JP2660424B2 - Method and apparatus for producing fine particles of liquid or melt - Google Patents
Method and apparatus for producing fine particles of liquid or meltInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は液体又は溶融体の微粒子の生成方法とその装
置に係る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for producing fine particles of a liquid or a melt.
[従来の技術] 従来、液体又は溶融体の微粒子の製造方法は、第13図
に見られるように、それらのスプレイを硬板に打ち当て
ることであった。その場合、それら微粒子の大きさは大
小さまざまで、小は数ミクロンから大は数百ミクロンの
ものまであり、これらは微粒子とはいえないものであ
る。また、エアレススプレイにおいては、比較的粒度の
分布は安定しているが、それらの粒径は20ミクロンない
し60ミクロンの範囲内であり、(米)ノードソン・コー
ポレーションの開発したクロスカットノズルを使用した
場合においても、粒径は12ミクロン前後止りであった。
ただし、その時の操作条件としては、噴出量を比較的に
少量即ち4.73cc/分とし、またノズルと液面との距離を3
00mm、スプレイパターンの底部の幅を250mmとした場合
のものである。所が、その場合でも、特に粘度の比較的
高い場合には、スプレイパターンの両端方向にテイル現
象が発生し易く、同部には数百ミクロンという大きな液
滴が発生するのである。即ち総体的には均一した微粒子
を得ることは難しかったのである。[Prior Art] Conventionally, a method for producing fine particles of a liquid or a melt is to strike those sprays against a hard plate as shown in FIG. In that case, the size of these fine particles varies in size, from small to several microns to large to several hundred microns, and these cannot be said to be fine particles. In airless sprays, the particle size distribution is relatively stable, but their particle size is in the range of 20 to 60 microns. A cross-cut nozzle developed by Nordson Corporation (USA) was used. In some cases, the particle size remained around 12 microns.
However, as the operating conditions at that time, the ejection amount was set to a relatively small amount, that is, 4.73 cc / min, and the distance between the nozzle and the liquid level was set to 3
00 mm and the width of the bottom of the spray pattern is 250 mm. However, even in this case, particularly when the viscosity is relatively high, a tail phenomenon is likely to occur in both directions of the spray pattern, and a large droplet of several hundred microns is generated in the same part. That is, it was difficult to obtain uniformly fine particles as a whole.
[解決しようとする問題点] 上述のように、スプレイ対硬板衝突方式によれば細か
い微粒子を得るには効果があり、1ミクロン前後のもの
までも得られた。しかし他方、数十ミクロンのものもあ
り、いわゆる粒揃いが良くなく、不安定であったのであ
る。[Problems to be Solved] As described above, according to the spray-hard plate collision method, it is effective to obtain fine particles, and a particle size of about 1 micron was obtained. However, on the other hand, some particles were several tens of microns in size, and the so-called grain alignment was poor and unstable.
しかし、近年高度技術の要求に伴い、常に均一かつ安
定した微粒子と、それらの含まれた煙霧体の密度の自由
調整化のニーズが高まってきた。However, in recent years, with the demand for advanced technology, there has been an increasing need for always and uniformly fine particles and for freely adjusting the density of the aerosols containing them.
本発明の動機は、上記のニーズに応えようとすること
であった。The motivation of the present invention was to meet the above needs.
[問題点を解決するための手段] その前に、従来の上述のスプレイ対硬板衝突方式によ
る場合、不揃いの微粒子の発生する原因を探究してみた
いと思う。再び第13図を参照されたい。チャンバ(10
1)内にて液体又は溶融体をスプレイ用ノズル(102)よ
りスプレイし、それを硬い板(105)に打ち当てた場
合、スプレイ中の粒子は該硬板に衝突し、破砕して空中
に飛散し、より小さな微粒子となる。しかし、最初のう
ちはよいが、時間の経過と共に、該硬板(105)面上に
は液体又は溶融体が付着し、次第に積層して第14図に見
られるように厚くなってくる。そして又、それらの表面
が次第に乾燥し、即ち液体や溶融体の粘度が高くなって
来、ついには固化することもある。このように板面の硬
さが経時的に変化してくると、それらの面に衝突して破
砕される微粒子の大きさにも経時的に変化してくる。こ
れがスプレイ対硬板衝突方式における微粒子の粒径が時
間的に不安定となる大きな理由であろうと考えられる。[Means for Solving the Problems] Before that, in the case of the above-mentioned conventional spray-to-hard plate collision method, I would like to investigate the cause of generation of irregular fine particles. Please refer to FIG. 13 again. Chamber (10
In 1), when the liquid or melt is sprayed from the spray nozzle (102) and hits against the hard plate (105), the particles in the spray collide with the hard plate, crush and break in the air. Scatters into smaller particles. However, although good at first, with the passage of time, a liquid or a melt adheres to the surface of the hard plate (105), and gradually accumulates and becomes thick as seen in FIG. Also, their surfaces gradually dry, that is, the viscosity of the liquid or melt increases, and may eventually solidify. When the hardness of the plate surface changes over time as described above, the size of the fine particles colliding with and crushing those surfaces also changes over time. This is considered to be a major reason why the particle size of the fine particles in the spray-hard plate collision method becomes unstable with time.
しかし上記現象は硬板を使用する限り避けられるない
問題であった。よって本発明者は、硬板を採用せず、ス
プレイ流を下方に滞溜している液体又は溶融体の面その
ものに打ち当てることに着目したのである。液体又は溶
融体の面は、上記硬板の場合におけるように時間的に変
化することはない。従って粒子を破砕する力も不変であ
り、常に均一な大きさの微粒子を安定して得ることがで
きるのである。However, the above phenomenon was an unavoidable problem as long as a hard plate was used. Therefore, the present inventor paid attention to hitting the spray flow against the surface of the liquid or the molten material that is staying downward without using a hard plate. The surface of the liquid or melt does not change over time as in the case of the hard plate. Accordingly, the force for crushing the particles is not changed, and fine particles having a uniform size can always be stably obtained.
液体の面は硬板の面に比べると、はるかに軟らかいの
で、破砕の効果は少なく、より細かい微粒子を得ること
は困難であると思われ勝ちである。しかし、衝突する時
の力は、その時の速度の二倍に比例するものであり、あ
る速度以上に達すると、運動エネルギもより大となり、
軟らかい液体面上においても、十分な破砕力を発揮し、
必要とする微粒子の得られることが実験上確かめられた
のである。そしてそれら微粒子は気体の中に分散して煙
霧体となっているので、これらを利用する場合に、それ
らの密度の自由調整が求められている。それは上記スプ
レイを断続的に行なうことによって得られるのである。Since the surface of the liquid is much softer than the surface of the hard plate, the effect of crushing is small, and it is likely that it is difficult to obtain finer fine particles. However, the force at the time of collision is proportional to twice the speed at that time, and when it reaches a certain speed or more, the kinetic energy becomes larger,
Demonstrates sufficient crushing power even on soft liquid surfaces,
It was confirmed experimentally that the required fine particles could be obtained. These fine particles are dispersed in a gas to form an aerosol, and when these are used, it is required to freely adjust their densities. It is obtained by intermittently performing the above spray.
本発明の要旨は、液体又は溶融体のスプレイを断続的
に行ないつつ、それを同種の液体又は溶融体の面上に打
ち当て、それによってスプレイ中の霧化した粒子を破砕
し、より微細化したものを同液体又は溶融体の面上の気
体中に飛散させてそれらの微粒子を得ると同時に、それ
らより成る煙霧体の密度を調整する方法とその装置であ
る。The gist of the present invention is to intermittently spray a liquid or melt while striking it onto the surface of a similar liquid or melt, thereby breaking up atomized particles in the spray and making it more finely divided. A method and an apparatus for adjusting the density of the aerosol composed of the particles while simultaneously scattering the resulting particles into a gas on the surface of the liquid or the melt.
先ず、本発明の方法について説明する。本発明の対象
とする液体には、溶媒及び乳濁液、懸濁液などがあげら
れる。これらの種類により、それらの粒子が微粒子化さ
れる挙動が若干異なるので、これらをそれぞれに分けて
説明する。First, the method of the present invention will be described. The liquids targeted by the present invention include solvents and emulsions, suspensions and the like. The behavior in which these particles are atomized is slightly different depending on these types, and these will be described separately.
