CN220043739U - 台阶形等离子体发生器阴极结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及离子体发生器技术领域，具体为台阶形等离子体发生器阴极结构，包括阴极部，所述阴极部包括能够安装有钨棒的连接座，所述连接座上固定连接有阴极本体，所述阴极本体内部设有阴极通道；所述阴极通道采用沿着阳极方向开口变小的台阶形结构，能够提高等离子体射流速度。该台阶形等离子体发生器阴极结构，能够通过设有的冷却罩和通气管路分别提供冷却降温和注入惰性保护气的功能，能够避免或减缓高温下阴极烧蚀的问题，有利于提高使用寿命；除此之外，该阴极结构中采用台阶形结构的阴极通道，能够基于开口变小的通道结构，以及内螺纹结构提高等离子体的射流速度。

Description

台阶形等离子体发生器阴极结构

技术领域

本实用新型涉及离子体发生器技术领域，具体为台阶形等离子体发生器阴极结构。

背景技术

等离子体发生器是一种获得等离子体的装置，主要部件有电极、电弧室和通气部件；电弧产生于由钨棒制成的阴极与由铜制成的阳极之间，需要通入外部气源作为保护性气体保护阴极并实现阴极电弧的动态稳定。

目前的等离子体工作气体大部分采用的是空气、氮气或水蒸气，能够通过直流电弧获得高温的等离子体，继而可以采用等离子体对废弃物进行熔融处理等应用；目前的阴极机构包括中空阴极、三阴极、柱状单阴极类型；受限于电弧产生的高温，其阴极烧蚀现象严重，同时内部结构均为中空结构，并不能针对等离子体射流起到提高或促进作用；因此考虑设计一种能够提高等离子体射流的阴极结构，并且需要考虑其高温的使用环境，使其获得良好的冷却结构与通气结构，以便于提高阴极或钨棒的使用寿命。鉴于此，我们提出台阶形等离子体发生器阴极结构。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本实用新型提供了台阶形等离子体发生器阴极结构。

本实用新型的技术方案是：

台阶形等离子体发生器阴极结构，包括：

阴极部，所述阴极部包括能够安装有钨棒的连接座，所述连接座上固定连接有阴极本体，所述阴极本体内部设有阴极通道；

所述阴极通道采用沿着阳极方向开口变小的台阶形结构，能够提高等离子体射流速度。

优选的，所述阴极部外部且套设安装有冷却罩，且所述冷却罩上设有能够注入并循环冷却液的进液口与出液口，能够降低所述阴极部产生的高温。

优选的，所述阴极本体与所述冷却罩连接的外表面上设有能够促进热传导散热的增面结构和导热槽。

优选的，所述增面结构采用能够提高与冷却液的接触面积和滞留时间的散热凸起。

优选的，所述阴极通道内部位于所述台阶形结构处设有内螺纹，能够产生涡流流动提高等离子体射流速度。

优选的，所述连接座上设有能够安装所述钨棒的拆装槽，且所述连接座上设有能够与所述阴极通道导通连接且均匀分布的通气管路，所述通气管路能够注入惰性保护气体。

优选的，所述台阶形结构开口变化处采用圆台形结构连接，能够获得连续射流，避免产生反向射流。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

该台阶形等离子体发生器阴极结构，能够通过设有的冷却罩和通气管路分别提供冷却降温和注入惰性保护气的功能，能够避免或减缓高温下阴极烧蚀的问题，有利于提高使用寿命；除此之外，该阴极结构中采用台阶形结构的阴极通道，能够基于开口变小的通道结构，以及内螺纹结构提高等离子体的射流速度。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型整体结构分解图；

图3为本实用新型阴极部示意图；

图4为本实用新型阴极部剖面图。

图中各个标号的意义为：

1、阴极部；11、阴极本体；101、阴极通道；102、内螺纹；111、散热凸起；112、导热槽；12、连接座；1201、拆装槽；121、通气管路；13、钨棒；2、冷却罩。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

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和简化描述，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。

