓のうちの一方の外方に置かれる。他方の光学窓８０ｂの外方には、レーザ光線７８により試料８を照射することにより生ずる散乱光及び／又は回折光を受光するための光検出部７２が置かれる。検出部７２による散乱光の測定により、粒径を確定することができる。
【００４７】
参照番号６０は、フローセル８０のすぐ上方に配置される試料粉末化部として働き、漏斗状部６０ａを含むエジェクタ器を示している。漏斗状部６０ａの下に、フローセル８０と連通する試料ガイド部６６が位置決めされる。エジェクタ器６０には、圧縮空気６４のガス供給路６２が接続している。漏斗状部６０ａの下面側には、圧縮空気供給路６２によって供給された圧縮空気６４を試料ガイド部６６内に案内する空気流路６０ｂが形成されており、空気流路６０ｂに流れ込む圧縮空気６４ａは、試料供給器５０のフィーダユニット２から落下する試料８に分散流として吹き付けられる。
【００４８】
試料ガイド部６６の下端は、フローセル８０に挿入接続している。ガイド部の下端部分には、仕切り部６６ａが光学窓８０ａ及び８０ｂの上端近傍まで延びている。参照番号７０は、試料ガイド部６６がフローセル８０に挿入接続される部分の周りに仕切り部６６ａと平行になるように配置される直立した案内羽根を示しており、外気６８がこの案内羽根を通ってフローセル内に吸引され、又は吸い込まれ、試料については、この吸引された外気６８によりフローセル８０内にシースフロー８４が形成される。
【００４９】
参照番号８６は、フローセル８０の下端側に形成された、吸引装置又は真空装置８８を含む試料回収流路を示す。参照番号５４は、エジェクタ６０の上方に配置されるホッパを示しており、このホッパは、試料供給器５０のフィーダユニット２から落下する試料８をエジェクタ器６０内に案内するのに使用される。
【００５０】
図９は、保持器１０及び任意の保護器９４の付近にある分離ユニット１２の代替の実施形態の断面斜視図である。この実施形態において、分離ユニット１２は、円筒形コア１８内に中空部分９６を有することができる。任意で、側壁３８及び／又は側壁４０（図１に示す）に取り付けることができるピン９８があってもよく、中空部分９６内に部分的に閉じ込めることができる。ピン９８を付加することは、分離ユニット１２を保持器１０の比較的近くに維持することを助けることができる。
【００５１】
ピン９８が側壁３８又は側壁４０にのみ取り付けられている場合等には、中空部分９６が円筒形コア１８全体にわたって延びるのではないことが可能である。例えば、円筒形コア１８は、２つの中空部分９６を備えて中央は中実とすることができ、あるいは、片側に１つのみの中空部分を備えて一端は中実とすることができ、あるいは、円筒形コアは、円筒形コアの一端から円筒形コアの他端まで延びる円筒形コア全体にわたる中空部分９６を有することができる。
【００５２】
さらに、保護器９４は、様々な形状及び寸法が可能であり、中実とすることができるか、あるいは潜在的に中に孔を有することができるかのいずれかである。この実施形態では、保護部は中実片であり、この中実片は、分離ユニットに向かう試料流量を任意で調節することもできる。
【００５３】
試料供給器５０は主として、粉粒体試料８を収容するフィーダユニット２と、このフィーダユニット２を振動させることのできるリニアフィーダ５６とにより構成される。リニアフィーダ５６の振動は、コントローラ５８により制御される。
【００５４】
当業者であれば、記載してある好適な実施形態の様々な適用及び変形が、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく構成できるということを理解するであろう。したがって、補正された請求項の範囲内で、本明細書にはっきりと記載されている以外に本発明を実施できるということが理解されるべきである。
【００５５】
当業者であれば、記載してある好適な実施形態の様々な適用及び変形が、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく構成できるということを理解するであろう。したがって、補正された請求項の範囲内で、本明細書にはっきりと記載されている以外に本発明を実施できるということが理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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