(57)【要約】【課題】電力消費量の減少を図りながら、粉粒状の原料を適切に微粉化できる衝突式微粉化方法を提供する。【解決手段】微粉化対象の粉粒状の原料を、衝突部Ｓに向けて流動させて、衝突部Ｓでの衝突により粉砕して微粉化する衝突式微粉化方法であって、電圧が印可される一対の板状の電極Ｄを、一方を衝突部Ｓに位置させかつ他方を衝突部Ｓから離して位置させる形態で対向配置し、原料を、帯電させた後に一対の電極Ｄの間に供給して、衝突部Ｓに配置した電極Ｄに向けて加速状態で流動させることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉化対象の粉粒状の原料を、衝突部に向けて流動させて、前記衝突部での衝突により粉砕して微粉化する衝突式微粉化方法であって、
電圧が印可される一対の板状の電極を、一方を前記衝突部に位置させかつ他方を前記衝突部から離して位置させる形態で対向配置し、
前記原料を、帯電させた後に前記一対の電極の間に供給して、前記衝突部に配置した前記電極に向けて電界加速状態で流動させることを特徴とする衝突式微粉化方法。
【請求項２】
帯電させた前記原料を、前記一対の電極のうちの前記衝突部から離して位置させる電極に形成した原料挿通孔を通して、前記一対の電極の間に供給することを特徴とする請求項１に記載の衝突式微粉化方法。
【請求項３】
帯電させた前記原料を、前記原料挿通孔に向けて流動する原料搬送用気体に随伴する状態で、前記原料挿通孔に向けて流動させることを特徴とする請求項２に記載の衝突式微粉化方法。
【請求項４】
前記一対の電極を、前記原料挿通孔が形成された電極を上方側に位置させる形態で上下に並べて配置し、
帯電させた前記原料を、自重落下状態で、前記原料挿通孔に向けて流動させることを特徴とする請求項２記載の衝突式微粉化方法。
【請求項５】
帯電させた前記原料が自重落下する自重落下空間、及び、前記一対の電極が配置される電界空間を真空状態にすることを特徴とする請求項４記載の衝突式微粉化方法。
【請求項６】
微粉化対象の粉粒状の原料を、衝突部に向けて流動させて、前記衝突部での衝突により粉砕して微粉化する衝突式微粉化装置であって、
電圧が印可される一対の板状の電極が、一方を前記衝突部に位置させかつ他方を前記衝突部から離して位置させる形態で対向配置され、
前記原料を帯電させた後に前記一対の電極の間に供給する原料供給部が設けられている衝突式微粉化装置。
【請求項７】
前記一対の電極のうちの前記衝突部から離して位置させる電極に、原料挿通孔が形成され、
前記原料供給部が、帯電させた前記原料を前記原料挿通孔に供給するように構成されている請求項６記載の衝突式微粉化装置。
【請求項８】
前記原料供給部が、帯電させた前記原料を前記原料挿通孔に向けて流動する原料搬送用気体に随伴する状態で前記原料挿通孔に向けて流動させるように構成されている請求項７に記載の衝突式微粉化装置。
【請求項９】
前記一対の電極が、前記原料挿通孔が形成された電極を上方側に位置させる形態で上下に並べて配置され、
前記原料供給部が、帯電させた前記原料を自重落下状態で前記原料挿通孔に向けて流動させるように構成されている請求項７に記載の衝突式微粉化装置。
【請求項１０】
前記原料供給部が、帯電させた前記原料が自重落下する自重落下空間、及び、前記一対の電極が配置される電界空間を真空状態とするように構成されている請求項９に記載の衝突式微粉化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粉化対象の粉粒状の原料を、衝突部に向けて流動させて、前記衝突部との衝突により粉砕して微粉化する衝突式微粉化方法、及び、その衝突式微粉化方法を実施する衝突式微粉化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる衝突式微粉化方法は、粉粒状の原料を小さな粒径に微粉化するのに用いることができるものであり、例えば、合成樹脂、有機材料、金属等の粉粒物を、粉粒状の原料として、例えば、数ミクロンやサブミクロン等の小さな粒径の微粉末に粉砕するのに使用されることになる。
【０００３】
衝突式微粉化方法の従来例として、圧縮空気を、原料搬送用気体として、噴射ノズルから噴射させるようにし、そして、噴射ノズルに接続した加速管に、噴射される圧縮空気に原料を吸引させるための原料供給口を設けて、加速管を流動する圧縮空気により原料を吸引させて、原料を、圧縮空気に随伴した状態で衝突部に向けて流動させて、衝突部の衝突面に衝突させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２９６１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
衝突式微粉化方法として、原料を、圧縮空気に随伴した状態で衝突部に向けて流動させる場合には、圧縮空気を供給するコンプレッサーが必要となり、そして、コンプレッサーを駆動するための電力消費量が大きくなる不都合があった。
【０００６】
例えば、１ミクロンの粒径のアルミナ等の原料を、密度が２．８ｇ／ｃｍ3となる状態で、一時間当たり６０ｇの処理量で、２３０ｍ／ｓの流速にて流動させるためには、圧力が１．２ＭＰａの圧縮空気を、１分当たり１０００リットルの送風量で供給することになり、この場合においては、コンプレッサーの電力消費量が、１０ｋＷ程度になる等、コンプレッサーを駆動するための電力消費量が大きくなるものであった。
【０００７】
つまり、コンプレッサーにて消費される電力量のうちの大半が、機械的や熱的な損失として消費されることに起因して、原料を微粉砕するために必要となる電力消費量が大きくなるものであった。
