KR20180112926A - Plasma torch for surface and modification treatment of target material - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 반경이 상이한 두 개의 와류를 발생시켜 주입되는 분말입자(세라믹 분말, 용사분말 등) 또는 가스(이산화탄소, 메탄)와 같은 대상 물질을 플라즈마 반응기에서 오랫동안 체류시켜 반응시간을 향상시킬 수 있는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치에 관한 것이다.
The present invention relates to a plasma torch for surface treatment and modification of a target material, and more particularly, to a plasma torch for generating two vortexes having different radii and injecting powder particles (ceramic powder, spray powder, etc.) The present invention relates to a surface of a target material and a plasma torch for reforming treatment that can improve the reaction time by staying in a plasma reactor for a long time.
종래 플라즈마 토치는 대상 물질의 체류시간이 짧고, 대상 물질의 반응결과물이 스월가스로 인하여 매 반응마다 균일하지 못하며, 플라즈마 반응을 정확히 제어하지 못하는 문제점이 있다.The conventional plasma torch has a problem that the retention time of the target substance is short and the reaction result of the target substance is not uniform for each reaction due to the swirl gas and the plasma reaction can not be precisely controlled.
그리고 종래 플라즈마 토치는 그 위치마다 온도 및 특성을 달리하기 때문에 플라즈마 토치 내의 특정 위치에서 대상 물질의 반응제어가 필요한 실정이며, 또한 앞으로 전진하는 강한 물리적인 힘을 가지고 있어, 플라즈마 내 특정 지점에서 상기 대상 물질이 위치하는 시간이 매우 짧아, 원하지 않는 반응을 발생시키게 되는 문제점이 있다.Since the conventional plasma torch has different temperature and characteristics for each position, it is necessary to control the reaction of the target material at a specific position in the plasma torch. Further, the plasma torch has a strong physical force to advance forward, There is a problem that the time for the substance to be located is very short, which causes an undesired reaction.
특히, 아래의 선행기술문헌에 해당되는 특허문헌은 상술한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 반응기(400)를 플라즈마 발생부의 방전관과 평행하게 이루어지도록 하지않고, 그 중간에 상기 방전관과 90도의 각을 이루는 마치 엘보우(elbow) 형태의 부분을 포함시켜, 스월 형태로 발생한 플라즈마 토치가 반응기의 엘보우 형태의 부분을 거치면서 직선 형태의 플라즈마로 변경될 수 있도록 함으로써, 개질 대상 물질들이 플라즈마 내부의 고온 플라즈마와 반응할 수 있는 확률을 높여 효율성을 향상시켰다.In particular, patent documents corresponding to the following prior art documents are invented in order to solve the above-mentioned problems. As shown in FIG. 1, the
하지만, 상술한 바와 같은 선행기술문헌은 상술한 바와 같이 상기 반응기가 방전관과 90도의 각을 이루는 마치 엘보우(elbow) 형태의 부분을 포함함으로 인해 구조가 복잡해지고, 부피가 커지는 문제점이 있다.
