明細書 Specification
技術分野 Technical field
この発明は、 水、 薬液、 油類、 樹脂及び溶剤等の液体の超微粒子を発生させる 超微粒子発生装置に関するものである。 背景技術 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an ultrafine particle generator for generating ultrafine particles of liquid such as water, chemicals, oils, resins, and solvents. Background art
従来、 液体の超微粒子を発生させる方法として、 超微量の液体を多量の気体に より破砕微細化する方法、 加熱蒸発を利用した微粒子を得る方法、 超音波振動に より微粒子を得る方法等が知られている。 ここで超微量の液体を多量の気体によ り破砕微細化する方法を利用した超微粒子発生装置には、 液体を気体により破砕 微細化する二流体ノズルを用いたものが存在する。 この二流体ノズルにおいては、 水、 薬液等の液体をノズルの先端部の液体噴出部から噴出させると共に、 空気等 の気体を液体噴出部の周囲の設けられた気体噴出部より噴出させることにより二 流体を混合噴射させ、 液体を気体により破砕微細化して液体の微粒子を得ている 発明の開示 Conventionally, there have been known methods for generating ultrafine particles of a liquid, such as a method of crushing and miniaturizing a very small amount of liquid with a large amount of gas, a method of obtaining fine particles using heat evaporation, and a method of obtaining fine particles by ultrasonic vibration. Have been. Here, there is an ultra-fine particle generator using a method of crushing and miniaturizing a very small amount of liquid with a large amount of gas using a two-fluid nozzle for crushing and miniaturizing liquid with gas. In this two-fluid nozzle, a liquid such as water or a chemical solution is ejected from a liquid ejection portion at the tip of the nozzle, and a gas such as air is ejected from a gas ejection portion provided around the liquid ejection portion. DISCLOSURE OF THE INVENTION DISCLOSURE OF THE INVENTION A liquid is mixed and jetted, and the liquid is crushed and refined by a gas to obtain liquid fine particles
しかしながら、 液体を気体により破砕微細化し、 液体の微粒子を得る方法にお いては、 平均粒子径 5μπι以下の均一な粒子径の微粒子を得ることは困難であり、 微粒子の平均粒子径と最大粒子径、 最小粒子径の差が大きくなる。 即ち、 図 8は、 従来の二流体ノズルを用いて、 水の微粒子を発生させた場合 (二流体ノズルに供 給される気体の圧力: 0 . 5 M P a、 二流体ノズルに供給される液体の量: 1 0 m l /m i n) の、 粒子径と、 その存在割合を示す図である。 この図に示すよう に発生した微粒子の粒子径は、 一定の範囲に分布している。 However, it is difficult to obtain fine particles having a uniform particle size of 5 μπι or less in the method of crushing and refining a liquid with a gas to obtain fine particles of the liquid. However, the difference between the minimum particle sizes increases. That is, Fig. 8 shows the case where fine water particles are generated using a conventional two-fluid nozzle (the pressure of the gas supplied to the two-fluid nozzle: 0.5 MPa, the liquid supplied to the two-fluid nozzle). (Amount: 10 ml / min) is a graph showing the particle diameter and the abundance ratio. As shown in this figure, the particle diameter of the generated fine particles is distributed in a certain range.
この発明の課題は、 均一な粒子径を有する超微粒子を発生させることができる 超微粒子発生装置を提供することである。
図面の簡単な説明 An object of the present invention is to provide an ultrafine particle generator capable of generating ultrafine particles having a uniform particle diameter. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
第 1図は、 この発明の実施の形態にかかる超微粒子発生装置の概略構成図であ FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an ultrafine particle generator according to an embodiment of the present invention.
^ o ^ o
第 2図は、 この発明の実施の形態にかかる微粒子選別プレートを示す図である c 第 3図は、 この発明の実施の形態にかかる微粒子選別プレートを示す図である c 第 4図は、 この発明の実施の形態にかかる微粒子選別プレートを示す図である c 第 5図は、 この発明の実施の形態において吐出部に対して電荷を供給するため の構成を説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a particle sorting plate according to an embodiment of the present invention. C FIG. 3 is a diagram illustrating a particle sorting plate according to an embodiment of the present invention. C FIG. FIG. 5 is a diagram showing a particle sorting plate according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining a configuration for supplying electric charges to a discharge unit in the embodiment of the present invention.
第 6図は、 この発明の実施の形態にかかる超微粒子発生装置により発生させた 超微粒子の粒子径及び粒子径毎の存在割合の測定結果を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing the measurement results of the particle diameter of the ultrafine particles generated by the ultrafine particle generator according to the embodiment of the present invention and the abundance ratio for each particle diameter.
