JP2517588B2 - Plasma torch - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプラズマトーチに関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plasma torch.
従来より、金属あるいは非金属を精密に加工する工法
の１つとしてプラズマ切断法が広く使われている。第７
図は上記プラズマ切断法に用いられるプラズマトーチの
一例を示したものであり、このプラズマトーチＡは、陽
極を兼ねるノズルＢと棒状の陰極Ｃとを有している。ノ
ズルＢには、ノズル孔Ｄが形成されているとともにノズ
ル孔Ｄの上流側には室Ｅが形成されており、さらに上記
室Ｅには、作動ガス通路を備えたホルダＦを介して上記
棒状陰極Ｃが取り付けられている。上記プラズマトーチ
Ａでは、先ずノズルＢ、棒状陰極Ｃ間でパイロットアー
ク放電が行われたのち主アーク放電が行なわれ、ノズル
孔Ｄからプラズマジェットが噴射される。上記プラズマ
トーチＡは、図からも明らかなように、ノズルＢ、棒状
陰極Ｃ間のギャップ長が小さく、このため上記ノズル
Ｂ、棒状陰極Ｃ間の主アーク放電電圧も20〜40V程度と
低く、プラズマジェットの出力も小さなものである。Conventionally, the plasma cutting method has been widely used as one of the methods for precisely processing metal or non-metal. Seventh
The figure shows an example of a plasma torch used in the above plasma cutting method. The plasma torch A has a nozzle B also serving as an anode and a rod-shaped cathode C. A nozzle hole D is formed in the nozzle B, and a chamber E is formed on the upstream side of the nozzle hole D. Further, the rod E is provided in the chamber E via a holder F having a working gas passage. A cathode C is attached. In the plasma torch A, a pilot arc discharge is first performed between the nozzle B and the rod-shaped cathode C, and then a main arc discharge is performed, and a plasma jet is ejected from the nozzle hole D. As is clear from the figure, the plasma torch A has a small gap length between the nozzle B and the rod-shaped cathode C. Therefore, the main arc discharge voltage between the nozzle B and the rod-shaped cathode C is as low as about 20 to 40 V, The output of the plasma jet is also small.
ところで、上記プラズマトーチＡにおけるプラズマジ
ェット出力を増大させようとする場合には、放電電流を
増加させることが考えられる。しかし、放電電流を増加
させて行くに従って、上記ノズルＢおよび棒状陰極Ｃに
発生するジュール熱が急激に増大し、この結果ノズルＢ
および棒状陰極Ｃの寿命を著しく低下させてしまう不都
合がある。また、プラズマジェット出力を増大させるも
う１つの手段として、電極間のギャップ長を長くするこ
とが考えられる。しかし、ギャップ長を長くすると、ノ
ズルＢに着弧するアーク柱の足がノズルＢの内壁面上を
不規則に移動することによってアーム柱が安定せず、こ
のためプラズマジェットの出力が大きく変動してしまう
不都合がある。By the way, in order to increase the plasma jet output in the plasma torch A, it is conceivable to increase the discharge current. However, as the discharge current increases, the Joule heat generated in the nozzle B and the rod-shaped cathode C rapidly increases, and as a result, the nozzle B
Also, there is a disadvantage that the life of the rod-shaped cathode C is significantly reduced. Further, as another means for increasing the plasma jet output, increasing the gap length between the electrodes can be considered. However, when the gap length is increased, the legs of the arc column that ignites the nozzle B move irregularly on the inner wall surface of the nozzle B, and the arm column is not stable, and the output of the plasma jet fluctuates greatly. There is an inconvenience.
本発明は上記実状に鑑みて、出力が大きく、かつ安定
したプラズマジェットを得ることのできるプラズマトー
チを提供することを目的とするものである。In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide a plasma torch capable of obtaining a stable plasma jet with a large output.
