本實(shí)用新型涉及陰極電極(cathode)的散熱結(jié)構(gòu)及等離子體洗滌器，更詳細(xì)地，涉及以可增加陰極電極與冷卻水之間的接觸面積的方式構(gòu)成的陰極電極的散熱結(jié)構(gòu)及等離子體洗滌器。

背景技術(shù)：

通常，等離子體為由具有電極性的電子及離子構(gòu)成的第四物質(zhì)狀態(tài)，整體上以負(fù)電荷數(shù)和正電荷數(shù)幾乎相同的密度分布，在電方面幾乎形成中性。等離子體分為如電弧等的溫度高的高溫等離子體和低溫等離子體，在低溫等離子體中，電子的能量雖高，但離子的能量低，因而實(shí)際感受到的溫度相當(dāng)于室溫，大多借助直流、交流、超高頻、電子束等的電放電來(lái)生成。

在韓國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利10-2016-0043820號(hào)中，公開(kāi)了利用這種等離子體來(lái)處理廢氣等的裝置結(jié)構(gòu)。通常，這種等離子體的發(fā)生方式之一為通過(guò)電弧放電來(lái)產(chǎn)生等離子體，在此情況下，等離子體洗滌器包括：氣炬部，通過(guò)電弧放電產(chǎn)生氣炬，即火焰；反應(yīng)部，使由上述氣炬部產(chǎn)生的氣炬延伸來(lái)對(duì)所流入的處理氣體進(jìn)行處理，即對(duì)廢氣進(jìn)行處理；以及洗滌部，借助水等來(lái)對(duì)在上述反應(yīng)部進(jìn)行處理的氣體進(jìn)行洗滌，使溫度降低。

若在如上所述的氣炬部的陰極電極和陽(yáng)極電極產(chǎn)生電弧，則在陰極電極流通高電流來(lái)形成高溫狀態(tài)，因高溫氧化而導(dǎo)致陰極電極被侵蝕，存在經(jīng)常更換陰極電極的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

韓國(guó)授權(quán)專(zhuān)利第10-1645813號(hào)，“等離子體處理裝置”(2016年07月29日)

韓國(guó)授權(quán)專(zhuān)利第10-0904663號(hào)，“利用等離子體電弧氣炬的洗滌器”(2009年06月18日)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型用于解決如上所述的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于可通過(guò)使陰極電極與冷卻水之間的接觸部位形成非平坦面來(lái)提高電極與冷卻水之間的接觸面積的陰極電極的散熱結(jié)構(gòu)及等離子體洗滌器。

另一方面，在可從后述的詳細(xì)說(shuō)明及效果輕松推導(dǎo)的范圍內(nèi)追加考慮在本實(shí)用新型中未明示的其他目的。

用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本實(shí)用新型的陰極電極的散熱結(jié)構(gòu)包括與構(gòu)成氣炬部110的陰極電極的一側(cè)相連接來(lái)向上述陰極電極傳遞冷卻水的冷卻水供給管(1141)，在上述陰極電極的散熱結(jié)構(gòu)中，使與上述冷卻水相接觸的上述陰極電極的表面(114a)不平坦。

優(yōu)選地，在上述冷卻水供給管的內(nèi)部設(shè)置有與上述冷卻水供給管的內(nèi)部面隔開(kāi)的吸管形態(tài)的排出管1142。

本實(shí)用新型的陰極電極的散熱結(jié)構(gòu)及等離子體洗滌器可使電極內(nèi)部的與冷卻水供給管相接觸的電極的表面呈圓錐形、倒圓錐形、波浪形等的非平坦面，來(lái)增加陰極電極與冷卻水之間的接觸面積，從而具有增加電極的散熱的效果。

并且，通過(guò)在冷卻水供給管設(shè)置吸管形態(tài)的排出管，來(lái)使冷卻水快速、順暢地循環(huán)，從而具有增加向陰極電極傳遞的冷卻水的散熱效率的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為包括本實(shí)用新型實(shí)施例的陰極電極的散熱結(jié)構(gòu)的等離子洗滌器的立體圖。

圖2為圖1所示的A-A線的剖視圖。

圖3的(a)部分和(b)部分為示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的反應(yīng)部的作用的剖切立體圖。

