JPS58104653A - 液滴生成装置 - Google Patents
液滴生成装置Info
- Publication number
- JPS58104653A JPS58104653A JP20498581A JP20498581A JPS58104653A JP S58104653 A JPS58104653 A JP S58104653A JP 20498581 A JP20498581 A JP 20498581A JP 20498581 A JP20498581 A JP 20498581A JP S58104653 A JPS58104653 A JP S58104653A
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- vibration
- liquid
- membrane
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液滴径のそろった液滴群を生成する装置に関す
るものであり、更に詳しくは液体を噴出させるオリアイ
ス板に一定の振動を与えることにより、気相中および液
相中に液滴径のそろった液滴群を供給する装置を提供す
るものである。
るものであり、更に詳しくは液体を噴出させるオリアイ
ス板に一定の振動を与えることにより、気相中および液
相中に液滴径のそろった液滴群を供給する装置を提供す
るものである。
液滴径のそろった液滴群を得る方法として、オリフィス
の縦振動によりオリフィスからの噴流を規則ンしく分断
して液滴群を得る方法が知られている。例えば５ｃｈｎ
ｅｉｄｅｒらは１個のキャピラリーを軸方向に振動させ
て粒径のそろった。液滴群を；１゜ 得る方法を報告してい：る（ Ｒｅｖ、８ｃｉ、Ｉｎ５
ｔｒ、。
の縦振動によりオリフィスからの噴流を規則ンしく分断
して液滴群を得る方法が知られている。例えば５ｃｈｎ
ｅｉｄｅｒらは１個のキャピラリーを軸方向に振動させ
て粒径のそろった。液滴群を；１゜ 得る方法を報告してい：る（ Ｒｅｖ、８ｃｉ、Ｉｎ５
ｔｒ、。
）１
３５．１３４９（１９６４））ｏオリアイスに加える振
動条件は、例えば吉日ら〔日本機械学会論文集（Ｂ編）
、４６，１７１（１９８０））が報告しているように、
液体の噴流速度、振動数、振為には、液滴にする液体の
物性、液滴が供給される連続相の物性および液体噴流の
噴出速度等によって決まる振動数で、ある振幅以上の振
動を与える必！がある。オリフィスの振幅りは振動発生
機の能力である加振カＦ、振動させる部分の質１１Ｍ、
振動数ｆと次の関係がある。
動条件は、例えば吉日ら〔日本機械学会論文集（Ｂ編）
、４６，１７１（１９８０））が報告しているように、
液体の噴流速度、振動数、振為には、液滴にする液体の
物性、液滴が供給される連続相の物性および液体噴流の
噴出速度等によって決まる振動数で、ある振幅以上の振
動を与える必！がある。オリフィスの振幅りは振動発生
機の能力である加振カＦ、振動させる部分の質１１Ｍ、
振動数ｆと次の関係がある。
Ｄ＝（１／（２πｆ ）２〕Ｆ／Ｍ （１すなわ
ち振動数一定である大きさの振幅りの振動を発住させる
ためには、振動させる部分の質量Ｍが大きくなるに従い
、大きな加振力が必要となる０ オリフィスの縦振動にょる液滴生成法は、得られる液滴
径の均一性という点で優れたものであるが、単位時間あ
′たりに滴化できる液体の社は非常に少なく、工電、的
に利用する場合には複数個のオ・：：１ リフイス孔を有す：るオリフィス部を用いる必要がある
。このような複数個のオリフィス孔を有するオリフィス
部に振動を加える場合、オリフィス板、オリフィス板固
定部よシ構成されるオリフィス部はもとよシ、オリフィ
ス部内部の液体にも振動を与えることになり、（１）式
からも明らかな通シ、大きな加振力の振動発生機が必要
となる欠点があるＯ 本発明の特徴は、振動させる部分を滴生成に必要なオリ
フィス板に限定させることにより、小さな加振力で効率
