JP2640707B2 - 切断用プラズマトーチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマ切断機に用い
られる切断用プラズマトーチに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】・第１の従来技術（水冷トーチ） プラズマ切断機に用いられるトーチで電極とノズルが冷
却水により冷却されるものは、トーチ本体に電極が取り
つけられ、それに絶縁体及び電極の軸の周囲に旋回させ
て作動ガスを噴出させるためのガス噴出口を介して、ノ
ズルが取り付けられ、そのノズルのノズルオリフィスを
含む先端部を除く他の部分を被覆し、ノズルをトーチ本
体に固定するノズルキャップがトーチ本体に螺着され
る。そして電極を冷却した冷却水は、トーチ本体内部に
形成された冷却水通路を通り、トーチ本体とノズルとノ
ズルキャップにより成形される空間の経由して、ノズル
を冷却し、再びトーチ本体に形成された冷却水通路に戻
る構成となっている。

【０００３】・第２の従来技術（空冷ノズルにおけるノ
ズル保護キャップ） プラズマトーチにおいてノズル先端が露出していると、
切断開始時に厚板のピアッシング（穴開け切断）を行う
とノズルに吹き上がった溶融金属（ドロス）がノズルに
付着しノズルを溶損したり、あるいは、ノズルと被切断
材が接触するとダブルアークと呼ばれる不正放電が起こ
りノズルを損傷することがある。そのため空冷ノズルに
於いて、ノズル先端部を保護するためにノズルとは電気
的に絶縁された金属製のノズル保護キャップを取り付け
るとともに、ノズルを冷却するガスをそのままノズルと
ノズル保護キャップの間に流すことで、吹き上がってく
る溶融金属を吹き飛ばし、ノズルを保護する方法が米国
特許第４８６１９６２号（ハイパー １９８９年８月２
９日出願）に開示されている。

【０００４】・第３の従来技術（溶接トーチにおけるノ
ズル保護キャップ） 上記第２の従来技術と同様に、ノズルの周囲に、ノズル
とは電気的に絶縁された金属製のノズル保護キャップを
取り付け、ノズルとノズル保護キャップの間に２次ガス
を流す構成となっているプラズマ溶接トーチが特公昭５
３−１１９７５３号公報（日立精工 昭和５２年３月３
０日出願）に開示されている。

【０００５】・第４の従来技術（旋回気流効果による切
断面の傾斜） プラズマ切断では一般的に切断溝（カーフ）の表側が広
く、裏側が狭くなっている。そのため切断面は垂直とな
らず傾いている。しかし一方で、アークの安定化のため
に、電極の軸の周囲に作動ガスを旋回させて噴出する構
成のプラズマトーチに於いては、その切断面が左右対象
とはならず、非対象となることが知られている。このこ
とを利用すると、表カーフ幅が広く、裏カーフ幅が狭く
なっている状況に於いても、作動ガスの旋回によって、
片側の接断面だけであれば、垂直な切断を行うことがで
きることが溶接技術１９８８年６月号に開示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記各従来技術にあっ
ては、（１）ノズルの保護と、（２）２次ガスによるプ
ラズマアークの緊縮、（３）ノズル保護キャップの温度
上昇、（４）旋回気流効果の調整、（５）冷却水面路の
電気腐食の点について以下のような問題があった。

