(57)【要約】【課題】エアロゾル発生量の増大の要求に応えやすいものとしながらも、均一なエアロゾルを連続的に安定して発生させる。【解決手段】開口部を有し且つ圧縮粉体が装填される容器と、圧縮粉体を開口部に向けて徐々に押し付ける押付手段と、開口部の周囲に密閉空間を形成する混合室と、混合室にガスを導入するガス導入部と、押付手段により押し付けられた圧縮粉体の端面を押さえてガスの流れから保護しながら圧縮粉体の端面に対して平行又は略平行な回転運動又は直線運動を圧縮粉体に対して相対的に行うことにより圧縮粉体を削り取って粉体を発生させる保護・削り手段と、粉体が混合室内にてガスと混合されて生成されるエアロゾルを供給先に導出するエアロゾル導出部とを備えるものとした。【選択図】図１
2017087105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有し且つ圧縮粉体が装填される容器と、
前記圧縮粉体を前記開口部に向けて徐々に押し付ける押付手段と、
前記開口部の周囲に密閉空間を形成する混合室と、
前記混合室にガスを導入するガス導入部と、
前記押付手段により押し付けられた前記圧縮粉体の端面を押さえて前記ガスの流れから保護しながら前記圧縮粉体の端面に対して平行又は略平行な回転運動又は直線運動を前記圧縮粉体に対して相対的に行うことにより前記圧縮粉体を削り取って粉体を発生させる保護・削り手段と、
前記粉体が前記混合室内にて前記ガスと混合されて生成されるエアロゾルを供給先に導出するエアロゾル導出部と
を備えることを特徴とするエアロゾル発生装置。
【請求項２】
開口部を有する容器に圧縮粉体を装填し、
前記圧縮粉体を前記開口部に向けて徐々に押し付け、
前記開口部の周囲に密閉空間を形成する混合室にガスを導入し、
前記押付手段により押し付けた前記圧縮粉体の端面を押さえて前記ガスの流れから保護しながら前記圧縮粉体の端面に対して平行又は略平行な回転運動又は直線運動を前記圧縮粉体に対して相対的に行うことにより前記圧縮粉体を削り取って粉体を発生させ、
前記粉体が前記混合室内にて前記ガスと混合されて生成されるエアロゾルを供給先に導出する
ことを特徴とするエアロゾル発生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体をガス中に分散させたエアロゾルを人工的に発生させる装置及び方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、例えばエアロゾルの挙動の評価、フィルタ性能の評価のための基準粒子を含むエアロゾルの発生、粉体搬送や溶射等といった粉体を利用する分野、及びエアロゾルデポジッション法（ＡＤ法）等の成膜技術等に用いて好適なエアロゾル発生装置及びエアロゾル発生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉体をガス中に分散させたエアロゾルを人工的に発生させる装置として、例えば図９に示すエアロゾル発生装置が知られている。このエアロゾル発生装置は、装填された円柱状の圧縮粉体１０１の押出口１０２ａを有するシリンダ１０２と、圧縮粉体１０１を押出口１０２ａから徐々に押し出すピストン１０３と、押出口１０２を包囲し且つ内部空間を有する筐体１０４と、押出口１０２ａから押し出された圧縮粉体１０１の端面を削り取る回転ブラシ１０６とを備えている。回転ブラシ１０６は、上部開口１１０ａ及び下部開口１１０ｂを備えるガイド１１０に収納されている。回転ブラシ１０６により削り取られた粉体は、回転ブラシ１０６の回転にのってガイド１１０の上部開口１１０ａまで搬送され、空気流通管１０７の空気導入部１０７ａから導入された空気と混合されてエアロゾルとなり、エアロゾル導出部１０７ｂから導出される（例えば、非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】東京ダイレック株式会社、"Powder Dispersion Generator RBG 1000/2000 エアロゾルジェネレーター（乾燥分散式）″、［online］、［平成27年9月24日検索］、インターネット〈URL：http://www.t-dylec.net/products/pdf/palas_rbg1000_2000.