气体输送式微粉体定量供给方法及系统与流程

文档序号:25997976发布日期:2021-07-23 21:13阅读:106来源:国知局
气体输送式微粉体定量供给方法及系统与流程

本发明涉及气体输送式微粉体定量供给方法及微粉体定量供给系统,以及在该方法及系统中使用的加湿单元。



背景技术:

以往,例如在喷镀装置、液晶基板的衬垫喷涂装置、粉体压缩成形、喷砂装置、粉体涂装装置等中,广泛地使用将金属、陶瓷、塑料等的具有微细的粒径的粉体定量地稳定供给的装置(例如,参照专利文献1、2)。

在专利文献1中,公开了如下的粉体的气体输送式定量供给装置:通过用来检测粉体的表面的位置的表面位置检测机构、用来将给料喷嘴的流出口调整到该粉体表面附近的合适位置的水平调整机构、和用来将该给料喷嘴的流出口保持在合适位置的控制机构,能够将设在给料喷嘴的前端的流出口和盒容器内的粉体的表面总是设定为最优的装置位置,由此能够匹配于粉体的性状而定量地供给希望的量的粉体。此外,在专利文献2中,公开了通过除了专利文献1所公开的结构以外还具备粉体补给部,并能够将希望的量的粉体长时间连续地向喷镀装置等供给的粉体的气体输送式定量供给装置。

这样的气体输送式粉体定量供给装置首先从粉体收容容器将粉体定量地向粉体输送路取入,接着,将所取入的粉体以气体输送到目的的位置,通过在目的的位置将输送来的气体与粉体的混合流体放出,进行粉体的定量供给。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平8-309177号公报

专利文献2:日本特开2016-40196号公报



技术实现要素:

关于将粉体从粉体收容容器向粉体输送路定量且稳定地取入,由有关专利文献1及2的发明达成。但是,在这样的装置中,粉体在气体输送中由于与输送路内壁的摩擦而带有静电,特别是在质量极轻的微粉体粒子中,不能完全抵抗与带有逆电荷的管内壁之间的静电引力而附着在管内壁。并且,附着的微粉体的层随着装置的运转时间变长而成长,最终由于使输送路闭塞,可能导致粉体的供给停止。

为了避免这样的问题,以往使用电荷移动较容易的金属或导电性塑料作为输送路构成材料,采用将静电向大地中排散的方法。但是,如果使用这样的导电性材料,则通过被输送的粉体与由导电性材料构成的输送路接触而输送路内壁磨损,发生必须频繁地进行输送路的更换的新的问题。此外,还已知有通过向所产生的电荷喷吹逆电荷离子而电气地进行中和的方法,但即使从粉体输送路那样的细长的通路的入口送入具有逆电荷的离子,由于离子的寿命较短,所以离子的电荷也在途中消失,不遍布到输送路整体,所以效果较弱。

另一方面,以往在处置粉体的领域中,基本上尽可能避免粉体含有水分、特别是在气体输送式粉体定量供给的领域中,通常不仅使粉体、也使输送气体干燥。这是因为,如果水分含量较多,则产生以引起损害粉体的流动性的粒子间附着力为原因的粒子间的液体交联。但是,通过将水分排除进带来的液体交联力的减小,虽然关于依存于粉体流动性的类型的粉体即流动性良好的粉体而有助于其定量及稳定的供给,但对于流动性较低的微粉体那样的粉体的情况下,因在干燥状态下产生的静电带来的危害反而较大,所以需要对于起因于静电的问题的解决对策。

所以,为了将微粉体通过输送气体定量地进行输送供给,希望有将作为粉体向输送路附着的原因的静电去除的方法及在这样的方法中使用的系统。

本发明是鉴于上述的问题而做出的,目的是提供一种能够将粉体中的特别是质量很轻的微粉体定量且稳定地输送供给的气体输送式微粉体定量供给方法及系统。此外,还一并提供能够在这样的方法及系统中使用的输送气体加湿单元。

