(57)【要約】      （修正有）【課題】ニュートン特性と非ニュートン特性の一方または両方を示す流体からエローゾルを生成する方法およびシステムを提供する。【解決手段】エローゾル生成システムは、互いに隣接して配置される、反対方向に回転し流体を引き伸ばすローラを一対以上、または互いに間を狭める方向に移動し、互いに離れる方向に移動して流体を引き伸ばす一対のピストンを含み、いくつかのエローゾル生成システムは、円形のパターン、楕円形のパターン、または線形パターンに配置される、複数の対の互いに反対方向に回転するローラ１００、１０２を含むことができる。複数の対の互いに反対方向に回転するローラを備えるエローゾル生成システムは、１つ以上の方向に霞を生成することができ、これらのローラは、数ある構成の中でも、同心円状の２つのリングの間に配置され得る、あるいは線形上に配置され得る。【選択図】図１
2015231620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の対の互いに反対方向に回転するローラと、
前記第１の対の互いに反対方向に回転するローラ間に画定され、上流側および下流側を有する第１のニップと、
前記第１の対の互いに反対方向に回転するローラに隣接して配置される第２の対の互いに反対方向に回転するローラと、
前記第２の対の互いに反対方向に回転するローラ間に画定され、上流側および下流側を有する第２のニップと、
前記第１の対の互いに反対方向に回転するローラのうちの少なくとも一方、および前記第２の対の互いに反対方向に回転するローラのうちの少なくとも一方を覆う流体源と、
前記第１の対の互いに反対方向に回転するローラのうちの少なくとも一方、および前記第２の対の互いに反対方向に回転するローラのうちの少なくとも一方を駆動させて、流体が前記第１のニップの前記上流側から前記第１のニップの前記下流側に、かつ前記第２のニップの前記上流側から前記第２のニップの前記下流側に引き込まれるよう構成される駆動要素と、を含み、
第１の流体フィラメントが、前記第１のニップの前記下流側の前記第１の対の互いに反対方向に回転するローラの分岐面間で引き伸ばされ、最終的に前記第１の流体フィラメントが、千切れて複数の第１の小滴となり、
第２の流体フィラメントが、前記第２のニップの前記下流側の前記第２の対の互いに反対方向に回転するローラの分岐面間で引き伸ばされ、最終的に前記第２の流体フィラメントが、千切れて複数の第２の小滴となる、エローゾル生成システム。
【請求項２】
前記第１の対の互いに反対方向に回転するローラ、および前記第２の対の互いに反対方向に回転するローラが円形構成で配置される、請求項１に記載のエローゾル生成システム。
【請求項３】
前記第１の一対の互いに反対方向に回転するローラと、前記第２の対の反対方向に回転するローラとの間に円形構成で配置される第３の対の互いに反対方向に回転するローラと、前記第３の対の互いに反対方向に回転するローラ間に画定され、上流側および下流側を有する第３のニップと、をさらに含む請求項１に記載のエローゾル生成システム。
【請求項４】
前記第１の対の互いに反対方向に回転するローラ、前記第２の対の互いに反対方向に回転するローラ、および前記第３の対の互いに反対方向に回転するローラの前記円形構成により、中央内部空間および外径が画定される、請求項３に記載のエローゾル生成システム。
【請求項５】
前記流体源が前記中央内部空間内に配置されて、前記第１のローラの前記少なくとも一方、前記第２のローラの前記少なくとも一方、および前記第３のローラの前記少なくとも一方を前記中央内部空間からの前記流体で覆い、前記複数の第１の小滴、前記複数の第２の小滴、複数の第３の小滴が、前記外径から離れる方向に千切られる、請求項４に記載のエローゾル生成システム。
【請求項６】
前記流体源が前記円形構成の前記外径に沿って配置されて、前記第１のローラの前記少なくとも一方、前記第２のローラの前記少なくとも一方、および前記第３のローラの前記少なくとも一方を前記外径沿いからの前記流体で覆い、前記複数の第１の小滴、前記複数の第２の小滴、および前記複数の第３の小滴が、前記中央内部空間に向かう方向に千切られる、請求項４に記載のエローゾル生成システム。
【請求項７】
前記第１の対の互いに反対方向に回転するローラの前記分岐面と、前記第２の対の互いに反対方向に回転するローラの前記分岐面とが互いに物理的に接触する、請求項１に記載のエローゾル生成システム。
【請求項８】
前記流体で覆われた前記少なくとも一方の第１のローラ上を覆う前記流体の厚さを制御するよう構成される第１の調量ブレードと、前記流体で覆われた前記少なくとも一方の第２のローラを覆う前記流体の厚さを制御するよう構成される第２の調量ブレードと、をさらに含む、請求項１に記載のエローゾル生成システム。
【請求項９】
前記流体源が、前記第１の対の互いに反対方向に回転するローラの両方、および前記第２の対の互いに反対方向に回転するローラの両方を前記流体で覆うよう構成される、請求項１に記載のエローゾル生成システム。
【請求項１０】
前記複数の第１の小滴、および前記複数の第２の小滴を回収する回収要素をさらに含む請求項１に記載のエローゾル生成システム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
微粒なベーパーミストすなわちエローゾルを生成するための流体の微粒子化は、燃焼用途で用いられる燃料／空気混合気、吹き付け塗装のための空気と塗料を霧状にした混合気、医薬用コーティングへの適用、接着剤への適用など、数多くの製造業および工業に適用され、恩恵をもたらしている。成分溶液からエローゾルが生成されると処理が容易になり、ほぼ全ての形状の表面を覆うことができる。あるいは、製薬業界では、一般的に「噴霧乾燥」と呼ばれる処理においてエローゾルを用いて微粒な粉末を生成し、この微粒な粉末が上流成分溶液として機能して医薬品の有効成分が生成されている。
【０００２】
全ての既知の適用分野において、成分溶液からエローゾルを生成することは困難な課題である。成分溶液がニュートン流体のような挙動を示す場合は、従来の複数の方法により蒸気またはエローゾルを生成することが可能である。従来の一つの方法では、空気および液体を運ぶ高速の空気流が用いられる。一般的なスプレーすなわちエローゾルは、レイノルズ数およびウェーバー数が大きい（すなわち流体内の慣性力が粘着力および表面張力より勝る）空気と成分溶液の同軸流を必要とする。通常このような同軸流は不安定であり、ケルビン・ヘルムホルツ（Ｋｅｌｖｉｎ−Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ）不安定性およびプラトー・レイリー（Ｐｌａｔｅａｕ−Ｒａｙｌｅｉｇｈ）不安定性により流体が千切れる。多くの場合、同軸流は乱流で無秩序状態であり、著しい歪および高歪速度により流体粒子がはぎ取られ、引き伸ばされ、流体を伴う大量の空気に引き込まれ、空気中に浮遊する微粒な霞の小滴となる。
【０００３】
成分溶液がニュートン特性を有しニュートン流体のように挙動する場合は速い速度の同軸流が効果的である。しかし、成分溶液の多くは、様々な高分子、および相互作用する個体成分を含んでおり、これにより、ずり減粘および粘弾性などの非ニュートン特性がもたらされる。速い速度の同軸流やエレクトロスプレーなどの従来の方法による微粒子化は、非ニュートン特性を有する成分溶液には効果がない可能性がある。例えば、流体が引き伸ばされるとき、成分溶液が粘弾性を有し伸長可能に濃くなり過ぎると、伸長粘度は引っ張られる方向に桁違いの値まで増加する（すなわち、いくつかの高分子量のポリマー成分の溶液では１０５を超える）。
【０００４】