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、非特許文献１のエアロゾル発生装置は、回転ブラシ１０６が、円柱状の圧縮粉体１０１の長手方向中心軸に対して垂直な回転軸１０６ａを中心として回転する。そのため、圧縮粉体１０１の端面全体を良好に削り取るには、圧縮粉体１０１の端面の径に対して回転ブラシ１０６の径を相対的に大きなものとしなければならない。したがって、エアロゾル発生量の増大が要求される際に、圧縮粉体１０１としてより大きな径を有するものを利用できるようにシリンダ１０２を大容量化しようとすると、それに応じて回転ブラシ１０６の径をかなり大きなものとしなければならない。つまり、非特許文献１のエアロゾル発生装置は、エアロゾル発生量の増大の要求に応じて、装置を全体として大型化せざるを得ないという問題がある。このような問題を抱えていることにより、非特許文献１のエアロゾル発生装置は、エアロゾル発生量の増大の要求に応えにくいという問題がある。
【０００５】
また、圧縮粉体１０１は脆くて崩れ易いことに加えて、非特許文献１のエアロゾル発生装置では圧縮粉体１０１がシリンダ１０２に保護されずに露出している部分が多い。したがって、回転ブラシ１０６で圧縮粉体１０１を削り取ると崩れ等が生じ易く、一部の粉体が塊のままの状態でエアロゾル化に供されて、エアロゾルにむらが生じる原因となることがある。また、回転ブラシ１０６のブラシ構造の隙間の一部に削り取られた粉体が詰まって凝集したり、逆に粉体が殆ど存在しなかったりすることがある。このような場合、ガイド１１０の上部開口１１０ａにおいてブラシ構造の隙間から凝集した粉体が排出されてエアロゾル化に供されたり、ブラシ構造の隙間から殆ど粉体が排出されず、エアロゾルを発生させることができなかったりすることがある。このようなこともエアロゾルにむらが生じる原因となる。
【０００６】
そこで、本発明は、エアロゾル発生量の増大の要求に応えやすいものとしながらも、均一なエアロゾルを連続的に安定して発生させることのできるエアロゾル発生装置及びエアロゾル発生方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため、本発明のエアロゾル発生装置は、開口部を有し且つ圧縮粉体が装填される容器と、圧縮粉体を開口部に向けて徐々に押し付ける押付手段と、開口部の周囲に密閉空間を形成する混合室と、混合室にガスを導入するガス導入部と、押付手段により押し付けられた圧縮粉体の端面を押さえてガスの流れから保護しながら圧縮粉体の端面に対して平行又は略平行な回転運動又は直線運動を圧縮粉体に対して相対的に行うことにより圧縮粉体を削り取って粉体を発生させる保護・削り手段と、粉体が混合室内にてガスと混合されて生成されるエアロゾルを供給先に導出するエアロゾル導出部とを備えるものとしている。
【０００８】
また、かかる課題を解決するため、本発明のエアロゾル発生方法は、開口部を有する容器に圧縮粉体を装填し、圧縮粉体を開口部に向けて徐々に押し付け、開口部の周囲に密閉空間を形成する混合室にガスを導入し、押付手段により押し付けた圧縮粉体の端面を押さえてガスの流れから保護しながら圧縮粉体の端面に対して平行又は略平行な回転運動又は直線運動を圧縮粉体に対して相対的に行うことにより圧縮粉体を削り取って粉体を発生させ、粉体が混合室内にてガスと混合されて生成されるエアロゾルを供給先に導出するようにしている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、圧縮粉体の端面を押さえて混合室に導入されるガスの流れから保護しながら圧縮粉体の端面に対して平行又は略平行な回転運動又は直線運動を圧縮粉体に対して相対的に行うことにより圧縮粉体を削り取るようにしているので、保護・削り手段は圧縮粉体の端面とほぼ同程度の大きさか又はこれよりも若干大きなものとすればよく、あるいはガスの流れから保護可能な範囲で保護・削り手段を圧縮粉体の端面よりも若干小さなものとすることもできる。したがって、エアロゾル発生量の増大の要求に応じて、圧縮粉体を装填するための容器を大容量化したとしても、装置全体としてはコンパクトなものとすることができる。換言すれば、装置全体をコンパクトなものとしながらも、エアロゾル発生量の増大の要求に応えることが可能となる。
