CN207589255U - 半封闭式等离子体自驱动射流发生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，包括中空腔体、内径小于或等于1mm的空心微针、第一电极和第二电极；所述中空腔体具有正相对的第一壁体和第二壁体，所述第一壁体开设有用于安装所述空心微针的通孔；所述空心微针可拆卸地装配于所述通孔上；所述空心微针连通所述中空腔体的外部与所述中空腔体的内部；所述第一电极安装于所述第二壁体的外侧面，所述第二电极安装于所述第二壁体的内侧面；所述第一电极与所述第二电极均与电压和频率可调的电源电连接。本实用新型可产生射流柱小且射流压力大的等离子体。

Description

半封闭式等离子体自驱动射流发生系统

技术领域

本实用新型属于等离子体装置技术领域，更具体地说，是涉及一种半封闭式等离子体自驱动射流发生系统。

背景技术

等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气态物质，由于其具有一般粒子所部具有的特性，被广泛用在工业中，特别是在冶金、化工及光学材料等领域。目前正进一步的转向杀菌、除臭、除尘等领域。

不过目前等离子体在应用时，无法形成瞬间喷射的效果，就算能够做到瞬间喷射，也需要相对较为复杂的结构，因此并不适用于狭小空间和精细部位处理时对等离子体具有高压、精准的要求的处理。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，以解决现有等离子无法满足狭小空间或精细部位处理时要求具有高压、精确喷射的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

提供一种半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，包括绝缘且封闭的中空腔体、内径小于或等于1mm的空心微针、第一电极和第二电极；所述中空腔体具有正相对的第一壁体和第二壁体，所述第一壁体开设有用于安装所述空心微针的通孔，所述空心微针可拆卸地装配于所述通孔上，所述空心微针连通所述中空腔体的外部与所述中空腔体的内部；所述第一电极安装于所述第二壁体的外侧面，所述第二电极安装于所述第二壁体的内侧面；所述第一电极与所述第二电极均与电压和频率可调的电源电连接。

优选地，所述空心微针为毛细管。

优选地，所述空心微针的内径为0.02～0.25mm，外径为0.1～0.5mm，长度为0.5～10mm。

优选地，所述空心微针为陶瓷空心微针或石英空心微针或聚四氟乙烯微针或金属空心微针中的任一种。

优选地，所述第二壁体和/或所述第一壁体为陶瓷壁或石英壁或聚四氟乙烯壁。

优选地，所述射流发生系统还包括与所述第一壁体和第二壁体围成所述中空腔体的第三壁体，所述第三壁体为陶瓷壁或石英壁或聚四氟乙烯壁；所述第三壁体为所述第一电极；所述空心微针为金属空心微针，所述金属空心微针为所述第二电极；所述第三壁体、金属空心微针均与电压和频率可调的电源电连接。

优选地，所述射流发生系统还包括与所述第一壁体和第二壁体围成所述中空腔体的第三壁体，所述第三壁体由顺次相连的第一区域、第二区域和第三区域构成；所述第一区域为第一电极；由陶瓷壁、石英壁、聚四氟乙烯壁中的一种构成所述第二区域，所述第二区域将所述第一区域和第三区域进行隔离；所述第三区域为第三电极；所述第一区域、第三区域均与电压和频率可调的电源电连接。

优选地，所述第二壁体为所述第一电极，所述第一壁体为陶瓷壁或石英壁或聚四氟乙烯壁中的任一种；所述空心微针为金属空心微针，所述金属空心微针为所述第二电极；所述第一电极和所述第二电极均与电压和频率可调的电源电连接。

本实用新型提供的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型半封闭式等离子体自驱动射流发生系统属于介质阻挡放电产生等离子体结构，可以在极小的放电腔体迅速放电，并迅速积累高气压/高热压，把腔体中产生的活性等离子体瞬间通过空心微针喷出，在微针尖端形成射流柱极小而射流压力大的等离子体，达到精确处理的目的，并且本实用新型不需要外加的气流驱动系统，可以采用任何一种等离子体放电模式，适用于狭小空间和精确部位等离子体处理时对等离子体射流的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统等轴侧示意图；

图2为图1的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统的主视结构示意图；

图3为图1的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统的俯视结构示意图；

图4为图1的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统的左视结构示意图；

图5为图1的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统的右视结构示意图；

图6为图3沿A-A线的剖视示意图；

图7为图3沿A-A线的另一剖视示意图；

图8为图3沿A-A线的又一剖视示意图；

图9为图3沿A-A线的又一剖视示意图；

其中，图中各附图标记：

1-中空腔体，11-第一壁体，111-通孔，12-第二壁体，13-第三壁体；2-空心微针；3-第一电极；4-第二电极；HV-交流高压发生器。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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。

