JP2007283163A - Atomization method for solution and atomization apparatus used for the method - Google Patents

Atomization method for solution and atomization apparatus used for the method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently atomize a solution to a mist by efficiently utilizing an ultrasonic vibration for atomization of the solution. <P>SOLUTION: In the atomization method for the solution, the solution is ultrasonic-vibrated by an ultrasonic vibrator 2 to atomize it to the mist in a gas. In the atomization method for the solution, the solution is fed to the inside of a cylinder body 6, a pressure of the solution at the inside of the cylinder body is made relatively higher than a pressure of the gas atomized to the mist by a pressure mechanism 5, the solution is jetted from a pushing out port 12 of the cylinder body 6 into the gas in the state that it is ultrasonic-vibrated, and the solution jetted from the cylinder body 6 is ultrasonic-vibrated to atomize it to the mist. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、溶液を微細なミストに霧化する方法と装置に関し、とくに、酒、酒原料のアルコール、石油、原油等をミストに霧化して、目的物質とする濃度の高い溶液を得る方法や装置に使用され、あるいは水をミストに霧化して空気中に気化させる加湿器等に最適な溶液の霧化方法と装置に関する。   The present invention relates to a method and an apparatus for atomizing a solution into a fine mist, in particular, a method for obtaining a high-concentration solution as a target substance by atomizing alcohol, alcohol, petroleum, crude oil, etc. The present invention relates to a method and apparatus for atomizing a solution that is optimal for a humidifier or the like that is used in an apparatus or that atomizes water into a mist and vaporizes it into the air.

本発明者は、溶液をミストに霧化し、ミストを回収してアルコールから高濃度なアルコールを分離する装置を開発した。(特許文献1参照)
特開2001−314724号公報
The inventor has developed an apparatus for atomizing a solution into a mist and recovering the mist to separate a high-concentration alcohol from the alcohol. (See Patent Document 1)
JP 2001-314724 A

この分離装置は、例えばアルコールを含む原液を超音波振動させて、搬送気体中に微細なミストとし、霧化されたミストを搬送気体から分離、回収して原液よりも高濃度なアルコール溶液を分離できる。この方式の分離装置は、原液を加熱して気化させる装置に比較して、少ないエネルギーで高濃度なアルコールを分離できる。   This separation device, for example, ultrasonically vibrates a stock solution containing alcohol to form a fine mist in the carrier gas, and separates and recovers the atomized mist from the carrier gas to separate a higher concentration alcohol solution than the stock solution. it can. This type of separation apparatus can separate high-concentration alcohol with less energy than an apparatus that heats and vaporizes the stock solution.

また、水を超音波振動させてミストに霧化し、これを強制送風して空気中に気化させる加湿器は、水を熱で気化させる方式に比較して、少ない消費電力で多量の水を空気中に放出して加湿できる。   In addition, a humidifier that ultrasonically vibrates water into a mist and forcibly blows it into the air to vaporize it into the air is a humidifier that consumes a large amount of water with less power consumption than a method that vaporizes water with heat. It can be released and humidified.

溶液をミストにする装置は、溶液を超音波振動させて、いかに効率よくミストにできるかが大切である。それは、ミストに霧化できる効率が、使用エネルギー量を決定し、効率が低くなると、使用エネルギーが増加するからである。たとえば、有機物を発酵させて得られる低濃度アルコールから水を分離して高濃度アルコールとする方法に、溶液をミストに霧化する方法が使用できる。低濃度アルコールをミストに霧化し、これを回収して高濃度アルコールとなるからである。低濃度アルコールは、廃棄物である有機物を発酵させて製造される。ただ、この方法では、高濃度のアルコールは製造できない。発酵に関与する微生物が高濃度アルコールでは活発に活動できないからである。ただ、この方法は膨大な発生量の廃棄物を有効利用して低濃度アルコールを多量に製造できる特徴がある。しかしながら、現在は、低濃度アルコールを高濃度アルコールに濃縮するのに、相当なエネルギーを消費している。低濃度アルコールを蒸留して高濃度アルコールとするからである。したがって、低コストに製造できる低濃度アルコールは、高濃度アルコールにするために多量のエネルギーを消費してコストが高くなっている。低濃度アルコールは、いかに低コストな処理で高濃度アルコールにできるかが大切である。低濃度アルコールをミストに霧化する方法は、蒸留方式のようにアルコールを気化熱で気化させないので、エネルギー消費を少なくできる。ただ、この方式は、いかに効率よく低濃度アルコールをミストに霧化できるかが大切である。   It is important for a device that makes a solution a mist how efficiently the solution can be made into a mist by ultrasonically vibrating the solution. This is because the energy that can be atomized into the mist determines the amount of energy used, and the energy used increases as the efficiency decreases. For example, a method of atomizing a solution into a mist can be used as a method of separating water from a low-concentration alcohol obtained by fermenting an organic substance into a high-concentration alcohol. This is because the low-concentration alcohol is atomized into mist and recovered to become high-concentration alcohol. Low-concentration alcohol is produced by fermenting organic matter that is waste. However, this method cannot produce high-concentration alcohol. This is because microorganisms involved in fermentation cannot be actively activated with high-concentration alcohol. However, this method is characterized in that a large amount of low-concentration alcohol can be produced by effectively utilizing a huge amount of generated waste. Currently, however, considerable energy is consumed to concentrate low-concentration alcohol to high-concentration alcohol. This is because low-concentration alcohol is distilled into high-concentration alcohol. Therefore, low-concentration alcohol that can be produced at low cost consumes a large amount of energy in order to make high-concentration alcohol, and the cost is high. It is important how low-concentration alcohol can be made into high-concentration alcohol by low-cost processing. The method of atomizing low-concentration alcohol into mist does not cause the alcohol to be vaporized by the heat of vaporization as in the distillation method, so that energy consumption can be reduced. However, it is important how efficiently this method can atomize low-concentration alcohol into mist.

さらに、水を超音波振動してミストにする加湿器も、消費電力を少なくして効率よく加湿するために、ミストに霧化できる効率を高くすることが大切である。   Furthermore, it is important to increase the efficiency of atomizing water into a mist in a humidifier that oscillates water ultrasonically to reduce the power consumption and efficiently humidify.

従来の霧化方法で、溶液をミストに霧化する状態を図1に示す。この方法は、溶液の底部に配設している超音波振動子2で溶液を超音波振動させる。超音波振動される溶液は、図に示すように液面が柱状に突出され、突出部の表面からミストに霧化される。この状態で溶液をミストに霧化すると、超音波振動のエネルギーの一部は、溶液を柱状に押し上げるために消費される。このため、超音波振動のエネルギーを効率よく溶液のミストに利用できなくなって、ミストに霧化する効率を低下させる。   A state in which the solution is atomized into mist by a conventional atomization method is shown in FIG. In this method, the solution is ultrasonically vibrated by the ultrasonic vibrator 2 disposed at the bottom of the solution. As shown in the figure, the ultrasonically vibrated solution has a liquid surface protruding in a columnar shape and atomized from the surface of the protruding portion into a mist. When the solution is atomized into a mist in this state, a part of the energy of the ultrasonic vibration is consumed to push up the solution in a columnar shape. For this reason, the energy of ultrasonic vibration cannot be efficiently used for the mist of the solution, and the efficiency of atomizing into the mist is lowered.

本発明はさらにこの欠点を解消することを目的に開発されたものである。本発明は、超音波振動を溶液の霧化に効率よく利用して、溶液を効率よくミストに霧化できる霧化方法と装置を提供することにある。   The present invention has been developed with the object of eliminating this drawback. An object of the present invention is to provide an atomization method and apparatus capable of efficiently atomizing a solution into a mist by efficiently utilizing ultrasonic vibration for atomization of the solution.

本発明の溶液の霧化方法は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。 溶液の霧化方法は、超音波振動子2で溶液を超音波振動させて気体中にミストに霧化する。溶液の霧化方法は、溶液を筒体6の内部に供給すると共に、圧力機構5でもって、筒体内部の溶液の圧力をミストに霧化する気体の圧力よりも相対的に高くし、超音波振動させる状態で溶液を筒体6の押出口12から気体中に噴出させて、筒体6から噴出する溶液を超音波振動させてミストに霧化する。   The solution atomization method of the present invention has the following configuration in order to achieve the aforementioned object. In the solution atomization method, the solution is ultrasonically vibrated by the ultrasonic vibrator 2 and atomized into a mist in a gas. In the solution atomization method, the solution is supplied to the inside of the cylinder 6 and the pressure mechanism 5 is used to make the pressure of the solution inside the cylinder relatively higher than the pressure of the gas to be atomized into the mist. The solution is jetted into the gas from the extrusion port 12 of the cylindrical body 6 in a state where the acoustic wave is vibrated, and the solution jetted from the cylindrical body 6 is ultrasonically vibrated and atomized into a mist.

本発明の溶液の霧化方法は、圧力機構5を溶液ポンプ10として、超音波振動しない状態で筒体内部の溶液の液面レベルが筒体6の高さ(h)の1/4以上になるように溶液ポンプ10で溶液を加圧することができる。   The solution atomization method of the present invention uses the pressure mechanism 5 as the solution pump 10 so that the liquid level of the solution inside the cylinder is not less than 1/4 of the height (h) of the cylinder 6 without ultrasonic vibration. Thus, the solution can be pressurized with the solution pump 10.

本発明の溶液の霧化方法は、圧力機構5を、溶液をミストに霧化する気体を吸引して減圧する送風機8として、超音波振動しない状態で筒体内部の溶液の液面レベルが筒体6の高さ(h)の1/4以上になるように送風機8で気体を吸引して気体の圧力を低下させることができる。   In the solution atomization method of the present invention, the pressure mechanism 5 is a blower 8 that sucks and depressurizes a gas that atomizes the solution into a mist. The pressure of the gas can be reduced by sucking the gas with the blower 8 so that the height (h) of the body 6 is ¼ or more.

本発明の溶液の霧化方法は、筒体6を円筒形とすることができる。さらに、本発明の溶液の霧化方法は、筒体6を、押出口12に向かって細くなる円錐ホーンとすることができる。さらにまた、本発明の溶液の霧化方法は、筒体6にエクスポーネンシャルホーンを使用することができる。   In the solution atomization method of the present invention, the cylindrical body 6 can be formed into a cylindrical shape. Furthermore, the solution atomization method of the present invention can make the cylindrical body 6 a conical horn that narrows toward the extrusion port 12. Furthermore, in the solution atomization method of the present invention, an exponential horn can be used for the cylinder 6.

本発明の溶液の霧化方法は、押出口12の周囲に気体を噴射することができる。さらに、本発明の溶液の霧化方法は、押出口12から噴射する気体に、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性な気体を使用することができる。   In the solution atomization method of the present invention, gas can be injected around the extrusion port 12. Further, in the solution atomization method of the present invention, an inert gas such as nitrogen, helium, or argon can be used as the gas injected from the extrusion port 12.

本発明の溶液の霧化装置は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
溶液の霧化装置は、溶液を超音波振動させて気体中にミストに霧化する複数の超音波振動子2と、超音波振動子2に接続されて超音波振動子2に高周波電力を供給して超音波振動させる高周波電源3とを備える。さらに、溶液の霧化装置は、内部に溶液が供給されると共に、溶液を押出口12から気体中に排出する筒体6と、この筒体内部の溶液の圧力をミストに霧化する気体の圧力よりも相対的に高くする圧力機構5とを備える。霧化装置は、圧力機構5でもって、溶液の圧力を気体の圧力よりも相対的に高くして、超音波振動する状態で溶液を押出口12から気体中に噴出させ、筒体6から噴出する溶液を超音波振動子2で超音波振動して霧化する
The solution atomizing apparatus of the present invention has the following configuration in order to achieve the above-described object.
The solution atomization device supplies a high-frequency power to the ultrasonic transducer 2 connected to the ultrasonic transducer 2 and a plurality of ultrasonic transducers 2 that ultrasonically vibrate the solution to atomize the gas into a mist. And a high frequency power source 3 for ultrasonic vibration. Further, the solution atomizing device is provided with a cylinder 6 for supplying the solution to the inside and discharging the solution from the extrusion port 12 into the gas, and a gas for atomizing the pressure of the solution inside the cylinder into the mist. And a pressure mechanism 5 for making the pressure relatively higher than the pressure. The atomizing device has the pressure mechanism 5 to make the pressure of the solution relatively higher than the pressure of the gas, and jets the solution from the extrusion port 12 into the gas in a state of ultrasonic vibration, and jets from the cylinder 6. The solution to be atomized by ultrasonic vibration with the ultrasonic vibrator 2

本発明の溶液の霧化装置は、圧力機構5を溶液ポンプ10として、超音波振動しない状態で筒体内部の溶液の液面レベルが筒体6の高さ(h)の1/4以上になるように溶液ポンプ10で溶液を加圧することができる。   The solution atomizing apparatus of the present invention uses the pressure mechanism 5 as a solution pump 10 so that the liquid level of the solution inside the cylinder is not less than 1/4 of the height (h) of the cylinder 6 without ultrasonic vibration. Thus, the solution can be pressurized with the solution pump 10.

本発明の溶液の霧化装置は、圧力機構5を、溶液をミストに霧化する気体を吸引して減圧する送風機8として、超音波振動しない状態で筒体内部の溶液の液面レベルが筒体6の高さ(h)の1/4以上になるように送風機8で気体を吸引して気体の圧力を低下させることができる。   The solution atomizing apparatus of the present invention uses the pressure mechanism 5 as a blower 8 that sucks and depressurizes a gas that atomizes the solution into a mist. The pressure of the gas can be reduced by sucking the gas with the blower 8 so that the height (h) of the body 6 is ¼ or more.

本発明の溶液の霧化装置は、筒体6を円筒形とすることができる。本発明の溶液の霧化装置は、筒体6を、押出口12に向かって細くなる円錐ホーンとすることができる。本発明の溶液の霧化装置は、筒体6を、エクスポーネンシャルホーンとすることができる。   In the solution atomization apparatus of the present invention, the cylindrical body 6 can be cylindrical. In the solution atomizing apparatus of the present invention, the cylindrical body 6 can be a conical horn that narrows toward the extrusion port 12. In the solution atomization apparatus of the present invention, the cylindrical body 6 can be an exponential horn.

本発明の溶液の霧化装置は、押出口12の周囲に噴気口14を開口することができる。さらに、本発明の溶液の霧化装置は、気体源が、噴気口14に、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性な気体を供給することができる。   The solution atomization apparatus of the present invention can open the fumarole 14 around the extrusion port 12. Further, in the solution atomization apparatus of the present invention, the gas source can supply an inert gas such as nitrogen, helium, argon, or the like to the fumarole 14.