【０００８】
また、衝突式微粉化方法として、原料を、圧縮空気に随伴した状態で衝突部に向けて流動させるようにする場合には、衝突部に衝突して横外方に向けて流動する圧縮空気の流れに乗って原料が衝突部に衝突することなく流動する等、原料が衝突部に衝突することが圧縮空気によって妨げられるため、原料を衝突部に対して適切に衝突させ難いものとなり、原料の微粉化を効率良く行い難い不都合があった。
【０００９】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、電力消費量の減少を図りながら、原料を効率良く微粉化できる衝突式微粉化方法を提供する点にある。
また、本発明の別の目的は、電力消費量の減少を図りながら、原料を効率良く微粉化できる衝突式微粉化装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の衝突式微粉化方法は、微粉化対象の粉粒状の原料を、衝突部に向けて流動させて、前記衝突部での衝突により粉砕して微粉化する方法であって、その第１特徴構成は、
電圧が印可される一対の板状の電極を、一方を前記衝突部に位置させかつ他方を前記衝突部から離して位置させる形態で対向配置し、
前記原料を、帯電させた後に前記一対の電極の間に供給して、前記衝突部に配置した前記電極に向けて電界加速状態で流動させることを特徴とする。
【００１１】
すなわち、帯電させた原料を、電圧が印可された一対の電極の間に供給して、衝突部に配置した電極に向けて電界加速状態で流動させることにより、原料が衝突部に配置した電極に衝突して微粉砕されることになる。
【００１２】
つまり、一対の電極にて形成される電界（電場）にて、帯電（荷電）させた原料を加速させるようにし、そして、加速されて高速で移動する原料を衝突部に配置した電極に衝突させることにより、原料を微粉砕することになる。
【００１３】
そして、一対の電極に印可された電力が、帯電させた原料の加速に効率良く用いられるため、帯電させた原料を高速で移動させて、粉粒状の原料を適切に微粉化させるようにしながらも、一対の電極にて消費する電力消費量は小さいものとなる。
【００１４】
例えば、１ミクロンの粒径のアルミナ等の原料を、密度が２．８ｇ／ｃｍ3となる状態で、一時間当たり６０ｇの処理量で、２３０ｍ／ｓの流速にて流動させるにあたり、０．０００８μＣの荷電量を原料に帯電させて、一対の電極に１００ＫＶの電圧を印可した場合には、一対の電極にて消費する電力消費量が１．３ＫＷ程度になる等、少ない電力消費量にて原料を微粉砕することができるものとなる。
【００１５】
また、一対の電極にて形成される電界（電場）にて、帯電（荷電）させた原料を加速させるものであるから、原料を高速で移動させるための圧縮空気が存在しないため、加速されて高速で移動する原料を、衝突部に位置する電極に的確に衝突させることができ、原料の微粉化を効率良く行うことができる。
【００１６】
要するに、本発明の衝突式微粉化方法の第１特徴構成によれば、電力消費量の減少を図りながら、原料を効率良く微粉化できる。
【００１７】
本発明の衝突式微粉化方法の第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
帯電させた前記原料を、前記一対の電極のうちの前記衝突部から離して位置させる電極に形成した原料挿通孔を通して、前記一対の電極の間に供給することを特徴とする。
【００１８】
すなわち、一対の電極のうちの衝突部から離して位置させる電極に、原料挿通孔を形成して、帯電させた原料を、原料挿通孔を通して、一対の電極の間に供給することになる。
そして、原料挿通孔を通して原料を通過させる方向が、衝突部に位置する電極に向けて原料を移動させる方向であるから、衝突部に位置する電極に向けて原料を移動させるのに好適な状態で、帯電させた原料を一対の電極の間に供給できる。
【００１９】
つまり、帯電させた原料を、原料挿通孔を通して、一対の電極の間に供給することにより、一対の電極の間に供給された原料を、衝突部に位置する電極に向けて適切に移動させることができるのである。
【００２０】
要するに、本発明の衝突式微粉化方法の第２特徴構成によれば、上記第１特徴構成による作用効果に加えて、一対の電極の間に供給された原料を、衝突部に位置する電極に向けて適切に移動させることができる。
【００２１】
本発明の衝突式微粉化方法の第３特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
帯電させた前記原料を、前記原料挿通孔に向けて流動する原料搬送用気体に随伴する状態で、前記原料挿通孔に向けて流動させることを特徴とする。
【００２２】
すなわち、帯電させた前記原料が、原料挿通孔に向けて流動する原料搬送用空気に随伴する状態で、原料挿通孔に向けて流動されるものとなるから、原料挿通孔を通して一対の電極の間に供給された原料は、原料搬送用気体の流速に相当する速度で、当初から衝突部に位置する電極に向けて移動することになるため、原料を衝突部に位置する電極に向けて極力高速で移動させることができる。
【００２３】
つまり、衝突部に位置する電極に向けて移動する原料の移動速度が、原料搬送用気体の流速に相当する速度に、一対の電極にて形成される電界（電場）にて加速される速度を加えた速度に相当する程度の速度になる等、高速度となるのである。
そして、原料を衝突部に位置する電極に向けて高速で移動させることができるため、高速で移動する原料を衝突部に位置する電極に衝突させることにより、原料の微粉砕を効率良く行うことが可能となる。
