CN101754563B - 壳体及应用其的喷射式等离子体系统 - Google Patents

Abstract

本发明一种壳体及应用其的喷射式等离子体系统，该壳体，用以可旋转地设置于一喷射式等离子体系统中。壳体绕着一中心轴转动。壳体包括一主体及一等离子体喷嘴。主体具有一第一腔体。等离子体喷嘴设置于主体的下方，且具有一第二腔体及一直形通道。第二腔体连通于第一腔体。直形通道位于相对于主体的等离子体喷嘴的一侧，且连通于第二腔体。直形通道具有一延伸轴，实质上平行于中心轴，且与中心轴相隔一间距。喷射式等离子体系统产生的一等离子体经由直形通道喷出。

Description

壳体及应用其的喷射式等离子体系统

技术领域

本发明涉及一种壳体及应用其的喷射式等离子体系统，且特别是一种等离子体经由其的一直形通道喷出的壳体及应用其的喷射式等离子体系统。

背景技术

一般而言，由于大气等离子体技术的应用领域广泛，例如是应用于工件的表面处理或清洁，且大气等离子体技术于应用时仅需利用到电力及一般空气，因此，大气等离子体技术成为当下重要的技术之一。

以大气等离子体技术应用在大气喷射等离子体(atmosphericpressure plasma jet)装置中来举例说明。大气喷射等离子体装置所产生的等离子体是以高速的方式喷射出，通过喷射出的等离子体来对工件的表面进行处理。然而，大气喷射等离子体装置所喷射出的等离子体往往呈现高斯分布，使得喷射出的等离子体的分布范围小。如此一来，大气喷射等离子体装置在处理工件的时间大大地增加。

此外，喷射出的等离子体的能量亦有过度集中的现象，使得工件在处理时的均匀度不佳，并且等离子体产生时电弧的位置非常接近出口，当待处理物品为一导体时，电弧会容易作用在待处理物品上，造成待处理物品表面的损伤。因此，如何有效地增加大气喷射等离子体装置在处理工件时的效率及喷射出的等离子体的均匀度，并控制电弧产生的位置，以节省成本并提升处理的质量，乃为业界努力的课题之一。

发明内容

本发明是关于一种壳体及应用其的喷射式等离子体系统，其通过壳体的一直形通道的设计来增加经由直形通道喷出的一等离子体的分布范围及分布的均匀度，使得处理对象的效率及质量可以提升。

根据本发明的第一方面，提出一种壳体，用以可旋转地设置于一喷射式等离子体系统中。壳体绕着一中心轴转动。壳体包括一主体及一等离子体喷嘴。主体具有一第一腔体。等离子体喷嘴设置于主体的下方，且具有一第二腔体及一直形通道。第二腔体连通于第一腔体。直形通道位于相对于主体的等离子体喷嘴的一侧，且连通于第二腔体。直形通道具有一延伸轴，实质上平行于中心轴，且与中心轴相隔一间距。喷射式等离子体系统产生的一等离子体经由直形通道喷出。

根据本发明的第二方面，提出一种喷射式等离子体系统，包括一动力装置、一壳体及一内电极组合。动力装置用以提供一转动动力。壳体用以接收转动动力，以绕着一中心轴转动。壳体具有一中空腔体及一直形通道。直形通道连通于中空腔体，且具有一延伸轴。延伸轴实质上平行于中心轴，且与中心轴相隔一间距。内电极组合设置于中空腔体内，用以产生一等离子体。等离子体经由直形通道喷出。较佳地，为避免电弧作用在待处理物上，在壳体的一等离子体喷嘴的外形上设计一特殊的椭圆形尖端(于图1中以标号113c标示)，当等离子体产生时，此一椭圆形尖端113c会因为尖端效应吸引电弧，使得电弧作用在椭圆形尖端的尖点上，避免电弧作用在出口端，可以大幅减少电弧作用损伤导体待处理物的表面。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1绘示根据本发明一较佳实施例的壳体的示意图；

