(57)【要約】      （修正有）【課題】  低粒度比、低気液質量比、噴霧テーパ角制御と霧化後の金属粉末顆粒微小化の訴求を達成する霧化装置の提供。【解決手段】  霧化装置は密閉された機構とされ、上面に液体金属を霧化装置に導入する中心主チャネル２が連設され、該霧化装置の左右に気体を導入する気体支チャネル３が設けられ、気体支チャネル３の混合室内にあって分離器５が中心主チャネルの出口下方に対応するよう設置され、霧化装置の中心主チャネルとは反対の面にノズル構造４があり、該ノズル構造と分離器、中心主チャネルが同一中心軸線上にあり、金属の顆粒を１０μｍ以下に細微化し、現代ハイテク産業中のウエハパッケージ加工業者及びナノテクノロジー業者の需要に対応する。【選択図】        図４
2005058929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部混合式二段霧化装置において、この霧化装置は密閉の機構とされ、上面に液体金属を霧化装置に導入する中心主チャネルが連設され、該霧化装置の左右に窒素、水素、アルゴン等の気体を導入する気体支チャネルが設けられ、霧化装置の中心主チャネルの下方に分離器が設けられ、該霧化装置の底面にノズル構造が設けられ、該ノズル構造が分離器、中心主チャネルと同一垂直線上に設置されたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置。
【請求項２】
請求項１記載の内部混合式二段霧化装置において、ノズルが漏斗状設計とされたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置。
【請求項３】
請求項１記載の内部混合式二段霧化装置において、ノズル出口の断面が、矩形、菱形或いは円形とされたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置。
【請求項４】
請求項１記載の内部混合式二段霧化装置において、分離器の設計により、霧化装置中の流体の流動の速度、流場及び流動方向が改変されて霧化性能が高められることを特徴とする、内部混合式二段霧化装置。
【請求項５】
請求項１記載の内部混合式二段霧化装置において、分離器が円錐体、三角柱体、菱形状体或いは四角柱体設計とされたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置。
【請求項６】
請求項１記載の内部混合式二段霧化装置において、分離器が立体ブロック体とされて液体金属が霧化過程で該分離器に衝突することにより霧化後の金属顆粒が細微な単位とされることを特徴とする、内部混合式二段霧化装置。
【請求項７】
内部混合式二段霧化装置において、霧化装置の混合室底面に狭化構造が固定され、該狭化構造内部に混合室が形成され、この狭化構造内部の混合室の内壁に多角度の傾斜面が形成され、該狭化構造の混合室内に分離器が設けられ、該狭化構造の混合室内の分離器の直下に出口が設置され、該狭化構造の混合室の分離器の設置の位置が狭化構造のノズル構造の直下とされ、該狭化構造の混合室の分離器と出口が、霧化装置中のノズル構造、霧化装置中の混合室中の分離器及び中心主チャネルと同一中心軸線上に設けられたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置。
【請求項８】
内部混合式二段霧化装置において、霧化装置の混合室底面に収集槽が設置され、該収集槽の一側に側風装置が設けられ、該収集槽は上が広く下が狭い漏斗状設計とされ、該収集槽の底部に回収管路が接続され、該回収管路が加熱器に連通した後に中心主チャネルに接続されたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置。
【請求項９】
請求項８記載の内部混合式二段霧化装置において、収集槽の回収管路が二列管路の設計とされたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内部混合式二段霧化装置に係り、特に、低粒度比、低気液質量比、噴霧テーパ角制御と霧化後の金属粉末顆粒微小化の訴求を達成する霧化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
霧化装置の応用の主要な目的は、一定体積の液体（水或いは液体金属）を、液体薄膜化の中間過程を通して、液体を破裂させ、霧化させて多くの小液滴となし、液体表面積の体積に対する比の値を増すと共に、液体と気体の混合程度を高め、質量と熱の交換率を増す。
