TWI586257B - 霧滴產生裝置 - Google Patents

Description

霧滴產生裝置

本揭露有關於一種霧滴產生裝置，尤指一種利用氣膠(aerosol)之衝擊特性，對傳統噴嘴方式所產生之噴霧進行粒徑篩選，使其顆粒大小控制在所需範圍，且成本低之霧滴產生裝置。

對於某些植物栽培業者而言，必須控制噴灑於植物上的霧滴顆粒大小，方能使植物獲得最適當的滋潤。例如菇蕈、草莓或蘭花等作物之栽培。

例如金針菇或銀耳等菇類或草莓、蘭花的培養，需要「霧茫茫」的生長環境，一方面用以滋潤植物，一方面可用以降溫(於夏季時)。但是習知噴霧裝置所噴灑出的霧滴粒徑過大、濕度控制不理想。霧滴粒徑若過大，容易因重力沈降於植物表面而來不及揮發散熱，因此導致植物潰爛或發病，例如灰黴病、果腐病、白粉病等。

再就習知噴嘴式噴霧裝置而言，其所採用的噴嘴包括一流體噴嘴與二流體噴嘴。

一流體噴嘴裝置是將流體經過濾後，藉由高壓泵浦將其加壓，再由噴嘴輸出噴霧。其所產生的霧滴粒徑大於50μm，而該尺寸粒二流體噴嘴之徑之霧滴並不適合例如菇蕈、草莓或蘭花等作 物之栽培。

其次，二流體噴嘴裝置是將流體經過濾後，藉由高壓泵浦將其加壓，加壓流體在二流體噴嘴腔室中再與噴出之壓縮空氣混合，最後由噴嘴噴出。其所產生的霧滴粒徑可小至10μm左右，但二流體噴嘴及其相關硬體(例如空壓機、高壓泵浦)之建置成本高。

此外，習知一種離心式加濕器，是利用離心式轉盤高速轉動，將流體強力甩出打在霧化盤上，將流體霧化成微小顆粒後噴射出去。惟其所產生之霧滴粒徑範圍在200μm以上，屬於大顆粒之噴霧，極不適合例如菇蕈、草莓或蘭花等作物之栽培。

此外，習知一種超音波振盪水霧產生器，是藉由液體中的超音波振動將液面往上推形成液柱，液柱最上方的表面液體相互衝撞、拉斷液體的表面張力，使液體微粒子化，飛散於空氣中。惟其產生之霧滴粒徑範圍為70~200μm，不僅不適合例如菇蕈、草莓或蘭花等作物之栽培，且驅動之振盪片屬於耗材，運作一段時間需進行更換，成本高。

因此，如何能有一種可將顆粒大小控制在所需範圍且成本低之「霧滴產生裝置」，係相關技術領域亟需解決之課題。

於一實施例中，本揭露提出一種霧滴產生裝置，其包含：一主體，其具有一半圓弧凹球形；一圓弧凸球面，設置於主體內；以及一噴嘴，設置於圓弧凸球面之下方，其具有一噴出口且連接於一流體源，噴嘴將流體源之流體經由噴出口噴向圓弧凸球面可 產生複數霧滴。

100、100A‧‧‧霧滴產生裝置

10、10A、10B、10C‧‧‧主體

11、11A‧‧‧空間

12、12A‧‧‧孔洞

13、13A‧‧‧內側壁

14‧‧‧平板

20、20A‧‧‧圓弧凸球面

30、30A‧‧‧噴嘴

31、31A‧‧‧噴出口

32‧‧‧管路

40A‧‧‧平板

D1‧‧‧第一霧滴

D2‧‧‧第二霧滴

F1‧‧‧第一方向

F2‧‧‧相反方向

F3‧‧‧噴出方向

θ‧‧‧夾角

圖1為本揭露之一實施例之組合剖面結構示意圖。

圖2為圖1實施例之工作狀態示意圖。

圖3為圖1實施例不設置平板之組合剖面結構示意圖。

圖4為圖3實施例之工作狀態示意圖。

圖5為本揭露另一實施例之組合剖面結構示意圖。

圖6為圖5實施例之工作狀態示意圖。

圖7及圖8為本揭露之主體之不同實施例之結構示意圖。

請參閱圖1及圖2所示實施例。霧滴產生裝置100包含一主體10、一圓弧凸球面20、平板14及一噴嘴30。

主體10具有一呈半圓弧凹球形及在一平板14上設置孔洞12，該平板14與主體10之下端半圓弧凹球形連接，形成一空間11，孔洞12貫穿平板14且連通空間11。於本實施例中，主體10呈現一圓弧形碗狀，然除此之外，空間11之形狀並不限於圓弧凹球形。