噴霧中、非ニュートン特性を有する成分溶液が伸長可能に濃くなることにより、粘性抵抗が慣性力および表面張力を圧倒し、これにより、システムは流体が千切れる前の強い引っ張り力をサポートし、小さい滴の形成を抑えることができる。このような噴霧により、長く粘着性のあるフィラメント、膜、および巻きひげが形成され、これらが千切れて空気中に浮遊しない。基本的に、液体は引き伸ばされるが、千切れて小滴となり、霞または蒸気を形成しない。
【０００５】
エローゾルを生成するための同軸流システムの最大の問題は、引っ張られる方向と移動方向とが一致することである。フィラメントは、最終的に千切れて霞を形成する小滴となるが、強い引っ張り力を実現するために、噴霧器から噴射されるフィラメントは、必ずしも長い距離を移動するとは限らない。フィラメントは移動するにつれ、勢いを失い後退し、再び大きな滴となってしまう恐れがある。あるいは、移動中にフィラメントを継続的に推進させるよう試みることにより、非現実的な長さで噴射させて、フィラメントを千切り、小滴を形成しなければならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、当技術分野では、ニュートン特性と非ニュートン特性の一方または両方を示す流体からエローゾルを生成する方法およびシステムが望まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本開示の様態に従った、２つのローラの間に画定されたニップに引き込まれる流体、および引き伸ばされている流体フィラメントの進行図である。
【図２】図２は、一対のピストン、およびその間で引き伸ばされて千切れる流体の例を示す図である。
【図３】図３は、本開示の様態に従った、一対の互いに反対方向に回転するローラ、およびニップの下流側に形成されるフィラメントを示す図である。
【図４】図４は、互いに反対方向に回転する、例示的な一対のローラ、および流体用容器の断面図である。
【図５】図５は、エローゾルを生成する、一対の互いに反対方向に回転するローラを備えるエローゾル生成装置の例を示す図である。
【図６Ａ】図６Ａは、一対の互いに反対方向に回転するローラに関する流体コーティング技術の一例を示す図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、一対の互いに反対方向に回転するローラに関する流体コーティング技術の一例を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、一対の互いに反対方向に回転するローラに関する流体コーティング技術のその他の例を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、一対の互いに反対方向に回転するローラに関する流体コーティング技術のその他の例を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、一対の互いに反対方向に回転するローラに関する流体コーティング技術のその他の例を示す図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、一対の互いに反対方向に回転するローラに関する流体コーティング技術のその他の例を示す図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、一対の互いに反対方向に回転するローラに関する流体コーティング技術のその他の例を示す図である。
【図８】図８は、一対の互いに反対方向に回転するローラの上流に空気流を発生させるためのファンを備える、エローゾルを生成するシステムの例を示す図である。
【図９】図９は、一対の互いに反対方向に回転するローラの下流に配置にされる隔壁をさらに備える、図８に示される、エローゾルを生成するシステムの図である。
【図１０】図１０は、一対の互いに反対方向に回転するローラ、および隔壁の下流に配置される噴霧収集器およびバキュームをさらに備える、図９に示される、エローゾルを生成するシステムの図である。
【図１１】図１１は、一対の互いに反対方向に回転するローラの上流に空気が流れ、一対の互いに反対方向に回転するローラの下流に配置される隔壁、噴霧収集器、およびバキュームを備える、エローゾルを生成するシステムの例を示す図である。
【図１２】図１２は、一対の互いに反対方向に回転するローラの下方に配置されるファン、互いに反対方向に回転するローラの上方に配置される隔壁、および互いに反対方向に回転するローラの下流に配置される噴霧収集器およびバキュームを備えるエローゾルを生成するシステムの別の例を示す図である。
【図１３】図１３は、互いに反対方向に回転するローラと平行に、かつローラ間に画定されるニップに沿って空気が流れる、エローゾルを生成するシステムのさらに別の例を示す図である。
【図１４】図１４は、ローラの表面に様々な開口を含む、反対方向に回転するローラの例を示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、互いに反対方向に回転するローラの一方または両方の質感の一例を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、互いに反対方向に回転するローラの一方または両方の質感の一例を示す図である。
【図１５Ｃ】図１５Ｃは、互いに反対方向に回転するローラの一方または両方の質感の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、異なる質感の表面の２つの領域を有する、互いに反対方向に回転するローラのうちの一方を示す図である。
【図１７】図１７は、ローラの外周をリブが様々な距離の間隔で延在する、反対方向に回転するローラの表面の質感のさらに別の例を示す図である。
【図１８】図１８は、ローラの表面から外に向かって延在する複数の針毛を有する、さらに別の種類の質感を有するローラの表面を示す図である。
【図１９】図１９は、異なる領域の表面で２種類の表面処理が施されたローラの例を示す図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムの一例を示す図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムの一例を示す３次元の斜視図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムの別の例を示す図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムの別の例を示す３次元の斜視図である。
【図２２Ａ】図２２Ａは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムのさらに別の例を示す図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムのさらに別の例を示す３次元の斜視図である。
【図２３Ａ】図２３Ａは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムのさらに別の例を示す図である。
【図２３Ｂ】図２３Ｂは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムのさらに別の例を示す３次元の斜視図である。
【図２３Ｃ】図２３Ｃは、図２３Ａおよび図２３Ｂに示されるスペーサのうちの１つを示す拡大図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムの一例を示す図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムの一例を示す３次元の斜視図である。
