TWI495830B - Umbrella ignition device - Google Patents

Description

傘狀點火裝置

本發明涉及點火器的結構技術，特別是有關於一種傘狀點火裝置，以及一種設於半導體廢氣處理槽內的傘狀點火裝置。

周知，傳統的點火器具備有相互絕緣間隔的點火棒與感應電極，且點火棒一端形成有點火端頭，感應電極的相對端上形成有電極端頭，點火端頭與電極端頭之間對應間隔形成一點火間距。依此，可於傳導高頻率的點火電壓至該點火棒，令點火端頭於該點火間距處投射電弧火花至該電極端頭，以便於點火棒與感應電極之間構成一高壓導電迴路。

上述形成於點火間距處的電弧火花，其目的，一般而言，大都是作為觸燃例如是瓦斯混合氣或氫氧混合氣等燃氣形成火燄之用。

且知，例如是火星塞(Sparking Plug)等傳統的點火器，其點火端頭所能投射生成的電弧火花都僅為單點形式或多點形式，導致電弧火花與燃氣接觸的範圍極為有限，造成燃氣觸燃效率較低，特別地，當供應的燃氣較為強旺時，傳統單點式或多點式點火器所能提供的電弧火花的點火觸燃效率也相對的較為拙劣。

進一步的說，例如在半導體產業的廢氣處理程序中，是以點火器觸燃注入廢氣處理槽內的燃氣，藉此來燒除廢氣中有害的物質。然而，由於廢氣處理槽內是氣流變化劇烈的負壓環境，一般傳統的點火器在此環境中所能生成的電 弧火花的點火觸燃燃氣效率並不理想。

有鑑於此，本發明之目的旨在提供一種傘狀點火裝置，藉由增加電弧火花形成的分佈面積，進而提增電弧火花與燃氣之間的觸燃效率，以解決傳統單點式或多點式點火器所能投射形成的電弧火花的分佈面積相對受限而影響其觸燃燃氣之效率的問題。

為能實現上述目的並解決問題，本發明之傘狀點火裝置的技術手段，包括：一座體，內部形成一管狀的燃氣槽，該燃氣槽具有一開放口連通至外界；一感應電極，穿設於座體的燃氣槽內，該感應電極形成有一電極端頭延伸至所述開放口接觸外界；一點火棒，穿設於感應電極內，且點火棒形成有一點火端頭顯露於所述開放口接觸外界；以及一絕緣管，穿設於感應電極與點火棒之間，且絕緣管形成有一絕緣端部延伸至所述開放口呈環狀間隔該點火端頭與電極端頭，其中該點火端頭與電極端頭之間構成同心圓配置，且點火端頭經由外界接觸電極端頭。

依此，本發明是利用該點火端頭與電極端頭之間因同心圓配置而形成等圓周相同的點火間距，當高頻率的點火電壓傳導至該點火端頭時，點火端頭因等圓周相同的點火間距而投射電弧火花至該電極端頭上的任一處，促使電弧火花如傘狀般的分佈形成於該點火端頭與電極端頭之間，進而增加電弧火花的分佈面積，據以提升電弧火花觸燃燃氣的效率。

在實施上，本發明還包括：該感應電極呈管狀，且該絕緣管、感應電極及燃氣槽依序同心配置於點火棒的外圍。依此，電極端頭及點火端頭是藉由上述配置來形成等圓周相同的點火間距，進而增 加點火端頭投射電弧火花於電極端頭時的分佈範圍，以提升電弧火花與燃氣的觸燃效率。

該座體上鎖組有一絕緣套，該感應電極是固定於絕緣套上，進而穿設於座體的燃氣槽內。其中該座體上形成有一燃氣入口連通燃氣槽。依此，燃氣槽是形成於座體與絕緣套之間，燃氣能經由燃氣入口進入燃氣槽內。

該絕緣套上鎖組有一金屬接頭，該感應電極是接受金屬接頭的束緊而固定於絕緣套上。其中該感應電極與絕緣管之間形成有一環狀的空氣氣縫，該空氣氣縫延伸至電極端頭與點火端頭之間連通燃氣槽的開放口，且該金屬接頭形成有一空氣進氣口連通該空氣氣縫。依此，空氣能經由空氣進氣口進入空氣氣縫內，並朝點火端頭的位置噴出，利用空氣噴出時所生成的風壓，來吹除附著於點火端頭上的灰塵或粉末，以避免影響到點火端頭投射電弧火花於電極端頭上。

該金屬接頭上固定有一絕緣接頭來定位絕緣管及點火棒。其中該絕緣接頭上設有一第一螺栓固定一第一高壓導線電連接點火棒，該金屬接頭上設有一第二螺栓固定一第二高壓導線電連接感應電極，該第一高壓導線與第二高壓導線構成由點火端頭投射電弧火花至電極端頭的高壓導電迴路。依此，藉由傳導高頻率的點火電壓至點火端頭，使點火端頭投射電弧火花至電極端頭，以便於點火棒與感應電極之間構成一高壓導電迴路。

該座體是固定於一廢氣處理槽上，且所述外界為該廢氣處理槽的燃氣腔室其中該廢氣處理槽是一半導體廢氣處理槽。依此，藉由點火端頭投射至電極端頭上的電弧火花以觸燃燃氣形成火燄，來燃燒廢氣處理槽內的廢氣，迫使廢氣中所含的有害物質接受高溫催化，進而分解成無害的物質。

以上所述之方法與裝置之技術手段及其產生效能的具體實施細節，請參照下列實施例及圖式加以說明。

10、100‧‧‧座體

11、110‧‧‧燃氣槽

12、120‧‧‧燃氣入口

13‧‧‧燃氣輸送管

14‧‧‧開放口

20‧‧‧感應電極

21‧‧‧電極端頭

30‧‧‧點火棒

31‧‧‧點火端頭

40‧‧‧絕緣管

41‧‧‧絕緣端部

42‧‧‧空氣氣縫

50、500‧‧‧絕緣套

60‧‧‧金屬接頭

61‧‧‧第二螺栓

62‧‧‧第二高壓導線

63‧‧‧空氣進氣口

64‧‧‧空氣輸送管

70‧‧‧絕緣接頭

71‧‧‧第一螺栓

72‧‧‧第一高壓導線

73‧‧‧第三螺栓

80‧‧‧廢氣處理槽

81‧‧‧燃燒室

82‧‧‧廢氣進氣管

83‧‧‧廢氣

84‧‧‧燃氣輸送管

85‧‧‧燃氣

86‧‧‧燃氣腔室

87‧‧‧隔板

871‧‧‧出氣孔

90‧‧‧外界

h‧‧‧點火間距

圖1是本發明之一實施例的立體示意圖。

圖2是圖1的剖示圖。

圖3是圖2的局部放大剖示圖。

圖4是圖2的仰視圖。

圖5是圖2的局部放大剖示圖。

圖6是本發明之另一實施例的配置示意圖。

請合併參閱圖1、圖2、圖3及圖4，說明本發明之一實施例，其中，圖1揭示出本發明之一實施例的立體示意圖，圖2揭示出圖1的剖示圖，圖3揭示出圖2的局部放大剖示圖，圖4揭示出圖2的仰視圖。上述圖式說明本發明提供一種傘狀點火裝置，包括一座體10、一感應電極20、一點火棒30及一絕緣管40。其中：座體10為陶瓷製成，其內部形成有管狀的燃氣槽11，而該燃氣槽11具有形成於座體10表面以連通外界90的開放口14，燃氣槽11內的燃氣是通過開放口14流往外界90，在實施上，外界90是指燃氣槽11內的燃氣與空氣接觸的區域，當燃氣燃燒時可由空氣中取得所需要的氧氣。將感應電極20穿設於座體10的燃氣槽11內，在實施上，感應電極20為金屬製成的圓形管體，而感應電極20一端形成呈環狀的電極端頭21延伸至開放口14接觸外界90。另外，將點火棒30穿設於感應電極20內，且點火棒30一端形成點火端頭31顯露於開放口14接觸外界90。再來，將絕緣管40穿設於金屬電極20與點火棒30之間，在實施上，絕緣管40為陶瓷製成的圓形管體，藉以避免感應電極20與點火棒30在電極端頭21與點火端頭31之外的位置形成電弧火花，進而增加電弧火花於點火端頭31投射至電極端頭21時的密度，以 提高電弧火花觸燃燃氣的效率，並且絕緣管40一端形成有絕緣端部41延伸至開放口14呈環狀間隔點火端頭31與電極端頭21，使點火端頭31以弧線的型式通過外界90投射電弧火花至電極端頭21(如圖3所示)，以增加電弧火花與燃氣的接觸範圍，進而提升電弧火花的觸燃效率。

