JP4477798B2 - 超微粒子発生装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水、薬液、油類、樹脂、溶剤及び溶融金属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。
【０００２】
【従来の技術】
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口から噴出させると共に、空気等の気体を液体噴出口の周囲の設けられた気体噴出口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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
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５μｍ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９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：０．５ＭＰａ、二流体ノズルに供給される液体の量：１０ｍｌ／ｍｉｎ）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。また、発生する超微粒子の粒子径を所望の粒子径にすること及び超微粒子の発生量を所望の量にすることは困難であった。
【０００４】
この発明の課題は、均一な粒子径を有する超微粒子の粒子径及び発生量を制御す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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１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において、前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定手段と、前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子径を検出する粒子径検出手段と、前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される気体の圧力を制御する第１の気体圧制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この請求項１記載の超微粒子発生装置によれば、第１の気体圧制御手段により、粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、微粒子発生ノズルに供給される気体の圧力を制御する。従って、所望の均一な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。
【０００７】
また、請求項２記載の超微粒子発生装置は、前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子量を設定する粒子量設定手段と、前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子量を検出する粒子量検出手段と、前記粒子量検出手段により検出された超微粒子の粒子量が前記粒子量設定手段により設定された粒子量となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される液体の量を制御する液体量制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【０００８】
この請求項２記載の超微粒子発生装置によれば、液体量制御手段により、粒子量検出手段により検出された超微粒子の粒子量が粒子量設定手段により設定された粒子量となるように、微粒子発生ノズルに供給される液体の量を制御する。従って、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。
【０００９】
また、請求項３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と、前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記二次気体供給手段により供給される二次気体の圧力を制御する第２の気体圧制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１０】
この請求項３記載の超微粒子発生装置によれば、第２の気体圧制御手段により、粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように二次気体の圧力を制御する。従って、均一な所定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。
【００１１】
また、請求項４記載の超微粒子発生装置は、前記分別容器が、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トとを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５記載の超微粒子発生装置においては、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れ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れ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。
【００１３】
この請求項４及び請求項５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。
【００１４】
また、請求項６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と、前記電荷供給手段により超微粒子に供給される電荷の量を制御する電荷量制御手段を更に備えることを特徴とする。
【００１５】
この請求項６記載の超微粒子発生装置によれば、電荷量制御手段により、吐出部から吐出される超微粒子に供給される電荷の量を制御し、所望の値の電荷を供給して超微粒子を帯電させることができる。従って、噴霧、塗布しよ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。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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。
【００１７】