【０００３】
特許文献１には内部混合式スリット型ノズル装置が記載され、そのうち主ノズル１内の流体は加熱器２により加熱され、その霧化性能が増されると共に冷却硬化現象の発生が防止されている。その主要な構造は、加熱炉３０、ノズル１、作業流体をノズルに導入するチャネル機構８、１０、３６、３７、霧化気体導入チャネル５及びノズル内部の作業流体の分配器３、作業流体と霧化気体の混合室９を具えている。その特徴は、高温の作業流体がノズル内部で霧化気体と混合される時に、速やかに霧化気体の温度を高めるため、この霧化気体の混合室９内での瞬間的膨張の作用を利用し、スリット型ノズル１の微小スリット出口より放出することにより、微小霧化の目的を達成することにある。
【０００４】
【特許文献１】台湾特許第８７１１６３２２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１の霧化装置は、金属の顆粒を１５μｍ程度までしか細微化できない。ゆえに本発明は霧化効果を更に高めた二段式の霧化装置を提供するものである。
ゆえに、本発明の主要な目的は、一種の内部混合式二段霧化装置を提供することにあり、それは、二段式の設計形態とされ、金属の顆粒を１０μｍ程度或いは更に細小（約５μｍ程度）まで細微化でき、現代ハイテク産業中のウエハパッケージ加工作業及びナノテク産業の需要に対応するものとする。
【０００６】
本発明は一種の内部混合式二段霧化装置を提供し、該霧化装置は密閉された機構とされ、上面に液体金属を霧化装置に導入する中心主チャネルが連設され、該霧化装置の左右に気体を導入する気体支チャネルが設けられ、気体支チャネルの混合室内にあって分離器が中心主チャネルの出口下方に対応するよう設置され、気体支チャネルの中心主チャネルに対応する面にノズル構造があり、該ノズル構造と分離器、中心主チャネルが同一中心軸線上にあるものとされる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、内部混合式二段霧化装置において、この霧化装置は密閉の機構とされ、上面に液体金属を霧化装置に導入する中心主チャネルが連設され、該霧化装置の左右に窒素、水素、アルゴン等の気体を導入する気体支チャネルが設けられ、霧化装置の中心主チャネルの下方に分離器が設けられ、該霧化装置の底面にノズル構造が設けられ、該ノズル構造が分離器、中心主チャネルと同一垂直線上に設置されたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の内部混合式二段霧化装置において、ノズルが漏斗状設計とされたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の内部混合式二段霧化装置において、ノズル出口の断面が、矩形、菱形或いは円形とされたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の内部混合式二段霧化装置において、分離器の設計により、霧化装置中の流体の流動の速度、流場及び流動方向が改変されて霧化性能が高められることを特徴とする、内部混合式二段霧化装置としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の内部混合式二段霧化装置において、分離器が円錐体、三角柱体、菱形状体或いは四角柱体設計とされたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の内部混合式二段霧化装置において、分離器が立体ブロック体とされて液体金属が霧化過程で該分離器に衝突することにより霧化後の金属顆粒が細微な単位とされることを特徴とする、内部混合式二段霧化装置としている。
請求項７の発明は、内部混合式二段霧化装置において、霧化装置の混合室底面に狭化構造が固定され、該狭化構造内部に混合室が形成され、この狭化構造内部の混合室の内壁に多角度の傾斜面が形成され、該狭化構造の混合室内に分離器が設けられ、該狭化構造の混合室内の分離器の直下に出口が設置され、該狭化構造の混合室の分離器の設置の位置が狭化構造のノズル構造の直下とされ、該狭化構造の混合室の分離器と出口が、霧化装置中のノズル構造、霧化装置中の混合室中の分離器及び中心主チャネルと同一中心軸線上に設けられたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置としている。
