TWI690369B - 噴嘴 - Google Patents

Abstract

一種噴嘴，包含：本體以及擾流器。本體具有流體通道、及位於流體通道相對二側之入口及噴口。擾流器可拆卸地設置於流體通道內，包含平行於入口之擋牆，擋牆具有複數凹槽，各凹槽形成有通孔。

Description

噴嘴

本發明係有關噴嘴，且特別是有關一種包含擾流器之噴嘴。

噴嘴是使流體霧化或分佈的元件，可以應用於任何產業領域，例如：食品、機械、農業、鋼鐵、化學、汽車、電子、造紙、印刷、環保、發電、水處理等。按流體性質，噴嘴可分為：單流體噴嘴、二流體噴嘴及多流體噴嘴等；按噴流形狀，噴嘴可分為空心圓錐噴嘴、實心圓錐噴嘴、矩形噴嘴、橢圓形噴嘴、扇形噴嘴、直線噴嘴等。雖然噴嘴的結構簡單，實際上需應用流體力學、機械力學、材料學等專業知識、配合精密的加工技術與嚴格的品管測試，才得以製造出噴角、噴量及噴壓的精確度、穩定度及耐用度符合產業需求的噴嘴。

以裝設有擾流器的實心圓錐噴嘴為例，現有擾流器的形狀有碟形、X形、S形、螺旋形等。第1圖為習知具有X形擾流器之實心圓錐噴嘴的剖視圖。如第1圖所示，實心圓錐噴嘴1包含：本體10及X形擾流器11。本體10具有入口101、擾流區102、霧化區103及噴口104，霧化區103沿擾流區102朝噴口104的方向逐漸收縮成半球形空間，噴口104形成於半球形空間的中心位置。X形擾流器11裝設於擾流區102，且具有擾流結構111及旋轉交錯的流道112。

流體由入口101進入擾流區102內，擾流結構111迫使流體沿著流道112分流及旋轉，分流的流體進入空間由大至小的霧化區103分散成體積較小的液滴，旋轉前進的小液滴通過噴口104受到離心力的作用分散形成實心圓錐狀噴霧。

擾流器的製造方法可分成棒材車銑加工及高溫燒結金屬粉末混合塑料的成型件，棒材車銑加工的效率低，少有廠商採用；高溫燒結的成本低，但尺寸精度較差且燒結過程產生空氣汙染。雖然現有實心圓錐噴嘴可藉由擾流器控制噴霧的噴角及噴量，由於本體與擾流器分屬不同組件，須進一步組裝才能完成實心圓錐噴嘴，二不同組件的製造及組裝過程不僅容易產生精度差異，影響噴嘴的工作表現，更增加成本及耗損，不符合現今各產業對噴嘴的需求。如何解決習知噴嘴的精度、組裝及成本等問題，即為發展本發明的主要目的。

為達上述目的，本發明提供一種噴嘴，包含：本體以及擾流器。本體具有流體通道、及位於流體通道相對二側之入口及噴口。擾流器可拆卸地設置於流體通道內，包含平行於入口之擋牆，擋牆具有複數凹槽，各凹槽形成有通孔。

於一實施例，上述擾流器包含連接上述擋牆之側壁。

於一實施例，上述側壁之表面形狀對應上述流體通道之形狀。

於一實施例，上述擾流器以上述凹槽朝向上述入口之方式設置於上述流體通道。

於一實施例，上述擾流器以上述凹槽朝向上述噴口之方式設置於上述流體通道。

於一實施例，上述凹槽由上述擋牆之中央朝不同方向延伸，上述凹槽彼此間相隔一夾角。

於一實施例，上述通孔形成於上述凹槽之延伸端一側。

於一實施例，上述通孔形成於上述擋牆之中央。

於本發明之噴嘴，本體具有流體通道，設置於流體通道的擾流器包含平行於入口的擋牆，擋牆具有複數凹槽，各凹槽形成有通孔，凹槽及通孔可使流體反覆撞擊形成均勻分散的液滴，從而產生特定形狀及效果的噴霧。

以下配合圖式及元件符號對本發明的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習本發明所屬技術領域中之通常知識者在研讀本說明書後可據以實施本發明。