圖4為示出本實(shí)用新型一實(shí)施例的阻隔壁的另一實(shí)施例的剖視圖。

圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例的陰極電極的剖切立體圖。

圖6的(a)部分為圖5所示的陰極電極的剖視圖，圖6的(b)部分和(c)部分為示出陰極電極的另一實(shí)施例的剖視圖。

符號(hào)說(shuō)明

100：等離子體洗滌器 110：氣炬部

112：陽(yáng)極電極 114：陰極電極

1141：冷卻水供給管 1142：排出管

116：反應(yīng)氣體供給管 120：反應(yīng)部

122：反應(yīng)室 124：阻隔壁

1241：排出口 126：廢氣供給管

130：洗滌部

具體實(shí)施方式

可通過(guò)與附圖相關(guān)的以下詳細(xì)說(shuō)明和優(yōu)選實(shí)施例來(lái)更加明確本實(shí)用新型的目的、特定優(yōu)點(diǎn)及新特征等。并且，所使用的術(shù)語(yǔ)為考慮到在本實(shí)用新型中的功能而定義的術(shù)語(yǔ)，這可根據(jù)使用人員、應(yīng)用人員的意圖或慣例而不同。因此，對(duì)這種術(shù)語(yǔ)的定義應(yīng)根據(jù)本說(shuō)明書(shū)中的全文內(nèi)容來(lái)定義。

在對(duì)附圖中的多個(gè)結(jié)構(gòu)要素賦予附圖標(biāo)記方面，即使相同的結(jié)構(gòu)要素在不同的附圖中出現(xiàn)，也盡可能對(duì)相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的附圖標(biāo)記。并且，在對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明的過(guò)程中，若判斷對(duì)相關(guān)公知結(jié)構(gòu)或功能的具體說(shuō)明有可能使本實(shí)用新型的主旨變得模糊，則省略相應(yīng)的詳細(xì)說(shuō)明。

并且，在對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行說(shuō)明的過(guò)程中，可使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等的術(shù)語(yǔ)。這種術(shù)語(yǔ)僅用于對(duì)該結(jié)構(gòu)要素和其他結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行區(qū)分，相應(yīng)結(jié)構(gòu)要素的本質(zhì)、排序或順序等并不受術(shù)語(yǔ)的限制。在記載某個(gè)結(jié)構(gòu)要素與其他結(jié)構(gòu)要素“相連接”、“相結(jié)合”或“相接觸”的情況下，該結(jié)構(gòu)要素可與其他結(jié)構(gòu)要素直接連接或直接接觸，但應(yīng)理解為可在各個(gè)結(jié)構(gòu)要素之間有其他結(jié)構(gòu)要素“相連接”、“相結(jié)合”、“相接觸”。

參照?qǐng)D1本實(shí)用新型一實(shí)施例的包括陰極電極的散熱結(jié)構(gòu)的等離子體洗滌器100包括氣炬部110、反應(yīng)部120以及洗滌部130。氣炬部110為產(chǎn)生高溫火焰即氣炬的腔室，反應(yīng)部120為使在氣炬部110產(chǎn)生的高溫火焰擴(kuò)張并向所擴(kuò)張的火焰的周邊分散供給廢氣來(lái)對(duì)廢氣進(jìn)行熱分解而進(jìn)行凈化處理的腔室。洗滌部130為為了防止反應(yīng)部120過(guò)熱而對(duì)反應(yīng)部120進(jìn)行冷卻的腔室。

參照?qǐng)D2，氣炬部110包括陽(yáng)極電極112、陰極電極114及反應(yīng)氣體供給管116。

在陽(yáng)極電極112的內(nèi)部形成有用于使反應(yīng)氣體流入的移送通道1121，移送通道1121以上寬下窄的形態(tài)，直徑朝著下方逐漸變小。在移送通道1121的下端部設(shè)置有陰極電極114，陰極電極114和陽(yáng)極電極112以隔開(kāi)規(guī)定距離的狀態(tài)設(shè)置。若向如上所述的陰極電極114和陽(yáng)極電極112施加電源，并通過(guò)移送通道1121注入反應(yīng)氣體，則通過(guò)引起電弧放電來(lái)生成高溫火焰即氣炬。此時(shí)，所使用的反應(yīng)氣體主要是氦、氬及氮等，在本實(shí)施例中，以使用氮?dú)?N₂)來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

參照?qǐng)D5及圖6，陽(yáng)極電極112及陰極電極114的材質(zhì)主要使用無(wú)氧銅或鎢，在本實(shí)施例中，以使用鎢的情況進(jìn)行說(shuō)明，但并不限定于此。并且，若在陰極電極114與陽(yáng)極電極112之間產(chǎn)生電弧，則在陰極電極114流通高電流來(lái)處于高溫狀態(tài)，因高溫氧化而發(fā)生陰極電極114被侵蝕，為了防止這種情況，陰極電極114與用于投入冷卻水的冷卻水供給管1141相連接。在冷卻水供給管1141的內(nèi)部設(shè)置有吸管(straw)形態(tài)的排出管1142。在冷卻水供給管1141與排出管1142之間形成有間隙，若使冷卻水通過(guò)排出管1141流入，則冷卻水沿著排出管1141與冷卻水供給管1141之間的間隙排出，使冷卻水快速順暢地循環(huán)，這種冷卻水的有效循環(huán)具有可對(duì)與冷卻水供給管1141的內(nèi)部相接觸的陰極電極的表面114a迅速散熱的效果。

