JPH0523860A - プラズマジエツトノイズの消音方法及びそのプラズマ トーチ - Google Patents
プラズマジエツトノイズの消音方法及びそのプラズマ トーチInfo
- Publication number
- JPH0523860A JPH0523860A JP3198621A JP19862191A JPH0523860A JP H0523860 A JPH0523860 A JP H0523860A JP 3198621 A JP3198621 A JP 3198621A JP 19862191 A JP19862191 A JP 19862191A JP H0523860 A JPH0523860 A JP H0523860A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plasma
- injection nozzle
- secondary gas
- plasma jet
- silencing
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- Pending
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- Plasma Technology (AREA)
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワークの上方で発生したすべてのプラズマジ
ェットノイズを、プラズマジェットの周囲を取り囲む環
状の超音速気流で消音することにより騒音を低下させ、
作業環境を良好にせしめるプラズマジェットノイズの消
音方法及びそのプラズマトーチの提供。 【構成】 プラズマジェットノイズの消音方法におい
て、プラズマジェット５の周囲を環状の超音速気流９１
で取り囲む方法とした。そして、プラズマ噴射ノズル２
の外周側面から所定量の環状隙間をもって該プラズマ噴
射ノズル２に外嵌され、前記環状隙間を経て前記プラズ
マ噴射ノズル２の先端方向へ、前記プラズマ噴射ノズル
２からのプラズマジェット５の周囲を環状に取り囲むよ
うに、二次ガス９を噴射する二次ガス噴射ノズル３を備
えるプラズマトーチにおいて、二次ガス供給側環状隙間
の面積Ｓａは該二次ガス噴射側環状隙間の面積Ｓｂより
も小さい構成とした。
ェットノイズを、プラズマジェットの周囲を取り囲む環
状の超音速気流で消音することにより騒音を低下させ、
作業環境を良好にせしめるプラズマジェットノイズの消
音方法及びそのプラズマトーチの提供。 【構成】 プラズマジェットノイズの消音方法におい
て、プラズマジェット５の周囲を環状の超音速気流９１
で取り囲む方法とした。そして、プラズマ噴射ノズル２
の外周側面から所定量の環状隙間をもって該プラズマ噴
射ノズル２に外嵌され、前記環状隙間を経て前記プラズ
マ噴射ノズル２の先端方向へ、前記プラズマ噴射ノズル
２からのプラズマジェット５の周囲を環状に取り囲むよ
うに、二次ガス９を噴射する二次ガス噴射ノズル３を備
えるプラズマトーチにおいて、二次ガス供給側環状隙間
の面積Ｓａは該二次ガス噴射側環状隙間の面積Ｓｂより
も小さい構成とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ切断時に発生
するプラズマジェットノイズの消音方法及びそのプラズ
マトーチに関する。
するプラズマジェットノイズの消音方法及びそのプラズ
マトーチに関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来のプラズマ切断に使用され
るプラズマトーチと切断作業の要部断面図である。同図
に示すように、電極１とワーク４との間にアークを発生
させ、動作ガス６と、冷却水７で冷却されたプラズマ噴
射ノズル２とにより得られたプラズマジェット５で、ワ
ーク４を切断する構成のものが知られる。そして、ワー
ク４の切断部４１の保護、溶融ドロス４２のプラズマ噴
射ノズル２への付着防止などを目的として気体８を噴射
させる二次ガス噴射ノズル１０が、ノズル２の周囲に設
けられている構成のものが知られる。尚、前記二次ガス
噴射ノズル１０から噴射される気体８の流速は、ワーク
の切断部４１の保護、溶融ドロス４２のプラズマ噴射ノ
ズル２への付着防止などを目的としているため、亜音速
気流８１である。
るプラズマトーチと切断作業の要部断面図である。同図
に示すように、電極１とワーク４との間にアークを発生
させ、動作ガス６と、冷却水７で冷却されたプラズマ噴