第 7図は、 この発明の実施の形態にかかる超微粒子発生装置により発生させた 超微粒子の粒子径及び粒子径每の存在割合の測定結果を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing the measurement results of the particle diameter and the existence ratio of the particle diameter の of the ultrafine particles generated by the ultrafine particle generator according to the embodiment of the present invention.
第 8図は、 二流体ノズルにより発生させた超微粒子の粒子径及び粒子径毎の存 在割合の測定結果を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 FIG. 8 is a diagram showing the measurement results of the particle diameter of the ultrafine particles generated by the two-fluid nozzle and the existence ratio for each particle diameter. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
請求の範囲 1に記載の超微粒子発生装置は、 液体を気体により破砕微粒化して 液体の微粒子を発生させる微粒子発生ノズルと、 前記微粒子発生ノズルにより発 生させた微粒子を分別する分別容器と、 前記分別容器において微粒子から分別さ れた超微粒子を吐出させる吐出部とを備える超微粒子発生装置であって、 前記分 別容器は、 前記微粒子発生ノズルにより発生させた微粒子を、 この分別容器の下 部まで導く整流部材と、 前記整流部材により分別容器の下部まで導かれた微粒子 の浮上を抑制し、 微粒子の選別を行う微粒子選別プレー卜とを備えることを特徴 とする。 The ultra-fine particle generating device according to claim 1, wherein a fine particle generating nozzle that crushes and atomizes the liquid with a gas to generate liquid fine particles, a separation container that separates the fine particles generated by the fine particle generating nozzle, A discharge unit configured to discharge ultrafine particles separated from the fine particles in the separation container, wherein the separation container is configured to discharge the fine particles generated by the fine particle generation nozzle into a lower part of the separation container. A rectifying member that guides the particles to the lower part of the separation container by the rectifying member, and a particle sorting plate that sorts the particles by suppressing the floating of the particles.
また、 請求の範囲 2に記載の超微粒子発生装置は、 前記分別容器内に、 微粒子 が通過する複数の微粒子通過孔が設けられた前記微粒子選別プレートが複数枚配 置され、 下側に位置する前記微粒子選別プレートに設けらた前記微粒子通過孔の 大きさは、 上側に位置する前記微粒子選別プレートに設けらた前記微粒子通過孔
の大きさに比較して大きいことを特徴とする。 Further, in the ultrafine particle generator according to claim 2, a plurality of the fine particle sorting plates provided with a plurality of fine particle passage holes through which the fine particles pass are disposed in the separation container, and are located on a lower side. The size of the fine particle passing holes provided in the fine particle sorting plate is the same as the size of the fine particle passing holes provided in the upper fine particle sorting plate. It is characterized by being larger than the size of.
また、 請求の範囲 3に記載の超微粒子発生装置は、 前記分別容器内の微粒子を 上昇させるための二次気体を前記分別容器内に供給する二次気体供給手段を更に 備えることを特徴とする。 The ultrafine particle generating device according to claim 3, further comprising a secondary gas supply unit that supplies a secondary gas for raising the fine particles in the separation container into the separation container. .
この請求の範囲 1〜請求の範囲 3に記載の超微粒子発生装置によれば、 微粒子 発生ノズルにより発生された微粒子は、 整流部材により分別容器の下部まで導か れる。 分別容器の下部まで導かれた微粒子は、 微粒子選別プレートにより浮上を 抑制されつつ、 微粒子選別プレートに設けられた複数の微粒子通過孔を通って、 徐々に分別容器内を浮上する。 この間に粒子径の大きい微粒子は、 分別容器の底 部落下し、 吐出部から均一な粒子径を有する超微粒子が吐出される。 According to the ultrafine particle generator according to claims 1 to 3, the fine particles generated by the fine particle generation nozzle are guided to the lower part of the separation container by the rectifying member. The fine particles guided to the lower part of the sorting container are gradually floated in the separating container through a plurality of fine-particle passage holes provided in the fine particle sorting plate, while the floating is suppressed by the fine particle sorting plate. During this time, the fine particles having a large particle diameter fall to the bottom of the separation vessel, and ultrafine particles having a uniform particle diameter are discharged from the discharge part.
また、 請求の範囲 4に記載の超微粒子発生装置は、 前記微粒子発生ノズルに供 給される液体の量を調整する液量調整手段と、 前記微粒子発生ノズルに供給され る気体の圧力を調整するノズル供給気体圧調整手段と、 前記分別容器内に供給さ れる二次気体の圧力を調整する二次気体圧調整手段とを更に備え、 前記微粒子発 生ノズルに供給される液体の量及び気体の圧力を調整すると共に、 前記分別容器 内に供給される二次気体の圧力を調整することにより、 前記吐出部から吐出され る超微粒子の量及び粒子径を制御することを特徴とする。 Further, the ultrafine particle generating device according to claim 4 is a liquid amount adjusting means for adjusting an amount of a liquid supplied to the fine particle generating nozzle, and a pressure of a gas supplied to the fine particle generating nozzle. Nozzle supply gas pressure adjustment means, and secondary gas pressure adjustment means for adjusting the pressure of the secondary gas supplied into the separation container, wherein the amount of the liquid supplied to the fine particle generation nozzle and the gas The amount and the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the discharge unit are controlled by adjusting the pressure and the pressure of the secondary gas supplied into the separation container.
