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今日は霧を発生させるしくみについてお話しします。基本となる超音波技術は、医療分野ではエコーという診断装置や、潜水艦ではソナーとして海中探査(敵方潜水艦の判別等)に用いられるなど、広い分野で活用されています。コウモリやイルカも超音波を利用していますね。
細かな霧を発生させるには、水中で振動板を高速で振動させることにより行いますが、その振動回数(周波数)によって霧の大きさが変化するのです。
空中でのホバリングが得意なハチドリは毎秒50~80回(50Hz~80Hz)、超音波診断では毎秒200万~2千万回(2~20MHz)、潜水艦では毎秒5千~30万回(5kHz ~300kHz)の振動をさせているのです。
周波数と粒子径の関係は、研究者によって解明されていますが、弊社でも独自に解析を行い、2.4MHzとしました。すなわち、1秒間に240万回もの振動によって4μmの粒子径を得ているのです。(添付のデータを参考にしてください。グラフの横軸が周波数、縦軸が粒子径を示しています。出典:「超音波噴霧、山海堂」)
「粒子径へのこだわり」
昔は主流であった超音波式の加湿器、多くのご家庭で使用されたことがおありのことと思います。乾燥対策用にと噴霧量を増やしていくと、加湿器の周辺がびしょ濡れになったという経験がおありでしょう?
一方、弊社の霧化器ですが、噴霧口に手をかざしてもベトベトした感は無く、霧がサラサラしています。
この違いは何でしょう?答えは「霧の粒子径が小さい」です。
開発の条件の一つに霧の粒子径を4μm(1μm=0.000001m)に決めました。これは、飛沫感染と空気感染の違いを説明する理由として、病原微生物(菌)の飛沫粒子径5μmを分け目にそれより大きい場合は飛沫感染、小さい場合は空気感染という説を目にしたことがきっかけでした。(諸説あるようです)
空間除菌を謳うからには、空気感染をターゲットにしようと噴霧する霧の粒子径を4μmに決めたということです。
少しずつ、開発ストーリーも公開していきますね。お楽しみに。
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