However, as described above, the prior art document as described above has a problem that the structure is complicated and bulky because the reactor includes an elbow-shaped portion at an angle of 90 degrees with the discharge tube.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 반경이 상이한 두 개의 와류를 발생시켜 주입되는 분말입자(세라믹 분말, 용사분말 등) 또는 가스(이산화탄소, 메탄)와 같은 대상 물질을 플라즈마 반응기에서 오랫동안 체류시켜 반응시간을 향상시킬 수 있는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치의 제공을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-described problems, the present invention has been made to solve the above-described problems by providing a plasma reactor in which a powdery material (ceramic powder, spray powder, etc.) or a target substance such as gas (carbon dioxide, methane) And to provide a plasma torch for the surface and modification treatment of a target substance which can improve the time.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치는 전원공급부로부터 전원을 인가받아 마이크로웨이브를 생성하는 마이크로웨이브 발진기; 상기 마이크로웨이브를 전송하는 도파관; 상기 도파관을 수직관통하도록 배치되고, 내경이 `r`인 상부와 내경이 `R`인 하부로 구성되며, 플라즈마 발생 가스가 주입되면, 상기 마이크로웨이브의 방전에 의해 플라즈마를 발생시키는 관형 플라즈마 발생부; 상기 관형 플라즈마 발생부의 상부에 형성되어 플라즈마 발생가스를 주입하기 위한 제1 가스 주입부; 상기 관형 플라즈마 발생부의 하부에 형성되어 플라즈마 발생가스를 주입하기 위한 제2 가스 주입부; 상기 관형 플라즈마 발생부의 축방향과 평행하게 상기 관형 플라즈마 발생부 상단에 형성되어 대상 물질을 주입하기 위한 대상 물질 주입부; 및 상기 관형 플라즈마 발생부에서 발생되는 플라즈마와 상기 대상 물질이 반응하여 표면처리 또는 개질처리되는 반응기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma torch for surface modification and modification of a target material, the plasma torch comprising: a microwave oscillator for receiving a power from a power supply unit to generate a microwave; A waveguide for transmitting the microwave; An upper part having an inner diameter `r` and a lower part having an inner diameter` R`, and being arranged to vertically penetrate the waveguide and generating a plasma by the discharge of the microwave when the plasma generating gas is injected, ; A first gas injection unit formed on the tubular plasma generation unit for injecting a plasma generation gas; A second gas injection unit formed at a lower portion of the tubular plasma generating unit to inject a plasma generating gas; A target material injection unit formed at an upper end of the tubular plasma generating unit in parallel with an axial direction of the tubular plasma generating unit to inject an object material; And a reactor in which the plasma generated in the tubular plasma generating part reacts with the target material to perform a surface treatment or a reforming treatment.
본 발명에 따른 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치는 반경이 상이한 두 개의 와류를 발생시켜 주입되는 대상 물질을 플라즈마 반응기에서 오랫동안 체류시켜 반응시간을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The plasma torch for surface modification and modification treatment of the target substance according to the present invention generates two vortices having different radii, and thus has an effect of improving the reaction time by keeping the injected target material in the plasma reactor for a long time.
또한, 본 발명에 따른 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치는 대상 물질인 용사분말의 유동성 및 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, the plasma torch for the surface treatment and modification treatment of the target material according to the present invention has an effect of improving the flowability and characteristics of the sprayed powder as a target material.
도 1은 종래 플라즈마 도치의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치의 단면도
도 3은 본 발명에 따른 와류형 플라즈마 토치에 의한 일실시예의 대상 물질 표면 처리 전후 비교도면,
도 4는 본 발명에 따른 와류형 플라즈마 토치에 의한 일실시예의 대상 물질 유동도 측정 결과표를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 와류형 플라즈마 토치에 의한 일실시예의 대상 물질의 표면 에너지 변화 결과표를 도시한 도면, 및
도 6은 본 발명에 따른 와류형 플라즈마 토치에 의한 일실시예의 대상 물질의 분체 저항 측정 결과그래프를 도시한 도면이다.1 is a cross-sectional view of a conventional plasma etch,
2 is a cross-sectional view of a plasma torch for surface treatment and modification of a subject material in accordance with the present invention;
FIG. 3 is a front view and a rear view of a target material of a vortex type plasma torch according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a table showing a measurement result of a target material flow rate in an embodiment of a vortex plasma torch according to the present invention,
FIG. 5 is a view showing a surface energy change result table of a target material in one embodiment by a vortex plasma torch according to the present invention, and FIG.
FIG. 6 is a graph showing a result of measurement of powder resistance of a target material according to an embodiment of the vortex plasma torch according to the present invention.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. In addition, terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of a term in order to describe its own invention in the best way. It should be construed in the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가 장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.
도 2는 본 발명에 따른 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치의 단면도 이다.2 is a cross-sectional view of a plasma torch for surface treatment and modification of a subject material in accordance with the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치는 마이크로웨이브 발진기, 도파관(100), 관형 플라즈마 발생부(200), 제1 가스 주입부(300), 제2 가스 주입부(400), 대상 물질 주입부(500), 및 반응기(600)를 포함한다.2, the plasma torch for surface modification and modification of a target material according to the present invention includes a microwave oscillator, a
상기 마이크로웨이브 발진기(도시되지 않음)는 전원공급부(도시되지 않음)에 연결되어 있으며, 전원공급부로부터 전원을 받아 마이크로웨이브를 생성시킨다.The microwave oscillator (not shown) is connected to a power supply unit (not shown), and receives microwave power from a power supply unit to generate a microwave.