この請求の範囲 4に記載の超微粒子発生装置によれば、 微粒子発生ノズルに供 給される液体の量及び気体の圧力を調整すると共に、 分別容器内に供給される二 次気体の圧力を調整することにより、 所望の量の超微粒子を吐出部から吐出させ ることができると共に、 所望の粒子径を有する超微粒子を吐出部から吐出させる ことができる。 According to the ultrafine particle generation device described in claim 4, the amount of the liquid supplied to the fine particle generation nozzle and the pressure of the gas are adjusted, and the pressure of the secondary gas supplied into the separation container is adjusted. By doing so, a desired amount of ultrafine particles can be discharged from the discharge section, and ultrafine particles having a desired particle diameter can be discharged from the discharge section.
また、 請求の範囲 5に記載の超微粒子発生装置は、 前記吐出部から吐出される 超微粒子に対して電荷を供給する電荷供給手段を更に備えることを特徴とする。 この請求の範囲 5に記載の超微粒子発生装置によれば、 吐出部から吐出される 超微粒子に電荷を供給することにより帯電させることができる。 従って、 噴霧、 塗布しょうとする対象物への付着効率を向上させることができる。 The ultrafine particle generating device according to claim 5, further comprising a charge supply unit that supplies electric charges to the ultrafine particles discharged from the discharge unit. According to the ultrafine particle generator according to the fifth aspect, the ultrafine particles discharged from the discharge unit can be charged by supplying a charge. Therefore, the efficiency of attachment to the object to be sprayed or applied can be improved.
以下、 図面を参照して、 この発明の実施の形態にかかる超微粒子発生装置につ
いて説明する。 Hereinafter, an ultrafine particle generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Will be described.
図 1は、 この発明の実施の形態にかかる超微粒子発生装置の構成図である。 この超微粒子発生装置 2は、 下端部が閉じ上端部に蓋部 1 0 aを有する円筒形状 の微粒子分別容器 1 0を備えている。 この微粒子分別容器 1 0の蓋部 1 0 aには、 液体を気体により破砕微細化する二流体ノズル (微粒子発生ノズル) 1 2が設け られている。 ここで二流体ノズル 1 2は、 ノズルの先端部に設けられた液体噴出 口から噴出された液体の外周部に対して気体噴出口から気体を噴出させ、 液体を 気体により破碎微細化することにより液体の微粒子を噴出させるものである。 FIG. 1 is a configuration diagram of an ultrafine particle generator according to an embodiment of the present invention. The ultrafine particle generator 2 includes a cylindrical fine particle separation container 10 having a closed lower end and a lid 10a at the upper end. A two-fluid nozzle (particle generation nozzle) 12 that crushes and refines the liquid with a gas is provided in the lid 10a of the particle separation container 10. Here, the two-fluid nozzle 12 ejects gas from the gas ejection port to the outer periphery of the liquid ejected from the liquid ejection port provided at the tip of the nozzle, and crushes and refines the liquid with the gas. It ejects liquid fine particles.
微粒子分別容器 1 0内には、 二流体ノズル 1 2により発生された微粒子を微粒 子分別容器 1 0の下部まで整流して導く整流コーン(整流部材) 1 4が設けられて いる。 ここで整流コーン 1 4の上部の開口部には、 二流体ノズル 1 2の先端部が 配置されている。 また、 微粒子分別容器 1 0内には、 二次気体用コンプレッサ 1 6から延びる二次気体供給管 1 8が配置されており、 二次気体用コンプレッサ 1 6からの二次気体は、 整流コーン 1 4の下部の開口部付近に供給される。 また、 微粒子分別容器 1 0内には、 整流コーン 1 4により微粒子分別容器 1 0の下部ま で導かれた微粒子の浮上を抑制し、 微粒子の選別を行う 3枚の微粒子選別プレー ト 2 0 , 2 2 , 2 4が設けられている。 A rectifying cone (rectifying member) 14 for rectifying and guiding the fine particles generated by the two-fluid nozzle 12 to the lower portion of the fine particle separating container 10 is provided in the fine particle separation container 10. Here, the tip of the two-fluid nozzle 12 is disposed in the upper opening of the rectifying cone 14. A secondary gas supply pipe 18 extending from the secondary gas compressor 16 is disposed in the fine particle separation container 10. The secondary gas from the secondary gas compressor 16 is supplied to the rectifying cone 1. Supplied near the lower opening of 4. Also, inside the particle separation container 10, a rectifying cone 14 suppresses the floating of the particles guided to the lower part of the particle separation container 10, and sorts the particles. 22 and 24 are provided.
