JPH10189290A - プラズマトーチ - Google Patents

プラズマトーチ

Info

Publication number
JPH10189290A
JPH10189290A JP8350399A JP35039996A JPH10189290A JP H10189290 A JPH10189290 A JP H10189290A JP 8350399 A JP8350399 A JP 8350399A JP 35039996 A JP35039996 A JP 35039996A JP H10189290 A JPH10189290 A JP H10189290A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode tube
arc
cooling water
tube
attachment point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8350399A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Uematsu
和夫 上松
Fumihiro Ueno
文裕 上野
Shinjiro Omura
慎二郎 大村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd filed Critical Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd
Priority to JP8350399A priority Critical patent/JPH10189290A/ja
Publication of JPH10189290A publication Critical patent/JPH10189290A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アークの付着点を陰極筒の軸線方向下流側へ
と移動させ得るようにする。 【解決手段】 陰極筒2の上流側端部に電流取出部材を
接続して、アーク27の付着点28以降、電流iを陰極
筒2の軸線方向上流側へ向かって流させるようにするこ
とにより、アーク27の付着点28の近傍で、アーク2
7や電流iを部分的にループ状に流させて磁場を発生さ
せ、フレミングの左手の法則により、陰極筒2の軸線方
向下流側へ向かうローレンツ力Fを発生させるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマトーチに
関するものであり、より詳しくは、アークの付着点を陰
極筒の軸線方向下流側へと移動させ得るようにしたプラ
ズマトーチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、ゴミ焼却炉や溶鉱炉や化学プラン
トや放射性廃棄物溶融炉などの熱源や、ボイラの点火装
置などとして、プラズマトーチが使用されている。
【0003】上記プラズマトーチは、図3に示すような
ものである。
【0004】即ち、陽極筒1と陰極筒2を間隙を有して
同一軸線上に上流側から順に配設し、陽極筒1の上流側
に上流側ガスマニホールド部材3を配設すると共に、陽
極筒1と陰極筒2との間隙部分に絶縁材製の中間ガスマ
ニホールド部材4を配設する。
【0005】そして、陽極筒1の外周側に絶縁材製のコ
イルボビン5(磁石支持部材)とコイル6とから成る電
磁石などの磁石7を配設してコイルボビン5と陽極筒1
との間に冷却水通路8を形成すると共に、陰極筒2の外
周側に絶縁材製のコイルボビン9(磁石支持部材)とコ
イル10とから成る電磁石などの磁石11を配設してコ
イルボビン9と陰極筒2との間に冷却水通路12を形成
する。
【0006】又、上流側ガスマニホールド部材3に、前
記冷却水通路8と連通して冷却水13を供給するための
冷却水通過孔14を形成すると共に、中間ガスマニホー
ルド部材4に、前記冷却水通路8及び冷却水通路12と
連通する冷却水通過孔15を形成する。
【0007】又、上流側ガスマニホールド部材3、コイ
ルボビン5、中間ガスマニホールド部材4、コイルボビ
ン9の外周側に、ガス通路16を有して内筒17を配設
し、上流側ガスマニホールド部材3に形成された、前記
ガス通路16と連通するガス供給孔18及びスワール部
材19を介して、陽極筒1内へ作動ガス20を噴射させ
得るようにすると共に、中間ガスマニホールド部材4に