为了解决上述课题,本发明的特征在于提供一种将被填充在气体输送式微粉体定量供给装置内的微粉体通过输送气体向微粉体使用装置定量地输送供给的气体输送式微粉体定量供给方法;上述气体输送式微粉体定量供给方法调整上述输送气体中的水分含量,抑制在上述微粉体和上述输送气体的混合流体被从上述气体输送式微粉体定量供给装置向上述微粉体使用装置输送时在上述混合流体中发生的静电量。

在本发明的气体输送式微粉体定量供给方法中,优选的是,上述气体输送式微粉体定量供给装置具备:微粉体收容容器,收容上述微粉体;壳体,将上述微粉体收容容器气密地收容;补给口,将上述输送气体向上述壳体供给;流量调节机构,调整上述输送气体向上述壳体的供给量;供给喷嘴,使上述微粉体伴随着上述输送气体从上述微粉体收容容器内向上述微粉体使用装置供给;位置检测传感器,用来检测上述供给喷嘴和上述微粉体表面之间的相对位置;驱动部,使上述供给喷嘴在上下方向上移动;以及湿度计测传感器,用来计测上述壳体内的湿度;根据从上述湿度计测传感器取得的湿度信息,调整上述输送气体的水分含量。

在本发明的气体输送式微粉体定量供给方法中,优选的是,调整上述输送气体的水分含量,以使得在上述混合流体中发生的静电的散射时间τ成为0~10秒。

在本发明的气体输送式微粉体定量供给方法中,优选的是,上述微粉体的平均粒径是10μm以下。

在本发明的另一技术方案中,本发明特征在于,提供一种具备用来将输送气体加湿的加湿室以及通过从上述加湿室的输送气体的供给而将上述输送气体和微粉体的混合流体向微粉体使用装置定量地供给的气体输送式微粉体定量供给装置的气体输送式微粉体定量供给系统;在上述气体输送式微粉体定量供给系统中,上述气体输送式微粉体定量供给装置具备:微粉体收容容器,收容上述微粉体;壳体,将上述微粉体收容容器气密地收容;补给口,将上述输送气体向上述壳体供给;流量调节机构,调整上述输送气体向上述壳体的供给量;供给喷嘴,使上述微粉体伴随着上述输送气体从上述微粉体收容容器内向上述微粉体使用装置供给;位置检测传感器,用来检测上述供给喷嘴和上述微粉体表面之间的相对位置;驱动部,使上述供给喷嘴在上下方向上移动;以及湿度计测传感器,用来计测上述壳体内的湿度;上述加湿室具备:水槽,收容用来将上述输送气体加湿的液体;超声波振动机构,用来将上述液体雾化;以及湿度控制机构,用来与上述湿度计测传感器连动而控制上述壳体内的湿度。

在本发明的气体输送式微粉体定量供给系统中,优选的是,上述湿度控制机构调整输送气体的水分含量,以减少上述混合流体中的静电发生。

在本发明的气体输送式微粉体定量供给系统中,优选的是,上述微粉体的平均粒径是10μm以下。

在本发明的再另一技术方案中,本发明特征在于提供一种被用在上述的气体输送式微粉体定量供给系统中的输送气体的加湿单元;上述加湿单元具备:湿度计测传感器,用来计测上述壳体内的湿度;加湿室,用来将上述输送气体加湿;以及加湿输送气体供给喷嘴,用来将上述加湿后的输送气体向上述装置供给;上述加湿室具备:水槽,收容用来将上述输送气体加湿的液体;超声波振动机构,用来将上述液体雾化;以及湿度控制机构,用来与上述湿度计测传感器连动而控制上述壳体内的湿度。

根据本发明,能够将质量很轻的微粉体向使用该微粉体的装置定量且稳定地输送供给。

附图说明

图1是本发明的微粉体定量供给方法的概念图。

图2是用于粉体输送的管内的微粉体堆积的概念图。

图3是表示本发明的一实施方式的微粉体供给装置的图。

图4是表示本发明的一实施方式的供给喷嘴的一部分的图。

图5是表示本发明的一实施方式的在杆的前端附近安装的把持部的结构的图。

图6是表示本发明的一实施方式的微粉体供给系统的图。

图7是表示本发明的一实施方式的加湿单元的图。

图8是本发明的试验例的τ与绝对湿度的关系图。

图9是本发明的试验例的τ与管内闭塞的关系图。

图10是本发明的试验例的粉末供给试验的结果。

图11是本发明的试验例的关于绝对湿度与微粉体可供给时间的关系性的试验结果。

具体实施方式

以下,基于附图详细地说明本具体实施方式(以下称作实施方式)。另外,并不由下述实施方式限定本发明。此外,在下述实施方式的构成要素中,包括本领域技术人员能够容易地想到者、实质上相同者。进而,在下述实施方式中公开的构成要素可以适当组合。