本発明は、溶液を効率よくミストに霧化できる特徴がある。それは本発明が、溶液を筒体に供給すると共に、圧力機構でもって、筒体内部の溶液の圧力をミストに霧化する気体の圧力よりも相対的に高くして、超音波振動させる状態で溶液を筒体の押出口から気体中に噴出させて、筒体から噴出する溶液を超音波振動させてミストに霧化するからである。本発明は、圧力機構で筒体内部の溶液の圧力を気体の圧力よりも高くする状態で超音波振動させてミストに霧化する。圧力機構は、たとえばポンプや送風機等の安価な装置で、溶液と気体とに圧力差を設けることができる。このように、本発明は、圧力機構で溶液の圧力を気体の圧力よりも高くして、超音波振動させる状態で溶液を筒体の押出口から気体中に噴出させて、気体中に噴出する溶液を超音波振動でミストに霧化するので、従来のように、超音波振動のエネルギーの一部を、溶液を柱状に押し上げるために消費することなく、超音波振動で効率よく溶液をミストに霧化することができる。   The present invention is characterized in that the solution can be efficiently atomized into a mist. In the state where the present invention supplies the solution to the cylinder, and the pressure mechanism causes the pressure of the solution inside the cylinder to be relatively higher than the pressure of the gas atomized in the mist, and the ultrasonic vibration is performed. This is because the solution is jetted into the gas from the extrusion port of the cylinder, and the solution jetted from the cylinder is ultrasonically vibrated and atomized into mist. In the present invention, the pressure mechanism causes the solution to be atomized into mist by ultrasonically oscillating in a state where the pressure of the solution inside the cylinder is higher than the pressure of the gas. The pressure mechanism is an inexpensive device such as a pump or a blower, and can provide a pressure difference between the solution and the gas. Thus, in the present invention, the pressure of the solution is made higher than the pressure of the gas by the pressure mechanism, and the solution is jetted into the gas from the extrusion port of the cylinder while being ultrasonically vibrated, and jetted into the gas. Since the solution is atomized into mist by ultrasonic vibration, the solution can be efficiently misted by ultrasonic vibration without consuming the part of the energy of ultrasonic vibration to push up the solution into a columnar shape as before. Can be atomized.

さらに本発明は、筒体内の溶液を介して、押出口から噴出する溶液を超音波振動させる構造にできる。この構造によると、筒体が超音波振動を効率よく伝達して、押出口から噴出される溶液をさらに効率よく超音波振動できる。このため、押出口から噴出された溶液をさらに効率よくミストに霧化できる。   Furthermore, this invention can be made into the structure which ultrasonically vibrates the solution ejected from an extrusion port through the solution in a cylinder. According to this structure, the cylindrical body can efficiently transmit ultrasonic vibration, and the solution ejected from the extrusion port can be more efficiently ultrasonically vibrated. For this reason, the solution ejected from the extrusion port can be atomized into mist more efficiently.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための溶液の霧化方法と霧化装置を例示するものであって、本発明は霧化方法と霧化装置を以下のものに特定しない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the example shown below illustrates the atomization method and the atomization device of the solution for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention describes the atomization method and the atomization device as follows. Not specific.

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

本発明の霧化方法と霧化装置は、溶液を超音波振動させて気体中にミストに霧化する。以下、本発明の実施例として、霧化装置を備える溶液の分離装置を説明する。以下に示す溶液の分離装置は、本発明の霧化方法と霧化装置によって、2種以上の物質を含む溶液を超音波振動させてミストに霧化し、霧化したミストを凝集して回収し、溶液を分離する。ただ、本発明は、霧化方法と霧化装置の用途を溶液の分離装置に特定しない。本発明の霧化方法と霧化装置は、水をミストに霧化して空気中に気化させる加湿器等に使用することもできる。   The atomization method and the atomization apparatus of the present invention ultrasonically vibrate the solution to atomize the gas into mist. Hereinafter, as an embodiment of the present invention, a solution separation device including an atomization device will be described. The solution separation apparatus shown below is an atomization method and an atomization apparatus according to the present invention, wherein a solution containing two or more substances is ultrasonically vibrated to be atomized into mist, and the atomized mist is aggregated and collected. Separate the solution. However, the present invention does not specify the use of the atomization method and the atomizer as a solution separation device. The atomization method and the atomization apparatus of the present invention can also be used in a humidifier or the like that atomizes water into mist and vaporizes it into the air.

以下に示す溶液の分離装置は、少なくとも2種の物質を含む溶液から高濃度の特定溶液を分離する。分離装置は、溶液の溶媒と溶質を特定するものではないが、溶媒は、主として水である。ただ、水以外にもアルコール等の有機溶媒も使用できる。溶液は、例えば以下のものである。
(1) 清酒、ビール、ワイン、食酢、みりん、スピリッツ、焼酎、ブランデー、ウイスキー、リキュール
(2) ピネン、リナロール、リモネン、ポリフェノール類などの香料、芳香成分ないし香気成分を含む溶液
(3) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合した物質を含む溶液
(4) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をハロゲンによって置き換えた物質を含む溶液
(5) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基を水酸基によって置き換えた物質を含む溶液
(6) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をアミノ基によって置き換えた物質を含む溶液
(7) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をカルボニル基によって置き換えた物質を含む溶液
(8) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をカルボキシル基によって置き換えた物質を含む溶液
(9) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をニトロ基によって置き換えた物質を含む溶液
(10) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をシアノ基によって置き換えた物質を含む溶液
(11) 飽和炭化水素であるアルカン、シクロアルカン、不飽和炭化水素であるアルケン、シクロアルケン、アルキン、もしくはエーテル、チオエーテルあるいは芳香族炭化水素のうちいずれかに属する有機化合物、もしくはそれらの結合体の少なくとも一つの水素原子もしくは官能基をメルカプト基によって置き換えた物質を含む溶液
(12) 前述の(3)〜(11)の溶液に含まれるいずれか一つ以上の原子を金属イオンによって置換した物質を含む溶液
(13) 先述の(3)〜(11)の溶液に含まれる分子のうち任意の水素原子、炭素原子もしくは官能基を(3)〜(11)の分子のうち任意の分子で置き換えた物質を含む溶液
A solution separation apparatus described below separates a high concentration specific solution from a solution containing at least two kinds of substances. The separation device does not specify the solvent and solute of the solution, but the solvent is mainly water. However, in addition to water, an organic solvent such as alcohol can also be used. The solution is, for example, as follows.
(1) Sake, beer, wine, vinegar, mirin, spirits, shochu, brandy, whiskey, liqueur
(2) A solution containing a fragrance such as pinene, linalool, limonene, polyphenols, a fragrance component or a fragrance component
(3) Alkane, cycloalkane, which is a saturated hydrocarbon, alkene, cycloalkene, alkyne, which is an unsaturated hydrocarbon, or an organic compound belonging to any of ethers, thioethers, or aromatic hydrocarbons, or a substance obtained by combining them Solution containing
(4) Saturated hydrocarbon alkane, cycloalkane, unsaturated hydrocarbon alkene, cycloalkene, alkyne, or an organic compound belonging to any of ether, thioether or aromatic hydrocarbon, or a combination thereof A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by halogen
(5) Saturated hydrocarbon alkane, cycloalkane, unsaturated hydrocarbon alkene, cycloalkene, alkyne, or an organic compound belonging to any of ether, thioether or aromatic hydrocarbon, or a combination thereof A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a hydroxyl group
(6) Saturated hydrocarbon alkane, cycloalkane, unsaturated hydrocarbon alkene, cycloalkene, alkyne, or an organic compound belonging to any of ether, thioether or aromatic hydrocarbon, or a combination thereof A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by an amino group
(7) Saturated hydrocarbons of alkanes, cycloalkanes, unsaturated hydrocarbons of alkenes, cycloalkenes, alkynes, or organic compounds belonging to any of ethers, thioethers or aromatic hydrocarbons, or their conjugates A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a carbonyl group
(8) Saturated hydrocarbon alkane, cycloalkane, unsaturated hydrocarbon alkene, cycloalkene, alkyne, or an organic compound belonging to any of ether, thioether or aromatic hydrocarbon, or a combination thereof A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a carboxyl group
(9) Saturated hydrocarbon alkane, cycloalkane, unsaturated hydrocarbon alkene, cycloalkene, alkyne, or an organic compound belonging to any of ether, thioether or aromatic hydrocarbon, or a combination thereof A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a nitro group
(10) Saturated hydrocarbons of alkanes, cycloalkanes, unsaturated hydrocarbons of alkenes, cycloalkenes, alkynes, or organic compounds belonging to any of ethers, thioethers or aromatic hydrocarbons, or their conjugates A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a cyano group
(11) Saturated hydrocarbons of alkanes, cycloalkanes, unsaturated hydrocarbons of alkenes, cycloalkenes, alkynes, or organic compounds belonging to any of ethers, thioethers or aromatic hydrocarbons, or their conjugates A solution containing a substance in which at least one hydrogen atom or functional group is replaced by a mercapto group
(12) A solution containing a substance obtained by substituting any one or more atoms in the solution of (3) to (11) with a metal ion
(13) A substance obtained by replacing any hydrogen atom, carbon atom or functional group among the molecules contained in the solution of (3) to (11) above with any molecule of the molecules of (3) to (11) Containing solution

2種以上の物質を含む溶液を超音波振動させて溶液からミストを分離し、分離したミストを凝集して回収すると、ミストから回収された溶液と、ミストにならないで残存する溶液とで、含有物質の濃度が異なる。たとえば、アルコール水溶液を超音波振動でミストに霧化し、霧化されたミストを回収すると、ミストにならないで残存するアルコールよりも高濃度なアルコールとなる。ミストを凝集して回収した溶液のアルコール濃度が高いのは、超音波振動によって、アルコールが水よりもミストに霧化されやすいからである。   When a solution containing two or more substances is ultrasonically vibrated to separate the mist from the solution, and the separated mist is aggregated and recovered, the solution recovered from the mist and the solution remaining without becoming a mist are contained. The substance concentration is different. For example, when an alcohol aqueous solution is atomized into mist by ultrasonic vibration and the atomized mist is recovered, the alcohol becomes higher in concentration than the remaining alcohol without becoming mist. The reason why the alcohol concentration of the solution obtained by aggregating and recovering the mist is high is that the alcohol is more easily atomized into the mist than water by the ultrasonic vibration.

以下、溶液をアルコールとして、本発明の霧化方法と霧化装置でアルコールをミストに霧化し、このミストを回収して高濃度なアルコールを分離する分離装置を示す。ただし、分離装置は、霧化装置で霧化する溶液をアルコールには特定しない。ミストに霧化して分離できる前述した溶液、あるいはその他の溶液の分離に使用できるからである。   Hereinafter, the separation apparatus which atomizes alcohol into mist with the atomization method and the atomization apparatus of the present invention, and collects the mist to separate high-concentration alcohol using the solution as alcohol will be described. However, the separation device does not specify the solution to be atomized by the atomizer as alcohol. This is because it can be used for separation of the above-mentioned solution that can be atomized into mist and separated, or other solutions.

図2ないし図5に示す溶液の分離装置は、溶液をミストに霧化する霧化装置1と、この霧化装置1で霧化されたミストを回収する回収部40とを備える。   The solution separation device shown in FIGS. 2 to 5 includes an atomization device 1 that atomizes the solution into a mist, and a recovery unit 40 that collects the mist atomized by the atomization device 1.

霧化装置1は、溶液が供給される閉鎖構造の超音波霧化室4と、この超音波霧化室4の溶液を超音波振動させてミストに霧化する超音波振動子2と、超音波振動子2の上方に配設している筒体6と、この筒体内部の溶液の圧力をミストに霧化する気体の圧力よりも相対的に高くする圧力機構5と、超音波振動子2に接続している高周波電源3とを備える。   The atomization apparatus 1 includes an ultrasonic atomization chamber 4 having a closed structure to which a solution is supplied, an ultrasonic vibrator 2 that ultrasonically vibrates the solution in the ultrasonic atomization chamber 4 and atomizes it into a mist, A cylinder 6 disposed above the acoustic wave oscillator 2, a pressure mechanism 5 for making the pressure of the solution inside the cylinder relatively higher than the pressure of the gas atomized in the mist, and an ultrasonic oscillator 2 and a high-frequency power source 3 connected to 2.

図2ないし図4に示す霧化装置1は、溶液が供給されるケーシング49の内部に超音波霧化室4を設けており、このケーシング49の底面に複数の超音波振動子2を固定している。図5に示す霧化装置1は、複数に区画された超音波霧化室4を有しており、これらの超音波霧化室4を密閉構造の閉鎖室99の内部に配設している。図5の霧化装置1は、各超音波霧化室4を構成する複数のケーシング49と、これらのケーシング49を脱着できるように連結している基台90とを閉鎖室99の内部に配設している。   The atomizing apparatus 1 shown in FIGS. 2 to 4 includes an ultrasonic atomizing chamber 4 provided in a casing 49 to which a solution is supplied, and a plurality of ultrasonic vibrators 2 are fixed to the bottom surface of the casing 49. ing. The atomizing apparatus 1 shown in FIG. 5 has an ultrasonic atomizing chamber 4 divided into a plurality of sections, and these ultrasonic atomizing chambers 4 are arranged inside a closed chamber 99 having a sealed structure. . In the atomizing apparatus 1 of FIG. 5, a plurality of casings 49 constituting each ultrasonic atomizing chamber 4 and a base 90 connected so that these casings 49 can be attached and detached are arranged in a closed chamber 99. Has been established.

溶液は、供給機構7で超音波霧化室4に供給される。図2、図3及び図5に示す供給機構7は、超音波霧化室4に供給される溶液を蓄えている溶液タンク11と、この溶液タンク11の溶液を超音波霧化室4に供給する溶液ポンプ10とを備える。溶液ポンプ10は、吸入側を溶液タンク11に連結して、排出側を超音波霧化室4に連結している。この供給機構7は、溶液ポンプ10でもって、溶液タンク11から連続的に、超音波霧化室4に溶液を供給する構造としている。さらに、図4に示す供給機構7は、溶液タンク11に溶液ポンプを連結することなく、溶液タンク11と超音波霧化室4とに高低差を設けて、溶液タンク11から超音波霧化室4に溶液を供給する構造としている。   The solution is supplied to the ultrasonic atomization chamber 4 by the supply mechanism 7. The supply mechanism 7 shown in FIGS. 2, 3, and 5 supplies a solution tank 11 that stores the solution supplied to the ultrasonic atomization chamber 4, and supplies the solution in the solution tank 11 to the ultrasonic atomization chamber 4. The solution pump 10 is provided. The solution pump 10 has a suction side connected to the solution tank 11 and a discharge side connected to the ultrasonic atomization chamber 4. The supply mechanism 7 is configured to supply a solution from the solution tank 11 to the ultrasonic atomization chamber 4 continuously with the solution pump 10. Further, the supply mechanism 7 shown in FIG. 4 provides a difference in level between the solution tank 11 and the ultrasonic atomization chamber 4 without connecting a solution pump to the solution tank 11, so that the ultrasonic atomization chamber is separated from the solution tank 11. 4 is configured to supply a solution.

超音波霧化室4は、供給される全ての溶液をミストとして霧化させない。全ての溶液を霧化して回収部40で回収すると、超音波霧化室4に供給する溶液と、回収部40で回収される溶液のアルコール等の目的物質の濃度が同じになるからである。超音波霧化室4に供給された溶液は、ミストとして霧化して容量が少なくなるにしたがって、目的物質の濃度が低下する。このため、ミストに含まれる目的物質の濃度も次第に低下する。超音波霧化室4の溶液は、好ましくは、目的物質濃度が低下すると新しいものに入れ換えられる。   The ultrasonic atomization chamber 4 does not atomize all supplied solutions as mist. This is because when all the solutions are atomized and collected by the collection unit 40, the concentration of the target substance such as alcohol in the solution supplied to the ultrasonic atomization chamber 4 and the solution collected by the collection unit 40 becomes the same. The solution supplied to the ultrasonic atomizing chamber 4 is atomized as a mist, and the concentration of the target substance decreases as the volume decreases. For this reason, the density | concentration of the target substance contained in mist also falls gradually. The solution in the ultrasonic atomizing chamber 4 is preferably replaced with a new one when the concentration of the target substance decreases.

