085_093-024DP-TW

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發佈日期 : 2009-04-29

發明專利說明書


※申請案號：092108515	※I P C 分類：

一、	發明名稱：
	氣助式奇點霧化裝置(全文下載)

二、

中文發明摘要：

本發明係為一種氣助式奇點霧化裝置，尤指一種多噴頭霧化裝置，其裝置中係將一定量體積之液體，經過一種霧化裝置，以物理上奇點式(Singularity) 之高效率霧化機制，將其碎化成許多微米及次微米噴霧之小液滴，提升液體霧化之效果，產生低粒度比之微粒噴霧，用以來吸附空氣中的粉塵及化學成份，進而於加濕之過程中同步淨化空氣之創作設計，亦可運用於微奈米金屬粉末之噴霧製程。該霧化裝置設有一密閉之混合腔，於混合腔之頂面對應設有一可供液體(水、油或液態金屬)導引進入霧化裝置之中心主流道，而於該霧化裝置之一側邊對應設有一氣體主流道，該氣體主流道分成兩路支線，其中一支線係對應連設到混合腔底部銜接頭之左、右兩側，形成一側衝流道，另一支線則對應設置在噴嘴頭正下方之對衝流道，該對衝流道中係形成一由下往上噴的氣流，並與噴嘴頭噴出之霧氣為一對衝、共振之情況，藉此裝置中以將一定量體積之液體於高壓、衝擊下碎化成許多小液滴，而該等小液滴經由噴嘴頭噴出並均勻分佈於一空間中，用以對應吸附空氣中的粉塵及化學成份，進而於加濕之過程中同步淨化空氣為目的，亦可運用於微奈米金屬粉末之噴霧製程。

三、

英文發明摘要：

四、	指定代表圖：
	(一)本案指定代表圖為：第一圖
	(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．．．氣體主流道
	31．．．側衝流道
	32．．．對衝流道
	4．．．銜接頭
	5．．．噴嘴頭
	6．．．控制閥
	7．．．液體增壓器