【０００７】（１）ノズルの保護 プラズマ切断に於いては、切断開始時に厚板のピアッシ
ング（穴開け切断）を行うとノズルに吹き上がった溶融
金属がノズルに付着しノズルを溶損したり、あるいは、
ノズルと被切断材が接触するとダブルアークと呼ばれる
不正放電が起こりノズルを損傷することがある。従っ
て、第１の従来技術にあるようにノズルが露出している
プラズマトーチでは厚板のピアッシングを行う際には、
メインアークが移行する最高の高さでピアッシングを行
い、ピアッシング時の溶融金属（ドロス）の吹き上がり
を避けて、穴が貫通した後、トーチを切断に適した高さ
まで下げて切断を開始するという方法が採用されてい
る。しかし、この方法によると切断開始時のトーチの高
さ制御が複雑となることは避けられず、また、切断中あ
るいは終了時に、被切断材が熱変形や支持の状態によっ
ては、跳ね上がってくることがあり、それを避けるのは
困難で、ノズルと被切断材が接触することでダブルアー
クが発生し、ノズルを損傷する危険性を回避することは
できない。このようなことを考慮して、第２の従来技術
にあるように空冷されたノズルを有するトーチに於いて
は、上記のピアッシング時のノズルへのドロスの付着や
被切断材との電気的な接触を防止するための、ノズル保
護キャップの機構が開示されている。しかしながら、第
２の従来技術では、空冷ノズル方式のプラズマトーチに
対して適用されており、第２の従来技術にあるようなノ
ズルを水冷するプラズマトーチにはトーチ先端部の形状
が異なるため適用できない。また、ノズルを空冷してい
る冷却ガスを利用する機構となっているため、多量の冷
却ガスを流す必要があり、これを確保するためにノズル
保護キャップにはトーチ軸上プラズマアークを通す開口
部以外にこの複数の開口部が設けられている。このた
め、被切断材の表面には多量の冷却ガスが噴出するた
め、プラズマアークへの擾乱が増加し切断に悪影響がで
る問題があった。また、第３の従来技術では、水冷のノ
ズルに対して保護キャップが適応されているが、その機
能は、被切断材とノズルの接触を防止する機能は有する
ものの、２次ガスで溶接部を大気から遮断するためのも
ので、ノズル保護キャップの開口部が広く開いているた
め、切断の場合のビアッシング時のドロスの吹き上がり
からノズルを守る機能は有していない。

【０００８】（２）２次ガスによるプラズマアークの緊
縮 プラズマ切断では、アークをノズルにより細く絞り込む
ことで、高温高速のアークプラズマを得ている。小さい
ノズル径を有するノズルに、より多くの電流を流すこと
ができれば、狭い切断溝幅で高速で切断できる。しか
し、電流を増大していくと、電流がノズルオリフィスを
通過せずノズルの金属部を流れるダブルアークと呼ばれ
る現象が起こり、切断能力が低下するだけではなくノズ
ルを損傷してしまう。第１の従来技術では、アークを細
く絞り込むために、電極の周囲に作動ガスを強く旋回さ
せて噴出させるとともに、ノズルを水冷することでダブ
ルアークが起こりにくくしている。しかし、ノズルを噴
出したプラズマアークは、ノズルによる拘束が解除され
膨脹するので、切断溝幅が広がってしまう問題が残って
いる。第２の従来技術では、ノズルが水冷されていない
ためノズルの冷却が不十分でダブルアークが起こり易
く、電流を大幅に増大することが困難である。また、ノ
ズル保護キャップによりプラズマアークを包囲するよう
に供給される２次ガスを使って、ノズルから噴出したア
ークを更に絞り込むことができるが、この第２の従来技
術では、プラズマガスを包囲する様に２次ガスを流すた
めの中央の開口部以外に、ノズル冷却のためにガス流量
を増やすための開口部が設けられており、アークを包囲
する２次ガスだけを独立して制御することができず、そ
のためにプラズマアークを更に絞り込むのに十分な２次
ガスの流速あるいは圧力を得ることが困難である。

【０００９】（３）ノズル保護キャップの温度上昇 第２の従来技術あるいは第３の従来技術にあるノズル保
護キャップは、２次ガスによる空冷しか行われないた
め、プラズマアークあるいは切断面からの輻射により温
度が上がってしまう。そのため、ノズルや電極などの消
耗部品の交換の際には、アーク停止後しばらく２次ガス
を流して冷却するか、あるいは、手袋をはめて交換する
かしなければならず、交換時の作業性が悪かった。

