JPH04104854A - Method and device for plasma flame atomization - Google Patents

Method and device for plasma flame atomization

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JPH04104854A
JPH04104854A JP22338190A JP22338190A JPH04104854A JP H04104854 A JPH04104854 A JP H04104854A JP 22338190 A JP22338190 A JP 22338190A JP 22338190 A JP22338190 A JP 22338190A JP H04104854 A JPH04104854 A JP H04104854A
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plasma flame
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Tadahiro Shimazu
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SHIMAZU KOGYO KK
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Abstract

PURPOSE:To efficiently form a high-temp. and high-speed plasma flame by introducing a liq. or gaseous fuel into a line for generating a plasma arc and converting the fuel to electric plasma to produce fuel gas plasma and mixing oxygen or compressed air into the plasma to burn the fuel. CONSTITUTION:A liq. or gaseous fuel is introduced into a first chamber from an inlet 17. When liq. fuel is used, the fuel is force-fed by nitrogen gas, etc., atomized and introduced into the first chamber 16. The liq. or gaseous fuel introduced from the inlet 17 is converted to electric plasma by the plasma arc formed by the voltage impressed between a cathode 11 and an anode 12, and fuel gas plasma is produced. The fuel gas plasma current is mixed with the oxygen or compressed air from a supply port 19. The fuel gas plasma is then mixed with the oxygen or compressed air, and combustion is caused by the high-temp. and fuel gas plasma in the second chamber 18. Consequently, the high-temp. and high-speed plasma flame is formed and discharged from a discharge port 20, and a high-temp. and high-speed plasma flame is efficiently formed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、極めて高温でかつ高速のプラズマ炎を形成
させるためのプラス゛マ炎ga霧方法及U’装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a plasma flame atomization method and U' apparatus for forming an extremely high temperature and high speed plasma flame.

この発明に係る方法及′U装置は、金属等の物体の熱処
理や、金属、セラミックス等の被処理物への溶射、被処
理物の切断、溶接、あるいは各種廃棄物の脱水、粉砕、
分解処理等に有効である。
The method and apparatus according to the present invention are suitable for heat treatment of objects such as metals, thermal spraying of objects to be treated such as metals and ceramics, cutting and welding of objects to be treated, dehydration and pulverization of various wastes, etc.
Effective for decomposition processing, etc.

(従来技術) 電気工ネルキーを熱源とするプラズマ炎は、高温状態(
2500〜9000℃)を形成できるため、高融点の金
属やセラミックス等の粒子を溶融させるのに充分な温度
は得られるが、ガス流はそれほと速くない。従来のプラ
ズマ炎におけるガス流は400〜600m/秒程度であ
る。
(Prior art) Plasma flame using an electrician's energy source as a heat source has a high temperature state (
2,500 to 9,000°C), which is sufficient to melt particles of high melting point metals, ceramics, etc., but the gas flow is not very fast. The gas flow in a conventional plasma flame is on the order of 400 to 600 m/sec.

このため、ガス流内を飛行する粒子速度が上がらず、基
材己こ対する強い衝突力を得て皮膜粒子の密着性を高め
ることができない。
For this reason, the speed of the particles flying in the gas flow does not increase, and it is not possible to obtain a strong collision force against the base material itself, making it impossible to improve the adhesion of the coating particles.

米国特許第4,370,538号公報には超高速二重流
金属炎噴霧のための方法と装置とが記載されている。こ
の特許の方法と装置はアルゴン、ヘリウム、窒素等の不
活性カスのプラズマアークによって形成された第1流と
、高圧下の内部バーナ装置内て空気/燃料の燃焼によっ
て形成された第2流との組合わせによって構成されてい
る。第1治は比較的低速ではあるか高温状態をつくりた
し・、第2冶は超高速の噴流をつくりたす。このものは
第1流を取り囲むようにして第2流を送り込む構成を採
ることにより、第1流によって溶融した粒子を第2諦に
よって加速するようになっていこの従来の方法と装置に
記載されるように、まず、プラズマ炎を形成し、このプ
ラズマ炎内て粒子を溶融させた後に、別のプロセスよっ
て形成された燃焼炎によって粒子を加速させることは知
られている。
U.S. Pat. No. 4,370,538 describes a method and apparatus for ultra-high velocity dual flow metal flame atomization. The method and apparatus of this patent includes a first stream formed by a plasma arc of inert gas such as argon, helium, nitrogen, etc. and a second stream formed by combustion of air/fuel in an internal burner arrangement under high pressure. It is composed of a combination of The first stage created a relatively low-velocity, high-temperature state, and the second stage created an ultra-high-velocity jet. This conventional method and apparatus adopts a configuration in which a second stream is sent to surround the first stream, so that particles melted by the first stream are accelerated by the second stream. It is known to first form a plasma flame, melt particles within this plasma flame, and then accelerate the particles by a combustion flame formed by another process.