(1) 溶媒の場合 溶媒例えば水又は油などの場合である。本項の場合は
本発明の方法の基本ともなるものである。先ず第1図を
参照されたい。上記液体(L)をチャンバ(1)の内部
においてスプレイ用ノズル(2)を下方に向けてスプレ
イ(SP)する。該チャンバ(1)の底部は上記と同種の
液体(L)が滞溜しており、その液面(Ls)が常に一定
になるように維持されておるものとする。該液面(Ls)
上に上記スプレイ(SP)流を打ち当てる(第2図参
照)。スプレイの中の粒子(P)は該液面(Ls)に衝突
し、破砕し、細かくなって液面上方に飛散する(第3図
参照)。これらのより細分化された微粒子の中、例えば
10ミクロン以下のものをpとし、それ以上のものをP1と
する。同チャンバ(1)内の気体は、上記ノズルより後
続するスプレイによって上昇気流(CG)となり(第4図
参照)、表面積/重量の比較的大きいもの、例えば上記
10ミクロン以下の微粒子(p)は、気体抵抗即ち浮揚力
が比較的大であるため、ある速度の上昇気流(CG)に乗
せられて上昇する。他方、表面積/重量の上記のものよ
り小なるもの、例えば10ミクロン以上の微粒子(P1)
は、比較的空気抵抗即ち浮揚力が小であるため、上記上
昇気流(CG)に逆らって降下する。即ち上記上昇気流の
ある速度によって上昇又は降下する微粒子の大きさは決
められ、またその速度は二流体スプレイする気体の量又
は同チャンバ(1)内に導入する気体の量によって決定
される。(1) In the case of a solvent This is the case of a solvent such as water or oil. This case is the basis of the method of the present invention. Please refer first to FIG. The liquid (L) is sprayed (SP) inside the chamber (1) with the spray nozzle (2) facing downward. It is assumed that a liquid (L) of the same type as described above accumulates at the bottom of the chamber (1), and the liquid level (Ls) is maintained to be always constant. The liquid level (Ls)
The above spray (SP) flow is struck on top (see FIG. 2). The particles (P) in the spray collide with the liquid surface (Ls), are crushed, become fine, and scatter above the liquid surface (see FIG. 3). Among these more finely divided particles, for example,
Those below 10 micron and p, is more than that of the P 1. The gas in the chamber (1) becomes an ascending airflow (CG) by a spray subsequent to the nozzle (see FIG. 4), and has a relatively large surface area / weight, for example,
Fine particles (p) having a diameter of 10 μm or less have a relatively high gas resistance, that is, a levitation force, and thus are raised by a rising air current (CG) at a certain speed. On the other hand, those having a smaller surface area / weight than those described above, for example, fine particles of 10 microns or more (P 1 )
Has a relatively small air resistance, that is, a levitation force, and therefore descends against the above-mentioned updraft (CG). That is, the size of the fine particles rising or falling is determined by a certain speed of the rising air flow, and the speed is determined by the amount of the gas sprayed by the two fluids or the amount of the gas introduced into the chamber (1).
このようにして分別され上昇した微粒子(p)の含ま
れた気体即ち煙霧体は上記チャンバ(1)外に導かれ、
各種の用途に使用されるのである。The gas containing the fine particles (p) separated and raised in this way, that is, the aerosol is led out of the chamber (1),
It is used for various purposes.
他方、チャンバ(1)内で降下した微粒子(P1)は同
種の液体の面(Ls)上に達し、同液体(L)に吸収さ
れ、一時貯えられる。そして上記スプレイの回路上のタ
ンク内に戻され、繰返しスプレイされるのである。On the other hand, the fine particles (P 1 ) that have fallen in the chamber (1) reach the surface (Ls) of the same type of liquid, are absorbed by the same type of liquid (L), and are temporarily stored. Then, it is returned into the tank on the spray circuit and sprayed repeatedly.
なお、上記液面(Ls)即ちレベルが一定に保たれるこ
とによって、上記ノズル(2)との距離(F)も一定、
衝突時の速度、破砕力も一定となって粒径の均一した微
粒子が得られるのである。By keeping the liquid level (Ls), that is, the level, constant, the distance (F) from the nozzle (2) is also constant,
The speed and the crushing force at the time of collision are constant, and fine particles having a uniform particle size can be obtained.
このようにして得られた微粒子は気体の中に分散し、
即ち煙霧体となっているが、上記スプレイを断続的に行
なうことによって単位時間的に稀釈され、総体的には密
度の小さい煙霧体を得ることができるのである。例えば
第5A図に示すように、煙霧体の密度を、連続的に噴出ス
プレイした場合のそれの五分の三に薄めたいときには、
50サイクル即ち1サイクル20ms(ミリ秒)の時間におい
て、スプレイ“開”を12ms、スプレイ“閉”を8msとし
て、スプレイを断続的に行なえばよく、また五分の一に
稀釈したいときには、第5B図に示すように、スプレイ
“開”を4ms、“閉”を16msとすればよい。これら断続
時間及びサイクルの選定はパルスコントローラの使用に
よって容易に、かつ任意に設定することができるのであ
る。The fine particles thus obtained are dispersed in a gas,
That is, the spray is intermittently diluted by a unit time by performing the spraying intermittently, so that a smoke having a low density can be obtained as a whole. For example, as shown in FIG. 5A, when it is desired to reduce the density of the aerosol to three-fifths that of a case where the spray is continuously sprayed,
In the case of 50 cycles, that is, 20 ms (milliseconds) per cycle, the spray "open" is set to 12 ms and the spray "close" is set to 8 ms, and the spray may be performed intermittently. As shown in the figure, the spray "open" may be 4 ms, and the "close" may be 16 ms. The selection of the intermittent time and the cycle can be easily and arbitrarily set by using the pulse controller.
(2) 溶液の場合 溶液とは他の物質が均一に溶解している液体である。
即ち液体である溶媒の中に他の物質が分子の状態で分散
しているものである。これらの衝突時における溶液の粒
子の破砕による微細化の状態は、上記第1項の溶媒の場
合と殆ど同様であるが、微細化により微粒子化に至るま
での挙動が若干異なるのでそれについて説明する。(2) In the case of a solution A solution is a liquid in which another substance is uniformly dissolved.
That is, another substance is dispersed in a molecular state in a solvent that is a liquid. The state of miniaturization due to the crushing of the particles of the solution at the time of these collisions is almost the same as the case of the solvent described in the above item 1, but the behavior before the micronization leads to the micronization is slightly different. .
元来、溶液の中には液体である溶媒の中に、他の物質
の分子が、分子の状態で分散しているものであり、また
一般には溶媒は分散質よりも沸点の低い場合が多いもの
である。Originally, molecules of other substances are dispersed in the form of molecules in a solvent that is liquid in the solution, and in general, the solvent often has a lower boiling point than the dispersoid Things.
これら溶液のスプレイ粒子の液面衝突、そして破砕に
よる微細化は、上記第1項の溶媒の場合と殆ど同様であ
る。このようにして微細化した粒子(P1)の中の溶媒質
は、比較的低沸点のため第6図に示すように逐次気化し
即ち減少し(P1→P1′→pc)、より沸点の高い分散質は
そのまま残って、それらの混合比は逆転するのである。
即ち加熱操作によて溶媒質を気化せしめ、それらの度合
いによって所望の混合比を有する溶液の微粒子を得るこ
とができるのである。The spray particles of these solutions collide with the liquid surface and are finely divided by crushing, which is almost the same as the case of the solvent described in the above item 1. The solvent quality in the particles (P 1 ) thus refined gradually evaporates or decreases as shown in FIG. 6 due to the relatively low boiling point (P 1 → P 1 ′ → pc). The high boiling point dispersoids remain and their mixing ratios are reversed.
That is, the solvent is vaporized by the heating operation, and fine particles of a solution having a desired mixing ratio can be obtained depending on the degree thereof.
更に溶媒質を完全に気化せしめてやると、分散質のみ
より成る微粒子を得ることができるのである。Further, when the solvent is completely vaporized, fine particles consisting of only the dispersoid can be obtained.
(3) 乳濁液の場合 乳濁液とはある液体の中に他種の液体が粒子状の状態
で分散しているものである。即ち上記第2項における分
子的分散が粒子的分散に置き換えられたものと考えてよ
く、従って衝突破砕における挙動においても、上記溶液
の場合におけるのと同様の課程を経て、粒子が微粒子化
されると考えて差支えない。従って微細化した微粒子の
乳濁液の組成成分比もある範囲内で変えることができ、
分散質のみより成る微粒子を得ることもできるのであ
る。(3) In the case of an emulsion An emulsion is a liquid in which another kind of liquid is dispersed in a particulate state. That is, it may be considered that the molecular dispersion in the above item 2 is replaced by the particle dispersion, and therefore, in the behavior in collision crushing, the particles are made finer through the same process as in the case of the solution. You can think about it. Therefore, the composition ratio of the emulsion of finely divided fine particles can also be changed within a certain range,
Fine particles consisting of only dispersoids can be obtained.
