CN205472676U - 一种阴极放电装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种阴极放电装置，属于加工机械领域，包括壳体、底盖和清洁系统，壳体设置有用于进行发电反应的反应腔和用于冷却阴极的冷却腔，反应腔与冷却腔相互独立，冷却腔的远离反应腔的一端设置有开口，底盖覆盖并密封冷却腔的开口，清洁系统与冷却腔连通，冷却腔通过清洁系统与外界连通。利用清洁系统和冷却腔，使用者可以向冷却腔注入冷却液或冷却气体，使得阴极的温度下降，提高阴极的使用寿命，并减少安全隐患。冷却腔和反应腔相互独立，冷却系统不会直接影响到反应腔的内部环境，不影响反应腔的真空度。
Description
技术领域
本实用新型涉及加工机械领域，具体而言，涉及一种阴极放电装置。
背景技术
石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％。它是迄今为止自然界中最薄、强度最高的材料，如果用一块面积1平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1毫克便可以承受一只一千克的猫。
石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。在电弧法制作石墨烯中，阴极通入低电压、大电流，置于阴极上的石墨制品将与阳极石墨制品进行高温放电反应，放电反应将对碳制品进行剥离，从而形成石墨烯。
发明人在研究中发现，现有技术制取石墨烯的阴极采用自然冷却，在长时间放电环境中阴极会发热，影响寿命，并产生安全生产隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种阴极放电装置，以便对阴极进行降温，延长阴极的工作寿命。
本实用新型是这样实现的：
一种阴极放电装置，包括壳体、底盖和清洁系统，所述壳体设置有用于进行发电反应的反应腔和用于冷却阴极的冷却腔，所述反应腔与所述冷却腔相互独立，所述冷却腔的远离所述反应腔的一端设置有开口，所述底盖用于封闭所述冷却腔的开口，所述清洁系统包括进料管和出料管，所述进料管和所述出料管均与所述底盖固定连接且分别贯穿所述底盖。
利用清洁系统和冷却腔，使用者可以通过清洁系统向冷却腔注入冷却液或冷却气体，使得阴极的温度下降，提高阴极的使用寿命，并减少安全隐患。冷却腔和反应腔相互独立，冷却系统不会直接影响到反应腔的内部环境，保证了反应腔的真空度。通过进料管和出料管能够实现冷却腔内的流体的进出，并带走阴极产生的热量，降低温度。进料管和出料管固定在底盖，不需要在壳体上设置额外的结构，避免降低壳体的强度。
进一步地，所述反应腔为圆柱体。
反应腔设置为圆柱状，更贴合石墨棒的外形，便于固定并限定石墨棒的方向。
进一步地，所述进料管的靠近所述反应腔的一端为第一端，所述出料管的靠近所述反应腔的一端为第二端，所述第一端与所述底盖之间的距离大于所述第二端与所述底盖之间的距离或所述第一端与所述底盖之间的距离小于所述第二端与所述底盖之间的距离。
第一端与第二端伸入冷却腔的深度不同，两者在冷却腔内的深度差值越大，则对于冷却腔内的流体整体更新效果越好，避免在角落等 区域的流体不能在短时间内进行完全更新，影响冷却腔的排热效果。
进一步地，所述第一端与所述底盖之间的距离小于所述第二端与所述底盖之间的距离，所述第二端与所述反应腔之间的距离小于所述第二端与所述底盖之间的距离。
进料管的第一端更靠近底盖，而出料管的第二端更靠近反应腔，进料管输入的冷却流体，例如冷却液和冷却气体，在通过底盖后迅速扩散到冷却腔内的各个区域，并吸收阴极的热量，而流体需要从伸入冷却腔且靠近反应腔的第二端排出，这样流体在排出时均会经过温度较高的区域，提高流体吸热的效率，避免流体直接顺着低温区域排出。
进一步地，所述进料管外接有用于输送冷却液的注水管，所述出料管外接有用于排放冷却液的出水管。
外接输送冷却液的注水管，将冷却流体确认为冷却液，通过注水管和出水管使得本装置内清洁系统形成完整的循环体系，可以长时间内持续工作，并保持较优的降温效果。
进一步地，所述底盖与所述壳体之间为可拆卸连接。
底盖与壳体之间的可拆卸连接，可以具体为螺纹连接，紧固件连接，或者是卡扣连接。
进一步地，所述底盖与所述壳体之间通过螺纹连接。
螺纹连接是通过旋转进行扭紧和拆卸操作。螺纹的加工工艺十分成熟，成本较低。
进一步地，所述底盖包括固定板和连接环，所述连接环设置在所述固定板的顶壁，所述连接环的侧壁设置有外螺纹，所述壳体设置有 与所述外螺纹匹配的内螺纹。
通过固定板来盖合冷却腔的开口，连接环与壳体螺纹旋紧。
进一步地，所述阴极放电装置还包括绝缘层，所述绝缘层设置在所述底盖与所述壳体之间。
绝缘层用于避免反应腔的电流传递到底盖上，保护使用者的人身安全。
进一步地，所述绝缘层为聚四氟垫圈。
聚四氟垫圈是指聚四氟乙烯垫片，具有耐腐蚀、抗老化和不导电等良好特性，尤其是在耐酸、耐碱、防侵蚀及非金属设施、大口径器皿的连接范围成效突出，可以有效的保护脆性资料的安装连接。而且它还可以补偿和平衡因缺陷、机械加工，刚性变形、安装错位等形成的误差，平衡预紧力的不均匀，能有效的解决复杂条件下各种设施的泄漏问题。
