TWI281513B - Plasma cleansing apparatus that eliminates organic and oxidative contaminant and may effectively dissipate heat and eliminate exhaust gas and integrated system for the same - Google Patents

Description

!281513 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 發明係有關於—種具具排除有機及氧化污染且且右 二政藉，除廢氣功能之電裝清潔設備及其整 了 =種在電漿清潔過程中，可·放熱㈣進行電極敎 i廢氣=用吸排氣部以進行待清潔物及電極部之散熱

【先前技術】

在-般的產品製造過程中，不管任何種類的製造流 壬，所有材料的表面清潔程度往往會影響如材料的真空蒗 鍍、塗佈與接合等後續卫程，而且對不同素材間之钻著力 2密結合力會有很大的影響。因此，材料表面的清潔是 口 =重要的工程，從前用過的表面清潔方法是使用化學藥 :來β溧材料的表面。但是這些方法所使用的化學藥品， 會產生環境汚染等問題，所以被限制使用。 因此，為了解決上述問題，目前已開發研究出許多新 勺表面β办方法，在這些新的表面清潔方法之中，有—個 方法叫做低溫低壓狀態的電漿（Plasma)。使用低壓電槳的 1潔方法係於低壓形成的真空室（vacuum chamber )内進行 清潔，其方法如下：.提供一定之外加能量於原料氣體使之 成為電漿狀態並產生氣體離子，這活性化的氣體會接觸材 料表面並與之發生作用，因此存在於材料表面上的不純物 或污染物質都會被清除掉。 5 1281513 雖然低壓狀態的電漿表面清潔方法具有相當好的清潔 效果，但是使用並不普遍。因為為了要產生電漿，需要配 合真空裝置的使用，因此在大氣壓的環境中，此種電漿將 無法形成。 ' 再者’常壓電漿的使用方法也很多，其中以無聲放電 方式應用在臭氧發熱儀器上最為普遍，也最久。 电 無聲放電原理已經是眾所周知了，在常壓下將金屬+ 極的-邊或兩邊利用絶緣體切斷，在金屬電極上施加高= 壓交流或脈衝（pulse)之後，在雙電極之間的空間上? 2 發生高電壓的放電，以產生所需之電漿。 ^ 利用上述相同的原理所產生的電裝為了要使用 方，，雙電極之間的空間上，把待清潔物放在適合的位^ j，進行清潔，但此種方式之限制是只有㈣ 是導電的金屬或半導體的話，右不疋絶緣體’而 往生1 ^壓的情況會影響損室 待〉月所以此種方式清潔之利用領域相當有限。 在常=電：外面的材料上進行清洗時， 牡币电水扣性上，電漿會跟著— 等*=:的物質，會影響到工作人‘ 3電ΞμΓ產生設備與材料之間㈣很近的時候，並不 疋電極與電極之間的問題， 才伕並不 壞材料。還有就是，電漿產生設=是 6 i28i5l3 萬1操作不當而觸電將對使用者造成危害。 【發明内容】

