CN116801468A - 单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，包括如下步骤：步骤S1，提供单侧放电等离子体发射极；所述单侧放电等离子体发射极包括刚性绝缘板，以及设置在所述刚性绝缘板一侧的至少一组金属电极；步骤S2，提供刚性绝缘材料框，所述刚性绝缘材料框的形状与所述刚性绝缘板相似，并且尺寸小于所述刚性绝缘板；步骤S3，将所述刚性绝缘板与所述刚性绝缘材料框密封地连接，从而形成具有一定体积的空间；步骤S4，在所述空间中注入绝缘液体；步骤S5，提供循环泵和冷却系统，并将所述循环泵、所述冷却系统与所述空间通过管路流体连通。根据本发明的单侧表面等离子体发生器结构简单、造价低廉、使用寿命长。

Description

单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法

技术领域

本发明涉及一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，以及具有采用该方法密封和冷却的单侧放电等离子体发射极的单侧表面等离子体发生器。

背景技术

目前常温常压下，单侧放电等离子体发射极的密封、冷却方法主要是：1、在放电侧超薄绝缘板的对应面粘接一块较厚钢性材料的支撑板；2、在支撑板一侧加装散热片、风扇等装置。

现有技术中，要制作一块单侧放电的复合粘接板需要以下条件：1、要有人工或机械手能操作的真空环境；2、要有非常精密的压制、粘接设备(若受力不均，超薄绝缘板极易破碎)；3、受热后，要有与粘接板和金属电极变形系数相同的绝缘粘接材料。在上述条件下，制作一块300mm×300mm的单侧放电电极板成本非常高。

同时，现有技术使用的超薄绝缘板和支撑板粘接方法，即使两面的材料相同，但它们的厚度不同。金属电极再薄也有数十微米，加上绝缘胶体，它们受热后变形量一定不同。另外，它们是在发热体粘接板的背面进行冷却。因此，发热体冷却的均匀性会差一些，时间长后粘接处容易出缝、漏气，存在降低使用寿命的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，并且结构简单、造价低廉、使用寿命长。

本发明的技术方案如下。

本发明第一方面提供了一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，包括如下步骤：

步骤S1，提供单侧放电等离子体发射极；所述单侧放电等离子体发射极包括刚性绝缘板，以及设置在所述刚性绝缘板一侧的至少一组金属电极；

步骤S2，提供刚性绝缘材料框，所述刚性绝缘材料框的形状与所述刚性绝缘板相似，并且尺寸小于所述刚性绝缘板；

步骤S3，将所述刚性绝缘板与所述刚性绝缘材料框密封地连接，从而形成具有一定体积的空间；

步骤S4，在所述空间中注入绝缘液体；

步骤S5，提供循环泵和冷却系统，并将所述循环泵、所述冷却系统与所述空间通过管路流体连通。

优选地，所述金属电极为超薄梳式电极组。

优选地，所述超薄梳式电极组有多组，并且各组之间为串联或并联。

优选地，所述刚性绝缘板与所述刚性绝缘材料框通过粘接的方式连接。

优选地，所述刚性绝缘板与所述刚性绝缘材料框通过一体成型的方式制成。

优选地，所述绝缘液体在所述空间内被金属电极放电加热后温度升高，并且在所述冷却系统被冷却后温度降低，从而能够将所述绝缘液体的温度保持在35℃以下。

优选地，所述步骤S4中向所述空间内注入的所述绝缘液体的深度为40mm以上。

优选地，所述绝缘液体在流动过程中，所述空间内的绝缘液体的深度在10mm以上。

优选地，所述绝缘液体为变压器油。

本发明第二方面提供了一种单侧表面等离子体发生器，包括等离子电源、正极高压导线、负极高压导线、单侧放电等离子体发射极，以及密封冷却系统；

所述单侧放电等离子体发射极包括刚性绝缘板，以及设置在所述刚性绝缘板一侧的至少一组金属电极；

所述密封冷却系统包括刚性绝缘材料框、绝缘液体、循环泵和冷却系统；

所述绝缘材料框与所述刚性绝缘板密封地连接，从而形成具有一定体积的空间；所述空间用于容纳所述绝缘液体；所述循环泵、所述冷却系统与所述空间通过管路流体连通。

通过以上技术方案，本发明能够取得如下的有益技术效果。

1、结构简单；本发明使单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法达到了极简单化，适用于大规模产业和应用。