図 2に示すように、 微粒子選別プレート 2 0は、 中央部に整流コーン 1 4が貫 通する開口部 2 0 aが設けられた円板形状を有するプレート状部材であり、 多数 の微粒子通過孔 2 O bが設けられている。 また、 図 3に示すように、 微粒子選別 プレート 2 2は、 中央部に整流コーン 1 4が貫通する開口部 2 2 aが設けられた 円板形状を有するプレート状部材であり、 多数の微粒子通過孔 2 2 bが設けられ ている。 なお、 微粒子通過孔 2 2 bは、 微粒子選別プレート 2 0の微粒子通過孔 2 O bの大きさよりも大きく形成されている。 更に図 4に示すように、 微粒子選 別プレート 2 4は、 中央部に整流コーン 1 4が貫通する開口部 2 4 aが設けられ た円板形状を有するプレート状部材であり、 多数の微粒子通過孔 2 4 bが設けら れている。 なお、 微粒子通過孔 2 4 bは、 微粒子選別プレート 2 2の微粒子通過 孔 2 2 bの大きさよりも大きく形成されている。
微粒子分別容器 1 0の底部には、 液体貯留容器 2 6に連通する液体排出口 1 0 bが設けられている。 微粒子分別容器 1 0の底部にたまった液体は、 液体排出口 1 O bから排出され液体貯留容器 2 6内に貯留される。 As shown in FIG. 2, the particle sorting plate 20 is a disk-shaped plate member provided with an opening 20a through which a rectifying cone 14 penetrates in the center, and has a large number of particle passing holes. 2 Ob is provided. Further, as shown in FIG. 3, the particle sorting plate 22 is a plate-shaped member having a disk shape provided with an opening 22 a through which a rectifying cone 14 penetrates in the center, and a large number of particles passing therethrough. A hole 22b is provided. The fine particle passing holes 22b are formed to be larger than the fine particle passing holes 20b of the fine particle sorting plate 20. Further, as shown in FIG. 4, the fine particle selection plate 24 is a disk-shaped plate member provided with an opening 24 a through which the rectifying cone 14 penetrates in the center, and a large number of fine particles passing therethrough. A hole 24b is provided. The fine-particle passing hole 24 b is formed to be larger than the fine-particle passing hole 22 b of the fine-particle sorting plate 22. A liquid outlet 10 b communicating with the liquid storage container 26 is provided at the bottom of the fine particle separation container 10. The liquid accumulated at the bottom of the fine particle separation container 10 is discharged from the liquid discharge port 1 Ob and stored in the liquid storage container 26.
また、 微粒子分別容器 1 0の蓋部 1 0 aには、 微粒子分別容器 1 0内において 微粒子から分別された超微粒子を吐出する吐出部 2 8が設けられている。 ここで、 吐出部 2 8は、 微粒子分別容器 1 0の蓋部 1 0 a取付けられた噴霧口取付部 2 8 a、 噴霧口取付部 2 8 aに接続された噴霧誘導管 2 8 b及び噴霧誘導管 2 8わの 先端部に設けられた噴霧口 2 8 cにより構成されている。 The lid 10 a of the particle sorting container 10 is provided with a discharge unit 28 for discharging ultrafine particles separated from the particles in the particle separation container 10. Here, the discharge section 28 is composed of a spray port mounting section 28 a attached to the lid section 10 a of the fine particle separation container 10, a spray guide pipe 28 b connected to the spray port mounting section 28 a, and a spray. It is constituted by a spray port 28 c provided at the tip of the guide tube 28.
また、 液体貯留容器 2 6と二流体ノズル 1 2との間には、 液体を二流体ノズル 1 2へ供給するための液体供給管 3 0が設けられている。 この液体供給管 3 0に は、 二流体ノズル 1 2への液体供給量を調整するためのニードル弁 3 2が設けら れている。 なお、 二流体ノズル 1 2へは、 液体貯留容器 2 6以外からも分岐供給 管 3 0 aを介して液体を供給することができる。 また、 ノズル供給用コンプレヅ サ 3 4と二流体ノズル 1 2との間には、 ノズル用気体を二流体ノズル 1 2へ供給 するための気体供給管 3 6が設けられている。 A liquid supply pipe 30 for supplying liquid to the two-fluid nozzle 12 is provided between the liquid storage container 26 and the two-fluid nozzle 12. The liquid supply pipe 30 is provided with a needle valve 32 for adjusting the amount of liquid supplied to the two-fluid nozzle 12. In addition, liquid can be supplied to the two-fluid nozzle 12 from other than the liquid storage container 26 via the branch supply pipe 30a. A gas supply pipe 36 for supplying nozzle gas to the two-fluid nozzle 12 is provided between the nozzle supply compressor 34 and the two-fluid nozzle 12.