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１０ａを有する円筒形状の微粒子分別容器１０を備えている。この微粒子分別容器１０の蓋部１０ａ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）１２が設けられている。ここで二流体ノズル１２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砕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。
【００１８】
微粒子分別容器１０内には、二流体ノズル１２により発生された微粒子を微粒子分別容器１０の下部まで整流して導く整流コーン(整流部材)１４が設けられている。ここで整流コーン１４の上部の開口部には、二流体ノズル１２の先端部が配置されている。また、微粒子分別容器１０内には、二次気体用コンプレッサ１６から延びる二次気体供給管１８が配置されており、二次気体用コンプレッサ１６からの二次気体は、整流コーン１４の下部の開口部付近に供給される。また、微粒子分別容器１０内には、整流コーン１４により微粒子分別容器１０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２０，２２，２４が設けられている。
【００１９】
図２に示すように、微粒子選別プレート２０は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２０ａ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２０ｂ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２２は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２２ａ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２２ｂが設けられている。なお、微粒子通過孔２２ｂは、微粒子選別プレート２０の微粒子通過孔２０ｂ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２４は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２４ａ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２４ｂが設けられている。なお、微粒子通過孔２４ｂは、微粒子選別プレート２２の微粒子通過孔２２ｂの大きさよりも大きく形成されている。
【００２０】
微粒子分別容器１０の底部には、液体貯留容器２６に連通する液体排出口１０ｂが設けられている。微粒子分別容器１０の底部にたまった液体は、液体排出口１０ｂから排出され液体貯留容器２６内に貯留される。
【００２１】
また、微粒子分別容器１０の蓋部１０ａには、微粒子分別容器１０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２８が設けられている。ここで、吐出部２８は、微粒子分別容器１０の蓋部１０ａに取付けられた噴霧口取付部２８ａ、噴霧口取付部２８ａに接続された噴霧誘導管２８ｂ及び噴霧誘導管２８ｂの先端部に設けられた噴霧口２８ｃにより構成されている。噴霧口２８ｃには、吐出部２８から吐出される超微粒子に電荷を供給する電源装置４０が接続されいる。この電源装置４０により所望の直流高電圧を吐出部２８の噴霧口２８ｃに給電し、吐出部２８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、塗布しよ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。
【００２２】
また、液体貯留容器２６と二流体ノズル１２との間には、液体を二流体ノズル１２へ供給するための液体供給管３０が設けられている。この液体供給管３０には、二流体ノズル１２への液体供給量を調整するための電磁弁３２が設けられている。なお、二流体ノズル１２へは、液体貯留容器２６以外からも分岐供給管３０ａ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ッサ３４と二流体ノズル１２との間には、ノズル用気体を二流体ノズル１２へ供給するための気体供給管３６が設けられている。
【００２３】
上述の二次気体用コンプレッサ１６により微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力、ノズル供給用コンプレッサ３４により二流体ノズル１２に供給されるノズル用気体の圧力及び電磁弁３２を介して二流体ノズル１２に供給される液体の量は、制御装置４２によって制御される。また、制御装置４２により、電源装置４０によって吐出部２８の噴霧口２８ｃに供給される電荷量が制御される。即ち、制御装置４２は、二流体ノズル１２に供給されるノズル用気体の圧力を制御するための第１の気体圧制御手段、微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力を制御するための第２の気体圧制御手段、二流体ノズル１２に供給される液体の量を制御する液体量制御手段及び吐出部２８の噴霧口２８ｃに供給される電荷量を制御する電荷量制御手段として機能する。
【００２４】
また、制御装置４２には、吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子径の分布を検出する粒子径検出部Ｓ１及び超微粒子の粒子量を検出する粒子量検出部Ｓ２が接続され、粒子径検出部Ｓ１及び粒子量検出部Ｓ２から検出値が入力される。また、制御装置４２には、吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定部４４ａ、超微粒子の粒子量を設定する粒子量設定部４４ｂ及び超微粒子の帯電量(供給電荷量)を設定する帯電量設定部４４ｃが接続されている。
【００２５】
次に、この超微粒子発生装置２による超微粒子の発生について説明する。なお、以下の説明においては、二流体ノズル１２に水を供給すると共に、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。
【００２６】
まず、粒子径設定部４４ａにより吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出させる超微粒子の粒子径の設定を行い、粒子量設定部４４ｂにより吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出させる超微粒子の粒子量を設定する。また、帯電量設定部４４ｃにより、吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出させる超微粒子に対するの帯電量を設定する。
【００２７】
