JPH0761544B2 - プラズマ切断用ト−チ - Google Patents
プラズマ切断用ト−チInfo
- Publication number
- JPH0761544B2 JPH0761544B2 JP60261821A JP26182185A JPH0761544B2 JP H0761544 B2 JPH0761544 B2 JP H0761544B2 JP 60261821 A JP60261821 A JP 60261821A JP 26182185 A JP26182185 A JP 26182185A JP H0761544 B2 JPH0761544 B2 JP H0761544B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tip
- chip
- working gas
- nozzle
- electrode
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は作動ガスを用いるプラズマ切断用トーチに関す
るものである。
るものである。
従来の技術 作動ガスを用いるプラズマアーク切断法の装置は第３図
に示すものであり、11は作動ガスを圧縮し、トーチ先端
に送るコンプレッサー、12は作動ガスの２次圧力を一定
値に調整するレギュレータ、13はパワーを供給するため
のプラズマ切断用電源、14は母材19と電源13を接続する
接地ケーブル、15はプラズマ切断用トーチである。トー
チ15は電ランを内蔵し、かつ作動ガスをトーチ先端部に
送る冷却ケーブル16,トーチスイッチケーブル17,アーク
スタートを良好にするために高周波をのせるパイロット
ケーブル18により構成される。
に示すものであり、11は作動ガスを圧縮し、トーチ先端
に送るコンプレッサー、12は作動ガスの２次圧力を一定
値に調整するレギュレータ、13はパワーを供給するため
のプラズマ切断用電源、14は母材19と電源13を接続する
接地ケーブル、15はプラズマ切断用トーチである。トー
チ15は電ランを内蔵し、かつ作動ガスをトーチ先端部に
送る冷却ケーブル16,トーチスイッチケーブル17,アーク
スタートを良好にするために高周波をのせるパイロット
ケーブル18により構成される。
従来の切断トーチ15の先端部20の形状について以下に説
明する。
明する。
従来の切断トーチの先端部構造は第２図に示す通りであ
る。１は先端部にジルコニウムやハフニウム等の陰極材
料を埋め込んだ電極、２はプラズマアークを絞り母材に
供給するチップ、３は電極１とチップ２を電気的に絶縁
し、かつケーブルより供給された作動ガスを分流し、か
つプラズマアークを緊縮させる旋回流を発生させるため
の小径の穴を有するオリフィス、４は導電部の外部への
露出を防止すると共に、本体ネジ金具８と螺合すること
により、電極1,チップ2,オリフィス３を固定し、かつチ
ップ２の溝部６（スプライン部）を通過する作動ガスを
チップ冷却のための二次流として流す役割を有するノズ
ルであり、セラミック等の絶縁物で製作されているもの
である。
る。１は先端部にジルコニウムやハフニウム等の陰極材
料を埋め込んだ電極、２はプラズマアークを絞り母材に
供給するチップ、３は電極１とチップ２を電気的に絶縁
し、かつケーブルより供給された作動ガスを分流し、か
つプラズマアークを緊縮させる旋回流を発生させるため
の小径の穴を有するオリフィス、４は導電部の外部への
露出を防止すると共に、本体ネジ金具８と螺合すること
により、電極1,チップ2,オリフィス３を固定し、かつチ
ップ２の溝部６（スプライン部）を通過する作動ガスを
チップ冷却のための二次流として流す役割を有するノズ
ルであり、セラミック等の絶縁物で製作されているもの
である。
プラズマアーク切断においては、チップ２において高温
のプラズマ流を絞り、また接触切断においては加熱され
た母材に接するために、熱による損傷を受けやすい。し
たがって前述のように作動ガスを分流し、チップ外周面
に設けられた溝部６（スプライン）とノズル４との間に
も作動ガスを流し（二次流）、チップ２の冷却を行なっ
ている。
のプラズマ流を絞り、また接触切断においては加熱され
た母材に接するために、熱による損傷を受けやすい。し
たがって前述のように作動ガスを分流し、チップ外周面
に設けられた溝部６（スプライン）とノズル４との間に
も作動ガスを流し（二次流）、チップ２の冷却を行なっ
ている。
発明が解決しようとする問題点 第２図に示すように、従来のプラズマトーチの先端構造