図2と図3の霧化装置1は、超音波霧化室4の溶液を排出しながら、溶液タンク11から溶液を供給して、超音波霧化室4の溶液のアルコール等の目的物質濃度が低下するのを防止する。この霧化装置1は、たとえば、目的物質の濃度が10〜50重量%である溶液を霧化して、目的物質の濃度が低下すると、超音波霧化室4と溶液タンク11の溶液を新しいものに入れ換えることができる。すなわち、一定の時間経過すると溶液を新しいものに入れ換えて、溶液を交換することができる。また、図の矢印Aで示すように、超音波霧化室4の溶液を溶液タンク11に循環することなく外部に排出して、溶液タンク11に含まれる目的物質の濃度が低下するのを防止することもできる。   2 and 3 supplies the solution from the solution tank 11 while discharging the solution in the ultrasonic atomizing chamber 4, and the concentration of the target substance such as alcohol in the solution in the ultrasonic atomizing chamber 4. Is prevented from falling. For example, the atomizing device 1 atomizes a solution having a target substance concentration of 10 to 50% by weight, and when the concentration of the target substance decreases, the solution in the ultrasonic atomizing chamber 4 and the solution tank 11 is replaced with a new one. Can be replaced. That is, the solution can be replaced by replacing the solution with a new one after a certain period of time. Further, as indicated by an arrow A in the figure, the solution in the ultrasonic atomizing chamber 4 is discharged outside without circulating to the solution tank 11 to prevent the concentration of the target substance contained in the solution tank 11 from being lowered. You can also

超音波霧化室4は、内部に筒体6を配設している。筒体6は、超音波振動子2の上方に配設されて、超音波振動子2で超音波振動される溶液から効率よくミストを飛散させる。筒体6は、上端に押出口12を開口している筒状としている。霧化装置1は、超音波霧化室4に供給される溶液を、筒体6の内部に供給すると共に、筒体内部に供給される溶液に、押出口12に向かって超音波振動を与えて、押出口12からミストに霧化して飛散させる。図の超音波振動子2は、上方に超音波を放射する。したがって、筒体6は、超音波振動子2の上方に、垂直な姿勢で配設している。   The ultrasonic atomizing chamber 4 has a cylindrical body 6 disposed therein. The cylindrical body 6 is disposed above the ultrasonic vibrator 2 and efficiently scatters mist from the solution that is ultrasonically vibrated by the ultrasonic vibrator 2. The cylindrical body 6 has a cylindrical shape with an opening 12 at the upper end. The atomizing device 1 supplies the solution supplied to the ultrasonic atomizing chamber 4 to the inside of the cylinder 6 and applies ultrasonic vibration toward the extrusion port 12 to the solution supplied to the inside of the cylinder. Then, the mist is atomized from the extrusion port 12 and scattered. The ultrasonic transducer 2 shown in the figure emits ultrasonic waves upward. Accordingly, the cylindrical body 6 is disposed in a vertical posture above the ultrasonic transducer 2.

図2ないし図4に示す霧化装置1は、超音波霧化室4の下部に複数の筒体6を配設している。複数の筒体6は、下端を連結プレート31で連結して、同一平面上に配設している。この超音波霧化室4は、溶液が供給される下部を、筒体6と連結プレート31とケーシング49とで閉鎖構造としており、ここに供給される溶液を、超音波振動する状態で複数の筒体6の押出口12から気体中に排出するようにしている。さらに、複数の筒体6は、超音波振動子2から上方に離して配設しており、ケーシング49の底面であって、各筒体6の下方に位置して超音波振動子2を配設している。この霧化装置は、筒体6の下端よりも下方に位置する超音波振動子2の超音波振動を内部に案内し、筒体6の上端にある押出口12からミストとして飛散させる。また、図5に示す霧化装置1は、各ケーシング49に、各々筒体6を配設している。これらの筒体6は、下端をケーシング49の底板62に固定して閉塞しており、この筒体6の内部に溶液を供給して、溶液を超音波霧化室4に供給するようにしている。   The atomizing apparatus 1 shown in FIGS. 2 to 4 has a plurality of cylinders 6 disposed below the ultrasonic atomizing chamber 4. The plurality of cylinders 6 are arranged on the same plane with their lower ends connected by a connecting plate 31. The ultrasonic atomization chamber 4 has a lower part to which a solution is supplied, and has a cylindrical structure 6, a connecting plate 31, and a casing 49 that are closed. It is made to discharge | emit into gas from the extrusion port 12 of the cylinder 6. FIG. Further, the plurality of cylindrical bodies 6 are disposed away from the ultrasonic transducers 2, and are disposed on the bottom surface of the casing 49 and below the respective cylindrical bodies 6. Has been established. This atomizing device guides the ultrasonic vibration of the ultrasonic vibrator 2 positioned below the lower end of the cylindrical body 6 and scatters it as mist from the extrusion port 12 at the upper end of the cylindrical body 6. Further, in the atomizing apparatus 1 shown in FIG. 5, the cylindrical bodies 6 are arranged in the respective casings 49. These cylinders 6 are closed by fixing the lower end to the bottom plate 62 of the casing 49, so that the solution is supplied into the cylinder 6 and the solution is supplied to the ultrasonic atomization chamber 4. Yes.

さらに、本発明の霧化装置は、超音波振動を溶液の霧化に効率よく利用して、溶液を効率よくミストに霧化するために、圧力機構5でもって、筒体内部の溶液の圧力をミストに霧化する気体の圧力よりも相対的に高くし、超音波振動する状態で、溶液を筒体6の上端に開口された押出口12から気体中に噴出させている。この装置は、筒体6の上端の押出口12から気体中に噴出する溶液を、超音波振動子2で超音波振動させて気体中にミストに霧化する。   Furthermore, the atomizing device of the present invention uses the pressure of the solution inside the cylinder with the pressure mechanism 5 in order to efficiently use the ultrasonic vibration for atomizing the solution and efficiently atomize the solution into the mist. The liquid is jetted into the gas from the extrusion port 12 opened at the upper end of the cylindrical body 6 in a state where the pressure is relatively higher than the pressure of the gas atomized into the mist and is ultrasonically vibrated. In this apparatus, the solution ejected into the gas from the extrusion port 12 at the upper end of the cylindrical body 6 is ultrasonically vibrated by the ultrasonic vibrator 2 and atomized into a mist in the gas.

圧力機構5は、筒体内部の溶液の圧力をミストに霧化する気体の圧力よりも相対的に高くして、図6に示すように、超音波振動しない状態において、筒体内部に供給される溶液の液面レベルを筒体6の下端よりも上昇させている。すなわち、圧力機構5は、筒体内部の溶液と超音波霧化室内の気体とに圧力差を設けて、この圧力差によって筒体内部における溶液の液面レベルを上昇させている。このように、圧力機構5によって筒体内部の溶液の液面レベルを高くする霧化装置は、超音波振動のエネルギーの一部を、溶液を柱状に押し上げるために消費することなく、溶液を効率よくミストに霧化することができる。したがって、筒体内部の液体を効率よく超音波振動させて、溶液を筒体6の上端に開口された押出口12から気体中に噴出させながらミストに霧化できる。   The pressure mechanism 5 is supplied to the inside of the cylinder in a state in which the pressure of the solution inside the cylinder is relatively higher than the pressure of the gas that atomizes into the mist, as shown in FIG. The liquid level of the solution is raised from the lower end of the cylinder 6. That is, the pressure mechanism 5 provides a pressure difference between the solution inside the cylinder and the gas in the ultrasonic atomization chamber, and the pressure level increases the liquid level of the solution inside the cylinder. As described above, the atomizing device that raises the liquid level of the solution inside the cylinder by the pressure mechanism 5 efficiently uses the solution without consuming a part of the energy of the ultrasonic vibration to push up the solution in a columnar shape. Can atomize well into mist. Therefore, the liquid inside the cylinder can be efficiently ultrasonically vibrated, and the solution can be atomized into mist while being ejected into the gas from the extrusion port 12 opened at the upper end of the cylinder 6.

圧力機構5は、たとえば、超音波を放射しない状態において、筒体内部の溶液の液面レベルが、筒体6の高さ(h)の1/4以上、好ましくは1/3以上さらに好ましくは1/2以上となるように、筒体内部の溶液と超音波霧化室内の気体とに圧力差を設けることができる。さらに、圧力機構5は、図7に示すように、超音波を放射しない状態において、筒体内部の溶液が押出口12からオーバーフローして排出される状態に噴出する圧力差とすることもできる。   In the pressure mechanism 5, for example, in a state where no ultrasonic waves are emitted, the liquid level of the solution inside the cylinder is ¼ or more, preferably 1 / or more of the height (h) of the cylinder 6. A pressure difference can be provided between the solution inside the cylinder and the gas in the ultrasonic atomization chamber so that it becomes 1/2 or more. Furthermore, as shown in FIG. 7, the pressure mechanism 5 can also be a pressure difference that is jetted out in a state where the solution inside the cylinder overflows and is discharged from the extrusion port 12 in a state where no ultrasonic waves are emitted.

図2と図5に示す圧力機構5は、溶液ポンプ10である。図の溶液ポンプ10は、溶液タンク11内の溶液を吸引して超音波霧化室4に供給し、筒体6の内部の圧力を気体中の圧力よりも相対的に高くする。この圧力機構5は、溶液ポンプ10が超音波霧化室内の溶液を加圧して、超音波振動しない状態で筒体6の内部の液面レベルを上昇させると共に、超音波振動する状態では、押出口12から溶液を気体中に噴出するようにしている。図2に示す圧力機構5は、溶液ポンプ10が超音波霧化室4に供給する供給路43の圧力を、超音波霧化室4から排出される排出路44の圧力よりも高くして、筒体内部に供給される溶液の圧力を気体の圧力よりも高くしている。排出路44における流量を制御するために、排出路44には、制御弁45を設けている。ただ、圧力機構は、超音波霧化室の溶液を排出することなく、すなわち、超音波霧化室に排出路を連結することなく、溶液ポンプから連続して溶液を供給して、筒体の内部の圧力を気体中の圧力よりも相対的に高くすることもできる。   The pressure mechanism 5 shown in FIGS. 2 and 5 is a solution pump 10. The solution pump 10 shown in the drawing sucks the solution in the solution tank 11 and supplies it to the ultrasonic atomizing chamber 4 to make the pressure inside the cylinder 6 relatively higher than the pressure in the gas. The pressure mechanism 5 pressurizes the solution in the ultrasonic atomization chamber to increase the liquid level inside the cylinder 6 without ultrasonic vibration, and in the state of ultrasonic vibration, The solution is ejected from the outlet 12 into the gas. The pressure mechanism 5 shown in FIG. 2 makes the pressure of the supply path 43 that the solution pump 10 supplies to the ultrasonic atomization chamber 4 higher than the pressure of the discharge path 44 that is discharged from the ultrasonic atomization chamber 4. The pressure of the solution supplied into the cylindrical body is set higher than the pressure of the gas. In order to control the flow rate in the discharge path 44, a control valve 45 is provided in the discharge path 44. However, the pressure mechanism continuously supplies the solution from the solution pump without discharging the solution in the ultrasonic atomizing chamber, that is, without connecting the discharge path to the ultrasonic atomizing chamber, The internal pressure can also be made relatively higher than the pressure in the gas.

図3に示す圧力機構5は、超音波霧化室4内の気体を吸引して、超音波霧化室4内を減圧する送風機8である。図に示す霧化装置1は、送風機8で超音波霧化室4内の気体を吸引して、超音波霧化室内の圧力を低下させて、筒体6の内部の液面レベルを上昇させると共に、超音波振動する状態で、押出口12から溶液を気体中に噴出するようにしている。   The pressure mechanism 5 shown in FIG. 3 is a blower 8 that sucks the gas in the ultrasonic atomizing chamber 4 and depressurizes the ultrasonic atomizing chamber 4. The atomizing apparatus 1 shown in the drawing sucks the gas in the ultrasonic atomizing chamber 4 with the blower 8, reduces the pressure in the ultrasonic atomizing chamber, and increases the liquid level inside the cylindrical body 6. At the same time, the solution is jetted into the gas from the extrusion port 12 in a state of ultrasonic vibration.

さらに、図4に示す圧力機構5は、超音波霧化室4に溶液を供給する供給機構7の溶液タンク11を、筒体6に対して高い位置に配置して、この高低差により筒体6に供給される溶液の圧力を高くしている。この圧力機構5は、溶液ポンプを設けることなく超音波霧化室内の溶液を加圧できる特長がある。この圧力機構5は、溶液タンク11の液面レベルの高さを調整して、筒体内部の圧力を調整できる。さらに、図に示す供給機構7は、超音波霧化室4に供給する供給路43に制御弁46を設けて、供給する溶液量を調整するようにしている。   Further, the pressure mechanism 5 shown in FIG. 4 has a solution tank 11 of a supply mechanism 7 that supplies a solution to the ultrasonic atomizing chamber 4 at a high position with respect to the cylinder 6, and the cylinder is caused by this height difference. The pressure of the solution supplied to 6 is increased. This pressure mechanism 5 has the feature that it can pressurize the solution in the ultrasonic atomization chamber without providing a solution pump. This pressure mechanism 5 can adjust the pressure inside the cylinder by adjusting the height of the liquid level of the solution tank 11. Furthermore, the supply mechanism 7 shown in the figure is provided with a control valve 46 in the supply path 43 that supplies the ultrasonic atomizing chamber 4 so as to adjust the amount of solution to be supplied.

さらに、圧力機構は、図示しないが、溶液タンクの高低差や溶液ポンプによって超音波霧化室に供給する溶液を加圧すると共に、送風機で超音波霧化室内の気体を吸引して減圧することによって、筒体内部の溶液と超音波霧化室内の気体とに圧力差を設けることもできる。   Furthermore, although not shown, the pressure mechanism pressurizes the solution supplied to the ultrasonic atomization chamber by the height difference of the solution tank or the solution pump, and sucks and depressurizes the gas in the ultrasonic atomization chamber with a blower. A pressure difference can also be provided between the solution inside the cylinder and the gas in the ultrasonic atomization chamber.

以上の構造の圧力機構5は、筒体内部の溶液の圧力と気体中の圧力の差により、超音波振動しない状態で、図6に示すように、筒体6の内部の液面レベルを筒体6の高さ(h)の1/4以上に上昇させ、あるいは、図7に示すように、押出口12から気体中に溶液を噴出させる状態とする。さらに、霧化装置1は、筒体6の内部の液面レベルが上昇する状態で、あるいは、押出口12から溶液を噴出する状態で、超音波振動子2で溶液に超音波振動を与えて溶液をミストに霧化している。このように、圧力機構5によって筒体6の内部の液面レベルを上昇する状態で、あるいは、押出口12から溶液を噴出する状態で、超音波振動を加えてミストに霧化するので、超音波振動のエネルギーを有効に溶液の霧化に利用できる特長が実現される。   As shown in FIG. 6, the pressure mechanism 5 having the above structure is configured to adjust the liquid level inside the cylinder 6 without the ultrasonic vibration due to the difference between the pressure of the solution inside the cylinder and the pressure in the gas. The height is raised to 1/4 or more of the height (h) of the body 6, or as shown in FIG. 7, the solution is ejected from the extrusion port 12 into the gas. Further, the atomizing device 1 applies ultrasonic vibration to the solution by the ultrasonic vibrator 2 in a state where the liquid level inside the cylinder 6 is increased or in a state where the solution is ejected from the extrusion port 12. The solution is atomized into mist. Thus, in the state where the liquid level inside the cylindrical body 6 is increased by the pressure mechanism 5 or the state in which the solution is ejected from the extrusion port 12, the ultrasonic vibration is applied to atomize the mist. The feature that the energy of sonic vibration can be effectively used for atomization of the solution is realized.

