CN219395118U - 中频线性等离子放射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于等离子放射装置技术领域，特别涉及一种中频线性等离子放射装置，包括由主体、盖板和出气底板组成的容置空间，容置空间内设置有陶瓷板和电极，陶瓷板上设置有可供电极嵌入的凹槽，盖板上设置有进气口和可供高压结构通过的通孔，高压结构与电极电连接，出气底板上设置有出气孔，主体的内壁与陶瓷板之间设置有放电间隙，容置空间内还设置有等离子监控结构。总之，本实用新型通过放电模式设计，陶瓷介质加工工艺，散热模式等，达到了清洗效果好，时效性好，清洗温度低，废气洁净化，放电均匀且稳定安全生产等需求。长度可定制，适用不同尺寸的产品，还可以适用多做中频电源。完善的保护功能，杜绝生产异常发生。

Description

中频线性等离子放射装置

技术领域

本实用新型属于等离子放射装置技术领域，特别涉及一种中频线性等离子放射装置。

背景技术

大气DBD线性等离子是指大气介质阻挡放电线性等离子，其是一种被绝缘介质阻挡层隔开的两个电极之间的高压放电，该绝缘介质阻挡层覆盖在电极上，当在两电极处施加高电压时，该结构起作用，使放电腔流过的工艺气体产生电流，同时工艺气体被电离。由于存在绝缘的电介质屏障，因此DBD的结构与电容器相似，所以要想实现放电必须在电极两侧施加高压电场，同时，电场强度必须足够高，才能引起工艺气体击穿。

具体而言，大气DBD线性等离子主要由两大部分组成：高压电源发生器及DBD放电头，其工作原理为：两个电极之间采用绝缘介质进行隔离，并预留一定间隙保证工艺气体通过，外加高压到高压电极和接地负极板之间产生高压电场，电离通过两电极之间的工艺气体产生等离子体，通过接地负极板的孔将等离子体排出到待处理的产品表面。

电离后的工艺气体，含有大量的电子、离子、自由基和亚稳态的分子和原子，上述物质会对产品表面产生氧化、还原、裂解、交联和聚合等物理和化学反应改变样品表面性质，从而优化材料表面性能，增加材料表面的疏水性、可染性、粘接性、抗静电性以及生物相容性，实现清洁、改性、刻蚀等目的。

中频线性等离子放射装置接通电源工作时我们称为“放电”。目前市场上有的中频线性等离子，存在清洗效果差，时效性差，达不到产品组装的效果；清洗温度过高达不到要求低温烧坏产品；陶瓷介质管的精度低，放电均匀难保证，会有陶瓷介质击穿的风险。也没法保证每批次的来料一致性，如果有损换的更换之后清洗效果又不一样。适用功率范围小，需配置定制的中频电源。

而且目前的中频线性等离子放射装置没有监控功能，不能很好的监控等离子的发射情况，也无法监控其内部的温度情况。

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种中频线性等离子放射装置，其通过巧妙的结构设计，达到了清洗效果好、时效性好、清洗温度低、放电均匀等需求。长度可定制，适用不同尺寸的产品，还可以适用多种中频电源。而且能够实现对等离子发射情况的监控，也能够实现对内部温度的监控。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的上述缺陷，其通过巧妙的结构设计，达到了清洗效果好、时效性好、清洗温度低、放电均匀等需求。长度可定制，适用不同尺寸的产品，还可以适用多种中频电源。而且能够实现对等离子发射情况的监控，也能够实现对内部温度的监控。

为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型提供的技术方案是：

一种中频线性等离子放射装置，包括由主体、盖板和出气底板组成的容置空间，所述容置空间内设置有陶瓷板和电极，所述陶瓷板上设置有可供电极嵌入的凹槽，所述盖板上设置有进气口和可供高压结构通过的通孔，所述高压结构与所述电极电连接，所述出气底板上设置有出气孔，所述主体的内壁与所述陶瓷板之间设置有放电间隙，所述容置空间内还设置有等离子监控结构。

作为本实用新型中频线性等离子放射装置的一种改进，所述等离子监控结构包括光纤传感器、遮光柱和导光玻璃，所述导光玻璃嵌入所述主体内，所述光纤传感器设置于所述盖板内且所述光纤传感器位于所述导光玻璃的末端，所述遮光柱套设于所述导光玻璃外。

