湿式分級装置
【課題】液体中に混合された粉体を効率よく分級することができる湿式分級装置を提供すること。
【解決手段】液体中の粉体を分級するための分級槽４と、分級槽４にて分級された粉体を回収するための回収槽６とを備えた湿式分級装置。分級槽は、混合液体Ｌが収容される分級槽本体１０と、分級槽本体１０内に配設されたフィルタユニット１２と、混合液体Ｌを超音波を利用して撹拌するための超音波発生手段１４と、混合液体Ｌをフィルタユニット１２に向けて吹き付けるための吹付け手段（第１循環分岐ライン５１）とを備え、フィルタユニット１２は、吸引空間を規定するユニットハウジング１８と、ユニットハウジング１８の吸入側に配設されたフィルタ手段とを有し、吹付け手段は、フィルタユニット１２のフィルタ手段に向けて混合液体を吹付ける。
【解決手段】液体中の粉体を分級するための分級槽４と、分級槽４にて分級された粉体を回収するための回収槽６とを備えた湿式分級装置。分級槽は、混合液体Ｌが収容される分級槽本体１０と、分級槽本体１０内に配設されたフィルタユニット１２と、混合液体Ｌを超音波を利用して撹拌するための超音波発生手段１４と、混合液体Ｌをフィルタユニット１２に向けて吹き付けるための吹付け手段（第１循環分岐ライン５１）とを備え、フィルタユニット１２は、吸引空間を規定するユニットハウジング１８と、ユニットハウジング１８の吸入側に配設されたフィルタ手段とを有し、吹付け手段は、フィルタユニット１２のフィルタ手段に向けて混合液体を吹付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に混合した粉体を分級するための湿式分級装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式分級装置として、分級するための容器と、この容器内に設けられた上整流部及び下整流部とを備え、上整流部及び下整流部によって、容器内が下から順に下部液媒部、中間液媒部及び上部液媒部に規定されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この湿式分級装置では、下部液媒部に粉体供給部が接続され、上部液媒部に粉体回収部が接続され、また中間液媒部に粉体を液体中に混合するための撹拌手段が配設されている。分級すべき粉体は下部液媒部に供給され、かく供給された粉体の液体中における上昇を利用して分級される。即ち、液体に比して比重が大きいものは下方に沈むのに対し、液体に比しして比重の小さいものは上方に浮き、また体積の小さいものは浮力が小さくて沈む傾向にあるのに対し、体積の大きなものは浮力が大きくて浮く傾向にあり、このようなことを利用して粉体の分級を行い、下整流部及び上整流部を通して上部液媒部に上昇した粉体が粉体回収部に回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０１３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した湿式分級装置では、混合液体中の粉体の上昇を利用して分級しているので、分級の効率が非常に悪いという問題がある。また、例えば、液体より比重の大きい粒子の分級には適用することができず、また例えば直径が５〜２０μｍ程度の微粉体の分級にも適用が難しいという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、液体中に混合された粉体を効率よく分級することができる湿式分級装置を提供することである。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、１〜２０μｍ程度の微粉体の分級に好都合に適用することができる湿式分級装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の湿式分級装置は、液体中の粉体を分級するための分級槽と、前記分級槽にて分級された粉体を回収するための回収槽とを備えた湿式分級装置において、
前記分級槽は、粉体が混合された混合液体が収容される分級槽本体と、前記分級槽本体内に配設されたフィルタユニットと、前記分級槽本体内の混合液体を超音波を利用して撹拌するための超音波発生手段と、混合液体を前記フィルタユニットに向けて吹き付けるための吹付け手段とを備えており、
前記フィルタユニットは、吸引空間を規定するユニットハウジングと、前記ユニットハウジングの吸入側に配設されたフィルタ手段とを有し、前記吹付け手段は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に向けて混合液体を吹付けるように構成されており、
前記回収槽は、分級された粉体を含む分級混合液体を回収するための回収槽本体と、前記回収槽本体内を減圧するための減圧手段とを備え、前記回収槽本体内が前記フィルタユニットの前記吸引空間に回収ラインを介して連通されており、
前記分級槽内の混合液体に含まれる粉体は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段により分級され、分級された粉体を含む分級混合液体は、前記フィルタユニットの前記吸引空間及び前記回収ラインを通して前記回収槽本体内に回収されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の湿式分級装置では、前記分級槽には、混合液体を循環するための循環ラインが設けられ、前記循環ラインの一端側は前記分級槽本体の底部に連通され、その他端側は前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に対向して配設され、前記循環ラインが前記吹付け手段として機能し、前記分級槽内の混合液体が前記循環ラインを通して前記フィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載の湿式分級装置では、前記循環ラインの前記他端側には、その一端側から分岐された第１及び第２循環分岐ラインが設けられ、前記第１循環分岐ラインは前記フィルタユニットの前記フィルタ手段の下方まで延び、前記第２循環分岐ラインは前記フィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びており、前記分級槽内の混合液体は、前記第１循環分岐ラインを通して前記フィルタ手段に向けて吹き付けられるとともに、前記第２循環分岐ラインを通して前記ユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載の湿式分級装置では、混合液体を供給するための混合液体供給槽が更に設けられ、前記混合液体供給槽と前記分級槽とが混合液体供給ラインを介して接続され、前記混合液体供給ラインが前記吹付け手段として機能し、前記混合液体供給槽内の混合液体が前記混合液体供給ラインを通して前記フィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１２】
また、被御発明の請求項５に記載の湿式分級装置では、前記混合液体供給ラインの前記他端側には、その一端側から分岐された第１及び第２供給分岐ラインが設けられ、前記第１供給分岐ラインは前記フィルタユニットの前記フィルタ手段の下方まで延び、前記第２供給分岐ラインは前記フィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びており、前記分級槽内の混合液体は、前記第１供給分岐ラインを通して前記フィルタ手段に向けて吹き付けられるとともに、前記第２供給分岐ラインを通して前記ユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載の湿式分級装置では、前記吹付け手段は、混合液体を吹き付けるための第１及び第２吹付け口を有し、前記第１吹付け口は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に対向して配設されて前記フィルタ手段に向けて混合液体を吹き付け、前記第２吹付け口は、前記分級槽本体の底壁に対向して配設されて前記底壁に向けて混合液体を吹き付けることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載の湿式分級装置では、前記吹付け手段の吹付け部は、前記分級槽本体の底壁を貫通して配設され、混合液体は、前記吹付け部から前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項８に記載の湿式分級装置では、前記超音波発生手段は、第１の周波数の超音波を発生する第１超音波発生器と、前記第１の周波数よりも小さい第２の周波数の超音波を発生する第２超音波発生器とを含み、これによって、前記超音波発生手段からの周波数を変えて前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に作用させることを特徴とする。
【００１６】
更に、本発明の請求項９に記載の湿式分級装置では、前記超音波発生手段は、超音波を発生する複数の超音波発生器を含み、前記複数の超音波発生器の作動数が制御され、これによって、前記超音波発生手段からの超音波の強弱を変えて前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に作用させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に記載の湿式分級装置によれば、分級槽は分級槽本体内に配設されたフィルタユニット及び超音波を発生する超音波発生手段を備え、フィルタユニットはユニットハウジングの吸入側に配設されたフィルタ手段を有し、回収槽は分級混合液体を回収するための回収槽本体及びこの回収槽本体内を減圧するための減圧手段を備え、回収槽本体内が回収ラインを介してフィルタユニットの吸引空間に連通されているので、減圧手段による減圧作用が回収ラインを介してフィルタユニットの吸引空間に作用し、分級槽本体内の混合液体はフィルタ手段を通してこの吸引空間に吸引され、かかるフィルタ手段を通過する際に、混合液体中の粉体が分級され、分級された粉体を含む分級混合液体が回収ラインを通して回収槽に回収される。この分級の際には、減圧手段による減圧作用を利用して行うので、粉体の分級効率を高めることができる。また、分級槽本体中の混合液体は超音波発生手段により撹拌されるので、混合液体中の粉体の沈殿が抑えられ、混合液体中の粉体をフィルタユニットのフィルタ手段を通して所要の通りに分級することができる。更に、吹付け手段からの混合液体がフィルタ手段に吹き付けられるので、フィルタ手段に吸着しかけた粉体が混合液体の水圧によって吹き飛ばされ、これによって、フィルタ手段の目詰まりを効果的に抑えることができる。このような分級は、粒径が１〜２０μｍ程度の微粒子を含む混合液体の分級に好都合に用いることができる。尚、粉体が混合される液体としては、水、アルコール（例えば、エチルアルコール）などの適宜のものを用いることができる。
【００１８】
また、本発明の請求項２に記載の湿式分級装置によれば、循環ラインの一端側が分級槽本体の底部に連通され、その他端側がフィルタユニットのフィルタ手段に対向して配設されているので、分級槽内の混合液体が循環ラインを通してフィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられ、かくして、分級槽内の混合液体を利用してフィルタ手段の目詰まりを抑えることができる。
【００１９】
また、本発明の請求項３に記載の湿式分級装置によれば、循環ラインの第１循環分岐ラインがフィルタユニットのフィルタ手段の下方まで延び、その第２循環分岐ラインがフィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びているので、第１循環分岐ラインを通して流れる混合液体はフィルタ手段に向けて吹き付けられ、この混合液体によってフィルタ手段の目詰まりが抑えられ、また第２循環分岐ラインを通して流れる混合液体はユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられ、この混合液体によってこの上壁に沈殿した粉体が撹拌されて分級槽の混合液体に混合され、ユニットハウジングの上壁への粉体の沈殿を抑えて混合液体中の粉体を所要の通りに分級することができる。
【００２０】