(4) 懸濁液の場合 液体の中の固体の粒子の分散されている液体であり、
ディスパージョン型コーティング剤、又はパウダースラ
リーなどがその例である。本液の場合、上述の諸液と若
干相異するので、その衝突破砕の状態を説明する。第7
図を参照されたい。懸濁液(DS)のノズル(2)よりス
プレイ(SP1)された粒子の中には、固体単体の粒子
(p)、固体の複数個凝集した粒子(pp)、液体だけの
粒子(Pl)、液体と固体粒子との混合した粒子(Pp)等
が存在する。そして後者の粒子(Pp)が液面(DSs)に
衝突した場合、破砕して飛散する微粒子の中にも、また
第8図に示すように、固体だけの微粒子(p)、又はそ
れらが複数個凝集した粒子(pp)、液体だけの粒子(P
l)、液体だけの微粒子(pl)、液体と固体の微粒子と
の混合した粒子(Pp1)などがある。これらの中、固体
単体の微粒子(p)及び液体だけの微粒子(pl)は、前
記第1項にて記述したように、それらの表面積/重量が
比較的大きいので、第9図に示すように上昇気流に乗せ
られて上昇し、それらの小なるものは上昇気流に逆らっ
て降下し、粒径によって分別されるのである。更にそれ
らを加熱することによって気化性の液体を必要量除き、
又は液体全部を除いて固体の微粒子のみを得ることもで
きる。(4) In the case of a suspension, a liquid in which solid particles in a liquid are dispersed,
Examples thereof include a dispersion type coating agent and a powder slurry. This liquid is slightly different from the above-mentioned liquids, and the state of collision and crushing will be described. Seventh
See the figure. Among the particles sprayed (SP 1 ) from the nozzle (2) of the suspension (DS), particles of a solid alone (p), a plurality of aggregated particles of a solid (pp), and particles of a liquid only (Pl) ), Mixed particles of liquid and solid particles (Pp) and the like. When the latter particles (Pp) collide with the liquid surface (DSs), fine particles (p) consisting of only solids or a plurality of fine particles (p) as shown in FIG. Individually agglomerated particles (pp), liquid-only particles (P
l), liquid-only fine particles (pl), and mixed particles of liquid and solid fine particles (Pp 1 ). Among these, the fine particles (p) of a simple solid and the fine particles (pl) of a liquid alone have relatively large surface areas / weights as described in the above-mentioned item 1, and therefore, as shown in FIG. Ascending in the updraft, those smaller ones descend against the updraft and are separated by particle size. Further heating to remove the required amount of vaporizable liquid,
Alternatively, only solid fine particles can be obtained by removing all liquids.
なお、説明は前後するが、懸濁液の場合には、それら
がスプレイ回路の配管内を移動中、固体微粒子が沈降す
る傾向があるので、それらの流れを停止せしめることの
ないよう配慮することが肝要である。In addition, although the description will be before and after, in the case of suspensions, solid particles tend to settle while moving in the piping of the spray circuit, so care must be taken not to stop their flow. Is essential.
以上は液体の諸形態の場合にていて述べたが、次に溶
融体の場合について述べる。溶融体とは加熱によって溶
融し液状となるものである。金属や鉱石などその領域は
広いが、当面対象となるのは熱可塑性樹脂、珪酸類等で
ある。これらをスプレイした場合、微粒子化される挙動
は前述の第1項液体の場合と殆ど同様であり、また溶融
体の中に、より融点の高い微粒子の分散されている溶融
体の場合には、上記第(4)項における懸濁液の場合と
同様に、それらの微粒子を得ることができる。The above description has been made in the case of various forms of liquid. Next, the case of melt is described. The melt is a material that is melted by heating to become a liquid. Although its area is wide, such as metals and ores, thermoplastics, silicic acids, etc. are targeted for the time being. When these are sprayed, the behavior of forming fine particles is almost the same as in the case of the above-mentioned liquid of item 1, and in the case of a melt in which fine particles having a higher melting point are dispersed in the melt, These fine particles can be obtained as in the case of the suspension in the above item (4).
上述の液体又は溶融体をスプレイするには、二流体ス
プレイとエアレススプレイとの二法があるが、それらに
は何れも特質があるので、それらについて説明する。There are two methods of spraying the above liquid or melt, two-fluid spray and airless spray, but each of them has its own characteristics, and these will be described.
元来、二流体スプレイとは、そのスプレイに当って相
当(重量にして液体の数百倍)の量の気体を噴出する。
その噴出後、同気体は前述の如く微粒子の分別用として
の搬送気流となる。そしてその流速は、必然的に噴出量
に左右される。しかしその流速が分別用として最適であ
るとは限らない。むしろ双方の条件を同時に満足せしめ
ることは稀である。Originally, a two-fluid spray sprays a considerable amount (a few hundred times the weight of a liquid) of gas upon the spray.
After the ejection, the gas becomes a carrier airflow for separating fine particles as described above. And the flow velocity necessarily depends on the amount of jet. However, the flow rate is not always optimal for separation. Rather, it is rare to satisfy both conditions simultaneously.
他方、エアレススプレイにおいては、スプレイに当っ
て一切気体を使用しない。よって分別用の気体の流れを
作ってやらなければならない。例えば、外部より気体を
導入するとすれば、スプレイとは切り離して、単独で分
別用の気流の条件を満たしてやることができる。またエ
アレススプレイの場合には、エアを使用しないため、液
体面を乾かすようなこともなく、即ちスプレイする液面
の濃度(粘度)を上げることもなく、常に一定の状態を
保つことができるのである。これらがエアレススプレイ
の利点ということができる。On the other hand, in airless spraying, no gas is used for spraying. Therefore, it is necessary to create a flow of gas for separation. For example, if a gas is introduced from the outside, it can be separated from the spray and alone can satisfy the conditions of the airflow for separation. In the case of airless spraying, since no air is used, the liquid surface does not dry, that is, without increasing the concentration (viscosity) of the liquid surface to be sprayed, so that a constant state can always be maintained. is there. These are the advantages of airless spraying.
その他、上記本発明の基本型に対し、種々の実験を行
なった結果、より良い成果を得るための諸データや追加
事項が得られたので次にこれらを整理して列挙する。In addition, as a result of performing various experiments on the basic type of the present invention, various data and additional items for obtaining better results were obtained.
1) スプレイが、エアレススプレイ又は補助エア付き
エアレススプレイ或いは又、それらのホット式であるこ
と。1) The spray is airless spray or airless spray with auxiliary air or their hot type.
2) スプレイが、二流体スプレイ又はそのホット式で
あること。2) The spray is a two-fluid spray or its hot spray.
3) ノズル孔よりの噴出初速が25m/sec、であるこ
と。これはいうまでもなく、運動エネルギをより大とし
て、衝突時における破砕力をより高めるためである。3) The initial velocity of the jet from the nozzle hole is 25m / sec. This is, of course, to increase the kinetic energy and further increase the crushing force at the time of collision.
4) ノズル(2)先端より液面(Ls)までの距離
(F)が75mm以下であること。これは特にノズルよりの
流量が少ない場合には、重要なファクタとなる。4) The distance (F) from the tip of the nozzle (2) to the liquid level (Ls) must be 75 mm or less. This is an important factor, especially when the flow rate from the nozzle is small.
5) スプレイパターンの開き角度が70度以上であるこ
と。これは特にエアレススプレイの場合、そのスプレイ
中の粒子の大きさ即ち衝突破砕前の粒子の大きさをより
小さくすることに目的がある。5) The opening angle of the spray pattern must be 70 degrees or more. The purpose of this is to reduce the size of the particles during the airless spray, that is, the size of the particles before the impact crushing, particularly in the case of the airless spray.
6) スプレイの液面衝突により発生した多数の微粒子
の凝集することを防ぐため、それら微粒子に静電気を荷
電させ、それによって互いに反撥分離させること。即ち
チャンバ内にてコロナ放電を行なわしめることである。6) In order to prevent aggregation of a large number of fine particles generated by the liquid surface collision of the spray, the fine particles are charged with static electricity and thereby repulsively separated from each other. That is, corona discharge is performed in the chamber.
7) エアレススプレイの場合、チャンバ(1)内に気
体を導入して上昇気流(CG)を発生せしめること。7) In the case of an airless spray, a gas is introduced into the chamber (1) to generate an updraft (CG).
8) 乳濁液又は懸濁液のスプレイにおいて、その衝突
によって生成された液体と固体の微粒子とより成る煙霧
体を加熱し、その液体の微粒子を気化せしめて、液体微
粒子を減少させるか、又は固体の微粒子のみより成る煙
霧体を生成すること。8) in the spraying of the emulsion or suspension, heating the aerosol consisting of the liquid and solid particles produced by the collision and evaporating the liquid particles to reduce the liquid particles, or To produce an aerosol consisting solely of solid particulates.
9) 液体又は溶融体のスプレイ衝突により生成された
煙霧体を冷却し、それらの中の微粒子を迅速に固化せし
めること。9) Cooling the aerosols produced by spray impingement of liquids or melts and rapidly solidifying the fine particles therein.
10) 粒径1ミクロン以下の微粒子を分散質とする懸濁
液をスプレイし、それらの微粒子による煙霧体を得るこ
と。10) Spray a suspension containing fine particles with a particle size of 1 micron or less as a dispersoid, and obtain an aerosol from the fine particles.
11) 懸濁液における分散質と溶媒との重量比を1以下
とすること。11) The weight ratio between the dispersoid and the solvent in the suspension shall be 1 or less.
