KR102169411B1 - Plasma torch for proceeding waste gas having a long life of anode - Google Patents

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Abstract

애노드의 수명을 획기적으로 증가시킬 수 있는 플라즈마 토치가 개시된다. 본체의 하부에는 애노드의 단부면을 덮도록 차단부재가 결합되며, 차단부재는, 본체에 결합하는 플랜지와 플랜지에 결합하는 커버로 구성되고, 상기 플랜지와 상기 커버가 결합된 상태에서 상기 플랜지와 상기 커버 사이의 틈을 통하여 방출되는 N2 가스에 의해 에어 커튼이 형성되는 상기 폐가스의 분해 후 생성되는 부식성 가스를 차단한다.A plasma torch is disclosed that can dramatically increase the life of an anode. A blocking member is coupled to the lower portion of the body to cover the end surface of the anode, and the blocking member is composed of a flange coupled to the body and a cover coupled to the flange, and the flange and the cover are coupled to each other in a state where the flange and the cover are coupled. The corrosive gas generated after decomposition of the waste gas in which the air curtain is formed is blocked by the N2 gas discharged through the gap between the covers.

Description

애노드 수명이 증가된 폐가스 처리용 플라즈마 토치{Plasma torch for proceeding waste gas having a long life of anode}Plasma torch for proceeding waste gas having a long life of anode}

본 발명은 폐가스 처리를 위한 플라즈마 토치에 관한 것으로, 특히 애노드의 수명을 획기적으로 증가시킬 수 있는 기술에 관련한다.The present invention relates to a plasma torch for waste gas treatment, and in particular, to a technology capable of dramatically increasing the life of an anode.

용접, 절단, 표면처리, 폐기물 연소 등을 목적으로 특정 부분에 고열을 가하는 토치는 연소되는 연료의 형태에 따라서 다양한 구조로 제공되고 있다. Torches that apply high heat to a specific part for the purpose of welding, cutting, surface treatment, waste combustion, etc. are provided in various structures depending on the type of fuel to be burned.

최근에는 두 개의 전극 사이에 고압의 전류가 인가되어 만들어진 플라즈마 상태에서 워킹 가스(질소, 산소, 수소, 아르곤, 헬륨, 메탄, 프로판 등)를 공급함으로써 보다 높은 연속열을 얻을 수 있도록 하는 플라즈마 토치가 널리 보급 사용되고 있다.In recent years, plasma torches that provide higher continuous heat by supplying working gas (nitrogen, oxygen, hydrogen, argon, helium, methane, propane, etc.) in a plasma state created by applying a high-pressure current between two electrodes are widely used. It is widely used.

특히, 반도체의 제조공정에서 PFC(PerFluoro Compound) 가스가 포함된 불소화합물 등 유해한 폐가스를 친환경적으로 처리, 배출하기 위해서는 10,000℃ 이상의 고온이 요구되고 있다.In particular, in the semiconductor manufacturing process, a high temperature of 10,000° C. or higher is required in order to environmentally treat and discharge harmful waste gases such as fluorine compounds including PFC (PerFluoro Compound) gas.

분해된 폐가스 중의 F, Cl 이온을 함유한 부식성 가스가 와류에 의해 플라즈마 토치의 출구 쪽으로 흘러 구리 재질의 양전극을 손상시켜 수명을 단축시킨다는 문제점이 있다.There is a problem in that the corrosive gas containing F and Cl ions in the decomposed waste gas flows toward the outlet of the plasma torch due to the eddy current and damages the positive electrode made of copper and shortens the lifespan.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 국내등록특허 제1177272호에서 마모 방지링을 제안하였다.In order to solve this problem, the present applicant proposed a wear-resistant ring in Korean Patent No. 11177272.

구체적으로, 애노드 전극체의 내측에 텅스텐 재질의 마모방지링을 볼트 등으로 체결하여 마모방지링이 애노드 전극체를 유동하는 플라즈마에 의하여 애노드 전극체가 마모되는 것을 효과적으로 방지하도록 하고 있다.Specifically, a tungsten anti-wear ring is fastened to the inside of the anode electrode body with a bolt or the like so that the anti-wear ring effectively prevents the anode electrode body from being worn by plasma flowing through the anode electrode body.

