JPH0377032B2 - - Google Patents
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- JPH0377032B2 JPH0377032B2 JP63167949A JP16794988A JPH0377032B2 JP H0377032 B2 JPH0377032 B2 JP H0377032B2 JP 63167949 A JP63167949 A JP 63167949A JP 16794988 A JP16794988 A JP 16794988A JP H0377032 B2 JPH0377032 B2 JP H0377032B2
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Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は溶接、切断などの加工に使用されるプ
ラズマートチに関する。
ラズマートチに関する。
電気エネルギとしてアークを利用する加工方法
は多いが、このアークのもつ熱エネルギを積極的
に活用したものにプラズマアーク溶接、プラズマ
アーク切断などがある。
は多いが、このアークのもつ熱エネルギを積極的
に活用したものにプラズマアーク溶接、プラズマ
アーク切断などがある。
これら加工にはプラズマアークトーチが用いら
れるが、プラズマアークトーチの発熱は電力損失
となるばかりでなく、加工結果に悪影響を及ぼす
と共にプラズマアークトーチの寿命にも悪影響を
及ぼすので、プラズマアークトーチの冷却は重要
である。そしてこのようなトーチの冷却には一般
に水道水が用いられるケースが多い。
れるが、プラズマアークトーチの発熱は電力損失
となるばかりでなく、加工結果に悪影響を及ぼす
と共にプラズマアークトーチの寿命にも悪影響を
及ぼすので、プラズマアークトーチの冷却は重要
である。そしてこのようなトーチの冷却には一般
に水道水が用いられるケースが多い。
第３図により従来の水冷式のプラズマアークト
ーチを説明すると、この図では説明を簡単化する
ため各部材をブロツク化しているが、実際には陰
極部Ｋを中心にその外側にカソードスリーブ部CS
とアノードスリーブ部ASが同心状に位置してお
り、それぞれトーチの外側に延びる供給口金部
S1，S2，S3と排出口金部E1，E2，E3を備えてい
る。陰極部Ｋの排出口金部E1は可撓性の導管C1
によりアノードスリーブASの供給口金部S3に接
続され、アノードスリーブASの排出口金部E3は
可撓性の導管C2によりカソードスリーブ部CSの
供給口金部S2に接続される。従つて、外部給水源
から陰極部Ｋの供給口金部S1に供給された冷却水
のような冷却媒体は、陰極部Ｋの冷却媒体流通路
ｋ→その排出口金部E1→導管C1→アノードスリ
ーブASの供給口金部S3→その冷却媒体流通路ａ
→その排出口金部E3→導管C2→カソードスリー
ブ部CSの供給口金部S2→その冷却媒体流通路ｃ→
その排出口金部E2を通して外部に流れる。
ーチを説明すると、この図では説明を簡単化する
ため各部材をブロツク化しているが、実際には陰
極部Ｋを中心にその外側にカソードスリーブ部CS
とアノードスリーブ部ASが同心状に位置してお
り、それぞれトーチの外側に延びる供給口金部
S1，S2，S3と排出口金部E1，E2，E3を備えてい
る。陰極部Ｋの排出口金部E1は可撓性の導管C1
によりアノードスリーブASの供給口金部S3に接
続され、アノードスリーブASの排出口金部E3は
可撓性の導管C2によりカソードスリーブ部CSの
供給口金部S2に接続される。従つて、外部給水源
から陰極部Ｋの供給口金部S1に供給された冷却水
のような冷却媒体は、陰極部Ｋの冷却媒体流通路
ｋ→その排出口金部E1→導管C1→アノードスリ
