一种储罐内部用等离子体清洗装置及使用方法

技术领域

本发明涉及等离子体清洗领域，更具体地说，涉及一种储罐内部用等离子体清洗装置及使用方法。

背景技术

等离子体又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质，尺度大于德拜长度的宏观电中性电离气体，其运动主要受电磁力支配，并表现出显著的集体行为。等离子体物理的发展为材料、能源、信息、环境空间、空间物理、地球物理等科学的进一步发展提供了新的技术和工艺。

生活中人们一般使用电离出的等离子体去清洗物体的表面，如清洗半导体器件、光学元件、生物医学器械、金属制品及高分子材料等，通过等离子体清洗，可以清洗掉物体表面肉眼看不见的污染物，在使用不同的气体进行电离，在清洗的同时还可以改变物体表面的特性，例如清洗盛放液体的储存罐，通过等离子体清洗储存罐的内壁，可以改变储存罐内壁的特性，使储存罐的内壁减少对液体的附着力，使其具有疏水性，一定程度上可以减少液体对储存罐内壁的腐蚀。

现有技术中等离子体的清洗方法是，先把待清洗的物体置于相对真空的空间中，然后向空间内通入工作气体，工作气体可以是氧气、氩气、氮气、氢气、氦气等，具体以清洗的物体来选择合适的工作气体，然后在空间内电离工作气体，使这些等离子体来清理空间内物体的表面，具体的清洗方法，如现有技术中公开的用于半导体面板的具有清洗室的等离子体清洗设备，授权公告为：CN101980798B。

现有技术中为了提高对物体表面的清洗，具体如中国专利公开的一种等离子体清洗系统，授权公告号为：CN114453345B，通过向密闭的空间内通入等离子体，使这些等离子体来清洗空间内放置的物体，在等离子体清洗物体表面的同时再次对等离子体进行电离，使其形成辉光等离子体，来加强对空间内放置物体表面的清洗效果，虽然一定程度上提高了对物体表面的清洗效果，但公开文件2中通过电机驱动连接杆和固定架进行转动，来达到扰动空间内气体流动，但扰动气流效果，造成气体流动慢，影响再次对等离子体电离的效率，使得对物体表面清洗的效率有待进一步改进的空间。

鉴于此，针对上述存在的不足，本发明基于现有技术中的等离子体清洗装置进行了改进和优化，研制出一种储罐内部用等离子体清洗装置及使用方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种储罐内部用等离子体清洗装置及使用方法，可以实现通过循环机构驱动储罐内部的工作气体进行循环流动，在进行循环流动的同时并通过电离机构反复电离工作气体，使其在形成等离子体后，并继续电离从而形成辉光等离子体，通过形成的辉光等离子体来进一步提高对储罐内部的清洗效果。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种储罐内部用等离子体清洗装置及使用方法，包括盖板，所述盖板上安装有抽气管和输气管，所述抽气管上安装有单向阀；

所述盖板的下表面设置有循环机构，所述循环机构用于驱动储罐内气体循环流动，所述循环机构是盖板的下表面安装有筒管，所述筒管的侧壁靠近上端位置开设有均匀分布的第一排气孔，所述筒管的侧表面靠近上端位置套设有第一套管，所述第一套管的侧壁上开有一组第二排气孔，所述第二排气孔的右侧位置设置有电离机构。

进一步地，所述循环机构还包括风扇，所述风扇安装在筒管的内部靠近上端位置。

进一步地，所述循环机构是盖板的上表面转动连接有第二齿轮，所述第二齿轮的一侧啮合连接有第一齿轮，所述第一齿轮的上端固定连接有电机，所述电机的侧表面固定连接有安装座，所述安装座的下端与盖板的上表面固定连接，所述筒管的上端贯穿盖板并与第二齿轮固定连接，所述筒管的内壁靠近下端位置固定连接有扇叶。

进一步地，所述循环机构是盖板的上表面转动连接有第二齿轮，所述第二齿轮的一侧啮合连接有第一齿轮，所述第一齿轮的上端固定连接有电机，所述电机的侧表面固定连接有安装座，所述第二齿轮的下端固定连接有转杆，所述转杆的下端贯穿盖板并延伸至筒管的内部，所述转杆的下端固定连接有往复丝杆，所述往复丝杆的侧表面螺纹传动连接有螺纹套，所述螺纹套的侧表面固定连接有平板，所述平板上贯穿开设有透气孔，所述平板的上表面转动连接有遮盖板，所述筒管为方形管。