【００１０】
しかも、圧縮粉体の端面を押さえて混合室に導入されるガスの流れから保護しながら圧縮粉体の端面に対して平行又は略平行な回転運動又は直線運動を圧縮粉体に対して相対的に行うことにより圧縮粉体を削り取って粉体を発生させるようにしているので、圧縮粉体を削り取る箇所の周囲にガスの流れが発生しても、このガスの流れによって圧縮粉体が崩されるようなことがなく、十分に解砕された粉体を削り出すことができる。そして、粉体を削り出すのと同時にあるいはその直後にガスと混合してエアロゾルを生成することができるので、削り出された粉体が再び凝集するような状況が起こりにくいことに加えて、十分に解砕された粉体が安定して供給されることから、均一なエアロゾルを連続的に安定して発生させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のエアロゾル発生装置の実施形態の一例を示す断面図である。
【図２】保護・削り手段の一例を示す図である。
【図３】保護・削り手段の他の例を示す図である。
【図４】図３に示す保護・削り手段の変形例を示す図である。
【図５】図３に示す保護・削り手段の他の変形例を示す図である。
【図６】保護・削り手段のさらに他の例を示す図である。
【図７】本発明のエアロゾル発生装置の評価結果を示す図である。
【図８】定量粉体供給装置とエジェクタを利用したエアロゾル発生装置の評価結果を示す図である。
【図９】従来のエアロゾル発生装置の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１に、本発明にかかるエアロゾル発生装置の実施の一形態を示す。この実施形態にかかるエアロゾル発生装置は、開口部２ａを有し且つ圧縮粉体１が装填される容器２と、圧縮粉体１を開口部２ａに向けて徐々に押し付ける押付手段３と、開口部２ａの周囲に密閉空間を形成する混合室４と、混合室４にガスを導入するガス導入部５と、押付手段３により押し付けられた圧縮粉体１の端面を押さえてガスの流れから保護しながら圧縮粉体１の端面に対して平行又は略平行な回転運動又は直線運動を圧縮粉体１に対して相対的に行うことにより圧縮粉体１を削り取って粉体を発生させる保護・削り手段６と、粉体が混合室４内にてガスと混合されて生成されるエアロゾルを供給先に導出するエアロゾル導出部７とを備えるものである。
【００１４】
圧縮粉体１は、エアロゾルを構成する分散相としての粉体で構成される。
【００１５】
圧縮粉体１を構成する粉体の粒径及び化学組成は、エアロゾルの利用目的に応じて適宜選択される。粒径については、例えば、一次粒子径でサブミクロンオーダーからミクロンオーダーの範囲内から適宜選択される。化学組成については、例えば、硫酸塩や硝酸塩等の無機成分、すす等の炭素成分、有機物、金属、海塩、生物由来成分、鉱物等から適宜選択される。
【００１６】
圧縮粉体１は、粉体を加圧成形することにより得られる。加圧成形は、例えば容器２内に粉体を詰めて加圧することに行われる。これにより、容器２内で粉体が加圧成形されて圧縮粉体１となり、これをそのままエアロゾルの生成に供することができる。勿論、容器２のサイズに合わせて予め別の設備で加圧成形した成形品を容器２内に装填するようにしてもよい。また、予備の容器２を用意し、これを利用して予め別の設備で粉体を詰めて加圧することにより、あるいは予め別の設備で加圧成形した成形品を予備の容器２に装填することにより、カートリッジ変換方式とすることも可能である。これらのいずれの形態も本発明における容器２への圧縮粉体１の装填に包含される。
【００１７】
本実施形態において、容器２は、例えばシリンダであるが、装填された圧縮粉体１を開口部２ａに向けて押し付けることが可能な形状であれば、シリンダのような円筒形のものには限定されない。例えば、内周面形状は円形であってもよいし、矩形等の多角形状であってもよい。外側の輪郭形状についても、内周面形状に対応させる必要は必ずしもなく、形状は特に問わない。なお、容器２の内面は、例えばバフ研磨等の平滑化処理により鏡面仕上げとすることで、圧縮粉体１との摩擦を低減させて開口部２ａに向けて押し付け易いものとすることが好ましい。
【００１８】
