CN109565921B - 等离子体产生装置及等离子体照射方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的大气压等离子体产生装置(10)具有散热器(27、28)。在散热器中形成有流路，通过使冷却气体在该流路中流动而对形成有反应室的下部壳体(20)进行冷却。此时，被用于冷却的气体因下部壳体的热量而被加温。该加温后的气体被向加热气体供给装置(14)供给，并被加热器(112)加热。并且，加热后的气体流向下部罩(22)，并与等离子气体一起从下部罩(22)向被处理体喷出。由此，能够进行因放电而被加热了的下部壳体的冷却及被处理体的加热，并且能够减少气体的加热所需的能量。
Description
技术领域
本发明涉及通过放电而使处理气体等离子化的等离子体产生装置及使用等离子体产生装置来照射等离子体的等离子体照射方法。
背景技术
在等离子体产生装置中，通过在被供给有处理气体的反应室内施加电压而利用放电使处理气体等离子化。此时，反应室因放电而被加热，成为较高的温度。因此，如下述专利文献所记载的那样，开发了用于对等离子体产生装置进行冷却的技术。
现有技术文献
专利文献1：日本特表2015-516662号公报
发明内容
发明所要解决的课题
根据上述专利文献所记载的技术，能够对因放电而被加热的等离子体产生装置进行冷却。另一方面，已知有在等离子处理时，通过对被处理体进行加热来提高等离子处理的效果，将加热气体和等离子气体向被处理体喷出的等离子体产生装置的开发不断取得进展。这样，在等离子体产生装置中，期望因放电而被加热的等离子体产生装置的冷却、被处理体的加热等。本发明鉴于这样的实际情况而作出，本发明的课题在于提供一种能够良好地进行因放电而被加热的等离子体产生装置的冷却及被处理体的加热的等离子体产生装置。
用于解决课题的技术方案
为了解决上述课题，本申请所记载的等离子体产生装置的特征在于，具备：主体部，形成有通过放电而使处理气体等离子化的反应室；冷却部，形成有流路，通过在该流路中流动的流体对上述主体部进行冷却；喷出口，形成于上述主体部，用于使在上述反应室中被等离子化的等离子气体喷出；及喷出装置，对在上述冷却部中被用于上述主体部的冷却的流体进行加热，并将该加热后的流体向从上述喷出口喷出的等离子气体喷出。
发明效果
在本申请所记载的等离子体产生装置中，在冷却部形成有流路，使流体在该流路中流动，从而对形成有反应室的主体部进行冷却。此时，用于主体部的冷却的流体被主体部的热量加温。并且，加温后的流体被进一步加热，该加热后的流体与等离子气体一起向被处理体喷出。由此，能够进行因放电而被加热的等离子体产生装置的冷却及被处理体的加热，并且能够减少流体的加热所需的能量。
附图说明
图1是表示大气压等离子体产生装置的立体图。
图2是表示拆下了保护罩的状态下的大气压等离子体产生装置的立体图。
图3是表示大气压等离子体产生装置的下端部的立体图。
图4是表示大气压等离子体产生装置的下端部的透视图。
图5是图4中的AA线处的剖视图。
图6是散热器的分解立体图。
图7是控制装置的框图。
图8是表示第二实施例的大气压等离子体产生装置的立体图。
图9是变形例的散热器的分解立体图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细地说明本发明的实施例作为用于实施本发明的实施方式。
[第一实施例]
＜大气压等离子体产生装置的结构＞
在图1至图5中示出本发明的第一实施例的大气压等离子体产生装置10。大气压等离子体产生装置10是用于在大气压下产生等离子体的装置，具备：等离子气体喷出装置12、加热气体供给装置14及控制装置(参照图7)16。另外，图1是大气压等离子体产生装置10的立体图，图2是拆下了等离子气体喷出装置12的保护罩17和加热气体供给装置14的保护罩18的状态下的大气压等离子体产生装置10的立体图。图3是在从斜下方的视点表示大气压等离子体产生装置10的下端部的立体图。图4是等离子气体喷出装置12的主要部位的透视图。图5是图4的AA线处的剖视图。另外，将大气压等离子体产生装置10的宽度方向称作X方向，将大气压等离子体产生装置10的进深方向称作Y方向，将与X方向和Y方向正交的方向、即上下方向称作Z方向。
