KR101167958B1 - 플라즈마 토치, 플라즈마 토치의 노즐 및 플라즈마 가공기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플라즈마 토치(plasma torch), 플라즈마 토치의 노즐 및 플라즈마 가공기에 관한 것으로서, 플라즈마 토치에 의해, 확실하게 노즐에 대한 파일럿 아크용 통전 경로를 형성하고, 노즐의 분리를 용이하게 하여, 노즐의 중심축 위치 결정의 지장을 받지 않는다. 노즐(16)이, 외측 플랜지(62)를 가지고, 외측 플랜지(62)의 상면이, 노즐 시트(30)와 대향하도록 향하는 통전면(64)을 제공한다. 노즐 시트(30)가 탄성적인 전기 접촉자(54a, 54b)를 가진다. 전기 접촉자(54a, 54b)가, 노즐의 외측 플랜지(62)(통전면(64))와 맞닿아 파일럿 아크용의 통전 경로를 형성한다. 노즐(16)이 노즐 시트(30)에 장착되었을 때, 전기 접촉자(54a, 54b)가, 노즐의 외측 플랜지(62)(통전면(64))과 맞닿아 파일럿 아크(pilot arc)용의 통전 경로를 형성하고, 노즐의 외측 플랜지(62)(통전면(64))를, 노즐의 중심축(16A)과 대략 평행하게, 노즐 시트(30)로부터 압출(壓出)하는 방향으로 가압한다.

플라즈마 토치, 플라즈마 토치의 노즐, 플라즈마 가공기, 통전면, 전기 접촉자

Description

플라즈마 토치, 플라즈마 토치의 노즐 및 플라즈마 가공기{PLASMA TORCH, PLASMA TORCH NOZZLE, AND PLASMA WORKING MACHINE}

본 발명은, 일반적으로는, 플라즈마(plasma) 절단기와 같은 플라즈마 가공기에 관한 것이며, 특히, 그 플라즈마 토치(torch) 및 그 노즐의 구조에 관한 것이다.

플라즈마 토치는, 절단 등의 가공 개시 시에, 파일럿 아크(pilot arc)라는 토치 내에서의 노즐과 전극 사이의 방전을 발생시키고, 그리고, 그 파일럿 아크를 이행시켜, 공작물 피스 즉 워크피스(workpiece)를 절단하기 위한 전극과 워크피스 사이의 방전인 플라즈마 아크를 확립한다. 토치 내에는, 파일럿 아크의 생성용으로, 토치 본체로부터 노즐에 이르는 통전 경로가 존재한다.

통전 경로의 종래의 구조의 한 전형예는, 일본공개특허 제1999-221675호 공보(특허 문헌 1)에 개시되어 있는 바와 같이, 노즐을 토치 본체에 장착하기 위한 캡(특허 문헌 1 공보에서는 이너 캡(inner cap)이라고 함)을 사용한 것이다. 이너 캡은, 그 선단부에 의해 노즐을 지지하고, 그 기단부에 의해 토치 본체와 나사결합된다. 이너 캡은, 노즐과 직접 접촉하는 금속면을 그 선단부에 가진다. 이와 같은 이너 캡과 토치 본체의 나사가, 토치 본체로부터 노즐에 이르는 통전 경로를 형 성한다.

상기와는 다른 구조의 통전 경로를 채용한 플라즈마 토치가 일본공개특허 제2000-334570호 공보(특허 문헌 2)에 개시되어 있다. 이 토치에서는, 노즐을 토치 본체에 장착하기 위한 캡(특허 문헌 2의 공보에서는 리테이닝 캡(rataining cap)이라고 함)은, 노즐로부터 전기적으로 절연되어 통전 경로를 형성하지 않는다. 대신에, 통전 경로는, 토치 본체 내의 금속제의 노즐 시트에 의해 형성된다. 리테이닝 캡에 의해 노즐이 토치 본체에 장착되면, 노즐의 기단면(基端面)이 노즐 시트의 선단면에 가압되어 접촉하여 노즐과 노즐 시트가 전기적으로 접속된다. 또한, 노즐 시트의 전단부에 설치된 복수 개의 탄성적인 전기 접속 단자가, 노즐의 기단부의 외측면에, 노즐의 중심을 향하는 강한 탄성력으로 접촉하여, 노즐을 외측으로부터 끼워넣어, 노즐과 노즐 시트와의 사이의 전기 접속을 형성한다.

[특허 문헌 1] 일본공개특허 제1999-221675호 공보

[특허 문헌 2] 일본공개특허 제2000-334570호 공보

일본공개특허 제2000-334570호 공보의 개시에 의하면, 노즐에 대한 통전 경로는 다음의 2종류의 접촉에 의해 형성된다. 첫째는, 리테이닝 캡이 노즐을 노즐 시트에 가압하는 것에 의한, 노즐의 기단면과 노즐 시트의 선단면과의 접촉이다. 둘째는, 복수 개의 전기 접속 단자의 강한 탄성력에 의한, 전기 접속 단자와 노즐의 외측면과의 접촉이다.

그러나, 상기한 첫째의 접촉에 있어서는, 다음과 같은 문제가 있다. 노즐의 기단면과 노즐 시트의 선단면과의 사이에는, 노즐 외측의 냉각수 통로와 노즐 내측의 플라즈마 가스 통로를 격리하는 물-가스 실링을 위한 O링이 협지되어 있다. 이 O링이 압축될 때의 반력(反力)이, 노즐을 노즐 시트에 가압하는 힘을 감소시켜, 확실한 통전 경로의 형성을 방해한다. 이로써, 노즐과 노즐 시트 사이의 접촉 저항이 커지거나, 접촉 불량에 의한 스파크 발생에 의해 양자의 접촉면이 녹아 손상될 우려가 있다. 전기 절연 파괴는 수중보다 공기중에서 일어나기 쉽기 때문에, 냉각수 통로 측으로부터 가스 통로 측에서, 노즐과 노즐 시트와의 사이의 스파크가 일어나기 쉽다. 이와 같은 스파크가 생기면, 본래는 소모품이 아닌 토치 본체가 손상되게 된다.