において、チップ２はオリフィス３やノズル４と電気的
に絶縁されていると共に、熱的にも同様のことが言え、
チップ２の冷却はチップ自体の熱容量とチップ冷却のた
めの作動ガス（二次流）の熱吸収によっている。
において、チップ２はオリフィス３やノズル４と電気的
に絶縁されていると共に、熱的にも同様のことが言え、
チップ２の冷却はチップ自体の熱容量とチップ冷却のた
めの作動ガス（二次流）の熱吸収によっている。
チップの熱容量を大にするには、単に寸法を大とすれば
良いが、トーチの機能性を考慮すると適当な方法ではな
く、また溝部（スプライン部）の数を増加させれば、逆
に熱容量が減少するという背反した結果となるうえ、プ
ラズマ流を緊縮させるためのチップ内部を流れる作動ガ
ス（一次流）の量が減少し、分流がうまくいかない。
良いが、トーチの機能性を考慮すると適当な方法ではな
く、また溝部（スプライン部）の数を増加させれば、逆
に熱容量が減少するという背反した結果となるうえ、プ
ラズマ流を緊縮させるためのチップ内部を流れる作動ガ
ス（一次流）の量が減少し、分流がうまくいかない。
また、従来品におけるチップ冷却のための作動ガス流
（二次流）は、十分な効果を上げうる流れとなっていな
い。すなわちチップ外周面に設けた溝部（スプライン
部）を通過した作動ガスは、チップと単に平行流であり
かつチップ外周面に沿った流れとはなっていない。従っ
て、チップ２の十分な冷却効果が得られず、チップ２の
損傷を早め、その結果、緊縮したプラズマアークの発生
をそこない、切断性能をも著しく悪化させていた。
（二次流）は、十分な効果を上げうる流れとなっていな
い。すなわちチップ外周面に設けた溝部（スプライン
部）を通過した作動ガスは、チップと単に平行流であり
かつチップ外周面に沿った流れとはなっていない。従っ
て、チップ２の十分な冷却効果が得られず、チップ２の
損傷を早め、その結果、緊縮したプラズマアークの発生
をそこない、切断性能をも著しく悪化させていた。
また、従来品は前述のように、セラミック製のノズル４
を本体金具８に螺合させることにより、電極1,チップ2,
オリフィス３を固定しているが、高使用率において稼動
させた場合、内部が熱膨張し、セラミック製ノズル４先
端部を破壊させるという問題点もあった。
を本体金具８に螺合させることにより、電極1,チップ2,
オリフィス３を固定しているが、高使用率において稼動
させた場合、内部が熱膨張し、セラミック製ノズル４先
端部を破壊させるという問題点もあった。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明のプラズマ切断用ト
ーチは、導電部を保護する中空のノズルと、前記ノズル
のセンターに配された、電子放射面を有する電極と、前
記電極を覆うように配され、かつ根元部が大きな径を有
するとともに、前記根元部の外周に溝部を設けた中空の
チップと、前記電極と前記チップを絶縁保持するととも
に、作動ガスを前記チップの内壁側と外壁側に分流する
小穴を有する中空のオリフィスと、前記チップの根元部
と嵌合するとともに、先端部が前記チップの外壁との間
で小室を形成する、前記ノズルよりも高い熱伝導性を有
する材料で形成された中空のガイドノズルを具備したも
のである。
ーチは、導電部を保護する中空のノズルと、前記ノズル
のセンターに配された、電子放射面を有する電極と、前
記電極を覆うように配され、かつ根元部が大きな径を有
するとともに、前記根元部の外周に溝部を設けた中空の
チップと、前記電極と前記チップを絶縁保持するととも
に、作動ガスを前記チップの内壁側と外壁側に分流する
小穴を有する中空のオリフィスと、前記チップの根元部
と嵌合するとともに、先端部が前記チップの外壁との間
で小室を形成する、前記ノズルよりも高い熱伝導性を有
する材料で形成された中空のガイドノズルを具備したも
のである。
作用 上記構成において、チップ溝部（スプライン部）を通過
した作動ガスは、直進せずチップ側面に直角もしくは近
い状態で当てられる。
した作動ガスは、直進せずチップ側面に直角もしくは近
い状態で当てられる。
流体は、面に沿って流れるため、チップ側面にぶつけら
れたガスはその後、強制的にチップ外面を沿って流れ
る。またチップはガイドノズルと接しているため、チッ
プが吸収した熱はガイドノズルに伝導する。ガイドノズ
ル内壁はオリフィス外壁とで作動ガス通路を形成してお
り、放熱効果があり、従来品よりチップの熱容量は大と
なる。
れたガスはその後、強制的にチップ外面を沿って流れ