<气体输送式微粉体定量供给方法>

对本发明的气体输送式微粉体定量供给方法进行说明。图1是本发明的气体输送式微粉体定量供给方法的概念图。本发明的气体输送式微粉体定量供给方法的特征在于,进行输送气体的湿度调整,以减少输送微粉体时的微粉体与输送气体的混合流体中的静电的发生。输送气体的湿度调整如图1的流程1所示,当从气体供给源向微粉体供给装置供给干燥状态的气体时,可以通过与高湿度的气体混合等来进行湿度调整。此外,如图1的流程2所示,也可以准备预先进行了湿度调整的输送气体,将湿度调整后的输送气体原样向微粉体供给装置供给。

输送气体的湿度调整(加湿)方法只要能够发挥本发明效果,可以使用任意的方法。例如,将干燥状态的气体与含有通过雾化而被微粒化的液体的湿度较高的气体混合,通过适当调整它们的混合比率,能够将输送气体调整为希望的范围的湿度。液体的雾化方法通常是借助超声波的方法。因而,在本发明的气体输送式微粉体定量供给方法中,也可以在向微粉体定量供给装置供给输送气体之前,包括将干燥状态的气体与高湿度气体混合并调整湿度的工序,或者,也可以预先调整输送气体的湿度后原样向微粉体定量供给装置供给。

在本发明中所述的微粉体,是平均粒径为10μm以下的微细的粉体,其平均粒径越小,越容易受到静电的影响。作为微粉体的种类没有被特别限定,可以举出金属、塑料、陶瓷等。此外,与金属相比容易带电且质量较轻的塑料及陶瓷因为容易受到静电的影响,所以对于静电的除去的需求较高。在本发明中,微粉体的平均粒径例如在被用于通常的喷镀的粉体的情况下,可以通过基于图像测量法的几何粒度测量来求出。

这样粒径非常小且质量很轻的微粉体,在以往的粉体供给领域中被实施了的那样的基于水分的除去带来的液体交联力或毛细管力的减小中,不能防止微粉体彼此或微粉体与其他物质之间的吸附。贡献于粉体的输送容易度的粉体的流动性,粒径越小则对于表面特性的依存度越高,特别在输送管那样的管内,因为在输送时在粉体与输送管之间产生的摩擦,与由水带来的液体交联相比,静电力导致的微粉体的吸附为支配性的。此外,在作为构成输送路的材料使用电荷移动较容易的金属及导电性塑料而将静电向大地中排散的方法中,有通过微粉体向管内壁碰撞而发生输送路的磨损的新的问题。此外,由于在具有非常细长的形状的粉体输送路中离子无法充分地遍布到管内部,所以因逆电荷离子带来的中和效果较弱。

这里,静电是由静止的电荷引起的物理现象,在微粉体供给的场合,可以考虑在将微粉体进行气体输送时由于以某种程度以上的速度移动的微粉体与输送管内壁接触而发生静电。如图2所示,如果在微粉体的输送时在混合流体内发生静电,则质量很轻的微粉体a被输送管1拉近而附着,向该管1的内壁堆积。并且,堆积的微粉体a’将然后被输送来的微粉体a拉近而进一步层叠,最终输送管1堵塞而不能进行微粉体a的供给。因而,抑制微粉体a和输送气体的混合流体内的静电,可以说对于微粉体的定量且稳定的供给是重要的。