【００１０】（４）旋回気流効果の調整 第４の従来技術に示したように、旋回気流効果によって
切断面が傾斜することを利用して、片側の切断面につい
て垂直な切断面を得ることが可能である。しかし、被切
断材の板厚や切断速度に合わせて、接断面の傾斜の程度
を調整しようとすると、旋回気流の強度つまり作動ガス
流量の増減が必要となる。しかし、作動ガス流量はアー
クを安定に保持するための最適値があり、作動ガス流量
を増減するとアークが不安定となってしまい、切断面の
傾斜の程度を調整することは困難である。

【００１１】（５）冷却水通路の電気腐食 第１の従来技術で示したように、電極とノズルが水冷さ
れるプラズマトーチでは電極及びノズルは、トーチ本体
のそれぞれ絶縁された金属部に当接され固定されるとと
もに、それぞれの金属部には、直流電源から電力が供給
されている。そして、冷却水は電極とノズルを冷却する
ように、電極側金属部とノズル側金属部を連結する冷却
水通路が設けられている。プラズマアークが発生してい
る時には、電極側金属部とノズル側金属部との間には電
位差が発生している。この時それぞれの金属部は電気的
に絶縁された状態でトーチ本体が構成されているが、そ
れぞれの金属部が冷却水通路で連結されており、そこに
冷却水が流れているため、冷却水を介して微弱な電流が
流れる。この電流は微弱なのでアークの発生には何等支
障は起きないが、この電流によって、トーチ本体の金属
部が徐々に電気化学的な作用によって腐食が進行し、ト
ーチが、いずれは使用不能に陥る問題を、電極及びノズ
ルが水冷されるトーチでは抱えている。

【００１２】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、ノズルが水冷されているようなトーチ構造のもの
に対しても有効にノズル保護の機能を発揮することがで
き、ノズル２の寿命が大幅に改善され、また２次ガス通
路内にインシュレータを介装したことにより、２次ガス
がこのインシュレータにて整流されて、この２次ガスに
よりノズル２より噴出したプラズマアークが再度絞り込
まれて、切断溝幅の細い精密な切断を行なうことがで
き、さらに、ノズルキャップとノズル保護キャップとは
インシュレータにて調心されると共に、インシュレータ
も偏心することなく取付けることができ、また吹き上げ
ドロスからノズルを保護でき、また、十分な流量及び流
速にて２次ガスを供給でき、また、冷却水による電気化
学的な腐食を低減できるようにした切断用プラズマトー
チを提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る切断用プラズマトーチは、水冷された
電極１を用い、この電極１をプラズマガス通路６を隔て
て被覆するように配置されたノズル２のオリフィス１６
を通じてプラズマアークを電極１と被切断材２４間で発
生させる切断用プラズマトーチにおいて、ノズルキャッ
プ４の外側に、先端側にノズル２のオリフィス１６に対
向する開口部を有し、この開口部に連通する環状の２次
ガス通路８をノズルキャップ４との間で構成するノズル
保護キャップ５を上記電極１及びノズル２と電気的に絶
縁して固着し、上記２次ガス通路８内に、２次ガス通路
８を流れるガス流を整流する整流通路を有するインシュ
レータ１４を介装し、このインシュレータ１４を矩形の
断面形状にすると共に、このインシュレータ１４をノズ
ルキャップ４の外周面とノズル保護キャップの内周面に
それぞれ設けた段部に嵌着した構成となっている。

【００１４】そしてこの構成において、ノズル２のオリ
フィス径φ _１ とノズル保護キャップ５，５ａ，５ｂの開
口径φ _２ との比φ _２ ／φ _１ を１．０〜５．０にした構成
とした。

【００１５】また、水冷された電極１を用い、この電極
１をプラズマガス通路６を隔てて被覆するように配置さ
れたノズル２のオリフィス１６を通じてプラズマアーク
を電極１と被切断材２４間で発生させる切断用プラズマ
トーチにおいて、ノズルキャップ４の外側に、先端側に
ノズル２のオリフィス１６に対向する開口部を有し、 こ
の開口部に連通する環状の２次ガス通路８をノズルキャ
ップ４との間で構成するノズル保護キャップ５を上記電
極１及びノズル２と電気的に絶縁して固着し、上記２次
ガス通路８内に、２次ガス通路８を流れるガス流を整流
する整流通路を有するインシュレータ１４を介装すると
共に、上記ノズル２の先端面とノズル保護キャップ５，
５ａ，５ｂの開口部内側面との間のギャップ１７の寸法
ｈが０．５〜１．５ｍｍにした構成となっている。

【００１６】また、水冷された電極１を用い、この電極
１をプラズマガス通路６を隔てて被覆するように配置さ
れたノズル２のオリフィス１６を通じてプラズマアーク
を電極１と被切断材２４間で発生させる切断用プラズマ
トーチにおいて、ノズルキャップ４の外側に、先端側に
ノズル２のオリフィス１６に対向する開口部を有し、こ
の開口部に連通する環状の２次ガス通路８をノズルキャ
ップ４との間で構成するノズル保護キャップ５を上記電
極１及びノズル２と電気的に絶縁して固着し、上記２次
ガス通路８内に、２次ガス通路８を流れるガス流を整流
する整流通路を有するインシュレータ１４を介装すると
共に、電極１側の冷却水室９とノズル２側の冷却水通路
７とを連通する流入路２５を電気絶縁材料にて構成した
チューブ２６にて構成した。

【００１７】

【作用】プラズマガスと共にノズルより噴出したプラズ
マアークはノズル２及びオリフィス１６を通って噴出さ
れる。このとき、ギャップ１７より上記プラズマアーク
に向けて２次ガスが噴出されるが、このときの２次ガス
はインシュレータ１４により整流される。そしてインシ
ュレータによりノズルキャップとノズル保護キャップと
が調心されて結合されると共に、インシュレータも偏心
することなく取付けられる。また、ノズルのオリフィス
径φ _１ とノズル保護キャップの開口径φ _２ との比φ _２ ／
φ _１ が１．０〜５．０であることにより、ピアッシング
時のドロスの吹き上がりからノズルが保護される。

【００１８】また、２次ガスは寸法ｈが０．５〜１．５
ｍｍにしたギャップから十分な流量 を十分速い流速で供
給される。また、冷却水が流れる流路に電気絶縁材料に
て構成したチューブ２６を嵌合することで、冷却水室の
電気的な腐食が防止される。

【００１９】

【実施例】本発明の第１の実施例を図１、図２（ａ）〜
（ｅ）に基づいて説明する。図中１は電極、２はこの電
極１の先端に対向する位置にノズル保持部材３にて保持
されて設けられたノズル、４は上記ノズル１の下端部分
を除き、その他の部分を被覆するノズルキャップ、５は
このノズルキャップ４の外側を被覆するノズル保護キャ
ップである。そして上記電極１の周囲には、この周囲か
らノズル２に連通するプラズマガス通路６が設けてあ
り、またノズル２とノズルキャップ４との間には冷却水
通路７が設けてあり、さらに、ノズルキャップ４とノズ
ル保護キャップ５との間にはノズル２の先端側に開放さ
れた２次ガス通路８が設けられている。これによってノ
ズル２は第１のノズルを構成し、２次ガス通路８は第２
のノズルを構成することになる。上記ノズル保護キャッ
プ５はノズルキャップ４に対して電気的に絶縁された状
態となっており、またノズル２はノズルキャップ４の先
端部でも支持されている。