本实用新型的有益效果是：利用清洁系统和冷却腔，使用者可以向冷却腔注入冷却液或冷却气体，使得阴极的温度下降，提高阴极的使用寿命，并减少安全隐患。冷却腔和反应腔相互独立，冷却系统不会直接影响到反应腔的内部环境，保证了反应腔的真空度。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种阴极放电装置的剖视图；
图2为图1中底盖的俯视图。
附图标记汇总：
壳体110；冷却腔111；反应腔112；底盖120；连接环121；固定板122；进料管131；出料管132。
具体实施方式
现有技术中的制取石墨烯的阴极采用自然冷却，在长时间放电环境中因机会发热，影响寿命，并产生安全生产隐患。阴极在通电情况下需要保证阴极与反应室进行绝缘，又要保证石墨制品导电，因此一般阴极采用绝缘强力胶将阴极固定在反应室内，这样阴极将无法移动，更换阴极非常不便。
鉴于此，本实用新型提供了一种阴极放电装置，壳体设置有冷却腔，冷却腔结合清洁系统可以快速地注入冷却液或者冷却气体来吸收并带走阴极的热量，提高阴极的使用寿命。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此， 以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体 含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
请参阅图1，本实用新型实施例提供了一种阴极放电装置，包括壳体110、底盖120和清洁系统。
壳体110设置有用于进行发电反应的反应腔112和用于冷却阴极的冷却腔111，反应腔112与冷却腔111相互独立，冷却腔111的远离反应腔112的一端设置有开口，底盖120覆盖并密封冷却腔111的开口，清洁系统与冷却腔111连通，冷却腔111通过清洁系统与外界连通。
在本实施例中，反应腔112设置为圆柱状，更贴合石墨棒的外形，便于固定并限定石墨棒的方向。
利用清洁系统和冷却腔111，使用者可以向冷却腔111注入冷却液，使得阴极的温度下降，提高阴极的使用寿命，并减少安全隐患。冷却腔111和反应腔112相互独立，冷却系统不会直接影响到反应腔112的内部环境，保证了反应腔112的真空度。
清洁系统包括进料管131和出料管132，进料管131和出料管132均与底盖120固定连接且分别贯穿底盖120。进料管131的靠近反应腔112的一端为第一端，出料管的靠近反应腔112的一端为第二端，第一端与底盖120之间的距离小于第二端与底盖120之间的距离。第二端与反应腔112之间的距离小于第二端与底盖120之间的距离。
通过进料管131和出料管132能够实现冷却腔111内的流体的进出，并带走阴极产生的热量，降低温度。进料管131和出料管132固定在底盖120，不需要在壳体110上设置额外的结构，避免降低壳体110的强度。第一端与第二端伸入冷却腔111的深度不同，两者在冷却腔111内的深度差值越大，则对于冷却腔111内的流体整体更新效果越好，避免在角落等区域的流体不能在短时间内进行完全更新，影响冷却腔111的排热效果。进料管131的第一端更靠近底盖120，而出料管132的第二端更靠近反应腔112，进料管131输入的冷却流体，例如冷却液和冷却气体，在通过底盖后迅速扩散到冷却腔111内的各个区域，并吸收阴极的热量，而流体需要从伸入冷却腔111且靠近反应腔112的第二端排出，这样流体在排出时均会经过温度较高的区域，提高流体吸热的效率，避免流体直接顺着低温区域排出。
此外，还可以使得第一端更靠近反应腔112，第二端更靠近底盖120，同样具有快速降热的效果。
在本实施例中，进料管131外接有用于输送冷却液的注水管，出料管132外接有用于排放冷却液的出水管。
外接输送冷却液的注水管，将冷却流体具体化成冷却液，通过注水管和出水管使得本装置内清洁系统形成完整的循环体系，可以长时 间内持续工作，并保持较优的降温效果。
底盖与壳体110之间通过螺纹可拆卸连接。
螺纹连接是通过旋转进行扭紧和拆卸操作。螺纹的加工工艺十分成熟，成本较低。
此外，底盖与壳体110之间的可拆卸连接还可以变形为紧固件连接或者是卡扣连接。
底盖包括固定板122和连接环121，连接环121设置在固定板122的顶壁，连接环121呈圆筒状，连接环121的侧壁设置有外螺纹，壳体110设置有与外螺纹匹配的内螺纹。
通过固定板122来盖合冷却腔111的开口，连接环121与壳体110螺纹旋紧。
阴极放电装置还包括绝缘层140，绝缘层140设置在底盖120与壳体110之间。在本实施例中，绝缘层140为聚四氟垫圈。
此外，绝缘层140还可以通过橡胶类弹性体材料制成。橡胶类材料通常具有不错的绝缘能力，其弹性系数使得在用于连接处时，可以通过弹性形变使得连接处更加紧密。
绝缘层140用于避免反应腔112的电流传递到底盖上，保护使用者的人身安全。聚四氟垫圈是指聚四氟乙烯垫片，具有耐腐蚀、抗老化和不导电等良好特性，尤其是在耐酸、耐碱、防侵蚀及非金属设施、大口径器皿的连接范围成效突出，可以有效的保护脆性资料的安装连接。而且它还可以补偿和平衡因缺陷、机械加工，刚性变形、安装错位等形成的误差，平衡预紧力的不均匀，能有效的解决复杂条件下各 种设施的泄漏问题。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件、步骤、数字表达式和数值并不限制本实用新型的范围。