本実施形態において、押付手段３は、モーター駆動により圧縮粉体１を開口部２ａに向けて徐々に押し出すようにしている。詳細には、電子モータ３０の回転力をギヤボックス３１を介してピストン３２に固定されたロッド３３に伝達させて、ピストン３２により圧縮粉体１の開口部２ａ側の面とは反対側の面全体を押して開口部２ａに向けて徐々に押し出し、保護・削り部材６に向けて押し付けるようにしている。但し、押付手段３はこのような形態には限定されず、容器２内で往復運動が可能であり、圧縮粉体１の開口部２ａ側の面とは反対側の面を押し付けて圧縮粉体１を開口部２ａに向けて徐々に動かすことが可能な手段であればよい。
【００１９】
混合室４は、容器２の開口部２ａの周囲に密閉空間を形成する構造としている。混合室４には、ガス導入部５及びエアロゾル導出部７が設けられている。ガス導入部５からは、エアロゾルを構成する分散媒としてのガスが混合室４内に導入され、粉体が削り出される箇所あるいはその近傍にガス流が形成されて、保護・削り手段６により圧縮粉体１から粉体が削り出されるのと同時にあるいはその直後にガスと混合してエアロゾルとなる。このエアロゾルはエアロゾル導出部７から供給先へ導出される。
【００２０】
混合室４の形状は例えば円筒状であるが、このような形状に限定されるものではない。例えば、内周面形状は円形であってもよいし、矩形等の多角形状であってもよい。外側の輪郭形状についても、内周面形状に対応させる必要は必ずしもなく、形状は特に問わない。
【００２１】
ガス導入部５から混合室４に導入されるガスは、エアロゾルの利用目的に応じて適宜選択される。例えば、乾燥空気、酸素、窒素、ヘリウム及びアルゴン、並びにこれらのガスを二種以上混合したもの等が挙げられるが、必ずしもこれらのガスに限定されるものではない。ガス導入部５から混合室４に導入されるガスの流速は、少なくともエアロゾルを発生させることのできる流速以上の範囲から適宜選択される。一例を挙げると、２０ｍ／秒（流量：６００Ｌ／分）〜１００ｍ／秒（流量：３０００Ｌ／分）であるが、この範囲に限定されるものではない。
【００２２】
保護・削り手段６は、開口部２ａに向けて押し付けられた圧縮粉体１の端面を押さえてガスの流れから保護しながら圧縮粉体１の端面に対して平行又は略平行な回転運動又は直線運動を圧縮粉体１に対して相対的に行うことにより圧縮粉体１を削り取って粉体を発生させるものである。これにより、粉体を削り取る箇所の周囲にガス流を導入しても、このガス流で圧縮粉体１が崩されることなく、十分に解砕された粉体を削り出すことができる。
【００２３】
保護・削り手段６は、大まかには、開口部２ａに向けて押し付けられた圧縮粉体１の端面を押さえてガスの流れから保護する保護部材６ａと、圧縮粉体１を削り取る削り部６ｂにより構成される。
【００２４】
図１に示すエアロゾル発生装置においては、押付手段３により圧縮粉体１の端面を開口部２ａから押し出した状態（つまり、圧縮粉体１の側面を開口部２ａから若干露出させた状態）で保護・削り手段６により削り取るようにしている。この場合、保護部材６ａの形状及びサイズは、圧縮粉体１の端面（断面）の形状及びサイズと、圧縮粉体１を削り取る際の保護・削り手段６の動きとを考慮して、圧縮粉体１を削り取る際に混合室４に導入されるガスの流れから保護されるように適宜決定される。例えば、本実施形態のように、圧縮粉体１が円柱状であり、圧縮粉体１の端面（断面）が円形である場合、回転運動により圧縮粉体１を削り取る場合には、保護部材６ａの形状を圧縮粉体１の端面の円形とほぼ同じ径を有する円盤状としたり、あるいは圧縮粉体１の端面の円形よりも若干大きな若しくは小さな径を有する円盤状としたりすることで、押付手段３により開口部２ａに向けて押し付けられた圧縮粉体１の端面が、圧縮粉体１を削り取る際に混合室４に導入されるガスの流れから保護される。圧縮粉体１の押付方向と直交する方向への直線運動（往復直線運動）により圧縮粉体１を削り取る場合には、保護部材６ａの形状を、圧縮粉体１の端面の円形を覆い、且つ往復直線運動時に圧縮粉体１の端面が大きく露出することのないように運動方向の長さを確保した長方形状等とすることで、押付手段３により開口部２ａに向けて押し付けられた圧縮粉体１の端面が、圧縮粉体１を削り取る際に混合室４に導入されるガスの流れから保護される。但し、これらの形態はあくまでも例示であり、これらの形態に必ずしも限定されるものではない。