상기 도파관(100)은 마이크로웨이브 전송라인으로서 상기 마이크로웨이브 발진기에서 생성된 마이크로웨이브를 방전관인 상기 관형 플라즈마 발생부(200)로 전송될 수 있도록 한다.The
상기 관형 플라즈마 발생부(200)는 상기 도파관(100)을 수직관통하도록 배치되어 있고, 내부 공간으로 플라즈마 발생 가스가 주입되면, 상기 도파관(100)을 통해 전송되는 마이크로웨이브의 방전에 의해 플라즈마를 발생시킨다.The
한편, 상기 관형 플라즈마 발생부(200)는 상부와 하부의 내경이 상이한데, 보다 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이 상부의 내경은 `r`, 하부의 내경은 `R`로 하부의 내경이 상부의 내경보다 크게 형성되는 것이 바람직하며, 위와 같은 구조로 인해 내주면에 직각을 이루는 단차부(210)가 형성되는 것이 바람직하다.1, the inner diameter of the upper portion is `r`, the inner diameter of the lower portion is` R`, and the inner diameter of the lower portion is ` It is preferable that the
이때, 상기 단차부(210)는 직각을 이루는 것에 한정되지 않고, 1°내지 89°범위내의 각을 이룰 수도 있는데, 상기 단차부(210)가 직각을 이루는 경우 후술된 외측스월이 단차부(210)에 부딪쳐 회전력이 상당부분 파괴될 수 있지만, 상기 단차부(210)가 1°내지 89°범위의 각을 가져 완만한 구조로 이루어지는 경우, 상방으로 이동하는 상기 외측스월과 하방으로 이동하는 후술된 내측스월이 자연스럽게 중첩되어, 상기 외측스월의 회전력이 파괴되는 것을 최소화함으로써 대상 물질의 표면처리 또는 개질처리 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In this case, the
상기 제1 가스 주입부(300)는 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 내경이 `r`인 상부의 측면에 형성되어 플라즈마 발생가스가 주입되는 구성인데, 이때 해당 플라즈마 발생가스는 상기 마이크로웨이브에 의해 방전되면서 플라즈마를 발생시키는 동시에 내측스월을 형성하는 스월가스가 된다.The first
한편, 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 상부에 제1 분사노즐(310)이 형성되어 있는데, 보다 구체적으로 상기 제1 분사노즐(310)은 내경이 `r`인 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 내주면에 대해 접선방향으로 형성되어, 상기 제1 가스 주입부(300)로 주입된 상기 플라즈마 발생가스를 분사시키면서 내측스월이 발생되도록 한다.The
이때, 상기 제1 분사노즐(310)은 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 내주면에 대해 접선방향으로 형성된 동시에 하방으로 소정각도만큼 기울어지게 형성되어, 상기 내측스월이 하방으로 이동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the
또한, 상기 제2 가스 주입부(400)는 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 내경이 `R`인 하부의 측면에 형성되어 플라즈마 발생가스가 주입되는 구성인데, 마찬가지로 상기 플라즈마 발생가스는 상기 마이크로웨이브에 의해 방전되면서 플라즈마를 발생시키는 동시에 외측스월을 형성하는 스월가스가 된다.In addition, the second
한편, 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 하부에 등각도를 이루며 복수의 제2 분사노즐(410)이 형성되어 있는데, 보다 구체적으로 상기 제2 분사노즐(410)은 내경이 `R`인 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 내주면에 대해 접선방향으로 형성되어, 상기 제2 가스 주입부(400)로 주입된 상기 플라즈마 발생가스를 분사시키면서 외측스월이 발생되도록 한다.A plurality of
이때, 상기 제2 분사노즐(410)은 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 내주면에 대해 접선방향으로 형성된 동시에 상방으로 소정각도만큼 기울어지게 형성되어, 상기 외측스월이 상방으로 이동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the
상술한 바와 같이, 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 내경이 `r`인 상부에서 형성된 내측스월은 하방으로 이동하고, 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 내경이 `R`인 하부에서 형성된 외측스월은 상방으로 이동하여, 두 개의 스월이 만나 중첩되게 된다.As described above, the inner swirl formed at the upper part of the tubular
한편, 상기 하방으로 이동하는 내측스월은 상기 상방으로 이동하는 외측스월의 반경보다 작기 때문에, 상기 상방으로 이동하는 외측스월 내부로 진입한 상태로 하방으로 이동하게 된다.On the other hand, since the inner swirl moving downward is smaller than the radius of the outer swirl moving upward, it moves downward in a state of entering the inside of the outer swirl moving upward.
