TW201130394A - Retract start plasma torch with reversible coolant flow - Google Patents

Description

201130394 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本申請案係關於電漿炬及相關方法。 【先前技術】 電漿炬通常用於切割及熔接… -喷嘴内的-電極。一經加壓氣體：μ匕含定位於 嘴且接近於電極，且-電弧传建立=供應至炬並流過噴 电5瓜你建立於電極與一工 =一種起始-電漿炬之典型方法，-引示模式首 由在一相對低電流下在電極與噴嘴之間建立—電弧而^ 始。一計量系統在引示模式期間輸送一氣流穿過喷嘴。接 者電衆炬係藉由傳遞電弧至工件而自引示模式切換 作模式使得電弧延伸於電極與工件之間。對於操作模式而 丢電弧的電流增加’且氣體的流速或類型亦可經調整。電 弧離子化氣體’且所得高溫氣體可用於切割或其他熔接摔 作。 ’、 本發明係關於-種改良電漿炬及一種起始該電漿炬之方 法。 【發明内容】 本發明在一態樣中描述一種電漿炬，其包括一主炬體、 一噴嘴、及在界定於該主炬體内的一活塞空腔申的一活 塞，其中S亥活塞係耦合至一電極。一第一流體通道及一第 一流體通道與該活塞空腔連通，該第一流體通道與該活塞 之一第一侧上的該活塞空腔之一第一區域連通，且該第二 流體通道與該活塞之一第二侧上的該活塞空腔之_第二區 域連通。一連接路徑（其可由該喷嘴或一電極流體通道部 150003.doc 201130394 分界定）係經組態以在該活塞空腔之該等第一區域與第二 區域之間傳導流體。該活塞係經組態以在一起始位置與— 操作位置之間移動該電極，該電極在該起始位置接觸該噴 嘴’且該電極在該操作位置未接觸該喷嘴。 當流體在一第一方向自該第一流體通道流入該第一區域 内、穿過該連接路徑流入該第二區域並接著流出穿過該第 一流體通道時’該活塞移動該電極至該起始位置。當流體 在一相對第二方向自該第二流體通道流入該第二區域内、 穿過該連接路徑流入該第一區域並接著流出穿過該第一流 體通道時，該活塞移動該電極至該操作位置。該第一流體 通道及該第二流體通道可經組態以接收—冷卻劑流（諸如 水）。 在一些實施例中，該電漿炬可進一步包括可在一第一位 置與一第二位置之間移動之一反向閥’該反向閥可操作以 在該第一位置提供流進入該第一流體通道内，並可操作以 在該第二位置提供流進人該第二流體通道内。該反向閥 (其可位於該電漿炬與—流體熱交換器之間)可包括一四口 閥。取代-可逆閥，該電聚炬可包含一可逆系，該可逆果 可操作以在—第一模式中提供流進人該第—流體通道内並 可操作-在-第二模式中提供流以該第二流體通道内。 在其他實施例中，該電極可包括一電極固持器及一電 極。該電極固持器可包括-凸緣，其中當該電極在該操作 位置時該凸緣接觸該主矩體内的一止擋(諸如一氣體隔 :卜該電浆炬可"包括一波形彈菁，其中該波形彈 普接觸該喷嘴以便電連接該波形彈簧至該喷嘴。該波形彈 150003.doc 201130394 只可用於傳導五十或更多安培之一引示電流至該噴嘴。關 於供應電流至該電極，該電聚炬可進一步包括一接觸器， 其接觸該活塞以便在該活塞與該電極之間提供一電連接。 該接觸器可經定位環繞—凹槽中的該活塞。該凹槽可在該 電漿炬之該主炬體中使得當該電極在該起始位置時該接觸 «接觸5亥，旁基之一第一區段，且當該電極在該操作位置時 忒接觸器接觸該活塞之一第二區段。該凹槽或者可在該活 塞中’使得該接觸器隨該活塞移動。 本發明之諸實施例進一步包含一種起始一電漿炬之方 法，其包括流動氣體穿過該電漿炬之一噴嘴及在一第一方 :流動流體穿過該電漿炬穿過一第一流體通道並流出穿過 —第二流體通道以便使—活塞前進，藉此該活塞的前進來 移動-電極以與該喷嘴接觸。