射ノズル２とにより得られたプラズマジェット５で、ワ
ーク４を切断する構成のものが知られる。そして、ワー
ク４の切断部４１の保護、溶融ドロス４２のプラズマ噴
射ノズル２への付着防止などを目的として気体８を噴射
させる二次ガス噴射ノズル１０が、ノズル２の周囲に設
けられている構成のものが知られる。尚、前記二次ガス
噴射ノズル１０から噴射される気体８の流速は、ワーク
の切断部４１の保護、溶融ドロス４２のプラズマ噴射ノ
ズル２への付着防止などを目的としているため、亜音速
気流８１である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、プラズマ切断機
の大型化に伴い、プラズマ切断時に発生するプラズマジ
ェットノイズＮによる騒音も大きくなり、作業環境を悪
化させる不都合が発生している。このプラズマジェット
ノイズＮによる騒音に対して、種々処置が、他の目的と
共に行われ、前記二次ガス噴射ノズル１０から気体８を
噴射するのも一つの方法である。しかしながら、前記二
次ガス噴射ノズル１０から噴射する気体８は、ワークの
切断部４１の保護、溶融ドロス４２のノズル２への付着
防止などを目的としているため、亜音速気流８１であ
り、プラズマ加工時に発生するプラズマジェットノイズ
Ｎを消音する効果は持っていない。以上のように、プラ
ズマジェットノイズＮによる騒音に対し、顕著な効果を
持つ適切な処置が施されていないのが実情である。
の大型化に伴い、プラズマ切断時に発生するプラズマジ
ェットノイズＮによる騒音も大きくなり、作業環境を悪
化させる不都合が発生している。このプラズマジェット
ノイズＮによる騒音に対して、種々処置が、他の目的と
共に行われ、前記二次ガス噴射ノズル１０から気体８を
噴射するのも一つの方法である。しかしながら、前記二
次ガス噴射ノズル１０から噴射する気体８は、ワークの
切断部４１の保護、溶融ドロス４２のノズル２への付着
防止などを目的としているため、亜音速気流８１であ
り、プラズマ加工時に発生するプラズマジェットノイズ
Ｎを消音する効果は持っていない。以上のように、プラ
ズマジェットノイズＮによる騒音に対し、顕著な効果を
持つ適切な処置が施されていないのが実情である。
【０００４】本発明は、上記従来技術の問題点に着目
し、プラズマジェットノイズＮを消音して騒音を低下さ
せ、作業環境を良好にさせるプラズマジェットノイズＮ
の消音方法及びそのプラズマトーチを提供することを目
的とする。
し、プラズマジェットノイズＮを消音して騒音を低下さ
せ、作業環境を良好にさせるプラズマジェットノイズＮ
の消音方法及びそのプラズマトーチを提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、プラズマジェットノイズの消音方法は、プラズマジ
ェット５の周囲を環状の超音速気流９１で取り囲むこと
とした。そして、プラズマトーチは、プラズマ噴射ノズ
ル２の外周側面から所定量の環状隙間をもって該プラズ
マ噴射ノズル２に外嵌され、前記環状隙間を経て前記プ
ラズマ噴射ノズル２の先端方向へ、前記プラズマ噴射ノ
ズル２からのプラズマジェット５の周囲を環状に取り囲
むように、二次ガス９を噴射する二次ガス噴射ノズル３
を備えるプラズマトーチにおいて、二次ガス供給側環状
隙間の面積Ｓａは該二次ガス噴射側環状隙間の面積Ｓｂ
よりも小さい構成とした。
め、プラズマジェットノイズの消音方法は、プラズマジ
ェット５の周囲を環状の超音速気流９１で取り囲むこと
とした。そして、プラズマトーチは、プラズマ噴射ノズ
ル２の外周側面から所定量の環状隙間をもって該プラズ
マ噴射ノズル２に外嵌され、前記環状隙間を経て前記プ
ラズマ噴射ノズル２の先端方向へ、前記プラズマ噴射ノ
ズル２からのプラズマジェット５の周囲を環状に取り囲
むように、二次ガス９を噴射する二次ガス噴射ノズル３
を備えるプラズマトーチにおいて、二次ガス供給側環状
隙間の面積Ｓａは該二次ガス噴射側環状隙間の面積Ｓｂ
よりも小さい構成とした。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、ワーク４の上方で発生した
すべてのプラズマジェットノイズＮは、音速で伝搬する
ため、マッハ数の大きいプラズマジェット５の周囲を取
り囲む環状の超音速気流９１を短い距離の間に貫通する
ことは困難となる。このため、プラズマジェットノイズ
Ｎは、前記プラズマジェット５の周囲を取り囲む環状の
超音速気流９１の中に含まれてしまう。即ち、プラズマ
ジェットノイズＮは超音速気流９１で消音される。
