CN103648584A - 用于介质阻挡气体放电的电极装置 - Google Patents

Abstract

一种用于介质阻挡气体放电的柔性的、平面的电极装置，所述电极装置具有中央区域（3）和边缘区域并且具有引导高压电位的平面电极（14），所述平面电极嵌入形成上侧（10）和放置侧（6）的平面电介质中，所述电极装置通过以下方式能够实现电极装置的作用面积匹配于待处理的表面的大小：所述平面电介质至少在所述边缘区域中具有螺旋形缠绕的扁平条带（1）的形状，并且所述电极（14）通过至少一个沿所缠绕的条带（1）的纵向延伸并且通到所述条带（1）的端面（13）中的电导体形成。

Description

用于介质阻挡气体放电的电极装置

技术领域

本发明涉及一种用于介质阻挡气体放电的、柔性的平面电极装置，其具有中央区域和边缘区域并且具有引导高压电位的平面电极，所述平面电极嵌入形成上侧和放置侧的平面电介质中。

背景技术

介质阻挡等离子体放电用于多种应用情形。通过DE 195 32 105 C2已知，处理——例如激活或清洁三维工件的表面。通过所谓的阻挡放电能够减小油层直至最小油膜。但在此重要的是，进行表面的均匀处理。为此需要等离子体的均匀构成，其中想法在于，在相互间隔开的细线中进行等离子体放电。这对于不规则三维成形的表面是有问题的。因此在DE 195 32 105C2中提出，由工件的表面构造具有电介质的阴模，所述电介质因此由可成形的——例如可挤压的或可深拉伸的塑料组成。在此还提出，使用中间层，从而可以直接在工件的表面上成形电介质连同中间层。随后去除中间层，以便确保电介质与电极之间的间隙，在所述间隙中可以构成等离子体。在其背向待处理的表面的侧面上以导电材料涂覆电介质，所需的高压能够以交流电压的形式提供给所述导电材料。

通过DE 10 2007 030 915 A1已知，由介电材料构造空心纤维，所述空心纤维在所述导电材料内部设有金属导电涂层，从而空心纤维形成具有内部屏蔽电极的电介质，所述电介质连同导电体的充当对应电极的表面可以构成等离子场。在此也提出，以空心纤维构造织物，所述织物可平面地放置到人体的不规则的表面、特别是皮肤表面上。由此产生以下优点：用于实施等离子处理的电极装置可匹配于皮肤表面的不规则的拓扑。然而不利的是，用于构造形成织物的空心纤维的制造成本较高，所述空心纤维在其空腔中应具有柔性电极，以便确保匹配于皮肤表面所需的电极织物柔性。

介质阻挡气体放电或等离子处理根据本发明对于不规则地、三维地成形的主体也是可能的，特别是对于生物的皮肤表面。在此，待处理的表面可以充当对应电极，其方式是，其例如电接地。但也可能的是，借助于电极装置构造自已的对应电极，从而在电极装置与对应电极之间的间隙中也可能实现用于不规则地成形的、平面的主体的介质阻挡等离子处理。

对于平面电极而言，制造技术的问题在于，待处理表面的大小往往不是预先已知的。因此已知的是，以预先确定的——必要时多个——大小制造平面电极。在此可能必须忍受电极的大小与待处理的表面的大小之间的不一致。为了处理完整的表面，可能必须多次在不同的位置上放置电极装置。如果在相反的情形中用于待处理的表面的所放置的电极装置太大，则建立用于产生等离子体的不必要大的场。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是实现一种平面的、柔性的电极装置，所述电极装置可简单且价格低廉地制造并且在其作用面积方面可容易地匹配于待处理的表面的大小。

所述任务根据本发明通过开始提及类型的柔性的、平面的电极装置通过以下方式解决：所述平面电介质至少在边缘区域中具有螺旋形缠绕的扁平条带的形状，并且所述电极通过至少一个沿所缠绕的条带的纵向延伸并且通到所述条带的端面中的电导体形成。

因此，根据本发明的平面电极装置可以以最大需要的大小制造并且对于特定的应用情形通过以下方式减小：切断所述螺旋形缠绕的条带的一段。通过至少一个电导体形成的电极延伸到条带的端面中并且可以在条带的端部处安全且可靠地接通，以便确保与高压电源的连接。为此可考虑，通过去除平面电介质使电导体非绝缘，以便随后建立与通常的连接机构的接通。然而优选地，使电介质保持不变并且借助于切割触点建立接通，所述切割触点在条带的端部区域中从大的表面切穿电介质，以便因此建立与电导体的金属接触。这样的接触装置具有以下优点：通过简单的方式确保电极装置关于提供给电导体的高压的安全绝缘。