【図２５Ａ】図２５Ａは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムのさらに別の例を示す図である。
【図２５Ｂ】図２５Ｂは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムのさらに別の例を示す３次元の斜視図である。
【図２６Ａ】図２６Ａは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムのさらに別の例を示す図である。
【図２６Ｂ】図２６Ｂは、複数のローラを備える、エローゾルを生成するシステムのさらに別の例を示す３次元の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
流体フィラメントを引き伸ばして千切り小滴を形成し、エローゾル、霞、またはその他の蒸気を生成する、エローゾルを生成するシステムおよび方法を開示する。エローゾル、霞、および蒸気は共通に使用可能な用語であり、空気中に浮遊するようになる、１つ以上の流体フィラメントの小滴を示すために用いられる。流体とは、通常、ニュートン特性または非ニュートン特性のどちらかを有する液体である。一般に、非ニュートン特性を有する流体は、伸長可能に濃くなり過ぎる特性を有し得、これにより、引っ張られるときに引っ張られる方向への伸長可能な粘着性が著しく（時には桁違いに）増加する。非ニュートン特性を有する流体が伸長可能に濃くなることにより、粘性抵抗が流体の慣性力および表面張力を圧倒し、これにより、システムは流体が千切れる前の強い引っ張り力をサポートし、小さい滴の形成を抑えることができる。
【０００９】
適切な長さの引っ張り経路に沿って引っ張られ、伸ばされると、ニュートン特性を有する流体および非ニュートン特性を有する流体などの全ての流体は、最終的に千切れて小さな滴すなわち小滴になり、霞すなわちエローゾルを形成する。全ての流体が継続的に引き伸ばされて、流体フィラメント（引き伸ばされた流体）を形成し、最終的にその流体フィラメントが、千切れていくつかの小滴になり、霞すなわちエローゾルを形成することができる。
【００１０】
第１のラウンドの小滴が形成された後に残る余った流体、あるいは新しい流体を用いることにより、流体フィラメントを引っ張って伸ばす、このような処理を繰り返すことができる。さらに、第１の流体フィラメントを伸ばし引っ張る処理と並行して、複数の流体フィラメントを引き伸ばすことができ、これにより、形成される小滴の体積を増やすことができる。第１の流体フィラメントおよびその他の余った流体フィラメントを引き伸ばす間の時間は、所望の通りに調整可能である、すなわち制御可能な時間周期により決めることができる。流体フィラメントを多数回引き伸ばし千切る間の時間は変更することができる、あるいは、一定にすることもできる。
【００１１】
図１には、一対の互いに反対方向に回転するローラ１００および１０２によって、引き伸ばされる流体の進行状況が示されている。ニップ１０４は、２つのローラ１００と１０２の間の空間として画定され、ローラ１００および１０２が互いに反対方向に回転すると、流体がニップ１０４に引き込まれる。流体はニップ１０４の上流側１０６で溜まり、ニップ１０４に引き込まれる。ニップ１０４の下流側１０８では、流体が２つのローラ１００と１０２の表面間で引き伸ばされて、流体フィラメント１１０が形成される。ローラ１００および１０２が互いに反対方向に回転するとき、流体フィラメント１１０は、ローラ１００およびローラ１０２の同じ表面に付着したままであるが、これらの表面間の空間は広がる。ローラ１００の表面とローラ１０２の表面が、回転して互いに離れるにつれ、流体フィラメント１１２は、より細長くなる。この液柱が不安定になるポイント（流体フィラメント１１２が細くなって千切れるポイントでもある）に、流体フィラメント１１２が達すると、流体フィラメント１１２は千切れて、数個の小滴１１４になり、余った流体１１６は、各ローラの表面に残される。余った流体１１６は各ローラの表面に引っ込み、溜まっている流体に戻され、ローラの次の回転でニップに引き込まれる。この処理が繰り返されて、連続して霞が供給され得る。
【００１２】
図２には、一対のピストン２００と２０２の間で流体２０４が引き伸ばされて、流体フィラメント２０６が形成され、この流体フィラメント２０６が、最終的に千切れて複数の小滴２０６になる進行状況が示されている。流体２０４は、ピストン２００と２０２の間に挟まれる。ピストン２００および２０２は互いに離れ、流体２０４を引っ張り、これにより、流体２０４がピストン２００と２０２との間で引き伸ばされて、流体フィラメント２０６を形成する。流体フィラメント２０６が細長くなると、その流体フィラメント２０６は、最終的に、細くなって千切れるポイントに達し、そこで千切れて複数の小滴２０８となり、それぞれのピストン２００および２０２の表面には余った流体２１０が残される。図２には糸でつないだ玉のような構造２１２も示されており、これは流体フィラメント２０６が細くなって千切れ、小滴２０８を形成するポイントの前段階を示している。余った流体２１０はピストン２００および２０２上に留まり、ピストン２００および２０２は再度その間を狭め、もう一度、流体を引き伸ばす。これにより、この処理を繰り返し次の霞の小滴を形成する。
【００１３】
図３には、一対の互いに反対方向に回転するローラ３０２および３０４の一例が示されている。ローラ３０２および３０４により、ローラ間の領域であるニップ３０６が画定される。いくつかの例では、互いに物理的に離れているローラ間の空間でニップが画定される。別の例では、互いに物理的に接触するローラ間にニップ３０６が画定される。さらに別の例では、ローラの表面が可撓性を有し、ニップでローラ同士が接触するとき圧縮される。
【００１４】
ニップ３０６には、上流側３１０と下流側３１２がある。ローラ（複数可）を覆う流体はニップ３０６の上流側３１０に溜められる。流体はニップ３０６に引き込まれて下流側３１２に到達し、引き伸ばされて流体フィラメント３０８を形成する。ニップの下流側では、この流体フィラメント３０８に、断続的に引っ張り力が加わり、その力は増加する。この引っ張り力の増加により、ローラ３０２の表面とローラ３０４の表面が離れるにつれ、流体フィラメント３０８は細長くなる。図３に示される例では、ローラ３０２および３０４が互いに反対方向に回転するために、流体フィラメント３０８に加えられる引っ張り力が増加する。すなわち、この流体は、これらのローラの表面上の同じ位置に付着したまま、これらのローラが互いに反対方向に回転し、この回転により、これらのローラの表面の間の距離が広がり、それにより、流体フィラメントが引き伸ばされ、最終的に千切れる。
【００１５】
図４には、一対の互いに反対方向に回転するローラ４０２および４０４を備えるエローゾル生成システム４００のさらに詳細な図が示されている。図３と同様、図４の一対の互いに反対方向に回転するローラ４０２および４０４は、それらの間にニップ４０６を画定し、これらのローラは互いに反対方向に回転する。ローラ４０２および４０４は、それぞれ流体４１２および４１４で覆われる。これらの流体４１２および４１４は、各ローラ４０２および４０４の外周全体に延在する。ローラ４０２とローラ４０４の一方または両方に付着する流体４１２および４１４のうちの一部は、部分的に蒸発し、蒸発した流体はローラを覆うことなく、ローラの表面（複数可）の領域から離れる。あるいは、別の例では、流体は一対のローラの一方だけを覆うことができ、いくつかの領域では部分的に蒸発し得る。
【００１６】