この超微粒子の粒子径の設定、超微粒子の粒子量の設定及び超微粒子の帯電量の設定が終了した後、超微粒子を発生させる。即ち、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３４から気体供給管３６を介して二流体ノズル１２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１２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２６内の水が吸上げられ、液体供給管３０を介して二流体ノズル１２に供給される。
【００２８】
二流体ノズル１２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１２から噴出された水の微粒子は、整流コーン１４内を通って微粒子分別容器１０の下部まで導かれる。一方、二次気体用コンプレッサ１６からの空気（二次気体）が二次気体供給管１８を介して整流コーン１４の下部の開口部付近に供給される。
【００２９】
微粒子分別容器１０の下部まで導かれた微粒子は、二流体ノズル１２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２０，２２，２４により浮上を抑制されつつ、微粒子選別プレート２０，２２，２４に設けられた微粒子通過孔２０ｂ，２２ｂ，２４ｂを通って、徐々に微粒子分別容器１０内を浮上する。即ち、まず微粒子選別プレート２４を通過した微粒子は、微粒子選別プレート２２により浮上が抑制され、微粒子選別プレート２４と微粒子選別プレート２２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１０の底部に落下する。
【００３０】
また、微粒子選別プレート２２を通過した微粒子は、微粒子選別プレート２０により浮上が抑制され、微粒子選別プレート２２と微粒子選別プレート２０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１０の底部に落下する。なお、微粒子選別プレート２２と微粒子選別プレート２０の間に滞留する微粒子の粒子径は、微粒子選別プレート２４と微粒子選別プレート２２の間に滞留する微粒子の粒子径よりも小さくなっている。
【００３１】
このようにして微粒子が微粒子分別容器１０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１０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１０の吐出部２８から吐出される。ここで吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出される超微粒子は、帯電量設定部４４ｃにより設定した帯電量に対応する電荷を有している。即ち、制御装置４２は、帯電量設定部４４ｃにより設定した値に基づいて、電源装置４０に対して制御信号を出力し、電源装置４０により吐出部２８の噴霧口２８ｃに供給される電荷量の制御を行う。なお、微粒子分別容器１０の底部にたまった水は、液体排出口１０ｂから排出され液体貯留容器２６に貯留され再利用される。
【００３２】
吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出された超微粒子の粒子径の分布は、粒子径検出部Ｓ１により検出され、超微粒子の粒子量は、粒子量検出部Ｓ２により検出される。粒子径検出部Ｓ１及び粒子量検出部Ｓ２により検出された検出値は、制御装置４２に入力される。制御装置４２においては、吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された値になるように、また超微粒子の粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された値になるように、二次気体用コンプレッサ１６、電磁弁３２及びノズル供給用コンプレッサ３４に対して制御信号を出力し、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力及び二流体ノズル１２に供給される水の量を制御すると共に、微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力を制御する。
【００３３】
即ち、制御装置４２においては、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された大きさよりも大きい場合には、ノズル供給用コンプレッサ３４を制御して、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力を高くする。また、二次気体用コンプレッサ１６を制御して微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力を高くする。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径を小さくする。
【００３４】
一方、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された大きさよりも小さい場合には、ノズル供給用コンプレッサ３４を制御して、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力を低くする。また、二次気体用コンプレッサ１６を制御して微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力を低くする。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径を大きくする。
【００３５】
なお、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力、微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力の何れか一方を制御することにより、吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径を制御することができるが、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力と微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力の両方を制御することにより、より精度よく超微粒子の粒子径を制御することができる。
【００３６】
