JPS5983400A - プラズマト−チ - Google Patents

プラズマト−チ

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JPS5983400A
JPS5983400A JP58181837A JP18183783A JPS5983400A JP S5983400 A JPS5983400 A JP S5983400A JP 58181837 A JP58181837 A JP 58181837A JP 18183783 A JP18183783 A JP 18183783A JP S5983400 A JPS5983400 A JP S5983400A
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plasma torch
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support
electrode
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ジエラル・マリツク
デイデエ・シヤフ
フランシス・ルミ
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Air Liquide SA
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、金属製電極支持体、金属製ノズル支持体お
よび分割手段に通じる単一のガス供給管を有し、分割手
段によってガス流をプラズマ発生ガスの第１流と冷却ガ
スの第２流とに分割するような種類のプラズマトーチに
関する。この種のトーチは以下では「単ガスプラズマト
ーチ」と称せられる。
プラズマ発生ガスを供給しかつ電極、ノズル、絶縁体な
どのトーチの主な要素を冷却するために単一の回路を利
用することは、構造が複雑でなくなるので注目に値する
。
しかしながら、作動中にかなりの温度変化が生じるにも
拘わらず精密な方法で２つの流れの間の比を制御しなけ
ればならないということはきひしい設計上の問題を生じ
る。このことがおそらくは、原理が何年も前から解決さ
れているにも拘わらず（フランス国特許第２、２７５、
２７０号明細書参照）どんな種類の単ガスプラズマトー
チも工業的に作られていないことの理由であると思われ
る。
よってこの発明の目的は利用の実際の条件下に満足すべ
き方法で作動できる単ガスプラズマトーチを提供するこ
とにある。
この目的の達成のためこの発明は、分割手段が電極支持
体またはノズル支持体に形成された２連のオリフィスか
らなることを特徴とする前述した種類のプラズマトーチ
にある。
特に電極を有効に冷却しようとする実施例においては、
電極支持体の中に管状バッフルが位置し、これが流入ガ
スを最初に電極の活性部分に向け次いで２連のオリフィ
スへ向けるようになっている。
この場合に冷却ガスの温度を低下させるため、冷却ガス
が外気を吸込むための穿孔を少くとも１つ有する環状ス
カートとノズル支長体との間で案内され、かつ補充の通
路がガス供給管をバッフルの下流に位置する冷却回路の
部分に連結し、若しくはそのいずれかであるようにでき
る。
以下、図面を参照しながらこの発明の実施例について説
明する。
図示のプラズマ切断トーチは把手１とその１端の切断ヘ
ッド２とを有し、ヘッド２は全体として軸線Ｘ−Ｘを中
心とする旋回体を形成する。説明を簡単にするため軸線
Ｘ−Ｘは垂直であってヘッド２は下向きであるとする、 把手１は絶縁包鞘４によって包囲されるガスおよび切断
電流を供給するための単一管３と、電気ケーブル５とを
収容する。ヘッド２は管３に電気的に接続される第１金
属組立体６、ケーブル５に電気的に接続される第２金属
組立体７、およびこれら組立体７と８の間に介在する絶
縁体８を収容する。
組立体６は３つの中空要素からなる。第１の中空要素で
ある電極支持体９は下端で開く軸線方向の盲孔１０を有
し、その他端は半径方向のガス入口１１を介して管３と
連通する。第一の中空要素である非消耗電極１２はカッ
ト１３によって形成され、その上端は電極支持体９の下
端にねじ嵌めされ、その底部は上向き突起１４を有する
。この突起は底部で開く盲座１５を備え、これは例えば
ジルコニウムからなる挿入体１６を収容する。第３の中
空要素である管状バッフル１７の上端はガス入口１１の
直下で電極支持体９の管（盲孔）１０の中にねじ嵌めさ
れ、管状バッフル１７の下端は電極の突起１４から僅か
な距離でこれにかぶさるように拡大されている。
電極支持体９は段階式の外部形状を有する。ガス入口１