그러나, 이 구조에 의하면, 다량의 부식성 가스가 토치의 출구 쪽으로 유입되는 경우, 애노드 전극체에 설치된 마모방지링만으로는 부식성 가스가 애노드 전극체에 접촉되는 것을 막을 수 없다.However, according to this structure, when a large amount of corrosive gas flows into the outlet of the torch, only the wear-preventing ring provided on the anode electrode body cannot prevent the corrosive gas from contacting the anode electrode body.

더욱이, 마모방지링은 말그대로 링이기 때문에 플라즈마 화염의 통로가 되는 애노드 전극체에서 토출 직전에 고온 상태로 애노드 전극체에 플라즈마 화염이 접촉하는 것을 막을 수 없으며, 토출되는 플라즈마 화염이 휘어져 애노드 전극체의 단부면에 접촉되는 것도 방지할 수 없다.Moreover, since the wear-preventing ring is literally a ring, it cannot prevent the plasma flame from contacting the anode electrode body at a high temperature just before discharge from the anode electrode body, which is the passage of the plasma flame, and the discharged plasma flame is bent and the anode electrode body It cannot be prevented from coming into contact with the end faces of

따라서, 본 발명의 목적은 폐가스 분해 후 생성되는 부식성 가스가 화염 토출구로 유입되는 것을 원천적으로 차단하여 애노드의 마모를 방지할 수 있는 폐가스 처리용 플라즈마 토치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a plasma torch for waste gas treatment capable of preventing abrasion of the anode by fundamentally blocking the corrosive gas generated after the waste gas decomposition from flowing into the flame discharge port.

본 발명의 다른 목적은 플라즈마 화염과 부식성 가스 양자에 의해 토출구에 해당하는 애노드 부분의 마모를 실질적이고 효율적으로 방지할 수 있도록 한 폐가스 처리용 플라즈마 토치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a plasma torch for waste gas treatment that can substantially and efficiently prevent abrasion of an anode portion corresponding to a discharge port by both a plasma flame and a corrosive gas.

본 발명의 일 측면에 의하면, 본체, 상기 본체의 상부에 설치된 커버, 상기 본체와 상기 커버 사이에 개재되는 캐소드, 및 상기 본체 내부에 설치되는 애노드를 구비하여 폐가스를 플라즈마 화염으로 분해하는 플라즈마 토치로서, 상기 본체의 하부에는 상기 애노드의 단부면을 덮도록 차단부재가 결합되며, 상기 차단부재는, 상기 본체에 결합하는 플랜지와 상기 플랜지에 결합하는 플랜지 커버로 구성되고, 상기 플랜지와 상기 커버가 결합된 상태에서 상기 플랜지와 상기 플랜지 커버 사이의 틈을 통하여 방출되는 N2 가스에 의해 에어 커튼이 형성되는 상기 폐가스의 분해 후 생성되는 부식성 가스를 차단하는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리용 플라즈마 토치가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a plasma torch for decomposing waste gas into a plasma flame by having a main body, a cover installed on the upper part of the main body, a cathode interposed between the main body and the cover, and an anode installed inside the main body. , A blocking member is coupled to a lower portion of the body to cover an end surface of the anode, and the blocking member is composed of a flange coupled to the body and a flange cover coupled to the flange, and the flange and the cover are coupled. There is provided a plasma torch for waste gas treatment, characterized in that it blocks corrosive gas generated after decomposition of the waste gas in which an air curtain is formed by N2 gas discharged through a gap between the flange and the flange cover in the state.