よく液滴径のそろった液滴群を生成できるようにするこ
とであって、上記欠点を改良したものである。
ち振動数一定である大きさの振幅りの振動を発住させる
ためには、振動させる部分の質量Ｍが大きくなるに従い
、大きな加振力が必要となる０ オリフィスの縦振動にょる液滴生成法は、得られる液滴
径の均一性という点で優れたものであるが、単位時間あ
′たりに滴化できる液体の社は非常に少なく、工電、的
に利用する場合には複数個のオ・：：１ リフイス孔を有す：るオリフィス部を用いる必要がある
。このような複数個のオリフィス孔を有するオリフィス
部に振動を加える場合、オリフィス板、オリフィス板固
定部よシ構成されるオリフィス部はもとよシ、オリフィ
ス部内部の液体にも振動を与えることになり、（１）式
からも明らかな通シ、大きな加振力の振動発生機が必要
となる欠点があるＯ 本発明の特徴は、振動させる部分を滴生成に必要なオリ
フィス板に限定させることにより、小さな加振力で効率
よく液滴径のそろった液滴群を生成できるようにするこ
とであって、上記欠点を改良したものである。
すなわち本発明は、噴流されるべき液体の導入口を少な
くとも１個有する液体容器の１つの面に、伝達すべき振
動を乱さない膜を介在させて振動自在に配設された、噴
流を形成させるためのオリフィス孔を少なくとも１個有
するオリフィス板の内面に、振動伝達軸の一端を固設し
、該液体容器の反対側の面に封着された伝達すべき振動
を乱さない膜を貫いて該液体容器外に突出した該振動伝
達軸の他端に振動発生機を装着し、該振動発生機で発生
させた振動をオリフィス板に伝達するように構成したこ
とを特徴とする液滴径のそろづた液滴を生成する装置で
ある。
くとも１個有する液体容器の１つの面に、伝達すべき振
動を乱さない膜を介在させて振動自在に配設された、噴
流を形成させるためのオリフィス孔を少なくとも１個有
するオリフィス板の内面に、振動伝達軸の一端を固設し
、該液体容器の反対側の面に封着された伝達すべき振動
を乱さない膜を貫いて該液体容器外に突出した該振動伝
達軸の他端に振動発生機を装着し、該振動発生機で発生
させた振動をオリフィス板に伝達するように構成したこ
とを特徴とする液滴径のそろづた液滴を生成する装置で
ある。
本発明における膜に要求される機能は振動発生機からオ
リアイス板に伝達される振動を乱さないことであり、そ
れには平板状の膜、断面が波形に成形された膜、ベロー
ズを用いることができる。
リアイス板に伝達される振動を乱さないことであり、そ
れには平板状の膜、断面が波形に成形された膜、ベロー
ズを用いることができる。
膜の材質は合成樹脂、ゴム、金属の単独又はそれらの複
合体を用いることができる。伝達すべき振動を乱さない
という点から、膜はある程度薄いものが好ましい。金属
膜・の場合、ステンレス、アルミニウム、銅、チタンの
単独又はそれらを主成分とする合金等が使用でき、その
場合厚さは５００μｍ以下であれば振動発生機からオリ
フィス板に伝達される振動を乱さないが、薄ければ薄い
程オリフィス板の振動に及ぼす影ＷＦｉ小さい。
合体を用いることができる。伝達すべき振動を乱さない
という点から、膜はある程度薄いものが好ましい。金属
膜・の場合、ステンレス、アルミニウム、銅、チタンの
単独又はそれらを主成分とする合金等が使用でき、その
場合厚さは５００μｍ以下であれば振動発生機からオリ
フィス板に伝達される振動を乱さないが、薄ければ薄い
程オリフィス板の振動に及ぼす影ＷＦｉ小さい。
液体容器の形は円筒状、多角柱状のものを用いることが
でき、液体の導入口はオリフィス孔からの噴流に乱れを
与えないような位置であればよく、例えば側面に取りつ
けることができる。液体容器が円筒状あるいは多角柱状
である場合には、振動発生機とオリフィス板との位置関
係から液体容器と振動伝達軸とが同軸的に配置されるの
が好ましい０ 上記の液滴生成装置を用いて圧力が常圧と異なる連続相
中に液滴を供給する場合には、膜に差圧がかかり、振動
