等离子体源机构的制作方法

1.本实用新型涉及干衣机技术领域，特别是涉及一种等离子体源机构。


背景技术：

2.射频能源辐射单元为等离子体源机构一个重要组件，用于提供磁效应，射频辐射单元通常由多个线盘排列而成，多个线盘在提供磁效应时，由于线圈的制作工艺不能做到完全相同，各线圈通入相同的电流而产生的磁感应强度不同，导致在射频能量辐射单元的运行过程中，其发射出的电磁波不均匀。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对传统干衣机洗衣效果不佳的问题，提供一种等离子体源机构，适用于真空腔体设备，等离子体源机构包括：
4.壳体，对接真空腔体设备的真空槽；
5.射频能源辐射单元，位于壳体内部，具有同平面设置且面向真空糟内的多个线圈；
6.第一电源，连接射频能源辐射单元，提供高频电力至多个线圈；
7.磁场协调匹配器，包括第二电源以及至少一个协调匹配单元；协调匹配单元包括电磁体，第二电源连接电磁体；
8.其中，协调匹配单元环设在多个线圈的外围部位，各协调匹配单元的电磁体的配置位置为与邻近多个线圈所在平面的延伸面相邻或形成交集。
9.在其中一个实施例中，射频能源辐射单元包括多个线圈与盘体，线圈平面设置在盘体，盘体卡掣在壳体的内部，射频能源辐射单元以线圈的扁平面朝向真空槽内部方向配置，电磁体位于多个线圈外围而配置于盘体。
10.在其中一个实施例中，射频能源辐射单元包括多个线圈与盘体，线圈平面设置在盘体，盘体卡掣在壳体的内部，射频能源辐射单元以线圈的扁平面朝向真空槽内部方向配置，电磁体配置于壳体的内表面与壳体朝向真空糟的端面中至少一者。
11.在其中一个实施例中，电磁体连续或间隔的设置。
12.在其中一个实施例中，电磁体对应多个线圈中的至少一者进行配置。
13.在其中一个实施例中，相邻的两个线圈之间存在间隙，电磁体配置在两个线圈之间的间隙。
14.在其中一个实施例中，多个线圈划分为多个线圈组，相邻的两个线圈组之间存在间隙，电磁体配置在两个线圈组之间的间隙。
15.在其中一个实施例中，协调匹配单元还包括开关电路；
16.开关电路的第一端连接电源的第一端，第二端连接电磁体的线圈的第一端。
17.在其中一个实施例中，开关电路包括场效应管；
18.场效应管的源极连接电源的第一端，漏极连接电磁体的线圈的第一端。
19.在其中一个实施例中，磁场协调匹配器还包括控制器；
20.控制器的第一端连接开关电路的第三端，第二端连接电源的第三端。
21.在其中一个实施例中，第二电源为电压源；
22.协调匹配单元还包括电阻；电阻的第一端连接电源的第二端，第二端连接电磁体的线圈的第二端。
23.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
24.本技术各实施例提供的等离子体源机构，等离子体源机构中的磁场协调匹配器包括第二电源以及至少一个协调匹配单元；协调匹配单元包括电磁体，第二电源连接电磁体；其中，协调匹配单元环设在多个线圈的外围部位，各协调匹配单元的电磁体的配置位置为与邻近多个线圈所在平面的延伸面相邻或形成交集。在实际使用过程中，协调匹配单元设置在射频能量辐射单元的周围，靠近射频能量辐射单元附近设置。电源给协调匹配单元供电以使协调匹配单元向射频能量辐射单元发射电磁场，利用协调匹配单元发射的电磁场对射频能量辐射单元的磁场进行调节，且协调匹配单元发射的电磁场由电源的供电与否和供电大小进行控制，从而实现对射频能量辐射单元的磁场的动态调节，使得射频能量辐射单元发射出的磁场更加均匀。
附图说明
25.通过附图中所示的本技术的优选实施例的更具体说明，本技术的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本技术的主旨。
26.图1为本技术实施例中磁场协调匹配器的第一种结构示意图。
