JPS62149331A - 任意粒径粒子の発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、クリーンルームや微小孔フィルターの性能試
験あるいは磁気テープや熱交換器壁の塗付材料、燃焼触
媒等、極めて広い応用範囲を有する微粒子の分野におい
て、任意の粒径を持つ粒子を発生させる装置に関する。

従来の技術 微粒子及び超微粒子（数１０オングストローム〜１００
μｍ）の発生及び調整方法に関し、さまざまな研究開発
が進められており、例えば昭和６０年３月１０日、日本
ビジネスレポート株式会社発行の技術予測シリーズ第５
巻・新素材編には、「超微粒子の現況と将来展望」及び
「ファインセラミックスの展望」と題する論文が掲載さ
れている。この中にも記載されているように、従来の微
粒子の調整方法では、ある濃度の微粒子を含むｉ＆を入
れた混合器の中にＮ２．　Ｆｌｅ、　Ａｒ、　ＩＩ２等
のキャリヤーガスを導入し液中でガスをバブリングさせ
ることによって微粒子を飛散させている。ところが、こ
の方法であると生成される微粒子の粒径のばらつきが極
端に大きくなり、さらに数量的にも安定した粒子数を発
生させることが不可能であった。このため粒径及び粒子
数のばらつきに起因する様々な欠点を生じていた。

発明が解決しようとする問題点 本発明の１］的は、任意の粒径を持つ粒子を空気中に長
時間安定して発生させることができる装置を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、粒子の数量を長時間安定して発生
させることができる装置を提供することにある。

問題点を解決するための手段とその作用本発明の前述し
た目的は、霧化すべき液体と粒子を形成し得る物質とを
入れる液槽の一部に取付けた超音波振動子と、該液槽の
上部に設けたガスを送り込む第１の送風口と、該液槽の
上部から上方に伸びる吹き出し管と、該吹き出し管の途
中に設けたガスを送り込む第２の送風口と、第１の送風
］」からの送風量及び第２の送風口からの送風量を調整
するバルブ機構とを備えた任意粒径粒子の発生装置ｔこ
よって達成される。

すなわち本発明は超音波霧化装置を利用する。

この超音波霧化装置内に向けて第１の送風口から送り込
むガスの量と、吹き出し管の途中に向けて第２の送風口
から送り込むガスの量との配分を変化させることによっ
て、空気中に安定した粒径の粒子及び数；鋒的にも安定
した粒子を発生させることが出来る。さらに必要に応じ
て液濃度を変化させることにより、任意の粒径及び数量
の粒子を発生させることが可能になる。

安定した粒径を得ることができる理由としては、液中に
ある濃度で微粒子、高分子材、塩化物等が一様に分布又
は溶は込んでいるため、超音波によって発生したミスト
内に含まれる分量もほぼ一様な量となること、ミストが
空気中に運ばれる時、溶剤（溶媒）のみが蒸発し、微粒
子、高分子材、塩化物等が空気中において凝集する分量
が一様なため、発生した粒子の粒径も−（，１２になる
こと等が考えられる。

送風口から送り込むガスとしては、空３のほか各種の気
体を利用することができるが、各送風１」において湿り
気のない乾燥ガスであることが望ましい。

以下、添付図面の実施例を参照しながら本発明をさらに
、説明する。

実施例 第１図は本発明による粒子発生装置の好適な実施例を表
わしており、液槽１０の中に霧化すべき液体として水が
溶剤として入れられ、霧化すべき粒子を形成しイ１）る
物質として粒径０．０９１μｆｆｌのラテックス環が混
入されている。液槽１０の底面はは超音波振動子として
圧電振動子１２が取付けられ、駆動回路１４から交流信
号を受けて振動し超音波振動を発生させることにより液
体を振動させ、表面から水及びラテックス環を霧状に飛
散させるようｅニなっている。液かｌ！ｉ１０の上部側
壁には乾燥空気を送り込むための第１の送風口１６が設
けられ、液槽ｌＯの上面には上方に伸びる吹き出し管２
０が取付けられている。さらに吹き出し管２０の途１１
叫こは乾燥空気を送り込むための第２の送風Ｌ１１８が
設けられ、吹き出し管２０はこの位置から水平方向？こ
伸びて出口２２から所定の粒径に凝集したラテックス粒
子を放出するようになっている。送風口１６．１８には
エアポンプ２４からそれぞれバルブ２６．２８を介して
乾燥空気が供給される。バルブ２６．２８は制御機構３
０、例えば電気式パ、Ｅ子式・空気式の自動制御装置か
らの信号を受けて流量調整を行ない、第１及び第２の送
風口へ供給する空気量を調整しその配分比を変化させる
。

