[發(fā)明專利]帶有冷卻系統(tǒng)的等離子體加熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210088841.3
• 申請(qǐng)日: 2012-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN102625558A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 舒小明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽航天環(huán)境工程有限公司
• 主分類號(hào): H05H1/28
• 分類號(hào): H05H1/28;H05H1/44
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種帶有冷卻系統(tǒng)的等離子體加熱器，屬于等離子體發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前在大氣壓條件下能夠產(chǎn)生的等離子體有兩種，一種是熱等離子體，其特征是氣體溫度往往很高，大約10000K量級(jí)，主要用于等離子體噴涂、切割、焊接、廢物處理、材料表面加工等領(lǐng)域。另一種是冷等離子體，其特征是氣體溫度很低(接近室溫)，但電子溫度很高，因此具有很高的化學(xué)活性，屬于非平衡等離子體。但是，常溫常壓下，將空氣電離以產(chǎn)生等離子體需要的電壓較大，通常需要幾千伏的高壓。而采用現(xiàn)有技術(shù)中的升壓電路，要產(chǎn)生這么高的電壓，則需要器件的耐壓性較高。同時(shí)電極溫度很高，其壽命很短。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供帶有冷卻系統(tǒng)的等離子體加熱器，其且能延長(zhǎng)等離子體電極的使用壽命，并合理利用了熱能。

為實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明目的，帶有冷卻系統(tǒng)的等離子體加熱器，所述等離子體加熱器包括等離子體加熱單元和冷卻系統(tǒng)，等離子體加熱單元包括：多個(gè)等離子加熱槍、高壓脈沖電源5和高壓射頻電源4，每個(gè)等離子加熱槍包括：柱狀的內(nèi)電極1、筒狀的外電極2、絕緣套筒3和高頻線圈，其中，所述柱狀的內(nèi)電極1固定于絕緣套筒3的中心通孔上以將柱狀的內(nèi)電極1設(shè)置于筒狀的外電極2中心軸線上并與外電極絕緣，所述的高頻線圈纏繞在外電極上；所述的高壓脈沖電源5能夠提供多組脈沖電壓，每組脈沖電壓接于一個(gè)等離子加熱槍的內(nèi)電極1和外電極2上，以給內(nèi)電極1和外電極2之間提供一高壓脈沖電源以電離內(nèi)電極1)和外電極2之間的腔體內(nèi)的空氣，高壓射頻電源能夠提供多組射頻電壓，每組射頻電壓接于一個(gè)等離子加熱槍的高頻線圈的兩端，所述外電極2的筒狀體為由內(nèi)層和外層的雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層和外層的雙層之間形成能夠供水流通的空隙，外層上設(shè)有進(jìn)水管和出水管，其特征在于，所述有冷卻系統(tǒng)包括主泵7、三向閥20和熱交換系統(tǒng)，主泵7驅(qū)動(dòng)冷卻水流入三向閥的第一端，而后經(jīng)三向閥20的第二端流入外電極2的進(jìn)水管，冷卻水在外電極2中變熱而后從出水管流出，冷卻水還經(jīng)三向閥20的第三端流經(jīng)熱交換系統(tǒng)以進(jìn)行降溫。

優(yōu)選地，出水管上設(shè)有出水溫度傳感器19以檢測(cè)出水溫度，如果出水溫度低于下限，調(diào)節(jié)三向閥20，使熱交換系統(tǒng)流量減小；溫度高于上限，調(diào)節(jié)三向閥20，使熱交換系統(tǒng)流量增大。

優(yōu)選地，冷卻系統(tǒng)還設(shè)有副泵8，所述三向閥20的入水管處設(shè)有流量傳感器17以檢測(cè)冷卻水流量，如果流量正常，保持主泵工作；如果流量不正常，啟用副泵。

優(yōu)選地，所述的熱交換系統(tǒng)為冷凝器21。

優(yōu)選地，所述冷凝器中具有蛇形管。

優(yōu)選地，所述冷凝器中具有容納水的第一容器，蛇形管浸于第一容器的水內(nèi)，冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻水通過蛇形管時(shí)與容器中的水進(jìn)行熱交換以冷卻流過蛇形管內(nèi)的冷卻水。

優(yōu)選地，所述冷卻系統(tǒng)還具有第二容器，第二容器與第一容器連通，水泵將第二容器內(nèi)的溫度較低的水抽入第一容器，第一容器內(nèi)的水經(jīng)一水管連到第二容器以在第二容器中形成人工噴泉。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的帶有冷卻系統(tǒng)的等離子體加熱器，其使用了冷卻系統(tǒng)冷卻電極的溫度能增加等離子體電極的使用壽命，并合理利用了熱能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明提供的帶有冷卻系統(tǒng)的等離子體加熱系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本發(fā)明提供的高壓射頻電源的示意圖；

圖3是本發(fā)明提供的高壓直流電源的示意圖；

圖4是本發(fā)明提供的高壓脈沖電源的示意圖；

圖5是本發(fā)明提供的高壓脈沖單元的電路圖；

圖6是本發(fā)明提供的高壓脈沖單元給電容充電時(shí)的等效電路示意圖；

圖7是本發(fā)明提供的高壓脈沖單元產(chǎn)生瞬時(shí)高電壓時(shí)的等效電路示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。相同的附圖標(biāo)記表示相同或者相似的部件。