另一方面,在输送气体的湿度过高的情况或将微粉体自身加湿的情况下,有输送路结露而成为微粉体附着在输送路内不能供给、或在然后的喷镀中成为微粉体的熔融不完全的情况。

鉴于这样的状况,本发明者们发现,通过将以往通常进行干燥的输送气体进行适度调整到规定的湿度范围内,能够解决由在输送供给过程中发生的静电产生的问题。

<散射时间τ>

作为由静电带来的对于粉体输送的影响的大小的指标,可以使用散射时间τ进行评价。τ是表示静电从发生到消除(散射)为止的时间的参数。例如,根据后述的试验例的表示τ与绝对湿度的关系的曲线图(图8)可知,绝对湿度越高,静电越不易带电,所以τ变小,静电的积存容易度和湿度相关性非常高。此外,可知在相同的绝对湿度下,温度越低则τ越小。因而可以说,通过一边将绝对湿度维持得较高一边降低温度,能够缩短直到静电的消失为止的时间。在本发明中,散射时间τ是指通过以下的方法测量的值。即,在法拉第杯中收容一定量的带电的微粉体(例如氧化铝粉体),配置到保持为任意的湿度的加湿室中。接着,从将收容有微粉体的法拉第杯刚向加湿室内配置后,使用静电电容计等的测量设备测量微粉体的带电量并记录带电量变化曲线,读取到微粉体的带电量下降到t=0的初始值的37.8%为止的时间,将该时间设为τ。

在绝对湿度与τ之间有被唯一地决定的相关关系,关于在特定的物质中发生的静电,只要知道某一方的数值就能够决定另一方。具体而言,在散射时间τ(秒)、发生静电的物质的电阻r(ω)与静电电容c(f)之间,下述式:

τ=r×c的关系式成立。这里,c是能够由lcr计等的静电电容计测量的值,已知电阻r在与绝对湿度之间有指数函数性的关系,所以只要知道绝对湿度和散射时间τ中的某一方,就能够计算另一方。

在本发明中,散射时间τ是0~10秒,优选的是0~8秒,更优选的是0~5秒。在这样的范围的τ的情况下,由在管内发生的静电带来的对于粉体堵塞的影响较小,能够将微粉体定量且稳定地输送供给。

在本发明中,通过事前决定这样的τ与湿度的相关关系,可以通过调整湿度而将散射时间τ在规定的范围内维持。

因而,在实施本发明时,只要知道散射时间τ或湿度的某个值就可以。

<微粉体定量供给装置>

本发明的气体输送式微粉体定量供给方法只要能够发挥本发明的效果,可以使用任意的微粉体定量供给装置来实施。为了如本发明那样将平均粒径为10μm以下的微粉体定量且稳定地输送供给,优选的是使用以往的粉体输送装置中的、例如在日本特开平08-309177号公报中公开那样的所谓表面仿形式的粉体定量供给装置,但并不限定于此。

图3是表示能够在本发明的气体输送式微粉体定量供给方法中使用的微粉体定量供给装置的一实施方式的图。如图3所示,气体输送式微粉体定量供给装置10具备微粉体收容容器11、壳体12、补给口13、第1流量调节机构14、供给喷嘴15、位置检测传感器16、位置控制机构17和湿度计测传感器19。

壳体12在其内部具备微粉体收容容器11。壳体12例如被形成为圆筒形。壳体12具有气密的构造,在其内部,在与微粉体收容容器11之间具有箱形空间b。此外,也可以具备用来监视箱形空间b的湿度的湿度传感器19,也可以与该湿度传感器19连动而通过第1流量调节机构14调节经由输送气体供给通路l1被从补给口13向壳体12供给的被加湿的输送气体量。通过与湿度传感器19连动而调节被加湿的输送气体供给量,能够将箱形空间b内的湿度保持在规定的范围内。进而,也可以具备在箱形空间b的压力变得过高那样的情况下,如果成为规定的压力以上则将气体排气那样的排气阀(未图示)。

微粉体收容容器11收容微粉体a。既可以将微粉体a在装置的运转开始前填充到微粉体收容容器11内,例如也可以一边将装置运转一边通过补给喷嘴(未图示)等填充。由于能够从装置的运转开始时起将微粉体11向外部供给,所以优选的是使微粉体a预先被填充到微粉体收容容器11中。被收容在微粉体收容容器11内的微粉体a与输送气体一起被供给喷嘴15取入,作为微粉体a与输送气体的混合流体c,经过微粉体供给通路l2被向喷镀装置20等的微粉体使用装置供给。这样,当将微粉体a用输送气体向微粉体使用装置供给时,通过将输送气体的湿度调整到规定的范围内,能够防止微粉体供给通路l2中的因静电造成的微粉体a的堵塞。