該方法可進—步包括施加一 引示電弧電流穿過該電極及該噴嘴並反向流體之流使得流 體在-相對第二方向流過該第二流體通道並流出穿過 —流體通道以便回縮該活塞，藉 " 丞稽此a活基的回縮移動該電 極脫離與該㈣接觸並藉此在該噴嘴與電極之間起始一引 不電狐。使流動反向之步驟可包括致動—反向l另一選 擇為，流動越之師料包括在1向運行—流體栗，、 且使流動反向之該步驟可包括反向運行該流體果。 【實施方式】 現將參考未必按比例繪 已如此概括地描述該等實施例 製之隨附圖式。 現將在下文中參考其中顯示 一些實施例但未顯示所有

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施例之該等隨附圖式更完全地描述用於起始—電裝炬之I 置及方法。當然，本發明可以很多不同形式體現且不應解 譯為限於本文闡述的該等實施例；此外，此等實施例係經 提供使得此揭示内容將滿足適用法定要求。在全文中相同 數位指示相同元件。 接觸起始」方法而起始，該方法 已知一電浆炬可由 涉及接觸—電極與—喷嘴及接著分離該喷嘴及電極以便建 立一引示電弧。一種使用此起始方法之電漿炬係一所謂的 「背吹」t漿炬。在-背吹電漿炬中，該嘴嘴實質上係固 f於適當位置，且該電極係經組態以在沿著該炬的轴線之 -：向平移或調整。該電極係由一彈簧偏置至一向前位置 使知4電極在-正常靜止位置與該噴嘴接觸。當—計量系 統提供-氣流至該炬時，該氣流在一方向推進該電極：開 該工件’藉此克服㈣簧並自該喷嘴分離該電極使得一引 不電弧係建立於該電極與該噴嘴之間。在一「前吹」炬 中’该噴：可取代該電極移動，使得在起始之後，該噴嘴 糸在-向前方向由穿過該噴嘴之該氣流移動。在每一情況 下引不電弧可建立於該分離的喷嘴與電極之間，且該 電弧隨後可自該噴嘴傳 μ 送至3亥工件以用於切割或熔接。 亦習知經由在該電極與喷 古# 一 + 始-電漿炬以便產製—火=間m“電壓而起 嘖喈it# , 火化放電。耩此方法，用於產製該 喷嘴與電極之相對移動之-機構係不必要的。 然而’此等電漿炫及相 相關方法未必是理想的。在高品質 或咼電流應用中的—雷镟扣 电浆炬之成功操作可需要與該電漿炬 150003.doc 201130394 的使用不相容之氣户变 例而言若此C力以起始㈣。不期望的是舉 該氣流以便起始M J割或若使用一鶴電杨則必須切斷 萌…道 為可能損及有效壽命。同時，高 頻起始可導致與附近電 于间 遮罩。 子件的問碭並因此可需要昂貴的 相應地，申請去· ρ ϋ (3 Λ 發展止圖避免該等上文提到的問題之 一電漿炬裝置及相關f、、t π ^ 法。圖1 ^示本發明之一電漿炬1 〇 之實把例4私黎矩10包括一主炬體12。該電聚炬^進 :步包含-噴嘴14及-電極總成16。該電極總们6可包括 若干件，其包含在該電極總成之一第一端處的一電極固持 器18、及在該電極總成之一第二端處的一電極2〇。該電極 固持器18係搞合至該主炬體12内的一活塞22。 該活塞22位於該電漿炬1〇之該主炬體12内的一活塞空腔 24中。該活塞空腔24係與一第一流體通道26及一第二流體 通道28連通。特定言之，該活塞22可經配置於該活塞空腔 24中使得該第一流體通道26與該活塞22之一第一側32上的 s玄活塞空腔24之一第一區域30連通且該第二流體通道28與 該活塞之一第二側36上的該活塞空腔24之一第二區域34連 通。一連接路徑38在該活塞空腔24之該等第一與第二區域 30、34之間傳導流體。因此，流體可行進穿過該等第一及 第二流體通道26、28之一者、進入該活塞空腔24之該等第 一或第二區域30、34之一者、穿過該連接路徑38、進入該 活塞空腔之該等第一及第二區域之另一者並流出穿過該等 第一及第二流體通道之另一者。 £ 150003.doc -9· 201130394 該第一流體通道26可連接至一第一外部管線4〇(見圖5及 圖6)且該第二流體通道28可連接至一第二外部管線42，而 該第一外部管線及該第二外部管線供應及送回流體至該電 漿炬1 〇。因此，該流體可在一閉回路中行進。在此等實施 例中，該電漿炬10可進一步包含冷卻該流體之一流體熱交 換器44(見圖5及圖6)。使用一熱交換器44以冷卻該流體可 係有利的，因為該流體可係冷卻該電漿炬丨〇之一冷卻劑 (諸如水）。該水可與乙二醇或丙二醇混合以形成抵抗冰凍 之冷卻劑。另外或另一選擇為，該水可與用於防止腐蝕、 藻類生長及/或細菌生長之添加劑混合。 §玄電漿炬10之二部（特定言之其可因冷卻受益）係該電極 20及該喷嘴14。因此，在一實施例中，該連接路徑38之至 少一部分可由該電極固持器18内的一電極流體通道46界 足。藉由流動流體使得流體接觸該電極2〇，該流體可冷卻 該電極。舉例而言’流體可進入穿過該電極固持器丨8中的 一個或多個孔隙48並行進穿過該電極流體通道46，該電極 流體通道可由同軸移位於該管狀電極固持器丨8内的一冷卻 劑官19部分界定。在其他實施例中，該連接路徑38可另外 或另一選擇為由該噴嘴14至少部分界定。舉例而言，該連 接路徑38可包括由該噴嘴14之一外表面52界定於一側上的 一環繞通道50°因此，藉由接觸該電極2〇及/或該噴嘴 14，該流體可在操作期間冷卻該電漿炬1〇 ^ 在該等上述的閉回路實施例中’該流體係當其行進穿過 該電漿炬10時被加熱，並因此如上文所述，一流體熱交換 150003.doc -10· 201130394 益44可用於在該流體被送回至該電毁炬之前冷卻該流體。 在替代η施例巾…開回路可經形成，其中流體係經導引 穿過該等第-或第二通道26、28之—者並留出該等第一或 第通道之另者而無需再循環。此等實施例可取消一熱 又換器’目為離開該電聚炬1G之該經升溫流體}送回至該 電漿炬内。 不官使用一閉回路或開回路流體路徑，該流體可用於除 僅冷m毅炬1 〇外之目的。一此目的係控制該電極總成 之疋位以便起始及操作該電漿炬丨〇。相應地，使用一分 離流體供應器可係不必要的’此相較於先前技術可藉此顯 著降低該電漿㈣的複雜度及成本。在這點上，該流體行 進入或離開該第-流體通道％及該第二流體通道28之該相 對方向可用於控制該電極總成丨6的定位。 如在圖2中的該電漿炬1〇所繪示，當期望該電極總成16 移動至其中該電極20接觸該喷嘴14之一起始位置時，該流 體係經導弓丨以在·_第—方向53流動。在該第—方向Μ的流 體行進穿過3玄第一流體通道26進入該活塞空腔μ之該第 一區域30,穿過該連接路徑38進入該活塞空腔之該第二區 域34，並接著流出穿過該第二流體通道28。在該第一方向 53的流體流偏置該活塞22使得該電極2〇接觸該噴嘴μ。此 移動由於一壓力差形成於該活塞空腔24之該第—區域3〇與 該第二區域34之間而發生，而該第一區域相較於該第二區 域具有一較大流體壓力。該壓力差源於當該流體行進穿過 該電漿炬10時該流體移動沿著之該彎曲路徑建立的壓力 150003.doc 201130394 降。 如在圖3中的該電漿炬10所繪示，當期望該電極總成i6 回縮至其中該電極20未接觸該噴嘴14之該操作位置時，該 流體係經導引以在一相對第二方向53·流動。在該相對第： 方向53,的流體流行進穿過該第二流體通道28進入該活塞空 腔之該第二區域34，接著穿過該連接路徑38進入該活塞空 腔之該第-區域3G，並接著流出穿過該第—流體通道^ 在該相對第：方向㈣流體流偏㈣活塞22使得該電極總 成16回縮至該電極20未接觸該噴嘴14之一位置。