形成された、前記ガス通路16と連通するガス供給孔2
1を介して、陽極筒1と陰極筒2との間隙から内部へ作
動ガス20を噴射させ得るようにする。
【0008】更に、内筒17の外周側に、冷却水戻通路
22を有して外筒23を配設し、外筒23先端と内筒1
7先端とコイルボビン9の先端側と陰極筒2の先端との
間に、これらを支持するエンドキャップ24を取付け、
エンドキャップ24に前記冷却水通路12と冷却水戻通
路22との間を連通する冷却水通過孔25を形成する。
【0009】更に又、上流側ガスマニホールド部材3と
外筒23との間に電源26を接続する。
【0010】尚、27は、陽極筒1と陰極筒2との間に
発生されるアークである。そしてこの種のプラズマトー
チにおけるアーク27は半径方向にスポーク状となるの
が一般的であり、28はそのアーク27の陰極筒2に対
する付着点、29はアーク27によって発生されたプラ
ズマガスである。
【0011】かかる構成によれば、上流側ガスマニホー
ルド部材3やコイルボビン5や中間ガスマニホールド部
材4やコイルボビン9の外周側と、内筒17との間に形
成されるガス通路16に作動ガス20を供給し、上流側
ガスマニホールド部材3に形成された、前記ガス通路1
6と連通するガス供給孔18及びスワール部材19を介
して、陽極筒1内へ作動ガス20を噴射させると共に、
中間ガスマニホールド部材4に形成された、前記ガス通
路16と連通するガス供給孔21を介して、陽極筒1と
陰極筒2との間隙から内部へ作動ガス20を噴射させ
る。
【0012】この状態で、電源26により、上流側ガス
マニホールド部材3を介して陽極筒1へ、又、外筒23
とエンドキャップ24を介して陰極筒2へ電圧を印加す
ることにより、陽極筒1と陰極筒2との間にアーク27
を発生させ、アーク27のエネルギーにより、作動ガス
20をプラズマ化して陰極筒2の先端からプラズマガス
29を噴射させる。
【0013】この際、上流側ガスマニホールド部材3に
形成された冷却水通過孔14へ冷却水13を供給し、冷
却水13を、コイルボビン9と陰極筒2との間に形成さ
れる冷却水通路12、中間ガスマニホールド部材4に形
成された冷却水通過孔15、コイルボビン9と陰極筒2
との間に形成された冷却水通路12の順に流して陽極筒
1や陰極筒2などを冷却し、これらをアーク27の熱か
ら保護させるようにする。
【0014】そして、陽極筒1や陰極筒2の外周側に配
置した磁石7,11によって陽極筒1や陰極筒2の内部
に磁場を発生させ、磁場の作用によってアーク27に周
方向の力を与えて、陰極筒2に対するアーク27の付着
点28を、図4に矢印で示すように、陰極筒2の周方向
へ先に述べた磁場の作用によって移動させるようにし、
これによって陰極筒2のアーク27による損耗箇所を周
方向へ分散させるようにする。
【0015】又、陰極筒2内における作動ガス20やプ
ラズマガス29の流れによって、アーク27の付着点2
8が陰極筒2の周方向へ移動するのが補助されたり、ア
ーク27の付着点28が陰極筒2の先端側へ向かって軸
線方向へ移動するのが助長されたりする。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たプラズマトーチには、以下のような問題があった。
【0017】即ち、アーク27の陰極筒2に対する付着
点28は、陰極筒2の損耗を生じさせるので、アーク2
7の付着点28を、陰極筒2に対して、周方向へ移動さ
せつつ後端側から先端側へと軸線方向へ移動させ、アー
ク27の付着点28が陰極筒2の先端側へ達したら、再
び後端側へ戻して上記を繰返させるというようにするの
が、陰極筒2を均一に損耗させて陰極筒2の長寿命化を
図る上では、理想的である。
【0018】しかるに、実際には、アーク27の付着点
28は、陰極筒2の周方向へは移動するが、陰極筒2の
軸線方向へはほとんど移動せずに、陰極筒2の後端側の
狭い範囲で僅かに往復されるに過ぎないのが現状であ
る。
【0019】そのため、陰極筒2は、図3に破線イで示
す位置が部分的に損耗されることとなり、結果として、
陰極筒2に孔が開いて冷却水13が漏れる時期が比較的
早く訪れてしまい、陰極筒2の寿命は短いものとなって
いる。
【0020】尚、アーク27の付着点28が、陰極筒2
の軸線方向へほとんど移動しない原因については、十分
には解明されておらず、現在のところ不明である。
【0021】本発明は、上述の実情に鑑み、アークの付
着点を陰極筒の軸線方向下流側へと移動させ得るように
したプラズマトーチを提供することを目的とするもので