１の区域においてその上方部分は水平の肩１８で終り、
かつこれに直径がやや小さい中間部分が従う。中間部分
は代２の水平の肩１９によって下方部分に連結され、こ
の下方部分はカット１３の外径とほぼ等しいはっきりと
小さい直径を有する。互に９０°で位置する４個の半径
向きオリフィス、２０は肩１９の直下で電極支持体９を
貫通し、同じく半径向きの小径の一個のオリフィス２１
はカップ（カット）１３の上縁のすぐ上方で電極支持体
を貫通する。
第２金属組立体７は２つの要素すなわち管状ノズル支持
体２２およびカップの形のノズル２３からなり、ノズル
の頂縁はノズル支持体の下端にねじ嵌めされ、またノズ
ルの底部を軸線向きオリフィス２４が貫通する。
適当な絶縁材料から形成された絶縁体８は３つの部分を
有する。絶縁体の上方部分は電極支持体９の中間部分に
係合しかつ肩１８に突当る。厚い絶縁体の中間部分は肩
１９と環状室２５を限定し、この中間部分を１連の長手
通路２６が貫通する。
絶縁体の下方部分はオリフィス２１の区域で環状間隙を
以って電極支持体を包囲する。環状室２５はまた１つま
たは多くの補充通路２７によって電極支持体の通路（盲
孔）１０の上端に連接連通する。
ノズル支持体２２は、絶縁体８の中間部分および上方部
分のまわりに係合する上方部分、この絶縁体の下方部分
のまわりに係合する厚い中間部分、およびノズルを受け
る下方部分からなる。ノズル支持体の中間部分は絶縁体
の中間部分と共に環状室２８を限定し、このノズル支持
体の中間部分を１連の長子通路２９が貫通する。これら
長手通路２９は最後の環状室３０の中に通じ、この環状
室は内方ではノズル支持体２２の下方部分およびノズル
によって限定されかつ外方ではねじ嵌めその他の手段に
よってノズル支持体の上方部分に固定される絶縁スカー
トによって限定される。このスカート３１を貫通するい
くつかの通気開孔３２は内下方に傾斜する。
トーチはプラスチック材料の絶縁被覆３３によって完成
され、これはスカート３１の頂縁のレベルまでの把手１
およびヘッド２の外方部分を形成する。
作動の際に組立体６は切断すべき品物（図示なし）と比
べて適当な電位まで管３によって上げられ、組立体７は
ケーブルＳによって中間電位まで上げられ、適当なガス
例えば圧縮空気が管３の中へ向けられる。
本質的にガスは入口１１を辿って通路１０にはいり、バ
ッフル１７の中を下降し、電極の突起１４のまわりを通
過し、カップ１３とバッフル１７の間に存し次いでバッ
フルと通路１０の壁との間に存する環状空間３４の中で
再び上昇する。
比較的低い割合（例えば１０％）のガスは２つの開孔（
オリフィス）２１を辿って環状空間３４から出現し、電
極支持体９と絶縁体８の間にこのレベルで設けられた板
状間隙の中へ向い次いで絶縁体の下方でノズル２３とカ
ップ１３の間に自由に残された環状室の中へ向うような
プラズマ発生ガスの噴出を生成する。このプラズマ発生
ガスは中央オリフィス２４を通ってヘッド２から出る。
環状空間３４に達したガスの残りはヘッド２および特に
ノズル２３を冷却するに利用される。このガスは、オリ
フィス２０を通って電極支持体がら出現し、次いで環状
室、通路２６、環状室２８、通路２９および環状室３０
の中へ進み、ここから下向きに外部雰囲気の中へ下向き
に吐出される。
ガスの特別の流れは入口１１から電極支持体の通路２７
を通って環状室２５へ直接進行し、現状室３０の中への
冷却ガスの流れはスカート３１の開孔３２を辿してかな
りの量の外気を吸込む。
かくして明らかに、管３を通ってはいることができるガ
スは実質的に電極１２を冷却する最初の作用を有する。
オリフィス、２０とオリフィス２１の全断面積の間の比
によって形成され電極によって加熱されるこのガスの１
部分はプラズマ発生ガスを形成するために導かれる。作
動の際にこの後者のガスはかくして管３を通ってはいる
ガスの温度の起り得る変化によって影響されない高温を
有する。このことは、プラズマ発生ガスの温度が上昇す
ることによってトーチの切断能力が向上することによっ
てかかる温度がかかる切断能力に影響することが知られ
ているから有利である。オリフィス２１を通って出る流
れの部分は、オリフィス２０および２１のすべてが一様
な方法で広がる同一の構成要素の中で穿孔されているか
ら精密な方法で制御できる。これはさらに電極支持体が
膨脹係数の互に接近したいくつかの要素によって形成さ
れていれば有効である。さらにこれらオリフィスおよび
特にオリフィス２１は金属要素素に穿孔されるから極め
て小さな直径を持つように容易に形成できる。これとは
対照的に、単に冷却ガスを導くためだけの絶縁体８の通
路２６はその直径が重要でないからオリフイス２０と比
べてはっきりと大きい直径を有することができる。
オリフィス２０の下流で通路２７を通って冷却回路には
いる新しいガスおよび開孔３２を通って吸込まれる新し
い空気は、有効な方法で役立つ充分に低温の冷却ガスを
各レベルで得ることができるようにする。特に通路２７
からはいるガスは量産に著しく有利な特別のプラスチッ
ク材料の軟化点よりも低い温度に絶縁体８を保つことを
可能にする。また、通路２７がオリフィス２０および２
１と同じ金属材料に穿孔されているという事実によれば
、この方法で転用されたガス部分の充分な制御が達成で
きる。
変型としてその利点は実際上小さいけれども、流れ分割
を達成する２連のオリフィスはノズル支持体を形成する
１つまたは２つの金属要素に形成できる。この場合に電
極支持体はもはやオリフィス２１を有せず、環状空間３
４の中に含まれるガスの全体はプラズマ発生ガス室の中
への部分再噴出のためにオリフィス２０を通って出る。
この変型の原理は第１図に略示され、破線で示される通
路２１Ａは環状室２８をプラズマ発生ガス室に連結しノ
ズル支持体２２に穿孔される。絶縁体８の下方部分はこ
の連結を可能にするため省略される。
この変型において、すべてのガス流は同じ金属要素２２
にすべて形成される通路コアおよび２１Ａによって分割
される。
この発明によるトーチの設計によれば、オリフィス２０
および、２１に任意所与の方位を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明による手動プラズマ切断トーチの軸線
を通る断面図、第２図は第１図の■−■線に沿う電極支
持体の断面図、第３図は第１図の■−■線に沿う電極支
持体の断面図である。 図面において、３はガス供給管、８は絶縁体、９は電極
支持体、１７は管状バッフル、２２はノズル支持体、２
０と２１はオリフィス、２７は通路、３１はスカート、
３２は穿孔を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、金属製電極支持体、金属製ノズル支持体および分割
    手段に通じる単一のガス供給管を有し、分割手段によっ
    てガス流をプラズマ発生ガスの第１流と冷却ガスの第２
    流とに分割するような種類のプラズマトーチにおいて、
    分割手段が電極支持体またはノズル支持体に形成された
    一端のオリフィスから在ることを特徴とするプラズマト
    ーチ。 ２、冷却ガスに対応するオリフィスが電極支持体を包囲
    する絶縁体に形成された案内通路の入ロで開く特許請求
    の範囲第１項に記載のプラズマトーチ。 ３、案内通路が絶縁体の中に位置する１連の軸線向き穿
    孔によって形成される特許請求の範囲第２項に記載のプ
    ラズマトーチ。 ４、電極支持体の中に管状バッフルが位置し、これが流
    入ガスを最初に電極の活性部分に向け次いで２連のオリ
    フィスへ向ける特許請求の範囲第１項、第２項、第３項
    のいずれか１項に記載のプラズマトーチ。 ５、冷却ガスがノズル支持体と環状スカートの間で案内
    され、現状スカートが外気を吸込むための穿孔を少くと
    も１つ有する特許請求の範囲第４項に記載のプラズマト
    ーチ。 ６、補充の通路がガス供給管をバッフルの下流に位置す
    る冷却回路の部分に連結する特許請求の範囲第４項また
    は第５項に記載のプラズマトーチ。
JP58181837A 1982-10-01 1983-10-01 プラズマト−チ Granted JPS5983400A (ja)

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FR8216512A FR2534106A1 (fr) 1982-10-01 1982-10-01 Torche a plasma monogaz
FR8216512 1982-10-01

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EP (1) EP0110735B1 (ja)
JP (1) JPS5983400A (ja)
AU (1) AU561117B2 (ja)
BR (1) BR8305417A (ja)
CA (1) CA1218118A (ja)
DE (2) DE110735T1 (ja)
ES (1) ES283176Y (ja)
FR (1) FR2534106A1 (ja)
PT (1) PT77416B (ja)
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