TWI629108B - Ultrasonic spray module - Google Patents

Abstract

本創作的供料模具設有一供塗料進入的進料流道、連接該進料流道的一供料流道與一鄰近該供料流道的模具底面，該供料流道具有一連通該進料流道的分流岐管、一位於該供料流道的末端且與一超音波震盪元件的一霧化刀口保持一間隙的出料端面及一連接該分流岐管與該出料端面的狹縫通道，該模具底面的一邊端連接該出料端面的下方，且該模具底面往該出料端面處傾斜一第一角度設置，並該邊端為最低處，據此由於該模具底面往該出料端面處傾斜該第一角度設置，該出料端面的塗料不會由該邊端回流至該模具底面而形成滴流，以充分利用塗料並避免汙染。

Description

超音波噴塗模組

本創作為有關一種噴塗機，尤指一種噴塗機的超音波噴塗模組。

讓液體細微化形成懸浮粒子稱之為霧化，常用於農業、環境消暑與油漆噴塗之中。習知霧化技術包含超音波霧化技術、旋轉霧化技術與高壓霧化技術等等，其中超音波霧化技術，如美國公開第US2009061089號專利，其為利用超音波震動，使液體受到震動方向的推力，表面會生成井字狀的毛細波紋，當聲波強度繼續增加，這些紋路會漸漸升高形成細小的液柱，並且出現奇異點後斷裂，而頂端形成液滴噴出，超音波霧化技術適用霧化黏度適中的液體，相較旋轉霧化技術與高壓霧化技術來說，其噴塗利用率相較為大，可以節省材料使用，然而其最大的缺點為霧化量相較為小，生產效率較低。

請再參閱美國公告第5409163號專利，其為一種具有二空氣噴嘴搭配一魚尾供料模具的超音波噴塗模組，其利用一超音波震盪元件驅動該魚尾供料模具進行超音波震盪，而該魚尾供料模具的內部具有一夾縫流道，該夾縫流道供一原料液體進入，該原料液體受到超音波震盪後，即會霧化而細微化形成霧化液滴，而該二空氣噴嘴則由不同的兩個方向提供氣流，其中一個氣流為作為導流氣體，用以導引霧化液滴吹向要噴塗的區域，而另一個氣流用於吹拂該夾縫流道的末端，避免霧化液滴沿該夾縫流道的末端回流到該魚尾供料模具的底面而形成滴流。

此習知公告專利，其採用魚尾供料模具，因此其流道較為長條狀，會有流量不均的問題，又必須使用兩個空氣噴嘴，配線上較為複雜且成本較高，並為了避免霧化液滴回流所設的氣流，或多或少會干擾另一個氣流導引霧化液滴，造成霧化液滴無法有效吹向要噴塗的區域，顯然無法滿足使用上的需求。

本創作的主要目的，在於提供一種不會有滴流的超音波噴塗模組。

為達上述目的，本創作提供一種超音波噴塗模組，其包括有一超音波震盪元件、一供料模具與一空氣噴嘴，其中該超音波震盪元件具有一霧化刀口，該供料模具設有一供塗料進入的進料流道、連接該進料流道的一供料流道與一鄰近該供料流道的模具底面，又該供料流道具有一連通該進料流道的分流岐管、一位於該供料流道的末端且與該霧化刀口保持一間隙的出料端面及一連接該分流岐管與該出料端面的狹縫通道，該模具底面的一邊端為連接該出料端面的下方，且該模具底面往該出料端面處傾斜一第一角度設置，並該模具底面鄰近該出料端面的該邊端為最低處。另該空氣噴嘴具有一朝向一噴塗方向且對準該霧化刀口的導流氣體。

據此，由於該模具底面為往該出料端面處傾斜該第一角度設置，而該模具底面鄰近該出料端面的該邊端為最低處，因此該出料端面的塗料沒有由該邊端回流至該模具底面的可能，也就是說，塗料不會形成滴流，而可充分利用塗料並避免汙染的發生。

有關本創作的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱「圖1」、「圖2」與「圖3」所示，為本創作一較佳實施例的前視圖、模具結構透視圖與模具結構側視圖，如圖所示，本創作為一種超音波噴塗模組，其包括有一超音波震盪元件10、一供料模具20與一空氣噴嘴30，其中該超音波震盪元件10具有一霧化刀口101，在實際結構上，該超音波震盪元件10可以包含一壓電換能器11(Piezoelectric Transducer)與一變幅桿12(Ultrasonic horn)，該壓電換能器11為將電能轉換為機械震動，而該變幅桿12設置於該壓電換能器11上，且該變幅桿12的末端為該霧化刀口101，該變幅桿12的功用在於將機械振動的質點位移或速度放大，並集中在較小的面積上(即該霧化刀口101處)聚能。

該供料模具20設有一供塗料(圖未示)進入的進料流道21、連接該進料流道21的一供料流道22與一鄰近該供料流道22的模具底面23，且本創作更可以包含一供料部件40，該供料部件40具有一供料頭41與一供料管42，該供料模具20為固定於該供料頭41上，在實際結構上，該供料頭41可以設有至少一定位柱411，而該供料模具20設有至少一對應該些定位柱411的定位孔201，其讓該些定位柱411插入該些定位孔201，即可讓該供料模具20固定於該供料頭41上。該供料管42為連通該進料流道21，該供料管42為提供超音波噴塗時所需的塗料，以讓塗料進入該進料流道21。