进一步地，所述电离机构是第二排气孔的右侧设置有阴极柱，所述阴极柱正对第二排气孔的一端呈锥形结构设计，所述阴极柱的外部套设有阳极环，所述阳极环的外部套设有阴极环，所述阴极柱侧表面上固定连接有第一导电柱，所述第一导电柱的上端依次贯穿阳极环、阴极环并与盖板的下表面固定连接，所述阴极环与第一导电柱电性连接，所述阳极环的侧表面上固定连接有第二导电柱，所述第二导电柱的上端贯穿阴极环并与盖板固定连接。

进一步地，所述阳极环的内外侧壁上均固定连接有导电片，所述导电片的末端不与阴极柱、阴极环接触。

进一步地，所述第一套管侧表面固定连接有第二套管，所述电离机构设置在第二套管内，所述第二套管的上端开设有均匀分布的第三排气孔。

进一步地，所述转杆为伸缩杆，所述筒管的为多组，且两两之间相互套在一起，所述筒管的上端内壁直径小于下端内壁直径，所述筒管的上端外壁直径小于下端外壁直径。

进一步地，所述转杆的侧壁靠近下端位置固定连接有阻隔片，所述阻隔片的外部转动连接有圆环套，所述圆环套的侧壁固定连接有支撑杆，所述支撑杆的一端与筒管的内壁固定连接。

本发明还提供了一种适用于上述储罐内部用等离子体清洗装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：注入气体：先把盖板盖在储罐的上端并密封，然后通过抽气管抽取储罐内部的空气，在抽取到相对真空状态时，再通过输气管向储罐内部输入工作气体；

S2：循环电离：开启电离机构，同时开启循环机构，循环机构会驱动储存内部的工作气体进行循环流动，工作气体在进行循环流动的同时，并不断地经过电离机构，电离机构会不断地对工作气体进行电离使其形成等离子体，通过形成的等离子体气体来清洗储罐的内壁；

S3：提高电离：再通过循环机构驱动等离子体在储罐内部进行循环流动，在流动的同时再通过电离机构再对等离子体进行电离，并使其形成辉光等离子体，来提高对储罐内壁的清洗效果。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

（1）本方案通过循环机构驱动储罐内部的工作气体进行循环流动，在进行循环流动的同时并通过电离机构反复电离工作气体，使其在形成等离子体后，并继续电离从而形成辉光等离子体，通过形成的辉光等离子体来进一步提高对储罐内部的清洗效果。

（2）本方案通过三种不同的循环方式来循环储罐内部的工作气体，这样可以针对不同的储罐类型，使用不同循环方式，大大提高了本发明的使用范围。

（3）本方案通过电离机构电离出的等离子体会从第三排气孔处排出，使等离子体在储罐上端整体向下蔓延，而不会出现局部向下蔓延的问题，通过这样的操作，可以率先把工作气体电离成等离子体，避免局部向下蔓延造成等离子体内部混有工作气体的问题。

（4）本方案通过安装的导电片可以增加阳极环与流经工作气体的接触面积，从而大大提高对流经气体的电离效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构外观视图；

图2为本发明循环机构的剖视图一；

图3为本发明循环机构的剖视图二；

图4为本发明循环机构的剖视图三；

图5为本发明电离机构的展示图；

图6为本发明电离机构的侧面展示图；

图7为本发明图4中A点的放大视图；

图8为本发明第二套管与连接部件的立体视图。

图中标号说明：

1、盖板；2、抽气管；3、单向阀；4、输气管；5、筒管；6、电离机构；61、阴极环；62、阴极柱；63、阳极环；64、导电片；65、第一导电柱；66、第二导电柱；7、电机；8、第一齿轮；9、第二齿轮；10、安装座；11、扇叶；12、第一排气孔；13、第一套管；14、第二排气孔；15、风扇；16、转杆；17、往复丝杆；18、螺纹套；19、平板；20、透气孔；21、遮盖板；22、阻隔片；23、圆环套；24、支撑杆；25、第二套管；26、第三排气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1至图2，一种储罐内部用等离子体清洗装置及使用方法，包括盖板1，盖板1上安装有抽气管2和输气管4，抽气管2上安装有单向阀3；