図の筒体6は、上端に向かって次第に細くなる円錐ホーンである。ただし、筒体は、内面の形状をエクスポーネンシャルカーブとするエクスポーネンシャルホーンとすることもできる。円錐ホーンやエクスポーネンシャルホーンの筒体6は、内部に効率よく超音波振動を伝達させて、溶液を能率よくミストに霧化できる特徴がある。ただ、本発明は、筒体を、円筒形状、楕円筒状、多角筒状とすることもできる。   The cylindrical body 6 shown in the figure is a conical horn that becomes gradually thinner toward the upper end. However, the cylindrical body can also be an exponential horn whose inner surface has an exponential curve. The cylindrical body 6 of the conical horn or the exponential horn has a feature that the ultrasonic vibration can be efficiently transmitted to the inside and the solution can be efficiently atomized into the mist. However, in the present invention, the cylindrical body can be formed into a cylindrical shape, an elliptical cylindrical shape, or a polygonal cylindrical shape.

筒体6の下端開口部の内形は、超音波振動を効率よく内部に伝達できるように、超音波振動子2の外形より小さく、あるいは大きくして、超音波振動が内面に沿って上昇するようにする。たとえば、筒体6の下端の開口部の内径は、超音波振動子2の外径の50〜150%、好ましくは60〜100%とする。   The inner shape of the lower end opening of the cylindrical body 6 is smaller or larger than the outer shape of the ultrasonic transducer 2 so that the ultrasonic vibration can be efficiently transmitted to the inside, and the ultrasonic vibration rises along the inner surface. Like that. For example, the inner diameter of the opening at the lower end of the cylindrical body 6 is 50 to 150%, preferably 60 to 100% of the outer diameter of the ultrasonic transducer 2.

さらに、筒体6の高さ(h)と押出口12の大きさは、筒体6の内部に沿って溶液が上昇するように、いいかえると、筒体6の内面と筒体内部の溶液との間に気層ができないように溶液が上昇するように設計される。すなわち、圧力機構5で加圧される溶液が筒体6の内部に沿って上昇し、あるいは、超音波振動による液柱が筒体6の内部に沿って上昇し、超音波振動によって押出口12の近傍でミストとなって飛散するように設計される。したがって、筒体6の高さ(h)と押出口12の大きさは、超音波振動子2の大きさ、出力、周波数、さらには、圧力機構5による圧力差等を考慮して最適値に設計される。筒体6の高さ(h)は、たとえば、0.1〜10cm、好ましくは1〜10cmとすることができる。   Furthermore, the height (h) of the cylinder 6 and the size of the extrusion port 12 are such that the solution rises along the inside of the cylinder 6, that is, the inner surface of the cylinder 6 and the solution in the cylinder It is designed so that the solution rises so that there is no air layer between. That is, the solution pressurized by the pressure mechanism 5 rises along the inside of the cylindrical body 6, or the liquid column due to ultrasonic vibration rises along the inside of the cylindrical body 6, and the extrusion port 12 is caused by ultrasonic vibration. Designed to scatter in the vicinity of the mist. Therefore, the height (h) of the cylindrical body 6 and the size of the extrusion port 12 are set to optimum values in consideration of the size, output, frequency, and pressure difference due to the pressure mechanism 5 of the ultrasonic vibrator 2. Designed. The height (h) of the cylinder 6 can be, for example, 0.1 to 10 cm, preferably 1 to 10 cm.

図2ないし図4に示す霧化装置1は、超音波霧化室4の下部において、複数の筒体6を連結プレート31に連結している。複数の筒体6と連結プレート31との連結構造の一例を図8の拡大断面図に示す。この図に示す筒体6は、下部を連結プレート31に脱着自在に連結できる構造としている。連結プレート31は、筒体6の連結部に貫通穴32を開口しており、この貫通穴32を通過して溶液を筒体6の内部に供給すると共に、超音波振動を内部に案内するようにしている。   The atomization apparatus 1 shown in FIGS. 2 to 4 connects a plurality of cylinders 6 to a connection plate 31 in the lower part of the ultrasonic atomization chamber 4. An example of the connection structure of the plurality of cylinders 6 and the connection plate 31 is shown in the enlarged sectional view of FIG. The cylinder 6 shown in this figure has a structure in which the lower part can be detachably connected to the connecting plate 31. The connecting plate 31 has a through hole 32 in the connecting portion of the cylinder 6, passes through the through hole 32, supplies the solution to the inside of the cylinder 6, and guides the ultrasonic vibration to the inside. I have to.

さらに、図8に示す筒体6は、押出口12から霧化されるミストに気体を供給する噴気口14を開口して、この噴気口14を気体源(図示せず)に連結している。気体源は、噴気口14に、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性な気体を供給することができる。気体源から供給される気体は噴気口14からミストに供給され、押出口12から噴霧されるミストは気体中に霧化される。この状態で霧化されたミストを含む気体が回収部40で凝集させて溶液を回収する。   Further, the cylindrical body 6 shown in FIG. 8 has an opening 14 for supplying gas to the mist atomized from the extrusion port 12 and connects the injection port 14 to a gas source (not shown). . The gas source can supply an inert gas such as nitrogen, helium, or argon to the fumarole 14. The gas supplied from the gas source is supplied to the mist from the blow port 14, and the mist sprayed from the extrusion port 12 is atomized into the gas. The gas containing the mist atomized in this state is aggregated in the recovery unit 40 to recover the solution.

図8の筒体6は、内筒6aの外側に外筒6bを配設して、内筒6aと外筒6bとの間に気体のダクト15を設けている。ダクト15は、筒体6の上端に開口している噴気口14に連結している。ダクト15に供給される気体は、噴気口14から排出される。噴気口14は、筒体6上端の周囲に、スリット状に開口されている。スリット状の噴気口14は、気体をリング状に排気する。リング状に排気される気体の内側にミストが放出される。この構造の筒体6は、ミストを新鮮な気体の内側に噴霧する。このため、溶液を効率よくミストに霧化できる。ミストが溶液濃度の低い気体中に霧化されるからである。   8 has an outer cylinder 6b disposed outside the inner cylinder 6a, and a gas duct 15 is provided between the inner cylinder 6a and the outer cylinder 6b. The duct 15 is connected to an air outlet 14 opened at the upper end of the cylindrical body 6. The gas supplied to the duct 15 is exhausted from the blow port 14. The fumarole 14 is opened in a slit shape around the upper end of the cylindrical body 6. The slit-shaped air outlet 14 exhausts gas in a ring shape. Mist is released inside the gas exhausted in a ring shape. The cylinder 6 having this structure sprays mist on the inside of fresh gas. For this reason, the solution can be efficiently atomized into a mist. This is because the mist is atomized into a gas having a low solution concentration.

図8の筒体6は、連結プレート31である連結ダクト16に脱着できるように連結している。連結ダクト16は、内部に供給ダクト19を設けている。この供給ダクト19は、ダクト15に連結している。連結ダクト16の供給ダクト19は、気体源に連結している。連結プレート31には、図2ないし図4に示すように、複数の筒体6を連結している。図8の筒体6は、下端の外周に雄ネジ17を設け、連結ダクト16には筒体6の雄ネジ17をねじ込む雌ネジ穴18を設けている。筒体6は、雄ネジ17を雌ネジ穴18の雌ネジにねじ込んで、連結ダクト16に連結される。連結ダクト16は、内部に気体の供給ダクト19を設けている。筒体6は、連結ダクト16に連結される状態で、ダクト15の入口を連結ダクト16の供給ダクト19に連結して、連結ダクト16の供給ダクト19から筒体6のダクト15に気体が供給される。図8の筒体6は、雄ネジ17の上方と底面とに、リング溝を設けて、ここにOリング20、21を入れている。Oリング20、21は、筒体6を連結ダクト16に連結する状態で、雌ネジ穴18の内面に密着して、連結ダクト16と筒体6との連結部の気体漏れを阻止する。すなわち、筒体6を気密な状態で連結ダクト16に連結する。   The cylinder 6 in FIG. 8 is coupled to the coupling duct 16 that is the coupling plate 31 so as to be detachable. The connection duct 16 is provided with a supply duct 19 inside. The supply duct 19 is connected to the duct 15. The supply duct 19 of the connection duct 16 is connected to a gas source. As shown in FIGS. 2 to 4, a plurality of cylinders 6 are connected to the connection plate 31. 8 is provided with a male screw 17 on the outer periphery of the lower end, and a connecting duct 16 is provided with a female screw hole 18 into which the male screw 17 of the cylindrical body 6 is screwed. The cylinder 6 is connected to the connecting duct 16 by screwing the male screw 17 into the female screw of the female screw hole 18. The connecting duct 16 is provided with a gas supply duct 19 inside. The cylindrical body 6 is connected to the connecting duct 16, the inlet of the duct 15 is connected to the supply duct 19 of the connecting duct 16, and gas is supplied from the supply duct 19 of the connecting duct 16 to the duct 15 of the cylindrical body 6. Is done. The cylindrical body 6 in FIG. 8 is provided with ring grooves in the upper and bottom surfaces of the male screw 17 and O-rings 20 and 21 are inserted therein. The O-rings 20 and 21 are in close contact with the inner surface of the female screw hole 18 in a state where the cylinder 6 is connected to the connection duct 16, and prevent gas leakage at the connection portion between the connection duct 16 and the cylinder 6. That is, the cylinder 6 is connected to the connection duct 16 in an airtight state.

以上の霧化装置1は、超音波振動子2を超音波振動させて、溶液をミストとして筒体6の押出口12から飛散させる。溶液は、筒体6の内部で超音波振動され、押出口12からミストとして飛散される。図の霧化装置1は、超音波振動子2を上向きに配設している。超音波振動子2は、底から筒体6の内部に向かって上向きに、垂直方向に超音波を放射して、筒体内部の溶液を超音波振動させる。筒体内部の溶液は、超音波振動される状態で筒体6の押出口12から気体中に噴出されて、筒体6の押出口12から気体中にミストに霧化される。   The above atomizing device 1 ultrasonically vibrates the ultrasonic vibrator 2 and scatters the solution from the extrusion port 12 of the cylindrical body 6 as a mist. The solution is ultrasonically vibrated inside the cylinder 6 and scattered from the extrusion port 12 as mist. The atomizing apparatus 1 shown in the figure has an ultrasonic transducer 2 arranged upward. The ultrasonic transducer 2 emits ultrasonic waves in the vertical direction upward from the bottom toward the inside of the cylinder 6 to ultrasonically vibrate the solution inside the cylinder. The solution inside the cylinder is jetted into the gas from the extrusion port 12 of the cylinder 6 in a state of being ultrasonically vibrated, and is atomized into the mist from the extrusion port 12 of the cylinder 6 into the gas.

さらに、図2と図3の霧化装置は、筒体6の押出口12から飛散するミストを効率よく回収して循環ダクト41に循環させるために、筒体6の押出口12の上方に、ミストの吸入部9を設けている。図に示す吸入部9は、円筒状のパイプで、筒体6の上方に垂直の姿勢で配置している。筒状のパイプである吸入部9は、下端を筒体6の上部に配置して、上端を超音波霧化室4の上方に延長している。図に示す吸入部9は、筒体6の上端縁に位置して、円筒状パイプの下端縁を配置している。ただ、吸入部は、下端部を筒体の上部にラップする状態で配置することも、あるいは、下端縁を筒体の上端縁から離して配置することもできる。さらに、吸入部9の下端の開口部は、筒体6の押出口12よりも広い開口面積としており、筒体6の上端から飛散されるミストを漏れなく回収できるようにしている。吸入部9の上端は、超音波霧化室4の上部で連結されており、この連結部を循環ダクト41に連結して、吸入部9で回収されたミストを循環ダクト41に循環させるようにしている。ただ、吸入部は、必ずしも設ける必要はない。   2 and 3, in order to efficiently collect the mist scattered from the extrusion port 12 of the cylinder 6 and circulate it through the circulation duct 41, above the extrusion port 12 of the cylinder 6, A mist suction section 9 is provided. The suction portion 9 shown in the figure is a cylindrical pipe and is arranged in a vertical posture above the cylindrical body 6. The suction portion 9, which is a cylindrical pipe, has a lower end disposed above the cylindrical body 6 and an upper end extending above the ultrasonic atomization chamber 4. The suction part 9 shown in the figure is located at the upper end edge of the cylindrical body 6 and arranges the lower end edge of the cylindrical pipe. However, the suction part can be arranged in a state where the lower end part is wrapped on the upper part of the cylinder, or the lower end edge can be arranged away from the upper end edge of the cylinder. Further, the opening at the lower end of the suction portion 9 has a larger opening area than the extrusion port 12 of the cylindrical body 6 so that the mist scattered from the upper end of the cylindrical body 6 can be collected without leakage. The upper end of the suction part 9 is connected to the upper part of the ultrasonic atomizing chamber 4, and this connection part is connected to the circulation duct 41 so that the mist collected by the suction part 9 is circulated to the circulation duct 41. ing. However, the inhalation part is not necessarily provided.

さらに、図2ないし図4に示す霧化装置は、筒体6の押出口12からオーバーフローして噴射された溶液を回収するために、超音波霧化室4に排出路47を連結している。超音波振動する状態で筒体6の押出口12から噴出される液体は、超音波振動によって気体中にミストに霧化されるが、一部は霧化されることなく溶液の状態で筒体6の周囲に流下する。この溶液を回収するために、超音波霧化室4に排出路47を連結している。排出路47で回収される溶液は、再び溶液タンク11に循環し、あるいは、図の矢印Bで示すように外部に排出される。   Furthermore, the atomization apparatus shown in FIGS. 2 to 4 has a discharge passage 47 connected to the ultrasonic atomization chamber 4 in order to recover the solution that has been overflowed and ejected from the extrusion port 12 of the cylindrical body 6. . The liquid ejected from the extrusion port 12 of the cylinder 6 in the state of ultrasonic vibration is atomized into the mist in the gas by the ultrasonic vibration, but the cylinder is partially in a solution state without being atomized. Flow down around 6. In order to collect this solution, a discharge passage 47 is connected to the ultrasonic atomization chamber 4. The solution recovered in the discharge path 47 is circulated again to the solution tank 11 or is discharged to the outside as indicated by an arrow B in the figure.

さらに、図5に示す霧化装置1は、図9ないし図11に示すように、内部に溶液が供給されるケーシング49の底面に筒体6の下端を固定している。このケーシング49は底面を閉塞した筒状で、基台90の所定の位置に脱着自在に装着している。図に示すケーシング49は、水平断面の形状を正方形とする角筒状としている。ただ、筒状のケーシングは、断面形状を三角形や五角形以上の多角形状とすることも、円形や楕円形状とすることもできる。筒状のケーシング49は、底面を底板62で閉塞しており、この底板62に超音波振動子2を固定すると共に、この超音波振動子2の上方に位置して、筒体6を固定している。図9ないし図11に示す筒体6は、下端の内形を超音波振動子2の外形より大きくして、超音波振動が内面に沿って上昇するようにしている。筒体6は、たとえば、下端の内形を、超音波振動子2の外径の100〜500%、好ましくは150〜300%とする。   Furthermore, as shown in FIGS. 9 to 11, the atomizing device 1 shown in FIG. 5 fixes the lower end of the cylindrical body 6 to the bottom surface of the casing 49 to which the solution is supplied. The casing 49 has a cylindrical shape with the bottom closed, and is detachably attached to a predetermined position of the base 90. The casing 49 shown in the drawing has a rectangular tube shape with a horizontal cross-sectional shape being a square. However, the cylindrical casing may have a cross-sectional shape that is a triangle or a polygon that is a pentagon or more, or a circle or an ellipse. The cylindrical casing 49 is closed at the bottom with a bottom plate 62, and the ultrasonic vibrator 2 is fixed to the bottom plate 62, and the cylindrical body 6 is fixed above the ultrasonic vibrator 2. ing. The cylindrical body 6 shown in FIGS. 9 to 11 has an inner shape at the lower end larger than the outer shape of the ultrasonic transducer 2 so that the ultrasonic vibration rises along the inner surface. For example, the inner shape of the lower end of the cylindrical body 6 is 100 to 500%, preferably 150 to 300% of the outer diameter of the ultrasonic transducer 2.

底板62に固定される超音波振動子2は、下面に設けている電極を高周波電源3に接続して、高周波電源3から供給される電力で超音波振動される。高周波電源3は、リード線27を介して超音波振動子2に接続されて、超音波振動子2に高周波出力を出力する。図のケーシング49は、高周波電源3を構成する電子部品をケーシング49の底板62に設けた収納室64に収納し、この収納室64の開口部に超音波振動子2を固定している。   The ultrasonic transducer 2 fixed to the bottom plate 62 is ultrasonically vibrated with electric power supplied from the high frequency power source 3 by connecting an electrode provided on the lower surface to the high frequency power source 3. The high frequency power source 3 is connected to the ultrasonic transducer 2 via the lead wire 27 and outputs a high frequency output to the ultrasonic transducer 2. The casing 49 shown in the figure stores the electronic components constituting the high-frequency power source 3 in a storage chamber 64 provided on the bottom plate 62 of the casing 49, and the ultrasonic vibrator 2 is fixed to the opening of the storage chamber 64.

ケーシング49は、底板62に上方開口の収納室64を設けている。図のケーシング49は、底板62に収納ケース63を連結し、この収納ケース63の内部に凹部形状の収納室64を設けている。収納ケース63は、底を閉塞する筒形としている。図のケーシング49は、底板62と収納ケース63を一体構造としている。収納ケース63は、収納室64の底部に高周波電源3を構成する電子部品を配設し、ウレタン樹脂やフェノール樹脂等の絶縁樹脂56にポッティングして埋設している。さらに、収納ケース63は、超音波振動子2を開口部に固定するために、開口縁の内面に段差部65を設けている。この段差部65にパッキン28を介して超音波振動子2を水密構造で配置している。ここに固定される超音波振動子2は、絶縁樹脂56との間に隙間を設けている。超音波振動子2を絶縁樹脂に接触させないで振動させるためである。段差部65の上方開口は、底板62の上面に固定する固定部66で閉塞している。固定部66は、パッキン28の内径に等しい開口部67を有し、パッキン28の上面に密着されて超音波振動子2を水密構造に段差部65に固定する。固定部66は、ネジ止めされて底板62に固定される。以上のケーシング49は、収納室64に高周波電源3を収納しているが、ケーシングは、高周波電源を外部に配設することもできる。このケーシングは、超音波振動子を必ずしも水密構造で固定する必要はない。   The casing 49 is provided with a storage chamber 64 having an upper opening in the bottom plate 62. In the casing 49 shown in the figure, a storage case 63 is connected to the bottom plate 62, and a concave storage chamber 64 is provided inside the storage case 63. The storage case 63 has a cylindrical shape that closes the bottom. In the illustrated casing 49, the bottom plate 62 and the storage case 63 are integrated. The storage case 63 is provided with electronic components constituting the high-frequency power supply 3 at the bottom of the storage chamber 64, and is embedded in an insulating resin 56 such as urethane resin or phenol resin. Further, the storage case 63 is provided with a stepped portion 65 on the inner surface of the opening edge in order to fix the ultrasonic transducer 2 to the opening. The ultrasonic transducer 2 is arranged in a watertight structure on the stepped portion 65 via the packing 28. The ultrasonic vibrator 2 fixed here is provided with a gap between the insulating resin 56. This is because the ultrasonic vibrator 2 is vibrated without being brought into contact with the insulating resin. The upper opening of the stepped portion 65 is closed by a fixing portion 66 that is fixed to the upper surface of the bottom plate 62. The fixing portion 66 has an opening 67 equal to the inner diameter of the packing 28 and is in close contact with the upper surface of the packing 28 to fix the ultrasonic transducer 2 to the stepped portion 65 in a watertight structure. The fixing portion 66 is fixed to the bottom plate 62 with screws. Although the above-described casing 49 houses the high-frequency power source 3 in the storage chamber 64, the casing can also be provided with a high-frequency power source outside. In this casing, it is not always necessary to fix the ultrasonic vibrator with a watertight structure.

図のケーシング49は、筒体6の下端を底板62で閉塞しており、超音波霧化室4に供給される溶液を、筒体6の内部に供給する構造としている。筒体6は、内部に原液を供給するために、筒体6の内部とケーシング49の外部とを連通する溶液供給管70を連結している。図の溶液供給管70は、ケーシング49の底板62を貫通して配設している。溶液供給管70は、一端を筒体6の内部に、他端をケーシング49の外部に配設している。溶液供給管70は、図5に示す溶液の供給機構7に連結されており、この供給機構7でもって、筒体6の内部に原液を供給している。さらに、図9ないし図11に示す溶液供給管70は、ケーシング49の外部に配設される端部を、脱着コネクタ71を介して溶液の供給機構に連結している。この連結構造は、簡単かつ速やかに、しかも脱着自在に溶液供給管70を供給機構に連結できる。   The casing 49 in the figure has a structure in which the lower end of the cylindrical body 6 is closed with a bottom plate 62 and the solution supplied to the ultrasonic atomizing chamber 4 is supplied into the cylindrical body 6. The cylinder 6 is connected to a solution supply pipe 70 that communicates the inside of the cylinder 6 and the outside of the casing 49 in order to supply the stock solution to the inside. The solution supply pipe 70 shown in the figure is disposed through the bottom plate 62 of the casing 49. The solution supply pipe 70 has one end disposed inside the cylinder 6 and the other end disposed outside the casing 49. The solution supply pipe 70 is connected to the solution supply mechanism 7 shown in FIG. 5, and the supply mechanism 7 supplies the stock solution into the cylindrical body 6. Further, the solution supply pipe 70 shown in FIGS. 9 to 11 has an end portion disposed outside the casing 49 connected to a solution supply mechanism via a detachable connector 71. This connection structure allows the solution supply pipe 70 to be connected to the supply mechanism in a simple, quick and detachable manner.

筒体6の押出口12で霧化されたミストは、気体で移送されて超音波霧化室4から排出される。超音波霧化室4は、筒体6から排出されるミストに気体を供給する噴気口14を設けている。図の筒体6は、押出口12の周囲に気体を噴出する噴気口14を開口して設けている。図の筒体6は、内筒6aの外側に外筒6bを配設して、内筒6a外筒6bとの間に気体のダクト15を設けている。ダクト15は、筒体6の上端の押出口12の周囲に噴気口14を開口しており、ダクト15に供給される気体を噴気口14から排出するようにしている。   The mist atomized at the extrusion port 12 of the cylindrical body 6 is transferred by gas and discharged from the ultrasonic atomizing chamber 4. The ultrasonic atomizing chamber 4 is provided with an air outlet 14 for supplying gas to the mist discharged from the cylindrical body 6. The cylindrical body 6 shown in the figure is provided with an opening 14 for blowing gas around the extrusion port 12. The illustrated cylinder 6 is provided with an outer cylinder 6b outside the inner cylinder 6a, and a gas duct 15 is provided between the inner cylinder 6a and the outer cylinder 6b. The duct 15 has an air outlet 14 opened around the extrusion port 12 at the upper end of the cylindrical body 6, and the gas supplied to the duct 15 is discharged from the air outlet 14.

さらに、図に示すケーシング49は、筒体6に設けたダクト15に気体を供給する気体供給管72を設けている。図に示す気体供給管72は、ケーシング49の底板62を貫通して配設している。気体供給管72は、一端を筒体6のダクト15の内部に、他端をケーシング49の外部に配設している。気体供給管72は、気体の供給源に連結されて、気体が供給される。図5に示す分離装置は、回収部40の排出側を気体源として気体供給管に連結しており、回収部40から排出される気体をケーシング49に供給する構造としている。この構造は、気体を循環させてミストを分離できる。ただ、分離装置は、気体を循環させることなく、気体供給管に気体源を連結して、筒体のダクトに強制送風することもできる。図9ないし図11に示す気体供給管72は、ケーシング49の外部に配設される端部を、脱着コネクタ73を介して気体の供給源に連結している。この連結構造も、簡単かつ速やかに、気体供給管72を供給源に連結できる。   Further, the casing 49 shown in the figure is provided with a gas supply pipe 72 for supplying gas to the duct 15 provided in the cylindrical body 6. The gas supply pipe 72 shown in the figure is disposed through the bottom plate 62 of the casing 49. The gas supply pipe 72 has one end disposed inside the duct 15 of the cylindrical body 6 and the other end disposed outside the casing 49. The gas supply pipe 72 is connected to a gas supply source to supply gas. The separation device shown in FIG. 5 is connected to a gas supply pipe using the discharge side of the recovery unit 40 as a gas source, and has a structure for supplying the gas discharged from the recovery unit 40 to the casing 49. This structure can separate mist by circulating gas. However, the separation device can connect the gas source to the gas supply pipe and circulate the air to the duct of the cylinder without circulating the gas. The gas supply pipe 72 shown in FIGS. 9 to 11 has an end portion disposed outside the casing 49 connected to a gas supply source via a detachable connector 73. This connection structure can also connect the gas supply pipe 72 to a supply source simply and quickly.

以上の構造の筒体6は、押出口12の周囲に設けた噴気口14から気体を排出するので、筒体6の押出口12で霧化されるミストに気体を供給して、効率よくケーシング49の外部に排出できる特長がある。ただ、霧化装置は、必ずしも筒体の押出口の周囲に噴気口を設ける必要はない。噴気口は、たとえば、ケーシングの下方に設けて、筒体の押出口から気体中にミストに霧化される溶液を外部に排出することもできる。   Since the cylindrical body 6 having the above structure discharges gas from the blowing port 14 provided around the extrusion port 12, the gas is supplied to the mist atomized at the extrusion port 12 of the cylindrical body 6, thereby efficiently casing the casing 6. 49 has the feature that it can be discharged outside. However, it is not always necessary for the atomizing device to provide an air blowing port around the cylindrical extrusion port. The fumarole can be provided, for example, below the casing, and the solution that is atomized into mist in the gas can be discharged from the extrusion port of the cylindrical body to the outside.

さらに、ケーシング49は、筒体6の上端の押出口12からオーバーフローして排出された溶液をケーシング49の外部に排出する構造としている。図のケーシング49は、筒体6の周囲に溜まった溶液を排出するために、ケーシング49の内部と外部を連通する溶液排出管74を連結している。溶液排出管74は、ケーシング49の底板62を貫通して配設している。溶液排出管74は、一端を筒体6の外側であってケーシング49の底部に、他端をケーシング49の外部に配設している。図9ないし図11に示す溶液排出管74は、ケーシング49の外部に配設される端部を、脱着コネクタ75を介して溶液の排出機構(図示せず)に連結している。   Furthermore, the casing 49 has a structure in which the solution overflowed and discharged from the extrusion port 12 at the upper end of the cylindrical body 6 is discharged to the outside of the casing 49. In the illustrated casing 49, a solution discharge pipe 74 that connects the inside and the outside of the casing 49 is connected to discharge the solution accumulated around the cylindrical body 6. The solution discharge pipe 74 is disposed through the bottom plate 62 of the casing 49. One end of the solution discharge pipe 74 is disposed outside the cylindrical body 6 at the bottom of the casing 49, and the other end is disposed outside the casing 49. The solution discharge pipe 74 shown in FIGS. 9 to 11 has an end portion disposed outside the casing 49 connected to a solution discharge mechanism (not shown) via a detachable connector 75.

さらに、図に示す超音波ユニット60は、高周波電源3に電力を供給する電源コード76を収納ケース63から引き出しており、この電源コード76をケーシング49の外部において電源に接続するようにしている。図に示す基台90は、電源コード76を電源59に接続するコンセント77を設けている。この超音波ユニット60は、電源コード76の連結プラグ78をコンセント77に接続して電源59に接続され、電源59から電力が供給される。この構造は、高周波電源3を極めて簡単に電源59に電気接続できる特長がある。   Furthermore, the ultrasonic unit 60 shown in the drawing draws out a power cord 76 for supplying power to the high frequency power source 3 from the storage case 63, and this power cord 76 is connected to the power source outside the casing 49. The base 90 shown in the figure is provided with an outlet 77 for connecting the power cord 76 to the power source 59. The ultrasonic unit 60 is connected to a power source 59 by connecting a connection plug 78 of a power cord 76 to an outlet 77, and power is supplied from the power source 59. This structure has an advantage that the high frequency power source 3 can be electrically connected to the power source 59 very easily.

図9に示すケーシング49は、底板62に超音波振動子2と筒体6とを固定している。この構造は、ケーシング49を交換して、超音波振動子2及び筒体6を交換できる。さらに、図10と図11に示すケーシング49は、超音波振動子2と筒体6とを一体的に連結してなる脱着ユニット80を底板62に脱着自在に連結している。この構造は、ケーシング49を交換することなく脱着ユニット80のみを交換して、超音波振動子2及び筒体6を交換できる。   In the casing 49 shown in FIG. 9, the ultrasonic transducer 2 and the cylindrical body 6 are fixed to the bottom plate 62. In this structure, the ultrasonic vibrator 2 and the cylindrical body 6 can be exchanged by exchanging the casing 49. Further, the casing 49 shown in FIGS. 10 and 11 is detachably connected to the bottom plate 62 by a detachable unit 80 formed by integrally connecting the ultrasonic transducer 2 and the cylindrical body 6. In this structure, the ultrasonic transducer 2 and the cylindrical body 6 can be replaced by replacing only the detachable unit 80 without replacing the casing 49.