27.图2为本技术实施例中磁场协调匹配器的电路图。
28.图3为本技术实施例中磁场协调匹配器的电路图。
29.图4为本技术实施例中磁场协调匹配器的电路图。
30.图5为本技术实施例中开关电路的电路图。
31.图6为本技术实施例中磁场协调匹配器的电路图。
32.图7为本技术实施例中协调匹配单元的分布示意图。
33.图8为本技术实施例中壳体支架的平面示意图。
34.图9为本技术实施例中壳体支架的立体示意图。
35.图10为本技术实施例中磁场协调匹配器的第二种结构示意图。
具体实施方式
36.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的首选实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容更加透彻全面。
37.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“设置”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
38.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
39.射频能量辐射单元3向外发生电磁波的过程中，为了保证电磁波的稳定性，通常需要相应的磁场协调匹配器1来调节磁场。为了解决该技术问题，在一个示例中，一种等离子体源机构，适用于真空腔体设备。具体的，等离子体源机构包括壳体、射频能源辐射单元3、第一电源和磁场协调匹配器1。
40.其中，壳体为对射频能源辐射单元3提供物理防护和放置空间。壳体连接真空腔体设备的真空槽。射频能源辐射单元3发射电磁波，射频能源辐射单元3 位于壳体内部。
41.射频能源辐射单元3具有同平面设置且面向真空糟内的多个线圈，例如，包括4个线圈、6个线圈、8个线圈等。第一电源给射频能源辐射单元3供电，第一电源连接射频能源辐射单元3，具体的提供高频电力至多个线圈。
42.磁场协调匹配器1调节射频能源辐射单元3发射出的电磁波，以使射频能源辐射单元发射出的电磁波均匀化。
43.在一个示例中，如图1至10所示，提供一种磁场协调匹配器1，磁场协调匹配器1包括第二电源13以及至少一个协调匹配单元11。其中，协调匹配单元 11包括电磁体111(如图2所述)。具体的，如图1所述，协调匹配单元11环设在多个线圈的外围部位，各协调匹配单元11的电磁体的配置位置为与邻近多个线圈所在平面的延伸面相邻或形成交集。电磁体111至少有以下两种安装方式，在一个示例中，射频能源辐射单元3包括多个线圈与盘体，线圈平面设置在盘体，盘体卡掣在壳体的内部，射频能源辐射单元3以线圈的扁平面朝向真空槽内部方向配置，电磁体111位于多个线圈外围而配置于盘体。在另一个示例中，射频能源辐射单元3包括多个线圈与盘体，线圈平面设置在盘体，盘体卡掣在壳体的内部，射频能源辐射单元3以线圈的扁平面朝向真空槽内部方向配置，电磁体111配置于壳体的内表面与壳体朝向真空糟的端面中至少一者。
44.如图2所述，第二电源13的第一端连接电磁体111的线圈的第一端，第二端连接电磁体111的线圈的第二端。在使用过程，如图1和3所示，协调匹配单元11设置在射频能量辐射单元3的周围，第二电源13给协调匹配单元11供电以使协调匹配单元11向射频能量辐射单元3发射电磁场。
45.其中，第二电源13用于给协调匹配单元11供电，以使协调匹配单元11发射电磁波。在一个示例中，第二电源13具备自主控制功能，第二电源13中包括磁场探测器、控制器15以及电芯，磁场探测器探测射频能量辐射单元3的周围的磁感应强度，并探测的磁感应强度传输给控制器15，控制器15根据该磁感应强度控制电芯对协调匹配单元11的供电，例如，协调匹配单元11的数量为一个，直接控制电芯供给该协调匹配单元11的供电大小，例如，协调匹配单元 11的数量为两个及以上时，控制器15不仅要控制电芯供给该协调匹配单元11 的供电大小，还需要控制电芯具体给哪些协调匹配单元11供电，哪些协调匹配单元11不供电，从而灵活调整磁场协调匹配器1发射磁场的大小，和产生磁场的方位。在另一个示例中，第二电源13不具有自主控制，用户可利用磁场探测器探测射频能量辐射单元3的周围的磁感应强度，并根据该磁感应强度进行手动控制第二电源13；也可给第二电源13连接控制器15，该控制器15能够探测射频能量辐射单元3的周围的磁感应强度，并根据该磁感应强度对第二电源13 进行控制，同理，该示例中，也根据协调匹配单元11的数量，控制供电大小，和控制
给哪些协调匹配单元11供电，哪些协调匹配单元11不供电。
46.协调匹配单元11在第二电源13的供电下向射频能量辐射单元3发射电磁场，其中，协调匹配单元11至少包括电磁体111，电磁体111在通电后产生电磁。为了更加方便地控制第二电源13与协调匹配单元11之间的通断，在一个示例中，如图3所示，协调匹配单元11还包括开关电路113。具体的，开关电路113的第一端连接第二电源13的第一端，第二端连接电磁体111的线圈的第一端。在一个示例中，用户可利用磁场探测器探测射频能量辐射单元3的周围的磁感应强度，并根据该磁感应强度进行手动控制开关电路113的闭合与断开。在另一个示例中，如图4所示，磁场协调匹配器1还包括控制器15；控制器15 的第一端连接开关电路113的第三端，第二端连接第二电源13的第三端。该控制器15能够探测射频能量辐射单元3的周围的磁感应强度，并根据该磁感应强度对开关电路113的闭合与断开进行控制，同时还可控制第二电源13的供电大小。实现开关电路113的多种多样，提供一种可行的方式中，如图5所示，开关电路113包括场效应管s。场效应管s的源极连接第二电源13的第一端，漏极连接电磁体111的线圈的第一端，栅极连接控制器15。
47.如图6所示，协调匹配单元11还包括电阻r；电阻r的第一端连接第二电源13的第二端，第二端连接电磁体111的线圈的第二端。电压源输出电压，电压通过电阻r，形成电流，流过电磁体111的线圈，线圈通电之后，产生磁场，会使铁芯磁化，形成电磁铁，从而进一步增强磁场。当改变电压时，电流会发生变化，磁场的磁感应强度也会相应的发生变化，其公式为：
[0048][0049]
其中，μ0为真空磁导率，μr为磁芯相对磁导率，n为线圈匝数，v
in
为电压， i为电流，b为磁感应强度。
[0050]
协调匹配单元11的数量根据实际需求而定，协调匹配单元11的数量可以是1个、2个、3个
……
n个，对此不作具体限定。协调匹配单元11设置在射频能量辐射单元3的位置根据实际需求而定，协调匹配单元11设置在射频能量辐射单元3的周围(如图5所示)，是指可在相对射频能量辐射单元3任意方位上设置协调匹配单元11，协调匹配单元11可以与射频能量辐射单元3直接接触，也可以与射频能量辐射单元3不直接接触。例如，以射频能量辐射单元3在使用状态下的位置关系，在协调匹配单元11的数量为多个时，包含的多个电磁体 111可连续，也可间隔的设置。又或者，电磁体111对应多个线圈中的至少一者进行配置。又或者，相邻的两个线圈之间存在间隙，电磁体111配置在两个线圈之间的间隙。又或者，多个线圈划分为多个线圈组，相邻的两个线圈组之间存在间隙，电磁体111配置在两个线圈组之间的间隙。
[0051]
为了更好地调节射频能量辐射单元3磁场，可将协调匹配单元11设置在射频能量辐射单元3的周侧。周侧是指围绕射频能量辐射单元3侧壁进行布置(如图1所示)。即协调匹配单元11环设在多个线圈的外围部位，各协调匹配单元的电磁体的配置位置为与邻近多个线圈所在平面的延伸面相邻或形成交集。由其是在协调匹配单元11的数量在两个以上时，可将协调匹配单元11分散布置在射频能量辐射单元3的周侧。例如，可是周侧均匀设置协调匹配单元11，也可以是，协调匹配单元11均匀设置在射频能量辐射单元3的相对两侧。如图7 所示，以协调匹配单元11的数量为6个为例，射频能量辐射单元3的一侧设置有3个射频能量
