KR20220036830A - Plasma torch, and s plasma torch operating method - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a plasma torch capable of stably rotating an arc. The plasma torch according to an embodiment of the present invention includes: a driving electrode that has a first discharge space and is charged with a discharge voltage; a ground electrode that has a second discharge space and is grounded; a reaction gas injection unit that is positioned between the driving electrode and the ground electrode and supplies reaction gas; and a movement guide member protruding from the inside of the first discharge space, wherein a processing gas supply unit for injecting processing gas can be formed on the driving electrode.

Description

플라즈마 토치 및 플라즈마 토치의 구동 방법{PLASMA TORCH, AND S PLASMA TORCH OPERATING METHOD}Plasma torch and method of driving plasma torch {PLASMA TORCH, AND S PLASMA TORCH OPERATING METHOD}

본 발명은 반도체 제조 공정 등에서 발생되는 다량의 파우더와 함께 배출되는 과불화화합물(PFCs)이나 휘발성 유기화합물(VOC)을 제거하기 위한 플라즈마 토치, 및 플라즈마 토치의 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma torch for removing perfluorinated compounds (PFCs) or volatile organic compounds (VOCs) emitted together with a large amount of powder generated in a semiconductor manufacturing process, and the like, and a method of driving the plasma torch.

알려진 바에 따르면, 플라즈마로 고온의 반응을 유도하거나 고온의 환경을 만들어 주기 위해, 아크 플라즈마(Arc Plasma), 마이크로웨이브 플라즈마(Microwave Plasma), 용량결합 플라즈마(Capacitively Coupled Plasma) 및 유도 결합 플라즈마(Inductively Coupled Plasma) 등의 기술이 사용된다. 이 기술들은 각 기술에 따른 장점과 단점 및 플라즈마 발생을 위한 반응기에서 구조적인 차이점을 가진다.As is known, in order to induce a high-temperature reaction with plasma or to create a high-temperature environment, arc plasma, microwave plasma, capacitively coupled plasma, and inductively coupled plasma Plasma) is used. These technologies have advantages and disadvantages according to each technology and structural differences in the reactor for plasma generation.

플라즈마 토치는 막대형 전극을 갖는 구조와 관형상의 할로우 전극을 갖는 구조가 알려져 있다. 막대형 전극 또는 할로우 전극을 갖는 플라즈마 토치의 경우, 아크가 집중되면 전극이 과도하게 식각되는 문제가 발생할 수 있다.The plasma torch has known a structure having a rod-shaped electrode and a structure having a tubular hollow electrode. In the case of a plasma torch having a rod-shaped electrode or a hollow electrode, if the arc is concentrated, the electrode may be etched excessively.

본 발명의 목적은 아크를 안정적으로 회전시킬 수 있는 플라즈마 토치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 아크의 집중을 방지하고 전극의 식각을 최소화할 수 있는 플라즈마 토치를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a plasma torch capable of stably rotating an arc. Another object of the present invention is to provide a plasma torch capable of preventing arc concentration and minimizing electrode etching.

본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 토치는, 제1 방전 공간을 형성하며 방전 전압으로 대전된 구동 전극, 제2 방전 공간을 형성하며 접지된 접지 전극, 상기 구동 전극과 상기 접지 전극 사이에 위치하며 반응가스를 공급하는 반응가스 주입부, 및 상기 제1 방전 공간 내부로 돌출된 유동 가이드부재를 포함하고, 상기 구동 전극에는 처리가스를 분사하는 처리가스 공급부가 형성될 수 있다.A plasma torch according to an embodiment of the present invention includes a driving electrode that forms a first discharge space and is charged with a discharge voltage, a ground electrode that forms a second discharge space and is grounded, and is located between the driving electrode and the ground electrode, The driving electrode may include a reaction gas injection unit for supplying a reaction gas, and a flow guide member protruding into the first discharge space, and a processing gas supply unit for injecting the processing gas into the driving electrode.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 처리가스 공급부는 상기 유동 가이드부재의 외주면을 향하여 상기 처리가스를 공급할 수 있다.The processing gas supply unit according to an embodiment of the present invention may supply the processing gas toward an outer peripheral surface of the flow guide member.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 처리가스 공급부는 처리가스가 유입되는 처리가스 유입부, 상기 처리가스 유입부와 연결되어 상기 구동 전극의 둘레방향으로 이어진 처리가스 통로, 상기 처리가스 통로와 연결되어 상기 제1 방전 공간으로 처리가스를 분사하는 처리가스 분사홀을 포함하고, 상기 처리가스 분사홀은 회전 유동을 형성하도록 상기 구동 전극의 중심에 대하여 편심된 방향으로 이어질 수 있다.The processing gas supply unit according to an embodiment of the present invention is connected to a processing gas inlet through which the processing gas is introduced, a processing gas passage connected to the processing gas inlet and connected in a circumferential direction of the driving electrode, and the processing gas passage, and a processing gas injection hole for injecting the processing gas into the first discharge space, and the processing gas injection hole may extend in a direction eccentric with respect to the center of the driving electrode to form a rotational flow.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유동 가이드부재는 원통 형상의 베이스부와 상기 베이스부에서 돌출되며 선단으로 갈수록 직경이 점진적으로 감소하는 경사부를 포함할 수 있다.The flow guide member according to an embodiment of the present invention may include a cylindrical base portion and an inclined portion protruding from the base portion and having a diameter gradually decreasing toward the tip.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유동 가이드부재는 상기 경사부에서 돌출된 선단 가이드부를 더 포함할 수 있다.The flow guide member according to an embodiment of the present invention may further include a tip guide portion protruding from the inclined portion.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 구동 전극은 상기 베이스부를 감싸며 원형의 관으로 이루어진 제1 튜브와 상기 제1 튜브와 연결되되 상기 경사부와 선단 가이드부를 감싸는 제2 튜브와 상기 제2 튜브와 연결되되 상기 접지 전극을 향하여 개방된 제3 튜브를 포함할 수 있다.The driving electrode according to an embodiment of the present invention includes a first tube formed of a circular tube surrounding the base portion, a second tube connected to the first tube, and a second tube surrounding the inclined portion and the tip guide portion and the second tube. However, it may include a third tube opened toward the ground electrode.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 처리가스 분사홀은 상기 베이스부를 향하여 처리가스를 분사할 수 있다.The processing gas injection hole according to an embodiment of the present invention may inject the processing gas toward the base part.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유동 가이드부재는 방전 전압으로 대전될 수 있다.The flow guide member according to an embodiment of the present invention may be charged with a discharge voltage.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 접지 전극의 길이는 상기 구동 전극의 길이 보다 더 길게 형성될 수 있다.A length of the ground electrode according to an embodiment of the present invention may be formed to be longer than a length of the driving electrode.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유동 가이드부재의 외주면에는 나선방향으로 이어진 가이드 홈이 형성될 수 있다.A guide groove extending in a spiral direction may be formed on an outer circumferential surface of the flow guide member according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유동 가이드부재의 외주면에는 나선방향으로 이어진 가이드 리브가 형성될 수 있다.Guide ribs connected in a spiral direction may be formed on the outer circumferential surface of the flow guide member according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 구동 전극 또는 접지 전극의 외주면에는 관 형상으로 이루어진 자석부재가 설치될 수 있다.A tubular magnet member may be installed on an outer circumferential surface of the driving electrode or the ground electrode according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 플라즈마 토치의 구동 방법은 구동 전극에 전압을 인가하여 아크를 생성하는 아크 형성 단계, 반응 가스를 상기 구동 전극과 접진 전극 사이로 주입하여 플라즈마를 생성하고 아크를 연장시키는 플라즈마 생성 단계, 및 상기 구동 전극으로 처리 가스를 회전시키면서 주입하여 아크를 회전시키는 아크 회전 단계를 포함하며, 상기 아크 회전 단계는 상기 처리 가스를 상기 구동 전극의 내부로 돌출된 유동 가이드부재의 외주면을 향하여 분사할 수 있다.A method of driving a plasma torch according to another embodiment of the present invention includes an arc forming step of generating an arc by applying a voltage to a driving electrode, and injecting a reactive gas between the driving electrode and the grounded electrode to generate plasma and extend the arc generating, and rotating the arc by injecting the process gas into the driving electrode while rotating, wherein the arc rotating step is to rotate the process gas toward the outer circumferential surface of the flow guide member protruding into the driving electrode. can be sprayed

