JPH0734215A - プラズマトーチ - Google Patents
プラズマトーチInfo
- Publication number
- JPH0734215A JPH0734215A JP5175697A JP17569793A JPH0734215A JP H0734215 A JPH0734215 A JP H0734215A JP 5175697 A JP5175697 A JP 5175697A JP 17569793 A JP17569793 A JP 17569793A JP H0734215 A JPH0734215 A JP H0734215A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- plasma torch
- peripheral member
- plasma
- outer peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的強度、耐熱性を高めるとともに、アー
ク発生時のリークを確実に防止する。 【構成】 ノズル本体とノズル外周部材４とから構成さ
れ、先端部からプラズマを噴射させる噴射ノズルの前記
ノズル外周部材４を、機械的強度及び耐熱性に優れた金
属材料から形成する。ノズル外周部材４の外周面に、絶
縁性を有する耐熱材料をコーティングして絶縁層５を形
成する。
ク発生時のリークを確実に防止する。 【構成】 ノズル本体とノズル外周部材４とから構成さ
れ、先端部からプラズマを噴射させる噴射ノズルの前記
ノズル外周部材４を、機械的強度及び耐熱性に優れた金
属材料から形成する。ノズル外周部材４の外周面に、絶
縁性を有する耐熱材料をコーティングして絶縁層５を形
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、航空機用エンジン、
自動車用エンジン等の着火、あるいは溶接、切断、溶射
等に用いられるプラズマトーチに関するものである。
自動車用エンジン等の着火、あるいは溶接、切断、溶射
等に用いられるプラズマトーチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、航空機用エンジン、自動車用
エンジン等の着火、あるいは溶接、切断、溶射等にプラ
ズマトーチが用いられている。このプラズマトーチは、
供給される高圧のアルゴン、水素、窒素あるいはこれら
の混合気等からなる作動流体を、噴射ノズルを通過する
際に、噴射ノズルに設けられた陰極部と陽極部とからな
るアーク発生電極にて発生させるアークによってプラズ
マ化し、その後、噴射ノズルの先端部のノズル口から加
速させて噴射させるようになっている。ところで、この
種のプラズマトーチは、噴射ノズルにて前記作動流体を
プラズマ化して噴射させるものであるため、噴射ノズル
に、この噴射ノズルとは別の樹脂等の絶縁材料から形成
したキャップを被せるなどして、漏電を防止していた。
エンジン等の着火、あるいは溶接、切断、溶射等にプラ
ズマトーチが用いられている。このプラズマトーチは、
供給される高圧のアルゴン、水素、窒素あるいはこれら
の混合気等からなる作動流体を、噴射ノズルを通過する
際に、噴射ノズルに設けられた陰極部と陽極部とからな
るアーク発生電極にて発生させるアークによってプラズ
マ化し、その後、噴射ノズルの先端部のノズル口から加
速させて噴射させるようになっている。ところで、この
種のプラズマトーチは、噴射ノズルにて前記作動流体を
プラズマ化して噴射させるものであるため、噴射ノズル
に、この噴射ノズルとは別の樹脂等の絶縁材料から形成
したキャップを被せるなどして、漏電を防止していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記キ
ャップの材料として使用されている樹脂等の絶縁材料は
その機械的強度に乏しく、このため、例えばこのプラズ
マトーチをエンジンの着火用として用いた場合、燃焼室
内にて燃料が燃焼する際の衝撃等によってキャップが破
損、損傷してしまう恐れがあった。
ャップの材料として使用されている樹脂等の絶縁材料は
その機械的強度に乏しく、このため、例えばこのプラズ
マトーチをエンジンの着火用として用いた場合、燃焼室
内にて燃料が燃焼する際の衝撃等によってキャップが破
損、損傷してしまう恐れがあった。
【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、耐衝撃性、耐熱性に優れかつプラズマ発生時にお
ける漏電が防止されたプラズマトーチを提供することを
目的としている。
ので、耐衝撃性、耐熱性に優れかつプラズマ発生時にお
ける漏電が防止されたプラズマトーチを提供することを
目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のプラズマトー