図４では、下部ローラ４０４の一部が、この下部ローラ４０４を覆う流体４１０を含むコーティングパン４０８内に沈められる。また下部ローラ４０４はゴムの層４１６も有し、このゴムの層４１６により下部ローラ４０４と上部ローラ４０２の間に負の隙間が形成され得る。これらの２つのローラ４０２と４０４との間の負の隙間により、流体はローラ４０２と４０４との間で可逆的に圧縮される。また、このゴムの層４１６により、流体４１０がローラ４０４の表面に付着し易くなる。この例では、ゴムの層４１６にゴムが用いられているが、他の例では、流体がローラに付着し易くするその他の全ての好適な材料を用いてもよい。
【００１７】
一対の互いに反対方向に回転するローラ４０２と４０４との間ではニップ４０６が画定される。この例では、このニップは、２つのローラ４０２と４０４との間で流体層４１２および４１４を押しつぶして流体の厚さを制御する。いくつかの例では、制御される流体の厚さを調整することができるが、その他の例では、一定にすることもできる。流体の厚さを制御することにより、ニップ４０６の下流側で霞の小滴４１８が形成されるときの体積および方法の制御が可能となる。図１を参照して議論した通り、流体は、ニップ４０６を通過する前にニップ４０６の上流側に溜められ得る。図４に示される例では、溜められている流体は、ローラ４０２および４０４の両方からの流体を混ぜ合わせた流体でよい。
【００１８】
図５には、流体を引き伸ばすための引っ張り力を加える要素として、一対の互いに反対方向に回転するローラ５０２および５０４を備えるエローゾル生成システム５００の例が示されている。図５に示されるモータ５０６などの駆動要素が、一対の互いに反対方向に回転するローラ５０２および５０４を駆動させて、図５の矢印５０８および５１０で示す通りに、互いに反対方向に回転させる。その内側に液体を含む容器などの流体源５１１により、ローラ５０２および５０４の一方または両方の表面が流体で覆われる。ローラ５０２および５０４の一方または両方の表面（複数可）に流体の膜が形成される。エローゾル生成システム５００は、調量ブレード５１２またはその他の膜厚制御機構を備えることができ、これらにより、ローラ５０２および５０４の膜の厚さを制御する。図５に示される通り、調量ブレード５１２は、ローラ５０２および５０４の一方または両方と接触、あるいは、ほぼ接触して、ローラ５０２および５０４上の流体の膜の厚さを制御する。
【００１９】
上記で議論した通り、これらのローラが互いに反対方向に回転するとき、ローラの一方または両方を覆う流体はローラ間に画定されたニップに引き込まれる。ニップの下流側で流体フィラメントが引き伸ばされ、千切れて小滴となり、ニップの下流側で霞が形成される。流体フィラメントが千切れて小滴になり、これらの小滴がローラ自体から離れる方向に流される。回収要素を配置して、ローラ間のニップに引き込まれた流体の膜により形成された霞を回収することができる。流体フィラメントが千切れて形成された小滴の集合が霞となる。
【００２０】
図６Ａおよび図６Ｂには、流体を引き伸ばすための、一対の互いに反対方向に回転するローラを備えるエローゾル生成システムに関する、２つの異なる種類の流体コーティング技術が示されている。図６Ａには、一対の互いに反対方向に回転するローラのうちの上部ローラ６０４に流体が接触するよう向けられた流体供給６０２が含まれる。この例では、流体供給６０２により、流体が上部ローラ６０４と接触し、その近くで、調量ブレード６０６も上部ローラ６０２と接触する。この調量ブレード６０６は、上部ローラ６０４の表面に付着する流体の厚さを制御する。上部ローラ６０４が反時計回りに回転すると、上部ローラ６０４の表面の外周に流体の膜が形成される。この例では、調量ブレード６０６が上部ローラ６０４の表面からどのくらい近く配置されるかに基づいて、あるいは、別の例では、両方のローラの表面からどのくらい近く配置されるかに基づいて、調量ブレード６０６は流体の膜の最大の厚さを設定する。
【００２１】
ローラ６０４および６１０が互いに反対方向に回転することにより、上部ローラ６０４と下部ローラ６１０との間に形成されたニップ６０８内に流体が引き込まれる。下部ローラ６１０は時計回りに回転し、これにより、流体の膜をニップ６０８の上流端から引き込む。ニップ６０８の下流側の空気流経路６１２および６１４は、各ローラの回転動作と平行な経路である。例えば、反時計回りに回転する上部ローラ６０４では、空気経路６１２は上部ローラ６０４の反時計回りの回転と平行であり、時計回りに回転する下部ローラ６１０では、空気経路６１４は下部ローラ６１０の時計回りの回転と平行である。
【００２２】
図６Ｂには、図６Ａに示される同じ一対の互いに反対方向に回転するローラ６４０および６１０に関する別のローラコーティング技術が示されている。この技術では、その中に流体を溜めるパンすなわち容器６１６が流体源である。下部ローラ６１０が回転すると、この下部ローラ６１０の一部が流体の中に沈み、パン６１４内の流体内を移動するよう容器６１６が配置され、これにより、流体が下部ローラ６１０の表面に付着し易くなる。調量ブレード６１８は、下部ローラ６１０に接触するよう、あるいは、ほぼ接触するよう配置され、流体が通過可能な最大の厚さを画定することにより、下部ローラ６１０の表面に付着する流体の膜の厚さを制御する。空気経路６１２および６１４は、図６Ａおよび図６Ｂに示される両方のコーティング技術に関する互いに反対方向に回転するローラと同じである、あるいは同様である。
【００２３】
図６Ａおよび図６Ｂの例で示されるニップ６０８には、２つのローラ６０４と６１０との間に隙間すなわち空間が含まれ、これらのローラ６０４および６１０が、互いに隣接して配置されるが、互いに直接接触しないようにしている。このニップ６０８により形成される隙間が狭くても、ニップ６０８の下流端で流体フィラメントが引き伸ばされ、千切れて小滴となり、霞すなわちエローゾルが形成される。
【００２４】
図７Ａ〜図７Ｅには、一対の互いに反対方向に回転するローラを有する、引っ張り力を加える要素のローラ（複数可）に流体を塗布するための、その他のコーティング技術が示されている。これらの例では、分かり易くするために、ローラ７００を一方だけ示されているが、このローラは一対の互いに反対方向に回転するローラの一方である。図７Ａには、スロットビードコーティングをローラ７００に塗布する流体源７０２が示されている。この流体源７０２は、ローラ７００の上流側で、このローラ７００の高さに沿ってほぼ中央で、ローラ７００の表面に流体を塗布するよう配置される。この例では、流体源７０２は、ローラ７００の表面と接触する、あるいは、ローラ７００の表面とほぼ接触する。流体７０４はローラ７００の外周を覆う。
【００２５】
図７Ｂには、多層構造のスロットビードコーティングをローラ７００に塗布するための第１の流体７０８および第２の流体７１０を有する流体源７０６が示されている。図７Ａで議論される単一層のスロットビードコーティング技術と同様に、流体源７０６は、ローラ７００の上流側で、このローラ７００の高さに沿ってほぼ中央で、ローラ７００の表面に流体を塗布するよう配置され、ローラ７００の表面と接触する、あるいは、ローラ７００の表面とほぼ接触する。しかし、この例では、流体源７０６は、第１の流体７０８と第２の流体７１０を含み、これらが互いに重なり合い、多層構造の流体７１２としてローラ７００の表面を覆う。この多層構造の流体７１２は、ローラ７００の外周を覆う。
【００２６】
