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用于产生大气压等离子体的装置

阅读:1031发布:2020-05-14

专利汇可以提供用于产生大气压等离子体的装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于产生 大气压 等离子体 的装置(11),其具有压电 变压器 (1),该 压电变压器 具有入口区域(2)和出口区域(3),其中,入口区域(2)被设计用于将所施加的交流 电压 变换成机械振动,其中,出口区域(3)被设计用于将机械振动变换成电压,且其中,出口区域(3)在纵向方向(z)上联接到入口区域(2)处;具有 接触 元件(13,14),其被固定在压电变压器(1)处且其被设计用于将交流电压施加到入口区域(2)处;且具有 支架 (17),其中,接触元件(13,14)通过形状配合的连接如此地与支架(17)相连接,使得压电变压器(1)在纵向方向(z)上相对于支架(17)的运动被阻止。,下面是用于产生大气压等离子体的装置专利的具体信息内容。

1.一种用于产生大气压等离子体的装置(11),具有
- 压电变压器(1),其具有入口区域(2)和出口区域(3),其中,所述入口区域(2)被设计用于将所施加的交流电压变换成机械振动,其中,所述出口区域(3)被设计用于将机械振动变换成电压,且其中,所述出口区域(3)在纵向方向(z)上联接到所述入口区域(2)处,- 接触元件(13,14),其被固定在所述压电变压器(1)处且其被设计用于将交流电压施加到所述入口区域(2)处,和
支架(17),其中,所述接触元件(13,14)通过形状配合的连接如此地与所述支架(17)相连接,使得所述压电变压器(1)在纵向方向(z)上相对于所述支架(17)的运动被阻止。
2.根据前述权利要求所述的装置(11),其特征在于,所述支架(17)具有两个突出部(24),其中,所述接触元件(13,14)在纵向方向(z)上在两侧紧邻地贴靠在所述两个突出部(24)中的各一个处。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置(11),其特征在于,所述支架(17)具有呈缝口状的凹口(26),在该呈缝口状的凹口(26)中布置有所述接触元件(13,14)且所述接触元件(13,14)通过该呈缝口状的凹口(26)由所述支架(17)的内部从所述支架(17)中引出。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(11),其特征在于,所述接触元件(13,14)具有两个线材(27),其中,所述支架(17)具有开口(28),其直径与所述线材(27)的直径相符,其中,所述两个线材(27)中的每个伸延穿过在所述支架(17)中的各两个开口(28)且由此形状配合地与所述支架(17)相连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(11),其特征在于,所述接触元件(13,14)通过不可松脱的固定被固定在所述压电变压器(1)处。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(11),其特征在于,所述支架(17)具有至少两个支撑元件(22,23),在该至少两个支撑元件(22,23)上安放有所述压电变压器(1)且该至少两个支撑元件(22,23)阻止所述压电变压器(1)到垂直于所述纵向方向(z)的方向(x,y)上的运动。
7.根据前述权利要求所述的装置(11),其特征在于,所述支撑元件(22,23)具有在朝向所述压电变压器(1)的方向上呈楔形变尖的形状且几乎呈直线状地贴靠在所述压电变压器(1)处。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的装置(11),其特征在于,所述支撑元件(22,23)如此地布置,使得所述支撑元件(22,23)在所述压电变压器(1)处在纵向方向(z)上贴靠在与所述压电变压器(1)的长度的四分之一相符的位置处,且/或其中,所述支撑元件(22,23)如此地布置,使得所述支撑元件(22,23)在所述压电变压器(1)处在纵向方向(z)上贴靠在与所述压电变压器(1)的长度的四分之三相符的位置处。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置(11),其特征在于,所述支架(17)由主要弹性变形的材料构成。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置(11),其特征在于,所述支架(17)具有两个彼此相连接的半壳(18,19)。