본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 아크 회전 단계에서 상기 처리 가스는 상기 유동 가이드부재의 외주면을 따라 이동하면서 회전할 수 있다.In the arc rotation step according to another embodiment of the present invention, the processing gas may rotate while moving along an outer circumferential surface of the flow guide member.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 토치는 제1 방전 공간 내부로 돌출된 유동 가이드부재를 포함하므로 처리가스가 보다 용이하게 회전할 수 있다. 또한, 처리가스가 회전함에 따라 아크가 안정적으로 회전될 수 있다. 또한, 구동 전극과 연결된 유동 가이드부재는 필요 시 구동 전극과 동일한 구조적 역할을 하여, 구동 전극 마모를 지연시키는 보조적인 역할을 수행한다. 그 결과, 플라즈마 토치의 내구성이 향상될 수 있다. 또한, 유동 가이드부재에 공급 홀이 형성되면 유동 가이드 부재를 통해서 플라즈마 토치 내부로 액체 또는 기체가 분사될 수 있다.As described above, since the plasma torch according to an embodiment of the present invention includes a flow guide member protruding into the first discharge space, the processing gas can be rotated more easily. In addition, the arc can be stably rotated as the processing gas rotates. In addition, when necessary, the flow guide member connected to the driving electrode plays the same structural role as the driving electrode, thereby performing an auxiliary role in delaying the driving electrode wear. As a result, durability of the plasma torch can be improved. In addition, when the supply hole is formed in the flow guide member, the liquid or gas may be injected into the plasma torch through the flow guide member.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 잘라 본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유동 가이드부재를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 개스킷을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유동 가이드부재를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유동 가이드부재를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 토치를 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 유동 가이드부재 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a plasma torch according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view illustrating a part of a plasma torch according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3 .
5 is a perspective view illustrating a flow guide member according to a first embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a gasket according to a first embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a plasma torch driving method according to the first embodiment of the present invention.
8 is a perspective view illustrating a flow guide member according to a second embodiment of the present invention.
9 is a perspective view illustrating a flow guide member according to a third embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view illustrating a plasma torch according to a fourth embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view illustrating a flow guide member according to a fifth embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'comprising' or 'having' are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, and one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings.

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치에 대해서 설명한다.Hereinafter, a plasma torch according to a first embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 잘라 본 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 잘라 본 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유동 가이드부재를 도시한 사시도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a plasma torch according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a plasma torch according to the first embodiment of the present invention. A cross-sectional view showing a part of the torch, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3, and FIG. 5 is a perspective view illustrating a flow guide member according to the first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 본 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치(101)는 아크와 반응가스에 의하여 형성되는 고온의 플라즈마를 이용하여 처리가스를 분해한다. 플라즈마 토치(101)는 방전 전압으로 대전된 구동 전극(110)과 접지된 접지 전극(120)과 구동 전극(110)과 접지 전극(120) 사이에 위치하는 반응가스 주입부(130)와 구동 전극(110) 내에 삽입된 유동 가이드부재(140)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 구동 전극(110)과 접지 전극(120)은 관형상으로 이루어지며, 플라즈마 토치(101)는 공동형(hollow type) 플라즈마 토치로 이루어진다.1 to 5 , the plasma torch 101 according to the first embodiment decomposes a processing gas using high-temperature plasma formed by an arc and a reaction gas. The plasma torch 101 includes a driving electrode 110 charged with a discharge voltage, a grounding electrode 120 , and a reactive gas injection unit 130 and a driving electrode positioned between the driving electrode 110 and the grounding electrode 120 . It may include a flow guide member 140 inserted in the (110). The driving electrode 110 and the ground electrode 120 according to the present embodiment are formed in a tubular shape, and the plasma torch 101 is formed of a hollow type plasma torch.

