084_093-025DP-TW

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084_093-025DP-TW

發佈日期 : 2009-04-29

發明專利說明書


※申請案號：092108516	※I P C 分類：

一、	發明名稱：
	內混式二段霧化裝置(全文下載)

二、

中文發明摘要：

本發明係為一種內混式二段霧化裝置，尤指一種能夠達到低氣液質量比、噴霧錐角大及霧化後金屬顆粒變小為訴求之霧化裝置設計。該霧化裝置為一密閉之機構，於其頂面對應連設一可供液態金屬導引進入霧化裝置之中心主流道，而於該霧化裝置之左、右兩側係設有可供氣體(如：氮、氫、氬等氣體)導引進入之氣體支流道，於霧化裝置之混合腔內設置有一分離器，該分離器係對應設置於中心主流道之出口下方，而霧化裝置設置中心主流道之對應面係設有一噴嘴結構，該噴嘴結構係與分離器、中心主流道設置於同一中心軸線上，藉以使金屬之顆粒細微化至10μm左右，甚至可更細小(約05　μm以下)為目的，以利於現今高科技產業中晶圓封裝加工作業者及微奈米科技業者之需要。

三、

英文發明摘要：

四、	指定代表圖：
	(一)本案指定代表圖為：第四圖
	(二)本代表圖之元件符號簡單說明：
	A．．．霧化裝置
	1．．．混合腔
	2．．．中心主流道
	3．．．氣體支流道
	4．．．噴嘴結構
	5．．．分離器
	6．．．窄化結構
	7．．．混合腔
	71．．．傾斜面
	8．．．分離器
	9．．．出口

五、	本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：

六、	發明說明：
	【發明所屬之技術領域】
[n]	本發明係有關一種內混式二段霧化裝置，尤指一種能夠達到低粒度比，低氣液質量比，噴霧錐角可控制及霧化後金屬粉末顆粒微小化為訴求之霧化裝置。
	【先前技術】
[n]	按，申請第87116322號(公告編號為425310號)一種內混式縫隙型噴嘴裝置，其中主噴嘴(1)內流體可以加熱器(2)提高溫度，增加其霧化性能並防止冷卻固化現象發生，主要結構包括加熱爐(30)、噴嘴(1)、導引工作流體進入噴嘴之流道機構(8，10，36，37)，霧化氣體導引流道 (5)以及噴嘴內部工作流體之分配器(3)、工作流體與霧化氣體混合腔(9)等；其特徵在於藉高溫之工作流體在噴嘴內部與霧化氣體混合時，快速提高霧化氣體溫度，利用此霧化氣體在混合腔(9)內瞬間膨脹之作用，經此縫隙型噴嘴(1)之微小縫隙出口釋出，達到微小霧化之目的。
[n]	此種裝置僅能將金屬之顆粒細微化至15μm左右，故本創作係以研發一種兩段式之霧化裝置，進而提高霧化效果為訴求。
	【發明內容】
[n]	爰是，本發明之主要目的係在於：提供一種內混式二段霧化裝置，本發明之霧化裝置主要係採二段式為設計形態，藉以使金屬之顆粒細徵化至10μm左右，甚至可更細小(約05μm以下)為目的，以利於現今高科技產業中晶圓封裝加工作業者及微奈米科技產業之需要。
[n]	本發明係有關一種內混式二段霧化裝置，該霧化裝置為一密閉之機構，於其頂面對應連設一可供液態金屬導引進入霧化裝置之中心主流道，而於該霧化裝置之左、右兩側係設有可供氣體(如：氮、氫、氬等氣體)導引進入之氣體支流道，於霧化裝置之混合腔內設置有一分離器，該分離器戲對應設置於中心主流道之出口下方，而霧化裝置設置中心主流道之對應面係設有一噴嘴結構，該噴嘴結構係與分離器、中心主流道設置於同一中心軸線上。
	【實施方式】
[n]	霧化裝置應用之主要目的係在將一定體積的液體(水或液態金屬)，經由液態薄膜化的中間過程，將液體破裂、霧化成許多的小液滴，以對應增加該液體表面積對體積之比值，並提高液體和氣體的混合程度，以對應增加質量與熱的交換率。
[n]	本發明係為一種內混式二段霧化裝置，尤指一種能夠達到低粒度比，低氣液質量比，噴霧錐角可控制及霧化後金屬粉末顆粒微小化為訴求之霧化裝置。
[n]	首先，請先參閱第一圖所示，係為本發明內混式二段霧化裝置之示意圖，該霧化裝置A為一密閉之機構，內部形成一混合腔1，該混合腔1之頂面設置一可供液態金屬導引進入之中心主流道2，而於混合腔1的左、右兩側係設有可供氣體(如：氮、氫、氬等惰性氣體)導引進入之氣體支流道3，而於該霧化裝置A設置中心主流道2之對應面係設置一噴嘴結構4。
[n]	於霧化裝置A的混合腔1內部係設置有分離器5，該分離器5主要係以立體塊體為設計，主要係以提供霧化裝置A中流體流動的速度、及流動方向的改變，且該分離器5設置位置係位於中心主流道2出口的正下方，可對應使液態金屬於霧化過程對應撞擊到此分離器5，使霧化後的金屬顆粒為更細微之單位。
[n]	如第二圖所示，係為本發明內混式二段霧化裝置中之噴嘴結構截面示意圖，該噴嘴結構4為一上寬漸漸收束之漏斗狀設計，藉以改變流體之流速，使霧化後的金屬粉末顆粒利於被收集；而該噴嘴結構4係為漏斗狀之設計，其承接口41為矩形設計，而承接口41下直接連設收束段42，並於收束段42之末端形成一噴嘴出口43，該噴嘴出口43之斷面係可為矩形或圓形之設計。
[n]	再如第三圖所示，係為本發明內混式二段霧化裝置中之分離器結構示意圖，本發明之內混式二段霧化裝置A之混合腔1內係對應設有一分離器5，該分離器5係可為圓錐體、三角柱體、菱形狀體或四方柱體設計(如圖中之a、 b、c、d所示)，主要係為改變氣體於霧化裝置A中的流動方向、流場及流動速度，以使液態金屬在不同的情況下與分離器5相互衝撞，進而使霧化後的金屬顆粒更加的細微者。
[n]	當進行霧化作業時，固態金屬經過加熱爐熔融成液態金屬，液態金屬由中心主流道2進入霧化裝置A的混合腔1，並直接撞擊到混合腔1中的分離器5後，再配合上混合腔1左、右兩側所設之氣體支流道3，以將氣體(如：氮、氫、氬等惰性氣體)導引進入混合腔1，液態金屬於撞擊到分離器5後，於混合腔1中又同時受到左、右兩側流入的高壓、高速氣體的衝擊，氣體快速的膨脹，而提高霧化的效果。
[n]	請再配合參閱第四圖所示，係為本發明內混式二段霧化裝置中之另一使用實施例，於該霧化裝置A之混合腔1底面對應鎖固一窄化結構6，該窄化結構6內部係形成一混合腔7，該混合腔7之內壁係形成多角度的傾斜面71，而該窄化結構6混合腔7內亦設有一分離器8，該分離器8之正下方係設置一出口9；而該分離器8所設置之位置係對應於霧化裝置A之噴嘴結構4正下方，該分離器 8、出口9係與霧化裝置A中的噴嘴結構4、分離器5及中心主流道1設置於同一中心軸線上。
