JPH1094876A - プラズマトーチのノズル構造 - Google Patents
プラズマトーチのノズル構造Info
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- JPH1094876A JPH1094876A JP8251061A JP25106196A JPH1094876A JP H1094876 A JPH1094876 A JP H1094876A JP 8251061 A JP8251061 A JP 8251061A JP 25106196 A JP25106196 A JP 25106196A JP H1094876 A JPH1094876 A JP H1094876A
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Abstract
材を溶融，燃焼させると共に溶融物を排除して切断する
に際し、被加工材に形成される切溝の幅を可及的に狭く
する。 【解決手段】内側ノズル３及び外側ノズル４を嵌合させ
て一体化させることで、各ノズル３，４に形成された孔
３ａ，４ａを所定距離離隔させる。各ノズル３，４の間
に空隙部６が形成され、断熱層としての機能を発揮す
る。外側ノズル４とキャップ７の間に冷却通路８を形成
し、冷却流体を流通させることで、外側ノズル４を冷却
する。各ノズル３，４をプラズマトーチの台座５に取り
付けて孔３ａ，４ａの中心を電極１の軸心１ａと一致さ
せる。プラズマアークを噴射したとき、該アークは各孔
３ａ，４ａによって膨張が拘束され、細く絞られた状態
を維持して被加工材を切断する。従って、形成された切
溝の幅を狭くすることが出来る。
Description
るプラズマアークの絞り状態を長く拘束することで切幅
を可及的に狭くすることが出来るプラズマトーチのノズ
ル構造に関するものである。
（母材）に向けてプラズマアークを噴射し、該プラズマ
アークの熱によって母材を燃焼及び、又は溶融させ、同
時にプラズマアークの噴射エネルギーによって燃焼生成
物，溶融物を母材から排除することで切溝を形成して行
われる。
ラズマアークは、ノズル孔から大気に噴射されると同時
に自由膨張して径が増大する。このため、被加工材には
切断した製品の形状に沿って必然的にプラズマアークの
径に応じた幅を持った切溝が形成される。
プとして処分されるが、比較的面積が大きい場合、配管
用のフランジ等の小物を切断する材料として利用するの
が一般である。即ち、切溝の幅が狭い程有効面積が大き
くなり、応用範囲が広がることとなる。
て、ノズルの径が小さければ切溝の幅の絶対値を小さく
することが出来る。しかし、この場合には、大電流を流
すとノズルが短時間で破壊に至り、厚板切断に適用する
ことが出来ないという実用上の問題がある。
要とされる値まで大きくし且つ軸方向の長さを大きくす
ることによって、ノズルの径と切溝の幅の比率を小さく
することが出来る。しかし、この場合には、ノズルのス
ロート部分が長時間プラズマアークに曝されることとな
り、ノズルからの放熱量よりもノズルに対する入熱量の
方が多くなって短時間で破壊に至るという実用上の問題
が生じる。
し得るプラズマトーチのノズル構造を提供することにあ
る。
に本発明に係るプラズマトーチのノズル構造は、プラズ
マアークを通過させるプラズマトーチのノズル構造であ
って、中心を電極の軸心と一致させた孔を有し且つ該孔
を軸心に沿って離隔させて配置した複数のノズルと、前
記各ノズル間に設けられた断熱層とを有して構成される
ものである。
一致した孔を有する複数のノズルが該軸心に沿って離隔
して配置されるため、これらのノズルによってプラズマ
アークを拘束することが可能となり、軸心に沿った見掛
け上のノズルの軸方向の長さ（以下「スロート長」とい
う）を長くすることが出来る。特に、各ノズルの孔のス
ロートをプラズマアークによって破壊される虞のない長
さとすることで、ノズルの孔径に対し充分に長いスロー
トを形成して切溝の幅を相対的に狭くすることが出来
る。
することでプラズマアークを拘束し得る長さを適宜設定
することが可能となり、切溝の幅とノズルの孔径との比
率を小さくして相対的に切溝の幅を狭くすることが出来
る。特に、各ノズルを離隔させて配置することで夫々の
ノズルの暴露面積を大きくし、これにより放熱面積を広
くすることが可能となり、ノズルの寿命を延長すること
が出来る。
であることが好ましい。このように、各ノズルの間に空
気層からなる断熱層を設けることで、ノズルの寿命を延
長させることが出来る。
ズマアークを強く絞ることが可能となり、切溝の幅をよ
り狭くすることが出来る。
ル構造の好ましい実施形態について図を用いて説明す
る。図１は第１実施例に係るノズル構造の構成を模式的
に説明する図、図２は第２実施例に係るノズル構造の構
成を模式的に説明する図である。
た厚さを有する被加工材を切断するのに必要な電流を通
電したときに発生するプラズマアークを通過させるのに
必要なノズル径を維持して見掛け上のスロート長（ノズ
ル部分の長さ）を長くし、これによりプラズマアークを
拘束して切溝の幅（切幅）を狭くし得るようにしたもの
である。即ち、切幅とノズル径との比率が従来のものよ
りも小さい値になるようにするものである。
１により説明する。図に於いて、プラズマトーチの中心
に電極１が配置されており、この電極１の周囲にプラズ
マガスが流通する通路２が形成されている。
且つ電極１から夫々予め設定された距離離隔した位置に
孔３ａを有する内側ノズル３と、孔４ａを有する外側ノ
ズル４が配置されている。各孔３ａ，４ａは各ノズル
３，４の軸心と一致して形成されており、これらのノズ
ル３，４を嵌合して一体化することで孔３ａ，４ａは同
一軸心に沿って且つ予め設定された距離を保持して配置
される。
１に対向させて配置すると共にプラズマトーチの台座５
に装着することで、孔３ａ，４ａは中心が電極１の軸心
１ａと一致し、且つ電極１からの距離が予め設定された
値となる。
た各孔３ａ，４ａの径は互いに等しくとも良く、また何
れか一方の孔径が他方の孔径より大きくとも良い。何れ
の場合であっても、小さい方の孔径は通電する電流値に
対応した値に設定されている。また各孔３ａ，４ａのス
ロート長は、夫々内側ノズル３，外側ノズル４が独立し
たノズルとして台座５に装着された場合であっても夫々
