CN108686844A - 二流体喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种二流体喷嘴，包含一基座、一液体接管及一汇流模块。基座呈柱形并具有一第一端面及一相反于第一端面的第二端面，且形成有一由第一端面沿基座的轴线往第二端面方向延伸的接管容置槽，及一具有多个支流道部的气体流道。液体接管插置于接管容置槽且部分凸伸出第一端面，并具有一管体，及一连接于管体内的分流挡块。分流挡块相邻管体的出口端并与管体共同界定一液体通道。汇流模块连接基座并遮盖第一端面且围绕液体接管凸伸出第一端面的部分，以使气体与液体汇流后喷出。借此，在应用于造粒制程中时，能使所造粒的颗粒的粒径更均匀地细化，提高小粒径颗粒的产量。

Description

二流体喷嘴

技术领域

本发明涉及一种二流体喷嘴，特别是涉及一种用于造粒的二流体喷嘴。

背景技术

现有一些材料的制造过程必须经过喷雾造粒制程，例如用于锂电池的硅碳负极材料。一般喷雾造粒制程中使用二流体喷嘴以使液态浆料借由气体分散雾化形成微粒，因此喷嘴对于流体形成喷雾的效能是影响造粒的粒径大小其中一个重要的因素。

然而，目前的二流体喷嘴较难量产10μm以下粒径的颗粒，无法符合经济效益，仍有改善的空间。

发明内容

本发明的其中一目的在于提供一种较易于形成较小粒径颗粒的二流体喷嘴。

本发明的二流体喷嘴在一些实施态样中，是包含一基座、一液体接管及一汇流模块。该基座呈柱形并具有一第一端面及一相反于该第一端面的第二端面，且形成有一由该第一端面沿该基座的轴线往该第二端面方向延伸的接管容置槽，及一具有多个支流道部的气体流道，所述支流道部由该第一端面平行该轴线往该第二端面方向延伸且彼此相间隔地分布于该接管容置槽周围并与该接管容置槽不连通。该液体接管插置于该接管容置槽且部分凸伸出该第一端面，并具有一管体，及一连接于该管体内的分流挡块，该管体具有一入口端及一相反于该入口端的出口端，该分流挡块相邻该出口端并与该管体共同界定一液体通道。该汇流模块连接该基座并遮盖该第一端面且围绕该液体接管凸伸出该第一端面的部分，该汇流模块包括一汇流头及一气体分散叶，该汇流头具有一与该基座同轴的围绕壁且该围绕壁与该液体接管共同界定介于其间的一气体通道，该气体分散叶设于该汇流头内且套设于该液体接管上并位于该气体通道的出口侧，该气体分散叶具有一环体，及多个环绕其轴线间隔分布于该环体以供气体通过的穿槽。

在一些实施态样中，该分流挡块由该出口端朝向该入口端延伸呈长条形并与该入口端间隔一段距离。

在一些实施态样中，该分流挡块具有一位于该管体的轴线处的柱体部及两个由该柱体部分别由一直径两端沿径向延伸并与该管体连接的连接部，并将该液体通道区隔出两个通道部。

在一些实施态样中，该两通道部总体的截面积为该管体所围绕空间的截面积的10-50％。

在一些实施态样中，该两通道部总体的截面积为该管体所围绕空间的截面积的21-25％。

在一些实施态样中，所述支流道部为三条。

在一些实施态样中，所述穿槽呈旋转对称分布于该环体且由该环体的外周相对于径向呈一夹角地斜向延伸，每一穿槽在该外周处的截面宽度介于1.0-2.5mm，且相邻两穿槽之间在该外周处的截面间距为该穿槽截面宽度的1.3-3.0倍。

在一些实施态样中，该液体接管还具有一由该管体的外侧面突出且环绕该管体的凸环部，且该凸环部抵靠于该第一端面，该汇流模块还包括位于该汇流头内且套设于该液体接管的一压缩弹簧及一挡止套环，该压缩弹簧的两端分别抵于该凸环部及该挡止套环，该挡止套环位于该压缩弹簧与该气体分散叶之间并抵于该气体分散叶，以使该气体分散叶稳定地与该汇流头套接。