【００２４】
ちなみに、原料搬送用気体は、帯電させた原料を原料挿通孔に向けて流動させるものであるから、高速で流動させる必要がないものであり、例えば、原料搬送用気体として、空気を送風する場合においても、その送風に要する電気消費量は少ないものである。
【００２５】
要するに、本発明の衝突式微粉化方法の第３特徴構成によれば、上記第２特徴構成による作用効果に加えて、原料を衝突部に位置する電極に向けて高速で移動させて、原料の微粉砕を効率良く行うことができる。
【００２６】
本発明の衝突式微粉化方法の第４特徴構成は、上記第２特徴構成に加えて、
前記一対の電極を、前記原料挿通孔が形成された電極を上方側に位置させる形態で上下に並べて配置し、
帯電させた前記原料を、自重落下状態で、前記原料挿通孔に向けて流動させることを特徴とする。
【００２７】
すなわち、帯電させた原料が、自重落下状態で、一対の電極のうちの上方側に位置する電極に形成された原料挿通孔に向けて流動して、そのように流動する原料が、原料挿通孔を通して一対の電極の間に供給されるものとなる。
【００２８】
帯電させた原料を、自重を利用しながら、原料挿通孔を通して一対の電極の間に供給するものであるから、原料を一対の電極の間に供給するために必要とする電力消費量を軽減させることができるため、原料を微粉砕するために必要とする電力消費量を一層減少させることができる。
【００２９】
要するに、本発明の衝突式微粉化方法の第４特徴構成によれば、上記第２特徴構成による作用効果に加えて、原料を微粉砕するために必要とする電力消費量を一層減少させることができる。
【００３０】
本発明の衝突式微粉化方法の第５特徴構成は、上記第４特徴構成に加えて、
帯電させた前記原料が自重落下する自重落下空間、及び、前記一対の電極が配置される電界空間を真空状態にすることを特徴とする。
【００３１】
すなわち、帯電させた原料が自重落下する自重落下空間、及び、一対の電極が配置される電界空間が、真空状態であるから、帯電させた原料を、空気抵抗なく一対の電極のうちの上方側に位置する電極に形成された原料挿通孔に向けて移動させ、また、原料挿通孔を通して一対の電極の間に供給された帯電させた原料を、空気抵抗なく衝突部に配置した電極に向けて移動させることができる。
【００３２】
したがって、帯電させた原料を、空気抵抗なく移動させることができるため、原料の移動速度が高速になり、原料を衝突部に配置した電極に高速で衝突させて、原料の微粉砕の効率化を図ることができる。
【００３３】
要するに、本発明の衝突式微粉化方法の第５特徴構成によれば、上記第４特徴構成による作用効果に加えて、原料の微粉砕の効率化を図ることができる。
【００３４】
本発明の衝突式微粉化装置は、微粉化対象の粉粒状の原料を、衝突部に向けて流動させて、前記衝突部での衝突により粉砕して微粉化する衝突式微粉化装置であって、
電圧が印可される一対の板状の電極が、一方を前記衝突部に位置させかつ他方を前記衝突部から離して位置させる形態で対向配置され、
前記原料を帯電させた後に前記一対の電極の間に供給する原料供給部が設けられている点にある。
【００３５】
本発明の衝突式微粉化装置の第１特徴構成は、上述した衝突式微粉化方法の第１特徴構成を実施するための構成を備えるものであるから、上述した衝突式微粉化方法の第１特徴構成の欄で記載の作用効果と同様な作用効果を奏することになる。
【００３６】
すなわち、原料供給部が、原料を帯電させた後、帯電させた原料を、電圧が印可された一対の電極の間に供給することになる。
そして、一対の電極の間に供給され帯電させた原料が、衝突部に配置した電極に向けて電界加速状態で流動して、衝突部に配置した電極に衝突して微粉砕されることになる。
【００３７】
つまり、一対の電極にて形成される電界（電場）にて、帯電（荷電）させた原料を加速させるようにし、そして、加速されて高速で移動する原料を衝突部に配置した電極に衝突させることにより、原料を微粉砕することになる。
【００３８】
そして、一対の電極に印可された電力が、帯電させた原料の加速に効率良く用いられるため、帯電させた原料を高速で移動させて、粉粒状の原料を適切に微粉化させるようにしながらも、一対の電極にて消費する電力消費量は小さいものとなる。
【００３９】
例えば、１ミクロンの粒径のアルミナ等の原料を、密度が２．８ｇ／ｃｍ3となる状態で、一時間当たり６０ｇの処理量で、２３０ｍ／ｓの流速にて流動させるにあたり、０．０００８μＣの荷電量を原料に帯電させて、一対の電極に１００ｋＶの電圧を印可した場合には、一対の電極にて消費する電力消費量が１．３ＫＷ程度になる等、少ない電力消費量にて原料を微粉砕することができるものとなる。
【００４０】
また、一対の電極にて形成される電界（電場）にて、帯電（荷電）させた原料を加速させるものであるから、原料を高速で移動させるための圧縮空気が存在しないため、加速されて高速で移動する原料を、衝突部に位置する電極に的確に衝突させることができ、原料の微粉化を効率良く行うことができる。
【００４１】
要するに、本発明の衝突式微粉化装置の第１特徴構成によれば、電力消費量の減少を図りながら、原料を効率良く微粉化できる。
【００４２】
本発明の衝突式微粉化装置の第２特徴構成は、上記した第１特徴構成に加えて、
前記一対の電極のうちの前記衝突部から離して位置させる電極に、原料挿通孔が形成され、
前記原料供給部が、帯電させた前記原料を前記原料挿通孔に供給するように構成されている点にある。
【００４３】
本発明の衝突式微粉化装置の第２特徴構成は、上述した衝突式微粉化方法の第２特徴構成を実施するための構成を備えるものであるから、上述した衝突式微粉化方法の第２特徴構成の欄で記載の作用効果と同様な作用効果を奏することになる。