第２図は、第１図の装置によって発生させられる粒子の
粒径が均一をこなることを説明する原理図である。まず
Ａの状態において水溶液中にラテックス環が一様に分散
している。Ｂの状態では超音波振動によって水面から発
生したミストの中ｔこラテックス環が含まれている。Ｃ
の状態では乾燥ガスによってミストの中の溶剤すなわち
水だけが蒸発し、ラテックス環が粒径Ｘに凝集した状態
で残される。Ｄの状態になると粒径Ｘに凝集した状態の
ラテックス環だけが残され、水は完全に蒸発して気化し
見えなくなる。かくして出口からは粒径が均一になった
粒子（＠粒子集合体）が放出される。

実験例 第３図は、粒径０．０９１μＩＩ＋のラテックス球を水
ｔこ混入させた液を用いて本発明の方法により粒子を発
生させ、３時間にわたって発生粒子数（粒径００９１μ
…）を／ｌ１１１定しその経時変化を求めたグラフであ
る。縦軸の発生粒子１５度は、１立方フイート（０，０
２８３立方メートル）当りの個数を対数値スケールで表
わしている。このグラフから、発生粒子ｌ張度が３時間
にわたってほぼ均一であり、極めて安定した粒子の発生
が得られることが判明した。

第・１図は、ラテックス球の代りにＮａＣｌを水に溶か
した水溶液を用いて本発明の方法により粒子を発生させ
、空気量の配分を一定にしてＮａ１ｌ　ｌｆＪ度を０１
％と１％とに変化させて発生粒子数と粒径との関係を求
めたグラフである。このグラフでは粒径のピークが明白
に表われており、はぼ均一な粒径の粒子が得られること
が実証された。またＮａＣｌの濃度を変化させることに
より任意の粒径な得ることが出来ることも判明した。

発明の効果 以−に詳卸Ｉに説明した如く、本発明の装置によれば任
意の粒径を持つ粒子を空気中に長時間安定して発生させ
ることができ、さらに粒子の数量を長時間安定させるこ
ともでき、クリーンルームや微小孔フィルターの性能試
験がより正確に行なえるようになる他、磁気テープや熱
交換器の性能が向上する等、その作用効果には極めて顕
著なものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明ｔこよる粒子発生装置の概略断面図、第
２図は本発明の原理を表わす概略図、第３図は発生粒子
数の経時変化を表わすグラフ、第４図は溶液の濃度を変
化させて発生粒子数と粒径との関係を求めたグラフであ
る。 ＩＯ・・・液ｊｆ１１２・・・超音波振動子１４′・・
・駆動回路　１６．１８・・・送風口２０・・・吹き出
し管　　　２２・・・出口２４・・・ポンプ　　２６２
８・・・バルブ特許出願人　　　新菱冷熱工業株式会社
代理人　弁理士　　二　宮　正　孝 篤２図 １図 紋　　　糧　　〔ど〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、霧化すべき液体と粒子を形成し得る物質とを入れる
   液槽の一部に取付けた超音波振動子と、該液槽の上部に
   設けたガスを送り込む第１の送風口と、該液槽の上部か
   ら上方に伸びる吹き出し管と、該吹き出し管の途中に設
   けたガスを送り込む第２の送風口と、第１の送風口から
   の送風量及び第２の送風口からの送風量を調整するバル
   ブ機構とを備えることを特徴とする任意粒径粒子の発生
   装置。 ２、前記各送風口から送り込まれるガスは湿り気のない
   乾燥空気である特許請求の範囲第１項記載の装置。