此時(shí)，為了借助冷卻水更有效地對(duì)陰極電極114進(jìn)行散熱，使更多的冷卻水與陰極電極114相接觸尤為重要。為此，優(yōu)選地，露出于冷卻水供給管1141的內(nèi)部的陰極電極的表面114a形成非平坦面。這是因?yàn)?，即使是相同的面積，非平坦面的露出的部分比平坦面的露出的部分大。如圖5和圖6的(a)部分、(b)部分及(c)部分所示，如上所述的非平坦面可形成圓錐形、倒圓錐形及波浪形等多種形態(tài)，但并不限定于此。即，只要是陰極電極112的向冷卻水供給管1141露出的表面114a由不平坦的非平坦面形成，則均可成為在本實(shí)施例的陰極電極112。

重新參照?qǐng)D2，反應(yīng)氣體供給管116與移送通道1121相連接。通過(guò)反應(yīng)氣體供給管116供給反應(yīng)氣體，通過(guò)反應(yīng)氣體供給管116流入的反應(yīng)氣體以按螺旋形在移送通道1121回旋的方式排出。因此，通過(guò)反應(yīng)氣體生成的火焰也理所應(yīng)當(dāng)形成旋渦(swirl)，用于生成如上所述的火焰的旋渦的反應(yīng)氣體供給管116的結(jié)構(gòu)及形態(tài)屬于以往所使用的技術(shù)，因而省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。

參照?qǐng)D2和圖3，在氣炬部110生成的火焰向與氣炬部110的下端相連接的反應(yīng)部120流入，反應(yīng)部120對(duì)從氣炬部110流入的火焰進(jìn)行擴(kuò)張，通過(guò)向所擴(kuò)張的火焰周邊分散供給廢氣來(lái)對(duì)廢氣進(jìn)行熱分解。如上所述的反應(yīng)部120包括反應(yīng)室122、阻隔壁124及廢氣供給管126。

反應(yīng)室122為使在氣炬部110生成的火焰及廢氣混合來(lái)對(duì)廢氣進(jìn)行熱分解的腔室，在反應(yīng)室122的上端設(shè)置廢氣供給管126。廢氣供給管126為使通過(guò)工藝腔10產(chǎn)生的廢氣移動(dòng)并被排出的管路。廢氣供給管126設(shè)置于反應(yīng)室122的上端部。如本實(shí)施例，廢氣供給管126也可設(shè)置于位于反應(yīng)室122的最上側(cè)的阻隔壁124的上側(cè)，也可設(shè)置于反應(yīng)室122上端部的阻隔壁124之間。并且，廢氣供給管126可分別位于多個(gè)阻隔壁124之間。通過(guò)廢氣供給管126供給的廢氣在反應(yīng)室122內(nèi)以螺旋形旋轉(zhuǎn)，形成旋渦，并與火焰混合?；鹧婕皬U氣通過(guò)旋渦來(lái)具有旋轉(zhuǎn)方向性，因而可迅速向反應(yīng)室122內(nèi)的下側(cè)排出。但是，為了對(duì)廢氣進(jìn)行有效的熱分解，需使廢氣和火焰長(zhǎng)時(shí)間停留在反應(yīng)室122內(nèi)來(lái)進(jìn)行反應(yīng)，為此，在本實(shí)用新型一實(shí)施例的反應(yīng)室122設(shè)置阻隔壁124。

阻隔壁124使火焰更長(zhǎng)時(shí)間停留在反應(yīng)室122內(nèi)，并使火焰得到分散、擴(kuò)張及擴(kuò)散，來(lái)增加火焰和廢氣的反應(yīng)時(shí)間，因此，可更有效地執(zhí)行廢氣的熱分解。如上所述的阻隔壁124可沿著反應(yīng)室122的長(zhǎng)度方向設(shè)置一個(gè)以上，在本實(shí)施例中，示出依次設(shè)置4個(gè)阻隔壁124，但這僅僅是優(yōu)選實(shí)施例，而并不限定阻隔壁124的數(shù)量。