嵌入平面电介质中的电导体能够以多种实施形式构造。因此例如可能的是，将作为金属格栅条带的导体嵌入螺旋形缠绕的扁平电介质条带中。

在一个制造技术有利的实施形式中，所述导体是至少一个窄导体，其在所述条带中从端面延伸至中央区域并且从中央区域延伸回端面。这样的窄导体，尤其当其构造为具有圆形的或椭圆形的横截面的导线时，可以容易地匹配于螺旋形缠绕的电介质条带的弯曲并且此外可以通过简单的方式如电流线路的芯线那样接通。根据本发明的电极在端面的区域中与接触装置接通并且相对于环境电绝缘。这通过简单的方式借助于本身已知的接触装置实现，所述接触装置具有一侧敞开的壳体，所述螺旋形缠绕的条带的端面如此推入所述壳体中，使得所述壳体绝缘地包围所述端面、所述条带的与所述端面相邻的端部区域的上侧、下侧和窄侧，并且所述接触装置设有自动切割地由上侧和/或下侧侵入电介质中的切割触点以接通平面电极。

在一个优选的实施形式中，根据本发明的柔性的、平面的电极装置构造为贴靠在待处理的表面上，其中所述表面形成包含在电极装置中、引导高压的电极的对应电极。在此有利的是，所述条带在其放置侧上具有模制的、限定放置面的隆起部，所述隆起部的间隙适合作为用于构成等离子体的气体腔。因此，在电介质的隆起部之间的间隙中实现等离子体的产生。在另一优选实施形式中，所述条带设有从放置侧至上侧贯穿电介质的通孔，所述通孔优选与用于流体的抽吸装置连接，所述流体来自通过所述间隙形成的气体腔。由此尤其可能的是，实施伤口表面的等离子处理并且例如在等离子处理期间通过通孔抽吸伤口分泌物。当然也可考虑，通过通孔将适合的材料、尤其气态材料导入隆起部之间的等离子腔中。

根据本发明的电极装置也能够实现自身对应电极的构造，其是电极装置的一部分。

附图说明

以下根据在附图中示出的实施例更详细地阐述本发明。附图示出：

图1：具有示意地示出的至高压供给制造的连接的电极装置的放置侧的示意立体视图；

图2：根据图1的电极装置的上侧的示意立体视图；

图3：根据图1的电极的放置侧的俯视图，连同在电极装置内部延伸的、形成电极的导线的视图；

图4：沿着图3的线A-A的截面；

图5：平面电极装置的另一实施例的示意图立体视图，所述电极装置具有用于在形成电极装置的条带的端面区域中穿过的导线的接通的专门的接通元件；

图6：沿着线A-A的垂直截面和在第一状态中的接通装置的俯视图；

图7：所述条带在推入状态中根据图6的接通装置的示图；

图8：根据图7的接通装置的示图，其中用于切割触点的可摆动的保持件位于向下翻转的位置中；

图9：根据图8的示图，其中可摆动的保持件通过搭接所述保持件的滑板闭锁；

图10：根据图5具有接通和闭锁的接触元件的示意性立体图。

具体实施方式

在图1中示出的根据本发明的平面电极装置的第一实施形式，所述电极装置由螺旋形缠绕的扁平条带1组成，所述条带以倒圆的端部2构成电极装置的中央区域3并且紧接着如此成形，使得其构成相互贴靠的螺旋形绕匝4，通过所述绕匝限定边缘区域。所述条带的绕匝通过模制的间隔块5相互贴靠。

条带1由介电材料组成并且构成电极装置的电介质。在图1中可见的侧面是放置侧6，在所述放置侧上条带1设有多个隆起部7，所述隆起部在所示出的实施例中构造为圆形的疙瘩。所有隆起部7具有相同的高度并且以其上侧限定用于（未示出的）对应电极的放置面，所述对应电极可以通过待处理的面形成，如果所述待处理的面例如接地。隆起部7仅仅占据放置面7的小的面积份额，从而放置面的更大份额由隆起部7之间的间隙8组成。隆起部的面积份额可以是放置面6的5%与40%之间，而间隙8占据60%至95%、优选75%至95%的面积份额。