11.根据前述权利要求所述的装置(11),其特征在于,所述两个半壳(18,19)是相同的,且其中,所述两个半壳(18,19)由一种材料制成。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置(11),其特征在于,所述接触元件(13,14)具有具有-因瓦-铜的板材(25)。
13.根据前述权利要求所述的装置(11),其特征在于,所述板材(25)具有贴靠在所述压电变压器(1)处的第一区段(31)和布置在所述支架(17)的外侧处的第二区段(32)。
14.根据前述权利要求所述的装置(11),其特征在于,所述板材(25)此外具有中间区段(33),该中间区段(33)连接所述第一区段(31)与所述第二区段(32),且其中,所述板材(25)呈U形弯曲。
15.根据权利要求13或14中任一项所述的装置(11),其特征在于,所述第二区段(32)具有弯曲的部分区段(36),其形状配合地与所述支架(17)相连接。
16.根据权利要求13至15中至少一项所述的装置(11),其特征在于,所述装置(11)具有桥接部(37),该桥接部(37)贴靠在所述压电变压器(1)的入口侧的端侧处且由此阻止所述压电变压器(1)到所述纵向方向(z)上朝向所述桥接部(37)的运动。
17.一种等离子体发生器,其具有根据前述权利要求中任一项所述的装置(11)和在其中布置有所述装置(11)的外壳
18.根据前述权利要求所述的等离子体发生器,其特征在于,所述装置(11)被可松脱地固定在所述外壳中,从而所述装置(11)可从所述外壳中移除。
19.根据权利要求17或18中任一项所述的等离子体发生器,其特征在于,所述支架(17)通过螺旋连接或卡连接被固定在所述外壳中。
20.根据权利要求17所述的等离子体发生器,其特征在于,所述装置(11)通过材料连接被固定在所述外壳中。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的等离子体发生器,其特征在于,在所述外壳中布置有用于操控所述压电变压器(1)的操控电路,其与所述压电变压器(1)经由所述接触元件(13,14)电气接触。

说明书全文

用于产生大气压等离子体的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于产生大气压等离子体(Atmosphärendruck-Plasma)的装置。在此其是一种非热等离子体(nicht-thermisches Plasma)。

背景技术

[0002] 该装置尤其具有压电变压器(piezoelektrischen Transformator),其产生可被用于过程气体(Prozessgas)的电离的输出电压。该装置应避免压电变压器尤其在纵向方向上相对于该装置的支架的运动。同时,支架然而不应如此地损害压电变压器,使得变压器的振动被抑制,因为由此等离子体产生(Plasmaerzeugung)的效率降低。

发明内容

[0003] 因此本发明的任务是说明一种尽可能好地满足这些彼此最初对立的要求的装置。
[0004] 该任务通过一种根据该权利要求1的装置来解决。
[0005] 提出了一种用于产生大气压等离子体的装置,其具有压电变压器、接触元件和支架。压电变压器具有入口区域和出口区域,其中,入口区域被设计用于将所施加的交流电压(Wechselspannung)变换成机械振动,其中,出口区域被设计用于将机械振动变换成电压,且其中,出口区域在纵向方向上联接到入口区域处。接触元件被固定在压电变压器处且被设计用于将交流电压施加到入口区域处。此外,接触元件通过形状配合的连接如此地与支架相连接,使得压电变压器在纵向方向上相对于支架的运动被阻止。
[0006] 作为“形状配合的连接”可表示至少两个连接配对物(Verbindungspartner)的连接,其通过至少两个连接配对物的彼此接合形成。在此,连接配对物同样在不带有中断的传递的情形中或在中断的力传递的情形中不可彼此松脱。换而言之,在形状配合的连接的情形中,连接配对物的运动通过另一连接配对物在至少一个方向上被禁止。在工作负载(Betriebsbelastung)的情形中,压力法向地、也就是说直地相对连接配对物的面起作用。在该情况中,接触元件和支架形成形状配合的连接的连接配对物,其中,通过支架的造型,接触元件在纵向方向上的运动被禁止。
