TWI303537B - - Google Patents

Description

1303537 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種低溫常壓非平衡式電漿噴流電極組 件，尤指一種可在低溫常壓下製造出非平衡式電漿喷流， 而能改變電漿處理面積與均勻性，使能達到更理想工件表 面處理效果之發明設計。 【先前技術】 按’近年來利用氣體游離（電漿）原理，以氣雜氧化 法去除污染物已陸續研究發展中，例如電子束法（Electr如 Beam)、電暈放電法（Corona Discharge)、微波法 (MiCrowave)、高週波電漿（Radi〇 Frequency，RF)、介電 質放電法（Dielectric Barrier Discharge, DBD)等，皆已 被證實具有一定的處理效果，其中，介電質放電法因在常 壓下即可進行有效放電，且成本較低，為目前非熱電漿去 除π染物的研究主流之一，且該介電質電漿放電法已被廣 泛應用於塑膠薄膜印製處理、礦石靜電篩選分離器、臭氧 產生器、表面改質、表面清洗、放射廢棄物、排放廢氣等 之處理工程等，惟，該非熱電漿仍屬於偏高温狀態，且對 於工件表面處理，仍有偏處一隅及不均之缺點有待進一步 加以改善。 【發明内容】 低溫常壓非平衡式 本發明設計目的在於，提供一種r 4 1303537 “水噴/;丨L電極組件」，其具有一定位座，於定位座中設置 陶瓷g ，陶瓷管中設置一圓盤，圓盤上佈設數個傾斜貫 穿的斜孔，圓盤中設置一高壓金屬電極，高壓金屬電極與 陶瓷官間形成一介電質放電電漿區域，定位座周面設置— 方疋轉座，旋轉座底端設置一底盤，底盤内壁設置一接地電 極，接地電極與高壓金屬電極間形成一低溫非平衡式電漿 區域，底盤底端設置-噴嘴頭，噴嘴頭上設置數個斜孔。 t #此設計’可將連接桿連接至電源供應器，使電氣線 路能傳送產生電漿使用之交流高頻高屡電力，以及底盤接 地’而底溫常塵之大氣與電漿製程氣體則由氣管進入，且 -經由圓盤上所佈設的斜孔流過介電質放電電毁區域所產生 .的電漿以紊流方式將電製予以霧化，而於後續之低溫非平 衡式電疲區域產生低溫非平衡式電漿，並藉由噴嘴頭旋轉 機制外加斜孔噴流設計，將低溫常壓非平衡式電 出，即可改變電漿處理面積與均勻性。 付貝 0