바람직하게, 상기 플랜지는 원판 형상으로 일측에 N2 가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 하면에 링 형상의 홈이 형성되고, 상기 유입구와 상기 홈은 스루 홀에 의해 연결되며, 상기 플랜지 커버는 상기 플랜지에 대응하는 원판 형상으로, 상면에 실링 홈이 형성되고, 상기 플랜지의 홈에 삽입되는 링 형상으로 일정한 높이를 갖는 리브가 돌출되며, 상기 리브의 상단면에는 일정 간격으로 통과 홈이 형성되고, 상기 리브의 상단면은 상기 플랜지의 홈의 바닥에 접촉되어 상기 홈 내부에서 상기 리브의 통과 홈을 중심으로 N2 가스가 흐른다.Preferably, the flange has an inlet through which N2 gas is introduced in a disk shape, a ring-shaped groove is formed on a lower surface thereof, and the inlet and the groove are connected by a through hole, and the flange cover is the flange In a disk shape corresponding to, a sealing groove is formed on the upper surface, a rib having a predetermined height is protruded in a ring shape inserted into the groove of the flange, and a passage groove is formed at a predetermined interval on the upper surface of the rib, and the rib The top surface of is in contact with the bottom of the groove of the flange so that N2 gas flows from the inside of the groove around the passage groove of the rib.

바람직하게, 상기 애노드의 내부에는 길이방향으로 연장되는 관통구멍이 형성되고, 상기 관통구멍의 단부 위치에 텅스텐 재질의 팁이 끼워진다.Preferably, a through hole extending in a longitudinal direction is formed inside the anode, and a tungsten tip is inserted at an end position of the through hole.

바람직하게, 상기 팁은 단일의 몸체로 구성되고, 상기 애노드의 관통구멍에 끼워지는 삽입부와 외부로 돌출되는 돌출부로 구성되며, 상기 돌출부의 직경은 상기 삽입부의 직경보다 작아 상기 돌출부의 단부면이 상기 차단부재의 플랜지에 의해 덮인다.Preferably, the tip is composed of a single body, and is composed of an insertion part fitted into the through hole of the anode and a protrusion protruding outward, and the diameter of the protrusion is smaller than the diameter of the insertion part, and the end surface of the protrusion is It is covered by the flange of the blocking member.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 본체, 커버, 캐소드, 및 애노드를 구비하여 폐가스를 플라즈마 화염으로 분해하는 플라즈마 토치로서, 상기 애노드의 내부에는 길이방향으로 연장되는 관통구멍이 형성되고, 상기 관통구멍의 단부 위치에 텅스텐 재질의 팁이 끼워지고, 상기 팁은 단일의 몸체로 구성되고, 상기 애노드의 관통구멍에 끼워지는 삽입부와 상기 삽입부의 직경보다 작은 직경을 구비하고 외부로 돌출되는 돌출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리용 플라즈마 토치가 제공된다.According to another aspect of the present invention, as a plasma torch that includes a body, a cover, a cathode, and an anode to decompose waste gas into a plasma flame, a through hole extending in a longitudinal direction is formed in the anode, and the through hole A tip made of tungsten is inserted at an end position, and the tip is composed of a single body, an insertion part fitted into the through hole of the anode, and a protrusion having a diameter smaller than the diameter of the insertion part and protruding outward. There is provided a plasma torch for waste gas treatment, characterized in that.

본 발명에 의하면, 애노드가 차단부재의 플랜지에 의해 덮인 상태에서 텅스텐 재질의 팁만 노출되어 있기 때문에, 방출되는 플라즈마 화염이 애노드에 접촉하는 것을 확실하게 방지하며, 그 결과 플라즈마 화염에 의한 애노드의 손상을 막을 수 있다.According to the present invention, since only the tip of tungsten material is exposed while the anode is covered by the flange of the blocking member, the emitted plasma flame is reliably prevented from contacting the anode, and as a result, damage to the anode by the plasma flame is prevented. Can be prevented.