また、本発明の請求項４に記載の湿式分級装置によれば、混合液体供給槽からの混合液体供給ラインが吹付け手段として機能するので、混合液体供給槽内から混合液体供給ラインを通して供給される混合液体がフィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられ、かくして、混合液体供給槽から供給される混合液体を利用してフィルタ手段の目詰まりを抑えることができる。
【００２１】
また、被御発明の請求項５に記載の湿式分級装置によれば、混合液体供給ラインの第１供給分岐ラインがフィルタユニットのフィルタ手段の下方まで延び、その第２供給分岐ラインがフィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びているので、第１循環供給ラインを通して流れる混合液体はフィルタ手段に向けて吹き付けられ、この混合液体によってフィルタ手段の目詰まりが抑えられ、また第２供給分岐ラインを通して流れる混合液体はユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられ、この混合液体によってこの上壁に沈殿した粉体が撹拌されて分級槽の混合液体に混合される。
【００２２】
また、本発明の請求項６に記載の湿式分級装置によれば、吹付け手段は、フィルタユニットのフィルタ手段に対向して配設された第１吹付け口と、分級槽本体の底壁に対向して配設されて第２吹付け口とを有するので、第１吹付け口からの混合液体はフィルタ手段に向けて吹き付けられ、また第２吹付け口からの混合液体は分級槽本体の底壁に向けて吹き付けられ、この混合液体によってこの底壁に沈殿した粉体が撹拌されて分級槽の混合液体に混合され、ユニットハウジングの底壁への粉体の沈殿を抑えて混合液体中の粉体を所要の通りに分級することができる。
【００２３】
また、本発明の請求項７に記載の湿式分級装置によれば、吹付け手段の吹付け部が分級槽本体の底壁を貫通して配設されているので、混合液体はこの底壁側からフィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられ、これによって、分級槽本体の底壁とフィルタユニットとの間隔を小さくして吹付け手段の吹き出し部からの混合液体を効果的にフィルタユニット（即ち、フィルタ手段）に作用させることができる。
【００２４】
また、本発明の請求項８に記載の湿式分級装置によれば、超音波発生手段は２種類の超音波発生器を含んでいるので、超音波発生手段からの周波数を変えてフィルタユニットのフィルタ手段に作用させることができる。また、第１超音波発生器は第１の周波数の超音波（周波数の比較的大きい周波数の超音波であって、例えば３０〜１００ｋＨｚ程度のもの）を発生し、第２超音波発生器は、第１の周波数よりも小さい第２の周波数の超音波（周波数の比較的小さい超音波であって、例えば２０〜８０ｋＨｚ程度のもの）を発生するので、超音波振動によって分級槽本体の底壁の特定部位に混合液体中の粉体が沈殿することが抑えられ、混合液体中の粉体を所要の通りに分級することができる。
【００２５】
更に、本発明の請求項９に記載の湿式分級装置によれば、超音波発生手段は複数の超音波発生器を含んでいるので、それらの作動数を制御することによって、超音波発生手段からの超音波の強弱を変えることができ、これによって、この超音波をフィルタユニットのフィルタ手段に効果的に作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に従う湿式分級装置の一実施形態を示す簡略断面図。
【図２】図１の湿式分級装置におけるフィルタユニットを示す断面図。
【図３】図１の湿式分級装置における超音波発生手段及びこれに関連する構成を示す簡略図。
【図４】図１の湿式分級装置の分級動作の流れを示すフローチャート。
【図５】図１の湿式分級装置を用いた分級時における超音波発生手段の作動を説明するためのタイムチャート。
【図６】超音波発生手段の作動の他の例を説明するためのタイムチャート。
【図７】湿式分級装置の他の実施形態を示す簡略図。
【図８】図７の湿式分級装置における吹付け手段の他の形態を示す拡大断面図。
【図９】湿式分級装置の更に他の実施形態の要部を示す簡略図
【図１０】図９の湿式分級装置における超音波発生手段及びこれに関連する構成を示す簡略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う湿式分級装置の一実施形態について説明する。図１において、図示の湿式分級装置は、分級すべき粉体が混合された混合液体を供給するための混合液体供給槽２と、混合液体中の粉体を分級するための分級槽４と、分級槽４にて分級された粉体を含む分級混合液体を回収するための回収槽６とを備えている。
【００２８】
図示の混合液体供給槽２は供給槽本体８を備え、この供給槽本体８に分級すべき粉体を含む液体Ｌ（即ち、混合液体）が収容される。この混合液体Ｌは、例えば、供給槽本体８内に液体を充填した後粉体を入れて撹拌混合するようにして生成される。尚、図示していないが、この供給槽本体８内に撹拌手段を配設し、この撹拌手段によって混合液体Ｌを混合するようにしてもよい。
【００２９】
図示の分級槽４は、分級槽本体１０を備え、この分級槽本体１０内に分級すべき粉体が混合された混合液体Ｌが収容される。この分級槽本体１０内には、混合液体中の粉体を分級するためのフィルタユニット１２が配設されるとともに、分級槽４に関連して、超音波を発生する超音波発生手段１４が配設されている。
【００３０】
図２をも参照して、フィルタユニット１２は、吸引空間１６を規定するユニットハウジング１８を備えている。ユニットハウジング１８は、円形状の上壁２０と、この上壁２０の周縁部から下方に延びる周側壁２２とを有し、これら上壁２０及び周側壁２２によって、下面が解放された吸引空間１６を規定する。このユニットハウジング１８の下面開口には、粉体を分級するためのフィルタ手段２４が着脱自在に取り付けられている。フィルタ手段２４は板状に構成され、外周部に設けられたリング状部２６と、このリング状部の径方向内側のメッシュ部２８とを有し、メッシュ部２８には、多数の小さな分級孔が設けられている。これら分級孔は、例えば、一辺が１〜５０μｍ程度の正方形状でもよく、又は直径が１〜５０μｍ程度の円形状でもよい。
【００３１】
このようなフィルタ手段２４のリング状部２６は、取付ボルト２９を用いてリング状の取付押圧リング３０をユニットハウジング１８の周側壁２２に装着することによって、この周側壁２２と取付押圧リング３０との間に挟持され、このようにしてフィルタ手段２４はユニットハウジング１８に取外し可能に装着される。尚、フィルタ手段２４の製造方法については、例えば、本出願人が平成２３年１月２１日に提出した特願２０１１−１０３７８号明細書を参照されたい。
【００３２】
図３をも参照して、図示の超音波発生手段１４は、第１の周波数（例えば、３０〜１００ｋＨｚ程度の周波数）の超音波を発生する第１超音波発生器３２と、第１の周波数より低い第２の周波数（例えば、２０〜８０ｋＨｚ程度の周波数）の超音波を発生する第２超音波発生器３４とを含んでいる。この形態では、第１及び第２超音波発生器３２，３４は、分級槽本体１０の底壁３６の外面に配設され、比較的大きい周波数の超音波を発生する第１超音波発生器３２については、この底壁３６の周縁部に周方向に実質上等間隔（例えば、α＝１２０度の角度間隔）をおいて３つ配設され、比較的周波数の小さい超音波を発生する第２超音波発生器３４については、この底壁３６の中央部に一つ配設され、これら第１及び第２超音波発生器３２，３４が底カバー３５により覆われている。第１超音波発生器３２のみを配設したときには、底壁３６に付与される振動数が一定となるので、混合液体中の粉体は隣接する第１超音波発生器３２間に集まる傾向にあるが、この第１超音波発生器３２に加えて振動数の異なる第２超音波発生器３４を配設することによって、上述したような粉体の集まる傾向が解消され、混合液体Ｌを撹拌して粉体の沈殿を抑えることができ、これによって、分級の際の粉体の回収率を高めることができる。
【００３３】
この実施形態では、第１超音波発生器３２を三つ、第２超音波発生器３４を一つ設けているが、第１及び第２超音波発生器３２，３４の個数、その配設部位については適宜に設定することができ、また第１及び第２超音波発生器３２，３４により付与される超音波振動の周波数いついても適宜に設定することができる。
【００３４】
次に、再び図１に戻って、回収槽６は、回収槽本体４０を備え、この回収槽本体４０の上面開口が蓋体４２により密閉され、回収槽本体４０及び蓋体４２は、分級された分級混合液体を収容するための密封回収空間４４を規定する。この回収槽本体４０の回収空間４４と分級槽４のフィルタユニット１２の吸引空間１６とが回収ライン４６を介して接続され、フィルタユニット１２にて分級された粉体を含む分級混合液体Ｌは、この回収ライン４６を通して回収槽本体４０内に回収される。
【００３５】
この回収槽本体４０に関連して、密封回収空間４４を減圧するための減圧手段４８が配設され、この減圧手段４８は、例えば真空ポンプから構成される。回収槽６の密封回収空間４４と減圧手段４８の吸入側とは減圧ライン５０を介して接続され、この減圧手段４８の排出側が排出ライン５２を介して大気中に開放されている。このように構成されているので、減圧手段４８が作動すると、回収槽６の回収空間４４が減圧され、かかる減圧が回収ライン４６を介してフィルタユニット１２の吸引空間１６に作用し、この減圧作用を利用して分級槽本体１０内の混合液体Ｌがユニットハウジング１８の下面開口を通して吸引され、かかる吸引の際に、混合液体Ｌに含まれた粉体がフィルタ手段２４のメッシュ部２８によって分級され、分級された粉体を含む分級混合液体Ｌが、フィルタユニット１２の吸引空間１６及び回収ライン４６を通して回収槽本体４０内に回収される。
【００３６】
このような構成に関連して、次のように構成するのが好ましい。即ち、フィルタユニット１２のフィルタ手段２４が分級槽本体１０の底壁３６に対向するように配置するのが望ましく、このように配置することによって、分級槽本体１０内の混合液体Ｌは、底壁３６側から上方に吸い上げられるようになり、従って、混合液体Ｌ中の大きい粉体は、フィルタ手段２４のメッシュ部２８を通過することなく、その自重によって下方に沈殿するようになり、これによって、大きい粉体による目詰まりを効果的に抑えることができる。
【００３７】
また、分級槽本体１０の底壁３６とフィルタ手段２４（具体的には、メッシュ部２８）との間隔Ｓ（図１参照）を２０〜４０ｍｍに、好ましくは３０ｍｍ程度に設定するのが望ましく、このように構成することによって、分級槽本体１０の底壁３６の表面付近の粉体を吸い上げてフィルタ手段２４を通して所要の通りに分級することができるとともに、この底壁３６の裏面に装着された超音波発生手段１４（第１及び第２超音波発生器３２，３４）からの超音波をフィルタ手段２４に効果的に作用させることができる。
【００３８】
この形態では、分級槽４におけるフィルタユニット１２への粉体の沈殿を抑えるとともに、フィルタ手段２４の目詰まりを効果的に防止するために、循環ライン５０が設けられている。循環ライン５０の一端側は分級槽本体１０の底部に連通され、その他端側は第１循環分岐ライン５３及び第２循環分岐ライン５５に分岐されている。第１循環分岐ライン５３は、分級槽本体１０の底壁３６とフィルタユニット１２との間をフィルタ手段２４の中央部下方まで延び、その第１分岐口（図示せず）は、フィルタ手段２４のメッシュ部２８の中央部に向けて配置され、後の記載から理解されるように、この第１循環分岐ライン５３が吹付け手段として機能する。また、第２循環分岐ライン５５は、フィルタユニット１２のユニットハウジング１８の上壁２０に向けて延び、その第２分岐口（図示せず）は、この上壁２０の中央部付近に向けて配置されている。この循環撹拌ライン５０には、循環ポンプ５２が配設されている。尚、この第２循環分岐ライン５５は、更に分岐させて第２分岐口を上壁２０に周方向に間隔をおいて複数設けるようにしてもよい。
【００３９】
このように構成されているので、循環ポンプ５２が作動すると、分級槽本体１０の底部の混合液体Ｌが、循環撹拌ライン５０を通して供給され、かく供給された混合液体Ｌは、第１循環分岐ライン５３を通して第１分岐口からフィルタ手段２４のメッシュ部２８の中央部に向けて吹き付けられ、これによって、メッシュ部２８に吸着しかけた粉体が吹き飛ばされ、メッシュ部２８への目詰まりを効果的に抑えることができるとともに、第２循環分岐ライン５５を通して第２分岐口からユニットハウジング１８の上壁２０の上面に吹き付けられ、これによって、この上壁２０に沈殿した粉体が吹き飛ばされて混合液体Ｌに混合され、この上壁２０への粉体の沈殿を抑えることができる。