辐射单元3，相对的另一侧设置有另外3个射频能量辐射单元3。
[0052]
为了方便布置协调匹配单元11，磁场协调匹配器1还包括壳体支架17；协调匹配单元11安装在壳体支架17的内壁上。需要说明的是，该壳体支架17至少可部分包裹射频能量辐射单元3，即射频能量辐射单元3部分在壳体围成的区域内。壳体支架17也可部分直接接触射频能量辐射单元3。壳体支架17实现的方式多种多样，提供一种可行的方式，如图8和10所示，壳体支架17为“u”型支架，从下方包裹射频能量辐射单元3。将协调匹配单元11安装在壳体支架17 上。在一个示例中，壳体支架17由塑料制成。
[0053]
本技术各实施例提供的等离子体源机构，等离子体源机构中的磁场协调匹配器包括第二电源以及至少一个协调匹配单元；协调匹配单元包括电磁体，第二电源连接电磁体；其中，协调匹配单元环设在多个线圈的外围部位，各协调匹配单元的电磁体的配置位置为与邻近多个线圈所在平面的延伸面相邻或形成交集。在实际使用过程中，协调匹配单元设置在射频能量辐射单元的周围，靠近射频能量辐射单元附近设置。电源给协调匹配单元供电以使协调匹配单元向射频能量辐射单元发射电磁场，利用协调匹配单元发射的电磁场对射频能量辐射单元的磁场进行调节，且协调匹配单元发射的电磁场由电源的供电与否和供电大小进行控制，从而实现对射频能量辐射单元的磁场的动态调节，使得射频能量辐射单元发射出的磁场更加均匀。
[0054]
在一个实施例中，提供一种磁场协调匹配器1，如图10所示，磁场协调匹配器1包括至少一个协调匹配单元11。该实施例中，每个协调匹配单元11均包括电磁体111和第二电源13。第二电源13的第一端连接电磁体111的线圈的第一端，第二端连接电磁体111的线圈的第二端。协调匹配单元11设置在射频能量辐射单元3的周围，第二电源13给协调匹配单元11供电以使协调匹配单元 11向射频能量辐射单元3发射电磁场。
[0055]
需要说明的是，该实施例中，每个协调匹配单元11单独包括第二电源13，可以实现独立供电。在一个示例中，第二电源13中包括磁场探测器、控制器15 以及电芯，磁场探测器探测其所处位置的射频能量辐射单元3的磁感应强度，并探测的磁感应强度传输给控制器15，控制器15根据该磁感应强度控制电芯对协调匹配单元11的供电，包括控制供电大小，和是否供电。在一个示例中，用户可利用磁场探测器探测射频能量辐射单元3的周围的磁感应强度，并根据该磁感应强度进行手动控制第二电源13。在一个示例中，可给第二电源13分别连接一个控制器15，该控制器15能够探测其所处位置的射频能量辐射单元3磁感应强度，并根据该磁感应强度对第二电源13进行控制；也可所有第二电源13 共用一个控制器15，该控制器15能够探测射频能量辐射单元3的周围的磁感应强度，并根据该磁感应强度对各第二电源13进行控制，包括控制供电大小，和是否供电。
[0056]
协调匹配单元11在第二电源13的供电下向射频能量辐射单元3发射电磁场，其中，协调匹配单元11至少包括电磁体111，电磁体111在通电后产生电磁。为了更加方便地控制第二电源13与协调匹配单元11之间的通断，在一个示例中，协调匹配单元11还包括开关电路113。具体的，开关电路113的第一端连接第二电源13的第一端，第二端连接电磁体111的线圈的第一端。在一个示例中，用户可利用磁场探测器探测射频能量辐射单元3的周围的磁感应强度，并根据该磁感应强度进行手动控制开关电路113的闭合与断开。在另一个示例中，磁场协调匹配器1还包括控制器15；控制器15的第一端连接开关电路113 的第三端，第二端连接第二电源13的第三端。该控制器15能够探测射频能量辐射单元3的周围的磁感应
强度，并根据该磁感应强度对开关电路113的闭合与断开进行控制，同时还可控制第二电源13的供电大小。实现开关电路113的多种多样，提供一种可行的方式中，开关电路113包括场效应管s。场效应管s 的源极连接第二电源13的第一端，漏极连接电磁体111的线圈的第一端，栅极连接控制器15。
[0057]
协调匹配单元11还包括电阻r；电阻r的第一端连接第二电源13的第二端，第二端连接电磁体111的线圈的第二端。电压源输出电压，电压通过电阻r，形成电流，流过电磁体111的线圈，线圈通电之后，产生磁场，会使铁芯磁化，形成电磁铁，从而进一步增强磁场。当改变电压时，电流会发生变化，磁场的磁感应强度也会相应的发生变化，其公式为：
[0058][0059]
其中，μ0为真空磁导率，μr为磁芯相对磁导率，n为线圈匝数，v
in
为电压， i为电流，b为磁感应强度。
[0060]
协调匹配单元11的数量根据实际需求而定，协调匹配单元11的数量可以是1个、2个、3个
……
n个，对此不作具体限定。协调匹配单元11设置在射频能量辐射单元3的位置根据实际需求而定，协调匹配单元11设置在射频能量辐射单元3的周围，是指可在相对射频能量辐射单元3任意方位上设置协调匹配单元11，协调匹配单元11可以与射频能量辐射单元3直接接触，也可以与射频能量辐射单元3不直接接触。例如，以射频能量辐射单元3在使用状态下的位置关系，协调匹配单元11可设置在射频能量辐射单元3的上方、下方、左方、右方，左上方，右上方、左下方、右下方等方位。为了更好地调节射频能量辐射单元3磁场，可将协调匹配单元11设置在射频能量辐射单元3的周侧。周侧是指围绕射频能量辐射单元3侧壁进行布置。由其是在协调匹配单元11的数量在两个以上时，可将协调匹配单元11分散布置在射频能量辐射单元3的周侧。例如，可是周侧均匀设置协调匹配单元11，也可以是，协调匹配单元11均匀设置在射频能量辐射单元3的相对两侧。以协调匹配单元11的数量为6个为例，射频能量辐射单元3的一侧设置有3个射频能量辐射单元3，相对的另一侧设置有另外3个射频能量辐射单元3。
[0061]
为了方便布置协调匹配单元11，磁场协调匹配器1还包括壳体支架17；协调匹配单元11安装在壳体支架17的内壁上。需要说明的是，该壳体支架17至少可部分包裹射频能量辐射单元3，即射频能量辐射单元3部分在壳体围成的区域内。壳体支架17也可部分直接接触射频能量辐射单元3。壳体支架17实现的方式多种多样，提供一种可行的方式，壳体支架17为“u”型支架，从下方包裹射频能量辐射单元3。将协调匹配单元11安装在壳体支架17上。在一个示例中，壳体支架17由塑料制成。
[0062]
本技术各实施例提供的磁场协调匹配器1在适用于射频能量辐射单元3应用场合的同时，可精确对射频能量辐射单元3周围的磁场强度进行调节控制，同时可以依磁场控制需求而选择性的启动，填补了市场中此类磁场协调匹配器1 无法进行磁场调节的空白。
[0063]
在一个实施例中，还提供一种射频能量辐射系统，包括射频能量辐射单元3 以及磁场协调匹配器1；磁场协调匹配器1的协调匹配单元11设置在射频能量辐射单元3的周围，磁场协调匹配器1的第二电源13给协调匹配单元11供电，以使协调匹配单元11向射频能量辐射单元3发射电磁场。需要说明的是，该实施例中的磁场协调匹配器1与前述实施例中的磁场协调匹配器1相同，此次不再赘述。
[0064]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0065]
以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的约束。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。