상기한 둘째의 접촉, 즉 탄성적인 전기 접촉자의 노즐의 외측면에 대한 접촉에 대하여는 다음과 같은 문제가 있다. 상기 둘째의 접촉의 역할은, 전술한 첫째의 접촉이 가지는 상기한 문제를 보상하는 것이다. 탄성적인 전기 접촉자와 노즐 측면과의 사이에 확실하게 통전 경로를 형성하기 위하여, 즉 충분한 접촉면압을 확보하기 위하여, 전기 접촉자의 탄성력을 충분히 강하게 하고, 노즐을 외측으로부터 강한 힘으로 끼워 넣는다. 이 강한 끼움을 위하여, 노즐을 교환할 때, 사용자가 노즐의 분리를 단지 손으로 행하는 것이 용이하지 않다. 또한, 노즐의 외측면에 가해지는 각 전기 접촉자로부터의 가압력의 방향은, 노즐의 중심축으로 향하는 방향이므로, 복수 개의 전기 접촉자의 탄성력의 언밸런스에 의해 노즐의 중심축이 정확한 위치(전형적으로는 토치의 중심축)로부터 어긋날 우려가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 노즐에 대한 파일럿 아크용의 통전 경로를 보다 확실하게 형성하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 노즐의 교환시에 있어서의 노즐의 분리를 보다 용이하게 하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 만일, 통전 경로와 노즐과의 사이의 접촉 불량에 의해 부품이 녹아 손상되어도, 그 손상으로부터의 복구를 보다 용이하게 하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 통전 경로가 노즐의 중심축의 위치맞춤에 방해되지 않도록 하는 것에 있다.

본 발명에 의해 제공되는 플라즈마 토치는, 노즐 시트를 가지는 토치 본체와, 노즐 시트에 장착되는 노즐을 구비하고, 노즐이 노즐의 중심축과 대략 평행하게 노즐 시트를 향하거나 또는 노즐 시트로부터 멀어지는 방향으로 이동함으로써, 노즐이 노즐 시트에 장착되거나, 또는 분리되도록 된 플라즈마 토치이다. 노즐은, 그 표면 상에, 노즐 시트와 대향하도록 향하는 통전면을 가진다. 토치 본체는, 노즐의 통전면과 맞닿음으로써 노즐에 대한 파일럿 아크용의 통전 경로를 형성하는 탄성적인 전기 접촉자를 가진다. 그리고, 노즐을 노즐 시트에 장착하기 위해 노즐이 그 중심축과 대략 평행하게 노즐 시트를 향하는 방향으로 이동할 때, 노즐의 통전면이 전기 접촉자를, 노즐의 중심축과 대략 평행한 노즐 시트를 향하는 방향으로 가압하도록 되어 있다.

본 발명의 플라즈마 토치에 의하면, 노즐이 토치 본체의 노즐 시트에 장착된 상태에서, 토치 본체의 전기 접촉자는, 노즐의 통전면과 맞닿고, 그 탄성력으로 노즐의 통전면을 가압한다. 노즐의 통전면은 노즐 시트와 대향하고 있고, 전기 접촉자는, 그 통전면을, 노즐의 중심축과 대략 평행하게, 노즐을 노즐 시트로부터 압출(壓出)하는 방향으로 가압한다. 따라서, 노즐이 토치 본체에 장착된 상태에서는, 전기 접촉자와 노즐과의 사이의 접촉력은 충분히 크고, 전기 접촉자와 노즐 사이에 양호한 전기 접촉이 확보되어, 노즐에 대한 파일럿 아크용의 통전 경로가 확실하게 형성된다. 또한, 사용자가 노즐을 노즐 시트로부터 분리해 내려고 할 때, 전기 접촉자가 노즐을 노즐 시트로부터 밀어내려고 하므로, 노즐의 분리가 용이하다.

본 발명의 일태양에 관한 플라즈마 토치는, 냉각액이 흐르는 냉각액 통로를 구비하고, 노즐의 통전면과 전기 접촉자의 통전면과 맞닿는 부분이, 냉각액 통로 중에 배치되어 있다. 그러므로, 만일, 전기 접촉자와 노즐의 통전면과의 접촉 부분에 접촉 불량이 발생해도, 그 접촉 부분은 냉각액 중에 들어가 있으므로, 전기 절연 파괴에 의한 스파크가 쉽게 생기지 않아, 스파크에 의한 손상이 억제된다.

본 발명의 일태양에 관한 플라즈마 토치에서는, 전기 접촉자가 토치 본체로부터 분리 가능하다. 만일, 전기 접촉자가 스파크에 의한 손상을 받았다고 해도, 전기 접촉자만을 교환하면 되므로, 손상으로부터의 복구가 용이하다.

본 발명의 일태양에 관한 플라즈마 토치에서는, 노즐이, 그 외측면 상에 그 중심축 주위의 실질적으로 전 주위에 걸쳐 설치된 외측 플랜지를 가지고, 그 외측 플랜지가, 전기 접촉자와 접촉하기 위한 상기 통전면을 제공한다. 노즐을 토치 본체에 장착하기 위해 노즐이 노즐 시트에 밀어넣어질 때, 노즐의 중심축 주위의 회전 위치가 노즐 시트에 대하여 어떠한 위치로 되어 있어도, 노즐의 외측 플랜지의 어딘가의 개소가 토치 본체의 전기 접촉자와 접촉하여 확실하게 통전 경로를 형성한다. 따라서, 사용자는, 노즐을 토치 본체에 장착했을 때, 노즐과 노즐 시트와 전기 접촉자와의 사이의 회전 방향에서의 위치맞춤을 행할 필요가 없다. 또한, 플랜지는, 노즐의 외표면적을 증가시켜, 노즐의 냉각 효과를 향상시킨다.

본 발명의 일태양에 관한 플라즈마 토치에서는, 노즐의 통전면과 전기 접촉자 사이의 접촉만이, 파일럿 아크용의 통전 경로와 노즐 사이의 전기적 접속을 제공한다. 노즐의 통전면과 전기 접촉자와의 접촉 부분 이외에는, 파일럿 아크용의 통전 경로와 노즐 사이의 전기적 접속이 존재하지 않으므로, 만일, 접촉 불량에 의한 스파크가 발생해도, 다른 부분, 특히 토치 본체의 전기 접촉자 이외의 부분(교환이 용이하지 않은 부분)이, 스파크에 의한 손상을 받는 경우가 없다. 또한, 통전 경로가 노즐에 가하는 힘은, 전기 접촉자로부터의 가압력뿐이며, 그 방향은 노즐의 중심축과 대략 평행이므로, 노즐의 중심축을 가로로 어긋나게 하는 요인은 되지 않는다.

본 발명은, 또한 전술한 플라즈마 토치에 내장되는 노즐도 제공한다. 본 발명은 또한, 전술한 플라즈마 토치를 가지는 플라즈마 가공기도 제공한다.

본 발명에 의하면, 파일럿 아크용의 통전 경로가 확실하게 형성된다. 또한, 본 발명에 의하면, 전기 접촉자가 노즐을 토치 본체로부터 밖으로 되돌리는 힘을 발생하므로, 노즐 교환시의 노즐 분리가 용이하다.