유동 가이드부재(140)는 구동 전극(110) 내부에 삽입되어 접지 전극(120)을 향하여 돌출된다. 유동 가이드부재(140)는 구동 전극(110)의 길이방향으로 이어져 형성되며, 구동 전극(110) 내부로 공급된 처리가스가 회전 유동을 하도록 안내한다.The flow guide member 140 is inserted into the driving electrode 110 and protrudes toward the ground electrode 120 . The flow guide member 140 is formed to extend in the longitudinal direction of the driving electrode 110 , and guides the processing gas supplied into the driving electrode 110 to rotate.

유동 가이드부재(140)는 원통 형상의 베이스부(141)와 베이스부(141)에서 돌출되며 선단으로 갈수록 외경이 점진적으로 감소하는 경사부(142)와 경사부(142)에서 돌출된 선단 가이드부(143)를 포함할 수 있다. 이와 같이 유동 가이드부재(140)가 베이스부(141), 경사부(142), 및 선단 가이드부(143)를 포함하면 보다 안정적으로 처리가스를 가이드할 수 있다. 특히 경사부(142)가 형성되면 처리가스의 회전반경이 감소하면서 회전 속도가 증가하여 더욱 빠른 회전 유동을 유도할 수 있으며, 선단 가이드부(143)는 처리가스의 볼텍스가 회전 반경을 유지하면서 회전하도록 안내한다.The flow guide member 140 has a cylindrical base 141 and a tip guide part protruding from the inclined part 142 and the inclined part 142 which protrudes from the base part 141 and whose outer diameter gradually decreases toward the tip. (143) may be included. As described above, when the flow guide member 140 includes the base portion 141 , the inclined portion 142 , and the tip guide portion 143 , the process gas can be guided more stably. In particular, when the inclined portion 142 is formed, a faster rotational flow can be induced by increasing the rotational speed while the rotational radius of the processing gas is reduced, and the tip guide part 143 rotates while the vortex of the processing gas maintains the rotational radius. guide you to do

유동 가이드부재(140)의 내부에는 냉각수가 이동하는 냉각수 통로(145)가 형성되고, 유동 가이드부재(140)에는 냉각수를 공급하기 위한 냉각수 공급포트(146)와 냉각수 배출포트(147)가 연결될 수 있다. 또한, 유동 가이드부재(140)는 전원(HV)이 연결되어 구동전압으로 대전될 수 있으며, 이에 따라 아크는 구동 전극(110) 또는 유동 가이드부재(140)에 형성될 수 있다.A cooling water passage 145 through which the cooling water moves is formed inside the flow guide member 140 , and a cooling water supply port 146 for supplying cooling water and a cooling water discharge port 147 may be connected to the flow guide member 140 . there is. In addition, the flow guide member 140 may be charged with a driving voltage by being connected to a power source (HV), and accordingly, an arc may be formed on the driving electrode 110 or the flow guide member 140 .

구동 전극(110)은 길이방향 일측이 막힌 관 형상으로 이루어질 수 있으며, 접지 전극(120)을 향하는 향하는 길이방향 단부가 개방된다. 구동 전극(110)의 내부에는 아크가 방전되는 제1 방전 공간(DS1)이 형성된다.The driving electrode 110 may have a tubular shape in which one side in the longitudinal direction is blocked, and an end in the longitudinal direction facing the ground electrode 120 is opened. A first discharge space DS1 in which an arc is discharged is formed in the driving electrode 110 .

구동 전극(110)은 유동 가이드부재(140)를 감싸며 원형의 관으로 이루어진 제1 튜브(112)와 제1 튜브(112)에 연결되며 선단으로 갈수록 내경이 점진적으로 감소하는 제2 튜브(113)와 제2 튜브(113)에 연결되며 접지 전극(120)을 향하여 개방된 제3 튜브(114)를 포함할 수 있다. 제1 튜브(112)는 베이스부(141)를 감싸도록 형성될 수 있으며, 제2 튜브(113)는 경사부(142)와 선단 가이드부(143)를 감싸도록 형성될 수 있다. 제3 튜브(114)에는 유동 가이드부재(140)가 삽입되지 않을 수 있다.The driving electrode 110 surrounds the flow guide member 140 and is connected to the first tube 112 and the first tube 112 made of a circular tube, and the inner diameter of the second tube 113 gradually decreases toward the tip. and a third tube 114 connected to the second tube 113 and opened toward the ground electrode 120 . The first tube 112 may be formed to surround the base portion 141 , and the second tube 113 may be formed to surround the inclined portion 142 and the tip guide portion 143 . The flow guide member 140 may not be inserted into the third tube 114 .

구동 전극(110)에는 전원(HV)이 연결되어 구동전압이 인가되며, 여기서 전원(HV)은 교류 전원으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 직류 전원으로 이루어질 수 있으며, 구동전압은 아크의 형성을 위한 충분한 전압으로 이루어질 수 있다.A power supply HV is connected to the driving electrode 110 to apply a driving voltage, where the power supply HV may be not only an AC power source but also a DC power supply, and the driving voltage is a voltage sufficient for arc formation. can be made with

한편, 구동 전극(110)에는 처리가스를 분사하는 처리가스 공급부(160)와 구동 전극(110)을 냉각하는 제1 냉각부(115)가 형성될 수 있다. 처리가스 공급부(160)는 처리가스를 구동 전극(110) 내부로 분사하되 유동 가이드부재(140)의 외주면을 향하여 처리가스를 공급한다. 이에 따라 처리가스는 유동 가이드부재(140)의 외주면을 따라 회전하면서 이동할 수 있다. 여기서 처리가스는 과불화화합물을 포함하는 분해대상 가스를 의미한다. 처리가스 공급부(160)는 반응가스 주입부(130) 보다 더 상류측에 위한다. 여기서 상류측이라 함은 플라즈마의 이동 방향을 기준으로 상류에 위치함을 의미한다.Meanwhile, a processing gas supply unit 160 for spraying processing gas and a first cooling unit 115 for cooling the driving electrode 110 may be formed in the driving electrode 110 . The processing gas supply unit 160 injects the processing gas into the driving electrode 110 and supplies the processing gas toward the outer peripheral surface of the flow guide member 140 . Accordingly, the processing gas may move while rotating along the outer circumferential surface of the flow guide member 140 . Here, the process gas means a gas to be decomposed including perfluorinated compounds. The processing gas supply unit 160 is for more upstream than the reaction gas injection unit 130 . Here, the upstream side means that it is located upstream with respect to the moving direction of the plasma.

