JPH10314952A - プラズマトーチ - Google Patents
プラズマトーチInfo
- Publication number
- JPH10314952A JPH10314952A JP9127195A JP12719597A JPH10314952A JP H10314952 A JPH10314952 A JP H10314952A JP 9127195 A JP9127195 A JP 9127195A JP 12719597 A JP12719597 A JP 12719597A JP H10314952 A JPH10314952 A JP H10314952A
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- space
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Abstract
(57)【要約】
【課題】トーチ本体に装着したキャップの内側に形成さ
れた空間を介して供給されたガスをプラズマアークに沿
って噴射するプラズマトーチに於いて、前記ガスの噴射
の際の圧力分布を均一化する。 【解決手段】トーチ本体１に電極２，ノズル３，キャッ
プ５を取り付け、キャップ５の内面側に空間６を形成
し、該空間６とノズル３に形成された三次気流室12を接
続する。トーチ本体１にリング状のガス室13を設け、該
ガス室13に供給孔14を接続して酸素ガス等のガスを供給
し得るように構成すると共に、ガス室13と空間６を複数
の導通孔15によって導通する。ガス室13に供給されたガ
スは直接空間６に流通することなく、ガス室13に充満し
て圧力が平均化される。このため、空間６内の圧力分布
が均一化し、プラズマアークに沿ってノズル３から噴射
される三次気流の圧力，流量が均一化する。
れた空間を介して供給されたガスをプラズマアークに沿
って噴射するプラズマトーチに於いて、前記ガスの噴射
の際の圧力分布を均一化する。 【解決手段】トーチ本体１に電極２，ノズル３，キャッ
プ５を取り付け、キャップ５の内面側に空間６を形成
し、該空間６とノズル３に形成された三次気流室12を接
続する。トーチ本体１にリング状のガス室13を設け、該
ガス室13に供給孔14を接続して酸素ガス等のガスを供給
し得るように構成すると共に、ガス室13と空間６を複数
の導通孔15によって導通する。ガス室13に供給されたガ
スは直接空間６に流通することなく、ガス室13に充満し
て圧力が平均化される。このため、空間６内の圧力分布
が均一化し、プラズマアークに沿ってノズル３から噴射
される三次気流の圧力，流量が均一化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマアークを
鞘状に包むと共に均一な圧力を持ってガスを噴射し得る
ように構成したプラズマトーチに関するものである。
鞘状に包むと共に均一な圧力を持ってガスを噴射し得る
ように構成したプラズマトーチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】低炭素鋼板（軟鋼）やステンレス鋼板等
の被切断材に向けてプラズマアークを噴射し、噴射され
たプラズマアークによって母材を溶融，酸化させると共
に溶融物，酸化物を排除して切溝を形成しつつ、プラズ
マトーチを移動させて被切断材を切断することが行われ
ている。プラズマ切断により被切断材に形成された切溝
は上表面側の寸法が下表面側の寸法よりも大きくなり、
切断面が傾斜するのが一般的である。
の被切断材に向けてプラズマアークを噴射し、噴射され
たプラズマアークによって母材を溶融，酸化させると共
に溶融物，酸化物を排除して切溝を形成しつつ、プラズ
マトーチを移動させて被切断材を切断することが行われ
ている。プラズマ切断により被切断材に形成された切溝
は上表面側の寸法が下表面側の寸法よりも大きくなり、
切断面が傾斜するのが一般的である。
【０００３】切断面に発生する傾斜は好ましいものでは
ない。このため、切断面が被切断材の表面に対して垂直
になるように種々の改良がなされている。その中の一技
術としてプラズマアークを噴射すると共に酸素ガスに代
表される気流をプラズマアークに沿って鞘状に噴射させ
ることが行われている。特に、プラズマアークに沿って
複数次の気流を噴射することで、切断面の品質を向上さ
せることが出来る。
ない。このため、切断面が被切断材の表面に対して垂直
になるように種々の改良がなされている。その中の一技
術としてプラズマアークを噴射すると共に酸素ガスに代
表される気流をプラズマアークに沿って鞘状に噴射させ