【００２５】
ここで、保護・削り手段６による圧縮粉体１の端面の削り取りは、圧縮粉体１の端面を開口部２ａから押し出さずに行うようにしてもよい。例えば、圧縮粉体１の端面を、開口部２ａよりも容器２の内部側に埋没させた状態で削り取るようにしてもよい。あるいは、圧縮粉体１の端面を、開口部２ａとほぼフラットな状態（つまり、圧縮粉体１の端面が、開口部２ａから容器２の外側に向けて押し出されることなく、且つ開口部２ａよりも容器２の内部側に埋没していない状態）で削り取るようにしてもよい。これらの場合、保護部材６ａの形状及びサイズは、容器２の内周の形状及びサイズと、圧縮粉体１を削り取る際の保護・削り手段６の動きとを考慮して、圧縮粉体１を削り取る際に混合室４に導入されるガスの流れから保護されるように、且つ、圧縮粉体１を削り取る際に容器２と接触しないように適宜決定される。例えば、本実施形態のように、容器２がシリンダである場合、回転運動により圧縮粉体１を削り取る場合には、保護部材６ａの形状及びサイズは、容器２の内周径よりも若干小さな径を有する円盤状とすればよい。但し、この形態はあくまでも例示であり、これらの形態に必ずしも限定されるものではない。
【００２６】
削り部６ｂは、開口部２ａに向けて押し付けられた圧縮粉体１の端面に対して平行又は略平行な回転運動又は直線運動を圧縮粉体１に対して行うことにより圧縮粉体１を削り取ることができるものであれば、その形状・形態は特に限定されるものではない。
【００２７】
例えば、削り部６としては、径方向に直線的にあるいは湾曲したスリットを設けたり、保護部材６ａの裏面（圧縮粉体１の端面との接触面）に段差等を設けるだけで、圧縮粉体１を線接触で削り取ることができる。段差の大きさ（高さ）は、少なくとも圧縮粉体１を構成する粉体の粒径（一次粒子の粒径）と同程度とすればよい。段差の位置については、例えば、保護部材６ａを円盤状とし、回転運動により圧縮粉体１を削り取る場合には、保護部材６ａの裏面の中心から径方向外側に向けて段差を設けるようにすればよい。保護部材６ａを長方形等として直線運動により圧縮粉体１を削り取る場合には、直線運動方向を横切るように段差を設けるようにすればよい。また、段差は連続した一直線状のものには限定されず、不連続なものであってもよい。また、段差の形状は直線状ではなく曲線状であってもよい。また、段差は複数設けるようにしてもよい。
【００２８】
押付手段３により圧縮粉体１の端面を開口部２ａから押し出した状態で保護・削り手段６により削り取る場合、削り取られた粉体は、容器２の開口部２ａと保護部材６ａの裏面との間の隙間から排出される。保護部材６ａのサイズを圧縮粉体１の端面よりも若干小さなものとした場合には、保護部材６ａの周縁部からも排出される。圧縮粉体１の端面を、開口部２ａよりも容器２の内部側に埋没させた状態とした場合、あるいは、圧縮粉体１の端面を、開口部２ａとほぼフラットな状態とした場合、削り取られた粉体は、容器２の内周と保護部材６ａの外周との間の隙間から排出される。なお、圧縮粉体１の端面のガス流からの保護を阻害しない範囲で、保護部材６ａに１個又は複数個の粉体排出孔やスリットを設けるようにしてもよい。この場合、粉体排出孔やスリットからも削り取られた粉体が排出される。
【００２９】
ここで、削り部６として、保護部材６ａの裏面（圧縮粉体１の端面との接触面）を粗面処理したものとしてもよい。この場合、圧縮粉体１を面接触で削り取ることができる。削り取られた粉体は、上記と同様、容器２の開口部２ａと保護部材６ａの裏面との間の隙間から（保護部材６ａのサイズを圧縮粉体１の端面よりも若干小さなものとした場合には、さらに保護部材６ａの周縁部から）、又は容器２の内周と保護部材６ａの外周との間の隙間から排出される。そして、この場合にも、圧縮粉体１の端面のガス流からの保護を阻害しない範囲で、保護部材６ａに１個又は複数個の粉体排出孔を設けるようにしてもよい。これにより、粉体排出孔からも削り取られた粉体が排出される。なお、保護部材６ａの裏面（圧縮粉体１の端面との接触面）を粗面処理せずとも圧縮粉体１を削り取ることはできるので、場合によっては粗面処理を行うことなく保護部材６ａの裏面をそのまま削り部６としてもよい。そして、この場合にも、圧縮粉体１の端面のガス流からの保護を阻害しない範囲で、保護部材６ａに１個又は複数個の粉体排出孔を設けるようにしてもよい。