【００４４】
すなわち、一対の電極のうちの衝突部から離して位置させる電極に、原料挿通孔が形成され、原料供給部が、帯電させた原料を、原料挿通孔を通して、一対の電極の間に供給することになる。
そして、原料挿通孔を通して原料を通過させる方向が、衝突部に位置する電極に向けて原料を移動させる方向であるから、衝突部に位置する電極に向けて原料を移動させるのに好適な状態で、帯電させた原料を一対の電極の間に供給できる。
【００４５】
つまり、帯電させた原料を、原料挿通孔を通して、一対の電極の間に供給することにより、一対の電極の間に供給された原料を、衝突部に位置する電極に向けて適切に移動させることができる。
【００４６】
要するに、本発明の衝突式微粉化装置の第２特徴構成によれば、上記第１特徴構成による作用効果に加えて、一対の電極の間に供給された原料を、衝突部に位置する電極に向けて適切に移動させることができる。
【００４７】
本発明の衝突式微粉化装置の第３特徴構成は、上記した第２特徴構成に加えて、
前記原料供給部が、帯電させた前記原料を前記原料挿通孔に向けて流動する原料搬送用気体に随伴する状態で前記原料挿通孔に向けて流動させるように構成されている点にある。
【００４８】
本発明の衝突式微粉化装置の第３特徴構成は、上述した衝突式微粉化方法の第３特徴構成を実施するための構成を備えるものであるから、上述した衝突式微粉化方法の第３特徴構成の欄で記載の作用効果と同様な作用効果を奏することになる。
【００４９】
すなわち、帯電させた原料が、原料挿通孔に向けて流動する原料搬送用気体に随伴する状態で、原料挿通孔に向けて流動されるものとなるから、原料挿通孔を通して一対の電極の間に供給された原料は、原料搬送用気体の流速に相当する速度で、当初から衝突部に位置する電極に向けて移動することになるため、原料を衝突部に位置する電極に向けて極力高速で移動させることができる。
【００５０】
つまり、衝突部に位置する電極に向けて移動する原料の移動速度が、原料搬送用気体の流速に相当する速度に、一対の電極にて形成される電界（電場）にて加速される速度を加えた速度に相当する速度程度になる等、高速度となるのである。
そして、原料を衝突部に位置する電極に向けて高速で移動させることができるため、高速で移動する原料を衝突部に位置する電極に衝突させることにより、原料の微粉砕を効率良く行うことが可能となる。
【００５１】
ちなみに、原料搬送用気体は、帯電させた原料を原料挿通孔に向けて流動させるものであるから、高速で流動させる必要がないものであり、例えば、原料搬送用気体として、空気を送風する場合においても、その送風に要する電気消費量は少ないものである。
【００５２】
要するに、本発明の衝突式微粉化装置の第３特徴構成によれば、上記第２特徴構成による作用効果に加えて、原料を衝突部に位置する電極に向けて高速で移動させて、原料の微粉砕を効率良く行うことができる。
【００５３】
本発明の衝突式微粉化装置の第４特徴構成は、上記した第２特徴構成に加えて、
前記一対の電極が、前記原料挿通孔が形成された電極を上方側に位置させる形態で上下に並べて配置され、
前記原料供給部が、帯電させた前記原料を自重落下状態で前記原料挿通孔に向けて流動させるように構成されている点にある。
【００５４】
本発明の衝突式微粉化装置の第４特徴構成は、上述した衝突式微粉化方法の第４特徴構成を実施するための構成を備えるものであるから、上述した衝突式微粉化方法の第４特徴構成の欄で記載の作用効果と同様な作用効果を奏することになる。
【００５５】
すなわち、帯電させた原料が、自重落下状態で、一対の電極のうちの上方側に位置する電極に形成された原料挿通孔に向けて流動して、そのように流動する原料が、原料挿通孔を通して一対の電極の間に供給されるものとなる。
【００５６】
帯電させた原料を、自重を利用しながら、原料挿通孔を通して一対の電極の間に供給するものであるから、原料を一対の電極の間に供給するために必要とする電力消費量を軽減させることができるため、原料を微粉砕するために必要とする電力消費量を一層減少させることができる。
【００５７】
要するに、本発明の衝突式微粉化装置の第４特徴構成によれば、上記第２特徴構成による作用効果に加えて、原料を微粉砕するために必要とする電力消費量を一層減少させることができる。
【００５８】
本発明の衝突式微粉化装置の第５特徴構成は、上記した第４特徴構成に加えて、
前記原料供給部が、帯電させた前記原料が自重落下する自重落下空間、及び、前記一対の電極が配置される電界空間を真空状態とするように構成されている点にある。
【００５９】
本発明の衝突式微粉化装置の第５特徴構成は、上述した衝突式微粉化方法の第５特徴構成を実施するための構成を備えるものであるから、上述した衝突式微粉化方法の第５特徴構成の欄で記載の作用効果と同様な作用効果を奏することになる。
【００６０】
すなわち、帯電させた原料が自重落下する自重落下空間、及び、一対の電極が配置される電界空間が、真空状態であるから、帯電させた原料を、空気抵抗なく一対の電極のうちの上方側に位置する電極に形成された原料挿通孔に向けて移動させ、また、原料挿通孔を通して一対の電極の間に供給された帯電させた原料を、空気抵抗なく衝突部に配置した電極に向けて移動させることができる。
【００６１】
したがって、帯電させた原料を、空気抵抗なく移動させることができるため、原料の移動速度が高速になり、原料を衝突部に配置した電極に高速で衝突させて、原料の微粉砕の効率化を図ることができる。
【００６２】
