6]为了进一步提高冷却效果，阳极本体内部可以设置多层冷却通道，增大工作气体与阳极本体的接触面积，从而进一步提高了冷却阳极和吸收阳极本体上额外能量的效果。阳极本体内部的冷却通道呈环状或螺旋状分布，都是为了增大工作气体与阳极本体的接触面积，而进一步提高了冷却阳极和吸收阳极本体上额外能量的效果。
[0037]实施例7
作为本发明又一较佳实施例，本实施例公开了一种稳定层流等离子体射流的方法，本实施例包括如下步骤:
冷却步骤:等离子体源工作时，工作气体先进入阳极本体内部，工作气体在阳极本体内部流通时，工作气体对阳极本体进行冷却，同时阳极本体上多余的能量传导多工作气体上，对工作气体进行升温；然后工作气体从阳极本体中输出至
气流运输步骤:工作气体在外壳与阳极本体之间的气流通道内流通，在气流通道内工作气体的保持温度或持续升温；然后输送至
等离子体射流步骤:工作气体从气流通道内流通到电弧通道内，在电弧通道内将工作气体加热并使其电离成等离子体，然后从电弧通道射出形成等离子体射流。工作气体在经过阳极本体内部的内气流通道时，吸收阳极本体释放的能量，使得工作气体温度升高，气压增加，使得电弧通道内外气体压力差减小，气流波动减小，能够稳定等离子体射流；同时阳极本体上额外的能量部分被用于气体电离，提高了等离子体源的热效率。
[0038]所述工作气体在阳极本体内部流通具体是指:所述阳极本体I内部设置有冷却通道2 ;所述阳极本体I上设置有进气口 3和出气口 4 ;所述进气口 3和出气口 4分别与冷却通道2连通；所述冷却通道2上设置有冷却结构21。冷却结构21是由所述冷却通道2呈水平螺旋状分布在阳极本体I内部形成的冷却结构21。
[0039]等离子体源工作时工作气体由进气口进入阳极本体内部，气体在内气流通道中带走阳极本体能量，最后由出气口进入等离子体源的气流通道内，最后进入电弧通道内；工作气体在经过阳极本体内部的内气流通道时，吸收阳极本体释放的能量，温度升高，气压增加，使得电弧通道内外气体压力差减小，气流波动减小，能够稳定等离子体射流；同时阳极本体上额外的能量部分被用于气体电离，提高了等离子体源的热效率。
[0040]所述阳极本体I内部设置有两层冷却通道2 ;其中一层冷却通道呈环状分布在阳极本体内部，且相邻两个环状冷却通道连通；另一层冷却通道呈螺旋状分布在阳极本体内部。为了进一步提高冷却效果，阳极本体内部可以设置多层冷却通道，增大工作气体与阳极本体的接触面积，从而进一步提高了冷却阳极和吸收阳极本体上额外能量的效果。阳极本体内部的冷却通道呈环状或螺旋状分布，都是为了增大工作气体与阳极本体的接触面积，而进一步提高了冷却阳极和吸收阳极本体上额外能量的效果。
[0041]实施例8
作为本发明又一较佳实施例，本实施例公开了一种稳定层流等离子体射流的方法，本实施例包括如下步骤:
冷却步骤:等离子体源工作时，工作气体先进入阳极本体内部，工作气体在阳极本体内部流通时，工作气体对阳极本体进行冷却，同时阳极本体上多余的能量传导多工作气体上，对工作气体进行升温；然后工作气体从阳极本体中输出至
气流运输步骤:工作气体在外壳与阳极本体之间的气流通道内流通，在气流通道内工作气体的保持温度或持续升温；然后输送至
等离子体射流步骤:工作气体从气流通道内流通到电弧通道内，在电弧通道内将工作气体加热并使其电离成等离子体，然后从电弧通道射出形成等离子体射流。工作气体在经过阳极本体内部的内气流通道时，吸收阳极本体释放的能量，使得工作气体温度升高，气压增加，使得电弧通道内外气体压力差减小，气流波动减小，能够稳定等离子体射流；同时阳极本体上额外的能量部分被用于气体电离，提高了等离子体源的热效率。
[0042]所述工作气体在阳极本体内部流通具体是指:所述阳极本体I内部设置有冷却通道2 ;所述阳极本体I上设置有进气口 3和出气口 4 ;所述进气口 3和出气口 4分别与冷却通道2连通；所述冷却通道2上设置有冷却结构21。