【００４０】
混合液体供給槽２と分級槽４とは、混合液体供給ライン５６を介して接続されている。この形態では、混合液体供給ライン５６の一端側は供給槽本体８の底部に連通され、その他端側が分級槽本体１０の底部に配設され、この混合液体供給ライン５６に供給ポンプ６０が配設されている。
【００４１】
この形態では、混合液体供給槽２に加えて、液体Ｍ（粉体を混合する液体と同一のものでよい）を供給するための液体供給槽６２が配設されている。液体供給槽６２は供給槽本体６４を備え、かかる供給槽本体６４内に液体が充填される。この液体供給槽６２に関連して液体供給ライン６６が設けられ、かかる液体供給ライン６６が混合液体供給ライン５６に接続され、これらライン５６，６６の接続部に、それ自体周知の切換弁６８が配設されている。切換弁６８が第１の状態にあるときには、混合液体供給ライン５６が連通状態となり、混合液体供給槽２からの混合液体Ｌが混合液体供給ライン５６を通して分級槽本体１０に供給され、かく供給される混合液体Ｌの流れによって、分級槽本体１０内の混合液体Ｌが撹拌混合される。また、切換弁６８が第２の状態になるときには、液体供給ライン６６と混合液体供給ライン５６とが連通状態となり、液体供給槽６２からの液体Ｍが液体供給ライン６６及び混合液体供給ライン５６を通して分級槽本体１０に供給され、かく供給される液体Ｍの流れによって、分級槽本体１０内の混合液体Ｌが撹拌混合され、この液体供給槽６２を用いることによって、後の説明から理解されるように、分級すべき粉体の回収率を更に高めることができる。
【００４２】
この形態では、液体供給槽６２からの液体Ｍを液体供給ライン６６及び混合液体供給ライン５６を介して分級槽４に供給するようにしているが、このような構成に限定されず、液体供給槽６２からの液体Ｍを液体供給ライン６６を介して分級槽４に直接的に供給するようにしてもよく、この場合、液体供給ライン６６にも供給ポンプが配設される（この場合、切換弁６８は省略することができる）。
【００４３】
また、この形態では、混合液体供給槽２に混合液体Ｌを収容し、この混合液体Ｌを混合液体供給ライン５６を介して分級槽４に供給するようにしているが、このような構成に代えて、分級槽４の分級槽本体１０に液体を供給するとともに、分級槽本体１０内の液体に分級すべき粉体を供給し、分級槽本体１０内でこれら液体及び粉体を撹拌混合して混合液体Ｌを生成し、このように生成した混合液体の粉体をフィルタユニット１２で分級するようにしてもよい。
【００４４】
このような湿式分級装置は、１〜２０μｍ程度の粒径を有する粉体の分級に好都合に適用することができ、この粉体を効率よく分級することができる。また、粉体を混合する液体として水、アルコール（例えば、エチルアルコール）などを用いることができ、粉体との関連で適宜のものを選択することができる。
【００４５】
次に、図１〜図４を参照して、上述した湿式分級装置による粉体の分級について説明する。粉体の分級を行うには、混合液体供給槽２に液体を充填した後に、液体内に分級すべき粉体を加え、液体及び粉体を撹拌して混合液体Ｌを生成する（ステップＳ１）。このとき、液体供給槽６２にも液体Ｍを充填する。
【００４６】
そして、混合液体供給槽２から混合液体Ｌを分級槽４に供給して粉体の分級を行う（分級工程の遂行）。切換弁６８が第１の状態に保持されるとともに、供給ポンプ６０が作動され、混合液体供給槽２内の混合液体Ｌが混合液体供給ライン５６を通して分級槽４に供給され（ステップＳ２）、この分級槽４にて、供給された混合液体に含まれた粉体の分級が行われる（ステップＳ３）。
【００４７】
粉体の分級時には、減圧手段４８が作動されるとともに、超音波発生手段１４及び循環ポンプ５２が作動され、混合液体Ｌ中の粉体の分級が効率よく行われる。即ち、減圧手段４８が作動すると、回収槽６内が減圧状態に保たれ、この減圧状態が回収ライン４６を介してフィルタユニット１２の吸引空間１６に作用し、これによって、分級槽４内の混合液体Ｌがフィルタ手段２４のメッシュ部２８を通して吸引空間１６に流入し、この流入の際に、混合液体Ｌに含まれた粉体の分級が行われる。分級された粉体を含む分級混合液体Ｌは、回収ライン４６を通して回収槽６に回収される。
【００４８】
また、超音波発生手段１４（即ち、第１及び第２超音波発生器３２，３４）が作動すると、分級槽本体１０の底壁３６に２種類の超音波振動が付与され、これによって、分級槽本体１０内の混合液体Ｌが撹拌混合され、混合液体Ｌ中の粉体の底壁３６への沈殿を抑えて粉体を分級することができる。また、循環ポンプ５２が作動すると、分級槽本体１０の底部の混合液体Ｌが循環ライン５０を通して第１及び第２循環分岐ライン５３，５５に供給され、第１循環分岐ライン５３に供給された混合液体Ｌは、第１分岐口からフィルタ手段２４に向けて吹き付けられ、これによって、フィルタ手段２４に詰まりそうな粉体が吹き飛ばされ、フィルタ手段２４への目詰まりが効果的に抑えられ、また第２循環分岐ライン５５に供給された混合液体Ｌは、第２分岐口からユニットハウジング１８の上壁２０に向けて吹き付けられ、これによって、上壁２０に沈殿した粉体が吹き飛ばされて混合液体に混合され、この上壁２０への沈殿を効果的に抑えることができる。
【００４９】
第１及び第２超音波発生器３２，３４の作動は、例えば、図５に示すように行われる。即ち、第１超音波発生器３２と第２超音波発生器３４とを交互に作動させて分級槽本体１０の底壁３６に２種類の超音波振動を付与するようにすることができる。第１及び第２超音波発生器３２，３４を作動させる時間間隔は、３〜１５秒程度、例えば５秒の適宜の時間に設定することができ、第１超音波発生器３２については、時刻ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６・・・の間作動され、第２超音波発生器３４については、時刻０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５・・・の間作動される。
【００５０】
第１及び第２超音波発生器３２，３４の作動は、例えば、図６に示すように行うようにしてもよく、このようにすると、分級槽本体１０の底壁３６により強い超音波振動を付与することができる。かかる場合、第１の時間（例えば、時刻０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５・・・）については、第１及び第２超音波発生器３２，３４が作動され、第２の時間（例えば、時刻ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６・・・）については、第２超音波発生器３４が作動され、第１及び第２超音波発生器３２，３４をこのように作動制御するようにしてもよい。
【００５１】
上述した粉体の分級が第１所定時間（例えば、１〜５分程度の適宜の時間に設定される）継続して行われると、ステップＳ４からステップＳ５に進み、粉体の分級が一時的に中止され、フィルタ手段２４の洗浄（目詰り除去工程）が行われる（ステップＳ６）。ステップＳ５においては、供給ポンプ６０が作動停止して混合液体Ｌの供給が停止し、また減圧手段４８が作動停止して粉体の分級が停止する。このとき、循環ポンプ５２の作動が停止して混合液体Ｌの循環が停止し、更に超音波発生手段１４（第１及び第２超音波発生器３２，３４）が作動停止して超音波振動の付与が停止する。
【００５２】
フィルタ手段２４の洗浄（目詰り除去工程）においては、超音波発生手段１４が作動し、この超音波発生手段１４からの超音波振動が、分級槽本体１０内の混合液体Ｌを介してフィルタユニット１２のフィルタ手段２４（メッシュ部２８）に作用し、フィルタ手段２４に目詰まりした粉体が振るい落とされ、このようにして目詰まりが解消される。
【００５３】
この実施形態では、目詰り除去工程においては、超音波発生手段１４の第１及び第２超音波発生器３２，３４が作動され、これらからの超音波振動がフィルタ手段２４に作用するので、比較的強い超音波振動がフィルタ手段２４に作用し、目詰まりした粉体を確実に除去することができる。尚、この目詰り除去工程においては、フィルタ手段２４の目詰り状態に応じて、第１超音波発生器３２又は第２超音波発生器３４のみを作動させるようにしてもよい。
【００５４】
フィルタ手段２４の洗浄を所定の洗浄時間（例えば、３０〜９０秒の適宜の時間であって、例えば６０秒に設定される）行うと、ステップＳ７からステップＳ３に戻り、上述した粉体の分級が再び行われ、混合液体供給槽２内の混合液体Ｌがなくなる、換言するとこの混合液体Ｌの供給が終了するまで、粉体の分級（ステップＳ６）及びフィルタ手段２４の洗浄（ステップＳ６）が繰り返し行われる。
【００５５】
混合液体供給槽２内の混合液体Ｌがなくなると、ステップＳ８からステップＳ９に進み、混合液体Ｌの供給が終了し、液体供給槽６２からの液体Ｍの供給が行われる。即ち、切換弁６８が第１の状態から第２の状態に切り換えられ、液体供給槽６２からの液体Ｍが液体供給ライン６６及び混合液体供給ライン５６を通して分級槽４に供給される。このとき、供給ポンプ６、減圧手段４８、循環ポンプ５２及び超音波発生手段１４が作動しており、従って、液体Ｍが供給されると、分級槽４に残留する混合液体Ｍ（フィルタユニット１２の下側に残留する混合液体Ｌ）が薄められて残留する粉体に対する分級が行われる。
【００５６】
このようにして第２所定時間（例えば、６０〜２００秒程度の適宜の時間に設定される）行うと、ステップＳ１１からステップＳ１２に進み、分級槽４に残留する粉体が充分に分級回収されたとして、供給ポンプ６０の作動が停止し、液体供給槽６２からの液体Ｍの供給が終了する。そして、分級槽４の液面レベルが最低になる、即ちこの液面レベルがフィルタユニット２４のフィルタ手段２４まで低下すると、ステップＳ１３からステップＳ１４に進み、分級槽４内の薄められた混合液体Ｌの分級回収ができなくなり、このようにして粉体の分級が終了する。この形態では、分級槽４に残留する混合液体Ｌに対しても液体Ｍを供給して残留粉体に対する分級回収を行っているので、分級すべき粉体の回収率を高めることができる。
【００５７】
次に、図７を参照して、湿式分級装置の他の実施形態について説明する。この他の実施形態においては、混合液体を吹き付けるための吹付け手段に修正が施されている。
【００５８】
図７において、図示の湿式分級装置においては、混合液体供給ライン５６Ａの一端側が混合液体供給槽２に接続され、その他端側は第１供給分岐ライン６０及び第２供給分岐ライン６１に分岐されている。第１供給分岐ライン６０は、分級槽本体１０の底壁３６とフィルタユニット１２との間をフィルタ手段２４の中央部下方まで延び、その第１分岐口（図示せず）は、上述したと同様に、フィルタ手段２４のメッシュ部の中央部に向けて配置され、この第１供給分岐ライン６０が吹付け手段として機能する。また、第２供給分岐ライン６１は、フィルタユニット１２のユニットハウジング１８の上壁に向けて延び、その第２分岐口（図示せず）は、この上壁の中央部付近に向けて配置されており、このように構成することによって、上述した実施形態における循環ライン及びこれに関連する構成要素が省略されている。この他の実施形態のその他の構成は、図１〜図５に示す実施形態と実質上同一である。
【００５９】
この他の実施形態では、供給ポンプ６０が作動すると、混合液体供給槽８内の混合液体Ｌが混合液体供給ライン５６を通して分級槽４に供給される。このとき、第１供給分岐ライン６０を通して供給される混合液体Ｌは、第１分岐口からフィルタ手段２４のメッシュ部の中央部に向けて吹き付けられ、これによって、メッシュ部に吸着しかけた粉体が吹き飛ばされるとともに、第２供給分岐ライン６１を通して供給される混合液体Ｌは、第２分岐口からユニットハウジング１８の上壁の上面に吹き付けられ、これによって、この上壁に沈殿した粉体が吹き飛ばされて混合液体Ｌに混合される。従って、このように構成しても、混合液体供給槽２から供給される混合液体Ｌを利用してフィルタ手段２４における目詰まり及びフィルタユニット１２の上壁への粉体の沈殿を上述したと同様に抑えることができる。
【００６０】
この他の変形形態においては、分級槽４の底壁３６への粉体の沈殿を抑えるために、吹付け手段を構成する第１供給分岐ライン６０を図８に示すように構成するのが好ましい。
【００６１】