次に、 この超微粒子発生装置 2による超微粒子の発生処理について説明する。 なお、 以下の説明においては、 二流体ノズル 1 2に氷を供給すると共に、 ノズル 用気体及び二次気体として空気を供給する場合を例として説明する。 Next, processing for generating ultrafine particles by the ultrafine particle generator 2 will be described. In the following description, an example will be described in which ice is supplied to the two-fluid nozzle 12 and air is supplied as the nozzle gas and the secondary gas.
この超微粒子発生装置 2においては、 ノズル供給用コンプレッサ 3 4から気体 供給管 3 6を介して二流体ノズル 1 2に空気 (ノズル用気体) が供給されると、 この空気が二流体ノズル 1 2の先端部の気体噴出口から噴出され、 この噴出力に より液体貯留容器 2 6内の水が吸上げられ、 液体供給管 3 0を介して二流体ノズ ル 1 2に供給される。 In the ultrafine particle generator 2, when air (nozzle gas) is supplied from the nozzle supply compressor 34 to the two-fluid nozzle 12 via the gas supply pipe 36, the air is supplied to the two-fluid nozzle 12 The water in the liquid storage container 26 is sucked up by this jetting power and supplied to the two-fluid nozzle 12 through the liquid supply pipe 30.
二流体ノズル 1 2においては、 液体噴出口から噴出される水が気体噴出口から 噴出される空気により破砕微細化されて、 水の微粒子が噴出される。 この二流体 ノズル 1 2から噴出された水の微粒子は、 整流コーン 1請求の範囲 4内を通って 微粒子分別容器 1 0の下部まで導かれる。 一方、 二次気体用コンプレヅサ 1 6か らの空気 (二次気体) が二次気体供給管 1 8を介して整流コーン 1 4の下部の開
口部付近に供給される。 In the two-fluid nozzle 12, water spouted from the liquid spout is crushed and refined by air spouted from the gas spout, and water fine particles are spouted. The fine particles of water jetted from the two-fluid nozzle 12 are guided to the lower part of the fine particle separation vessel 10 through the flow straightening cone 1 and within the scope of claim 4. On the other hand, air (secondary gas) from the secondary gas compressor 16 passes through the secondary gas supply pipe 18 to open the lower part of the rectifying cone 14. Supplied near the mouth.
微粒子分別容器 1 0の下部まで導かれた微粒子は、 二流体ノズル 1 2から噴出 された空気 (ノズル用気体) 及び二次気体による上昇流により、 微粒子選別プレ ート 2 0 , 2 2 , 2 4により浮上を抑制されつつ、 微粒子選別プレート 2 0 , 2 2 , 2 4に設けられた微粒子通過孔 2 0 b, 2 2 b , 2 4 bを通って、 徐々に微 粒子分別容器 1 0内を浮上する。 即ち、 まず微粒子選別プレート 2 4を通過した 微粒子は、 微粒子選別プレート 2 2により浮上が抑制され、 微粒子選別プレ一ト 2 4と微粒子選別プレート 2 2の間に所定の粒子径を有する微粒子が滞留する。 ここで粒子径の大きい微粒子は、 重力により微粒子分別容器 1 0の底部に落下す る。 The fine particles guided to the lower part of the fine particle separation container 10 are separated by fine particles sorting plates 20, 22, 2 by the air (nozzle gas) ejected from the two-fluid nozzle 12 and the upward flow by the secondary gas. While the levitation is suppressed by 4, it gradually passes through the fine particle passage holes 20 b, 22 b, 24 b provided in the fine particle sorting plates 20, 22, 24, and gradually enters the fine particle separation container 10. Surface. That is, first, the fine particles that have passed through the fine particle sorting plate 24 are prevented from floating by the fine particle sorting plate 22, and fine particles having a predetermined particle diameter stay between the fine particle sorting plate 24 and the fine particle sorting plate 22. I do. Here, the fine particles having a large particle diameter fall to the bottom of the fine particle sorting container 10 by gravity.