式 方 施 實 rL 配合蒼有弟—國汉弟一圃所太 本發明「低溫常壓 平衡式電漿喷流電極組件，，A且古 」 /、，、有一定位座（；[0 ) 於定位座（1〇)中設置一陶堯營（ 1J免& Q 2 〇 )，陶瓷管（ 〇)中設置一圓盤（3〇)，圓盤（30)上_個 斜貫穿的斜孔（3 1 )，圓盤（3 〇 )中設置一高壓金 電極（4 0 )，高壓金屬電極（4 〇 )你咖> 、4 u )與陶瓷管（2 〇 間形成一介電質放電電漿區域（A ) , ri R ^ v ) 以及定位座（1〔 5 1303537 上設置一頂蓋（6 0 )，頂蓋（6 0 )中設置一螺孔 1 )，螺孔（6 1 )中設置一氣管（6 2 )，高壓金屬（6 極（4 0 )頂端設置/接頭（4 2 1 )，接頭（4 2電 處接續設置一電線（4 2 )，電線（4 2 )由氣管（6 ) 穿出且接續至高壓電端，氣管（62)與電線2) 形成空隙’使外界空氣以及電漿製程氣體可由氣管（ 進入陶瓷管（2 0 )中進行反應。 2 ) 上述經由氣管（62)處進入陶瓷管（2〇)中一 漿製程氣體可為空氣（Air)、氬氣（Ar)、二氧化碳（⑺的電 氮氣（N2)、氦氣（He)、氧氣（02) 。 2)、 又’定位座（1 〇)周面設置一旋轉座（5 〇) 轉座（50)底端設置一底盤（7〇)，底船% ;低碰（7 〇 )内 壁設置一接地電極（7 1 )，接地電極（7 * 、，1」與高壓金 屬電極（4 0 )間形成一低溫非平衡式電漿區域（b )， 底盤（70)底端設置一噴嘴頭（72)，噴嘴頭 ’ 上設置數個斜孔（7 3 )。 上述之圓盤（3 0 )可為不錢鋼材，於圓盤（3 〇 ) 中設置一内螺紋，以及在高壓金屬電⑯（40)頂端周面 έ又置外螺紋，外螺紋可螺設在内螺έί rb >4- p. 3系紋中，使高壓金屬電 極（4 0 )固結定位在圓盤（3 〇 )中 上述定位座（1 0 )中設晉— τ °又且陶瓷管（2 0 )，是在 定位座（1 〇 )中形成内環槽（ θ 、丄1 )，使陶瓷管（2 0 ) π置入定位座（⑴而定位在内環槽（⑴上。 上述陶瓷管（2 0)中設置_ ®盤（3 0 )，是在陶 6 1303537 瓷管（20)中形成内環槽（21)，使圓盤（30)可 置入陶瓷管（20)中且定位在内環槽（2 1)上。 上述圓盤（3 0 )上佈設數個傾斜貫穿的斜孔（3 1 )， 係如弟一圖所示’該數個斜孔（3 1 )係呈同方向45度 的傾斜角度，使流經其間的氣流能產生漩渦急湍流動之紊 流，使產生的電漿能充分混合予以霧化。 上述高壓金屬電極（4 0 )頂端設置一金屬連接件（4 • 1)及接頭（421)，是在高壓金屬電極（4〇)中設 置一穿孔，且於穿孔中設置一階層槽（4 〇 1 )，以及連 接件（4 1 )中設置一穿孔，穿孔中設置一階層槽（4工 _ 1 )，連接件（4 1 )插設在高壓金屬電極（4 〇 )的階 .層槽（4 0 1 )中，以及接頭（4 2 1 )插設在連接件（4 1 )的階層槽（4 1 1 )處，連接件（4丄）及接頭（4 2 1 )皆為導電金屬件，而可將電線（4 2 )連接至接頭 (4 2 Γ)，氣管（6 2 )為絕緣體與外界相通，以及電 •線（4 2 )穿出氣管（6 2 )且末端接至電源供應器，使 電氣線路能傳送產生電漿使用之交流高頻㈣電力於高壓 金屬電極（4 0 )，以及底盤（7 〇 )接地，|高壓金屬 電極' 4 〇 )與陶瓷官（2 〇 )之間所形成的介電質放電 電聚區域（A)具有一比例尺寸的間距，該陶究管（2 〇、 接地，以及高廢金屬電極（4 〇 )與接地電極（7丄）之 間所形成的低溫非平衡式電漿區域⑴具有一比例尺： 的間距。 τ 上述介電質放電«區域（Α)與低溫非平衡式電激 7 1303537 區域（B )所具有的比例尺寸之間距，、 漿製程氣體及所施予大小不㈣電7^ 的電 口斗 .^ _ 之’而形成不同的比例 尺寸，其通入電壓與間距的比值為丄〜 5 ’例如： 通入5kv的電壓’其間距尺寸可為^ 通入4kv的電壓，其間距尺寸可為ο ". 通入3kv的電壓’其間距尺寸可為ο."·; 通入2kv的電壓，其間距尺寸可為0.4~2觀； 通入1kv的電壓’其間距尺寸可4 O.H_，其餘可 設定為仟伏以上的高電壓與，尺寸的關係可依此類推。 所述之定位座（i 〇 )頂端設置一頂蓋（6 〇 )，是 在定位座（1 0 )頂端周面設置外螺紋’且於頂蓋（6 〇 ) 下端内壁面上設置内螺紋，頂蓋（6 〇 ) t内螺紋可螺設 在定位座（1 〇 )頂端之外螺紋上，以及，頂蓋（6 〇 ) 可為鐵氣龍材。 所述之定位座（1〇)周面設置一旋轉座（5〇)， φ 是在定位座（1 〇 )周面設置一外環槽（1 2 )，於外環 槽（12)處設置一軸承（13)，並於旋轉座（50) 内壁a又置内核槽（5 1) ’旋轉座（50)之内環槽（5 1 )套设在軸承（1 3)上，使旋轉座（5 0)可於定位 座（1 0 )表面進行旋轉動作。 以及，所述之旋轉座（5 0 )底端設置一底盤（7 η、 是在旋轉座（5 0 )底緣周面設置外螺紋，以及在底盤（7 〇 )内壁面設置内螺紋，使旋轉座（5 0 )之外螺纹可破 、、』螺 入底盤（7 〇 )之内螺紋中加以螺合定位。 8 1303537 所述之底盤（7 0 )底端設置一噴嘴頭（7 2 )，是 在底盤（7〇)底端形成一向下延伸的凸部（70 1)， 於凸部（7 〇 1 )周面設置外螺紋，以及在噴嘴頭（7 2 ) 的内壁面上設置内螺紋，噴嘴頭（7 2 )的内螺紋可螺合 在凸部（7 0 1 )周面的外螺紋處加以緊固，以及喷嘴頭 (7 2 )上所設置的數個斜孔（7 3 )，係呈向外傾斜之 擴散狀分佈。 配合麥看第二圖所示，本發明之組合應用，可將電源 供應器所提供的交流高頻高壓電力經由電線（4 2 )、接 頭（421)及連接件（41)傳至高壓金屬電極（4〇)， 而底溫常壓的大氣與電漿製程氣體，則可由氣管（6 2 ) 進入陶究管（2 0 )中’且經由圓盤（3 〇 )上所佈設的 斜孔（31)流過介電質放電電衆區域（A)所產生的電 聚’則形成紊流而將電激予以霧化’以及，霧化的電漿可 經由低溫非平衡式電漿區域⑴產生低溫非平 :藉由喷嘴頭（”）繼制外加斜孔（73)喷流設 :低血㊉壓非平衡式電漿旋轉喷出，因此，本發明設 ::改變電衆處理面積與均勾性，而更具良好的議理 見減為一種優異的新型創作#業界力口以選用。 【圖式簡單說明】 第一圖：本發明組合剖視圖。 弟二圖：本發明圓盤的立體示意圖。 9