【００３０】
なお、線接触により圧縮粉体１を削ることで、面接触により圧縮粉体１を削る場合よりも保護・削り手段６にかかる摩擦抵抗を小さくすることができ、より小さな力で圧縮粉体１を削ることができる。したがって、回転運動又は直線運動の駆動力を小さくするという観点からすれば、線接触により圧縮粉体１を削ることが好適である。
【００３１】
保護・削り手段６の動作速度は、押付手段３による圧縮粉体１の押付速度に応じて調整される。詳細には、押付手段３により圧縮粉体１の押付速度は、単位時間当たりに発生させたい粉体量（換言すれば、単位時間当たりにエアロゾル化に供したい粉体量）に応じて調整される。そして、押付手段３による圧縮粉体１の押付速度に応じて、圧縮粉体１を構成する粉体（一次粒子）の粒径分だけ圧縮粉体１が押し付けられたタイミングで圧縮粉体１が保護・削り手段６により削り取られるように、保護・削り手段６の動作速度が調整される。
【００３２】
なお、保護・削り手段６の動作速度が遅すぎると、圧縮粉体１を削り取る際の摩擦抵抗が大きくなって停止することがある。また、圧縮粉体１が一部崩れ、粉体が塊の状態で排出されることもある。したがって、保護・削り手段６の動作速度は、圧縮粉体１を削り取る際の摩擦抵抗が大きくなって停止したり圧縮粉体１の崩れ等が起こったりすることのない範囲に調整することが好ましい。そして、保護・削り手段６の動作速度をこの範囲で調整できるように、押付手段３による圧縮粉体１の押付速度を調整することが好ましい。
【００３３】
ここで、圧縮粉体１が円柱状であり、圧縮粉体１に対して回転運動を行ってその端面を削り取る場合における保護・削り手段６の構成を図２〜図６に例示する。
【００３４】
図２に示す保護・削り手段６は、図２（ａ）に示すように、保護部材６ａを円盤状とし、削り部として円盤の中心から外周に向けてスリット６ｂを備えるものとしている。スリット６ｂは、例えば、図２（ｂ）に示すように、その一端６ｂ’側を円盤状の保護部材６ａの裏面よりも下方に僅かに突出するように傾けておく。円盤状の保護部材６ａの中心部には回転軸６ｘが設けられ、モーター１０等の回転によって、回転軸６ｘを中心として保護部材６ａが回転する。このように構成することで、円盤状の保護部材６ａを、回転軸６ｘを中心としてスリット６ｂの一端６ｂ’が他端６ｂ’’の後に続くように回転させたときに（図３中では反時計回りの回転）、圧縮粉体１がスリット６ｂの一端６ｂ’側で削り取られ、スリット６ｂから排出される。つまり、図２に示す保護・削り手段６では、スリット６ｂの一端６ｂ’側が刃として機能し、スリット６ｂ全体が鉋のように機能する。
【００３５】
ここで、スリット６ｂは、図示するように１つだけ設ける形態には限定されず、複数設けるようにしてもよい。この際、例えば、図３に示すように、複数のスリット６ｂを、それぞれ中心軸からずらしながら法線方向と平行に外周方向に向けてほぼ等間隔に設けることが好適である。これにより、開口部２ａに向けて押し付けられる圧縮粉体１の端面の中心部も含めて端面全体を良好に削り取り易いものとできる。
【００３６】
また、削り部６ｂは、スリット構造ではなく、切り欠き構造としてもよい。例えば、図４に示すように、円盤の中心軸から外周側に向けて拡がる三角形状の切り欠きとし、切り欠きの一端６ｂ’を円盤状の保護部材６ａの裏面よりも下方に突出するように傾けておく。このように構成することで、円盤状の保護部材６ａを回転軸６ｘを中心として切り欠き６ｂの一端６ｂ’が他端６ｂ’’の後に続くように回転させたときに（図４中では反時計回りの回転）、圧縮粉体１が切り欠き６ｂの一端６ｂ’側で削り取られ、切り欠き６ｂから排出される。
【００３７】
図５に示す保護・削り手段６は、保護部材６ａを円盤状とし、その裏面に削り部としてＳ字の突起部６ｂを備えるものとしている。詳細には、回転中心で交差する２組のＳ字状の突起部６ｂの組み合わて等間隔で配置するようにしている。また、円盤状の保護部材６ａには複数の粉体排出孔６ｄが設けられている。したがって、円盤状の保護部材６ａを回転軸６ｘを中心として、Ｓ字の突起部６ｂの端部の屈曲方向に回転させることで（図５中では時計回りの回転）、Ｓ字の突起部６ｂの端部で削り取られた粉体がＳ字の突起部６ｂの窪みに向けて順次移動し、円盤状の保護部材６ａに設けられた複数の排出孔６ｄから排出される。この場合、圧縮粉体１の端面の外側のみをＳ字の突起部６ｂで掻き乱せば、粉体はＳ字の突起部６ｂの窪みに向けて順次移動することから、摩擦抵抗がかかりにくく、保護・削り手段６の回転のための駆動力をより小さくできるという利点がある。