(発明が解決しようとする課題) この発明は、上記方法とは異なり、従来のプラズマ炎の
形成に使用されていた不活性ガスを使用せず、RLi体
もしくは気体燃料を内部カス化させたものをプラズマ炎
の形成ガスとして利用し、ざらに燃焼炎を形成させるこ
とによって高温でかつ高速流のプラズマ炎を効率的に形
成させるためのプラズマ炎噴霧方法及び装置を提供しよ
うとするものである。
(Problem to be Solved by the Invention) This invention differs from the above method in that it does not use the inert gas used to form a conventional plasma flame, but instead converts the RLi body or gaseous fuel into internal scum. It is an object of the present invention to provide a plasma flame atomization method and apparatus for efficiently forming a high-temperature, high-velocity plasma flame by roughly forming a combustion flame by using the present invention as a plasma flame forming gas.

ぐ課題を解決するための手段) すなわち、この発明に係るプラズマ炎噴霧方法は、プラ
ズマアークを発生させる経路内に液体もしく:ま気体燃
料を導入し、導入した燃料を電気ブラスマ化して燃料ガ
スブラスマを形成させるとともに、これに酸素もし・く
は圧縮空気を混合して燃号尭させることを特徴としてい
る。
That is, the plasma flame spraying method according to the present invention introduces liquid or gaseous fuel into a path for generating a plasma arc, and converts the introduced fuel into an electric blaster to generate a fuel gas blaster. It is characterized by forming a gas and mixing it with oxygen or compressed air to produce a fuel gas.

又、この発明に係る装置は、プラズマアークを発生させ
るための電極及び通路を有するトーチ本体と、前記トー
チ本体の通路内に液体もしくは気体燃率1を導入するた
めの導入手段と、前記トーチ本体の通路内に酸素もしく
は圧縮空気を供給するための供給手段と、前記トーチ本
体の通路に形成され、液体もしくは気体燃料を電気ブラ
スマ化して形成されろ燃料カスブラスマζこ酸素もしく
は圧縮空気を混合し・てプ然す尭させるための燃す前室
と、を備えたことを特徴としている。
Further, the apparatus according to the present invention includes a torch body having an electrode and a passage for generating a plasma arc, an introduction means for introducing a liquid or gas with a fuel rate of 1 into the passage of the torch body, and the torch body. a supply means for supplying oxygen or compressed air into the passage of the torch body; and a fuel gas blaster formed in the passage of the torch body, which is formed by converting liquid or gaseous fuel into electric blaster, and mixing the oxygen or compressed air. It is characterized by being equipped with a burning front chamber that allows the user to immerse himself in the wind.

更に、この発明に係る装置は、液体もし・くは気体燃料
を電気ブラスマ化するためのプラズマアークの発生を燃
焼室内で行うようζこ構成したことを特徴としている。
Furthermore, the apparatus according to the present invention is characterized in that it is configured to generate a plasma arc within the combustion chamber for converting liquid or gaseous fuel into electric plasma.

この発明に係る方法及U装置の特徴は、液体もし・くは
気体燃料を内部カス化させたものを直接プラズマ炎の形
成ガスとしていることである。
The method and apparatus according to the present invention are characterized in that liquid or gaseous fuel, which has been turned into internal scum, is directly used as the plasma flame forming gas.