【００２０】上記電極１の内側には冷却水室９が設けて
あり、この冷却水室９は上記冷却水通路７に連通されて
いる。そしてこれらの一方の冷却水室９に冷却水流入路
１０が接続してあり、他方の冷却水通路７に冷却水流出
路１０ａが接続してある。一方上記プラズマガス通路６
にはプラズマガス流入路１１が、また２次ガス通路８に
は２次ガス流入路１２がそれぞれ接続してある。１３は
上記各部材を支持するトーチ本体で、これは電極１及び
ノズル２に対して絶縁されている。そして上記ノズル保
護キャップ５はこのトーチ本体１３に螺着されている。

【００２１】ノズルキャップ４とノズル保護キャップ５
との間に構成される２次ガス通路８はテーパ環状に形成
されているが、この２次ガス通路８内に絶縁材料にて構
成され、かつスペーサをかねるインシュレータ１４が、
ノズルキャップ４及びノズル保護キャップ５のそれぞれ
の壁面に対して気密状にして介装してある。そしてこの
インシュレータ１４にはこれの上流側と下流側とを連通
する整流路となる小孔１５が円周方向に複数個開口して
ある。なおこの整流通路となる小孔１５は図２（ａ）に
示す小孔１５に替えて図２（ｂ）に示すように、内面
（あるいは外面）に軸方向に溝１５ａにしてもよい。ま
た上記整流通路となる小孔１５及び溝１５ａは軸心に対
してうず巻き状に設けてもよい。なお図２（ａ），
（ｂ）に示したインシュレータ１４は２次ガス通路８の
テーパ環状の形状にあわせてテーパ状に形成されている
が、このように形状にかぎるものではなく、図２の
（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示すように断面矩形状にし
て、整流された２次ガスは軸心方向に流れるようにして
もよい。

【００２２】上記ノズル２のオリフィス１６の径φ_１と
ノズル保護キャップ５の開口径φ_２との比（φ_２／
φ_１）は１．０〜５．０が適当であり、また好ましくは
２．０〜４．０である。ここでφ_２／φ_１＜１．０の場
合にはノズル保護キャップ５の先端がプラズマアークの
熱で変形して損傷してしまい、その上、２次ガスの流れ
を乱してしまう。またφ_２／φ＞５．０の場合には、ド
ロスの吹き返りがノズル２及びノズル２の下端面とノズ
ル保護キャップ５の間のギャップ１７に付着してダブル
アークが発生してしまう。また上記ギャップ１７のギャ
ップ寸法ｈは０．５〜１．５ｍｍが適当である。ここで
ｈ＜０．５ｍｍとした場合、２次ガスの噴出する流速が
速くなりすぎてアークを乱してしまう。上記インシュレ
ータ１４はふっ素系等の合成樹脂あるいはセラミックに
て構成する。

【００２３】上記構成において、電極１からのプラズマ
アークは、この電極１の周囲に設けられたプラズマガス
通路６に供給されたプラズマガスと共にノズル２及びノ
ズル保護キャップ５の開口部を通って噴出される。この
とき、ノズル２は冷却水通路７を通る冷却水にて冷却さ
れる。また２次ガスは２次ガス通路８を通ってギャップ
１７より上記プラズマの周囲を囲繞するようにして噴出
されるが、このときの２次ガスはインシュレータ１４を
通る間に整流される。すなわち、環状の２次ガス通路８
を通ってきた２次ガスはインシュレータ１４の小孔１５
あるいは溝１５ａにて構成される整流通路を通る間に整
流される。

【００２４】またこのとき、ノズル２の下端面とノズル
保護キャップ５の間のギャップ１７のギャップ寸法ｈを
最適値とすることにより、プラズマアークを包囲するよ
うに噴出される２次ガスを十分な流量を十分速い流速で
供給される。またノズル保護キャップ５の開口径φ_２を
最適にとることにより、ピアッシング時のドロスの吹き
上がりからノズル２が保護される。