[0007] 压电变压器在纵向方向上的运动不通过以下方式被阻止,即,该支架直接与压电变压器相连接,而是通过以下方式,即,支架与接触元件相连接,该接触元件又被固定在变压器处。由此创造了一种装置,在其中接触元件与压电变压器的机械固定仅经受较少的机械负载。因此,在其处接触元件被焊接到外部电极处的焊点(Lötstelle)的寿命可例如被显著延长。
[0008] 此外,支架以该方式不抑制压电变压器在纵向方向上的振动,因为支架不直接作用到压电变压器上。与之相应地,等离子体可以以高效率来产生。
[0009] 形状配合的连接可尤其抗冲击,从而例如同样地该装置的下落(Herunterfallen)不引起压电变压器相对于支架的纵向方向运动。
[0010] 因此,支架可同时用于多个目的。通过其与接触元件的形状配合的连接,其可将压电变压器固定在其纵向方向位置中。同时其如此地设计,以至于其不或至少仅最小地抑制压电变压器的振动,因为经由与接触元件的形状配合的固定不显著影响变压器的这些振动。此外,支架可充当变压器的机械保护,例如防冲击。
[0011] 支架可具有两个突出部(Vorsprung),其中,接触元件在纵向方向上在两侧紧邻地贴靠在两个突出部中的各一个处。与之相应地,接触元件可形状配合地包夹在两个突出部之间。
[0012] 备选地或补充地,支架可具有呈缝口状的凹口(Ausnehmung),在其中布置有接触元件且接触元件通过其由支架的内部从支架中引出。同样,通过接触元件在支架的呈缝口状的凹口中的布置可创造在接触元件与支架之间的形状配合的连接。呈缝口状的凹口可在纵向方向上延伸。在垂直于纵向方向的空间方向上,呈缝口状的凹口可具有明显小于在纵向方向上的伸展。
[0013] 备选地或补充地,接触元件可具有两个线材(Draht),其中,支架具有开口,其直径与线材的直径相符,其中,两个线材中的每个伸延穿过在支架中的各两个开口且由此形状配合地与支架相连接。开口的直径可尤其仅略大于线材的直径,从而在线材布置在开口中的情形中得出形状配合。
[0014] 接触元件可通过不可松脱的固定被固定在压电变压器处。在此,作为不可松脱的固定可表示所有在在此不损毁或至少不损坏彼此固定的元件中的至少一个的情形中不可松脱的固定。
[0015] 接触元件在压电变压器处的这样的不可松脱的固定可例如通过焊接、粘结(Bonden)、粘贴(Kleben)或微烧结(Mikrosilber-Sintern)制成。在微银烧结的情形中,一种膏(Paste)被施覆在接触元件与变压器之间且紧接着接触元件和变压器被彼此烧结。在烧结过程的情形中,由膏形成如下层,其至少95质量百分比由银构成且其将接触元件和压电变压器机械地彼此连接。
[0016] 支架可具有至少两个支撑元件,在其上安放有压电变压器且其阻止压电变压器到垂直于纵向方向的方向上的运动。在此,其是压电变压器相对于支架的运动。
[0017] 尤其地,支架可具有由两个支撑元件构成的第一对和由两个支撑元件构成的第二对,其中,第一对阻止变压器相对于支架到垂直于纵向方向的第一方向上的运动且第二对阻止变压器相对于支架到第二方向上的运动,该第二方向垂直于纵向方向且垂直于第一方向。
[0018] 支撑元件可与之相应地阻止压电变压器在垂直于纵向方向的方向上的运动,而在此接触元件在压电变压器处的固定、例如焊点不被机械加载。这样的垂直于纵向方向的运动可例如由于冲击被触发。
[0019] 变压器可安放在支撑元件上,从而支撑元件不施加永久的夹紧作用到变压器上,而是只有当该变压器否则相对于支架垂直于纵向方向将移动时,那么才施加力到变压器上。通过在支撑元件上的安放,变压器因此可防止如下,即,在垂直于纵向方向的方向上移动。通过支撑元件不施加永久的力到变压器上,如下可被确保,即,支撑元件不抑制变压器在纵向方向上的振动。
[0020] 支撑元件可具有在朝向压电变压器的方向上呈楔形变尖的形状且几乎呈直线状地贴靠在压电变压器处。与之相应地,支撑元件仅以最小的面贴靠在压电变压器处。以该方式,变压器的振动通过支撑元件的抑制还可被进一步减少。