作为本实用新型中频线性等离子放射装置的一种改进，所述容置空间内还设置有温度传感器，所述温度传感器安装于所述主体上。

作为本实用新型中频线性等离子放射装置的一种改进，所述盖板的上方设置有进气板，所述进气板与所述盖板之间形成进气腔，所述盖板上设置有匀气孔形成第一匀气腔。

作为本实用新型中频线性等离子放射装置的一种改进，所述盖板的下方设置有挡气板，所述挡气板与所述盖板之间形成第二匀气腔。

作为本实用新型中频线性等离子放射装置的一种改进，所述主体上设置有与所述第一匀气腔连通的散热流道。

作为本实用新型中频线性等离子放射装置的一种改进，所述高压结构包括高压线、香蕉插头、第一固定块、第二固定块、锁紧接头和高压转接柱，所述香蕉插头与所述高压线电连接，所述锁紧接头将所述高压线锁紧在所述第一固定块内，所述香蕉插头通过所述第二固定块锁紧在所述第一固定块内，所述香蕉插头与所述高压转接柱电连接，所述电极通过电极连接柱实现与所述高压转接柱的电连接，所述电极连接柱与所述电极固定在一起导通并组成高压正极，所述主体、所述出气底板和所述盖板组合导通为接地负极。

作为本实用新型中频线性等离子放射装置的一种改进，所述装置还包括设置于所述主体和所述盖板外的外罩，所述外罩包括外罩主体和设置于所述外罩主体左侧的左罩板和设置于所述外罩主体右侧的右罩板，所述外罩主体上设置有法兰，所述左罩板与所述主体之间形成腔体，所述右罩板与所述主体之间也形成腔体。

作为本实用新型中频线性等离子放射装置的一种改进，所述放电间隙的宽度为0.5mm-3mm，所述陶瓷板的厚度为1mm-3mm。

作为本实用新型中频线性等离子放射装置的一种改进，所述出气孔的形状为长条形或整列密布的圆孔，且所述出气孔的宽度或直径为0.3mm-1mm。

使用时，当在电极和出气底板之间施加高电压时，在高压电极和接地负极板之间产生高压电场，电离通过两电极之间的工艺气体产生等离子体，通过接地负极板的孔将等离子体排出到待处理的产品表面。相对于现有技术，本实用新型兼容等离子监控，能很好地反馈枪头异常，防止产品漏清洗。

本实用新型至少具有如下有益效果：

一是放电模式设计，本实用新型采用三面放电，改变放电的面积，提高单位体积的气体电离效率；

二是陶瓷板的结构和加工工艺，本实用新型的陶瓷板采用CNC加工工艺，精度能达到+/-0.02，确保陶瓷板厚度的均匀性，大大提高了放电的均匀性，确保每批次来料的一致性，降低故障率；

三是散热系统，独特的气体流道，多阶段的匀气，将部分热量带走，合适的放电间隙和出气孔，充分利用气体接触面积带走放电产生的热量，使清洗温度低于60℃且持续均匀。

四是适用功率范围大，适用多种中频电源。

五是枪头保护系统，兼容等离子监控和温度传感器，能很好地反馈枪头异常，防止产品漏清洗。

六是废气洁净系统，臭氧废气可以消除，防止污染车间环境，且特殊的负压流道可以使负压气流经过，可带走枪身部分热量，达到散热效果。

总之，本实用新型通过放电模式设计，陶瓷介质加工工艺，散热模式等，达到了清洗效果好，时效性好，清洗温度低，废气洁净化，放电均匀且稳定安全生产等需求。长度可定制，适用不同尺寸的产品，还可以适用多做中频电源。完善的保护功能，杜绝生产异常发生。

附图说明

下面就根据附图和具体实施方式对本实用新型及其有益的技术效果作进一步详细的描述，其中：

图1是本实用新型的立体结构示意图。

图2是本实用新型的剖视结构示意图。

图3是本实用新型的分解结构示意图。

图4是本实用新型中高压结构的部分分解结构示意图。

图5是本实用新型中盖板的结构示意图。

图6是本实用新型中主体加盖板的结构示意图。

具体实施方式

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围内。

如图1～图6所示，本实用新型提供的一种中频线性等离子放射装置，包括由主体1、盖板2和出气底板3组成的容置空间，容置空间内设置有陶瓷板4和电极5，陶瓷板4上设置有可供电极5嵌入的凹槽41，盖板2上设置有进气口和可供高压结构6通过的通孔21，高压结构6与电极5电连接，出气底板3上设置有出气孔301，主体1的内壁与陶瓷板4之间设置有放电间隙，容置空间内还设置有等离子监控结构7。目前市场上有的都是点放电模式，本实用新型采用3面放电模式(底面和面积较大的两个侧面)，充分利用放电面积，多面放电，提高单位体积的气体电离效率，等离子浓度得到大大提升，清洗效果也大大提升。此外，本实用新型的陶瓷板4采用CNC加工工艺，精度能达到+/-0.02，确保陶瓷板4厚度的均匀性，大大提高了放电的均匀性，确保每批次来料的一致性，降低故障率。

本实用新型可适用单陶瓷多电极或多陶瓷多电极，且可适用于不同清洗宽幅(100-1800mm)使用。

使用时，当在电极5和出气底板3之间施加高电压时，在高压电极和接地负极板之间产生高压电场，电离通过两电极之间的工艺气体产生等离子体，通过接地负极板的孔将等离子体排出到待处理的产品表面。等离子监控结构7能很好地反馈枪头异常，防止产品漏清洗。

其中，等离子监控结构7包括光纤传感器71、遮光柱72和导光玻璃73，导光玻璃73嵌入主体1内，光纤传感器71固定在盖板2内且光纤传感器71位于导光玻璃73的末端，遮光柱72套设于导光玻璃73外。遮光柱72的设置可以确保光线能集中折射到光纤传感器71，避免光线消耗或其他光射入，起到遮光的作用。当工作时，陶瓷板4和出气底板3的间隙会产生放电辉光，光线折射经过导光玻璃73进入光纤传感器71，光信号转变为电信号，信号反馈到控制器达到实时监控的效果。如果等离子信号过强过弱，即时报警停机，检查是否陶瓷击穿或参数异常问题。

容置空间内还设置有温度传感器8，温度传感器8安装于主体1上，能够实时传导等离子产生的热，如果温度过热，信号反馈到控制器，即时报警停机，达到实时监控的效果。

盖板2的上方设置有进气板9，进气板9与盖板2之间形成进气腔，盖板2上设置有匀气孔22形成第一匀气腔10。盖板2的下方设置有挡气板11，挡气板11与盖板2之间形成第二匀气腔12。主体1上设置有与第一匀气腔10连通的散热流道13。进气板9、盖板2、主体1、挡气板11、出气底板3组成了气体多级匀气结构，气体从进气板9进入，流经第一匀气腔10，分为两个通道进入散热流道13后(如图6所示)，再从盖板2的匀气孔22出来到达第二匀气腔12扩散，由上而下，再经过特定的放电间隙使单位体积的气体更多的接触陶瓷板4，由于工作中，电极5会产生热量，并散发传达到陶瓷板4，气体就起到了带走热量的作用，持续高效散热。

本实用新型独特的气体流道，多阶段的匀气，将部分热量带走，合适的放电间隙和出气孔，充分利用气体接触面积带走放电产生的热量，使清洗温度低于60℃且持续均匀。

高压结构6包括高压线61、香蕉插头62、第一固定块63、第二固定块64、锁紧接头65和高压转接柱66，香蕉插头62与高压线61电连接，锁紧接头65将高压线61锁紧在第一固定块63内，香蕉插头62通过第二固定块64锁紧在第一固定块63内，香蕉插头62与高压转接柱66电连接，电极5通过电极连接柱20实现与高压转接柱66的电连接，电极连接柱20与电极5固定在一起导通并组成高压正极，主体1、出气底板3和盖板2组合导通为接地负极，电源接通之后将会进行放电。该结构的优点在于：高压接线端稳固安全、组装方便和气密性好。具体的，香蕉插头62和高压线61)的铜线是由焊锡焊接在一起的，然后被第二固定块64压紧，锁在第一固定块63上面，锁紧接头65和第一固定块63锁紧在一起的，防止高压线61被拉扯松脱；香蕉插头62与高压转接柱66电连接，安装方便；整个高压结构6被螺丝固定在盖板2上，防止内部组装缝隙漏气等问题。