を乱さないように薄くされた鼓膜では強度的に問題があ
り、そのままでは使用できない。その場合には、振動発
生機が設置されている空間の圧力を液滴を供給する空間
の圧力に等しくして膜に差圧がかからないようにするこ
とで、実用に供することができる。さらに詳しく言うと
、振動発生機を液滴を噴出すべき空間と隔離する為に、
該振動伝達軸を貫設させた膜の外面と該振動発生機とを
一体に包含する振動発生機収納カラムに収納し、かつ該
振動発生機収納カラム内の圧力を調節する装置を設ける
ことにより差圧を無くすることができる。圧力を調節す
る装置としては、空気、窒素ガスや炭酸ガス等や不燃性
ガス又は不活性ガスの単独又はそれらの混合ガスを圧入
、抜取りを行なう装置を用いることができる。
でき、液体の導入口はオリフィス孔からの噴流に乱れを
与えないような位置であればよく、例えば側面に取りつ
けることができる。液体容器が円筒状あるいは多角柱状
である場合には、振動発生機とオリフィス板との位置関
係から液体容器と振動伝達軸とが同軸的に配置されるの
が好ましい０ 上記の液滴生成装置を用いて圧力が常圧と異なる連続相
中に液滴を供給する場合には、膜に差圧がかかり、振動
を乱さないように薄くされた鼓膜では強度的に問題があ
り、そのままでは使用できない。その場合には、振動発
生機が設置されている空間の圧力を液滴を供給する空間
の圧力に等しくして膜に差圧がかからないようにするこ
とで、実用に供することができる。さらに詳しく言うと
、振動発生機を液滴を噴出すべき空間と隔離する為に、
該振動伝達軸を貫設させた膜の外面と該振動発生機とを
一体に包含する振動発生機収納カラムに収納し、かつ該
振動発生機収納カラム内の圧力を調節する装置を設ける
ことにより差圧を無くすることができる。圧力を調節す
る装置としては、空気、窒素ガスや炭酸ガス等や不燃性
ガス又は不活性ガスの単独又はそれらの混合ガスを圧入
、抜取りを行なう装置を用いることができる。
以下、更に図面を参照して本発明を説明する。
第１図において、液滴にされる液体は、液体導入口（８
）を経由して液体容器（４）に導入され、オリフィス板
（３）のオリフィス孔から噴出する。オリフィス板（３
）は液体容器（４）に、オリフィス板に伝えられるべき
振動を乱さないＪ１４ｆｉ ｆ７）で取り付けられてい
る。
）を経由して液体容器（４）に導入され、オリフィス板
（３）のオリフィス孔から噴出する。オリフィス板（３
）は液体容器（４）に、オリフィス板に伝えられるべき
振動を乱さないＪ１４ｆｉ ｆ７）で取り付けられてい
る。
液体容器（４）の上面には振動伝達軸（２）が貫き、液
体容器（４）内部の液体が外部に漏れないように振動伝
達軸（２）に接合された、振動伝達軸（２）の振動に乱
れを与えない膜（６）か取シ付けられている。振動発生
機（１）の振動は振動伝達軸１２）にょジオリフイス板
（３）に伝達される。そして、オリフィス板（３）のオ
リフィス孔からの噴流は、オリフィス板（３）の振動に
より液滴径のそろった液滴に分断さ帆る。
体容器（４）内部の液体が外部に漏れないように振動伝
達軸（２）に接合された、振動伝達軸（２）の振動に乱
れを与えない膜（６）か取シ付けられている。振動発生
機（１）の振動は振動伝達軸１２）にょジオリフイス板
（３）に伝達される。そして、オリフィス板（３）のオ
リフィス孔からの噴流は、オリフィス板（３）の振動に
より液滴径のそろった液滴に分断さ帆る。
次に、常圧と異なる気相中や液相中に液滴径のそろった
液滴を生成させる場合について、第２図を参照して説明
する。振動発生機（１）は振動発生機収納カラム０１に
収納さ、：、五る。該カラム内には圧力計０２が、液滴
が供給される空間には圧力計０１１が設置されており、
さらに両者の差圧にょシ作動する圧力調節機（９）によ
り、振動発生機収納カラムＯｒＪ内の圧力と、液滴が供
給される空間の圧力の差圧がコントロールされ、鼓膜に
差圧がかからないようになっている。なお、本液滴生成