본 발명의 일태양과 같이, 전기 접촉자가 토치 본체로부터 분리 가능한 경우, 만일 접촉 불량이 발생해도, 손상을 받는 부품은 노즐과 전기 접촉자로서 모두 교환 가능하므로, 복구가 용이하다. 또한, 본 발명의 일실시예와 같이, 전기 접촉자와 노즐과의 접촉만이, 파일럿 아크용 통전 경로와 노즐과의 전기적 접속을 제공하고 있는 경우, 통전 경로가 노즐에 가하는 힘은, 전기 접촉자로부터의 가압력뿐이며, 이것은 노즐의 중심축과 대략 평행이므로, 노즐의 중심축의 위치맞춤의 지장이 되지 않는다.

본 발명의 일태양에 관한 노즐은, 플라즈마 토치에 내장되는 노즐로서, 제1 원통부와 외측 플랜지와 제2 원통부를 구비한다. 외측 플랜지는, 제1 원통부의 외주면으로부터 직경 방향으로 돌출하는 통전면을 가지고, 제1 원통부와 축방향으로 인접하여 배치되고, 제1 원통부보다 직경이 크다. 제2 원통부는, 외측 플랜지와 축방향으로 인접하여 배치되고, 외주면에 널링(knurling)이 형성되어 있고, 외측 플랜지보다 직경이 작다. 이 노즐이 플라즈마 토치에 내장되면 토치 본체 측에 설치되는 전기 접촉자가, 노즐의 통전면과 맞닿고, 그 탄성력으로 노즐의 통전면을 가압한다. 여기서, 통전면은 제1 원통부의 외주면으로부터 직경 방향으로 돌출되어 있으므로, 통전면에는, 노즐의 중심축과 대략 평행한 방향으로 전기 접촉자로부터의 가압력이 작용한다. 그러므로, 전기 접촉자의 탄성력이 불균일해도, 노즐의 중심축이 정확한 위치로부터 어긋날 우려가 적다. 이로써, 노즐에 대한 파일럿 아크용의 통전 경로를 보다 확실하게 형성할 수 있다. 또한, 이 노즐에서는, 직경이 큰 플랜지가 설치되는 것에 의해, 노즐의 표면적이 증대한다. 또한, 제2 원통부의 외주면에 널링이 형성되는 것에 의해서도, 노즐의 표면적이 증대한다. 이로써, 노즐의 냉각 효과를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 플라즈마 가공기의 일실시예의 전체 구성을 간단하게 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 플라즈마 토치의 일실시예의 중심축에 따른 단면도이다.

도 3은 플라즈마 토치의 중심축에 따른 다른 각도에서의 단면도이다.

도 4는 플라즈마 토치의 노즐 시트 근방의 구조를 나타낸 분해사시도이다.

도 5는 노즐 시트 근방의 확대 단면도이다.

도 6은 노즐 시트 근방의 구조를 축방향으로부터 본 도면이다.

도 7은 본 발명에 의한 노즐의 일실시예의 측면도이다.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 플라즈마 가공기

2: 테이블

3: 워크피스

4: 이동 캐리지

6: 암

8: 캐리지

10: 플라즈마 토치

12: 토치 본체

14: 전극

14A: 전극의 중심축

16: 노즐

16A: 노즐의 중심축

18: 차폐 캡

24: 리테이너 캡

28: 전극 시트

30: 노즐 시트

31O: 링

52: 냉각액 통로

54a, 54b: 전기 접촉자

56: 볼트

62: 외측 플랜지

64: 통전면

66: 요철부

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 1은, 본 발명에 의한 플라즈마 가공기의 일실시예의 전체 구성을 간단하게 나타낸다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 가공기(예를 들면, 플라즈마 절단기)(1) 는, 워크피스(전형적으로는 강판)(3)가 그 위에 놓여지는 테이블(2), 플라즈마 아크를 분출하여 워크피스(3)를 가공(예를 들면, 절단)하는 플라즈마 토치(10), 플라즈마 토치(10)를 워크피스(3)에 대하여 X(세로), Y(가로) 및 Z(높이) 방향으로 이동시키기 위한 토치 이동 장치(4, 6, 8) 등을 구비한다. 토치 이동 장치(4, 6, 8)는, 예를 들면, 테이블(2)의 근처에서 X 방향으로 왕복 이동할 수 있는 이동 캐리지(4), 이동 캐리지(4)로부터 Y 방향으로 테이블(2)의 위쪽으로 연장된 암(6), 및 플라즈마 토치(10)를 Z 방향으로 왕복 이동 가능하게 지지하고, 암(6) 상을 Y 방향으로 왕복 이동할 수 있는 캐리지(8) 등으로 구성된다. 이동 캐리지(4) 및(또는) 테이블(2) 내에는, 플라즈마 토치(10)와 파일럿 아크나 플라즈마 아크를 발생시키고, 또한 이들 아크를 제어하기 위한 아크 전원 회로 및 제어 장치가 내장된다. 도시하지 않지만, 플라즈마 토치(10)에 플라즈마 가스나 어시스트 가스(assist gas) 등의 가스를 공급하는 가스 시스템, 및 플라즈마 토치(10)에 냉각액(전형적으로는 냉각수)을 공급하는 냉각 시스템 등도 설치된다.

도 2 및 도 3은 각각, 도 1에 나타낸 플라즈마 가공기에서 사용되는 본 발명에 의한 플라즈마 토치의 일실시예의 중심축에 따른 단면도를 나타낸다. 도 2 및 도 3에서는, 중심축 주위의 절단면의 각도가 상이하다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 플라즈마 토치(10)는, 토치 본체(12)와, 토치 본체(12)에 장착 및 분리 가능하게 설치되는 복수 개의 부품, 예를 들면, 전극(14), 절연 스월러(insulating swirler)(15), 노즐(16), 차폐(遮蔽) 캡(18(20, 22)) 및 리테이너 캡(24) 등을 가진다. 토치 본체(12)는, 베이스부(26), 전극 시트(28), 노즐 시트(30), 절연 슬리 브(32), 전극 냉각 파이프(34), 홀더(36) 및 고정 링(38), 전극 냉각액 공급 파이프(40), 전극 냉각액 배출 파이프(42), 노즐 냉각액 공급 파이프(48) 및 노즐 냉각액 배출 파이프(50) 등을 가진다.