本發明所要解決的技術問題，在於提供一種具清除有 為及氧化污染且具有效散熱、清除廢氣功能之電漿清潔設 備及其整合系統。本發明的目的在於利用吸排氣部將電漿 凊潔過程中所產生之有害物質及微小粒子予以清除。 本發明的另一個目的是利用放熱部以進行電極部之散 熱’以及利用吸排氣部以進行待清潔物及電極部之散熱及 廢氣排放。 … 〜本發明的再一個目的是將複數顆陶瓷球放置於原料氣 體臨時貯存部，以使原料氣體混合更為均勻，致使電漿產 生的濃度效果更佳。 為了解決上述技術問題，根據本發明之其中一種方 二1提供一種具排除有機及氧化污染且具有效散熱、清除 功能之電漿清潔設備，其包括··電極部、放熱部、原 兮i體導入部、原料氣體供給導引部、及吸排氣部。其中， ίΐί部係具有複數個以一預定距離間隔並排之電極';該 鱼;部係具有接觸於該電極部一側之突出塊放熱板、及一 突出塊放熱板配合之放熱牆；該原料 戶 =放熱部―側，並與該突出塊放熱板和該放熱：間 邙道的-端相通，用於導引原料氣體經過該放熱 =之=料氣體供給導引部係與該突出塊放熱板和該放熱 口料之通道㈣，端相通’用於接收經過該放熱 7 1281513 部之原料氣體；以及，該吸排氣部係設置於與該原料氣體 導入部分離的空間上，並且該吸排氣部上端係具有與外部 相通之第一氣體通路，該吸排氣部下端係具有與外部相通 之第二氣體通路。 為了解決上述技術問題，根據本發明之其中一種方 案，具清除有機及氧化污染且具有效散熱、排除廢氣功能 之電漿清潔設備之整合系統，其包括：複數個彼此間隔一 預定距離排列之電漿清潔設備。藉由該等電漿清潔設備的 組合，以產生依使用者所需之不同功效。亦即，電衆清潔 設備之吸排氣部可產生吸氣功能或排氣功能、或兩者之組 合。 為了能更進一步瞭解本發明為達成預定目的所採取之 技術、手段及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明與 附圖，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得一深 入且具體之瞭解，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並 非用來對本發明加以限制者。 【實施方式】 請參閱第一圖至第三圖所示，本發明的電漿清潔裝置 (100)包括：電極部（110)、放熱部（120)、原料氣體導入部 (130)、原料氣體供給路（140)、及吸排氣部（150)。 該電極部（110)係間隔地排列於該電漿清潔裝置（100)的 中央處，該電極部（110)最適合的是電極以平行的方式排 列，而使得電漿發熱均勻。當排列的電極是單數時，例如 8 1281513 二個電極形成的時候，在中央的電極為高壓電，兩旁的電 極則接地。並且因為電極供給的電源是高壓電源，所以不 可以直接使用一般電壓。如果使用一般電源的話，則要另 外加設具備變壓器之電源設備以更改高壓電源。 接下來是放熱部（120)，它的結構是突出塊的放熱板 (122)和放熱牆（124)。該突出塊的放熱板（122)如第一圖所 示’與電極部（110)外側接觸，也就是突出塊的放熱板(122) 疋在與電極部（110)接觸之後，將在電極部（110)所產生之熱 量後傳導至突出塊的放熱板(122)放熱，以降低電極部（110) 的溫度。如第四圖所示，該突出塊的放熱板(122)最好是用 正直六面體形狀的放熱塊（121)，並以一定的距離來排列。 此目的在於利用突出塊的放熱板(122)的配置空間，以使得 流動氣體之間的接觸面積最大化。 該等放熱塊(121)彼此所形成的空間的設計，為了是要 讓原料氣體經過。另外為了要使在放熱塊(121)之間經過的 原料氣體擴散，最好是把放熱塊(121)交叉放置，以使得原 料氣體在經過放熱塊(121)之間時’因為交叉放熱塊(121)的 阻礙而均匀擴散。尤其在放熱塊（121)的熱會因為放熱而溫 度上升，原料氣體經猛烈地氣體運動後，會使氣體的擴散 更為活性化。