そこで本発明では、ノズルにおけるノズル孔の上流部
にノズル孔よりも十分大きな断面積を持つ略円柱形状の
凹部を形成するとともに、この凹部に対向させて電極部
材を配設し、さらに上記ノズルと電極部材との間に、作
動ガスの旋回流を生じさせるスワラーを介装している。Therefore, in the present invention, a substantially cylindrical recess having a cross-sectional area sufficiently larger than that of the nozzle hole is formed in an upstream portion of the nozzle hole in the nozzle, and an electrode member is disposed so as to face the recess, and A swirler that causes a swirling flow of the working gas is interposed between the swirler and the electrode member.
上記電極部材と上記凹部における底部との間で主アー
ク放電を行なわせることによって実質的な放電ギャップ
長を長くするとともに、スワラーにより生じる作動ガス
の旋回流で上記電極部材から凹部の底部に亘る空間にス
ワールを発生させ、このスワールの低圧領域内にアーク
柱を拘束させることによって上記目的を達成している。
これは、ノズル孔上部に設けられたノズル孔径と比べて
十分大きな断面積を持つ略円柱形状の凹部において、ス
ワラーにより生成された旋回速度成分が軸方向に沿って
十分長い距離にわたって維持され、且つ軸方向速度成分
が小さく抑えられることにより、軸方向に長い低圧領域
を形成できることによる。A main arc discharge is made to occur between the electrode member and the bottom of the recess to substantially increase the discharge gap length, and a swirling flow of the working gas generated by the swirler causes a space extending from the electrode member to the bottom of the recess. The above-mentioned object is achieved by generating a swirl in the arc and restraining the arc column in the low pressure region of this swirl.
This is because the swirling speed component generated by the swirler is maintained for a sufficiently long distance along the axial direction in the substantially cylindrical recess having a cross-sectional area sufficiently larger than the nozzle hole diameter provided in the upper part of the nozzle hole, and By suppressing the axial velocity component to be small, it is possible to form a long low-pressure region in the axial direction.
以下、本発明の具体的な構成を、実施例を示す図面に
基づいて詳細に説明する。Hereinafter, a specific configuration of the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing an embodiment.
第１図ないし第３図は、本発明に関わるプラズマトー
チを、非移行式プラズマトーチとして構成した例を示す
ものである。このプラズマトーチ１は、その先端（図中
下方部）に陽極を兼ねるノズル２を備えており、このノ
ズル２には、図中上下方向に沿って延びる小径のノズル
孔３が穿設されている。また、このノズル孔３の上部、
言い換えれば上流部には、ノズル孔３の中心軸線０−０
（第１図参照）を中心軸とした略円柱形状を呈する凹部
４が陥没形成されており、この凹部４の内径は、ノズル
孔３よりも大きく設定されている。さらに上記凹部４の
底面4aは、約120゜のテーパ角度を有するすり鉢形状に
形成されており、また凹部の４の上流側開口4bの周縁4c
には、凹部４に流れ込む作動ガスに攪乱を生じさせない
よう面取りが施されている。なお、上記面取りに換えて
Ｒ処理でもよいことは言うまでもない。1 to 3 show an example in which the plasma torch according to the present invention is configured as a non-transfer type plasma torch. This plasma torch 1 is provided with a nozzle 2 that also serves as an anode at its tip (lower part in the drawing), and this nozzle 2 is provided with a small diameter nozzle hole 3 extending along the vertical direction in the drawing. . In addition, the upper part of the nozzle hole 3,
In other words, the central axis 0-0 of the nozzle hole 3 is provided in the upstream portion.
A concave portion 4 having a substantially columnar shape with the center axis (see FIG. 1) as a central axis is formed so as to be depressed, and the inner diameter of the concave portion 4 is set to be larger than that of the nozzle hole 3. Further, the bottom surface 4a of the recess 4 is formed in a mortar shape having a taper angle of about 120 °, and the peripheral edge 4c of the upstream opening 4b of the recess 4 is formed.
Is chamfered so that the working gas flowing into the recess 4 is not disturbed. It goes without saying that the chamfering may be replaced with R processing.
一方、上記ノズル２の上方には、電極部材としてのホ
ロー陰極10が配置されている。このホロー陰極10は、そ
の開口10aが、上記ノズル２における凹部４の上流側開
口4bと対向するように陰極ホルダ11に固定されている。On the other hand, a hollow cathode 10 as an electrode member is arranged above the nozzle 2. The hollow cathode 10 is fixed to the cathode holder 11 so that its opening 10a faces the upstream opening 4b of the recess 4 in the nozzle 2.