처리가스 공급부(160)는 처리가스가 유입되는 처리가스 유입부(162), 처리가스 유입부(162)와 연결되며 처리가스를 분배하는 처리가스 통로(161), 처리가스 통로(161)와 연결되어 제1 방전 공간(DS1)으로 처리가스를 분사하는 처리가스 분사홀(163)을 포함할 수 있다 The processing gas supply unit 160 is connected to the processing gas inlet 162 through which the processing gas is introduced and the processing gas inlet 162 , and is connected to the processing gas passage 161 and the processing gas passage 161 for distributing the processing gas. and a processing gas injection hole 163 for injecting processing gas into the first discharge space DS1 may be included.

처리가스 유입부(162)는 관 형상으로 이루어지며, 처리가스 통로(161)에 처리가스를 공급한다. 처리가스 통로(161)는 구동 전극(110)의 둘레 방향으로 이어져 형성되며, 처리가스 분사홀(163)은 처리가스 통로(161)와 구동 전극(110)의 내부 공간을 연결한다. 복수의 처리가스 분사홀(163)은 구동 전극(110)의 둘레 방향으로 이격 배치되며, 처리가스 분사홀(163)은 회전 유동을 유도할 수 있도록 구동 전극(110)의 중심에 대하여 편심된 방향으로 이어질 수 있다. 이에 따라 처리가스 분사홀(163)은 구동 전극(110)의 반경 방향에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.The processing gas inlet 162 has a tubular shape, and supplies the processing gas to the processing gas passage 161 . The processing gas passage 161 is formed to extend in a circumferential direction of the driving electrode 110 , and the processing gas injection hole 163 connects the processing gas passage 161 and the inner space of the driving electrode 110 . The plurality of processing gas injection holes 163 are spaced apart from each other in the circumferential direction of the driving electrode 110 , and the processing gas injection holes 163 are eccentric with respect to the center of the driving electrode 110 to induce rotational flow. can lead to Accordingly, the processing gas injection hole 163 may be formed to be inclined with respect to the radial direction of the driving electrode 110 .

제1 냉각부(115)는 냉각수가 이동하는 제1 냉각수 통로(116)와 제1 냉각수 통로(116)에 냉각수를 공급하는 제1 냉각수 공급관(117)과 제1 냉각수 통로(116)에서 냉각수를 배출시키는 제1 냉각수 배출관(118)을 포함할 수 있다. 제1 냉각수 통로(116)는 제2 튜브(113)의 외측에 위치할 수 있다.The first cooling unit 115 receives cooling water from the first cooling water passage 116 through which the cooling water moves, and the first cooling water supply pipe 117 for supplying cooling water to the first cooling water passage 116 and the first cooling water passage 116 . It may include a first cooling water discharge pipe 118 for discharging. The first coolant passage 116 may be located outside the second tube 113 .

반응가스 주입부(130)는 구동 전극(110)과 접지 전극(120) 사이에 설치되어 구동 전극(110)과 접지 전극(120) 사이로 방전 개시 유동을 형성하는 반응가스를 공급한다. 여기서 반응가스는 질소, 이산화탄소 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 처리가스 일부가 처리가스 유입부(162)에서 분기되어 반응가스 공급관(132)로 공급될 수 있으며, 이 경우, 처리가스가 반응가스로 활용될 수 있다.The reactive gas injection unit 130 is installed between the driving electrode 110 and the ground electrode 120 to supply a reactive gas that forms a discharge start flow between the driving electrode 110 and the ground electrode 120 . Here, the reaction gas may be made of nitrogen, carbon dioxide, or the like. In addition, a portion of the processing gas may be branched from the processing gas inlet 162 and supplied to the reaction gas supply pipe 132 . In this case, the processing gas may be utilized as the reaction gas.

반응가스 주입부(130)는 구동 전극(110)과 접지 전극(120) 사이에 설치되는 미들 블록(131)과 미들 블록(131) 내부에 형성된 반응가스 통로(135)와 반응가스 통로(135)에 반응가스를 공급하는 반응가스 공급관(132)과 반응가스 통로(135)와 연결되어 반응가스를 분사하는 반응가스 분사홀(133)을 포함할 수 있다.The reaction gas injection unit 130 includes a middle block 131 installed between the driving electrode 110 and the ground electrode 120 , and a reaction gas passage 135 and a reaction gas passage 135 formed inside the middle block 131 . It may include a reaction gas supply pipe 132 for supplying a reaction gas to the reaction gas supply pipe 132 and a reaction gas injection hole 133 connected to the reaction gas passage 135 for injecting the reaction gas.

미들 블록(131)의 내부에는 제1 방전 공간(DS1) 및 제2 방전 공간(DS2)과 연결된 연결 공간이 형성된다. 반응가스 공급관(132)은 미들 블록(131)과 연결되며, 반응가스 통로(135)는 미들 블록(131)의 둘레방향으로 이어져 형성된다. 반응가스 분사홀(133)은 미들 블록의 둘레 방향으로 이격 배치되며 미들 블록(131) 내부로 반응가스를 분사한다. 반응가스 분사홀(133)은 회전 유동을 유도할 수 있도록 구동 전극(110)의 중심에 대하여 편심된 방향으로 이어질 수 있다. 이에 따라 반응가스 분사홀(133)은 구동 전극(110)의 반경 방향에 대하 경사지게 형성될 수 있다. A connection space connected to the first discharge space DS1 and the second discharge space DS2 is formed in the middle block 131 . The reaction gas supply pipe 132 is connected to the middle block 131 , and the reaction gas passage 135 is formed extending in the circumferential direction of the middle block 131 . The reaction gas injection holes 133 are spaced apart from each other in the circumferential direction of the middle block and inject the reaction gas into the middle block 131 . The reaction gas injection hole 133 may lead in an eccentric direction with respect to the center of the driving electrode 110 to induce rotational flow. Accordingly, the reaction gas injection hole 133 may be formed to be inclined with respect to the radial direction of the driving electrode 110 .