如上文所 陳述’偏置據信由於-壓力差形成於該活塞空腔24之該第 -區域30與該第二區域34之間而發生，因為該流體流沿著 一彎曲路徑行進穿過該電襞炬心在該相對第二方向^，流 動之情況下，該第二區域34相較於該第一區域3〇具有一較 大流體壓力’此藉此偏置該活塞22朝向該操作位置。 如上文所述，流體流穿過該電漿炬1Q之該方向決定^舌 塞22移動該電極總成16至該起始位置或該操作位置。因 此’該電漿炬10包含可切換該流體的流動方向之一個或多 個機構。因此，該電漿炬1〇之一些實施例包括一可逆栗 (未顯示）。在此等實施例中，該可逆泵可操作以在一第一 料中提供流進入該第—流體通道26，並可操作以在一第 二模式中提供流進入該第二流體通道28。藉此，該可逆泵 可藉由自偏置該活塞22及電極總成16至該起始位置之該第 一棋式切換至偏置該活塞及電極總成至該操作位置之該第 二模式而反向該流體的流動。切換該可逆栗的模式之一方 150003.doc 201130394 法可包括切換供應至該可逆聚的該電流之極性，雖然如一 般技術者可瞭解可使用各種其他方法。 如圖4所繪示’該電楽炬1〇之替代實施例可包括取代該 可逆系之-反向閥54。-般技術者可瞭解反向閥之各種實 施例。該反向閥54可包括四個口 ％、58、6〇、62，且該反 向閥的操作可由-可移動桿64控^，該桿的移動可諸如透 過使用一空氣氣缸或螺線管（未顯示）而自動化。 如圖5所繪示，該反向閥54可係一閉回路流體迴路66(諸 如具有一泵68及一流體熱交換器44之一流體迴路）之一部 分。在此一實施例中，該等第一口及第二口 56、58可分別 透過該第一外部管線40連接至該第一流體通道26及透過該 第二外部管線42連接至該第二流體通道28，且該等第三口 及第四口 60、62可分別透過第三外部管線及第四外部管線 70、72連接至該流體熱交換器44。該泵68可經定位沿著該 等第三外部管線或第四外部管線7〇、72使得該泵係定位於 該電漿炬1 0與該流體熱交換器44之間。 當該反向閥54如圖5所繪示在一第一位置時，流體自該 泵68流動穿過該第三外部管線7〇進入該反向閥之該第三口 内。接著該流體經導引離開該反向閥54穿過該第一口 ％ 並進入該第一外部管線40 ’藉此該流體在該第一方向53流 入該電漿炬10之該第一流體通道26内，此如上文所述移動 該活塞22及電極總成16至該起始位置（見圖2)。在以上文描 述的方式行進穿過該電漿炬10之後，該經升溫流體在該第 二流體通道28處離開該電漿炬並行進穿過該第二外部管線 § 150003.doc 201130394 42’藉此該流體在該第二口 58處進入該可逆閥54。在該< 逆閥54内，該流體係經導引朝向該第四口 62，該流體行進 穿過該第四口 62並進入該第四外部管線72。最後，該第四 外部管線72導引該流體穿過該熱交換器44，其在該流體送 回至該第三外部管線70及該泵68之前冷卻該流體。 當該反向閥54移動至一第二位置時，如在圖6中的該閉 回路流體迴路66所繪示，流體以下述方式流動：首先，流 體自該泵68流動穿過該第三外部管線7〇進入該反向閥54之 該第三口 60内。接著該流體係經導引離開該反向闊54穿過 該第二口 58並進入該第二外部管線42，藉此該流體在該相 對第二方向53'流入該電漿炬1 〇之該第二流體通道28内，此 如上文所述回縮該活塞22及電極總成丨6至該起始位置（見 圖3)。在以上文描述的方式行進穿過該電漿炬1〇之後’該 經升溫流體在該第一流體通道26處離開該電漿炬並行進穿 過該第一外部管線40，藉此該流體在該第一口兄處進入該 可逆閥54。在該可逆閥54内，該流體係經導引朝向該第四 口 62 ’該流體行進穿過該第四口 62並進人該第四外部管線 72最後，❼玄第四外部官線72導引該流體穿過該熱交換器 44’其在該流體送回至該第三外部管線⑽該㈣之前冷 卻該流體。 送回至圖1，該電漿炬10可體現各種額外特徵。一此斗 徵在於該活塞22及電極總成16之行進可受_。關於_ 始位置’該活塞22的行進传夸呢也丨认 m ^ 疋你又限制的，因為該電極20接渾 該喷嘴14。然而’結構的久綠本攸A丨1 再的各種只施例可經提供以防止該9