すなわぢ、燃料カスを直接プラズマ炎の形成ガスとし、
これここ酸素もしくは空気を混合してプラズマ炎の形成
過程の中とこ燃焼状態を発現させようとするものである
。これにより、本来プラズマ炎がもつ熱工オルギーに燃
焼による膨張エネルギーを合わせもったプラズマ炎を形
成することができる。この場合において、燃焼は高温、
高圧の環境下で行なわれるので、臨界膨張よりはるかる
かに大きなガス膨張か生ずる。この膨張エネルギーは、
従来得られなかった高速流のプラズマ炎を形成する。
In other words, the fuel residue is directly used as the plasma flame forming gas,
The idea is to mix oxygen or air here and there to create a combustion state during the plasma flame formation process. As a result, it is possible to form a plasma flame that combines the thermal energy inherent in a plasma flame with the expansion energy due to combustion. In this case, the combustion is at high temperature,
Since it is carried out in a high pressure environment, a gas expansion far greater than the critical expansion occurs. This expansion energy is
Creates a plasma flame with a high-speed flow that was previously unobtainable.

かかる方法及び装置にあってはプラズマ炎の形成と燃焼
炎の形成とを同一のプロセス内で行なわせることができ
、高温でかつ高速流のプラズマ炎を効率的に形成させる
ことができる。
In such a method and apparatus, the formation of a plasma flame and the formation of a combustion flame can be performed in the same process, and a high-temperature, high-velocity plasma flame can be efficiently formed.

なお、本発明に係る方法では、液体もしくは気体燃料を
電気プラズマ化して燃料ガスプラズマを形成させるとと
もに、これに酸素もしくは圧縮空気を混合して燃焼させ
たものを、さらに電気プラズマ化する等、電気プラズマ
化の工程と燃焼の工程とが繰り返し行われる場合を含み
、また、同時に行われる場合を含んでいる。
In addition, in the method according to the present invention, liquid or gaseous fuel is converted into electric plasma to form fuel gas plasma, and oxygen or compressed air is mixed with this and combusted, which is further converted into electric plasma. This includes the case where the plasma generation process and the combustion process are performed repeatedly, and also includes the case where they are performed simultaneously.

気体燃料の電気プラズマ化はその分子分解とイオン化に
よって行われ、液体燃料の電気プラズマ化は液体から気
体に気化し、気化した燃料の分子分解とイオン化によっ
て行なわれる。この場合、液体燃料の気化は電気プラズ
マ化により発生する熱によって助長される。
Gaseous fuel is turned into electrical plasma by molecular decomposition and ionization, and liquid fuel is turned into electric plasma by vaporizing the liquid into gas and then by molecular decomposition and ionization of the vaporized fuel. In this case, the vaporization of the liquid fuel is facilitated by the heat generated by the electrical plasma formation.

気体燃料には、アセチレン、プロパン、プロピレン、ブ
タン、天然カス、石炭カス等かあけられる。また、液体
燃料には、カッリン、ケロシン、軽油、アルコール、油
脂等があけられる。これらのうち、アセチレンは高温で
完全燃焼するので還元雰囲気のブラスマ炎を形成するこ
とができ、プロピレンは他の炭化水素系の気体燃料に比
べ蒸気圧が高く取り扱いやすい。また、プロパン、天然
ガ又は比較的安価であるので手軽に使用することができ
る。ケロシンもまた安価であり人手が容易で取扱いにも
便利である。
Gaseous fuels include acetylene, propane, propylene, butane, natural scum, coal scum, etc. In addition, liquid fuels include karin, kerosene, light oil, alcohol, fats and oils, and the like. Among these, acetylene burns completely at high temperatures and can form a plasma flame in a reducing atmosphere, while propylene has a higher vapor pressure than other hydrocarbon gaseous fuels and is easier to handle. In addition, propane, natural gas, or other gases are relatively inexpensive and can be easily used. Kerosene is also inexpensive, easy to use, and convenient to handle.

この発明に係る装置の基本的な構成は、プラズマアーク
を発生させるための電極及び通路を有するトーチ本体と
、前記トーチ本体の通路内tこ液体もしくは気体燃料を
導入するための導入手段と、前記)・−チ本体の通路内
に酸素もしくは圧縮空気を供給するための供給手段と、
前記I・−チ本体の通路に形成され、液体もしくは気体
燃料を電気プラズマ化して形成される燃料カスブラスマ
と酸素もしくは圧縮空気とを混合して燃焼させるための
燃す前室とを1@えていることである。
The basic structure of the device according to the present invention includes: a torch body having an electrode and a passageway for generating a plasma arc; an introduction means for introducing liquid or gaseous fuel into the passageway of the torch body; )・- supply means for supplying oxygen or compressed air into the passage of the main body;
A combustion front chamber is formed in the passage of the I/-ch body and mixes and burns a fuel gas plasma formed by converting liquid or gaseous fuel into electric plasma and oxygen or compressed air. It is.