また、粒子量検出部Ｓ２により検出された微粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された量よりも少ない場合には、電磁弁３２に対して制御信号を出力して、二流体ノズル１２に供給される水の量を増加させる。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子量が多くなる。一方、粒子量検出部Ｓ２により検出された微粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された量よりも多い場合には、電磁弁３２に対して制御信号を出力して、二流体ノズル１２に供給される水の量を減少させる。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子量が少なくなる。
【００３７】
この超微粒子発生装置２においては、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された粒子径となり、粒子量検出部Ｓ２により検出された粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された粒子量となるまで上述の制御が繰り返される。
【００３８】
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１２に空気を供給すると共に微粒子分別容器１０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、５μｍ以下の設定された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１２に供給される水の量を制御することにより、設定された量の超微粒子を吐出部２８から吐出させることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
なお、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、溶融金属等を供給して、薬液、油類、溶剤、樹脂、溶融金属等の均一な粒子径を有する超微粒子を発生させるようにしてもよい。ここで溶融金属の超微粒子を発生させた場合には、均一な粒子径を有する金属の超微粒子を容易に製造することができる。
【００４１】
また、上述の実施の形態においては、微粒子の選別を行う３枚の微粒子選別プレート２０，２２，２４が設けられ、各微粒子選別プレートには所定の大きさの微粒子通過孔が設けられているが、微粒子選別プレートの枚数及び各微粒子選別プレートに設けられている微粒子通過孔の大きさを適宜変更することにより、微粒子の選別制度を調整することができる。
【００４２】
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５は、粒子径設定部４４ａにより超微粒子の粒子径を４μｍに設定し、粒子量設定部４４ｂにより所定の粒子量を設定した状態で超微粒子を発生させて、超微粒子の粒子径毎の超微粒子の粒子量(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設定した粒子径、粒子量の超微粒子を発生させることができることが確認できた。
【００４３】
また、図６は、粒子径設定部４４ａにより超微粒子の粒子径を２μｍに設定し、粒子量設定部４４ｂにより所定の粒子量(図５に示す場合よりも少ない量)を設定した状態で超微粒子を発生させて、超微粒子の粒子径毎の超微粒子の粒子量(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設定した粒子径、粒子量の超微粒子を発生させることができることが確認できた。
【００４４】
図７及び図８は、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を、図５及び図６に関する測定を行った測定装置よりも更に高感度な測定装置を用いて測定した結果を示すものである。この図７及び図８において、△で示すグラフは、二次気体を供給しない状態で水の超微粒子を発生させた場合の測定結果であり、○で示すグラフは、二次気体を所定の圧力で供給した状態で水の超微粒子を発生させた場合の測定結果であり、●で示すグラフは、二次気体を所定の圧力（○で示す場合よりも少し高い圧力）で供給した状態で水の超微粒子を発生させた場合の測定結果である。この図７及び図８から明らかなように、二次気体の圧力を調整することにより発生する超微粒子の均一さを制御することができる。また、発生した略全ての超微粒子の粒子径（●で示すグラフ）は、２μｍ〜３μｍの間の値を有しており、略均一な粒子径の超微粒子を発生させることができることが確認できた。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、均一な設定した粒子径の超微粒子を設定した量で発生させることができる。また、吐出部から吐出される超微粒子に供給される電荷の量を制御し、所望の値の電荷を供給して超微粒子を帯電させることができる。従って、噴霧、塗布しよ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。
【図面の簡単な説明】
【図１】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る。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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を高感度測定装置で測定した結果を示す図である。
【図８】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を高感度測定装置で測定した結果を示す図である。
【図９】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。
【符号の説明】
２…超微粒子発生装置、１０…微粒子分別容器、１２…二流体ノズル、１４…整流コーン、１６…二次気体用コンプレッサ、２０，２２，２４…微粒子選別プレート、２６…液体貯留容器、２８…吐出部、３２…電磁弁、３４…ノズル供給用コンプレッサ、４０…電源装置、４２…制御装置、４４ａ…粒子径設定部、４４ｂ…粒子量設定部、４４ｃ…電荷量設定部、Ｓ１…粒子径検出部、Ｓ２…粒子量検出部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、水、薬液、油類、樹脂、溶剤及び溶融金属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。
【０００２】
【従来の技術】
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口から噴出させると共に、空気等の気体を液体噴出口の周囲の設けられた気体噴出口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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