토치 본체(12)에 있어서, 베이스부(26)는 대략 원기둥형이며, 그 선단부에, 대략 원통형의 전극 시트(28)가 장착된다. 베이스부(26)의 선단부의 전극 시트(28)의 외측에, 대략 원추 통형의 노즐 시트(30)가 장착된다. 전극 시트(28)와 노즐 시트(30) 사이에 양자 사이를 전기적으로 절연하기 위한 절연 슬리브(32)가 끼워넣어진다. 전극 시트(28)의 내측에, 전극 냉각 파이프(34)가 고정된다. 베이스부(26), 전극 시트(28), 노즐 시트(30), 절연 슬리브(32), 전극 냉각 파이프(34)는 동축으로 배치된다.

베이스부(26)의 외주에, 대략 원통형의 홀더(36)가 끼워맞추어지고, 홀더(36)는 그 외측면 상에 나사산(screw ridge)을 가진다. 홀더(36)의 외주에, 리테이너 캡(24)을 토치 본체(12)에 고정하기 위한 고정 링(38)이 장착된다. 고정 링(38)은, 그 내측면에 나사산을 가지고, 그 나사산에 의해 홀더(36)의 외측면의 나사산과 나사결합되고, 홀더(36)에 대하여 회전 가능하다.

전극 시트(28)는 금속제이며, 베이스부(26) 내의 전기 배선(도시하지 않음)을 통하여, 전술한 아크 전원 회로의 전극 통전용의 단자에 접속된다. 전극 시트(28)의 선단부 내에, 전극(14)의 기단부가 장착 및 분리 가능하게 삽입된다. 전극(14)은 금속제이며, 선단이 닫힌 대략 원통형상을 가진다. 전극 시트(28)와 전극(14)은 밀착되고, 그 접촉면을 통해 양자가 전기적으로 접속된다. 전극(14)이 전극 시트(28)에 장착되면, 전극 냉각 파이프(34)가, 전극(14)의 내측 공간(전극(14)을 냉각시키기 위한 냉각수로)의 가장 안쪽 위치(전극(14)의 선단부의 바로 배후의 위치)까지 비집고 들어간다.

노즐 시트(30)는 금속제이며, 베이스부(26) 내의 전기 배선(도시하지 않음)을 통하여, 전술한 아크 전원 회로의 노즐 통전용의 단자와 접속된다. 노즐 시트(30)의 선단부에 노즐(16)의 기단부가 장착 및 분리 가능하게 삽입된다. 구체적으로는, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 노즐 시트(30)에는, 노즐(16)의 기단부가 삽입되는 구멍(17)이 형성되어 있다. 그리고, 도 4는 노즐 시트(30) 근방의 구조를 나타낸 분해사시도이다. 도 5는 노즐 시트(30) 근방의 구조를 나타낸 확대 단면도이다. 구멍(17)은, 노즐 시트(30)를 축방향으로 관통하고 있고, 제1 구멍부(17a)와 제2 구멍부(17b)를 가진다. 제1 구멍부(17a)는, 노즐 시트(30)의 선단부에 형성되어 있고, 후술하는 노즐(16)의 외측 플랜지(62)의 외경보다 큰 내경을 가진다. 제2 구멍부(17b)는, 노즐 시트(30)의 축방향 기단 측에 있어서 제1 구멍부(17a)에 연속되어 있고, 제1 구멍부(17a)와 동축으로 배치되어 있다. 제2 구멍부(17b)는, 제1 구멍부(17a)보다 작고, 또한 후술하는 노즐(16)의 제1 원통부(63)의 외경보다 큰 내경을 가진다. 또한, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이, 노즐 시트(30)의 선단부에는, 축방향로부터 보아, 직경 방향으로 연장되는 한쌍의 홈부(33a, 33b)가 형성되어 있다. 한쌍의 홈부(33a, 33b)는, 제1 구멍부(17a)를 사이에 두고 서로 대향하여 배치되어 있고, 제1 구멍부(17a)와 연통되어 있다. 그리고, 도 6은 노즐(16)이 장착된 상태에서의 노즐 시트(30)를 축방향 선단측으로부터 본 도면이다.

노즐(16)이 노즐 시트(30)에 장착되었을 때, 노즐(16)의 중심축(16A)과 전극(14)의 중심축(14A)이 위치적으로 일치하도록 되어 있다. 노즐(16)은 금속제와, 그 선단부에, 플라즈마 아크를 분출하기 위한 오리피스(orifice)(60)를 가진다. 노즐 시트(30)의 선단부의 내측면과 그 내측에 삽입된 노즐(16)의 기단부의 외측면과의 사이에는, O링(31)이 끼워넣어져 있다. O링(31)은, 노즐 시트(30)의 선단부의 내측 공간(플라즈마 가스 통로)(68)과 노즐(16)의 외측 공간(노즐(16)을 냉각시키기 위한 냉각액 통로)(52)과의 사이의 가스-액 실링을 확보한다. 또한, O링(31)에 의해, 노즐 시트(30)의 선단부의 내측면과 그 내측에 삽입된 노즐(16)의 기단부의 외측면과의 사이에, 근소한 간극을 확보하고, 이로써, 노즐 시트(30)와 노즐(16)은 직접 접촉되지 않는다. 이와 같이 노즐 시트(30)와 노즐(16)은 직접 접촉하지는 않지만, 그 대신, 후술하는 바와 같이, 노즐 시트(30)에 장착된 복수 개(1개라도 됨)의 전기 접촉자(54a, 54b)가 노즐(16)과 접촉하고, 이로써, 노즐(16)에 대한 파일럿 아크용의 통전 경로를 형성한다.

전극(14)과 노즐(16)과의 사이에, 대략 원통형의 절연 스월러(15)가 삽입된다. 절연 스월러(15)는, 전극(14)과 노즐(16)과의 사이의 전기적 절연을 확보한다. 또한, 절연 스월러(15)는, 그 측벽을 경사지게 관통하는 복수 개의 가스 구멍을 가지고, 노즐 시트(30)의 선단부의 플라즈마 가스 통로(68)로부터 이들 가스 구멍을 통해 노즐(16) 내측의 플라즈마 가스 통로(70)에 유입되는 플라즈마 가스류에, 베벨 각(bevel angle) 제어를 위한 선회 운동을 부여한다.