チは、先端部からプラズマを噴射させる噴射ノズルを有
するプラズマトーチにおいて、前記噴射ノズルは、機械
的強度及び耐熱性に優れた金属材料から形成され、かつ
その外周面に、絶縁性を有する耐熱材料からなる絶縁層
が形成されてなることを特徴としている。
チは、先端部からプラズマを噴射させる噴射ノズルを有
するプラズマトーチにおいて、前記噴射ノズルは、機械
的強度及び耐熱性に優れた金属材料から形成され、かつ
その外周面に、絶縁性を有する耐熱材料からなる絶縁層
が形成されてなることを特徴としている。
【０００６】
【作用】この発明のプラズマトーチによれば、機械的強
度及び耐熱性に優れた金属材料から形成された噴射ノズ
ルの外周面に、絶縁性を有する耐熱材料からなる絶縁層
が形成されているので、耐衝撃性が向上され、かつプラ
ズマを発生させるべくアークを生じさせる際のリークが
防止される。
度及び耐熱性に優れた金属材料から形成された噴射ノズ
ルの外周面に、絶縁性を有する耐熱材料からなる絶縁層
が形成されているので、耐衝撃性が向上され、かつプラ
ズマを発生させるべくアークを生じさせる際のリークが
防止される。
【０００７】
【実施例】以下、本発明のプラズマトーチの一実施例を
図によって説明する。図１において、符号１は、プラズ
マトーチであり、符号１０は、先端部からプラズマを噴
射させる噴射ノズルである。この噴射ノズル１０は、ノ
ズル本体２と、このノズル本体２の先端部に設けられ
て、このノズル本体２をその先端部が燃焼室３内に露出
するように燃焼室３の一部に取り付けるノズル外周部材
４とから構成されている。
図によって説明する。図１において、符号１は、プラズ
マトーチであり、符号１０は、先端部からプラズマを噴
射させる噴射ノズルである。この噴射ノズル１０は、ノ
ズル本体２と、このノズル本体２の先端部に設けられ
て、このノズル本体２をその先端部が燃焼室３内に露出
するように燃焼室３の一部に取り付けるノズル外周部材
４とから構成されている。
【０００８】このノズル外周部材４は、例えば、ステン
レス等の機械的強度が高く、かつ耐熱性に優れた材料で
形成されている。また、図２に示すように、このノズル
外周部材４の外周面には、例えばアルミナ等の耐熱性及
び絶縁性に優れた材料をコーティングすることにより絶
縁層５が形成されている。また、ノズル本体２には、そ
の軸心部に円柱形状の陰極ロッド６が設けられており、
この陰極ロッド６がアーク発生電極とされている。
レス等の機械的強度が高く、かつ耐熱性に優れた材料で
形成されている。また、図２に示すように、このノズル
外周部材４の外周面には、例えばアルミナ等の耐熱性及
び絶縁性に優れた材料をコーティングすることにより絶
縁層５が形成されている。また、ノズル本体２には、そ
の軸心部に円柱形状の陰極ロッド６が設けられており、
この陰極ロッド６がアーク発生電極とされている。
【０００９】この陰極ロッド６の先端部には、その表面
部に高融点酸化膜を促進形成する金属、例えば、ハフニ
ウム等によって成形された陰極部７が形成されている。
なお、この陰極部７としては、ハフニウムと同様の特性
を持つジルコニウム、レニウム、イットリウム等を単体
あるいはそれらを複合材にして用いて形成しても良い。
また、この陰極部７には所定の間隔を隔ててアーク発生
電極の陽極部８を構成する噴射ノズル部９が設けられて
いる。アーク発生電極を構成する陰極部７と陽極部８と
の間隙には、作動流体が通過する噴出通路１１が形成さ
れており、この噴出通路１１は、噴射ノズル部９の前記
陰極ロッド６の軸心上位置に形成したノズル口１２に連
通されている。
部に高融点酸化膜を促進形成する金属、例えば、ハフニ
ウム等によって成形された陰極部７が形成されている。
なお、この陰極部７としては、ハフニウムと同様の特性
を持つジルコニウム、レニウム、イットリウム等を単体
あるいはそれらを複合材にして用いて形成しても良い。
また、この陰極部７には所定の間隔を隔ててアーク発生
電極の陽極部８を構成する噴射ノズル部９が設けられて
いる。アーク発生電極を構成する陰極部７と陽極部８と
の間隙には、作動流体が通過する噴出通路１１が形成さ
れており、この噴出通路１１は、噴射ノズル部９の前記
陰極ロッド６の軸心上位置に形成したノズル口１２に連
通されている。
【００１０】また、前記陰極部７の上流側の外周には陰
極部を包囲するように環状の供給通路１３が形成されて
おり、この供給通路１３へ上流側から作動流体が供給さ
れるようになっている。また、供給通路１３の陰極部７
の先端近傍まで延びた下端には、前記噴出通路１１と連
通する供給路１４が形成されており、供給通路１３へ送
り込まれた作動流体がこの供給路１４を通り、前記噴出
通路１１へ供給されるようになっている。また、陽極部
８を構成する噴射ノズル部９には、複数の冷却路１６、
１６が形成されており、これら冷却路１６、１６には、
冷却ガス供給管１７から送り込まれる高圧の冷却ガスが
流入されて、ノズル本体２の先端部近傍が冷却されるよ
うになっている。
極部を包囲するように環状の供給通路１３が形成されて
おり、この供給通路１３へ上流側から作動流体が供給さ
れるようになっている。また、供給通路１３の陰極部７
の先端近傍まで延びた下端には、前記噴出通路１１と連
通する供給路１４が形成されており、供給通路１３へ送
り込まれた作動流体がこの供給路１４を通り、前記噴出
通路１１へ供給されるようになっている。また、陽極部
８を構成する噴射ノズル部９には、複数の冷却路１６、
１６が形成されており、これら冷却路１６、１６には、
冷却ガス供給管１７から送り込まれる高圧の冷却ガスが
流入されて、ノズル本体２の先端部近傍が冷却されるよ
うになっている。
【００１１】上記構成のプラズマトーチ１において、供
給通路１３から作動流体を高圧で供給すると、供給通路
１３から供給された高圧の作動流体が、噴出通路１１を
通過する際に、陰極部７と陽極部８とからなるアーク発
生電極にて発生するアークによってプラズマ化され、そ
の後、ノズル口１２から加速されて噴射され、燃焼室３
内へ深く入り込む。また、このとき、冷却ガス供給管１
７から冷却路１６、１６へ高圧にて送り込まれた冷却ガ
スによってノズル本体２の先端部が冷却される。そし
て、このプラズマトーチ１から噴射されたプラズマによ
って燃焼室３内の燃料が着火され、燃焼室３内にて燃料
が燃焼される。
給通路１３から作動流体を高圧で供給すると、供給通路
１３から供給された高圧の作動流体が、噴出通路１１を
通過する際に、陰極部７と陽極部８とからなるアーク発
生電極にて発生するアークによってプラズマ化され、そ
の後、ノズル口１２から加速されて噴射され、燃焼室３
内へ深く入り込む。また、このとき、冷却ガス供給管１
７から冷却路１６、１６へ高圧にて送り込まれた冷却ガ
スによってノズル本体２の先端部が冷却される。そし
て、このプラズマトーチ１から噴射されたプラズマによ
って燃焼室３内の燃料が着火され、燃焼室３内にて燃料
が燃焼される。
【００１２】このとき、燃料の燃焼にともない、プラズ
マトーチ１には大きな衝撃が作用するが、本実施例のプ
ラズマトーチ１によれば、噴射ノズル１０を構成するノ
ズル外周部材４がステンレス等の機械的強度の高い金属
によって形成されているので、衝撃による噴射ノズル１
０の破損、損傷等を確実に防止することができる。ま
た、このノズル外周部材４の外周面には、アルミナ等の
絶縁性を有する耐熱材料をコーティングすることにより
絶縁層５が形成されているので、アーク発生時におい
て、リークの発生を確実に防止することができる。即
ち、強度的にも性能的にも優れた、極めて長寿命なプラ
ズマトーチ１とすることができ、このプラズマトーチ１
を備えたジェットエンジン、ガスタービンエンジン等の
信頼性を大幅に向上させることができる。
マトーチ１には大きな衝撃が作用するが、本実施例のプ
ラズマトーチ１によれば、噴射ノズル１０を構成するノ
ズル外周部材４がステンレス等の機械的強度の高い金属
によって形成されているので、衝撃による噴射ノズル１
０の破損、損傷等を確実に防止することができる。ま
た、このノズル外周部材４の外周面には、アルミナ等の
絶縁性を有する耐熱材料をコーティングすることにより
絶縁層５が形成されているので、アーク発生時におい
て、リークの発生を確実に防止することができる。即
ち、強度的にも性能的にも優れた、極めて長寿命なプラ
ズマトーチ１とすることができ、このプラズマトーチ１
を備えたジェットエンジン、ガスタービンエンジン等の
信頼性を大幅に向上させることができる。
【００１３】なお、上記実施例では、ノズル本体２と、
このノズル本体２とは別部品であるノズル外周部材４と
から構成された噴射ノズル１０を具備するプラズマトー
チに適応させた例を説明したが、これらノズル本体２と
ノズル外周部材４とが一体化された噴射ノズルにも適応
することができるのは勿論である。また、上記実施例で
は、プラズマトーチ１を、ジェットエンジン、ガスター
ビンエンジン等の着火用に用いた例を説明したが、この
プラズマトーチ１は、これらエンジン等の着火用に限ら
ず、溶接、切断、溶射等に使用することができるのは勿
論である。なおまた、上記実施例では、プラズマトーチ
１の噴射ノズル１０を構成するノズル外周部材４の材料
としてステンレスを用いたが、このノズル外周部材４の
材料はステンレスに限定されることなく、機械的強度及
び耐熱性に優れたものであれば、いかなるものでも良
い。また、ノズル外周部材４にコーティングした絶縁層
５の材料も上記実施例に限定されることなく、絶縁性及
び耐熱性に優れたものであれば良い。また、上記実施例
のプラズマトーチ１の具体的な構成及び構造は実施例に
限定されない。
このノズル本体２とは別部品であるノズル外周部材４と
から構成された噴射ノズル１０を具備するプラズマトー
チに適応させた例を説明したが、これらノズル本体２と
ノズル外周部材４とが一体化された噴射ノズルにも適応
することができるのは勿論である。また、上記実施例で
は、プラズマトーチ１を、ジェットエンジン、ガスター
ビンエンジン等の着火用に用いた例を説明したが、この
プラズマトーチ１は、これらエンジン等の着火用に限ら
ず、溶接、切断、溶射等に使用することができるのは勿
論である。なおまた、上記実施例では、プラズマトーチ
１の噴射ノズル１０を構成するノズル外周部材４の材料
としてステンレスを用いたが、このノズル外周部材４の
材料はステンレスに限定されることなく、機械的強度及
び耐熱性に優れたものであれば、いかなるものでも良
い。また、ノズル外周部材４にコーティングした絶縁層
５の材料も上記実施例に限定されることなく、絶縁性及
び耐熱性に優れたものであれば良い。また、上記実施例
のプラズマトーチ１の具体的な構成及び構造は実施例に
限定されない。
【００１４】
【発明の効果】以上、説明したように本発明のプラズマ
トーチによれば、下記の効果を得ることができる。噴射
ノズルが機械的強度の高い金属材料によって形成されて
いるので、例えば、このプラズマトーチをエンジンの着
火用として用いたとしても、燃焼室内にて燃焼時に生じ
る衝撃による噴射ノズルの破損、損傷等を確実に防止す
ることができる。また、この噴射ノズルの外周面に、ア
ルミナ等の絶縁性を有する耐熱材料からなる絶縁層が形
成されているので、アーク発生時において、リークの発
生を確実に防止することができる。即ち、強度的にも性
能的にも優れた、極めて長寿命なプラズマトーチとする
ことができる。これにより、溶接、切断、溶射等におい
て良好な作業を行うことができるとともに、このプラズ
マトーチを備えたジェットエンジン、ガスタービンエン
ジン等の信頼性を大幅に向上させることができる。
トーチによれば、下記の効果を得ることができる。噴射
ノズルが機械的強度の高い金属材料によって形成されて
いるので、例えば、このプラズマトーチをエンジンの着
火用として用いたとしても、燃焼室内にて燃焼時に生じ
る衝撃による噴射ノズルの破損、損傷等を確実に防止す
ることができる。また、この噴射ノズルの外周面に、ア
ルミナ等の絶縁性を有する耐熱材料からなる絶縁層が形
成されているので、アーク発生時において、リークの発
生を確実に防止することができる。即ち、強度的にも性
能的にも優れた、極めて長寿命なプラズマトーチとする
ことができる。これにより、溶接、切断、溶射等におい
て良好な作業を行うことができるとともに、このプラズ
マトーチを備えたジェットエンジン、ガスタービンエン
ジン等の信頼性を大幅に向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例のプラズマトーチの構成及び
構造を説明するプラズマトーチの断面図である。
構造を説明するプラズマトーチの断面図である。
【図２】本発明の一実施例のプラズマトーチの噴射ノズ
ルを構成するノズル外周部材の構造を説明するノズル外
周部材の断面図である。
ルを構成するノズル外周部材の構造を説明するノズル外
周部材の断面図である。
１ プラズマトーチ ３ 燃焼室 ５ 絶縁層 １０ 噴射ノズル
フロントページの続き (72)発明者 土屋 和之 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 先端部からプラズマを噴射させる噴射ノ
ズルを有するプラズマトーチにおいて、 前記噴射ノズルは、機械的強度及び耐熱性に優れた金属
材料から形成され、かつその外周面に、絶縁性を有する
耐熱材料からなる絶縁層が形成されてなることを特徴と
するプラズマトーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175697A JPH0734215A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | プラズマトーチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5175697A JPH0734215A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | プラズマトーチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734215A true JPH0734215A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16000671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5175697A Pending JPH0734215A (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | プラズマトーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734215A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160055329A (ko) * | 2014-11-07 | 2016-05-18 | 대우조선해양 주식회사 | 플라즈마―미그 하이브리드 용접기의 플라즈마 노즐 |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP5175697A patent/JPH0734215A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160055329A (ko) * | 2014-11-07 | 2016-05-18 | 대우조선해양 주식회사 | 플라즈마―미그 하이브리드 용접기의 플라즈마 노즐 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7458358B2 (en) | Thermal oxidation protective surface for steel pistons | |
| JP5689456B2 (ja) | プラズマ移行型ワイヤアーク溶射システム、プラズマ移行型ワイヤアーク溶射システム装置の始動方法及びプラズマ移行型ワイヤアーク溶射システム装置を用いて燃焼機関のシリンダーボアの表面を被覆する方法 | |
| US6047539A (en) | Method of protecting gas turbine combustor components against water erosion and hot corrosion | |
| US4330732A (en) | Plasma ceramic coating to supply uniform sparking action in combustion engines | |
| US20130055993A1 (en) | Cylinder liner with a thermal barrier coating | |
| CN109798202B (zh) | 一种集电点火器于一体的液体火箭发动机喷注器 | |
| JP2009515291A (ja) | 耐腐食性コリメータを有するプラズマトーチ | |
| US20200165960A1 (en) | Pre-chamber type internal combustion engine | |
| CN111765017B (zh) | 一种液体火箭发动机用火炬电点火室 | |
| JPH0311367B2 (ja) | ||
| US6634571B2 (en) | Torch for thermal spraying | |
| CN109023213A (zh) | 超音速电弧炬喷枪及其使用方法 | |
| JPH0734215A (ja) | プラズマトーチ | |
| RU2072058C1 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
| US3278785A (en) | Spark plug having porcelain insulator protected by plasma-jet deposited refractory coating | |
| JPH07240297A (ja) | プラズマトーチノズル | |
| USH1869H (en) | Valve train components having an oxidation and corrosion-resistant thermal spray coating | |
| CN208844169U (zh) | 超音速电弧炬喷枪 | |
| JP3829199B2 (ja) | 着火方法、及び着火装置 | |
| JP2873013B2 (ja) | スクラムジェットエンジンの着火装置 | |
| JPH1043865A (ja) | プラズマトーチ | |
| JPH04206399A (ja) | プラズマトーチ | |
| JPH0670407B2 (ja) | プラズマジェット生成法とプラズマ発生器 | |
| KR100499805B1 (ko) | 로켓엔진의 혼합기 | |
| US20150060413A1 (en) | Wire alloy for plasma transferred wire arc coating processes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010911 |