專利名稱：殼體及應用其的噴射式等離子體系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種殼體及應用其的噴射式等離子體系統，且特別是一種等離子體經
由其的一直形通道噴出的殼體及應用其的噴射式等離子體系統。
背景技術：
—般而言，由于大氣等離子體技術的應用領域廣泛，例如是應用于工件的表面處 理或清潔，且大氣等離子體技術于應用時僅需利用到電力及一般空氣，因此，大氣等離子體 技術成為當下重要的技術之一。 以大氣等離子體技術應用在大氣噴射等離子體(atmosphericpressure plasma jet)裝置中來舉例說明。大氣噴射等離子體裝置所產生的等離子體是以高速的方式噴射 出，通過噴射出的等離子體來對工件的表面進行處理。然而，大氣噴射等離子體裝置所噴射 出的等離子體往往呈現高斯分布，使得噴射出的等離子體的分布范圍小。如此一來，大氣噴 射等離子體裝置在處理工件的時間大大地增加。 此外，噴射出的等離子體的能量亦有過度集中的現象，使得工件在處理時的均勻 度不佳，并且等離子體產生時電弧的位置非常接近出口 ，當待處理物品為一導體時，電弧會 容易作用在待處理物品上，造成待處理物品表面的損傷。因此，如何有效地增加大氣噴射等 離子體裝置在處理工件時的效率及噴射出的等離子體的均勻度，并控制電弧產生的位置， 以節省成本并提升處理的質量，乃為業界努力的課題之一。
發明內容
本發明是關于一種殼體及應用其的噴射式等離子體系統，其通過殼體的一直形通 道的設計來增加經由直形通道噴出的一等離子體的分布范圍及分布的均勻度，使得處理對 象的效率及質量可以提升。 根據本發明的第一方面，提出一種殼體，用以可旋轉地設置于一噴射式等離子體 系統中。殼體繞著一中心軸轉動。殼體包括一主體及一等離子體噴嘴。主體具有一第一腔 體。等離子體噴嘴設置于主體的下方，且具有一第二腔體及一直形通道。第二腔體連通于 第一腔體。直形通道位于相對于主體的等離子體噴嘴的一側，且連通于第二腔體。直形通 道具有一延伸軸，實質上平行于中心軸，且與中心軸相隔一間距。噴射式等離子體系統產生 的一等離子體經由直形通道噴出。 根據本發明的第二方面，提出一種噴射式等離子體系統，包括一動力裝置、一殼體 及一內電極組合。動力裝置用以提供一轉動動力。殼體用以接收轉動動力，以繞著一中心 軸轉動。殼體具有一中空腔體及一直形通道。直形通道連通于中空腔體，且具有一延伸軸。 延伸軸實質上平行于中心軸，且與中心軸相隔一間距。內電極組合設置于中空腔體內，用以 產生一等離子體。等離子體經由直形通道噴出。較佳地，為避免電弧作用在待處理物上，在 殼體的一等離子體噴嘴的外形上設計一特殊的橢圓形尖端(于圖1中以標號113c標示)， 當等離子體產生時，此一橢圓形尖端113c會因為尖端效應吸引電弧，使得電弧作用在橢圓形尖端的尖點上，避免電弧作用在出口端，可以大幅減少電弧作用損傷導體待處理物的表 面。 為讓本發明的上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖式， 作詳細說明如下
圖1繪示根據本發明一較佳實施例的殼體的示意圖； 圖2繪示包括圖1中的殼體的噴射式等離子體系統的示意圖的一例； 圖3繪示為本發明等離子體噴嘴的一較佳的實施例的示意圖； 圖4A繪示為圖3中的等離子體噴嘴的內結構的一實施例的立體圖； 圖4B繪示圖4A中的內結構的剖面圖。主要元件符號說明
100 :噴射式等離子體系統 110 :殼體 111 :主體 llla:第一腔體 113:等離子體噴嘴 113a:第二腔體 113b:直形通道 113c:橢圓形尖端 113sl:內結構 113s2:外結構 130 :動力裝置 131 :動力源 133 :傳動件 150 :轉動機構 170:內電極組合 171:內電極 172:介電材料 173:氣體導引裝置 Al :中心軸 A2 :延伸軸 d:間足巨 VO :電壓源
具體實施例方式
請參照圖l，其繪示根據本發明一較佳實施例的殼體的示意圖。殼體110用以可旋 轉地設置于一噴射式等離子體系統中。于本實施例中，殼體110繞著一中心軸A1轉動為例 說明。
殼體110包括一主體111及一等離子體噴嘴113。等離子體噴嘴113設置于主體 111的下方，且設置的方式并無限定。舉例來說，等離子體噴嘴113可固設于主體111，或者， 等離子體噴嘴113可通過可拆卸式的方式設置于主體111。 主體111具有一第一腔體llla，且等離子體噴嘴113具有一第二腔體113a及一 直形通道113b。第二腔體113a是連通于第一腔體llla。直形通道113b位于相對于主體 111的等離子體噴嘴113的一側，且連通于第二腔體113a。 如圖l所示，直形通道113b具有一延伸軸A2。延伸軸A2實質上平行于中心軸A1， 且與中心軸Al相隔一間距d。如此，噴射式等離子體系統產生的一等離子體經由直形通道 113b噴出。于本實施例中，間距d的大小并無特別的限定，間距d可根據需求適當地調整。
與等離子體經由與殼體的中心軸共軸的通道噴出的情況相較，設置有本實施例的 殼體110的噴射式等離子體系統所產生的等離子體在噴出時的分布范圍較大，且分布均勻 度較高。如此，利用殼體110的噴射式等離子體系統在處理對象時的效率及質量是可大幅 地提升，以降低制造成本。 茲以本實施例的殼體110設置于圖2中的噴射式等離子體系統100中來進一步說 明。當然，此技術領域中具有通常知識者應明了，圖1中的殼體110并不以設置于圖2中的
噴射式等離子體系統ioo為限。 如圖2所示，噴射式等離子體系統100包括如圖1中所示的殼體110、一動力裝置 130、一電壓源VO、一轉動機構150及一內電極組合170。 在本實施例中，殼體110為一具有由第一腔體llla及第二腔體113a所形成的一 中空腔體的結構，且殼體IIO例如是一對稱于中心軸Al的軸對稱結構。如同前述，殼體110 的直形通道113b的延伸軸A2是實質上平行于中心軸Al，且與中心軸Al相隔間距d。另 外，更具體而言，直形開口 113b沿著實質上平行于延伸軸A2的方向延伸，以導引等離子體 噴出。 動力裝置130包括一動力源131及一傳動件133。動力源131用以經由傳動件133 提供轉動動力至殼體110，使得殼體110繞著中心軸Al轉動。動力源131可以是一直流馬 達、一交流馬達或一氣壓旋轉缸，且傳動件133可以是一皮帶、一正時皮帶、一齒輪組或一 鏈條。當然，本實施例的動力裝置130的元件并不以上述的例子為限。只要是可以提供且 傳輸轉動動力至殼體110的機構，皆可應用于本實施例中。 如圖2所示，內電極組合170為一靜子，殼體110為一動子，轉動機構150可以置 于兩者之間或其它可以產生動子與靜子之間差速運動的位置；殼體110于接收到轉動動力 時，繞著中心軸Al轉動。此時，由于轉動機構150的設置，因此，殼體110以相對內電極組 合170的方式繞著中心軸Al轉動。換言之，于殼體110轉動時，內電極組合170通過轉動 機構150的設置而保持靜止的狀態。于本實施例中，轉動機構150是一軸承。
內電極組合170設置于殼體110的中空腔體內，包括一內電極171、一介電材料 172及一氣體導引裝置173。內電極171為一軸對稱結構，且內電極171的軸心是與中心軸 Al重合。氣體導引裝置173固定于內電極171，介電材料172設置于殼體110與氣體導引 裝置173之間，以避免內電極171與殼體IIO產生電弧。 電壓源VO是電性耦接于內電極171，且殼體IIO接地。當電壓源VO提供一電壓 至內電極171時，內電極171、殼體110與中空腔體內的空氣是相互作用，以產生等離子體。如此一來，等離子體經由殼體110的直形通道113b導引而噴出，使得等離子體于噴出時的 分布范圍及分布均勻度可增加。 此外，請參照圖3，其繪示為本發明等離子體噴嘴的一較佳實施例的示意圖。等離 子體噴嘴113可為一內結構113sl置入一外結構113s2內組成的結構，第二腔體113a是形 成于內結構113sl與外結構113s2之間。請同時參照圖4A與圖4B，內結構113sl具有前述 的直形通道113b與一橢圓形尖端113c。橢圓形尖端113c鄰近于主體111 (如圖2所示)。 當等離子體產生時，等離子體噴嘴113的內結構113sl上端的橢圓形尖端113c會吸引電弧 作用，避免電弧作用在出口端，以大幅減少電弧作用損傷待處理物的表面的機率。
本發明上述實施例所揭露的殼體及應用其的噴射式等離子體系統，其直形通道的 位置是以偏離殼體的中心軸的方式設置，使得由直形通道導引而噴出的等離子體的分布范 圍可增加，且分布的均勻度亦可提高。如此，利用本實施例的殼體的噴射式等離子體系統在 處理對象時的效率可有效地提升，以大大地降低制造成本。 綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明。本 發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作各種的更 動與潤飾。因此，本發明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定的為準。
權利要求
一種殼體，用以可旋轉地設置于一噴射式等離子體系統中，該殼體繞著一中心軸轉動，其特征在于該殼體包括主體，具有一第一腔體；以及一等離子體噴嘴，設置于該主體的下方，且具有一第二腔體及一直形通道，該第二腔體連通于該第一腔體，該直形通道位于相對于該主體的該等離子體噴嘴的一側，且連通于該第二腔體，該直形通道具有一延伸軸，該延伸軸平行于該中心軸，且與該中心軸相隔一間距，該噴射式等離子體系統產生的等離子體經由該直形通道噴出。
2. 如權利要求1所述的殼體，其特征在于，該直形開口沿著平行于該延伸軸的方向延伸。
3. 如權利要求1所述的殼體，其特征在于，該等離子體噴嘴包括 一內結構，具有該直形通道與一橢圓形尖端，該橢圓形尖端鄰近于該主體；以及 一外結構，該內結構置入該外結構內；其中，該第二腔體形成于該內結構與該外結構之間。
4. 一種噴射式等離子體系統，其特征在于包括 一動力裝置，用以提供一轉動動力；一殼體，用以接收該轉動動力，以繞著一中心軸轉動，該殼體具有一中空腔體及一直形 通道，該直形通道連通于該中空腔體，且具有一延伸軸，該延伸軸平行于該中心軸，且與該 中心軸相隔一間距；以及一內電極組合，設置于該中空腔體內，用以產生一等離子體，該等離子體經由該直形通 道噴出。
5. 如權利要求4所述的噴射式等離子體系統，其特征在于，該直形開口沿著平行于該 延伸軸的方向延伸。
6. 如權利要求4所述的噴射式等離子體系統，其特征在于，該殼體包括一主體，具有該中空腔體的一部分；以及一等離子體噴嘴，設置于該主體的下方，且具有該中空腔體的另一部分及該直形通道， 該直形通道位于相對于該主體的該等離子體噴嘴的一側，且連通于該另一部分的中空腔 體。
7. 如權利要求6所述的噴射式等離子體系統，其特征在于，該等離子體噴嘴包括 一內結構，具有該直形通道與一橢圓形尖端，該橢圓形尖端鄰近于該主體；以及 一外結構，該內結構置入該外結構內；其中，該第二腔體形成于該內結構與該外結構之間。
8. 如權利要求4所述的噴射式等離子體系統，其特征在于包括一轉動機構，設置于該內電極組合與該殼體之間，使得該殼體相對該內電極組合轉動。
9. 如權利要求4所述的噴射式等離子體系統，其特征在于，該內電極組合包括 一內電極，其軸心與該中心軸重合；一氣體導引裝置，固定于該內電極；以及 一介電材料，設置于該殼體與該氣體導引裝置之間。
10. 如權利要求9所述的噴射式等離子體系統，其特征在于，該殼體接地，該噴射式等 離子體系統包括一電壓源，用以提供一 電壓至該內電極。
11.如權利要求4所述的噴射式等離子體系統，其特征在于，該動力裝置包括 一動力源，用以提供該轉動動力；以及 一傳動件，該轉動動力經由該傳動件輸入該殼體。
全文摘要
本發明一種殼體及應用其的噴射式等離子體系統，該殼體，用以可旋轉地設置于一噴射式等離子體系統中。殼體繞著一中心軸轉動。殼體包括一主體及一等離子體噴嘴。主體具有一第一腔體。等離子體噴嘴設置于主體的下方，且具有一第二腔體及一直形通道。第二腔體連通于第一腔體。直形通道位于相對于主體的等離子體噴嘴的一側，且連通于第二腔體。直形通道具有一延伸軸，實質上平行于中心軸，且與中心軸相隔一間距。噴射式等離子體系統產生的一等離子體經由直形通道噴出。
文檔編號H05H1/26GK101754563SQ20081018608
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月22日 優先權日2008年12月22日
發明者吳清吉, 蔡陳德, 許文通, 陳志瑋 申請人:財團法人工業技術研究院