図８において、この形態では、第１供給分岐ライン６０Ｂの先端部に第１吹付け口７１及び第２吹付け口７２が設けられている。第１吹付け口７１は、フィルタユニット１２のフィルタ手段（具体的には、メッシュ部）に対向して配設され、また第２吹付け口７２は、分級槽本体１０の底壁３６に対向して配設される。
【００６２】
このような構成を備えた湿式分級装置においては、混合液体供給槽（図示せず）から混合液体供給ライン５６Ｂを通して供給される混合液体Ｌは、第１供給分岐ライン６０Ｂを通して分級槽本体１０の底部（換言すると、フィルタユニット１２の下方）に供給されるとともに、第２供給分岐ライン６１を通してユニットハウジング１８の上壁の上方に供給される。
【００６３】
この第１供給分岐ライン６０Ｂを通して供給される混合液体Ｌは、第１吹付け口７１からフィルタ手段２４のメッシュ部の中央部に向けて吹き付けられ、これによって、メッシュ部に吸着しかけた粉体が吹き飛ばされるとともに、第２吹付け口７２から分級槽本体１０の底壁３６に吹き付けられ、これによって、この底壁３６に沈殿した粉体が吹き飛ばされて混合液体Ｌに混合される。従って、このように構成した場合、混合液体供給槽から供給される混合液体Ｌを利用してフィルタ手段２４における目詰まり及び分級槽４の底壁への粉体の沈殿を上述したと同様に抑えることができる。
【００６４】
尚、この図８に示す構成（吹付け手段の構成）は、図１〜図３の実施形態における第１循環分岐ライン５３にも同様に適用することができる。
【００６５】
次に、図９及び図１０を参照して、湿式分級装置の更に他の実施形態について説明する。この実施形態においても、混合液体を吹き付けるための吹付け手段及び超音波を発生する超音波発生手段に修正が施されている。
【００６６】
図９において、図示の湿式分級装置においては、混合液体供給ライン５６Ｃの一端部８０が分級槽本体１０の底壁３６を貫通して設けられ、その一端部開口８２が分級槽本体１０内に開口し、図９に示すようにフィルタユニット１２のフィルタ手段に対向して配設されている。この形態では、混合液体供給ライン５６Ｃは吹付け手段を構成し、その一端部８０が吹付け部を構成する。このように構成した場合、分級槽本体１０の底壁３６とフィルタユニット１２のフィルタ手段との間隔を小さくすることが可能となり、これによって、後述する超音波発生手段１４Ｃからの超音波をフィルタ手段に効果的に作用させることができる。
【００６７】
このような構成に関連して、循環ライン５０の一端側は分級槽本体１０の底部に連通され、その他端側は一対の循環分岐ライン５５に分岐され、一対の循環分岐ライン５５がフィルタユニット１２のユニットハウジング１８の上壁に向けて延び、この循環撹拌ライン５０に循環ポンプ５２が配設される。
【００６８】
このような構成に代えて、例えば、次のように構成することもできる。即ち、図１〜４に示す実施形態のように、混合液体供給ライン５６Ｃの一端側を分級槽本体１０の底壁３６の近傍まで延ばし、混合液体供給ライン５６Ｃからの混合液体Ｌを分級槽本体１０の底部に供給するよういうにする。また、循環ライン５０の他端側を第１及び第２循環分岐ラインに分岐し、第１循環分岐ラインの端部を分級槽本体１０の底壁３６を貫通して設け、その開口を分級槽本体１０内に開口させてフィルタユニット１２のフィルタ手段に対向させて配設し、この第１循環分岐ラインを吹付け手段として機能させ、その端部を吹付け部として機能させるようにしてもよい。
【００６９】
また、この形態では、図１０に示すように、超音波発生手段１４Ｃが複数個（具体的には、４個）の超音波発生器８４から構成され、分級槽本体１０の底壁３６の外面に、周方向に実質上等間隔をおいて配設されている。この超音波発生器８４は、例えば３０〜１００ｋＨｚ程度の周波数（例えば、３８ｋＨｚ）の超音波を発生する。このような超音波発生手段１４Ｃにおいては、例えば第１の時間において複数（この形態では、４つ）の超音波発生器８４の全てが作動し、これによって強い超音波が発生され、また例えば第２の時間において一部（この形態では、対向する２つ）の超音波発生器８４が作動し、これによって弱い超音波が発生される。この形態のその他の構成は、図１〜図４に示す形態の湿式分級装置と実質上同一である。
【００７０】
尚、超音波発生手段１４Ｃについては、上述した構成に限定されず、例えば超音波発生器８４の取付け個数については、６個又は８個以上設けるようにしてもよく、また、例えば超音波発生器８４の作動制御については、第１の時間において超音波発生器８４の全てを作動させ、第２の期間においては一部の超音波発生器８４を作動させ、第３の時間については残りの超音波発生器８４を作動せるようにしてもよく、更に例えば超音波発生器８４の種類については、周波数の異なる２種類のものを用い、第１の時間において２種類の超音波発生器８４の全てを作動させ、第２の時間において一方の種類の超音波発生器８４を作動させるようにしてもよく、或いは周波数の異なる３種類以上のものを用いるようにしてもよい。
【００７１】
このような構成の湿式分級装置においては、供給ポンプ６０が作動すると、混合液体Ｌが混合液体供給槽（図示せず）から混合液体供給ライン５６Ｃを通して分級槽本体１０に供給される。このとき、混合液体Ｌは、分級装置本体１０の底壁３６側からフィルタユニット１２のフィルタ手段２４に向けて吹き付けられ、これによって、フィルタ手段のメッシュ部に吸着しかけた粉体が吹き飛ばされ、このようにしてもメッシュ部への目詰まりを効果的に抑えることができる。
【００７２】
以上、本発明に従う湿式分級装置の各種実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。
【００７３】
例えば、図１〜図６の実施形態では、超音波発生手段１４を発生周波数の異なる２種の超音波発生器（即ち、第１及び第２超音波発生器３２，３４）から構成しているが、この超音波発生手段を発生周波数の異なる３種以上の超音波発生器から構成するようにしてもよい。
【００７４】
また、上述した実施形態においては、粉体の分級（分級工程）を第１所定時間継続して行った後にフィルタ手段２４の洗浄（目詰り除去工程）を行っているが、このような構成に代えて、フィルタ手段２４の目詰りが生じた時点（例えば、回収ライン４６を通して回収される分級混合液体Ｌの回収流量が低下した時点）でフィルタ手段２４の洗浄を行うようにしてもよい。
【００７５】
更に、上述した実施形態においては、液体供給槽６２からの液体Ｍの供給を第２所定時間行っているが、このような構成に限定されず、液体供給槽６２内の液体Ｍがなくなるまで行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
２ 混合液体供給槽
４ 分級槽
６ 回収槽
１０ 分級槽本体
１２ フィルタユニット
１４ 超音波発生手段
１８ ユニットハウジング
２４ フィルタ手段
３２ 第１超音波発生器
３４ 第２超音波発生器
４６ 回収ライン
４８ 減圧手段
５０ 循環ライン
５１ 第１循環分岐ライン
５２ 第２循環分岐ライン
５６，５６Ｂ 混合液体供給ライン
６０，６０Ｂ 第１供給分岐ライン
６１ 第２供給分岐ライン
６２ 液体供給槽
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体に混合した粉体を分級するための湿式分級装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿式分級装置として、分級するための容器と、この容器内に設けられた上整流部及び下整流部とを備え、上整流部及び下整流部によって、容器内が下から順に下部液媒部、中間液媒部及び上部液媒部に規定されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この湿式分級装置では、下部液媒部に粉体供給部が接続され、上部液媒部に粉体回収部が接続され、また中間液媒部に粉体を液体中に混合するための撹拌手段が配設されている。分級すべき粉体は下部液媒部に供給され、かく供給された粉体の液体中における上昇を利用して分級される。即ち、液体に比して比重が大きいものは下方に沈むのに対し、液体に比しして比重の小さいものは上方に浮き、また体積の小さいものは浮力が小さくて沈む傾向にあるのに対し、体積の大きなものは浮力が大きくて浮く傾向にあり、このようなことを利用して粉体の分級を行い、下整流部及び上整流部を通して上部液媒部に上昇した粉体が粉体回収部に回収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０１３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した湿式分級装置では、混合液体中の粉体の上昇を利用して分級しているので、分級の効率が非常に悪いという問題がある。また、例えば、液体より比重の大きい粒子の分級には適用することができず、また例えば直径が５〜２０μｍ程度の微粉体の分級にも適用が難しいという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、液体中に混合された粉体を効率よく分級することができる湿式分級装置を提供することである。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、１〜２０μｍ程度の微粉体の分級に好都合に適用することができる湿式分級装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載の湿式分級装置は、液体中の粉体を分級するための分級槽と、前記分級槽にて分級された粉体を回収するための回収槽とを備えた湿式分級装置において、
前記分級槽は、粉体が混合された混合液体が収容される分級槽本体と、前記分級槽本体内に配設されたフィルタユニットと、前記分級槽本体内の混合液体を超音波を利用して撹拌するための超音波発生手段と、混合液体を前記フィルタユニットに向けて吹き付けるための吹付け手段とを備えており、
前記フィルタユニットは、吸引空間を規定するユニットハウジングと、前記ユニットハウジングの吸入側に配設されたフィルタ手段とを有し、前記吹付け手段は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に向けて混合液体を吹付けるように構成されており、
前記回収槽は、分級された粉体を含む分級混合液体を回収するための回収槽本体と、前記回収槽本体内を減圧するための減圧手段とを備え、前記回収槽本体内が前記フィルタユニットの前記吸引空間に回収ラインを介して連通されており、
前記分級槽内の混合液体に含まれる粉体は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段により分級され、分級された粉体を含む分級混合液体は、前記フィルタユニットの前記吸引空間及び前記回収ラインを通して前記回収槽本体内に回収されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の湿式分級装置では、前記分級槽には、混合液体を循環するための循環ラインが設けられ、前記循環ラインの一端側は前記分級槽本体の底部に連通され、その他端側は前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に対向して配設され、前記循環ラインが前記吹付け手段として機能し、前記分級槽内の混合液体が前記循環ラインを通して前記フィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に記載の湿式分級装置では、前記循環ラインの前記他端側には、その一端側から分岐された第１及び第２循環分岐ラインが設けられ、前記第１循環分岐ラインは前記フィルタユニットの前記フィルタ手段の下方まで延び、前記第２循環分岐ラインは前記フィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びており、前記分級槽内の混合液体は、前記第１循環分岐ラインを通して前記フィルタ手段に向けて吹き付けられるとともに、前記第２循環分岐ラインを通して前記ユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載の湿式分級装置では、混合液体を供給するための混合液体供給槽が更に設けられ、前記混合液体供給槽と前記分級槽とが混合液体供給ラインを介して接続され、前記混合液体供給ラインが前記吹付け手段として機能し、前記混合液体供給槽内の混合液体が前記混合液体供給ラインを通して前記フィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１２】