【００２５】図３はインシュレータの具体例を示すもの
で、インシュレータ１４ａは断面形状を矩形にした部材
にて環状に構成されており、このインシュレータ１４ａ
はノズルキャップ４ａとノズル保護キャップ５ａのそれ
ぞれ対向部に形成した段部に嵌合して取付けられてい
る。そしてこのインシュレータ１４ａに整流通路１８が
設けられている。

【００２６】この構成によれば、ノズルキャップ４ａと
ノズル保護キャップ５ａとはインシュレータ１４ａにて
調心され、両部材の位置決めが容易に行なわれる。

【００２７】また図４にて示したインシュレータ１４ａ
において、これに設けた整流通路１８をトーチの中心に
対してうず巻き状にすることにより、ノズル保護キャッ
プのギャップから噴出する２次ガス流を旋回流にするこ
とができる。さらに電極１の周囲に設けられたプラズマ
ガス通路６にプラズマガスを流入するための複数本のプ
ラズマガス流入路６ａを図５に示すようにトーチの軸心
に対して傾斜させて、プラズマガス通路６に流入するプ
ラズマガスに旋回流を与えるようにする。またこのと
き、ノズル２のオリフィス長Ｌはオリフィス径φ_１に対
してＬ／φ_１≦２の関係にする。この構成において、２
次ガスの旋回方向とプラズマガスの旋回方向とが同一に
なるようにする。

【００２８】この実施例の構成によるプラズマトーチに
て図４に示すよう被切断材２４を切断したときに、２次
ガスの旋回流の上流側の切断壁２４ａが垂直になり、他
方の切断壁２４ｂが開先状に傾斜されて切断される。こ
のように、例えば、２次ガスが上からみて右方向に旋回
している場合、右側の切断壁２４ａが垂直状になる。

【００２９】さらに上記各実施例において、冷却水によ
る電気化学的な腐食を低減するためには、冷却水を介し
て流れる電流を減少してやらねばらないが、そのために
は、冷却水に接するトーチ本体の金属部分の面積を狭く
してやる必要がある。このことから図１に示すように、
電極１側の冷却水室９とノズル２側の冷却水通路７とを
連通する流入路２５に電気絶縁材料にて構成したチュー
ブ２６を嵌合する。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、ノズル２が水冷されて
いるようなトーチ構造のものに対しても有効にノズル保
護の機能を発揮することができて、ノズル２の寿命が大
幅に改善され、また２次ガス通路内にインシュレータを
介装したことにより、２次ガスがこのインシュレータに
て整流されて、この２次ガスによりノズル２より噴出し
たプラズマアークが再度絞り込まれて、切断溝幅の細い
精密な切断を行なうことができる。そして、上記インシ
ュレータを矩形の断面形状にすると共に、このインシュ
レータをノズルキャップの外周面とノズル保護キャップ
の内周面にそれぞれ設けた段部に嵌着したことにより、
ノズルキャップとノズル保護キャップとはインシュレー
タにて調心されて、両部材の位置決めが容易に行なうこ
とができ、その上このインシュレータも偏心することな
く取付けることができる。

【００３２】また、ノズルのオリフィス径φ _１ とノズル
保護キャップの開口径φ _２ との比φ _２ ／φ _１ が１．０〜
５．０になっていることにより、ピアッシング時におけ
るドロスの吹き上がりからノズルを保護することができ
る。

【００３３】さらに、ノズルの先端面とノズル保護キャ
ップの開口部内側面との間のギャップの寸法ｈが０．５
〜１．５ｍｍになっていることにより、このギャップか
ら噴出する２次ガスは十分な流量で、かつ十分な流速で
供給される。

【００３４】さらに、電極側の冷却水室とノズル側の冷
却水通路とを連通する流入路を電気絶縁材料にて構成し
たチューブにて構成したことにより、冷却水による電気
化学的な腐食を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す断面図である。

【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）はイ
ンシュレータのそれぞれ異なる実施例を示す説明図であ
る。