[0043]等离子体源工作时工作气体由进气口进入阳极本体内部，气体在内气流通道中带走阳极本体能量，最后由出气口进入等离子体源的气流通道内，最后进入电弧通道内；工作气体在经过阳极本体内部的内气流通道时，吸收阳极本体释放的能量，温度升高，气压增加，使得电弧通道内外气体压力差减小，气流波动减小，能够稳定等离子体射流；同时阳极本体上额外的能量部分被用于气体电离，提高了等离子体源的热效率。
[0044]所述冷却通道2上设置两层冷却结构21。其中一层冷却结构21是由冷却通道2呈环状分布在阳极本体I内部形成的冷却结构21，且相邻两个环状冷却通道连通；另一层冷却结构21是由冷却通道2呈竖直螺旋状分布在阳极本体I内部形成的冷却结构21。为了进一步提高冷却效果，阳极本体内部可以设置多层冷却通道，增大工作气体与阳极本体的接触面积，从而进一步提高了冷却阳极和吸收阳极本体上额外能量的效果。阳极本体内部的冷却通道呈环状或螺旋状分布，都是为了增大工作气体与阳极本体的接触面积，而进一步提高了冷却阳极和吸收阳极本体上额外能量的效果。
【主权项】
1.一种稳定层流等离子体射流的方法，其特征在于:包括如下步骤: 冷却步骤:等离子体源工作时，工作气体先进入阳极本体内部，工作气体在阳极本体内部流通时，工作气体对阳极本体进行冷却，同时阳极本体上多余的能量传导多工作气体上，对工作气体进行升温；然后工作气体从阳极本体中输出至 气流运输步骤:工作气体在外壳与阳极本体之间的气流通道内流通，在气流通道内工作气体的保持温度或持续升温；然后输送至 等离子体射流步骤:工作气体从气流通道内流通到电弧通道内，在电弧通道内将工作气体加热并使其电离成等离子体，然后从电弧通道射出形成等离子体射流。
2.如权利要求1所述的一种稳定层流等离子体射流的方法，其特征在于:所述工作气体在阳极本体内部流通具体是指:所述阳极本体内部设置有冷却通道；所述阳极本体上设置有进气口和出气口 ；所述进气口和出气口分别与冷却通道连通；所述冷却通道上设置有冷却结构，工作气体从进气口进入到阳极本体内部，从出气口输送至气流通道内。
3.如权利要求2所述的一种稳定层流等离子体射流的方法，其特征在于:所述冷却结构为设置在阳极本体内部的空腔；所述空腔分别与进气口和出气口连通。
4.如权利要求2所述的一种稳定层流等离子体射流的方法，其特征在于:所述冷却结构是由所述冷却通道环状分布在阳极本体内部形成的冷却结构。
5.如权利要求2所述的一种稳定层流等离子体射流的方法，其特征在于:所述冷却结构是由所述冷却通道螺旋状分布在阳极本体内部形成的冷却结构。
6.如权利要求2或5所述的一种稳定层流等离子体射流的方法，其特征在于:冷却结构是由所述冷却通道呈竖直螺旋状分布在阳极本体内部形成的冷却结构。
7.如权利要求2或5所述的一种稳定层流等离子体射流的方法，其特征在于:冷却结构是由所述冷却通道呈水平螺旋状分布在阳极本体内部形成的冷却结构。
8.如权利要求2-5任意一项所述的一种稳定层流等离子体射流的方法，其特征在于:所述冷却通道上至少设置有一层冷却结构。
【专利摘要】本发明公开了一种稳定层流等离子体射流的方法，涉及等离子体射流技术领域。本发明的等离子体源工作时，工作气体先进入阳极本体内部，工作气体在阳极本体内部流通，然后进入到等离子体源的气流通道内，最后进入电弧通道内。本发明的方法简单，可以合理有效的利用阳极冷却过程中释放的热量，加热工作气体，减小电弧通道内外工作气体压力，稳定等离子体射流，同时可以实现等离子体源的自冷却，提高阳极体能量利用率，避免能量浪费，提高层流等离子体发生器热效率。
【IPC分类】H05H1-28
【公开号】CN104602431
【申请号】CN201510058995
【发明人】王鹏飞, 黄佳华, 杨超, 赵华, 任琼英, 李向阳, 李露
【申请人】成都真火科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月5日