圓弧凸球面20設置於空間11之中心且圓弧凸球面20朝向孔洞12。於本實施例中，圓弧凸球面20是可與主體10分離的一元件，除此之外，圓弧凸球面20可與主體10一體成形。

噴嘴30設置於空間11中，其具有一噴出口31且由管路32連接於一流體源(圖中未示出)，由噴嘴30將流體源之流體(例如水)經由噴出口31噴向圓弧凸球面20。噴嘴30可為一流體噴嘴或二流體噴嘴。

此外，可將噴嘴30連接於一調整機構，用以調整噴嘴30之位置，包括其水平垂直位置，以及噴出口31與圓弧凸球面20間之距離，如此可使流體精準地喷向圓弧凸球面20之頂點，對流體所造成的衝擊最大，可使霧滴顆粒更細緻。

當流體由噴出口31平行一第一方向F1噴出後，會因撞擊圓弧凸球面20而產生複數霧滴，利用氣膠(aerosol)之衝擊特性，可使顆粒尺寸較小之霧滴飄散出主體10外，而將顆粒尺寸較大之霧滴留在主體10內，達到自動篩選霧滴顆粒的作用。例如，霧滴顆粒尺寸小於50μm的第一霧滴D1會順著衝擊後的氣流集中於噴出口31之相反方向F2(如圖2的弧形虛線箭頭所示)經由孔洞12向主體10外散逸，而霧滴顆粒尺寸等於或大於50μm的第二霧滴D2則會被攔截附著於主體10之內側壁13，第二霧滴D2會因重力沿著主體10之內側壁13滑落，若將主體10連接於一回收裝置，即可收集第二霧滴D2回收再利用。

藉由搭配噴出口31相對於圓弧凸球面20之距離、噴出口31之孔徑、流體之噴出流速及適當尺寸之主體10及圓弧凸球面20，可達到上述自動篩選霧滴顆粒之目的。例如，當噴出口31之孔徑為0.15mm(公厘)，噴出流速為35公尺/秒，噴出口31與圓弧凸球面20之距離為7.5mm，搭配半徑為100~150mm呈半圓弧形碗狀之主體10及半徑為50mm呈半圓弧形碗狀之圓弧凸球面20時，可獲致霧滴顆粒尺寸小於50μm的第一霧滴D1。換言之，若調整上述各個尺寸即可獲致不同尺寸之霧滴。

此外，就圖1所示霧滴產生裝置100之擺設方式，流體由噴出口31噴出之方向(亦即第一方向F1)與霧滴逸散出主體10之 方向(亦即相反方向F2)皆為水平方向，但是可依所需改變霧滴產生裝置100之擺設角度，不限於圖1所示，如此即可改變霧滴逸散出主體10之方向。

該霧滴產生裝置100，亦可不設置平板14，將使得產生之霧滴顆粒在空間11內自由飄散，如圖3及圖4所示實施例。

請參閱圖5及圖6所示實施例。霧滴產生裝置100A包含一主體10A、一圓弧凸球面20A、平板40A及一噴嘴30A，其相對位置之設置關係與圖1所示實施例類似。

主體10A具有一呈半圓弧凹球形及在主體10A上設置複數孔洞12A，該平板40A與主體10A之下端半圓弧凹球形連接，形成一空間11A，孔洞12A貫穿主體10A且連通空間11A。於本實施例中，主體10A呈現一圓弧形碗狀，複數孔洞12A環繞噴嘴30A設置。

主體10A設置於平板40A上，噴出口31A之噴出方向F3垂直於平板40A，孔洞12A分布於噴嘴30A之中心與平板40A間夾角θ為介於10~65度之範圍內。

當流體由噴出口31A平行噴出方向F3噴出後，會因撞擊圓弧凸球面20A而產生複數霧滴，利用氣膠(aerosol)之衝擊特性，可使顆粒尺寸較小之霧滴飄散出主體10A外，而將顆粒尺寸較大之霧滴留在主體10A內，達到自動篩選霧滴顆粒的作用。例如，霧滴顆粒尺寸小於50μm的第一霧滴D1會經由孔洞12A向主體10A外散逸，而霧滴顆粒尺寸等於或大於50μm的第二霧滴D2則會被攔截附著於主體10A之內側壁13A，第二霧滴D2會因重力沿著主體10A之內側壁13A滑落及回收再利用。為防止尺寸較大的 第二霧滴D2逸散至主體10A外，因此每一孔洞12A之尺寸等於或小於第一霧滴D1之尺寸。