ーブASの供給口金部S3→その冷却媒体流通路ａ
→その排出口金部E3→導管C2→カソードスリー
ブ部CSの供給口金部S2→その冷却媒体流通路ｃ→
その排出口金部E2を通して外部に流れる。
また実際にはこの外にも不活性ガスなどをトー
チ内に供給するためのホースや、電力ケーブルな
どが備えられている。
チ内に供給するためのホースや、電力ケーブルな
どが備えられている。
しかしこのようなプラズマトーチの場合、必ず
プラズマトーチの側面から比較的薄い肉厚の供給
口金部S1，S2，S3、及び排出口金部E1，E2が突
出しており、これらにホースや導管が接続されて
いるので、当然にプラズマトーチの側面にホース
H1，H2及び導管C1，C2が突出した状態でプラズ
マトーチを使用せねばならず、使用上プラズマト
ーチの方向性で制約を受け、使い難いという欠点
がある。
プラズマトーチの側面から比較的薄い肉厚の供給
口金部S1，S2，S3、及び排出口金部E1，E2が突
出しており、これらにホースや導管が接続されて
いるので、当然にプラズマトーチの側面にホース
H1，H2及び導管C1，C2が突出した状態でプラズ
マトーチを使用せねばならず、使用上プラズマト
ーチの方向性で制約を受け、使い難いという欠点
がある。
またホースや導管は電気的絶縁の面から絶縁材
料からなる可撓性のものを用いねばならず、口金
部と溶接のような強固な接続ができないので水漏
れなどを生ずる。特に寒冷地でこの問題が生じ易
い。
料からなる可撓性のものを用いねばならず、口金
部と溶接のような強固な接続ができないので水漏
れなどを生ずる。特に寒冷地でこの問題が生じ易
い。
更に、電位の異なる口金部E1とS3，E3とS2を
絶縁性導管で接続しているが、冷却媒体として水
道水を使用する場合には特に電食により口金部
E1，S2の腐食が著しく、構造的に口金部の肉厚
をあまり厚く出来ないということからプラズマト
ーチの寿命が短くなつていた。
絶縁性導管で接続しているが、冷却媒体として水
道水を使用する場合には特に電食により口金部
E1，S2の腐食が著しく、構造的に口金部の肉厚
をあまり厚く出来ないということからプラズマト
ーチの寿命が短くなつていた。
更にまた、各口金部などを周囲から電気的絶縁
を行う必要があるので、トーチ、口金部及び導管
などを絶縁材料でモールドするか、或いは絶縁カ
バーで被覆せねばならず、プラズマトーチの小型
化という点で難点があり、特にモールドの場合に
はプラズマトーチが重くなるという欠点がある。
を行う必要があるので、トーチ、口金部及び導管
などを絶縁材料でモールドするか、或いは絶縁カ
バーで被覆せねばならず、プラズマトーチの小型
化という点で難点があり、特にモールドの場合に
はプラズマトーチが重くなるという欠点がある。
更には電気絶縁のため絶縁材料でモールドする
場合には、そのモールド絶縁材料内で口金部が電
食により腐食の進んだ場合などの不都合が生じる
と、通常、プラズマトーチそのものを廃棄せざる
を得なかつた。
場合には、そのモールド絶縁材料内で口金部が電
食により腐食の進んだ場合などの不都合が生じる
と、通常、プラズマトーチそのものを廃棄せざる
を得なかつた。
この発明では、上記のような従来のプラズマト
ーチの欠点を除去するため、複数の媒体流通路を
備えた絶縁基体を用意し、第１、第２のスリーブ
の冷却媒体流通路が上記絶縁基体の媒体流通路の
内の対応するものに結合されるよう第１、第２の
スリーブを上記絶縁基体と組み立てたことを特徴
としている。
ーチの欠点を除去するため、複数の媒体流通路を
備えた絶縁基体を用意し、第１、第２のスリーブ
の冷却媒体流通路が上記絶縁基体の媒体流通路の
内の対応するものに結合されるよう第１、第２の
スリーブを上記絶縁基体と組み立てたことを特徴
としている。
第１図及び第２図Ａ〜Ｄにより本発明に係るプ