放熱塊（121)之間會有從外部供給的低温原料 氣體通過，因此放熱塊(121)的溫度就會降低。所以突出塊 放熱板(121)的容易冷卻便是本發明的優點之一。 如第一圖所示，該放熱牆(124)的上端會與放熱塊(121) 接觸。該放熱牆(124)像放熱塊(121)的長度一樣，用以與突 9 1281513 ’ 出塊的放熱板(122)隔離之後，作為原料氣體經過的空間。 放熱牆(124)的下部是開放的，並與原料氣體導入部（13〇)相 通。由原料氣體導入部（130)供給的原料氣體會引進到放熱 部(120) 〇 原料氣體導入部（130)將外面原料氣體導入之後，供給 ’ 放熱部（120)。所以這原料氣體導入部（130)位置是在放熱部 (120)外侧所隔開之空間的地方。 鲁 位於原料氣體導入部（130)上面的原料氣體導入管（132) 係用於引進原料氣體，然後原料氣體經過下面的放熱部(12〇) 之後，再經由該突出塊放熱板(122)而排出。 原料氣體供給路(140)連通於該放熱部（12〇)，用於將擴 散的原料氣體提供到電極部（110)。原料氣體供給路(14〇)的 位置是在電極部（110)及放熱部(120)的上面。該原料氣體供 給路(140)的中間部分具有一個臨時儲存原料氣體的原料氣 體臨時儲存部（142)，如第一圖及第二圖所示，該原料氣體 臨時儲存部（142)係用於使該原料氣體均一地擴散，其中該 • 原料氣體供給路(140)内部最好能放滿陶瓷球(144)，而該等 陶瓷球(144)之主要目的在於使原料氣體混合更為均勻，致 使電漿產生的濃度效果更佳。 再者，吸排氣部（150)位置如第一圖配合第三圖所示， 、 在原料氣體導入部（130)左右侧會有隔開的空間。該吸排氣 部（150)的上端係為一與外面連結的第一氣體通路(152)，而 下端則是與外面連結的第二氣體通路(154)。也就是說，該 吸排氣部（150)會在該原料氣體導入部（13〇)的外側形成阻 1281513 • ’用=與該原料氣體導入部（130)分離，另外該吸排氣部 (150)遷提，了冷卻氣體及污純體移動的空間。第一氣體 通路(152)是管狀與外部連結，第二氣體通路⑽)則像第五 • 圖一樣’在牆壁上有複數個間隔設置之空間。 此外，邊第二氣體通路(154)可與地面保持水平，或者 ’ 如第一圖所示，該第二氣體通路(154)與地面形成傾斜的角 度。如此從電極部（110)排出的電漿清潔作用不會受妨害， 並且在清潔作業過程中更能有效地將產生的污染物質排 出。 、 第一氣體通路（152)是從電漿清潔設備（110)的外部進 來，這樣除了可以供給冷却氣體給吸排氣部（15〇)之外，更 可以將吸排氣部（150)内部存在的空氣吸收之後，排出到外 部。第二氣體通路(154)的角色則依第一氣體通路(152)的排 氣功能或吸收功能而決定，亦即吸排氣部（152)的氣體可向 下吹出至外部，或者從外部將空氣吸進到吸排氣部（15〇)的 通道内。簡而言之，從第一氣體通路(152)供給的冷却氣體， • 經過第二氣體通路(154)排氣是叫做排氣功能，從第二氣體 通路(154)吸收的氣體，排出給第一氣體通路(152)是叫做吸 〜 氣功能。 當第一氣體通路(152)接收外部所供給之冷却氣體時， 這個冷却氣體可經過該第二氣體通路(154)，並於清潔作業 材料時排出以進行散熱功能。另外，因為清潔作業進行時， 空間内部的污染物質及粒子(particle)等氣體會危害到操作 人員，因此藉由該第二氣體通路（154)的吸氣作用，將污染 11 1281513 物質及粒子吸入該吸排氣部（150)的通道内，然後藉由該第 一氣體通路(152)而排出至外部。因此本發明能隨使用者所 需，針對待清潔物進行吹氣(散熱)或吸氣(排污染物）的選擇。 請參閱第六圖所示，電漿清潔設備整合系統(200)，是 • 由數個電漿清潔設備（100)並列連結組織而成。這時候電槳 • 清潔設備整合系統(200)具備有固定電漿清潔設備(100)的固 定設備（圖未示）。電漿清潔設備（1〇〇)是經過數個並列電極進 行清潔作業。