噴霧技術發展及其應用

摘要：噴霧技術可以透過多種方法來達成。最常見的方法是透過噴嘴的流道將液體以不同機械力加壓後氣化，形成非常細微的液滴。噴霧技術廣泛的應用於環境降溫加濕除臭、農業噴灑、包裝工業、印刷電路板製程等等。本文介紹幾種常見的噴霧技術：包括壓力式噴霧、超音波霧化技術及靜電噴塗及其應用。

Abstract: Spray atomization can be realized by various methods. The most common method is through a spray nozzle which typically has a fluid passage that is acted upon by different mechanical forces that atomize the liquid into very fine sizes. Spray technology is widely used in environmental cooling moisturization and deodorant, agricultural implantation, packaging industry, printed circuit board process and so on. This article introduces several popular spraying techniques and its applications, including pressurized, ultrasonic atomization and electrostatic spraying technology.

Keywords：Thin Film Deposition, Simulation and Analysis, Spray Coating Technology

前言
噴霧技術發展已有久遠的歷史，之所以能在各領域有廣泛的應用主要是因為材料科技進步、製造技術提升，使噴嘴種類及噴霧技術的發展有大幅度突破及創新，滿足產能製造之需求。霧化是一種極為複雜的轉換過程，包括要考慮工作流體的表面張力、黏滯力還要考慮與環境間的空氣阻力等相互作用[1]。噴霧主是指液體經加壓或氣體氣化成微細的小水珠，霧化過程藉由噴嘴使液體反覆碎化、分裂及結合等作用形成大量的微小液滴，同時也增加液體的表面積[2,3]。噴霧的應用非常廣泛，以下舉例幾種較常見的應用：

• 高壓噴霧降溫系統：一公斤水蒸發所吸收之潛熱（2430.5 kJ at 30°C）相當於7公斤冰融化所吸收之熱量。藉由液體噴霧來進行熱交換，霧化液滴後利用水霧蒸發帶走物體上的熱量，使產品或環境能迅速降溫，如圖1的鋼鐵連續鑄造時冷卻鋼板及圖2戶外使用噴霧系統節能降溫。
• 造霧加濕系統：為減少氣象環境對作物栽培之影響，國內利用室內設施栽培正逐年增加，但因台灣位處亞熱帶地區，高溫期長達8個月之久，如何提供作物適宜之栽培及生產環境，以提升作物生產品質是設施栽培最迫切解決之問題。某些植物（如香菇或牛樟芝）生長在陰暗且潮濕的環境，在人工培養的環境可藉由噴霧將水化為極細小的水霧能提高環境的相對溼度，如圖3菇寮菌菇加濕。
• 汽車工業應用：如圖4，完整的上漆步驟包括防鏽底漆（1層）、二度底漆（3層）、面漆（2層）、金油（2層）等，總共8層漆面。一般標準的汽車烤漆程序是：補土→研磨→底漆→調色→噴漆→金油→烤漆。噴漆技法因人而異，要有相當功力才可噴得色漆均勻。