TW202015815A - 噴嘴結構 - Google Patents

Abstract

本案係揭露一種噴嘴結構，包含：一第一管體，具有一入氣凹槽；以及一第二管體，連接於該第一管體，其中該第一管體與該第二管體內形成一圓錐形入口、一圓錐形出口、一第一通道及複數第二通道，該圓錐形入口位於該第一管體內部，該圓錐形出口位於該第二管體內部，該第一通道位於該圓錐形入口與該圓錐形出口之間並連通該圓錐形入口與該圓錐形出口，各該第二通道斜向貫穿該第一管體與該第二管體並連通該入氣凹槽與該圓錐形出口。藉此，由於本發明之噴嘴結構採用雙流體達到霧化液體的效果，不需要將噴嘴的孔徑特別縮小，即便液體中內含的雜質顆粒過大，也不易造成阻塞；此外，將具有該噴嘴結構的噴嘴置於高溫區間歇噴霧，也不易形成結焦，可使霧化粒度大小穩定維持。

Description

噴嘴結構

本發明係關於一種噴嘴結構，更特別的是關於一種用於霧化流體的噴嘴結構。

噴嘴的作用是使液體霧化，形成直徑很小的液霧，以增加液體與周圍介質的接觸面積，達到快速蒸發、摻混和燃燒等目的，因此常用於燃燒設備中，或應用於非燃燒設備，如：催化造粒、食品加工、粉末塗覆、農藥噴灑等領域。

為達到較佳的霧化細緻性，傳統的噴嘴會對其液體噴出的孔徑加以限制，即將液體噴出的孔設計為具有較小的孔徑，以達到更佳的霧化效果。

若物料（液體）來源變化大時，傳統的噴嘴無可避免其霧化粒度變差或雜質顆粒過大造成阻塞。此外，若將傳統的噴嘴於高溫區間歇噴霧，也易形成結焦。在長期噴霧摩擦狀況下，傳統的噴嘴的孔徑會有擴大問題，導致霧化粒度變化而達不到要求。

再者，傳統的噴嘴無法有效控制液體霧化後的粒徑，且具有須大量高壓動力、電力消耗大、需高規格的管路耐壓等缺點。

本發明之一目的在於提出一種用於霧化流體的噴嘴結構，其可採用雙流體達到霧化液體的效果，同時可有效解決傳統的噴嘴所產生的問題。

為達上述目的及其他目的，本發明提出一種噴嘴結構，包含：一第一管體，具有一入氣凹槽；以及一第二管體，連接於該第一管體，其中該第一管體與該第二管體內形成一圓錐形入口、一圓錐形出口、一第一通道及複數第二通道，該圓錐形入口位於該第一管體內部，該圓錐形出口位於該第二管體內部，該第一通道位於該圓錐形入口與該圓錐形出口之間並連通該圓錐形入口與該圓錐形出口，各該第二通道斜向貫穿該第一管體與該第二管體並連通該入氣凹槽與該圓錐形出口。

於本發明之一實施例中，該等第二通道在該入氣凹槽中的開口係為平均分布，且該等第二通道在該圓錐形出口中的開口鄰近該第一通道。

於本發明之一實施例中，該第一通道與該等第二通道皆為圓柱形通道。

於本發明之一實施例中，該第一通道的軸線與各該第二通道的軸線之間的夾角為30~60度。

於本發明之一實施例中，該噴嘴結構更包含一閥芯，該閥芯橫跨於該圓錐形出口。

於本發明之一實施例中，該閥芯包括：一芯體；及一連接桿，貫穿該芯體，且該連接桿之兩端部連接於該第二管體。

於本發明之一實施例中，該圓錐形入口、該第一通道、該圓錐形出口與該芯體的軸線係為共線。

藉此，由於本發明之噴嘴結構採用雙流體達到霧化液體的效果，不需要將噴嘴的孔徑特別縮小，即便液體中內含的雜質顆粒過大，也不易造成阻塞；此外，將具有該噴嘴結構的噴嘴置於高溫區間歇噴霧，也不易形成結焦，可使霧化粒度大小穩定維持。

為充分瞭解本發明，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明。本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的目的、特徵及功效。須注意的是，本發明可透過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明所附之圖式僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的申請專利範圍。說明如後：

圖1係為本發明一實施例之噴嘴結構100的剖面示意圖。圖2係為本發明一實施例之噴嘴結構100的仰視圖。參照圖1，該噴嘴結構100包含一第一管體11以及一第二管體12，該第一管體11具有一入氣凹槽111，該第二管體12連接於該第一管體11。在一實施例中，該第一管體11與該第二管體12係為一體成型。

同時參照圖1與圖2，在本實施例中，該第一管體11與該第二管體12內形成一圓錐形入口21、一圓錐形出口23、一第一通道31及複數第二通道32。該圓錐形入口21位於該第一管體11內部，該圓錐形出口23位於該第二管體12內部，而該第一通道31位於該圓錐形入口21與該圓錐形出口23之間並連通該圓錐形入口21與該圓錐形出口23。如圖1所示，該圓錐形入口21與該圓錐形出口23係以內徑較窄的一端彼此相對，即該第一通道31的兩端開口分別連通於該圓錐形入口21內徑較窄的一端開口與該圓錐形出口23內徑較窄的一端開口。

各該第二通道32斜向貫穿該第一管體11與該第二管體12，並連通該入氣凹槽111與該圓錐形出口32。如圖2所示，該等第二通道32在該入氣凹槽111中的開口321係為平均分布，且如圖1所示，且該等第二通道32在該圓錐形出口23中的開口323鄰近該第一通道31。要注意的是，該等第二通道32的數量並未限定於圖2所示之實施例為16個，可視實際需求調整該等第二通道32的數量。

在本實施例中，可透過將雙流體（液體與氣體）通過該噴嘴結構100，將低壓蒸氣、壓縮空氣等氣體與需霧化之液體激烈撞擊產生極大亂流現象，形成共振使液體霧化。

具體而言，將該圓錐形入口21連通一液體供應器，使該液體供應器提供的液體依序通過該圓錐形入口21、該第一通道31，最後由該圓錐形出口23噴出。同時，將該等第二通道32在該入氣凹槽111中的開口321連通一氣體供應器，使該氣體供應器提供的氣體依序通過該等第二通道32在該入氣凹槽111中的開口321、該等第二通道32，最後由該等第二通道32在該圓錐形出口23中的開口323噴出。由於該等第二通道32在該圓錐形出口23中的開口323鄰近該第一通道31，使得液體在通過該第一通道31後會立刻遭受通過該等開口323的氣體撞擊，使液體霧化，即使最後由該圓錐形出口23噴出的液體為霧化液體。

在本實施例中，由於採用雙流體達到霧化液體的效果，不需要將該第一通道31設計為具有較小的孔徑，因此即便液體中內含的雜質顆粒過大，也不易造成阻塞，且將具有該噴嘴結構100的噴嘴置於高溫區間歇噴霧，也不易形成結焦。在長期噴霧摩擦狀況下，該第一通道31不會有擴大問題，可使霧化粒度大小穩定維持。

此外，可透過連通於該噴嘴結構100的液體供應器與氣體供應器，有效控制液體霧化後的粒徑。再者，液體通過該第一通道31時的摩擦力小且差壓小，提供液體來源壓力即可降低，進而降低能源消耗與成本。

如前所述，該等第二通道32的數量並未限定於圖2所示之實施例為16個。相對地，該等第二通道32的數量係以能使該等第二通道32彼此不連接且在該圓錐形出口23中的開口323排列成密集的環狀為原則進行設置，以使噴出的液體達到最佳的霧化效果。

要注意的是，在圖1所示之實施例中，該等第二通道32亦在該第一管體11的外周表面形成開口，此結構可降低該噴嘴結構100的製程複雜度。具體而言，可由該噴嘴結構100之第一管體11的外周表面貫穿該第一管體11與該第二管體12（並於該入氣凹槽111中形成開口321）直達該圓錐形出口23，以形成該等第二通道32。

為了避免氣體由該等第二通道32在該第一管體11的外周表面形成的開口噴出，造成壓降、耗能並影響液體霧化效果等問題，可於連接該氣體供應器時同時封閉這些開口，確保通入的氣體只由該等第二通道32在該圓錐形出口23中的開口323噴出。可採用各種不同的方式避免氣體由該等第二通道32在該第一管體11的周表面形成的開口噴出，在此不多加贅述。

在一實施例中，該第一通道31與該等第二通道32皆為圓柱形通道。圓柱形通道可使通過其中的液體或氣體受到最小的阻力。

此外，在一實施例中，該第一通道31的軸線L1與各該第二通道32的軸線L2之間的夾角θ為30~60度（例如為45度）。這樣的特徵可使通過該第一通道31噴出的液體與通過該等第一通道32噴出的氣體之間的碰撞更佳，有效提升液體的霧化效果。

圖3係為本發明另一實施例之噴嘴結構101的剖面示意圖。圖4係為本發明另一實施例之噴嘴結構101的俯視圖。與圖1、圖2所示之噴嘴結構100的不同之處，係在於圖3、圖4所示之噴嘴結構101更包含一閥芯40，其他類似之元件與結構在此不多加贅述。

參照圖3、圖4，該閥芯40橫跨於該圓錐形出口23。舉例來說，該閥芯40可包括一芯體41及一連接桿43。該連接桿43貫穿該芯體41，且該連接桿43之兩端部連接於該第二管體12，用於固定該芯體41。該閥芯40（之芯體41）可在液體通過該第一通道31並遭受通過該等開口323的氣體撞擊而霧化後，進一步增加該霧化液體的可濺射範圍。

在一實施例中，該圓錐形入口21、該第一通道31、該圓錐形出口23與該芯體40的軸線係為共線（即L1），這樣的佈置可提供液體流動、霧化後濺射更順暢的路徑，降低液體在前述過程中的壓力需求，進而降低成本。

承上述說明，由於本發明之噴嘴結構採用雙流體達到霧化液體的效果，不需要將噴嘴的孔徑特別縮小，即便液體中內含的雜質顆粒過大，也不易造成阻塞；此外，將具有該噴嘴結構的噴嘴置於高溫區間歇噴霧，也不易形成結焦，可使霧化粒度大小穩定維持。

本發明在上文中已以實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

100、101:噴嘴結構11:第一管體111:入氣凹槽12:第二管體21:圓錐形入口23:圓錐形出口31:第一通道32:第二通道321:開口323:開口40:閥芯41:芯體43:連接桿L1:軸線L2:軸線θ:夾角

［圖1］係為本發明一實施例之噴嘴結構的剖面示意圖。 ［圖2］係為本發明一實施例之噴嘴結構的仰視圖。 ［圖3］係為本發明另一實施例之噴嘴結構的剖面示意圖。 ［圖4］係為本發明另一實施例之噴嘴結構的俯視圖。

100:噴嘴結構

11:第一管體

111:入氣凹槽

12:第二管體

21:圓錐形入口

23:圓錐形出口

31:第一通道

32:第二通道

321:開口

323:開口

L1:軸線

L2:軸線

θ:夾角

Claims (7)

1. 一種噴嘴結構，包含： 一第一管體，具有一入氣凹槽；以及 一第二管體，連接於該第一管體， 其中該第一管體與該第二管體內形成一圓錐形入口、一圓錐形出口、一第一通道及複數第二通道，該圓錐形入口位於該第一管體內部，該圓錐形出口位於該第二管體內部，該第一通道位於該圓錐形入口與該圓錐形出口之間並連通該圓錐形入口與該圓錐形出口，各該第二通道斜向貫穿該第一管體與該第二管體並連通該入氣凹槽與該圓錐形出口。
2. 如請求項1所述之噴嘴結構，其中該等第二通道在該入氣凹槽中的開口係為平均分布，且該等第二通道在該圓錐形出口中的開口鄰近該第一通道。
3. 如請求項1所述之噴嘴結構，其中該第一通道與該等第二通道皆為圓柱形通道。
4. 如請求項3所述之噴嘴結構，其中該第一通道的軸線與各該第二通道的軸線之間的夾角為30~60度。
5. 如請求項1所述之噴嘴結構，更包含一閥芯，該閥芯橫跨於該圓錐形出口。
6. 如請求項5所述之噴嘴結構，其中該閥芯包括： 一芯體；及 一連接桿，貫穿該芯體，且該連接桿之兩端部連接於該第二管體。
7. 如請求項6所述之噴嘴結構，其中該圓錐形入口、該第一通道、該圓錐形出口與該芯體的軸線係為共線。

Images