等离子气体喷出装置12由上述保护罩17、上部壳体19、下部壳体20、下部罩22、一对电极24、26及一对散热器27、28构成。上部壳体19与下部壳体20在将上部壳体19配置于下部壳体20的上方的状态下经由橡胶制的密封部件29而连接。并且，连接的状态下的上部壳体19和下部壳体20在X方向上的两侧面被一对散热器27、28夹着。
下部壳体20包含：主壳体30、散热板31、接地板32、连接块34及喷嘴块36。主壳体30呈大致块状，在主壳体30的内部形成有反应室38。另外，在主壳体30中，以沿着Y方向延伸的方式形成有四个第一气体流路50，四个第一气体流路50在X方向上隔开预定间隔地排列。各第一气体流路50的一端部在反应室38形成开口，另一端部在主壳体30的Y方向上的侧面形成开口。此外，在主壳体30中，与四条第一气体流路50对应地以沿着Z方向延伸的方式形成有四个第二气体流路52。各第二气体流路52的上端部在对应的第一气体流路50形成开口，下端部在主壳体30的底面形成开口。
散热板31配置于主壳体30的第一气体流路50所开口的侧面，堵住第一气体流路50在侧面上的开口。散热板31具有多个散热片(省略图示)，对主壳体30的热量进行散热。另外，接地板32作为避雷针发挥作用，固定于主壳体30的下表面。在接地板32上，与四条第二气体流路52对应地形成有沿着上下方向贯通的四个贯通孔56，各贯通孔56与对应的第二气体流路52连接。
连接块34固定于接地板32的下表面。在连接块34的上表面，以沿着X方向延伸的方式形成有凹部60，凹部60与接地板32的四个贯通孔56相向。另外，在连接块34中，以沿着Z方向延伸的方式形成有六个第三气体流路62，六个第三气体流路62以沿着X方向隔开规定间隔的方式排列。各第三气体流路62的上端部在凹部60形成开口，下端部在连接块34的底面形成开口。另外，接地板32的各贯通孔56与连接块34的凹部60的Y方向上的一端部相向，连接块34的第三气体流路62在凹部60的Y方向上的另一端部形成开口。
喷嘴块36固定于连接块34的下表面，与连接块34的六条第三气体流路62对应地以沿着Z方向延伸的方式形成有六个第四气体流路66。各第四气体流路66的上端部与对应的第三气体流路62连接，下端部在喷嘴块36的底面形成开口。另外，主壳体30、连接块34、喷嘴块36由耐热性较高的陶瓷成形。
下部罩22呈大致斗形，以覆盖连接块34及喷嘴块36的方式固定于接地板32的下表面。在下部罩22的下表面形成有贯通孔70。该贯通孔70大于喷嘴块36的下表面，喷嘴块36的下表面位于贯通孔70的内部。另外，在下部罩22的加热气体供给装置14侧的侧面也以沿着Y方向延伸的方式形成有贯通孔72。另外，下部罩22也与主壳体30等相同地由耐热性较高的陶瓷成形。
一对电极24、26以在主壳体30的反应室38的内部相向的方式配置。处理气体供给装置(参照图7)77经由气体供给路(省略图示)而与该反应室38连接。处理气体供给装置77供给使氧等活性气体与氮等非活性气体以任意比例混合而成的处理气体，能够任意地调整供给量。由此，向反应室38供给任意流量(L/min)的处理气体。
一对散热器27、28分别呈大致长条形状，各散热器27、28的长度方向上的长度尺寸比连接的上部壳体19和主壳体30的Z方向上的长度尺寸长。并且，一对散热器27、28以沿着上下方向延伸的姿态固定于连接的上部壳体19和主壳体30的X方向上的两个侧面。另外，各散热器27、28的上端部向上部壳体19的上端面的上方延伸出。
如图6所示，各散热器27、28具有主体部80和罩部82。主体部80是大致长条形状的板厚的部件，以沿着上下方向延伸的姿态立设。在该主体部80的厚度方向上的侧面形成有流路84。流路84由供给路86、弯折路88及排出路90构成。供给路86形成为在主体部80的与长度方向正交的方向、即宽度方向上的一端部侧沿着长度方向、即上下方向延伸。供给路86的上端部在主体部80的上端面形成开口，下端部不在主体部80的下端面形成开口而在主体部80的下端面紧前停止。