ることが行われている。特に、プラズマアークに沿って
複数次の気流を噴射することで、切断面の品質を向上さ
せることが出来る。
【０００４】プラズマアークに沿って複数次の気流を噴
射するプラズマトーチの構成について説明する。図３は
プラズマトーチの先端部分の断面図であり、図４はキャ
ップ部分を断面した状態を示す図である。図に於いて、
トーチ本体51の軸心に電極52が取り付けられており、こ
の電極52に対向して配置されたノズル53が取付ネジ54に
よって固定されている。またノズル53の外側にはキャッ
プ55が配置されると共にトーチ本体51に螺合され、これ
によってキャップ55の内側であってトーチ本体51との間
に室56が形成されている。
射するプラズマトーチの構成について説明する。図３は
プラズマトーチの先端部分の断面図であり、図４はキャ
ップ部分を断面した状態を示す図である。図に於いて、
トーチ本体51の軸心に電極52が取り付けられており、こ
の電極52に対向して配置されたノズル53が取付ネジ54に
よって固定されている。またノズル53の外側にはキャッ
プ55が配置されると共にトーチ本体51に螺合され、これ
によってキャップ55の内側であってトーチ本体51との間
に室56が形成されている。
【０００５】ノズル53は最も外側に配置された外側ノズ
ル部材53ａと中間ノズル部材53ｂと有して構成され、両
ノズル部材の間に室56と導通する室53ｃが形成されてい
る。トーチ本体51にはガスを供給する供給孔57が形成さ
れており、該供給孔57は通孔58を介してキャップ55の内
側に形成された室56に導通している。更にトーチ本体51
には、プラズマガスや冷却水等を流通させるために複数
の図示しない孔が形成されている。
ル部材53ａと中間ノズル部材53ｂと有して構成され、両
ノズル部材の間に室56と導通する室53ｃが形成されてい
る。トーチ本体51にはガスを供給する供給孔57が形成さ
れており、該供給孔57は通孔58を介してキャップ55の内
側に形成された室56に導通している。更にトーチ本体51
には、プラズマガスや冷却水等を流通させるために複数
の図示しない孔が形成されている。
【０００６】上記の如く構成されたプラズマトーチで
は、電極52の周囲に供給されたガスをプラズマ化してノ
ズル53から噴射すると共に供給孔57にガスを供給する
と、供給されたガスは室57を経てノズル53の室53ｃに供
給され、該ノズル53からプラズマアークに沿って噴射さ
れる。
は、電極52の周囲に供給されたガスをプラズマ化してノ
ズル53から噴射すると共に供給孔57にガスを供給する
と、供給されたガスは室57を経てノズル53の室53ｃに供
給され、該ノズル53からプラズマアークに沿って噴射さ
れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のプラズマト
ーチでは、キャップ55の内側に形成された室56にガスを
供給するための供給孔57はトーチ本体51に１本だけ形成
され、この１本の供給孔57から通孔58を介して直接室56
と接続されている。このため、室56に供給されたガスは
該室56内で充分に均一化することがない。従って、供給
されたガスが室53ｃを経てノズル53からプラズマアーク
に沿って噴射する際に、円周上のガス圧は均一になら
ず、切断性能を発揮させる際に方向性が生じるという問
題がある。
ーチでは、キャップ55の内側に形成された室56にガスを
供給するための供給孔57はトーチ本体51に１本だけ形成
され、この１本の供給孔57から通孔58を介して直接室56
と接続されている。このため、室56に供給されたガスは
該室56内で充分に均一化することがない。従って、供給
されたガスが室53ｃを経てノズル53からプラズマアーク
に沿って噴射する際に、円周上のガス圧は均一になら
ず、切断性能を発揮させる際に方向性が生じるという問
題がある。
【０００８】本発明の目的は、プラズマアークに沿って
噴射される最も外側の気流の圧力を均一化することによ
って切断の方向性を排除し得るプラズマトーチを提供す
ることにある。
噴射される最も外側の気流の圧力を均一化することによ
って切断の方向性を排除し得るプラズマトーチを提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係るプラズマトーチは、先端に取り付けたキ
ャップの内面側に形成された空間にガスを供給すると共
にプラズマアークを鞘状に包んで噴射し得るように構成
したプラズマトーチに於いて、トーチ本体にリング状の
ガス室を設け、該ガス室と前記キャップの内面側に形成
