CN113727509B - 放电发生结构及基于其的平面式等离子放电发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放电发生结构，包括至少一对极性不同的电极，不同极性的电极间隔排列，相邻的电极之间填充有绝缘介质，通电后，相邻的电极之间形成电弧，所述电弧在绝缘介质的阻隔之下高于相邻的电极最高点所在的平面。基于上述放电发生结构，选择适配的用于固定放电发生结构的固定支架，还设计了一种平面式等离子放电发生装置。本发明采用单边电极放电和填充绝缘介质的设计，可以产生大面积的等离子体放电区域，解决了在表面处理、制备臭氧、以及灭杀细菌和病毒等领域内现有技术难以进行单面处理的问题，具有处理方式灵活、效果好、面积大、效率高的优势，同时，放电电极的体积更小、结构更简单、放电电量高且系统稳定，适用于工业生产和应用。

Description

放电发生结构及基于其的平面式等离子放电发生装置

技术领域

本发明涉及放电设备技术领域，具体涉及一种放电发生结构。

背景技术

电晕处理是一种使承印物的表面具有更高的附着性的电击处理。其原理是利用高频率高电压在被处理的塑料表面电晕放电，而产生低温等离子体，使塑料表面产生游离基反应而使聚合物发生交联。塑料表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿性，这些离子体由电击和渗透进入被印体的表面破坏其分子结构，进而将被处理的表面分子氧化和极化，离子电击侵蚀表面，以致增加承印物表面的附着能力。

目前市面上现有的等离子体放电技术产品，大多都采用传统的两边相对式一对电极、双面穿透式放电的技术方案，因而存在着单面处理困难、处理效率低、处理效果差等问题，不能满足需要大面积等离子放电处理，在应用中十分不便。因此，设计一种可以单面放电处理的等离子放电发生结构，是非常有利于工业生产制造的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以单面放电处理的等离子放电发生结构，以解决上述问题。

本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：一种放电发生结构，包括至少一对极性不同的电极，不同极性的电极间隔排列，相邻的电极之间填充有绝缘介质，通电后，相邻的电极之间形成电弧，所述电弧在绝缘介质的阻隔之下高于相邻的电极最高点所在的平面。

进一步具体地，所述绝缘介质的填充高度与电极齐平或高于电极的高度。

进一步具体地，所述电极包括内部中空贯通的电极管和导电金属，所述电极管包括有卡设部、电极部以及所述卡设部与电极部连接处的两侧内凹形成的凹槽部，在所述电极部开设有电极孔，所述导电金属设置在电极孔内。

进一步具体地，所述电极管为方形、圆形或工字型。

进一步具体地，所述电极孔的两侧倾斜设置用于压紧导电金属。

进一步具体地，所述平面式等离子放电发生装置包括上述放电发生结构和用于固定放电发生结构的固定支架。

进一步具体地，所述固定支架包括绝缘固定架和绝缘支撑板，所述绝缘固定架为两个，所述绝缘固定架设置在绝缘支撑板的两端，所述放电发生结构的电极均匀的排布在两个绝缘固定架之间。

进一步具体地，所述绝缘支撑板与绝缘固定架一体成型。

进一步具体地，所述绝缘固定架包括固定板，所述固定板上开有凹槽，所述电极的一端设置在凹槽内。

进一步具体地，所述固定支架还包括限制电极位置的限位结构。

本发明所具有的有益效果为：

1.本发明采用单边电极放电和填充绝缘介质的设计，可以产生大面积的等离子体放电区域，解决了在表面处理、制备臭氧、以及灭杀细菌和病毒等领域内现有技术难以进行单面处理的问题，具有处理方式灵活、效果好、面积大、效率高的优势。

2.单边电极的设计，使得放电电极的体积更小、结构更简单、放电电量高且系统稳定，适用于工业生产和应用。

附图说明

图1是平面式等离子放电发生装置的结构示意图；

图2是电极的结构示意图；

图3是绝缘固定架的结构示意图；

其中：1-绝缘介质，2-电极管，3-导电金属，4-绝缘固定架，5-绝缘支撑板，6-固定板，7-凹槽，8-高压绝缘子，9-固定孔，10-限位挡块，210-卡设部，220-电极部，230-凹槽部，240-电极孔。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

如果本发明在表述的时候涉及方位(例如，上、下、左、右、前、后、外、内等)，则需要对涉及到的方位进行定义，例如“为清楚地表达本发明内所描述的位置与方向，以器械操作者作为参照，靠近操作者的一端为近端，远离操作者的一端为远端。”或者以纸面作为参照、以冰箱深度方向作为参照等进行定义。当然，如果在后续描述时，是通过相互参照来定义两者之间的位置关系的，则可不在此定义。

本发明的目的在于提供一种可以进行单面放电处理的等离子放电发生结构以实现对物品进行单面处理。

如图2所示，本发明所采用的技术方案为：一种放电发生结构，包括至少一对极性不同的电极，不同极性的电极间隔排列，相邻的电极之间填充有绝缘介质1，通电后，相邻的电极之间形成电弧，所述电弧在绝缘介质1的阻隔之下高于相邻的电极最高点所在的平面，所述最高点所在的平面为为图2上部两个电极最高点所在的平面。这种放电发生结构采用的是双介质等离子放电，此种放电方式产生的等离子体是传统单介质放电的数倍，而且更加为稳定，温度更低，原则上可处理范围更大。每相邻的两根不同极性的电极都能发生双介质等离子放电，可以有效的利用空间。