また、 微粒子選別プレート 2 2を通過した微粒子は、 微粒子選別プレート 2 0 により浮上が抑制され、 微粒子選別プレート 2 2と微粒子選別プレート 2 0の間 に所定の粒子径を有する微粒子が滞留する。 ここで粒子径の大きい微粒子は、 重 力により微粒子分別容器 1 0の底部に落下する。 なお、 微粒子選別プレート 2 2 と微粒子選別プレート 2 0の間に滞留する微粒子の粒子径は、 微粒子選別プレー ト 2 4と微粒子選別プレート 2 2の間に滞留する微粒子の粒子径ょりも小さくな つている。 Further, the floating of the fine particles passing through the fine particle sorting plate 22 is suppressed by the fine particle sorting plate 20, and fine particles having a predetermined particle diameter stay between the fine particle sorting plate 22 and the fine particle sorting plate 20. Here, the fine particles having a large particle diameter fall to the bottom of the fine particle separation container 10 by gravity. The particle diameter of the fine particles staying between the fine particle sorting plate 22 and the fine particle sorting plate 20 is smaller than that of the fine particles staying between the fine particle sorting plate 24 and the fine particle sorting plate 22. I'm wearing
このようにして微粒子が微粒子分別容器 1 0内を浮上するにしたがい、 粒子径 の大きい微粒子は、 微粒子分別容器 1 0の底部に落下し、 均一な粒子径の超微粒 子のみが微粒子分別容器 1 0の吐出部 2 8から吐出される。 なお、 微粒子分別容 器 1 0の底部にたまった水は、 液体排出口 1 O bから排出され液体貯留容器 2 6 に貯留され再利用される。 As the fine particles float in the fine particle separation container 10 in this manner, the fine particles having a large particle diameter fall to the bottom of the fine particle separation container 10, and only the ultrafine particles having a uniform particle diameter are removed from the fine particle separation container 10. It is discharged from the discharge part 28 of 0. The water accumulated at the bottom of the fine particle separator 10 is discharged from the liquid outlet 1 Ob, stored in the liquid storage container 26, and reused.
この超微粒子発生装置 2において、 発生させる超微粒子の粒子径を変化させる 場合には、 二流体ノズル 1 2に供給される空気 (ノズル用気体) の圧力及び微粒 子分別容器 1 0内に供給される二次気体の圧力を調整する。 即ち、 ノズル供給用 コンプレッサ 3 4を制御して、 二流体ノズル 1 2に供給される空気 (ノズル用気 体) の圧力を高くすると吐出部 2 8から吐出される超微粒子の粒子径が小さくな り、 二流体ノズル 1 2に供給される空気 (ノズル用気体) の圧力を低くすると吐
出部 2 8から吐出される超微粒子の粒子径が大きくなる。 即ち、 二流体ノズル 1 2に供給される空気 (ノズル用気体) の圧力を高くすると二流体ノズル 1 2から 噴出される微粒子の粒子径が小さくなることから、 超微粒子発生装置 2の吐出部 2 8から吐出される超微粒子の粒子径が小さくなる。 In the ultrafine particle generator 2, when the particle diameter of the ultrafine particles to be generated is changed, the pressure of the air (gas for nozzle) supplied to the two-fluid nozzle 12 and the pressure supplied to the fine particle separation container 10 are increased. Adjust the pressure of the secondary gas. That is, by controlling the nozzle supply compressor 34 to increase the pressure of the air (nozzle gas) supplied to the two-fluid nozzle 12, the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 decreases. When the pressure of the air (nozzle gas) supplied to the two-fluid nozzle The particle diameter of the ultrafine particles discharged from the outlet 28 increases. That is, if the pressure of air (nozzle gas) supplied to the two-fluid nozzle 12 is increased, the particle diameter of the fine particles ejected from the two-fluid nozzle 12 becomes smaller. The particle diameter of the ultrafine particles discharged from 8 becomes smaller.
また、 二次気体用コンプレヅサ 1 6を制御して微粒子分別容器 1 0内に供給さ れる空気 (二次気体) の圧力を高くすると吐出部 2 8から吐出される超微粒子の 粒子径が小さくなり、 空気 (二次気体) の圧力をを低くすると吐出部 2 8から吐 出される超微粒子の粒子径が大きくなる。 即ち、 二次気体の圧力を高くすると微 粒子選別プレート 2 0 , 2 2 , 2 4に設けられた微粒子通過孔 2 O b , 2 2 b , 2 4 bを通過する微粒子の量が多くなることから、 粒子径の大きい微粒子は通過 しづらくなり、 粒子径の小さい微粒子が微粒子選別プレート 2 0, 2 2 , 2 4に 設けられた微粒子通過孔 2 0 b, 2 2 b , 2 4 bを通過して浮上するため、 超微 粒子発生装置 2の吐出部 2 8から吐出される超微粒子の粒子径が小さくなる。 な お、 二次気体の圧力を調整することにより吐出部 2 8から吐出される超微粒子の 粒子径の均一度を高めることができる。 When the pressure of the air (secondary gas) supplied to the particle separation container 10 is increased by controlling the secondary gas compressor 16, the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 decreases. On the other hand, when the pressure of the air (secondary gas) is reduced, the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 increases. That is, when the pressure of the secondary gas is increased, the amount of fine particles passing through the fine particle passage holes 2 O b, 22 b, 24 b provided in the fine particle sorting plates 20, 22, 24 increases. Therefore, the fine particles having a large particle diameter are difficult to pass, and the fine particles having a small particle diameter pass through the fine particle passage holes 20b, 22b, 24b provided in the fine particle sorting plates 20, 22, 24. As a result, the diameter of the ultrafine particles discharged from the discharge section 28 of the ultrafine particle generator 2 becomes smaller. In addition, by adjusting the pressure of the secondary gas, the uniformity of the particle diameter of the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 can be increased.