在一些实施态样中，该汇流头的围绕壁具有一与该第一端面相接的连接端部，及一相反于该连接端部的喷口端部，且该喷口端部呈往末端渐缩的截头圆锥状并界定一喷口，该汇流头还具有一由该连接端部的外周沿径向往外凸伸的凸缘，该汇流模块还包括一锁接环，该锁接环具有一设有内螺纹的环形本体，及一由该环形本体相邻一侧缘处沿径向往内凸伸且可供该汇流头的围绕壁穿设的环形靠抵部，该基座的外周面邻近该第一端面处设有外螺纹以与该环形本体的内螺纹相配合锁接，并使该汇流头的凸缘夹置于该第一端面与该环形靠抵部之间而将该汇流头固定。

在一些实施态样中，该气体流道还具有一与所述支流道部相连通的主流道部，且该基座还形成有一与该接管容置槽相连通的液体流道、一与该液体流道相连通且用以外接一液体输入管的液体接口，及一与该主流道部相连通且用以外接一气体输入管的气体接口。

本发明至少具有以下功效：借由液体接管内设有分流挡块将进入该液体接管的液体分流以维持稳定流速，并使液体由该液体接管喷出时可较均匀地受到围绕该液体接管喷出的气体的作用而被雾化，应用于造粒制程中时，能使所造粒的颗粒的粒径更均匀地细化，提高小粒径颗粒的产量，尤其是粒径10μm以下的颗粒。此外，借由增加气体流道的支流道部的分布数量，可以增加气体的流量，也可增加颗粒细化的效果。另外，增加气体分散叶的穿槽密度，也可增加颗粒细化的效果。

附图说明

本发明的其它的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是本发明二流体喷嘴的一实施例的一侧视图；

图2是该实施例的一侧视分解图；

图3是沿图2中III-III直线所取的该实施例的一基座的剖视图；

图4是该实施例的该基座的一前视图；

图5是该实施例的一液体接管的一立体图；

图6是该实施例的该液体接管的一侧视图；

图7是该实施例的一气体分散叶的一前视图；及

图8是该实施例的该气体分散叶的一后视图。

具体实施方式

参阅图1与图2，本发明二流体喷嘴的一实施例，包含一基座1、一液体接管2及一汇流模块3。

参阅图3与图4，该基座1概呈圆柱形并具有一第一端面11及一相反于该第一端面11的第二端面12，且形成有一由该第一端面11沿该基座1的轴线A往该第二端面12方向延伸的接管容置槽13、一与该接管容置槽13相连通的液体流道14、一与该液体流道14相连通且用以外接一液体输入管(未图示)的液体接口15、一具有一主流道部161及多个与该主流道部161相连通的支流道部162的气体流道16，及一与该主流道部161相连通且用以外接一气体输入管(未图示)的气体接口17。该气体流道16与该液体流道14不连通，所述支流道部162由该第一端面11平行该轴线A往该第二端面12方向延伸且彼此相间隔地分布于该接管容置槽13周围并与该接管容置槽13不连通。在本实施例中，所述支流道部162为三条，该基座1还具有一连接该第一端面11与该第二端面12的外周面18，该液体接口15由该外周面18凹设而成，该气体接口17由该第二端面12凹设而成。该气体流道16的主流道部161与该气体接口17紧邻相接，且该主流道部161及该气体接口17皆与该基座1的轴线A同轴，而该主流道部161的直径大于该气体接口17。界定该气体接口17的内壁面及界定该液体接口15的内壁面皆设有内螺纹(未图示)，以分别供外接的该气体输入管及该液体输入管锁接。用以输入的气体可例如压缩干燥空气(compress dry air,CDA)，用以输入的液体可例如需要造粒的浆料，其固形份约为30％-45％，黏度1500cps以下。

参阅图1、图5与图6，该液体接管2插置于该接管容置槽13而与该基座1同轴且部分凸伸出该第一端面11，并具有一管体21，及一连接于该管体21内的分流挡块22。该管体21具有一与该液体流道14相接的入口端211及一相反于该入口端211的出口端212，该分流挡块22相邻该出口端212并与该管体21共同界定一液体通道23。在本实施例中，该分流挡块22由该出口端212朝向该入口端211延伸呈长条形并与该入口端211间隔一段距离。具体而言，该分流挡块22具有一位于该管体21的轴线A处的柱体部221及两个由该柱体部221分别由一直径两端沿径向延伸并与该管体21连接的连接部222，并将该液体通道23区隔出两个通道部231。由于该分流挡块22与该入口端211间隔一段距离，使得该液体通道23在介于该入口端211与该分流挡块22之间的区段的截面积即为管体21所围绕空间的截面积，而因为该分流挡块22占据管体21内的部分空间，使得两个通道部231的截面积相较于管体21所围绕空间的截面积减少，且形成细窄型的通道，借此当液体由基座1的液体流道14进入该液体接管2的入口端211后，在该管体21的液体通道23内往该出口端212流动时，因通道部231的截面积缩减而使流速稳定，进而使液体雾化的效果较好，在应用于浆料造粒时，能够使颗粒的粒径更细化。其中，该两通道部231总体的截面积可为该管体21所围绕空间的截面积的10-50％，较佳地，该两通道部231总体的截面积为该管体21所围绕空间的截面积的21-25％。

