一種陰極放電裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種陰極放電裝置，屬于加工機械領域，包括殼體、底蓋和清潔系統，殼體設置有用于進行發電反應的反應腔和用于冷卻陰極的冷卻腔，反應腔與冷卻腔相互獨立，冷卻腔的遠離反應腔的一端設置有開口，底蓋覆蓋并密封冷卻腔的開口，清潔系統與冷卻腔連通，冷卻腔通過清潔系統與外界連通。利用清潔系統和冷卻腔，使用者可以向冷卻腔注入冷卻液或冷卻氣體，使得陰極的溫度下降，提高陰極的使用壽命，并減少安全隱患。冷卻腔和反應腔相互獨立，冷卻系統不會直接影響到反應腔的內部環境，不影響反應腔的真空度。
【專利說明】
一種陰極放電裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及加工機械領域，具體而言，涉及一種陰極放電裝置。
【背景技術】
[0002]石墨烯既是最薄的材料，也是最強韌的材料，斷裂強度比最好的鋼材還要高200倍。同時它又有很好的彈性，拉伸幅度能達到自身尺寸的20%。它是迄今為止自然界中最薄、強度最高的材料，如果用一塊面積I平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足I毫克便可以承受一只一千克的貓。
[0003]石墨烯目前最有潛力的應用是成為硅的替代品，制造超微型晶體管，用來生產未來的超級計算機。用石墨烯取代硅，計算機處理器的運行速度將會快數百倍。在電弧法制作石墨烯中，陰極通入低電壓、大電流，置于陰極上的石墨制品將與陽極石墨制品進行高溫放電反應，放電反應將對碳制品進行剝離，從而形成石墨烯。
[0004]發明人在研究中發現，現有技術制取石墨烯的陰極采用自然冷卻，在長時間放電環境中陰極會發熱，影響壽命，并產生安全生產隱患。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種陰極放電裝置，以便對陰極進行降溫，延長陰極的工作壽命。
[0006]本實用新型是這樣實現的:
[0007]—種陰極放電裝置，包括殼體、底蓋和清潔系統，所述殼體設置有用于進行發電反應的反應腔和用于冷卻陰極的冷卻腔，所述反應腔與所述冷卻腔相互獨立，所述冷卻腔的遠離所述反應腔的一端設置有開口，所述底蓋用于封閉所述冷卻腔的開口，所述清潔系統包括進料管和出料管，所述進料管和所述出料管均與所述底蓋固定連接且分別貫穿所述底至
ΠΠ O
[0008]利用清潔系統和冷卻腔，使用者可以通過清潔系統向冷卻腔注入冷卻液或冷卻氣體，使得陰極的溫度下降，提高陰極的使用壽命，并減少安全隱患。冷卻腔和反應腔相互獨立，冷卻系統不會直接影響到反應腔的內部環境，保證了反應腔的真空度。通過進料管和出料管能夠實現冷卻腔內的流體的進出，并帶走陰極產生的熱量，降低溫度。進料管和出料管固定在底蓋，不需要在殼體上設置額外的結構，避免降低殼體的強度。
[0009]進一步地，所述反應腔為圓柱體。
[0010]反應腔設置為圓柱狀，更貼合石墨棒的外形，便于固定并限定石墨棒的方向。
[0011]進一步地，所述進料管的靠近所述反應腔的一端為第一端，所述出料管的靠近所述反應腔的一端為第二端，所述第一端與所述底蓋之間的距離大于所述第二端與所述底蓋之間的距離或所述第一端與所述底蓋之間的距離小于所述第二端與所述底蓋之間的距離。
[0012]第一端與第二端伸入冷卻腔的深度不同，兩者在冷卻腔內的深度差值越大，則對于冷卻腔內的流體整體更新效果越好，避免在角落等區域的流體不能在短時間內進行完全更新，影響冷卻腔的排熱效果。
[0013]進一步地，所述第一端與所述底蓋之間的距離小于所述第二端與所述底蓋之間的距離，所述第二端與所述反應腔之間的距離小于所述第二端與所述底蓋之間的距離。
[0014]進料管的第一端更靠近底蓋，而出料管的第二端更靠近反應腔，進料管輸入的冷卻流體，例如冷卻液和冷卻氣體，在通過底蓋后迅速擴散到冷卻腔內的各個區域，并吸收陰極的熱量，而流體需要從伸入冷卻腔且靠近反應腔的第二端排出，這樣流體在排出時均會經過溫度較高的區域，提高流體吸熱的效率，避免流體直接順著低溫區域排出。
[0015]進一步地，所述進料管外接有用于輸送冷卻液的注水管，所述出料管外接有用于排放冷卻液的出水管。
[0016]外接輸送冷卻液的注水管，將冷卻流體確認為冷卻液，通過注水管和出水管使得本裝置內清潔系統形成完整的循環體系，可以長時間內持續工作，并保持較優的降溫效果。
[0017]進一步地，所述底蓋與所述殼體之間為可拆卸連接。
[0018]底蓋與殼體之間的可拆卸連接，可以具體為螺紋連接，緊固件連接，或者是卡扣連接。
[0019]進一步地，所述底蓋與所述殼體之間通過螺紋連接。
[0020]螺紋連接是通過旋轉進行扭緊和拆卸操作。螺紋的加工工藝十分成熟，成本較低。[0021 ]進一步地，所述底蓋包括固定板和連接環，所述連接環設置在所述固定板的頂壁，所述連接環的側壁設置有外螺紋，所述殼體設置有與所述外螺紋匹配的內螺紋。
[0022]通過固定板來蓋合冷卻腔的開口，連接環與殼體螺紋旋緊。
[0023]進一步地，所述陰極放電裝置還包括絕緣層，所述絕緣層設置在所述底蓋與所述殼體之間。
[0024]絕緣層用于避免反應腔的電流傳遞到底蓋上，保護使用者的人身安全。
[0025]進一步地，所述絕緣層為聚四氟墊圈。
[0026]聚四氟墊圈是指聚四氟乙烯墊片，具有耐腐蝕、抗老化和不導電等良好特性，尤其是在耐酸、耐堿、防侵蝕及非金屬設施、大口徑器皿的連接范圍成效突出，可以有效的保護脆性資料的安裝連接。而且它還可以補償和平衡因缺陷、機械加工，剛性變形、安裝錯位等形成的誤差，平衡預緊力的不均勻，能有效的解決復雜條件下各種設施的泄漏問題。
[0027]本實用新型的有益效果是:利用清潔系統和冷卻腔，使用者可以向冷卻腔注入冷卻液或冷卻氣體，使得陰極的溫度下降，提高陰極的使用壽命，并減少安全隱患。冷卻腔和反應腔相互獨立，冷卻系統不會直接影響到反應腔的內部環境，保證了反應腔的真空度。
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0029]圖1為本實用新型實施例提供的一種陰極放電裝置的剖視圖；
[0030]圖2為圖1中底蓋的俯視圖。
[0031]附圖標記匯總:
[0032]殼體110;冷卻腔111;反應腔112;底蓋120;連接環121;固定板122;進料管131;出料管132。
【具體實施方式】
[0033]現有技術中的制取石墨烯的陰極采用自然冷卻，在長時間放電環境中因機會發熱，影響壽命，并產生安全生產隱患。陰極在通電情況下需要保證陰極與反應室進行絕緣，又要保證石墨制品導電，因此一般陰極采用絕緣強力膠將陰極固定在反應室內，這樣陰極將無法移動，更換陰極非常不便。
[0034]鑒于此，本實用新型提供了一種陰極放電裝置，殼體設置有冷卻腔，冷卻腔結合清潔系統可以快速地注入冷卻液或者冷卻氣體來吸收并帶走陰極的熱量，提高陰極的使用壽命O
[0035]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互結合。
[0036]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0037]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0038]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0039]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0040]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0041 ] 實施例
[0042]請參閱圖1，本實用新型實施例提供了一種陰極放電裝置，包括殼體110、底蓋120和清潔系統。
[0043]殼體110設置有用于進行發電反應的反應腔112和用于冷卻陰極的冷卻腔111，反應腔112與冷卻腔111相互獨立，冷卻腔111的遠離反應腔112的一端設置有開口，底蓋120覆蓋并密封冷卻腔111的開口，清潔系統與冷卻腔111連通，冷卻腔111通過清潔系統與外界連通。
[0044]在本實施例中，反應腔112設置為圓柱狀，更貼合石墨棒的外形，便于固定并限定石墨棒的方向。
[0045]利用清潔系統和冷卻腔111，使用者可以向冷卻腔111注入冷卻液，使得陰極的溫度下降，提高陰極的使用壽命，并減少安全隱患。冷卻腔111和反應腔112相互獨立，冷卻系統不會直接影響到反應腔112的內部環境，保證了反應腔112的真空度。
[0046]清潔系統包括進料管131和出料管132，進料管131和出料管132均與底蓋120固定連接且分別貫穿底蓋120。進料管131的靠近反應腔112的一端為第一端，出料管的靠近反應腔112的一端為第二端，第一端與底蓋120之間的距離小于第二端與底蓋120之間的距離。第二端與反應腔112之間的距離小于第二端與底蓋120之間的距離。
[0047]通過進料管131和出料管132能夠實現冷卻腔111內的流體的進出，并帶走陰極產生的熱量，降低溫度。進料管131和出料管132固定在底蓋120，不需要在殼體110上設置額外的結構，避免降低殼體110的強度。第一端與第二端伸入冷卻腔111的深度不同，兩者在冷卻腔111內的深度差值越大，則對于冷卻腔111內的流體整體更新效果越好，避免在角落等區域的流體不能在短時間內進行完全更新，影響冷卻腔111的排熱效果。進料管131的第一端更靠近底蓋120，而出料管132的第二端更靠近反應腔112，進料管131輸入的冷卻流體，例如冷卻液和冷卻氣體，在通過底蓋后迅速擴散到冷卻腔111內的各個區域，并吸收陰極的熱量，而流體需要從伸入冷卻腔111且靠近反應腔112的第二端排出，這樣流體在排出時均會經過溫度較高的區域，提高流體吸熱的效率，避免流體直接順著低溫區域排出。
[0048]此外，還可以使得第一端更靠近反應腔112，第二端更靠近底蓋120，同樣具有快速降熱的效果。
[0049]在本實施例中，進料管131外接有用于輸送冷卻液的注水管，出料管132外接有用于排放冷卻液的出水管。
[0050]外接輸送冷卻液的注水管，將冷卻流體具體化成冷卻液，通過注水管和出水管使得本裝置內清潔系統形成完整的循環體系，可以長時間內持續工作，并保持較優的降溫效果O
[0051 ]底蓋與殼體110之間通過螺紋可拆卸連接。
[0052]螺紋連接是通過旋轉進行扭緊和拆卸操作。螺紋的加工工藝十分成熟，成本較低。
[0053]此外，底蓋與殼體110之間的可拆卸連接還可以變形為緊固件連接或者是卡扣連接。
[0054]底蓋包括固定板122和連接環121，連接環121設置在固定板122的頂壁，連接環121呈圓筒狀，連接環121的側壁設置有外螺紋，殼體110設置有與外螺紋匹配的內螺紋。
[0055]通過固定板122來蓋合冷卻腔111的開口，連接環121與殼體110螺紋旋緊。
[0056]陰極放電裝置還包括絕緣層140，絕緣層140設置在底蓋120與殼體110之間。在本實施例中，絕緣層140為聚四氟墊圈。
[0057]此外，絕緣層140還可以通過橡膠類彈性體材料制成。橡膠類材料通常具有不錯的絕緣能力，其彈性系數使得在用于連接處時，可以通過彈性形變使得連接處更加緊密。
[0058]絕緣層140用于避免反應腔112的電流傳遞到底蓋上，保護使用者的人身安全。聚四氟墊圈是指聚四氟乙烯墊片，具有耐腐蝕、抗老化和不導電等良好特性，尤其是在耐酸、耐堿、防侵蝕及非金屬設施、大口徑器皿的連接范圍成效突出，可以有效的保護脆性資料的安裝連接。而且它還可以補償和平衡因缺陷、機械加工，剛性變形、安裝錯位等形成的誤差，平衡預緊力的不均勻，能有效的解決復雜條件下各種設施的泄漏問題。
[0059]除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件、步驟、數字表達式和數值并不限制本實用新型的范圍。
[0060]本實用新型實施例所提供的裝置，其實現原理及產生的技術效果和前述方法實施例相同，為簡要描述，裝置實施例部分未提及之處，可參考前述方法實施例中相應內容。
[0061]在這里示出和描述的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。
[0062]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
[0063]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種陰極放電裝置，其特征在于，包括殼體、底蓋和清潔系統，所述殼體設置有用于進行發電反應的反應腔和用于冷卻陰極的冷卻腔，所述反應腔與所述冷卻腔相互獨立，所述冷卻腔的遠離所述反應腔的一端設置有開口，所述底蓋用于封閉所述冷卻腔的開口，所述清潔系統包括進料管和出料管，所述進料管和所述出料管均與所述底蓋固定連接且分別貫穿所述底蓋。2.根據權利要求1所述的陰極放電裝置，其特征在于，所述反應腔為圓柱體。3.根據權利要求1所述的陰極放電裝置，其特征在于，所述進料管的靠近所述反應腔的一端為第一端，所述出料管的靠近所述反應腔的一端為第二端，所述第一端與所述底蓋之間的距離大于所述第二端與所述底蓋之間的距離或所述第一端與所述底蓋之間的距離小于所述第二端與所述底蓋之間的距離。4.根據權利要求3所述的陰極放電裝置，其特征在于，所述第一端與所述底蓋之間的距離小于所述第二端與所述底蓋之間的距離，所述第二端與所述反應腔之間的距離小于所述第二端與所述底蓋之間的距離。5.根據權利要求1所述的陰極放電裝置，其特征在于，所述進料管外接有用于輸送冷卻液的注水管，所述出料管外接有用于排放冷卻液的出水管。6.根據權利要求1所述的陰極放電裝置，其特征在于，所述底蓋與所述殼體之間為可拆卸連接。7.根據權利要求6所述的陰極放電裝置，其特征在于，所述底蓋與所述殼體之間通過螺紋連接。8.根據權利要求7所述的陰極放電裝置，其特征在于，所述底蓋包括固定板和連接環，所述連接環設置在所述固定板的頂壁，所述連接環的側壁設置有外螺紋，所述殼體設置有與所述外螺紋匹配的內螺紋。9.根據權利要求1所述的陰極放電裝置，其特征在于，所述陰極放電裝置還包括絕緣層，所述絕緣層設置在所述底蓋與所述殼體之間。10.根據權利要求9所述的陰極放電裝置，其特征在于，所述絕緣層為聚四氟墊圈。
【文檔編號】C01B31/04GK205472676SQ201620156469
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月1日
【發明人】李強, 李厚福, 李剛, 鄒虹
【申請人】黑龍江省華升石墨股份有限公司