上記陰極ホルダ11と上記ノズル２との間には、絶縁部
材15を介してスワラー20が介装されている。このスワラ
ー20には、第２図に明示する如く、中央部に上記ノズル
孔３の中心軸線０−０を中心とした円柱形状を呈する孔
21が形成されている。また、上記スワラー20には、孔21
の内周面21aに対して略接線方向に沿って延びるスワー
ルノズル孔22が４箇所に形成されており、さらに、これ
ら各スワールノズル孔22は、第１図、第３図に明示する
如く、上記ノズル孔３の中心軸線０−０とほぼ直交する
平面上に沿って延びるよう形成されている。A swirler 20 is interposed between the cathode holder 11 and the nozzle 2 via an insulating member 15. As shown in FIG. 2, the swirler 20 has a hole having a cylindrical shape centered on the central axis 0-0 of the nozzle hole 3 in the central portion.
21 are formed. In addition, the swirler 20 has a hole 21
Swirl nozzle holes 22 are formed at four locations extending substantially tangentially to the inner peripheral surface 21a of each of the swirl nozzle holes 22. As shown in FIGS. It is formed so as to extend along a plane substantially orthogonal to the central axis 0-0 of the nozzle hole 3.
上記ホロー陰極10および陰極ホルダ11の上方領域に
は、第１図、第３図に示す如く、磁石30が設置されてい
る。なお、第３図中、符号40は冷却水供給パイプ、符号
41,42,43は冷却水通路、符号44は冷却水排出パイプであ
り、符号50は作動ガス供給通路である。A magnet 30 is installed in the upper region of the hollow cathode 10 and the cathode holder 11 as shown in FIGS. In FIG. 3, reference numeral 40 is a cooling water supply pipe, reference numeral
Reference numerals 41, 42 and 43 are cooling water passages, reference numeral 44 is a cooling water discharge pipe, and reference numeral 50 is a working gas supply passage.
以下、上記プラズマトーチ１における動作態様を述べ
る。The operation mode of the plasma torch 1 will be described below.
先ず、ノズル２とホロー陰極10との間でパイロットア
ーク放電を行なわせることにより、こののちノズル２、
ホロー陰極10間で主アーク放電が行なわれ、主アーク柱
100が形成される。First, by performing pilot arc discharge between the nozzle 2 and the hollow cathode 10, the nozzle 2,
The main arc discharge is generated between the hollow cathodes 10 and the main arc column
100 is formed.
一方、作動ガス供給通路50からスワラー20の各スワラ
ーノズル孔22を介して噴出した作動ガスは、第２図中、
各矢印Ｐで示す如く孔21の内部で強力な旋回流となる。
この旋回流となった作動ガスは，第１図に矢印Q,Qで示
す如く、ノズル２における凹部４内を下降してゆき、次
いで凹部４の底面4aに案内され、ノズル孔３を通過して
外部に噴射される。このとき、上記凹部４の内部には、
上記作動ガスの旋回流により発生するスワールによって
第１図中に破線で示す範囲内に、上記ノズル孔３の中心
軸線０−０に沿った低気圧領域が生ずる。また、ホロー
陰極10の凹部10b内においても、上記旋回流に追従しよ
うとする気体の粘性により、第１図中に破線で示す範囲
内にスワールによる低気圧領域が発生する。上記凹部４
内に上記ホロー陰極10内とに、ノズル孔３の中心軸線に
沿った、言い換えれば放電空間における中心軸辺傍に低
気圧領域が形成されることにより、上記主アーク柱100
は、この低気圧領域内に安定して拘束保持される。On the other hand, the working gas ejected from the working gas supply passage 50 through each swirler nozzle hole 22 of the swirler 20 is shown in FIG.
As shown by each arrow P, a strong swirl flow is formed inside the hole 21.