노즐(16)의 선단부의 외측(하방)에, 노즐(16)을 보호하기 위한 차폐 캡(18)이, 노즐(16)의 선단부를 덮도록 하여 설치된다. 차폐 캡(18)은, 노즐(16)을 지지하고, 또한 보호하는 역할을 한다. 차폐 캡(18)은, 외측 차폐 캡(20)과 내측 차폐 캡(22)을 가진다. 외측 차폐 캡(20)과 내측 차폐 캡(22) 사이에, 어시스트 가스류를 노즐(16)의 오리피스(60)의 출구 주위로 안내하는 동시에 그 어시스트 가스류에 베벨 각(bevel angle) 제어용의 선회를 부여하기 위한 어시스트 가스 통로가 형성된다. 내측 차폐 캡(22)은 그 내측면에 의해, 노즐(16)의 외측면과 함께, 노즐(16)을 냉각시키기 위한 냉각액 통로(52)를 구획한다. 내측 차폐 캡(22)은, 열전도성이 양호한 재료로 만들어져 외측 차폐 캡(20)으로부터의 열을 냉각액 통로(52)로 방출하여, 외측 차폐 캡(20)을 냉각시키는 역할도 하게 된다.

리테이너 캡(24)은, 플라즈마 토치(10)의 선단 부분의 외각(外殼)의 주요부를 구성하고, 그 선단부에 의해, 차폐 캡(18)을 지지하고, 또한 그 기단부에 의해, 고정 링(38)과 걸어맞추어진다. 고정 링(38)을 체결함으로써, 리테이너 캡(24)은 홀더(36)(토치 본체(12))에 고정된다. 리테이너 캡(24)의 벽 두께 내에는, 어시스트 가스류를 차폐 캡(18) 내의 전술한 어시스트 가스 통로에 인도하기 위한 어시스트 가스 통로가 존재한다. 리테이너 캡(24)은, 그 내측면에서, 노즐 시트(30)의 외측면과 함께, 노즐(16)을 냉각시키기 위한 냉각액 통로(52)를 구획한다.

토치 본체(12)의 베이스부(26)의 기단면으로부터, 베이스부(26)의 내부에, 전극 냉각액 공급 파이프(40), 전극 냉각액 배출 파이프(42), 노즐 냉각액 공급 파이프(48) 및 노즐 냉각액 배출 파이프(50)가 삽입된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 전극 냉각액 공급 파이프(40)는 전극 냉각 파이프(34)와 접속되고, 전극 냉각액 배출 파이프(42)는 전극 시트(28)와 접속된다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 노즐 냉각액 공급 파이프(48)와 노즐 냉각액 배출 파이프(50)는, 각각, 노즐(16)을 냉각시키기 위한 냉각액 통로(52)의 일단과 타단과 접속된다.

전술한 냉각 시스템으로부터, 전극(14)의 냉각에 적합한 제1 유량으로 냉각액이 전극 냉각액 공급 파이프(40)에 공급되고, 노즐(16)의 냉각에 적합한 제2 유량으로 냉각액이 노즐 냉각액 공급 파이프(48)에 공급된다. 전극(14)을 냉각시키기 위한 냉각액은, 전극 냉각액 공급 파이프(40)로부터 전극 냉각 파이프(34)를 통하여 전극(14)의 선단부의 바로 배후에 공급되어 전극(14)을 냉각시키고, 그로부터 전극(14)의 내측면을 따라 흘러 전극(14)을 다시 냉각시키고, 그리고, 전극 냉각액 배출 파이프(42)를 통하여 전술한 냉각 시스템으로 돌아온다. 노즐(16)을 냉각시키기 위한 냉각액은, 노즐 냉각액 공급 파이프(48)로부터 냉각액 통로(52)에 들어가고, 거기서 노즐(16)의 외측면이나 차폐 캡(18)의 내측면을 따라 흘러 노즐(16)이나 차폐 캡(18)을 냉각시키고, 그리고, 노즐 냉각액 배출 파이프(50)를 통하여 전술한 냉각 시스템으로 돌아온다.

도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 노즐(16)은, 제1 원통부(63)와, 외측 플랜지(62)와, 제2 원통부(65)와, 선단부(67)를 가진다. 제1 원통부(63)는, 노즐(16)에 있어서 가장 기단 측에 위치하고 있다. 제1 원통부(63)는, 원통형상을 가지고, 전술한 노즐 시트(30)의 제2 구멍부(17b)의 내경보다 작은 외경을 가진다. 그리고, 제1 원통부(63)의 기단부에는 모따기가 행해져 있다. 외측 플랜지(62)는, 냉각액 통로(52)에 접한 외측면 상의 기단부 가까이의 위치에 설치되어 있다. 외측 플랜지(62)는, 제1 원통부(63)의 축방향 선단측에 인접하여 배치되어 있고, 제1 원통부(63)와 연결되어 있다. 외측 플랜지(62)는, 제1 원통부(63)의 외경보다 큰 외경을 가진다. 제2 원통부(65)는, 외측 플랜지(62)의 축방향 선단측에 인접하여 배치되어 있고, 외측 플랜지(62)와 연결되어 있다. 제2 원통부(65)는, 외측 플랜지(62)의 외경보다 작은 외경을 가진다. 그리고, 외측 플랜지(62)와 제2 원통부(65)와의 연결 부분(69)은, 첨예한 테이퍼 형상으로 되어 있다. 또한, 제2 원통부(65)의 외주면 중 기단 측의 부분에는, 널링이 형성되어 있고, 다수의 미세한 돌기로 이루어지는 요철부(凹凸部)(66)로 되어 있다. 선단부(67)는 제2 원통부(65)의 축방향 선단측에 인접하여 배치되어 있고, 제2 원통부(65)와 연결되어 있다. 선단부(67)는, 선단측이 축경(縮徑)된 쇠퇴 형상을 가진다. 외측 플랜지(62)도 요철부(66)도, (반드시 그렇게 되어야 하는 것은 아니지만) 바람직하게는, 노즐(16)의 중심축(16A) 주위에 실질적으로 전 주위(360도)의 각도 범위에 걸쳐서 설치되어 있다. 외측 플랜지(62)와 요철부(66)의 역할 중 하나는, 냉각액과 접촉하여 열교환하는 노즐(16)의 표면적을 크게 하여, 노즐(16)의 냉각 효과를 향상시키는 데 있다.

또한, 노즐(16)의 외측 플랜지(62)는, 노즐(16)에 대한 파일럿 아크용의 통전 경로를 형성하는 역할도 수행한다. 이하, 이 파일럿 아크용 통전 경로의 형성에 관하여, 보다 상세하게 설명한다.

도 5 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 노즐(16)의 외측 플랜지(62)는, 노즐(16) 의 외측면 상에서 외측으로 내밀어져, 노즐 시트(30)와 대향하도록 향하는 통전면(64)을 제공한다. 통전면(64)은, 제1 원통부(63)의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있다. 통전면(64)은, 노즐(16)의 외주를 전 주위에 걸쳐 포위하는 원환형의 평탄면이며, 노즐(16)의 중심축(16A)과 수직이다.