更進一步的說，如圖4所示，該點火端頭31與電極端頭21之間為同心圓配置，使電極端頭21與點火端頭31形成等圓周相同的點火間距h，在實施上，是藉由絕緣管40、感應電極20及燃氣槽11依序同心配置於點火棒30的外圍所構成，由於點火端頭31通電後會投射電弧火花在與電極端頭21最接近的位置，當上述二者之間的點火間距h相同時，點火端頭31會投射電弧火花於電極端頭21上的任一點，造成電弧火花如傘狀般的放射分佈於電極端頭21與點火端頭31之間，相較傳統點火器所生成的電弧火花來說，具有分佈範圍大的優點，進而提升與燃氣觸燃的效率。

接著，將絕緣套50螺組於座體10上，而感應電極20是固定於絕緣套50上，進而穿設於座體10的燃氣槽11內，實施上，絕緣套50為陶瓷或塑膠等絕緣材製成。其中，座體10上形成有燃氣入口12連通燃氣槽11，而燃氣入口12連接燃氣輸送管13，燃氣經由燃氣輸送管13通過燃氣入口12進入燃氣槽11內，以提供本發明之點火裝置燃燒之需。

再來，請參閱圖5，揭示出圖2的局部放大剖示圖，說明絕緣套50上以螺組的方式鎖組有金屬接頭60，而感應電極20是接受金屬接頭60的束緊而固定於絕緣套50上。並且，感應電極20與絕緣管40之間形成有環狀的空氣氣縫42，而空氣氣縫42延伸至電極端頭21與點火端頭31之間並連通燃氣槽11的開放口14，且該金屬接頭60形成有空氣進氣口63連通空氣氣縫42，空氣進氣口63連接有空氣輸送管64，空氣經由空氣輸送管64通過空氣進氣口63進入空氣氣 縫42，然後，空氣朝點火端頭31的位置噴出，利用空氣噴出時所生成的風壓，來吹除附著於點火端頭31上的灰塵或粉末，以避免影響到點火端頭31投射電弧火花於電極端頭21上。

此外，還包含絕緣接頭70是用來定位絕緣管40及點火棒30，並經由第三螺栓73固定感應電極20而連接金屬接頭60，實施上，絕緣接頭70為陶瓷或塑膠等絕緣材製成。其中該絕緣接頭70上設有第一螺栓71固定第一高壓導線72而電連接點火棒30，該金屬接頭60上則設有第二螺栓61固定第二高壓導線62來電連接感應電極20，當第一高壓導線72與第二高壓導線62通電後，藉由點火端頭31投射電弧火花至電極端頭21來構成一高壓導電迴路。

接著，請參閱圖6，揭示出本發明之另一實施例的配置示意圖，說明在本實施例中座體100可以是利用廢氣處理槽80的槽壁延伸形成，而傘狀點火裝置則藉由絕緣套500螺組於座體100而固定於廢氣處理槽80上；在進一步實施上，廢氣處理槽80是指用以處理半導體製程所生成之廢氣83的設備，在廢氣處理槽80內形成有燃燒室81及燃氣腔室86，廢氣83經由設置於廢氣處理槽80頂端的廢氣進氣管82進入燃燒室81內，而燃氣85則是經由設置於廢氣處理槽80的燃氣輸送管84進入燃氣腔室86內，燃氣腔室86與燃燒室81之間設置有一隔板87，該隔板87上形成有多個出氣孔871，燃氣腔室86內的燃氣85是通過所述出氣孔871而進入燃燒室81內，而座體100上形成有多個燃氣入口120，座體100內的燃氣槽110是經由所述燃氣入口120連通燃氣腔室86，藉此燃氣腔室86內的燃氣85能夠通過所述燃氣入口120進入燃氣槽110內，以提供傘狀點火裝置觸燃進而形成火燄，藉以點燃位於燃燒室81內的燃氣85，迫使廢氣83中所含的有害物質接受高溫催化，進而分解成無害的物質，當廢氣83 降溫後，則會流向燃燒室81的底部，然後通過排氣口(未繪示)排放至外界大氣中。

