JPH0633679Y2 - インダクションプラズマ用トーチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は、インダクションプラズマを安定に発生させ
るトーチに関するものである。

〈従来の技術〉 インダクションプラズマを発生させるトーチは、石英ガ
ラス又はその他の耐火物よりなる、単管式のものと多重
管式のものとがある。第３図及び第４図は従来の単管式
の石英ガラス製トーチの１例である。図において、１は
石英管、２は高周波コイル、３はガス入口である。この
トーチは、ガス入口３から冷却及び作動用のガス（例え
ばアルゴン）を供給し、石英管１の内周面に沿って螺旋
状の安定したガス流４を作り、高周波コイル２を作動さ
せ、所定の手順でプラズマ５を点火され、目的に応じて
使用される。多重管式のものは、第２図に示した石英管
１の内側に同軸的に小径の中間管を配置して、ガス流４
の内側にさらに螺旋状の内側ガス流を作るようにしたも
のや、さらにその内側ガス流の中心を通るキャリアガス
を流すように小径の中心管を設けたものである。

〈考案が解決しようとする課題〉 第３図及び第４図に示したような石英管製のトーチは、
手加工によって石英管１の一端に小径の石英管を結合し
てガス入口３を設けたものである。このため、トーチ毎
にガス入口３の取付け寸法等が異なり、同様にガス入口
３へガスを供給しても同様な螺旋状のガス流が得られ
ず、点火性、フレームの安定性に差異を生じることにな
り、自動点火装置の製作や他の自動装置に組込むことが
困難である問題があった。

この考案は、製作し易く、高精度の加工が可能なインダ
クションプラズマ用トーチを提供することを課題とす
る。

〈課題を解決するための手段〉 この考案の手段は、石英又はこれに準ずる材質よりなる
円管と、その円管の一方の単部を閉じるように設けられ
た端壁と、その端壁を隔てて外側に設けられたガス供給
室と、前記円管内の前記端壁側に配置され少なくとも先
端部が円管の内周面に沿った螺旋状部に形成され基端部
が端壁に結合されて前記ガス供給室と円管内とを内孔を
介して連通している小径管と、前記ガス供給室に対して
設けたガス入口とを具備するものである。

〈作用〉 この手段によれば、ガス入口からガス供給室に入ったガ
スは小径管を通って円管内に入り、小径管の先端部が円
管の内周面に沿った螺旋状に形成されていることから、
ガスは円管内で内周面に沿った螺旋状の流れとなり、旋
回しながら円管の開口端に至って排出される。小径管の
材料は金属か場合によっては合成樹脂が使用され、その
形状寸法は精度よく機械加工できるから、複数のトーチ
を製作する場合に同様に加工できる。従って、複数のト
ーチでも夫々同じ所望の螺旋状ガス流を生じるものが得
られる。

〈実施例〉 この考案の一実施例を第１図及び第２図に示す。図にお
いて、11は円管、12は端壁、13はガス供給室、14は小径
管、15はガス入口である。

円管11は、真円度の良好な石英製のもので、一定の長さ
に切断した単純形状の円筒体である。

端壁12は、支持部16と一体に形成され、円管11の一端を
閉じるようになっている。支持部16は四角形の盤状をな
し、一方の面に円管11の嵌入する凹所17を有し、他方の
面にガス供給室13を形成する凹所18を有し、凹所17と凹
所18との間が端壁12とされている。凹所17に一端を嵌入
した円管11は止めねじ19で固定されている。図中20はＯ
リングである。

ガス供給室13は、凹所18を覆う蓋体21を設けることによ
って形成され、その蓋体21にガス入口15を設けてある。

小径管14は、金属管であり、円管11内の端壁12を設けた
側に配置されており、この例では２本であり、夫々の一
端が端壁12に結合され、夫々がその結合部から円管11の
軸方向に平行にわずかに伸延して屈曲し、円管11の内周
面に沿う位置へ伸延し、そして円管11の内周面に沿う所
定リード角の夫々同じ旋回方向の螺旋状部14aが約1/4周
の長さ伸延して終端している。この小径管14の内孔はガ
ス供給室13内と円管11内とを連通している。

図中22はプラズマ、24は高周波コイルである。

このように構成されたトーチは、ガス入口15から例えば
アルゴンガスを供給すると、ガスはガス供給室13から小
径管14内を通って円管11内に送り込まれる。円管11内の
ガスは小径管14の螺旋状部14aから出ることにより螺旋
流23となって開口側へ向い、最後に外界へ放出される。

このトーチでは、ガスを円管11内へ導入する部分が予め
屈曲加工した小径管14を端壁12に結合した構成であるか
ら、高精度で加工できる。従って、多数のトーチを製作
しても夫々のトーチでガス供給量を同じとすれば円管11
内の旋回流が同様となり、安定したプラズマが得られる
ように他の条件を揃えると、各トーチで同様に安定した
プラズマが得られることになる。

上記実施例では小径管14が円管11の内面を略半周するも
のを図示したが、これはもっと短かく形成してもよく、
要は円管11の内面に沿った螺旋ガス流を生じるような螺
旋状部を先端に有しておればよく、途中の屈曲形状その
他は加工がより簡単となるような形状に変更してもよ
い。また、小径管14の数も２本以外に１又は２以上の本
数としてもよい。さらに、実施例では小径管14を金属管
としたが、場合によっては合成樹脂の使用もあり得る。

〈考案の効果〉 この考案によれば、ガス導入部が端壁に小径管を結合し
た構成であるから、高精度で加工でき、従って所望の螺
旋状旋回ガス流が得られて安定したプラズマが得られ
る。また、同じトーチを複数個製作した場合に夫々が殆
ど同じ螺旋状ガス流の得られるものとなるから、同じ条
件で使用可能となり、トーチを交換した場合にも前のト
ーチと同じ条件で制御できるから、簡単な自動点火装置
の製作が可能となり、さらに自動装置に組込むことも容
易となる。

なお、この種のトーチによるプラズマはクリーンな熱源
であるから、従来のレーザのスキャンによる溶射膜の封
口処理に代替できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の１実施例の縦断側面図、第２図は第
１図のＢ−Ｂ断面図、第３図は従来のインダクションプ
ラズマ用トーチの１例を示す縦断側面図、第４図は第３
図のＡ−Ａ断面図である。 11……円管、12……端壁、13……ガス供給室、14……小
径管、15……ガス入口、22……プラズマ、24……高周波
コイル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】石英又はこれに準ずる材質よりなる円管
   と、その円管の一方の端部を閉じるように設けられた端
   壁と、その端壁を隔てて外側に設けられたガス供給室
   と、前記円管内の前記端壁側に配置され少なくとも先端
   部が円管の内周面に沿った螺旋状部に形成され基端部が
   端壁に結合されて前記ガス供給室と円管内とを内孔を介
   して連通している小径管と、前記ガス供給室に対して設
   けたガス入口とを具備するインダクションプラズマ用ト
   ーチ。