図７Ｃには、スロットカーテンコーティング技術が示されている。この技術では、流体源７１４は、ローラ７００の上方で、ローラ７００の幅のほぼ中央に配置される。流体源７１４はまた、ローラ７００から離れて配置されており、流体をローラ７００に塗布する際、ローラ７００の表面とは物理的に接触せず、これにより、流体は空気中を一定の距離だけ移動した後でローラ７００と接触する。上記で議論された図７Ａおよび図７Ｂで示された別のコーティング技術と同様に、流体経路７１６は、ローラの外周に延在する。
【００２７】
図７Ｄには、スライドビードコーティング技術が示される。この技術では、流体源７１８が、第１の流体７２０、第２の流体７２２、および第３の流体７２４を含み、これらの流体により多層構造の流体７２６が生成され、この多層構造の流体７２６がローラ７００の表面に付着する。第１の流体７２０、第２の流体７２２、および第３の流体７２４がそれぞれ供給されると、互いに一つ流体に流れ込み多層構造の流体７２６が形成されるよう、流体源７１８は、ローラ７００の側面にローラ７００に対して、一定の角度だけ傾けられて配置される。この例では、流体源７１８は、ローラ７００と接触する、あるいは、ローラ７００とほぼ接触する流体７２６を供給するよう配置されている。上記に議論された他の例と同様に、流体７２６の流体経路は、ローラ７００の外周に延在する。
【００２８】
図７Ｅには、スライドカーテンコーティング技術が示されており、この技術では、流体源７２８が、第１の流体７３０、第２の流体７３２、および第３の流体７３４を含み、これらの流体により、多層構造の流体７３６が生成され、ローラ７００の表面に付着する。第１の流体７３０、第２の流体７３２、および第３の流体７３４がそれぞれ供給されると互いに一つ流体に流れ込み多層構造の流体７３６が形成されるよう、流体源７２８は、ローラ７００の側面にローラ７００に対して一定の角度だけ、傾けられて配置される。流体源７２８はローラ７００の表面から離れて配置されており、流体７３６をローラ７００に塗布する際、ローラ７００の表面とは物理的に接触せず、これにより、流体７３６は空気中を一定の距離だけ移動した後でローラ７００と接触する。流体経路は、流体７３６とローラ７００が接触する点と直交する方向に延在し、ローラ７００の外周を覆う。
【００２９】
あらゆる好適なコーティング技術（複数可）を用いて、ローラの表面に流体を塗布することができるが、上記に議論されたコーティング技術は、多少なりとも、本開示を限定するものではない。例えば、ローラ（複数可）に対して、あらゆる好適な角度で、あらゆる好適な位置に流体を塗布することができる。ローラのうちの一方または両方に流体を滴り落とすことができる、あるいは、ローラの表面に直接塗布することができる。上記の例では、ローラは円形であり、ニップの下流側で塗布された流体が、下流側でローラを覆い、ローラが回転することにより、この流体はニップの上流側でニップに入るが、ニップの上流側または下流側で流体を塗布することができる。
【００３０】
図８〜図１２には、エローゾル回収システムの構成例が示され、各構成例では、エローゾルの小滴を形成するための、あるいはエローゾルの霞を誘導するための補助具がいくつか示されている。図８〜図１２の各構成例には、一対の互いに反対方向に回転するローラ８００および８０２、流体源８０４、および調量ブレード８０６が含まれている。別の例では、ニップに電界をかけて、あるいはニップの近くに電界をかけて、流体フィラメントからの小滴の形成を促している。
【００３１】
図８では、このエローゾル生成システムは３つのファン８０８も含み、これらのファンは、それぞれが空気流経路８１０を有し、これらの空気流経路により、ローラの間のニップの下流側で流体フィラメントが引き伸ばされ千切れて小滴になり易くなり、霞すなわちエローゾルが空気流８１０の方向に流れ易くなる。あるいは、流体フィラメントを引き伸ばし、千切れて小滴を形成し易くする全ての好適な圧縮空気の供給源または全ての圧力供給源をファンの代わりに用いてもよい。
【００３２】
図９には、図８に示されるエローゾル生成システムと、付加的な２枚の隔壁８１２が示されており、これらの隔壁はニップの下流側で、ローラ８００および８０２に対して角度を付けて配置されている。隔壁８１２は、形成されたエローゾルを経路８１４に誘導し、２枚の隔壁８１２の間に形成された開口８１６を通過させる。図１０には、図９に示されるエローゾル生成システムと、付加的なエローゾルコレクタ８１８およびバキューム８２０が示されている。このエローゾルコレクタ８１８は、エローゾルの小滴を全ての好適な種類の容器に集めるための要素である。バキューム８２０をかけて、エローゾルの小滴がエローゾルコレクタ８１８に流れ易くすることができる、あるいは、エローゾルを所望の方向に、すなわち、所望の経路に沿って誘導することができる。図１１には、図１０に示される同じエローゾル生成システムが、ファンを取り除いた状態で示されている。
【００３３】
図１２には、一対の互いに反対方向に回転するローラ８００および８０２、流体源８０４、および調量ブレード８０６を備える、さらに別のエローゾル生成システムが示されている。図１２に示されている例では、一対のローラ８００および８０２の下流側でかつ下方にファン８２２が配置され、このファンにより、エローゾルがローラ８００および８０２から離れる方向と直交する空気流経路８２４が発生する。この空気流経路８２４により、エローゾルは隔壁８２６に誘導され、次いで、このエローゾルはエローゾルコレクタ８２８に流れる。ある構成では、エローゾルコレクタ８２８にバキューム８３０をかけて、エローゾルがエローゾルコレクタ８２８に流れ易くすることができる。別の構成では、空気流はローラの一方または両方を通過して流れ、ローラの一方または両方、あるいはその一部を通って放射状に放出される。
【００３４】
図１３には、一対の互いに反対方向に回転するローラ１３００および１３０２を備える、さらに別のエローゾル生成システムが示される。下部ローラ１３０２は、その一部が容器１３０４内の液体内に沈められ、その液体の中を通過して回転するよう配置される。ニップの下流側で流体１３０６が千切れて形成された小滴に向かって、ローラ１３００および１３０２の全長とほぼ平行に空気流１３０８が流れる。
【００３５】
図１４には、その表面に複数の開口１４０２を有するローラ１４００が示されている。流体がこれらの穴から開口１４０２に引き込まれ、流体フィラメントの形成（すなわち、霞の小滴のサイズを調整する流体フィラメントのサイズ）が調整され、これにより、流体フィラメントの千切れ方が調整され、霞が形成される。また、この開口１４０２により、ローラ１４００の表面に流体が付着し易くなる効果もある。さらに、開口１４０２は、ローラの表面を貫通して、空洞ローラの内部に延在する穴、あるいは、ローラ表面の内側に延在する空洞などの底を有する開口でよい。開口１４０２を設けることで、流体がローラの表面に付着する表面領域が増加する。図１４に示される開口１４０２内に流体が溜まる領域などの、増加する流体の体積の領域を有することにより、ローラが互いに反対に回転するときに引き伸ばされる流体の体積が増加し、これにより、今度は、細くなり千切れるポイントに達して流体フィラメントから形成される小滴の量が増加する。図１４には、開口を含むことができる、一方または両方のローラが示される。開口１４０２は、あらゆる好適な構成でよく、また、あらゆる好適な形状およびサイズでよい。
【００３６】
図１５Ａ〜図１５Ｃには、一方または両方のローラの表面に適用される様々な質感が示されている。これらの質感は、ローラの表面と一体で形成可能である、あるいは、ローラの表面の上部に層として塗布することも可能である。図１５Ａには、複数のくぼみの質感を有するローラの表面が示されている。図１５Ｂおよび図１５Ｃには、パターン化された隆起部の質感を有するローラの表面が示されている。質感を有するローラ（複数可）の表面（複数可）により、流体が付着するローラの表面領域が増加し、流体とローラの表面との間で、付着する流体の形状がつくられる、あるいは、付着する流体の厚さ、形状、流れ、角度が変化する。