根據以上實施例之說明，本發明之傘狀點火裝置是利用形成於電極端頭與點火端頭之間等圓周相同的點火間距，使點火端頭於通電後投射至電極端頭的電弧火花，會如傘狀般的放射分佈於電極端頭與點火端頭之間，相較於傳統點火器來說，電弧火花與燃氣的接觸範圍增加，進而提高電弧火花觸燃燃氣的效率。此外，可將傘狀點火裝置運用於處理半導體製程所生成之廢氣的廢氣處理槽內，藉以克服廢氣處理槽內負壓且氣流變化劇烈的環境，導致點火不易的現象。

以上實施例僅為表達了本發明的較佳實施方式，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出複數變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。

10‧‧‧座體

11‧‧‧燃氣槽

12‧‧‧燃氣入口

13‧‧‧燃氣輸送管

14‧‧‧開放口

20‧‧‧感應電極

21‧‧‧電極端頭

30‧‧‧點火棒

31‧‧‧點火端頭

40‧‧‧絕緣管

41‧‧‧絕緣端部

42‧‧‧空氣氣縫

50‧‧‧絕緣套

60‧‧‧金屬接頭

61‧‧‧第二螺栓

62‧‧‧第二高壓導線

63‧‧‧空氣進氣口

64‧‧‧空氣輸送管

70‧‧‧絕緣接頭

71‧‧‧第一螺栓

72‧‧‧第一高壓導線

73‧‧‧第三螺栓

90‧‧‧外界

Claims (8)

1. 一種傘狀點火裝置，包括：一座體，內部形成一管狀的燃氣槽，該燃氣槽具有一開放口連通至外界；一感應電極，穿設於座體的燃氣槽內，該感應電極形成有一呈環狀的電極端頭延伸至所述開放口接觸外界；一點火棒，穿設於感應電極內，且點火棒形成有一點火端頭顯露於所述開放口接觸外界；以及一絕緣管，穿設於感應電極與點火棒之間，且絕緣管形成有一絕緣端部延伸至所述開放口呈環狀間隔該點火端頭與電極端頭，其中該點火端頭與電極端頭之間構成同心圓配置，且點火端頭經由外界接觸電極端頭；其中，該感應電極呈管狀，且該絕緣管、感應電極及燃氣槽依序同心配置於點火棒的外圍，該座體固定於一廢氣處理槽上，且所述外界為該廢氣處理槽的燃氣腔室，該座體上形成有至少一燃氣入口，該燃氣槽是經由所述燃氣入口連通燃氣腔室，該感應電極與絕緣管之間形成有一環狀的空氣氣縫，該空氣氣縫延伸至電極端頭與點火端頭之間連通燃氣槽的開放口。
2. 如申請專利範圍第1項所述的傘狀點火裝置，其中該座體上鎖組有一絕緣套，該感應電極是固定於絕緣套上，進而穿設於座體的燃氣槽內。
3. 如申請專利範圍第2項所述的傘狀點火裝置，其中該絕緣套上鎖組有一金屬接頭，該感應電極是接受金屬接頭的束緊而固定於絕緣套上。
4. 如申請專利範圍第3項所述的傘狀點火裝置，其中該感應電極與絕緣管之間形成有一環狀的空氣氣縫，該空氣氣縫延伸至電極端頭與點火端頭之間連通燃氣槽的開放口，且該金屬接頭形成有一空氣進氣口連通該空氣氣縫。
5. 如申請專利範圍第3項所述的傘狀點火裝置，其中該 金屬接頭上固定有一絕緣接頭來定位絕緣管及點火棒。
6. 如申請專利範圍第5項所述的傘狀點火裝置，其中該絕緣接頭上設有一第一螺栓固定一第一高壓導線電連接點火棒，該金屬接頭上設有一第二螺栓固定一第二高壓導線電連接感應電極，該第一高壓導線與第二高壓導線構成由點火端頭投射電弧火花至電極端頭的高壓導電迴路。
7. 如申請專利範圍第1項所述的傘狀點火裝置，其中該點火棒電連接一第一高壓導線，該感應電極電連接一第二高壓導線，該第一高壓導線與第二高壓導線構成由點火端頭投射電弧火花至電極端頭的高壓導電迴路。
8. 如申請專利範圍第1項所述的傘狀點火裝置，其中該廢氣處理槽是一半導體廢氣處理槽。