또한, 미들 블록(131)은 전기적으로 접지될 수 있다. 한편, 미들 블록(131)과 구동 전극(110) 사이에는 절연을 위한 절연 블록(150)이 설치될 수 있다. 절연 블록(150)은 세라믹으로 이루어질 수 있다.Also, the middle block 131 may be electrically grounded. Meanwhile, an insulating block 150 for insulation may be installed between the middle block 131 and the driving electrode 110 . The insulating block 150 may be made of ceramic.

도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 미들 블록(131)과 구동 전극(110) 및 미들 블록(130)과 접지 전극(120) 사이에는 밀봉을 위한 가스켓(151)이 설치될 수 있다. 가스켓(151)은 그라파이트로 이루어질 수 있으며, 원형의 고리 형상으로 이어져 형성된다. 가스켓(151)은 판 형상으로 이루어지며 균일한 두께를 갖는 외측 지지부(151a)와 외측 지지부(151a)에서 내측으로 갈수록 두께가 점진적으로 감소하는 웨지부(151b)와 웨지부(151b)와 연결되며 웨지부(151b)에서 돌출된 내측 돌출부(151c)를 포함할 수 있다. 이에 따라 가스켓(151)은 움직이지 않고 안정적으로 고정되며, 정확한 위치에 설치될 수 있다.3 and 6 , a gasket 151 for sealing may be installed between the middle block 131 and the driving electrode 110 , and between the middle block 130 and the ground electrode 120 . The gasket 151 may be made of graphite, and is formed in a circular annular shape. The gasket 151 has a plate shape and is connected to an outer support portion 151a having a uniform thickness and a wedge portion 151b and a wedge portion 151b whose thickness gradually decreases from the outer support portion 151a to the inside, It may include an inner protrusion 151c protruding from the wedge portion 151b. Accordingly, the gasket 151 is stably fixed without moving, and may be installed at an accurate position.

접지 전극(120)은 관 형상으로 이루어지며, 반응가스 주입부(130)를 매개로 구동 전극(110)과 연결된다. 접지 전극(120)의 길이는 구동 전극(110)의 길이 보다 더 길게 형성되는데, 접지 전극(120)의 길이는 구동 전극의 길이의1배 내지 10배로 이루어질 수 있다. 접지 전극(120)은 전기적으로 접지된다.The ground electrode 120 is formed in a tubular shape, and is connected to the driving electrode 110 through the reactive gas injection unit 130 . The length of the ground electrode 120 is formed to be longer than the length of the driving electrode 110 , and the length of the ground electrode 120 may be 1 to 10 times the length of the driving electrode. The ground electrode 120 is electrically grounded.

접지 전극(120)의 외측에는 제2 냉각부(121)가 형성되며, 제2 냉각부(121)는 냉각수가 이동하는 제2 냉각수 통로(122)와 제2 냉각수 통로에 냉각수를 공급하는 제2 냉각수 공급관(123)과 제2 냉각수 통로(122)에서 냉각수를 배출시키는 제2 냉각수 배출관(124)을 포함할 수 있다. A second cooling unit 121 is formed outside the ground electrode 120 , and the second cooling unit 121 is a second cooling water passage 122 through which the cooling water moves and a second cooling water supplying passage to the second cooling water passage. The cooling water supply pipe 123 and the second cooling water discharge pipe 124 for discharging the cooling water from the second cooling water passage 122 may be included.

최초 아크(AC)는 구동 전극(110)과 접지 전극에서 반응가스 주입부(130)를 사이에 두고 짧게 형성되며, 회전하는 반응가스에 의하여 아크(AC)의 길이는 길어지고 아크(AC)는 회전하게 된다. 또한, 처리가스가 회전하면서 구동 전극(110)에서 접지 전극(120)으로 이동하는 과정에서 아크(AC)는 더욱 길어져 접지 전극(120)의 길이방향 단부까지 이어지며, 더욱 안정적으로 회전하게 된다.The initial arc AC is formed short with the reaction gas injection unit 130 interposed between the driving electrode 110 and the ground electrode, and the length of the arc AC is increased by the rotating reaction gas and the arc AC is will rotate In addition, while the process gas rotates and moves from the driving electrode 110 to the ground electrode 120 , the arc AC becomes longer and continues to the longitudinal end of the ground electrode 120 , and rotates more stably.

상기한 바와 같이 본 실시예에 따르면 구동 전극(110) 내부에 돌출된 유동 가이드부재(140)가 설치되므로 처리가스가 안정적으로 회전할 수 있으며, 처리가스의 회전에 의하여 아크가 회전할 수 있다. 또한, 아크(AC)가 구동 전극(110) 또는 유동 가이드부재(140)에 위치하여 구동 전극(110)의 마모를 최소화할 수 있다.As described above, according to the present embodiment, since the flow guide member 140 protruding inside the driving electrode 110 is installed, the processing gas can rotate stably, and the arc can be rotated by the rotation of the processing gas. In addition, the arc AC is positioned on the driving electrode 110 or the flow guide member 140 to minimize wear of the driving electrode 110 .

이하에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치 구동 방법에 대해서 설명한다. 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.Hereinafter, a plasma torch driving method according to a first embodiment of the present invention will be described. 7 is a flowchart illustrating a plasma torch driving method according to the first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 7을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 플라즈마 토치 구동 방법은 아크 형성 단계(S101), 아크 연장 단계(S102), 아크 회전 단계(S103)를 포함할 수 있다.1 and 7, the plasma torch driving method according to the present embodiment may include an arc forming step (S101), an arc extending step (S102), and an arc rotation step (S103).