る。またチップはガイドノズルと接しているため、チッ
プが吸収した熱はガイドノズルに伝導する。ガイドノズ
ル内壁はオリフィス外壁とで作動ガス通路を形成してお
り、放熱効果があり、従来品よりチップの熱容量は大と
なる。
また、ガイドノズルの他端部はトーチ本体ネジ金具と螺
合することにより、チップ，電極，オリフィスを固定す
るのでノズルの先端部が熱膨張により破損することはな
い。
合することにより、チップ，電極，オリフィスを固定す
るのでノズルの先端部が熱膨張により破損することはな
い。
実 施 例 第１図は本発明の実施例を示す。１は先端にジルコニウ
ムあるいはハウニウム等の陰極材料を埋め込んだ電極、
２はプラズマ流を緊縮させるチップ、３は電極１とチッ
プ２を電気的に絶縁し、流体ケーブルより供給された作
動ガス５を分流すると共にプラズマ流を緊縮させる旋回
流を発生させるための小径の穴を有するオリフィス、７
はチップ２の根元部と嵌合し、本体ネジ金具８に螺合さ
せることにより電極1,チップ2,オリフィス３を固定させ
る銅あるいは銅合金からなるガイドノズルである。４は
導電部を保護するセラミック等からなるノズルである。
なお、９は絶縁体、10はトーチ本体給電部である。
ムあるいはハウニウム等の陰極材料を埋め込んだ電極、
２はプラズマ流を緊縮させるチップ、３は電極１とチッ
プ２を電気的に絶縁し、流体ケーブルより供給された作
動ガス５を分流すると共にプラズマ流を緊縮させる旋回
流を発生させるための小径の穴を有するオリフィス、７
はチップ２の根元部と嵌合し、本体ネジ金具８に螺合さ
せることにより電極1,チップ2,オリフィス３を固定させ
る銅あるいは銅合金からなるガイドノズルである。４は
導電部を保護するセラミック等からなるノズルである。
なお、９は絶縁体、10はトーチ本体給電部である。
作動ガス５はオリフィス３の小穴により分流された後、
チップ溝部（スプライン部）６を通過し、チップ２外壁
とガイドノズル７の内壁により形成される小室に入り、
流出方向をチップ壁面方向に直角に変更された後、チッ
プ壁面にそって流出する。
チップ溝部（スプライン部）６を通過し、チップ２外壁
とガイドノズル７の内壁により形成される小室に入り、
流出方向をチップ壁面方向に直角に変更された後、チッ
プ壁面にそって流出する。
従って、チップ２が吸収した熱はガイドノズル７に伝導
し、このガイドノズル７の内面に沿って流れる作動ガス
に熱伝達されて放熱される。よって、チップ２の熱容量
は大となる。
し、このガイドノズル７の内面に沿って流れる作動ガス
に熱伝達されて放熱される。よって、チップ２の熱容量
は大となる。
なお、ガイドノズル７の口径を変更することにより電極
１とチップ２内面の間を流れる作動ガス（プラズマ流）
と、チップ２外面に沿って流れる作動ガス（二次流）と
の分流比率を、切断条件に合うように変えることも可能
である。
１とチップ２内面の間を流れる作動ガス（プラズマ流）
と、チップ２外面に沿って流れる作動ガス（二次流）と
の分流比率を、切断条件に合うように変えることも可能
である。
発明の効果 以上のように本発明はガイドノズルを備えることによ
り、チップの冷却効果が大巾に向上し寿命が延びるとと
もに、電極，チップ，オリフィスを固定する役割を担う
ため、セラミック製のノズルの破損も激減し、その効果
は大なるものである。
り、チップの冷却効果が大巾に向上し寿命が延びるとと
もに、電極，チップ，オリフィスを固定する役割を担う
ため、セラミック製のノズルの破損も激減し、その効果
は大なるものである。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示すプラズマ切断用トーチを
示し、同図ａは断面図、同図ｂは同図ａのＡ−Ａ線断面
図、同図ｃは同図ａのＢ−Ｂ線断面図、第２図は従来の
プラズマ切断用トーチを示し、同図ａは断面図、同図ｂ
は同図ａのＣ−Ｃ線断面図、同図ｃは同図ａのＤ−Ｄ線
断面図、第３図は一般的なプラズマ切断装置の斜視図で
ある。 １……電極、２……チップ、３……オリフィス、４……
ノズル、５……作動ガス、６……チップ溝部、７……ガ
イドノズル、８……本体ネジ金具。
示し、同図ａは断面図、同図ｂは同図ａのＡ−Ａ線断面
図、同図ｃは同図ａのＢ−Ｂ線断面図、第２図は従来の
プラズマ切断用トーチを示し、同図ａは断面図、同図ｂ
は同図ａのＣ−Ｃ線断面図、同図ｃは同図ａのＤ−Ｄ線
断面図、第３図は一般的なプラズマ切断装置の斜視図で
ある。 １……電極、２……チップ、３……オリフィス、４……
ノズル、５……作動ガス、６……チップ溝部、７……ガ
イドノズル、８……本体ネジ金具。
Claims (1)
- 【請求項１】導電部を保護する中空のノズルと、前記ノ
ズルのセンターに配された、電子放射面を有する電極
と、前記電極を覆うように配され、かつ根元部が大きな
径を有するとともに、前記根元部の外周に溝部を設けた
中空のチップと、前記電極と前記チップを絶縁保持する
とともに、作動ガスを前記チップの内壁側と外壁側に分
流する小穴を有する中空のオリフィスと、前記チップの
根元部と嵌合するとともに、先端部が前記チップの外壁
との間で小室を形成する、前記ノズルよりも高い熱伝導
性を有する材料で形成された中空のガイドノズルを具備
し、前記チップの内壁側に分流された作動ガスは、前記
小穴により旋回流となってプラズマ流を緊縮させ、前記
チップの外壁側に分流された作動ガスは、前記チップの
溝部を通過し、前記小室で流出方向を前記チップの外壁
方向に変更された後、チップ外壁面に沿って流出するこ
とを特徴とするプラズマ切断用トーチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60261821A JPH0761544B2 (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | プラズマ切断用ト−チ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60261821A JPH0761544B2 (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | プラズマ切断用ト−チ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62124079A JPS62124079A (ja) | 1987-06-05 |
| JPH0761544B2 true JPH0761544B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=17367194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60261821A Expired - Lifetime JPH0761544B2 (ja) | 1985-11-21 | 1985-11-21 | プラズマ切断用ト−チ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0761544B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4748312A (en) * | 1986-04-10 | 1988-05-31 | Thermal Dynamics Corporation | Plasma-arc torch with gas cooled blow-out electrode |
| JPH01150477A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ切断用トーチ |
| JPH0832363B2 (ja) * | 1987-12-07 | 1996-03-29 | 松下電器産業株式会社 | プラズマ切断用トーチ |
| JPH01150478A (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ切断用トーチ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6228084A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-06 | Akira Kanekawa | プラズマ・ジエツト・ト−チ |
-
1985
- 1985-11-21 JP JP60261821A patent/JPH0761544B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62124079A (ja) | 1987-06-05 |
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| JPH06102271B2 (ja) | プラズマ切断用トーチ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |