具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極，涉及到一種等離子體噴槍的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，其特征是陰極由陰極頭和陰極套組成，陰極套為空心圓棒體結(jié)構(gòu)，在陰極套的圓棒體上有螺旋導(dǎo)流凸體，螺旋導(dǎo)流凸體中的空間構(gòu)成螺旋氣流形成通道，陰極套的內(nèi)空間構(gòu)成冷卻腔，陰極頭嵌入到陰極套前部的圓棒體中，陰極頭的前端從陰極套中伸出，陰極頭的后端有冷卻尾突，冷卻尾突伸入到冷卻腔中；陰極套的前端為由后向前收縮的圓錐形結(jié)構(gòu)；陰極套的后端有內(nèi)螺紋接口；陰極頭的前端為圓弧形結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型應(yīng)用于等離子體噴槍中，在工作時(shí)形成螺旋保護(hù)氣流，氣流中心不會(huì)產(chǎn)生真空或負(fù)壓，使保護(hù)氣流能全面覆蓋陰極頭端，結(jié)合冷卻保護(hù)措施，使陰極不易被燒蝕，以延長(zhǎng)等離子體噴槍的使用周期。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及等離子體設(shè)備，特別是涉及到一種等離子體噴槍的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，等離子技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，工業(yè)上應(yīng)用于等離子點(diǎn)火、等離子噴涂、金屬冶煉、等離子加熱制造納米材料、切割、垃圾焚燒廢物處理等。等離子體的處理方式和一般的方式大不一樣，等離子體是在電離層或放電現(xiàn)象下所形成的一種狀態(tài)，伴隨著放電現(xiàn)象將會(huì)生成了激發(fā)原子、激發(fā)分子、離解原子、游離原子團(tuán)、原子或分子離子群的活性化學(xué)物以及它們與其它的化學(xué)物碰撞而引起的反應(yīng)。在等離子體發(fā)生器中，放電作用使得工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態(tài)，經(jīng)相互碰撞而產(chǎn)生高溫，溫度可達(dá)幾萬(wàn)度以上。
[0003]等離子熱解水制氫技術(shù)是最近幾年提出來(lái)的水制氫候選技術(shù)之一，因?yàn)樗且环N相當(dāng)穩(wěn)定的物質(zhì)，在常壓條件下，溫度在2000K時(shí)水分子幾乎不分解，2500K時(shí)有25%的水發(fā)生分解，3400?3500K時(shí)氫氣和氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)達(dá)到最大，分別為18%和6%，當(dāng)溫度達(dá)到4200K以上時(shí),水分子將全部分解為氫氣、氫、氧氣、氧和氫氧原子團(tuán)，一般的加熱方式難以達(dá)到這么高的溫度，而使用等離子體噴槍則能做到；應(yīng)用等離子體噴槍處理危險(xiǎn)有害的廢棄物和生活垃圾，使氣化爐不需輸入空氣或氧氣，使生活垃圾轉(zhuǎn)化的合成氣品質(zhì)好，達(dá)到化工原料的要求，合成氣再通過(guò)后級(jí)設(shè)備生產(chǎn)甲醇或二甲醚產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)資源化和無(wú)污染處理生活垃圾；在煤氣化生產(chǎn)線上如利用等離子體噴槍把水蒸汽加熱分解后再?lài)娙霘饣癄t內(nèi)，與煤炭進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，所發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使氣化爐不需輸入空氣或氧氣助燃，生產(chǎn)的合成氣中氫氣的分?jǐn)?shù)比例高，廢氣的含量低，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