12) 懸濁液のエアレススプレイにおいては、同装置の
回路を循環式とすること。理由は断続スプレイにおい
て、非循環式の場合、スプレイ“断”時には懸濁液の流
れが停止し、同液中の固体微粒子が沈降する即ち上下の
濃度の変化を招くことがある。“断”時においても循環
させ、常に懸濁液を流動させておけば、そのような問題
は発生しないのである。12) In airless spraying of suspension, the circuit of the device should be of a circulation type. The reason is that in the case of the intermittent spray, in the case of the non-circulation type, when the spray is "break", the flow of the suspension is stopped, and the solid fine particles in the liquid may settle, that is, the concentration of the solid particles may change. Such a problem does not occur if the suspension is kept flowing even at the time of "break".
13) 同じく懸濁液の場合、回路配管途上の必要なる箇
所に管内ミキサを設けること。13) In the case of suspensions as well, an in-pipe mixer should be provided at the required location along the circuit piping.
14) 同じく懸濁液の場合、タンク内に自動濃度調整装
置を設けること。14) In the case of suspension as well, an automatic concentration controller should be provided in the tank.
次に上記方法に基づく本発明の装置の基本的構造につ
いて説明する。第10図を参照されたい。竪型チャンバ
(11)の側壁の外壁上、ほぼ中間部にエアレススプレイ
装置(26)のスプレイ用ガン(13)を設け、該ガンより
上記側壁を貫通して、該竪型チャンバ(11)内にアーム
(14)を突き出し、その先端にスプレイ用ノズル(12)
を下向きに設け、該ノズルと上記ガン(13)とを配管接
続し、更に該ガンはタイマ又はパルスコントローラ(6
0)に配線接続される。上記竪型チャンバ(11)の下部
は液体の一時滞溜する液溜室(15)とし、該液溜室の下
端部は戻り配管(16)に接続され、同配管は開閉バルブ
(45)を介してエアレススプレイ装置(26)のタンク
(19)に導かれる。該タンクよりは従来のエアレススプ
レイ配管(27)により、ポンプ(28)、フイルタ(2
9)、レギュレータ(47)等を介して上記ガン(13)に
接続される。なお、二流体スプレイの場合は、同図上仮
想線で示すように、液体の供給装置(20)の配管(21)
が上記タンク(19)よりレギュレータ(22)等を介し
て、またスプレイ用気体供給装置(23)の配管(24)が
気体発生装置(CA)よりレギュレータ(25)等を介して
上記ガン(13)に接続される。またこれら配管(21,24,
27)上には、必要によって加熱器(48,49,54)が設けら
れる。なお、上記タンク(19)を取り除いて、上記液溜
室(15)を該タンクと兼用させることもできる。その場
合、該液溜室からのタンク(19)への戻り配管(16)
は、逆止弁(59)を介してポンプ(28)の入口に接続さ
れる。Next, the basic structure of the device of the present invention based on the above method will be described. See FIG. A spray gun (13) of an airless spray device (26) is provided on the outer wall of the side wall of the vertical chamber (11), almost in the middle, and the gun penetrates through the side wall, and the inside of the vertical chamber (11) is opened. Arm (14) and spray nozzle (12) at the tip
Is provided downward, and the nozzle and the gun (13) are connected by piping, and the gun is further connected to a timer or a pulse controller (6).
0). The lower part of the vertical chamber (11) is a liquid storage chamber (15) for temporarily storing liquid, and the lower end of the liquid storage chamber is connected to a return pipe (16). The liquid is guided to the tank (19) of the airless spray device (26) through the air tank. The pump (28) and the filter (2) are connected to the tank by a conventional airless spray pipe (27).
9), connected to the gun (13) via a regulator (47) and the like. In the case of a two-fluid spray, as shown by the phantom line in the figure, the pipe (21) of the liquid supply device (20)
From the tank (19) via a regulator (22), etc., and the pipe (24) of the spray gas supply device (23) from the gas generator (CA) via a regulator (25) etc. ). These pipes (21,24,
27) On the top, heaters (48, 49, 54) are provided as necessary. In addition, the tank (19) can be removed, and the liquid storage chamber (15) can also be used as the tank. In that case, return piping (16) from the liquid storage chamber to the tank (19)
Is connected to the inlet of the pump (28) via a check valve (59).
上記液溜室(15)の内の液面は、上記スプレイ用ノズ
ル(12)先端部との一定距離(F)例えば75mmに保たれ
ることが望ましいため、その液面のレベル(Ls)を自動
的に一定に保つレベルコントローラ(36)が設けられ
る。同図にては静電容量式のものが示されている。Since the liquid level in the liquid storage chamber (15) is desirably kept at a constant distance (F) from the tip of the spray nozzle (12), for example, 75 mm, the liquid level (Ls) is adjusted. A level controller (36) is provided for automatically maintaining a constant. The figure shows a capacitance type.
また、エアレススプレイの場合には、上記レベル(L
s)の若干上方、上記竪型チャンバ(11)の側壁上に気
体導入口(18)と、それに連なる導入気体供給装置(3
0)の設けられることが望ましい。In the case of airless spray, the above level (L
Slightly above s), on the side wall of the vertical chamber (11), a gas inlet (18) and an inlet gas supply device (3
0) is desirably provided.
上記チャンバ(11)の内部の上端は煙霧体排出口(1
7)とするが、必要により該口の前に液体の微粒子を除
去するエリミネータ(53)が設けられる。そして上記煙
霧体排出口(17)には気体排出管(50)が接続され、該
管上には必要により加熱器(55)が取付けられる。The upper end of the inside of the above chamber (11)
7), but if necessary, an eliminator (53) for removing liquid fine particles is provided in front of the port. A gas discharge pipe (50) is connected to the aerosol discharge port (17), and a heater (55) is mounted on the pipe if necessary.
上記チャンバ(11)本体は上下伸縮性であることが望
ましい。その場合、同本体は上下二つに分けられ、筒状
スライド式(11A,11B)として接続される。これはチャ
ンバ(11)内にて、スプレイ用ノズル(12)からチャン
バ(11)内上部までの高さ(H)の調整用であり、上記
の如くエリミネータ(53)の取付けられた場合には該エ
リミネータの下部までの高さ(H1)が調整されることに
なる。その調整の理由は微粒子の搬送気流による分別の
際必要とされるものである。It is desirable that the chamber (11) main body is vertically elastic. In this case, the main body is divided into upper and lower parts and connected as a cylindrical slide type (11A, 11B). This is for adjusting the height (H) from the spray nozzle (12) to the upper part in the chamber (11) in the chamber (11), and when the eliminator (53) is attached as described above. The height (H 1 ) to the lower part of the eliminator will be adjusted. The reason for the adjustment is required for the separation of the fine particles by the carrier airflow.
なお、懸濁液用に対しては、同液内の固体微粒子の沈
降を防ぐため、次の手段の講ぜられることが望ましい。
即ちエアレススプレイ及び二流体スプレイ双方の装置に
おけるタンク(19)に対して自動濃度調整装置(75)が
追加され、更にそれらのスプレイ回路配管上には、必要
な箇所に管内ミキサ(62)の設けられること等である。
またエアレススプレイ装置の場合には、スプレイ回路を
循環式(63)とすることが望ましい。In the case of a suspension, the following measures are desirably taken to prevent sedimentation of solid fine particles in the liquid.
That is, an automatic concentration adjusting device (75) is added to the tank (19) in both the airless spray device and the two-fluid spray device, and an in-pipe mixer (62) is provided at a necessary place on the spray circuit piping. And so on.
In the case of an airless spray device, it is desirable that the spray circuit be a circulation type (63).
[作用] 上記発明の装置の作用について説明する。先ず対象と
して液体の代表的な溶媒の場合をとりあげる。液体
(L)は従来のエアレススプレイ装置(26)又はエアレ
ススプレイ装置(20,23)のスプレイ用ノズル(12)よ
り下方に向けてタイマ又はパルスコントローラ(60)等
により設定された断続的電気信号又はパルス的電気信号
等によって断続的にスプレイ(SP)される。即ちそれら
の“断”の時間を除いて、液体はスプレイされ、その流
れは液溜室(15)内に滞溜している液体(L)の面(L
s)上に打ち当てられる。上記ノズル(12)と液面即ち
レベル(Ls)との距離(F)は75mm以下が望ましく、そ
れはレベル(Ls)の位置の調整によって簡単に行なわれ
る。そのレベル(Ls)の調整と一定位置保持はレベルコ
ントローラ(36)によって行われる。[Operation] The operation of the device of the present invention will be described. First, the case of a typical liquid solvent will be described. The liquid (L) is an intermittent electric signal set by a timer or a pulse controller (60) downward from the spray nozzle (12) of the conventional airless spray device (26) or the airless spray device (20, 23). Or it is intermittently sprayed (SP) by a pulsed electric signal or the like. That is, the liquid is sprayed except for the time of the “break”, and the flow thereof is changed to the level (L) of the liquid (L) accumulated in the liquid reservoir (15).
s) Hit on top. The distance (F) between the nozzle (12) and the liquid surface, that is, the level (Ls) is desirably 75 mm or less, which is easily performed by adjusting the position of the level (Ls). Adjustment of the level (Ls) and holding of a fixed position are performed by a level controller (36).