また、 微粒子分別容器 1 0の吐出部 2 8から吐出される超微粒子の量を増加さ せるためには、 液体供給管 3 0に設けられている二一ドル弁 3 2を調整する。 即 ち、 ニードル弁 3 2を調整して二流体ノズル 1 2に供給される水の量を多くする ことにより、 吐出部 2 8から吐出される超微粒子の量を増大させることができ、 ニードル弁 3 2を調整して二流体ノズル 1 2に供給される水の量を少なくするこ とにより、 吐出部 2 8から吐出される超微粒子の量を減少させることができる。 この実施の形態にかかる超微粒子発生装置 2によれば、 省エネルギで、 即ち、 二流体ノズル 1 2に空気を供給すると共に微粒子分別容器 1 0内に空気 (二次気 体) を供給するだけで、 微粒子を微粒子径 (質量) で分別し、 5μπι以下の均一な 粒子径を有する水の超微粒子を発生させることができる。 また、 二流体ノズル 1 2に供給される水の量及び空気の圧力を調整すると共に、 微粒子分別容器 1 0内 に供給される空気 (二次気体)の圧力を調整することにより、 所望の量の超微粒子 を吐出部 2 8から吐出させることができると共に、 所望の粒子径を有する超微粒
子を吐出部 2 8から吐出させることができる。 Further, in order to increase the amount of ultrafine particles discharged from the discharge section 28 of the fine particle separation container 10, the dollar valve 32 provided in the liquid supply pipe 30 is adjusted. In other words, by adjusting the needle valve 32 to increase the amount of water supplied to the two-fluid nozzle 12, the amount of ultrafine particles discharged from the discharge portion 28 can be increased. By adjusting 32 and reducing the amount of water supplied to the two-fluid nozzle 12, the amount of ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 can be reduced. According to the ultrafine particle generator 2 according to this embodiment, energy can be saved, that is, only air is supplied to the two-fluid nozzle 12 and air (secondary gas) is supplied into the particle separation container 10. Then, the fine particles are separated by the fine particle diameter (mass), whereby ultrafine water particles having a uniform particle diameter of 5 μπι or less can be generated. In addition, by adjusting the amount of water supplied to the two-fluid nozzle 12 and the pressure of air, and by adjusting the pressure of air (secondary gas) supplied into the fine particle separation container 10, a desired amount is obtained. The ultrafine particles having a desired particle diameter can be discharged from the discharge section 28. The child can be discharged from the discharge part 28.
また、 この超微粒子発生装置 2において、 均一な粒子径を有する超微粒子を発 生させることができるため、 今日まで高度な技術が必要とされていた殺菌、 殺虫、 消臭、 超薄膜コーティング、 造粒、 燃焼等超微粒子を必要とする分野において安 価に利用することができる。 In addition, since the ultrafine particle generator 2 can generate ultrafine particles having a uniform particle diameter, sterilization, insecticidal, deodorant, ultrathin coating, and manufacturing, which have required advanced technologies to date, are required. It can be used at low cost in fields that require ultrafine particles such as granules and combustion.
なお、 上述の実施の形態の微粒子分別容器 1 0の吐出部 2 8から吐出される超 微粒子に電荷を供給するようにしてもよい。 即ち、 図 5に示すように、 電源装置 4 0により所望の直流高電圧を吐出部 2 8の噴霧口 2 8 cに給電し、 吐出部 2 8 から吐出される超微粒子に電荷を供給して帯電させる。 このようにして超微粒子 を帯電させることにより、 噴霧、 塗布しょうとする対象物への超微粒子の付着効 率を向上させることができる。 In addition, an electric charge may be supplied to the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28 of the particle sorting container 10 of the above-described embodiment. That is, as shown in FIG. 5, a desired high DC voltage is supplied to the spray port 28 c of the discharge unit 28 by the power supply device 40, and electric charges are supplied to the ultrafine particles discharged from the discharge unit 28. Charge. By charging the ultra-fine particles in this way, the efficiency of the ultra-fine particle adhesion to the object to be sprayed or applied can be improved.
また、 上述の実施の形態の超微粒子発生装置においては、 二流体ノズルに水を 供給して水の超微粒子を発生させているが、 二流体ノズルに薬液、 油類、 溶剤、 樹脂等を供給して、 薬液、 油類、 溶剤、 樹脂等の超微粒子を発生させるようにし てもよい。 Further, in the ultra-fine particle generator of the above-described embodiment, water is supplied to the two-fluid nozzle to generate ultra-fine particles of water. Then, ultrafine particles such as chemicals, oils, solvents, and resins may be generated.