供给喷嘴15将微粉体收容容器11内的微粉体a伴随着被从补给口13供给的被湿度调整后的输送气体而排出。被供给到微粉体收容容器11内的输送气体一边将微粉体收容容器11内的微粉体a取入一边流向供给喷嘴15。从供给喷嘴15流出的混合流体c经过微粉体供给通路l2被向喷镀装置20等的微粉体使用装置供给。

被从微粉体供给装置10向喷镀装置20供给的混合流体c的供给速度优选的是根据使用微粉体的用途、微粉体的特性例如微粉体的比重或体积密度而适当调整。

在使微粉体收容容器11内的微粉体a伴随着输送气体时,如图4所示,设在供给喷嘴15的前端部的流出口15a优选的是被配置在微粉体a的表面附近,接触或较浅地侵入微粉体a的表面。由此,通过流到供给喷嘴15的输送气体的吸引作用,将处于供给喷嘴15的前端的附近的微粉体a同时被取入,伴随着输送气体而排出。输送的微粉体a的量取决于前端部从微粉体a的表面的侵入深度及微粉体a向喷嘴前端的开口部的侵入速度(微粉体的移动速度)。另外,微粉体a向供给喷嘴15的前端部的流出口15a的侵入速度取决于微粉体收容容器11的旋转速度等。

供给喷嘴15被从盖部18插入到壳体12的内部。供给喷嘴15构成为,能够通过位置控制机构17在壳体12内沿上下方向移动。

位置控制机构17设在壳体12的上部的盖部18,能够将供给喷嘴15在上下方向上移动。作为位置控制机构17,没有被限定,但例如可以使用电动缸。

位置控制机构17具有将供给喷嘴15上下移动的缸主体30、在缸主体30内能够在上下方向上移动的杆31、与杆31连结并把持供给喷嘴15的把持部32以及驱动机构33。位置控制机构17通过调整杆31的高度,能够调整被把持部32保持的供给喷嘴15的高度。经由杆31缸主体30的把持部使供给喷嘴15在上下方向上移动,调整供给喷嘴15的前端部的位置。由此,能够将设在供给喷嘴15的前端部的流出口15a调整到微粉体a表面附近的合适位置。例如,在将微粉体收容容器11内的微粉体a向微粉体供给通路l2供给的情况下,位置控制机构17使供给喷嘴15的前端部朝向微粉体收容容器11内的微粉体a的表面降低。另一方面,在停止将微粉体收容容器11内的微粉体a向微粉体供给通路l2供给的情况下,使供给喷嘴15上升,使得供给喷嘴15的前端部不与微粉体a接触。

马达25使微粉体收容容器11相对于轴向在水平方向上旋转。微粉体收容容器11被放置于在其底部的中心具有旋转轴40的旋转座41,通过马达25运转而旋转轴40旋转,微粉体收容容器11旋转。马达25能够以与混合流体c的供给量对应的速度使旋转轴40旋转。通过使微粉体收容容器11旋转,抑制在供给喷嘴15的前端附近没有微粉体a的情况,由此能够稳定地进行微粉体a的取入。

位置检测传感器16与微粉体供给喷嘴15的前端保持规定的高度而被固定于微粉体供给喷嘴15,用来以微粉体供给喷嘴15的前端的位置为测量基准而测量到微粉体a的表面的距离。在相对于微粉体收容容器11的旋转而描绘的相对运动的轨道上,位置检测传感器16检测微粉体收容容器11的前端的流出口15a的前方的微粉体的表面位置。由此,能够事前测量被从上述流出口15a吸入的微粉体a的表面位置和上述流出口15a的高度。根据位置检测传感器16的测量结果,适当调整供给喷嘴15的高度。

此外,如图5所示,也可以在把持部32固定刮刀60、活动板61及刷62等并使它们垂下。通过在把持部32固定刮刀60、活动板61及刷62并使它们垂下,微粉体收容容器11内的微粉体a的表面被平整而能够成为平滑的表面。由此,能够减小微粉体a的表面高度的差,能够使微粉体a从供给喷嘴15的取入量稳定。此外,由于表面变得平滑,所以能够更正确地测量微粉体a的表面高度的差。在把持部32,不需要具备刮刀60、活动板61及刷62全部,也可以具备它们的一个以上。通过使用这样的微粉体供给装置10,能够抑制微粉体a与输送气体的混合流体c的输送时产生的静电,定量且稳定地将微粉体向微粉体使用装置输送供给。

<气体输送式微粉体定量供给系统>

对本发明的气体输送式微粉体定量供给系统进行说明。图6是本发明的气体输送式微粉体定量供给系统70的概略图,可以为了实施上述那样的微粉体定量供给方法而使用。本发明的气体输送式微粉体定量供给系统70具备用来将输送气体加湿的加湿室80、以及通过供给来自该加湿室80的被加湿的输送气体而将该输送气体与微粉体a的混合流体c向喷镀装置20等的微粉体使用装置定量地供给的气体输送式微粉体定量供给装置10。作为气体输送式微粉体定量供给装置10,如上述那样,优选的是使用具备微粉体收容容器11、壳体12、补给口13、第1流量调节机构14、供给喷嘴15、位置检测传感器16、位置调节机构17和湿度计测传感器19的装置,但并不限定于这样的装置,只要能够发挥本发明效果,也可以使用任意的气体输送式微粉体定量供给装置。

加湿室80具备收容用来将输送气体加湿的液体d的水槽81、用来将液体d雾化的超声波振动机构82、用来经由输送气体供给通路l1将加湿的输送气体向装置供给的加湿输送气体供给喷嘴83、以及用来与微粉体供给装置10的壳体12内的湿度计测传感器19连动而控制壳体12内的湿度的湿度控制机构85。加湿室80例如气密地被形成为圆筒形。水槽81例如被形成为圆筒形,其上部被开放。

水槽81具备用来将输送气体加湿的液体d及用来将该液体d雾化的雾化用超声波振动机构82。用来将输送气体加湿的液体d优选的是水,但根据希望,也可以为水以外的液体。此外,在本实施方式中,将水通过超声波振动机构82雾化,但只要能够将输送气体加湿,也可以通过加热使水蒸发。

超声波振动机构82由电压元件和高频电源构成,通过对电压元件施加高频电场而超声波振动,能够通过该振动机构82的振动能量使水等的液体d雾化。被雾化的水等的液体d通过在加湿室80内与干燥的输送气体混合,能够向希望的湿度范围加湿。

湿度计测传感器19监视微粉体供给装置10的壳体12内的箱形空间b的湿度。湿度计测传感器19为了将该箱形空间b的湿度维持在规定的范围内,基于湿度计测结果由湿度控制机构85用第2流量调节机构84控制雾化用超声波振动机构82的输出及向加湿室80补给的干燥气体量,从而能够将向微粉体供给装置10供给的输送气体的湿度调节在规定的范围内。

<加湿单元>

对本发明的加湿单元进行说明。图7是本发明的加湿单元90的概略图,被用于上述那样的气体输送式微粉体定量供给方法或气体输送式微粉体定量供给系统70。本发明的加湿单元90具备用来计测微粉体供给装置10的壳体12内的箱形空间b的湿度的湿度计测传感器19、用来将输送气体加湿的加湿室80和用来将加湿的输送气体向装置供给的加湿输送气体供给喷嘴83,该加湿室80具备收容用来将输送气体加湿的液体d的水槽81、用来将该液体d雾化的超声波振动机构82、用来控制向加湿室80补给的干燥气体量的第2流量调节机构84、以及用来与该湿度计测传感器19连动而控制壳体12内的湿度的湿度控制机构85。

湿度控制机构85与由湿度计测传感器19测量的微粉体供给装置10的壳体12内的箱形空间b的湿度连动,调整构成加湿室80的各构成部件的输出,调整从加湿室80向微粉体供给装置10供给的被加湿的输送气体的湿度及流量,由此能够将箱形空间b的湿度维持为规定的值。