150003.doc •14. 201130394 塞22及電極總成16行進通過一所需操作位置。如圖ι所繪 示的一實施例可包括在該活塞22上的一凸緣74，其當該電 極總成16在該搡作位置時在該電聚&〇之該主炬體12内接 合一相對應止擋76。如圖7中的一電漿炬丨〇,之替代實施例 所繪示’該電裂炬10可另外或另一選擇為包括在該電極總 成16’之一部上（諸如在該電極固持器18·上）的一凸緣74,， 其當該電極總成在該操作位置時在該電聚炬之該主炬體”， 中接觸一相對應止擋76、在此實施例中，該止擋％，可係 一氣體隔板之一部分。使用自該電極固持器18，延伸之一凸 緣74’具有該凸緣74,顯著地鬆開在加工該活塞空腔^，及活 基22中必須配5之公差之優點。然而，此實施例可需要在 »亥/舌塞22與主炬體12’之間使用一密封件75，，該密封件可 能不耐用。相反地，使用在該活塞22上之如圖丨所示接合 一相對應止擋76的一凸緣74之實施例可不需要此一密封 件，因為該凸緣與止擋可充分地密封在一起。 可包含於該電漿炬中之另一特徵係至該噴嘴之一電連接 以提供至該喷嘴的電流。該電連接可透過使用一波形彈簣 80而建立，如圖8所繪示。如圖7之詳細截面w(其在圖9中 放大）中可見，該波形彈簧8〇可放置於一位置使得該波形 彈簧係由該喷嘴14,相對於尖端之該端壓縮抵著一前主體嵌 塊81’，該嵌塊可具有焊接至其的—引示電弧⑽。該波形 彈簧80用於提供電流至該噴嘴14，，電流用於在起始期間建 立一引示電弧。該波形彈簧8〇克服諸如習知彈簧在運送約 五十安培或更大的引示電弧電流至該喷嘴14，中可能具有之 150003.doc 签. 201130394 退火之問題。假設該波形彈簧8G避免至少部分退火，因為 該波形彈簧具有相較於一類似螺旋彈簧相對較大之—最小 截面。另夕卜，該波形彈簧80形成一「波浪」开》狀（見圖8)， 此引起該波形彈簧與該喷嘴14，及該前主體錢81，之間之 夕個接觸點。多個接觸點可容許相較於—螺旋彈簧（其僅 可提供用於電流流動之一單一路徑)電流沿著許多路徑流 過該波形彈簧1波形彈簧㈣此等多個電流流徑可進一 步促成相較於一螺旋彈簧較高之一電流運送能力，此因而 使該電漿炬的操作成為可能。 該電漿矩之諸實施例可包括容許傳送電流至該電極總成 之一額外特徵。如圖10中顯示的圖7之該詳細部中所繪 不，此係以接合該活塞22,之一接觸器82，實現。接著該活 塞22’作為一電極托架並提供通道以供電流至該電極總成 16’。該接觸器82•可使操作電流供應至該電極總成16，而不 管該電極總成相對於該電漿炬1〇，之該主炬體12，之移動關 係。該接觸器82·可位於該電漿炬10,内的各種不同位置。 舉例而言，該接觸器82|可在該電漿炬1〇t之該主炬體Η，中 經定位環繞一凹槽84ι内的該活塞22,，且當該活塞及電極 總成16’在該等起始位置與操作位置之間移動時該接觸器藉 此可滑動地接觸該活塞22，，因而當該電極總成在該起始位 置時該接觸器華觸該活塞之一第一區段86，，且藉此當該電 極總成在該操作位置時該接觸器接觸該活塞之一第二區段 88·。圖11繪示在該接觸器82•之區域内，沿著該炬之該縱 向軸線之該電漿炬10,之一截面圖。如可見，該接觸器82, I50003.doc •16- 201130394 延伸橫越該·以接觸該活塞22,及該主 -分離電接點。在—替代實施例中(未顯示)= 經定位於該活塞中的-凹槽内環繞該活塞，使得該接觸： 隨該活塞移動，但以一類似方式作用。 