盖板1的下表面设置有循环机构，循环机构用于驱动储罐内气体循环流动，循环机构是盖板1的下表面安装有筒管5，筒管5的侧壁靠近上端位置开设有均匀分布的第一排气孔12，筒管5的侧表面靠近上端位置套设有第一套管13，第一套管13的侧壁上开有一组第二排气孔14，第二排气孔14的右侧位置设置有电离机构6。

如图2所示，循环机构还包括风扇15，风扇15安装在筒管5的内部靠近上端位置。

如图6、图7所示，电离机构6是第二排气孔14的右侧设置有阴极柱62，阴极柱62正对第二排气孔14的一端呈锥形结构设计，阴极柱62的外部套设有阳极环63，阳极环63的外部套设有阴极环61，阴极柱62侧表面上固定连接有第一导电柱65，第一导电柱65的上端依次贯穿阳极环63、阴极环61并与盖板1的下表面固定连接，阴极环61与第一导电柱65电性连接，阳极环63的侧表面上固定连接有第二导电柱66，第二导电柱66的上端贯穿阴极环61并与盖板1固定连接。

在需要清理储罐的内壁时，首先把盖板1放在待清洗的储罐上，使盖板1与储罐的上端紧密密封，筒管5置于储罐的内部，然后使用抽气泵与抽气管2连接，开启抽气泵，抽取储罐内的空气，单向阀3可以避免抽取的气体回流，在储罐内抽取到相对真空时，通过输气管4向储罐内输入工作气体，在工作气体输入完后，开启电离机构6与风扇15，风扇15会从筒管5的下端向上端抽取工作气体，工作气体上升到筒管5的上端，最后从第一排气孔12处排出，排入到第一套管13内，并从第二排气孔14处排出，排出的工作气体会吹向阴极柱62、阳极环63及阴极环61，并从阳极环63的内外侧壁流过，在工作气体流经的同时，使第一导电柱65和第二导电柱66与外界的高频电源连接，此时的阴极柱62、阳极环63及阴极环61会带电，并对流经的工作气体进行电离，使流经后的工作气体电离成等离子体的状态，等离子体会聚集在储罐的内部上端位置，随着越聚越多会逐渐向下储罐的下端进行蔓延，最后蔓延到筒管5的底部，通过风扇15的抽取，最后这些等离子体会再次经过电离机构6，被电离机构6进行再次电离，如此反复的电离使其形成辉光等离子体，最后储罐内部的工作气体都会形成辉光等离子体，这些辉光等离子体与储罐的内壁进行接触，并对储罐内壁进行作用，使其达到清理的作用，并改变储罐内壁的特性，本发明通过循环电离工作气体，使其形成辉光等离子体，相较于公开文件本发明的循环电离，可加快形成辉光等离子体的效率，同时也提高对储罐内壁的清洗效率。

如图6、图7所示，阳极环63的内外侧壁上均固定连接有导电片64，导电片64的末端不与阴极柱62、阴极环61接触，通过安装的导电片64可以增加阳极环63与流经工作气体的接触面积，从而大大提高对流经气体的电离效率。

如图2和图8所示，第一套管13侧表面固定连接有第二套管25，电离机构6设置在第二套管25内，第二套管25的上端开设有均匀分布的第三排气孔26。

电离机构6电离出的等离子体会流入到第二套管25内，在第二套管25的内部聚集满后，再从第三排气孔26处排出，使等离子体在储罐上端整体向下蔓延，而不会出现局部向下蔓延的问题，通过这样的操作，可以率先把工作气体电离成等离子体，避免局部向下蔓延造成等离子体内部混有工作气体的问题。

实施例2

如图1和图3所示，循环机构是盖板1的上表面转动连接有第二齿轮9，第二齿轮9的一侧啮合连接有第一齿轮8，第一齿轮8的上端固定连接有电机7，电机7的侧表面固定连接有安装座10，安装座10的下端与盖板1的上表面固定连接，筒管5的上端贯穿盖板1并与第二齿轮9固定连接，筒管5的内壁靠近下端位置固定连接有扇叶11。