The working gas that has turned into this swirling flow descends in the recess 4 of the nozzle 2 as shown by arrows Q and Q in FIG. 1, then is guided to the bottom surface 4a of the recess 4 and passes through the nozzle hole 3. Is injected outside. At this time, inside the concave portion 4,
Due to the swirl generated by the swirling flow of the working gas, a low pressure region along the central axis 0-0 of the nozzle hole 3 is generated within the range shown by the broken line in FIG. Also in the recess 10b of the hollow cathode 10, due to the viscosity of the gas that tries to follow the swirling flow, a low pressure region due to swirl is generated within the range shown by the broken line in FIG. The recess 4
By forming a low pressure region inside the hollow cathode 10 along the central axis of the nozzle hole 3, that is, near the central axis of the discharge space, the main arc column 100
Are stably restrained and held in this low pressure region.
上記凹部４内の作動ガス旋回流は、ノズル孔３に流入
する際、急速にその旋回速度成分が減衰する。このた
め、上記凹部４内において作動ガスの強力な旋回速度成
分によって生じる低気圧領域内に拘束されていた主アー
ク柱100が上記ノズル孔３に着弧（第１図、符号100a）
する。When the working gas swirl flow in the recess 4 flows into the nozzle hole 3, the swirl velocity component thereof is rapidly attenuated. Therefore, the main arc column 100, which was confined in the low pressure region generated by the strong swirling velocity component of the working gas in the recess 4, ignites in the nozzle hole 3 (reference numeral 100a in FIG. 1).
To do.
一方、上記主アーク柱100における陰極側の着弧部100
bは、ホロー陰極10の上方領域に設けられた磁石30から
の磁力線によって、第１図中鎖線で示す位置から実線で
示す位置へ引き上げられ、この結果、上記主アーク柱10
0はホロー陰極10の最も深い部位に着弧する。On the other hand, the arcing portion 100 on the cathode side of the main arc column 100
b is pulled up from the position shown by the chain line in FIG. 1 to the position shown by the solid line by the magnetic force lines from the magnet 30 provided in the region above the hollow cathode 10, and as a result, the main arc column 10
0 arcs in the deepest part of the hollow cathode 10.
このように、ホロー陰極10の最深部と、ノズル２の凹
部４底部との間で主アーク放電が行なわれるため、実質
的な放電ギャップ長が長いものとなる。Thus, since the main arc discharge is generated between the deepest part of the hollow cathode 10 and the bottom of the recess 4 of the nozzle 2, the substantial discharge gap length becomes long.
ところで、ノズル２における陽極着弧点100aは、作動
ガスの圧力によって上下に移動し、凹部４の底面4aに着
弧したり、ノズル孔３の極く下流側に着弧したりする。
この結果、放電ギャップ長が変化し、プラズマジェット
の出力電圧も変化する。また、凹部４における底面4aの
テーパ角度は実施例の120゜に限定されるものではな
く、適宜に設定することが可能であるが、このテーパ角
度の違いによっても、プラズマジェットの出力が変化す
る。第４図におけるラインＭは、第５図（ａ）に示す如
くノズル高さh18mm、凹部４の径d12mm、ノズル孔３の径
d20.5mm、長さh22mmそして底面4aのテーパ角度θを120
゜に設定されたノズルを用いた際の、作動ガス圧力と出
力電圧との関係を示したものであり、一方、ラインＮ
は、第５図（ｂ）に示す如くh1,h2,d1,d2は第５図
（ａ）のノズルと同様でテーパ角度θが30゜に設定され
たノズルを用いた際の、作動ガス圧力と出力電圧との関
係を示したものである。なお、共に作動電流は20A、作
動ガスはN2である。By the way, the anode arcing point 100a in the nozzle 2 moves up and down by the pressure of the working gas, and arcs on the bottom surface 4a of the recess 4 or on the very downstream side of the nozzle hole 3.
