JPH0448824Y2

JPH0448824Y2 -

Info

Publication number: JPH0448824Y2
Application number: JP15531786U
Authority: JP
Priority date: 1986-10-09
Filing date: 1986-10-09
Publication date: 1992-11-17
Also published as: JPS6363135U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、エアロゾル発生装置の改良に係わ
る。

［従来の技術］元来、エアロゾル（煙霧体）とは、気体の中に
液体又は固体の微粒子の分散されたものである。
液体系のエアロゾルの製造方法としては、一般に
液体のスプレイなどによる霧化によつて行われて
きた。しかし、それらによつて得られた微粒子の
粒径は50ミクロン、小さくとも数ミクロンであつ
た。しかるに、最近はサブミクロン台の液体超微
粒子のニーズが高まつてきた。それらの製造方法
として、最近の米国の文献によると、気泡破裂に
よる超微粒子を得るエアロゾル発生装置というの
が発表されている。エアロゾル発生装置の構造を
簡単に説明する。第４図を参照されたい。密閉容
器４２の内部には。外部よりの加圧気体導入管４
７に接続された散気管４３が設けられ、該散気管
４３の端末は、上記容器の底部より若干上方部に
噴気孔４４として開口している。また上記容器の
上部には気体（エアロゾル）排出口４５が設けら
れ、該口は排気管４６により外部に導かれる。

次にその作用について説明する。先ず液体L₃
が上記容器内の噴気孔４４より若干上方のレベル
まで入れられる。次に外部より加圧気体CA₂が圧
送され、散気管４３を通つて噴気孔４４より液中
に噴出される。気体は気泡B₁となつて、上方に
上昇、液面Le₄上に達すると（第５図）、該気泡
B₁は外気に接し（第６図）、膨脹して破裂する。
そしてその気泡の膜L₄は外気中に飛散する（第
７図）。その時の液体は超微粒子（P1₁；粒径１
〜0.1ミクロン）となつて気体中に分散し、いわ
ゆるエアロゾルAs₁が発生するのである（第８
図）。

さて、上述のエアロゾル発生装置においては、
従来、同容器内に供給される液体の消費量は比較
的少ないので、その補給作業の頻度も割合少な
く、バツチ式に手動によつて行われてきた。しか
し、最近同装置の需要が多くなるに従い、その効
率的操作が望まれ、ここに自動式補給のニーズが
高まつてきたのである。

［解決しようとする問題点］上述のエアロゾル発生装置に対する液体の定量
補給を自動化することが本考案の動機であつた。

従来、液体の定量補給方式には種々あつた。基
本的方式には、液面即ちレベルを検出し、それに
従つてある動力を用いて、給液バルブを開閉する
ものである。しかし、それらの場合、開閉の頻度
というのは少ない方が機械的にも、またエネルギ
的にも望ましい。そしてその頻度の少ないという
ことは、補給時の時間のピツチが長いということ
であり、それはまた液面の段差を大きくするとい
うことになる。即ちレベルの変動が大きくなるの
である。これが従来の液体補給方式であつた。

所が、上記エアロゾル発生装置においては、上
述の如く気泡が上昇し液面上に到達して破裂する
ときの力によつて超微粒子が発生するものである
から、それらの上昇距離は気泡の膨脹度を左右
し、またその膨脹度は気泡の破裂力即ち超微粒子
の粒径にも影響を及ぼすことになる。即ち（第１
図参照）、噴気孔４からレベルLeまでの距離ｈは
常に一定であることが望ましいのである。従つ
て、前述してようなレベルの段差の大きい従来の
液体補給方式は好ましくないのである。

さて、従来のレベル検出による液体補給方式
は、上述の如く割合とレベルの段差が大きかつた
のであるが、浮子式では小刻みの検出が難しく、
さりとて電気式レベル検出と短時間断続開閉バル
ブは高価であり、また保守管理も難しく、寿命も
比較的短いなどの難点があつた。

［問題点を解決するための手段］本考案の要旨は、倒立罎型サイフオン式液体供
給装置をエアロゾル発生装置に連通させたもので
ある。

上記倒立罎型サイフオン式液体供給装置とは、
第１図の符号２１に示すように、液体の入れられ
た罎２３を逆さにし、液面レベルLe₁より若干下
方Ｄに、その罎の口元２５の末端部を浸したもの
である。この装置は、養鶏場やペツトの水呑器な
どによくみられるもので、水をあるレベルにおい
て一定に保つ作用を行うものである。

［作用］第２図の倒立罎型サイフオン式液体供給装置を
参照されたい。液体の入つている罎の倒立状態に
おける液体圧力のバランスは液面レベルLe₁においてＰ＋Dρ＝P₁＋Hρ＝P₁＋（H₁＋Ｄ）ρ＝P₁＋H₁
ρ＋Dρ ∴Ｐ＝P₁＋H₁ρ ……(1) ただしＰ＝大気圧 P₁＝罎内空気室圧Ｈ＝罎内液柱高さＤ＝罎口元におけるレベル
Le₂より液面レベルLe₁までの高さ H₁＝液面のレベルLe₁よりの罎内液柱の高さ ρ＝液体の密度液面レベルLe₁が降下し（エアロゾル発生装置
内の液体の消費による）、罎口元レベルLe₂まで
くると、上式(1)…… Ｐ＝P₁＋H₁ρにおいてＤ→Ｏ， H₁→H₂（＝H₁−D₁）， P₁→P₁′（＝P₁−△P₁） ∴Ｐ＞P₁′＋H₂ρ ……(2) よつて大気が罎の口元より罎内に進入し、それ
と同じ容積の液体が罎外に流出し、液面レベルは
Le₂からLe₁へとアツプしてバランスをとる。

