一种电极与壳体一体可更换喷头式等离子体射流发生装置

1.本实用新型属于等离子体发生装置设计领域，具体涉及一种电极与壳体一体可更换喷头式等离子体射流发生装置。


背景技术：

2.等离子体是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态，广泛存在于宇宙中，常被视为是物质的第四态，被称为等离子态，或者“超气态”，也称“电浆体”。介质阻挡放电则是一种方便人们使用的等离子体发生方式，其双电极中至少有一个电极被介质覆盖，这个介质被称为阻挡介质。阻挡介质和另一个电极之间的气体在高压电场作用下发生电离，形成低温等离子体，大量产生化学反应所需要的活性粒子，还伴随有特殊的光、热、声、电等物理过程和化学过程，因此介质阻挡放电在环境工程领域和消毒杀菌领域具有很大的应用潜力，引起了广泛的重视。现有的介质阻挡等离子体发生装置，部分结构采用石英玻璃管或陶瓷管作为阻挡介质，在管子中心设有导电电极棒，在管外壁包裹有外电极，对两个电极加上高频、高压电后，就会在管壁出现大量细丝状微放电，管内的空气被电离，形成等离子体。上述介质阻挡等离子体发生装置中，阻挡介质所形成的介质阻挡层与外部壳体是分装式的，以便于更换，但是这种方便会带来气密性差和放电空间受到限制等缺点。另外，等离子体射流产生的样式也受到了气体喷头形状的影响，在面对不同处理尺寸的样品时，需要整体更换等离子体射流发生装置，带来操作上的诸多不便，亟待解决。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理的电极与壳体一体可更换喷头式等离子体射流发生装置，能有效的减少等离子体射流发生装置的更换难度和器件成本，操作简便可靠。
4.为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
5.一种电极与壳体一体可更换喷头式等离子体射流发生装置，其特征在于：包括外部壳体，外部壳体的中部布置具备电极腔的介质阻挡层，所述介质阻挡层与外部壳体共同围合形成可供气流通行的气流流动腔体，且外部壳体的底部布置有连通气流流动腔体的等离子体射流喷口；所述等离子体射流喷口为可更换式气体喷头，从而与外部壳体的相邻端形成可拆装式配合。
6.优选的，所述等离子体射流喷口与外部壳体彼此同轴，且所述等离子体射流喷口的顶端筒口设置内倒角，外部壳体的底端筒口布置外倒角；内倒角与外倒角彼此贴合，从而使得等离子体射流喷口与外部壳体间形成同轴插接结构；该装置还包括用于锁定等离子体射流喷口与外部壳体位置关系的锁定件。
7.优选的，所述锁定件包括布置在等离子体射流喷口及外部壳体的外壁处的挂耳，所述锁定件还包括弹性连接带，所述弹性连接带的两端分别固定在等离子体射流喷口及外部壳体的外壁处的挂耳上，从而在轴向上拉紧等离子体射流喷口与外部壳体。
8.优选的，所述锁定件为两组以上并环绕等离子体射流喷口轴线等距离布置。
9.优选的，所述锁定件为卡扣。
10.优选的，所述等离子体射流喷口与外部壳体彼此同轴，且等离子体射流喷口与外部壳体间形成螺纹配合。
11.优选的，所述介质阻挡层与外部壳体形成一体式构造。
12.优选的，所述介质阻挡层的材质为石英玻璃绝缘材料、陶瓷绝缘材料或塑料绝缘材料中的一种。
13.本实用新型的有益效果在于：
14.1)、通过上述方案，本实用新型抛弃了传统的分体式的等离子体射流喷口与外部壳体的独立设计结构，转而采用了分体式结构，使得等离子体射流喷口变得可快速拆装，如两者间采用螺纹配合或卡接配合等固接密封方式，使得等离子体射流喷口可根据需要实现其互换性需求。至此，本实用新型通过设计可更换式结构，利用具备多种可更换式气体喷头型号的等离子体射流喷口，能有效减少整个装置的更换难度和器件成本，最终达到提升使用便捷度和提高工作效率的目的。
15.2)、在上述结构的基础上，本实用新型反而将原本分体式的外部壳体与介质阻挡层设计为整体式结构，使得这两部分免去了多余的连接构造，从而有更多的余量来增加等离子体发生区域的体积；同时，由于在使用时电极被一体式的插在电极腔内，也就实现了电极与外部壳体的一体化，最终达到提高等离子体发生质量和稳定性的目的。