本实用新型实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种阴极放电装置，其特征在于，包括壳体、底盖和清洁系统，所述壳体设置有用于进行发电反应的反应腔和用于冷却阴极的冷却腔，所述反应腔与所述冷却腔相互独立，所述冷却腔的远离所述反应腔的一端设置有开口，所述底盖用于封闭所述冷却腔的开口，所述清洁系统包括进料管和出料管，所述进料管和所述出料管均与所述底盖固定连接且分别贯穿所述底盖。
2.根据权利要求1所述的阴极放电装置，其特征在于，所述反应腔为圆柱体。
3.根据权利要求1所述的阴极放电装置，其特征在于，所述进料管的靠近所述反应腔的一端为第一端，所述出料管的靠近所述反应腔的一端为第二端，所述第一端与所述底盖之间的距离大于所述第二端与所述底盖之间的距离或所述第一端与所述底盖之间的距离小于所述第二端与所述底盖之间的距离。
4.根据权利要求3所述的阴极放电装置，其特征在于，所述第一端与所述底盖之间的距离小于所述第二端与所述底盖之间的距离，所述第二端与所述反应腔之间的距离小于所述第二端与所述底盖之间的距离。
5.根据权利要求1所述的阴极放电装置，其特征在于，所述进料管外接有用于输送冷却液的注水管，所述出料管外接有用于排放冷却液的出水管。
6.根据权利要求1所述的阴极放电装置，其特征在于，所述底盖与所述壳体之间为可拆卸连接。
7.根据权利要求6所述的阴极放电装置，其特征在于，所述底盖与所述壳体之间通过螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的阴极放电装置，其特征在于，所述底盖包括固定板和连接环，所述连接环设置在所述固定板的顶壁，所述连接环的侧壁设置有外螺纹，所述壳体设置有与所述外螺纹匹配的内螺纹。
9.根据权利要求1所述的阴极放电装置，其特征在于，所述阴极放电装置还包括绝缘层，所述绝缘层设置在所述底盖与所述壳体之间。
10.根据权利要求9所述的阴极放电装置，其特征在于，所述绝缘层为聚四氟垫圈。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 154100 room 000101, R & D center of Heilongjiang Huasheng graphite Co., Ltd., 54 Committee, Nanshan District, Hegang City, Heilongjiang Province Patentee after: Heilongjiang Huasheng graphite Group Co.,Ltd. Address before: 154100 Park, No. 3, Nangang Road, Nanshan District, Hegang City, Heilongjiang Province Patentee before: Heilongjiang Huasheng Graphite Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A cathode discharge device Effective date of registration: 20220528 Granted publication date: 20160817 Pledgee: Nandaying branch of Hegang Urban Rural Credit Cooperative Association Pledgor: Heilongjiang Huasheng graphite Group Co.,Ltd. Registration number: Y2022230000017 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20160817 Pledgee: Nandaying branch of Hegang Urban Rural Credit Cooperative Association Pledgor: Heilongjiang Huasheng graphite Group Co.,Ltd. Registration number: Y2022230000017 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A cathode discharge device Granted publication date: 20160817 Pledgee: Nandaying branch of Hegang Urban Rural Credit Cooperative Association Pledgor: Heilongjiang Huasheng graphite Group Co.,Ltd. Registration number: Y2024230000020 |