上記スプレイ(SP)され霧化した液体の粒子は液面に
衝突し、それらは破砕して細分され、反射して液面上方
の気体の中に飛散する。これら微粒子化の課程について
は、前記本発明の方法の項において詳細に説明したの
で、ここでは省略する。The spray (SP) atomized liquid particles impinge on the liquid surface and are crushed and subdivided, reflected and scattered into the gas above the liquid surface. Since the process of atomization is described in detail in the section of the method of the present invention, it is omitted here.
このようにして微粒子化された微粒子の中、比較的小
径のもの、例えば10ミクロン以下のものは、竪型チャン
バ(11)内のエアレススプレイにおけるスプレイ流に随
伴して起こる対流の上昇気流に乗って上昇し、10ミクロ
ン以上のものは、その気流に逆らって降下することは、
前述の本発明の項にて述べた通りである。この場合、10
ミクロンと仮定したが、その大きさの選択は、上記上昇
気流の速度によって決められる。上述の対流における上
昇気流はエアレススプレイにおけるスプレイに追従して
発生するもので、その速度を選択することはできない。
よって適切な流速を必要とする場合は外部より別途独自
の操作により気体を導入し、所要の速度を有する上昇気
流を発生せしめなければならない。即ち導入気体供給装
置(30)により、レギュレータ(33)の調整によって必
要とする気体量が、チャンバ(11)内に導入される
(G)のである。このようにして、チャンバ(11)内に
発生したある粒径の微粒子は上昇気流(CG)によって上
昇又は降下して分別されるが、その上昇距離(H)にも
制限がある。それは微粒子の物質、粒径などによって様
々であるが、少なくとも、200mm以上との実験データが
得られている。Among the fine particles thus formed, those having a relatively small diameter, for example, those having a diameter of 10 μm or less, ride on the upward convection airflow accompanying the spray flow in the airless spray in the vertical chamber (11). If it rises above 10 microns, it will not fall against its airflow.
As described in the above section of the present invention. In this case, 10
Although it is assumed to be microns, the choice of its size is determined by the speed of the updraft. The updraft in the convection described above is generated following the spray in the airless spray, and its speed cannot be selected.
Therefore, when an appropriate flow velocity is required, a gas must be separately introduced from the outside by an independent operation to generate an updraft having a required velocity. That is, the amount of gas required by adjusting the regulator (33) is introduced into the chamber (11) by the introduction gas supply device (30) (G). In this way, the fine particles having a certain particle diameter generated in the chamber (11) are separated by being raised or lowered by the rising air current (CG), but the rising distance (H) is also limited. Although it varies depending on the substance and particle size of the fine particles, experimental data of at least 200 mm or more have been obtained.
このようにして所要の小粒径を有する微粒子の含まれ
た煙霧体は気体排出口(17)より煙霧体排出管(50)を
通ってチャンバ(11)外に取り出されるのである。そし
て直接各種の用途に使用される。In this way, the aerosol containing fine particles having a required small particle diameter is taken out of the chamber (11) through the aerosol exhaust pipe (50) from the gas outlet (17). And it is directly used for various applications.
以上は液体の溶媒の場合について述べたが、次に複数
種の液体より成り、かつこれらの沸点の相異する場合即
ち溶液や乳濁液の場合について述べる。The case of a liquid solvent has been described above. Next, a case of a plurality of liquids having different boiling points, that is, a case of a solution or an emulsion will be described.
液面上における液体粒子の微粒子化の課程及び選別さ
れる課程は前述の液体の溶媒の場合と同様であり、比較
的小径の微粒子のみが上昇する。ただしそれらの中には
単一種の又は複数種の微粒子が入り混じっている。これ
ら複数種の微粒子の中、ある種の微粒子を取り除きたい
場合、もしそれが他種の微粒子よりも沸点に低い場合に
は、その沸点以上に加熱してやればよい。その加熱方法
は、スプレイノズル(12)以前の各種スプレイ装置(2
0,23,26)内、又は導入気体供給装置(30)内、チャン
バ(11)内、液溜室(15)、煙霧体排出管(50)等の内
部を加熱してやればよい。このようにして沸点の高い微
粒子のみより成る煙霧体が気体排出管(50)より取り出
すことができるのである。The process of forming the liquid particles into fine particles on the liquid surface and the process of selecting the same are the same as in the case of the above-described liquid solvent, and only the particles having a relatively small diameter rise. However, among them, a single kind or plural kinds of fine particles are mixed. When it is desired to remove a certain kind of fine particles from among these plural kinds of fine particles, and when it is lower in boiling point than other kinds of fine particles, it is sufficient to heat the fine particles to a temperature higher than the boiling point. The heating method is based on various spray devices (2) before the spray nozzle (12).
0, 23, 26), the inside of the introduced gas supply device (30), the inside of the chamber (11), the inside of the liquid storage chamber (15), the inside of the aerosol discharge pipe (50) and the like. In this way, an aerosol composed only of fine particles having a high boiling point can be taken out from the gas discharge pipe (50).
また懸濁液の場合には、液面衝突後液体と固体との微
粒子が生成されるので、これも液体の沸点以上に加熱し
てやればよく、このようにして液体量の調整された又は
固体の微粒子のみの煙霧体が得られるのである。In the case of a suspension, fine particles of the liquid and the solid are generated after the liquid level collision, so that it is sufficient to heat the liquid to a temperature higher than the boiling point of the liquid. An aerosol with only fine particles is obtained.
上述の溶液及び乳濁液、懸濁液の場合における低沸点
の液体除去法として加熱することをあげたが、第10図に
示すようにエリミネータ(53)を使用することもでき
る。ただし、これは上記の諸加熱器と併用することが望
ましい。Heating has been mentioned as a method for removing a liquid having a low boiling point in the case of the above-mentioned solution, emulsion and suspension, but an eliminator (53) can also be used as shown in FIG. However, this is desirably used in combination with the various heaters described above.
最後に溶融体であるが、それが単一物質の溶融体であ
れば、上述の液体の溶媒の場合とほぼ同様の課程を経て
同溶融体より成る微粒子の煙霧体が得られる。また複数
種の物質の物理の物理的に混合されたものであれば、上
述の溶液又は乳濁液、懸濁液の場合と同様に、それらの
中の沸点以上に加熱してやることによって、それらを取
り除いた固体の微粒子を得ることができるのである。Finally, as for the melt, if it is a single-substance melt, a fine particle aerosol composed of the same melt is obtained through substantially the same process as in the case of the liquid solvent described above. In addition, if the physical mixture of the physical properties of a plurality of types of substances, as in the case of the above-mentioned solution or emulsion, suspension, by heating above the boiling point in them, they are The removed solid fine particles can be obtained.
[実施例] その1.前記説明にては、本装置におけるチャンバを竪型
としたが、これを横型とすることもできる。第11図を参
照されたい。横型においては、搬送気体を横方向に流し
(CG1)、その横移動の間(Lw)において、比較的大き
い微粒子を沈降せしめるのである。前記竪型の場合にお
ける風力分別に対して横型の場合は、第12図に示すうよ
うに風力(CG1)と重力(W)との合成(F)により沈
降させるものであり、その落差(h)の間においては、
種々の大きさの微粒子が混在することになるので、明確
な分別は難しいという欠点がある。しかし建家の都合
上、又は工程の前後の設備の都合上、横型のものが適す
ることもある。[Embodiment] 1. In the above description, the chamber in the present apparatus is of a vertical type, but it may be of a horizontal type. See FIG. In the horizontal type, the carrier gas is caused to flow in the horizontal direction (CG 1 ), and relatively large particles are settled during the horizontal movement (Lw). In the case of the horizontal type as opposed to the vertical type in the case of the vertical type, as shown in FIG. 12, sedimentation is caused by the synthesis (F) of the wind force (CG 1 ) and the gravity (W), and the drop ( During h),
Since fine particles of various sizes are mixed, there is a disadvantage that clear separation is difficult. However, a horizontal type may be suitable for the convenience of the building or for the convenience of the equipment before and after the process.
その2.一般に断続的電気信号の発信用としてはタイマが
用いられているが、本発明においてはパルスコントロー
ラを用いることが望ましい。理由は、断続のサイクル及
びそれらの時間配分をミリ秒単位にかつ比較的無段階
に、断続的電気信号をパルス的信号として容易に選択か
つ設定することができるからである。2. Generally, a timer is used for transmitting an intermittent electric signal, but it is preferable to use a pulse controller in the present invention. The reason is that the intermittent electrical signal can be easily selected and set as a pulse-like signal with the intermittent cycle and their time distribution in milliseconds and relatively stepless.
