CN103681200A

CN103681200A - 一种液体材料等离子体处理装置

Info

Publication number: CN103681200A
Application number: CN201310668285.1A
Authority: CN
Inventors: 沈文凯; 王红卫
Original assignee: SUZHOU OPS PLASMA TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU OPS PLASMA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明涉及一种液体材料等离子体处理装置，包括处理腔和等离子体喷枪，处理腔任一侧壁上端设置有进液口，下端设置有进气口，处理腔对应侧壁上端设置有出气口，下端设置有出液口，处理腔内水平设置有气体分布板，出液口、出气口和进液口分别设置于气体分布板上方，进气口设置于气体分布板下方，等离子体喷枪头端与进气口连接。本发明中等离子体喷枪将电力后的反应气体从进气口进入处理腔下部，然后经过气体分布板进入处理腔上部，充满处理腔后从出气口溢出，再从进液口中向处理腔上部通入液体材料，电离后的反应气体边对液体材料鼓泡边对其进行表面处理，从而实现液体材料等离子处理，使得处理更均匀，效果更好。

Description

一种液体材料等离子体处理装置

技术领域

本发明属于等离子体处理装置领域，更具体的说是涉及一种液体材料等离子体处理装置。

背景技术

等离子体是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质，它广泛存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。

目前，等离子体装置一般的是在密封容器中设置两个电极形成电场，用真空泵实现一定的真空度，随着气体愈来愈稀薄，分子间距及分子或离子的自由运动距离也愈来愈长，受电场作用，他们发生碰撞而形成离子体，这些离子的活性很高，其能量足以破坏几乎所有的化学键，在任何暴露的材料表面引起化学反应，从而使材料表面的结构、成分和基团发生变化，得到满足实际要求的表面。等离子体反应速度快、处理效率高，而且改性仅发生在材料表面，对材料内部本体材料的性能没有影响，是理想的表面改性手段。

液体材料需要进行等离子体活化反应实现液体材料表面的处理，例如油表面亲水化等处理，而现有技术中没有可以对液体材料等离子体处理的装置。

因此，亟需一种液体材料等离子体处理装置。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种液体材料等离子体处理装置。

实现本发明目的的技术方案是：一种液体材料等离子体处理装置，包括处理腔和等离子体喷枪，所述处理腔任一侧壁上端设置有进液口，下端设置有进气口，所述处理腔对应侧壁上端设置有出气口，下端设置有出液口，所述处理腔内水平设置有气体分布板，所述出液口、所述出气口和所述进液口分别设置于所述气体分布板上方，所述进气口设置于所述气体分布板下方，所述等离子体喷枪头端与所述进气口连接。

进一步的，所述处理腔为绝缘处理腔。

进一步的，所述等离子体喷枪包括高频电源、阳极套管和阴极，所述阴极设置于所述阳极套管中间，所述阳极套管和阴极分别连接到高频电源的正、负极，所述阳极套管与所述阴极之间设置有用于反应气体电离的气体反应腔。

进一步的，所述阳极套管中还设置有水冷层，所述水冷层包括设置于所述阳极套管中的通道层和延伸设置于所述阳极套管头部的外夹水冷层。

进一步的，所述阴极末端设置有防止所述阴极末端与所述阳极套管放电的绝缘层。

进一步的，所述高频电源的频率范围为10Khz—100Khz。

进一步的，还包括用于冷却反应气体的冷却箱和用于收集液体材料的液体收集箱，所述冷却箱与所述出气口连接，所述液体收集箱一端与所述冷却箱连接，另一端与所述进液口连接。

进一步的，还包括用于循环处理的循环腔，所述循环腔一端与所述出液口连接，另一端与所述进液口连接。

本发明具有积极的效果：本发明中等离子体喷枪将电力后的反应气体从进气口进入处理腔下部，然后经过气体分布板进入处理腔上部，充满处理腔后从出气口溢出，再从进液口中向处理腔上部通入液体材料，电离后的反应气体边对液体材料鼓泡边对其进行表面处理，从而实现液体材料等离子处理，使得处理更均匀，效果更好。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明第一实施例的结构示意图；

图2为本发明第二实施例的结构示意图；

图3为本发明第三实施例的结构示意图。

其中：1、处理腔，2、出液口，3、气体分布板，4、出气口，5、阴极，6、气体反应腔，7、进液口，8、进气口，9、冷却箱，10、液体收集箱，11、外夹水冷层，12、阳极套管，13、通道层，14、循环腔。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，作为第一优选实施例，本实施例提供一种液体材料等离子体处理装置，包括处理腔1和等离子体喷枪，处理腔1右侧壁上端设置有进液口7，下端设置有进气口8，处理腔1左侧壁上端设置有出气口4，下端设置有出液口2，处理腔1内水平设置有气体分布板3，出液口2、出气口4和进液口7分别设置于气体分布板3上方，进气口8设置于气体分布板3下方，等离子体喷枪头端与进气口8连接。