이때, 상기 하방으로 이동하는 내측스월은 상방으로 이동하는 외측스월에 의해 하방으로 이동하는 속도가 줄어들어 천천히 하방으로 이동하게 된다.At this time, the inner swirl moving downward is slowed downward by the outer swirl moving upward, and is slowly moved downward.
상기 대상 물질 주입부(500)는 대상 물질인 세라믹 분말, 용사분말 등과 같은 분말입자가 주입되는 구성으로, 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 축방향과 평행하게 상기 관형 플라즈마 발생부(200) 상단에 형성되어 있다.The target
한편, 표면처리를 위한 세라믹 분말, 용사분말 등과 같은 분말입자와 개질처리를 위한 이산화탄소, 메탄 등과 같은 가스는 상기 제1 가스 주입부(300)를 통해서도 주입될 수 있다.Meanwhile, powder particles such as ceramic powder, spray powder and the like for surface treatment and gases such as carbon dioxide, methane and the like for the reforming treatment may be injected through the first
이때, 상기 스월가스는 상술한 바와 같이 상기 제1 가스 주입부(300)를 통해 스월형태로 주입될 수도 있지만, 상기 대상 물질 주입부(500)를 통해 스월이 발생하지 않게 스트레이트 형태로도 주입될 수 있는 것이 바람직하다.At this time, the swirl gas may be swirled through the first
상기 반응기(600)는 상술한 대상 물질이 주입되면, 상기 관형 플라즈마 발생부(200)에서 발생되는 플라즈마와 해당 대상 물질이 반응하여 표면처리 또는 개질처리된다. When the target material is injected into the
이하에서, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 와류형 플라즈마 토치에 의한 대상 물질의 표면 및 개질 처리에 대하여 간략히 설명한다.Hereinafter, the surface of the object material and the modification treatment using the vortex plasma torch according to the present invention having the above-described structure will be briefly described.
먼저, 상기 대상 물질 주입부(500) 또는 제1 가스 주입부(300)로 대상 물질이 주입되면, 상기 대상 물질은 내측스월을 타고 상기 관형 플라즈마 발생부(200)로 이동하여, 플라즈마 발생중인 상기 반응기(600)에서 플라즈마 반응으로 표면처리 또는 개질처리된다.First, when a target material is injected into the target
이때, 상기 대상 물질은 내측스월과 반대방향으로 이동하는 외측스월에 의해 플라즈마 화염(또는 불꽃이) 집중되는 상기 반응기(600)의 중앙축 부분에 오랫동안 체류할 수 있어 표면처리 또는 개질처리 효율이 향상될 수 있다.At this time, the object material can stay in the central axis portion of the
또한, 상기 대상 물질 중 일부는 하방으로 이동하는 상기 내측스월의 회전에 따른 원심력에 의해 플라즈마 효율이 낮은 상기 반응기(600) 외벽에 이동하게 되지만, 외측스월에 의해 상방으로 이동하여 상기 단차부(210)에 충돌한 후 다시 내측스월로 합류하게 되어 표면처리 또는 개질처리 효율이 향상되게 된다.In addition, some of the target substances move to the outer wall of the
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 와류형 플라즈마 토치에 의한 대상 물질인 용사분말의 표면처리 결과를 보면 도 3에 도시된 바와 같이 구형 및 치밀화 정도에서 확연한 차이가 있음을 확인할 수 있다.As described above, the results of the surface treatment of the sprayed powder as the target material by the vortex plasma torch according to the present invention show that there is a significant difference in spherical shape and densification degree as shown in FIG.
