一种电弧等离子体发生器的制作方法

本实用新型涉及等离子体技术领域，尤其涉及一种电弧等离子体发生器。

背景技术：

一般来说，电弧等离子体发生器都是通过一个等离子控制电源控制等离子体发生器产生电弧等离子体。该种电弧等离子体发生器产生电弧后，电弧通道内的载体风在单位体积、单位时间内携带的能量是相对稳定的，不存在大的波动，因此，用于点燃煤粉及可燃气体等燃料后，形成的燃烧温度场、动力场相对稳定，单位空间内的燃烧控制受到很大的限制，出现等离子体投入功率过大容易结焦烧损，等离子体投入功率过小又会点不着火的现象。

综上所述，如何解决电弧等离子体发生器对于单位空间内的燃烧控制受到限制的问题已经成为本领域技术人员亟需解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电弧等离子体发生器，以解决电弧等离子体发生器对于单位空间内的燃烧控制受到限制的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电弧等离子体发生器，包括发生器本体，所述发生器本体为n个子发生器相互嵌套而成的多级等离子发生器，其中n为大于1的整数；第n个所述子发生器套设在第n-1个所述子发生器的外侧，且第n-1个所述子发生器产生的电弧用于第n个所述子发生器的击穿介质。

优选地，所述子发生器的数量为2个，其中，位于内侧的所述子发生器为第一发生器，位于外侧的所述子发生器为第二发生器；

所述第一发生器包括第一等离子控制电源、极柱、套设在所述极柱的外侧的中间极套和形成于所述极柱与所述中间极套之间的第一载体风；且所述第一等离子控制电源的两极中的一极与所述极柱连接，另一极与所述中间极套连接；

所述第二发生器包括第二等离子控制电源、设置在所述中间极套的末端的喷射套、套设在所述喷射套的外侧的外极套和形成于所述喷射套和所述外极套之间的第二载体风；且所述第二等离子控制电源的两极中的一极与所述喷射套连接，另一极与所述外极套连接；

且所述第一等离子控制电源连接至所述中间极套的极性和所述第二等离子控制电源连接至所述喷射套的极性相反。

优选地，所述喷射套与所述中间极套为一体式的导体结构。

优选地，所述喷射套与所述中间极套为分体式结构，且所述喷射套与所述中间极套之间通过绝缘体进行绝缘隔离。

优选地，所述外极套通过支架套设在所述中间极套的外侧。

优选地，所述中间极套的内侧对应所述极柱的末端设置有第一导向坡口。

优选地，所述外极套的内侧对应所述喷射套的末端设置有第二导向坡口。

优选地，所述第二等离子控制电源用于施加脉动控制电流。

相比于背景技术介绍内容，上述电弧等离子体发生器，包括发生器本体，发生器本体为n个子发生器相互嵌套而成的多级等离子发生器，其中n为大于1的整数；第n个子发生器套设在第n-1个子发生器的外侧，且第n-1个子发生器产生的电弧用于第n个子发生器的击穿介质。上述电弧等离子体发生器，在实际应用时，由于采用多级嵌套的子发生器逐步拉弧，由内部子发生器产生功率较小的等离子体，为外部子发生器提供击穿介质，因此，越靠近内部的子发生器的拉弧功率就会相对越低，可以设计成稳定且寿命长的结构，而越靠近外部的子发生器可以在其内部的子发生器的作用下容易实现迅速拉弧，此时适合在外部的子发生器的控制电源上通过施加脉动控制电流，即可在外部的子发生器的出口产生脉动电弧等离子体，并且由于内部的子发生器提供了击穿介质，因此该等离子体发生器不容易出现由于电流脉动造成的断弧，并能实现波峰波谷大范围的脉动变化，能够获得良好的脉动特性，从而解决了电弧等离子体发生器对于单位空间内的燃烧控制受到限制的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电弧等离子体发生器的喷射套与中间极套为一体式结构的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电弧等离子体发生器的喷射套与中间极套为分体式结构的示意图。

