[發明專利]一種常壓等離子體噴槍

在審

• 申請號: 201610105593.7
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號: CN105792496A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 溫貽芳;陳偉;丁琳;王紅衛;于霜;高新浩;儲建華
• 申請（專利權）人: 蘇州工業職業技術學院
• 主分類號: H05H1/26
• 分類號: H05H1/26;H05H1/28
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 呂書桁

技術領域

本發明涉及一種等離子體表面處理設備，尤其涉及一種用于在大氣壓下對材料表面處理的新型等離子體噴槍。

背景技術

利用放電原理能產生等離子體氣流噴出并用于材料的表面改性處理。等離子體包含大量的電子，離子及自由基等活性粒子，接觸被處理物體的表面，發生相應的物理或化學反應，以達到其處理目的，來滿足實際應用的需要。

然而傳統的等離子體表面處理設備運行時需負壓環境，造成等離子體制得的成本較高，并且同時存在射流溫度較高、等離子體射流與空氣長交互不均勻等問題，使得設備使用范圍受限較大。

發明內容

鑒于上述現有等離子體表面處理設備的不足，本發明的目的是提出一種常壓等離子體噴槍，解決降低等離子體處理成本及拓寬設備使用范圍的問題。

本發明的上述目的，將通過以下技術方案得以實現：一種常壓等離子體噴槍，其特征在于包括進氣進水室和噴嘴組件，其中所述噴嘴組件由噴嘴、氣體混合器、空心陰極管、水冷陽極管及兩管間的絕緣層構成，所述空心陰極管為等徑直管且內側設有氣體混合器，所述空心陰極管偏內側的一端敞口與進氣進水室相接連通，所述水冷陽極管偏內側的一端與進氣進水室相接固定，且水冷陽極管設有循環水冷的壁面，所述噴嘴套接于水冷陽極管偏外側的一端并具有與空心陰極管相連通的孔道。

進一步地，所述氣體混合器為設于空心陰極管兩端且與空心陰極管內壁無縫封接的帶孔塊，所述帶孔塊設有兩個以上相對空心陰極管軸向偏斜的透孔，滿足氣體通過帶孔塊發生波浪狀擾動、均勻混合。

更進一步地，帶孔塊所設全部透孔相平行，或全部透孔呈螺旋狀組合。

進一步地，所述水冷陽極管的壁面本身設有中空的封閉式內腔及連通所述封閉式內腔的進水口和出水口。

進一步地，所述水冷陽極管的壁面外側一體纏繞設有帶進水口和出水口的循環水管。

進一步地，所述噴嘴的孔道為朝噴射方向管徑內收的單孔，且噴嘴的外形呈階梯錐形。

進一步地，所述噴嘴的孔道為平行多孔或匯聚型的傾斜多孔，且孔道與空心陰極管的直端面對接。

進一步地，所述噴嘴組件外側設有正對噴口且距離可調的基體，所述基體用于承載待處理材料。

應用本發明的常壓等離子體噴槍，較之于傳統此類設備：由于結合了空心陰極與等離子體噴槍結構的優點，既不受限于常規空心陰極處理材料表面所需的負壓環境，又改善了常規等離子體噴槍的諸多缺點，例如噴口溫度過高，噴射流的高能粒子不均勻等。故該結構用于大氣壓下進行材料的等離子體表面處理效果十分理想。

附圖說明

圖1是本發明常壓等離子體噴槍一較佳實施例的整體結構示意圖。

圖2是本發明常壓等離子體噴槍另一種噴嘴的軸剖結構示意圖。

圖3是本發明常壓等離子體噴槍有一種噴嘴的軸剖結構示意圖。

具體實施方式

以下便結合實施例附圖，對本發明的具體實施方式作進一步的詳述，以使本發明技術方案更易于理解、掌握。

本發明所提出的該種常壓等離子體噴槍，解決降低等離子體處理成本及拓寬設備使用范圍的問題。如圖1所示其具體結構可知：該噴槍包括進氣進水室6和噴嘴組件。細化地來看，該噴嘴組件由噴嘴91、氣體混合器7、空心陰極管4、水冷陽極管2及兩管間的絕緣層3構成，該空心陰極管4為等徑直管且內側設有氣體混合器7，該空心陰極管4偏內側一端敞口與進氣進水室相接連通，該水冷陽極管2偏內側的一端與進氣進水室相接固定，且水冷陽極管設有循環水冷的壁面，且噴嘴91套接于水冷陽極管2偏外側的一端并具有與空心陰極管相連通的孔道（關于噴嘴的其它具體實施結構將在后文中舉例詳細描述）。圖1所示實施例中，該噴嘴的孔道為朝噴射方向管徑內收的單孔，且噴嘴的外形呈階梯錐形。

更細化地，上述氣體混合器7為設于空心陰極管兩端且與空心陰極管內壁無縫封接的帶孔塊，圖中該一個帶孔塊設有兩個以上相對空心陰極管軸向偏斜的透孔71，滿足氣體在通過帶孔塊時發生波浪狀擾動、均勻混合。圖示實施例中，該帶孔塊所設全部透孔為相平行的直孔。當然，該些全部透孔也可以呈螺旋狀組合（未圖示）。其目的旨在使得進氣通過該透孔導向形成具一定方向偏斜性的氣流，隨著在空心陰極管中的電離、傳送中持續混合均勻。

同樣地，圖示實施例中該水冷陽極管的壁面本身設有中空的封閉式內腔及連通該封閉式內腔的進水口5和出水口8。當然除該種實施例外，該水冷陽極管的壁面外側也可以一體纏繞設有帶進水口和出水口的循環水管（未圖示）。