接觸。。 本發明之諸實施例進一步包括起始—電漿炬之方法。如 圖12所繪示的-此方法包括流動氣體穿過該電|炬之 嘴(步驟刪)’及在一第一方向流動流體穿過該電聚炬穿 過一第-流體通道並流出穿過—第二流體通道（步驟職） 以便使-活塞前進（步驟職），藉此該活塞的前進來移動 -電極以與該喷嘴接觸祕。該方法可另外包括施加一引 示電弧電流穿過該電極及該喷嘴(步驟1〇〇8)，並反向流體 之流（步驟urn)使得該流體在_相對第二方向流過該第二 流體通道並流出穿過該第—流體通道以便回縮該活塞（步 驟1〇12) ’藉此該活塞的回縮移動該電極脫離與該喷嘴接 觸（步驟1014)並藉此在該喷嘴與電極之間起始—引示電弧 (步驟1016)。使流動反向(步驟1〇1〇)可包括致動一反向閥 (步驟1018)。另一選擇為，流動流體（步驟1〇〇2)可包括在 一方向運行一流體泵（步驟1020),且使流動反向（步驟 1〇1〇)可包括反向運行該流體泵（步驟1〇22)。 已在前文描述及該等相關圖式中呈現教示之優點，熟習 此項技術者將瞭解此等實施例所屬之很多修改及其他實施 例。因此，應瞭解修改及其他實施例意欲包含於附隨申請 專利範圍之範圍内。雖然本文巾使用特定用語，但其係僅 以般且描述性思義使用而非為了限制之目的。 150003.doc -17. 201130394 【圖式簡單說明】 圖1繪示一電漿炬之一實施例之一修改截面圖； 圖2繪示冷卻劑流在一第一方向穿過圖1之該電漿炬； 圖3繪示冷卻劑流在一相對第二方向穿過圖1之該電漿 炬； 圖4繪示一可逆閥之一透視圖； 圖5繪示一流體迴路，其包含圖2之該可逆閥在一第〜饮 置之一截面圖； 圖6繪示一流體迴路’其包含圖2之該可逆閥在一第一 π〜位 置之一截面圖； 圖7繪示一電漿炬之一替代實施例之一截面圖； 圖8繪示一波形彈簧之一透視圖； 圖9繪示圖7之細節截面w之一放大視圖； 圖10繪示圖7之一放大部，其顯示一接觸器； 圖U繪示在沿著在該接觸器處的該電漿炬之該縱向車 之一截面處的圖7之該電漿炬之一截面圖；及 、"1 圖12繪示起始一電漿炬之一方法。 【主要元件符號說明】

10 電漿炬 10， 電漿炬 12 主炬體 12， 主炬體 14 喷嘴 14， 噴嘴 150003.doc 201130394 16 電極總成 16' 電極總成 18 電極固持器 18' 電極固持器 19 冷卻劑管 20 電極 22 活塞 22' 活塞 24 活塞空腔 24' 活塞空腔 26 第一流體通道 28 第二流體通道 30 第一區域 32 第一側 34 第二區域 36 第二側 38 連接路徑 40 第一外部管線 42 第二外部管線 44 熱交換器 46 電極流體通道 48 孔隙 50 環繞通道 52 外表面 150003.doc - 19- 201130394 53 第一方向 53, 第一方向 54 反向閥 56 第一口 58 第二口 60 第三口 62 第四口 64 可移動桿 66 閉回路流體迴路 68 泵 70 第三外部管線 72 第四外部管線 74 凸緣 74' 凸緣 75' 密封件 76 止擋 76' 止擋 80 波形彈簧 81' 前主體嵌塊 82' 接觸器 84' 凹槽 86' 第一區段 88， 第二區段 150003.doc .20-

Claims (1)