要するに、本発明の衝突式微粉化装置の第５特徴構成によれば、上記第４特徴構成による作用効果に加えて、原料の微粉砕の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】第１実施形態の衝突式微粉化装置の構成を示す図
【図２】第２実施形態の衝突式微粉化装置の構成を示す図
【図３】第２実施形態の電極装着部を示す図
【図４】第２実施形態の電極を示す斜視図
【図５】第３実施形態の衝突式微粉化装置の構成を示す図
【図６】第３実施形態の電極装着部を示す図
【発明を実施するための形態】
【００６４】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（衝突式微粉化装置の全体構成）
図１に示すように、衝突式微粉化装置は、微粉化対象の粉粒状の原料を、衝突部Ｓに向けて流動させて、衝突部Ｓでの衝突により粉砕して微粉化するものであって、電圧が印可される一対の板状の電極Ｄを備える電極装着部Ｈが設けられ、電極装着部Ｈには、一対の電極Ｄが一方を衝突部Ｓに位置させかつ他方を衝突部Ｓから離して位置させる形態で対向配置されている。
【００６５】
また、衝突式微粉化装置には、原料を帯電させた後に一対の電極Ｄの間に供給する原料供給部Ａと、粉砕された粒子を回収するための回収用空気を供給する空気供給部Ｂと、粉砕された粒子を回収する粒子回収部Ｃとが設けられている。
【００６６】
本実施形態においては、衝突部Ｓに位置させる電極Ｄが負極となり、衝突部Ｓから離れて位置される電極Ｄが正極となるように、直流電源Ｅが一対の電極Ｄに接続され、また、一対の電極Ｄに対する電力供給を断続する電源スイッチＳＷが設けられている。
ちなみに、衝突部Ｓに位置させる電極Ｄが負極であるため、原料供給部Ａは、原料を正電荷状態に帯電させるように構成されている。
【００６７】
したがって、帯電（荷電）させた原料を、電圧が印可された一対の電極Ｄの間に供給して、衝突部Ｓに配置した電極Ｄに向けて電界加速状態で流動させることにより、原料が衝突部Ｓに配置した電極Ｄに衝突して粉砕されることになる。
【００６８】
つまり、一対の電極Ｄにて形成される電界（電場）にて、帯電（荷電）させた原料を加速させるようにし、そして、加速されて高速で移動する原料を衝突部Ｓに配置した電極Ｄに衝突させることにより、原料を粉砕するように構成されている。
【００６９】
ちなみに、一対の電極Ｄにて形成される電界（電場）にて加速される粉粒状の原料の移動速度は、初期速度が零で空気抵抗がないとすれば、周知の通り、荷電量ｑ［Ｃ］、一対の電極間の電圧［Ｖ］、粉末状の原料の質量ｍ［ｋｇ］に基づいて、２ｑＶ／ｍ の平方根として求めることができる。
尚、一対の電極Ｄの間隔は、例えば、５０ｃｍである。
【００７０】
すなわち、本実施形態の衝突式微粉化装置は、微粉化対象の粉粒状の原料を、衝突部Ｓに向けて流動させて、衝突部Ｓでの衝突により粉砕して微粉化する衝突式微粉化方法を実行するものであり、加えて、電圧が印可される一対の板状の電極Ｄを、一方を衝突部Ｓに位置させかつ他方を衝突部Ｓから離して位置させる形態で対向配置して、原料を、帯電させた後に一対の電極Ｄの間に供給して、衝突部Ｓに配置した電極Ｄに向けて加速状態で流動させる衝突式微粉化方法を実行するものである。
【００７１】
また、本実施形態の衝突式微粉化装置は、設定時間が経過する毎などの適当なタイミングにて、原料供給部Ａからの原料の供給を停止し、かつ、一対の電極Ｄに対する電力供給を停止して、原料の粉砕処理を中断する。そして、粉砕処理の中断状態において、空気供給部Ｂから回収用空気を供給することによって、衝突部Ｓに配置した電極Ｄに付着している粉砕された粒子を電極Ｄから離脱させて、粒子回収部Ｃにて回収するように構成されている。
【００７２】
尚、空気供給部Ｂからの回収用空気の供給は、衝突部Ｓに配置した電極Ｄに付着している粉砕された粒子を回収するときに加えて、原料を粉砕処理するときにも継続するようにしてもよい。
【００７３】
本実施形態の衝突式微粉砕装置は、例えば、バイオ材料、合成樹脂、有機材料、金属等の粉状物を原料とすることができ、そして、例えば、１００ミクロン〜１０ミクロン程度の粉粒状の原料を、目標粒径が数ミクロン〜サブミクロン程度の粉砕済処理物に粉砕するのに用いることができるものである。
【００７４】
ちなみに、衝突部Ｓの電極Ｄに衝突させた原料が目標粒径にならない場合には、粒子回収部Ｃにて回収した粒子を原料供給部Ａに戻して、原料（回収した粒子）が目標粒径になるまで、原料を衝突部Ｓに対して繰り返し衝突させることになる。
【００７５】
（原料供給部の詳細）
原料供給部Ａには、原料を投入自在な原料容器１、原料容器１の下部から一対の板状の電極Ｄの間に伸びる形態の原料供給路２、及び、原料供給路２を開閉する原料供給弁３が設けられている。
【００７６】
そして、原料供給弁３の開き状態において、原料容器１に収納した原料を一対の電極Ｄの間に供給するように構成されている。
尚、原料容器１には、粉砕前の原料が投入されるが、衝突部Ｓの電極Ｄに衝突させた原料が目標粒径にならない場合には、粒子回収部Ｃにて回収した粒子が、原料として、原料容器１に投入されることになる。
【００７７】
原料供給路２に、原料を帯電させる帯電部Ｆが設けられて、原料容器１から一対の電極Ｄの間に供給される原料を帯電させるように構成されている。
帯電部Ｆは、コロナ放電により原料を帯電させるものであって、その具体構成は周知であるので、本実施形態においては詳細な説明は省略する。
【００７８】
（電極装着部の詳細）
電極装着部Ｈには、一対の電極Ｄを収納する直線状に伸びる形態の筒状体４が、横倒れ姿勢で設けられている。