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５μｍ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９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：０．５ＭＰａ、二流体ノズルに供給される液体の量：１０ｍｌ／ｍｉｎ）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。また、発生する超微粒子の粒子径を所望の粒子径にすること及び超微粒子の発生量を所望の量にすることは困難であった。
【０００４】
この発明の課題は、均一な粒子径を有する超微粒子の粒子径及び発生量を制御す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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１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において、前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定手段と、前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子径を検出する粒子径検出手段と、前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される気体の圧力を制御する第１の気体圧制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
この請求項１記載の超微粒子発生装置によれば、第１の気体圧制御手段により、粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、微粒子発生ノズルに供給される気体の圧力を制御する。従って、所望の均一な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。
【０００７】
また、請求項２記載の超微粒子発生装置は、前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子量を設定する粒子量設定手段と、前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子量を検出する粒子量検出手段と、前記粒子量検出手段により検出された超微粒子の粒子量が前記粒子量設定手段により設定された粒子量となるように、前記微粒子発生ノズルに供給される液体の量を制御する液体量制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【０００８】
この請求項２記載の超微粒子発生装置によれば、液体量制御手段により、粒子量検出手段により検出された超微粒子の粒子量が粒子量設定手段により設定された粒子量となるように、微粒子発生ノズルに供給される液体の量を制御する。従って、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。
【０００９】
また、請求項３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と、前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、前記二次気体供給手段により供給される二次気体の圧力を制御する第２の気体圧制御手段とを更に備えることを特徴とする。
【００１０】
この請求項３記載の超微粒子発生装置によれば、第２の気体圧制御手段により、粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように二次気体の圧力を制御する。従って、均一な所定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。
【００１１】
また、請求項４記載の超微粒子発生装置は、前記分別容器が、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トとを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５記載の超微粒子発生装置においては、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れ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れ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。
【００１３】
この請求項４及び請求項５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。
【００１４】
また、請求項６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と、前記電荷供給手段により超微粒子に供給される電荷の量を制御する電荷量制御手段を更に備えることを特徴とする。
【００１５】
この請求項６記載の超微粒子発生装置によれば、電荷量制御手段により、吐出部から吐出される超微粒子に供給される電荷の量を制御し、所望の値の電荷を供給して超微粒子を帯電させることができる。従って、噴霧、塗布しよ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。
【００１６】
【発明の実施の形態】
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。
【００１７】
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１０ａを有する円筒形状の微粒子分別容器１０を備えている。この微粒子分別容器１０の蓋部１０ａ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）１２が設けられている。ここで二流体ノズル１２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砕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。
【００１８】
微粒子分別容器１０内には、二流体ノズル１２により発生された微粒子を微粒子分別容器１０の下部まで整流して導く整流コーン(整流部材)１４が設けられている。ここで整流コーン１４の上部の開口部には、二流体ノズル１２の先端部が配置されている。また、微粒子分別容器１０内には、二次気体用コンプレッサ１６から延びる二次気体供給管１８が配置されており、二次気体用コンプレッサ１６からの二次気体は、整流コーン１４の下部の開口部付近に供給される。また、微粒子分別容器１０内には、整流コーン１４により微粒子分別容器１０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２０，２２，２４が設けられている。