このような装置は第1図〜第4図の概要図に不すような
形態の装置として具体化される。
Such an apparatus is embodied as an apparatus of a form not shown in the schematic diagrams of FIGS. 1-4.

第1図において、トーチ本体は全体が筒状に形成され、
内部にブラスマ炎を発生させる通路(10)か形成され
ている。通路(10)の一端にはタングステン等の導電
性部材からなる陰極(11)が設けられている。その陰
極(11)の周囲には通路(10)の一部を構成するよ
うに筒状に作製された導電性部材からなる陽極(12)
が設けられている。陰極(11)と陽極(12)との間
には絶縁性部材(13)を介在させている。また、これ
ら陰極(11)、陽極(12)にはこれらを冷却するた
めの冷却水路(+4)(+5)が設けられている。
In FIG. 1, the entire torch body is formed into a cylindrical shape,
A passageway (10) for generating blastomatitis is formed inside. A cathode (11) made of a conductive material such as tungsten is provided at one end of the passage (10). Around the cathode (11) is an anode (12) made of a conductive member made into a cylindrical shape so as to constitute a part of the passageway (10).
is provided. An insulating member (13) is interposed between the cathode (11) and the anode (12). Furthermore, cooling channels (+4) (+5) are provided for cooling the cathode (11) and the anode (12).

陽極り12)の先端通路口は狭く形成されており、この
先端通路口と陰極(11)の間に形成される空間部(第
1チヤンバー) (16)には液体もしくは気体燃料を
導入する導入口(17)が設けられている。導入口(1
7)へは、図示しないがタンク内に充填された液体もし
くは気体燃料の供給管が流量計、制御バルブ等を介して
接続されている。
The tip passage opening of the anode 12) is formed narrowly, and the space (first chamber) (16) formed between the tip passage opening and the cathode (11) is used for introducing liquid or gaseous fuel. A mouth (17) is provided. Inlet port (1
Although not shown, a supply pipe for liquid or gaseous fuel filled in a tank is connected to 7) via a flow meter, a control valve, etc.

陽極り12)の先端通路口より前方には液体もしくは気
体燃料の電気プラズマ化された燃+4カスブラスマを燃
焼させる燃焼室として、さらに別の空間部(第2チヤン
バー)(+8)が設けられている。
In front of the tip passage opening of the anode 12), there is provided another space (second chamber) (+8) as a combustion chamber in which the liquid or gaseous fuel is converted into electrical plasma and burns the gaseous plasma. .

この第2チヤンバー(18)は燃料カスブラスマを燃焼
させるだめの酸素もしくは圧縮空気が供給されるようこ
こなっており、その供給口(19)が′@1チャンバー
(16)と第2チヤンバー(18)との間の通路(10
)内反U第2チャンバー(18)内に臨むように設けら
れている。供給口(19)へは、図示しないがタンク内
に充填された酸素もしくは圧縮空気を供給する供給管が
流量計、制御バルブ等を介して接続されている。これら
供給口(19)からの酸素もしくは圧縮空気の供給状態
ここよって第2チヤンバー〈18)内における燃料力ス
ブラスマの燃す弁状Vを調整するようになっている。な
お、これら供給口(19)は両方を使用しても、一方を
使用してもよい。
This second chamber (18) is designed to be supplied with oxygen or compressed air for burning the fuel casserosol, and its supply port (19) is connected to the first chamber (16) and the second chamber (18). passage between (10
) It is provided so as to face the inside of the varus U second chamber (18). Although not shown, a supply pipe for supplying oxygen or compressed air filled in the tank is connected to the supply port (19) via a flow meter, a control valve, etc. The state of the supply of oxygen or compressed air from these supply ports (19) is adapted to regulate the valve-shaped combustion of the fuel-powered blaster in the second chamber (18). Note that both or one of these supply ports (19) may be used.

燃焼室である第2チヤンバー(18)の周囲には冷却水
を循環させる水路(21)が設けられている。第2チヤ
ンバー(18)の先端は吐出口(20)となって狭くス
ロート状に形成されている。
A water channel (21) for circulating cooling water is provided around the second chamber (18), which is a combustion chamber. The tip of the second chamber (18) serves as a discharge port (20) and is formed into a narrow throat shape.

この第1図に示す装置にあっては、まず、第1チヤンバ
ーにおいて導入口(17)より液体もしくは気体燃料が
送り込まれる。送り込まれる燃料が液体燃料の場合には
、窒素ガス等のガスにより圧送するかあるいはポンプに
より圧送し、霧状にして第1チヤンバー(16)内に送
り込まれるようにする。
In the apparatus shown in FIG. 1, liquid or gaseous fuel is first fed into the first chamber from the inlet (17). When the fuel to be fed is liquid fuel, it is fed under pressure with a gas such as nitrogen gas or with a pump so that it is atomized and sent into the first chamber (16).

次いて導入口(17)から導入された液体もしくは気体
燃料は、陰極(11)と陽極(12)との間に印加され
た電圧によって形成されるプラズマアークにより電気プ
ラズマ化される。これによって、燃料ガスプラズマが形
成される。燃料ガスプラズマはブラスマ流となって供給
口(19)より供給された酸素もしくは圧縮空気と混合
される。混合比率は使用する燃料によって異なる。なお
、同一燃料を使用している場合において、酸素あるいは
圧縮空気の供給量を増減させることにより酸化雰囲気あ
るいは還元雰囲気のプラズマ炎を形成できる。
Next, the liquid or gaseous fuel introduced through the inlet (17) is converted into electric plasma by a plasma arc formed by a voltage applied between the cathode (11) and the anode (12). This forms fuel gas plasma. The fuel gas plasma becomes a plasma flow and is mixed with oxygen or compressed air supplied from the supply port (19). The mixing ratio varies depending on the fuel used. Note that when the same fuel is used, a plasma flame in an oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere can be formed by increasing or decreasing the amount of oxygen or compressed air supplied.

次いで、燃料ガスプラズマに酸素もしくは圧縮空気が混
合され、第2チヤンバー(18)おいて、高温状態にあ
る燃料ガスプラズマにより燃焼が生ずる。これによって
、高温で高速流のプラズマ炎が形成され、吐出口(20
)から放出される。この発明の方法、装置では、理論上
、2500〜5000℃、ガス流が400〜4000m
、/秒の範囲のプラズマ炎の形成が可能である。
The fuel gas plasma is then mixed with oxygen or compressed air, and combustion occurs in the second chamber (18) with the fuel gas plasma at high temperature. As a result, a high-temperature, high-velocity plasma flame is formed, and the discharge port (20
). In the method and apparatus of this invention, theoretically, the temperature is 2500 to 5000°C and the gas flow is 400 to 4000 m.
,/second range of plasma flame formation is possible.

なお、上記プラズマ炎により溶射を行なう場合には、例
えは吐出口(20)先端に側方からノズル(図示せず)
を臨ませノズル内を通して材料をプラズマ炎内に投入す
るようにする。
In addition, when thermal spraying is performed using the plasma flame, for example, a nozzle (not shown) is installed at the tip of the discharge port (20) from the side.
The material is introduced into the plasma flame through the nozzle.

第2図に示す装置は、その形態は第1図に下す装置と同
様であるが、燃焼室である第2チヤンバー(+8)が導
電性部材からなる陽極(12)として構成されている。
The device shown in FIG. 2 is similar in form to the device shown in FIG. 1, but the second chamber (+8), which is a combustion chamber, is configured as an anode (12) made of a conductive member.

したがって、この例の場合には、第2チヤンバー(18
)においては燃す尭と電気プラズマ化の両方を生し・さ
せ、ざらに高温のプラズマ炎の形成を可能にしている。
Therefore, in this example, the second chamber (18
) produces both combustion and electric plasma, making it possible to form a plasma flame with a high temperature.

さらに第3図ここ示す装置は、トランスファーアークに
応用したものである。この装置は主として金属の切断、
溶接に用いられるため、高温状態にある燃料ガスプラズ
マのみ利用するようにしてもよい。
Further, the device shown in FIG. 3 is applied to a transfer arc. This equipment is mainly used for cutting metal,
Since it is used for welding, only fuel gas plasma in a high temperature state may be used.