아크 형성 단계(S101)는 구동 전극(110)에 전압을 인가하여 구동 전극(110)과 접지 전극(120)을 연결하는 아크(AC)를 형성한다. 아크 연장 단계(S102)는 반응가스를 구동 전극(110)과 접지 전극(120) 사이로 주입하여 아크(AC)를 연장시킨다. 이때, 반응가스는 구동 전극(110)의 중심에 대하여 편심된 방향으로 분사되어 회전 유동을 유발할 수 있다. In the arc forming step S101 , a voltage is applied to the driving electrode 110 to form an arc AC connecting the driving electrode 110 and the ground electrode 120 . In the arc extension step S102 , the arc AC is extended by injecting a reactive gas between the driving electrode 110 and the ground electrode 120 . At this time, the reaction gas may be injected in an eccentric direction with respect to the center of the driving electrode 110 to induce rotational flow.

아크 회전 단계(S103)는 처리가스를 구동 전극(110)의 내부로 돌출된 유동 가이드부재(140)의 외주면을 향하여 분사하며 처리가스는 유동 가이드부재(140)의 외주면을 따라 이동하면서 회전한다. In the arc rotation step ( S103 ), the process gas is sprayed toward the outer peripheral surface of the flow guide member 140 protruding into the inside of the driving electrode 110 , and the process gas is rotated while moving along the outer peripheral surface of the flow guide member 140 .

이에 따라 본 실시예에 따르면 유동 가이드부재(140)에 의하여 처리가스가 보다 안정적으로 회전하여 아크(AC)를 회전시키며, 아크(AC)의 회전에 따라 전극이 과도하게 식각되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, according to the present embodiment, the processing gas rotates more stably by the flow guide member 140 to rotate the arc AC, and it is possible to prevent excessive etching of the electrode according to the rotation of the arc AC. .

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라즈마 토치에 대해서 설명한다. 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유동 가이드부재를 도시한 사시도이다.Hereinafter, a plasma torch according to a second embodiment of the present invention will be described. 8 is a perspective view illustrating a flow guide member according to a second embodiment of the present invention.

도 8을 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 플라즈마 토치는 유동 가이드부재(140)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 8 , since the plasma torch according to the second embodiment has the same structure as the plasma torch according to the first embodiment, except for the flow guide member 140 , redundant description of the same configuration is omitted.

유동 가이드부재(140)는 구동 전극(110) 내부에 삽입되어 접지 전극(120)을 향하여 돌출된다. 유동 가이드부재(140)는 구동 전극(110)의 길이방향으로 이어져 형성되며, 구동 전극(110) 내부로 공급된 처리가스가 회전 유동을 하도록 안내한다.The flow guide member 140 is inserted into the driving electrode 110 and protrudes toward the ground electrode 120 . The flow guide member 140 is formed to extend in the longitudinal direction of the driving electrode 110 , and guides the processing gas supplied into the driving electrode 110 to rotate.

유동 가이드부재(140)는 원통 형상의 베이스부(141)와 베이스부(141)에서 돌출되며 선단으로 갈수록 직경이 점진적으로 감소하는 경사부(142)와 경사부(142)에서 돌출된 선단 가이드부(143)를 포함할 수 있다. 유동 가이드부재(140)의 외주면에는 처리가스의 유동을 안내하는 가이드 홈(149)이 형성될 수 있다. 가이드 홈(149)은 나선방향으로 이어져 형성될 수 있으며, 베이스부(141)에서 경사부(142)를 거쳐서 선단 가이드부(143)까지 이어질 수 있다.The flow guide member 140 has a cylindrical base 141 and an inclined portion 142 protruding from the base portion 141 and having a diameter gradually decreasing toward the tip, and a tip guide portion protruding from the inclined portion 142 . (143) may be included. A guide groove 149 for guiding the flow of the processing gas may be formed on the outer peripheral surface of the flow guide member 140 . The guide groove 149 may be formed in a spiral direction, and may extend from the base portion 141 to the tip guide portion 143 through the inclined portion 142 .

이와 같이 유동 가이드부재(140)의 외주면에 가이드 홈(149)이 형성되면, 처리가스가 보다 용이하게 회전하면서 이동할 수 있다.When the guide groove 149 is formed on the outer circumferential surface of the flow guide member 140 as described above, the processing gas can be rotated and moved more easily.

이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라즈마 토치에 대해서 설명한다. 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유동 가이드부재를 도시한 사시도이다.Hereinafter, a plasma torch according to a third embodiment of the present invention will be described. 9 is a perspective view illustrating a flow guide member according to a third embodiment of the present invention.

도 9를 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 플라즈마 토치는 유동 가이드부재(140)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 9 , since the plasma torch according to the third embodiment has the same structure as the plasma torch according to the first embodiment, except for the flow guide member 140 , redundant description of the same configuration is omitted.

유동 가이드부재(140)는 구동 전극(110) 내부에 삽입되어 접지 전극(120)을 향하여 돌출된다. 유동 가이드부재(140)는 구동 전극(110)의 길이방향으로 이어져 형성되며, 구동 전극(110) 내부로 공급된 처리가스가 회전 유동을 하도록 안내한다.The flow guide member 140 is inserted into the driving electrode 110 and protrudes toward the ground electrode 120 . The flow guide member 140 is formed to extend in the longitudinal direction of the driving electrode 110 , and guides the processing gas supplied into the driving electrode 110 to rotate.

유동 가이드부재(140)는 원통 형상의 베이스부(141)와 베이스부(141)에서 돌출되며 선단으로 갈수록 직경이 점진적으로 감소하는 경사부(142)와 경사부(142)에서 돌출된 선단 가이드부(143)를 포함할 수 있다. 유동 가이드부재(140)의 외주면에는 처리가스의 유동을 안내하는 가이드 리브(148)가 돌출 형성될 수 있다. 가이드 리브(148)는 나선방향으로 이어져 형성될 수 있으며, 베이스부(141)에서 경사부(142)를 거쳐서 선단 가이드부(143)까지 이어질 수 있다.The flow guide member 140 has a cylindrical base 141 and an inclined portion 142 protruding from the base portion 141 and having a diameter gradually decreasing toward the tip, and a tip guide portion protruding from the inclined portion 142 . (143) may be included. A guide rib 148 for guiding the flow of the processing gas may be protruded from the outer circumferential surface of the flow guide member 140 . The guide rib 148 may be formed in a spiral direction, and may extend from the base portion 141 to the tip guide portion 143 through the inclined portion 142 .