另外，弯折路88在一端部与供给路86的下端连接，在宽度方向上向离开供给路86的方向延伸。并且，该延伸出的一侧的端部在到达主体部80的侧面之前稍微向上方弯折，并再次在宽度方向上向接近供给路86的方向延伸。此外，该延伸的一侧的端部在到达供给路86之前稍微向上方弯折，并再次在宽度方向上向离开供给路86的方向延伸。这样，弯折路88以从主体部80的下端部朝着上方且反复进行宽度方向上的朝着供给路86靠近、分离的方式进行弯折。也就是说，弯折路88以从下方朝着上方以沿着左右方向多重地层叠的状态弯折。另外，沿着左右方向多重地弯折的弯折路88被较薄的肋92划分，该肋92的厚度被设为1mm左右。
另外，弯折路88的另一端部位于比主体部80的长度方向、即上下方向上的中央部稍微靠下方处，且在主体部80的宽度方向上在供给路86的相反侧的侧面紧前停止。也就是说，弯折路88在主体部80的上下方向上的比中央部靠下方的部分以从主体部80的下方朝着上方而多重地弯折的状态形成。另外，排出路90形成为，在宽度方向上的供给路86的相反侧沿着上下方向延伸。并且，排出路90的上端部在主体部80的上端面形成开口，下端部与弯折路88的另一端部连接。由此，供给路86、弯折路88及排出路90连接而构成流路84。另外，供给侧接头96与主体部80的上端面上的供给路86的开口连接，排出侧接头98与主体部80的上端面上的排出路90的开口连接。
另外，散热器27、28的罩部82呈板状，被设为与主体部80的形成有流路84的侧面的尺寸相同。另外，罩部82的厚度较薄，被设为1mm左右。并且，罩部82以堵住流路84的方式固定于形成有该流路84的主体部80的侧面。顺带一提，如上所述，散热器27、28固定于被连接的上部壳体19与主壳体30的侧面，但是散热器27、28以使形成于主体部80的弯折路88在上下方向上与上部壳体19的侧面的下方的部分和主壳体30的侧面一致的方式固定于连接的上部壳体19和主壳体30的侧面。也就是说，形成有弯折路88的散热器27、28的下半部分固定于上部壳体19的侧面的下方的部分和主壳体30的侧面。另外，如图1所示，在等离子气体喷出装置12的保护罩17形成有切缺部，散热器27、28从该切缺部露出。
另外，如图2所示，供给管道100与一对散热器27、28的供给侧接头96连接。供给管道100在一端部分支为二股，该分支为二股的端部与一对散热器27、28的供给侧接头96连接。另一方面，供给管道100的另一端部不分支地与冷却气体供给装置(参照图7)102连接。冷却气体供给装置102将室温左右的空气作为冷却气体供给，并能够任意地调整供给量。由此，向一对散热器27、28各自的内部供给任意流量(L/min)的冷却气体。
另外，如图1及图2所示，加热气体供给装置14具有：上述保护罩18、气体管110、加热器112及连接块114。保护罩18配置为覆盖等离子气体喷出装置12的散热板31。气体管110配置为在保护罩18的内部与散热板31相向，并且沿着上下方向延伸。气体管110在上端部经由排出管道116而与一对散热器27、28的排出侧接头98连接。排出管道116在一端部分支为二股，该分支为二股的端部与一对散热器27、28的排出侧接头98连接。另一方面，排出管道116的另一端部不分支地与气体管110的上端连接。由此，从一对散热器27、28排出的气体被向气体管110供给。另外，在气体管110的外周面配置有大致圆筒状的加热器112，气体管110被加热器112加热。由此，从散热器27、28供给至气体管110的气体被加热。
连接块114与气体管110的下端连接，并且固定于下部罩22的Y方向上的加热气体供给装置14侧的侧面。如图5所示，在连接块114中形成有呈大致L字型弯折的连通路120，连通路120的一端部在连接块114的上表面形成开口，并且连通路120的另一端部在Y方向上的等离子气体喷出装置12侧的侧面形成开口。并且，连通路120的一端部与气体管110的下端连通，连通路120的另一端部与下部罩22的贯通孔72连通。由此，向下部罩22供给在气体管110中被加热的气体。
另外，如图7所示，控制装置16具备：控制器130、多个驱动电路132及控制电路134。多个驱动电路132与上述电极24、26、处理气体供给装置77、冷却气体供给装置102、加热器112连接。控制器130具备CPU、ROM、RAM等，以计算机为主体，并与多个驱动电路132连接。由此，等离子气体喷出装置12、加热气体供给装置14的工作由控制器130控制。另外，控制器130经由控制电路134还与显示灯136连接。显示灯136在以后说明，表示能够进行对于被处理体的等离子体照射，由控制器130可控制地点亮。
另外，如图1及图2所示，在等离子气体喷出装置12的与配置有加热气体供给装置14的侧面相反的一侧的侧面设有固定机构140。固定机构140是用于将大气压等离子体产生装置10固定于预定位置的机构，大气压等离子体产生装置10被固定机构140固定于预定位置，从而向被处理体照射等离子体。
＜基于大气压等离子体产生装置的等离子处理＞
在大气压等离子体产生装置10中，在等离子气体喷出装置12中，通过上述结构在反应室38的内部使处理气体等离子化，并从喷嘴块36的第四气体流路66的下端喷出等离子气体。另外，将被加热气体供给装置14加热后的气体向下部罩22的内部供给。并且，将等离子气体与加热后的气体一起从下部罩22的贯通孔70喷出，对被处理体进行等离子处理。但是，在大气压等离子体产生装置10中，在对于被处理体的等离子处理之前进行有等离子气体喷出装置12的预热运转。其理由在于，在等离子气体喷出装置12、尤其是主壳体30未充分变暖的状态下，无法在反应室38中将处理气体理想地等离子化，等离子体的产生能力较低。以下，详细地说明基于大气压等离子体产生装置10的等离子处理。
在等离子气体喷出装置12中，如上所述，在对于被处理体的等离子处理之前进行预热运转。在预热运转中，首先，通过处理气体供给装置77向反应室38供给处理气体。此时，处理气体的每单位时间的供给量被设为大致10L/min。另外，在向反应室38供给处理气体时，在反应室38中，向一对电极24、26施加电压，从而电流流过一对电极24、26间。由此，在一对电极24、26间产生放电，通过该放电而处理气体被等离子化。此时，反应室38因放电而被加热，主壳体30变暖。并且，设定主壳体30的温度成为预定的温度为止所需的时间，持续地执行预热运转该设定的时间。由此，主壳体30被预热至预定的温度，等离子气体喷出装置12的等离子体产生能力充分地提高。
另外，通过持续地执行等离子气体喷出装置12的预热运转设定的时间，而预热运转结束，通过控制器130点亮显示灯136。如上所述，显示灯136表示能够进行对于被处理体的等离子体照射，作业者确认显示灯136的点亮，在等离子气体喷出装置12的下部罩22的贯通孔70的下方设置被处理体。
另外，当等离子气体喷出装置12的预热运转结束时，使基于处理气体供给装置77的处理气体的供给量增加。具体而言，使基于处理气体供给装置77的处理气体的每单位时间的供给量从大致10L/min增加至60L/min。另外，对于电极24、26的电压的施加也在预热运转结束后持续地执行。此时，通过对电极24、26施加电压而在反应室38内产生有等离子体，所产生的等离子体在第一气体流路50内向Y方向流动。并且，等离子体在第二气体流路52及贯通孔56内向下方流动而流入凹部60内。此外，等离子体在凹部60内向Y方向流动，在第三气体流路62及第四气体流路66内向下方流动。由此，等离子气体从第四气体流路66的下端被喷出。
另外，主壳体30通过预热运转而充分地变暖，处理气体在反应室38内被理想地等离子化，但是通过持续地对电极24、26施加电压，而反应室38被过度加热。具体而言，主壳体30通过预热运转而变暖至100～150℃左右，但是由于预热运转后的电压的施加而主壳体30被加热到200℃以上。这样，当主壳体30被加热到200℃以上时，电极24、26、反应室的内部等有可能因碳化而劣化。鉴于这样的情况，在大气压等离子体产生装置10中，当等离子气体喷出装置12的预热运转结束时，通过冷却气体供给装置102向一对散热器27、28供给冷却气体。
被供给至散热器27、28的冷却气体流向形成于散热器27、28内的流路84中，从而散热器27、28被冷却，而对该散热器27、28所固定的上部壳体19及主壳体30进行冷却。尤其是供冷却气体流动的流路84在散热器27、28的内部以多重地弯折的状态形成，流路84的表面积较大。也就是说，通过流路84的多层化而使散热器27、28内部的流路84的表面积增大。此外，流路84的角部被倒角，通过倒角而使流路84的表面积进一步增大。因此，基于散热器27、28的冷却效果非常高，上部壳体19及主壳体30被有效地冷却。另外，通过流路84的角部的倒角而确保了在流路84中流动的冷却气体的流速，冷却气体以整流后的状态在流路84中流动。由此，基于散热器27、28的冷却效果进一步提高。
