JPH02205270A - プラズマ切断、加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非金属を含む各種材料の切断やろう付は等の
熱源として利用できる非移行式のプラズマ切断、加熱装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来、非移行式のプラズマ切断装置等では、別に用意し
た圧縮空気やその他のガスをプラズマ作動ガスとして用
いていた。

プラズマアーク収束用の副作動流体としてノズル内に液
体の水を供給する方式も知られているが、この場合でも
プラズマ形式用の主作動ガスの供給が必要である。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように従来は、プラズマ作動ガスを別に用意しなけ
ればならないため、ガス供給源の管理など、取扱いが難
しく、トーチ構造も複雑になり、非移行式プラズマ切断
、加熱装置の普及の妨げになっていた。

本発明は上記の事情にかんがみなされたもので。

その目的は、プラズマ作動ガスを別に用意しなくてもよ
い、簡便なプラズマ切断、加熱装置を提供することにあ
る。

〔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は、電極、ノズル間に
アークを発生させることにより、ノズルから噴出する高
温プラズマ流を熱源とする非移行式のプラズマ切断、加
熱装置において、ノズル部の冷却水路に水を供給する手
段と、この冷却水路で発生した水蒸気をプラズマ作動ガ
スとしてノズル上流に導入する手段とを備えたことを特
徴とする。

〔作　用〕

非移行式のプラズマ切断、加熱装置では、ノズルが陽極
になるため、陽極降下およびアーク熱によってノズルが
加熱され、高温になりやすい。

本発明は、このようなノズルの入熱を利用して、トーチ
冷却用水の一部ないし全部をノズル部の冷却水路で気化
させ、発生した水蒸気をノズル上流に導入しプラズマ作
動ガスとして用いることにより、プラズマ作動ガスを別
に用意しなくてもよい。

簡便なプラズマ切断、加熱装置を提供するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図において、１はプラズマ切断電流を供給する定電
流源、２はプラズマ作動ガスの元になるトーチ冷却用水
の開閉バルブ、３は高周波スタート用のカップリングコ
イルで、図示しない回路よりスタート時に高周波高電圧
を供給される。４はスタート時の高周波電流バイパス用
回路で、コンデンサＣと抵抗Ｒにて構成されている。

５はプラズマ切断トーチ、６はトーチ内の電極、７は○
極端子で、電極６をｅ極に接続するためのものである。

８はノズルで、冷却水人口９に連通ずる冷却水路ｌＯを
有し、冷却水路１０の末端にある蒸気導入口１１は電極
６を囲むガス旋回用リング１２の切線方向の穴１３を介
してノズル穴１４の上流に連通している。

１５は水をノズルに供給するための中継金具、１６は電
極６とノズル８．中継金具１５を電気的に絶縁して保持
すると同時にノズルの熱がトーチグリップに伝わらなく
するための絶縁体で、ギヤ２１０部はノズルの熱をトー
チグリップの方へ伝えにくくするためのものである。

本実施例の作動シーケンスは第２図に示す通りである。

すなわち、起動スイッチオンによってカップリングコイ
ル３に高周波高電圧が印加され、電極６とノズル８の間
に生じる高周波放電に導かれてこの部分に定電流源１よ
り電流が流れ、アークが発生する。この時点では、水バ
ルブ２が閉となっているため、アークは電極６とノズル
穴１４の入口の間で発生し、プラズマ流はトーチより外
には出ない。

アークスタートと共に、陽極であるノズル８は陽極降下
とアーク熱により急速に加熱される。

ノズル８が十分加熱された時点で水バルブ２を開にする
と、水は冷却水人口９からノズル８に入り、冷却水路１
０で沸騰点まで加熱され、水蒸気となって蒸気導入口１
１より出、ガス旋回用リング１２の切線方向の穴１３を
通ってノズル上流に導入され、ノズル穴１４から出てい
くようになる。したがって。

電極６とノズル８の間に発生したアークは、ノズル穴１
４を通る水蒸気により絞られ、水蒸気を作動ガスとする
高温プラズマ流となってノズル穴１４から外へ噴出し、
非金属を含む各種材料の切断ができるようになる。

本構成では、ノズルの冷却水路で発生する水蒸気をプラ
ズマ作動ガスとして用いているため、プラズマ作動ガス
として圧縮空気やその他のガスを別に用意する必要がな
く、取扱が容易である。また、トーチへのプラズマ作動
ガスの供給が不要であるため、トーチ構造も簡単になる
。

上記実施例ではノズルに供給された水をすべて蒸気にし
てノズル穴１４から外に出すようにしたが。

一部の水は電極６の冷却を行った後、ケーブル冷却水と
して電源側に戻してもよい。

また、水の経路として電極６を冷却した後、ノズル８に
供給するようにすれば、電極の消耗を少なくすることが
できる。

また、第２図ａで示すように、水を通すまでの予熱中は
切断電流を低下させて、ノズルおよび電極の消耗を抑え
るようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、プラズマ作動ガスを別に用意しなくて
もよいため、取扱が容易になり、またトーチへのプラズ
マ作動ガスの供給が不要なため、トーチ構造が簡単にな
る。したがって、初期コストおよびランニングコストの
安い、簡便なプラズマ切断、加熱装置を供給することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図はその作動
シーケンスを示すタイヤチャートである。 ６・・・電極、８・・・ノズル、９・・・冷却水入口、
１０・・・冷却水路、１１・・・蒸気導入口、 特許出願人　　　日立精工株式会社 代理人弁理士　　秋　本　正　実 （外１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電極、ノズル間にアークを発生させることにより、
   ノズルから噴出する高温プラズマ流を熱源とする非移行
   式のプラズマ切断、加熱装置において、ノズル部の冷却
   水路に水を供給する手段と、この冷却水路で発生した水
   蒸気をプラズマ作動ガスとしてノズル上流に導入する手
   段とを備えたことを特徴とするプラズマ切断、加熱装置
   。