装置は目的によっては上下逆にして使用することもでき
る。
液滴を生成させる場合について、第２図を参照して説明
する。振動発生機（１）は振動発生機収納カラム０１に
収納さ、：、五る。該カラム内には圧力計０２が、液滴
が供給される空間には圧力計０１１が設置されており、
さらに両者の差圧にょシ作動する圧力調節機（９）によ
り、振動発生機収納カラムＯｒＪ内の圧力と、液滴が供
給される空間の圧力の差圧がコントロールされ、鼓膜に
差圧がかからないようになっている。なお、本液滴生成
装置は目的によっては上下逆にして使用することもでき
る。
次に、実施例を記載して本発明を具体的に説明する。
実施例１
水連続相中に水連続相よシ比重の小さいトルエンの液滴
群を生成させた。この目的のために、本液滴生成装置を
オリアイス板（３）が上向きになる配置で使用した。以
下、第３図をもとに説明する。
群を生成させた。この目的のために、本液滴生成装置を
オリアイス板（３）が上向きになる配置で使用した。以
下、第３図をもとに説明する。
液滴生成装置は、水連続相を満たした連続相カラム圓の
下部に取シ付けられている。オリフィス板（３）は、直
径０．０４ ｃｍの孔を７個有するオリフィス板であシ
、これを支持する膜（７）および振動伝達軸（２）をシ
ールする膜（６）は、断面が波型で厚さ１００μｍのス
テンレス製である。トルエンを８．６１／ｈｒで液滴導
入口（８）を経由して液体容器（４）に供給し、オリフ
ィス板（３）のオリフィス孔から水連続相を満した連続
相カラムＯａ中に噴出させた。振動発生機（１）の振動
は振動伝達軸１２）に縦軸方向に加えられ、オリフィス
板１３）に伝達され、オリフィス孔からのトルエン噴流
に振動を与えた。用いた振動は２５０Ｈｚの正弦波であ
った。
下部に取シ付けられている。オリフィス板（３）は、直
径０．０４ ｃｍの孔を７個有するオリフィス板であシ
、これを支持する膜（７）および振動伝達軸（２）をシ
ールする膜（６）は、断面が波型で厚さ１００μｍのス
テンレス製である。トルエンを８．６１／ｈｒで液滴導
入口（８）を経由して液体容器（４）に供給し、オリフ
ィス板（３）のオリフィス孔から水連続相を満した連続
相カラムＯａ中に噴出させた。振動発生機（１）の振動
は振動伝達軸１２）に縦軸方向に加えられ、オリフィス
板１３）に伝達され、オリフィス孔からのトルエン噴流
に振動を与えた。用いた振動は２５０Ｈｚの正弦波であ
った。
以上の条件のもとてオリスイス板の振幅を２μｍ以上に
すると平均粒径０．１０ｃｍの液滴径のそろった液滴を
生成させることができた。この時の振動発生機の消費電
力は２．５Ｗであった。振動発生機（１）に内蔵されて
いる加速度計の出力をオシロスコープで観察したところ
波形に乱れは生じていなかった。
すると平均粒径０．１０ｃｍの液滴径のそろった液滴を
生成させることができた。この時の振動発生機の消費電
力は２．５Ｗであった。振動発生機（１）に内蔵されて
いる加速度計の出力をオシロスコープで観察したところ
波形に乱れは生じていなかった。
この結果を、オリフィス部全体を振動させた場合（比較
例１）と比較する。以下、第４図を参照して説明する。
例１）と比較する。以下、第４図を参照して説明する。
前述のオリフィス板（３）は、オリフィス板固定部（１
Ｇ＋に固定されている。オリフィス板固定部は振動伝達
軸面によって振動発生機Ｔ１＞に結合されている。
Ｇ＋に固定されている。オリフィス板固定部は振動伝達
軸面によって振動発生機Ｔ１＞に結合されている。
トルエンは振動伝達軸面に取９つけられた液体導入口（
８）を通ってオリフィス板固定部（１６）とオリフィス
板（３）により構成されるオリフィス部に入り、オリフ
イス板（３）のオリフィス孔からカラム０４１に満たさ
れた水中に噴出させたｏトルエン流量、振動を実施例１
と同じにしたところ、実施例１と同じように振幅２μｍ
以上で平均粒径０．１０ｃｍの液滴径のそろった液滴を
生成させることができた。この時の振動発生機の消費電
