[發明專利]一種可回收利用氣體的等離子體射流產生系統

在審

• 申請號: 202010824958.8
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111867226A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 劉熊;甘汶艷;王謙;李永福;李小平;李思全;彭華東;高晨璐;任嘯;向竑宇
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H05H1/24
• 分類號: H05H1/24;H05H1/26;H05H1/34
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 賀春林

本發明公開了一種可回收利用氣體的等離子體射流產生系統，其包括等離子體射流組件、混氣腔、工作氣體供氣通路和前驅氣體供氣通路，工作氣體供氣通路接入混氣腔，用于提供工作氣體，前驅氣體供氣通路接入混氣腔，用于提供攜帶單體材料的前驅氣體，混氣腔將工作氣體和前驅氣體混合后給等離子體射流組件供氣，使得等離子體射流組件噴射等離子體射流，還包括防護罩和回氣通路，防護罩用于罩設在被處理材料表面形成隔絕外界空氣的密閉空間，等離子體射流僅能噴射在密閉空間內，防護罩上設有回氣口，回氣口通過回氣通路接入混氣腔。本發明可以排除外界雜質氣體對材料表面處理的干擾，加強等離子體射流處理效果，同時有效減少氣體浪費，提升環保經濟性。

技術領域

本發明涉及等離子體技術領域，特別是一種可回收利用氣體的等離子體射流產生系統。

背景技術

隨著等離子體技術的快速發展，等離子體在材料處理、能源化工和生物醫學等領域的應用得到了越來越多的推廣。等離子體射流通過氣體流動將放電區域的活性粒子輸運到被處理區域，完成材料改性。但是，在放電過程中，射流管管口處的空氣容易被電離，形成各種含氧粒子，不利于材料的疏水改性，極大地限制了等離子體射流處理效果。因此，有必要進一步優化等離子體裝置，隔絕外界雜質氣體(主要是空氣)，提高等離子體作用材料表面的處理效率。

目前，產生等離子體射流所需的氣體流速一般為3升/分鐘，處理時間一般為150秒，一方面，處理過程中工作氣體的耗氣量較大，成本較高；另一方面，處理后的工作氣體直接混入空氣中，損害空氣質量，極大地限制了利用等離子體射流進行材料表面處理的實際應用。因此，將射流管噴出的工作氣體進行收集并回收再利用，是當前亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明的目的就是提供一種可回收利用氣體的等離子體射流產生系統，本發明可以排除外界雜質氣體對材料表面處理的干擾，加強等離子體射流處理效果，同時有效減少氣體浪費，提升環保經濟性。

本發明的目的之一是通過這樣的技術方案實現的，一種可回收利用氣體的等離子體射流產生系統，包括等離子體射流組件、混氣腔、工作氣體供氣通路和前驅氣體供氣通路，所述工作氣體供氣通路接入混氣腔，用于提供工作氣體，所述前驅氣體供氣通路接入混氣腔，用于提供攜帶單體材料的前驅氣體，所述混氣腔將工作氣體和前驅氣體混合后給等離子體射流組件供氣，使得等離子體射流組件噴射等離子體射流，還包括防護罩和回氣通路，所述防護罩用于罩設在被處理材料表面上形成隔絕外界空氣的密閉空間，所述等離子體射流僅能噴射在所述密閉空間內，所述防護罩上設有回氣口，所述回氣口通過回氣通路接入混氣腔，以將所述防護罩內的工作氣體回收至混氣腔。

進一步，所述防護罩為內部具有中空空間且底面呈開口的形狀，以與被處理材料表面緊密接觸。

進一步，所述防護罩由絕緣材料制成。

進一步，所述回氣通路上從出氣口開始依次設有干燥瓶和氣泵，所述干燥瓶用于對回氣通路中的工作氣體進行干燥除氧，所述氣泵用于將回氣通路中的工作氣體排入混氣腔。

進一步，所述工作氣體供氣通路上設有第一流量閥，所述前驅氣體供氣通路上設有第二流量閥。

進一步，所述工作氣體供氣通路上設有第一流量計，所述前驅氣體供氣通路上設有第二流量計，所述回氣通路上靠近混氣腔的位置設有第三流量計。

進一步，還包括流量控制器，所述流量控制器用于讀取第一流量計、第二流量計和第三流量計的流量數據，并在開始對被處理材料進行表面處理時，控制氣泵的功率、第一流量閥和第二流量閥的開合度，使得第一流量計的流量數據達到第一目標流量、第二流量計的流量數據維持在預定值、第三流量計的流量數據達到第一目標流量；以及在保持預設時間后，關閉第一流量閥、第二流量閥和氣泵。