2、造价低廉；本发明在普通环境操作，无需真空环境及精密设备。特别是密封方法的造价是普通方法的几百分之一。

3、使用寿命长；本发明采用循环变压器油冷却，是对发热电极和超薄绝缘板直接进行冷却，接触面的油温肯定一致并且始终低于35℃，所有发射极组不会变形。另外，液体性质的变压器油会随着电极组表面的变化而变化，使整个产生等离子体的发射面始终保持密封的状态。因此发射极组的使用寿命会非常的长久。

附图说明

图1是根据本发明的单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法流程图；

图2是根据本发明的单侧表面等离子体发生器结构示意图。

图中各个附图标记的含义如下：

001、变压器油；002、变压器油盛装框；003、正极超薄梳式电极；004、负极超薄梳式电极；005、超薄刚性绝缘板；006、正极高压导线；007、负极高压导线；008、循环泵；009、冷却系统。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

实施例1

如图1-2所示，本实施例提供了一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，包括如下步骤。

步骤S1，提供单侧放电等离子体发射极；所述单侧放电等离子体发射极包括超薄刚性绝缘板005，以及设置在所述超薄刚性绝缘板005一侧的至少一组金属电极。

步骤S2，提供由刚性绝缘材料制成的变压器油盛装框002，所述变压器油盛装框002的形状与所述超薄刚性绝缘板005相似，并且尺寸小于所述超薄刚性绝缘板005。

步骤S3，将所述超薄刚性绝缘板005与所述变压器油盛装框002密封地连接，从而形成具有一定体积的空间。

步骤S4，在所述空间中注入变压器油001。本领域技术人员能够理解，虽然本实施例步骤S4在所述空间注入了变压器油，然而本发明并不局限于此，现有技术中满足工作条件的任何标号的变压器油或其它任何绝缘液体都可以使用。

步骤S5，提供循环泵008和冷却系统009，并将所述循环泵008、所述冷却系统009与所述空间通过管路流体连通。

在一优选的实施方式中，所述金属电极为超薄梳式电极组，包括正极超薄梳式电极003和负极超薄梳式电极004。

在一优选的实施方式中，所述超薄梳式电极组有多组，并且各组之间为串联或并联。

在一优选的实施方式中，所述超薄刚性绝缘板005与所述变压器油盛装框002通过粘接的方式连接。

在另一优选的实施方式中，所述超薄刚性绝缘板005与所述变压器油盛装框002通过一体成型的方式制成。在一优选的实施方式中，所述变压器油001在所述空间内被金属电极放电加热后温度升高，并且在所述冷却系统009被冷却后温度降低，从而能够将所述变压器油001的温度保持在35℃以下。

在一优选的实施方式中，所述步骤S4中向所述空间内注入的所述变压器油001的深度为40mm以上。

在一优选的实施方式中，所述变压器油001在流动过程中，所述空间内的绝缘液体的深度在10mm以上。

实施例2

如图2所示，本实施例提供了一种单侧表面等离子体发生器，包括等离子电源(图中未示出)、正极高压导线006、负极高压导线007、单侧放电等离子体发射极，以及密封冷却系统。

所述单侧放电等离子体发射极包括超薄刚性绝缘板005，以及设置在所述超薄刚性绝缘板005一侧的至少一组金属电极。

所述密封冷却系统包括变压器油盛装框002、变压器油001、循环泵008和冷却系统009。

所述变压器油盛装框002与所述超薄刚性绝缘板005密封地连接，从而形成具有一定体积的空间。所述空间用于容纳所述变压器油001。所述循环泵008、所述冷却系统009与所述空间通过管路流体连通。