ある。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では以下の手段を用いた。
【0023】本発明は、同一軸線上の上流側と下流側に
それぞれ配置された陽極筒1と陰極筒2との間にアーク
27を発生させて、陽極筒1と陰極筒2の内部に供給さ
れた作動ガス20をプラズマ化し、陰極筒2の下流側端
部からプラズマガス29として噴射させるようにしたプ
ラズマトーチにおいて、陰極筒2の上流側端部に電流取
出部材を接続したことを特徴とするプラズマトーチにか
かるものである。
【0024】この場合において、電流取出部材が、陰極
筒2の外周部との間に冷却水13を流すための冷却水通
路12を形成する冷却水通路形成部材31であっても良
い。
【0025】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
【0026】陰極筒2の上流側端部に電流取出部材を接
続するようにしたことにより、アーク27の付着点28
以降、電流iは、陰極筒2の軸線方向上流側へ向かって
流れるようになる。
【0027】すると、アーク27の付着点28の近傍
で、アーク27や電流iが部分的にループ状に流れるよ
うになるので、アーク27の回りに生じる磁界と電流i
の回りに生じる磁界が相互に強め合って磁場が発生さ
れ、フレミングの左手の法則により、陰極筒2の軸線方
向下流側へ向かうローレンツ力Fが発生される。
【0028】このローレンツ力Fにより、アーク27の
付着点28が陰極筒2の軸線方向下流側へと強制的に移
動されることとなる。
【0029】又、アーク27の付着点28が、陰極筒2
の軸線方向下流側の端部まで移動すると、電位差が大き
くなって電源がこれに耐えられなくなるので、アーク2
7の付着点28は、自然に陰極筒2の軸線方向上流側の
端部へと戻されることになり、以後、アーク27の付着
点28は上記軸線方向下流側への移動と軸線方向上流側
の端部への戻りとを繰返すこととなる。
【0030】このように、本発明によれば、ローレンツ
力Fを発生させて、アーク27の付着点28を陰極筒2
の軸線方向下流側へと強制的に移動させることができる
ので、陰極筒2を、軸線方向のほぼ全範囲に亘って均一
に損耗させるようにすることが可能となり、結果とし
て、その分だけ陰極筒2の寿命を長くすることが可能と
なる。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。
【0032】図1・図2は、本発明の実施の形態の一例
である。
【0033】プラズマトーチの基本的な構造について
は、図3と同様であるため、同一の部分については同一
の符号を付すことにより説明を省略する。
【0034】本発明では、陰極筒2の先端(軸線方向下
流側端部)とエンドキャップ24との間に絶縁材30を
介在させて両者を電気的に絶縁させると共に、陰極筒2
に対応する磁石11における、コイルボビン9(磁石支
持部材)の陰極筒2に面した部分に導電性の冷却水通路
形成部材31を形成し、冷却水通路形成部材31の軸線
方向上流側端部に陰極筒2の軸線方向上流側の端部近傍
と接触するフランジ状の上流側通電部32を設け、且
つ、冷却水通路形成部材31の軸線方向下流側端部にエ
ンドキャップ24と接触するフランジ状の下流側通電部
33を設けるようにする。
【0035】尚、冷却水通路形成部材31の上流側通電
部32には、冷却水通過孔34を形成するようにする。
【0036】次に、作動について説明する。
【0037】プラズマトーチ自体の作動については図3
の場合と同様なので説明を省略する。
【0038】本発明では、陰極筒2の先端(軸線方向下
流側端部)とエンドキャップ24との間に絶縁材30を
介在させて両者を電気的に絶縁させると共に、陰極筒2
に対応する磁石11における、コイルボビン9の陰極筒
2に面した部分に、電流取出部材となる導電性の冷却水
通路形成部材31を形成し、冷却水通路形成部材31の
軸線方向上流側端部に陰極筒2の軸線方向上流側の端部
近傍と接触するフランジ状の上流側通電部32を設け、
且つ、冷却水通路形成部材31の軸線方向下流側端部に
エンドキャップ24と接触するフランジ状の下流側通電
部33を設けるようにしているので、アーク27の付着
点28以降、電流iは、図1に示すように、陰極筒2の
軸線方向上流側へ向かって流れ、陰極筒2の軸線方向上
流側から、上流側通電部32、冷却水通路形成部材3
1、下流側通電部33を介してエンドキャップ24へ入