第2圖為本發明之一實施例之噴嘴之爆炸剖視圖。如第2圖所示，噴嘴2包含本體21以及擾流器22。本體21具有流體通道211、及位於流體通道211相對二側的入口212及噴口213。擾流器22可拆卸地設置於流體通道211內，包含平行於入口212的擋牆221，擋牆221大致呈片狀且具有複數凹槽2211，凹槽2211的數量可以是二、三、四、五或更多，相鄰二凹槽2211相隔一夾角（例如但不限於：120、90、72度），各凹槽2211形成有通孔2212。為了分散流體，通孔2212形成於各凹槽2211的一端，通孔2212可進一步形成於擋牆221的中央。通孔2212的孔徑與凹槽2211的深度（垂直於擋牆221的方向）有關，各通孔2212的孔徑略小於凹槽2211的深度，例如，凹槽2211的深度為2 mm，通孔2212的孔徑為1.8 mm。

本體21的流體通道211包含擾流區2111及霧化區2112，擾流區2111為圓柱形空間，霧化區2112由圓柱形空間逐漸收縮為半球形空間，入口212位於擾流區2111一側，噴口213位於霧化區2112一側的中央。與流體流動方向相垂直的截面，噴口213的截面積小於入口212的截面積，噴口213的形狀例如但不限於圓柱形、角柱形、圓錐形或角錐形。以1/4PT外牙噴嘴為例，入口212的孔徑約8 mm，噴口213的孔徑約3.5 mm。

現有噴嘴的擾流器有裝設方向的限制，而本發明之擾流器無裝設方向的限制，可選擇以凹槽2211朝向入口212或朝向噴口213的方式將擾流器22設置於流體通道211內，當流體（未圖示）由本體21的入口212流入擾流區2111，由於擋牆221的阻擋，凹槽2211導引流體分成多股流向不同的分流，各分流通過孔徑狹窄的通孔2212形成分散的小液滴，小液滴於霧化區2112進行旋轉及線性運動，通過噴口213的小液滴因離心力作用產生特定形狀的噴霧。噴霧的形狀例如但不限於中空圓錐或實心圓錐，噴霧的角度介於50°至120°。

第3A圖為本發明之一實施例之擾流器之立體圖。如第3A圖所示，擾流器32包含擋牆321、連接擋牆321的側壁322，側壁322的形狀對應流體通道211的形狀，例如但不限於角柱形、圓柱形。於本實施例，擋牆321於朝向側壁322的方向上凹陷而形成四道凹槽3211，凹槽3211由擋牆321的中心分別朝不同方向延伸成十字形狀，通孔3212形成於各凹槽3211延伸端的一側。

第3B圖為本發明之一實施例之噴嘴之剖視圖，如第3B圖所示，擾流器32以凹槽3211朝向本體21的噴口213的方式設置於流體通道211的擾流區2111，當流體（未圖示）由本體21的入口212流入擾流區2111，由於擋牆321的阻擋，凹槽3211相對側的凸面導引流體分成多股流向不同的分流，各分流通過孔徑狹窄的通孔3212流入凹槽3211，部分的分流撞擊凹槽3211形成分散的小液滴，部分的分流沿各凹槽3211流向擋牆321的中央彼此撞擊形成分散的小液滴，小液滴於霧化區2112進行旋轉及線性運動，通過噴口213的小液滴因離心力作用產生特定形狀的噴霧。

第3C圖為本發明之另一實施例之噴嘴之剖視圖，如第3C圖所示，擾流器32以凹槽3211朝向本體21的入口212的方式設置於流體通道211的擾流區2111，當流體（未圖示）由本體21的入口212流入擾流區2111，由於擋牆321的阻擋，凹槽3211導引流體分成多股流向不同的分流，各分流通過孔徑狹窄的通孔3212朝不同方向撞擊流體通道211的內側表面形成分散的小液滴，小液滴於霧化區2112進行旋轉及線性運動，通過噴口213的小液滴因離心力作用產生特定形狀及效果的噴霧。

第4圖為本發明之另一實施例之擾流器之立體圖。如第4圖所示，於本實施例，噴嘴的本體的形狀及構造如第2、3B或3C圖所示，擾流器42包含擋牆421及連接擋牆421的圓柱形側壁422，擋牆421於相對側壁422的方向上凸出而形成四道凹槽4211，各凹槽4211由擋牆421的中央朝不同方向延伸成十字形狀，通孔4212形成於各凹槽4211延伸端的一側。

第5圖為本發明之另一實施例之擾流器之立體圖。如第5圖所示，於本實施例，噴嘴的本體的形狀及構造如第2、3B或3C圖所示，擾流器52包含擋牆521及連接擋牆521的圓柱形側壁522，擋牆521於朝向側壁522的方向上凹陷而形成四道凹槽5211，各凹槽5211由擋牆521的中央朝不同方向延伸成螺旋形狀，通孔5212形成於各凹槽5211延伸端的一側。

第6圖為本發明之另一實施例之擾流器之立體圖。如第6圖所示，於本實施例，噴嘴的本體的形狀及構造如第2、3B或3C圖所示，擾流器62包含擋牆621及連接擋牆621的圓柱形側壁6212，擋牆621於相對側壁622的方向上凸出而形成四道凹槽6211，各凹槽6211由擋牆621的中央朝不同方向延伸成螺旋形狀，通孔6212形成於各凹槽6211延伸端的一側。

第4至6圖所示擾流器42, 52, 62可選擇凹槽4211, 5211, 6211朝向本體21的入口212或噴口213的方式設置於流體通道211的擾流區2111，當流體（未圖示）由本體21的入口212流入擾流區2111，凹槽4211, 5211, 6211或相對側的凸面及通孔4212, 5212, 6212導引流體分成多股流向不同的分流，各分流因反覆撞擊而形成分散的小液滴，小液滴於霧化區2112進行旋轉及線性運動，通過噴口213的小液滴因離心力作用形成特定形狀及效果的噴霧。

於本發明之噴嘴，設置於本體的擾流器具有擋牆，擋牆具有複數凹槽，各凹槽形成有通孔，凹槽及通孔可使流體反覆撞擊形成均勻分散的液滴，從而產生特定形狀及效果的噴霧。值得說明的是，本發明之擾流器可通過沖壓成型，以現有的沖壓設備，每分鐘可生產的數量達千件以上，擾流器的尺寸精度高且裝設於本體無方向限制，不僅降低製造成本，不產生空氣汙染，還可提高本體與擾流器的尺寸精度及組合密度，從而增加噴嘴的設計彈性及產品良率，達成本發明之目的。

上述實施例僅例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項專業之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有此項專業知識者，在未脫離本發明所揭示之精神與技術原理下所完成之一切等效修飾或改變，仍應由本發明之申請專利範圍所涵蓋。

第1圖為習知具有X形擾流器之實心圓錐噴嘴的剖視圖； 第2圖為本發明之一實施例之噴嘴之爆炸剖視圖； 第3A圖為本發明之一實施例之擾流器之立體圖，第3B圖為本發明之一實施例之噴嘴之剖視圖，第3C圖為本發明之另一實施例之噴嘴之剖視圖； 第4圖為本發明之另一實施例之擾流器之立體圖； 第5圖為本發明之另一實施例之擾流器之立體圖；以及 第6圖為本發明之另一實施例之擾流器之立體圖。

Claims (8)

1. 一種噴嘴，包含：本體，具有流體通道、及位於該流體通道相對二側之入口及噴口；以及擾流器，可拆卸地設置於該流體通道內，包含平行於該入口之擋牆，該擋牆具有複數凹槽，該等凹槽形成有通孔，該等凹槽導引流體分成多股流向不同的分流，該等分流通過該通孔後進行旋轉及線性運動。
2. 如申請專利範圍第1項所述噴嘴，其中該擾流器包含連接該擋牆之側壁。
3. 如申請專利範圍第2項所述噴嘴，其中該側壁之表面形狀對應該流體通道之形狀。
4. 如申請專利範圍第1項所述噴嘴，其中該擾流器以該等凹槽朝向該入口之方式設置於該流體通道。
5. 如申請專利範圍第1項所述噴嘴，其中該擾流器以該等凹槽朝向該噴口之方式設置於該流體通道。
6. 如申請專利範圍第1項所述噴嘴，其中該等凹槽由該擋牆之中央朝不同方向延伸，該等凹槽彼此間相隔一夾角。
7. 如申請專利範圍第6項所述噴嘴，其中該通孔形成於該等凹槽之延伸端一側。
8. 如申請專利範圍第6項所述噴嘴，其中該通孔形成於該擋牆之中央。

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