在阻隔壁124的邊緣形成有一個(gè)排出口1241，排出口1241以使阻隔壁124的上側(cè)和下側(cè)的空間相連接的方式通過(guò)對(duì)阻隔壁124穿孔而成。依次設(shè)置于反應(yīng)室122的多個(gè)阻隔壁124的多個(gè)排出口1241以位于不同垂直線的方式設(shè)置。具體地，4個(gè)排出口1241以阻隔壁124的中心為基準(zhǔn)來(lái)在阻隔壁124的四方分別設(shè)置有一個(gè)。若以如上所述的方式使排出口1241位于互不相同的位置，則向阻隔壁124之間流入的火焰及廢氣的人口和出口變得不同，可使火焰及廢氣的擴(kuò)散及擴(kuò)張更加有效。并且，在本實(shí)施例中，所示的排出口1241沿著阻隔壁124的厚度垂直形成，但并不限定于此，如圖4所示，還可使排出口1241沿著阻隔壁124的厚度方向來(lái)沿著上下方向傾斜。如上所述，若排出口1241傾斜，則具有更加增加經(jīng)過(guò)排出口1241的火焰及廢氣的旋渦的效果。

參照?qǐng)D2和圖3，如上所述的阻隔壁124的作用如下，通過(guò)使在氣炬部110形成旋渦的火焰與向反應(yīng)室122流入的廢氣混合，來(lái)對(duì)廢氣進(jìn)行熱處理。此時(shí)，反應(yīng)氣體和廢氣一邊形成旋渦，一邊下降，下降時(shí)與阻隔壁124相碰撞來(lái)使火焰及廢氣的旋渦擴(kuò)散及分散。旋渦的擴(kuò)散不僅使火焰及廢氣便于混合，還延長(zhǎng)下降的時(shí)間，從而更加延長(zhǎng)通過(guò)火焰所進(jìn)行的廢氣的反應(yīng)時(shí)間。被阻隔壁124阻擋而擴(kuò)散的火焰及廢氣重新經(jīng)過(guò)下側(cè)阻隔壁124的排出口1241來(lái)向下側(cè)移動(dòng)，向下側(cè)移動(dòng)的火焰及廢氣的旋渦重新被阻隔壁124阻擋，來(lái)以使火焰及廢氣的旋渦進(jìn)一步被擴(kuò)張的方式分散及擴(kuò)散。如上所述的旋渦的擴(kuò)散及分散作用在每次經(jīng)過(guò)阻隔壁124時(shí)產(chǎn)生，在每次經(jīng)過(guò)阻隔壁124時(shí)，旋渦的分散及擴(kuò)散逐漸增大、擴(kuò)張。通過(guò)如上所述地在阻隔壁124之間使火焰及廢氣的旋渦擴(kuò)散、分散及擴(kuò)張，不僅增加火焰及廢氣停留在反應(yīng)室122的時(shí)間，而且還使火焰及廢氣均勻地分布在反應(yīng)室122內(nèi)，從而具有可提高通過(guò)火焰所進(jìn)行的廢氣的熱處理效率的效果。

洗滌部130為使在反應(yīng)部120進(jìn)行處理的氣體借助水等來(lái)得到洗滌并降低溫度的腔室，屬于以往經(jīng)常使用的結(jié)構(gòu)，因而省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。

只要沒(méi)有特別相反的記載，以上內(nèi)容中所記載的“包括”、“構(gòu)成”、或“具有”等術(shù)語(yǔ)意味著內(nèi)置有相應(yīng)結(jié)構(gòu)要素，應(yīng)解釋為并不排除其他結(jié)構(gòu)要素，而是還可包括其他結(jié)構(gòu)要素。只要未定義成其他含義，將技術(shù)術(shù)語(yǔ)或科學(xué)術(shù)語(yǔ)包括在內(nèi)的所有術(shù)語(yǔ)具有本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的含義。詞典中所定義的用語(yǔ)等的通常所使用的用語(yǔ)應(yīng)被解釋為與相關(guān)技術(shù)的文脈上的含義相同，只要未在本實(shí)用新型中明確定義，則不解釋成理想化或過(guò)度形式化的含義。

以上說(shuō)明僅屬于例示性地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，只要是本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，則可在不脫離本實(shí)用新型的本質(zhì)特性的范圍內(nèi)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行多種修改及變形。因此，在本實(shí)用新型中公開(kāi)的實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，而不是用于限定本實(shí)用新型的技術(shù)思想，本實(shí)用新型的技術(shù)思想的范圍并不被這種實(shí)施例而限定。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)根據(jù)實(shí)用新型要求保護(hù)范圍來(lái)解釋?zhuān)瑧?yīng)解釋成，與上述實(shí)用新型要求保護(hù)范圍相同的范圍內(nèi)的所有技術(shù)思想均屬于本實(shí)用新型的權(quán)利范圍。