또한, 차단부재의 플랜지와 커버 사이의 틈을 통하여 방출되는 N2 가스가 에어 커튼(air curtain)을 형성함으로써, 플라즈마 화염에 의해 폐가스가 분해되면서 생성되는 부식성 가스가 팁의 단부로 몰려들어 애노드에 접촉하는 것을 원천적으로 막을 수 있다.In addition, the N2 gas released through the gap between the flange of the blocking member and the cover forms an air curtain, so that the corrosive gas generated when the waste gas is decomposed by the plasma flame flocks to the end of the tip to contact the anode. You can prevent it from doing.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 토치를 나타낸다.
도 2는 애노드에 결합되는 팁을 나타낸다.
도 3은 플라즈마 토치에 적용되는 차단부재의 하부 몸체를 나타낸다.
도 4는 차단부재의 동작을 보여준다.1 shows a plasma torch according to an embodiment of the present invention.
2 shows a tip coupled to the anode.
3 shows the lower body of the blocking member applied to the plasma torch.
4 shows the operation of the blocking member.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It should be noted that the technical terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. In addition, the technical terms used in the present invention should be interpreted as generally understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs, unless otherwise defined in the present invention, and is excessively comprehensive. It should not be construed as a human meaning or an excessively reduced meaning. In addition, when a technical term used in the present invention is an incorrect technical term that does not accurately express the spirit of the present invention, a technical term that can be correctly understood by those skilled in the art should be replaced and understood. In addition, general terms used in the present invention should be interpreted as defined in the dictionary or according to the context before and after, and should not be interpreted as an excessively reduced meaning.

이하, 본 발명의 플라즈마 토치를 도면을 참조하여 실시 예를 중심으로 상세하게 설명한다.Hereinafter, the plasma torch of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 토치를 나타내고, 도 2는 애노드에 결합되는 팁을 나타내며, 도 3은 플라즈마 토치에 적용되는 차단부재의 하부 몸체를 나타낸다.1 shows a plasma torch according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a tip coupled to an anode, and FIG. 3 shows a lower body of a blocking member applied to the plasma torch.

플라즈마 토치의 본체와 커버, 캐소드와 애노드의 배치 구조는 잘 알려져 있기 때문에 이에 대해서는 이하 간략하게 설명하고, 플라즈마 토치의 하부에 설치되어 폐가스가 공급되는 장비는 도시를 생략한다.Since the arrangement structure of the main body and the cover, the cathode and the anode of the plasma torch is well known, this will be briefly described below, and the equipment installed under the plasma torch to supply waste gas is omitted.

단일 몸체로 구성된 본체(110)의 측면에는 워킹 가스 주입구와 애노드(150)의 냉각을 위한 냉각수 유입구 및 유출구가 형성되어 각각 피팅부재가 결합된다.A working gas inlet and a cooling water inlet and outlet for cooling the anode 150 are formed on the side of the main body 110 composed of a single body, and each fitting member is coupled.

본체(110)의 상부에는 절연 블록(120)를 개재하여 커버 몸체(130)가 결합되는데, 커버 몸체(130)의 상부와 측부에 각각 캐소드(140)의 냉각을 위한 냉각수의 유입 및 유출을 위한 유입구와 유출구가 형성되고 각각 피팅부재가 결합된다.The cover body 130 is coupled to the upper portion of the main body 110 through an insulating block 120, respectively, for inflow and outflow of coolant for cooling the cathode 140 on the upper and side portions of the cover body 130. An inlet port and an outlet port are formed, and each fitting member is coupled.

커버 몸체(130)의 단부에는 캐소드(140)가 설치되어 본체(110)의 내부에 위치하게 되며, 캐소드(140)와 이격되어 본체(110)의 내부에 애노드(150)가 설치된다.A cathode 140 is installed at the end of the cover body 130 to be located inside the body 110, and the anode 150 is installed inside the body 110 by being spaced apart from the cathode 140.

애노드(150)의 내부에는 길이방향으로 연장되는 관통구멍(152)이 형성되고, 관통구멍(152)의 단부 위치에 팁(tip, 160)이 끼워진다.A through hole 152 extending in the longitudinal direction is formed inside the anode 150, and a tip 160 is fitted at an end position of the through hole 152.