图2绘示包括图1中的壳体的喷射式等离子体系统的示意图的一例；

图3绘示为本发明等离子体喷嘴的一较佳的实施例的示意图；

图4A绘示为图3中的等离子体喷嘴的内结构的一实施例的立体图；

图4B绘示图4A中的内结构的剖面图。

【主要元件符号说明】

100：喷射式等离子体系统

110：壳体

111：主体

111a：第一腔体

113：等离子体喷嘴

113a：第二腔体

113b：直形通道

113c：椭圆形尖端

113s1：内结构

113s2：外结构

130：动力装置

131：动力源

133：传动件

150：转动机构

170：内电极组合

171：内电极

172：介电材料

173：气体导引装置

A1：中心轴

A2：延伸轴

d：间距

V0：电压源

具体实施方式

请参照图1，其绘示根据本发明一较佳实施例的壳体的示意图。壳体110用以可旋转地设置于一喷射式等离子体系统中。于本实施例中，壳体110绕着一中心轴A1转动为例说明。

壳体110包括一主体111及一等离子体喷嘴113。等离子体喷嘴113设置于主体111的下方，且设置的方式并无限定。举例来说，等离子体喷嘴113可固设于主体111，或者，等离子体喷嘴113可通过可拆卸式的方式设置于主体111。

主体111具有一第一腔体111a，且等离子体喷嘴113具有一第二腔体113a及一直形通道113b。第二腔体113a是连通于第一腔体111a。直形通道113b位于相对于主体111的等离子体喷嘴113的一侧，且连通于第二腔体113a。

如图1所示，直形通道113b具有一延伸轴A2。延伸轴A2实质上平行于中心轴A1，且与中心轴A1相隔一间距d。如此，喷射式等离子体系统产生的一等离子体经由直形通道113b喷出。于本实施例中，间距d的大小并无特别的限定，间距d可根据需求适当地调整。

与等离子体经由与壳体的中心轴共轴的通道喷出的情况相较，设置有本实施例的壳体110的喷射式等离子体系统所产生的等离子体在喷出时的分布范围较大，且分布均匀度较高。如此，利用壳体110的喷射式等离子体系统在处理对象时的效率及质量是可大幅地提升，以降低制造成本。

兹以本实施例的壳体110设置于图2中的喷射式等离子体系统100中来进一步说明。当然，此技术领域中具有通常知识者应明了，图1中的壳体110并不以设置于图2中的喷射式等离子体系统100为限。

如图2所示，喷射式等离子体系统100包括如图1中所示的壳体110、一动力装置130、一电压源V0、一转动机构150及一内电极组合170。

在本实施例中，壳体110为一具有由第一腔体111a及第二腔体113a所形成的一中空腔体的结构，且壳体110例如是一对称于中心轴A1的轴对称结构。如同前述，壳体110的直形通道113b的延伸轴A2是实质上平行于中心轴A1，且与中心轴A1相隔间距d。另外，更具体而言，直形开口113b沿着实质上平行于延伸轴A2的方向延伸，以导引等离子体喷出。

动力装置130包括一动力源131及一传动件133。动力源131用以经由传动件133提供转动动力至壳体110，使得壳体110绕着中心轴A1转动。动力源131可以是一直流马达、一交流马达或一气压旋转缸，且传动件133可以是一皮带、一正时皮带、一齿轮组或一链条。当然，本实施例的动力装置130的元件并不以上述的例子为限。只要是可以提供且传输转动动力至壳体110的机构，皆可应用于本实施例中。

如图2所示，内电极组合170为一静子，壳体110为一动子，转动机构150可以置于两者之间或其它可以产生动子与静子之间差速运动的位置；壳体110于接收到转动动力时，绕着中心轴A1转动。此时，由于转动机构150的设置，因此，壳体110以相对内电极组合170的方式绕着中心轴A1转动。换言之，于壳体110转动时，内电极组合170通过转动机构150的设置而保持静止的状态。于本实施例中，转动机构150是一轴承。

内电极组合170设置于壳体110的中空腔体内，包括一内电极171、一介电材料172及一气体导引装置173。内电极171为一轴对称结构，且内电极171的轴心是与中心轴A1重合。气体导引装置173固定于内电极171，介电材料172设置于壳体110与气体导引装置173之间，以避免内电极171与壳体110产生电弧。

电压源VO是电性耦接于内电极171，且壳体110接地。当电压源VO提供一电压至内电极171时，内电极171、壳体110与中空腔体内的空气是相互作用，以产生等离子体。如此一来，等离子体经由壳体110的直形通道113b导引而喷出，使得等离子体于喷出时的分布范围及分布均匀度可增加。