[0004]等離子體噴槍的陰極是發(fā)射電子的部件，由于承受電流的沖擊和數(shù)萬(wàn)度的高溫?zé)?，因此，陰極的頭部很容易被燒蝕而致?lián)p壞，不僅影響生產(chǎn)，而且增加生產(chǎn)成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是要克服現(xiàn)有等離子體噴槍的陰極容易被燒蝕的缺點(diǎn)，提供一種具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極，用于等離子體噴槍中，在工作時(shí)形成螺旋保護(hù)氣流，結(jié)合冷卻結(jié)構(gòu)對(duì)陰極進(jìn)行保護(hù)，使陰極不易被燒蝕，以延長(zhǎng)等離子體噴槍的使用周期，提高生產(chǎn)效率及節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0006]本實(shí)用新型的具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極，其特征是陰極(3)由陰極頭(3-3)和陰極套(3-6)組成，陰極套(3-6)為空心圓棒體結(jié)構(gòu)，在陰極套(3-6)的圓棒體上有螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)，螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)中的空間構(gòu)成螺旋氣流形成通道(V)，陰極套(3-6)的內(nèi)空間構(gòu)成冷卻腔(VI)，陰極頭(3-3)嵌入到陰極套(3-6)前部的圓棒體中，陰極頭(3-3)的前端從陰極套(3-6)中伸出，陰極頭(3-3)的后端有冷卻尾突(3-5)，冷卻尾突(3-5)為圓錐體結(jié)構(gòu)，冷卻尾突(3-5)伸入到冷卻腔(VI)中。本實(shí)用新型中，陰極套(3-6)的前端為由后向前收縮的圓錐形結(jié)構(gòu)；陰極套(3-6)的后端有內(nèi)螺紋接口(3-7);陰極頭(3-3)在嵌入到陰極套(3-6)中的部位上有環(huán)形凹槽(3-4)，環(huán)形凹槽(3-4)中有陰極套(3-6)的壁體填Λ ;陰極頭(3-3)的前端為圓弧形結(jié)構(gòu)。
[0007]本實(shí)用新型的陰極(3)作為等離子體噴槍的主要部件之一，等離子體噴槍主要由絕緣槍架(2)、后座(I)、陰極(3)、陽(yáng)極套(5)和陽(yáng)極(4)組成，其中，絕緣槍架(2)為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，絕緣槍架(2)的前部體內(nèi)有前安裝槽(2-3)，絕緣槍架(2)中部的內(nèi)空間中有氣室(VII)，在絕緣槍架(2)上有保護(hù)氣輸入接口(2-2)，保護(hù)氣輸入接口(2-2)直接連通到氣室(VD，在氣室(VD與前安裝槽(2-3)之間有直通孔道(2-4)，直通孔道(2-4)的內(nèi)徑與陰極套(3-6)上的螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)外徑相同，在絕緣槍架(2)的后部有后安裝槽(2-1)；后座(I)為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，后座(I)的回轉(zhuǎn)體外壁上有與絕緣槍架(2)上后安裝槽(2-1)旋合的安裝螺口( 1-1);后座(I)的回轉(zhuǎn)體前端有與陰極套(3-6)后端的內(nèi)螺紋接口( 3-7)旋合的外螺紋接頭(1-2)，在后座(I)的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)上有冷卻水輸入接口(1-4)和冷卻水輸出接口(1-5)，在后座(I)的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)內(nèi)有冷卻導(dǎo)流管(1-3);陽(yáng)極套(5)為圓筒體結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極套(5)后部的壁體外側(cè)有安裝螺紋(5-4)，陽(yáng)極套(5)的前端有榫座(5-2);陽(yáng)極(4)為由后部向前逐漸擴(kuò)張的圓錐形噴管結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極(4)的后端為由后向前收窄的喇叭口結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極(4)后端的喇叭口結(jié)構(gòu)與圓錐形噴管結(jié)構(gòu)之間有貫通的圓形孔道，陽(yáng)極(4)的圓錐形噴管前端有榫頭(4-1)，陽(yáng)極(4)以嵌入方式安裝在陽(yáng)極套(5)內(nèi)，陽(yáng)極(4)外壁與陽(yáng)極套(5)內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成冷卻水套(IV);冷卻水套(IV)有冷卻劑進(jìn)口(5-3)接入和冷卻劑出口(5-1)接出，冷卻劑進(jìn)口(5-3)設(shè)置在陽(yáng