脱着ユニット80は、ケーシング49の底板62に開口して設けている円形の連結開口部68に脱着できるように連結される。底板62は、連結開口部68の内周面に、脱着ユニット80の外周面に設けた雄ネジ82をねじ込む雌ネジ69を設けている。脱着ユニット80は、ケーシング2の底板62となる円形状の連結プレート81の外周を連結開口部68に挿入できる外形として、連結プレート81の外周面に雄ネジ82を設けている。脱着ユニット80は、連結プレート81の雄ネジ82を連結開口部68の雌ネジ69にねじ込んでケーシング49に連結される。連結開口部68はケーシング49の内部に連通しているので、脱着ユニット80はケーシング49の底板62に液密な構造で連結する必要がある。このため、底板62の連結開口部68の内面と脱着ユニット80の外周面との間にOリング30を挟着している。Oリング30は、連結開口部68と脱着ユニット80との間を液密な状態で連結して、連結開口部68を脱着ユニット80の連結プレート81で液密に閉塞する。   The detachment unit 80 is connected so as to be detachable from a circular connection opening 68 provided to open to the bottom plate 62 of the casing 49. The bottom plate 62 is provided with a female screw 69 for screwing a male screw 82 provided on the outer peripheral surface of the attachment / detachment unit 80 on the inner peripheral surface of the connection opening 68. The detachable unit 80 is provided with a male screw 82 on the outer peripheral surface of the connecting plate 81 so that the outer periphery of the circular connecting plate 81 serving as the bottom plate 62 of the casing 2 can be inserted into the connecting opening 68. The detachable unit 80 is connected to the casing 49 by screwing the male screw 82 of the connecting plate 81 into the female screw 69 of the connecting opening 68. Since the connection opening 68 communicates with the inside of the casing 49, the detachable unit 80 needs to be connected to the bottom plate 62 of the casing 49 with a liquid-tight structure. For this reason, the O-ring 30 is sandwiched between the inner surface of the connection opening 68 of the bottom plate 62 and the outer peripheral surface of the detachable unit 80. The O-ring 30 connects the connection opening 68 and the detachment unit 80 in a liquid-tight state, and closes the connection opening 68 with the connection plate 81 of the detachment unit 80 in a liquid-tight manner.

さらに、ケーシングは、図12に示す構造で底板62に超音波振動子2を固定することもできる。この図のケーシング49は、超音波振動子2と高周波電源3を収納してなる収納ケース63を底板62に脱着自在に連結している。図の収納ケース63は、上方を開口する収納室64に高周波電源3を構成する電子部品を収納して絶縁樹脂56に埋設すると共に、開口縁部に超音波振動子2を配置している。この収納ケース63は、底板62の下端に、下方に開口して設けている連結凹部83に脱着できるように連結している。連結凹部83は、内面に雌ネジ84を設けている。収納ケース63は、連結凹部83に挿入できる外形として、連結凹部83の雌ネジ84にねじ込む雄ネジ85を上部の外周に設けている。この収納ケース63は、雄ネジ85を雌ネジ84にねじ込んで、連結凹部83に連結される。連結凹部83は、底部を開口しており、この開口部67から超音波振動子2を筒体6の内部に表出させている。連結凹部83は、筒体6の内部に連通しているので、収納ケース63と連結凹部83は、水密な構造で連結する必要がある。このため、連結凹部83の内面と収納ケース63の外周との間にOリング30を挟着して、これらを水密構造で連結している。図の収納ケース63は、収納室64に、超音波振動子2と高周波電源3を内蔵するので、収納ケース63のみを交換して、これらを簡単に交換できる特徴がある。   Further, the ultrasonic transducer 2 can be fixed to the bottom plate 62 with the structure shown in FIG. In the casing 49 in this figure, a storage case 63 that stores the ultrasonic vibrator 2 and the high-frequency power source 3 is detachably connected to the bottom plate 62. In the storage case 63 shown in the figure, an electronic component constituting the high-frequency power source 3 is stored in a storage chamber 64 that opens upward, and is embedded in an insulating resin 56, and the ultrasonic vibrator 2 is disposed at an opening edge. The storage case 63 is connected to the lower end of the bottom plate 62 so that it can be attached to and detached from a connecting recess 83 that opens downward. The connecting recess 83 is provided with a female screw 84 on the inner surface. The housing case 63 is provided with a male screw 85 that is screwed into the female screw 84 of the connecting recess 83 on the outer periphery as an outer shape that can be inserted into the connecting recess 83. The storage case 63 is connected to the connection recess 83 by screwing the male screw 85 into the female screw 84. The connecting recess 83 is open at the bottom, and the ultrasonic vibrator 2 is exposed to the inside of the cylindrical body 6 through the opening 67. Since the connection recess 83 communicates with the inside of the cylindrical body 6, the storage case 63 and the connection recess 83 need to be connected with a watertight structure. For this reason, the O-ring 30 is sandwiched between the inner surface of the connection recess 83 and the outer periphery of the storage case 63, and these are connected in a watertight structure. The storage case 63 shown in the figure has a feature that the ultrasonic vibrator 2 and the high-frequency power source 3 are built in the storage chamber 64, so that only the storage case 63 can be replaced and these can be easily replaced.

基台90は、複数のケーシング49を脱着自在に装着できるように、上面に複数の装着凹部91を形成している。装着凹部91は、ケーシング49の下部を装着できる凹部で、この凹部にケーシング49の下部を嵌着させて、所定の位置に保持できるようにしている。図の基台90は、ケーシング49の外周に沿う筒状の隔壁92を設けており、この隔壁92の内側に装着凹部91を設けている。装着凹部91は、内面に段差部93を設けており、この段差部93でケーシング49の底面を支持して所定の位置に連結できるようにしている。さらに、図に示す装着凹部91は、ケーシング49を位置ずれすることなく連結できるように、隔壁92の内面に弾性支持体94を備えている。図の弾性支持体94はゴム状弾性体からなるパッキンで、装着凹部91の内面とケーシング49の外面とに密着してケーシング49を所定の位置に保持できるようにしている。ただ、弾性支持体は必ずしも必要ではない。   The base 90 has a plurality of mounting recesses 91 formed on the upper surface so that the plurality of casings 49 can be detachably mounted. The mounting recess 91 is a recess in which the lower portion of the casing 49 can be mounted. The lower portion of the casing 49 is fitted into this recess so that the mounting recess 91 can be held in a predetermined position. The illustrated base 90 is provided with a cylindrical partition wall 92 along the outer periphery of the casing 49, and a mounting recess 91 is provided inside the partition wall 92. The mounting recess 91 is provided with a stepped portion 93 on the inner surface, and the stepped portion 93 supports the bottom surface of the casing 49 so that it can be connected to a predetermined position. Furthermore, the mounting recess 91 shown in the drawing includes an elastic support 94 on the inner surface of the partition wall 92 so that the casing 49 can be connected without being displaced. The illustrated elastic support member 94 is a packing made of a rubber-like elastic member, and is in close contact with the inner surface of the mounting recess 91 and the outer surface of the casing 49 so that the casing 49 can be held in a predetermined position. However, the elastic support is not always necessary.

さらに、装着凹部91は、段差部93より下側に、超音波ユニット60との連結部を配設するための収納室95を設けている。この収納室95には、超音波霧化室4に溶液や気体、電力を供給し、あるいは、溶液を排出するための配管や配線を配設している。装着凹部91に装着されるケーシング49は、収納室95の内部において、溶液供給管70を供給機構に連結し、気体供給管72を気体の供給源に連結し、高周波電源3を電源に接続し、さらに、溶液排出管74を排出機構に連結する。   Further, the mounting recess 91 is provided with a storage chamber 95 for disposing a connecting portion with the ultrasonic unit 60 below the stepped portion 93. The storage chamber 95 is provided with piping and wiring for supplying the ultrasonic atomization chamber 4 with a solution, gas, and electric power or discharging the solution. The casing 49 mounted in the mounting recess 91 connects the solution supply pipe 70 to the supply mechanism, the gas supply pipe 72 to the gas supply source, and the high frequency power supply 3 to the power supply inside the storage chamber 95. Further, the solution discharge pipe 74 is connected to the discharge mechanism.

さらに、図に示す基台90は、装着凹部91の周囲に貯水槽96を設けて、この貯水槽93に水を貯溜している。図の貯水槽95は、ケーシング49の周囲に設けた隔壁92を周壁としており、この隔壁92で区画される領域を貯水槽96として水を貯溜している。この貯水槽96は、装着凹部91の隔壁92の外側であって、隣接する装着凹部91の隔壁92との間に形成している。このように、ケーシング49の周囲に水を貯溜して、言い換えると液中にケーシング49を配設する構造は、超音波霧化室4で霧化されるアルコール等のミストが爆発を起こすのを有効に防止する、すなわち防爆の効果がある。したがって、貯水槽96は、有効に防爆できるように、所定の面積および貯水量となるように設計して設けられる。   Furthermore, the base 90 shown in the drawing is provided with a water storage tank 96 around the mounting recess 91 and stores water in the water storage tank 93. In the illustrated water storage tank 95, a partition wall 92 provided around the casing 49 is used as a peripheral wall, and water is stored using a region partitioned by the partition wall 92 as a water storage tank 96. This water storage tank 96 is formed outside the partition wall 92 of the mounting recess 91 and between the adjacent partition walls 92 of the mounting recess 91. In this way, the structure in which water is stored around the casing 49, in other words, the casing 49 is disposed in the liquid, prevents the mist of alcohol or the like atomized in the ultrasonic atomizing chamber 4 from causing an explosion. Effectively preventing, that is, explosion-proof. Therefore, the water storage tank 96 is designed and provided so as to have a predetermined area and a water storage amount so that the explosion can be effectively prevented.

以上の構造の霧化装置1は、閉鎖室99の内部において、複数のケーシング49を基台90に連結して霧化装置1としている。複数の超音波ユニット60は、基台90に連結される状態で、供給機構7から筒体6の内部に溶液が供給されると共に、筒体6の内部の溶液に超音波振動子2から超音波振動が与えられて、筒体6の押出口12からミストに霧化される。さらに、複数の超音波ユニット60で霧化されたミストは、噴気口14から供給される気体でもって、ケーシング49の外部に排出される。   The atomizing apparatus 1 having the above structure is configured as an atomizing apparatus 1 by connecting a plurality of casings 49 to a base 90 inside the closed chamber 99. The plurality of ultrasonic units 60 are connected to the base 90, and the solution is supplied from the supply mechanism 7 to the inside of the cylindrical body 6, and the solution in the cylindrical body 6 is superposed from the ultrasonic vibrator 2. A sonic vibration is applied, and the mist is atomized from the extrusion port 12 of the cylindrical body 6. Further, the mist atomized by the plurality of ultrasonic units 60 is discharged to the outside of the casing 49 with the gas supplied from the jet port 14.

図5に示す超音波霧化機1は、ケーシング49から排出されるミストを一次的に回収するデミスタ97を備える。図の超音波霧化機1は、各超音波ユニット60のケーシング49の上端にデミスタ97を連結しており、ケーシング49から排出される気体に含まれるミストをデミスタ97で回収している。この超音波霧化機1は、デミスタ97で一次的にミストが回収された気体を霧化室4から排出する。   The ultrasonic atomizer 1 shown in FIG. 5 includes a demister 97 that primarily collects mist discharged from the casing 49. In the illustrated ultrasonic atomizer 1, a demister 97 is connected to the upper end of the casing 49 of each ultrasonic unit 60, and the mist contained in the gas discharged from the casing 49 is collected by the demister 97. The ultrasonic atomizer 1 discharges the gas from which the mist is primarily recovered by the demister 97 from the atomization chamber 4.

以上の実施例の霧化装置は、図2ないし図4に示すように、一つの超音波霧化室4に複数の筒体6と超音波振動子2とを備え、あるいは、図5に示すように、筒体6と超音波振動子2を備える複数の超音波霧化室4を備えているので、多量の溶液を効率よくミストに霧化できる特長がある。ただ、図示しないが、本発明の霧化装置は、ひとつの超音波振動子と筒体とを備える単一の超音波霧化室で構成することもできる。この霧化装置は、たとえば、加湿器として有効に使用できる。   As shown in FIGS. 2 to 4, the atomizing apparatus of the above embodiment includes a plurality of cylinders 6 and the ultrasonic transducer 2 in one ultrasonic atomizing chamber 4, or as shown in FIG. 5. As described above, since the plurality of ultrasonic atomizing chambers 4 including the cylindrical body 6 and the ultrasonic vibrator 2 are provided, there is a feature that a large amount of solution can be efficiently atomized into a mist. However, although not shown, the atomization apparatus of the present invention can also be configured by a single ultrasonic atomization chamber including one ultrasonic transducer and a cylindrical body. This atomization device can be effectively used as a humidifier, for example.

以上の霧化装置1は、超音波振動子2を、筒体6の下方に上向きに配設しており、この超音波振動子2から筒体6の内部に向かって上向きに超音波を放射して、筒体内部の溶液を超音波振動させている。ただ、本発明の霧化装置は、超音波振動子を筒体の下方に配設する構造に特定しない。本発明の霧化装置は、図13に示すように、筒体6の押出口12から気体中に突出して、超音波振動子2を配設することもできる。この図に示す超音波振動子2は、互いに対向する面に対して垂直な方向に超音波を放射する構造としている。さらに、この霧化装置1は、圧力機構5によって、溶液を筒体6の押出口12から柱状に噴射するようにしている。この霧化装置1は、筒体6に供給される溶液を押出口12から上方に噴出させて、上方に突出する液柱を発生させると共に、この状態で液柱の内部に配設される超音波振動子2によって、液柱の内部から両側に向かって超音波を放射して溶液を気体中にミストに霧化する。超音波振動子2は、図に示すように、筒体6の押出口12から噴射される柱状の溶液の内部に配設される。いいかえると、超音波振動子2の周囲に液柱ができるように、圧力機構5によって溶液を噴出させる。この構造の霧化装置1は、超音波振動子2から放射される超音波の振動を、図において左右の両方向に放射できるので、柱状の溶液の両側に効率よくミストに霧化できる特長がある。   In the atomizing apparatus 1 described above, the ultrasonic transducer 2 is disposed upward below the cylindrical body 6, and ultrasonic waves are emitted upward from the ultrasonic transducer 2 toward the inside of the cylindrical body 6. Thus, the solution inside the cylinder is ultrasonically vibrated. However, the atomization apparatus of the present invention does not specify the structure in which the ultrasonic transducer is disposed below the cylindrical body. As shown in FIG. 13, the atomizing device of the present invention can be provided with the ultrasonic vibrator 2 so as to protrude from the extrusion port 12 of the cylindrical body 6 into the gas. The ultrasonic transducer 2 shown in this figure has a structure that radiates ultrasonic waves in a direction perpendicular to surfaces facing each other. Further, the atomizing device 1 is configured to inject the solution from the extrusion port 12 of the cylindrical body 6 in a column shape by the pressure mechanism 5. The atomizing device 1 jets the solution supplied to the cylindrical body 6 upward from the extrusion port 12 to generate a liquid column protruding upward, and in this state, the super column disposed inside the liquid column. An ultrasonic wave is radiated from the inside of the liquid column toward both sides by the sonic vibrator 2 to atomize the solution into a mist in the gas. As shown in the figure, the ultrasonic transducer 2 is disposed inside a columnar solution ejected from the extrusion port 12 of the cylindrical body 6. In other words, the solution is ejected by the pressure mechanism 5 so that a liquid column is formed around the ultrasonic vibrator 2. Since the atomizing device 1 having this structure can radiate ultrasonic vibrations radiated from the ultrasonic transducer 2 in both the left and right directions in the figure, it has the advantage that it can be efficiently atomized into mist on both sides of the columnar solution. .