팁(160)은 고온에 강하고 강한 내식성을 갖는 텅스텐 재질로 구성되는데, 도 2와 같이, 애노드(150)의 관통구멍(152)에 끼워지는 삽입부(164)와 외부로 노출되는 돌출부(162)로 구성되고, 그 내부에 화염의 통로가 되는 관통구멍(163)이 형성된다.The tip 160 is made of a tungsten material that is resistant to high temperatures and has strong corrosion resistance, and as shown in FIG. 2, an insertion portion 164 fitted into the through hole 152 of the anode 150 and a protrusion 162 exposed to the outside It is composed of, and a through hole 163 is formed in the passage of the flame.

돌출부(162)의 직경은 삽입부(164)의 직경보다 작게 하여 돌출부(162)의 단부면이 차단부재(200)의 플랜지(210)에 의해 덮이도록 하여 애노드(150)가 외부에 노출되지 않도록 할 수 있다.The diameter of the protrusion 162 is smaller than the diameter of the insertion part 164 so that the end surface of the protrusion 162 is covered by the flange 210 of the blocking member 200 so that the anode 150 is not exposed to the outside. can do.

이러한 구조에 의하면, 삽입부(164)가 애노드(150)의 관통구멍(152)에 끼워져 고정되면서 플라즈마 화염의 통로인 애노드(150)의 관통구멍(152)에서 특히 플라즈마 화염이 토출되기 직전의 고온 상태에서 팁(160)에 접촉하도록 함으로써 애노드(150)를 보호한다. According to this structure, while the insertion part 164 is fitted and fixed in the through hole 152 of the anode 150, the high temperature immediately before the plasma flame is discharged from the through hole 152 of the anode 150, which is a passage of the plasma flame. In this state, the anode 150 is protected by contacting the tip 160.

이와 함께, 돌출부(162)가 애노드(150)로부터 돌출되기 때문에 애노드(150)의 관통구멍(152)을 나온 플라즈마 화염이 휘어지더라도 애노드(150)의 단부면에 접촉하지 않아 플라즈마 화염에 의한 애노드(150)의 마모를 방지할 수 있다.In addition, since the protrusion 162 protrudes from the anode 150, even if the plasma flame exiting the through hole 152 of the anode 150 is bent, it does not contact the end surface of the anode 150, and thus the anode is caused by the plasma flame. 150 can be prevented from abrasion.

특히, 본체(110)의 하부에 차단부재(200)가 결합되어 애노드(150)의 단부면이 차단부재(200)에 의해 덮이고 팁(160)만 노출되도록 함으로써, 플라즈마 화염이 애노드(150)에 닿지 않도록 할 뿐만 아니라, 후술하는 것처럼, 애노드(150)나 팁(160)이 부식성 가스에 접촉되지 않도록 하여 애노드(150)의 단부면의 마모를 방지할 수 있다.In particular, the blocking member 200 is coupled to the lower portion of the main body 110 so that the end surface of the anode 150 is covered by the blocking member 200 and only the tip 160 is exposed, so that the plasma flame is exposed to the anode 150. In addition to avoiding contact, as will be described later, by preventing the anode 150 or the tip 160 from contacting the corrosive gas, abrasion of the end surface of the anode 150 can be prevented.

팁(160)은 애노드(150)의 관통구멍(152)에 강제로 끼워져 고정되거나, 블레이징 용접에 의해 고정될 수 있다.The tip 160 may be forcibly fitted into the through hole 152 of the anode 150 and fixed, or may be fixed by brazing welding.

차단부재(200)는 서로 분리 가능하게 결합하는 플랜지(210)와 플랜지 커버(220)로 구성된다.The blocking member 200 is composed of a flange 210 and a flange cover 220 that are detachably coupled to each other.