ラズマアークトーチの実施例について説明する。
ラズマアークトーチの実施例について説明する。
これら図において、１はタングステ材料などか
らなる陰極棒、２は先端に着脱可能なチツプ部
２′を備えた陰極スリーブ、３は先端に着脱可能
なチツプ部３′を備えた陽極スリーブ、４はチツ
プ部３′に設けられた0.1〜0.5mm程度の直径の狭
窄孔、５は絶縁材料からなる断面環状の絶縁基
体、６は絶縁基体５の中央穴５′内に配設され、
陰極棒１を支持する導電部材、７，８，９及び１
０は絶縁基体５内に形成された冷却媒体流通路、
１１は導電部材６の周囲に断面コの字状に切削す
ることにより形成された冷却媒体流通路、１２は
陽極スリーブ３に形成された冷却媒体流通路、１
３は陽極スリーブ２に形成された冷却媒体流通路
であり、ガス通路及び電気系統については図示す
るのを省略している。ここで冷却媒体流通路に関
連して黒丸で示した部材はＯリングのようなパツ
キンであるが、これらパツキンを示す記号につい
てはP1，P2を除き省略している。
らなる陰極棒、２は先端に着脱可能なチツプ部
２′を備えた陰極スリーブ、３は先端に着脱可能
なチツプ部３′を備えた陽極スリーブ、４はチツ
プ部３′に設けられた0.1〜0.5mm程度の直径の狭
窄孔、５は絶縁材料からなる断面環状の絶縁基
体、６は絶縁基体５の中央穴５′内に配設され、
陰極棒１を支持する導電部材、７，８，９及び１
０は絶縁基体５内に形成された冷却媒体流通路、
１１は導電部材６の周囲に断面コの字状に切削す
ることにより形成された冷却媒体流通路、１２は
陽極スリーブ３に形成された冷却媒体流通路、１
３は陽極スリーブ２に形成された冷却媒体流通路
であり、ガス通路及び電気系統については図示す
るのを省略している。ここで冷却媒体流通路に関
連して黒丸で示した部材はＯリングのようなパツ
キンであるが、これらパツキンを示す記号につい
てはP1，P2を除き省略している。
図からも分かるように陰極スリーブ２及び陽極
スリーブ３を夫々冷却するためにこれらに夫々設
けられた冷却媒体流通路１３，１２が絶縁基体５
内に形成された冷却媒体流通路に直接接続される
ところに特徴がある。この点について詳しく述べ
ると陽極スリーブ３の冷却媒体流通路１２の一端
は、陽極スリーブ３の端部において絶縁基体５の
冷却媒体流通路７の一端に接続され、その他端は
陽極スリーブ３の端部の別の位置において絶縁基
体５の冷却媒体流通路８の一端に接続される。ま
た陽極スリーブ２の冷却媒体流通路１３の一端
は、陽極スリーブ２の側端部のある箇所において
絶縁基体５の冷却媒体流通路９の一端に接続さ
れ、その他端は陰極スリーブ２の側端部の別の箇
所において絶縁基体５の冷却媒体流通路１０の一
端に接続される。更にまた導電部材６の冷却媒体
流通路１１の両端は導電部材６の側壁面部におい
て絶縁基体５の冷却媒体流通路８，９の他端に
夫々直接接続される。
スリーブ３を夫々冷却するためにこれらに夫々設
けられた冷却媒体流通路１３，１２が絶縁基体５
内に形成された冷却媒体流通路に直接接続される
ところに特徴がある。この点について詳しく述べ
ると陽極スリーブ３の冷却媒体流通路１２の一端
は、陽極スリーブ３の端部において絶縁基体５の
冷却媒体流通路７の一端に接続され、その他端は
陽極スリーブ３の端部の別の位置において絶縁基
体５の冷却媒体流通路８の一端に接続される。ま
た陽極スリーブ２の冷却媒体流通路１３の一端
は、陽極スリーブ２の側端部のある箇所において
絶縁基体５の冷却媒体流通路９の一端に接続さ
れ、その他端は陰極スリーブ２の側端部の別の箇
所において絶縁基体５の冷却媒体流通路１０の一
端に接続される。更にまた導電部材６の冷却媒体
流通路１１の両端は導電部材６の側壁面部におい
て絶縁基体５の冷却媒体流通路８，９の他端に
夫々直接接続される。