以上の霧化装置1は、超音波霧化室4の溶液を、超音波振動子2で超音波振動してミストに霧化する。霧化装置1で霧化されたミストは、溶液よりも目的物質の濃度が高い。したがって、霧化装置1で溶液をミストに霧化し、ミストを凝集して回収することで、高濃度な溶液を効率よく分離できる。   The atomizing device 1 described above atomizes the solution in the ultrasonic atomizing chamber 4 ultrasonically by the ultrasonic vibrator 2 and atomizes it into mist. The mist atomized by the atomizer 1 has a higher concentration of the target substance than the solution. Therefore, a high-concentration solution can be efficiently separated by atomizing the solution into mist with the atomizer 1 and aggregating and collecting the mist.

霧化装置1で霧化された溶液のミストは、搬送気体を介して回収部40に流入されて、回収部40で回収される。ミストを回収部40に流入させるために、図2ないし図5の分離装置は、回収部40をダクト41で霧化装置1に連結している。図2、図4及び図5の分離装置は、搬送気体をブロア48で回収部40に搬送している。図3に示す分離装置は、圧力機構5の送風機構8を搬送気体を移送するブロア48に併用している。これらの分離装置は、ミストを含む搬送気体を霧化装置1から回収部40に搬送する。とくに、図2、図4及び図5に示す分離装置は、ミスト成分が分離された搬送気体を超音波霧化室4に環流している。この分離装置は、好ましくは、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性なガスを搬送気体とすることができる。この分離装置は、不活性ガスによって、霧化装置1や回収部40における溶液の変質が防止される。このため、より高品質な状態で高濃度の溶液を得ることができる。ただし、搬送気体には空気も使用できる。   The mist of the solution atomized by the atomizing device 1 flows into the collection unit 40 via the carrier gas and is collected by the collection unit 40. In order to cause the mist to flow into the recovery unit 40, the separation device of FIGS. 2 to 5 connects the recovery unit 40 to the atomization device 1 by a duct 41. In the separation apparatus of FIGS. 2, 4, and 5, the carrier gas is conveyed to the collection unit 40 by the blower 48. In the separation device shown in FIG. 3, the blower mechanism 8 of the pressure mechanism 5 is used in combination with a blower 48 for transferring the carrier gas. These separation devices convey the carrier gas containing mist from the atomization device 1 to the recovery unit 40. In particular, the separation devices shown in FIGS. 2, 4, and 5 circulate the carrier gas from which the mist component has been separated into the ultrasonic atomization chamber 4. This separation device can preferably use an inert gas such as nitrogen, helium, or argon as the carrier gas. In this separation device, alteration of the solution in the atomization device 1 and the recovery unit 40 is prevented by the inert gas. For this reason, a highly concentrated solution can be obtained in a higher quality state. However, air can also be used as the carrier gas.

回収部40は、微細なミストを凝集させて高濃度のアルコール溶液として回収する。ミストは、気体ではないので、必ずしも冷却しないで凝集させて回収できる。ただ、ミストを冷却して速やかに回収できる。図2ないし図4の回収部40は、ミストを冷却して凝集させる冷却用熱交換器33を内蔵している。冷却用熱交換器33は、熱交換パイプ34にフィン(図示せず)を固定している。熱交換パイプ34に冷却用の冷媒や冷却水を循環させて、熱交換器33は冷却される。超音波霧化室4で霧化されたミストは、一部が気化して気体となるが、気体は回収部40の熱交換器33で冷却され、結露して凝集されて回収される。回収部40に流入されるミストは、熱交換器33に衝突し、あるいは互いに衝突して大きく凝集し、または熱交換器33のフィン等に衝突して大きく凝集して溶液として回収される。ミストと気体を熱交換器33で凝集して回収した空気は、循環ダクト41を介して再び超音波霧化室4に循環される。   The collection unit 40 aggregates fine mist and collects it as a high-concentration alcohol solution. Since mist is not a gas, it can be aggregated and recovered without necessarily cooling. However, mist can be cooled and recovered quickly. The recovery unit 40 in FIGS. 2 to 4 incorporates a cooling heat exchanger 33 that cools and aggregates the mist. The cooling heat exchanger 33 has fins (not shown) fixed to the heat exchange pipe 34. The heat exchanger 33 is cooled by circulating a cooling refrigerant and cooling water through the heat exchange pipe 34. A part of the mist atomized in the ultrasonic atomizing chamber 4 is vaporized to become a gas, but the gas is cooled by the heat exchanger 33 of the recovery unit 40, condensed, condensed and recovered. The mist flowing into the recovery unit 40 collides with the heat exchanger 33 or collides with each other and largely agglomerates, collides with the fins of the heat exchanger 33 or the like and greatly agglomerates and is collected as a solution. The air collected by aggregating mist and gas in the heat exchanger 33 is circulated again to the ultrasonic atomization chamber 4 via the circulation duct 41.

さらに、回収部は、図示しないが、気体に含まれる目的物質であるアルコール等の蒸気を吸着剤に吸着させて回収することもできる。この回収部は、たとえば、加熱された回収気体で吸着剤に吸着されたアルコールを排出し、回収気体を冷却して排出されたアルコールを結露させて回収することができる。この回収部は、たとえば、空隙に吸着剤を設けているローターと、このローターを回転させる回転駆動機構とで構成することができる。ローターは、回転軸の方向に気体を通過できる空隙を有するハニカムローターである。吸着剤には、たとえば、ゼオライト、活性炭、酸化リチウム、シリカゲルのいずれか、もしくはこれらの混合物が使用できる。この回収部は、回転駆動機構でローターを所定の速度で回転させて、蒸気を吸着させる吸着領域と、吸着した蒸気を排出する再生領域とに移動させる。ローターが吸着領域に移動されると、目的物質であるアルコールの蒸気を含む気体が空隙に通過されて、気体に含まれる目的物質のアルコールが吸着剤に吸着される。ローターが回転して再生領域に移動されると、吸着した目的物質のアルコールを排出する。排出された目的物質のアルコールは、回収気体を冷却して回収される。ローターの吸着領域を通過した気体は、再び超音波霧化室に移動される。   Further, although not shown, the recovery unit can also recover the target substance contained in the gas by adsorbing a vapor such as alcohol to the adsorbent. For example, the recovery unit can discharge the alcohol adsorbed on the adsorbent with the heated recovery gas, cool the recovery gas, and condense the recovered alcohol to recover. The recovery unit can be constituted by, for example, a rotor provided with an adsorbent in the gap and a rotation drive mechanism that rotates the rotor. The rotor is a honeycomb rotor having a gap through which gas can pass in the direction of the rotation axis. As the adsorbent, for example, zeolite, activated carbon, lithium oxide, silica gel, or a mixture thereof can be used. The recovery unit rotates the rotor at a predetermined speed with a rotation drive mechanism, and moves the rotor to an adsorption region where the vapor is adsorbed and a regeneration region where the adsorbed vapor is discharged. When the rotor is moved to the adsorption region, the gas containing the target substance alcohol vapor is passed through the gap, and the target substance alcohol contained in the gas is adsorbed by the adsorbent. When the rotor is rotated and moved to the regeneration area, the adsorbed target substance alcohol is discharged. The discharged target substance alcohol is recovered by cooling the recovery gas. The gas that has passed through the adsorption region of the rotor is moved again to the ultrasonic atomization chamber.

以上の実施例の分離装置は、霧化装置1と回収部40とを別々に離して、循環ダクト41で連結している。ただ、分離装置は、図14ないし図17に示すように、霧化装置1と回収部40とを一体構造とすることもできる。図14と図16の分離装置は、回収部40に霧化装置1を内蔵しており、図15と図17の分離装置は、回収部40と霧化装置1とでひとつの気密チャンバーを構成して、回収部40と霧化装置1とを一体的に連結している。図15と図17の分離装置は、超音波霧化室4と回収部40の上部を連通路である連結ダクト42を介して連結して一体構造としている。これらの図に示す分離装置は、回収部40の容積を、霧化装置1の超音波霧化室4に比較して充分に大きく、たとえば、超音波霧化室4の容積の2〜100倍、好ましくは5〜50倍、さらに好ましくは5〜20倍としている。図に示す分離装置において、超音波霧化室4で霧化したミストは、ゆっくりと降下して回収部40に溶液として回収される。   In the separation device of the above embodiment, the atomization device 1 and the recovery unit 40 are separated separately and connected by a circulation duct 41. However, as shown in FIG. 14 to FIG. 17, the separation device can have the atomizing device 1 and the collection unit 40 as an integrated structure. 14 and 16 has the atomizer 1 built in the recovery unit 40, and the separators of FIGS. 15 and 17 constitute one airtight chamber with the recovery unit 40 and the atomizer 1. And the collection | recovery part 40 and the atomization apparatus 1 are connected integrally. 15 and 17 has an integral structure in which the ultrasonic atomization chamber 4 and the upper part of the collection unit 40 are connected via a connection duct 42 that is a communication path. The separation devices shown in these figures have a sufficiently large volume of the recovery unit 40 compared to the ultrasonic atomization chamber 4 of the atomization device 1, for example, 2 to 100 times the volume of the ultrasonic atomization chamber 4. , Preferably 5 to 50 times, more preferably 5 to 20 times. In the separation device shown in the figure, the mist atomized in the ultrasonic atomization chamber 4 is slowly lowered and recovered as a solution in the recovery unit 40.

図14ないし図17に示す回収部40は閉鎖チャンバーであって、ここに供給されるミストは外部に排出されない。したがって、回収部40に供給されたミストは、互いに衝突して大きく凝集し、あるいは、邪魔板等に衝突して大きく凝集して溶液として回収される。回収部40において、ミストをより速やかに回収するために、図14と図15の回収部40は、溶液を散水するノズル36を備える。ノズル36は、循環ポンプ35を介して回収部40の底部に連結される。循環ポンプ35は、回収部40に回収された溶液を吸入して、ノズル36から噴霧させる。   14 to 17 is a closed chamber, and the mist supplied thereto is not discharged to the outside. Therefore, the mists supplied to the collection unit 40 collide with each other and largely aggregate, or collide with a baffle plate or the like and greatly aggregate to be collected as a solution. In order to collect the mist more quickly in the collection unit 40, the collection unit 40 of FIGS. 14 and 15 includes a nozzle 36 for sprinkling the solution. The nozzle 36 is connected to the bottom of the collection unit 40 via the circulation pump 35. The circulation pump 35 sucks the solution collected in the collection unit 40 and sprays it from the nozzle 36.

図の超音波分離装置は、回収部40の上部と側面にノズル36を配設している。上部のノズル36は、下向きに溶液を噴霧する。側面のノズル36は、水平方向に溶液を噴霧する。ノズル36から噴霧される溶液は、霧化装置1で霧化されたミストに比較して充分に大きな水滴であって、回収部40の内部を速やかに落下し、落下するときに、回収部40の内部に浮遊しているミストに衝突して、ミストを回収しながら落下する。したがって、回収部40に浮遊するミストを効率よく速やかに回収できる。   In the illustrated ultrasonic separating apparatus, nozzles 36 are disposed on the upper and side surfaces of the collection unit 40. The upper nozzle 36 sprays the solution downward. The side nozzles 36 spray the solution in the horizontal direction. The solution sprayed from the nozzle 36 is a sufficiently large water droplet as compared to the mist atomized by the atomizing device 1, and quickly falls inside the collecting unit 40. It collides with the mist floating inside and falls while collecting the mist. Therefore, the mist floating in the collection unit 40 can be collected efficiently and promptly.

図の分離装置は、ノズル36を上と側面とに配設しているが、回収部の下部にノズルを配設することもできる。下部のノズルは、上向きに溶液を噴霧する。このノズルは、回収部40の天井に溶液を衝突させる速度で、あるいは、天井の近傍まで上昇する速度で溶液を噴霧する。天井の近傍まで上昇するように噴霧される溶液は、天井の近傍で下向きに方向を変えて落下するので、上昇するときと降下するときにミストに接触して、ミストを効率よく回収する。   In the illustrated separating apparatus, the nozzles 36 are disposed on the upper side and the side surface, but the nozzles may be disposed on the lower part of the collection unit. The lower nozzle sprays the solution upward. The nozzle sprays the solution at a speed at which the solution collides with the ceiling of the recovery unit 40 or at a speed that rises to the vicinity of the ceiling. Since the solution sprayed so as to rise to the vicinity of the ceiling changes its direction downward in the vicinity of the ceiling and falls, it comes into contact with the mist when it rises and descends and efficiently collects the mist.

さらに、図16の回収部40は、内部に複数枚の邪魔板37を配設している。邪魔板37は、隣接するものとの間にミストを通過できる隙間を設けて、垂直の姿勢で配設している。垂直の邪魔板37は、ミストを表面に衝突させて付着する溶液を自然に流下させて回収できる。図の邪魔板37は、表面を凹凸面として、ミストをより効率よく接触させて回収できるようにしている。   Further, the collection unit 40 of FIG. 16 has a plurality of baffle plates 37 disposed therein. The baffle plate 37 is arranged in a vertical posture with a gap through which mist can pass between adjacent baffle plates. The vertical baffle plate 37 can recover the adhering solution by letting the mist collide with the surface and let it flow naturally. The baffle plate 37 shown in the figure has a concavo-convex surface so that mist can be contacted more efficiently and recovered.

さらに、図16の回収部40は、ミストを強制送風して撹拌するファン38を設けている。ファン38は、回収部40のミストを撹拌する。撹拌されるミストは、互いに衝突して凝集し、あるいは、邪魔板37の表面に衝突して凝集する。凝集するミストは、速やかに落下して回収される。図のファン38は、回収部40のミストを下向きに送風して循環させる。   Further, the recovery unit 40 of FIG. 16 is provided with a fan 38 that forcibly blows and agitates mist. The fan 38 agitates the mist of the collection unit 40. The agitated mists collide with each other and aggregate or collide with the surface of the baffle plate 37. Aggregating mist is quickly dropped and collected. The illustrated fan 38 blows and circulates the mist of the collection unit 40 downward.

図17の超音波分離装置は、ミストを振動して互いに衝突する確率を高くするミスト振動器39を回収部40に設けている。ミスト振動器39は、回収部40の気体を振動させる電気振動−機械振動変換器と、この電気振動−機械振動変換器を駆動する振動電源とを備える。電気振動−機械振動変換器は、可聴周波数の音を放射するスピーカーや、可聴周波数よりも高い超音波を放射する超音波振動子等である。電気振動−機械振動変換器が、ミストを効率よく振動させるために、電気振動−機械振動変換器から放射される振動を回収部40で共振させる。このことを実現するために、電気振動−機械振動変換器は、回収部40で共振する周波数で振動させる。いいかえると、回収部40を電気振動−機械振動変換器から放射される振動に共振する形状に設計する。   The ultrasonic separating apparatus of FIG. 17 is provided with a mist vibrator 39 in the recovery unit 40 that increases the probability that the mists vibrate and collide with each other. The mist vibrator 39 includes an electric vibration-mechanical vibration converter that vibrates the gas in the collection unit 40 and a vibration power source that drives the electric vibration-mechanical vibration converter. The electric vibration-mechanical vibration converter is a speaker that emits sound having an audible frequency, an ultrasonic vibrator that emits ultrasonic waves higher than the audible frequency, or the like. In order for the electric vibration-mechanical vibration converter to vibrate the mist efficiently, the recovery unit 40 resonates the vibration radiated from the electric vibration-mechanical vibration converter. In order to realize this, the electric vibration-mechanical vibration converter is vibrated at a frequency that resonates in the recovery unit 40. In other words, the recovery unit 40 is designed to resonate with the vibration radiated from the electric vibration-mechanical vibration converter.

