TWI303537B - - Google Patents

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TWI303537B TW095111710A TW95111710A TWI303537B TW I303537 B TWI303537 B TW I303537B TW 095111710 A TW095111710 A TW 095111710A TW 95111710 A TW95111710 A TW 95111710A TW I303537 B TWI303537 B TW I303537B
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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
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106486334A (zh) * 2015-08-25 2017-03-08 馗鼎奈米科技股份有限公司 电弧式大气电浆装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9681529B1 (en) * 2006-01-06 2017-06-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Microwave adapting plasma torch module
US20090321245A1 (en) * 2007-08-31 2009-12-31 Vladimir Tarnovsky Generation of coupled plasma discharges for use in liquid-phase or gas-phase processes
TWI352368B (en) * 2007-09-21 2011-11-11 Ind Tech Res Inst Plasma head and plasma-discharging device using th
US8887683B2 (en) * 2008-01-31 2014-11-18 Plasma Igniter LLC Compact electromagnetic plasma ignition device
US9279722B2 (en) 2012-04-30 2016-03-08 Agilent Technologies, Inc. Optical emission system including dichroic beam combiner
DE102012220353B4 (de) 2012-11-08 2015-11-26 Sauer Ultrasonic Gmbh Werkzeug, Werkzeugmaschine und Bearbeitungsverfahren
US8698036B1 (en) 2013-07-25 2014-04-15 Hypertherm, Inc. Devices for gas cooling plasma arc torches and related systems and methods
TWI486996B (zh) 2013-12-04 2015-06-01 Ind Tech Res Inst 電漿裝置及電漿裝置的操作方法
JP6323842B2 (ja) * 2013-12-11 2018-05-16 アプライド プラズマ インコーポレイテッド カンパニー リミテッドApplied Plasma Inc Co., Ltd. プラズマ発生装置
US11357093B2 (en) * 2016-12-23 2022-06-07 Plasmatreat Gmbh Nozzle assembly, device for generating an atmospheric plasma jet, use thereof, method for plasma treatment of a material, in particular of a fabric or film, plasma treated nonwoven fabric and use thereof
US20190186369A1 (en) 2017-12-20 2019-06-20 Plasma Igniter, LLC Jet Engine with Plasma-assisted Combustion
CN108566716B (zh) * 2018-06-09 2024-01-12 贵州电网有限责任公司 一种气体放电等离子体喷流装置
CN108966475B (zh) * 2018-08-07 2020-06-19 中国人民解放军空军工程大学 一种微型旋转弧等离子体流动反应器
CN111766194B (zh) * 2020-07-15 2022-03-01 中国核动力研究设计院 一种高温高压电化学腐蚀实验用导线贯穿件及其组装方法
CN113207216B (zh) * 2021-05-25 2022-02-11 四川大学 一种用于表面清洗和修复的等离子体源
KR20230021212A (ko) * 2021-08-04 2023-02-14 삼성디스플레이 주식회사 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5440094A (en) * 1994-04-07 1995-08-08 Douglas G. Carroll Plasma arc torch with removable anode ring
EP0986089B1 (en) * 1998-09-08 2008-03-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Field emission display including oxide resistor
DE29919142U1 (de) * 1999-10-30 2001-03-08 Agrodyn Hochspannungstechnik GmbH, 33803 Steinhagen Plasmadüse
EP1369000B1 (en) * 2001-03-09 2012-04-18 Hypertherm, Inc. Method of manufacturing a composite electrode for a plasma arc torch
US6881386B2 (en) * 2002-05-30 2005-04-19 Massachusetts Institute Of Technology Low current plasmatron fuel converter having enlarged volume discharges

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106486334A (zh) * 2015-08-25 2017-03-08 馗鼎奈米科技股份有限公司 电弧式大气电浆装置

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Publication number Publication date
TW200740306A (en) 2007-10-16
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US20070235417A1 (en) 2007-10-11

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