JPH1094877A - プラズマトーチのノズル構造 - Google Patents
プラズマトーチのノズル構造Info
- Publication number
- JPH1094877A JPH1094877A JP8251062A JP25106296A JPH1094877A JP H1094877 A JPH1094877 A JP H1094877A JP 8251062 A JP8251062 A JP 8251062A JP 25106296 A JP25106296 A JP 25106296A JP H1094877 A JPH1094877 A JP H1094877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- plasma torch
- outer nozzle
- insulating material
- inner nozzle
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
からの輻射熱がノズルに与える影響を可及的に軽減し、
ノズルが消耗した場合の交換コストを低減する。 【解決手段】外側ノズル1を内側ノズル2に対し着脱可
能に構成すると共に外側ノズル1の外径を内側ノズル2
の外径よりも大きくする。外側ノズル1と内側ノズル2
の間に配置される整流部材4を金属製のリングとする。
これにより、外側ノズル1の放熱面積を大きくし、且つ
外側ノズル1の熱を整流部材4に伝達して該部材4に流
通する二次気流によって冷却する。
Description
るに際し、輻射熱の影響を可及的に軽減し得るように構
成したプラズマトーチのノズル構造に関するものであ
る。
付けた電極からノズルを通過させたプラズマアークを被
加工材に向けて噴射し、このプラズマアークの熱によっ
て母材を溶融或いは燃焼させると共に母材から溶融物を
排除することで、被加工材に連続した切溝を形成して行
われる。
の間に大電流を流すことが出来るようになり、厚板の切
断や熱間切断に適用されるようになっている。厚板を切
断する場合、薄板切断の場合と比較して切断速度が低下
し且つ溶融物の量が多くなるため、プラズマトーチの先
端に取り付けたノズルに対するプラズマアーク及び溶融
物からの輻射熱の影響を大きく受けるようになってい
る。また熱間切断する場合、切断速度は上昇するが被加
工材の有する熱及び溶融物からの輻射熱の影響を大きく
受けるようになっている。
る傾斜を防止するためプラズマアークの周囲に強制的に
旋回させた二次気流を配置し、該気流によってプラズマ
アークを鞘状に包み込んで切断することが行われてい
る。この場合、プラズマアークの噴射経路上に複数のノ
ズルが配置されることとなる。またプラズマトーチが被
加工材や他の部材に衝突したときにダブルアークの発生
を防止し得るように、複数のノズルの間に絶縁材を設け
て電気的に絶縁することが行われている。
03号公報に開示された技術では、最も外側に配置された
外側ノズルに二次気流を通過させる機構が形成され、且
つ外側ノズルと該ノズルの内側に配置された内側ノズル
との間にセラミックス製の絶縁材が配置されている。ま
た特開平5-84579 号公報に開示された技術では、最も外
側に配置される外側ノズルと該ノズルの内側に配置され
る内側ノズルの間に二次気流を通過させる機能を持った
合成樹脂製の絶縁材が配置されている。
ノズルに形成された孔と電極との同軸性が損なわれた場
合、ノズルが短時間で破壊し且つプラズマアークが乱れ
て良好な切断を行うことが出来ない。このため、外側ノ
ズル,内側ノズル及び絶縁材等の部材を互いに固着して
一体物として構成するのが一般である。
は、外側ノズル,内側ノズル及び絶縁材等の部材が一体
的に構成されており、各ノズルの材質と絶縁材の材質は
異なっている。このため、厚板切断或いは熱間切断のよ
うに過酷な輻射熱の影響を受ける場合、絶縁材が合成樹
脂によって製造されたものでは短時間で溶損するという
問題が生じており、またセラミックスによって製造され
たものでは熱ショックにより破損してしまうという問題
が生じている。
外側ノズルや絶縁材或いは整流機構等が消耗した場合に
消耗した部材のみを交換することが出来ず、結局ノズル
全体を交換することとなり、必然的にランニングコスト
が高くなるという問題を生じている。
軽減し、且つノズルを構成する部材が消耗した場合には
必要な部材のみを交換し得るように構成したプラズマト
ーチのノズル構造を提供することにある。
に本発明に係るプラズマトーチのノズル構造は、中心に
孔を有する複数のノズルを前記孔を電極の軸心と一致さ
せて配置すると共に各ノズルの間にガスを流通させる整
流部材と絶縁部材を配置して構成したプラズマトーチの
ノズル構造であって、少なくとも最も外側に配置される
外側ノズルを該外側ノズルの内側に配置される内側ノズ
ルに対して着脱可能に構成すると共に外径を内側ノズル
の外径よりも充分に大きい寸法を持って形成し、且つ前
記外側ノズルと内側ノズルの間に配置される整流部材を
金属によって構成したものである。
る外側ノズルをこの外側ノズルの内側に配置される内側