请一并参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6，现对本实用新型提供的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统进行说明。

作为本实用新型的第一方案，半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，包括绝缘且封闭的中空腔体1、内径小于或等于1mm的空心微针2、第一电极3和第二电极4。

绝缘且封闭的中空腔体1是圆筒形腔体，具有正相对的第一壁体11和第二壁体12。

其中，第一壁体11上开设有用于安装空心微针2的通孔111；中空腔体1的内部通过安装于第一壁体11上的空心微针2，实现与中空腔体1的外部相连通。

第一电极3安装于第二壁体12的外侧面，同时第二电极4安装于第二壁体12的内侧面。

上述第一电极3、第二电极4均与电压和频率均可调节的电源电连接。将第二电极4自中空腔体1的壁体引出时，需要采用密封胶对其进行密封，避免引出线的孔导致漏气。

本实用新型提供的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，与现有技术相比，通过在封闭的腔室内放电产生等离子体，并且产生高气压、高热压，使得中空腔体的腔室内气压大于外部气压，而产生的高压只能通过内径小于或等于1mm的空心微针向外喷出，因此，可以产生射流柱极小但是射流压力大的等离子体，以达到精准喷射的目的。本实用新型的系统不需要外加的气流驱动系统，产生的高压等离体射流适用于空间狭小或者需要精确处理的部位，极大的满足了目前市场上对等离子体射流源的需求。

进一步地，请一并参阅图1，作为本实用新型提供的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统的一种具体实施方式，空心微针2为毛细管。

更进一步地，该空心微针2或毛细管的内径为0.02～0.25mm，外径为0.1～0.5mm，长度为0.5～10mm。在该内径和长度范围内，自中空腔体1的腔室内喷出的等离子体射流的射流柱直径小，而且压力大。

更进一步地，空心微针2为陶瓷空心微针或石英空心微针或者聚四氟乙烯空心微针或金属空心微针。

优选地，所述金属空心微针的材质为不锈钢、黄金、白金、银或铜。

进一步地，请一并参阅图1、图3、图7，作为本实用新型提供的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统的一种具体实施方式，也就是与前述第一方案并列的第二方案，第一电极3不设置在第二壁体12的外侧面，体现在示意图中也就是图7所示的剖视示意图中没有图3所示的最右端的突出部位。

在该第二方案中，中空腔体1为圆筒形腔体，具体包括正相对的第一壁体11、第二壁体12以及第三壁体13。由第一壁体11、第二壁体12和第三壁体13围成中空腔体1。

其中，第一壁体11上开设有用于安装空心微针2的通孔111；中空腔体1的内部通过安装于第一壁体11上的空心微针2，实现与中空腔体1的外部相连通。

第一壁体11为陶瓷壁或石英壁或聚四氟乙烯壁中的任一种，而第三壁体13则构成第一电极3，并且空心微针2为金属空心微针，由所述金属空心微针第二电极4，此时，第三壁体13作为第一电极3，空心微针2作为第二电极4均与电压和频率可调的电源进行电连接，这里的电压和频率可调的电源，可以是与市电接通的交流高压发生器。

优选地，第二壁体12可以是陶瓷壁或者石英壁或者聚四氟乙烯壁，与第一壁体11一起构成介质阻挡。

更进一步地，该空心微针2的内径为0.02～0.25mm，外径为0.1～0.5mm，长度为0.5～10mm。在该内径和长度范围内，自中空腔体1的腔室内喷出的等离子体射流的射流柱直径小，而且压力大。

进一步地，请一并参阅图1、图3及图8，作为本实用新型提供的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统的一种具体实施方式，也就是与前述第一方案、第二方案并列的第三方案，第一电极3不设置在第二壁体12的外侧面，体现在示意图上也就是图8中的剖视示意图中没有图3的最右端的突出部位。

在该第三方案中，中空腔体1是圆筒形腔体，包括正相对的第一壁体11、第二壁体12以及第三壁体13。由第一壁体11、第二壁体12和第三壁体13围成中空腔体1。

其中，第一壁体11上开设有用于安装空心微针2的通孔111；中空腔体1的内部通过安装于第一壁体11上的空心微针2，实现与中空腔体1的外部相连通。

第三壁体13自与第一壁体11相连的端部向外，被分割成依次相连的第一区域、第二区域和第三区域，所述第一区域为第一电极3，所述第三区域为第二电极4，所述第二区域则是陶瓷壁、石英壁、聚四氟乙烯壁中的一种，所述第二区域将所述第一区域和第三区域进行隔离绝缘，第一区域(也就是第一电极3)、第三区域(也就是第二电极4)均与电压和频率可调的电源电连接。这里的电压和频率可调的电源可以是与市电连接的交流高压发生器。

