一种等离子体生成系统(10)包括波导(20)和内壁(40)，所述波导(20)用于将微波能传送通过，所述内壁(40)设置于所述波导内以限定等离子体空腔，其中等离子体(46)利用所述微波能而生成于所述等离子体空腔内。所述等离子体生成系统(10)还包括：适配器(44)，所述适配器(44)具有气体出口(32)，由所述等离子体(46)所处理的废气通过所述气体出口(32)离开所述等离子体空腔；回流换热器(100)，所述回流换热器(100)直接附接至所述适配器(44)并且具有气体通路，所述气体通路与所述适配器(44)中的气体出口(32)流体连通。所述回流换热器(100)从所述废气中回收热能并且利用所述热能来加热输入气体。入气体。入气体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有回流换热器的等离子体反应器
[0001]本专利技术涉及等离子体生成器，并且更具体地涉及具有用于从等离子体生成器的废气中回收热量的回流换热器的等离子体生成器。
技术介绍
[0002]近年来，微波技术已应用于生成各种类型的等离子体。例如，用作等离子体源的微波放电通过将微波能量耦合至含有待处理气体的放电腔室中来实现。通常，由等离子体所处理/反应并且作为废气离开等离子体腔室的气体处于高温下。用于冷却废气的常规管件系统可由于废气的未回收热能而遭受热损失。
[0003]另外，用于冷却废气的常规冷却系统包括将等离子体反应器连接至常规冷却系统的管材或管道，其中管材需耐受可能导致氧化的废气的热和化学性质。通常，以耐火金属或材料上的奇特涂层来实现对热和化学损害的保护充其量为不切实际的和昂贵的。此外，如果废气的热能进行回收，那么与管材或管道相关联的所有热损失和隔热要求将降低等离子体系统的效率；通常，管道热损失对于等离子体反应器的常规流速和温度可为十分显著的。
[0004]因此，存在对于一种紧凑回流换热器的需求，该紧凑回流换热器从废气中回收热能并且将该热能传递至入口气体从而改善等离子体系统的能量效率，而无需引入复杂冷却系统设计和/或难以操作的材料。
技术实现思路
[0005]根据本专利技术的一个方面，等离子体生成系统包括：用于在其内生成等离子体的等离子体空腔；具有气体出口的适配器，由等离子体所处理的废气通过该气体出口离开等离子体空腔；和回流换热器，该回流换热器直接附接至适配器并且具有气体通路，该气体通路与适配器中的气体出口流体连通，该回流换热器配置成从废气回收热能并且利用该热能加热输入气体。
[0006]根据本专利技术的一个方面，等离子体生成系统包括：用于将微波能传送通过的波导；设置于波导内以限定等离子体空腔的内壁，等离子体利用微波能而生成于该等离子体空腔内，该波导具有气体出口，由等离子体所处理的废气通过该气体出口离开等离子体空腔；回流换热器，该回流换热器直接附接至波导并且具有气体通路，该气体通路与波导中的气体出口流体连通，该回流换热器配置成从废气中回收热能并且利用该热能加热输入气体；气体入口，该气体入口安装于波导上并且配置成从回流换热器接收输入气体并且将该输入气体引入至等离子体空腔中；和管道，该管道的一端联接至回流换热器，另一端联接至气体入口，其中输入气体通过该管道从回流换热器流动至气体入口。
附图说明
[0007]图1根据本公开的实施例示出了等离子体生成系统的示意图。
[0008]图2根据本公开的实施例示出了沿着线2
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2所截取的图1中的等离子体腔室的剖视
图。
[0009]图3根据本公开的实施例示出了涡流生成器的透视图。
[0010]图4根据本公开的实施例示出了沿着线4
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4所截取的图3中的涡流生成器的剖视图。
[0011]图5根据本公开的实施例示出了适配器的透视图。
[0012]图6根据本公开的实施例示出了沿着线6
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6所截取的图5中的适配器的剖视图。
[0013]图7根据本公开的实施例示出了内部涡流的透视图。
[0014]图8根据本公开的实施例示出了外部涡流的透视图。
[0015]图9根据本公开的实施例示出了回流换热器的透视图。
[0016]图10A根据本公开的实施例示出了回流换热器的透视图。
[0017]图10B根据本公开的实施例示出了图10A中的回流换热器的顶视图。
[0018]图10C根据本公开的实施例示出了图10A中的翅片/挡板的透视图。
[0019]图11根据本公开的实施例示出了翅片/挡板的透视图。
[0020]图12根据本公开的实施例示出了沿着线2
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2所截取的图1中的等离子体腔室的剖视图。
[0021]图13根据本公开的实施例示出了回流换热器的透视图。
[0022]图14根据本公开的实施例示出了沿着线2
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2所截取的图1中的等离子体腔室的剖视图。
[0023]图15根据本公开的实施例示出了沿着线2
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2所截取的图1中的等离子体腔室的剖视图。
[0024]图16根据本公开的实施例示出了回流换热器的透视图。
具体实施方式
[0025]在下述描述中，出于解释的目的，阐述了具体细节，以提供本公开的理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，本公开可在无这些细节的情况下付诸实践。此外，本领域的技术人员将认识到，所描述的本公开的实施例可以多种方式来实施。
[0026]图中所示的部件或模块为本公开的示例性实施例的说明并且旨在避免模糊本公开。还应理解，在整个讨论中，部件可描述为独立功能单元，其可包括子单元，但本领域的技术人员将认识到，各种部件或其部分可划分为独立部件，或可集成在一起，包括集成于单个系统或部件内。应注意，本文所讨论的功能或操作可作为部件来实施。
[0027]对“一个实施例”、“优选实施例”、“一种实施例”或“实施例”的引用意味着，结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性或功能包括于本公开的至少一个实施例中，并且可处于一个以上的实施例中。另外，上文所提及短语在本说明书的各个地方的出现非必然地始终指代一个或多个相同实施例。
[0028]某些术语在说明书的各个地方的使用出于说明目的，并且不应视为限制性的。术语“包括(include)”、“包括(including)”、“包括(comprise)”和“包括(comprising)”应理解为开放式术语，并且下述的任何列举为实例并且非旨在限于所列出项目。
[0029]图1根据本公开的实施例示出了等离子体生成系统10的示意图。如所示，等离子体生成系统10包括：具有中空管形状的微波空腔/波导20；连接至波导20的等离子体腔室22；
和微波供应单元12，微波供应单元12连接至波导20并且操作用以经由微波波导20将微波能提供至等离子体腔室22。在实施例中，等离子体腔室22接收微波能，并且利用所接收微波能处理气体。在实施例中，气体罐30经由气体管线28将气体提供至等离子体腔室22。
[0030]微波供应单元12将微波能提供至等离子体腔室22并且包括：用于生成微波的微波生成器14；用于将电力供应至微波生成器14的电源16；和调谐器18，调谐器18用于减少从等离子体腔室22所反射并向微波生成器14传播的微波能。在实施例中，微波供应单元12可包括其它部件，诸如隔离器和循环器以及滑动短路，该隔离器具有假负载以用于耗散朝向微波生成器14传播的反射微波能，该循环器用于将反射微波能引导至假负载，该滑动短路设置于波导20的端部处。
[0031]图2根据本公开的实施例示出了沿着线2
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2所截取的(即，沿着平行于纸张的平面所切割的)图1中的等离子体腔室22的剖视图。如所示，等离子体腔室22包括：内壁40；等离子体稳定器38；正向流入口42，该正向流入口42连本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种等离子体生成系统，包括：等离子体空腔，所述等离子体空腔用于在其内生成等离子体；适配器，所述适配器具有气体出口，由所述等离子体所处理的废气通过所述气体出口离开所述等离子体空腔；和回流换热器，所述回流换热器直接附接至所述适配器并且具有气体通路，所述气体通路与所述适配器中的所述气体出口流体连通，所述回流换热器配置成从所述废气中回收热能并利用所述热能加热输入气体。2.根据权利要求1所述的等离子体生成系统，其中所述回流换热器具有其内侧的封闭空间和一个或多个挡板，所述一个或多个挡板设置于所述封闭空间内侧并且将热能传递至所述输入气体。3.根据权利要求1所述的等离子体生成系统，其中所述回流换热器具有一个或多个挡板，所述一个或多个挡板设置于所述气体通路中，并且其中所述一个或多个挡板从所述废气回收热能。4.根据权利要求3所述的等离子体生成系统，其中所述一个或多个挡板的每一者布置成平行于离开所述气体出口的所述废气的流动方向。5.根据权利要求3所述的等离子体生成系统，其中所述一个或多个挡板的每一者相对于离开所述气体出口的所述废气的流动方向进行内螺旋。6.根据权利要求1所述的等离子体生成系统，其中所述回流换热器具有其内侧的封闭空间、气体入口和气体出口，所述输入气体通过所述气体入口流动至所述封闭空间中，利用所述热能所加热的所述输入气体通过所述气体出口离开所述封闭空间。7.根据权利要求6所述的等离子体生成系统，其中所述回流换热器具有盖，所述盖直接接触所述适配器的底壁，并且所述回流换热器的气体出口形成于所述盖中，并且其中所述适配器的底壁具有气体入口，并且其中所述回流换热器的气体出口与所述适配器的气体入口对准，使得在所述封闭空间中所加热的所述输入气体通过所述回流换热器的气体出口和所述适配器的气体入口流动至所述适配器中。8.根据权利要求6所述的等离子体生成系统，还包括：流动入口，所述流动入口配置成将通过所述回流换热器所加热的所述输入气体引入至所述等离子体空腔中；和管道，所述管道的一端联接至所述回流换热器的气体出口，另一端联接至所述流动入口，其中由所述回流换热器所加热的所述输入气体穿过所述管道。9.根据权利要求8所述的等离子体生成系统，还包括：波导，所述波导用于将微波能传送通过；和内壁，所述内壁设置于所述波导内以限定所述等离子体空腔，等离子体利用所述微波能生成于所述等离子体空腔内，其中所述适配器安装于所述波导的底侧上，并且所述流动入口安装于所述波导的顶侧上。10.根据权利要求8所述的等离子体生成系统，其中所述流动入口将所述输入气体作为涡流引入所述等离子体空腔中。11.根据权利要求8所述的等离子体生成系...
【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：雷卡邦股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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