電漿清潔設備整合系統(2〇〇)可以任意連結數 •個電漿清潔設備（1〇〇)，亦可單獨使用一個電漿清潔設備 (100) 0 依待清潔物的材料來判斷，例如需要高清潔力的時 候，就增加該電漿清潔設備（100)的數量，如需要低清潔力 的時候就减少該電漿清潔設備（100)數量。 請參閱第七圖至第十二圖所示，電漿清潔設備整合系 統(200)係具有多數個電漿清潔設備（100)，並且該等電漿清 潔設備（100)各具有吸排氣部（150)。因此，每一個電漿清潔 _ 設備（100)皆具有冷却功能、及電漿處理過程中所產生的廢 氣除掉功能。所以’為了達到南清潔力的功效，本發明可 藉由多數個電漿清潔設備（100)整合成一個整合系統來控 制，為了使電漿清潔設備（100)的吸排氣功能更有效率，所 、以各吸排氣部（150)都具有統合制御功能。有關統合制御方 法如下所述： 請參閱第七圖所示，數個電漿清潔設備（1〇〇)分別具有 吸排氣部（15〇)的設備’能有效率地進行該等吸排氣部（150) 12 1281513 之排氣功能。這種情況是將在清潔作業進行中所產生的秀 染物質及臭氧等有害東西强力的吸入之後排出到外部。 請參閱第八圖所示，數個電漿清潔設備（100)分別具有 吸排氣部（150)的設備，能有效地進行該等吸排氣部（150)之 • 排氣(吹氣)功能。這種情況是為針對待清潔物及電極部執行 - 強而有力的冷卻功能。 請參閱第九圖所示，最外圍之電漿清潔設備（100)的吸 排氣部（150)只做排氣（吹氣）動作，而剩下的吸排氣部(150) 春 則作為吸氣用途。請參閱第十圖所示，其與第九圖剛好相 反，最外圍之電漿清潔設備（100)的吸排氣部（150)只做吸氣 動作，而剩下的吸排氣部（150)則作為排氣（吹氣）用途。但這 種情況的目的是為了要更有效的進行冷卻功能與吸排氣功 能。 請參閱第十一圖所示，每一個電漿清潔設備（100)一側 之吸排氣部（150)係作為吸氣用途，而另一侧之吸排氣部 (150)則作為排氣(吹氣）用途。 • 請參閱第十二圖所示，複數個電漿清潔設備（100)分別 具有吸排氣部（150)以進行排氣(吹氣)功能。另外，在每兩個 〜 電漿清潔設備（100)之間安裝有一吸氣部（220)，利用這個 吸氣部（220)以進行吸氣功能。 ' [發明的效果] 依本發明電漿將發熱的原料氣體經過放熱塊’把放熱 塊上所產生的熱量有效地吸收，這個好處是利用放熱塊有 效地降溫。 13 1281513 原料氣體經過玫埶 時，氣體活動更會興、、、鬼之後，熱量經吸收之後溫度上升 性化。尤其原料，，這個好處是原料氣體擴散更會活 阻礙而在放熱部^過放熱塊的空間時，因為放熱塊的 為這個均勻地擴散&空間内均勻地擴散。這個的好處是因 到電漿。 月、原料氣體供給電極部内之後，可以得 惟，以上所述，僅 η 詳細說賴本發0縣狀—的具體實施例之 =本，本發明之所有範圍應以下述之申請專利範 明申請專利範圍之精神與其類似變化 本發明之謝，任何熟悉罐 可輕一化或細可涵 【圖式簡單說明】 係本發明大氣式電漿清潔賴之正視剖面圖； 二圖係本發明大氣式電料潔設備之侧視剖面圖； =二圖係本發明大氣式電漿清料備之上視圖； 弟四圖=本^大氣式電料潔設備之突出塊放熱板之立 體示意圖； 第五圖^發明大氣式電料潔設備之第二氣體通路及電 漿排出口之立體示意圖； 第六圖係本發明電漿清潔賴整合系統之剖面示意圖；以 及 14 1281513 第七圖至第十二圖係本發明電漿清潔設備整合系統對於運 作各類執行例子的之剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 電漿清潔裝置 100 電極部 110 放熱部 120 放熱塊 121 突出塊的放熱板 122 放熱牆 124 原料氣體導入部 130 原料氣體導入管 132 原料氣體供給路 140 原料氣體臨時儲存部 142 陶瓷球 144 吸排氣部 150 第一氣體通路 152 第二氣體通路 154 電漿清潔設備整合系統 200 15