本实施例的等离子体喷枪包括高频电源（图中未示出）、阳极套管12和阴极5，阴极5设置于阳极套管12中间，阳极套管12和阴极5分别连接到高频电源的正、负极，阳极套管12与阴极5之间设置有用于反应气体电离的气体反应腔6。

本实施例中采用频率范围为10Khz—100Khz的高频电源，高频电源激发阳极套管12和阴极5之间形成电场，气体反应腔6中的反应气体在电场下电离后从进气口8进入处理腔1下部，然后经过气体分布板3进入处理腔1上部，充满处理腔1后从出气口4溢出，再从进液口7中向处理腔上部通入液体材料，电离后的反应气体边对液体材料鼓泡边对其进行表面处理，从而实现液体材料等离子处理，使得处理更均匀，效果更好。

实施例2

如图2所示，作为第二优选实施例，其余与实施例1相同，不同之处在于，本实施例提供的处理腔1为绝缘处理腔，阳极套管12中还设置有水冷层，水冷层包括设置于阳极套管12中的通道层13和延伸设置于阳极套管12头部的外夹水冷层11，阴极5末端设置有防止阴极5末端与阳极套管12放电的绝缘层（图中未示出），水冷层可对电离后的反应气体进行降温，避免反应气体温度过高。

本实施例还包括用于冷却反应气体的冷却箱9和用于收集液体材料的液体收集箱10，冷却箱9与出气口4连接，液体收集箱10一端与冷却箱9连接，另一端与进液口7连接。

本实施例中反应气体在对液体材料等离子体处理时会将液体材料汽化从出气口4溢出，冷却箱9将溢出的气体冷却时汽化的液体材料变为液体状，进入液体收集箱10中，再从进液口7进入处理腔1中进行处理，避免了液体材料的浪费，更加环保。

实施例3

如图3所示，作为第三优选实施例，其余与实施例1或2相同，不同之处在于，本实施例还包括用于循环处理的循环腔14，循环腔14一端与出液口2连接，另一端与进液口7连接，循环腔14与出液口2之间还设置有水泵。本实施例中增加循环腔14将处理过的液体材料二次处理，提高处理效果。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1. 一种液体材料等离子体处理装置，其特征在于，包括处理腔和等离子体喷枪，所述处理腔任一侧壁上端设置有进液口，下端设置有进气口，所述处理腔对应侧壁上端设置有出气口，下端设置有出液口，所述处理腔内水平设置有气体分布板，所述出液口、所述出气口和所述进液口分别设置于所述气体分布板上方，所述进气口设置于所述气体分布板下方，所述等离子体喷枪头端与所述进气口连接。

2. 根据权利要求1所述的液体材料等离子体处理装置，其特征在于，所述处理腔为绝缘处理腔。

3. 根据权利要求1所述的液体材料等离子体处理装置，其特征在于，所述等离子体喷枪包括高频电源、阳极套管和阴极，所述阴极设置于所述阳极套管中间，所述阳极套管和阴极分别连接到高频电源的正、负极，所述阳极套管与所述阴极之间设置有用于反应气体电离的气体反应腔。

4. 根据权利要求3所述的液体材料等离子体处理装置，其特征在于，所述阳极套管中还设置有水冷层，所述水冷层包括设置于所述阳极套管中的通道层和延伸设置于所述阳极套管头部的外夹水冷层。

5. 根据权利要求3所述的液体材料等离子体处理装置，其特征在于，所述阴极末端设置有防止所述阴极末端与所述阳极套管放电的绝缘层。

6. 根据权利要求3所述的液体材料等离子体处理装置，其特征在于，所述高频电源的频率范围为10Khz—100Khz。

7. 根据权利要求1-6任一所述的液体材料等离子体处理装置，其特征在于，还包括用于冷却反应气体的冷却箱和用于收集液体材料的液体收集箱，所述冷却箱与所述出气口连接，所述液体收集箱一端与所述冷却箱连接，另一端与所述进液口连接。

8. 根据权利要求1-6任一所述的液体材料等离子体处理装置，其特征在于，还包括用于循环处理的循环腔，所述循环腔一端与所述出液口连接，另一端与所述进液口连接。