<控制部>

本发明的气体输送式微粉体定量供给系统或加湿单元也可以还具备控制部(未图示)。控制部也可以基于从位置检测传感器16及湿度计测传感器19得到的信息而与第1流量调节机构14、位置控制装置17、马达25、超声波振动机构82、第2流量调节机构84等的各构成部件连结。

在本发明的一形态中,马达25被控制部控制运转,能够以与混合流体c的希望的供给量对应的速度使旋转轴40旋转。

在本发明的一形态中,通过基于位置检测传感器16的测量结果由控制部对驱动部33进行控制,将供给喷嘴15的高度适当调整为任意的高度,能够控制微粉体a的取入量。

在本发明的一形态中,控制部也可以兼具备湿度控制机构85的功能,通过基于湿度计测传感器19的测量结果调整超声波振动机构82的输出及由第2流量调节机构84进行的向加湿室80的干燥气体供给量,能够调整向气体输送式微粉体定量供给装置10供给的被加湿的输送气体的湿度。

控制部例如可以包括保存控制程序及各种存储信息的存储机构和基于控制程序进行动作的运算机构而构成。控制部为了计算被加湿的输送气体向微粉体定量供给装置10的供给量,在上述存储机构中,通过试验等预先求出箱形空间b的湿度与输送气体补给速度的关系、箱形空间b的湿度与超声波振动机构82的输出的关系、微粉体收容容器11内的微粉体a向供给喷嘴15的取入量与马达25的旋转速度的关系等,存储计算出的关系式或相关表等。

控制部能够基于上述关系式或相关表等适当调整向加湿室80的干燥气体的供给量及超声波振动机构82的输出、从补给口13向壳体12供给的被加湿的输送气体的补给量、从微粉体定量供给装置10向喷镀装置20的混合流体c的供给量等,以便能够在输送时进行微粉体的定量且稳定的输送供给。

另外,在本实施方式中,对将微粉体向喷镀装置供给的情况进行了说明,但在液晶基板的衬垫喷涂装置、粉体压缩成形、喷砂装置、粉体涂装装置等的微粉体使用装置中也同样能够应用。

[实施例]

以下,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明并不限定于实施例。

<试验例1(关于静电散射时间τ与管内闭塞的关系的试验)>

[试验方法]

对于静电散射时间τ与管内闭塞的关系,通过以下的方法进行试验。

(1)求出粒径1μm的氧化铝粉体的各温度下的因水分含量的差异带来的静电散射时间τ。

(2)将粒径1μm的氧化铝粉体向微粉体收容容器投入一定量,使本发明的气体输送式微粉体供给装置工作而开始微粉体供给。

(3)将微粉体供给装置内的内压上升开始的时点设为0秒,进行600秒微粉体供给。这里,将内压上升时设为0秒是因为,如果微粉体供给开始,则被输送的微粉体成为被输送的混合流体的阻力,通过向微粉体供给装置作用背压而该装置内的内压上升。即,微粉体供给装置的内压上升实质上为微粉体供给被开始的指标。

(4)在微粉体的供给中,在被用于微粉体供给通路的管的内压超过输送气体供给压+10kpa的情况下认为有闭塞,在600秒间内压没有超过该压力值的情况下认为无闭塞。

(5)一边改变输送气体的温度和相对湿度一边进行(1)~(4)的试验。此外,绝对湿度根据由安装在微粉体供给装置内的温湿度传感器得到的温度和相对湿度的测量值来计算。此外,通过上述的方法计算散射时间τ。

[试验条件]

粉体:al2o3,#80001μm

输送气体流量:n26.0l/分

杯形马达转速:300rpm

进料喷嘴控制器(feednozzlecontroller)偏移值:-0.3mm

粉末表面控制器(powdersurfacecontroller)偏移值:-168mm

实施例1:无闭塞(20℃,τ=10)

供给机内绝对湿度:12.2g/m3

实施例2:无闭塞(25℃,5<τ<10)

供给机内绝对湿度:15g/m3

比较例1:有闭塞(10℃,τ>20)

供给机内绝对湿度:2.1g/m3

比较例2:有闭塞(15℃,τ>20)