但是，冷却气体在流路84中流动，而上部壳体19及主壳体30被冷却，从而在流路84中流动的冷却气体被加温，基于散热器27、28的冷却效果有可能下降。因此，如上所述，流路84的弯折路88形成于散热器27、28的下半部分的区域，该散热器27、28的下半部分固定于上部壳体19的侧面的下方的部分和主壳体30的侧面。因此，能够通过冷却气体高效地对因反应室38的热量而高温化的主壳体30及上部壳体19的下方的部分进行冷却，并迅速地将因冷却而被加温的冷却气体从散热器27、28的内部排出。由此，能够防止被加温的冷却气体引起的冷却效果的下降。
进而言之，在散热器27、28中，冷却气体经由供给路86而流向散热器27、28的下端部，从其下端部经由弯折路88，沿着左右方向并从下端部向上方流动。并且，散热器27、28的下端部固定于主壳体30的侧面。因此，未被主壳体30等加温的状态下的冷却气体，也就是说温度最低的状态下的冷却气体向接近主壳体30的反应室38的方向流动，通过对主壳体30进行冷却而被加温的状态下的冷却气体向离开反应室38的方向流动。由此，有效地对因反应室38的热量而被至最热的主壳体30进行冷却，并且使通过对主壳体30进行冷却而被加温的状态下的冷却气体离开反应室38，从而能够抑制冷却效果的下降。
另外，在散热器27、28中，对被多层化的弯折路88进行划分的肋92的厚度被设为1mm左右，堵住流路84的罩部82的厚度也被设为1mm左右。这样，通过以较薄的部件来对流路84进行划分，使得热量难以留在散热器27、28的内部，散热效果变高。由此，能够提高散热器27、28的冷却效果。
这样，在大气压等离子体产生装置10中，能够通过使用冷却效果较高的散热器27、28，而将主壳体30的温度维持在100℃～150℃。另外，如上所述，将室温左右的温度的空气作为冷却气体从供给管道100向散热器27、28供给，但是由于该空气在散热器27、28中被主壳体30等加温，因此从散热器27、28排出的冷却气体的温度成为80℃～100℃。并且，该加温后的气体在加热气体供给装置14中被加热，与被等离子气体喷出装置12喷出的等离子体一起向被处理体喷出。
具体而言，在散热器27、28中被加温的气体从排出路90排出，并经由排出管道116而向加热气体供给装置14的气体管110供给。此时，在气体管110中，该气体被加热器112加热为大致700℃以上。该加热气体从气体管110排出，经由连接块114的连通路120而从贯通孔72向下部罩22的内部流入。并且，流入到下部罩22的内部的加热气体从贯通孔70喷出。此时，从喷嘴块36的第四气体流路66的下端喷出的等离子气体被加热气体保护。
详细地说，在以往的大气压等离子体产生装置中，在等离子处理时，将等离子气体向空气中喷出，并将喷出至空气中的等离子气体向被处理体照射。此时，等离子气体在空气中与氧等活性气体发生反应而产生臭氧。因此，等离子气体失活，有可能无法适当地进行等离子处理。另一方面，在大气压等离子体产生装置10中，喷出等离子气体的喷嘴块36被下部罩22覆盖，且在下部罩22的内部供给有加热气体。由此，当从下部罩22的贯通孔70喷出等离子气体时，将加热气体以包围被喷出的等离子气体的周围的方式与等离子气体一起喷出。加热气体被加热器112加热至大致700℃以上，从贯通孔70喷出的加热气体成为250℃以上。由于臭氧在200℃以上被分解，因此防止了被加热气体包围的等离子气体的臭氧化。由此，能够防止等离子气体的失活，能够适当地进行等离子处理。此外，由于在大气压等离子体产生装置10中，将200℃以上的加热气体与等离子气体一起向被处理体喷出，因此被处理体等被加热气体加热，而对该加热后的被处理体进行等离子处理。由此，被处理体的响应性提高，能够有效地进行等离子处理。
这样，在大气压等离子体产生装置10中，通过将加热气体与等离子气体一起喷出，确保了适当且有效的等离子处理。另外，在大气压等离子体产生装置10中，用于主壳体30等的冷却而被加温的气体在加热气体供给装置14中被加热。也就是说，室温左右的气体被向散热器27、28供给而对主壳体30等进行冷却，从而被加温为80℃～100℃左右。并且，该80℃～100℃的气体被加热气体供给装置14的加热器112加热为700℃以上。由此，能够减少用于对气体进行加热的能量。