)極套(5)下方的壁體上，冷卻劑出口(5-1)設(shè)置在陽(yáng)極套(5)上方的壁體上；陽(yáng)極套(5)攜陽(yáng)極(4)安裝在絕緣槍架(2)的前安裝槽(2-3)，后座(I)安裝在絕緣槍架(2)的后安裝槽(2-1)中，陰極(3)安裝在后座(I)的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)前端，陰極套(3-6)的螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)段位于絕緣槍架(2)內(nèi)的直通孔道(2-4)中，陰極頭(3-3)的圓弧形前端伸入到陽(yáng)極(4)后端的喇叭口空間中；后座(I)上的冷卻導(dǎo)流管(1-3)伸入到陰極(3)內(nèi)的冷卻腔(VI)中，冷卻導(dǎo)流管(1-3)的出水口在冷卻尾突(3-5)的周邊；冷卻導(dǎo)流管(1-3)的內(nèi)空間構(gòu)成冷卻供水通道(珊)，冷卻導(dǎo)流管(1-3)的外壁與后座(I)壁體之間的空間構(gòu)成冷卻回水通道(IX)，冷卻水輸入接口( 1-4)連通到冷卻供水通道(VDI)，冷卻供水通道(VDI)通過(guò)冷卻腔(VI)連通到冷卻回水通道(IX)，冷卻回水通道(IX)連通到冷卻水輸出接口( 1- 5 );陽(yáng)極(4 )后端的喇叭口空間構(gòu)成放電區(qū)(I )，陽(yáng)極(4 )后端的喇叭口結(jié)構(gòu)與圓錐形噴管結(jié)構(gòu)之間的圓形孔道構(gòu)成壓縮孔道(II)，陽(yáng)極(4)的圓錐形噴管結(jié)構(gòu)內(nèi)空間構(gòu)成噴射腔(III);絕緣槍架(2)內(nèi)的氣室(VI)連通到陰極套(3-6)上螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)中的螺旋氣流形成通道(V)，螺旋氣流形成通道(V)連通到放電區(qū)(I )，放電區(qū)(I )通過(guò)壓縮孔道(II)連通到噴射腔(III)。
[0008]上述的實(shí)用新型應(yīng)用時(shí)，把工作氣或被加熱的氣體同時(shí)作為保護(hù)氣體利用。工作時(shí)，一路冷卻水通過(guò)冷卻水輸入接口( 1-4)進(jìn)入到冷卻導(dǎo)流管(1-3)內(nèi)的冷卻供水通道(VDI)中，經(jīng)冷卻導(dǎo)流管(1-3)前端的出水口對(duì)陰極頭(3-3)后端的冷卻尾突(3-5)進(jìn)行沖刷冷卻，冷卻水吸收了陰極頭的熱量后，再經(jīng)冷卻腔(VI)進(jìn)入到冷卻回水通道(IX)，然后由冷卻水輸出接口(1-5)返回到冷卻系統(tǒng)的回路中；另一路冷卻水通過(guò)冷卻劑進(jìn)口(5-3)進(jìn)入到冷卻水套(IV )中，吸收陽(yáng)極(4 )的熱量后，再由冷卻劑出口( 5 -1)返回到冷卻系統(tǒng)的回路中；工作氣或被加熱的氣體由保護(hù)氣輸入接口(2-2)進(jìn)入到氣室(VD中，然后由螺旋氣流形成通道(V)以螺旋方式進(jìn)入到放電區(qū)(I )，再通過(guò)壓縮孔道(II)和噴射腔(III)從噴槍中噴出；后座(I)作為陰極(3)的電氣連接件，陽(yáng)極套(5)作為陽(yáng)極(4)的電氣連接件，在陰極(3)與陽(yáng)極(4)之間施加電能，在陰極頭(3-3)的前端形成圓弧放電面(3-2)，同時(shí)在陽(yáng)極(4)的噴管內(nèi)壁形成圓錐放電面(4-2)，在圓弧放電面(3-2)與圓錐放電面(4-2)之間產(chǎn)生等離子體電弧，等離子體電弧由噴射腔(III)的出口噴出，形成等離子體火炬。上述過(guò)程中，被加熱的水蒸汽在放電區(qū)(I )內(nèi)被電離，成為離子弧，離子弧與陰極頭(3-3)的圓弧放電面(3-2)發(fā)射的電子混合，通過(guò)壓縮孔道(II)進(jìn)入到噴射腔(III)，在經(jīng)過(guò)壓縮孔道(II)時(shí)，被進(jìn)一步加熱分解，成為目標(biāo)產(chǎn)物。
[0009]等離子體噴槍的陰極頭部需承受電流沖擊及數(shù)萬(wàn)度的高溫?zé)?，因此，必需?duì)陰極的頭部采取有效的冷卻措施和氣體保護(hù)才能增加陰極的使用壽命。現(xiàn)有的等離子體噴槍中，有的保護(hù)氣體以切線方式進(jìn)入等離子體噴槍中，以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流，這類(lèi)旋轉(zhuǎn)氣流具有離心力，在氣流中心會(huì)產(chǎn)生真空或負(fù)壓，使保護(hù)氣流不能覆蓋陰極的頭端。本實(shí)用新型具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)設(shè)置在陰極套(3-6)的圓棒體上，螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)中的空間構(gòu)成螺旋氣流形成通道(V)，在工作氣或被加熱氣體通過(guò)螺旋氣流形成通道(V)時(shí)形成螺旋保護(hù)氣流，氣流中心不會(huì)產(chǎn)生真空或負(fù)壓，使保護(hù)氣流能全面覆蓋陰極頭端，實(shí)現(xiàn)對(duì)陰極進(jìn)行有效的氣體保護(hù)，結(jié)合冷卻保護(hù)措施，使陰極不易被燒蝕。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:提供的一種具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極，用于等離子體噴槍中，在工作時(shí)形成螺旋保護(hù)氣流，氣流中心不會(huì)產(chǎn)生真空或負(fù)壓，使保護(hù)氣流能全面覆蓋陰極頭端，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的保護(hù)氣體以切線方式進(jìn)入產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流的缺點(diǎn)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)對(duì)陰極進(jìn)行有效的氣體保護(hù)，結(jié)合冷卻保護(hù)措施，使陰極不易被燒蝕，以延長(zhǎng)等離子體噴槍的使用周期，提高生產(chǎn)效率及節(jié)約生產(chǎn)成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型的應(yīng)用示意圖。
[0013]圖中:1.后座，1-1.后座的安裝螺口，1-2.后座上的外螺紋接頭，1-3.冷卻導(dǎo)流管，1-4.冷卻水輸入接口，1-5.冷卻水輸出接口，2.絕緣槍架，2-1.絕緣槍架的后安裝槽，
2-2.保護(hù)氣輸入接口，2-3.絕緣槍架的前安裝槽，2-4.絕緣槍架中的直通孔道，3.陰極，
3-1.螺旋導(dǎo)流凸體，3-2.陰極的圓弧放電面，3-3.陰極頭，3-4.環(huán)形凹槽，3-5.冷卻尾突，3-6.陰極套，3-7.內(nèi)螺紋接口，4.陽(yáng)極，4-1.陽(yáng)極前端的榫頭，4-2.圓錐放電面，5.陽(yáng)極套，5-1.冷卻劑出口，5-2.榫座，5-3.冷卻劑進(jìn)口，5-4.陽(yáng)極套的安裝螺紋，6.密封圈，
7.密封環(huán)，8.密封墊；1.放電區(qū)，I1.壓縮孔道，II1.噴射腔，IV.陽(yáng)極的冷卻水套，V.螺旋氣流形成通道，V1.冷卻腔，νπ.氣室，VD1.冷卻供水通道，IX.冷卻回水通道。

【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1 圖1所示的實(shí)施方式中，具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極由陰極頭(3-3)和陰極套(3-6)組成，陰極套(3-6)為空心圓棒體結(jié)構(gòu)，在陰極套(3-6)的圓棒體上有螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)，螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)中的空間構(gòu)成螺旋氣流形成通道(V)，陰極套(3-6)的內(nèi)空間構(gòu)成冷卻腔(VI)，陰極套(3-6)的前端為由后向前收縮的圓錐形結(jié)構(gòu)，陰極套(3-6)的后端有內(nèi)螺紋接口(3-7);陰極頭(3-3)嵌入到陰極套(3-6)前部的圓棒體中，陰極頭(3-3 )在嵌入到陰極套(3-6 )中的部位上有環(huán)形凹槽(3-4)，環(huán)形凹槽(3-4)中有陰極套(3-6)的壁體填入，陰極頭(3-3)的前端從陰極套(3-6)中伸出，陰極頭(3-3)的前端為圓弧形結(jié)構(gòu)，陰極頭(3-3 )的后端有冷卻尾突(3-5 )，冷卻尾突(3-5 )為圓錐體結(jié)構(gòu)，冷卻尾突(3-5)伸入到冷卻腔(VI)中。本實(shí)施例中，把陰極(3)分為陰極頭(3-3)和陰極套(3-6)二個(gè)部件進(jìn)行加工，使得制作簡(jiǎn)單，提高部件的加工效率，并且節(jié)約材料成本，陰極套(3-6)選用紫銅材料制作，陰極頭(3-3)選用難熔金屬材料制作，所述的難熔金屬材料包括鎢、鉭、鑰、鈮的合金材料，優(yōu)選鎢鑭鋯合金材料。制作時(shí)，陰極頭(3-3)選用鎢粉摻加少量的氧化鑭和氧化鋯混合后進(jìn)行壓制或注射成型，再進(jìn)行燒制，然后通過(guò)精加工完成；陰極套(3-6)選用紫銅材料采用模鑄工藝制作毛坯，澆鑄時(shí)，把陰極頭(3-3)嵌入其中，然后把陰極套(3-6)的毛坯通過(guò)精加工完成。