請求項８の発明は、内部混合式二段霧化装置において、霧化装置の混合室底面に収集槽が設置され、該収集槽の一側に側風装置が設けられ、該収集槽は上が広く下が狭い漏斗状設計とされ、該収集槽の底部に回収管路が接続され、該回収管路が加熱器に連通した後に中心主チャネルに接続されたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置としている。
請求項９の発明は、請求項８記載の内部混合式二段霧化装置において、収集槽の回収管路が二列管路の設計とされたことを特徴とする、内部混合式二段霧化装置としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の内部混合式二段霧化装置は低粒度比、低気液質量比、噴霧テーパ角制御と霧化後の金属粉末顆粒微小化の訴求を達成する霧化装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示されるのは本発明の内部混合式二段霧化装置であり、該霧化装置Ａは密閉された機構とされ、内部に混合室１が形成され、該混合室１の上面に液体金属を導入するための中心主チャネル２が設置され、混合室１の左右に気体、例えば窒素、水素、アルゴン等の慣性ガスを導入するための気体支チャネル３が設けられ、該霧化装置Ａの中心主チャネル２設置面と反対の面にノズル構造４が設けられている。
【００１０】
該霧化装置Ａの混合室１内部には分離器５が設置され、該分離器５は立体ブロック体の設計とされ、霧化装置Ａ中の流体の流動の速度、及び流動方向の改変に供され、且つ該分離器５の設置位置は中心主チャネル２の出口のちょうど下方であり、液体金属を霧化過程でこの分離器５に衝突させることにより、霧化後の金属顆粒を更に細微な単位とする。
【００１１】
図２は本発明の内部混合式二段霧化装置のノズル構造の断面図である。このノズル構造４は、上が広く徐々に収束する漏斗状設計とされ、流体の流速を改変し、霧化後の金属粉末顆粒を収集する。該ノズル構造４は漏斗状の設計とされ、その承接口４１は矩形設計とされ、該承接口４１の下に収束段４２が直接連設され、並びに収束段４２の末端にノズル出口４３が形成され、該ノズル出口４３の断面は矩形或いは円形の設計とされうる。
【００１２】
図３は本発明の内部混合式二段霧化装置中の分離器の構造表示図である。本発明の内部混合式二段霧化装置Ａの混合室１内には分離器５が設置され、該分離器５は円錐体、三角柱体、菱形状体或いは四角柱体設計とされ（図中のａ、ｂ、ｃ、ｄに示されるとおり）、気体の霧化装置Ａ中の流動方向、流場及び流動速度を改変し、液体金属を異なった状況下で分離器５と相互に衝突させて、霧化後の金属顆粒を更に細微とするのに供される。
【００１３】
霧化作業を行なう時、固体金属は加熱炉で加熱溶融されて液体金属となり、液体金属が中心主チャネル２より霧化装置Ａの混合室１に進入し、並びに混合室１中の分離器５に衝突した後、さらに混合室１の左右の気体支チャネル３の組合せにより、気体、例えば窒素、水素、アルゴン等の慣性ガスが混合室１に導入され、液体金属が分離器５に衝突した後、混合室１内で左右より流入する高圧、高速気体の衝撃を受け、これにより気体が快速に膨張し、霧化の効果が高められる。
【００１４】
さらに図４は本発明の内部混合式二段霧化装置のもう一つの使用実施例であり、霧化装置Ａの混合室１の底面に狭化構造６が設けられ該狭化構造６の内部に混合室７が形成され、該混合室７の内壁に多角度の傾斜面７１が形成され、該狭化構造６の混合室７内にも分離器８が設けられ、該分離器８のちょうど下方に出口９が設置されている。該分離器８の設置された位置は霧化装置Ａのノズル構造４のちょうど下方で、該分離器８、出口９が霧化装置Ａのノズル構造４、分離器５及び中心主チャネル２と同一中心軸線上に設置されている。
【００１５】
二段式霧化作業を行なう時、該固体金属は加熱炉で加熱溶融されて液体金属となり、液体金属が中心主チャネル２より霧化装置Ａの混合室１中に進入し、並びに直接混合室１中の分離器５に衝突した後、さらに混合室１の左右に設置された気体支チャネル３により気体、例えば窒素、水素、アルゴン等の慣性ガスが混合室１に導入され、液体金属が分離器５に衝突した後、混合室１内で左右より流入する高圧、高速気体の衝撃を受け、これにより第１段の霧化作業が完成する。液体金属は第１段の霧化作業の後に、霧化されたその金属顆粒の等級は２０μｍ〜５μｍとなり、金属粉末顆粒収集時に、第１段の霧化完成した１５μｍ〜５μｍの金属粉粒が直接狭化構造６の出口９部分より排出される。１５μｍ以上の大きさの金属粉末顆粒に狭化構造６中で第２段の霧化作業が行なわれ、該金属粉末顆粒はノズル構造４より噴出された後に、直接狭化構造６の混合室７中の分離器８に衝突し、金属顆粒が衝撃により細微化され、且つ狭化構造６中の混合室７の内壁には多角度の傾斜面７１が形成されており、該傾斜面７１の設計により直接混合室７内の流場が改変され、霧化効果が高められる。本発明の内部混合式二段霧化装置は、その霧化加工が二段式設計を有し、金属を二度霧化加工した後の顆粒は１５μｍ〜１０μｍ以下となり、現代のハイテク産業中のウエハパッケージ加工作業及びナノテク業者の需要に対応する。