再参阅图1与图2，该液体接管2还具有一由该管体21的外侧面突出且环绕该管体21的凸环部24，且该凸环部24抵靠于该第一端面11。该汇流模块3连接该基座1并遮盖该第一端面11且围绕该液体接管2凸伸出该第一端面11的部分。该汇流模块3包括一汇流头31、一气体分散叶32、一压缩弹簧33、一挡止套环34及一锁接环35。该汇流头31具有一与该基座1同轴的围绕壁311且该围绕壁311与该液体接管2共同界定介于其间的一气体通道36。该汇流头31的围绕壁311具有一与该第一端面11相接的连接端部311a，及一相反于该连接端部311a的喷口端部311b，且该喷口端部311b呈往末端渐缩的截头圆锥状并界定一喷口311c，而该液体接管2的出口端212位于该喷口端部311b内且相邻该喷口311c。该汇流头31还具有一由该连接端部311a的外周沿径向往外凸伸的凸缘312。该气体分散叶32设于该汇流头31内且套设于该液体接管2上并位于该气体通道36的出口侧，也就是相邻该喷口311c。该压缩弹簧33及该挡止套环34位于该汇流头31内且套设于该液体接管2。该压缩弹簧33的两端分别抵于该凸环部24及该挡止套环34。该挡止套环34位于该压缩弹簧33与该气体分散叶32之间并抵于该气体分散叶32，以使该气体分散叶32稳定地与该汇流头31套接。该锁接环35具有一设有内螺纹的环形本体351，及一由该环形本体351相邻一侧缘处沿径向往内凸伸且可供该汇流头31的围绕壁311穿设的环形靠抵部352，该基座1的外周面18邻近该第一端面11处设有外螺纹(未图示)以与该环形本体351的内螺纹(未图示)相配合锁接，并使该汇流头31的凸缘312夹置于该第一端面11与该环形靠抵部352之间而将该汇流头31固定。当该锁接环35与该基座1锁接固定时，该压缩弹簧33被压缩并在两端分别提供该挡止套环34及该液体接管2的凸环部24弹性顶推力，不仅可稳定该气体分散叶32，也可以避免该液体接管2脱出该接管容置槽13。

另配合参阅图7与图8，该气体分散叶32具有一环体321，及多个环绕其轴线间隔分布于该环体321以供气体通过的穿槽322。该环体321配合该汇流头31的喷口端部311b在一侧形成截头圆锥状，以能贴合该汇流头31的喷口端部311b的内壁面地设于该汇流头31内。在本实施例中，所述穿槽322呈旋转对称分布于该环体321且由该环体321的外周相对于径向呈一夹角地斜向延伸，每一穿槽322在该外周处的截面宽度W1(即，该外周处的圆弧对应的弦长)约介于1.0-2.5mm，且相邻两穿槽322之间在该外周处的截面间距W2(即，该外周处的圆弧对应的弦长)可为该穿槽322截面宽度W1的1.3-3.0倍，较佳为2.15倍。借此使所述穿槽322在该环体321上的排布密度较密，可使气体分散更为均匀，而使雾化液体的效果更好。

以浆料的造粒制程为例说明该二流体喷嘴的使用状态。制程中，同时由该液体接口15及该气体接口17分别通入浆料和压缩干燥空气。其中，压缩干燥空气则经由气体流道16的主流道部161再流过三个支流道部162，然后进入该汇流头31与该液体接管2之间的气体通道36，并经由该气体分散叶32分散后由该喷口311c喷出，浆料经由液体流道14进入该液体接管2的入口端211，再通过通道较窄的两通道部231后由该出口端212喷出，并于该喷口311c处与压缩干燥空气汇流，借由压缩干燥空气击破浆料，而使浆料雾化。在本实施例中，气体流道16的三个支流道部162在截面上呈正三角形地等间隔环绕于该液体接管2周围，相较于两个对称分布的支流道部，可以增加气体流量，使得雾化的效果更好。而且，在本实施例中，该液体接管2的两个通道部231是邻接管体21的内壁面呈细窄的弧形，不仅可以使浆料喷出的流速维持稳定，且紧邻环绕管体21周围的压缩干燥气体，使得由液体接管2喷出的浆料能够较为均匀地受到周围的压缩干燥气体的作用而被雾化，进而使所造粒的颗粒的粒径更均匀地细化，提高小粒径颗粒的产量，尤其是粒径10μm以下的颗粒。