すべてのプラズマジェットノイズＮは、音速で伝搬する
ため、マッハ数の大きいプラズマジェット５の周囲を取
り囲む環状の超音速気流９１を短い距離の間に貫通する
ことは困難となる。このため、プラズマジェットノイズ
Ｎは、前記プラズマジェット５の周囲を取り囲む環状の
超音速気流９１の中に含まれてしまう。即ち、プラズマ
ジェットノイズＮは超音速気流９１で消音される。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例を図１〜図３を参照して
説明する。図１は本発明を使用したプラズマトーチと切
断作業の要部断面図である。プラズマ噴射ノズル２の外
周側面に、図２で示すノズルスロート部断面Ａ−Ａの二
次ガス供給側環状隙間の面積Ｓａと、図３で示すノズル
出口部断面Ｂ−Ｂの二次ガス噴射側環状隙間の面積Ｓｂ
とが、Ｓａ＜Ｓｂになるように二次ガス噴射ノズル３を
外嵌している。これにより、二次ガス噴射ノズル３から
は二次ガス９の超音速気流９１が噴出される。尚、電極
１とワーク４との間にアークを発生させ、動作ガス６
と、冷却水７で冷却されたプラズマ噴射ノズル２とによ
り得られたプラズマジェット５で、ワーク４を切断する
構成については従来技術と同一である。
説明する。図１は本発明を使用したプラズマトーチと切
断作業の要部断面図である。プラズマ噴射ノズル２の外
周側面に、図２で示すノズルスロート部断面Ａ−Ａの二
次ガス供給側環状隙間の面積Ｓａと、図３で示すノズル
出口部断面Ｂ−Ｂの二次ガス噴射側環状隙間の面積Ｓｂ
とが、Ｓａ＜Ｓｂになるように二次ガス噴射ノズル３を
外嵌している。これにより、二次ガス噴射ノズル３から
は二次ガス９の超音速気流９１が噴出される。尚、電極
１とワーク４との間にアークを発生させ、動作ガス６
と、冷却水７で冷却されたプラズマ噴射ノズル２とによ
り得られたプラズマジェット５で、ワーク４を切断する
構成については従来技術と同一である。
【０００８】図１において、プラズマジェットノイズＮ
はマッハ角θで伝搬している。超音速気流９１のマッハ
数をＭで表せば、Ｓｉｎθ＝１／Ｍの関係が成立する。
従って、ワーク４の上方で発生したすべてのプラズマジ
ェットノイズＮが、超音速気流９１の中に含まれ、プラ
ズマジェットノイズＮが超音速気流９１で消音されるよ
うに、マッハ数Ｍと超音速気流９１の幅を決定すること
が重要になる。そして、Ｓｂ／Ｓａの値は、二次ガス噴
射ノズル３の出口部での設計マッハ数Ｍｂにより、等エ
ントロピ流れの関係式を用いて決定される。
はマッハ角θで伝搬している。超音速気流９１のマッハ
数をＭで表せば、Ｓｉｎθ＝１／Ｍの関係が成立する。
従って、ワーク４の上方で発生したすべてのプラズマジ
ェットノイズＮが、超音速気流９１の中に含まれ、プラ
ズマジェットノイズＮが超音速気流９１で消音されるよ
うに、マッハ数Ｍと超音速気流９１の幅を決定すること
が重要になる。そして、Ｓｂ／Ｓａの値は、二次ガス噴
射ノズル３の出口部での設計マッハ数Ｍｂにより、等エ
ントロピ流れの関係式を用いて決定される。
【０００９】等エントロピ流れの関係式は、Ｓｂ／Ｓａ
＝（１／Ｍｂ）×［｛（γ−１）Ｍｂ2＋ ２｝／（γ＋
１）］の(γ+1)/2(γ-1)乗で表される。ここで、γは二
次ガス９の比熱比であり、Ｍｂは二次ガス噴射ノズル３
の出口での超音速気流９１の設計マッハ数である。尚、
空気を二次ガス９として使用した場合はγ＝１.４であ
る。いま、Ｓａ＝１５７.２、Ｓｂ＝２５０.５とすれ
ば、Ｓａ／Ｓｂ＝２５０.５／１５７.２＝１.５９よ
り、上式でのＭｂの値は１.９３となる。従って、本実
施例のマッハ角θを、次式から求めると、θ＝Ｓｉｎ-1
１／Ｍｂ＝Ｓｉｎ-1１／１.９３、 即ち、３１.２度と
なる。
＝（１／Ｍｂ）×［｛（γ−１）Ｍｂ2＋ ２｝／（γ＋
１）］の(γ+1)/2(γ-1)乗で表される。ここで、γは二
次ガス９の比熱比であり、Ｍｂは二次ガス噴射ノズル３
の出口での超音速気流９１の設計マッハ数である。尚、
空気を二次ガス９として使用した場合はγ＝１.４であ
る。いま、Ｓａ＝１５７.２、Ｓｂ＝２５０.５とすれ
ば、Ｓａ／Ｓｂ＝２５０.５／１５７.２＝１.５９よ
り、上式でのＭｂの値は１.９３となる。従って、本実
施例のマッハ角θを、次式から求めると、θ＝Ｓｉｎ-1
１／Ｍｂ＝Ｓｉｎ-1１／１.９３、 即ち、３１.２度と
なる。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
ジェットノイズの消音方法及びそのプラズマトーチよれ