此外由图1可以看到，在条带1中开设有小的通孔9，这些通孔优选均匀地分布在条带的面上。通孔9从放置侧6延伸到相对置的上侧10（参见图2）。通孔9有利地允许从间隙8抽吸流体，在所述间隙8中在电极装置运行期间应构成等离子体。

为了构成等离子体，在通过条带1形成的电介质中嵌入一个电极，所述电极在图1中以与高压供给装置12示意地连接的两个导线11示出。

图2示出通过条带1形成的电极装置的上侧10的视图。从上侧10仅仅通孔9是可见的。

从图3的示图可以看到，导线11在条带1内部沿其纵向延伸，确切地说直至通过条带1的倒圆的端部2形成的中央区域3。在中央区域3中，导线匹配于倒圆的端部2地弯曲180°并且与自身平行地穿过导体向回延伸直至端面13。端面13是条带1的外部自由端部并且可以与条带1的纵向延伸（径向）垂直地定向。但也可能的是，将端面构造为具有与条带1的纵向延伸的任意角度。

由图3可以看到，两个沿条带1的纵向回来延伸的导线11构成嵌入通过条带形成的电介质中的电极14，所述电极因此在示出的实施例中通过导线11的四个相互平行地延伸的区段形成。

电极14的导线11与高压供给装置12中的相同的高压电位连接。因此所述导线形成位于高压电位上的电极，所述电极与例如通过待处理的、接地的面形成的对应电极一起形成一个处理腔，所述处理腔在示出的电极的情况下通过隆起部7之间的间隙8形成。电极14在所有侧上由条带1的电介质限界，仅仅端面13例外。

对于在图1至3中示意地示出的导线11与高压供给装置12的连接，当然在端面13外部如在端面13自身上那样同样需要导线11的绝缘。

由图4的截面图可以看到端面13以及条带1的绕匝4之间的通过间隔块5形成的螺旋形延伸的间隙以及多个隆起部7的视图，所述多个隆起部的相同高度形成支承面15。

在图5中示出了在所述条带内部延伸的导线11的不仅示意性的而且切合实际的接通。在此，高压供给装置12通过绝缘的高压电缆16与接通元件17连接，所述接通元件具有可摆动地放置的保持件8和闭锁滑板19。保持件18和闭锁滑板10位于壳体20上，所述壳体在所有侧上绝缘地封闭并且具有用于条带的具有端面13的端部区域的插入缝隙21。图5示出，条带的端部区域插入所述插入缝隙21中。

图6的示图示出条带1的端部区域，所述端部区域推入所述壳体20的插入缝隙21中抵在止挡部22上，所述止挡部在纵向上可移动地放置在壳体20中并且由压力弹簧23保持在静止位置中。由图6的截面图可以看到，可摆动的保持件8可绕旋转轴线24摆动，所述旋转轴线与插入缝隙21平行但相对于条带的纵向延伸横向地定向。压力弹簧25将保持件压到在图6中示出的向上摆动的位置中，在所述位置中在保持件18的端部上保持在其下侧上的金属切割触点26位于止挡部22上方。

由图6还可以看到，在上侧上不仅在保持件18上构造有平行的肋27而且在闭锁滑板上也构造有平行的肋28，以便使操作容易。

图7示出，相对于在图6中示出的第一位置，所述条带1进一步推入所述插入缝隙21中并且在此抵抗在图6中示出的压力弹簧23的力轴向挤压止挡部22，直至所述条带1的端部以压到止挡部22上的端面13位于切割触点26下方。

图8示出，与在条带1内部延伸的导线11的接通现在通过以下方式实现：使可摆动的保持件18通过作用到其上侧上的压力抵抗压力弹簧25的力向下摆动，由此切割触点26从上侧10起切入条带1的材料中，直至与金属导线11建立金属的、即导电的接触。在保持作用到保持件18上的压力的情况下，根据图9沿纵向移动闭锁滑板19，从而所述闭锁滑板现在超出保持件18，从而所述保持件抵抗压力弹簧23的回复力闭锁在进行接通的位置中。当然，接通元件17的保持件18、闭锁滑板9、壳体20等等由不导电的材料——例如塑料组成，从而确保了在所有侧上的可靠绝缘并且不会由于接触电极14的部分而具有高压的未阻碍的漏电的危险。