附图说明
16.图1为本实用新型的其中一种实施例的结构示意图；
17.图2为本实用新型的另一种实施例的结构示意图；
18.图3、图4、图5为等离子体射流喷口的其他实施例的结构示意图。
19.本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：
20.10-外部壳体 11-外倒角
21.20-介质阻挡层 30-等离子体射流喷口 31-内倒角
22.41-挂耳 42-弹性连接带
具体实施方式
23.为便于理解，此处结合图1-5，对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：
24.本实用新型的具体结构如图1-2所示，主要包括：介质阻挡层20、电极、外部壳体10和等离子体射流喷口30。外部壳体10和介质阻挡层20围合形成气流流通腔体。等离子体射流喷口30位于外部壳体10的下方，以实现等离子体射流功能。其中：
25.所述介质阻挡层20与外部壳体10形成一体式结构，并与等离子体射流喷口30间形成分体式可拆装构造。实际设计时，其可拆装方式或为螺纹配合等拆装方式；也可以参照图1-2所示的，在采用倒角匹配后，再依靠锁定件实现外部壳体10与等离子体射流喷口30间的可靠密封固定目的。
26.当本实用新型采用如图1所示实施例时，此时锁定件为卡扣；也即在外部壳体10与
等离子体射流喷口30形成端面配合后，在两者端面处布置内倒角31及外倒角11，并在内倒角31及外倒角11处布置卡口结构，以方面外部壳体10与等离子体射流喷口30之间形成轴向定位卡接构造。当然，也可以在无内倒角31及外倒角11的情况下，布置所述的卡扣，并依靠端面抵接的方式实现外部壳体10与等离子体射流喷口30的端面密封及固定亦可。为便于理解，因此图1-2中的内倒角31及外倒角11之间特意显示有目视能看出的配合间隙，而实际操作时两者应当保持紧密的面贴合状态，以保证密封性。
27.当本实用新型采用如图2所示实施例时，此时锁定件为挂耳41与弹性连接带42的配合构造。具体而言：外部壳体10与等离子体射流喷口30的外壁处均布置有挂耳41，并通过弹性连接带42来固定两处挂耳41，从而形成如图2所示的配合结构。此时，外部壳体10与等离子体射流喷口30完全依靠弹性连接带42的弹性回复力来轴向拉紧，从而保证了两者之间的固定及密封效果。
28.而无论采用上述何种构造，内倒角31及外倒角11彼此面贴合时，都可以考虑采用磨边处理，以保证两处倒角的配合紧密度。
29.本实用新型实际使用时：首先在气流流通腔体内接入氩气，并对介质阻挡层20内电极腔处的电极接通高压电，此时气流流通腔体内会形成放电区域并产生等离子体。所产生的等离子体随着气流的流通方向从等离子体射流喷口30喷出，形成了稳定的高亮度等离子体射流。另外，由于本实用新型的介质阻挡层20与外部壳体10形成一体式结构，使得气密性和空间利用率提高，等离子体产生的区域得到了扩大，亮度提高，从喷气口喷出的气流也变得更为均匀与稳定。
30.此外，等离子体射流喷口30在使用图1-2所示的结构之外，还可以替换其他不同口径及外形的可更换式气体喷头，参照图3-5所示，以便以实现喷出的等离子体射流粗细的调节。改变喷头的形状后，等离子体射流的喷出形状也得到改变，宽窄口的喷口30中甚至可以形成瀑布状等离子气帘，满足了多种等离子体处理面积的要求。
31.当然，对于本领域技术人员而言，本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而还包括在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现的相同或类似结构。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
32.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
33.本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。