请参阅图1-4，本实用新型通过以下实施例来详述上述技术方案：

台阶形等离子体发生器阴极结构，包括：

阴极部1，阴极部1包括能够安装有钨棒13的连接座12，连接座12上固定连接有阴极本体11，阴极本体11内部设有阴极通道101；

阴极通道101采用沿着阳极方向开口变小的台阶形结构，能够提高等离子体射流速度。

阴极部1外部且套设安装有冷却罩2，且冷却罩2上设有能够注入并循环冷却液的进液口与出液口，能够降低阴极部1产生的高温。

阴极本体11与冷却罩2连接的外表面上设有能够促进热传导散热的增面结构和导热槽112。本实施例增面结构采用能够提高与冷却液的接触面积和滞留时间的散热凸起111；如图3所示，凸起结构主要能够阻碍冷却液的流动速度，增大滞留时间和接触面积，继而能够更有效的吸收内部电弧产生的高温，实现降温。

阴极通道101内部位于台阶形结构处设有内螺纹102，能够产生涡流流动提高等离子体射流速度，如图4所示，设有的内螺纹102能够使得等离子发生的介质沿着内螺纹102发生涡流加速度旋转向前，继而提高了射流速度。

连接座12上设有能够安装钨棒13的拆装槽1201，且连接座12上设有能够与阴极通道101导通连接且均匀分布的通气管路121，通气管路121能够注入惰性保护气体，台阶形结构开口变化处采用圆台形结构连接，能够获得连续射流，避免产生反向射流。如图4所示结构，两个台阶形结构之间设有连续的台体，能够使得射流始终向前射出；若直接连接不采用圆台过渡，会使得一部分射流撞击二者之间的阻碍处，会造成射流紊乱，不利于射流的稳定性。

本实施例的台阶形等离子体发生器阴极结构，工作人员根据现有的阳极结构配合该阴极结构固定安装，向内部注入等离子体工作气体空气、氮气或水蒸气，阴阳极之间在钨棒13和电源作用下发生电弧，产生高温和等离子体射流，外部的冷却罩2循环注入冷却液，保持设备的散热，射流经过阴极通道101会提高其射流速度，获得更大的气动力，能够适用于诸如废弃物熔融处理等方面。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.台阶形等离子体发生器阴极结构，其特征在于：包括：

阴极部(1)，所述阴极部(1)包括能够安装有钨棒(13)的连接座(12)，所述连接座(12)上固定连接有阴极本体(11)，所述阴极本体(11)内部设有阴极通道(101)；

所述阴极通道(101)采用沿着阳极方向开口变小的台阶形结构，能够提高等离子体射流速度。

2.如权利要求1所述的台阶形等离子体发生器阴极结构，其特征在于：所述阴极部(1)外部且套设安装有冷却罩(2)，且所述冷却罩(2)上设有能够注入并循环冷却液的进液口与出液口，能够降低所述阴极部(1)产生的高温。

3.如权利要求2所述的台阶形等离子体发生器阴极结构，其特征在于：所述阴极本体(11)与所述冷却罩(2)连接的外表面上设有能够促进热传导散热的增面结构和导热槽(112)。

4.如权利要求3所述的台阶形等离子体发生器阴极结构，其特征在于：所述增面结构采用能够提高与冷却液的接触面积和滞留时间的散热凸起(111)。

5.如权利要求4所述的台阶形等离子体发生器阴极结构，其特征在于：所述阴极通道(101)内部位于所述台阶形结构处设有内螺纹(102)，能够产生涡流流动提高等离子体射流速度。

6.如权利要求1所述的台阶形等离子体发生器阴极结构，其特征在于：所述连接座(12)上设有能够安装所述钨棒(13)的拆装槽(1201)，且所述连接座(12)上设有能够与所述阴极通道(101)导通连接且均匀分布的通气管路(121)，所述通气管路(121)能够注入惰性保护气体。

7.如权利要求1所述的台阶形等离子体发生器阴极结构，其特征在于：所述台阶形结构开口变化处采用圆台形结构连接，能够获得连续射流，避免产生反向射流。