【００３７】
図１６には、質感を有する表面のローラ１６００が示され、このローラ１６００は、第１の質感の表面を有する第１の部分１６０２と、第１の質感とは異なる第２の質感の表面を有する第２の部分１６０４とに分けられる。図１７には、さらに別のローラ１７００が示され、このローラ１７００は、ローラの外周を互いに様々な距離で間隔を開けて延在する複数のリブ１７０２を含む質感の表面を有する。図１８には、さらに別の例示的なローラ１８００が示され、このローラ１８００は、ローラ１８００の表面から外に向かって延在する複数の針毛１８０２を有する。
【００３８】
図１９には、さらに別のローラ１９００が示され、このローラ１９００は、流体とローラ１９００の接触角度を変更するための第１の表面処理が施された第１の領域１９０２と、流体とローラ１９００の接触角度を変更するための第２の表面処理が施された第２の領域１９０４と、を含み、第２の表面処理は第１の表面処理とは異なる。その他の例では、一種類の表面処理だけをローラに施して流体とローラの接触角度を変更している。
【００３９】
他にも理由はあるが、各流体のエローゾル生成処理をカスタマイズし、最も効率よく、流体をエローゾルにするために、ローラに塗布される質感、および／または処理を、エローゾルになる流体の特性に基づいて選択することができる。いくつかの例では、質感を有するローラの一方または両方の表面により、ローラの表面に付着する流体の厚さを変更することができる。このような質感を有する表面により、流体の膜の厚さが変更し易くなり、目標領域の流体の濃度を変更することにより、流体フィラメントが効率よく千切れて小滴が形成される。
【００４０】
これらのローラは、鋼材またはその他の金属（複数可）、プラスチック、ゴムなど、あらゆる好適な材料を含むことができる。ローラ、またはローラのあらゆる部分は、単一の材料でよい、あるいは、あらゆる数の複数の材料でよい。例えば、ローラは、芯材よりも柔らかい材料の表面層で覆われる、または有する芯材を含むことができる。いくつかの例では、表面層の材料により、流体がローラに付着し易くなる、または、表面層の材料により、流体がローラに、表面層の材料のない場合とは異なる角度であるいは異なる方法で付着し易くなる。
【００４１】
流体源のローラに対する配置は、あらゆる望ましい位置でよい。いくつかの上記の例では、霞すなわちエローゾルを形成する小滴を特定の方向に誘導する空気流の供給源が議論されている。空気流の供給源は、あらゆる気体供給源でよく空気には限定されない。例えば、気体がニップの上方または下方のどちら側かに流れて、流体フィラメントが千切れ小滴の形成が容易になるよう、気体の供給源を配置することができる。あるいは、気体が一方または両方のローラを通過して、ローラ（複数可）から放射状に放出されるよう気体の供給源を配置することもできる。
【００４２】
形成された霞は、様々な幾何学形状のエローゾルを形成するよう誘導される。霞がどのように誘導されるかにより、あらゆる所望される幾何学形状の形成が可能となる。幾何学形状は、長方形、円錐、または円錐形状などのあらゆる形状でよく、これらの形状のサイズおよび外形は、エローゾルになる流体の体積および濃度を変更することにより制御可能である。
【００４３】
上記の２つのローラ、およびピストンで構成されるエローゾル生成システムは、流体の霞に関する濃度を生成する一対のローラまたは一対のピストンを含む。霞の濃度を濃くするための、開示されたいくつかの方法では、システムを平行に並べ、引き伸ばされる流体フィラメントをより濃い濃度で生成し、それにより、濃度の濃い霞が生成される。図２０Ａ〜図２６Ｂには、いくつかのシステムの例２０００、２１００、２２００、２３００、２４００、２５００、２６００と、それらに関する３次元図と、より濃い濃度の流体の霞を生成する方法と、が示され、これらの図には、複数のローラとそれらの各分岐面と、を有するシステムおよび方法が含まれる。
【００４４】
例示的な複数のローラを有するシステムおよび方法には、第１のローラおよび第１の分岐面と、第２のローラおよび第２の分岐面と、が含まれる。第１のローラと第１の分岐面との間には第１のニップが画定され、第２のローラと第２の分岐面との間には第２のニップが画定される。２つのローラとピストンのシステムの例に関して上記で議論された通り、各ニップには上流側および下流側がある。流体は各ニップに引き込まれ、各ニップの下流側に向かって流れる。流体は、各ローラの表面と各ローラの分岐面との間の各ニップの下流側で引き伸ばされて流体フィラメントになる。２つのローラ／ピストンのシステムに関して上記に議論された通り、例えば、流体が細くなり千切れるポイントを超え、流体フィラメントが千切れて複数の小滴になることにより、引き伸ばされた流体フィラメントが千切れて複数の小滴になる。複数の小滴から霞が形成され、この霞が回収される、あるいは、本明細書に開示されているあらゆる方法で誘導される。
【００４５】
いくつかの例では、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、および図２１Ｂに示されている例などのように、第１の分岐面と第２の分岐面とは別々のローラである。その他の例では、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２５Ａ、および図２５Ｂに示される例などのように、第１の分岐面および第２の分岐面は連続リングであり、円形パターンで構成されるローラの内部空間に配置される、あるいは、円形パターンで構成されるローラの外径に沿って延在するよう配置される。さらに別の例では、図２６Ａおよび２６Ｂに示されるエローゾル生成システムなどのように、第１の分岐面および第２の分岐面は複数のローラの周りのベルトである。
【００４６】
複数のローラを有するエローゾル生成システムは、第１のローラおよび第２のローラを流体で覆う流体源も含む。駆動要素は、第１のローラおよび第２のローラを駆動させて、互いに反対方向に回転させるよう構成される。いくつかの例では、図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、および図２１Ｂに示されるエローゾル生成システムの例のように、第１のローラおよび第２のローラが、それぞれの分岐面に対して反対方向に回転する。その他の例では、図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａ、図２３Ｂ、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２５Ａ、および図２５Ｂに示される例のように、第１のローラおよび第２のローラは、それぞれの分岐面と同じ方向に回転する。複数のローラを有するシステムは、あらゆる好適な数のローラ、およびそれらの分岐面を含むことができる。
【００４７】
図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、および図２１Ｂには、例示的なシステム２０００および２１００が示され、これらのシステム２０００および２１００は、隣り合うローラ同士が互いに反対方向に回転する６つのローラを備え、３つのローラ２００２が時計回りに回転し、これらと隣り合う３つのローラ２００４が反時計回りに回転する。図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、および図２１Ｂに示される両方の例では、単一のローラおよび分岐面に関して説明された全ての例と同じように、６つのローラ２００２および２１０２は、それぞれ駆動され、流体で覆われ得る。例えば、図２０および図２１に示されるシステム２０００および２１００では、ローラ２００２および２００４を、スロットコーティング方式で覆うことができる、あるいは、例えば、ニップの下流側に圧力を加える圧力方式で覆うことができる。