[0015]實(shí)施例2 圖2所示的實(shí)施方式中，等離子體噴槍主要由絕緣槍架(2)、后座(I)、陰極(3)、陽(yáng)極套(5)和陽(yáng)極(4)組成，其中，絕緣槍架(2)為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，絕緣槍架(2)的前部體內(nèi)有前安裝槽(2-3)，絕緣槍架(2)中部的內(nèi)空間中有氣室(VII)，在絕緣槍架(2)上有保護(hù)氣輸入接口(2-2)，保護(hù)氣輸入接口(2-2)直接連通到氣室(VII)，在氣室(VD)與前安裝槽(2-3)之間有直通孔道(2-4)，直通孔道(2-4)的內(nèi)徑與陰極套(3-6)上的螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)外徑相同，在絕緣槍架(2)的后部有后安裝槽(2-1);后座(I)為中空回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，后座(I)的回轉(zhuǎn)體外壁上有與絕緣槍架(2)上后安裝槽(2-1)旋合的安裝螺口( 1-1);后座(I)的回轉(zhuǎn)體前端有與陰極套(3-6 )后端的內(nèi)螺紋接口( 3-7 )旋合的外螺紋接頭(1-2 )，在后座(I)的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)上有冷卻水輸入接口( 1-4)和冷卻水輸出接口( 1-5)，在后座(I)的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)內(nèi)有冷卻導(dǎo)流管(1-3);陽(yáng)極套(5)為圓筒體結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極套(5)后部的壁體外側(cè)有安裝螺紋(5-4)，陽(yáng)極套(5)的前端有榫座(5-2);陽(yáng)極(4)為由后部向前逐漸擴(kuò)張的圓錐形噴管結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極(4)的后端為由后向前收窄的喇叭口結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極(4)后端的喇叭口結(jié)構(gòu)與圓錐形噴管結(jié)構(gòu)之間有貫通的圓形孔道，陽(yáng)極(4)的圓錐形噴管前端有榫頭(4-1)，陽(yáng)極(4)以嵌入方式安裝在陽(yáng)極套(5)內(nèi)，陽(yáng)極(4)外壁與陽(yáng)極套(5)內(nèi)壁之間的空間構(gòu)成冷卻水套(IV);冷卻水套(IV)有冷卻劑進(jìn)口(5-3)接入和冷卻劑出口(5-1)接出，冷卻劑進(jìn)口( 5-3 )設(shè)置在陽(yáng)極套(5 )下方的壁體上，冷卻劑出口( 5-1)設(shè)置在陽(yáng)極套(5 )上方的壁體上；陽(yáng)極套(5)攜陽(yáng)極(4)安裝在絕緣槍架(2)的前安裝槽(2-3)，后座(I)安裝在絕緣槍架(2)的后安裝槽(2-1)中，陰極(3)安裝在后座(I)的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)前端，陰極套(3-6)的螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)段位于絕緣槍架(2)內(nèi)的直通孔道(2-4)中，陰極頭(3-3)的圓弧形前端伸入到陽(yáng)極(4)后端的喇叭口空間中；后座(I)上的冷卻導(dǎo)流管(1-3)伸入到陰極(3)內(nèi)的冷卻腔(VI)中，冷卻導(dǎo)流管(1-3)的出水口在冷卻尾突(3-5)的周邊；冷卻導(dǎo)流管(1-3)的內(nèi)空間構(gòu)成冷卻供水通道(珊)，冷卻導(dǎo)流管(1-3)的外壁與后座(I)壁體之間的空間構(gòu)成冷卻回水通道(IX)，冷卻水輸入接口( 1-4)連通到冷卻供水通道(VDI)，冷卻供水通道(VDI)通過(guò)冷卻腔(VI)連通到冷卻回水通道(IX)，冷卻回水通道(IX)連通到冷卻水輸出接口(1-5);陽(yáng)極(4)后端的喇叭口空間構(gòu)成放電區(qū)(I )，陽(yáng)極(4)后端的喇叭口結(jié)構(gòu)與圓錐形噴管結(jié)構(gòu)之間的圓形孔道構(gòu)成壓縮孔道(II)，陽(yáng)極(4)的圓錐形噴管結(jié)構(gòu)內(nèi)空間構(gòu)成噴射腔(III);絕緣槍架(2)內(nèi)的氣室(VI)連通到陰極套(3-6)上螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)中的螺旋氣流形成通道(V)，螺旋氣流形成通道(V)連通到放電區(qū)(I )，放電區(qū)(I )通過(guò)壓縮孔道(II)連通到噴射腔(III)。