供给机内绝对湿度:2.9g/m3

比较例3:有闭塞(18℃,τ>20)

供给机内绝对湿度:6g/m3

[试验结果]

对静电散射时间τ与管内闭塞的关系进行了试验,为图9所记载那样。虽然在τ为20秒以上的情况下能发现闭塞,但关于τ小于20秒的情况没有发现闭塞。因而可知,通过在各气温下将τ的值设定为规定的范围,能够不产生微粉体的闭塞而定量地稳定供给。

<试验例2(微粉体供给试验)>

[试验方法]

对于将微粉体连续供给的情况下的可供给时间及管内闭塞,通过以下的方法进行了试验。

(1)向微粉体收容容器投入一定量粒径1μm的氧化铝而使微粉体供给装置工作,开始微粉体供给。

(2)将微粉体供给装置的内压上升开始的时点设为0秒,进行600秒微粉体供给。

(3)在用于微粉体输送通路的管的内压超过了输送气体供给压+10kpa的时点认为在管内发生闭塞,停止微粉体供给。

[试验条件]

微粉体:al2o3,#80001μm

输送气体流量:n24.5l/分

杯形马达转速:550rpm

粉末表面控制器(powdersurfacecontroller)偏移值:-0.5mm

无气体加湿时供给机内绝对湿度:15.1g/m3

有气体加湿时供给机内绝对湿度:5.5g/m3

实施例3:有加湿气体

比较例4:无加湿气体

[试验结果]

无气体加湿时及有气体加湿时的随着时间的微粉体供给量及内压是图10所记载那样。

关于没有进行气体加湿的系统,在从微粉体供给开始起约100秒后可看到管内闭塞(比较例4),微粉体供给停止,相对于此,关于进行了气体加湿的系统,在从微粉体供给开始起420秒后也没有看到管内的闭塞,能够定量地进行微粉体的供给(实施例3)。

<试验例3(关于供给装置内的绝对湿度与氧化铝微粉体可供给时间的关系性的试验)>

[试验方法]

(1)求出粒径1μm的氧化铝粉体的各温度下的因水分含量的差异带来的静电散射时间τ。

(2)将粒径1μm的氧化铝粉体向微粉体收容容器投入一定量,使本发明的气体输送式微粉体供给装置工作而开始微粉体供给。

(3)将微粉体供给装置内的内压上升开始的时点设为0秒,进行600秒微粉体供给。这里,将内压上升时设为0秒是因为,如果微粉体供给开始,则被输送的微粉体成为被输送的混合流体的阻力,通过向微粉体供给装置作用背压而该装置内的内压上升。即,微粉体供给装置的内压上升实质上为微粉体供给被开始的指标。

(4)在微粉体的供给中,在被用于微粉体供给通路的管的内压超过输送气体供给压+10kpa时作为在管内发生闭塞而将微粉体供给停止,将到停止为止的时间设为微粉体可供给时间。在600秒没有发生闭塞的情况下,微粉体可供给时间设为600秒。

(5)一边改变输送气体中含有的水分量(绝对湿度)一边进行(1)~(4)的试验。此外,绝对湿度根据由安装在微粉体供给装置内的温湿度传感器得到的温度和相对湿度的测量值来计算。

[试验结果]

在供给装置内的绝对湿度与氧化铝微粉体可供给时间之间可以看到比例关系(图11)。因此可知,在规定的范围内,如果绝对湿度上升,则微粉体可供给时间成比例地变长。

标号说明

1输送管

10气体输送式微粉体定量供给装置

11微粉体收容容器

12壳体

13补给口

14第1流量调节机构

15供给喷嘴

15a流出口

16位置检测传感器

17位置控制机构

18盖部

19湿度计测传感器

20喷镀装置

30缸主体

31杆

32把持部

33驱动机构

40旋转轴

41旋转座

60刮刀

61活动板

62刷

70气体输送式微粉体定量供给系统

80加湿室

81水槽

82超声波振动机构

83加湿输送气体供给喷嘴

84第2流量调节机构

85湿度控制机构

90加湿单元

l1输送气体供给通路

l2微粉体供给通路

a微粉体

a’堆积的微粉体

b箱形空间

c混合流体

d液体。

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