[n]	當進行二段式霧化作業時，該固態金屬經過加熱爐熔融成液態金屬，液態金屬由中心主流道2進入霧化裝置A的混合腔1，並直接撞擊到混合腔1中的分離器5後，再配合上混合腔1左、右兩側所設之氣體支流道3，以將氣體 (如：氮、氫、氬等惰性氣體)導引進入混合腔1，液態金屬於撞擊到分離器5後，於混合腔1中該液態金屬又同時受到左、右兩側流入的高壓、高速氣體的衝擊，並完成第一段霧化作業；而液態金屬於第一段霧化作業後，其完成霧化之金屬顆粒等級係接近於20μm～05μm之間，收集金屬粉末顆粒時，第一段霧化完成之 15μm～05μm間的金屬粉粒會直接由窄化結構6的出口9處排出；而介於15μm以上大小的金屬粉末顆粒即會在窄化結構6中進行第二段的霧化作業，該金屬粉末顆粒由噴嘴結構4噴出後，亦會直接撞擊到窄化結構6混合腔7中的分離器8，使得金屬顆粒因撞擊而更加的細微化，且該窄化結構6中其混合腔7之內壁係形成多角度的傾斜面71，藉該傾斜面71之設計，係可直接改變混合腔7內的流場，以提高霧化的效果，本發明之內混式二段霧化噴嘴結構，其霧化加工具兩段設計，藉以使金屬於兩次霧化加工後其金屬粉末之顆粒可細微化至15μm～10μm以下，以利於現今高科技產業中晶圓封裝加工作業者及微奈米科技業者之需要。
[n]	續請再配合參閱第五圖所示，係為本發明內混式二段霧化裝置中之又一使用實施例一，於本發明之該霧化裝置A混合腔1底面係可對應設置一收集槽10，於收集槽10一側設有一側風裝置，該收集槽10係為一上寬下窄的漏斗狀設計，該收集槽10底部接設有一回收管路11，該回收管路11對應連通一加熱器12後並與中心主流道2連接。
[n]	該液態金屬於第一段霧化作業後，其完成霧化之金屬粉粒等級係接近於20μm～05μm之間，側風裝置係會將介於15μm～05μm間的金屬粉末顆粒吹至一過濾裝置中，而介於15μm以上大小的金屬粉末顆粒即會直接掉入收集槽10中，經由加熱器12再次將金屬融熔後，使用者可將回收管路11之控制閥門打開，使該等液態金屬被送回中心主流道2，回到第一次霧化之加工作業，藉該收集槽10之設置，係可有效的將等級界定於15μm以下之金屬粉末顆粒做一收集，而大於15μm以上金屬粉末顆粒再次的細微化，使待加工量產之金屬粉末顆粒的等級窄化。
[n]	如第六圖所示，係為本發明內混式二段霧化裝置中之又一使用實施例二，該收集槽10之回收管路11係可為雙排管道之設計。
[n]	綜上所述，即可清楚得知本發明係具有下列諸多的優點：
[n]	1.本發明之內混式二段霧化裝置，其霧化加工具兩段設計，藉以使金屬於兩次霧化加工後其金屬粉末之顆粒可細微化至10μm以下，以利於現今高科技產業中晶圓封裝加工作業及微奈米科技業者之需要。
[n]	2.本發明之內混式二段霧化裝置，該噴嘴為一上寬漸漸收束之漏斗狀設計，藉以改變流體之流速，使霧化後的金屬於瞬間被高速噴出並同時變成微小的金屬粉末者。
[n]	3.本發明之內混式二段霧化裝置中，該分配器之設計主要係以提供霧化裝置中流體流動的速度、及流動方向的改變，以提高霧化的效果。
[n]	4.本發明之內混式二段霧化裝置中，該分配器係可為三角柱體、圓錐體、四方柱體或菱形狀體之設計，主要係為改變氣體於霧化裝置中的氣流方向及速度，以使液態金屬在不同的情況下與分配器相互衝撞，使霧化後的金屬顆粒更加的細微者。
[n]	綜觀上述，本發明之特徵的確能提供一種可有效節省生產成本並兼具實用價值之內混式二段霧化裝置，以其整體之組合及特徵而言，既未曾見諸於同類產品中，申請前亦未見公開，誠已符合專利法之法定要件，爰依法提出發明專利申請。
[n]	惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及創作說明書內容所作之等效變化與修飾，皆應仍屬發明作專利涵蓋之範圍內。
[n]	有關本發明為達上述目的，所採用之技術手段及其他功效，茲舉較佳可行實施例，並配合圖式說明如下，俾使審查人員更易於瞭解本發明之產生：
	【圖式簡單說明】
[n]	第一圖　係本發明內混式二段霧化裝置之示意圖。
[n]	第二圖　係本發明內混式二段霧化裝置中之噴嘴結構截面示意圖。
[n]	第三圖　係本發明內混式二段霧化裝置中之分離器結構示意圖。
[n]	第四圖　係本發明內混式二段霧化裝置中之另一使用實施例。
[n]	第五圖　係本發明內混式二段霧化裝置中之又一使用實施例(一)。
[n]	第六圖　係本發明內混式二段霧化裝置中之又一使用實施例(二)。
	【主要元件符號說明】
[y]	A．．．霧化裝置
[y]	1．．．混合腔
[y]	2．．．中心主流道
[y]	3．．．氣體支流道
[y]	4．．．噴嘴結構
[y]	41．．．承接口
[y]	42．．．收束段
[y]	43．．．噴嘴出口
[y]	5．．．分離器
[y]	6．．．窄化結構
[y]	7．．．混合腔
[y]	71．．．傾斜面
[y]	8．．．分離器
[y]	9．．．出口
[y]	10．．．收集槽
[y]	11．．．回收管路
[y]	12．．．加熱器