尚、原料供給路２が、筒状体４を貫通して、一対の板状の電極Ｄの間に伸びる形態で設けられることになる。
【００７９】
一対の板状の電極Ｄが、筒状体４の内周部よりも小さな板状に形成されて、衝突部Ｓに配置した電極Ｄの外縁部と筒状体４の内面との間に、回収用空気や粉砕された粒子を流動させるための隙間Ｕが形成されている。
【００８０】
（空気供給部の詳細）
空気供給部Ｂには、回収用空気を供給する送風ファン６、送風ファン６からの回収用空気を筒状体４の一端側の入口部４ｉに導く空気供給路７、及び、空気供給路７を開閉する空気供給弁８が設けられている。
【００８１】
したがって、空気供給弁８を開くことにより、送風ファン６から供給される回収用空気を筒状体４の内部に供給するように構成されている。
空気供給部Ｂから筒状体４の内部に供給された回収用空気は、衝突部Ｓに配置された電極Ｄに付着した粒子を分離して、分離した粒子を随伴した状態で筒状体４の他端側の出口部４ｅを通して粒子回収部Ｃに流動することになる。
【００８２】
尚、送風ファン６に代えて、コンプレッサーを設けて、回収用空気として圧縮空気を供給するように構成してもよい。但し、この圧縮空気は、原料を粉砕するためのものではないから、低速で流動するものでよい。
【００８３】
（粒子回収部の詳細）
粒子回収部Ｃには、粉砕された粒子を含む回収用空気を筒状体４から吸引する吸引ファン９、及び、吸引ファン９にて吸引される回収用空気中の粒子を分離する分離装置１０が設けられている。
尚、分離装置１０としては、粒子を比重分離するサイクロン等を用いて構成される。
【００８４】
したがって、衝突部Ｓに配置した電極Ｄとの衝突により粉砕した粒子を含む回収用空気が吸引ファン９にて吸引され、吸引される回収用空気に含まれる粉砕された粒子が、分離装置１０にて分離されて回収されることになる。
【００８５】
尚、分離装置１０にて回収された粒子が、目標粒径である場合には、粉砕済処理物として回収されることになり、分離装置１０にて回収された粒子が、目標粒径でまで粉砕されていない場合には、上述の如く、粉砕対象の原料として、原料供給部Ａに戻されることになる。
【００８６】
（第１実施形態のまとめ）
以上の通り、本実施形態の衝突式微粉化装置は、帯電させた原料を、電圧が印可された一対の電極Ｄの間に供給して、衝突部Ｓに配置した電極Ｄに向けて電界加速状態で流動させることにより、原料が衝突部Ｓに配置した電極Ｄに衝突して微粉砕することになる。
【００８７】
そして、一対の電極Ｄに印可された電力が、帯電させた原料の加速に効率良く用いられるため、帯電させた原料を高速で移動させて、粉粒状の原料を適切に微粉化させるようにしながらも、一対の電極Ｄにて消費する電力消費量は小さいものである。
【００８８】
例えば、１ミクロンの粒径のアルミナ等の原料を、密度が２．８ｇ／ｃｍ3となる状態で、一時間当たり６０ｇの処理量で、２３０ｍ／ｓの流速にて流動させるために、原料に０．０００８μＣの荷電量を帯電させて、一対の電極Ｄに１００ＫＶの電圧を印可した場合には、一対の電極Ｄにて消費する電力消費量が１．３ｋＷ程度になる。
【００８９】
また、一対の電極Ｄにて形成される電界（電場）にて、帯電（荷電）させた原料を加速させるものであるから、原料を高速で移動させるための圧縮空気が存在しないため、加速されて高速で移動する原料を、衝突部Ｓに位置する電極Ｄに的確に衝突させることができ、原料の微粉化を効率良く行うことができる。
【００９０】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態を説明するが、この第２実施形態は、電極装着部Ｈの別実施形態を示すものであって、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第１実施形態と同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００９１】
図２及び図３に示すように、一対の電極Ｄを収納する樽状の電極収納体１１が、横倒れ姿勢で設けられ、電極収納体１１の一端側壁部１１ａには、空気供給部Ｂに連通される導入用筒部１１Ａが接続され、電極収納体１１の他端側壁部１１ｂには、粒子回収部Ｃに連通される排出用筒部１１Ｂが接続されている。
【００９２】
電極収納体１１の一端側壁部１１ａには、導入用筒部１１Ａに連通する空気導入孔１２が形成され、電極収納体１１の他端側壁部１１ｂには、排出用筒部１１Ｂに連通する空気排出孔１３が形成されている。
尚、本実施形態においては、電極収納体１１の他端側壁部１１ｂが漏斗状に形成されている。
【００９３】
本実施形態においては、空気供給部Ｂは、衝突部Ｓに配置した電極Ｄに付着した粒子を回収するための空気として、回収用空気を供給することに加えて、後述の如く、原料の粉砕処理中において、原料供給部Ａから供給される原料を一対の電極Ｄの間に搬送する空気として、原料搬送用空気を供給するように構成されている。
つまり、原料の粉砕処理中においては、空気供給部Ｂから供給される原料搬送用空気が導入用筒部１１Ａを通して流動するように構成されている。
【００９４】
一対の電極Ｄのうちの衝突部Ｓから離して位置させる電極Ｄに、原料挿通孔１４が形成されている（図４参照）。
そして、原料挿通孔１４が形成された電極Ｄが、原料挿通孔１４を空気導入孔１２に連通させた状態で、電極収納体１１の一端側壁部１１ａに密着させた形態で設けられ、衝突部Ｓに配置する電極Ｄが、電極収納体１１の一端側壁部１１ａと他端側壁部１１ｂとの間に設けられている。
【００９５】