[0021] 支撑元件可如此地布置,使得其在压电变压器处在纵向方向上贴靠在与压电变压器的长度的四分之一或四分之三相符的位置处。在这些位置处,在压电变压器以其共振频率或者以共振频率的谐振(harmonische Oberschwingung,有时也称为谐波)运行的情形中可构造振动波节(Schwingungsknoten)。与之相应地,压电变压器在装置运行的情形中在这些位置处仅最小地移动。支撑元件在这些位置处的布置同样可有助于如下,即,支撑元件不显著抑制压电变压器的振动。
[0022] 支架可由主要弹性变形的材料构成。通过主要弹性变形可尤其得出高的品质因素(Gütefaktor)。该材料尤其可以是硬的材料。尤其地,支撑元件可由主要弹性变形的材料构成。由橡胶或另一弹性变形材料构成的支架引起压电变压器的振动的抑制。通过使用主要弹性变形的材料可确保,从而变压器的振动不可被机械传递到支架上且与之相应地不可被抑制。
[0023] 该材料可例如是聚对苯二甲酸丁二酯(Polybutylenterephthalat)(PBT)、聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylen)(PTFE)或聚酰胺(Polyamid),其此外可具有玻璃纤维成分。
[0024] 支架可具有两个彼此相连接的半壳。在此,压电变压器或者接触元件的固定可通过两个半壳的连接来生成。
[0025] 两个半壳可彼此相同。此外,两个半壳可由一种材料制成。尤其地,两个半壳可借助于注塑由注塑材料(Spritzgussmasse)制成,其中,同一个模具(Form)可被用于两个半壳的制造。通过使用由两个相同的半壳构成的支架,因此可使得一种简单的制造方法成为可能,在其中仅必须使用唯一的注塑模具
[0026] 接触元件可具有具有-因瓦-铜(CIC=Copper Invar Copper,有时也称为铜-镍合金-铜)的板材(Blech)。铜-因瓦-铜具有非常小的热膨胀系数的优点。此外,具有铜-因瓦-铜的板材可被挤压成不同的形状且与之相应地允许在装置的接触的设计方案的情形中的高的设计灵活性。
[0027] 板材可具有贴靠在压电变压器处的第一区段和布置在支架的外侧处的第二区段。为此,板材可以是弯曲的。例如,板材可呈U形弯曲。备选地,板材可如此地弯曲,使得其具有垂直的折弯(Knick),该折弯将区段彼此分开。
[0028] 此外,支架可具有导向元件,其形状被匹配于板材的形状。例如,板材和导向元件可分别具有呈半圆形的区段。板材和支架可如此地布置,使得得出板材和支架的形状配合的连接。
[0029] 此外,板材可具有中间区段,其连接第一区段与第二区段,其中,板材呈U形弯曲。尤其地,中间区段可构造U形的呈半圆形的弯曲。第一区段和第二区段可分别形成U形的直的支腿(Schenkel)。
[0030] 第二区段可具有弯曲的部分区段,其形状配合地与支架相连接。该形状配合的连接可进一步有助于排除在板材与支架之间的相对运动。
[0031] 此外,该装置可具有桥接部(Steg),其贴靠在压电变压器的入口侧的端侧处且由此阻止压电变压器到纵向方向上朝向桥接部的运动。桥接部可例如与板材一起构造在支架、接触元件与变压器之间的形状配合的连接。
[0032] 本发明的另一方面涉及一种等离子体发生器,其具有上面所描述的装置和在其中布置有该装置的外壳。等离子体发生器可尤其使得非热大气压等离子体的产生成为可能。除了该装置和外壳之外,等离子体发生器可具有另外的结构元件。对此属于的有例如操控电路(Ansteuerschaltung)、等离子体经由其可逸出的喷嘴和用于过程气体的入口。
[0033] 外壳可以是等离子体发生器的外壳。装置的支架可布置在外壳的内部中。与之相应地,支架可仅当外壳被打开时才是可接近的。
[0034] 该装置可优选地可松脱地固定在外壳中,从而装置可从外壳中移除。尤其地,该装置具有等离子体发生器的元件,其特别频繁地示出磨损现象。在此,其尤其是压电变压器,其在运行中持续地实施机械振动,由于该机械振动该压电变压器在长时间运行的情形中可能被损伤。同样,由于在出口侧上的等离子体点火,在压电变压器的长时间运行中可能产生损伤。
[0035] 尤其地,等离子体发生器可如此地设计,使得压电变压器仅可与支架和接触元件一起被从等离子体发生器中移除。在此,压电变压器、支架和接触元件可作为单元被从等离子体发生器中移除和替代。由此可创造一种装置,其具有上面所提及的优点,如例如变压器的抗冲击的支架、变压器的振动的仅最小的抑制或在不带有接触元件在变压器处的机械固定的负载的情形中的纵向固定。
[0036] 如果该装置如此地设计,即,该装置可从等离子体发生器中取出且更换,则在装置的更换之后等离子体发生器的另外的结构元件可被继续使用。