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]	本發明係為一種氣助式奇點霧化裝置，尤指一種多噴頭霧化裝置，其裝置中係將一定量體積之液體，經過一種霧化裝置，以物理上奇點式之高效率霧化機制，將其碎化成許多微米及次微米噴霧之小液滴，提升液體霧化之效果，產生低粒度比之微粒噴霧，用以來吸附空氣中的粉塵及化學成份，進而於加濕之過程中同步淨化空氣之創作設計，亦可運用於微奈米金屬粉末噴霧製程之創作設計。
	【先前技術】
[n]	近年來隨著國內工商業蓬勃發展，霧化器也被廣泛的應用於各方面，從日常生活中的淋浴噴頭，到高科技的太空火箭引擎，諸如利用霧化噴嘴燃燒之動力系統，其他像汽車工業、工業用燃燒爐、能源工業、渦輪發動機系統、噴射引擎等都需用到霧化噴嘴，甚至噴霧冷卻加濕、粉末冶金及噴覆成型、農業用噴灑殺蟲劑、噴墨印表機以及環保廢棄控制與除塵裝置等也均應用到霧化噴嘴。
[n]	尤其是近年來我國半導體工業發展快速，隨著半導體製程的精緻品質提昇，無塵室廣泛用於電子廠、半導體廠及電腦室中，而無塵室一般控制在恆溫22℃左右，所以需要常年的空調及溫濕度控制以防止產生靜電現象、冷凝結霧、腐蝕、纖維破裂及工作人員不適應感，而通常加濕方法可分成兩大類，包括蒸氣加濕與水加濕兩種。
[n]	蒸氣加濕技術採用高溫蒸氣，其溫度略高於常溫氣態水的全熱，因為空氣的乾球溫度提高有限故又稱為『等溫加濕』。蒸氣產生器內之液態水經過加熱而汽化為飽和水蒸氣，水蒸氣經由蒸氣分佈器直接分布於空調箱或風管中，水蒸氣與空氣完全充分混合而為空氣吸收達到加濕目的，即可提高空氣含水率。
[n]	水加濕技術則是利用霧化器或超音波震盪器所產生之顆粒液滴，分布於空調箱或風管中與空氣混合，而液滴會以熱交換的方式吸收空氣中之顯熱並轉化為水的蒸發淺熱，使液滴成份為空氣所吸收，以達到水加濕效果，因此水蒸氣加濕會使空氣乾球溫度降低，但液態水熱焓相對氣態水之熱焓極小，空氣總熱焓量幾乎不變，所以水加濕又稱為『等焓加濕』；其中水加濕的效果必須考慮到空氣熱焓、吸收距離與水珠顆粒大小及分布，而霧化器之設計適當與否，直接影響到水吸收距離及加濕性能。基本上，若加濕系統中霧化噴嘴之性能設計不良，則水加濕之水吸收距離必加長，加濕性能亦不理想，故知掌握霧化器之設計技術相當重要，但這必須靠長期累積霧化器之設計、製造經驗，才能設計出適當之霧化器。
[n]	有鑑於此，現有的水加濕霧化器，為氣助式的超聲波霧化器，基於水加濕之水吸收距離及家濕特別之考量，必須改善其霧化性能。
	【發明內容】
[n]	爰是，本發明之目的係在於：本發明為一種氣助式奇點霧化裝置，尤指一種多噴頭霧化裝置，其裝置中係將一定量體積之液體，經過一種霧化裝置，以物理上奇點式之高效率霧化機制，將其碎化成許多微米及次微米噴霧之小液滴，提升液體霧化之效果，產生低粒度比之微粒噴霧，用以來吸附空氣中的粉塵及化學成份，進而於加濕之過程中同步淨化空氣之創作設計，亦可運用於微奈米金屬粉末噴霧製程為目的。
[n]	本發明係有關一種氣助式奇點霧化裝置，該霧化裝置設有一密閉之混合腔，於混合腔之頂面對應設有一可供液體(水、油或液態金屬)導引進入霧化裝置之中心主流道，而於該霧化裝置之一側邊對應設有一氣體主流道，該氣體主流道分成兩路支線，其中一支線係對應連設到混合腔底部銜接頭之左、右兩側，形成一側衝流道，另一支線則對應設置在噴嘴頭正下方之對衝流道，該對衝流道中係形成一由下往上噴的氣流，並與噴嘴頭噴出之霧氣為一對衝、共振之情況。
	【實施方式】
[n]	首先，請配合參閱第一圖所示，係為本發明氣助式奇點霧化裝置之示意圖，尤指一種可將一定量體積之液體，碎化成許多小液滴之裝置設計。該霧化裝置A設有一密閉之混合腔1，於混合腔1之頂面對應設有一可供液體(水、油或液態金屬)導引進入霧化裝置之中心主流道2，並於中心主流道2上再接設一液體增壓器7，而於該霧化裝置A之一側邊對應設有一氣體主流道3，該氣體主流道3分成兩路支線，其中一支線係對應連設到混合腔1底部銜接頭4之左、右兩側，形成一側衝流道 31，另一支線則對應設置在噴嘴頭5正下方之對衝流道32。
[n]	該中心主流道2、氣體主流道3、側衝流道31及對衝流道32一適當處係設有一控制閥6。
[n]	本發明所稱之奇點霧化裝置，其概念如第二圖之(a、b、c)所示，圖中(a)為噴嘴內部奇點流道結構，其特徵為流體出口呈現單面銳角之急速變化方式，其角度為5度～75度之變化，利用霧化氣體在奇點結構對液體之急速霧化作用，以達到高效率霧化之結果。
[n]	圖中(b)為噴嘴內部奇點流道結構之另一實施例，其特徵為流體出口呈現雙面銳角之急速變化方式，其角度為5度～150度之變化。