【図３】本発明の別の実施例を示す断面図である。

【図４】本発明の別の実施例を示すと共に、作用を示す
断面図である。

【図５】プラズマガス流入路の構成を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１…電極、２…ノズル、３…ノズル保持部材、４…ノズ
ルキャップ、５，５ａ…ノズル保護キャップ、６…プラ
ズマガス通路、７…冷却水通路、８…２次ガス通路、９
…冷却水室、１０…冷却水流入路、１０ａ…冷却水流出
路、１１…プラズマガス流入路、１２…２次ガス流入
路、１３…トーチ本体、１４，１４ａ…インシュレー
タ、１５…小孔、１５ａ…溝、１６…オリフィス、１７
…ギャップ、１８…整流通路、２４…被切断材、２５…
流入路、２６…チューブ。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水冷された電極１を用い、この電極１を
   プラズマガス通路６を隔てて被覆するように配置された
   ノズル２のオリフィス１６を通じてプラズマアークを電
   極１と被切断材２４間で発生させる切断用プラズマトー
   チにおいて、ノズルキャップ４の外側に、先端側にノズ
   ル２のオリフィス１６に対向する開口部を有し、この開
   口部に連通する環状の２次ガス通路８をノズルキャップ
   ４との間で構成するノズル保護キャップ５を上記電極１
   及びノズル２と電気的に絶縁して固着し、上記２次ガス
   通路８内に、２次ガス通路８を流れるガス流を整流する
   整流通路を有するインシュレータ１４を介装し、このイ
   ンシュレータ１４を矩形の断面形状にすると共に、この
   インシュレータ１４をノズルキャップ４の外周面とノズ
   ル保護キャップの内周面にそれぞれ設けた段部に嵌着し
   たことを特徴とする切断用プラズマトーチ。
2. 【請求項２】 ノズル２のオリフィス径φ _１ とノズル保
   護キャップ５，５ａ，５ｂの開口径φ _２ との比φ _２ ／φ
   _１ を１．０〜５．０にしたことを特徴とする請求項１記
   載の切断用プラズマトーチ。
3. 【請求項３】 水冷された電極１を用い、この電極１を
   プラズマガス通路６を隔てて被覆するように配置された
   ノズル２のオリフィス１６を通じてプラズマアークを電
   極１と被切断材２４間で発生させる切断用プラズマトー
   チにおいて、ノズルキャップ４の外側に、先端側にノズ
   ル２のオリフィス１６に対向する開口部を有し、この開
   口部に連通する環状の２次ガス通路８をノズルキャップ
   ４との間で構成するノズル保護キャップ５を上記電極１
   及びノズル２と電気的に絶縁して固着し、上記２次ガス
   通路８内に、２次ガス通路８を流れるガス流を整流する
   整流通路を有するインシュレータ１４を介装すると共
   に、上記ノズル２の先端面とノズル保護キャップ５，５
   ａ，５ｂの開口部内側面との間のギャップ１７の寸法ｈ
   が０．５〜１．５ｍｍである ことを特徴とする切断用プ
   ラズマトーチ。
4. 【請求項４】 水冷された電極１を用い、この電極１を
   プラズマガス通路６を隔てて被覆するように配置された
   ノズル２のオリフィス１６を通じてプラズマ アークを電
   極１と被切断材２４間で発生させる切断用プラズマトー
   チにおいて、ノズルキャップ４の外側に、先端側にノズ
   ル２のオリフィス１６に対向する開口部を有し、この開
   口部に連通する環状の２次ガス通路８をノズルキャップ
   ４との間で構成するノズル保護キャップ５を上記電極１
   及びノズル２と電気的に絶縁して固着し、上記２次ガス
   通路８内に、２次ガス通路８を流れるガス流を整流する
   整流通路を有するインシュレータ１４を介装すると共
   に、電極１側の冷却水室９とノズル２側の冷却水通路７
   とを連通する流入路２５を電気絶縁材料にて構成したチ
   ューブ２６にて構成したことを特徴とする切断用プラズ
   マトーチ。