[0037] 该装置的支架可例如通过螺旋连接或卡连接被固定在等离子体发生器的外壳中。该连接在此可如此地设计,使得其不通过冲击和振动在等离子体发生器的运行中松脱,然而可通过等离子体发生器的用户松脱。
[0038] 该装置可备选地通过材料连接被固定在外壳中,例如通过粘贴或焊接。这样的连接虽然不可松脱,然而在要求固定的特别的高稳定性的确定应用的情形中可能是有利的。
[0039] 在外壳中可布置有用于操控压电变压器的操控电路,其与压电变压器经由接触元件电气接触。如果支架固定在外壳中,则在此同时可构造在接触元件与操控电路之间的电气接触。附图说明
[0040] 下面借助附图对本发明作进一步描述。
[0041] 图1以透视视图显示了一种压电变压器。
[0042] 图2显示了一种用于产生大气压等离子体的装置。
[0043] 图3显示了穿过在图2中所显示的装置的横截面的局部。
[0044] 图4显示了该装置的透视视图。
[0045] 图5至10显示了穿过根据备选的实施例的装置的横截面。
[0046] 图11显示了压电变压器和接触元件的侧视图。
[0047] 图12至15显示了根据另一实施例的用于产生大气压等离子体的装置。
[0048] 图16至19显示了根据另一实施例的装置。
[0049] 图20显示了穿过根据在图16至19中所显示的实施例的一种备选的变型方案的装置的横截面。
[0050] 图21显示了穿过根据另一实施例的装置的横截面。
[0051] 图22显示了在图21中所显示的实施例的一种备选的变型方案。

具体实施方式

[0052] 图1以透视视图显示了一种压电变压器1。压电变压器1可尤其被使用在用于产生非热大气压等离子体的装置中。
[0053] 压电变压器1是共振变压器的结构形式,其基于压电现象(Piezoelektrizität)且相对于常规的磁变压器是一种电磁系统。压电变压器1例如是罗森型(Rosen-Type)的变压器。
[0054] 压电变压器1具有入口区域2和出口区域3,其中,出口区域3在纵向方向z上联接到入口区域2处。在入口区域2中,压电变压器1具有电极4,交流电压可被施加到该电极4处。电极4在压电变压器1的纵向方向z上延伸。电极4在垂直于纵向方向z的堆叠方向x上与压电材料5交替地堆叠。在此,压电材料5在堆叠方向x上被极化。
[0055] 电极4布置在压电变压器1的内部中且也被称作内部电极。压电变压器1具有第一侧面6和第二侧面7,该第二侧面7与第一侧面6相对而置。在第一侧面6上布置有第一外部电极8。在第二侧面7上布置有第二外部电极(未显示)。处在内部的电极4在堆叠方向x上与第一外部电极8或第二外部电极交替地电气接触。
[0056] 此外,压电变压器1具有第三侧面20和第四侧面21,它们彼此相对而置且它们垂直于第一侧面6和第二侧面7布置。第三侧面20和第四侧面21的面法线分别在堆叠方向x上指向。
[0057] 入口区域2可以以较小的交流电压被操控,该交流电压在电极4之间被施加。由于压电效应,在入口侧被施加的交流电压首先变换成机械振动。在此,机械振动的频率主要取决于压电变压器1的机械结构和几何形状。
[0058] 出口区域3具有压电材料9且不带有处在内部的电极。在出口区域中的压电材料9在纵向方向z上被极化。出口区域3的压电材料9可以是与在入口区域2的压电材料5的情形中相同的材料,其中,压电材料5和9在其极化方向上可区别。在出口区域3中,压电材料9成形成唯一的整体的层,其完全在纵向方向z上被极化。在此,在出口区域3中的压电材料9仅具有唯一的极化方向。
[0059] 如果交流电压被施加到在入口区域2中的电极4处,则在压电材料5,9内构造机械波,其通过在出口区域3中的压电效应产生输出电压。出口区域3具有出口侧的端侧10。在出口区域3中,因此在端侧10与入口区域2的电极4的端部之间产生电压。在出口侧的端侧10处,在此产生高电压。在此,在出口侧的端侧与压电变压器的周围环境之间同样形成高的电势差,其足以产生较强的电场,其电离过程气体。
[0060] 以该方式,压电变压器1产生高电场,其能够通过电激励电离气体或液体。在此,相应的气体或者相应的液体的原子或分子被电离且形成等离子体。只有当在压电变压器1的表面处的电场强度超出等离子体的点火场强(Zündfeldstärke)时,才一直产生电离。在此,作为等离子体的点火场强表示如下场强,其对于原子或分子的电离是必要的。
[0061] 图2显示了用于产生大气压等离子体的装置11。装置11具有在图1中所显示的压电变压器1。压电变压器1此处额外地具有绝缘件12,其布置在压电变压器1的出口区域3中,其中,绝缘件12在出口区域3中至少部分地覆盖变压器1的侧面且出口侧的端侧10不带有绝缘件12。绝缘件可例如通过收缩软管(Schrumpfschlauch)形成。绝缘件12防止如下,即,沿着压电变压器1的出口侧的棱边形成非期望的等离子体点火。
[0062] 此外,该装置具有第一接触元件13和第二接触元件14。第一接触元件13与压电变压器1的第一外部电极8相连接。第二接触元件14与压电变压器1的第二外部电极相连接。经由第一接触元件13和第二接触元件14,交流电压可被施加到压电变压器1的第一外部电极和第二外部电极处。
[0063] 接触元件13,14分别具有线材15,件(Block)16布置到其一个端部处。接触元件13,14的块件16通过不可松脱的固定被固定在相应的外部电极8处。块件16可例如通过焊接、粘结、粘贴或微银烧结被固定在压电变压器1的外部电极8处。块件16和线材15具有可传导的材料,例如铜。
[0064] 此外,装置11具有支架17。支架17可具有两个半壳18,19。在图2中仅显示了支架17的第一半壳18,以便于使得压电变压器1与支架17的连接的示出成为可能。第二半壳19可与在图2中所显示的半壳18相同。半壳18,19是注塑元件。
[0065] 支架17具有支撑元件22。压电变压器1的第三侧面20和第四侧面21分别贴靠在支撑元件22中的一个处。在朝向压电变压器1的方向上,支撑元件22分别呈楔形变尖,从而其几乎呈直线状地贴靠在压电变压器1处。在此,支撑元件22沿着纵向方向z布置在如下位置处,在该位置处在变压器1以其共振频率或以谐振的运行的情形中构造振动波节。与之相应地,支撑元件22布置在压电变压器1的长度的四分之一的长度中和在压电变压器1的长度的四分之三中。
[0066] 通过支撑元件22在压电变压器1的振动波节处的布置以及通过其呈楔形的设计方案使得如下成为可能,即,支撑元件22在纵向方向z上仅最小地抑制压电变压器1的运动。
[0067] 压电变压器1在堆叠方向x上在两侧紧邻地贴靠在两个支撑元件22中的各一个处。在堆叠方向x上,支撑元件22彼此相对而置。以该方式阻止压电变压器1相对于支架17在堆叠方向x上的运动。
[0068] 此外,支架17具有另外的支撑元件23,在其之间压电变压器1在y方向上被包夹,其中,y方向垂直于堆叠方向x且垂直于纵向方向z。在y方向上,压电变压器1可在两侧紧邻地贴靠在各一个支撑元件23处。支撑元件23彼此在y方向上相对而置。同样地,这些支撑元件23在朝向压电变压器1的方向上呈楔形地变尖且几乎呈直线状地贴靠在该处。通过在支撑元件23处的贴靠阻止压电变压器1相对于支架17在y方向上的运动。
[0069] 图3显示了穿过用于产生大气压等离子体的装置11的横截面的局部。在图3中显示了支架17的第一半壳18和第二半壳19。如下可被看出,即,半壳18,19中的每个具有突出部24,其中,接触元件13,14的块件16在纵向方向z上布置在两个突出部24之间。在此,接触元件13,14在纵向方向z上相应地不仅贴靠在第一突出部24处而且贴靠在第二突出部24处。与之相应地,接触元件13,14在纵向方向z上相对于支架17的运动被阻止。其为接触元件13,14与支架17的形状配合的连接。因为接触元件与压电变压器1的相应的外部电极8牢固地相连接,压电变压器1在纵向方向z上相对于支架17的运动同样是不可能的。
[0070] 在运行期间,压电变压器1实施在纵向方向z上的振动。通过接触元件13,14与支架17的形状配合的连接确保如下,即,通过该振动变压器1不相对于支架17移动。形状配合的连接此外是抗冲击的,从而,即使当装置11经受例如由于下落的冲击时,压电变压器1也不相对于支架17移动。
[0071] 通过支撑元件22,23的呈楔形的形状,压电变压器1相对于支架17在垂直于纵向方向z的方向x,y上的运动被避免,而接触元件13,14在压电变压器1处的固定不被机械负载。该固定可例如是焊点。机械负载相反地出现在接触元件13,14与支架17的连接部位处。由此确保如下,即,压电变压器1自身不通过机械负载损坏且压电变压器1的电气接触不被干扰。
[0072] 支架17的两个半壳18,19可以是相同的。此外,两个半壳18,19被如此地彼此固定,使得其不可无损坏地彼此分开。例如,两个半壳18,19可彼此粘接。
[0073] 图4显示了装置11的透视视图。在图4中可看出压电变压器1的出口区域3。此外,在图4中显示了支撑元件22,23,其布置在压电变压器1的四分之三的纵向长度中。两个支撑元件22阻止压电变压器1在堆叠方向x上相对于支架17的运动且两个支撑元件23阻止压电变压器1在y方向上相对于支架17的运动。
[0074] 装置11可尤其被使用在等离子体发生器中。在此,支架17可被固定在等离子体发生器的外壳中。装置11如此地设计,使得装置11可又从等离子体发生器中取出且可通过另一类似装置11更换。与之相应地,装置11可被可松脱地固定在发生器的外壳中,例如通过螺旋连接或卡锁连接。
[0075] 等离子体发生器除了装置11之外具有另外的结构元件,例如操控电路。压电变压器1可经由接触元件13,14与操控电路电气连接。在此,操控电路可经由接触元件13,14将交流电压施加到压电变压器1的入口区域2处。
[0076] 在等离子体发生器中,压电变压器1尤其是可显示磨损现象且与之相应地应可有利地更换的构件。装置11使得如下成为可能,在等离子体发生器中将压电变压器1与支架17和接触元件13,14一起更换,而在此等离子体发生器的另外的结构元件无须更换。同时装置11使得如下成为可能,将压电变压器1保持在限定的位置中,而在其运行中不显著妨碍变压器,尤其不显著抑制压电变压器1的振动。
[0077] 图5至10显示了穿过根据备选的实施例的装置11的横截面。在此,接触元件13,14通过具有铜-因瓦-铜的板材25形成。接触元件13,14被牢固地固定在压电变压器1的外部电极处,例如通过焊接、粘结、粘贴或微银烧结。
[0078] 支架17具有呈缝口状的凹口26。接触元件13,14布置在凹口26中。接触元件13,14穿过凹口26从支架17的内部中被引出到支架17的外部中。在凹口26中,接触元件13,14被形状配合地固定。在此,接触元件13,14在纵向方向x上相对于支架17的运动被避免。额外地,接触元件13,14可与支架17在凹口26处粘接,以便于使得更稳定的固定成为可能。
[0079] 图5至10显示了接触元件13,14的不同形状。在此,接触元件13,14分别面型地固定在压电变压器1的相应的外部电极8处。
[0080] 图11显示了压电变压器1和接触元件13的侧视图。同样,此处可看到如下,即,接触元件13面型地与压电变压器1的外部电极8相连接。由此可确保如下,即,接触元件13在外部电极8处的固定是稳定的。
[0081] 图12至15显示了根据另一实施例的装置11。图12和图13分别显示了装置11的透视视图,其中,支架17的第二半壳19未被显示,以便于使得布置在支架17内的元件的示出成为可能。图14显示了装置11的透视图示,其中,第二半壳19同样被显示。图15显示了穿过在图14中所显示的装置11的横截面。
[0082] 接触元件13,14此处通过两个线材27形成。支架17具有四个开口28。在第一半壳18中布置有两个开口28。在第二半壳19中同样布置有两个开口28。两个线材27中的每个伸延穿过在第一半壳18中的开口28和在第二半壳19中的开口28。开口28的直径被匹配于线材27的直径,从而线材27形状配合地与支架17相连接。线材27在支架17内具有直线走向。
[0083] 此外,线材27与压电变压器1焊接。尤其地,线材27中的一个与压电变压器1的第一外部电极8焊接且线材27中的另一个与第二外部电极焊接。由于在线材27与支架17之间的形状配合以及线材27与压电变压器1的焊接,压电变压器1不可在纵向方向z上相对于支架17移动。此外,通过线材27与支架17的形状配合以及线材27与变压器1的焊接阻止变压器1在入口区域2中在y方向y上相对于支架17的运动。
[0084] 支架17此外具有支撑元件22,在其上安放有压电变压器1且其阻止压电变压器1相对于支架17到堆叠方向x上的运动,以及具有支撑元件23,其阻止压电变压器1在y方向y上的运动。两个支撑元件22在变压器1的入口区域2中布置在压电变压器1的长度的四分之一的长度中。变压器1的第三侧面20和第四侧面21贴靠在支撑元件22处。另外的支撑元件22,23在变压器1的出口区域3中布置在变压器1的四分之三的长度中。此处,第一侧面6、第二侧面7、第三侧面20和第四侧面21分别放置在支撑元件22,23上。