その3.懸濁液用としては、エアレススプレイ装置におい
ては循環回路(63)方式の方が望ましい。理由は懸濁液
の沈降を防ぐためである。即ちスプレイの“断”時にお
いても、ガンとポンプ間とを循環させ、常に回路配間内
を流動させて、懸濁液内の固体微粒子の沈降を防ぐので
ある。3. For the suspension, the circulation circuit (63) is more preferable in the airless spray device. The reason is to prevent the suspension from settling. That is, even when the spray is "cut off", the liquid is circulated between the gun and the pump, and always flows between the circuits, thereby preventing the solid fine particles from settling in the suspension.
その4.本発明の方法の項にて説明したように、スプレイ
用ノズル(12)と液体のレベル(Ls)との間隔(F)は
一定であることが望ましい。よってそのレベルを一定に
保つためにはレベルコントローラ(36)が必要であるこ
とは前述のとおりである。そのレベルコントローラは種
々の様式があるが、本発明の装置では静電容量式のもの
が用いられることが望ましい。その理由は全く可動部が
ないということである。液体の飛散する雰囲気の中に、
機械的可動部のものを置くということは、それら液体が
可動部に固着してその作動が阻害されるからである。そ
れに反し静電容量式は全く可動部がなく、液体を浴びて
も正常に作動せしめることができるのである。4. As described in the section of the method of the present invention, it is desirable that the interval (F) between the spray nozzle (12) and the liquid level (Ls) is constant. Therefore, as described above, the level controller (36) is required to keep the level constant. Although there are various types of the level controller, it is desirable to use a capacitance type in the device of the present invention. The reason is that there are no moving parts. In the atmosphere where the liquid splatters,
The placement of the mechanically movable part is because the liquid adheres to the movable part and its operation is hindered. In contrast, the capacitance type has no moving parts at all, and can operate normally even when exposed to liquid.
同静電容量式レベルコントローラ(36)の構成を簡単
に説明する。再び第10図を参照されたい。静電容量式セ
ンサ(37)は二本の電極より成る。一本は増巾器(38)
を介して高周波発振器(39)に、他の一本は増巾器(4
0)を介して指示器(41)と並列にコンパレータ(42)
に、それからリレイ(43)を介してバルブ駆動モータ
(44)又は電磁石併用のエア作動バルブ(46)に電気接
続される。次にその作動を説明する。先ず高周波が高周
波発振器(39)より発振され、増巾(38)されて静電容
量式センサ(37)の中の一本の電極に達する。そして該
電極と液面(Ls)との間隔に応じて該電極の周辺に発生
した電気量を、他の電極が感知してそれを増巾(40)、
そして指示器(41)よりの信号と並列にコンパレータ
(42)に入力、同コンパレータ内にて上記両信号を比較
し、プラス若しくはマイナスの信号を発信し、それをリ
レイ(43)を介してバルブ駆動モータ若しくは電磁石内
に送信し、液溜室(15)よりのタンク(19)への戻り配
管(16)上の開閉バルブ(46)又は液量調整バルブを作
動せしめる。かくして液溜室(15)内のレベル(Ls)を
一定に保つことができるのである。また指示器(41)の
調節によって上記レベルの高さいは任意に調整される。The configuration of the capacitance type level controller (36) will be briefly described. Please refer to FIG. 10 again. The capacitance sensor (37) consists of two electrodes. One is an amplifier (38)
To the high-frequency oscillator (39), the other one is the amplifier (4
The comparator (42) in parallel with the indicator (41) via the 0)
Then, it is electrically connected to a valve drive motor (44) or an air-operated valve (46) using an electromagnet via a relay (43). Next, the operation will be described. First, the high frequency is oscillated by the high frequency oscillator (39), amplified (38), and reaches one electrode in the capacitance type sensor (37). The other electrode senses the amount of electricity generated around the electrode according to the distance between the electrode and the liquid surface (Ls), and increases it (40).
Then, it is input to the comparator (42) in parallel with the signal from the indicator (41), compares the two signals in the comparator, sends a plus or minus signal, and sends it through the relay (43). The signal is transmitted to the drive motor or the electromagnet, and the open / close valve (46) or the liquid amount adjusting valve on the return pipe (16) from the liquid reservoir (15) to the tank (19) is operated. Thus, the level (Ls) in the liquid reservoir (15) can be kept constant. The height of the level can be arbitrarily adjusted by adjusting the indicator (41).
その5.本装置において、エアレススプレイを行なう場合
には、そのチャンバ(11)内に気体を導入する必要があ
る。その理由は、前述したように、チャンバ(11)内に
生成された大小の微粒子を風力によって分別するためで
ある。その構成を説明する。同じく第10図を参照された
い。液溜室(15)内の液体レベル(Ls)の若干上方、か
つスプレイ用ノズル(12)の下方に、そしてチャンバ
(11)の側壁上に開口した気体導入口(18)を設け、該
口を送気機(32)に向けて風量指示器(35)、フィルタ
(34)、風量調整器(33)の順に配管(31)接続し、必
要に応じ、その配管上に加熱器(52)を設けて配管(3
1)接続する。なお上記気体導入口(18)は前述の静電
容量式センサ(37)の下方に設けた方がベターである。
上記導入気体供給装置(30)の作動は従来一般のものと
同様につき説明は省略するが、上記チャンバ(11)内に
導入された気体の搬送気流(CG)の流れは乱気流を起こ
すことなく、平行流として上昇せしめることが肝要であ
る。5. When airless spraying is performed in this apparatus, it is necessary to introduce gas into the chamber (11). The reason is that, as described above, large and small particles generated in the chamber (11) are separated by wind power. The configuration will be described. See also FIG. A gas inlet (18) is provided slightly above the liquid level (Ls) in the liquid reservoir (15), below the spray nozzle (12), and on the side wall of the chamber (11). To the air blower (32), connect the pipe (31) in the order of the air volume indicator (35), the filter (34), and the air volume regulator (33), and if necessary, place the heater (52) on the pipe. With piping (3
1) Connect. The gas inlet (18) is better provided below the capacitance type sensor (37).
The operation of the introduced gas supply device (30) is the same as that of a conventional general device, and the description thereof is omitted. However, the flow of the carrier gas flow (CG) of the gas introduced into the chamber (11) does not cause turbulence, It is important to raise the flow as parallel flow.
その6.本装置において懸濁液いなどを使用し、生成され
た微粒子の中、液体微粒子を除去する場合、加熱による
液体微粒子除去を助けるために、エリミネータ(53)を
チャンバ(11)上部の煙霧体排出口(17)の前方に設け
ることもできる。6. When removing liquid fine particles from the generated fine particles using a suspension or the like in this device, the eliminator (53) is placed above the chamber (11) to help remove the liquid fine particles by heating. It can be provided in front of the aerosol discharge port (17).
その7.懸濁液の場合には、前記その3.の項にて述べた如
く、エアレススプレイ装置において、循環回路式を採用
することができるが、二流体スプレイの場合にはそれが
難しいので、回路配管上に管内ミキサ(62)を組み込む
ことが望ましい。管内ミキサとは上記配管に結合できる
管の内部にミキサの設けられたもので、それには静的な
もの(バファリングプレートの設けられたもの)と動的
なもの(撹拌翼の内蔵されたもの)等々がある。(7) In the case of a suspension, as described in the section (3), a circulation circuit type can be adopted in the airless spray device, but in the case of a two-fluid spray, it is difficult, so It is desirable to incorporate an in-pipe mixer (62) on the circuit piping. An in-pipe mixer is one in which a mixer is provided inside a pipe that can be connected to the above-mentioned pipe, and includes a static mixer (with a buffering plate) and a dynamic mixer (with a built-in stirring blade). ) And so on.
その8.チャンバ内にスプレイされた液体がタンク内に戻
ってくると、それら液体の一部が気化して当然それらの
濃度は濃くなってくる。それをタンク内にて正常な濃度
に復元してやらなければならない。これを自動的に行な
う自動濃度調整装置を本発明の装置に取付けたのが本例
である。再び第10図を参照されたい。タンク(19)内に
は常に撹拌機(71)が作動し、同タンク内の濃度を均一
に保っている。その濃度を濃度検出器(72)が検知し、
それが設定値より大となった場合には、濃度制御器(7
3)より電気信号を発し、溶媒用タンク(76)よりの配
管(77)上のポンプ(78)用モータ(79)を駆動して溶
媒(S)を上記エアレススプレイ用タンク(19)内に供
給する。そして稀釈され、適度の濃度になった時には、
上記濃度検出器(72)が、再びそれを検知発信して上記
モータ(79)を停止し、溶媒の供給を停止する。このよ
うにして常に一定の濃度を保つ。と同時にまた同エアレ
ススプレイ用タンク(19)内の液体が消耗され、同液面
レベルが降下してくると下限リミット(85)が作動し、
同種の液体用タンク(81)よりの配管(82)上のポンプ
(83)用モータ(84)を駆動し、同液体を上記エアレス
スプレイ用タンク(19)内に供給し、上限リミット(8
6)に達するとその供給を止めるのである。このように
して、自動的にエアレススプレイ用タンク(19)内の液
体の容量を決められた範囲内に保つことができるのであ
る。8. When the liquid sprayed in the chamber returns to the tank, a part of the liquid is vaporized, and the concentration thereof naturally increases. It must be restored to normal concentration in the tank. In this embodiment, an automatic density adjusting device for automatically performing this is attached to the device of the present invention. Please refer to FIG. 10 again. The stirrer (71) is always operated in the tank (19) to keep the concentration in the tank uniform. The concentration detector (72) detects the concentration,
If it exceeds the set value, the concentration controller (7
3) Emit an electric signal from the tank (76) and drive the motor (79) for the pump (78) on the pipe (77) from the solvent tank (76) to put the solvent (S) into the airless spray tank (19). Supply. And when diluted to a moderate concentration,
The concentration detector (72) detects and transmits it again, stops the motor (79), and stops the supply of the solvent. In this way, a constant concentration is always maintained. At the same time, the liquid in the airless spray tank (19) is depleted, and when the liquid level falls, the lower limit (85) operates,
By driving the motor (84) for the pump (83) on the pipe (82) from the same type of liquid tank (81), the same liquid is supplied into the airless spray tank (19), and the upper limit (8
When it reaches 6), the supply is stopped. In this way, the volume of the liquid in the airless spray tank (19) can be automatically kept within a predetermined range.