另外，在大气压等离子体产生装置10中，如上所述，在预热运转结束后，向散热器27、28供给冷却气体，开始进行散热器27、28对主壳体30等的冷却。由此，防止预热运转中的主壳体30等的冷却，能够适当地进行预热运转。此外，在预热运转时向反应室38供给的处理气体的每单位时间的供给量比在向被处理体照射等离子体时向反应室38供给的处理气体的每单位时间的供给量少。因此，在对于被处理体照射等离子体时，使较多的被加热并被等离子化的气体向被处理体照射，在预热运转时，被加热并被等离子化的气体不易于从等离子气体喷出装置12喷出。由此，在预热运转时，能够抑制被加热并被等离子化的气体的喷出，能够高效地进行预热运转。
另外，如图7所示，控制器130具有：预热运转部150、冷却部152及显示灯控制部154。预热运转部150是用于执行等离子气体喷出装置12的预热运转的功能部。冷却部152是用于在预热运转结束后开始进行基于散热器27、28的冷却的功能部。显示灯控制部154是用于在预热运转结束后报告能够开始等离子处理的功能部。
[第二实施例]
在图8中示出第二实施例的大气压等离子体产生装置160。第二实施例的大气压等离子体产生装置160被设为除了散热器162以外，其他与第一实施例的大气压等离子体产生装置10大致相同的结构。因此，对散热器162进行，关于其他结构，使用与第一实施例的大气压等离子体产生装置10的结构相同的附图标记，并省略说明或者简略地进行说明。
第二实施例的大气压等离子体产生装置160具有一对散热器(在图中仅示出一对散热器162中的一个散热器162)162。各散热器162由基座部(省略图示)和散热片166构成。并且，一对散热器162在基座部固定于主壳体30的X方向上的两侧面。另外，在覆盖主壳体30的侧面的保护罩17形成有切缺部，散热器162的散热片166从该切缺部向外部延伸出。由此，主壳体30的热量通过散热器162而自然冷却。
另外，在大气压等离子体产生装置160中，从冷却气体供给装置102直接向加热气体供给装置14的气体管110供给室温左右的气体。并且，被供给至气体管110的气体被加热器112加热至700℃以上。另外，在主壳体30上设有检测主壳体30的温度的温度传感器(省略图示)，并将温度传感器的检测值向控制器130输入。
在这样的构造的大气压等离子体产生装置160中，也与第一实施例的大气压等离子体产生装置10相同地进行预热运转。但是，在大气压等离子体产生装置160中，在预热运转中，加热气体供给装置14工作。详细地说，在大气压等离子体产生装置160中的预热运转中，也与第一实施例的大气压等离子体产生装置10相同地通过处理气体供给装置77向反应室38供给处理气体。此时，处理气体的每单位时间的供给量被设为大致10L/min。另外，在向反应室38供给处理气体时，在反应室38中，向一对电极24、26施加有电压，使得电流流过一对电极24、26间。由此，在一对电极24、26间产生放电，通过该放电而处理气体被等离子化。此时，反应室38因放电而被加热，主壳体30变暖。
另外，同时进行处理气体对于反应室38的供给及电压对于电极24、26的施加，在加热气体供给装置14中，通过冷却气体供给装置102向气体管110供给气体，并且通过加热器112对气体管110进行加热。此时，在气体管110中气体被加热至700℃以上，该加热后的气体流向下部罩22的内部。由此，下部罩22被加热气体加热，下部罩22的热量经由接地板32而向主壳体30传递。这样，在大气压等离子体产生装置160中，通过基于放电的加热和从下部罩22传递的热量而使主壳体30变暖，从而高效地进行预热运转。
另外，由于在大气压等离子体产生装置160中，通过温度传感器来检测主壳体30的温度，因此在检测出的主壳体30的温度成为预定温度、例如150℃的时间点，预热运转结束。并且，当预热运转结束时，通过控制器130点亮显示灯136。由此，作业者确认显示灯136的点亮，在等离子气体喷出装置12的下部罩22的贯通孔70的下方设置被处理体。