Claims (1)

1281513 十、申請專利範圍： 1、一種具清除有機及氧化污染且具有效散熱、清除廢^ 功能之電漿清潔設備，其包括： "^ 電極部，其具有複數個以一預定距離間隔並排之電极· 放熱部，其具有接觸於該電極部一側之突出塊放熱板’ 及一與該突出塊放熱板配合之放熱牆；

原料氣體導入部，其形成於該放熱部一側，並與該突 出塊放熱板和該放熱牆之間所形成之通道的一端= 通，用於導引原料氣體經過該放熱部； 原料氣體供給導引部，其與該突出塊放熱板和該放敎牆 ^間所形成之通道的另-端相通，用於接收經過該放 熱部之原料氣體；以及 吸排氣部，其設置於與該原料氣體導人部分離的空間 ϋ且該吸排氣部上端係具有與外部相通之第一氣 該吸排氣部下端係具有與外部相通之第二氣 2 4 ，申請專利範圍第1項所述之具清除及污 步3效連散功能之電装清潔設備，其進: 料氣體臨料氣體供給導引部之原 且清料齡氧化污染 令政政熱、清除廢氣功能之電 ^ ^ 、原二氣體臨時貯存部之内部“ ^ 申5月專利範圍第1項所述之具清除有機及氧t匕污染 16 1281513 . 且具有效散熱、清除廢氣功能之電漿清潔設備，其中該 第一氣體通路係吸入冷卻氣體，再由該第二氣體通路排 出，而形成排氣功能；或者該第二氣體通路係吸入氣 體，再由該第一氣體通路排出，而形成吸氣功能。 5、如申請專利範圍第4項所述之具清除有機及氧化污染 _· 且具有效散熱、清除廢氣功能之電漿清潔設備，其中該 排氣功能與該吸氣功能係同時或分開作用在同一電漿 清潔設備上。 * 6、如申請專利範圍第1項所述之具清除有機及氧化污染 且具有效散熱、清除廢氣功能之電聚清潔設備9其中該 第二氣體通路之出風口方向係與地面呈垂直狀態。 7、 如申請專利範圍第1項所述之具清除有機及氧化污染 且具有效散熱、清除廢氣功能之電漿清潔設備，其中該 第二氣體通路之出風口方向係與地面呈傾斜狀態。 8、 如申請專利範圍第1項所述之具清除有機及氧化污染 且具有效散熱、清除廢氣功能之電漿清潔設備，其中 φ 該突出塊放熱板係具有複數個放熱塊。 9、 一種具清除有機及氧化污染且具有效散熱、清除廢氣 功能之電漿清潔設備之整合系統，其包括： 複數個彼此間隔一預定距離排列之電漿清潔設備，其 ' 中每一個電漿清潔設備包括： 電極部，其具有複數個以一預定距離間隔並排之電 極； 放熱部，其具有接觸於該電極部一側之突出塊放熱 17 1281513 板、及一與該突出塊放熱板配合之放熱牆； 原料氣體導入部，其形成於該放熱部一側，並與該 突出塊放熱板和該放熱牆之間所形成之通道的一 端相通，用於導引原料氣體經過該放熱部之放熱 塊， 原料氣體供給導引部，其與該突出塊放熱板和該放熱

牆之間所形成之通道的另—端相通，用於接收經過 該放熱部之原料氣體；以及 吸排氣部，其設置於與該原料氣體導人部分離的空間 上’並且該吸排氣部上端係具有與外部相通之第一 氣體通路’該吸排氣部下端係具有與外部相通之第 二氣體通路。 10 ^如申，專利範圍第9項所述之具清除有機及氧化污 ，且具有效散熱、清除廢氣魏之賴清潔設備之整合

2=1有的第一氣體通路係接收冷卻氣體，並： 二該荨相對應之第二氣體通路將冷卻氣體排出，以產生 Θ部經過《處理後之待清潔物及電極部之排氣功能。 =且申tim9销叙具清財機及氧化污 τ /ΊΜ熱1除廢氣功能之電聚清潔設備之 有的第二氣體通路係吸人電漿處理過程中 勺廢氣，並配合該等相對應第— 出，以產线除廢氣之Μ功能/⑽將廢亂排 如申咕專利圍第9項所述 染且具有效散熱、清除廢氣功能之電裝清== 18