一対の電極Ｄの間でかつ原料挿通孔１４に対向する位置に、搬送用空気を拡散状態に流動させる空気案内体１５が設けられて、搬送用空気に随伴する原料が、衝突部Ｓに配置された電極Ｄの全体に分散して流動するように構成されている。
尚、空気案内体１５としては、電界を遮蔽する性質のものが好適である。
【００９６】
尚、一対の板状の電極Ｄが、電極収納体１１の内周部よりも小さな板状に形成されて、衝突部Ｓに配置する電極Ｄの外縁部と筒状体４の内面との間には、粉砕処理中において、原料搬送用空気を流動させ、回収処理中において、回収用空気や粉砕された粒子を流動させるための通路Ｗが形成されている。
【００９７】
本実施形態においては、原料供給部Ａの原料供給路２が、導入用筒部１１Ａの内部に原料を供給する形態で設けられて、原料供給部Ａが、帯電させた原料を原料挿通孔１４に供給するように構成されている。
つまり、原料供給部Ａが、帯電させた原料を、導入用筒部１１Ａを通して原料挿通孔１４に向けて流動する原料搬送用空気に随伴する状態で原料挿通孔１４に向けて流動させるように構成されている。
【００９８】
以上の通り、本実施形態の衝突式微粉化装置は、帯電させた原料を、一対の電極Ｄのうちの衝突部Ｓから離して位置させる電極Ｄに形成した原料挿通孔１４を通して、一対の電極Ｄの間に供給する衝突式微粉化方法を実行するものであり、加えて、帯電させた原料を、原料挿通孔１４に向けて流動する原料搬送用空気に随伴する状態で、原料挿通孔１４に向けて流動させる衝突式微粉化方法を実行することになる。
【００９９】
そして、本実施形態の衝突式微粉化装置は、設定時間が経過する毎などの適当なタイミングにて、原料供給部Ａからの原料の供給を停止し、かつ、一対の電極Ｄに対する電力供給を停止して、原料の粉砕処理を中断する。そして、粉砕処理の中断状態において、空気供給部Ｂから回収用空気を供給することによって、衝突部Ｓに配置した電極Ｄに付着している粉砕された粒子を電極Ｄから離脱させて、粒子回収部Ｃにて回収する回収処理を行うことになる。
【０１００】
（第２実施形態のまとめ）
第２実施形態の衝突式微粉化装置は、第１実施形態と同様に、帯電させた原料を、電圧が印可された一対の電極Ｄの間に供給して、衝突部Ｓに配置した電極Ｄに向けて電界加速状態で流動させることにより、原料が衝突部Ｓに配置した電極Ｄに衝突して微粉砕することになる。
【０１０１】
そして、一対の電極Ｄに印可された電力が、帯電させた原料の加速に効率良く用いられるため、帯電させた原料を高速で移動させて、粉粒状の原料を適切に微粉化させるようにしながらも、一対の電極Ｄにて消費する電力消費量は小さいものである。
【０１０２】
また、一対の電極Ｄにて形成される電界（電場）にて、帯電（荷電）させた原料を加速させるものであるから、原料を高速で移動させるための圧縮空気が存在しないため、加速されて高速で移動する原料を、衝突部Ｓに位置する電極Ｄに的確に衝突させることができ、原料の微粉化を効率良く行うことができる。
【０１０３】
また、第２実施形態の衝突式微粉化装置は、帯電させた原料を、一対の電極Ｄのうちの衝突部Ｓから離して位置させる電極Ｄに形成された原料挿通孔１４を通して、一対の電極の間に供給することになり、原料挿通孔１４を通して原料を通過させる方向が、衝突部Ｓに位置する電極Ｄに向けて原料を移動させる方向であるから、衝突部Ｓに位置する電極Ｄに向けて原料を移動させるのに好適な状態で、帯電させた原料を一対の電極Ｄの間に供給できる。
【０１０４】
加えて、帯電させた前記原料が、原料挿通孔１４に向けて流動する原料搬送用空気に随伴する状態で、原料挿通孔１４に向けて流動されるものとなるから、原料挿通孔１４を通して一対の電極Ｄの間に供給された原料は、原料搬送用空気の流速に相当する速度で、当初から衝突部Ｓに位置する電極Ｄに向けて移動することになるため、原料を衝突部Ｓに位置する電極Ｄに向けて極力高速で移動させることができる。
【０１０５】
つまり、衝突部Ｓに位置する電極Ｄに向けて移動する原料の移動速度が、原料搬送用空気の流速に相当する速度に、一対の電極Ｄにて形成される電界（電場）にて加速される速度を加えた速度に相当する速度程度になる等、高速度となり、高速で移動する原料を衝突部に位置する電極に衝突させることにより、原料の微粉砕を効率良く行うことが可能となる。
【０１０６】
〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態を説明するが、この第３実施形態は、第２実施形態の電極装着部Ｈを流用する形態で、原料を一対の電極Ｄの間に自重落下状態で流動させる場合の形態を示すものであるので、第２実施形態と同様な構成については、第２実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【０１０７】
図５及び図６に示すように、電極収納体１１が、縦向き姿勢で設けられて、一対の電極Ｄが、原料挿通孔１４が形成された電極Ｄを上方側に位置させる形態で上下に並べて配置されている。
【０１０８】
原料供給部Ａの原料供給路２が、電極収納体１１の上部に位置する導入用筒部１１Ａに連通接続された中継容器１６に接続されて、帯電部Ｆにて帯電させた原料が中継容器１６に貯留できるように構成されている。
【０１０９】
原料供給路２における帯電部Ｆと中継容器１６との間に相当する箇所に、原料供給路２を開閉する中継弁１７が設けられ、導入用筒部１１Ａの中継容器１６との接続箇所には、導入用筒部１１Ａの内部通路を開閉する導入弁１８が設けられている。
【０１１０】