【００１９】
図２に示すように、微粒子選別プレート２０は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２０ａ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２０ｂ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２２は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２２ａ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２２ｂが設けられている。なお、微粒子通過孔２２ｂは、微粒子選別プレート２０の微粒子通過孔２０ｂ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２４は、中央部に整流コーン１４が貫通する開口部２４ａ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２４ｂが設けられている。なお、微粒子通過孔２４ｂは、微粒子選別プレート２２の微粒子通過孔２２ｂの大きさよりも大きく形成されている。
【００２０】
微粒子分別容器１０の底部には、液体貯留容器２６に連通する液体排出口１０ｂが設けられている。微粒子分別容器１０の底部にたまった液体は、液体排出口１０ｂから排出され液体貯留容器２６内に貯留される。
【００２１】
また、微粒子分別容器１０の蓋部１０ａには、微粒子分別容器１０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２８が設けられている。ここで、吐出部２８は、微粒子分別容器１０の蓋部１０ａに取付けられた噴霧口取付部２８ａ、噴霧口取付部２８ａに接続された噴霧誘導管２８ｂ及び噴霧誘導管２８ｂの先端部に設けられた噴霧口２８ｃにより構成されている。噴霧口２８ｃには、吐出部２８から吐出される超微粒子に電荷を供給する電源装置４０が接続されいる。この電源装置４０により所望の直流高電圧を吐出部２８の噴霧口２８ｃに給電し、吐出部２８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、塗布しよ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。
【００２２】
また、液体貯留容器２６と二流体ノズル１２との間には、液体を二流体ノズル１２へ供給するための液体供給管３０が設けられている。この液体供給管３０には、二流体ノズル１２への液体供給量を調整するための電磁弁３２が設けられている。なお、二流体ノズル１２へは、液体貯留容器２６以外からも分岐供給管３０ａ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ッサ３４と二流体ノズル１２との間には、ノズル用気体を二流体ノズル１２へ供給するための気体供給管３６が設けられている。
【００２３】
上述の二次気体用コンプレッサ１６により微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力、ノズル供給用コンプレッサ３４により二流体ノズル１２に供給されるノズル用気体の圧力及び電磁弁３２を介して二流体ノズル１２に供給される液体の量は、制御装置４２によって制御される。また、制御装置４２により、電源装置４０によって吐出部２８の噴霧口２８ｃに供給される電荷量が制御される。即ち、制御装置４２は、二流体ノズル１２に供給されるノズル用気体の圧力を制御するための第１の気体圧制御手段、微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力を制御するための第２の気体圧制御手段、二流体ノズル１２に供給される液体の量を制御する液体量制御手段及び吐出部２８の噴霧口２８ｃに供給される電荷量を制御する電荷量制御手段として機能する。
【００２４】
また、制御装置４２には、吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子径の分布を検出する粒子径検出部Ｓ１及び超微粒子の粒子量を検出する粒子量検出部Ｓ２が接続され、粒子径検出部Ｓ１及び粒子量検出部Ｓ２から検出値が入力される。また、制御装置４２には、吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定部４４ａ、超微粒子の粒子量を設定する粒子量設定部４４ｂ及び超微粒子の帯電量(供給電荷量)を設定する帯電量設定部４４ｃが接続されている。
【００２５】
次に、この超微粒子発生装置２による超微粒子の発生について説明する。なお、以下の説明においては、二流体ノズル１２に水を供給すると共に、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。
【００２６】
まず、粒子径設定部４４ａにより吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出させる超微粒子の粒子径の設定を行い、粒子量設定部４４ｂにより吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出させる超微粒子の粒子量を設定する。また、帯電量設定部４４ｃにより、吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出させる超微粒子に対するの帯電量を設定する。
【００２７】
この超微粒子の粒子径の設定、超微粒子の粒子量の設定及び超微粒子の帯電量の設定が終了した後、超微粒子を発生させる。即ち、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３４から気体供給管３６を介して二流体ノズル１２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１２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２６内の水が吸上げられ、液体供給管３０を介して二流体ノズル１２に供給される。
【００２８】
二流体ノズル１２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１２から噴出された水の微粒子は、整流コーン１４内を通って微粒子分別容器１０の下部まで導かれる。一方、二次気体用コンプレッサ１６からの空気（二次気体）が二次気体供給管１８を介して整流コーン１４の下部の開口部付近に供給される。
【００２９】