請參閱圖7及圖8所示，圖7實施例之主體10B呈圓形筒狀，圖8實施例之主體10C呈方形筒狀。圖7及圖8實施例說明，本揭露之主體之形狀不限。

綜上所述，本揭露提供之霧滴產生裝置，利用氣膠(aerosol)之衝擊特性對所產生之霧滴進行粒徑篩選，例如，霧滴顆粒尺寸等於或大於50μm的霧滴會被攔截附著於主體內側壁，而霧滴顆粒尺寸小於50μm的霧滴會順著噴霧的流場排出殼體，散逸於環境空間中，極適合例如菇蕈、草莓或蘭花等作物之栽培。若搭配空調環控的氣體流動分佈，本揭露可使植物栽培環境(例如溫室或菇舍)達到均勻濕度調控之效果。此外，於夏日搭配冰水作噴霧，細小霧滴可於空氣中快速蒸發，於植栽附近環境進行局部降溫，再者，由於本揭露所提供的霧滴顆粒小，因此不致於植栽表面凝結水滴或因濕度過高進而引發病蟲害。此外，若再結合濕度感測並整合即時資訊，即可推動智慧化作物栽培。

惟以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本揭露之特點及功效，而非用於限定本揭露之可實施範疇，於未脫離本揭露上揭之精神與技術範疇下，任何運用本揭露所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

100‧‧‧霧滴產生裝置

10‧‧‧主體

11‧‧‧空間

12‧‧‧孔洞

13‧‧‧內側壁

14‧‧‧平板

20‧‧‧圓弧凸球面

30‧‧‧噴嘴

31‧‧‧噴出口

32‧‧‧管路

F1‧‧‧第一方向

F2‧‧‧相反方向

Claims (10)

1. 一種霧滴產生裝置，其包含：一主體，其具有一半圓弧凹球形；一圓弧凸球面，設置於該主體內；一平板，其與該主體之下端半圓弧凹球形連接，形成一空間，在該平板上設置至少一孔洞；以及一噴嘴，設置於該圓弧凸球面之下方，其具有一噴出口且連接於一流體源，該噴嘴將該流體源之流體經由該噴出口噴向該圓弧凸球面可產生複數霧滴，該霧滴經由該孔洞飄散出。
2. 一種霧滴產生裝置，其包含：一主體，其具有一半圓弧凹球形，在該主體上設置至少一孔洞；一圓弧凸球面，設置於該主體內；一平板，其與該主體之下端半圓弧凹球形連接，形成一空間；以及一噴嘴，設置於該圓弧凸球面之下方，其具有一噴出口且連接於一流體源，該噴嘴將該流體源之流體經由該噴出口噴向該圓弧凸球面可產生複數霧滴，該霧滴經由該孔洞飄散出。
3. 如申請專利範圍第1或第2項所述之霧滴產生裝置，其中該複數霧滴包括第一霧滴與第二霧滴。
4. 如申請專利範圍第3項所述之霧滴產生裝置，其中該第一霧滴之尺寸小於該第二霧滴之尺寸。
5. 如申請專利範圍第4項所述之霧滴產生裝置，其中該第一霧滴之尺寸小於50μm。
6. 如申請專利範圍第4項所述之霧滴產生裝置，其中該第二霧滴之尺寸等於或大於50μm。
7. 如申請專利範圍第2項所述之霧滴產生裝置，其中該主體上之複數孔洞環繞該噴嘴設置，每一該孔洞之尺寸等於或小於該第一霧滴之尺寸。
8. 如申請專利範圍第7項所述之霧滴產生裝置，其中該主體設置於一平板上，該噴出口之噴出方向垂直於該平板，該複數孔洞分布於該噴嘴之中心與該平面間夾角θ為介於15~45度之範圍內。
9. 如申請專利範圍第1或第2項所述之霧滴產生裝置，其中該噴嘴為一流體噴嘴或二流體噴嘴。
10. 如申請專利範圍第1或第2項所述之霧滴產生裝置，其中該圓弧凸球面係與該主體分離之一元件或與該主體一體成形。