また、被御発明の請求項５に記載の湿式分級装置では、前記混合液体供給ラインの前記他端側には、その一端側から分岐された第１及び第２供給分岐ラインが設けられ、前記第１供給分岐ラインは前記フィルタユニットの前記フィルタ手段の下方まで延び、前記第２供給分岐ラインは前記フィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びており、前記分級槽内の混合液体は、前記第１供給分岐ラインを通して前記フィルタ手段に向けて吹き付けられるとともに、前記第２供給分岐ラインを通して前記ユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６に記載の湿式分級装置では、前記吹付け手段は、混合液体を吹き付けるための第１及び第２吹付け口を有し、前記第１吹付け口は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に対向して配設されて前記フィルタ手段に向けて混合液体を吹き付け、前記第２吹付け口は、前記分級槽本体の底壁に対向して配設されて前記底壁に向けて混合液体を吹き付けることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載の湿式分級装置では、前記吹付け手段の吹付け部は、前記分級槽本体の底壁を貫通して配設され、混合液体は、前記吹付け部から前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項８に記載の湿式分級装置では、前記超音波発生手段は、第１の周波数の超音波を発生する第１超音波発生器と、前記第１の周波数よりも小さい第２の周波数の超音波を発生する第２超音波発生器とを含み、これによって、前記超音波発生手段からの周波数を変えて前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に作用させることを特徴とする。
【００１６】
更に、本発明の請求項９に記載の湿式分級装置では、前記超音波発生手段は、超音波を発生する複数の超音波発生器を含み、前記複数の超音波発生器の作動数が制御され、これによって、前記超音波発生手段からの超音波の強弱を変えて前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に作用させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に記載の湿式分級装置によれば、分級槽は分級槽本体内に配設されたフィルタユニット及び超音波を発生する超音波発生手段を備え、フィルタユニットはユニットハウジングの吸入側に配設されたフィルタ手段を有し、回収槽は分級混合液体を回収するための回収槽本体及びこの回収槽本体内を減圧するための減圧手段を備え、回収槽本体内が回収ラインを介してフィルタユニットの吸引空間に連通されているので、減圧手段による減圧作用が回収ラインを介してフィルタユニットの吸引空間に作用し、分級槽本体内の混合液体はフィルタ手段を通してこの吸引空間に吸引され、かかるフィルタ手段を通過する際に、混合液体中の粉体が分級され、分級された粉体を含む分級混合液体が回収ラインを通して回収槽に回収される。この分級の際には、減圧手段による減圧作用を利用して行うので、粉体の分級効率を高めることができる。また、分級槽本体中の混合液体は超音波発生手段により撹拌されるので、混合液体中の粉体の沈殿が抑えられ、混合液体中の粉体をフィルタユニットのフィルタ手段を通して所要の通りに分級することができる。更に、吹付け手段からの混合液体がフィルタ手段に吹き付けられるので、フィルタ手段に吸着しかけた粉体が混合液体の水圧によって吹き飛ばされ、これによって、フィルタ手段の目詰まりを効果的に抑えることができる。このような分級は、粒径が１〜２０μｍ程度の微粒子を含む混合液体の分級に好都合に用いることができる。尚、粉体が混合される液体としては、水、アルコール（例えば、エチルアルコール）などの適宜のものを用いることができる。
【００１８】
また、本発明の請求項２に記載の湿式分級装置によれば、循環ラインの一端側が分級槽本体の底部に連通され、その他端側がフィルタユニットのフィルタ手段に対向して配設されているので、分級槽内の混合液体が循環ラインを通してフィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられ、かくして、分級槽内の混合液体を利用してフィルタ手段の目詰まりを抑えることができる。
【００１９】
また、本発明の請求項３に記載の湿式分級装置によれば、循環ラインの第１循環分岐ラインがフィルタユニットのフィルタ手段の下方まで延び、その第２循環分岐ラインがフィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びているので、第１循環分岐ラインを通して流れる混合液体はフィルタ手段に向けて吹き付けられ、この混合液体によってフィルタ手段の目詰まりが抑えられ、また第２循環分岐ラインを通して流れる混合液体はユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられ、この混合液体によってこの上壁に沈殿した粉体が撹拌されて分級槽の混合液体に混合され、ユニットハウジングの上壁への粉体の沈殿を抑えて混合液体中の粉体を所要の通りに分級することができる。
【００２０】
また、本発明の請求項４に記載の湿式分級装置によれば、混合液体供給槽からの混合液体供給ラインが吹付け手段として機能するので、混合液体供給槽内から混合液体供給ラインを通して供給される混合液体がフィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられ、かくして、混合液体供給槽から供給される混合液体を利用してフィルタ手段の目詰まりを抑えることができる。
【００２１】
また、被御発明の請求項５に記載の湿式分級装置によれば、混合液体供給ラインの第１供給分岐ラインがフィルタユニットのフィルタ手段の下方まで延び、その第２供給分岐ラインがフィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びているので、第１循環供給ラインを通して流れる混合液体はフィルタ手段に向けて吹き付けられ、この混合液体によってフィルタ手段の目詰まりが抑えられ、また第２供給分岐ラインを通して流れる混合液体はユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられ、この混合液体によってこの上壁に沈殿した粉体が撹拌されて分級槽の混合液体に混合される。
【００２２】
また、本発明の請求項６に記載の湿式分級装置によれば、吹付け手段は、フィルタユニットのフィルタ手段に対向して配設された第１吹付け口と、分級槽本体の底壁に対向して配設されて第２吹付け口とを有するので、第１吹付け口からの混合液体はフィルタ手段に向けて吹き付けられ、また第２吹付け口からの混合液体は分級槽本体の底壁に向けて吹き付けられ、この混合液体によってこの底壁に沈殿した粉体が撹拌されて分級槽の混合液体に混合され、ユニットハウジングの底壁への粉体の沈殿を抑えて混合液体中の粉体を所要の通りに分級することができる。
【００２３】
また、本発明の請求項７に記載の湿式分級装置によれば、吹付け手段の吹付け部が分級槽本体の底壁を貫通して配設されているので、混合液体はこの底壁側からフィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられ、これによって、分級槽本体の底壁とフィルタユニットとの間隔を小さくして吹付け手段の吹き出し部からの混合液体を効果的にフィルタユニット（即ち、フィルタ手段）に作用させることができる。
【００２４】
また、本発明の請求項８に記載の湿式分級装置によれば、超音波発生手段は２種類の超音波発生器を含んでいるので、超音波発生手段からの周波数を変えてフィルタユニットのフィルタ手段に作用させることができる。また、第１超音波発生器は第１の周波数の超音波（周波数の比較的大きい周波数の超音波であって、例えば３０〜１００ｋＨｚ程度のもの）を発生し、第２超音波発生器は、第１の周波数よりも小さい第２の周波数の超音波（周波数の比較的小さい超音波であって、例えば２０〜８０ｋＨｚ程度のもの）を発生するので、超音波振動によって分級槽本体の底壁の特定部位に混合液体中の粉体が沈殿することが抑えられ、混合液体中の粉体を所要の通りに分級することができる。
【００２５】
更に、本発明の請求項９に記載の湿式分級装置によれば、超音波発生手段は複数の超音波発生器を含んでいるので、それらの作動数を制御することによって、超音波発生手段からの超音波の強弱を変えることができ、これによって、この超音波をフィルタユニットのフィルタ手段に効果的に作用させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に従う湿式分級装置の一実施形態を示す簡略断面図。
【図２】図１の湿式分級装置におけるフィルタユニットを示す断面図。
【図３】図１の湿式分級装置における超音波発生手段及びこれに関連する構成を示す簡略図。
【図４】図１の湿式分級装置の分級動作の流れを示すフローチャート。
【図５】図１の湿式分級装置を用いた分級時における超音波発生手段の作動を説明するためのタイムチャート。
【図６】超音波発生手段の作動の他の例を説明するためのタイムチャート。
【図７】湿式分級装置の他の実施形態を示す簡略図。
【図８】図７の湿式分級装置における吹付け手段の他の形態を示す拡大断面図。
【図９】湿式分級装置の更に他の実施形態の要部を示す簡略図
【図１０】図９の湿式分級装置における超音波発生手段及びこれに関連する構成を示す簡略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う湿式分級装置の一実施形態について説明する。図１において、図示の湿式分級装置は、分級すべき粉体が混合された混合液体を供給するための混合液体供給槽２と、混合液体中の粉体を分級するための分級槽４と、分級槽４にて分級された粉体を含む分級混合液体を回収するための回収槽６とを備えている。
【００２８】
図示の混合液体供給槽２は供給槽本体８を備え、この供給槽本体８に分級すべき粉体を含む液体Ｌ（即ち、混合液体）が収容される。この混合液体Ｌは、例えば、供給槽本体８内に液体を充填した後粉体を入れて撹拌混合するようにして生成される。尚、図示していないが、この供給槽本体８内に撹拌手段を配設し、この撹拌手段によって混合液体Ｌを混合するようにしてもよい。
【００２９】
図示の分級槽４は、分級槽本体１０を備え、この分級槽本体１０内に分級すべき粉体が混合された混合液体Ｌが収容される。この分級槽本体１０内には、混合液体中の粉体を分級するためのフィルタユニット１２が配設されるとともに、分級槽４に関連して、超音波を発生する超音波発生手段１４が配設されている。
【００３０】
図２をも参照して、フィルタユニット１２は、吸引空間１６を規定するユニットハウジング１８を備えている。ユニットハウジング１８は、円形状の上壁２０と、この上壁２０の周縁部から下方に延びる周側壁２２とを有し、これら上壁２０及び周側壁２２によって、下面が解放された吸引空間１６を規定する。このユニットハウジング１８の下面開口には、粉体を分級するためのフィルタ手段２４が着脱自在に取り付けられている。フィルタ手段２４は板状に構成され、外周部に設けられたリング状部２６と、このリング状部の径方向内側のメッシュ部２８とを有し、メッシュ部２８には、多数の小さな分級孔が設けられている。これら分級孔は、例えば、一辺が１〜５０μｍ程度の正方形状でもよく、又は直径が１〜５０μｍ程度の円形状でもよい。
【００３１】
このようなフィルタ手段２４のリング状部２６は、取付ボルト２９を用いてリング状の取付押圧リング３０をユニットハウジング１８の周側壁２２に装着することによって、この周側壁２２と取付押圧リング３０との間に挟持され、このようにしてフィルタ手段２４はユニットハウジング１８に取外し可能に装着される。尚、フィルタ手段２４の製造方法については、例えば、本出願人が平成２３年１月２１日に提出した特願２０１１−１０３７８号明細書を参照されたい。
【００３２】
図３をも参照して、図示の超音波発生手段１４は、第１の周波数（例えば、３０〜１００ｋＨｚ程度の周波数）の超音波を発生する第１超音波発生器３２と、第１の周波数より低い第２の周波数（例えば、２０〜８０ｋＨｚ程度の周波数）の超音波を発生する第２超音波発生器３４とを含んでいる。この形態では、第１及び第２超音波発生器３２，３４は、分級槽本体１０の底壁３６の外面に配設され、比較的大きい周波数の超音波を発生する第１超音波発生器３２については、この底壁３６の周縁部に周方向に実質上等間隔（例えば、α＝１２０度の角度間隔）をおいて３つ配設され、比較的周波数の小さい超音波を発生する第２超音波発生器３４については、この底壁３６の中央部に一つ配設され、これら第１及び第２超音波発生器３２，３４が底カバー３５により覆われている。第１超音波発生器３２のみを配設したときには、底壁３６に付与される振動数が一定となるので、混合液体中の粉体は隣接する第１超音波発生器３２間に集まる傾向にあるが、この第１超音波発生器３２に加えて振動数の異なる第２超音波発生器３４を配設することによって、上述したような粉体の集まる傾向が解消され、混合液体Ｌを撹拌して粉体の沈殿を抑えることができ、これによって、分級の際の粉体の回収率を高めることができる。
【００３３】
この実施形態では、第１超音波発生器３２を三つ、第２超音波発生器３４を一つ設けているが、第１及び第２超音波発生器３２，３４の個数、その配設部位については適宜に設定することができ、また第１及び第２超音波発生器３２，３４により付与される超音波振動の周波数いついても適宜に設定することができる。
【００３４】
次に、再び図１に戻って、回収槽６は、回収槽本体４０を備え、この回収槽本体４０の上面開口が蓋体４２により密閉され、回収槽本体４０及び蓋体４２は、分級された分級混合液体を収容するための密封回収空間４４を規定する。この回収槽本体４０の回収空間４４と分級槽４のフィルタユニット１２の吸引空間１６とが回収ライン４６を介して接続され、フィルタユニット１２にて分級された粉体を含む分級混合液体Ｌは、この回収ライン４６を通して回収槽本体４０内に回収される。
【００３５】
この回収槽本体４０に関連して、密封回収空間４４を減圧するための減圧手段４８が配設され、この減圧手段４８は、例えば真空ポンプから構成される。回収槽６の密封回収空間４４と減圧手段４８の吸入側とは減圧ライン５０を介して接続され、この減圧手段４８の排出側が排出ライン５２を介して大気中に開放されている。このように構成されているので、減圧手段４８が作動すると、回収槽６の回収空間４４が減圧され、かかる減圧が回収ライン４６を介してフィルタユニット１２の吸引空間１６に作用し、この減圧作用を利用して分級槽本体１０内の混合液体Ｌがユニットハウジング１８の下面開口を通して吸引され、かかる吸引の際に、混合液体Ｌに含まれた粉体がフィルタ手段２４のメッシュ部２８によって分級され、分級された粉体を含む分級混合液体Ｌが、フィルタユニット１２の吸引空間１６及び回収ライン４６を通して回収槽本体４０内に回収される。
【００３６】
このような構成に関連して、次のように構成するのが好ましい。即ち、フィルタユニット１２のフィルタ手段２４が分級槽本体１０の底壁３６に対向するように配置するのが望ましく、このように配置することによって、分級槽本体１０内の混合液体Ｌは、底壁３６側から上方に吸い上げられるようになり、従って、混合液体Ｌ中の大きい粉体は、フィルタ手段２４のメッシュ部２８を通過することなく、その自重によって下方に沈殿するようになり、これによって、大きい粉体による目詰まりを効果的に抑えることができる。
【００３７】
また、分級槽本体１０の底壁３６とフィルタ手段２４（具体的には、メッシュ部２８）との間隔Ｓ（図１参照）を２０〜４０ｍｍに、好ましくは３０ｍｍ程度に設定するのが望ましく、このように構成することによって、分級槽本体１０の底壁３６の表面付近の粉体を吸い上げてフィルタ手段２４を通して所要の通りに分級することができるとともに、この底壁３６の裏面に装着された超音波発生手段１４（第１及び第２超音波発生器３２，３４）からの超音波をフィルタ手段２４に効果的に作用させることができる。
【００３８】
この形態では、分級槽４におけるフィルタユニット１２への粉体の沈殿を抑えるとともに、フィルタ手段２４の目詰まりを効果的に防止するために、循環ライン５０が設けられている。循環ライン５０の一端側は分級槽本体１０の底部に連通され、その他端側は第１循環分岐ライン５３及び第２循環分岐ライン５５に分岐されている。第１循環分岐ライン５３は、分級槽本体１０の底壁３６とフィルタユニット１２との間をフィルタ手段２４の中央部下方まで延び、その第１分岐口（図示せず）は、フィルタ手段２４のメッシュ部２８の中央部に向けて配置され、後の記載から理解されるように、この第１循環分岐ライン５３が吹付け手段として機能する。また、第２循環分岐ライン５５は、フィルタユニット１２のユニットハウジング１８の上壁２０に向けて延び、その第２分岐口（図示せず）は、この上壁２０の中央部付近に向けて配置されている。この循環撹拌ライン５０には、循環ポンプ５２が配設されている。尚、この第２循環分岐ライン５５は、更に分岐させて第２分岐口を上壁２０に周方向に間隔をおいて複数設けるようにしてもよい。
【００３９】
このように構成されているので、循環ポンプ５２が作動すると、分級槽本体１０の底部の混合液体Ｌが、循環撹拌ライン５０を通して供給され、かく供給された混合液体Ｌは、第１循環分岐ライン５３を通して第１分岐口からフィルタ手段２４のメッシュ部２８の中央部に向けて吹き付けられ、これによって、メッシュ部２８に吸着しかけた粉体が吹き飛ばされ、メッシュ部２８への目詰まりを効果的に抑えることができるとともに、第２循環分岐ライン５５を通して第２分岐口からユニットハウジング１８の上壁２０の上面に吹き付けられ、これによって、この上壁２０に沈殿した粉体が吹き飛ばされて混合液体Ｌに混合され、この上壁２０への粉体の沈殿を抑えることができる。
【００４０】
混合液体供給槽２と分級槽４とは、混合液体供給ライン５６を介して接続されている。この形態では、混合液体供給ライン５６の一端側は供給槽本体８の底部に連通され、その他端側が分級槽本体１０の底部に配設され、この混合液体供給ライン５６に供給ポンプ６０が配設されている。
【００４１】
この形態では、混合液体供給槽２に加えて、液体Ｍ（粉体を混合する液体と同一のものでよい）を供給するための液体供給槽６２が配設されている。液体供給槽６２は供給槽本体６４を備え、かかる供給槽本体６４内に液体が充填される。この液体供給槽６２に関連して液体供給ライン６６が設けられ、かかる液体供給ライン６６が混合液体供給ライン５６に接続され、これらライン５６，６６の接続部に、それ自体周知の切換弁６８が配設されている。切換弁６８が第１の状態にあるときには、混合液体供給ライン５６が連通状態となり、混合液体供給槽２からの混合液体Ｌが混合液体供給ライン５６を通して分級槽本体１０に供給され、かく供給される混合液体Ｌの流れによって、分級槽本体１０内の混合液体Ｌが撹拌混合される。また、切換弁６８が第２の状態になるときには、液体供給ライン６６と混合液体供給ライン５６とが連通状態となり、液体供給槽６２からの液体Ｍが液体供給ライン６６及び混合液体供給ライン５６を通して分級槽本体１０に供給され、かく供給される液体Ｍの流れによって、分級槽本体１０内の混合液体Ｌが撹拌混合され、この液体供給槽６２を用いることによって、後の説明から理解されるように、分級すべき粉体の回収率を更に高めることができる。
【００４２】
この形態では、液体供給槽６２からの液体Ｍを液体供給ライン６６及び混合液体供給ライン５６を介して分級槽４に供給するようにしているが、このような構成に限定されず、液体供給槽６２からの液体Ｍを液体供給ライン６６を介して分級槽４に直接的に供給するようにしてもよく、この場合、液体供給ライン６６にも供給ポンプが配設される（この場合、切換弁６８は省略することができる）。
【００４３】
また、この形態では、混合液体供給槽２に混合液体Ｌを収容し、この混合液体Ｌを混合液体供給ライン５６を介して分級槽４に供給するようにしているが、このような構成に代えて、分級槽４の分級槽本体１０に液体を供給するとともに、分級槽本体１０内の液体に分級すべき粉体を供給し、分級槽本体１０内でこれら液体及び粉体を撹拌混合して混合液体Ｌを生成し、このように生成した混合液体の粉体をフィルタユニット１２で分級するようにしてもよい。
【００４４】
このような湿式分級装置は、１〜２０μｍ程度の粒径を有する粉体の分級に好都合に適用することができ、この粉体を効率よく分級することができる。また、粉体を混合する液体として水、アルコール（例えば、エチルアルコール）などを用いることができ、粉体との関連で適宜のものを選択することができる。
【００４５】
次に、図１〜図４を参照して、上述した湿式分級装置による粉体の分級について説明する。粉体の分級を行うには、混合液体供給槽２に液体を充填した後に、液体内に分級すべき粉体を加え、液体及び粉体を撹拌して混合液体Ｌを生成する（ステップＳ１）。このとき、液体供給槽６２にも液体Ｍを充填する。
【００４６】
そして、混合液体供給槽２から混合液体Ｌを分級槽４に供給して粉体の分級を行う（分級工程の遂行）。切換弁６８が第１の状態に保持されるとともに、供給ポンプ６０が作動され、混合液体供給槽２内の混合液体Ｌが混合液体供給ライン５６を通して分級槽４に供給され（ステップＳ２）、この分級槽４にて、供給された混合液体に含まれた粉体の分級が行われる（ステップＳ３）。
【００４７】
粉体の分級時には、減圧手段４８が作動されるとともに、超音波発生手段１４及び循環ポンプ５２が作動され、混合液体Ｌ中の粉体の分級が効率よく行われる。即ち、減圧手段４８が作動すると、回収槽６内が減圧状態に保たれ、この減圧状態が回収ライン４６を介してフィルタユニット１２の吸引空間１６に作用し、これによって、分級槽４内の混合液体Ｌがフィルタ手段２４のメッシュ部２８を通して吸引空間１６に流入し、この流入の際に、混合液体Ｌに含まれた粉体の分級が行われる。分級された粉体を含む分級混合液体Ｌは、回収ライン４６を通して回収槽６に回収される。
【００４８】
また、超音波発生手段１４（即ち、第１及び第２超音波発生器３２，３４）が作動すると、分級槽本体１０の底壁３６に２種類の超音波振動が付与され、これによって、分級槽本体１０内の混合液体Ｌが撹拌混合され、混合液体Ｌ中の粉体の底壁３６への沈殿を抑えて粉体を分級することができる。また、循環ポンプ５２が作動すると、分級槽本体１０の底部の混合液体Ｌが循環ライン５０を通して第１及び第２循環分岐ライン５３，５５に供給され、第１循環分岐ライン５３に供給された混合液体Ｌは、第１分岐口からフィルタ手段２４に向けて吹き付けられ、これによって、フィルタ手段２４に詰まりそうな粉体が吹き飛ばされ、フィルタ手段２４への目詰まりが効果的に抑えられ、また第２循環分岐ライン５５に供給された混合液体Ｌは、第２分岐口からユニットハウジング１８の上壁２０に向けて吹き付けられ、これによって、上壁２０に沈殿した粉体が吹き飛ばされて混合液体に混合され、この上壁２０への沈殿を効果的に抑えることができる。
【００４９】
第１及び第２超音波発生器３２，３４の作動は、例えば、図５に示すように行われる。即ち、第１超音波発生器３２と第２超音波発生器３４とを交互に作動させて分級槽本体１０の底壁３６に２種類の超音波振動を付与するようにすることができる。第１及び第２超音波発生器３２，３４を作動させる時間間隔は、３〜１５秒程度、例えば５秒の適宜の時間に設定することができ、第１超音波発生器３２については、時刻ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６・・・の間作動され、第２超音波発生器３４については、時刻０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５・・・の間作動される。
【００５０】
第１及び第２超音波発生器３２，３４の作動は、例えば、図６に示すように行うようにしてもよく、このようにすると、分級槽本体１０の底壁３６により強い超音波振動を付与することができる。かかる場合、第１の時間（例えば、時刻０〜ｔ１、ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５・・・）については、第１及び第２超音波発生器３２，３４が作動され、第２の時間（例えば、時刻ｔ１〜ｔ２、ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６・・・）については、第２超音波発生器３４が作動され、第１及び第２超音波発生器３２，３４をこのように作動制御するようにしてもよい。
【００５１】
