电浆火炬的制作方法

文档序号:16553524发布日期:2019-01-08 21:19阅读:637来源:国知局
电浆火炬的制作方法

本实用新型是有关于一种电浆装置,且特别是有关于一种电浆火炬(Plasma Torch)。



背景技术:

电浆火炬是一种常见的大气电浆装置。电浆火炬产生电浆的基本原理为高压电端的电极对接地端的电极放电后产生电弧。工作气体所形成的旋转气流可稳定电弧,在此同时工作气体也会被电弧解离而形成电浆。

由于冷空气的密度热空气较大,因此冷空气被旋转气流带动旋转后,容易因离心力的缘故而保持在外侧旋转。而密度较低的热空气则会被局限在中心区域。电浆通常朝气体密度较低的方向移动,由于密度较低的热空气局限在中心区域,因此电浆也会局限在中心区域。电浆火炬这样的电浆输出型态无法达到大面积的电浆处理。



技术实现要素:

因此,本实用新型的一目的就是在提供一种电浆火炬,其喷嘴具有主要开孔、以及数个微小凹槽设于主要开孔外缘。由于气流可旋入各微小凹槽中而破坏主要开孔中的大旋转气流,因大气流旋转所造成的电浆被局限在中心区域的机制会被旋入凹槽的分流破坏,因此可放大电浆火炬的电浆区域,使得电浆火炬可进行大面积的电浆处理。

根据本实用新型的上述目的,提出一种电浆火炬。此电浆火炬包含外电极、内电极、以及喷嘴。外电极具有腔室,腔室的末端具有开口。内电极设于外电极内的腔室中,并相对于腔室的开口。喷嘴接合于外电极的开口,其中喷嘴具有主要开孔以及数个凹槽,这些凹槽设于主要开孔的外缘且与主要开孔连通。

依据本实用新型的一实施例,上述的凹槽等间距排列于主要开孔的外缘。

依据本实用新型的一实施例,上述的主要开孔为圆形开孔,这些凹槽基于圆形开孔的中心环状排列。

依据本实用新型的一实施例,上述的主要开孔的形状为圆形、椭圆、或多边形。

依据本实用新型的一实施例,上述的凹槽的形状为圆弧、椭圆弧、或多边形。

依据本实用新型的一实施例,上述的喷嘴为金属喷嘴或陶瓷喷嘴。

依据本实用新型的一实施例,上述的主要开孔的中心轴与该外电极的中心轴平行。

依据本实用新型的一实施例,上述的主要开孔的中心轴与外电极的中心轴不平行。

附图说明

为让本实用新型的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂,所附附图的说明如下:

图1是绘示依照本实用新型的一实施方式的一种电浆火炬的装置示意图;

图2A与图2B是分别绘示依照本实用新型的一实施方式的一种电浆火炬的喷嘴的上视示意图与局部放大上视示意图;

图3A与图3B是分别绘示依照本实用新型的一实施方式的一种电浆火炬的喷嘴的上视示意图与局部放大上视示意图;

图4A与图4B是分别绘示依照本实用新型的一实施方式的一种电浆火炬的喷嘴的上视示意图与局部放大上视示意图;以及

图5是绘示依照本实用新型的一实施方式的一种电弧式大气电浆装置的喷嘴的剖面示意图。

具体实施方式

请参照图1,其是绘示依照本实用新型的一实施方式的一种电浆火炬的装置示意图。在一些实施例中,电浆火炬100主要包含外电极110、内电极120、以及喷嘴130。外电极110是一管状结构,且外电极110的内部具有腔室112。在一些例子中,腔室112的末端呈渐缩状,且此腔室112的末端处具有开口114。

内电极120设于外电极110的腔室112中,且设置在腔室112的前端,因此内电极120与腔室112的开口114相对。内电极120为电浆火炬100的放电电极,因此为了延长内电极120的使用寿命,内电极120的材料可采用耐高温的金属,例如钨或钨合金。在一些示范例子中,请再次参照图1,电浆火炬100更可包含平板140,其中平板140可设于外电极110的腔室112的前端。内电极120可设置在平板140中,借此可利用平板140将内电极120固定于腔室112中。平板140具有多个气体通孔142,电浆火炬100的工作气体150可从这些气体通孔142输入腔室112。

喷嘴130接合于外电极110的腔室112末端的开口114。喷嘴130可采用耐高温的材料来制作。举例而言,喷嘴130可为金属喷嘴或陶瓷喷嘴。喷嘴130具有主要开孔132以及数个凹槽134,其中主要开孔132与凹槽134均贯穿喷嘴130,而与外电极110的腔室112连通。喷嘴130的主要开孔132可设于喷嘴130的中央区域,凹槽134则设于主要开孔132的外缘且与主要开孔132连通,其中主要开孔132的尺寸大于每个凹槽134的尺寸。在一些示范例子中,这些凹槽134可等间距地排列于主要开孔132的外缘。在特定例子中,这些凹槽134可以非等间距地的方式排列于主要开孔132的外缘。主要开孔132的形状可为圆形、椭圆、或多边形,每个凹槽134的形状可为圆弧、椭圆弧、或多边形。

电浆火炬100可与电源160电性连接,而利用电源160来供应运转时所需的电力。电源160的二极分别与外电极110以及内电极120电性连接。在一示范例子中,内电极120可连接至电源160的高压端,而外电极110则可连接至电源160的接地端。

电浆火炬100在运作时,是先利用电源160对外电极110与内电极120提供电力,如此高压电端的内电极120对接地端的外电极110放电而产生电弧170。在此同时,由平板140的气体通孔142将工作气体150导入外电极110的腔室112内。工作气体150可以漩流方式进入腔室112,借以产生旋转气流。旋转气流可稳定电弧170。在此旋转气流稳定电弧170的同时,电弧170会解离工作气体150而形成电浆152。电浆152经由外电极110的腔室112的开口114进入喷嘴130,而从喷嘴130的主要开孔132与凹槽134喷出电浆火炬100。

由于喷嘴130的主要开孔132内的大气流可旋入其外围的微小凹槽134中,因此可破坏主要开孔132中的大旋转气流。如此一来,因大气流旋转所造成的电浆152被局限在中心区域的现象会因为有分流旋入凹槽134内而被破坏,故喷嘴130可扩大电浆152的喷发范围,使得电浆火炬100可进行大面积的电浆处理。

喷嘴130的开孔与凹槽可有多种型式。请参照图2A与图2B,其是分别绘示依照本实用新型的一实施方式的一种电浆火炬的喷嘴的上视示意图与局部放大上视示意图。在此实施方式中,喷嘴130a的主要开孔132a的形状为圆形,每个凹槽134a的形状为圆弧形。在一些例子中,这些凹槽134a基于圆形的主要开孔132a的中心环状排列在凹槽134a的外缘136a,而使主要开孔132a与这些凹槽134a构成类梅花状开孔。这些凹槽134a可等间距地排列于主要开孔132a的外缘136a。

如图2A与图2B所示,主要开孔132a内的大气流154a有分流156a旋入其外围的凹槽134a中,而可破坏主要开孔132a中的大气流154a。借此,凹槽134a的设置可破坏大气流154a旋转所造成的电浆被局限在中心区域的现象。因此,喷嘴130a可扩大电浆的喷发范围,进而使电浆火炬可进行大面积的电浆处理。

请参照图3A与图3B,其是分别绘示依照本实用新型的一实施方式的一种电浆火炬的喷嘴的上视示意图与局部放大上视示意图。在此实施方式中,喷嘴130b的主要开孔132b的形状为圆形,每个凹槽134b的形状为类四边形。在一些例子中,这些凹槽134b基于圆形的主要开孔132b的中心环状排列在凹槽134b的外缘136b,而使主要开孔132b与这些凹槽134b构成类齿轮状开孔。这些凹槽134b可例如等间距地排列于主要开孔132b的外缘136b。

如图3A与图3B所示,主要开孔132b内的大气流154b有分流156b旋入凹槽134b中,如此可有效降低大气流154b的强度。因此,凹槽134b的设置可改善大气流154b旋转所造成的电浆被局限在中心区域的情况。故,喷嘴130b可扩大电浆的喷发范围,而可进行大面积的电浆处理。

请参照图4A与图4B,其是分别绘示依照本实用新型的一实施方式的一种电浆火炬的喷嘴的上视示意图与局部放大上视示意图。在此实施方式中,喷嘴130c的主要开孔132c的形状为圆形,每个凹槽134c的形状为类三角形。在一些例子中,这些凹槽134c基于圆形的主要开孔132c的中心环状排列在凹槽134c的外缘136c。此外,这些凹槽134c可等间距地排列于主要开孔132c的外缘136c。

如图4A与图4B所示,主要开孔132c内的大气流154c有分流156c旋入凹槽134c中,借此可有效降低大气流154c的强度。如此一来,大气流154c旋转所造成的电浆被局限在中心区域的情况可因大气流154c强度的减弱而获得改善。故,喷嘴130c可扩大电浆的喷发范围,而可进行大面积的电浆处理。

在一示范例子中,相较于传统纯圆孔的喷嘴而言,上述实施方式的喷嘴130a、130b、与130c可在兼顾电浆处理效果的情况下,将电浆处理的有效宽度从传统喷嘴的约8mm分别扩大到约22mm、22mm、与19mm。

请同时参照图1与图5,其中图5是绘示依照本实用新型的一实施方式的一种电弧式大气电浆装置的喷嘴的剖面示意图。在此实施方式中,喷嘴130d同样具有主要开孔132d与数个凹槽134d,其中这些凹槽134d排列于主要开孔132d的外缘,且与主要开孔132d连通。喷嘴130d的主要开孔132d具有中心轴138,外电极110亦具有中心轴116,其中主要开孔132d的中心轴138与外电极110的中心轴116不平行,且中心轴138与中心轴116之间具有夹角θ。在其他实施例中,喷嘴的主要开孔的中心轴可平行于外电极的中心轴。

由上述的实施方式可知,本实用新型的优点就是因为本实用新型的电浆火炬的喷嘴具有主要开孔、以及数个微小凹槽设于主要开孔外缘。由于气流可旋入各微小凹槽中而破坏主要开孔中的大旋转气流,因大气流旋转所造成的电浆被局限在中心区域的机制会被旋入凹槽的分流破坏,因此可放大电浆火炬的电浆区域,使得电浆火炬可进行大面积的电浆处理。

虽然本实用新型已以实施例揭露如上,然其并非用以限定本实用新型,任何在此技术领域中具有通常知识者,在不脱离本实用新型的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰,因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

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