또한, 노즐 시트(30)의 외측면 상에는, 복수 개의 금속제의 탄성적인 전기 접촉자(54a, 54b)가, 중심축(16A) 주위의 일정 각도 간격의 이산적(離散的)인 위치에 장착되어 있다. 구체적으로는, 전기 접촉자(54a, 54b)는, 전술한 한쌍의 홈부(33a, 33b)에 각각 장착되어 있고, 180도 간격으로 배치되어 있다. 전기 접촉자(54a, 54b)는, 예를 들면, 금속 볼트(56)에 의해 노즐 시트(30)에 고정되고, 또한 전기적으로 접속되어 있다. 전기 접촉자(54a, 54b)는, 노즐 시트(30)에 대한 장착 위치로부터 노즐(16) 측을 향해 연장되어 있다. 즉, 전기 접촉자(54a, 54b)는, 홈부(33a, 33b)로부터 제1 구멍부(17a)에 돌출되어 있다. 전기 접촉자(54a)는, 복수 개소에서 굴곡된 형상을 가지고 있고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 기단부(71)와 중간부(72)와 선단부(73)를 가진다. 기단부(71)는, 노즐 시트(30)의 축방향을 따라 연장되어 있다. 전기 접촉자(54a)는, 기단부(71)에 있어서 노즐 시트(30)에 고정되어 있고, 캔틸레버 상태로 되어 있다. 중간부(72)는, 기단부(71)와 연결되어 있고, 노즐 시트(30)의 축방향에 대하여 경사지게 배치되어 있다. 선단부(73)는, 중간부(72)와 연결되어 있고, 노즐 시트(30)의 축방향과 수직으로 배치되어 있다. 전기 접촉자(54b)나 전기 접촉자(54a)와 동일한 형상이다. 또한, 전기 접촉자(54a, 54b)의 선단 사이의 거리는, 노즐(16)의 제1 원통부(63)의 외경보다 크고, 또한 외측 플랜지의 외경보다 작다. 그러므로, 전기 접촉자(54a, 54b)의 선단부(73)는 노즐(16)의 외측 플랜지(62)의 통전면(64)과 맞닿아 있다. 전기 접촉자(54a, 54b)는, 노즐(16)의 통전면(64)으로부터, 중심축(16A)과 대략 평행하게 노즐 시트(30)를 향하는 방향으로 가압되어 압축되고, 그 압축에 의해 생긴 탄성력을 가지고, 노즐(16)의 통전면(64)에 확실하게 맞닿고, 그리고, 노즐(16)을 노즐 시트(30)로부터 멀어지는 방향(노즐 시트(30)의 선단 밖으로 압출하는 방향)으로 누르고 있다. 따라서, 전기 접촉자(54a, 54b)의 탄성 계수가 특별히 높지 않아도, 노즐(16)과 전기 접촉자(54a, 54b)와의 사이에, 확실한 전기적 접속이 확보된다. 이같이 하여, 노즐 시트(30)와 전기 접촉자(54a, 54b)가, 노즐(16)에 대한 파일럿 아크용의 통전 경로를 형성한다.

전술한 바와 같이, 노즐 시트(30)와 노즐(16)과의 사이에는 근소한 간극이 확보되고, 노즐 시트(30)와 노즐(16)은 직접적으로는 접촉되고 있지 않다. 따라서, 노즐(16)에 대한 파일럿 아크용의 통전 경로는, 전기 접촉자(54a, 54b)와 노즐(16)의 통전면(64)과의 접촉만에 의해 확보된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 전기 접촉자(54a, 54b)와 노즐(16)의 통전면(64)은 모두, 냉각액 수로(水路)(52) 내에 들어가 있다. 전기 접촉자(54a, 54b)는, 금속 볼트(56)를 느슨하게 함으로써, 노즐 시트(30)로부터 분리해 낼 수 있다. 만일, 전기 접촉자(54a, 54b)와 통전면(64)과의 접촉 개소에서 접촉 불량이 생겼다고 해도, 노즐 시트(30)와 노즐(16)은 직접 접촉하고 있지 않으므로, 노즐 시트(30)와 노즐(16)과의 사이에서 절연 파괴가 생기는 경우는 거의 없다. 전기 접촉자(54a, 54b)와 통전면(64)과의 접촉 부 분은 냉각액 중에 잠겨 있으므로, 이 접촉 개소에서 접촉 불량이 생겨도, 전기 절연 파괴에 의한 스파크는 쉽게 일어나지 않는다. 만일, 전기 접촉자(54a, 54b)와 통전면(64)과의 접촉 개소에서 스파크가 생겼다고 해도, 냉각액 중에 있으므로 가스 중에서보다 손상이 작고, 또한 손상을 받는 것은 노즐(16)과 전기 접촉자(54a, 54b)뿐이다. 노즐(16)은, 조만간 교환될 소모품이다. 아직 교환 시기가 먼 노즐(16)이 손상을 받았다면, 그 노즐(16)을 중심축(16A) 주위로 약간의 각도만큼 회전시킴으로써, 통전면(64)의 손상이 없는 부분을, 전기 접촉자(54a, 54b)와 접촉 부분으로서 새롭게 사용할 수 있다. 전기 접촉자(54a, 54b)는, 저렴한 금속판에 지나지 않고, 그것만을 노즐 시트(30)로부터 분리하여 교환할 수 있다. 따라서, 접촉 불량에 의한 스파크가 발생해도, 토치 본체(12)는 특별 큰 손상을 받지 않고, 용이하고 염가로 복구할 수 있다.

노즐(16)과 전극(14) 사이에 협지된 절연 스월러(15), 절연 스월러(15)와 전극(14) 사이에 협지된 O링, 및 절연 스월러(15)와 노즐(16) 사이에 협지된 O링의 작용에 의해, 노즐(16)의 중심축(16A)의 위치와 전극(14)의 중심축(14A)의 위치가 일치하도록 자동적으로 위치 정합이 행해진다. 전기 접촉자(54a, 54b)에 의한 통전 경로를 형성은, 상기 노즐(16)과 전극(14)과의 중심축의 위치 정합에 있어서 특히 지장이 되지 않는다. 즉, 전기 접촉자(54a, 54b)가 노즐(16)에 가하는 가압력의 방향은, 노즐(16)의 중심축(16A)과 대략 평행이다. 전기 접촉자(54a, 54b)가 노즐(16)에 가하는 가압력의, 중심축(16A)과 수직인 방향 성분은 대략 제로에 가깝다. 따라서, 전기 접촉자(54a, 54b)로부터의 가압력이, 노즐(16)의 중심축(16A)을 가로로 어긋나게 하는 요인은 되지 않는다.