装置还包括设置于主体1和盖板2外的外罩30，外罩30包括外罩主体31和设置于外罩主体31左侧的左罩板32和设置于外罩主体31右侧的右罩板33，外罩主体31上设置有法兰34，左罩板32与主体1之间形成腔体35，右罩板33与主体1之间也形成腔体35。外罩30和主体1与盖体2组成了废气洁净通道，法兰34外接负压管时，装置吹出的等离子体和废气及周边的空气会被负压腔腔体35吸收掉，形成一组恒定的散热通道，形成废气洁净系统，臭氧废气可以消除，防止污染车间环境，且特殊的负压流道可以使负压气流经过，可带走枪身部分热量，达到散热效果。

放电间隙的宽度为0.5mm-3mm，陶瓷板4的厚度为1mm-3mm。通过控制陶瓷板4的厚度，可以控制放电电流，如果陶瓷板4太厚，放射装置容值变小容抗大，放电电流就会偏小，导致等离子浓度不够，处理效果无法满足，如果太薄，陶瓷板4容抗又较小，从而导致电流过大，无法实现低温清洗。

出气孔301的形状为长条形或整列密布的圆孔，且出气孔301的宽度或直径为0.3mm-1mm，有限制流量、增强物理冲击和持续散热的作用。通过放电间隙和出气孔301的作用，能够充分利用放电间隙和出气孔301给气体带走放电产生的热量，达到散热的目的。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1.一种中频线性等离子放射装置，其特征在于：包括由主体、盖板和出气底板组成的容置空间，所述容置空间内设置有陶瓷板和电极，所述陶瓷板上设置有可供电极嵌入的凹槽，所述盖板上设置有进气口和可供高压结构通过的通孔，所述高压结构与所述电极电连接，所述出气底板上设置有出气孔，所述主体的内壁与所述陶瓷板之间设置有放电间隙，所述容置空间内还设置有等离子监控结构。

2.根据权利要求1所述的中频线性等离子放射装置，其特征在于：所述等离子监控结构包括光纤传感器、遮光柱和导光玻璃，所述导光玻璃嵌入所述主体内，所述光纤传感器设置于所述盖板内且所述光纤传感器位于所述导光玻璃的末端，所述遮光柱套设于所述导光玻璃外。

3.根据权利要求1所述的中频线性等离子放射装置，其特征在于：所述容置空间内还设置有温度传感器，所述温度传感器安装于所述主体上。

4.根据权利要求1所述的中频线性等离子放射装置，其特征在于：所述盖板的上方设置有进气板，所述进气板与所述盖板之间形成进气腔，所述盖板上设置有匀气孔形成第一匀气腔。

5.根据权利要求1所述的中频线性等离子放射装置，其特征在于：所述盖板的下方设置有挡气板，所述挡气板与所述盖板之间形成第二匀气腔。

6.根据权利要求4所述的中频线性等离子放射装置，其特征在于：所述主体上设置有与所述第一匀气腔连通的散热流道。

7.根据权利要求1所述的中频线性等离子放射装置，其特征在于：所述高压结构包括高压线、香蕉插头、第一固定块、第二固定块、锁紧接头和高压转接柱，所述香蕉插头与所述高压线电连接，所述锁紧接头将所述高压线锁紧在所述第一固定块内，所述香蕉插头通过所述第二固定块锁紧在所述第一固定块内，所述香蕉插头与所述高压转接柱电连接，所述电极通过电极连接柱实现与所述高压转接柱的电连接，所述电极连接柱与所述电极固定在一起导通并组成高压正极，所述主体、所述出气底板和所述盖板组合导通为接地负极。

8.根据权利要求1所述的中频线性等离子放射装置，其特征在于：所述装置还包括设置于所述主体和所述盖板外的外罩，所述外罩包括外罩主体和设置于所述外罩主体左侧的左罩板和设置于所述外罩主体右侧的右罩板，所述外罩主体上设置有法兰，所述左罩板与所述主体之间形成腔体，所述右罩板与所述主体之间也形成腔体。

9.根据权利要求1所述的中频线性等离子放射装置，其特征在于：所述放电间隙的宽度为0.5mm-3mm，所述陶瓷板的厚度为1mm-3mm。

10.根据权利要求1所述的中频线性等离子放射装置，其特征在于：所述出气孔的形状为长条形或整列密布的圆孔，且所述出气孔的宽度或直径为0.3mm-1mm。