[0016]上述的實(shí)施例應(yīng)用時(shí)，把水蒸汽作為工作氣或被加熱的氣體同時(shí)作為保護(hù)氣體利用。工作時(shí)，一路冷卻水通過(guò)冷卻水輸入接口( 1-4)進(jìn)入到冷卻導(dǎo)流管(1-3)內(nèi)的冷卻供水通道(VDI)中，經(jīng)冷卻導(dǎo)流管(1-3)前端的出水口對(duì)陰極頭(3-3)后端的冷卻尾突(3-5)進(jìn)行沖刷冷卻，冷卻水吸收了陰極頭的熱量后，再經(jīng)冷卻腔(VI)進(jìn)入到冷卻回水通道(IX)，然后由冷卻水輸出接口(1-5)返回到冷卻系統(tǒng)的回路中；另一路冷卻水通過(guò)冷卻劑進(jìn)口(5-3)進(jìn)入到冷卻水套(IV)中，吸收陽(yáng)極(4)的熱量后，再由冷卻劑出口(5-1)返回到冷卻系統(tǒng)的回路中；水蒸汽作為工作氣或被加熱的氣體由保護(hù)氣輸入接口(2-2)進(jìn)入到氣室(VD)中，然后由螺旋氣流形成通道(V)以螺旋方式進(jìn)入到放電區(qū)(I )，再通過(guò)壓縮孔道(II)和噴射腔(III)從噴槍中噴出；后座(I)作為陰極(3)的電氣連接件，陽(yáng)極套(5)作為陽(yáng)極(4)的電氣連接件，在陰極(3)與陽(yáng)極(4)之間施加電能，在陰極頭(3-3)的前端形成圓弧放電面(3-2)，同時(shí)在陽(yáng)極(4)的噴管內(nèi)壁形成圓錐放電面(4-2)，在圓弧放電面(3-2)與圓錐放電面(4-2)之間產(chǎn)生等離子體電弧，等離子體電弧由噴射腔(III)的出口噴出，形成等離子體火炬。上述過(guò)程中，被加熱的水蒸汽在放電區(qū)(I )內(nèi)被電離，成為離子弧，離子弧與陰極頭(3-3)的圓弧放電面(3-2)發(fā)射的電子混合，通過(guò)壓縮孔道(II)進(jìn)入到噴射腔(III)，在經(jīng)過(guò)壓縮孔道(II)時(shí)，被進(jìn)一步加熱分解，成為目標(biāo)產(chǎn)物。
【權(quán)利要求】
1.一種具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極，其特征是陰極(3)由陰極頭(3-3)和陰極套(3-6)組成，陰極套(3-6 )為空心圓棒體結(jié)構(gòu)，在陰極套(3-6 )的圓棒體上有螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)，螺旋導(dǎo)流凸體(3-1)中的空間構(gòu)成螺旋氣流形成通道(V)，陰極套(3-6)的內(nèi)空間構(gòu)成冷卻腔(VI)，陰極頭(3-3)嵌入到陰極套(3-6)前部的圓棒體中，陰極頭(3-3)的前端從陰極套(3-6)中伸出，陰極頭(3-3)的后端有冷卻尾突(3-5)，冷卻尾突(3-5)為圓錐體結(jié)構(gòu)，冷卻尾突(3-5)伸入到冷卻腔(VI)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極，其特征是陰極套(3-6)的前端為由后向前收縮的圓錐形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極，其特征是陰極套(3-6)的后端有內(nèi)螺紋接口(3-7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極，其特征是陰極頭(3-3)在嵌入到陰極套(3-6)中的部位上有環(huán)形凹槽(3-4)，環(huán)形凹槽(3-4)中有陰極套(3-6)的壁體填入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有螺旋導(dǎo)流結(jié)構(gòu)的陰極，其特征是陰極頭(3-3)的前端為圓弧形結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H05H1/26GK204168580SQ201420624896
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】周開(kāi)根 申請(qǐng)人:衢州迪升工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司