또한, 본 발명에 따른 와류형 플라즈마 토치에 의한 대상 물질인 용사분말의 표면처리 결과를 보면, 도 4에 도시된 바와 같이, 표면 처리 후 공급률(Feeding rate)이 늘어남에 따라 다소 줄어드는 경향이 있지만 대체로 유동도 및 밀도가 높아지는 경향을 확인할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the surface treatment of the sprayed powder as the target material by the vortex plasma torch according to the present invention tends to decrease slightly as the feeding rate after the surface treatment increases, The tendency that the flowability and density are increased can be confirmed.
그리고, 본 발명에 따른 와류형 플라즈마 토치에 의한 대상 물질인 용사분말의 표면처리 결과, 도 5에 도시된 바와 같이 용사분말의 표면에너지가 약 2배 정도 차이나는 것을 확인할 수 있습니다. As shown in FIG. 5, the surface energy of the sprayed powder, which is the target material by the vortex plasma torch according to the present invention, is about twice the surface energy of the sprayed powder.
한편, 상기 표면에너지는 물체가 표면적을 가장적게 만들려 하는 성질로, 구형일수록 그 값이 작은데, 도 5에서 표면에너지가 반으로 줄어든 것으로 보아 표면처리 후 용사분말이 더욱 구형에 근접해졌음을 판단할 수 있다.On the other hand, the surface energy tends to make the surface area of the object to be the smallest, and the value is smaller as the spherical shape. In FIG. 5, the surface energy is reduced by half, so that it can be judged that the sprayed powder comes closer to the spherical shape after the surface treatment. have.
마지막으로, 본 발명에 따른 와류형 플라즈마 토치에 의한 대상 물질인 용사분말의 표면처리 결과, 도 6에 도시된 바와 같이 저항이 떨어져 전도도가 높아 진것을 확인할 수 있다.Finally, as a result of the surface treatment of the sprayed powder as a target material by the vortex plasma torch according to the present invention, it is confirmed that the resistance is reduced and the conductivity is increased as shown in FIG.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 하기에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
100 : 도파관
200 : 관형 플라즈마 발생부
210 : 단차부
300 : 제1 가스 주입부
310 : 제1 분사노즐
400 : 제2 가스 주입부
410 : 제2 분사노즐
500 : 대상 물질 주입부
600 : 반응기100: Waveguide
200: Tubular plasma generator
210:
300: first gas injection part
310: First injection nozzle
400: second gas injection part
410: Second injection nozzle
500:
600: reactor
Claims (10)
상기 마이크로웨이브를 전송하는 도파관(100);
상기 도파관(100)을 수직관통하도록 배치되고, 내경이 `r`인 상부와 내경이 `R`인 하부로 구성되며, 플라즈마 발생 가스가 주입되면, 상기 마이크로웨이브의 방전에 의해 플라즈마를 발생시키는 관형 플라즈마 발생부(200);
상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 상부에 형성되어 플라즈마 발생가스를 주입하기 위한 제1 가스 주입부(300);
상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 하부에 형성되어 플라즈마 발생가스를 주입하기 위한 제2 가스 주입부(400);
상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 축방향과 평행하게 상기 관형 플라즈마 발생부(200) 상단에 형성되어 대상 물질을 주입하기 위한 대상 물질 주입부(500); 및
상기 관형 플라즈마 발생부(200)에서 발생되는 플라즈마와 상기 대상 물질이 반응하여 표면처리 또는 개질처리되는 반응기(600);를 포함하는 것을 특징으로 하는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치.
A microwave oscillator receiving power from a power supply to generate a microwave;
A waveguide (100) for transmitting the microwave;
An upper portion having an inner diameter of `r` and a lower portion having an inner diameter of` R`, disposed in the wave guide 100 so as to vertically penetrate through the wave guide 100. When the plasma generating gas is injected, A plasma generator 200;
A first gas injection unit 300 formed on the tubular plasma generating unit 200 for injecting a plasma generating gas;
A second gas injection unit 400 formed at a lower portion of the tubular plasma generating unit 200 to inject a plasma generating gas;
A target material injecting unit 500 formed at an upper end of the tubular plasma generating unit 200 in parallel with an axial direction of the tubular plasma generating unit 200 to inject an object material; And
And a reactor (600) in which the plasma generated in the tubular plasma generator (200) reacts with the target material to perform a surface treatment or a reforming treatment.