[効果] 本発明の方法と装置とによれば、液体又は溶融体のス
プレイによって生成される微粒子には大きなバラツキは
なく、かつそれらより成る煙霧体の密度をある範囲内に
て自由に選択しつつ、安定して得ることができるのであ
る。[Effects] According to the method and the apparatus of the present invention, fine particles generated by spraying a liquid or a melt have no large variation, and the density of the aerosol composed of them can be freely selected within a certain range. In addition, it can be obtained stably.
第1図は本発明(以下特記なき場合は本発明につき本発
明なる呼称は省略する)の方法説明図 第2図は液体又
は溶融体のスプレイが液体面に衝突した状態の説明図
第3図は同上図中〃A〃部の拡大図 第4図は第2図中
〃B〃部の拡大図 第5A図及び第5B図は断続スプレイに
おける噴出時間グラフ 第6図は溶液又は乳濁液、懸濁
液等の粒子の中の気化成分が蒸発し、減少していく状態
説明図 第7図は懸濁液のスプレイが液体面に衝突した
状態の説明図 第8図は同上図中〃C〃部の拡大図 第
9図は同上図中〃D〃部の拡大図 第10図は竪型の装置
の構造の側断面及び構成説明図 第11図は横型の装置の
構造の側断面図 第12図は同図上〃E〃部の拡大図 第13図は従来のスプ
レイ衝突板式の説明図 第14図は同上図衝突板面上に液
体の積層された状態説明図 主要な符号の説明 1,11……竪型チャンバ、2,12……スプレイノズル、3,13
……ガン、5,15……液溜室、6,60……タイマ又はパルス
コントローラ 16……戻り配管、17……気体排出口、18……気体導入
口、19……タンク、20……二流体スプレイ装置、23……
スプレイ用気体供給装置 26……エアレススプレイ装置、30……気体供給装置、36
……静電容量式コントローラ、91……横型チャンバ、10
5……衝突板、CG……搬送気体、DS……懸濁液、DSs……
懸濁液々体面、G……導入気体、p……単一の固体微粒
子、pp……複数個の固体微粒子の凝集した粒子、Pp……
液体と固体の微粒子との凝集した粒子、pl……液体の微
粒子FIG. 1 is an explanatory view of a method of the present invention (hereinafter, the present invention will be abbreviated to the present invention unless otherwise specified). FIG. 2 is an explanatory view of a state in which a spray of a liquid or a melt collides with a liquid surface.
Fig. 3 is an enlarged view of the {A} part in the above figure. Fig. 4 is an enlarged view of the {B} part in Fig. 2. Figs. 5A and 5B are the ejection time graphs in the intermittent spray. Fig. 6 is the solution or milk. FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which vaporized components in particles such as a turbid liquid and a suspension evaporate and decrease. FIG. 7 is an explanatory view showing a state in which a spray of a suspension collides with a liquid surface. FIG. Fig. 9 is an enlarged view of the {D} part in the above figure. Fig. 10 is a side sectional view and a structural explanatory view of the structure of the vertical type apparatus. Fig. 11 is a side view of the structure of the horizontal type apparatus. Cross-sectional view Fig. 12 is an enlarged view of the upper {E} part of the figure. Fig. 13 is an explanatory view of a conventional spray impact plate type. Fig. 14 is an explanatory view of a state in which liquid is laminated on the impact plate surface of the same figure. Description 1,11 …… Vertical chamber, 2,12 …… Spray nozzle, 3,13
…… Gun, 5,15 …… Liquid chamber, 6,60 …… Timer or pulse controller 16 …… Return piping, 17 …… Gas outlet, 18 …… Gas inlet, 19 …… Tank, 20 …… Two-fluid spray device, 23 ……
Spray gas supply device 26 …… Airless spray device, 30 …… Gas supply device, 36
…… Capacitance type controller, 91 …… Horizontal chamber, 10
5: Impact plate, CG: Carrier gas, DS: Suspension, DSs:
Suspension body surface, G: introduced gas, p: single solid fine particles, pp: aggregated particles of multiple solid fine particles, Pp ...
Aggregated particles of liquid and solid fine particles, pl ... Liquid fine particles
Claims (31)
ノズル(2)より必要とする間隔をおいて断続的にスプ
レイ(SP)し、それらと同種の液体又は又は溶融体の面
(Ls)に打ち当て、その反力によって上記スプレイ中の
粒子を破砕飛散させて微粒子を生成し、それらが気体中
に分散した煙霧体を得ることを特徴とする液体又は溶融
体の微粒子の生成方法。1. A liquid (L) or a melt (M) is intermittently sprayed (SP) at a required interval from a spray nozzle (2), and a surface of a liquid or a melt of the same kind is sprayed. (Ls), and the reaction force causes the particles in the spray to be crushed and scattered to generate fine particles, which are then obtained as an aerosol dispersed in a gas. Method.
ある特許請求の範囲第1項記載の液体の微粒子の生成方
法。2. The method according to claim 1, wherein the liquid is a solvent or a solution, an emulsion, or a suspension.
が1ミクロン以下である特許請求の範囲第2項記載の液
体の微粒子の生成方法。3. The method for producing liquid fine particles according to claim 2, wherein the particle diameter of the solid fine particles as the dispersoid in the suspension is 1 μm or less.
下である特許請求の範囲第2項又は第3項記載の液体の
微粒子の生成方法。4. The method for producing liquid fine particles according to claim 2, wherein the weight ratio between the dispersoid and the solvent in the suspension is 1 or less.
ア付きエアレススプレイであり、或いは又それらのホッ
ト式である特許請求の範囲第1項記載の液体又は溶融体
の微粒子の生成方法。5. The method according to claim 1, wherein the spray is an airless spray or an airless spray with auxiliary air, or a hot spray thereof.
ト式である特許請求の範囲第1項記載の液体の微粒子又
は溶融体の生成方法。6. The method according to claim 1, wherein the spray is a two-fluid spray or a hot spray thereof.
(F)が、75mm以下である特許請求の範囲第1項、第5
項又は第6項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成方
法。7. The method according to claim 1, wherein a distance (F) between the nozzle and the liquid surface in the spray is 75 mm or less.
7. The method for producing fine particles of a liquid or a melt according to item 6 or 7.
角度(α)が、70度以上である特許請求の範囲第1項、
第5項、第6項又は第7項記載の液体又は溶融体の微粒
子の生成方法。8. The method according to claim 1, wherein the spray pattern has an opening angle (α) of 70 degrees or more in the spray.
Item 8. The method for producing fine particles of a liquid or a melt according to Item 5, 6 or 7.
m/秒ないし150m/秒である特許請求の範囲第1項、第5
項、第6項、第7項又は第8項記載の液体又は溶融体の
微粒子の生成方法。9. The method according to claim 9, wherein the initial velocity from the nozzle in the spray is 25
Claims 1 and 5 wherein the rate is from m / sec to 150 m / sec.
Item 9. The method for producing fine particles of a liquid or a melt according to Item 6, Item 6, Item 7, or Item 8.
液体と固体の微粒子より成る煙霧体を加熱し、その液体
の微粒子を気化してそれらを減少させ、或いはそれらを
完全に気化して固体の微粒子のみを得ることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項、第3項、又は第4項記載の液
体又は溶融体の微粒子の生成方法。10. An aerosol composed of liquid and solid fine particles generated by spray collision of a suspension is heated to vaporize the liquid fine particles to reduce them, or completely vaporize them to solid solids. 5. The method for producing fine particles of a liquid or a melt according to claim 1, wherein only fine particles are obtained.
発生した多数の微粒子に静電気を荷電し、互いに離反さ
せて単体の微粒子を得ることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成方法。11. The liquid or molten liquid according to claim 1, wherein a large number of fine particles generated by spray collision of the liquid or the melt are charged with static electricity and separated from each other to obtain a single fine particle. Method of producing body microparticles.