플랜지(210)는 원판 형상으로 일측에 N2 가스가 유입되는 유입구(212)가 형성되고, 하면에 링 형상의 홈(214)이 형성되며, 유입구(212)와 홈(214)은 스루 홀(213)에 의해 연결된다.The flange 210 has an inlet 212 through which N2 gas is introduced in a disk shape, and a ring-shaped groove 214 is formed on the lower surface thereof, and the inlet 212 and the groove 214 are through holes 213 ).

도 3을 참조하면, 플랜지 커버(220)는 단일의 몸체(222)로 이루어지는 원판 형상으로, 상면에 실링 홈(223)이 형성되고, 플랜지(210)의 홈(214)에 삽입되는 링 형상으로 일정한 높이를 갖는 리브(224)가 돌출된다.Referring to Figure 3, the flange cover 220 has a disk shape consisting of a single body 222, a sealing groove 223 is formed on the upper surface, and a ring shape inserted into the groove 214 of the flange 210. Ribs 224 having a constant height protrude.

리브(224)의 상단면에는 일정 간격으로 통과 홈(225)이 형성되고, 리브(224)의 상단면은 플랜지(210)의 홈(214)의 바닥에 접촉됨으로써, 홈(214) 내부에서 리브(224)의 통과 홈(225)을 중심으로 N2 가스가 흐르게 된다.The upper surface of the rib 224 is formed with a through groove 225 at regular intervals, and the upper surface of the rib 224 is in contact with the bottom of the groove 214 of the flange 210, so that the rib in the groove 214 N2 gas flows around the passage groove 225 of 224.

도 4는 차단부재의 동작을 보여준다.4 shows the operation of the blocking member.

차단부재(200)의 하부에 연결된 폐가스 공급관(미도시)을 통하여 폐가스가 공급되면 애노드(150)를 통하여 팁(160)으로 초고온, 고속의 열 유체인 플라즈마 화염이 방출된다.When the waste gas is supplied through a waste gas supply pipe (not shown) connected to the lower part of the blocking member 200, a plasma flame, which is an ultra-high temperature and high speed thermal fluid, is discharged to the tip 160 through the anode 150.

도 4를 보면, 애노드(150)는 차단부재(200)의 플랜지(210)에 의해 덮인 상태에서 텅스텐 재질의 팁(160)만 노출되어 있기 때문에, 방출되는 플라즈마 화염이 애노드(150)에 접촉하는 것을 확실하게 방지하며, 그 결과 플라즈마 화염에 의한 애노드(150)의 손상을 막을 수 있다.4, since only the tip 160 made of tungsten is exposed while the anode 150 is covered by the flange 210 of the blocking member 200, the emitted plasma flame contacts the anode 150. It can be prevented reliably, and as a result, it is possible to prevent damage to the anode 150 by the plasma flame.

이와 함께, 플라즈마 화염에 의해 폐가스가 분해되면서 부식성 가스가 발생하는데, 팁(160)의 단부에서 방출되는 플라즈마 화염의 속도가 고속이므로 주변 압력이 저하되면서 와류가 발생하여 부식성 가스가 팁(160)의 단부로 몰려든다.Along with this, as the waste gas is decomposed by the plasma flame, corrosive gas is generated. Since the velocity of the plasma flame emitted from the end of the tip 160 is high, a vortex is generated as the ambient pressure decreases, causing the corrosive gas to Flock to the end.

이때, N2 가스 유입구(212)를 통하여 N2 가스가 가령 20~30ℓ/min의 속도로 유입되고, 스루 홀(213)과 리브(224)의 통과 홈(225)을 통하여, 도 4에 화살표로 나타낸 것처럼, 플랜지(210)와 플랜지 커버(220) 사이의 틈(218)을 통하여 방출됨으로써 일종의 에어 커튼(air curtain)을 형성하게 된다. 이때, 리브(224)가 링 형상이기 때문에 틈(218)도 링 형상으로 형성되어 N2 가스는 수평면으로 에어 커튼을 형성한다.At this time, the N2 gas is introduced through the N2 gas inlet 212 at a rate of, for example, 20 to 30 L/min, and through the through hole 213 and the passage groove 225 of the rib 224, indicated by arrows in FIG. Likewise, by being released through the gap 218 between the flange 210 and the flange cover 220, a kind of air curtain is formed. At this time, since the rib 224 has a ring shape, the gap 218 is also formed in a ring shape, so that the N2 gas forms an air curtain in a horizontal plane.

