CN1173412A - 气体激励装置 - Google Patents

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Abstract

特别适用于表面处理气体的本激励装置具有一个气体激励室(20),设有一个与一次气体供应源(36)连通的气体进入通道(28)和一个激励气体用的输出通道(30)。它包括一个文丘里效应收敛口(34),该口安排在一次气体供应源(36)和所说进入通道(28)之间的气体的路径上。它还包括至少一个与位在所说收敛口(34)下游的区域连通的二次气体供应源(32)。所说二次供应源(32)发放的气体被文丘里效应挟带到所说激励室(20)内。

Description

气体激励装置
本发明涉及一种气体激励装置以便用来生成激励的或不稳定的气体分子，该装置专门被设计用来激励那些用于表面处理或废气处理(净化)的气体。
现有技术中已知的气体激励装置型式具有一个气体激励室，设有一个与一次气体供应源连通的气体进入通道和一个激励气体用的输出通道。
这种激励装置用电能将化学能和热能传送给气体，操作是在接近室温的温度下进行的。
在操作时，该装置需要消耗大量的气体，为的是确保将化学上活化的物质快速地运送到使用这些物质的区域(以表面处理为例，就是使在气体进入到装置内和激励物质到达要处理的表面两者之间的“飞行”时间尽可能地缩短)。
这样的气体消耗严重地损害这种装置的经济利益。例如，显然难于将这种过程采用到大量生产的物件上，如在汽车工业或玻璃工业，在那里气体消耗的超额费用并不总是能忍受的。
本发明的目的是要克服这种缺点并提供一种气体激励装置，该装置只需较低的气体消耗并可在气体激励室的上游吸入另外的气体混合物。
因此本发明的主题为一种属于上述型式的气体激励装置，其特征在于，它包括一个文丘里效应收敛口，该口安排在一次供应源和进入通道之间的气体的路径上，它还包括至少一个与位在所说收敛口下游的区域连通的二次气体供应源，在一次供应源发放的气体的作用下，所说二次供应源发放的气体被文丘里效应挟带到所说激励室内。
显然这种装置使它有可能，特别是，处理下列情况：
—在节约气体消耗的条件下进行物件的表面处理：为此目的可考虑采用二次气体源来发放激励的处理气体以便用来完成表面处理(二次气体是由激励装置内的一次(初始)气体转变而成，它可再循环到进入通道内)；
—废气处理(净化)：二次气体源可含有废气，由一次气体挟带到激励室内，以便对它进行再加工，然后通过气体输出通道排放出去或重新利用。
按照本发明，用这种方式重新加工的废气可来自产生这种废气的各种广泛变化的操作。
作为说明，但并不包含任何限制，可提出金属钎焊炉，或在金属或陶瓷上进行热处理操作的炉子，或进行被称为“回流焊接”的连续炉。所谓“回流焊接”是指在电子线路上钎焊零件的操作，所用焊剂的配方包括制成钎焊接头的合金、溶剂和其他多少带有树脂能使润湿容易的化学溶剂。在炉内的大气中，温度的升高造成大量废气的释放，特别是溶剂和其他有机成分，这些成分最好能在废气排放之前除去，或使它们再循环以便重新利用。
本发明还可包括下列特征中一个或多个：
—激励装置包括一个连接位在激励室下游的封闭容积的气体再循环通道，并且所说区域被安排在文丘里效应收敛口的下游，所说二次气体供应源是由所说封闭容积构成的；
—所说二次气体供应源是由用气体吸入通道连接到安排在文丘里效应收敛口下游的所说区域的增添的气体供应源构成的，所说增添的气体目的是要在激励室的上游与所说一次源发放的气体混合，例如为了在激励后制成表面处理用气体，或者例如为了在装置内使废气净化；
—一次气体供应源是由惰性气体供应源构成的，而所说二次源是由活性气体供应源构成的；
—激励装置包括连接到高频AC高压电源上的一个第一圆筒形的内部激励电极和一个第二圆筒形的外部激励电极，并设有两个基本上对置的纵向槽分别构成所说气体的进入和输出通道，所说第一和第二激励电极套装在同一轴线上并在其间形成所说气体激励室，在至少一个电极的表面上设有面向另一电极的一层介电材料；
—激励装置包括至少一个均匀室，该室被安排在所说一次源和二次源中至少一个的出口处，以便均匀地分配发放到所说激励室的气体。
—激励装置包括一个气体输送管道，该管道具有一个第一内圆筒，设有连接到一次气体供应源的第一端和封闭的另一端还有一条纵长槽；以及一个与所说第一圆筒同轴套装的第二外圆筒，设有封闭的两个端部区域还有一条纵长的气体分配槽与所说气体入通道连通并在与所说第一圆筒上制出的槽相反对的一侧延伸，以便均匀地分配发放到所说激励室的气体。
在阅读下面结合附图只是为了示范而作的说明后当可对本发明的其他一些特征和优点有所了解，其中：
图1为按照本发明的激励装置的概略的横剖面图；
图2为在激励室出口处量得的气体流率作为第一供应源所发放的气体流率的函数的曲线图；
图3为按照另一实施例的激励装置的概略的横剖面图。
图1示出按照本发明的激励装置，用一般的标号10予以指出。
这里作为示范的实施例，例如目的是为了激励由一次气体供应源发放的气体，以便完成物件12的表面处理。
图1示出，激励装置包括一个第一圆筒形的内激励电极14，其上在外面覆盖着一层介电材料，并被安排在一个第二也是圆筒形的外激励电极18之内。这两个激励电极14和18都被安排在同一轴线上，并在它们之间形成一个气体激励室20。
第二外电极18是由一个纵长金属块22的内表面形成的，该金属块由两个互补的零件24和26相互相对地面向并间隔开而组成的。