七、

申請專利範圍：

1. 一種內混式二段霧化裝置，該霧化裝置為一密閉之機構，於其頂面對應連設一可供液態金屬導引進入霧化裝置之主流道，而於該霧化裝置之左、右兩側係設有可供氣體(如：氮、氫、氬等氣體)導引進入霧化裝置之支流道，於霧化裝置內部主流道之下方係設有一分離器，而該霧化裝置底面係設置一噴嘴結構，該噴嘴結構係與分離器、主流道設置於同一垂直線上。
2.如申請專利範圍第1項所述之內混式二段霧化裝置，其中：該噴嘴係為一漏斗狀之設計。
3.如申請專利範圍第1項所述之內混式二段霧化裝置，其中：該噴嘴出口之斷面係可為矩形、菱形或圓形之設計。
4.如申請專利範圍第1項所述之內混式二段霧化裝置，其中：該分離器之設計主要係以提供霧化裝置中流體流動的速度、流場及流動方向的改變，以提高霧化的效果。
5.如申請專利範圍第1項所述之內混式二段霧化裝置，其中：該分離器係可為三角柱體、圓錐體、四方柱體或菱形狀體等設計。
6.如申請專利範圍第1項所述之內混式二段霧化裝置，其中：該分離器主要係以立體塊體為設計，可對應使液態金屬於霧化過程對應撞擊到此分離器，使霧化後的金屬顆粒為更細微之單位。
7.如申請專利範圍第1項所述之內混式二段霧化裝置，其中：該霧化裝置混合腔底面對應鎖固一窄化結構，該窄化結構內部係形成一混合腔，該混合腔之內壁係形成多角度的傾斜面，而該窄化結構混合腔內亦設有一分離器，該分離器之正下方係設置一出口；而該分離器所設置之位置係對應於霧化裝置之噴嘴結構正下方，該分離器、出口係與霧化裝置中的噴嘴結構、分離器及中心主流道設置於同一中心軸線上。
8.如申請專利範圍第1項所述之內混式二段霧化裝置，其中：該霧化裝置混合腔底面係可對應設置一收集槽，於收集槽一側設有一側風裝置，該收集槽係為一上寬下窄的漏斗狀設計，該收集槽底部接設有一回收管路，該回收管路對應連通一加熱器後並與中心主流道連接者。
9.如申請專利範圍第1項所述之內混式二段霧化裝置，其中：該收集槽之回收管路係可為雙排管道之設計。

八、	圖式：
	第一圖第二圖第三圖第四圖第五圖第六圖

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