As a result, the discharge gap length changes and the output voltage of the plasma jet also changes. Further, the taper angle of the bottom surface 4a of the recess 4 is not limited to 120 ° in the embodiment and can be set as appropriate, but the output of the plasma jet also changes depending on the difference in the taper angle. . Line M in Figure 4, the Figure 5 as shown in (a) a nozzle height h 1 8 mm, the diameter d 1 2 mm recess 4, the diameter of the nozzle hole 3
d 2 0.5 mm, length h 2 2 mm, and taper angle θ of the bottom surface 4 a of 120
This is a graph showing the relationship between the working gas pressure and the output voltage when using a nozzle set at ゜, while line N
As shown in FIG. 5 (b), h 1 , h 2 , d 1 and d 2 are the same as those in the nozzle of FIG. 5 (a), and the taper angle θ is set to 30 °. Shows the relationship between the working gas pressure and the output voltage. The working current is 20 A and the working gas is N 2 in both cases.
この図から明らかなように、作動ガス圧力の低い領域
では、どちらのタイプのノズルにおいても出力電圧が小
さく、顕著な差異はない。これは、作動ガス圧力が低い
とスワールノズル孔22からの作動ガスの噴出速度が小さ
く、この結果どちらのタイプのノズルとも凹部４内の底
部まで旋回速度成分を保ってスワールを発生させること
が難しいためと考えられる。さらに、この図から明らか
なように、どちらのタイプのノズルによっても、作動ガ
ス圧力の増加に伴ない出力電圧が増加する。これは、作
動ガスの圧力が大きくなるにつれ、ノズル内の陽極着弧
点が、作動ガスの圧力によって下流側へ押しやられ、実
質的な放電ギャップ長が長くなるためと考えられる。As is clear from this figure, in the region where the working gas pressure is low, the output voltage is small in both types of nozzles, and there is no significant difference. This is because when the working gas pressure is low, the jetting speed of the working gas from the swirl nozzle hole 22 is small, and as a result, it is difficult for both types of nozzles to maintain the swirl speed component to the bottom of the recess 4 and generate swirl. It is thought to be because. Furthermore, as is clear from this figure, both types of nozzles increase the output voltage with increasing working gas pressure. It is considered that this is because as the pressure of the working gas increases, the anode arcing point in the nozzle is pushed to the downstream side by the pressure of the working gas, and the substantial discharge gap length becomes longer.
また、作動ガス圧力の高い領域では、テーパ角度120
゜のノズルがテーパ角度30゜のノズルよりもはるかに大
きな出力電圧を得ている。これは、テーパ角度30゜のノ
ズルでは、テーパ面に沿って旋回流が下降するに従っ
て、旋回流中の旋回速度成分が急速に軸流速度成分へと
転換してしまい、主アーク柱の陽極着弧点をノズルの下
流側にまで持って来ることができないのに対し、テーパ
角度120゜のノズルでは、旋回流がノズル孔３に流入す
る直前の凹部４における底部にまで旋回流の旋回速度成
分が維持されるため、主アーク柱の陽極着弧点をノズル
の十分下流域にまで持って来られるためと考えられる。
なお、テーパ角度が30゜を成すノズルにおいても、作動
ガス圧力を十分に上げることによって、有効に使用でき
ることは言うまでもない。In the region where the working gas pressure is high, the taper angle 120
The °° nozzle has a much higher output voltage than the 30 ° taper angle nozzle. This is because in a nozzle with a taper angle of 30 °, as the swirl flow descends along the taper surface, the swirl velocity component in the swirl flow rapidly changes to an axial flow velocity component, and the anode deposition of the main arc column is increased. While the arc point cannot be brought to the downstream side of the nozzle, in the nozzle having a taper angle of 120 °, the swirling velocity component of the swirling flow reaches the bottom of the recess 4 immediately before the swirling flow flows into the nozzle hole 3. It is considered that this is because the anode arcing point of the main arc column can be brought to a sufficiently downstream region of the nozzle since
Needless to say, even a nozzle having a taper angle of 30 ° can be effectively used by sufficiently increasing the working gas pressure.