[0085] 此外,支架在其外侧处具有突出部29。这些突出部用于装置11的表面装配(英文:SMD-Montage,SMD-装配;SMD=Surface Mounted Device,表面安装装置)。从在第一半壳18中的开口28中出来的线材27在支架17外部相应地具有以90°的折弯30。线材27的该弯曲的形状同样用于使得装置11的表面装配成为可能。
[0086] 图16至19显示了根据另一实施例的装置11。图16、17和18分别显示装置11的透视视图,其中,支架17的第二半壳19未被显示,以便于使得布置在支架17内的元件的示出成为可能。图19显示了穿过在图16至18中所显示的装置11的横截面。
[0087] 在该实施例中,接触元件13,14具有板材25。板材25由铜层、因瓦合金层和另一铜层构成,它们以该顺序相叠地布置。
[0088] 板材25具有U形。板材25具有第一区段31和第二区段32,它们经由中间的呈半圆形的区段33彼此相连接。板材25的第一区段31贴靠在压电变压器1的入口区域2处。第一区段31可与压电变压器1牢固地连接,例如通过焊接连接、粘结连接、粘贴连接或带有微银的烧结连接。
[0089] 此外,支架17具有导向元件34,其预先给定板材25的布置。导向元件34具有呈半圆形的区段,在其处贴靠有板材25的中间的呈半圆形的区段33。
[0090] 此外,支架17具有连续的桥接部37,其阻止变压器1沿着纵向方向z在入口区域2的方向上相对于支架17的移出。桥接部37贴靠在变压器1的入口侧的端侧处,其中,入口侧的端侧由变压器1的出口区域3远离地指向。
[0091] 板材25的第二区段32此外布置在支架17的外侧处。支架17在其中布置有板材25的区域中具有略小于在支架17的其余区域中的外径的外径。
[0092] 由于阻止变压器1在纵向方向上在入口区域2的方向上的移出的桥接部37和贴靠在支架17的呈半圆形的导向元件34和支架的外侧处且此外与压电变压器1相连接的板材25的U形,得出形状配合。以此同样阻止压电变压器1在纵向方向z上相对于支架17的运动。
[0093] 装置11从此时起可借助于插拔连接或螺旋连接被插入或者被拧入到托座(Fassung,有时也称为边框)中,其中,该托座具有电气触点,其电气接触板材25。
[0094] 此外,支架17具有支撑元件22,23,它们在入口区域2中布置在变压器1的长度的四分之一的长度中且在出口区域3中布置在变压器1的长度的四分之三的长度中。变压器1的侧面6,7,20,21中的每个贴靠在各一个支撑元件22,23处。
[0095] 图20显示了穿过根据在图16至19中所显示的实施例的一种备选的变型方案的装置11的横截面。在备选的变型方案的情形中,粘贴层35被额外地施覆在支架17的外侧上,其粘贴板材25的第二区段32与支架17。
[0096] 图21显示了穿过根据另一实施例的装置11的横截面。在图21中所显示的实施例与在图16至19中所显示的实施例通过以下方式相区别,即,板材25的第二区段32此外具有弯曲的部分区段36。尤其地,弯曲的部分区段36具有两个折弯,在其处板材25分别以90°的角度被弯曲。通过弯曲的部分区段36得出在支架17与板材25之间的额外的形状配合的连接。该额外的形状配合的连接另外有助于排除压电变压器1在纵向方向z上相对于支架17的运动。
[0097] 图22显示了在图21中所显示的实施例的一种备选的变型方案。在该备选的变型方案的情形中,粘贴层35被额外地施覆在支架17的外侧上,其粘贴板材25的第二区段32与支架17。此外,粘贴层35同样被施覆在支架17的在其处贴靠有弯曲的部分区段36的区域上。
[0098] 根据另一实施形式,图16至19的在图21和22中所显示的实施变型方案同样可在去除在支架17的入口侧上的桥接部37的情形下实现。
[0099] 附图标记列表1 压电变压器
2 入口区域
3 出口区域
4 电极
5 压电材料
6 第一侧面
7 第二侧面
8 第一外部电极
9 压电材料
10 出口侧的端侧
11 用于产生大气压等离子体的装置
12 绝缘件
13 第一接触元件
14 第二接触元件
15 线材
16 块件
17 支架
18 第一半壳
19 第二半壳
20 第三侧面
21 第四侧面
22 支撑元件
23 支撑元件
24 突出部
25 板材
26 凹口
27 线材
28 开口
29 突出部
30 折弯
31 第一区段
32 第二区段
33 中间区段
34 导向元件
35 粘贴层
36 弯曲的部分区段
37 桥接部
x 堆叠方向
y y方向
z 纵向方向。
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