超音波は人間の可聴周波数を越える高い周波数であるので、耳には聞こえない。このため、超音波を放射するミスト振動器39は、回収部40の気体を激しく振動させて、いいかえると、電気振動−機械振動変換器の出力を極めて大きくして、人間に音の害を与えることがない。このため、超音波はミストを激しく振動して、効率よく衝突させて、速やかに回収できる特長がある。   Ultrasound is a high frequency that exceeds the human audible frequency, so it cannot be heard by the ear. For this reason, the mist vibrator 39 that radiates ultrasonic waves vibrates the gas in the recovery unit 40 violently. In other words, the output of the electrical vibration-mechanical vibration converter is extremely increased, causing sound harm to humans. There is nothing. For this reason, ultrasonic waves have the feature that they can be recovered quickly by vigorously causing mist to vibrate.

以上の分離装置は、回収部40に、ミストを効率よく凝集させる装置を配設するので、ミストをより速やかに凝集させて高濃度の溶液とすることができる。さらに、図示しないが、溶液の分離装置は、回収部に、溶液を噴霧するノズルと、ミストを撹拌するファンと、ミストを振動させる振動器の全てを内蔵させて、最も効率よくミストを凝集できる。また、ミストを凝集させるふたつの装置を内蔵して、ミストを効率よく凝集させることもできる。   In the above separating apparatus, a device for efficiently aggregating mist is disposed in the recovery unit 40, so that the mist can be agglomerated more quickly to obtain a high-concentration solution. Further, although not shown, the solution separation apparatus can aggregate the mist most efficiently by incorporating all of the nozzle for spraying the solution, the fan for stirring the mist, and the vibrator for vibrating the mist in the recovery unit. . Also, two devices for aggregating mist can be incorporated to efficiently agglomerate mist.

超音波霧化室4と回収部40は、好ましくは不活性ガスを充填する。この装置は、不活性ガスによって、超音波霧化室4や回収部40における溶液の変質が防止される。このため、より高品質な状態で高濃度の溶液を得ることができる。   The ultrasonic atomization chamber 4 and the collection unit 40 are preferably filled with an inert gas. In this apparatus, alteration of the solution in the ultrasonic atomization chamber 4 and the recovery unit 40 is prevented by the inert gas. For this reason, a highly concentrated solution can be obtained in a higher quality state.

従来の超音波分離装置が多数の超音波振動子で溶液をミストに霧化する状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the state in which the conventional ultrasonic separation apparatus atomizes a solution into mist with many ultrasonic vibrators. 本発明の一実施例にかかるの溶液の霧化装置を備える分離装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a separation apparatus provided with the atomization apparatus of the solution concerning one Example of this invention. 本発明の他の実施例にかかるの溶液の霧化装置を備える分離装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a separation apparatus provided with the atomization apparatus of the solution concerning the other Example of this invention. 本発明の他の実施例にかかるの溶液の霧化装置を備える分離装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a separation apparatus provided with the atomization apparatus of the solution concerning the other Example of this invention. 本発明の他の実施例にかかるの溶液の霧化装置を備える分離装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a separation apparatus provided with the atomization apparatus of the solution concerning the other Example of this invention. 図3に示す霧化装置の筒体であって、超音波振動しない状態の一例を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a state of the cylindrical body of the atomizing device shown in FIG. 3 without ultrasonic vibration. 図3に示す霧化装置の筒体であって、超音波振動しない状態の他の一例を示す概略断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the atomizing device cylinder shown in FIG. 3 in a state where no ultrasonic vibration occurs. 図2に示す霧化装置の筒体の一例を示す拡大断面正面図である。It is an expanded sectional front view which shows an example of the cylinder of the atomization apparatus shown in FIG. 図5に示す霧化装置の筒体の一例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows an example of the cylinder of the atomization apparatus shown in FIG. 図5に示す霧化装置の筒体の他の一例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows another example of the cylinder of the atomization apparatus shown in FIG. 図10に示す筒体の断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view of the cylinder shown in FIG. 超音波振動子の連結構造の他の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example of the connection structure of an ultrasonic transducer | vibrator. 本発明の他の実施例にかかる溶液の霧化装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the atomization apparatus of the solution concerning the other Example of this invention. 溶液の分離装置の他の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example of the separation apparatus of a solution. 溶液の分離装置の他の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example of the separation apparatus of a solution. 溶液の分離装置の他の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example of the separation apparatus of a solution. 溶液の分離装置の他の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows another example of the separation apparatus of a solution.

符号の説明Explanation of symbols

1…霧化装置
2…超音波振動子
3…高周波電源
4…超音波霧化室
5…圧力機構
6…筒体 6a…内筒
6b…外筒
7…供給機構
8…送風機
9…吸入部
10…溶液ポンプ
11…溶液タンク
12…押出口
14…噴気口
15…ダクト
16…連結ダクト
17…雄ネジ
18…雌ネジ穴
19…供給ダクト
20…Oリング
21…Oリング
27…リード線
28…パッキン
30…Oリング
31…連結プレート
32…貫通穴
33…冷却用熱交換器
34…熱交換パイプ
35…循環ポンプ
36…ノズル
37…邪魔板
38…ファン
39…ミスト振動器
40…回収部
41…ダクト
42…連結ダクト
43…供給路
44…排出路
45…制御弁
46…制御弁
47…排出路
48…ブロア
49…ケーシング
56…絶縁樹脂
59…電源
60…超音波ユニット
62…底板
63…収納ケース
64…収納室
65…段差部
66…固定部
67…開口部
68…連結開口部
69…雌ネジ
70…溶液供給管
71…脱着コネクタ
72…気体供給管
73…脱着コネクタ
74…溶液排出管
75…脱着コネクタ
76…電源コード
77…コンセント
78…連結プラグ
80…脱着ユニット
81…連結プレート
82…雄ネジ
83…連結凹部
84…雌ネジ
85…雄ネジ
90…基台
91…装着凹部
92…隔壁
93…段差部
94…弾性支持体
95…収納室
96…貯水槽
97…デミスタ
99…閉塞室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Atomization apparatus 2 ... Ultrasonic vibrator 3 ... High frequency power supply 4 ... Ultrasonic atomization chamber 5 ... Pressure mechanism 6 ... Cylindrical body 6a ... Inner cylinder
6b ... outer cylinder 7 ... supply mechanism 8 ... blower 9 ... suction part 10 ... solution pump 11 ... solution tank 12 ... extrusion port 14 ... jet port 15 ... duct 16 ... connecting duct 17 ... male screw 18 ... female screw hole 19 ... supply Duct 20 ... O-ring 21 ... O-ring 27 ... Lead wire 28 ... Packing 30 ... O-ring 31 ... Connecting plate 32 ... Through hole 33 ... Cooling heat exchanger 34 ... Heat exchange pipe 35 ... Circulating pump 36 ... Nozzle 37 ... Hindrance Plate 38 ... Fan 39 ... Mist vibrator 40 ... Recovery part 41 ... Duct 42 ... Connecting duct 43 ... Supply channel 44 ... Drain channel 45 ... Control valve 46 ... Control valve 47 ... Drain channel 48 ... Blower 49 ... Case 56 ... Insulating resin 59 ... Power supply 60 ... Ultrasonic unit 62 ... Bottom plate 63 ... Storage case 64 ... Storage chamber 65 ... Step part 66 ... Fixing part 67 ... Opening part 68 ... Connecting opening Portion 69 ... Female screw 70 ... Solution supply pipe 71 ... Desorption connector 72 ... Gas supply pipe 73 ... Desorption connector 74 ... Solution discharge pipe 75 ... Desorption connector 76 ... Power cord 77 ... Outlet 78 ... Connection plug 80 ... Desorption unit 81 ... Connection Plate 82 ... Male screw 83 ... Connection recess 84 ... Female screw 85 ... Male screw 90 ... Base 91 ... Mounting recess 92 ... Partition wall 93 ... Step part 94 ... Elastic support 95 ... Storage chamber 96 ... Water tank 97 ... Demister 99 ... Closed room

Claims (16)

超音波振動子(2)で溶液を超音波振動させて気体中にミストに霧化する溶液の霧化方法において、
溶液を筒体(6)の内部に供給すると共に、圧力機構(5)でもって、筒体内部の溶液の圧力をミストに霧化する気体の圧力よりも相対的に高くし、超音波振動させる状態で溶液を筒体(6)の押出口(12)から気体中に噴出させて、筒体(6)から噴出する溶液を超音波振動させてミストに霧化する溶液の霧化方法。
In the atomization method of the solution that ultrasonically vibrates the solution with the ultrasonic vibrator (2) and atomizes into the mist in the gas,
While supplying the solution to the inside of the cylinder (6), with the pressure mechanism (5), the pressure of the solution inside the cylinder is made relatively higher than the pressure of the gas atomized into the mist, and ultrasonically vibrates. A solution atomization method in which a solution is jetted into a gas from an extrusion port (12) of a cylinder (6) in a state, and the solution jetted from the cylinder (6) is ultrasonically vibrated and atomized into a mist.
圧力機構(5)が溶液ポンプ(10)で、超音波振動しない状態で筒体内部の溶液の液面レベルが筒体(6)の高さ(h)の1/4以上になるように溶液ポンプ(10)で溶液を加圧する請求項1に記載される溶液の霧化方法。   The solution is such that the pressure level (5) is the solution pump (10) and the liquid level of the solution inside the cylinder is ¼ or more of the height (h) of the cylinder (6) without ultrasonic vibration. The method for atomizing a solution according to claim 1, wherein the solution is pressurized with a pump (10). 圧力機構(5)が溶液をミストに霧化する気体を吸引して減圧する送風機(8)で、超音波振動しない状態で筒体内部の溶液の液面レベルが筒体(6)の高さ(h)の1/4以上になるように送風機(8)で気体を吸引して気体の圧力を低下させる請求項1に記載される溶液の霧化方法。   The pressure mechanism (5) is a blower (8) that sucks and depressurizes the gas that atomizes the solution into mist, and the liquid level of the solution inside the cylinder is the height of the cylinder (6) without ultrasonic vibration. The method of atomizing a solution according to claim 1, wherein the pressure of the gas is reduced by sucking the gas with a blower (8) so as to be 1/4 or more of (h). 筒体(6)が円筒形である請求項1に記載される溶液の霧化方法。   The method for atomizing a solution according to claim 1, wherein the cylinder (6) is cylindrical. 筒体(6)が、押出口(12)に向かって細くなる円錐ホーンである請求項1に記載される溶液の霧化方法。   The method for atomizing a solution according to claim 1, wherein the cylindrical body (6) is a conical horn that narrows toward the extrusion port (12). 筒体(6)にエクスポーネンシャルホーンを使用する請求項1に記載される溶液の霧化方法。   The method for atomizing a solution according to claim 1, wherein an exponential horn is used for the cylindrical body (6). 押出口(12)の周囲に気体を噴射する請求項1に記載される溶液の霧化方法。   The method for atomizing a solution according to claim 1, wherein a gas is injected around the extrusion port (12). 押出口(12)から噴射する気体に、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性な気体を使用する請求項7に記載される記載される溶液の霧化方法。   The method for atomizing a solution as described in claim 7, wherein an inert gas such as nitrogen, helium or argon is used as the gas injected from the extrusion port (12). 溶液を超音波振動させて気体中にミストに霧化する超音波振動子(2)と、超音波振動子(2)に接続されて超音波振動子(2)に高周波電力を供給して超音波振動させる高周波電源(3)とを備える溶液の霧化装置であって、
内部に溶液が供給されると共に、押出口(12)から気体中に排出する筒体(6)と、この筒体内部の溶液の圧力をミストに霧化する気体の圧力よりも相対的に高くする圧力機構(5)とを備え、圧力機構(5)でもって、溶液の圧力を気体の圧力よりも相対的に高くして、超音波振動する状態で溶液を押出口(12)から気体中に噴出させ、筒体(6)から噴出する溶液を超音波振動子(2)で超音波振動して霧化する溶液の霧化装置。
An ultrasonic vibrator (2) that ultrasonically vibrates the solution into a mist in the gas, and an ultrasonic vibrator (2) connected to the ultrasonic vibrator (2) to supply high-frequency power to the ultrasonic vibrator (2) A solution atomizing device comprising a high-frequency power source (3) for sonic vibration,
While the solution is supplied to the inside, the cylinder (6) that discharges into the gas from the extrusion port (12) and the pressure of the solution inside the cylinder are relatively higher than the pressure of the gas that atomizes into the mist. A pressure mechanism (5), and with the pressure mechanism (5), the pressure of the solution is set to be relatively higher than the pressure of the gas, and the solution is introduced into the gas from the extrusion port (12) in a state of ultrasonic vibration. A solution atomizing device that atomizes a solution ejected from a cylinder (6) by ultrasonic vibration with an ultrasonic vibrator (2).
圧力機構(5)が溶液ポンプ(10)で、超音波振動しない状態で筒体内部の溶液の液面レベルが筒体(6)の高さ(h)の1/4以上になるように溶液ポンプ(10)が溶液を加圧する請求項9に記載される溶液の霧化装置。   The solution is such that the pressure level (5) is the solution pump (10) and the liquid level of the solution inside the cylinder is ¼ or more of the height (h) of the cylinder (6) without ultrasonic vibration. 10. The solution atomization device according to claim 9, wherein the pump (10) pressurizes the solution. 圧力機構(5)が溶液をミストに霧化する気体を吸引して減圧する送風機(8)で、超音波振動しない状態で筒体内部の溶液の液面レベルが筒体(6)の高さ(h)の1/4以上になるように送風機(8)で気体を吸引して気体の圧力を低下させる請求項9に記載される溶液の霧化装置。   The pressure mechanism (5) is a blower (8) that sucks and depressurizes the gas that atomizes the solution into mist, and the liquid level of the solution inside the cylinder is the height of the cylinder (6) without ultrasonic vibration. The solution atomization apparatus according to claim 9, wherein the pressure of the gas is reduced by sucking the gas with a blower (8) so as to be ¼ or more of (h). 筒体(6)が円筒形である請求項9に記載される溶液の霧化装置。   The solution atomization device according to claim 9, wherein the cylindrical body (6) is cylindrical. 筒体(6)が、押出口(12)に向かって細くなる円錐ホーンである請求項9に記載される溶液の霧化装置。   The solution atomization device according to claim 9, wherein the cylindrical body (6) is a conical horn that narrows toward the extrusion port (12). 筒体(6)が、エクスポーネンシャルホーンである請求項9に記載される溶液の霧化装置。   The solution atomization device according to claim 9, wherein the cylindrical body (6) is an exponential horn. 押出口(12)の周囲に噴気口(14)を開口している請求項9に記載される溶液の霧化装置。   The solution atomization device according to claim 9, wherein a fumarole (14) is opened around the extrusion port (12). 気体源が、噴気口(14)に、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性な気体を供給する請求項15に記載される溶液の霧化装置。
The solution atomization apparatus according to claim 15, wherein the gas source supplies an inert gas such as nitrogen, helium, argon, or the like to the fumarole (14).
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