ば、プラズマジェットの周囲を環状の超音速気流で取り
囲むことにより、ワークの上方で発生したすべてのプラ
ズマジェットノイズは、前記プラズマジェットの周囲を
取り囲む環状の超音速気流の中に含まれてしまうため、
超音速気流で消音される。これにより騒音が低下し、作
業環境を良好にさせることができる。
ジェットノイズの消音方法及びそのプラズマトーチよれ
ば、プラズマジェットの周囲を環状の超音速気流で取り
囲むことにより、ワークの上方で発生したすべてのプラ
ズマジェットノイズは、前記プラズマジェットの周囲を
取り囲む環状の超音速気流の中に含まれてしまうため、
超音速気流で消音される。これにより騒音が低下し、作
業環境を良好にさせることができる。
【図１】本発明を使用したプラズマトーチと切断作業の
要部断面図である。
要部断面図である。
【図２】ノズルスロート部断面Ａ−Ａの断面図である。
【図３】ノズル出口部断面Ｂ−Ｂの断面図である。
【図４】従来のプラズマ切断に使用されるプラズマトー
チと切断作業の要部断面図である。
チと切断作業の要部断面図である。
２ プラズマ噴射ノズル
３ 二次ガス噴射ノズル
９ 二次ガス
９１ 超音速気流
Ｓａ 二次ガス供給側環状隙間の面積（スロート面積）
Ｓｂ 二次ガス噴射側環状隙間の面積（出口面積）
Claims (2)
- 【請求項１】 プラズマジェットノイズの消音方法にお
いて、プラズマジェット５の周囲を環状の超音速気流９
１で取り囲むことを特徴とするプラズマジェットノイズ
の消音方法。 - 【請求項２】 プラズマ噴射ノズル２の外周側面から所
定量の環状隙間をもって該プラズマ噴射ノズル２に外嵌
され、前記環状隙間を経て前記プラズマ噴射ノズル２の
先端方向へ、前記プラズマ噴射ノズル２からのプラズマ
ジェット５の周囲を環状に取り囲むように、二次ガス９
を噴射する二次ガス噴射ノズル３を備えるプラズマトー
チにおいて、二次ガス供給側環状隙間の面積Ｓａは該二
次ガス噴射側環状隙間の面積Ｓｂよりも小さいことを特
徴とするプラズマトーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198621A JPH0523860A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | プラズマジエツトノイズの消音方法及びそのプラズマ トーチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3198621A JPH0523860A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | プラズマジエツトノイズの消音方法及びそのプラズマ トーチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0523860A true JPH0523860A (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=16394247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3198621A Pending JPH0523860A (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | プラズマジエツトノイズの消音方法及びそのプラズマ トーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0523860A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012097347A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Toyota Motor Corp | コールドスプレー測定装置およびこれを用いる測定方法 |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP3198621A patent/JPH0523860A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012097347A (ja) * | 2010-11-05 | 2012-05-24 | Toyota Motor Corp | コールドスプレー測定装置およびこれを用いる測定方法 |
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