【００３８】
図６に示す保護・削り手段６は、保護部材６ａを円盤状とし、その裏面を粗面処理して削り部６ｂとして機能させることを想定したものである。円盤状の保護部材６ａの中心部には回転軸６ｘが設けられ、モーター１０等の回転によって、回転軸６ｘを中心として保護部材６ａが回転する。これにより、開口部２ａに向けて押し付けられた圧縮粉体１の端面が保護部材６ａで押さえられて保護された状態で、削り部６ｂとしての裏面を圧縮粉体１の端面に面接触させて削り取ることができる。圧縮粉体１から削り取られた粉体は、上記と同様、容器２の開口部２ａと保護部材６ａの裏面との間の隙間から（保護部材６ａのサイズを圧縮粉体１の端面よりも若干小さなものとした場合には、さらに保護部材６ａの周縁部から）、又は容器２の内周と保護部材６ａの外周との間の隙間から排出される。
【００３９】
以上のように構成された本発明のエアロゾル発生装置によれば、保護・削り手段６により削り出された粉体は、十分に解砕されている。詳細には、実質的に一次粒子レベルに解砕されている。しかも開口部２ａに向けて押し付けられた圧縮粉体１の端面は保護・削り手段６によりガス導入部５から混合室４内に導入されるガスの流れから保護されているので、このガスの流れにより圧縮粉体１が崩されることがない。そして、保護・削り手段６により削り出された粉体は、削り出されるのと同時にあるいはその直後にガス導入部５から混合室４内に導入されたガスによって撹拌されてガスと混合し、エアロゾルが生成されるので、削り出された粉体が再び凝集するような状況が起こりにくい。しかも、十分に解砕された粉体が安定して供給される。したがって、均一なエアロゾルを連続的に安定して発生させることが可能となる。混合室４内で生成されたエアロゾルはエアロゾル導出部７から所望の供給先に供給される。
【００４０】
また、本発明のエアロゾル発生装置によれば、保護・削り手段６は圧縮粉体の端面とほぼ同程度の大きさか又はこれよりも若干大きなもの若しくは小さなものとすることができる。したがって、エアロゾル発生量の増大の要求に応じて、圧縮粉体を装填するための容器を大容量化したとしても、装置全体としてはコンパクトなものとすることができ、従来のエアロゾル発生装置のように装置全体が大型化することがない。よって、装置全体をコンパクトなものとしながらも、エアロゾル発生量の増大の要求に応えることが可能となる。
【００４１】
なお、本発明のエアロゾル発生装置は、帯電しやすい粉体材料を凝集させることなく均一なエアロゾルにし易いという優れた利点も有している。例えば、回転ブラシを利用した上述の従来技術の場合、ブラシによる摩擦によって粉体が帯電して凝集することがある。ブラシのような微細な構造物においては点接触あるいはそれに近いような形で粉体が削り取られることから、このような現象が起こり易い。これに対し、本発明のエアロゾル発生装置においては、ブラシのような微細な構造物は利用しておらず、面接触や線接触により削りを行うようにしていることから粉体が帯電しにくい。そして、容器２と保護・削り手段６を金属等の導電性材料（例えばステンレス鋼等）で構成すれば、仮に粉体が帯電したとしても、導電性材料の除電効果によって帯電した粉体を除電することができる。したがって、帯電しやすい粉体材料を凝集させることなく均一なエアロゾルとできる効果をさらに向上させることができる。
【００４２】
上述の形態は本発明の好適な形態の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００４３】
例えば、上述の実施形態では、１つの混合室４に対して容器２を１つだけ設けるようにしていたが、１つの混合室４に対して容器２を複数台設け、ぞれぞれに保護・削り手段６を設けるようにしてもよい。この場合、圧縮粉体１の消費状況に応じて使用する容器２を順次切り替えることにより、長時間に亘って連続して安定にむらのないエアロゾルを発生させることが可能である。また、複数台の容器２から圧縮粉体１を同時に押し出して保護・削り手段６により削り取ることで、より分散相濃度の濃いエアロゾルを発生させることも可能となる。