上述のような構成になるよう、絶縁基体５に対
して陰極スリーブ２と陽極スリーブ３の一端部を
各パツキンを介在させながら組み込む。
して陰極スリーブ２と陽極スリーブ３の一端部を
各パツキンを介在させながら組み込む。
斯かる構成のプラズマトーチにおいて、外部冷
却媒体源（図示せず）から絶縁基体５の冷却媒体
流通路７に供給された冷却媒体は、陽極スリーブ
３の冷却媒体流通路１２→絶縁基体５の冷却媒体
流通路８→導電部材６の冷却媒体流通路１１→絶
縁基体５の冷却媒体流通路９→陰極スリーブ２の
冷却媒体流通路１３→絶縁基体５の冷却媒体流通
路１０からなる流通路を通つて排水される。これ
により陰極スリーブ２と陽極スリーブ３は直接冷
却され、陰極棒１は導電部材６を介して冷却され
るが、この場合に従来プラズマトーチと同様に電
気化学的腐食が生じても、これらの接続用口金部
の肉厚に比べてプラズマトーチの陰極スリーブ
２、陽極スリーブ３及び導電部材６の冷却媒体流
通路の接続部分の肉厚ははるかに厚いので、実質
的に悪影響はなく、特に冷却媒体流通路の入口、
出口の径に比べてある程度大きな径のパツキンを
用いることにより、水道水を長い間冷却媒体とし
て用いても電食に起因する水漏の危惧はない。
却媒体源（図示せず）から絶縁基体５の冷却媒体
流通路７に供給された冷却媒体は、陽極スリーブ
３の冷却媒体流通路１２→絶縁基体５の冷却媒体
流通路８→導電部材６の冷却媒体流通路１１→絶
縁基体５の冷却媒体流通路９→陰極スリーブ２の
冷却媒体流通路１３→絶縁基体５の冷却媒体流通
路１０からなる流通路を通つて排水される。これ
により陰極スリーブ２と陽極スリーブ３は直接冷
却され、陰極棒１は導電部材６を介して冷却され
るが、この場合に従来プラズマトーチと同様に電
気化学的腐食が生じても、これらの接続用口金部
の肉厚に比べてプラズマトーチの陰極スリーブ
２、陽極スリーブ３及び導電部材６の冷却媒体流
通路の接続部分の肉厚ははるかに厚いので、実質
的に悪影響はなく、特に冷却媒体流通路の入口、
出口の径に比べてある程度大きな径のパツキンを
用いることにより、水道水を長い間冷却媒体とし
て用いても電食に起因する水漏の危惧はない。
陰極スリーブ２の端部は絶縁基体５の径の大き
い中央穴内に組み込まれ、陰極スリーブ２の冷却
媒体流通路１３の入口、出口はその側端部におい
て絶縁基体５の冷却媒体流通路９，１０に接続さ
れているので、接続部の冷却媒体流通路の口を囲
むパツキンP1，P2が水漏を防ぐと共に、陰極ス
リーブ２を絶縁基体５の中央穴に安定させる役割
を果たす。
い中央穴内に組み込まれ、陰極スリーブ２の冷却
媒体流通路１３の入口、出口はその側端部におい
て絶縁基体５の冷却媒体流通路９，１０に接続さ
れているので、接続部の冷却媒体流通路の口を囲
むパツキンP1，P2が水漏を防ぐと共に、陰極ス
リーブ２を絶縁基体５の中央穴に安定させる役割
を果たす。
なお、第１図及び第２図に示した絶縁基体５の
冷却媒体流通路、陰極スリーブ２及び陽極スリー
ブ３夫々の冷却媒体流通路１３，１２の位置、接
続関係は飽くまで一例であり、例えば給水源に接
続される絶縁基体５の冷却媒体流通路７に対応す
る流通路が陰極スリーブ２の冷却媒体流通路１３
に接続されてもよく、また陰極スリーブ２と陽極
スリーブ３の夫々の冷却媒体流通路とを絶縁基体
５内の短い冷却媒体流通路を通して接続すること
もでき、種々な変更が可能である。
冷却媒体流通路、陰極スリーブ２及び陽極スリー
ブ３夫々の冷却媒体流通路１３，１２の位置、接
続関係は飽くまで一例であり、例えば給水源に接
続される絶縁基体５の冷却媒体流通路７に対応す
る流通路が陰極スリーブ２の冷却媒体流通路１３
に接続されてもよく、また陰極スリーブ２と陽極
スリーブ３の夫々の冷却媒体流通路とを絶縁基体
５内の短い冷却媒体流通路を通して接続すること
もでき、種々な変更が可能である。
また、図示するのを省略してあるが、絶縁基体
５には冷却媒体流通路と交わることのない箇所に
プラズマガス流通路が設けられ、導電部材６には
センターガス流通路が設けられており、更に絶縁
基体５の端面には陽極スリーブ端子、陰極スリー
ブ端子なども備えられ、これら電気接続端子は絶
縁基体５内の孔中を延びる接続導体により陽極ス
リーブ、陰極スリーブに夫々接続される。
５には冷却媒体流通路と交わることのない箇所に
プラズマガス流通路が設けられ、導電部材６には
センターガス流通路が設けられており、更に絶縁
基体５の端面には陽極スリーブ端子、陰極スリー
ブ端子なども備えられ、これら電気接続端子は絶
縁基体５内の孔中を延びる接続導体により陽極ス
リーブ、陰極スリーブに夫々接続される。
以上述べたように本発明によれば、陰極棒に電
気的に結合された導電部材と陰極スリーブと陽極
スリーブの夫々に形成された冷却媒体流通路を、
絶縁基体内に予め形成された冷却媒体流通路の対
応するものに直接接続しているので、冷却媒体と
して非常に簡便な水道水を用いることにより電食
が生じても、導電部材及び各スリーブの肉厚は電
食によつて悪影響を受けない程度の厚みを一般に
有するため、実質的に電食による悪影響を受けな
い。またプラズマトーチの側壁方向に冷却媒体用
の導管が突出していないので、トーチの使用時そ
の方向性が制限されたり、電気的絶縁性を確保す
るためのカバーで覆う必要がない。
気的に結合された導電部材と陰極スリーブと陽極
スリーブの夫々に形成された冷却媒体流通路を、
絶縁基体内に予め形成された冷却媒体流通路の対
応するものに直接接続しているので、冷却媒体と
して非常に簡便な水道水を用いることにより電食
が生じても、導電部材及び各スリーブの肉厚は電
食によつて悪影響を受けない程度の厚みを一般に
有するため、実質的に電食による悪影響を受けな
い。またプラズマトーチの側壁方向に冷却媒体用
の導管が突出していないので、トーチの使用時そ
の方向性が制限されたり、電気的絶縁性を確保す
るためのカバーで覆う必要がない。
更にまたメンテナンスも可能であり、故障した
部材のみを交換することもできる。
部材のみを交換することもできる。
第１図は本発明に係るプラズマトーチの一実施
例を示す図、第２図Ａ乃至Ｄは第１図においてＡ
−A′、Ｂ−B′、Ｃ−C′、Ｄ−D′の断面を示す図、
第３図は従来のプラズマトーチを説明するための
図である。 １……陰極棒、２……陰極スリーブ、３……陽
極スリーブ、４……狭窄孔、５……絶縁基体、６
……導電部材、７〜１３……冷却媒体流通路、
P1，P2……パツキン。
例を示す図、第２図Ａ乃至Ｄは第１図においてＡ
−A′、Ｂ−B′、Ｃ−C′、Ｄ−D′の断面を示す図、
第３図は従来のプラズマトーチを説明するための
図である。 １……陰極棒、２……陰極スリーブ、３……陽
極スリーブ、４……狭窄孔、５……絶縁基体、６
……導電部材、７〜１３……冷却媒体流通路、
P1，P2……パツキン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 中心貫通孔と複数の媒体流通路とを備えた絶
縁基体、 該絶縁基体の前記中心貫通孔に挿着され、外部
電源に電気的に結合される導電部材、 該導電部材に結合された陰極棒、 前記絶縁基体の前記媒体流通路の内の対応する
ものに結合される冷却媒体流通路を夫々備え、前
記絶縁基体と組み立てられる第１、第２のスリー
ブ、 及び前記絶縁基体の前記媒体流通路と前記第
１、第２のスリーブ夫々の前記冷却媒体流通路と
の結合部に備えられたパツキン、 とを備えたことを特徴とするプラズマトーチ。 ２ 陰極棒を中心に、第１の冷却媒体流通路を有
する第１のスリーブと第２の冷却媒体流通路を有
する第２のスリーブと同心的に配置してなるプラ