なお、これら第1図〜第3図に示す装置では、酸素もし
くは圧縮空気を供給する供給口(19)が第1チヤンバ
ー(16)と第2チヤンバー(18)との間の通路(1
0)内及び第2チヤンバー(18)内に臨むように設け
られているが、上記装置にあっては、これら供給口(1
9)のうち、一方のみが設けられた装置であってもよい
In the devices shown in FIGS. 1 to 3, the supply port (19) for supplying oxygen or compressed air is connected to the passage (1) between the first chamber (16) and the second chamber (18).
0) and the second chamber (18); however, in the above device, these supply ports (18)
9), the device may be provided with only one of them.

第4図に示す装置は、燃料カスブラスマの形成と燃焼と
が同時に行われる形態を備えている。この装置は、液体
もしくは気体燃料を導入する導入口(17)と酸素もし
くは圧縮空気を供給する供給口(19)とが並設され、
同一のチャンバー(22)内に導かれるようになってい
る。
The apparatus shown in FIG. 4 has a configuration in which the formation and combustion of a fuel scum blast are performed simultaneously. In this device, an inlet (17) for introducing liquid or gaseous fuel and a supply port (19) for supplying oxygen or compressed air are arranged in parallel.
They are guided into the same chamber (22).

第5図に示す装置は、液体もしくは気体燃料を電気プラ
ズマ化して形成された燃料カスブラスマを直接空気中へ
放出させるようになっており、その放出される燃料ガス
プラズマの吐出口(20)に向けて積極的に酸素もしく
は圧縮空気を供給する供給口(23)が配置されている
。供給口(23)は第6図に示すように吐出口(20)
の周縁に複数配置される形態の他、第7図に示すように
吐出口(20)の周縁全体を環状ζこ囲う形態であって
もよい。この第5図に示す装置は空気中で燃料ガスプラ
ズマを燃焼させるもので第1図〜第4図に示す装置よう
に区画された燃焼室を1償えていない。このため、第1
図〜第4図に示す装置により発生するプラズマ炎はと高
速度化をはかることはできないが、燃焼によるエネルギ
ーを利用しない通常のプラズマ炎に比へ、速い速度のプ
ラズマ炎を確保することができる。
The device shown in Fig. 5 is designed to emit a fuel gas plasma formed by converting liquid or gaseous fuel into electric plasma directly into the air, and directs the emitted fuel gas plasma toward the discharge port (20). A supply port (23) for actively supplying oxygen or compressed air is arranged. The supply port (23) is connected to the discharge port (20) as shown in FIG.
In addition to a configuration in which a plurality of discharge ports (20) are arranged around the periphery of the discharge port (20), as shown in FIG. The apparatus shown in FIG. 5 burns fuel gas plasma in the air, and does not have a combustion chamber divided like the apparatuses shown in FIGS. 1 to 4. For this reason, the first
Although the plasma flame generated by the apparatus shown in Figures to Figure 4 cannot be made to have a high velocity, it is possible to ensure a plasma flame with a high velocity compared to a normal plasma flame that does not use energy from combustion. .

なお、上記図示された装置では、トーチ本体の通路内t
こ液体もしくは気体燃料を導入するための導入手段とし
て、導入口(17)を第1チヤンバー内に送り込む形態
を採っているが、更に燃焼を助成するために第2チヤン
バー内に燃料の導入口を設けてもよい。
In addition, in the device illustrated above, the inside of the passage of the torch body is
As an introduction means for introducing this liquid or gaseous fuel, an introduction port (17) is introduced into the first chamber, and a fuel introduction port is provided in the second chamber to further assist combustion. It may be provided.

本発明に係る装置は、上記に図示された構造のものに限
定されるものでなく、これら図示された各装置の構造を
種々組み合わせたものを含んでいる。
The device according to the present invention is not limited to the structures illustrated above, but includes various combinations of the structures of the illustrated devices.

