[實用新型]可產(chǎn)生高活性氣體的等離子體火炬裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720002200.6
• 申請日: 2007-01-25
• 公開（公告）號: CN200997720Y
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁國飛
• 申請（專利權(quán)）人: 普利喜科技股份有限公司
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34;H05H1/24
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 趙燕力

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型有關(guān)于一種可產(chǎn)生高活性氣體的等離子體火炬裝置，尤指一種可使電弧柱變長以增加效能的等離子體火炬裝置。

背景技術(shù)

廢棄物處理技術(shù)所衍生的戴奧辛污染、飛灰及底渣含有重金屬等困擾，一直是我國環(huán)保單位、技術(shù)研發(fā)單位及環(huán)保團體最困擾的問題，而針對清理物體表面的有機污染物以增加表面的活性，改善后制造過程的粘著力，改變物體表面特性(親、疏水性或不同官能基)，也一直是工業(yè)界關(guān)注的問題；而等離子體熔融程序就是針對這議題所產(chǎn)生的新穎高科技，何謂等離子體熔融技術(shù)？即是在燃燒、分解及熔融的用途上使用等離子體科技，可分為高周波等離子體(Radio?Frequency?Generated?Plasma)及直流或中低頻電弧電(DC?or?Middle?Frequeney?Arc-Generated?Plasma)兩大類。前者是利用高周波電磁場反復(fù)加速電子撞擊中性原子或分子，而產(chǎn)生等離子體；后者則是由離子撞擊電極產(chǎn)生二次電子維持等離子體。

目前用于解決上述問題的技術(shù)，大部分是采用以直流或中低頻電弧等離子體作為熱源，此電弧等離子體通常是由等離子體火炬所產(chǎn)生，基本上是利用火炬中噴出的氣體使兩電極間的放電效應(yīng)穩(wěn)定化而形成高溫的等離化氣體場，而就電弧產(chǎn)生的方式以及兩個電極位置的不同，等離子體火炬又可區(qū)分為傳輸式(transferred)與非傳輸式(non-transferred)兩種。傳輸式火炬中只有一個電極，另一個電極就是被處理物，因此，等離子體的生成是從火炬中的電極一直延伸至被處理物。而非傳輸式等離子體火炬則是兩個電極都位于火炬內(nèi)，等離子體只在火炬中產(chǎn)生，等離子體的起始與終點皆在火炬內(nèi)的兩極上；因此，為了處理被處理物，火炬中必須有高壓氣體將等離子體吹出火炬之外，以提供高溫氣體將被處理物加熱。

而一般等離子體火炬(plasma?torch，如圖1所示)利用氣體放電(gasdischarge)將電能轉(zhuǎn)化成氣體內(nèi)能的方式，可使氣體發(fā)生電離、分解等反應(yīng)，進而生成高活性的氣體物種(例如：自由基、帶電離子、激發(fā)態(tài)分子等)，可以得到一般化學方法無法得到的高活性(或高溫)氣態(tài)物種。但是，現(xiàn)有的等離子體火炬1操作在高電流(數(shù)十安培以上)、低電壓(數(shù)十伏特左右)的狀態(tài)，高電流將減少電極使用壽命，而且，現(xiàn)有的等離子體火炬1其電弧產(chǎn)生在內(nèi)電極11前端，電極產(chǎn)生的熱量只能由后方散熱，不利于高功率操作，另外，現(xiàn)有的等離子體火炬1的電弧柱12只產(chǎn)生在內(nèi)電極11前端與噴嘴13之間，當氣體流速增大時，氣體與電弧柱12的接觸時間將縮短，無法有效將電能由電弧柱12轉(zhuǎn)移到氣體；所以，現(xiàn)有等離子體火炬1結(jié)構(gòu)在使用上均不致理想。

本發(fā)明人有鑒于此，秉持多年該相關(guān)行業(yè)的豐富計開發(fā)及實際制作經(jīng)驗，針對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)及缺失予以研究改進，提供一種可產(chǎn)生高活性氣體的等離子體火炬裝置，以期可完全改善現(xiàn)有等離子體火炬的缺失。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種可產(chǎn)生高活性氣體的等離子體火炬裝置，等離子體火炬裝置可增加氣體與電弧柱的接觸，提升等離子體火炬將電能傳遞至氣體的效率，并可增長電極壽命。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種可產(chǎn)生高活性氣體的等離子體火炬裝置，該等離子體火炬裝置是于一座體內(nèi)設(shè)有可產(chǎn)生電弧柱的內(nèi)電極，內(nèi)電極前端的座體上設(shè)有使電弧柱通過的噴嘴，該內(nèi)電極為一前端設(shè)有容置空間的中空構(gòu)造，該容置空間容設(shè)所述電弧柱。

由上所述，本實用新型的等離子體火炬可以使等離子體火炬在內(nèi)電極前端點燃后，因流場的效應(yīng)而使電弧被推入內(nèi)電極的中空構(gòu)造內(nèi)，使電弧柱變長，因而使相同等離子體功率下，等離子體火炬的電壓提高、電流下降，以增長電極壽命；另外，等離子體火炬的噴嘴開口橫截面最狹小處小于等于內(nèi)電極中空構(gòu)造前端開口，可控制氣體流動的阻力，使氣體可先旋轉(zhuǎn)流入內(nèi)電極中空構(gòu)造內(nèi)之后再流向噴嘴口，因此，可以增加氣體與電弧柱的接觸，進而提升等離子體火炬將電能傳遞至氣體的效率。

附圖說明

圖1：現(xiàn)有技術(shù)的剖視示意圖。

圖2：本實用新型的剖視示意圖。

圖3：本實用新型內(nèi)電極中空構(gòu)造的實施例一。

圖4：本實用新型內(nèi)電極中空構(gòu)造的實施例二。

圖5：本實用新型內(nèi)電極中空構(gòu)造的實施例三。

圖6：本實用新型內(nèi)電極中空構(gòu)造的實施例四。

圖7：本實用新型內(nèi)電極中空構(gòu)造的實施例五。

圖8：本實用新型內(nèi)電極中空構(gòu)造的實施例六。

附圖標號：

2座體????????????21內(nèi)電極

211中空構(gòu)造??????22電弧柱