1303537 第三圖：本發明實施例示意圖 【主要元件符號說明】 (10)定位座 （11 (12)外環槽 （13 (2 0 )陶瓷管 （21 (3 0 )圓盤 （31 (40) 高壓金屬電極（40 (41) 連接件 （41 (4 2 )電線 （42 (5 0 )旋轉座 （51 (6 0 )頂蓋 （61 (6 2 )氣管 （70 (7 0 1 )凸部 （71 (7 2 )喷嘴頭 （73 (A )介電質放電電漿區域 (B )低溫非平衡式電漿區域 )内環槽 )軸承 )内環槽 )斜孔 1 )階層槽 1 )階層槽 1 )接頭 )内環槽 )螺孔 )底盤 )接地電極 )斜孔

Claims (1)

1303537 十、申請專利範圍： 1 · 一種低溫常壓非平銜+ F十衡式電漿喷流電極組件，其具 有一定位座，於定位座中設罟— 一陶瓷管，陶瓷管中設置一 圓盤，圓盤上佈設數個傾斜貫穿的斜孔，圓盤中設置—古 塵金屬電極，高塵金屬電極與陶究管間形成-介電質放^ 電漿區域，定位座周面設置一祐ά 又罝紅轉座，旋轉座底端設置一 底盤，底盤内壁設置一接地電極，接地電極與高 極間形成-低溫非平衡式電衆區域，底盤底端設置一喷嘴 頭，噴嘴頭上設置數個斜孔。 2 士申明專利範圍第丄項所述低溫常壓非平衡式電 衆噴流電極組件，其中，高麼金屬電極與陶究管之間所形 成的介電質放電電毁區域具有一間距，該間距是以通入電 壓與間距為1〜5的比例尺寸所形成。 、3 ·如中請專利範圍第}或2項所述低溫常麼非平衡 式電漿喷流電極組件，其中，高麗金屬電極與接地電極之 間所形成的低溫非平衡式電漿區域具有一間距，該間距是 以通入電壓與間距為2〜5的比例尺寸所形成。 4 ·如申請專利範圍第3項所述低溫常壓非平衡式電 漿噴流電極組件，其中，定位座上設置一頂蓋，頂蓋中設 ，一螺孔，螺孔中設置一氣管，高壓金屬電極頂端設置一 淺碩，接頭處接續設置一電線，電線由氣管穿出且接續至 呵壓電端，氣管與電線間形成空隙，使外界空氣以及電漿 製程氣體可由氣管進入陶瓷管中進行反應。 5 ·如申請專利範圍第4項所述低溫常壓非平衡式電 11 1303537 激噴流電極組件’其中，圓盤中設置— 在圓盤中設置—内 °至屬電極，是 置-外螺」文，外碟 屬電極頂端周面設 …卜累紋㈣在内螺紋中^以固結定位。 6 ·如申請專利範圍第5項所述 漿噴流電極組件，1中，圓盤^ 一吊i非平衡式電 俜呈η方八 佈玫數個傾斜貫穿的斜孔 係呈同方向45度的傾斜角度。 7 ·如中請專利範圍第6項所述低溫常壓非 ㈣流電極組件’丨中，定位座周面設置一旋轉座：二在 二位座周面設置—外環槽，於外環槽處設置—轴承，並於 疋轉座内壁設置内環槽，旋轉座之内環槽套設在轴承上。 十一、圖式·· 如次頁 12