在储罐内输满工作气体后，开启电机7和电离机构6，电机7会驱动第一齿轮8转动，并同步带动第二齿轮9进行转动，第二齿轮9在进行转动的同时会带动筒管5进行转动，筒管5进行转动的同时会带动扇叶11进行转动，扇叶11在进行转动的同时会带动下方的工作气体向筒管5的内部进行流动，最后流经电离机构6被电离成等离子体，通过扇叶11不断的转动会驱动储罐内部的气体循环流动，使其反复电离，最后形成辉光等离子体，从而提高对储罐内壁的清洗效果。

实施例3

如图1、图4、图7所示，循环机构是盖板1的上表面转动连接有第二齿轮9，第二齿轮9的一侧啮合连接有第一齿轮8，第一齿轮8的上端固定连接有电机7，电机7的侧表面固定连接有安装座10，第二齿轮9的下端固定连接有转杆16，转杆16的下端贯穿盖板1并延伸至筒管5的内部，转杆16的下端固定连接有往复丝杆17，往复丝杆17的侧表面螺纹传动连接有螺纹套18，螺纹套18的侧表面固定连接有平板19，平板19上贯穿开设有透气孔20，平板19的上表面转动连接有遮盖板21，筒管5为方形管。

在储罐内输满工作气体后，开启电机7和电离机构6，电机7会驱动第一齿轮8转动，并同步带动第二齿轮9进行转动，第二齿轮9在进行转动的同时会带动转杆16进行转动，转杆16在进行转动的同时会带动往复丝杆17进行转动，往复丝杆17在转动的同时会带动螺纹套18进行上下，螺纹套18在进行上下移动的同时，会同步带动平板19进行同步上下移动，筒管5为方形管设计，平板19为方形设计，用于限制平板19随往复丝杆17转动，可以保证往复丝杆17转动的同时，螺纹套18和平板19能进行上下移动，在平板19向下移动时工作气体会推开遮盖板21，遮盖板21采用较轻的材料制作而成，也便于工作气体的推动，工作气体会通过透气孔20进入到遮盖板21的上部，在平板19向上移动时，遮盖板21向下转动，并密封柱透气孔20，同时平板19会推动筒管5内的工作气体向上进行流动，使其流经电离机构6被进行电离形成等离子体，通过平板19往复上下运动，从而驱动储罐内的工作气体进行循环流动，使其被循环电离，最后形成辉光等离子体，来提高对储罐内壁的清洗效果。

如图4所示，转杆16为伸缩杆，并对转杆16进行伸缩折叠，筒管5的为多组，且两两之间相互套在一起，筒管5的上端内壁直径小于下端内壁直径，筒管5的上端外壁直径小于下端外壁直径，可以实现对筒管5的伸缩，伸缩原理类似于可伸缩的钓鱼竿，本装置通过缩短转杆16和筒管5，这样在搬运或者存放本装置时可以大大减少占用的体积。

如图7所示，转杆16的侧壁靠近下端位置固定连接有阻隔片22，阻隔片22的外部转动连接有圆环套23，圆环套23的侧壁固定连接有支撑杆24，支撑杆24的一端与筒管5的内壁固定连接。

在进行伸缩筒管5时，可以通过筒管5带动支撑杆24，再通过支撑杆24来带动圆环套23，通过圆环套23来控制阻隔片22，使其在进行伸缩筒管5时也可以带动转杆16进行上下伸缩，这样操作更好的控制本装置的伸缩结构，而且操作简单方便。

本发明还提供了一种适用于上述储罐内部用等离子体清洗装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：注入气体：先把盖板1盖在储罐的上端并密封，然后通过抽气管2抽取储罐内部的空气，在抽取到相对真空状态时，再通过输气管4向储罐内部输入工作气体；

S2：循环电离：开启电离机构6，同时开启循环机构，循环机构会驱动储存内部的工作气体进行循环流动，工作气体在进行循环流动的同时，并不断地经过电离机构6，电离机构6会不断地对工作气体进行电离使其形成等离子体，通过形成的等离子体气体来清洗储罐的内壁；

S3：提高电离：再通过循环机构驱动等离子体在储罐内部进行循环流动，在流动的同时再通过电离机构6再对等离子体进行电离，并使其形成辉光等离子体，来提高对储罐内壁的清洗效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。