該供料流道22則具有一連通該進料流道21的分流岐管221、一位於該供料流道22的末端且與該霧化刀口101保持一間隙50的出料端面222及一連接該分流岐管221與該出料端面222的狹縫通道223，該模具底面23的一邊端231連接該出料端面222的下方，且該出料端面222較佳的設計可以為垂直設置，而該模具底面23則往該出料端面222處傾斜一第一角度a設置，該第一角度a的較佳值為介於4度~10度之間，並該模具底面23鄰近該出料端面222的該邊端231為最低處，且進一步的，該狹縫通道223可以往該出料端面222處傾斜一第二角度b設置，該第二角度b的較佳值為介於6度~15度之間。

該空氣噴嘴30則具有一朝向一噴塗方向且對準該霧化刀口101的導流氣體31，該空氣噴嘴30的設置方向是依據需要的該噴塗方向而選擇設置的，其功能主要是提供該導流氣體31。利用該導流氣體31將霧化的塗料導向至要噴塗的物件。此外，為了製造上的便利性考量，該供料模具20可以包含一上模具202與一下模具203，而該狹縫通道223位於該上模具202與該下模具203之間，其可大幅降低該供料模具20的製造難度。

塗料進入該進料流道21後，會藉該分流岐管221而分散開來，該分流岐管221可以為衣架形，所謂衣架形是指該分流岐管221靠近中間的區域較高而兩側較低，整體外形類似披掛衣物的衣架。塗料藉該分流岐管221而分散開來之後，接著塗料會通過該狹縫通道223，並進入該出料端面222，此時由於該出料端面222與該霧化刀口101保持一間隙50，因此進入該出料端面222的塗料會接觸該霧化刀口101而霧化，而霧化後的塗料，會被該空氣噴嘴30的該導流氣體31朝該噴塗方向送走。

綜上所述，本創作相較習知技術的優點至少包含：

1.該模具底面為往該出料端面處傾斜該第一角度設置，而該模具底面鄰近該出料端面的該邊端為最低處，因此該出料端面的塗料沒有由該邊端處回流至該模具底面的可能，也就是說，塗料不會形成滴流，且在該第一角度較佳者，只要大於4度即可，但角度過大時，會影響結構強度，而不宜超過10度。

2.採用衣架形的該分流岐管，使用於剪切稀化流體(牛頓流體；Newtonian fluid)時，可以讓流量更均勻。

3.僅需要單一空氣噴嘴，可節省製造成本，並有效控制塗料霧化後的流向。

4.該狹縫通道為往該出料端面處傾斜該第二角度設置，可以避免塗料堆積於該狹縫通道，避免塗料阻塞的問題發生，該第二角度較佳者為6度~15度之間，當小於6度時，塗料的流速較慢，容易造成堆積堵塞，或者無法使塗料流出出料端面時有足夠的動力接觸該霧化刀口，而大於15度則容易使該塗料無法均勻的流過該狹縫通道，到達該出料端面的問題。

因此本創作極具進步性及符合申請創作專利的要件，爰依法提出申請，祈 鈞局早日賜准專利，實感德便。

以上已將本創作做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本創作的一較佳實施例而已，當不能限定本創作實施的範圍。即凡依本創作申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本創作的專利涵蓋範圍內。

a：第一角度 b：第二角度 10：超音波震盪元件 101：霧化刀口 11：壓電換能器 12：變幅桿 20：供料模具 201：定位孔 202：上模具 203：下模具 21：進料流道 22：供料流道 221：分流岐管 222：出料端面 223：狹縫通道 23：模具底面 231：邊端 30：空氣噴嘴 31：導流氣體 40：供料部件 41：供料頭 411：定位柱 42：供料管 50：間隙

圖1，為本創作結構前視圖。 圖2，為本創作供料模具結構透視圖。 圖3，為本創作供料模具結構側視圖。

Claims (10)

1. 一種超音波噴塗模組，其包括有： 一超音波震盪元件，該超音波震盪元件具有一霧化刀口； 一供料模具，該供料模具設有一供塗料進入的進料流道、連接該進料流道的一供料流道與一鄰近該供料流道的模具底面，該供料流道具有一連通該進料流道的分流岐管、一位於該供料流道的末端且與該霧化刀口保持一間隙的出料端面及一連接該分流岐管與該出料端面的狹縫通道，該模具底面的一邊端連接該出料端面的下方，且該模具底面往該出料端面處傾斜一第一角度設置，並該模具底面鄰近該出料端面的該邊端為最低處；以及 一空氣噴嘴，該空氣噴嘴具有一朝向一噴塗方向且對準該霧化刀口的導流氣體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之超音波噴塗模組，其中該超音波震盪元件包含一壓電換能器與一變幅桿，該變幅桿設置於該壓電換能器上，且該變幅桿的末端為該霧化刀口。
3. 如申請專利範圍第1項所述之超音波噴塗模組，其中更包含一供料部件，該供料部件具有一供料頭與一供料管，該供料模具固定於該供料頭上，且該供料管連通該進料流道。
4. 如申請專利範圍第3項所述之超音波噴塗模組，其中該供料頭設有至少一定位柱，而該供料模具設有至少一對應該些定位柱的定位孔。
5. 如申請專利範圍第1項所述之超音波噴塗模組，其中該供料模具包含一上模具與一下模具，而該狹縫通道位於該上模具與該下模具之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述之超音波噴塗模組，其中該分流岐管為衣架形。
7. 如申請專利範圍第1項所述之超音波噴塗模組，其中該第一角度為介於4度~10度之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之超音波噴塗模組，其中該狹縫通道往該出料端面處傾斜一第二角度設置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之超音波噴塗模組，其中該第二角度的較佳值為介於6度~15度之間。
10. 如申請專利範圍第1項所述之超音波噴塗模組，其中該出料端面為垂直設置。