一种等离子体发生器的制作方法

本实用新型涉及等离子体技术领域，尤其涉及一种等离子体发生器，具体涉及一种结构简单、制造成本低、具有稳定的等离子放电性能且使用寿命长的等离子体发生器。

背景技术：

等离子体由大量的正负带电粒子和中性粒子组成，并表现出集体行为的一种准中性气体。等离子体在工业中已经得到了广泛的应用，特别是在冶金、化工及光学材料等领域。目前，等离子体的杀菌、除臭、除尘等作用也逐渐向家用电器类领域推广使用。

但是，当前的等离子体发生器多采用陶瓷管作为等离子发生器高压隔离材料，该材料存在厚度不均匀，陶瓷管的不同位置耐压值不完全相同，产生等离子不均匀；同时在陶瓷管内安装一根金属棒，与泵入的气体混合不均匀且产生的等离子数量较少，有的地方产生等离子，有的地方没有产生，有的地方可能产生臭氧，如此造成杀菌、除臭、除尘效果差及放电功能不稳定的问题，也不利于延长等离子体发生器的使用寿命。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是：提供一种结构简单、制造成本低、具有稳定的等离子放电性能且使用寿命长的等离子体发生器，以解决现有的等离子体发生器存在杀菌、除臭、除尘效果差、放电功能不稳定及使用寿命短的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种等离子体发生器，其包括内部为中空且具有两个敞口的等离子体绝缘管及设于所述等离子体绝缘管外表面的金属层，所述等离子体绝缘管的进口端与气泵连接；所述等离子体绝缘管内设置螺旋叶片式导电体，所述螺旋叶片式导电体从所述等离子体绝缘管的出口端引出并与所述金属层之间连接电压可调的高频高压电源。

其中，所述螺旋叶片式导电体包括导电柱及沿所述导电柱的轴线方向呈螺旋状盘旋的叶片，所述导电柱及叶片均采用铜或不锈钢材质制成。

其中，所述螺旋叶片式导电体与所述等离子体绝缘管的内壁的最小距离不大于0.5mm。

其中，所述高频高压电源的幅值范围为5-20kV；所述高频高压电源的频率范围为1-50kHz；所述高频高压电源的上升沿时间不大于100ns。

其中，所述金属层为由导电金属箔构成的电极。

其中，所述导电金属箔采用金箔或银箔或铜箔或铝箔制成。

其中，所述导电金属箔与所述等离子体绝缘管外表面的连接方式为粘接或螺纹连接或铆钉连接。

其中，所述等离子体绝缘管采用石英玻璃材质或氧化铝烧结成形的陶瓷材质制成。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供了一种等离子体发生器，其包括内部为中空且具有两个敞口的等离子体绝缘管及设于等离子体绝缘管外表面的金属层，等离子体绝缘管的进口端与气泵连接；等离子体绝缘管内设置螺旋叶片式导电体，螺旋叶片式导电体从等离子体绝缘管的出口端引出并与金属层之间连接电压可调的高频高压电源。本申请提供的等离子体发生器，结构简单，且能通过在等离子体绝缘管内设有螺旋叶片式导电体，使得泵入的空气在等离子体绝缘管内沿螺旋叶片表面旋转前进并在高频高压电源高压放电的作用下被电离为等离子体，延长了空气在等离子体绝缘管中的滞留时间，一方面提高了等离子体数量，另一方面提高了等离子体与泵入气体的混合密度的均匀性，进而具有稳定的等离子放电性能，大大提高了杀菌、降解的效果，也利于延长使用寿命；同时通过采用电压可调的高频高压电源，电压上升时间短，利于加速臭氧的降解，从而可以有效降低臭氧的产生量，避免对室内空气的污染，实用性强，利于进行标准化生产及推广。

附图说明

图1是本实用新型一种等离子体发生器实施例的等离子体绝缘管、等离子体绝缘管及螺旋叶片式导电体的布置方式的结构示意图；

图2是本实用新型一种等离子体发生器实施例的等离子体绝缘管、气泵及高频高压电源的布置方式的结构示意图。

图中：1：螺旋叶片式导电体；1-1：导电柱；1-2：叶片；2：等离子体绝缘管；3：进口端；4：出口端；5：金属层；6：气泵；7：高频高压电源。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图2所示，本实用新型实施例提供了一种等离子体发生器，其包括内部为中空且具有两个敞口的等离子体绝缘管2及设于等离子体绝缘管2外表面的金属层5，在本实施例中，金属层5用于接地，作为接地电极；等离子体绝缘管2的进口端3与气泵6连接，等离子体绝缘管2的出口端4既可以与需要降解农药残留等有机物质或水中存在的微生物等的液体连接，以进行降解作业；也可以与密闭容器连接，以对密闭容器进行消毒作业；等离子体绝缘管2内设置螺旋叶片式导电体1，螺旋叶片式导电体1从等离子体绝缘管2的出口端4引出并与金属层5之间连接电压可调的高频高压电源7；其中，金属层5作为接地电极，螺旋叶片式导电体1作为高压电极。通过采用本申请提供的等离子体发生器，使得泵入的空气在等离子体绝缘管2内沿螺旋叶片1-2表面旋转前进并在高频高压电源7的作用下被电离为等离子体，其中，等离子体在螺旋叶片式导电体1与等离子体绝缘管2的内壁之间；等离子体中含有的激发态O原子、OH基团等具有极强的氧化性，从而达到杀灭细菌、降解参与农药的作用。