优选地，第一壁体11和第二壁体12均可以是陶瓷壁或者石英壁或者聚四氟乙烯壁。

更进一步地，空心微针2为陶瓷空心微针或石英空心微针或者聚四氟乙烯空心微针或金属空心微针。

优选地，所述金属空心微针的材质为不锈钢、黄金、白金、银或铜。

更进一步地，该空心微针2的内径为0.02～0.25mm，外径为0.1～0.5mm，长度为0.5～10mm。在该内径和长度范围内，自中空腔体1的腔室内喷出的等离子体射流的射流柱直径小，而且压力大。

进一步地，请一并参阅图1、图3及图9，作为本实用新型提供的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统的一种具体实施方式，也就是与前述第一方案、第二方案、第三方案并列的第四方案，第一电极3不设置在第二壁体12的外侧面，体现在示意图中也就是图9所示的剖视示意图中没有图3所示的最右端的突出部位。

在该第四方案中，中空腔体1为圆筒形腔体，具体包括正相对的第一壁体11、第二壁体12以及第三壁体13。由第一壁体11、第二壁体12和第三壁体13围成中空腔体1。

其中，第一壁体11上开设有用于安装空心微针2的通孔111；中空腔体1的内部通过安装于第一壁体11上的空心微针2，实现与中空腔体1的外部相连通。

第一壁体11为陶瓷壁或石英壁或聚四氟乙烯壁中的任一种，而第二壁体12则构成第一电极3，并且空心微针2为金属空心微针，所述金属空心微针构成第二电极4，第二壁体12作为第一电极3、空心微针2作为第二电极4均与电压和频率可调的电源进行电连接，这里的电压和频率可调的电源，可以是与市电接通的交流高压发生器。

在第四方案的实施例中，第三壁体13为陶瓷壁或石英壁或聚四氟乙烯壁中的任一种。

更进一步地，该空心微针2的内径为0.02～0.25mm，外径为0.1～0.5mm，长度为0.5～10mm。在该内径和长度范围内，自中空腔体1的腔室内喷出的等离子体射流的射流柱直径小，而且压力大。

优选地，所述金属空心微针的材质为不锈钢、黄金、白金、银或铜。

此外，本实用新型上述方案涉及的中空腔体1可以是方形腔体或者其他形状的腔体。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，其特征在于：包括绝缘且封闭的中空腔体、内径小于或等于1mm的空心微针、第一电极和第二电极；所述中空腔体具有正相对的第一壁体和第二壁体，所述第一壁体开设有用于安装所述空心微针的通孔，所述空心微针可拆卸地装配于所述通孔上，所述空心微针连通所述中空腔体的外部与所述中空腔体的内部；所述第一电极安装于所述第二壁体的外侧面，所述第二电极安装于所述第二壁体的内侧面；所述第一电极与所述第二电极均与电压和频率可调的电源电连接。

2.如权利要求1所述的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，其特征在于：所述空心微针为毛细管。

3.如权利要求1～2任一项所述的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，其特征在于：所述空心微针的内径为0.02～0.25mm，外径为0.1～0.5mm，长度为0.5～10mm。

4.如权利要求1～2任一项所述的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，其特征在于：所述空心微针为陶瓷空心微针或石英空心微针或聚四氟乙烯空心微针或金属空心微针中的任一种。

5.如权利要求1或2所述的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，其特征在于：所述第二壁体和/或所述第一壁体为陶瓷壁或石英壁或聚四氟乙烯壁。

6.如权利要求1所述的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，其特征在于：所述射流发生系统还包括与所述第一壁体和第二壁体围成所述中空腔体的第三壁体，所述第三壁体为陶瓷壁或石英壁或聚四氟乙烯壁；所述第三壁体为所述第一电极；所述空心微针为金属空心微针，所述金属空心微针为所述第二电极；所述第三壁体、金属空心微针均与电压和频率可调的电源电连接。

7.如权利要求1所述的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，其特征在于：所述射流发生系统还包括与所述第一壁体和第二壁体围成所述中空腔体的第三壁体，所述第三壁体由顺次相连的第一区域、第二区域和第三区域构成；所述第一区域为第一电极；由陶瓷壁、石英壁、聚四氟乙烯壁中的一种构成所述第二区域，所述第二区域将所述第一区域和第三区域进行隔离；所述第三区域为第三电极；所述第一区域、第三区域均与电压和频率可调的电源电连接。

8.如权利要求1所述的半封闭式等离子体自驱动射流发生系统，其特征在于：所述第二壁体为所述第一电极，所述第一壁体为陶瓷壁或石英壁或聚四氟乙烯壁中的任一种；所述空心微针为金属空心微针，所述金属空心微针为所述第二电极；所述第一电极和所述第二电极均与电压和频率可调的电源电连接。