力は約ｉｏｗであυ、実施例１の約４倍であづた。
８）を通ってオリフィス板固定部（１６）とオリフィス
板（３）により構成されるオリフィス部に入り、オリフ
イス板（３）のオリフィス孔からカラム０４１に満たさ
れた水中に噴出させたｏトルエン流量、振動を実施例１
と同じにしたところ、実施例１と同じように振幅２μｍ
以上で平均粒径０．１０ｃｍの液滴径のそろった液滴を
生成させることができた。この時の振動発生機の消費電
力は約ｉｏｗであυ、実施例１の約４倍であづた。
実施例２
第５図において、水で満たされた高さ５ｍのカラム（＋
４１の下部に液滴生成装置が取りつけられている。本例
では振動発生機＋１）は振動発生機収納カラム０１に収
納されており、振動発生機収納カラムＯＱ内の圧力は、
圧力計０２とカラムａ（底部に取り付けられた圧力計０
１）および圧力調節機（９）によって空気を振動発生機
収納カラムＱＯに供給し、鼓膜に差圧がかからないよう
にした。
４１の下部に液滴生成装置が取りつけられている。本例
では振動発生機＋１）は振動発生機収納カラム０１に収
納されており、振動発生機収納カラムＯＱ内の圧力は、
圧力計０２とカラムａ（底部に取り付けられた圧力計０
１）および圧力調節機（９）によって空気を振動発生機
収納カラムＱＯに供給し、鼓膜に差圧がかからないよう
にした。
条件は実施例１と同じ：にして液滴生成を行なったとこ
ろ、平均粒径（１１０ｃｍの液滴径のそろった液滴を生
成することができた。
ろ、平均粒径（１１０ｃｍの液滴径のそろった液滴を生
成することができた。
断面概略図、第３図及び第５図は夫々実施例１及び実施
例２の、第４図は比較例１に使用する液滴生成装置の説
明用断面概略図である。 （１）・・・振動発生機、＋２１．Ｉ２’ｌ・・・振動
伝達軸、（３）・・・オリフィス板、（４）・・・液体
容器、（５）・・・振動発生機固定部、 ＋６１ 、 （７１・・・膜、 （８）・・・液
体導入口、（９）・・・圧力調節機、 ０１・・・振動発生機収納カラム、 ０１１ 、 （１２Ｊ−・・圧力針、 ＋１３１−・
・水、０４）・・・連続相カラム、（１９・・・分散用
液、（１６１・・・オリフィス板固定部０ 特許出願人 鐘淵化学工業株式会社 代理人 弁理士 浅 野 真 − □、、１．。 □。 第１図 〇 第 ２ Ｇ 第 ３ 図 １に４ 図 ｓ５ 図
例２の、第４図は比較例１に使用する液滴生成装置の説
明用断面概略図である。 （１）・・・振動発生機、＋２１．Ｉ２’ｌ・・・振動
伝達軸、（３）・・・オリフィス板、（４）・・・液体
容器、（５）・・・振動発生機固定部、 ＋６１ 、 （７１・・・膜、 （８）・・・液
体導入口、（９）・・・圧力調節機、 ０１・・・振動発生機収納カラム、 ０１１ 、 （１２Ｊ−・・圧力針、 ＋１３１−・
・水、０４）・・・連続相カラム、（１９・・・分散用
液、（１６１・・・オリフィス板固定部０ 特許出願人 鐘淵化学工業株式会社 代理人 弁理士 浅 野 真 − □、、１．。 □。 第１図 〇 第 ２ Ｇ 第 ３ 図 １に４ 図 ｓ５ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１） 噴出されるべき液体の導入口を少なくとも１
個有する液体容器の１つの面に、伝達すべき振動を乱さ
ない膜を介在させて振動自在に配設された、噴流を形成
さ′せるためのオリフィス孔を少なくとも１個有するオ
リフィス板の内面に、振動伝達軸の一端を固設し、該液
体容器の反対側の面に封着された伝達すべき振動を乱さ
ない膜を貫いて該液体容器外に突出した該振動伝達軸の
他端に振動発生機を装着し、該振動発生機で発生させた
振動をオリフィス板に伝達するように構成したことを特
徴とする液滴径のそろった液滴生成装置。 （２）振動発生機を、液滴を噴出すべき空間と隔離する
為に、振動伝達軸を貫設させた膜の外面と該振動発生機
とを一体に包含する振動発生機収納カラムに収納し、か