전극(14) 및 노즐(16) 등의 소모품을 교환할 때는, 먼저, 리테이너 캡(24)이 토치 본체(12)부터 분리되고, 그 후, 노즐(16)이 그 중심축(16A)과 대략 평행하게 노즐 시트(30)로부터 멀어지는 방향으로 당겨지는 것에 의해, 노즐(16)이 노즐 시트(30)로부터 분리되게 된다. 이 때, 전기 접촉자(54a, 54b)가 노즐(16)을 노즐 시트(30)로부터 밀어내려고 하므로, 이 가압 작용이 노즐(16)의 분리를 돕는다. 경우에 따라서는, 사용자가 노즐(16)을 당기지 않고도, 사용자가 리테이너 캡(24)을 분리해 냈을 때, (플라즈마 토치(10)의 선단은 통상 아래쪽을 향하고 있으므로) 중력과 전기 접촉자(54a, 54b)의 가압 작용에 의해, 노즐(16)이, 리테이너 캡(24) 내에(차폐 캡(18)과 함께) 지지된 상태에서, 자연스럽게 노즐 시트(30)로부터 빠져 나온다. 이와 같이, 전기 접촉자(54a, 54b)의 노즐 시트(30)로부터의 분리는 용이하다.

그리고, 노즐(16)이 노즐 시트(30)에 장착되었을 때에는, 노즐(16)이, 그 중심축(16A)과 대략 평행하게 노즐 시트(30)의 원단부(圓端部) 내로 밀어넣어지고, 그 후, 리테이너 캡(24)이 토치 본체(12)에 장착되어 차폐 캡(18)으로 노즐(16)을 고정한다. 또는, 노즐(16)이, 리테이너 캡(24) 내에(차폐 캡(18)과 함께) 지지된 상태에서, 그 중심축(16A)와 대략 평행하게 노즐 시트(30)의 선단부 내로 밀어넣어지고, 리테이너 캡(24)과 함께 토치 본체(12)에 장착된다. 어느 것으로 해도, 노즐(16)이 노즐 시트(30)에 밀어넣어질 때, 전기 접촉자(54a, 54b)와 노즐(16)이 맞닿고, 전기 접촉자(54a, 54b)와 통전면(64)이, 노즐(16)의 중심축(16A)과 대략 평 행하게 역방향으로 서로 민다. 이로써, 전기 접촉자(54a, 54b)와 노즐(16)과의 전기 접속이 확실하게 형성된다. 그러나, 전기 접촉자(54a, 54b)는, 노즐(16)의 중심축(16A)에 수직인 방향으로는 노즐(16)을 누르지 않는다. 따라서, 전기 접촉자(54a, 54b)는, 노즐(16)의 중심축(16A)의 위치를 전극(14)의 중심축(14A)의 위치로부터 가로로 어긋나게 하는 원인은 되지 않는다.

또한, 노즐(16)이 노즐 시트(30)에 밀어넣어질 때, 노즐(16)의 중심축(16A) 주위의 회전 방향에서의 노즐(16)의 위치가 어떻게 되더라도, 노즐(16)과 전기 접촉자(54a, 54b)와의 전기적 접촉은 반드시 확보된다. 전기 접촉자(54a, 54b)와 접촉하기 위한 통전면(64)이 노즐(16)의 전 주위에 설치되어 있기 때문이다.

그런데, 도시한 실시예에서는, 노즐(16)의 통전면(64)은 노즐(16)의 중심축(16A)과 수직인 평탄면이지만, 이것은 하나의 예시에 지나지 않고, 반드시 그럴 필요는 없다. 전술한 바와 같은 전기 접촉자(54a, 54b)와 통전면(64)과의 전기 접촉이 확보될 수 있다면, 통전면(64)은, 중심축(16A)과 수직인 방향으로부터 약간의 각도로 기울어져 있어도, 또는 만곡된 면이라도 된다. 또한, 본 실시예에서는, 통전면(64)은 (외측 플랜지(62)에 의해 제공되므로) 노즐(16)의 외주면 상에 실질적으로 전 주위에 걸쳐 존재하지만, 이것도 하나의 예시에 지나지 않고, 반드시 그럴 필요는 없다. 전술한 바와 같은 전기 접촉자(54a, 54b)와 통전면(64)과의 전기 접촉이 확보될 수 있다면, 복수 개의 통전면(64)이, 노즐(16)의 외측면 상의 중심축(16A) 주위의 소정 각도 간격의 위치에 이산적(離散的)으로 존재하고 있어도 된다.

이상, 본 발명의 일실시예를 설명하였으나, 이 실시예는 본 발명의 설명을 위한 예시이며, 본 발명의 범위를 본 실시예에 한정하는 취지는 아니다. 본 발명은, 그 범위를 일탈하지 않고, 다른 다양한 태양으로 실시할 수 있다.

예를 들면, 전술한 실시예에서는, 노즐(16)의 통전면(64)이, 노즐(16)의 외주를 전 주위에 걸쳐 포위하는 1개의 원환(圓環) 상의 평면으로서, 노즐의 중심축(16A)과 수직이지만, 이것은 하나의 예시에 지나지 않고, 반드시 그럴 필요는 없다. 변형예로서 예를 들면, 복수 개의 통전면이, 노즐(16)의 표면 상의 중심축(16A) 주위의 소정 각도 간격의 이산적인 위치에 각각 설치되어 있어도 된다. 또한, 통전면이, 노즐의 외측면 이외의 표면(예를 들면, 내측면 또는 기단면 등)에 설치되어 있어도 된다. 또한, 통전면과 전기 접촉자와의 접촉이 확보되는 한, 통전면이, 만곡된 면이라 되고, 통전면이 노즐의 중심축(16A)에 수직인 방향으로부터 약간 기울어져 있어도 된다.

또한, 전술한 실시예에서는, 복수 개의 전기 접촉자(54a, 54b)가, 노즐 시트(30)의 외측면 상의 중심축(16A) 주위의 소정 각도 간격의 이산적인 위치에 각각 장착되어 있지만, 이것은 하나의 예시에 지나지 않고, 반드시 그럴 필요는 없다. 변형예로서 예를 들면, 1개의 원환형의 전기 접촉자가 노즐 시트(30) 상에, 노즐(16)의 중심축(16A) 주위의 전 주위의 각도 범위에 걸쳐서 설치되고, 그 원환형의 전기 접촉자가 노즐(16)의 통전면(64)과 맞닿아 있어도 된다. 다른 변형예로서 토치 본체(12) 내의 노즐 시트(30) 이외의 부품에 1개 또는 복수 개의 전기 접촉자가 장착되어 있고, 그 부품과 전기 접촉자가 파일럿 아크용의 통전 경로를 제공해 도 된다.