下面介绍根据本发明的单侧表面等离子体发生器的工作过程。

装置启动工作之前，将等离子体电源通过正极高压导线006与正极超薄梳式电极003连接，通过负极高压导线007与负极超薄梳式电极004连接。将冷却系统009、循环泵008与变压器油盛装框002和超薄刚性绝缘板005限定的空间连接。

装置启动工作后，首先由等离子体电源产生高频高压的交流电信号，并将高频、高压电信号通过正极高压导线006、负极高压导线007送到单侧表面等离子体发生器的正极超薄梳式电极003、负极超薄梳式电极004上。

交流电信号达到起始放电电压和频率后，在超薄刚性绝缘板005的常温常压部分一侧的空间B部分中，在与正极超薄梳式电极003和负极超薄梳式电极004对应的位置之间会产生放电。

随着单侧表面等离子体发生器输出功率的进一步增加，最终生成肉眼可见的均匀的单侧表面等离子体。

单侧表面等离子体生成后，将待处理的材料放置在单侧等离子体放电区中，进行表面改性处理。本领域技术人员能够理解，待处理的材料可以通过在平行于超薄刚性绝缘板005的平面上移动的方式实现大面积快速表面改性处理，当采用特定的辊轮设计时，可以实现对无限长材料的表面改性处理。这些材料的进料方式可以采用现有技术中任何适用的技术方案，在此不再详细描述。

本领域技术人员能够理解，上述等离子体的产生不仅可以在常温常压下的大气中产生，也可以在任何温度压力和气体中产生。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本申请实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，提供单侧放电等离子体发射极；所述单侧放电等离子体发射极包括刚性绝缘板，以及设置在所述刚性绝缘板一侧的至少一组金属电极；

步骤S2，提供刚性绝缘材料框，所述刚性绝缘材料框的形状与所述刚性绝缘板相似，并且尺寸小于所述刚性绝缘板；

步骤S3，将所述刚性绝缘板与所述刚性绝缘材料框密封地连接，从而形成具有一定体积的空间；

步骤S4，在所述空间中注入绝缘液体；

步骤S5，提供循环泵和冷却系统，并将所述循环泵、所述冷却系统与所述空间通过管路流体连通。

2.根据权利要求1所述的一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，其特征在于，所述金属电极为超薄梳式电极组。

3.根据权利要求2所述的一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，其特征在于，所述超薄梳式电极组有多组，并且各组之间为串联或并联。

4.根据权利要求1所述的一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，其特征在于，所述刚性绝缘板与所述刚性绝缘材料框通过粘接的方式连接。

5.根据权利要求1所述的一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，其特征在于，所述刚性绝缘板与所述刚性绝缘材料框通过一体成型的方式制成。

6.根据权利要求1所述的一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，其特征在于，所述绝缘液体在所述空间内被金属电极放电加热后温度升高，并且在所述冷却系统被冷却后温度降低，从而能够将所述绝缘液体的温度保持在35℃以下。

7.根据权利要求6所述的一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，其特征在于，所述步骤S4中向所述空间内注入的所述绝缘液体的深度为40mm以上。

8.根据权利要求1所述的一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，其特征在于，所述绝缘液体在流动过程中，所述空间内的绝缘液体的深度在10mm以上。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的一种单侧放电等离子体发射极的密封和冷却方法，其特征在于，所述绝缘液体为变压器油。

10.一种单侧表面等离子体发生器，其特征在于，包括等离子电源、正极高压导线、负极高压导线、单侧放电等离子体发射极，以及密封冷却系统；

所述单侧放电等离子体发射极包括刚性绝缘板，以及设置在所述刚性绝缘板一侧的至少一组金属电极；

所述密封冷却系统包括刚性绝缘材料框、绝缘液体、循环泵和冷却系统；

所述绝缘材料框与所述刚性绝缘板密封地连接，从而形成具有一定体积的空间；所述空间用于容纳所述绝缘液体；所述循环泵、所述冷却系统与所述空间通过管路流体连通。