特别的，图1和图2中的箭头指代泵入的气体的气流方向。

本申请采用的等离子体发生器，结构简单，工艺简单，制作成本低；通过在等离子体绝缘管2内设有螺旋叶片式导电体1，大大延长了空气在等离子体绝缘管2中的滞留时间，一方面提高了等离子体数量，另一方面提高了等离子体与泵入气体的混合密度的均匀性，进而具有稳定的等离子放电性能，大大提高了杀菌、降解的效果，也利于延长使用寿命；同时通过采用电压可调的高频高压电源7，电压上升时间短，利于加速臭氧的降解，从而可以有效降低臭氧的产生量，避免对室内空气的污染，实用性强，利于进行标准化生产及推广。

具体地，在本实施例中，螺旋叶片式导电体1包括导电柱1-1及沿导电柱1-1的轴线方向呈螺旋状盘旋的叶片1-2，导电柱1-1及叶片1-2均采用铜或不锈钢材质制成，也可采用其它导电性能优异的材料制成，如铁或铝或铝铜合金等等。其中，导电柱1-1及叶片1-2的尺寸具体根据等离子体绝缘管2的内径尺寸来相应确定；优选地，螺旋状的气体流道设置的越多，则泵入气体在等离子体绝缘管2内的滞留时间越长，相应的，产生的等离子体数量越多，且等离子体与泵入气体的混合密度的均匀性越好，利于提高后续的杀菌、消毒功效。

优选地，螺旋叶片式导电体1与等离子体绝缘管2的内壁的最小距离不大于0.5mm。为延长经气泵6泵入等离子体绝缘管2内的气体的滞留时间，且避免从等离子体绝缘管2进口端3泵入的气体未经螺旋状的气体流道而直接从螺旋叶片式导电体1与等离子体绝缘管2的间隙中流出，在本实施例中，将螺旋叶片式导电体1与等离子体绝缘管2的内壁的最小距离设为不大于0.5mm，以充分延长泵入气体的滞留时间，以最大化提高后续的杀菌、除臭及除尘效果。

具体地，高频高压电源7的幅值范围为5-20kV；高频高压电源7的频率范围为1-50kHz；高频高压电源7的上升沿时间不大于100ns。在本实施例中，采用电压可调式的高频高压电源7，精度高，动态响应快，且能使得在极短的时间内实现电压上升，利于提高电子温度，能加速臭氧的降解，从而可以有效降低臭氧的产生量，避免对室内空气的污染。

优选地，金属层5为由导电金属箔构成的电极，采用导电金属箔作为金属层5，质轻，利于减轻整个等离子体发生器的重量，同时金属箔的导电稳定性好，利于进一步地提高等离子放电性能的稳定性。

优选地，导电金属箔采用金箔或银箔或铜箔或铝箔制成。金箔虽价格相对较贵，但是其化学性能稳定，导电性强且延展性最好，使用寿命长；银箔质软、延展性仅次于金箔，化学性能较稳定；铜箔、铝箔价格低廉，其化学性能相对铜箔和铝箔较差，具体可根据实际施工条件来选择相应的制作材质。

优选地，导电金属箔与等离子体绝缘管2外表面的连接方式为粘接或螺纹连接或铆钉连接。在本实施例中，导电金属箔选用粘接的方式固定在等离子体绝缘管2的外表面，固定效果好，且工艺简便，利于节约生产成本，以提高经济性。

优选地，等离子体绝缘管2采用石英玻璃材质或氧化铝烧结成形的陶瓷材质制成。在本实施例中，等离子体绝缘管2采用石英玻璃材质制成，石英玻璃具有极低的热膨胀系数、极高的耐温性、极好的化学稳定性及优良的电绝缘性，以提高等离子体发生器的使用寿命。

综上所述，本实用新型提供了一种等离子体发生器，其包括内部为中空且具有两个敞口的等离子体绝缘管及设于等离子体绝缘管外表面的金属层，等离子体绝缘管的进口端与气泵连接；等离子体绝缘管内设置螺旋叶片式导电体，螺旋叶片式导电体从等离子体绝缘管的出口端引出并与金属层之间连接电压可调的高频高压电源。本申请提供的等离子体发生器，结构简单，且能通过在等离子体绝缘管内设有螺旋叶片式导电体，使得泵入的空气在等离子体绝缘管内沿螺旋叶片表面旋转前进并在高频高压电源高压放电的作用下被电离为等离子体，延长了空气在等离子体绝缘管中的滞留时间，一方面提高了等离子体数量，另一方面提高了等离子体与泵入气体的混合密度的均匀性，进而具有稳定的等离子放电性能，大大提高了杀菌、降解的效果，也利于延长使用寿命；同时通过采用电压可调的高频高压电源，电压上升时间短，利于加速臭氧的降解，从而可以有效降低臭氧的产生量，避免对室内空气的污染，实用性强，利于进行标准化生产及推广。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。