1. 201130394 七、申請專利範圍： 1. 一種電漿炬，其包括： 一主炬體； 一喷嘴； 一活塞，其在界定於該主炬體内的一活塞空腔中，該 活塞耦合至一電極總成； 一第一流體通道及一第二流體通道，其與該活塞空腔 連通’該第一流體通道與該活塞之一第一側上的該活塞 空腔之一第一區域連通，且該第二流體通道與該活塞之 一第二側上的該活塞空腔之一第二區域連通； 一連接路徑，其經組態以在該活塞空腔之該第一區域 與該第二區域之間傳導流體； 該活塞係經組態以在一起始位置與一操作位置之間悉 動該電極總成，該電極總成在該起始位置接觸該噴嘴， 且該電極總成在該操作位置未接觸該喷嘴；且 其中當流體在一第一方向自該第一流體通道流入該第 區域内、接著穿過該連接路徑進人該第二區域内、^ 接著流出穿過該第二流體通道時，該活塞移動該電極續 成至該起始位置， 其中當流體在相對第二方向自該第二流體通道流Λ :第：區域内、接著穿過該連接路徑流入該第-區域内 並接著流出穿過該第一、*驴 ώ ^ 弟 體通道時，該活塞移動該電相 成至該操作位置。 2,如請求項1之電裂炬，其中該第-流體通道及該第二济 150003.doc 201130394 體通道係經組態以接收一冷卻劑流。 3.如請求項2之電漿炬’其中該冷卻劑流包括一水流。 4·如請求項丨之電漿炬，其進—步包括可在一第一位置與 一第二位置之間移動之一反向閥，該反向閥可操作以在 該第一位置提供流進入該第一流體通道内，並可操作以 在該第二位置提供流進入該第二流體通道内。 5. 如請求項4之電漿炬，其中該反向閥包括一四口閥。 6. 如請求項4之電漿炬，其中該反向閥位於該電漿炬與一 流體熱交換器之間。 7. 如請求項以電衆炬，其進一步包括―可逆聚，該可逆 泵可操作以在-第一模式中提供流進人該第—流體通道 内並可操作·_在—第二模式中提供流進人該第二流體通 道内。 8.如請求項1之電漿 器及一電極。 9.如請求項8之電衆炬，其中該電極固持器包括一凸, -中田4電極總成在該操作位置時該凸緣接觸該主尤 内的—止擋。 10·如請求項9之電漿炬，直推 电緑其進一步包括一氣體隔板，I 該止擋包括該氣體隔板。 11·如請求項1之電漿炬，苴一 八進步包括—波形彈簧，| 該波形彈簧接觸該噴嘴以便雷 貝再以便电連接該波形彈簧至 嘴。 12.如請求項11之電漿炬 其中該波形彈簧係經組態以傳導 150003.doc

   * 2 - 201130394 一引示電流至該噴嘴。 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 如請求項I2之電漿炬，其中該波形彈簧係經組態以傳導 至少50安培之一引示電流至該喷嘴。 如請求項1之電漿炬，其進一步包括一接觸器，其中該 接觸器接觸該活塞以便提供電通道穿過該活塞至該電極 總成。 如請求項14之電漿炬，其中該接觸器係經定位環繞一凹 槽中的該活塞。 如請求項15之電漿炬，其中該凹槽係在該電漿炬之該主 炬體中，使得當該電極總成在該起始位置時該接觸器接 觸該活塞之一第一區段，且其中當該電極總成在該操作 位置時該接觸器接觸該活塞之一第二區段。 如請求項15之電漿炬，其中該凹槽係在該活塞中，使得 該接觸器隨該活塞移動。 $ 如請求項丨之電衆炬，其中該連接路徑之至少一部分係 由該電極總成内的一電極流體通道界定。 如請求項1之錢炬，其中該連接路徑之至少-部分係 由該噴嘴界定。 “ 一種起始一電漿炬之方法，其包括： 流動氣體穿過該電漿炬之一喷嘴； 在一第一方向流動流體穿過該電漿炬穿過一第—流體 通道並流出穿過n體通道以便m前進，藉 此該活塞的前進㈣動-電極總成以與該噴嘴接觸；胃 施加-引示電弧電流穿過該電極總成及該喷嘴；及 150003.doc 201130394 將流體之流動反向使得流體在一相對笸_ + 7乐—方向流過該 第二流體通道並流出穿過該第一流體诵撞 、逆M煲回縮該活 塞’藉此該活塞的回縮移動該電極總成脫離與該喷嘴接 觸並藉此在該噴嘴與電極總成之間 \知一5丨示電弧。 21.如請求項20之方法，其中使流動 一反向閥。 内之該步驟包括致動 22.如請求項20之方 向運行一流體菜 該流體泵。 、 机體之該步驟包括在一方 且使流動反向之兮此 之遠步驟包括反向運行 150003.doc