이와 같이 유동 가이드부재(140)의 외주면에 가이드 리브(148)가 형성되면, 처리가스가 보다 용이하게 회전하면서 이동할 수 있다.When the guide ribs 148 are formed on the outer circumferential surface of the flow guide member 140 as described above, the processing gas can move while rotating more easily.

이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라즈마 토치에 대해서 설명한다. 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 유동 가이드부재를 도시한 사시도이다.Hereinafter, a plasma torch according to a fourth embodiment of the present invention will be described. 10 is a perspective view illustrating a flow guide member according to a fourth embodiment of the present invention.

도 10을 참조하여 설명하면, 본 제4 실시예에 따른 플라즈마 토치(101)는 자석부재(180)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 플라즈마 토치와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.10, since the plasma torch 101 according to the fourth embodiment has the same structure as the plasma torch according to the first embodiment except for the magnet member 180, A duplicate description will be omitted.

접지 전극(120)의 외주면에는 자석부재(180)가 설치되며 자석부재(180)는 관 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 자석부재(180)는 구동 전극(110)의 외주면에 설치될 수도 있다. 자석부재(180)는 영구자석으로 이루어지거나 전자석으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 접지 전극(120) 또는 구동 전극(110)의 외주면에 자석부재(180)가 설치되면 아크(AC)에 로렌츠의 힘이 작용하여 아크(AC)가 보다 용이하게 회전할 수 있다.A magnet member 180 is installed on the outer circumferential surface of the ground electrode 120 , and the magnet member 180 may be formed in a tubular shape. In addition, the magnet member 180 may be installed on the outer peripheral surface of the driving electrode 110 . The magnet member 180 may be formed of a permanent magnet or an electromagnet. When the magnet member 180 is installed on the outer peripheral surface of the ground electrode 120 or the driving electrode 110 as described above, the Lorentz force acts on the arc AC, so that the arc AC can rotate more easily.

이하에서는 본 발명의 제5 실시예에 따른 유동 가이드부재에 대해서 설명한다. 도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 유동 가이드부재 도시한 단면도이다.Hereinafter, a flow guide member according to a fifth embodiment of the present invention will be described. 11 is a cross-sectional view illustrating a flow guide member according to a fifth embodiment of the present invention.

도 11을 참조하여 설명하면, 유동 가이드부재(240)는 구동 전극 내부에 삽입되어 접지 전극을 향하여 돌출된다. 유동 가이드부재(240)는 원통 형상의 베이스부(241)와 베이스부(241)에서 돌출되며 선단으로 갈수록 직경이 점진적으로 감소하는 경사부(242)와 경사부(242)에서 돌출된 선단 가이드부(243)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 11 , the flow guide member 240 is inserted into the driving electrode and protrudes toward the ground electrode. The flow guide member 240 has a cylindrical base 241 and an inclined portion 242 protruding from the base portion 241 and having a diameter gradually decreasing toward the tip, and a tip guide portion protruding from the inclined portion 242 . (243) may be included.

또한, 유동 가이드부재(240)에는 공급 홀(245)이 형성될 수 있으며, 공급 홀(245)을 통해서 기체 또는 액체가 공급될 수 있다. 공급 홀(245)을 통해서 반응가스 또는 처리가스가 공급될 수 있다. 또한, 공급 홀(245)을 통해서 물이 분사될 수도 있다. 이를 위해서 유동 가이드부재(240)에는 기체 또는 액체를 공급하는 관이 연결될 수 있다. 이와 같이 유동 가이드부재(240)를 통해서 액체 또는 기체가 공급되면 플라즈마 토치의 효율성이 향상될 수 있을 뿐만 아니라 보다 용이하게 회전 유동을 유도할 수 있다.In addition, a supply hole 245 may be formed in the flow guide member 240 , and gas or liquid may be supplied through the supply hole 245 . A reaction gas or a processing gas may be supplied through the supply hole 245 . In addition, water may be injected through the supply hole 245 . To this end, a pipe for supplying gas or liquid may be connected to the flow guide member 240 . As such, when liquid or gas is supplied through the flow guide member 240 , the efficiency of the plasma torch may be improved, and rotational flow may be more easily induced.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, an embodiment of the present invention has been described, but those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible to variously modify and change the present invention by, etc., which will also be included within the scope of the present invention.

101: 플라즈마 토치 110: 구동 전극
112: 제1 튜브 113: 제2 튜브
114: 제3 튜브 115: 제1 냉각부
116: 제1 냉각수 통로 117: 제1 냉각수 공급관
118: 제1 냉각수 배출관 120: 접지 전극
121: 제2 냉각부 122: 제2 냉각수 통로
123: 제2 냉각수 공급관 124: 제2 냉각수 배출관
130: 반응가스 주입부 131: 미들 블록
132: 반응가스 공급관 135: 반응가스 통로
133: 반응가스 분사홀 140: 유동 가이드부재
141: 베이스부 142: 경사부
143: 선단 가이드부 145: 냉각수 통로
146: 냉각수 공급포트 147: 냉각수 배출포트
148: 가이드 리브 149: 가이드 홈
150: 절연 블록 151: 가스켓
160: 처리가스 공급부 161: 처리가스 통로
162: 처리가스 유입부 163: 처리가스 분사홀
180: 자석부재101: plasma torch 110: driving electrode
112: first tube 113: second tube
114: third tube 115: first cooling unit
116: first coolant passage 117: first coolant supply pipe
118: first cooling water discharge pipe 120: ground electrode
121: second cooling unit 122: second cooling water passage
123: second cooling water supply pipe 124: second cooling water discharge pipe
130: reaction gas injection unit 131: middle block
132: reaction gas supply pipe 135: reaction gas passage
133: reaction gas injection hole 140: flow guide member
141: base portion 142: inclined portion
143: tip guide portion 145: coolant passage
146: cooling water supply port 147: cooling water discharge port
148: guide rib 149: guide groove
150: insulation block 151: gasket
160: processing gas supply unit 161: processing gas passage
162: processing gas inlet 163: processing gas injection hole
180: magnet member

Claims (14)