这两个零件24和26用两个通道28和30相互间隔开，这两个通道分别构成一个使气体进入到激励室20内的通道28，和一条与封闭空间连通的气体输出通道30，在封闭空间32内放置着要处理的物件12。
图1还示出金属块22被安排在一罩壳33内，该罩壳在激励室20的进入通道28的前面设有纵长槽34并与一个连接在一次气体供应源上的气体输送管道36连通。
收敛口34(这里形式为一槽)的宽度最好显著地比进入通道28的宽度小。这两宽度的比率最好在1和3之间。
气体输送管道36包括一个第一内筒38，该内筒与装置的其余部分同轴并被安排在具有壳体42圆筒形内壁的第二圆筒40之内。
壳体42设有与第一圆筒38的轴线平行延伸的纵长槽44并与罩壳33的纵长槽34连通。
另外，第一圆筒设有一与开口44平行并安排在其反对侧的开口46。
第一圆筒38有一位在图1纸面后方而与气体供应源连通的第一端，和一个位在图1纸面前方的封闭的反对端。
另外圆筒40的两端都是封闭的。
再者，罩壳33在这里的收敛管基本上为V形轮廓，该形以已知的方式使气体供应源发放到激励室20的气体的速率增加，同时使气体的压力(主要在通道28附近)相应地减少。
罩壳33和金属块22彼此间隔开，并在中间形成一个气吸入通道48，该通道在设在文丘里效应收敛口34下游的气体进入通道28与封闭的容积32之间延伸。
最后，图1示出该装置是由一连接到内激励电极14和外激励电极18的高频AC高压电源完成的，以便对它们进行励磁。
虽然本发明在上面只是比较具体地借助形式为槽的文丘里效应收敛口来说明，但显然还可用其他的外形而并未离开本发明的范围，例如可用一排孔眼，它们可以有规律地或无规律地间隔开，或具有确定和受控的间距。
图1的装置如下进行操作。
供应源发放的气体以几个巴的压力供应出来而流到气体输送管道36的第一圆筒38内，然后流动通过孔眼46来到第一圆筒38和第二圆筒40所限定的空间内，于是进入到槽34内。气体在沿着这条路线行进时经受到较大的压力头损失，为的是使该气体沿着气体输送管道因此也就沿着槽34得到均匀的速度和压力的分布。
该气体然后流动通过槽34和通道28，进入到激励室20内，在那里在高频AC高压电源49供电的电极16和1 8的作用下以已知的方式接受激励。
这样激励的气体于是通过输出通道30走出，以便例如处理物件12。
如上所述，在文丘里效应收敛管34的作用下，该气体在这收敛管下游处的压力将降低。
这个由于文丘里效应而得到的压力的降低可使在吸入通道48内的气体，因此也就可使在封闭容积32内的气体吸入。
在处理过物件12后，显然，该气体可再循环并再喷射到激励室20内以便进行再激励。
因此刚才说明的装置能可观地节约处理气体，因为在封闭容积32内消除激励的气体构成一个二次气体供应源，它所发放的气体可与一次气体供应源所发放的气体混合起来。
图2为在气体输出通道30的出口处发放的流率对通过气体输送管道36喷射的流率的函数的曲线图，该图示出刚才说明的装置能可观地节约气体，因为举例来讲，为了要在出口处得到接近30m3(stp)/时的流率，只需在入口处以3到5m3(stp)/时的流率喷射就可以了(stp意为在标准的温度与压力下)。
图3为按照另一个实施例的气体激励装置。
如同上面结合图1说明的实施例那样，本激励装置包括一个一次激励电极50和一个同轴设置由两部分金属块54的内壁组成的二次激励电极52，在这两个电极之间形成一个激励室56，通过气体输送管道与一次气体供应源连通。
如上，一次50和二次52激励电极都连接到一个高频AC高压电源55上以便对它们进行激励。
图3示出本装置还具有一板60，叠放在金属块54的上面并与它和两个激励电极50、52间隔开。
板60由两个并排设置的板组合而成，并在其间形成一个成为V形文丘里效应收敛管的槽63，该槽与通道64连通以便气体进入到激励室56内。
由板60和金属块54形成的空间构成一个气体吸入通道66，该通道与设在金属块54任一侧的气体供应源68和69连通，该供应源可发放增添的气体或所需的气体混合物例如与一次源发放气体的混合物，以便进行激励，随后进行表面处理。
如同图1的实施例说明的那样，二次供应源68和69所发放的气体由于文丘里效应被吸入到位在收敛口63下游的区域内并被挟带到激励室56内，然后通过激励气体用的输出通道70来到要处理的物件71上。
按照本实施例，因此显然可能，例如混合多种处理气体，为的是创造不同气体的激励化学物质以便进行物件71的表面处理。包括惰性气体、氧化气体和还原气体所形成的组群中至少一种的气体因此可被设想同时用作一次气和二次气。
在刚才结合图3说明的装置中当然也可设置气体再循环通道如同图1的实施例那样。
应该注意的是每一二次气体供应源68和69最好都连结着一个均匀室72，以便使气体在速度和压力上有一均匀的分布，然后通过通道66被挟带到激励室56内。
虽然在图3中作为示范的实施例包括两个二次供应源，但完全可以设想只设其中一个，这样并没有走出本发明的范围。
与此相似，虽然图3是具体结合“物件的表面处理”这一应用而设计的，但显然图3中的装置或一个非常相似的装置(具有一个或多个二次气体供应源)可以用来进行废气的处理/净化，例如在下列各种情况：
—二次源含有要被处理的废气(来自任何一种操作)；
—废气被挟带在排放物内以便在一次气的作用下对它们进行再加工，一次气举例说可以是一种惰性气种或另一种更具活性的气体如还原气体；
—在气体出口处70得到的排放物中的废气经过一次处理后，举例说，重新在上游产生这种废气的操作中使用，或轮番地排放到周围大气中。