以上所述者，仅为本发明的实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明的范围。

Claims (10)

1.一种二流体喷嘴，包含：一基座、一液体接管及一汇流模块，该基座呈柱形并具有一第一端面及一相反于该第一端面的第二端面，且形成有一由该第一端面沿该基座的轴线往该第二端面方向延伸的接管容置槽，及一具有多个支流道部的气体流道，所述支流道部由该第一端面平行该轴线往该第二端面方向延伸且彼此相间隔地分布于该接管容置槽周围并与该接管容置槽不连通；该液体接管插置于该接管容置槽且部分凸伸出该第一端面，并具有一管体；该汇流模块连接该基座并遮盖该第一端面且围绕该液体接管凸伸出该第一端面的部分；其特征在于：该液体接管还具有一连接于该管体内的分流挡块，该管体具有一入口端及一相反于该入口端的出口端，该分流挡块相邻该出口端并与该管体共同界定一液体通道；该汇流模块包括一汇流头及一气体分散叶，该汇流头具有一与该基座同轴的围绕壁且该围绕壁与该液体接管共同界定介于其间的一气体通道，该气体分散叶设于该汇流头内且套设于该液体接管上并位于该气体通道的出口侧，该气体分散叶具有一环体，及多个环绕其轴线间隔分布于该环体以供气体通过的穿槽。

2.根据权利要求1所述二流体喷嘴，其特征在于：该分流挡块由该出口端朝向该入口端延伸呈长条形并与该入口端间隔一段距离。

3.根据权利要求2所述二流体喷嘴，其特征在于：该分流挡块具有一位于该管体的轴线处的柱体部及两个由该柱体部分别由一直径两端沿径向延伸并与该管体连接的连接部，并将该液体通道区隔出两个通道部。

4.根据权利要求3所述二流体喷嘴，其特征在于：该两通道部总体的截面积为该管体所围绕空间的截面积的10-50％。

5.根据权利要求4所述二流体喷嘴，其特征在于：该两通道部总体的截面积为该管体所围绕空间的截面积的21-25％。

6.根据权利要求1所述二流体喷嘴，其特征在于：所述支流道部为三条。

7.根据权利要求1所述二流体喷嘴，其特征在于：所述穿槽呈旋转对称分布于该环体且由该环体的外周相对于径向呈一夹角地斜向延伸，每一穿槽在该外周处的截面宽度介于1.0-2.5mm，且相邻两穿槽之间在该外周处的截面间距为该穿槽截面宽度的1.3-3.0倍。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述二流体喷嘴，其特征在于：该液体接管还具有一由该管体的外侧面突出且环绕该管体的凸环部，且该凸环部抵靠于该第一端面，该汇流模块还包括位于该汇流头内且套设于该液体接管的一压缩弹簧及一挡止套环，该压缩弹簧的两端分别抵于该凸环部及该挡止套环，该挡止套环位于该压缩弹簧与该气体分散叶之间并抵于该气体分散叶，以使该气体分散叶稳定地与该汇流头套接。

9.根据权利要求8所述二流体喷嘴，其特征在于：该汇流头的围绕壁具有一与该第一端面相接的连接端部，及一相反于该连接端部的喷口端部，且该喷口端部呈往末端渐缩的截头圆锥状并界定一喷口，该汇流头还具有一由该连接端部的外周沿径向往外凸伸的凸缘，该汇流模块还包括一锁接环，该锁接环具有一设有内螺纹的环形本体，及一由该环形本体相邻一侧缘处沿径向往内凸伸且可供该汇流头的围绕壁穿设的环形靠抵部，该基座的外周面邻近该第一端面处设有外螺纹以与该环形本体的内螺纹相配合锁接，并使该汇流头的凸缘夹置于该第一端面与该环形靠抵部之间而将该汇流头固定。

10.根据权利要求1所述二流体喷嘴，其特征在于：该气体流道还具有一与所述支流道部相连通的主流道部，且该基座还形成有一与该接管容置槽相连通的液体流道、一与该液体流道相连通且用以外接一液体输入管的液体接口，及一与该主流道部相连通且用以外接一气体输入管的气体接口。