제1 방전 공간을 형성하며 방전 전압으로 대전된 구동 전극;
제2 방전 공간을 형성하며 접지된 접지 전극;
상기 구동 전극과 상기 접지 전극 사이에 위치하며 반응가스를 공급하는 반응가스 주입부; 및
상기 제1 방전 공간 내부로 돌출된 유동 가이드부재;
를 포함하고,
상기 구동 전극에는 처리가스를 분사하는 처리가스 공급부가 형성된 플라즈마 토치.a driving electrode that forms a first discharge space and is charged with a discharge voltage;
a grounded ground electrode forming a second discharge space;
a reaction gas injection unit positioned between the driving electrode and the ground electrode and supplying a reaction gas; and
a flow guide member protruding into the first discharge space;
including,
A plasma torch in which a processing gas supply unit for spraying processing gas is formed on the driving electrode. 제1 항에 있어서,
상기 처리가스 공급부는 상기 유동 가이드부재의 외주면을 향하여 상기 처리가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.According to claim 1,
The plasma torch, characterized in that the processing gas supply unit supplies the processing gas toward the outer peripheral surface of the flow guide member. 제2 항에 있어서,
상기 처리가스 공급부는 처리가스가 유입되는 처리가스 유입부, 상기 처리가스 유입부와 연결되어 상기 구동 전극의 둘레방향으로 이어진 처리가스 통로, 상기 처리가스 통로와 연결되어 상기 제1 방전 공간으로 처리가스를 분사하는 처리가스 분사홀을 포함하고, 상기 처리가스 분사홀은 회전 유동을 형성하도록 상기 구동 전극의 중심에 대하여 편심된 방향으로 이어진 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.3. The method of claim 2,
The processing gas supply unit includes a processing gas inlet through which processing gas is introduced, a processing gas passage connected to the processing gas inlet and extending in a circumferential direction of the driving electrode, and a processing gas passage connected to the processing gas passage into the first discharge space. and a processing gas injection hole for injecting a plasma torch, wherein the processing gas injection hole extends in an eccentric direction with respect to the center of the driving electrode to form a rotational flow. 제2 항에 있어서,
상기 유동 가이드부재는 원통 형상의 베이스부와 상기 베이스부에서 돌출되며 선단으로 갈수록 직경이 점진적으로 감소하는 경사부를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.3. The method of claim 2,
The flow guide member has a cylindrical base portion and a plasma torch, characterized in that it has an inclined portion that protrudes from the base portion and the diameter gradually decreases toward the tip. 제4 항에 있어서,
상기 유동 가이드부재는 상기 경사부에서 돌출된 돌출된 선단 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.5. The method of claim 4,
The flow guide member plasma torch, characterized in that it further comprises a protruding tip guide portion protruding from the inclined portion. 제5 항에 있어서,
상기 구동 전극은 상기 베이스부를 감싸며 원형의 관으로 이루어진 제1 튜브와 상기 제1 튜브와 연결되되 상기 경사부와 선단 가이드부를 감싸는 제2 튜브와 상기 제2 튜브와 연결되되 상기 접지 전극을 향하여 개방된 제3 튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.6. The method of claim 5,
The driving electrode includes a first tube formed of a circular tube surrounding the base portion, a second tube connected to the first tube, and a second tube surrounding the inclined portion and the tip guide portion and connected to the second tube, open toward the ground electrode. Plasma torch comprising a third tube. 제1 항에 있어서,
상기 처리가스 분사홀은 상기 베이스부를 향하여 처리가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.According to claim 1,
The plasma torch, characterized in that the processing gas injection hole injects the processing gas toward the base portion. 제1 항에 있어서,
상기 유동 가이드부재는 방전 전압으로 대전된 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.According to claim 1,
Plasma torch, characterized in that the flow guide member is charged with a discharge voltage. 제1 항에 있어서,
상기 접지 전극의 길이는 상기 구동 전극의 길이 보다 더 길게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.According to claim 1,
The length of the ground electrode is plasma torch, characterized in that formed longer than the length of the driving electrode. 제1 항에 있어서,
상기 유동 가이드부재의 외주면에는 나선방향으로 이어진 가이드 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.According to claim 1,
Plasma torch, characterized in that the guide groove extending in the spiral direction is formed on the outer peripheral surface of the flow guide member. 제1 항에 있어서,
상기 유동 가이드부재의 외주면에는 나선방향으로 이어진 가이드 리브가 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.According to claim 1,
Plasma torch, characterized in that the guide ribs extending in the spiral direction are formed on the outer peripheral surface of the flow guide member. 제1 항에 있어서,
상기 접지 전극 또는 상기 구동 전극의 외주면에는 관 형상으로 이루어진 자석부재가 설치된 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치.According to claim 1,
Plasma torch, characterized in that the tubular magnet member is installed on the outer peripheral surface of the ground electrode or the driving electrode. 구동 전극에 전압을 인가하여 아크를 생성하는 아크 형성 단계;
반응 가스를 상기 구동 전극과 접진 전극 사이로 주입하여 플라즈마를 생성하고 아크를 연장시키는 플라즈마 생성 단계; 및
상기 구동 전극으로 처리 가스를 회전시키면서 주입하여 아크를 회전시키는 아크 회전 단계;
를 포함하며,
상기 아크 회전 단계는 상기 처리 가스를 상기 구동 전극의 내부로 돌출된 유동 가이드부재의 외주면을 향하여 분사하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치의 구동 방법.an arc forming step of generating an arc by applying a voltage to the driving electrode;
a plasma generating step of injecting a reactive gas between the driving electrode and the grounded electrode to generate plasma and extend an arc; and
an arc rotation step of rotating the arc by injecting the process gas into the driving electrode while rotating;
includes,
In the arc rotation step, the plasma torch driving method, characterized in that the injection of the processing gas toward the outer peripheral surface of the flow guide member protruding into the inside of the driving electrode. 제13 항에 있어서,
상기 아크 회전 단계에서 상기 처리 가스는 상기 유동 가이드부재의 외주면을 따라 이동하면서 회전하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치의 구동 방법.
14. The method of claim 13,
In the arc rotation step, the process gas is rotated while moving along the outer circumferential surface of the flow guide member.
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