[發明專利]一種微波等離子裝置

有效

• 申請號: 201810678562.X
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108834296B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 吳穹
• 申請（專利權）人: 安徽航天環境工程有限公司
• 主分類號: H05H1/24
• 分類號: H05H1/24;H05H1/26;H05H1/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種微波等離子裝置，其包括殼，所述殼至少分成上游殼和下游殼，其特征在于，還包括放電管、漩渦氣體供應裝置、等離子電極、燃料噴槍、波導和微波源，所述放電管設置在上游殼和下游殼之間，并與上游殼內腔和下游殼內腔形成流體通道，所述微波源通過波導給放電管提供微波輻射；漩渦氣體供應裝置連通于上游殼內腔，用于給上游殼內腔提供氣體，所述等子電極設置于上游殼內用于對漩渦氣體供應裝置所提供的氣體進行電離以將氣體生成包含自由基的等離子流，燃料噴槍連通于下游殼內腔，等離子流與燃料噴槍噴出的燃料在下游殼內腔進行反應以產生高溫火焰并從下游殼內腔噴出。本發明提供的微波等離子裝置能夠產生高溫大容量的等離子火焰，且不需要很高功率的供電電源。

技術領域

本發明涉及一種微波等離子裝置，尤其涉及一種生成大容量高溫等離子火焰的微波等離子裝置。

背景技術

等離子火矩是在兩電極之間產生等離子弧的裝置，主根據直流弧火矩、感應弧火矩和高頻電容性火矩。直流弧火矩通過在兩電極之間施加直流電場，其缺點是使用壽命短，必須經常替換，且其工作電流通常在50-10000A的范圍內，其必需非常大供電功率。感應弧火矩和高頻電容性火矩的熱效率較低，通常只有40-50%。傳統的這些等離子火矩具有的容量低且花費高。

發明內容

為克服現有技術存在的缺點，本發明的發明目的是提供一種微波等離子裝置，其能夠產生高溫大容量的等離子火焰，且不需要很高功率的供電電源。

為實現所述發明目的，本發明提供一種微波等離子裝置，其包括殼，所述殼至少分成上游殼和下游殼，其特征在于，還包括放電管、漩渦氣體供應裝置、等離子電極、燃料噴槍、波導和微波源，所述放電管設置在上游殼和下游殼之間，并與上游殼內腔和下游殼同腔形成流體通道，所述微波源通過波導給放電管提供微波輻射；漩渦氣體供應裝置連通于上游殼內腔，用于給上游殼內腔提供氣體，所述等子電極設置于上游殼內用于對漩渦氣體供應裝置所提供的氣體進行電離以將氣體生成包含自由基的等離子流，燃料噴槍連通于下游殼內腔，等離子流與燃料噴槍噴出的燃料在下游殼內腔進行反應以產生高溫火焰并從下游殼內腔噴出。

優選地，上游殼和下游由不銹鋼制備或者包覆了合金以屏隔離微波的影響。

優選地，微波源包括磁控管、微波輸出檢測器、燈絲電源、高電壓源和控制器，其中，高電壓源用于給磁控管的陽極提供高頻能源，燈絲電源用于給所述磁控管的燈絲提供電壓，磁控管用于產生微波，所述微波輸出檢測器用于檢測從磁控管輸出的微波值并提供給控制器，控制器根據微波輸出檢測器的檢測結果控制給磁控管的陽極提供能源的高電壓源的輸出值。

優選地，高電壓源包括初級整流濾波電路、開關電路、升壓變壓器、次級整流濾波電路和比較器，其中，初級整流濾波電路有于將交流電進行整流及濾波以得到直流電并提供給開關電路，所述開關電路根據比較器提供的控制信號將初級整流濾波電路提供的直流電轉換脈沖交流電；所述升壓變壓器用于將開關電路提供的電能進行升壓，所述次級整流濾波電路用于將升壓變壓器提供的電壓進行整流濾波并提供的磁控管的陽極，所述比較器用于將微波輸出檢測器提供的信號與控制器提供的參考信號進行比較，根據比較結果控制開關電路的工作狀態，進而控制高電壓源的輸出值。

優選地，高電壓源還包括陽極電流檢測電路和紋波成份檢測電路，所述陽極電流檢測電路用于檢測提供給磁控管陽極的電流值并提供給紋波成份檢測電路，紋波成份檢測電路用于檢測提供給磁控管陽極的電壓中的紋波值，所述比較器還將紋波成份檢測電路提供的信號與控制器提供的參考信號進行比較，根據比較結果控制開關電路的工作狀態，進而控制高電壓源的輸出值。