[n]	圖中(c)為傳統噴嘴之平行流道結構示意圖，其液體薄膜化及霧化之機制較差。
[n]	當進行霧化作業時，液體由中心主流道2流入混合腔1，而氣體亦同步由氣體主流道3及側衝流道31進入混合腔1中，由氣體主流道3進入之氣體係會與由中心主流道2進入的液體進行第一階段的混合，該等水霧再流經該銜接頭 4時，可再次受側衝流道31導入之氣體進行側衝，以再次將大液滴碎化成小液滴而達成霧化效果，而霧化完成之小液滴會經由噴嘴頭5被噴出，當小液滴經由噴嘴頭5被噴出時，設置於噴嘴頭5正下方之對衝流道32所噴出之氣流係直接與噴嘴頭5噴出之小液滴形成一對衝氣流，並產生共振的狀態，進而使霧化之小液滴更加的細微化，該霧化之小液滴係可對應吸附空氣中的粉塵及化學成份，進而於加濕之過程中同步淨化空氣的功能。
[n]	請再配合參閱第三圖所示，係為本發明氣助式奇點霧化裝置之銜接頭斷面剖視圖，該側衝流道31係對應設置於銜接頭4之左、右兩側，其左、右端之側衝流道31係可設計在同一中心軸線上，而形成一對衝氣流(如a狀態所示)；又該銜接頭4左、右端所設之側衝流道31亦可設計為偏離中心軸線之狀態，使流入之氣流形成一渦旋氣流(如b狀態所示)。
[n]	如第四圖所示，係為本發明氣助式奇點霧化裝置之噴嘴頭斷面剖視圖，該噴嘴頭5之底面係設有複數個噴水孔51，該噴水孔51之設計形式可為多元化之設計及變化(本發明所揭示之噴水孔設計形態僅為示意，而非為界定噴水孔之形式)；該噴嘴頭5係以螺旋的方式對應鎖固於銜接頭4下方，藉螺旋之設計，以提供使用者一方便更換不同型式之噴嘴頭，以提高整體裝置之使用價值。又該噴嘴頭5之側面係可設置複數個噴水孔52，以對應增加噴霧之範圍及面積者。
[n]	本發明之氣助式奇點霧化裝置中，該中心主流道2、氣體主流道 3、側衝流道31及對衝流道32一適當處係設有一控制閥6，藉以對應控制每一管路中氣體進入混合腔之進氣量；該氣體主流道3之進氣量可佔總進氣量的 50%~95%左右；而該側衝流道31之進氣量可佔總進氣量的0%~10%左右；又該對衝流道32之進氣量則可佔總進氣量的0%~50%；藉氣體不同比例之分配，可達成不同等級之霧化效果，以因應使用者多元化之需求者。
[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.本發明之氣助式奇點霧化裝置，其霧化裝置主要係將一定量體積之液體，經過一種霧化裝置液體碎化成許多小液滴，藉小液滴之均勻分佈，用以對應吸附空氣中的粉塵及化學成份，進而於加濕之過程中同步淨化空氣為目的。
[n]	2.本發明之氣助式奇點霧化裝置中，該側衝流道係對應設置於銜接頭之左、右兩側，其左、右端之側衝流道係可設計在同一中心軸線上，而形成一對衝氣流。
[n]	3.本發明之氣助式奇點霧化裝置中，該側衝流道係對應設置於銜接頭之左、右兩側，其左、右端之側衝流道係可設計為偏離中心軸線之狀態，使流入之氣流形成一渦旋氣流。
[n]	4.本發明之氣助式奇點霧化裝置中，該中心主流道、氣體主流道、側衝流道及對衝流道一適當處係設有一控制閥，藉以對應控制每一管路中氣體進入混合腔之進氣量；藉氣體不同比例之分配，可達成不同等級之霧化效果，以因應使用者多元化之需求者。
[n]	5.本發明之氣助式奇點霧化裝置中，於噴嘴頭之正下方係設有一對衝流道，該對衝流道中係形成一由下往上噴的氣流，並與噴嘴頭噴出之霧氣為一對衝、共振之情況，可直接提高霧化的效果者。
[n]	6.本發明之氣助式奇點霧化裝置中，該噴嘴頭係以螺旋的方式對應鎖固於銜接頭下方，藉螺旋之設計，以提供使用者一方便更換不同型式之噴嘴頭，以提高整體裝置之使用價值。
[n]	7.本發明之氣助式奇點霧化裝置中，該噴嘴頭之側面係可設置複數個噴水孔，以對應增加噴霧之範圍及面積者。
[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氣助式水霧化裝置，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　係本發明氣助式水霧化裝置之示意圖。
[n]	第二圖　係本發明奇點霧化裝置之概念示意圖。
[n]	第三圖　係本發明氣助式水霧化裝置之銜接頭斷面剖視圖。
[n]	第四圖　係本發明氣助式水霧化裝置之噴嘴頭斷面剖視圖。
	【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．．．氣體主流道
[y]	31．．．側衝流道
[y]	32．．．對衝流道
[y]	4．．．銜接頭
[y]	5．．．噴嘴頭
[y]	51、52．．．噴水孔
[y]	6．．．控制閥
[y]	7．．．液體增壓器

七、

申請專利範圍：

1. 一種氣助式奇點霧化裝置，該霧化裝置設有一密閉之混合腔，於混合腔之頂面對應設有一可供液體導引進入霧化裝置之中心主流道，而於該霧化裝置之一側邊對應設有一氣體主流道，該氣體主流道分成兩路支線，其中一支線係對應連設到混合腔底部銜接頭之左、右兩側，形成一側衝流道，另一支線則對應設置在噴嘴頭正下方之對衝流道，該對衝流道中係形成一由下往上噴的氣流，並與噴嘴頭噴出之霧氣為一對衝、共振之情況。
2.如申請專利範圍第1項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：該側衝流道係對應設置於銜接頭之左、右兩側，其左、右端之側衝流道係可設計在同一中心軸線上，而形成一對衝氣流。
3.如申請專利範圍第1項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：該側衝流道係對應設置於銜接頭之左、右兩側，其左、右端之側衝流道係可設計為偏離中心軸線之狀態，使流入之氣流形成一渦旋氣流。
4.如申請專利範圍第1項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：該噴嘴頭係以螺設的方式對應鎖固於銜接頭下方藉螺設之設計，以提供使用者一方便更換不同型式之噴嘴頭，以提高整體裝置之使用價值。
5.如申請專利範圍第1項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：該噴嘴頭之側面係可設置複數個噴水孔者。
6.如申請專利範圍第1項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：於該中心主流道、氣體主流道、側衝流道及對衝流道一適當處係設有一控制閥，藉以對應控制每一管路中氣體進入混合腔之進氣量。
7.如申請專利範圍第6項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：該氣體主流道之進氣量可佔總進氣量的0%~95%。
8.如申請專利範圍第6項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：該側衝流道之進氣量可佔總進氣量的5%~10%。
9.如申請專利範圍第6項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：該側衝流道之進氣量亦可佔總進氣量的0%~5%。
10.如申請專利範圍第6項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：該對衝流道之進氣量亦可佔總進氣量的0%~50%。
11.如申請專利範圍第1項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：該噴嘴內部奇點流道結構，其特徵為流體出口呈現單面銳角之急速變化方式，其角度為5度～75度之變化，利用霧化氣體在奇點結構對液體之急速霧化作用，以達到高效率霧化之結果。
12.如申請專利範圍第11項所述氣助式奇點霧化裝置，其中：為流體出口呈現雙面銳角之急速變化方式，其角度可為5度～150度之變化。

八、	圖式：
	第一圖第二圖第三圖第四圖

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