第６図は、本発明に関わるプラズマトーチを、逆極性
移行式プラズマトーチとして構成した例を示すものであ
り、ノズル２の先端部には、ノズル孔３の穿設された高
融点電極材料、本例ではトリウム入りタングステンから
成るブロック60が埋め込まれている。そしてノズル２の
上方には、陽極を構成するホロー電極10′が配設されて
おり、被加工物70が陰極を構成している。なお、上記ノ
ズル２、ホロー電極10′以外の各構成要素は、第１図な
いし第３図に示したプラズマトーチと変わるところはな
いので、各構成要素に第１図ないし第３図と同符号を付
して説明は省略する。FIG. 6 shows an example in which the plasma torch according to the present invention is configured as a reverse polarity transfer type plasma torch. A high melting point electrode material having a nozzle hole 3 at the tip of the nozzle 2, In this example, a block 60 made of tungsten containing thorium is embedded. A hollow electrode 10 'that constitutes an anode is arranged above the nozzle 2, and the workpiece 70 constitutes a cathode. Since the components other than the nozzle 2 and the hollow electrode 10 'are the same as those of the plasma torch shown in FIGS. 1 to 3, the components have the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 3. The description is omitted.
このプラズマトーチによれば、スワラー20の作用で凹
部４内とホロー電極10′内に生じる低気圧領域内に、主
アーク柱を拘束保持させることにより、ホロー電極10′
における陽極着弧点が該ホロー電極10′内で安定的に保
持され、この結果、電極寿命の大幅な増加が可能とな
る。According to this plasma torch, the main arc column is restrained and held in the low pressure region generated in the recess 4 and the hollow electrode 10 ′ by the action of the swirler 20, so that the hollow electrode 10 ′ is held.
The anode arc point at is stably maintained in the hollow electrode 10 ', and as a result, the life of the electrode can be greatly increased.
なお、第１図ないし第６図に示した実施例では、スワ
ラー20におけるスワールノズル孔22が孔21の接線方向に
延び、かつノズル孔３の軸線に直交する平面に沿って延
びるように形成されているが、スワールノズル孔22の軸
線を上記接線方向、および直交平面上から多少ずらして
形成した場合でも、放電空間に有効にスワールを生じさ
せられることは言うまでもない。また、ノズル２の上方
に設けられる電極は、筒状を成すホロー電極に限定され
るものではなく、平板状の電極部材を採用してもよいこ
とは勿論であり、さらに電極上方の磁石を用いなくとも
よい。平板状の電極部材を用い、かつ磁石を使わない場
合でも、上記電極部材とノズルに形成された凹部の底部
との間で長い放電ギャップ長が確保されることは言うま
でもない。In the embodiment shown in FIGS. 1 to 6, the swirl nozzle hole 22 in the swirler 20 is formed so as to extend in the tangential direction of the hole 21 and extend along a plane orthogonal to the axis of the nozzle hole 3. However, it goes without saying that even if the axis of the swirl nozzle hole 22 is formed with a slight offset from the tangential direction and the orthogonal plane, swirl can be effectively generated in the discharge space. Further, the electrode provided above the nozzle 2 is not limited to a hollow electrode having a cylindrical shape, and it goes without saying that a flat electrode member may be adopted, and a magnet above the electrode is used. You don't have to. It goes without saying that a long discharge gap length can be secured between the electrode member and the bottom of the recess formed in the nozzle even when a flat plate electrode member is used and no magnet is used.
以上詳述した如く、本発明に関わるプラズマトーチに
よれば、ノズル孔の上流側に凹部を形成したノズルと、
上記凹部に対向配置した電極部材との間に、作動ガスの
旋回流を生じさせるスワラーを介装し、上記旋回流によ
って電極部材と凹部の底部との間でスワールを生じさせ
るようにしたので、上記スワールによる低気圧領域内に
主アーク柱を拘束保持させることにより、電極部材から
凹部底部に亘る長い放電ギャップ長が得られるととも
に、主アーク柱を安定させることが可能となった。長い
放電ギャップ長を得たことにより、放電電流を最小限に
留めつつ、放電電圧を高めることが可能となり、電極の
消耗を抑制しつつプラズマジェットの出力を高めること
ができる。また、主アーク柱を安定させたことにより、
出力の安定したプラズマジェットを得ることが可能とな
った。As described in detail above, according to the plasma torch of the present invention, a nozzle having a recess formed on the upstream side of the nozzle hole,
Between the electrode member arranged to face the recess, a swirler for generating a swirling flow of the working gas is interposed, and since a swirl is generated between the electrode member and the bottom of the recess by the swirling flow, By restraining and holding the main arc column in the low pressure region due to the swirl, a long discharge gap length from the electrode member to the bottom of the recess can be obtained and the main arc column can be stabilized. By obtaining a long discharge gap length, it is possible to increase the discharge voltage while minimizing the discharge current, and it is possible to increase the output of the plasma jet while suppressing the consumption of the electrodes. Also, by stabilizing the main arc column,
It became possible to obtain a plasma jet with stable output.