此外，请参照图3，其绘示为本发明等离子体喷嘴的一较佳实施例的示意图。等离子体喷嘴113可为一内结构113s1置入一外结构113s2内组成的结构，第二腔体113a是形成于内结构113s1与外结构113s2之间。请同时参照图4A与图4B，内结构113s1具有前述的直形通道113b与一椭圆形尖端113c。椭圆形尖端113c邻近于主体111(如图2所示)。当等离子体产生时，等离子体喷嘴113的内结构113s1上端的椭圆形尖端113c会吸引电弧作用，避免电弧作用在出口端，以大幅减少电弧作用损伤待处理物的表面的机率。

本发明上述实施例所揭露的壳体及应用其的喷射式等离子体系统，其直形通道的位置是以偏离壳体的中心轴的方式设置，使得由直形通道导引而喷出的等离子体的分布范围可增加，且分布的均匀度亦可提高。如此，利用本实施例的壳体的喷射式等离子体系统在处理对象时的效率可有效地提升，以大大地降低制造成本。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定的为准。

Claims (11)

1.一种壳体，用以可旋转地设置于一喷射式等离子体系统中，该壳体绕着一中心轴转动，其特征在于该壳体包括：

一主体，具有一第一腔体；以及

一等离子体喷嘴，设置于该主体的下方，且具有一第二腔体及一直形通道，该第二腔体连通于该第一腔体，该中心轴位于该第一腔体及第二腔体内并通过该壳体，该直形通道位于相对于该主体的该等离子体喷嘴的一侧，且连通于该第二腔体，该直形通道具有一延伸轴，该延伸轴平行于该中心轴，且与该中心轴相隔一间距，该喷射式等离子体系统产生的等离子体经由该直形通道喷出。

2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，该直形通道沿着平行于该延伸轴的方向延伸。

3.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，该等离子体喷嘴包括：

一内结构，具有该直形通道与一椭圆形尖端，该椭圆形尖端邻近于该主体；以及

一外结构，该内结构置入该外结构内；

其中，该第二腔体形成于该内结构与该外结构之间。

4.一种喷射式等离子体系统，其特征在于包括：

一动力装置，用以提供一转动动力；

一壳体，用以接收该转动动力，以绕着一中心轴转动，该中心轴位于第一腔体及第二腔体内并通过该壳体，该壳体具有一中空腔体及一直形通道，该中空腔体是由该第一腔体和第二腔体构成，该直形通道连通于该中空腔体，且具有一延伸轴，该延伸轴平行于该中心轴，且与该中心轴相隔一间距；以及

一内电极组合，设置于该中空腔体内，用以产生一等离子体，该等离子体经由该直形通道喷出。

5.如权利要求4所述的喷射式等离子体系统，其特征在于，该直形通道沿着平行于该延伸轴的方向延伸。

6.如权利要求4所述的喷射式等离子体系统，其特征在于，该壳体包括：

一主体，具有该中空腔体的第一腔体；以及

一等离子体喷嘴，设置于该主体的下方，且具有该中空腔体的第二腔体及该直形通道，该直形通道位于相对于该主体的该等离子体喷嘴的一侧，且连通于该第二腔体。

7.如权利要求6所述的喷射式等离子体系统，其特征在于，该等离子体喷嘴包括：

一内结构，具有该直形通道与一椭圆形尖端，该椭圆形尖端邻近于该主体；以及

一外结构，该内结构置入该外结构内；

其中，该中空腔体形成于该内结构与该外结构之间。

8.如权利要求4所述的喷射式等离子体系统，其特征在于包括：

一转动机构，设置于该内电极组合与该壳体之间，使得该壳体相对该内电极组合转动。

9.如权利要求4所述的喷射式等离子体系统，其特征在于，该内电极组合包括：

一内电极，其轴心与该中心轴重合；

一气体导引装置，固定于该内电极；以及

一介电材料，设置于该壳体与该气体导引装置之间。

10.如权利要求9所述的喷射式等离子体系统，其特征在于，该壳体接地，该喷射式等离子体系统包括：

一电压源，用以提供一电压至该内电极。

11.如权利要求4所述的喷射式等离子体系统，其特征在于，该动力装置包括：

一动力源，用以提供该转动动力；以及

一传动件，该转动动力经由该传动件输入该壳体。

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