另外，当等离子气体喷出装置12的预热运转结束时，与第一实施例的大气压等离子体产生装置10相同地，使基于处理气体供给装置77的处理气体的供给量增加。具体来说，使基于处理气体供给装置77的处理气体的每单位时间的供给量从大致10L/min增加至大致60L/min。由此，能够向被处理体照射大量的等离子气体。另外，在大气压等离子体产生装置160中，在等离子体照射时，加热气体供给装置14工作，将加热气体与等离子气体一起向被处理体喷出。由此，在大气压等离子体产生装置160中，也能够起到与第一实施例的大气压等离子体产生装置10相同的效果。
另外，即使在对被处理体的等离子体照射停止的情况下，只要该停止时间不是长时间，则优选在停止时间中执行上述预热运转。这样，通过在停止时间中执行上述预热运转，能够立即再次开始等离子体照射。另外，在停止时间较短的情况下，例如，在数十秒左右的停止时间的情况下，不进行基于处理气体供给装置77的处理气体的供给及对于电极24、26的电压的施加，而是仅执行基于加热气体供给装置14的加热气体的喷出。即，如果是较短的停止时间，则能够仅通过基于加热气体供给装置14的加热气体的喷出来维持等离子气体喷出装置12的预热状态。
顺带一提，在上述实施例中，大气压等离子体产生装置10是等离子体产生装置的一例。加热气体供给装置14是喷出装置的一例。散热器27、28是冷却部的一例。主壳体30是主体部的一例。反应室38是反应室的一例。第四气体流路66是喷出口的一例。固定机构140是安装部的一例。
另外，本发明不限定于上述实施例，能够以基于本领域技术人员的知识而施行了各种变更、改良的各种方式来实施。具体而言，例如，在上述实施例中，在散热器27、28的主体部80形成有沿着左右方向多重地弯折的状态的流路84，但是也可以如图9所示，在散热器27、28的主体部80形成沿着上下方向多重地弯折的状态的流路170。另外，流路84及流路170形成于主体部80的下半部分的区域，但是也可以在主体部80的整面形成流路。
另外，在上述第一实施例中，在固定于上部壳体19及主壳体30的侧面的散热器27、28的内部形成有流路84，但是也可以在主壳体30等形成流路。由此，能够直接对主壳体30等进行冷却。另外，在流路流动的不限于气体，也可以是液体。
附图标记说明
10、大气压等离子体产生装置(等离子体产生装置)；14、加热气体供给装置(喷出装置)；27、散热器(冷却部)；28、散热器(冷却部)；30、主壳体(主体部)；38、反应室；66、第四气体流路(喷出口)；140、固定机构(安装部)。
Claims (5)
1.一种等离子体产生装置，其特征在于，具备：
主体部，形成有通过放电而使处理气体等离子化的反应室；
冷却部，形成有流路，通过在该流路中流动的流体对所述主体部进行冷却；
喷出口，形成于所述主体部，用于使在所述反应室中被等离子化的等离子气体喷出；及
喷出装置，通过加热器对在所述冷却部中被用于所述主体部的冷却的流体进一步进行加热，并将该加热后的流体向从所述喷出口喷出的等离子气体喷出。
2.根据权利要求1所述的等离子体产生装置，其特征在于，
所述流路以使流体在朝着接近所述反应室的方向流动之后，向离开所述反应室的方向流动的方式形成。
3.根据权利要求1或2所述的等离子体产生装置，其特征在于，
所述主体部呈长方体形状，
在该长方体形状的主体部的四个侧面中的一个侧面配置有所述喷出装置，
在与所述一个侧面对置的侧面配置有用于将所述等离子体产生装置安装于预定位置的安装部，
在所述四个侧面中的剩余的两个侧面配置有一对所述冷却部。
4.一种等离子体照射方法，使用权利要求1～3中任一项所述的等离子体产生装置向被处理体照射等离子体，所述等离子体照射方法的特征在于，
所述等离子体照射方法包括：
预热工序，在所述反应室中通过放电使处理气体等离子化，从而对所述主体部进行预热；
照射工序，在所述预热工序中所述主体部被预热之后，向被处理体照射等离子体；及
冷却工序，在所述预热工序中所述主体部被预热之后，开始通过所述冷却部对所述主体部进行冷却。
5.根据权利要求4所述 的等离子体照射方法，其特征在于，
在所述预热工序中流向所述反应室的处理气体的每单位时间的流量比在所述照射工序中流向所述反应室的处理气体的每单位时间的流量少。
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