第１図は本発明に関わるプラズマトーチの要部断面側面
図であり、第２図はスワラーの横断面図、第３図はプラ
ズマトーチの全体断面側面図、第４図は作動ガス圧力と
出力電圧との関係を示すグラフ、第５図（ａ），（ｂ）
はテーパ角度の異なるノズルの各部寸法を示す断面側面
図、第６図は他の実施例を示すプラズマトーチの要部断
面側面図、であり、第７図は従来のプラズマトーチの概
念的な断面側面図である。 １……プラズマトーチ、２……ノズル、３……ノズル
孔、４……凹部、4a……底面、4b……上流側開口、10…
…ホロー陰極、10′……ホロー電極、10a……開口、20
……スワラー、21……孔、22……スワールノズル孔、10
0……主アーク柱。1 is a cross-sectional side view of a main part of a plasma torch according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional side view of a swirler, FIG. 3 is a cross-sectional side view of the entire plasma torch, and FIG. 4 is a working gas pressure and output. Graph showing the relationship with voltage, FIGS. 5 (a) and 5 (b)
Is a cross-sectional side view showing the dimensions of each part of the nozzle having different taper angles, FIG. 6 is a cross-sectional side view of the main part of a plasma torch showing another embodiment, and FIG. 7 is a conceptual cross-section of a conventional plasma torch. It is a side view. 1 ... Plasma torch, 2 ... Nozzle, 3 ... Nozzle hole, 4 ... Recess, 4a ... Bottom surface, 4b ... Upstream side opening, 10 ...
… Hollow cathode, 10 ′ …… Hollow electrode, 10a …… Aperture, 20
...... Swirlers, 21 ...... holes, 22 ...... Swirl nozzle holes, 10
0 …… Main arc pillar.
Claims (2)
該ノズル孔と同芯かつ上記ノズル孔よりも内径の大きい
略円柱形状の凹部を形成するとともに、電極部材を上記
凹部の上流側開口に対向させて設置し、さらに作動ガス
の旋回流を発生させるスワラーを上記ノズルと上記電極
部材との間に介装して成ることを特徴とするプラズマト
ーチ。1. An upstream portion of a nozzle hole provided in a nozzle,
A substantially columnar concave portion concentric with the nozzle hole and having an inner diameter larger than that of the nozzle hole is formed, and an electrode member is installed so as to face an upstream side opening of the concave portion, and a swirling flow of a working gas is further generated. A plasma torch comprising a swirler interposed between the nozzle and the electrode member.
状孔を有するとともに、上記ノズル孔の軸線に対する略
直交平面に沿って延び、かつ上記円柱状孔の内周面に対
する略接線方向に沿って延びるスワールノズル孔を有し
て成ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
のプラズマトーチ。2. The swirler has a cylindrical hole concentric with the nozzle hole in the center, extends along a plane substantially orthogonal to the axis of the nozzle hole, and is substantially tangential to the inner peripheral surface of the cylindrical hole. The plasma torch according to claim (1), characterized in that the plasma torch has a swirl nozzle hole extending along.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP62084395A JP2517588B2 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Plasma torch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62084395A JP2517588B2 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Plasma torch |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250097A JPS63250097A (en) | 1988-10-17 |
| JP2517588B2 true JP2517588B2 (en) | 1996-07-24 |
Family
ID=13829385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62084395A Expired - Lifetime JP2517588B2 (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Plasma torch |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2517588B2 (en) |
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1987
- 1987-04-06 JP JP62084395A patent/JP2517588B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPS63250097A (en) | 1988-10-17 |
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