り、エンドキャップ24から外筒23を介して電源26
へ戻されるようになる。
【0039】すると、上述したように、アーク27の付
着点28は周方向へ移動しつつアーク27の付着点28
の近傍で、アーク27や電流iが部分的にループ状に流
れるようになるので、図2に示すように、アーク27の
回りに生じる磁界と電流iの回りに生じる磁界が相互に
強め合って紙面と直角方向の磁場が発生され、フレミン
グの左手の法則により、図1に示すように、陰極筒2の
軸線方向下流側へ向かうローレンツ力Fが発生される。
【0040】このローレンツ力Fにより、アーク27の
付着点28が陰極筒2の軸線方向下流側へと強制的に移
動されることとなる。
【0041】因みに、図3の場合には、アーク27の付
着点28以降、電流iは、陰極筒2の軸線方向下流側へ
向かって流れることとなるので、図5に示すように、ア
ーク27の回りに生じる磁界と電流iの回りに生じる磁
界が相互に打ち消し合う傾向となるので、ローレンツ力
Fを発生させるような磁場は発生されない。
【0042】又、アーク27の付着点28が、陰極筒2
の軸線方向下流側の端部まで移動すると、電位差が大き
くなって電源26がこれに耐えられなくなるので、アー
ク27の付着点28は、自然に陰極筒2の軸線方向上流
側の端部へと戻されることになり、以後、アーク27の
付着点28は上記軸線方向下流側への移動と軸線方向上
流側の端部への戻りとを繰返すこととなる。
【0043】このように、本発明によれば、ローレンツ
力Fを発生させて、アーク27の付着点28を陰極筒2
の軸線方向下流側へと強制的に移動させることができる
ので、陰極筒2を軸線方向のほぼ全範囲に亘って均一に
損耗させるようにすることが可能となり、結果として、
その分だけ陰極筒2の寿命を長くすることが可能とな
る。
【0044】尚、本発明は、上述の実施の形態にのみ限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0045】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
トーチによれば、アークの付着点を陰極筒の軸線方向下
流側へと移動させることができるという優れた効果を奏
し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例の概略側方断面図で
ある。
【図2】図1のII部分拡大図である。
【図3】従来例の概略側方断面図である。
【図4】アークの付着点が陰極筒の周方向に移動する状
態を示す図である。
【図5】図3の場合の図2と同様の図である。
【符号の説明】
1 陽極筒 2 陰極筒 12 冷却水通路 13 冷却水 20 作動ガス 27 アーク 29 プラズマガス 31 冷却水通路形成部材(電流取出部材)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一軸線上の上流側と下流側にそれぞれ
    配置された陽極筒(1)と陰極筒(2)との間にアーク
    (27)を発生させて、陽極筒(1)と陰極筒(2)の
    内部に供給された作動ガス(20)をプラズマ化し、陰
    極筒(2)の下流側端部からプラズマガス(29)とし
    て噴射させるようにしたプラズマトーチにおいて、陰極
    筒(2)の上流側端部に電流取出部材を接続したことを
    特徴とするプラズマトーチ。
  2. 【請求項2】 電流取出部材が、陰極筒(2)の外周部
    との間に冷却水(13)を流すための冷却水通路(1
    2)を形成する冷却水通路形成部材(31)である請求
    項1記載のプラズマトーチ。
JP8350399A 1996-12-27 1996-12-27 プラズマトーチ Pending JPH10189290A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8350399A JPH10189290A (ja) 1996-12-27 1996-12-27 プラズマトーチ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8350399A JPH10189290A (ja) 1996-12-27 1996-12-27 プラズマトーチ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10189290A true JPH10189290A (ja) 1998-07-21

Family

ID=18410236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8350399A Pending JPH10189290A (ja) 1996-12-27 1996-12-27 プラズマトーチ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10189290A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980025483A (ko) * 1996-10-01 1998-07-15 이대원 증기플라즈마 토오치
JP2011222502A (ja) * 2007-09-20 2011-11-04 Posco プラズマトーチ装置
JP2013235833A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Gs Platech Co Ltd 非移送式中空型プラズマトーチ
CN104039064A (zh) * 2013-03-04 2014-09-10 Gs普兰斯特有限公司 中空非转移式等离子体炬
CN104202900B (zh) * 2012-08-19 2016-05-04 衢州昀睿工业设计有限公司 一种加热分解用途的内电弧等离子体喷枪
CN113905498A (zh) * 2021-08-31 2022-01-07 中国航天空气动力技术研究院 一种阴极弧根分散的电弧等离子加热器及使用方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980025483A (ko) * 1996-10-01 1998-07-15 이대원 증기플라즈마 토오치
JP2011222502A (ja) * 2007-09-20 2011-11-04 Posco プラズマトーチ装置
JP2013235833A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Gs Platech Co Ltd 非移送式中空型プラズマトーチ
CN104202900B (zh) * 2012-08-19 2016-05-04 衢州昀睿工业设计有限公司 一种加热分解用途的内电弧等离子体喷枪
CN104039064A (zh) * 2013-03-04 2014-09-10 Gs普兰斯特有限公司 中空非转移式等离子体炬
JP2014170743A (ja) * 2013-03-04 2014-09-18 Gs Platech Co Ltd 非移送式中空型プラズマトーチ
CN113905498A (zh) * 2021-08-31 2022-01-07 中国航天空气动力技术研究院 一种阴极弧根分散的电弧等离子加热器及使用方法
CN113905498B (zh) * 2021-08-31 2024-04-09 中国航天空气动力技术研究院 一种阴极弧根分散的电弧等离子加热器及使用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH08319552A (ja) プラズマトーチおよびプラズマ溶射装置
MXPA03007666A (es) Soplete de plasma contacto inicial.
JPS6213272A (ja) ハイブリツド非トランスフアア−クプラズマト−チ及びその操作方法
CN103841742B (zh) 磁旋弧等离子发生器
CN110856330B (zh) 一种采用接触引弧方式的等离子体炬装置及使用方法
JPH10189290A (ja) プラズマトーチ
KR20210116213A (ko) 역극성 공동형 플라즈마 토치
KR20030077369A (ko) 계단형 노즐 구조를 갖는 자장인가형 비이송식 플라즈마토치
JP2011071081A (ja) プラズマ溶融装置
US6963045B2 (en) Plasma arc cutting torch nozzle
JPH03149797A (ja) 移行式プラズマトーチ
JPS62130777A (ja) 放電を利用する加工用ト−チ
CN221759957U (zh) 一种适用于真空高温环境的电弧靶旋转推拉机构
CN110524096B (zh) 用于连接真空焊箱的等离子焊枪
JPH11297492A (ja) プラズマトーチ
JPH1128554A (ja) プラズマトーチおよびこれを利用した溶鋼加熱タンディッシュ
CN211240242U (zh) 一种采用接触引弧方式的等离子体炬装置
JPH11173517A (ja) プラズマトーチ
JPH08124697A (ja) プラズマトーチ
JPH04124445A (ja) プラズマジェット生成法とプラズマ発生器
JPH10102228A (ja) 磁界制御プラズマによる溶射法
JPH0525200Y2 (ja)
KR20010078636A (ko) 플라즈마 아크 토치
JPH06302398A (ja) プラズマトーチの電極構造
JP2501598Y2 (ja) ア―クヒ―タ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060303

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Effective date: 20060303

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

A977 Report on retrieval

Effective date: 20080626

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080708

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080825

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090210