微粒子分別容器１０の下部まで導かれた微粒子は、二流体ノズル１２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２０，２２，２４により浮上を抑制されつつ、微粒子選別プレート２０，２２，２４に設けられた微粒子通過孔２０ｂ，２２ｂ，２４ｂを通って、徐々に微粒子分別容器１０内を浮上する。即ち、まず微粒子選別プレート２４を通過した微粒子は、微粒子選別プレート２２により浮上が抑制され、微粒子選別プレート２４と微粒子選別プレート２２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１０の底部に落下する。
【００３０】
また、微粒子選別プレート２２を通過した微粒子は、微粒子選別プレート２０により浮上が抑制され、微粒子選別プレート２２と微粒子選別プレート２０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１０の底部に落下する。なお、微粒子選別プレート２２と微粒子選別プレート２０の間に滞留する微粒子の粒子径は、微粒子選別プレート２４と微粒子選別プレート２２の間に滞留する微粒子の粒子径よりも小さくなっている。
【００３１】
このようにして微粒子が微粒子分別容器１０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１０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１０の吐出部２８から吐出される。ここで吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出される超微粒子は、帯電量設定部４４ｃにより設定した帯電量に対応する電荷を有している。即ち、制御装置４２は、帯電量設定部４４ｃにより設定した値に基づいて、電源装置４０に対して制御信号を出力し、電源装置４０により吐出部２８の噴霧口２８ｃに供給される電荷量の制御を行う。なお、微粒子分別容器１０の底部にたまった水は、液体排出口１０ｂから排出され液体貯留容器２６に貯留され再利用される。
【００３２】
吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出された超微粒子の粒子径の分布は、粒子径検出部Ｓ１により検出され、超微粒子の粒子量は、粒子量検出部Ｓ２により検出される。粒子径検出部Ｓ１及び粒子量検出部Ｓ２により検出された検出値は、制御装置４２に入力される。制御装置４２においては、吐出部２８の噴霧口２８ｃから吐出される超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された値になるように、また超微粒子の粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された値になるように、二次気体用コンプレッサ１６、電磁弁３２及びノズル供給用コンプレッサ３４に対して制御信号を出力し、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力及び二流体ノズル１２に供給される水の量を制御すると共に、微粒子分別容器１０内に供給される二次気体の圧力を制御する。
【００３３】
即ち、制御装置４２においては、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された大きさよりも大きい場合には、ノズル供給用コンプレッサ３４を制御して、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力を高くする。また、二次気体用コンプレッサ１６を制御して微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力を高くする。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径を小さくする。
【００３４】
一方、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された大きさよりも小さい場合には、ノズル供給用コンプレッサ３４を制御して、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力を低くする。また、二次気体用コンプレッサ１６を制御して微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力を低くする。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径を大きくする。
【００３５】
なお、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力、微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力の何れか一方を制御することにより、吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子径を制御することができるが、二流体ノズル１２に供給される空気（ノズル用気体）の圧力と微粒子分別容器１０内に供給される空気（二次気体）の圧力の両方を制御することにより、より精度よく超微粒子の粒子径を制御することができる。
【００３６】
また、粒子量検出部Ｓ２により検出された微粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された量よりも少ない場合には、電磁弁３２に対して制御信号を出力して、二流体ノズル１２に供給される水の量を増加させる。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子量が多くなる。一方、粒子量検出部Ｓ２により検出された微粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された量よりも多い場合には、電磁弁３２に対して制御信号を出力して、二流体ノズル１２に供給される水の量を減少させる。これにより吐出部２８から吐出される超微粒子の粒子量が少なくなる。
【００３７】
この超微粒子発生装置２においては、粒子径検出部Ｓ１により検出された超微粒子の粒子径が粒子径設定部４４ａにより設定された粒子径となり、粒子量検出部Ｓ２により検出された粒子量が粒子量設定部４４ｂにより設定された粒子量となるまで上述の制御が繰り返される。
【００３８】
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１２に空気を供給すると共に微粒子分別容器１０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、５μｍ以下の設定された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１２に供給される水の量を制御することにより、設定された量の超微粒子を吐出部２８から吐出させることができる。