그 결과, 팁(160)의 단부로 몰려드는 부식성 가스는 N2 가스에 의해 밀려나게 되어 부식성 가스가 애노드(150)에 접촉하는 것을 원천적으로 막을 수 있다.As a result, the corrosive gas flowing to the end of the tip 160 is pushed out by the N2 gas, so that the corrosive gas can be prevented from contacting the anode 150.

이상에서는 본 발명의 실시 예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 실시 예에 한정되어 해석될 수 없으며, 이하에 기재되는 청구범위에 의해 해석되어야 한다.Although the above has been described with the focus on the embodiments of the present invention, it goes without saying that various changes can be made at the level of those skilled in the art. Therefore, the scope of the present invention is limited to the above-described embodiments and cannot be interpreted, and should be interpreted by the claims described below.

110: 본체
120: 절연블록
130: 커버
140: 캐소드
150: 애노드
160: 팁
200; 차단부재
210: 플랜지
212: N2 유입구
213: 스루 홀
214: 홈
224: 리브
225: 통과 홈110: main body
120: insulation block
130: cover
140: cathode
150: anode
160: tip
200; Blocking member
210: flange
212: N2 inlet
213: through hole
214: home
224: rib
225: passing groove

Claims (5)

본체, 상기 본체의 상부에 설치된 커버, 상기 본체와 상기 커버 사이에 개재되는 캐소드, 및 상기 본체 내부에 설치되는 애노드를 구비하여 폐가스를 플라즈마 화염으로 분해하는 플라즈마 토치로서,
상기 본체의 하부에는 상기 애노드의 단부면을 덮도록 차단부재가 결합되며,
상기 차단부재는, 상기 본체에 결합하는 플랜지와 상기 플랜지에 결합하는 플랜지 커버로 구성되고,
상기 플랜지와 상기 플랜지 커버가 결합된 상태에서 상기 플랜지와 상기 플랜지 커버 사이의 틈을 통하여 N2 가스가 방출되어 수평면으로 에어 커튼을 형성하고,
상기 에어 커튼에 의해, 상기 플라즈마 화염으로 상기 폐가스를 분해하여 생성되는 부식성 가스가 상기 플라즈마 토치로 유입되지 않도록 차단하는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리용 플라즈마 토치.A plasma torch comprising a main body, a cover installed on the upper part of the main body, a cathode interposed between the main body and the cover, and an anode installed inside the main body to decompose waste gas into a plasma flame,
A blocking member is coupled to the lower portion of the body to cover the end surface of the anode,
The blocking member is composed of a flange coupled to the body and a flange cover coupled to the flange,
In a state in which the flange and the flange cover are coupled, N2 gas is released through the gap between the flange and the flange cover to form an air curtain in a horizontal plane,
The plasma torch for waste gas treatment, characterized in that the air curtain blocks the corrosive gas generated by decomposing the waste gas with the plasma flame from flowing into the plasma torch. 청구항 1에서,
상기 플랜지는 원판 형상으로 일측에 N2 가스가 유입되는 유입구가 형성되고, 하면에 링 형상의 홈이 형성되고, 상기 유입구와 상기 홈은 스루 홀에 의해 연결되며,
상기 플랜지 커버는 상기 플랜지에 대응하는 원판 형상으로, 상면에 실링 홈이 형성되고, 상기 플랜지의 홈에 삽입되는 링 형상으로 일정한 높이를 갖는 리브가 돌출되며,
상기 리브의 상단면에는 일정 간격으로 통과 홈이 형성되고, 상기 리브의 상단면은 상기 플랜지의 홈의 바닥에 접촉되어 상기 홈 내부에서 상기 리브의 통과 홈을 중심으로 N2 가스가 흐르는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리용 플라즈마 토치.In claim 1,
The flange has a disk shape and an inlet through which N2 gas flows into one side, a ring-shaped groove is formed on a lower surface thereof, and the inlet and the groove are connected by a through hole,
The flange cover has a disk shape corresponding to the flange, a sealing groove is formed on the upper surface, and a rib having a predetermined height in a ring shape inserted into the groove of the flange protrudes,
Passing grooves are formed on the upper surface of the rib at regular intervals, and the upper surface of the rib is in contact with the bottom of the groove of the flange so that N2 gas flows from the inside of the groove around the passage groove of the rib. Plasma torch for waste gas treatment. 청구항 1에서,
상기 애노드의 내부에는 길이방향으로 연장되는 관통구멍이 형성되고, 상기 관통구멍의 단부 위치에 텅스텐 재질의 팁이 끼워지는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리용 플라즈마 토치.In claim 1,
A plasma torch for waste gas treatment, characterized in that a through hole extending in a longitudinal direction is formed in the anode, and a tungsten tip is inserted at an end position of the through hole. 청구항 3에서,
상기 팁은 단일의 몸체로 구성되고, 상기 애노드의 관통구멍에 끼워지는 삽입부와 외부로 돌출되는 돌출부로 구성되며,
상기 돌출부의 직경은 상기 삽입부의 직경보다 작아 상기 돌출부의 단부면이 상기 차단부재의 플랜지에 의해 덮이는 것을 특징으로 하는 폐가스 처리용 플라즈마 토치.In claim 3,
The tip is composed of a single body, and is composed of an insertion part fitted into the through hole of the anode and a protrusion protruding outward,
The diameter of the protrusion is smaller than the diameter of the insertion part, and the end surface of the protrusion is covered by a flange of the blocking member. 삭제delete
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102488505B1 (en) * 2020-08-04 2023-01-17 유니셈 주식회사 Plasma torch having failure detecting function
KR102498090B1 (en) * 2022-03-25 2023-02-10 주식회사 영원이엔지 Apparatus of atmospheric pressure plasma for harmful gas decomposition of pipe