【００４８】
図２０Ａ、図２０Ｂ、図２１Ａ、および図２１Ｂに示される６つのローラは、互いに円形構成で配置されているが、これらのローラを所望すれば他の形状で配置することもできる。この円形構成により、ローラとローラを囲む外径との間の内部空間が画定される。各ローラは、隣り合うローラに対して反対方向に回転する。各ローラをそれぞれの位置に保持しローラを駆動させて回転させる静止軸など、あらゆる好適な構造により、円形構成でローラを支持して配置させることができる。図２０Ｂには、ローラの両端にそれぞれ配置された２枚の支持壁が示され、これらの支持壁は、それぞれが所定の位置にローラを保持し易くする。あるいは、壁またはスペーサなどのその他の支持構造を、ローラの外径に沿って、あるいはローラの内径内または内部空間内の、両方またはいずれかに配置することができる。その他の代替的な構成には、楕円形構成、またはその他に半円形構成、または湾曲の構成が含まれるが、これらには限定されない。開示されている複数のローラを有するシステムは、２つのローラ／ピストンのシステムに関して上記に議論した例などの、あらゆる所望の材料、質感、および表面処理を施したローラを含むことができる。
【００４９】
図２０Ａおよび図２０Ｂでは、６つのローラのうちの３つのローラ２００２が、流体源２０１０からの流体で覆われる。流体源２０１０は、６つのローラの円形構成の内部空間２００６内に配置される。流体源２０１０は、６つのローラの円形構成のうちのローラ２００２をそれぞれ覆うが、別の例では、流体源は全てのローラを覆う、あるいは、あらゆる好適な数のローラを覆う。流体は３つのローラ２００２を覆い、交互に並ぶ、一対の互いに反対方向に回転するローラ間に画定されたニップ２０１２に引き込まれる。各ニップ２０１２には、上流側および下流側があり、流体は下流側に向かってニップ２０１２内を流れる。流体フィラメント２０１１は、ニップ２０１２の下流側の流体で覆われているローラ２００２の表面と、交互に並ぶ流体で覆われていないローラ２００４の表面との間で引き伸ばされる。これらの流体フィラメント２０１１は、各ニップ２０１２の下流側で、千切れて複数の小滴となる。
【００５０】
複数の小滴は、ニップ２０１２の下流側から離れる方向に移動する。図２０Ａおよび図２０Ｂに示されている例では、複数の小滴がニップ２０１２から離れるように、また６つのローラの構成の中心から離れる方向に移動する方向。上記で議論されたあらゆる方法で、形成された小滴を回収し誘導することができる。
【００５１】
図２１Ａおよび図２１Ｂには、６つのローラを有するエローゾル生成システム２１００の別の例が示され、このシステムでは、時計回りに回転するローラ２１０２が、ローラ２１０２および２１０４の円形構成の外径２１０８からの流体で覆われる。図２１Ａおよび図２１Ｂでは、３つの流体で覆われるローラ２１０２は時計回りに回転する、すなわち、図２０Ａおよび２０Ｂに示されるシステム例で、流体で覆われていないローラ２００４とは逆方向に回転する。図２１Ａおよび図２１Ｂに示されるシステムでは、ニップ２１１２の上流側は外径２１０８に位置し、ニップ２１１２の下流側は６つのローラ２１０２および２１０４間の内部空間２１０６内に位置する。
【００５２】
外径に沿って流体に覆われる３つの時計回りに回転するローラ２１０２を有する構成により、ニップ２１１２の下流側のローラ２１０２の円形構成の内部空間２１０６内の隣り合ったローラの表面同士の間で流体が引き伸ばされる。この例では、流体フィラメント２１１１は、ローラの円形構成の中央内部空間２１０６内で複数の小滴に千切れる。小滴は各ニップの下流側から離れる方向に千切れる。図２０Ａおよび図２０Ｂに示される例と同様に、２つのローラ／ピストンの例に関して上記に議論されたあらゆる方法で、形成された小滴を回収し誘導することができる。図２１Ｂには、回転中にローラを保持するために、ローラの両端に配置された２枚の壁を備える支持構造の例が示されている。
【００５３】
図２２Ａおよび図２２Ｂには、エローゾル生成システム２２００のさらに別の例が示され、このシステムは円形構成で配置される７つのローラ２２０２を備える。これらのローラ２２０２はそれぞれ互いに間隔を開けて配置され、同じ方向に回転する。これらのローラは、リング２２０４内に配置される、あるいは、別の例では、同様にローラ２２０２を同じ方向に回転させるその他のあらゆる支持構造内に配置される。図２２Ａおよび図２２Ｂに示されるローラの各対の分岐面は、各ローラの表面に対するリングの表面である。図２２Ａおよび図２２Ｂに示されるエローゾル生成システム２２００の分岐面は、各ローラに対して同じ表面、すなわち、７つのローラ２２０２を囲み、ローラ２２０２の円形構成の周りの外径を画定する外部リング２２０４である。これらの７つのローラ２２０２は、外部リング２２０４の内面２２０６に沿って、互いに空転することにより回転する。
【００５４】
外部リング２２０４内には、図２２Ａおよび図２２Ｂに示されるローラのうちの１つ以上を覆う流体源が含まれ得る。この流体源は、外部リング内のスロットを通して、あるいは、いくつかの例では、その他のあらゆる好適なコーティング方法により、ローラを覆うことができる。ローラは上記に議論されたスリップコーティング法によっても覆うことができ、このスリップコーティングでは、リングの反対側である、ローラの円形構成の中央内部空間に流体源が配置される。ローラはリングの内面に沿って互いに間隔を開けて配置される。したがって、ローラ２２０２が回転すると、外部リング２２０４の内面２２０６に沿って空転する。ローラ２２０２は、外部リング２２０４の内面と物理的に接触する。いくつかの例では、その間に正の隙間が発生し、別の例では、ローラはリングの内面から若干離れて配置される。外部リング２２０４の内面２２０６と各ローラ２２０２の表面との間で流体が引き伸ばされ、流体フィラメント２２１１が生成され、この流体フィラメントが千切れて複数の小滴となる。
【００５５】
図２３Ａおよび図２３Ｂに示されるエローゾル生成システム２３００などのいくつかの例では、内部リング２３０６またはその他の円形構造体が、外部リング２３０４内で同心円状に配置され、各ローラ２３０２は内部リング２３０６と外部リング２３０４の間に配置される。ローラ２３０２は、内部リング２３０６に対して静止し、内部リング２３０６の外面２３０８と直接接触する。駆動要素は、内部リング２３０６に動力をかけることにより、ローラ２３０２を駆動させて回転させるよう構成され得、これにより、ローラ２３０２は外部リングの内面２３１０に沿って空転し、各ローラと分岐面を組み合わせたニップの下流側で流体を引き伸ばす。この例では、外部リングの内面が各ローラの分岐面である。
【００５６】
図２３Ａおよび図２３Ｂに示されている例では、エローゾル生成システムは流体源とドクターブレード要素２３１６を組み合わせた要素を含む。流体源とドクターブレード要素２３１６を組み合わせた要素は、ローラ２３０２間を離すスペーサとしての役割も果たす。流体源とドクターブレード要素２３１６を組み合わせた要素は流体源を含み、この流体源は、そのローラ間の位置からローラの表面を覆う。しかし、図２３Ａおよび図２３Ｂのローラ、ならびに本明細書で議論されたその他のあらゆる例のローラは、ニップの上流のあらゆる位置から覆われ得る。図２３Ｃには、流体源２３１８、ドクターブレード２３２０、およびスペーサ２３２２を含む、流体源とドクターブレード要素２３１６を組み合わせた要素の拡大図が示されている。