본 발명은, 노즐에 대한 파일럿 아크용의 통전 경로를, 보다 확실하게 형성할 수 있는 효과를 가지고, 플라즈마 토치, 노즐, 플라즈마 가공기로서 유용하다.

Claims (8)

1. 노즐 시트(30)를 가지는 토치(torch) 본체(12)와, 상기 노즐 시트(30)에 장착되는 노즐(16)을 구비하고, 상기 노즐(16)이 상기 노즐의 중심축(16A)과 평행하게 상기 노즐 시트(30)를 향하거나 또는 상기 노즐 시트(30)로부터 멀어지는 방향으로 이동함으로써, 상기 노즐(16)이 상기 노즐 시트(30)에 장착되거나, 또는 분리되도록 구성된 플라즈마 토치(10)에 있어서,

   상기 노즐(16)은, 상기 노즐(16)의 표면 상에 상기 노즐 시트(30)와 대향하도록 향하는 통전면(64)을 가지고,

   상기 토치 본체(12)는, 상기 노즐의 상기 통전면(64)과 맞닿음으로써 상기 노즐(16)에 대한 파일럿 아크(pilot arc)용의 통전 경로를 형성하는 탄성적인 전기 접촉자(54a, 54b)를 가지고,

   상기 노즐(16)을 상기 노즐 시트(30)에 장착하기 위해, 상기 노즐(16)이 상기 중심축(16A)과 평행하게 상기 노즐 시트(30)를 향하는 방향으로 이동할 때, 상기 노즐의 상기 통전면(64)이 상기 전기 접촉자(54a, 54b)를, 상기 노즐의 중심축(16A)과 평행하게 상기 노즐 시트(30)로 향하는 방향으로 가압하도록 구성되어 있고,

   상기 플라즈마 토치(10)는 냉각액이 흐르는 냉각액 통로(52)를 더 포함하고,

   상기 노즐의 상기 통전면(64)과, 상기 전기 접촉자(54a, 54b)의 상기 통전면(64)과 맞닿는 부분은, 상기 냉각액 통로(52) 중에 배치되어 있고,

   상기 노즐(16)에 있어서 상기 통전면(64)보다 기단측의 부분이, 노즐 시트(30)와의 사이에 설치된 O링과 접촉하는,

   플라즈마 토치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 전기 접촉자(54a, 54b)는 상기 토치 본체(12)로부터 분리 가능한, 플라즈마 토치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 노즐(16)은, 상기 노즐(16)의 외측면 상에 상기 중심축(16A) 주위의 실질적으로 전 주위에 걸쳐 설치된 외측 플랜지(62)를 가지고, 상기 외측 플랜지(62)는 상기 통전면(64)을 제공하는, 플라즈마 토치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 전기 접촉자(54a, 54b)와 상기 노즐의 통전면(64)과의 접촉만이, 상기 통전 경로와 상기 노즐(16)과의 사이의 전기적 접속을 제공하는, 플라즈마 토치.
6. 플라즈마 토치(10)에 내장되는 노즐(16)로서, 상기 플라즈마 토치(10)는 토치 본체(12)를 구비하고, 상기 토치 본체(12)는, 상기 노즐(16)이 장착되는 노즐 시트(30)와, 상기 노즐(16)과 맞닿음으로써 상기 노즐(16)에 대한 파일럿 아크용의 통전 경로를 형성하는 탄성적인 전기 접촉자(54a, 54b)를 가지고, 상기 노즐(16)이 상기 노즐의 중심축(16A)과 평행하게 상기 노즐 시트(30)를 향하거나 또는 상기 노즐 시트(30)로부터 멀어지는 방향으로 이동함으로써, 상기 노즐(16)이 상기 노즐 시트(30)에 장착되거나, 또는 분리되도록 구성된, 상기 노즐(16)에 있어서,

   상기 노즐(16)의 표면 상에, 상기 노즐 시트(30)와 대향하도록 향하는 통전면(64)을 가지고,

   상기 노즐(16)을 상기 노즐 시트(30)에 장착하기 위해, 상기 노즐이 상기 중심축과 평행하게 상기 노즐 시트(30)를 향하는 방향으로 이동할 때, 상기 노즐의 상기 통전면(64)이 상기 전기 접촉자(54a, 54b)를, 상기 노즐의 중심축(16A)과 평행하게 상기 노즐 시트(30)를 향하는 방향으로 가압하도록 구성되어 있고,

   상기 플라즈마 토치(10)는 냉각액이 흐르는 냉각액 통로(52)를 더 포함하고,

   상기 노즐의 상기 통전면(64)과, 상기 전기 접촉자(54a, 54b)의 상기 통전면(64)과 맞닿는 부분은, 상기 냉각액 통로(52) 중에 배치되어 있고,

   상기 노즐(16)에 있어서 상기 통전면(64)보다 기단측의 부분이, 노즐 시트(30)와의 사이에 설치된 O링과 접촉하는,

   노즐.
7. 플라즈마 토치(10)에 내장되는 노즐(16)로서,

   제1 원통부(63)와,

   상기 제1 원통부(63)의 외주면으로부터 직경 방향으로 돌출하는 통전면(64)을 가지고, 상기 제1 원통부(63)와 축방향으로 인접하여 배치되고, 상기 제1 원통부(63)보다 직경이 큰 외측 플랜지(62)와,

   상기 외측 플랜지(62)와 축방향으로 인접하여 배치되고, 외주면에 널링(knurling)이 형성되어 있고, 상기 외측 플랜지(62)보다 직경이 작은 제2 원통부(65)

   를 포함하고,

   상기 널링이 형성된 제2 원통부(65)는 상기 외측 플랜지(62)보다 상기 노즐의 선단측에 위치되며,

   상기 제2 원통부(65)의 외주면 중 기단측 부분에 상기 널링이 형성되어 있고,

   상기 외측 플랜지(62)에 포함되는 기단측 면이 통전면이고,

   상기 외측 플랜지(62)보다 기단측의 외측면에 O링의 접촉면이 형성되어 있으며,

   상기 제1 원통부(63)는 상기 외측 플랜지(62)보다 상기 노즐(16)의 기단측에 위치하고 있고,

   상기 기단측은 상기 선단측의 반대편에 위치하는,

   노즐.
8. 제1항에 기재된 플라즈마 토치(10)와,

   워크피스(workpiece)(3)가 탑재되는 테이블(2)과,

   상기 테이블(2) 상의 상기 워크피스에 대하여 상기 플라즈마 토치(10)를 이동시키는 토치 이동 장치(4, 6, 8)

   를 포함하는,

   플라즈마 가공기.

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