上图1和图2中，

第一发生器1、第一等离子控制电源11、极柱12、中间极套13、第一载体风14、第一导向坡口15、第二发生器2、第二等离子控制电源21、喷射套22、外极套23、第二载体风24、第二导向坡口25、第二发生器的出口26、绝缘体3、支架4、电缆5。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种电弧等离子体发生器，以解决电弧等离子体发生器对于单位空间内的燃烧控制受到限制的问题。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的一种电弧等离子体发生器，包括发生器本体，发生器本体为n个子发生器相互嵌套而成的多级等离子发生器，其中n为大于1的整数；第n个子发生器套设在第n-1个子发生器的外侧，且第n-1个子发生器产生的电弧用于第n个子发生器的击穿介质。

上述电弧等离子体发生器，在实际应用时，由于采用多级嵌套的子发生器逐步拉弧，由内部子发生器产生功率较小的等离子体，为外部子发生器提供击穿介质，因此，越靠近内部的子发生器的拉弧功率就会相对越低，可以设计成稳定且寿命长的结构，而越靠近外部的子发生器可以在其内部的子发生器的作用下容易实现迅速拉弧，此时适合在外部的子发生器的控制电源上通过施加脉动控制电流，即可在外部的子发生器的出口产生脉动电弧等离子体，并且由于内部的子发生器提供了击穿介质，因此该等离子体发生器不容易出现由于电流脉动造成的断弧，并能实现波峰波谷大范围的脉动变化，能够获得良好的脉动特性，从而解决了电弧等离子体发生器对于单位空间内的燃烧控制受到限制的问题。

在一些具体的实施方案中，上述子发生器的数量优选为2个，其中，位于内侧的子发生器为第一发生器1，位于外侧的子发生器为第二发生器2；第一发生器1包括第一等离子控制电源11、极柱12、套设在极柱12的外侧的中间极套13和形成于极柱12与中间极套13之间的第一载体风14；且第一等离子控制电源11的两极中的一极与极柱12连接，另一极与中间极套13连接；第二发生器2包括第二等离子控制电源21、设置在中间极套13的末端的喷射套22、套设在喷射套22的外侧的外极套23和形成于喷射套22和外极套23之间的第二载体风24；且第二等离子控制电源21的两极中的一极与喷射套22连接，另一极与外极套23连接；且第一等离子控制电源11连接至中间极套13的极性和第二等离子控制电源21连接至喷射套22的极性相反。

当然可以理解的是，上述将子发生器的数量布置成两个的方式仅仅是本实用新型实施例的优选地举例，实际应用过程中，还可以根据实际需求选择布置成3个或3个以上的子发生器形成的多级等离子发生器。另外，需要说明的是，极柱可以为正极也可以为负极，第一等离子控制电源与极柱、中间极套之间和第二等离子控制电源与喷射套、外极套之间均采用电缆5连接。

此外，上述喷射套22与中间极套13可以为一体式的导体结构；也可以是喷射套22与中间极套13为分体式结构，且喷射套22与中间极套13之间通过绝缘体3进行绝缘隔离。实际应用过程中，可以根据实际需求进行选择布置。

另外需要说明的是，一般来说，外极套23需要通过支架4套设在中间极套13的外侧。当然可以理解的是，采用支架将外极套固定在中间极套的外侧仅仅是本实用新型实施例的优选举例，实际应用过程中，还可以是本领域技术人员常用的其他固定形式。

除此之外，为了使得第一发生器产生的电弧等离子体从第一发生器的出口导出更加顺利，在中间极套13的内侧对应极柱12的末端设置有第一导向坡口15；同样，为了使得第二发生器产生的电弧等离子体从第二发生器的出26导出更加顺利，外极套23的内侧对应喷射套22的末端设置有第二导向坡口25。

另外需要说明的是，上述第二等离子控制电源21可以用于施加脉动控制电流，也可以用于施加稳定控制电流。实际应用过程中，还可以根据实际需求进行选择布置，通过施加脉动控制电流，在第二发生器的出口26处能够形成脉动电弧等离子体；通过施加稳定电流，则在第二发生器的出口26处则能够形成稳定的电弧等离子体。

以上对本实用新型所提供的电弧等离子体发生器具进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。