在图10中示出了接通元件17的完全接通位置，所述接通元件与条带1的电极14接通。

在接通元件内部，由高压供给装置12通过高压电缆16提供的高压电位通过自身已知的方式引导到切割触点26，从而通过切割触点26将电极14置于高压电位上。

显而易见地，借助接通元件17实施的接通是简单且安全的，但对于本领域技术人员而言常用的其他接通可能性同样确保对高压电位相对于通过接触的漏电的安全绝缘的所有要求。

所示出的电极装置的特别优点在于，可以通过简单的方式在任意位置切断所述条带，以便能够实现放置侧6的大小与待处理的面积的大小的匹配。条带1的切断能够在不损害电极14的功能的情况下实现，因为电极沿条带的纵向在所述条带中延伸，优选直至中央区域3中。电极14通过简单的方式可在条带的具有通过切断形成的端面13的端部区域上接通，优选借助于接通元件17。因此，电极装置的面积大小与面处理所需的有效面积的匹配可通过简单的方式且容易地仅仅通过条带1的切断实现。

条带1优选由柔性的介电材料组成，从而通过条带1形成的电极装置可匹配于不规则的、三维延伸的表面。条带1的绕匝4之间的螺旋形延伸的、通过间隔块5限定的小间距也有助于此。

可以认识到的是，如果对于确定的应用情形不需要从通过间隙8构成的处理腔中抽吸流体，则不一定需要在示出的实施例中存在的通孔9。然而已知的是，流体的抽吸例如对于促进伤口愈合的伤口处理而言可以是有利的。

在示出的实施例中示出的借助于至少一个导线11的电极实现对于本发明的实施而言不是强制需要的。例如可能的是，通过柔性的、嵌入条带中的丝线格栅实现电极，所述丝线格栅可通过与导线11类似的方式接通，例如借助于接通元件17的切割触点26。

对于条带1的介电材料，考虑任意足够绝缘的柔性材料，例如塑料材料，特别是发泡材料，其中结皮型的塑料或橡胶泡沫是优选的，因为由此排除了由侵入敞开的多孔结构中的液体引起的电短路的危险。适合的塑料材料是例如发泡的聚氨酯或二氧化硅或结皮型的橡胶，但这样的列举不是穷尽的。

Claims (8)

1.一种用于介质阻挡气体放电的柔性的、平面的电极装置，所述电极装置具有中央区域（3）和边缘区域并且具有引导高压电位的平面电极（14），所述平面电极嵌入形成上侧（10）和放置侧（6）的平面电介质中，其特征在于，所述平面电介质至少在所述边缘区域中具有螺旋形缠绕的扁平条带（1）的形状，并且所述电极（14）通过至少一个沿所缠绕的条带（1）的纵向延伸并且通到所述条带（1）的端面（13）中的电导体形成。

2.根据权利要求1所述的电极装置，其特征在于，所述电导体是至少一个在所述条带（1）中从所述端面（13）延伸至所述中央区域（3）并且从所述中央区域延伸回所述端面（13）的窄导体。

3.根据权利要求1或2所述的电极，其特征在于，所述电导体是具有圆形的或椭圆形的横截面的导线（11）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电极装置，其特征在于，所述电极（14）在所述端面（13）的区域中与接通元件（17）接通并且相对于环境电绝缘。

5.根据权利要求4所述的电极装置，其特征在于，所述接通元件（17）具有一侧敞开的壳体（20），所述条带（1）的端面（13）如此推入所述壳体中，使得所述壳体（20）绝缘地包围所述端面（13）、所述条带（1）的与所述端面（13）相邻的端部区域的上侧（10）、放置侧（6）和窄侧，并且所述接通元件（17）设有自动切割地从所述上侧和/或所述下侧侵入所述电介质中以接通所述平面电极（14）的切割触点（26）。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电极装置，其特征在于，所述条带（1）在其放置侧（6）上具有模制的、限定放置面（15）的隆起部（7），所述隆起部的间隙（8）适合作为构成等离子体的气体腔。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电极装置，其特征在于，所述条带（1）设有从所述放置侧（6）至所述上侧（10）贯穿所述电介质的通孔（9），其用于抽吸流体。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电极装置的应用，在所述应用中为了匹配所述电极的面积大小切断所述条带（1）的适合长度并且使如此形成的端面（13）与所述接通元件（17）接通。

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