したがって、原料供給部Ａが、導入弁１８を閉じた状態で、原料供給弁３及び中継弁１７を開き状態に切換えることにより、原料容器１から供給される原料を、帯電部Ｆにて帯電させたのち中継容器１６に貯留し、次に、原料供給弁３及び中継弁１７を閉じた状態で、導入弁１８を開き状態に切換えることにより、中継容器１６に貯留した帯電させた原料を、導入用筒部１１Ａの内部通路を自重落下状態で流動させながら、一対の電極Ｄのうちの上方側の電極Ｄの原料挿通孔１４に向けて流動させて、帯電させた原料を一対の電極Ｄの間に自重落下状態で供給するように構成されている。
【０１１１】
尚、一対の電極Ｄの間でかつ原料挿通孔１４に対向する位置に、自重落下する原料を拡散状態に流動させる原料案内体１９が設けられて、自重落下する原料が、衝突部Ｓに配置された電極Ｄの全体に分散して流動するように構成されている。
尚、原料案内体１９としては、電界を遮蔽する性質のものが好適である。
【０１１２】
電極収納体１１の下部に位置する排出用筒部１１Ｂには、排出用筒部１１Ｂの内部通路を開閉する排出弁２０が設けられ、電極収納体１１に対して吸引作用する真空ポンプ２１が設けられている。
そして、導入弁１８及び排出弁２０を閉じた状態で、真空ポンプ２１を作動させることにより、帯電させた原料が自重落下する自重落下空間Ｋｕとして機能する、導入用筒部１１Ａの内部空間、及び、一対の電極Ｄが配置される電界空間Ｋｄとして機能する、電極収納体１１の内部空間を、真空状態にできるように構成されている。
【０１１３】
すなわち、原料供給部Ａが、帯電させた原料が自重落下する自重落下空間Ｋｕ及び一対の電極Ｄが配置される電界空間Ｋｄを真空状態として、中継容器１６に貯留した帯電させた原料を、導入用筒部１１Ａの内部通路を自重落下状態で流動させながら、一対の電極Ｄのうちの上方側の電極Ｄの原料挿通孔１４に向けて流動させて、帯電させた原料を一対の電極Ｄの間に供給するように構成されている。
【０１１４】
また、一対の電極Ｄのうちの衝突部Ｓに配置された電極Ｄの上面に向けて、洗浄用空気を噴出する噴出部２２、及び、噴出部２２に洗浄用空気を送風する送風ファン２３が設けられている。
【０１１５】
したがって、導入弁１８を閉じ、一対の電極Ｄへの電圧の印可を停止して粉砕処理を中断した状態において、排出弁２０を開き、かつ、噴出部２２から洗浄用空気を噴出させることによって、一対の電極Ｄのうちの衝突部Ｓに配置された電極Ｄの上面に堆積している粉砕された粒子を、電極収納体１１から排出することができるように構成されている。
【０１１６】
以上の通り、第３実施形態の衝突式微粉化装置は、一対の電極Ｄを、原料挿通孔１４が形成された電極Ｄを上方側に位置させる形態で上下に並べて配置して、帯電させた原料を、自重落下状態で、原料挿通孔に向けて流動させる衝突式微粉化方法を実行するものであり、加えて、帯電させた原料が自重落下する自重落下空間Ｋｕ、及び、一対の電極が配置される電界空間Ｋｄを真空状態にする衝突式微粉化方法を実行することになる。
【０１１７】
（第３実施形態のまとめ）
第３実施形態の衝突式微粉化装置は、第２実施形態の電極装着部Ｈを流用するものであるから、上述の第２実施形態のまとめの欄にて記載した第２実施形態の衝突式微粉化装置と同様の作用効果を奏することになる。
【０１１８】
加えて、帯電させた原料を、自重を利用しながら、原料挿通孔を通して一対の電極の間に供給するものであるから、原料を一対の電極の間に供給するために必要とする電力消費量を軽減させることができるため、原料を微粉砕するために必要とする電力消費量を一層減少させることができる。
【０１１９】
また、帯電させた原料が自重落下する自重落下空間Ｋｕ、及び、一対の電極Ｄが配置される電界空間Ｋｄを真空状態にして、帯電させた原料を、空気抵抗なく一対の電極Ｄのうちの上方側に位置する電極Ｄに形成された原料挿通孔１４に向けて移動させ、かつ、原料挿通孔１４を通して一対の電極Ｄの間に供給された帯電させた原料を、空気抵抗なく衝突部Ｓに配置した電極Ｄに向けて移動させることができるため、原料の移動速度の高速化により、原料を衝突部Ｓに配置した電極Ｄに高速で衝突させて、原料の微粉砕の効率化を図ることができる。
【０１２０】
〔別実施形態〕
次に、別実施形態を列記する。
（１）上記第１〜第３実施形態においては、粒子回収部Ｃに分離装置１０を設ける場合を例示したが、粒子回収部Ｃに、目標径となる粒子と目標径よりも大きな粒子とに分級する分級装置、及び、目標径よりも大きな粒子を原料供給部Ａに搬送する搬送部を設けて、目標径よりも大きな粒子を、自動的に原料供給部Ａに戻す形態で実施してもよい。
【０１２１】
（２）上記第２実施形態においては、空気案内体１５を設ける場合を例示したが、空気案内体１５を省略する形態で実施してもよい。
【０１２２】
（３）上記第２実施形態においては、原料搬送用気体として、空気を用いる場合を例示したが、液体窒素を気化させた窒素ガス等、不活性ガスを用いるようにしてもよい。
【０１２３】
（４）上記第３実施形態においては、原料案内体１９を設ける場合を例示したが、原料案内体１９を省略する形態で実施してもよい。
【０１２４】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【０１２５】
１４      原料挿通孔
Ａ        原料供給部
Ｄ        電極
Ｋｕ      自重落下空間
Ｋｄ      電界空間
Ｓ        衝突部
【図１】
2016182530.tif 000003
【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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