(発明の効果) 以上説明したように、この発明に係る方法及び装置は、
燃料ガスを直接プラズマ炎の形成カスとすることにより
、プラズマ炎を形成するプロセスと燃焼炎を形成するプ
ロセスとを同一のプロセス内で行なわせ、高温でかつ高
速流のプラズマ炎を効率的に形成させることができる。
(Effects of the invention) As explained above, the method and device according to the present invention,
By using fuel gas directly as the plasma flame formation residue, the process of forming plasma flame and the process of forming combustion flame are performed in the same process, and a high-temperature, high-speed plasma flame is efficiently formed. can be done.

また、この発明に係る方法及び装置を使用すると、電気
プラズマ化によるエネルギーと、燃焼によるエネルギー
との組み合せによって温度、速度の様々なプラズマ炎を
形成することができる。
Further, when the method and apparatus according to the present invention are used, plasma flames having various temperatures and velocities can be formed by combining energy from electric plasma formation and energy from combustion.

したがって、この発明に係る方法及び装置は、金属等の
物体の熱処理や、金属、セラミックス等の被処理物への
溶射、被処理物の切断、溶接の他、各種廃棄物の脱水、
粉砕、分解処理、ブラスマ炉等に応用することかできる
Therefore, the method and apparatus according to the present invention can be used for heat treatment of objects such as metals, thermal spraying of objects to be treated such as metals and ceramics, cutting and welding of objects to be treated, as well as dehydration of various wastes.
It can be applied to crushing, decomposition processing, blasting furnaces, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図から第4図まではこの発明に係る装置の各実施例
を示す各断面図、第5図はこの発明に係る方法を使用す
る装置を示す断面図、第6図及び第7図は第5図に示す
装置の供給口の昏倒を示す正面図である。 符号の説明 10・・・通路、 11・・・陰極、 12・・・陽極
、16・・・第1チヤンバー、17・・・導入口、18
・・・第2チヤンバー 19・・・供給口、 20・・・吐出口。 第5図 くダに→ 第6図 第7図
1 to 4 are cross-sectional views showing each embodiment of the apparatus according to the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view showing an apparatus using the method according to the present invention, and FIGS. 6 and 7 are FIG. 6 is a front view showing the collapse of the supply port of the device shown in FIG. 5; Explanation of symbols 10... Passage, 11... Cathode, 12... Anode, 16... First chamber, 17... Inlet, 18
...Second chamber 19... Supply port, 20... Discharge port. Figure 5 Kudani → Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)プラズマアークを発生させる経路内に液体もしくは
気体燃料を導入し、導入した燃料を電気プラズマ化して
燃料ガスプラズマを形成させるとともに、これに酸素も
しくは圧縮空気を混合して燃焼させることを特徴とする
プラズマ炎噴霧方法。 2)プラズマアークを発生させるための電極及び通路を
有するトーチ本体と、前記トーチ本体の通路内に液体も
しくは気体燃料を導入するための導入手段と、前記トー
チ本体の通路内に酸素もしくは圧縮空気を供給するため
の供給手段と、前記トーチ本体の通路に形成され、液体
もしくは気体燃料を電気プラズマ化して形成される燃料
ガスプラズマに酸素もしくは圧縮空気を混合して燃焼さ
せるための燃焼室と、を備えたことを特徴とするプラズ
マ炎噴霧装置。 3)請求項2記載のプラズマ炎噴霧装置において、液体
もしくは気体燃料を電気プラズマ化するためのプラズマ
アークの発生を燃焼室内で行うように構成したことを特
徴とするプラズマ炎噴霧装置。
[Claims] 1) Introducing liquid or gaseous fuel into a path for generating a plasma arc, converting the introduced fuel into electric plasma to form fuel gas plasma, and mixing oxygen or compressed air with this. A plasma flame atomization method characterized by combustion. 2) A torch body having an electrode and a passage for generating a plasma arc, an introduction means for introducing liquid or gaseous fuel into the passage of the torch body, and introducing oxygen or compressed air into the passage of the torch body. a combustion chamber formed in the passage of the torch main body for mixing oxygen or compressed air with fuel gas plasma formed by converting liquid or gaseous fuel into electrical plasma and combusting the mixture. A plasma flame spray device characterized by comprising: 3) The plasma flame atomizing device according to claim 2, wherein the plasma flame atomizing device is configured to generate a plasma arc for converting liquid or gaseous fuel into electrical plasma within a combustion chamber.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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