即ちＰ＋Dρ＝P₂＋（H₂＋Ｄ）ρ このようにして、エアロゾル発生装置１の容器
２内の液体Ｌが消費され、そのレベルLeが降下
すると、それに従つて、それと連通している倒立
罎型サイフオン式液体供給装置２１内の倒立罎２
３内のレベルLe₃も降下し、それによつて該倒立
罎内の空気P₁が降下すると、上述のように、大
気圧Ｐの空気が少量ずつ倒立罎内に入り、それと
入れ替わりに倒立罎内の液体L₁が、その口元か
ら下方に流出し、液体供給装置２１の槽２２内レ
ベルLe₂を押し上げて、元のLe₁に戻すことにな
るのである。このようにして、小刻みに該容器内
の液体のレベルLe₁を一定に保つことができるの
である。

本倒立罎型サイフオン式液体供給装置は、構造
簡単で可動部や電気作動部もなく、従つて故障も
なく経済的であり、液面レベルを小刻みに自動的
かつ連続的に一定に保には最も適当なるものであ
る。

このようにして、倒立罎型サイフオン式液体供
給装置２１の液面レベルLe₁が一定に保たれれ
ば、それに連通しているエアロゾル発生装置の容
器２の液面レベルLeも、同様に一定に保たれる
ことになる。このように、エアロゾル発生装置内
の液面レベルが一定であることによつて、前記の
噴気孔４より浮上してくる液面までの距離ｈが一
定となり、気泡の破裂力も一定化して、飛散する
超微粒子の粒径も一定に保たせることができるの
である。

［実施例］上述した倒立罎型サイフオン式液体供給装置の
構造において、従来のペツト用の水呑器などにお
けるように、中に入れる液体が一般の水である場
合には、その罎内に水を補給し、水がなくなつた
ら、ある時間をかけて罎内に水を再び補給し、繰
り返し使用すればよいが、本考案におけるが如
く、エアロゾル用の特殊の液体を補給し、しかも
余分な時間をかけられない場合には、上記従来の
如き単純なる罎によるものでは不都合を来すので
ある。同問題を解決するために、本考案の装置に
使用される倒立罎としては、次の如き構造のもの
が使用されることが望ましい。第１図における倒
立罎型サイフオン式液体供給装置２１における倒
立罎２３を参照されたい。

該罎２３は倒立の状態でセツトされているが、
そのセツトされる前は、第３図に示すように、そ
れと逆の、即ち口元２５が上向きの状態で準備さ
れる。倒立罎２３の中には、所要の液体L₁が充
填される。該罎の構造は、その口元２５の内側下
方には弁２７が設けられ、その弁は、スプリング
２８と同スプリング保持具２９とを介して罎の内
側の弁座２６と密着して閉鎖されている。即ち罎
は密閉されているのである。このような構造の罎
内に液体を充填して、予め必要数準備しておく。
その罎の必要時には、その罎を取り出し、逆さに
して、その口元２５を第１図に示す倒立罎型サイ
フオン式液体供給装置２１の槽２２内に設けられ
た突き出し棒３０に流し込み、セツトする。該棒
３０は倒立罎２３内の弁２７を押し上げ、その弁
を開いて、倒立罎内の液体を降下させ、槽２２内
に流出させるのである。そして前述の如き、倒立
罎のサイフオン作用を行わしめるのである。

［効果］本考案によれば、液体系エアロゾル発生装置に
対し、その液体の補給を、一定のレベルを保持し
つつ、自動的かつ連続的に、しかも簡易かつ安価
な方法によつて行うことができ、発生するエアロ
ゾル内の液体超微粒子の粒径を一定に保つことが
できるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による倒立罎型サイフオン式液
体供給装置の連通されたエアロゾル発生装置の側
断面図、第２図は倒立罎型サイフオンの作用説明
図、第３図は倒立罎の断面図、第４図は従来のエ
アロゾル発生装置の側断面図、第５図ないし第７
図は同装置における浮上した気泡の液面上におけ
る破裂まで状態説明図、第８図は液体の超微粒子
が気体中に分散した状態図。主要な符号の説明、１……エアロゾル発生装
置、２……同上用密閉容器、３……散気管、４…
…噴気孔、２１……倒立罎型サイフオン式液体供
給装置、２２……同上用槽、２３……倒立罎。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】１密閉された容器２の内側底部に、外部よりの
加圧気体導入管１２に接続された散気管３の噴
気孔４が設けられたエアロゾル発生装置１にお
いて、上記容器２の下部が、倒立罎型サイフオ
ン式液体供給装置２１に連通され、かつこれら
双方の装置内に供給される液体のレベルが互い
に同位を保ち得る構造であることを特徴とする
エアロゾル発生装置。２倒立罎型サイフオン式液体供給装置２１の槽
２２の内部に取付けられる倒立罎２３が、その
口元２５の内方より外方に向けられた弁２７と
それに対応する弁座２６とを有するものであ
り、更に上記弁の背部に取付けられるスプリン
グ２８の他端が、上記倒立罎の口元内部に固定
されているスプリング保持具２９上に固定され
たものであり、また上記倒立罎２３の取付けら
れる槽２２の底部には、上記弁２７を突き上げ
る突出し棒３０の固定されていることを特徴と
する実用新案登録請求の範囲第１項記載のエア
ロゾル発生装置。