所定の機能を発揮し得る値に設定されている。即ち、内
側ノズル３及び外側ノズル４は、夫々独立して従来のノ
ズルと同様に使用し得るように構成されている。
た孔３ａ，４ａの離隔距離Ｌは特に限定するものではな
い。しかし、孔３ａ，４ａの離隔距離Ｌは電極１と被加
工材との距離に関連するため、前記距離Ｌが大きくなる
とプラズマアークを形成する電圧を高く保持する必要が
生じる。従って、孔３ａ，４ａの離隔距離Ｌは自ずと限
界が生じる。本実施例では、孔３ａ，４ａの離隔距離Ｌ
を0.2 mm〜10mmの範囲、又は下限を0.2 mmとし上限を孔
３ａ，４ａの大きい径の３倍の値とする範囲内で適宜設
定している。
孔３ａ，４ａの間に存在する離隔距離Ｌによって各ノズ
ル３，４の間に空隙部６が形成されている。この空隙部
６は閉鎖空間として構成され、外部から空気或いは他の
流体が流入することはない。従って、前記空隙部６は空
気層からなる断熱層としての機能を有しており、内側ノ
ズル３及び外側ノズル４の熱の伝達は空気層６によって
遮断される。
位にキャップ７が取り付けられている。このキャップ７
と外側ノズル４の間には冷却通路８が形成され、該通路
８に冷却水を流通させることで外側ノズル４を冷却して
いる。本実施例では外側ノズル４を強制冷却し得るよう
に構成しているが、外側ノズル４と同時に内側ノズル３
をも冷却し得るように構成することが好ましい。
示しない被加工材と電極１の間に形成されるプラズマア
ークは軸心１ａに沿って噴射し、内側ノズル３の孔３ａ
及び外側ノズル４の孔４ａを順に通過する。即ち、見掛
け上ノズルのスロート長は孔３ａの入口から孔４ａの出
口までとなる。このため、プラズマアークは、噴射過程
で各孔３ａ，４ａによって膨張が拘束され、孔４ａを通
過して大気に放出されるまで絞られた状態を維持する。
で被加工材を溶融，燃焼させると共に溶融物，燃焼生成
物を母材から排除して連続的な切溝を形成することで切
断を行うことが可能である。前記の如くして形成された
切溝に於ける切幅と孔３ａ，４ａの径との比率は従来の
ノズルを用いた場合と比較して小さくなり、相対的に切
幅を狭くすることが可能である。
構造について説明する。尚、図に於いて前述の第１実施
例と同一の部分及び同一の機能を有する部分には同一の
符号を付して説明を省略する。
間に断熱材９を介在させて断熱層とし、これにより、各
ノズル３，４の間に生じる熱の伝達を防止している。前
記断熱材９としては、ポリイミド，ポリエーテル・エー
テルケトン等の高耐熱樹脂を選択的に用いることが可能
である。
実施例の場合と同様に細く絞ったプラズマアークによっ
て被加工材を切断することが可能であり、切幅を狭くす
ることが可能である。
プラズマトーチのノズル構造では、見掛け上のスロート
長を長くしてプラズマアークの膨張を長区間で拘束する
ことが出来る。このため、被加工材に到達したプラズマ
アークは細く絞られた状態を維持し、形成された切溝の
幅を小さくすることが出来る。
場合、被加工材を切断したときの切幅を狭くすることが
出来、残材の有効利用をはかることが出来る。
説明する図である。
説明する図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 プラズマアークを通過させるプラズマト
ーチのノズル構造であって、中心を電極の軸心と一致さ
せた孔を有し且つ該孔を軸心に沿って離隔させて配置し
た複数のノズルと、前記各ノズル間に設けられた断熱層
とを有することを特徴とするプラズマトーチのノズル構
造。 - 【請求項２】 前記断熱層が空気層であることを特徴と
する請求項１に記載したプラズマトーチのノズル構造。 - 【請求項３】 前記ノズルが冷却されることを特徴とす
る請求項１又は２に記載したプラズマトーチのノズル構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25106196A JP3834109B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | プラズマトーチのノズル構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25106196A JP3834109B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | プラズマトーチのノズル構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094876A true JPH1094876A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3834109B2 JP3834109B2 (ja) | 2006-10-18 |
Family
ID=17217051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25106196A Expired - Lifetime JP3834109B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | プラズマトーチのノズル構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3834109B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100320561B1 (ko) * | 1998-12-25 | 2002-01-16 | 카메이 미치오 | 플라즈마토치용 노즐 |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP25106196A patent/JP3834109B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100320561B1 (ko) * | 1998-12-25 | 2002-01-16 | 카메이 미치오 | 플라즈마토치용 노즐 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3834109B2 (ja) | 2006-10-18 |
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