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101832666B1 (en) * 2017-07-13 2018-04-13 주식회사 다선 Plasma torch for treatment of semiconductor waste gas

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2642649A1 (en) * 1976-09-22 1978-03-23 Nuc Weld Gmbh Plasma burner for underwater welding - where plasma jet is surrounded by high velocity water or gas curtain
KR20030065853A (en) * 2002-02-01 2003-08-09 유니셈 주식회사 Gas Effluent Treatment System
US7342197B2 (en) * 2005-09-30 2008-03-11 Phoenix Solutions Co. Plasma torch with corrosive protected collimator
CN201172684Y (en) * 2007-05-23 2008-12-31 上海大豪纳米材料喷涂有限公司 Plasma spraying gun
FR2943209B1 (en) * 2009-03-12 2013-03-08 Saint Gobain Ct Recherches PLASMA TORCH WITH LATERAL INJECTOR
JP5511555B2 (en) * 2010-07-07 2014-06-04 三菱電機株式会社 Atmospheric pressure plasma processing equipment
KR101177276B1 (en) * 2010-09-07 2012-08-27 유니셈(주) Plasma torch for treating waste air of etching processing
WO2015094295A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 Sulzer Metco (Us) Inc. Long-life plasma nozzle with liner
PT3116636T (en) * 2014-03-11 2020-10-19 Tekna Plasma Systems Inc Process and apparatus for producing powder particles by atomization of a feed material in the form of an elongated member
CN104244556B (en) * 2014-10-15 2017-07-28 衢州昀睿工业设计有限公司 A kind of combined jet tube anode
KR101930451B1 (en) * 2016-12-09 2019-03-11 (주)트리플코어스코리아 Plasma generator having multistage swirl structure and waste gas treatment apparatus having the plasma generator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101832666B1 (en) * 2017-07-13 2018-04-13 주식회사 다선 Plasma torch for treatment of semiconductor waste gas

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