次に、 この超微粒子発生装置 2において発生させた超微粒子の粒子径及び粒子 径毎の存在割合の測定結果を示す。 図 6は、 二流体ノズル 1 2に供給される空気 の圧力を 0 . 3 M P a、 二流体ノズル 1 2に供給される液体の量を 1 O m l Zm i nとし、 微粒子分別容器 1 0内に所定の圧力の二次気体 (空気)を供給し、 超微 粒子発生装置 2により発生される超微粒子の粒子径と、 その存在割合を測定した 結果を示す図である。 この図に示すように発生した超微粒子は、 粒子径が 3 . 9 〜5 . Ομπιのものが 1 0 0 %であり、 均一な粒子径を有する超微粒子を発生させ ることができることが確認できた。 Next, the measurement results of the particle diameter of the ultrafine particles generated in the ultrafine particle generator 2 and the abundance ratio for each particle diameter are shown. Figure 6 shows that the pressure of air supplied to the two-fluid nozzle 12 is 0.3 MPa, the amount of liquid supplied to the two-fluid nozzle 12 is 1 Oml Zmin, and the FIG. 7 is a diagram showing the results of measuring the particle diameter of ultrafine particles generated by the ultrafine particle generator 2 and the abundance ratio by supplying a secondary gas (air) at a predetermined pressure. As shown in this figure, the ultrafine particles having a particle diameter of 3.9 to 5.9 μπι are 100%, and it can be confirmed that ultrafine particles having a uniform particle diameter can be generated. Was.
また、 図 7は、 二流体ノズル 1 2に供給される空気の圧力を 0 . 5 M P a、 二 流体ノズル 1 2に供給される液体の量を 1 0 m l /m i nとし、 微粒子分別容器 1 0内に、 図 6に示す場合よりも高い所定の圧力の二次気体 (空気)を供給し、 超 微粒子発生装置 2により発生される超微粒子の粒子径と、 その存在割合を測定し た結果を示す図である。 この図に示すように発生した超微粒子は、 粒子径が 1 .
8〜2 . 7μπιのものが 9 6 . 1 %であり、 二次気体の圧力を高くすることにより、 超微粒子の粒子径を小さくすることができることが確認できた。 産業上の利用可能性 Fig. 7 shows that the pressure of air supplied to the two-fluid nozzle 12 is 0.5 MPa, the amount of liquid supplied to the two-fluid nozzle 12 is 10 ml / min, Inside, a secondary gas (air) at a predetermined pressure higher than that shown in Fig. 6 is supplied, and the particle size of the ultrafine particles generated by the ultrafine particle generator 2 and the result of measuring the abundance ratio are shown. FIG. The ultrafine particles generated as shown in this figure have a particle size of 1. The ratio was 86.1% for 92.7%, and it was confirmed that the particle diameter of the ultrafine particles could be reduced by increasing the pressure of the secondary gas. Industrial applicability
この発明によれば、 分別容器内の微粒子は、 微粒子選別プレートにより浮上を 抑制されつつ、 微粒子選別プレートに設けられた微粒子通過孔を通って、 徐々に 分別容器内を浮上する。 この間に粒子径の大きい微粒子は、 分別容器の底部に落 下し、 吐出部から均一な粒子径を有する超微粒子が吐出される。 According to the present invention, the fine particles in the separation container are gradually floated in the separation container through the fine particle passage holes provided in the fine particle selection plate while the floating is suppressed by the fine particle selection plate. During this time, the fine particles having a large particle diameter fall to the bottom of the separation container, and the ultrafine particles having a uniform particle diameter are discharged from the discharge part.
また、 微粒子発生ノズルに供給される液体の量及び気体の圧力を調整すると共 に、 分別容器内に供給される二次気体の圧力を調整することにより、 所望の量の 超微粒子を吐出部から吐出させることができると共に、 所望の粒子径を有する超 微粒子を吐出部から吐出させることができる。 In addition, by adjusting the amount of liquid supplied to the particle generation nozzle and the pressure of the gas, and by adjusting the pressure of the secondary gas supplied into the separation container, a desired amount of ultra-fine particles can be discharged from the discharge unit. In addition to discharging, ultrafine particles having a desired particle diameter can be discharged from the discharging unit.
また、 吐出部から吐出される超微粒子に電荷を供給することにより帯電させる ことができるため、 噴霧、 塗布しょうとする対象物への付着効率を向上させるこ とができる。
In addition, since the ultrafine particles discharged from the discharge unit can be charged by supplying electric charges, the efficiency of adhesion to the object to be sprayed or applied can be improved.