上述した粉体の分級が第１所定時間（例えば、１〜５分程度の適宜の時間に設定される）継続して行われると、ステップＳ４からステップＳ５に進み、粉体の分級が一時的に中止され、フィルタ手段２４の洗浄（目詰り除去工程）が行われる（ステップＳ６）。ステップＳ５においては、供給ポンプ６０が作動停止して混合液体Ｌの供給が停止し、また減圧手段４８が作動停止して粉体の分級が停止する。このとき、循環ポンプ５２の作動が停止して混合液体Ｌの循環が停止し、更に超音波発生手段１４（第１及び第２超音波発生器３２，３４）が作動停止して超音波振動の付与が停止する。
【００５２】
フィルタ手段２４の洗浄（目詰り除去工程）においては、超音波発生手段１４が作動し、この超音波発生手段１４からの超音波振動が、分級槽本体１０内の混合液体Ｌを介してフィルタユニット１２のフィルタ手段２４（メッシュ部２８）に作用し、フィルタ手段２４に目詰まりした粉体が振るい落とされ、このようにして目詰まりが解消される。
【００５３】
この実施形態では、目詰り除去工程においては、超音波発生手段１４の第１及び第２超音波発生器３２，３４が作動され、これらからの超音波振動がフィルタ手段２４に作用するので、比較的強い超音波振動がフィルタ手段２４に作用し、目詰まりした粉体を確実に除去することができる。尚、この目詰り除去工程においては、フィルタ手段２４の目詰り状態に応じて、第１超音波発生器３２又は第２超音波発生器３４のみを作動させるようにしてもよい。
【００５４】
フィルタ手段２４の洗浄を所定の洗浄時間（例えば、３０〜９０秒の適宜の時間であって、例えば６０秒に設定される）行うと、ステップＳ７からステップＳ３に戻り、上述した粉体の分級が再び行われ、混合液体供給槽２内の混合液体Ｌがなくなる、換言するとこの混合液体Ｌの供給が終了するまで、粉体の分級（ステップＳ６）及びフィルタ手段２４の洗浄（ステップＳ６）が繰り返し行われる。
【００５５】
混合液体供給槽２内の混合液体Ｌがなくなると、ステップＳ８からステップＳ９に進み、混合液体Ｌの供給が終了し、液体供給槽６２からの液体Ｍの供給が行われる。即ち、切換弁６８が第１の状態から第２の状態に切り換えられ、液体供給槽６２からの液体Ｍが液体供給ライン６６及び混合液体供給ライン５６を通して分級槽４に供給される。このとき、供給ポンプ６、減圧手段４８、循環ポンプ５２及び超音波発生手段１４が作動しており、従って、液体Ｍが供給されると、分級槽４に残留する混合液体Ｍ（フィルタユニット１２の下側に残留する混合液体Ｌ）が薄められて残留する粉体に対する分級が行われる。
【００５６】
このようにして第２所定時間（例えば、６０〜２００秒程度の適宜の時間に設定される）行うと、ステップＳ１１からステップＳ１２に進み、分級槽４に残留する粉体が充分に分級回収されたとして、供給ポンプ６０の作動が停止し、液体供給槽６２からの液体Ｍの供給が終了する。そして、分級槽４の液面レベルが最低になる、即ちこの液面レベルがフィルタユニット２４のフィルタ手段２４まで低下すると、ステップＳ１３からステップＳ１４に進み、分級槽４内の薄められた混合液体Ｌの分級回収ができなくなり、このようにして粉体の分級が終了する。この形態では、分級槽４に残留する混合液体Ｌに対しても液体Ｍを供給して残留粉体に対する分級回収を行っているので、分級すべき粉体の回収率を高めることができる。
【００５７】
次に、図７を参照して、湿式分級装置の他の実施形態について説明する。この他の実施形態においては、混合液体を吹き付けるための吹付け手段に修正が施されている。
【００５８】
図７において、図示の湿式分級装置においては、混合液体供給ライン５６Ａの一端側が混合液体供給槽２に接続され、その他端側は第１供給分岐ライン６０及び第２供給分岐ライン６１に分岐されている。第１供給分岐ライン６０は、分級槽本体１０の底壁３６とフィルタユニット１２との間をフィルタ手段２４の中央部下方まで延び、その第１分岐口（図示せず）は、上述したと同様に、フィルタ手段２４のメッシュ部の中央部に向けて配置され、この第１供給分岐ライン６０が吹付け手段として機能する。また、第２供給分岐ライン６１は、フィルタユニット１２のユニットハウジング１８の上壁に向けて延び、その第２分岐口（図示せず）は、この上壁の中央部付近に向けて配置されており、このように構成することによって、上述した実施形態における循環ライン及びこれに関連する構成要素が省略されている。この他の実施形態のその他の構成は、図１〜図５に示す実施形態と実質上同一である。
【００５９】
この他の実施形態では、供給ポンプ６０が作動すると、混合液体供給槽８内の混合液体Ｌが混合液体供給ライン５６を通して分級槽４に供給される。このとき、第１供給分岐ライン６０を通して供給される混合液体Ｌは、第１分岐口からフィルタ手段２４のメッシュ部の中央部に向けて吹き付けられ、これによって、メッシュ部に吸着しかけた粉体が吹き飛ばされるとともに、第２供給分岐ライン６１を通して供給される混合液体Ｌは、第２分岐口からユニットハウジング１８の上壁の上面に吹き付けられ、これによって、この上壁に沈殿した粉体が吹き飛ばされて混合液体Ｌに混合される。従って、このように構成しても、混合液体供給槽２から供給される混合液体Ｌを利用してフィルタ手段２４における目詰まり及びフィルタユニット１２の上壁への粉体の沈殿を上述したと同様に抑えることができる。
【００６０】
この他の変形形態においては、分級槽４の底壁３６への粉体の沈殿を抑えるために、吹付け手段を構成する第１供給分岐ライン６０を図８に示すように構成するのが好ましい。
【００６１】
図８において、この形態では、第１供給分岐ライン６０Ｂの先端部に第１吹付け口７１及び第２吹付け口７２が設けられている。第１吹付け口７１は、フィルタユニット１２のフィルタ手段（具体的には、メッシュ部）に対向して配設され、また第２吹付け口７２は、分級槽本体１０の底壁３６に対向して配設される。
【００６２】
このような構成を備えた湿式分級装置においては、混合液体供給槽（図示せず）から混合液体供給ライン５６Ｂを通して供給される混合液体Ｌは、第１供給分岐ライン６０Ｂを通して分級槽本体１０の底部（換言すると、フィルタユニット１２の下方）に供給されるとともに、第２供給分岐ライン６１を通してユニットハウジング１８の上壁の上方に供給される。
【００６３】
この第１供給分岐ライン６０Ｂを通して供給される混合液体Ｌは、第１吹付け口７１からフィルタ手段２４のメッシュ部の中央部に向けて吹き付けられ、これによって、メッシュ部に吸着しかけた粉体が吹き飛ばされるとともに、第２吹付け口７２から分級槽本体１０の底壁３６に吹き付けられ、これによって、この底壁３６に沈殿した粉体が吹き飛ばされて混合液体Ｌに混合される。従って、このように構成した場合、混合液体供給槽から供給される混合液体Ｌを利用してフィルタ手段２４における目詰まり及び分級槽４の底壁への粉体の沈殿を上述したと同様に抑えることができる。
【００６４】
尚、この図８に示す構成（吹付け手段の構成）は、図１〜図３の実施形態における第１循環分岐ライン５３にも同様に適用することができる。
【００６５】
次に、図９及び図１０を参照して、湿式分級装置の更に他の実施形態について説明する。この実施形態においても、混合液体を吹き付けるための吹付け手段及び超音波を発生する超音波発生手段に修正が施されている。
【００６６】
図９において、図示の湿式分級装置においては、混合液体供給ライン５６Ｃの一端部８０が分級槽本体１０の底壁３６を貫通して設けられ、その一端部開口８２が分級槽本体１０内に開口し、図９に示すようにフィルタユニット１２のフィルタ手段に対向して配設されている。この形態では、混合液体供給ライン５６Ｃは吹付け手段を構成し、その一端部８０が吹付け部を構成する。このように構成した場合、分級槽本体１０の底壁３６とフィルタユニット１２のフィルタ手段との間隔を小さくすることが可能となり、これによって、後述する超音波発生手段１４Ｃからの超音波をフィルタ手段に効果的に作用させることができる。
【００６７】
このような構成に関連して、循環ライン５０の一端側は分級槽本体１０の底部に連通され、その他端側は一対の循環分岐ライン５５に分岐され、一対の循環分岐ライン５５がフィルタユニット１２のユニットハウジング１８の上壁に向けて延び、この循環撹拌ライン５０に循環ポンプ５２が配設される。
【００６８】
このような構成に代えて、例えば、次のように構成することもできる。即ち、図１〜４に示す実施形態のように、混合液体供給ライン５６Ｃの一端側を分級槽本体１０の底壁３６の近傍まで延ばし、混合液体供給ライン５６Ｃからの混合液体Ｌを分級槽本体１０の底部に供給するよういうにする。また、循環ライン５０の他端側を第１及び第２循環分岐ラインに分岐し、第１循環分岐ラインの端部を分級槽本体１０の底壁３６を貫通して設け、その開口を分級槽本体１０内に開口させてフィルタユニット１２のフィルタ手段に対向させて配設し、この第１循環分岐ラインを吹付け手段として機能させ、その端部を吹付け部として機能させるようにしてもよい。
【００６９】
また、この形態では、図１０に示すように、超音波発生手段１４Ｃが複数個（具体的には、４個）の超音波発生器８４から構成され、分級槽本体１０の底壁３６の外面に、周方向に実質上等間隔をおいて配設されている。この超音波発生器８４は、例えば３０〜１００ｋＨｚ程度の周波数（例えば、３８ｋＨｚ）の超音波を発生する。このような超音波発生手段１４Ｃにおいては、例えば第１の時間において複数（この形態では、４つ）の超音波発生器８４の全てが作動し、これによって強い超音波が発生され、また例えば第２の時間において一部（この形態では、対向する２つ）の超音波発生器８４が作動し、これによって弱い超音波が発生される。この形態のその他の構成は、図１〜図４に示す形態の湿式分級装置と実質上同一である。
【００７０】
尚、超音波発生手段１４Ｃについては、上述した構成に限定されず、例えば超音波発生器８４の取付け個数については、６個又は８個以上設けるようにしてもよく、また、例えば超音波発生器８４の作動制御については、第１の時間において超音波発生器８４の全てを作動させ、第２の期間においては一部の超音波発生器８４を作動させ、第３の時間については残りの超音波発生器８４を作動せるようにしてもよく、更に例えば超音波発生器８４の種類については、周波数の異なる２種類のものを用い、第１の時間において２種類の超音波発生器８４の全てを作動させ、第２の時間において一方の種類の超音波発生器８４を作動させるようにしてもよく、或いは周波数の異なる３種類以上のものを用いるようにしてもよい。
【００７１】
このような構成の湿式分級装置においては、供給ポンプ６０が作動すると、混合液体Ｌが混合液体供給槽（図示せず）から混合液体供給ライン５６Ｃを通して分級槽本体１０に供給される。このとき、混合液体Ｌは、分級装置本体１０の底壁３６側からフィルタユニット１２のフィルタ手段２４に向けて吹き付けられ、これによって、フィルタ手段のメッシュ部に吸着しかけた粉体が吹き飛ばされ、このようにしてもメッシュ部への目詰まりを効果的に抑えることができる。
【００７２】
以上、本発明に従う湿式分級装置の各種実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。
【００７３】
例えば、図１〜図６の実施形態では、超音波発生手段１４を発生周波数の異なる２種の超音波発生器（即ち、第１及び第２超音波発生器３２，３４）から構成しているが、この超音波発生手段を発生周波数の異なる３種以上の超音波発生器から構成するようにしてもよい。
【００７４】
また、上述した実施形態においては、粉体の分級（分級工程）を第１所定時間継続して行った後にフィルタ手段２４の洗浄（目詰り除去工程）を行っているが、このような構成に代えて、フィルタ手段２４の目詰りが生じた時点（例えば、回収ライン４６を通して回収される分級混合液体Ｌの回収流量が低下した時点）でフィルタ手段２４の洗浄を行うようにしてもよい。
【００７５】
更に、上述した実施形態においては、液体供給槽６２からの液体Ｍの供給を第２所定時間行っているが、このような構成に限定されず、液体供給槽６２内の液体Ｍがなくなるまで行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
２ 混合液体供給槽
４ 分級槽
６ 回収槽
１０ 分級槽本体
１２ フィルタユニット
１４ 超音波発生手段
１８ ユニットハウジング
２４ フィルタ手段
３２ 第１超音波発生器
３４ 第２超音波発生器
４６ 回収ライン
４８ 減圧手段
５０ 循環ライン
５１ 第１循環分岐ライン
５２ 第２循環分岐ライン
５６，５６Ｂ 混合液体供給ライン
６０，６０Ｂ 第１供給分岐ライン
６１ 第２供給分岐ライン