い、該チャンバ内下方部かつ液面上方部より気体(G)
を導入して気流(CG)を得、必要によっては該気体が加
熱又は冷却されることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成方法。12. Spraying is performed in the chamber (1), and gas (G) is supplied from a lower part inside the chamber and an upper part above the liquid level.
2. A gas flow (CG) is obtained by introducing gas, and the gas is heated or cooled as necessary.
The method for producing fine particles of a liquid or a melt according to the above item.
体をチャンバ(1)より導いて、該煙霧体を加熱又は冷
却することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液
体又は溶融体の微粒子の生成方法。13. The liquid or liquid according to claim 1, wherein an aerosol containing liquid or molten fine particles is guided from the chamber (1) to heat or cool the aerosol. A method for producing fine particles of a melt.
に乗せ、所要の場所に導くことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成方法。14. The method for producing fine particles of a liquid or a melt according to claim 1, wherein the fine particles dispersed and suspended in the gas are put in a gas stream and guided to a required place.
に乗せ、該気流の速度によって微粒子の大小を分別する
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の液体又は
溶融体の微粒子の生成方法。15. The liquid or molten fine particles according to claim 1, wherein the fine particles dispersed and suspended in the gas are placed on an air flow, and the size of the fine particles is separated according to the speed of the air flow. Generation method.
けられることと、 b. 上記竪型チャンバ(11)の側壁上にスプレイ装置の
スプレイ用ガン(13)の設けられることと、 c. 上記ガン(13)はタイマ若しくはパルスコントロー
ラ(60)に配線接続されること、 d. 上記ガン(13)よりアーム(14)を介して上記竪型
チャンバ(11)内にスプレイ用ノズル(12)が下方に向
けて設けられることと、 e. 上記竪型チャンバ(11)の底部は液溜室(15)と
し、該室の下端をスプレイ装置(20)のタンク(19)と
バルブ(45)を介して配管接続されることと、 f. 上記竪型チャンバ(11)の上端には煙霧体排出口
(17)とそれに連なる煙霧体排出管(50)の設けられる
こと、 とより成ることを特徴とする液体又は溶融体の微粒子の
生成装置。16. A vertical spray chamber (11) is provided; b. A spray gun (13) of a spray device is provided on a side wall of the vertical chamber (11); c. The gun (13) is wired and connected to a timer or a pulse controller (60). D. The spray nozzle (12) is inserted into the vertical chamber (11) from the gun (13) via the arm (14). ) Is provided downward. E. The bottom of the vertical chamber (11) is a liquid storage chamber (15), and the lower end of the chamber is the tank (19) of the spray device (20) and the valve (45). ), And f. At the upper end of the vertical chamber (11), a fume discharge port (17) and a fume discharge pipe (50) connected to it are provided. An apparatus for producing fine particles of a liquid or a melt, characterized in that:
(91)である特許請求の範囲第16項記載の液体又は溶融
体の微粒子の生成装置。17. The apparatus according to claim 16, wherein the vertical chamber (11) is a horizontal chamber (91).
それらの中間部において二つに分割(11A,11B)され、
かつそれらが互いに箇状スライド式に接続されると共に
任意の位置にて固定されること特徴とする特許請求の範
囲第16項又は第17項記載の液体又は溶融体の微粒子の生
成装置。18. A vertical (11) or horizontal chamber (91),
In the middle of them, it is divided into two (11A, 11B),
18. The liquid or molten fine particle generating apparatus according to claim 16, wherein said liquid or molten fine particles are connected to each other in a slidable manner and fixed at an arbitrary position.
(26)又は補助エア付きエアレススプレイ装置或いは又
それらのホット式であり、更に必要によりそれらが循環
式回路(63)であることを特徴とする特許請求の範囲第
16項又は第17項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成装
置。19. A patent wherein the spraying device is an airless spraying device (26) or an airless spraying device with auxiliary air or a hot type thereof and, if necessary, a circulation type circuit (63). Claims
Item 18. An apparatus for producing liquid or molten fine particles according to Item 16 or 17.
(20,23)又はそれらのホット式である特許請求の範囲
第16項又は第17項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成
装置。20. Apparatus according to claim 16 or claim 17, wherein the spray device is a two-fluid spray device (20, 23) or a hot type thereof.
バの内部に設けられた特許請求の範囲第16項又は第17項
記載の液体又は溶融体の微粒子の生成装置。21. The apparatus for producing fine particles of liquid or melt according to claim 16, wherein the spray gun is provided inside a vertical or horizontal chamber.
許請求の範囲第16項又は第17項記載の液体又は溶融体の
微粒子の生成装置22. An apparatus for producing fine particles of a liquid or a melt according to claim 16, wherein the liquid storage chamber (15 or 95) is of a heating type.
ーラ(36)の設けられることを特徴とする特許請求の範
囲第16項又は第17項記載の液体又は溶融体の微粒子の生
成装置。23. The apparatus for producing fine particles of a liquid or a melt according to claim 16, wherein a level controller (36) is provided in the liquid storage chamber (15 or 95). .
プレイ用ノズル(12又は92)との中間部かつチャンバ側
壁上に気体導入口(18又は98)が設けられ、更に該口を
導入気体供給装置(30)又は加熱式の導入気体供給装置
に配管接続されることを特徴とする特許請求の範囲第16
項又は第17項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成装
置。24. A gas inlet (18 or 98) is provided at an intermediate portion between the liquid surface (Ls) in the liquid storage chamber (15 or 95) and the spray nozzle (12 or 92) and on the side wall of the chamber. 17. The apparatus according to claim 16, wherein said port is connected to the introduction gas supply device (30) or a heating type introduction gas supply device by piping.
Item 18. An apparatus for producing fine particles of a liquid or a melt according to item 17 or 17.
の煙霧体排出口(17又は97)の前に液体粒子除去用のエ
リミネータ(53又は96)の設けられることを特徴とする
特許請求の範囲第16項又は第17項記載の液体又は溶融体
の微粒子の生成装置。25. A patent characterized in that an eliminator (53 or 96) for removing liquid particles is provided in front of an aerosol discharge port (17 or 97) inside a vertical (11) or horizontal chamber (91). 18. An apparatus for producing fine particles of a liquid or a melt according to claim 16 or 17.
(11又は91)内に静電気印加用の電極(56,57)の設け
られることを特徴とする特許請求の範囲第16項又は第17
項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成装置。26. The spray nozzle (12) or the chamber (11 or 91), wherein static electricity applying electrodes (56, 57) are provided in the chamber (11 or 91).
An apparatus for producing fine particles of a liquid or a melt according to claim 1.
加熱又は冷却装置の設けられることを特徴とする特許請
求の範囲第16項又は第17項記載の液体又は溶融体の微粒
子の生成装置。27. A liquid or molten fine particle according to claim 16, wherein a heating or cooling device is provided on the vertical (11) or horizontal chamber (91). Generator.
却装置の設けられることを特徴とする特許請求の範囲第
16項又は第17項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成装
置。28. A heating or cooling device is provided on the aerosol discharge pipe (50, 94).
Item 18. An apparatus for producing liquid or molten fine particles according to Item 16 or 17.
タンク(19)の兼用であり、かつ該室が逆止弁(59)を
介してエアレススプレイ装置(26)のポンプ(28)に、
又は二流体スプレイ装置(20)の流量調整弁(22)に配
管接続されることを特徴とする特許請求の範囲第16項又
は第17項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成装置。29. A liquid storage chamber (15 or 95) serving also as a tank (19) of a spray device, and the chamber is connected to a pump (28) of an airless spray device (26) via a check valve (59). )
18. The apparatus according to claim 16, wherein the apparatus is connected to a flow control valve (22) of a two-fluid spray device (20) by piping.
スプレイ装置(20)の液体供給配管(21又は27)上に管
内ミキサ(62)の設けられることを特徴とする特許請求
の範囲第16項又は第17項記載の液体又は溶融体の微粒子
の生成装置。30. An in-pipe mixer (62) provided on a liquid supply pipe (21 or 27) of an airless spray device (26) or a two-fluid spray device (20). Or a device for producing liquid or molten fine particles according to claim 17.
5)又は必要により自動液体又は溶融体補給装置(80)
の設けられることを特徴とする特許請求の範囲第16項又
は第17項記載の液体又は溶融体の微粒子の生成装置。31. An automatic concentration adjusting device (7) in a tank (19).
5) or automatic liquid or melt replenisher as required (80)
18. The apparatus for producing liquid or molten fine particles according to claim 16 or 17, wherein:
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14020188A JP2660424B2 (en) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | Method and apparatus for producing fine particles of liquid or melt |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH01310735A JPH01310735A (en) | 1989-12-14 |
JP2660424B2 true JP2660424B2 (en) | 1997-10-08 |
Family
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- 1988-06-07 JP JP14020188A patent/JP2660424B2/en not_active Expired - Lifetime
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