【００１６】
続いて図５を参照されたい。図５は本発明の内部混合式二段霧化装置のまた別の使用実施例であり、本発明の霧化装置Ａの混合室１底面に収集槽１０が設けられ、該収集槽１０の一側に側風装置が設けられ、該収集槽１０は上が広く下が狭い漏斗状設計とされ、該収集槽１０の底分離器に回収管路１１が接続され、該回収管路１１は加熱器１２に連通した後に中心主チャネル２に接続されている。
【００１７】
該液体金属の第１段霧化作業後の金属粉粒等級は２０μｍ〜５μｍの間であり、側風装置は１５μｍ以上の大きさの顆粒をろ過装置中へと吹き飛ばし、１５μｍ以上の大きさの金属粉末顆粒は直接収集槽１０中に落ち、加熱器１２で再度金属が溶融された後、使用者が回収管路１１の制御バルブを開くと、この液体金属が中心主チャネル２に戻され、第１段霧化作業に戻り、この収集槽１０の設置により、１５μｍ以下の金属粉末顆粒が収集され、１５μｍより大きい金属粉末顆粒は再度細微化され、加工量産される金属粉末顆粒の等級を小さくする。
【００１８】
図６は本発明の内部混合式二段霧化装置のまた別の使用実施例であり、該収集槽１０の回収管路１１が二列管路設計とされている。
【００１９】
総合すると、本発明は以下の優れた効果を有している。
１．本発明の内部混合式二段霧化装置は、その霧化加工が二段設計とされ、金属を二次霧化加工することで、その金属粉末顆粒を細微化して１０μｍ以下とすることができ、現代ハイテク産業中のウエハパッケージ加工作業及びナノテク業者の需要に対応する。
２．本発明の内部混合式二段霧化装置は、ノズルが上が広く漸次収束する漏斗状設計とされ、流体の流速を改変して霧化後の金属を瞬間的に高速で噴出すると同時に微小な金属粉末となす。
３．本発明の内部混合式二段霧化装置は、分離器の設計により霧化装置中の流体の流動の速度、及び流動方向を改変し、霧化の効果を高めている。
４．本発明の内部混合式二段霧化装置は、分離器が円錐体、三角柱体、菱形状体或いは四角柱体設計とされ、気体の霧化装置中の気流方向と速度を改変し、液体金属を異なる状況で分離器と相互に衝突させて、霧化後の金属顆粒を更に微細とする。
【００２０】
総合すると、本発明の特徴は確実に生産コストを節約でき並びに実用価値を有し、その全体の組合せ及び特徴は従来の製品にはなく、その出願前に未公開であり、特許の要件に符合する。なお、以上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の内部混合式二段霧化装置の表示図である。
【図２】本発明の内部混合式二段霧化装置中のノズル構造の断面図である。
【図３】本発明の内部混合式二段霧化装置中の分離器構造の表示図である。
【図４】本発明の内部混合式二段霧化装置のもう一つの使用実施例図である。
【図５】本発明の内部混合式二段霧化装置の別の使用実施例図である。
【図６】本発明の内部混合式二段霧化装置のさらに別の使用実施例図である。
【符号の説明】
【００２２】
Ａ  霧化装置            １  混合室
２  中心主チャネル      ３  気体支チャネル
４  ノズル構造          ４１  承接口
４２  収束段            ４３  ノズル出口
５  分離器
６  狭化構造            ７  混合室
７１  傾斜面            ８  分離器
９  出口
１０  収集槽            １１  回収管路
１２  加熱器
【図１】
2005058929.tif 000003
【図２】
2005058929.tif 000004
【図３】
2005058929.tif 000005
【図４】
2005058929.tif 000006
【図５】
2005058929.tif 000007
【図６】
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