【実施例】
【００４４】
以下に本発明の実施例を説明するが、本発明はこれら実施例に限られるものではない。
【００４５】
＜実施例１＞
図１に示す本発明のエアロゾル発生装置を用いてエアロゾルの発生試験を行った。シリンダ２の容量は２０１０ｃｍ３とし、ピストン３２の径は８０ｍｍとした。保護・削り手段６は図３に示すものとした。
【００４６】
圧縮粉体１を構成する粉体材料は、硫酸バリウム（沈降性硫酸バリウム、ＢａＳＯ４粉体、堺化学工業）とした。この硫酸バリウムの平均粒径（一次粒子径）は０．７ミクロンである。
【００４７】
ピストン３２による圧縮粉体１の押し付け速度は約１ｍｍ毎分とした。また、保護・削り手段６の回転速度は１００回転毎分とした。圧縮粉体１は、開口部２ａから５ｍｍ程度露出させた状態として保護・削り手段６による削り取りを行った。
【００４８】
混合室４への空気（乾燥空気）の流量は６００Ｌ毎分とした。空気の導入配管の直径は１インチ（約２５ｍｍ）とした（流路断面積：４９０ｍｍ２）。
【００４９】
エアロゾル濃度（エアロゾル中の分散相濃度）の経時変化をエアロゾルスペクトロメータ（Paras社製Welas2000）により測定した結果を図７に示す。図７に示す結果から、約７６分間もの長時間にわたって一定の分散相濃度でエアロゾルを連続して安定に供給できることが明らかとなった。
【００５０】
＜比較例１＞
エアエジェクタを利用し、エアエジェクタにより形成される陰圧部にホッパを用いて粉体を定量供給することによりエアロゾルを発生させて、実施例１に対する比較試験を行った。結果を図８に示す。図８に示すように、比較例１のようなエアロゾルの発生方式では、エアロゾル濃度（エアロゾル中の分散相濃度）は安定せず、エアロゾルを連続して安定に供給することは困難であった。この原因としては、ホッパにおけるブリッジング等によって粉体を安定して定量供給できなかったこと等が挙げられる。
【００５１】
なお、比較例１のようにエアエジェクタを利用した系においては、エアロゾルを発生させる環境が大気圧であることが要求される。エアロゾルを発生させる環境が大気圧よりも高圧になると、エアエジェクタにより形成される陰圧部にエアが流れ込んでしまい、粉体の供給ができなくなるからである。これに対し、本発明のエアロゾル発生装置においては、エアエジェクタのような機構は利用していないことから、エアロゾルを発生させる環境が大気圧よりも高圧（例えば１ＭＰａ以上）であっても、エアロゾルを連続的に安定して発生させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、エアロゾルの挙動の評価のため、また、ヘパフィルタ等のフィルタ性能の評価のための基準粒子を含むエアロゾルを発生させるために利用することができる。
【００５３】
また、本発明は、粉体搬送を行うための手段として利用することも可能である。例えば、小麦粉等の穀物粉の搬送、微粉炭の火炉への搬送などに利用することも可能である。
【００５４】
さらに、本発明は、溶射を行う際に基材に粉体材料を吹き付ける手段として利用することができる。
【００５５】
また、本発明は、基板に脆性材料を常温成膜するエアロゾルデポジッション法（ＡＤ法）等の成膜技術等におけるエアロゾル発生手段として利用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１    圧縮粉体
２    容器
２ａ  開口部
３    押付手段
４    混合室
５    ガス導入部
６    保護・削り手段
７    エアロゾル排出部
【図１】
2017087105.tif 000003
【図２】
2017087105.tif 000004
【図３】
2017087105.tif 000005
【図４】
2017087105.tif 000006
【図５】
2017087105.tif 000007
【図６】
2017087105.tif 000008
【図７】
2017087105.tif 000009
【図８】
2017087105.tif 000010
【図９】
2017087105.tif 000011