所述电极包括阳极和阴极，所述阳极为绝缘电极接高压电源，提供高压正极，所述阴极为绝缘电极接地线，提供低压负极。所述的阴极和阳极排布在同一方向上，避免两极相对。

所述阳极和阴极之间填充有绝缘介质1，其中，所述绝缘介质1的填充高度与电极齐平或高于电极的高度，使得电弧完全处于电极的一侧。

图2给出了本发明电极的一种实施例。

所述电极包括内部中空贯通的电极管2和导电金属3，所述电极管2包括有卡设部210、电极部220以及所述卡设部210与电极部220连接处的两侧内凹形成的凹槽部230，在所述电极部210开设有电极孔240，所述导电金属3设置在电极孔240内。中空贯通的设计使得电极内部通风良好，可以直接和外部交换热量，有利于更好的散热，提高了系统的稳定性和安全性。

所述电极孔240的两侧倾斜设置用于压紧导电金属3。其中，两侧倾斜的角度可以一致也可以不一致，根据用户的需求进行选择，只需要能够压紧导电金属3，使其稳定不发生移动即可。

此外，所述电极管2也可以为方形、圆形或工字型。

进一步地，基于上述放电发生结构，本发明还提供一种平面式等离子放电发生装置，所述平面式等离子放电发生装置包括上述放电发生结构和用于固定放电发生结构的固定支架。

如图1、图3所示，在本实施例中，所述固定支架包括绝缘固定架4和绝缘支撑板5，所述绝缘固定架4用于对电极进行限位，固定电极，以及隔离电极高压环境。

所述绝缘固定架4为两个，所述绝缘固定架4设置在绝缘支撑板5的两端，所述放电发生结构的电极均匀的排布在两个绝缘固定架4之间。所述绝缘固定架4包括固定板6，所述固定板6上开有凹槽7，所述电极的一端设置在凹槽7内。通电后，在绝缘介质1的阻隔作用下，多个完全处于电极同一侧的电弧延伸到绝缘支撑板5的上表面，在各部件尺寸合适的情况下，电弧可以延伸到另一电弧，形成一个近似的平面。

在实际使用中，所述电极可以采用胶粘的方式固定在绝缘固定架4上或绝缘支撑板5上。此外，也可以在绝缘固定架4上开设固定孔，电极穿过两个绝缘固定架4上相对应的固定孔，通过紧固件固定在绝缘固定架4上。

所述绝缘支撑板5上设置有引线和高压绝缘子8。

所述绝缘支撑板5与绝缘固定架4可以是分离的两个单独部件，也可以是一体成型的一个部件，只需要实现其固定支撑的功能。

所述绝缘固定架4和绝缘支撑板5上相对应的位置开设有绝缘固定孔9，所述绝缘固定孔9用于将整个平面式等离子放电发生装置固定在外部结构上以实现其功能。

进一步具体地，所述固定支架还包括限制电极位置的限位结构。根据用户的需求，可以对电极的数量进行增减，采用限位结构对电极进行限位，使其不发生位移，提高其稳定性。所述的限位结构可以是限位挡块10或者限位挡条，所述限位结构卡设在绝缘固定架4的凹槽7内。

本发明所提供的平面式等离子放电发生装置主要用于各种材料的表面处理、制备臭氧、以及在物体的表面灭杀细菌和病毒。其中表面处理主要包括表面净化、表面活化、表面粗化、表面蚀刻、表面沉积。

本发明采用单边电极放电和填充绝缘介质1的设计，可以产生大面积的等离子体放电区域，解决了现有技术难以进行单面处理的问题，具有处理方式灵活、效果好、面积大、效率高的优势。

同时，单边电极的设计，减少了一对放电电极两边的位置中的一边，使得放电电极的体积更小、结构更简单、放电电量高且系统稳定，适用于工业生产和应用。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非是用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种放电发生结构，其特征在于：所述放电发生结构包括至少一对极性不同的电极，不同极性的电极间隔排列，相邻的电极之间填充有绝缘介质(1)，通电后，相邻的电极之间形成电弧，所述电弧在绝缘介质(1)的阻隔之下高于相邻的电极最高点所在的平面；

所述电极包括内部中空贯通的电极管(2)和导电金属(3)，所述电极管(2)包括有卡设部(210)、电极部(220)以及所述卡设部(210)与电极部(220)连接处的两侧内凹形成的凹槽部(230)，在所述电极部(220)开设有电极孔(240)，所述导电金属(3)设置在电极孔(240)内。

2.根据权利要求1所述的放电发生结构，其特征在于：所述绝缘介质(1)的填充高度与电极齐平或高于电极的高度。

3.根据权利要求1所述的放电发生结构，其特征在于：所述电极管(2)为方形、圆形或工字型。

4.根据权利要求1所述的放电发生结构，其特征在于：所述电极孔(240)的两侧倾斜设置用于压紧导电金属(3)。

5.一种平面式等离子放电发生装置，其特征在于：所述平面式等离子放电发生装置包括权利要求1～4任一所述的放电发生结构和用于固定放电发生结构的固定支架。

6.根据权利要求5所述的平面式等离子放电发生装置，其特征在于：所述固定支架包括绝缘固定架(4)和绝缘支撑板(5)，所述绝缘固定架(4)为两个，所述绝缘固定架(4)设置在绝缘支撑板(5)的两端，所述放电发生结构的电极均匀的排布在两个绝缘固定架(4)之间。

7.根据权利要求6所述的平面式等离子放电发生装置，其特征在于：所述绝缘支撑板(5)与绝缘固定架(4)一体成型。

8.根据权利要求6所述的平面式等离子放电发生装置，其特征在于：所述绝缘固定架(4)包括固定板(6)，所述固定板(6)上开有凹槽(7)，所述电极的一端设置在凹槽(7)内。

9.根据权利要求5所述的平面式等离子放电发生装置，其特征在于：所述固定支架还包括限制电极位置的限位结构(10)。