６２ 液体供給槽
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体中の粉体を分級するための分級槽と、前記分級槽にて分級された粉体を回収するための回収槽とを備えた湿式分級装置において、
前記分級槽は、粉体が混合された混合液体が収容される分級槽本体と、前記分級槽本体内に配設されたフィルタユニットと、前記分級槽本体内の混合液体を超音波を利用して撹拌するための超音波発生手段と、混合液体を前記フィルタユニットに向けて吹き付けるための吹付け手段とを備えており、
前記フィルタユニットは、吸引空間を規定するユニットハウジングと、前記ユニットハウジングの吸入側に配設されたフィルタ手段とを有し、前記吹付け手段は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に向けて混合液体を吹付けるように構成されており、
前記回収槽は、分級された粉体を含む分級混合液体を回収するための回収槽本体と、前記回収槽本体内を減圧するための減圧手段とを備え、前記回収槽本体内が前記フィルタユニットの前記吸引空間に回収ラインを介して連通されており、
前記分級槽内の混合液体に含まれる粉体は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段により分級され、分級された粉体を含む分級混合液体は、前記フィルタユニットの前記吸引空間及び前記回収ラインを通して前記回収槽本体内に回収されることを特徴とする湿式分級装置。
【請求項２】
前記分級槽には、混合液体を循環するための循環ラインが設けられ、前記循環ラインの一端側は前記分級槽本体の底部に連通され、その他端側は前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に対向して配設され、前記循環ラインが前記吹付け手段として機能し、前記分級槽内の混合液体が前記循環ラインを通して前記フィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項１に記載の湿式分級装置。
【請求項３】
前記循環ラインの前記他端側には、その一端側から分岐された第１及び第２循環分岐ラインが設けられ、前記第１循環分岐ラインは前記フィルタユニットの前記フィルタ手段の下方まで延び、前記第２循環分岐ラインは前記フィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びており、前記分級槽内の混合液体は、前記第１循環分岐ラインを通して前記フィルタ手段に向けて吹き付けられるとともに、前記第２循環分岐ラインを通して前記ユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項２に記載の湿式分級装置。
【請求項４】
混合液体を供給するための混合液体供給槽が更に設けられ、前記混合液体供給槽と前記分級槽とが混合液体供給ラインを介して接続され、前記混合液体供給ラインが前記吹付け手段として機能し、前記混合液体供給槽内の混合液体が前記混合液体供給ラインを通して前記フィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項１に記載の湿式分級装置。
【請求項５】
前記混合液体供給ラインの前記他端側には、その一端側から分岐された第１及び第２供給分岐ラインが設けられ、前記第１供給分岐ラインは前記フィルタユニットの前記フィルタ手段の下方まで延び、前記第２供給分岐ラインは前記フィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びており、前記分級槽内の混合液体は、前記第１供給分岐ラインを通して前記フィルタ手段に向けて吹き付けられるとともに、前記第２供給分岐ラインを通して前記ユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項４に記載の湿式分級装置。
【請求項６】
前記吹付け手段は、混合液体を吹き付けるための第１及び第２吹付け口を有し、前記第１吹付け口は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に対向して配設されて前記フィルタ手段に向けて混合液体を吹き付け、前記第２吹付け口は、前記分級槽本体の底壁に対向して配設されて前記底壁に向けて混合液体を吹き付けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の湿式分級装置。
【請求項７】
前記吹付け手段の吹付け部は、前記分級槽本体の底壁を貫通して配設され、混合液体は、前記吹付け部から前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項１、２又は４のいずれかに記載の湿式分級装置。
【請求項８】
前記超音波発生手段は、第１の周波数の超音波を発生する第１超音波発生器と、前記第１の周波数よりも小さい第２の周波数の超音波を発生する第２超音波発生器とを含み、これによって、前記超音波発生手段からの周波数を変えて前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に作用させることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の湿式分級装置。
【請求項９】
前記超音波発生手段は、超音波を発生する複数の超音波発生器を含み、前記複数の超音波発生器の作動数が制御され、これによって、前記超音波発生手段からの超音波の強弱を変えて前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に作用させることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の湿式分級装置。
【請求項１】
液体中の粉体を分級するための分級槽と、前記分級槽にて分級された粉体を回収するための回収槽とを備えた湿式分級装置において、
前記分級槽は、粉体が混合された混合液体が収容される分級槽本体と、前記分級槽本体内に配設されたフィルタユニットと、前記分級槽本体内の混合液体を超音波を利用して撹拌するための超音波発生手段と、混合液体を前記フィルタユニットに向けて吹き付けるための吹付け手段とを備えており、
前記フィルタユニットは、吸引空間を規定するユニットハウジングと、前記ユニットハウジングの吸入側に配設されたフィルタ手段とを有し、前記吹付け手段は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に向けて混合液体を吹付けるように構成されており、
前記回収槽は、分級された粉体を含む分級混合液体を回収するための回収槽本体と、前記回収槽本体内を減圧するための減圧手段とを備え、前記回収槽本体内が前記フィルタユニットの前記吸引空間に回収ラインを介して連通されており、
前記分級槽内の混合液体に含まれる粉体は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段により分級され、分級された粉体を含む分級混合液体は、前記フィルタユニットの前記吸引空間及び前記回収ラインを通して前記回収槽本体内に回収されることを特徴とする湿式分級装置。
【請求項２】
前記分級槽には、混合液体を循環するための循環ラインが設けられ、前記循環ラインの一端側は前記分級槽本体の底部に連通され、その他端側は前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に対向して配設され、前記循環ラインが前記吹付け手段として機能し、前記分級槽内の混合液体が前記循環ラインを通して前記フィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項１に記載の湿式分級装置。
【請求項３】
前記循環ラインの前記他端側には、その一端側から分岐された第１及び第２循環分岐ラインが設けられ、前記第１循環分岐ラインは前記フィルタユニットの前記フィルタ手段の下方まで延び、前記第２循環分岐ラインは前記フィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びており、前記分級槽内の混合液体は、前記第１循環分岐ラインを通して前記フィルタ手段に向けて吹き付けられるとともに、前記第２循環分岐ラインを通して前記ユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項２に記載の湿式分級装置。
【請求項４】
混合液体を供給するための混合液体供給槽が更に設けられ、前記混合液体供給槽と前記分級槽とが混合液体供給ラインを介して接続され、前記混合液体供給ラインが前記吹付け手段として機能し、前記混合液体供給槽内の混合液体が前記混合液体供給ラインを通して前記フィルタユニットのフィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項１に記載の湿式分級装置。
【請求項５】
前記混合液体供給ラインの前記他端側には、その一端側から分岐された第１及び第２供給分岐ラインが設けられ、前記第１供給分岐ラインは前記フィルタユニットの前記フィルタ手段の下方まで延び、前記第２供給分岐ラインは前記フィルタユニットのユニットハウジングの上壁の上方まで延びており、前記分級槽内の混合液体は、前記第１供給分岐ラインを通して前記フィルタ手段に向けて吹き付けられるとともに、前記第２供給分岐ラインを通して前記ユニットハウジングの上壁に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項４に記載の湿式分級装置。
【請求項６】
前記吹付け手段は、混合液体を吹き付けるための第１及び第２吹付け口を有し、前記第１吹付け口は、前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に対向して配設されて前記フィルタ手段に向けて混合液体を吹き付け、前記第２吹付け口は、前記分級槽本体の底壁に対向して配設されて前記底壁に向けて混合液体を吹き付けることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の湿式分級装置。
【請求項７】
前記吹付け手段の吹付け部は、前記分級槽本体の底壁を貫通して配設され、混合液体は、前記吹付け部から前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に向けて吹き付けられることを特徴とする請求項１、２又は４のいずれかに記載の湿式分級装置。
【請求項８】
前記超音波発生手段は、第１の周波数の超音波を発生する第１超音波発生器と、前記第１の周波数よりも小さい第２の周波数の超音波を発生する第２超音波発生器とを含み、これによって、前記超音波発生手段からの周波数を変えて前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に作用させることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の湿式分級装置。
【請求項９】
前記超音波発生手段は、超音波を発生する複数の超音波発生器を含み、前記複数の超音波発生器の作動数が制御され、これによって、前記超音波発生手段からの超音波の強弱を変えて前記フィルタユニットの前記フィルタ手段に作用させることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の湿式分級装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１７６３８３（Ｐ２０１２−１７６３８３Ａ）
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４１６９５（Ｐ２０１１−４１６９５）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（５０６３２６６０４）株式会社セムテックエンジニアリング (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１３日（２０１２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（５０６３２６６０４）株式会社セムテックエンジニアリング (2)
【Ｆターム（参考）】
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