【００５７】
図２３Ａおよび図２３Ｂには、外部リング２３０４が静止可能で、あるいは回転可能で、６つのローラ２３０２と物理的に接触するエローゾル生成システム２３００が示されている。内部リング２３０６は外部リング２３０４内で同心円状に配置され、ローラ２３０２が内部リング２３０６と外部リング２３０４の間に配置される。これらのローラ２３０２は、内部リング２３０６の外面２３０８から離し、かつ互いに間隔を開けて配置され得、これにより、ローラ２３０２は表面２３０８に沿って空転することができる。各ローラのニップ２３１０は、ローラ２３０２の表面と内部リング２３０６の外面２３０８との間で画定される。この例では、内部リング２３０６の外面２３０８が各ローラの分岐面である。流体はニップに引き込まれ、ニップの下流側で引き伸ばされて、流体フィラメント２３１１が形成され、この流体フィラメントが最終的に千切れて複数の小滴となる。
【００５８】
ローラ２３０２は、図２３の外部リング２３０４の内面２３１０と直接接触し、かつ外部リング２３０４の内面２３１０に対して静止して配置される。また、これらのローラ２３０２は、内部リング２３０６の外面２３０８から離され、かつ互いに間隔を開けて配置され、ローラ２３０２と内部リング２３０６の外面２３０８との間で空転し易くなる。図２３Ａおよび図２３Ｂに示されるエローゾル生成システム２３００の駆動要素は、外部リング２３０４に動力をかけるように構成され得、これにより、ローラ２３０４が内部リング２３０６の外面２３０８に沿って空転し、各ローラのニップ２３０８の下流側で流体が引き伸ばされる。ローラおよび／または外部リングは、同じ方向に回転する。内部リングは静止可能、あるいは、ローラおよび外部リングに対して反対方向に回転可能である。
【００５９】
図２４Ａおよび図２４Ｂには、円形構成で配置される６つのローラ２４０２を備えた、複数のローラを有するエローゾル生成システム２４００のさらに別の例が示されている。この例では、リング２４０４が、６つのローラ２４０２全ての周りに延在する。リング２４０４は、流体源２４０６を含むことができる。この例では、ローラ２４０２は、円形構成で互いに物理的に接触し、かつリング２４０４から離れて配置される。流体源はローラ２４０２とリング２４０４の間の空間に格納された流体２４０６である。この例では、ローラ２４０２の円形構成内に画定される中央の内部空間２４０８内がニップの下流側となる。流体フィラメント２４１０は、中央の内部空間２４０８に向かう方向に千切れる。
【００６０】
図２５Ａおよび図２５Ｂには、中央リング２５０４の周りに円形構成で配置される６つのローラ２５０２を備えた、複数のローラを有するエローゾル生成システム２５００のさらに別の例が示される。これらのローラ２５０２は同じ方向に回転し、互いに間隔を開けて配置されている。各ローラの表面と中央リング２５０４の外面の間にニップが画定される。各ニップの下流側全体に渡って、流体フィラメント２５１０が引き伸ばされ、最後には千切れる。図２５Ａおよび図２５Ｂに示されている例では、流体源２５０６およびドクターブレード２５０８はそれぞれ、各ニップ２５１１の上流側に配置される。
【００６１】
図２６Ａおよび図２６Ｂには、線形構成で配置される５つのローラ２６０２を備えた、複数のローラを有するエローゾル生成システム２６００のさらに別の例が示されている。これらのローラ２６０２は、ベルト２６０４に囲まれている。これらのローラ２６０２は、互いに間隔を開けて配置され、ベルト２６０４とローラ２６０２の組み合わせが、流体を含むトレイ２６０６内に部分的に沈められる。ベルトまたはローラのどちらかが回転するが、この例では、ローラが互いに同じ方向に回転し、ベルトは静止している。ローラの表面とベルト２６０４上部の内面との間にニップ２６０８が形成される。流体はニップ２６０８に引き込まれ、ニップ２６０８の下流側で引き伸ばされて、流体フィラメント２６１０となり、最終的に千切れて複数の小滴となる。この例では図示されていないが、ドクターブレードまたはその他の厚さ制御機構を備えて、上流側でニップに入る流体の厚さを制御することができる。
【００６２】
各ローラ２６０２に関する分岐面は、ベルト２６０４の内面の一部である。ベルト２６０４が回転すると、それにより、ローラ２６０２も回転する。ローラ２６０２が部分的に流体内に沈むため、ローラ２６０２が回転することにより、流体は各ローラ２６０２を覆い、各ローラの各ニップ２６０８に引き込まれ、ローラ２６０２の表面と各ローラ２６０２に対応し、各ローラのニップ２６０８を形成するベルト２６０４の内面の部分との間で引き伸ばされる。上記で議論された例と同様に、この流体が引き伸ばされて流体フィラメント２６１０となり、最終的には、千切れて流体の複数の小滴となる。このベルトには、硬質材料および準硬質材料などのあらゆる好適な材料が含まれ得る。図２６Ａおよび図２６Ｂに示されているエローゾル生成システム２６００のベルトの構成は水平の配列で示されているが、望めば、曲線を有する配列、縦の配列など、その他の配列も可能である。
【００６３】
図２０Ａ〜図２６Ｂに示される、複数のローラを有するエローゾル生成システムの全ての例は、回収機構、誘導機構をさらに含むことができる、あるいは、本開示に議論された全ての方式で操作される。図２０Ａ〜図２６Ｂに示される、複数のローラを有するエローゾル生成システムの全ての例は、あらゆる好適な数のローラ、および代替的な構成を含むことができる。例えば、図２０Ａ〜図２３Ｂに示される例のローラを、楕円形構成、またはその他の円形構成で配置することができ、これらの構成には全ての偶数の数のローラが含まれ得る。別の例では、図２４Ａに示されるエローゾル生成システムは、全ての数（奇数または偶数）のローラ、および水平な構成または曲線を有する構成を含むことができる。
【００６４】
図２０Ａ〜図２６Ｂに示される、複数のローラを有するエローゾル生成システムのローラの数を増やすことにより、引き伸ばされる流体フィラメントの数が増え、これらの増えた流体フィラメントが千切れて複数の流体の小滴を形成し、これに伴い、霞の体積が増加する。ローラの構成およびローラの表面と組み合わされて各ニップを画定する分岐面の種類を変更することにより、流体フィラメントが千切れるときに形成される複数の小滴が移動する方向を変更することができる。ローラ、分岐面、および／または流体と接触する各表面の表面処理により、小滴が形成さる方式を変更する、あるいは、制御することができる。
【００６５】
流体を各ニップに引き込み易くするために、上記のエローゾル生成システムの全ての部分にも圧力をかけてもよい。例えば、ニップの下流側に対してニップの上流側により高い圧力をかけることにより、流体がニップに引き込まれて、引き伸ばされて流体フィラメントとなり、千切れて小滴が形成され易くなる。上記で議論した通り、流体が各ニップに引き込まれるときに流体の厚さを制御する全てのシステムは、説明した全てのエローゾル生成システムに含むことができる。例えば、ドクターブレードまたはドクターローラは、ローラが回転するときにニップの上流側のローラの近くに配置することができ、流体がニップに引き込まれると、ローラを覆う流体の厚さが均一になるようにすることができる。ニップに引き込まれる流体の厚さを制御することにより、ニップの下流側で流体フィラメントが千切れた後の小滴の濃度および体積を制御することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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