상기 관형 플라즈마 발생부(200)는
상기 상부와 하부가 인접하는 부분의 내주면에 단차부(210)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치.
The method according to claim 1,
The tubular plasma generator 200 includes:
Wherein a step portion (210) is formed on an inner circumferential surface of the portion where the upper portion and the lower portion are adjacent to each other.
상기 단차부(210)는
직각구조 또는 1°내지 89°범위의 각을 가져 완만한 구조를 가는 것을 특지으로 하는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치.
3. The method of claim 2,
The stepped portion 210
A square structure or a gentle structure having an angle in the range of 1 DEG to 89 DEG, and a plasma torch for surface modification and modification treatment of the object material.
상기 내경이 `r`인 상부가 위치한 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 내주면에 대해 접선방향으로 형성되어 상기 제1 가스 주입부(300)로 주입된 플라즈마 발생가스를 분사시켜 내측스월을 발생시키는 제1 분사노즐(310);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치.
3. The method of claim 2,
Is formed in a tangential direction with respect to the inner circumferential surface of the tubular plasma generating part 200 having the inner diameter `r`, and the plasma generating gas injected into the first gas injecting part 300 is injected to generate an inner swirl Further comprising: a first injection nozzle (310) disposed on the top surface of the plasma torch.
상기 제1 분사노즐(310)은
상기 내측스월이 하방으로 이동하도록 소정각도만큼 하방으로 기울어지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치.
5. The method of claim 4,
The first injection nozzle 310
Wherein the inner swirl is formed to be inclined downward by a predetermined angle so as to move downward.
상기 내경이 `R`인 하부가 위치한 상기 관형 플라즈마 발생부(200)의 내주면에 대해 접선방향으로 형성되어 상기 제2 가스 주입부(400)로 주입된 플라즈마 발생가스를 분사시켜 외측스월을 발생시키는 제2 분사노즐(410);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치.
6. The method of claim 5,
Is formed in a tangential direction with respect to the inner circumferential surface of the tubular plasma generating part 200 where the lower part having the inner diameter `R` is located, and the plasma generating gas injected into the second gas injecting part 400 is injected to generate an outer swirl And a second injection nozzle (410) on the surface of the plasma torch.
상기 제2 분사노즐(410)은
상기 외측스월이 상방으로 이동하도록 소정각도만큼 상방으로 기울어지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치.
The method according to claim 6,
The second injection nozzle 410
Wherein the outer swirl is inclined upward by a predetermined angle so as to move upwardly the outer swirl.
상기 외측스월은 상방으로 이동하여 상기 단차부(210)에 충돌 후, 상기 내측스월에 합류되는 것을 특징으로 하는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치.
8. The method of claim 7,
Wherein the outer swirl moves upward and then collides with the step 210 to join the inner swirl.
상기 플라즈마 발생가스는
상기 대상 물질 주입부(500)를 통해 스트레이트 형태로 주입될 수 있는 것을 특징으로 하는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치.
The method according to claim 1,
The plasma generating gas
Wherein the target substance is injected in a straight shape through the target material injecting part (500).
상기 상부의 내경 `r`은 상기 하부의 내경 `R`보다 작은 것을 특징으로 하는 대상 물질의 표면 및 개질 처리를 위한 플라즈마 토치.
10. The method according to any one of claims 1 to 9,
Wherein the inner diameter `r` of the upper part is smaller than the inner diameter` R` of the lower part.
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|---|---|---|---|---|
| WO2023214793A1 (en) * | 2022-05-03 | 2023-11-09 | 한국핵융합에너지연구원 | Powder processing device using microwave torch plasma having high density in edge area |
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- 2017-04-04 KR KR1020170043937A patent/KR102011353B1/en active IP Right Grant
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