【００３９】
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。
【００４０】
なお、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、溶融金属等を供給して、薬液、油類、溶剤、樹脂、溶融金属等の均一な粒子径を有する超微粒子を発生させるようにしてもよい。ここで溶融金属の超微粒子を発生させた場合には、均一な粒子径を有する金属の超微粒子を容易に製造することができる。
【００４１】
また、上述の実施の形態においては、微粒子の選別を行う３枚の微粒子選別プレート２０，２２，２４が設けられ、各微粒子選別プレートには所定の大きさの微粒子通過孔が設けられているが、微粒子選別プレートの枚数及び各微粒子選別プレートに設けられている微粒子通過孔の大きさを適宜変更することにより、微粒子の選別制度を調整することができる。
【００４２】
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５は、粒子径設定部４４ａにより超微粒子の粒子径を４μｍに設定し、粒子量設定部４４ｂにより所定の粒子量を設定した状態で超微粒子を発生させて、超微粒子の粒子径毎の超微粒子の粒子量(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設定した粒子径、粒子量の超微粒子を発生させることができることが確認できた。
【００４３】
また、図６は、粒子径設定部４４ａにより超微粒子の粒子径を２μｍに設定し、粒子量設定部４４ｂにより所定の粒子量(図５に示す場合よりも少ない量)を設定した状態で超微粒子を発生させて、超微粒子の粒子径毎の超微粒子の粒子量(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設定した粒子径、粒子量の超微粒子を発生させることができることが確認できた。
【００４４】
図７及び図８は、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を、図５及び図６に関する測定を行った測定装置よりも更に高感度な測定装置を用いて測定した結果を示すものである。この図７及び図８において、△で示すグラフは、二次気体を供給しない状態で水の超微粒子を発生させた場合の測定結果であり、○で示すグラフは、二次気体を所定の圧力で供給した状態で水の超微粒子を発生させた場合の測定結果であり、●で示すグラフは、二次気体を所定の圧力（○で示す場合よりも少し高い圧力）で供給した状態で水の超微粒子を発生させた場合の測定結果である。この図７及び図８から明らかなように、二次気体の圧力を調整することにより発生する超微粒子の均一さを制御することができる。また、発生した略全ての超微粒子の粒子径（●で示すグラフ）は、２μｍ〜３μｍの間の値を有しており、略均一な粒子径の超微粒子を発生させることができることが確認できた。
【００４５】
【発明の効果】
この発明によれば、均一な設定した粒子径の超微粒子を設定した量で発生させることができる。また、吐出部から吐出される超微粒子に供給される電荷の量を制御し、所望の値の電荷を供給して超微粒子を帯電させることができる。従って、噴霧、塗布しよ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。
【図面の簡単な説明】
【図１】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る。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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を高感度測定装置で測定した結果を示す図である。
【図８】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を高感度測定装置で測定した結果を示す図である。
【図９】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。
【符号の説明】
２…超微粒子発生装置、１０…微粒子分別容器、１２…二流体ノズル、１４…整流コーン、１６…二次気体用コンプレッサ、２０，２２，２４…微粒子選別プレート、２６…液体貯留容器、２８…吐出部、３２…電磁弁、３４…ノズル供給用コンプレッサ、４０…電源装置、４２…制御装置、４４ａ…粒子径設定部、４４ｂ…粒子量設定部、４４ｃ…電荷量設定部、Ｓ１…粒子径検出部、Ｓ２…粒子量検出部。
Claims (1)
- 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において、
前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子径を設定する粒子径設定手段と、前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子径を検出する粒子径検出手段と、前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、制御装置により前記微粒子発生ノズルに供給される気体の圧力を制御する第１の気体圧制御手段と、
前記吐出部から吐出させる超微粒子の粒子量を設定する粒子量設定手段と、前記吐出部から吐出する超微粒子の粒子量を検出する粒子量検出手段と、前記粒子量検出手段により検出された超微粒子の粒子量が前記粒子量設定手段により設定された粒子量となるように、制御装置により前記微粒子発生ノズルに供給される液体の量を制御する液体量制御手段と、
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と、前記粒子径検出手段により検出された超微粒子の粒子径が前記粒子径設定手段により設定された超微粒子の粒子径となるように、制御装置により前記二次気体供給手段により供給される二次気体の圧力を制御する第２の気体圧制御手段と、
前記分別容器に、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トと、
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れ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れた前記微粒子通過孔の大きさに比較して大きく、
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と、前記電荷供給手段により超微粒子に供給される電荷の量を制御する電荷量制御手段と、を備えることを特徴とする超微粒子発生装置。
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