つ該振動発生機収納カラム内の圧力を調節する装置が備
えられている特許請求の範囲第１項記載の装置。 （３）振動発生機収納カラム内の圧力を調節する装置が
、空気、不燃性ガス、又は不活性ガスの単独又はそれら
の混合ガスを圧入、抜取りを行なう装置である特許請求
の範囲第２項記載の装置。 （４） 液体容器が円筒状である特許請求の範囲第１
項記載の装置。 （５）液体容器が多角柱状である特許請求の範囲第１項
記載の装置。 （６）噴出されるべき液体の導入口が、液体容器の側面
に取り付けられている特許請求の範囲第１項記載の装置
。 （７）液体容器と振動伝達軸とが同軸的に配置されてい
る特許請求の範囲第１項記載の装置。 （８）振動を乱さない膜が、平板状の膜、断面が波形に
成形された膜及びベローズからなる群より選ばれたもの
である特許請求の範囲第１項記載の装置。 （９）振動を乱さない膜が、合成樹脂、ゴム、金鵬の単
独又はそれらの複合体である特許請求の範囲第１項また
は第８項記載の装置。 ＯＩ 金属膜の厚さが５００μｍ以下である特許請求
の範囲第９項記載の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20498581A JPS58104653A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 液滴生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20498581A JPS58104653A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 液滴生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58104653A true JPS58104653A (ja) | 1983-06-22 |
| JPS6363031B2 JPS6363031B2 (ja) | 1988-12-06 |
Family
ID=16499558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20498581A Granted JPS58104653A (ja) | 1981-12-17 | 1981-12-17 | 液滴生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58104653A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0556261U (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 均一な液滴群の製造装置 |
| JP2007044654A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Kaneka Corp | 液滴製造装置 |
-
1981
- 1981-12-17 JP JP20498581A patent/JPS58104653A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0556261U (ja) * | 1991-12-26 | 1993-07-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 均一な液滴群の製造装置 |
| JP2007044654A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Kaneka Corp | 液滴製造装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6363031B2 (ja) | 1988-12-06 |
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