ノズルに対し着脱可能に構成することによって、外側ノ
ズルが輻射熱によって消耗した場合には、外側ノズルの
みを交換して初期の機能に復帰させることが出来る。ま
た外側ノズルと内側ノズルの間に配置される整流部材を
金属製とすることで、外側ノズルが受ける輻射熱を整流
部材も負担することが出来、該部材を流通する二次気流
を構成するガスによって冷却することが出来る。従っ
て、輻射熱の影響を可及的に軽減することが出来る。
と比較して充分に大きい寸法を持って形成することで、
結果的に外側ノズルの体積を大きくすることが出来る。
このため、外側ノズルの熱容量が大きくなり、輻射熱の
影響を可及的に軽減することが出来る。
ル構造の好ましい実施形態について図を用いて説明す
る。図1は本発明に係るノズル構造を説明する図であ
る。図に示すノズルAは、外側ノズル1と内側ノズル2
とによって構成されており、電極3と図示しない被加工
材の間に形成されるプラズマアークを内側ノズル2の中
心に形成された孔2aから噴射し、且つ外側ノズル1と
内側ノズル2の間から二次気流を流通させてプラズマア
ークを鞘状に包んだ状態で外側ノズル1の中心に形成さ
れた孔1aから噴射するように構成されている。
グ状の整流部材4と絶縁材5が配置されており、両ノズ
ル1,2を電気的に絶縁することでダブルアークの発生
を防止し、且つ二次気流の流量を設定すると共に二次気
流を旋回させて噴射し得るように構成されている。
熱伝導率の高い金属によって構成され、外形が円錐形に
形成され且つ外径が内側ノズル2に比較して大きい値を
持って形成されている。このため、外側ノズル1は外表
面1bの面積が増加するものの体積も大きくなって大き
い熱容量を有している。そして外表面1bがテーパ状に
形成されるため、先端に形成された孔1aの近傍では輻
射熱を受けるものの、孔1aから離隔した部位では放熱
面としての機能を発揮することが可能である。また輻射
熱の影響を避けるためには、外表面1bにクロームメッ
キを施すと共に鏡面仕上げすることが好ましい。
大きい外径を有して形成されることが必須であり、該ノ
ズル1をトーチ本体8に取り付ける方式を限定するもの
ではない。即ち、外側ノズル1を直接トーチ本体8に螺
合させるように構成することが可能である。外側ノズル
1を前記の如く構成することで、大きな放熱面を形成す
ることが可能である。
は不可能であり、この場合、外側ノズル1の加工コスト
が高くなる虞が生じる。このため、外側ノズル1をガー
ドキャップ12に着脱可能に構成し、該キャップ12をトー
チ本体8に固着することで外側ノズル1をプラズマトー
チに装着することで、外側ノズル1が消耗した場合には
該ノズル1のみを交換し得るように構成することが好ま
しい。
有する金属によって構成されており、プラズマトーチの
本体に形成された台座6に嵌合して該トーチの軸心7と
先端に形成された孔2aの中心が一致し得るように構成
されている。このため、内側ノズル2は、先端に形成さ
れた円筒部2bと、台座6と嵌合する嵌合部2cを有し
て構成され、円筒部2bと嵌合部2cの接続部分に座2
dが形成されている。前記円筒部2b及び座2dは高い
寸法精度を持って形成されており、円筒部2bにリング
状の絶縁材5を嵌合したとき、該絶縁材5の中心をプラ
ズマトーチの軸心7に一致させることが可能である。
の間に形成される二次気流の通路に配置され、供給され
た二次気流用のガスを旋回させる機能と、外側ノズル1
と密着して該ノズル1を流通するガスによって冷却する
機能を有する。このため、整流部材4は銅,黄銅等の金
属によってリング状に構成されており、周方向に複数の
貫通孔4aが形成されている。また背流部材4は内径寸
法及び外径寸法共に所定の精度を持って形成されてい
る。そして内周及び一方の端部(後端部)が内側ノズル
2の円筒部2bに嵌合した絶縁材5に嵌合し、外周及び
他方の端部(先端部)が外側ノズル1の内周面に形成し
た嵌合部1cに嵌合して中心がプラズマトーチの軸心7
と一致している。
例えばセラミックス等によって構成されており、一端に
フランジを設けたスリーブ状に形成されている。そして
スリーブの内周が内側ノズル2の円筒部2bに嵌合する
と共にフランジが座2dに当接して内側ノズル2に装着
される。
場合、寸法公差を締まり嵌めに設定して打ち込んでも良
く、すきま嵌めにして着脱可能にしても良い。また絶縁
材5に対して整流部材4を装着する場合も前記と同様に
締まり嵌め或いはすきま嵌めであって良い。
側ノズル2に対し着脱可能であることが必須である。し
かし、プラズマトーチを切断装置に取り付けた状態でノ
ズルAの外側ノズル1を交換する必要が生じたとき、外
側ノズル1を取り外すと同時に整流部材5,絶縁材4が
内側ノズル2から落下することは好ましくはない。この
ため、内側ノズル2に対する絶縁材5の嵌め合い及び絶
縁材5に対する整流部材4の嵌め合いを締まり嵌め程度
の公差に設定することが好ましい。
り付ける際の手順について説明する。台座6は剛性を持
ったトーチ本体8の先端に固着されており、該台座6の
中心に電極3を取り付ける座9が設けられている。また