された空間を複数の導通孔によって導通したものであ
る。
に本発明に係るプラズマトーチは、先端に取り付けたキ
ャップの内面側に形成された空間にガスを供給すると共
にプラズマアークを鞘状に包んで噴射し得るように構成
したプラズマトーチに於いて、トーチ本体にリング状の
ガス室を設け、該ガス室と前記キャップの内面側に形成
された空間を複数の導通孔によって導通したものであ
る。
【００１０】上記プラズマトーチでは、トーチ本体にリ
ング状のガス室を設け、このガス室とキャップの内面側
に形成された空間を複数の導通孔によって導通したの
で、ガス室内の圧力分布が均一でなくとも、複数の導通
孔を介してガス室から前記空間に流通する過程で均一化
することが出来る。従って、空間内のガスの圧力分布も
均一化することが出来る。
ング状のガス室を設け、このガス室とキャップの内面側
に形成された空間を複数の導通孔によって導通したの
で、ガス室内の圧力分布が均一でなくとも、複数の導通
孔を介してガス室から前記空間に流通する過程で均一化
することが出来る。従って、空間内のガスの圧力分布も
均一化することが出来る。
【００１１】
【実施形態】以下、上記プラズマトーチの好ましい実施
形態について図を用いて説明する。図１はトーチ本体に
ノズルを取り付けたプラズマトーチの断面図、図２はノ
ズルを取り付けたプラズマトーチに於けるキャップと取
付部材を断面した状態を示す図である。
形態について図を用いて説明する。図１はトーチ本体に
ノズルを取り付けたプラズマトーチの断面図、図２はノ
ズルを取り付けたプラズマトーチに於けるキャップと取
付部材を断面した状態を示す図である。
【００１２】図に於いて、トーチ本体１の軸心に電極２
が着脱可能に取り付けられており、この電極２に対向し
てノズル３が配置されると共に取付ネジ４によって着脱
可能に装着されている。ノズル３の外側にはキャップ５
が配置され、トーチ本体１に螺合されている。そしてト
ーチ本体１にキャップ５を螺合することによって、該キ
ャップ５とトーチ本体１及び取付ネジ４とによってキャ
ップ５の内面側に空間６が構成されている。
が着脱可能に取り付けられており、この電極２に対向し
てノズル３が配置されると共に取付ネジ４によって着脱
可能に装着されている。ノズル３の外側にはキャップ５
が配置され、トーチ本体１に螺合されている。そしてト
ーチ本体１にキャップ５を螺合することによって、該キ
ャップ５とトーチ本体１及び取付ネジ４とによってキャ
ップ５の内面側に空間６が構成されている。
【００１３】本発明に係るプラズマトーチは、キャップ
５の内面側に形成された空間６にガスを供給し、このガ
スをノズル３から噴射されるプラズマアークに沿って噴
射するように構成されている。しかし、空間６に供給さ
れノズル３から噴射するガスとプラズマアークの間に他
の気流を形成しても良く、本実施例では空間６から供給
されたガスからなる気流の他に二次気流を形成したプラ
ズマトーチとして構成されている。
５の内面側に形成された空間６にガスを供給し、このガ
スをノズル３から噴射されるプラズマアークに沿って噴
射するように構成されている。しかし、空間６に供給さ
れノズル３から噴射するガスとプラズマアークの間に他
の気流を形成しても良く、本実施例では空間６から供給
されたガスからなる気流の他に二次気流を形成したプラ
ズマトーチとして構成されている。
【００１４】ノズル３は、最も電極２の近くに配置され
た内側ノズル部材７と、最も外側に配置された外側ノズ
ル部材８と、これらの中間に配置された中間ノズル部材
９の３つのノズル部材を組み合わせて構成されている。
た内側ノズル部材７と、最も外側に配置された外側ノズ
ル部材８と、これらの中間に配置された中間ノズル部材
９の３つのノズル部材を組み合わせて構成されている。
【００１５】上記ノズル３に於ける内側ノズル部材７と
電極２の間にはプラズマ室10が形成され、該プラズマ室
10にトーチ本体１に形成された図示しない孔を介してプ
ラズマガスを供給すると共に、内側ノズル部材７と電極
２の間で放電させることでパイロットアークが形成さ
れ、更に図示しない被切断材と電極２の間で放電させる
ことでプラズマアークが形成されノズル３を構成する各
部材７〜９の孔７ａ〜９ａから噴射される。
電極２の間にはプラズマ室10が形成され、該プラズマ室
10にトーチ本体１に形成された図示しない孔を介してプ
ラズマガスを供給すると共に、内側ノズル部材７と電極
２の間で放電させることでパイロットアークが形成さ
れ、更に図示しない被切断材と電極２の間で放電させる
ことでプラズマアークが形成されノズル３を構成する各
部材７〜９の孔７ａ〜９ａから噴射される。
【００１６】また内側ノズル部材７と中間ノズル部材９
の間には二次気流室11が形成されており、該二次気流室
11に図示しない通路を介して酸素ガス或いは他のガスを
供給すると、供給されたガスはプラズマアークに沿って
ノズル３の孔８ａ，９ａから外部に噴射する。
の間には二次気流室11が形成されており、該二次気流室
11に図示しない通路を介して酸素ガス或いは他のガスを
供給すると、供給されたガスはプラズマアークに沿って
ノズル３の孔８ａ，９ａから外部に噴射する。
【００１７】更に、中間ノズル部材９と外側ノズル部材
８の間には三次気流室12が形成されており、該三次気流
室12は複数の通孔12ａを介してキャップ５の内面側に形
成された空間６と導通している。従って、前記空間６に
酸素ガス或いは他のガスを供給すると、供給されたガス
は三次気流室12を経てプラズマアーク及び二次気流に沿
ってノズル３の孔８ａから外部に噴射する。
８の間には三次気流室12が形成されており、該三次気流
室12は複数の通孔12ａを介してキャップ５の内面側に形
成された空間６と導通している。従って、前記空間６に
酸素ガス或いは他のガスを供給すると、供給されたガス
は三次気流室12を経てプラズマアーク及び二次気流に沿
ってノズル３の孔８ａから外部に噴射する。
【００１８】トーチ本体１であって空間６と対応する位
置にはリング状のガス室13が形成されている。このガス
室13にはトーチ本体１に形成された１本の供給孔14が接
続されており、図示しないガスの供給源から酸素ガス或
いは窒素ガス等のガスが供給される。またガス室13と空
間６とは複数の導通孔15（本実施例では６個）によって
導通され、ガス室13に供給されたガスは導通孔15を介し
て空間６に供給される。
置にはリング状のガス室13が形成されている。このガス
室13にはトーチ本体１に形成された１本の供給孔14が接
続されており、図示しないガスの供給源から酸素ガス或
いは窒素ガス等のガスが供給される。またガス室13と空
間６とは複数の導通孔15（本実施例では６個）によって
導通され、ガス室13に供給されたガスは導通孔15を介し
て空間６に供給される。
【００１９】上記ガス室13は供給孔14を介して供給され
たガスを一度滞留させて導通孔15から空間６に供給する
ことで、空間６内の圧力分布を均一にするものであり、
リング状であること、及び複数の導通孔15を介して空間
６と導通すること、を要件とし、トーチ本体１に設けら
れる位置や構造を限定するものではない。
たガスを一度滞留させて導通孔15から空間６に供給する
ことで、空間６内の圧力分布を均一にするものであり、
リング状であること、及び複数の導通孔15を介して空間
６と導通すること、を要件とし、トーチ本体１に設けら
れる位置や構造を限定するものではない。
【００２０】本実施例に於いて、ガス室13はトーチ本体
１の外周にリング状の溝13ａを形成すると共に該溝13ａ
を複数の導通孔15を形成した閉塞部材13ｂによって閉塞
し、両者の間をＯリング16によってシールすることで構
成されている。ガス室13は前記構成に限定するものでは
なく、トーチ本体１を構成する複数の部材形状や組み合
わせに応じて最も合理的に構成されている。
１の外周にリング状の溝13ａを形成すると共に該溝13ａ
を複数の導通孔15を形成した閉塞部材13ｂによって閉塞
し、両者の間をＯリング16によってシールすることで構
成されている。ガス室13は前記構成に限定するものでは
なく、トーチ本体１を構成する複数の部材形状や組み合
わせに応じて最も合理的に構成されている。
【００２１】上記の如く構成されたプラズマトーチで
は、供給孔14からガス室13に酸素ガス等のガスを供給す
ると、供給されたガスはガス室13からキャップ５の内面
側に形成された空間６に直接流通することなく該ガス室
13内に充満することで、圧力分布が平均化される。そし
てガス室13内のガスが複数の導通孔15から空間６に供給
されることで、該空間６内の圧力分布はより均一化す
る。
は、供給孔14からガス室13に酸素ガス等のガスを供給す
ると、供給されたガスはガス室13からキャップ５の内面
側に形成された空間６に直接流通することなく該ガス室
13内に充満することで、圧力分布が平均化される。そし
てガス室13内のガスが複数の導通孔15から空間６に供給
されることで、該空間６内の圧力分布はより均一化す
る。
【００２２】従って、空間６に供給されたガスは均一な
圧力でノズル３に形成された複数の通孔12ａから三次気
流室12に供給され、プラズマアークに沿った三次気流と
して孔９ａから外部に噴射される。この状態に於ける三
次気流は、圧力，流量共に略均一化し、プラズマアーク
によって被切断材を切断ずる際に三次気流に起因する方
向性が生じることがない。
圧力でノズル３に形成された複数の通孔12ａから三次気
流室12に供給され、プラズマアークに沿った三次気流と
して孔９ａから外部に噴射される。この状態に於ける三
次気流は、圧力，流量共に略均一化し、プラズマアーク
によって被切断材を切断ずる際に三次気流に起因する方
向性が生じることがない。
【００２３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
プラズマトーチでは、トーチ本体にリング状のガス室を
設け、このガス室とキャップの内面側に形成された空間
とを複数の導通孔によって導通することで、空間内の圧
力分布の均一化を図ることが出来る。このため、前記空
間からノズルに供給に供給されてプラズマアークに沿っ
て噴射される気流の圧力，流量を均一にすることが出
来、従って、切断の際に方向性が生じることがない。
プラズマトーチでは、トーチ本体にリング状のガス室を
設け、このガス室とキャップの内面側に形成された空間
とを複数の導通孔によって導通することで、空間内の圧
力分布の均一化を図ることが出来る。このため、前記空
間からノズルに供給に供給されてプラズマアークに沿っ
て噴射される気流の圧力，流量を均一にすることが出
来、従って、切断の際に方向性が生じることがない。
【図１】トーチ本体にノズルを取り付けたプラズマトー
チの断面図である。
チの断面図である。
【図２】ノズルを取り付けたプラズマトーチに於けるキ
ャップと取付部材を断面した状態を示す図である。
ャップと取付部材を断面した状態を示す図である。
【図３】従来のプラズマトーチの先端部分の断面図であ
る。
る。
【図４】従来のプラズマトーチのキャップ部分を断面し
た状態を示す図である。
た状態を示す図である。
１ トーチ本体 ２ 電極 ３ ノズル ４ 取付ネジ ５ キャップ ６ 空間 ７ 内側ノズル部材 ７ａ〜９ａ 孔 ８ 外側ノズル部材 ９ 中間ノズル部材 10 プラズマ室 11 二次気流室 12 三次気流室 12ａ 通孔 13 ガス室 13ａ 溝 13ｂ 閉塞部材 14 供給孔 15 導通孔 16 Ｏリング
Claims (1)
- 【請求項１】 先端に取り付けたキャップの内面側に形
成された空間にガスを供給すると共にプラズマアークを
鞘状に包んで噴射し得るように構成したプラズマトーチ
に於いて、トーチ本体にリング状のガス室を設け、該ガ
ス室と前記キャップの内面側に形成された空間を複数の
導通孔によって導通した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 |
|---|---|---|---|
| JP9127195A JPH10314952A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | プラズマトーチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9127195A JPH10314952A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | プラズマトーチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10314952A true JPH10314952A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=14954058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9127195A Pending JPH10314952A (ja) | 1997-05-16 | 1997-05-16 | プラズマトーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10314952A (ja) |
-
1997
- 1997-05-16 JP JP9127195A patent/JPH10314952A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040409 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070612 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071023 |