Claims (12)

1.气体激励装置，具有一个气体激励室(20；56)，设有一个与一次气体供应源(36；58)连通的气体进入通道(28；64)和一个激励气体用的输出通道(30；70)，其特征在于，它包括一个文丘里效应(Ven-turi-effect)收敛口(34；63)，该口安排在一次供应源(36；58)和所说进入通道(28；64)之间的气体的路径上，它还包括至少一个与位在所说收敛口(34；63)下游的区域连通的二次气体供应源(32；68；69)，在一次供应源发放的气体的作用下，所说二次供应源(32；68；69)发放的气体被文丘里效应挟带到所说激励室(20；56)内。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，该装置包括一个连接位在激励室(20)下游的封闭容积(32)的气体再循环通道(48)，并且所说区域被安排在文丘里效应收敛口(34)的下游，所说二次气体供应源是由所说封闭容积(32)构成的。
3.按照权利要求2的装置，其特征在于，所说封闭容积是由箱壳限定的内部空间构成的与所述激励气体的出口通道相通在其内借助于所说激励气体进行物件的表面处理。
4.按照权利要求1装置，其特征在于，所说二次气体供应源是由用气体吸入通道(66)连接到安排在文丘里效应收敛口(34；63)下游的所说区域的增添的气体供应源(68、69)构成的，所说增添的气体目的是要在激励室(20；56)的上游与所说一次源发放的气体混合。
5.按照权利要求4的装置，其特征在于，所说增添的二次气体源是由要在室内按受消除污染处理的废气构成的。
6.按照权利要求1到5中任一项的激励装置，其特征在于，一次气体供应源(36；58)是由惰性气体供应源构成的，而所说二次源(32；68；69)是由活性气体供应源构成的。
7.按照权利要求1到6中任一项的激励装置，其特征在于，该装置包括连接到高频AC高压电源(49；50)上的一个第一圆筒形的内部激励电极(14；50)和一个第二圆筒形的外部激励电极(18；52)，并设有两个基本上对置的纵向槽(28、30；64、70)分别构成所说气体的进入和输出通道，所说第一(14；50)和第二(18；52)激励电极套装在同一轴线上并在其间形成所说气体激励室(20；56)，在两个电极中至少一个电极的表面上设有面向另一电极的一层介电材料。
8.按照以上权利要求中任一项的激励装置，其特征在于，该装置包括至少一个均匀室(72)，该室被安排在所说一次源(58)和二次源(68；69)中至少一个的出口处，以便均匀地分配发放到所说激励室(56)的气体。
9.按照权利要求1到7中任一项的装置，其特征在于，该装置包括一个气体输送管道，该管道具有一个第一内圆筒(38)，设有连接到一次气体供应源的第一端和封闭的另一端还有一条纵长槽(46)；以及一个与所说第一圆筒同轴套装的第二外圆筒(40)，设有封闭的两个端部区域还有一条纵长的气体分配槽(44)与所说气体进入通道(28)连通并在与所说第一圆筒(38)上制出的槽(46)相反对的一侧延伸，以便均匀地分配发放到所说激励室(20)的气体。
10.按照以上权利要求中任一项的装置，其特征在于，所说收敛口的形式为一条基本为纵长的槽，其宽度基本上小于所说进入通道的宽度。
11.按照以上权利要求中任一项的装置，其特征在于，一次气体供应源的气体压力大于或等于3巴。
12.按照权利要求1到11中任一项的装置，其特征在于，进行气体发放的所说一次(36；58)和二次(32；68、69)气体供应源包括至少一种从惰性气体、氧化气体和还原气体中选出的气体。
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