ズマトーチにおいて、少なくとも第３、第４、第
５及び第６の冷却媒体流通路を有する絶縁基体
を、前記第１の冷却媒体流通路の両端が前記第３
と第４の冷却媒体流通路の夫々の一端に結合さ
れ、前記第２の冷却媒体流通路の両端が前記第
５、第６の冷却媒体流通路夫々の一端に結合さ
れ、また第４、第５の冷却媒体流通路の他端が導
電部材の冷却媒体流通路で連通され、前記第３、
第６の冷却媒体流通路の他端が夫々給水側、排水
側となるように配置したことを特徴とするプラズ
マトーチ。 ３ 陰極棒を中心に、第１の冷却媒体流通路を有
する第１のスリーブと第２の冷却媒体流通路を有
する第２のスリーブと同心的に配置してなるプラ
ズマトーチにおいて、少なくとも第３、第４、第
５及び第６の冷却媒体流通路を有する絶縁基体
を、前記第１の冷却媒体流通路の両端が前記第３
と第４の冷却媒体流通路の夫々の一端に結合さ
れ、前記第２の冷却媒体流通路の両端が前記第４
の冷却媒体流通路の他端と第５の冷却媒体流通路
の一端に結合され、また第５の冷却媒体流通路の
他端が導電部材の冷却媒体流通路で第６の冷却媒
体流通路と連通され、前記第３、第６の冷却媒体
流通路の他端が夫々給水側、排水側となるよう配
置したことを特徴とするプラズマトーチ。 ４ 陰極棒を囲むように配設される第１のスリー
ブと、該第１のスリーブの外側に配設される第２
のスリーブとを備えたプラズマトーチにおいて、
前記第１のスリーズの一部分が嵌挿される中央穴
とその中央穴の側壁に設けられて前記第１のスリ
ーブの冷却媒体流通路の出入口に結合される冷却
媒体流通路の出入口とを有する絶縁基体を備え、
これら冷却媒体流通路の出入口を囲むように前記
絶縁基体の中央穴の側壁と第１のスリーブの外壁
との間にパツキンを備え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 |
|---|---|---|---|
| JP63167949A JPH0220667A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | プラズマトーチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63167949A JPH0220667A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | プラズマトーチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0220667A JPH0220667A (ja) | 1990-01-24 |
| JPH0377032B2 true JPH0377032B2 (ja) | 1991-12-09 |
Family
ID=15859036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63167949A Granted JPH0220667A (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | プラズマトーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0220667A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-07-06 JP JP63167949A patent/JPH0220667A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0220667A (ja) | 1990-01-24 |
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