内側ノズル2に予め絶縁材5及び整流部材4を取り付け
ておく。
ップ11を台座6に螺合することで固定する。これにより
内側ノズル2の孔2aの中心はプラズマトーチの軸心7
と一致し、電極3との間にプラズマガスの通路10が形成
される。尚、電極3と内側ノズル2は互いに電気的に絶
縁されており、切断に先立ってこれらの内側ノズル2と
電極3の間にパイロットアークを形成する。
り付けた後、外側ノズル1を嵌合したガードキャップ12
をトーチ本体8に螺合することで、該ノズル1をトーチ
本体8に取り付ける。これにより、内側キャップ11とガ
ードキャップ12の間に二次気流の通路13を形成する。ま
た外側ノズル1の嵌合部1cに整流部材4の端部が嵌合
することで、該ノズル1の孔1aがプラズマトーチの軸
心7に一致する。
夫々プラズマトーチの軸心7に一致し、電極3と被加工
材との間に形成されるプラズマアークを軸心7と一致さ
せて噴射させると共に、該プラズマアークに沿わせて二
次気流を流通させることが可能である。
を取り付けて被加工材を切断したとき、切断に伴って発
生する溶融物からの輻射熱は外側ノズル1の先端面及び
該面の近傍に作用し、先端面から所定距離離隔した部位
から放熱される。また外側ノズル1の温度は金属製の整
流部材4に伝達され、該部材4に流通する二次気流によ
って冷却される。特に、外側ノズル1に作用する輻射熱
が多くなって高温になった場合であっても、整流部材4
が金属製であるため、溶融して消耗することがなく、且
つ熱ショックで破壊することもない。
プラズマトーチのノズル構造では、外側ノズルを内側ノ
ズルに対し着脱可能に構成することによって、外側ノズ
ルが消耗した場合には、外側ノズルのみを交換して初期
の機能に復帰させることが出来る。このため、内側ノズ
ルを含む全ノズルを交換する場合と比較してランニング
コストを低減することが出来る。
れる整流部材を金属製とすることで、外側ノズルが受け
る輻射熱を整流部材も負担することが出来、該部材を流
通する二次気流を構成するガスによって冷却することが
出来る。従って、輻射熱の影響を可及的に軽減すること
が出来る。
と比較して充分に大きい寸法を持って形成することで、
結果的に外側ノズルの体積を大きくすることが出来る。
このため、外側ノズルの熱容量が大きくなり、輻射熱の
影響を可及的に軽減することが出来る。
Claims (1)
- 【請求項1】 中心に孔を有する複数のノズルを前記孔
を電極の軸心と一致させて配置すると共に各ノズルの間
にガスを流通させる整流部材と絶縁部材を配置して構成
したプラズマトーチのノズル構造であって、少なくとも
最も外側に配置される外側ノズルを該外側ノズルの内側
に配置される内側ノズルに対して着脱可能に構成すると
共に外径を内側ノズルの外径よりも充分に大きい寸法を
持って形成し、且つ前記外側ノズルと内側ノズルの間に
配置される整流部材を金属によって構成したことを特徴
とするプラズマトーチのノズル構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25106296A JP3831023B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | プラズマトーチのノズル構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25106296A JP3831023B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | プラズマトーチのノズル構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1094877A true JPH1094877A (ja) | 1998-04-14 |
JP3831023B2 JP3831023B2 (ja) | 2006-10-11 |
Family
ID=17217068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25106296A Expired - Lifetime JP3831023B2 (ja) | 1996-09-24 | 1996-09-24 | プラズマトーチのノズル構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3831023B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014515866A (ja) * | 2011-04-14 | 2014-07-03 | エドワーズ リミテッド | プラズマトーチ |
-
1996
- 1996-09-24 JP JP25106296A patent/JP3831023B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014515866A (ja) * | 2011-04-14 | 2014-07-03 | エドワーズ リミテッド | プラズマトーチ |
JP2017126582A (ja) * | 2011-04-14 | 2017-07-20 | エドワーズ リミテッド | プラズマトーチ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3831023B2 (ja) | 2006-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8575510B2 (en) | Nozzle for a liquid-cooled plasma burner, arrangement thereof with a nozzle cap, and liquid-cooled plasma burner comprising such an arrangement | |
KR100665973B1 (ko) | 플라즈마 아크 발염방사장치, 그 전극 및 플라즈마 아크 발염방사장치의 동작방법 | |
JP2849573B2 (ja) | 噴水ノズルアセンブリーを有するプラズマアークトーチ | |
US5756959A (en) | Coolant tube for use in a liquid-cooled electrode disposed in a plasma arc torch | |
JP5396609B2 (ja) | プラズマ装置 | |
EP0573653B1 (en) | Plasma torch for cutting | |
US5897059A (en) | Nozzle for use in a torch head of a plasma torch apparatus | |
US4777343A (en) | Plasma arc apparatus | |
US10124354B2 (en) | Plasma nozzle for thermal spraying using a consumable wire | |
US4958057A (en) | Transfer-type plasma torch with ring-shaped cathode and with processing gas passage provide interiorly of the cathode | |
JP2007125568A (ja) | プラズマトーチ | |
US9073141B2 (en) | Electrode for plasma cutting torches and use of same | |
KR100320561B1 (ko) | 플라즈마토치용 노즐 | |
JP2007128677A (ja) | プラズマトーチ | |
JPH1094877A (ja) | プラズマトーチのノズル構造 | |
JPH0963790A (ja) | プラズマトーチのノズル | |
JPH07108378A (ja) | アーク溶接又はアーク切断用のトーチ | |
JPS63154272A (ja) | プラズマト−チ | |
JP3635986B2 (ja) | プラズマトーチ及びそのノズル | |
JPH10180448A (ja) | プラズマトーチ | |
JP2686535B2 (ja) | トーチ | |
JP3784039B2 (ja) | プラズマトーチ及びその部品 | |
JP2001150142A (ja) | プラズマトーチ用の電極 | |
JP3260013B2 (ja) | プラズマトーチのノズル | |
JPH11285835A (ja) | プラズマトーチ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051011 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060126 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060711 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060713 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090721 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100721 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110721 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110721 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120721 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120721 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130721 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |