WO2019124365A1 - プラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置 - Google Patents

プラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置 Download PDF

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water
plasma cutting
cutting torch
water chamber
inner cylinder
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Inventor
克彦 坂本
昭 古城
亮介 木元
Original Assignee
小池酸素工業株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/28—Cooling arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for supplying a water flow along a plasma cutting torch when the material to be cut is cut using the plasma cutting torch.
  • the cutting speed is reduced as compared with the cutting in the air, and the cutting condition can not be visually confirmed due to the foaming of water.
  • the workability when taking out the product from the water is poor.
  • it is necessary to set the material to be cut at a depth of about 100 mm from the water surface and to maintain this water level it is necessary to adjust the water level according to the thickness of the material to be cut, and the equipment cost is high. Is also a problem.
  • Patent Document 2 has a problem that it is difficult to suppress the oxidation of the cut surface by the atmosphere because the water is locally injected to the cut surface.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus for supplying a water flow along a plasma cutting torch with a simple structure and with certainty.
  • a device for supplying a water flow along a typical plasma cutting torch is a device mounted on a plasma cutting torch and supplying a water flow along the plasma cutting torch,
  • An inner cylinder fitted to the main body of the plasma cutting torch, an outer cylinder disposed on an outer peripheral side of the inner cylinder, and forming a water chamber between the outer cylinder and the outer peripheral surface of the inner cylinder; It is disposed between a cylindrical body and the outer cylinder so as to face the water chamber, and a flow passage is formed between the outer circumferential surface of the inner cylinder and an opening for connecting the water chamber and the flow passage is formed.
  • a connecting member connected to the water chamber and connected to the water supply member for supplying the water to the water chamber, and an end portion of the flow path, the water flowing through the flow path is subjected to plasma And an outlet for discharging along the cutting torch.
  • the outlet for causing the water to flow cylindrically is formed at the end of the flow path formed between the inner cylinder and the partition member. There is. Therefore, when the inner cylinder is fitted to the main body of the plasma cutting torch and water is supplied to the water chamber through the water supply member, the supplied water flows from the opening defined by the partition member into the flow path, It flows out from the outlet as a cylindrical water flow. Thus, the water flowing out of the outlet can form a water flow along the body of the plasma cutting torch.
  • a plasma arc and an air flow along the plasma arc are spouted from a cutting nozzle provided at the tip of the plasma cutting torch. For this reason, the water flow along the main body of the plasma cutting torch is drawn toward the cutting nozzle and flows down along the outer circumference of the plasma arc and the air flow.
  • the water flow formed along the main body of the plasma cutting torch flows down as it is to form a film, and as a result, the plasma arc and the air flow are shielded from the atmosphere to oxidize the cut material at the cutting point. It is possible to realize suppressing and improving the cut surface.
  • the work environment can be improved by preventing scattering of generated dust and suppressing noise and light generated at the time of cutting without requiring expensive equipment such as a large water tank for submerging a material to be cut. It is possible to realize, for example, reducing the amount of heat input to the material to be cut.
  • the water flow apparatus for supplying a water flow along the plasma cutting torch according to the present invention will be described.
  • the water flow apparatus according to the present invention is mounted on the main body of a plasma cutting torch (hereinafter referred to as “torch”), and generates a water flow along the main body of the torch, along the plasma arc, or
  • the water flows cylindrically along the secondary air flow spouted along the plasma arc (hereinafter referred to as "plasma arc” including both).
  • the inner cylinder fitted to the main body of the plasma cutting torch is not necessarily limited to the inner cylinder being directly fitted to the main body of the plasma cutting torch, and plasma cutting Indirectly mounting via parts attached to the outer peripheral surface of the main body of the torch.
  • the inner cylinder is fitted to the torch holder. Also good.
  • the water flow device a flow passage of water is formed by the inner cylinder and the partition member, and at the end of the flow passage, an outlet for flowing the water in a cylindrical shape is formed. Therefore, the water supplied to the water chamber can form a cylindrical water flow from the opening with the partition member through the flow path.
  • the outlet is configured along the outer periphery of the main body of the torch. It is possible to conform to the periphery.
  • the water flowing out of the outlet is preferably in the form of a membrane.
  • the shape and size of the outlet are not particularly limited.
  • the force flowing out from the outlet is too large, there is a possibility that the water may be scattered, so it is not preferable to make the width dimension of the channel too large or to make the amount of water too large.
  • a weir upstream of the channel over the entire circumference of the channel so that water exceeding the weir flows in the channel.
  • a water chamber on the upstream side of the weir which will be a pool of water around the entire circumference of the weir so that the water collected in this water chamber flows over the weir and flows into the flow path .
  • the width dimension of the flow path is preferably in the range of 0.5 mm to 2.0 mm, and more preferably in the range of 1.0 mm to 1.5 mm. Furthermore, it is possible to form the most preferable water flow when the width dimension of the flow passage is 1.2 mm.
  • the film of water that has flowed out in a tubular shape has a uniform thickness. That is, it is not preferable that the width dimension of the outlet be changed.
  • the spacer may be disposed in the flow passage formed by the inner cylinder and the partition member.
  • the spacer may be in the form of a ring in which a plurality of holes are formed, or a plurality of slits may be formed in the inner cylinder or the partition member.
  • the water flow apparatus A which concerns on a present Example is demonstrated using figures.
  • the water flow apparatus A shown in FIGS. 1 and 2 is attached to the main body 10 of the torch B or the main body 11 of the torch C shown in FIG. 3 and is configured to form a water flow along the main body 10 or 11 There is.
  • a cutting nozzle 12 is attached to the tip of each of the main bodies 10 and 11, and the material to be cut is cut by injecting a plasma arc and a secondary air flow toward the material to be cut (not shown) from the cutting nozzle 12 It is possible.
  • the water flow device A is disposed on the outer peripheral side of the inner cylindrical body 1 fitted to the main body 10 of the torch B or the main body 11 of the torch C (hereinafter representatively referred to as the main body 10 of the torch B)
  • the outer cylinder 2 and the partition member 3 disposed between the inner cylinder 1 and the outer cylinder 2 are provided.
  • a water chamber 4 formed of a recessed groove formed in a ring shape is formed on the inner peripheral surface of the outer cylindrical body 2, and the outer peripheral surface of the inner cylindrical body 1 is formed by making the partition member 3 face the water chamber 4.
  • a flow passage 5 formed in a ring shape is formed by 1 a and the partition member 3. The end 3 a of the partition member 3 on the water chamber 4 side is not in contact with the outer cylindrical body 2, and an opening 6 formed of a ring-shaped gap is formed. Is connected. Further, at the end (lower end of the nozzle A) opposite to the opening 6 of the flow passage 5, an outlet 7 for forming a cylindrical water flow is formed.
  • the opening 6 does not necessarily have to be configured as a ring-shaped gap.
  • the opening 6 may be formed by forming a plurality of holes at a position facing the water chamber 4 at the end of the partition member 3.
  • a plurality of screw holes 1b are formed on the end (upper end of the water flow device A) side of the inner cylinder 1 opposite to the outlet 7 and, as shown in FIG. 3, the screw 13 is inserted into the screw holes 1b. Then, the water flow device A is configured to be attached to the main body 10 by fastening it to the main body 10. Further, a flange 1c is formed on the upper end side of the inner cylindrical body 1 and in the vicinity of the screw hole 1b, and a screw 1d is formed on the flange 1c.
  • a screw 2a is formed on the upper end side of the outer cylinder 2 so as to be screwed onto the screw 1d formed on the flange 1c of the inner cylinder 1.
  • the outer cylinder 2 is integrally attached to the inner cylinder 1.
  • a locking projection 2b is formed on the lower end portion of the outer cylindrical body 2 so as to project to the inner peripheral surface side, and the partition member 3 can be locked to the locking projection 2b.
  • the water chamber 4 formed of a ring-shaped recessed groove formed on the inner peripheral surface side of the outer cylindrical body 2 has a sufficiently large dimension in the vertical direction of the water flow device A.
  • connection member 8 to which the water supply member which is not shown in figure is connected in the position which approached the lower end of the water chamber 4 is provided.
  • the structure of the connection member 8 is not particularly limited, and it is possible to selectively use a terminal for piping, a connector which can be detached by one touch, or the like.
  • connection member 8 is provided on the lower end side of the water chamber 4 and the opening 6 is formed on the upper end. Therefore, the water level of the water supplied to the water chamber 4 rises from the lower end to the upper end, and when the opening 6 is reached, the water flows into the flow path 5 through the opening 6. Then, by appropriately setting the amount of water supplied per hour to the water chamber 4, it is possible to uniformly raise the water surface without causing a wave. Therefore, it is possible to allow substantially constant water to flow in from the opening 6 to the entire circumference of the flow path 5 and allow the cylindrical water flow to flow down from the outlet 7.
  • the partition member 3 functions as the water chamber 4 by facing the recessed groove formed on the inner peripheral surface of the outer cylinder 2, and a flow path between the outer groove 1 and the outer peripheral surface 1 a of the inner cylinder 1. It constitutes 5 For this reason, the partition member 3 is formed in a cylindrical shape, and an engaging portion 3b which engages with the locking projection 2b formed on the outer cylindrical body 2 is formed at a predetermined position on the outer peripheral surface.
  • the position of the engaging portion 3 b is an opening having a dimension preset by the end 3 a and the upper end of the water chamber 4 when the engaging portion 3 b is engaged with the locking projection 2 b of the outer cylinder 2. 6 is set to be configured.
  • the partition member 3 is configured by connecting the upper member 3c and the lower member 3d in series, but is not limited to this configuration, and may be configured as a single sleeve It is natural.
  • the width dimension of the flow path 5 is set to about 1.2 mm, and the amount of water to be supplied is set to a range of about 8 liters to about 20 liters per minute. In the range of the amount of water, it is possible to cause water having a tubular water film formed to flow out from the outlet 7.
  • the amount of supplied water is preferably changed in the above-described range in accordance with the current value of the plasma arc.
  • the inner cylinder 1 may be attached by being fitted to the main body 10 of the torch B and fastened by the screw 13 screwed into the screw hole 1 b. It is possible.
  • the connection member 8 when water is supplied to the water chamber 4 from a water supply member (not shown) in the connection member 8, the supplied water flows into the flow path 5 from the opening 6 formed at the upper end of the water chamber 4 and cylindrical from the outlet 7 Flow out as a water film.
  • the drained water flows along the outer peripheral surface of the main body 10 and flows down along the outer peripheral surface of the cutting nozzle 12 attached to the tip of the main body 10.
  • the above-mentioned effect is better by using in combination with a semi-submersible cutting method in which the upper surface is exposed and the lower surface is kept in contact with the water surface without submerging the material to be cut to about 100 mm below the water surface. It is possible to demonstrate.
  • the connecting member 8 for supplying water to the water chamber 4 is attached to the outer cylinder 2 in a direction orthogonal to the axial center of the outer cylinder 2.
  • it may be attached by being inclined in the circumferential direction with respect to the axial center.
  • the water supplied to the water chamber 4 swirls inside the water chamber 4, and the water level rises in this state to reach the opening 6, so the water supply to the flow path 5 is more uniform It is possible to
  • the water flow device according to the present invention can be retrofitted to an existing plasma cutting torch.

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Abstract

【課題】簡易な構造で確実にプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置を提供する。 【解決手段】プラズマ切断トーチに装着され該プラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置（水流装置Ａ）であって、トーチＢの本体１０に嵌装される内筒体１と、内筒体１の外周側に配置され、外周面１ａとの間に水室４を構成する外筒体２と、内筒体１と外筒体２の間に水室４と対向して配置され、内筒体１の外周面１ａとの間に流路５を形成すると共に該水室４と流路５を接続する開口６を形成する仕切部材３と、水室４に連通し、該水室４に水を供給する水供給部材が接続される接続部材８と、流路５の端部に構成され、該流路５を流通した水を筒状に流出させる流出口７と、を有する。

Description

プラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置
　本発明は、プラズマ切断トーチを用いて被切断材を切断する際に、該プラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置に関するものである。
　鋼板に代表される被切断材を水没させた状態でプラズマ切断トーチを用いて切断することが行われている（例えば特許文献１参照）。この切断法では、プラズマ切断を行う際に発生する粉塵が工場内に飛散することを防ぐことができ、作業環境を改善することができる。また、水により被切断材が冷却されるため、プラズマアークからの入熱量を低減することができる。被切断材を水没させて行うプラズマ切断法ではこのような有利な点が存在するものの、被切断材の平面寸法よりも大きい寸法を有する水槽が必要になるという設備的な課題もある。
　上記した課題を解決するために、特許文献２に記載された提案がなされている。この技術は、トーチ本体の外部に隣接して水ノズルを設けることで構成されている。そして、水ノズルから水を噴射させつつプラズマ切断を行うことで、被切断材を水没させて行う切断と同様の効果を得ようとするものである。
特開２０００－２７１７４９号公報 特開２００１－０７１１４７号公報
　被切断材を水没させてプラズマ切断する切断法では、前述の課題に加えて、大気中での切断と比較して切断速度が低下し、水の泡立ちにより目視によって切断状況を確認することができない、製品を水中から取り出す際の作業性が悪いという問題が生じている。更に、被切断材を水面から１００ｍｍ程度の深さに設置すると共にこの水位を保持する必要があるため、被切断材の厚さに対応させて水位を調整する必要があり、設備費が高額になるという問題もある。
　特許文献２に記載された技術では、切断面に対し局所的な水の噴射となるため、大気による切断面の酸化に対する抑制が困難になるという問題がある。
　本発明の目的は、簡易な構造で確実にプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置を提供することにある。
　上記課題を解決するために本発明に係る代表的なプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置は、プラズマ切断トーチに装着され該プラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置であって、プラズマ切断トーチの本体に嵌装される内筒体と、前記内筒体の外周側に配置され、該内筒体の外周面との間に水室を構成する外筒体と、前記内筒体と前記外筒体の間に前記水室と対向して配置され、前記内筒体の外周面との間に流路を形成すると共に該水室と前記流路を接続する開口を形成する仕切部材と、前記水室に連通し、該水室に水を供給する水供給部材が接続される接続部材と、前記流路の端部に構成され、該流路を流通した水をプラズマ切断トーチに沿わせて流出させる流出口と、を有するものである。
　本発明に係るプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置では、内筒体と仕切部材との間に形成された流路の端部に水を筒状に流出させる流出口が構成されている。このため、内筒体をプラズマ切断トーチの本体に嵌装し、水供給部材を介して水室に水を供給すると、供給された水は仕切部材によって規定された開口から流路に流入し、流出口から筒状の水流となって流出する。従って、流出口から流出した水はプラズマ切断トーチの本体に沿った水流を形成することができる。
　特に、被切断材を切断中には、プラズマ切断トーチの先端に設けた切断ノズルからはプラズマアークと該プラズマアークに沿った気流が噴出している。このため、プラズマ切断トーチの本体に沿った水流は切断ノズル方向に吸引されて、プラズマアーク及び気流の外周に沿って流下する。
　従って、プラズマ切断トーチの本体に沿って形成された水流がそのまま膜状に流下し、その結果、プラズマアーク及び気流と大気との間を遮蔽することにより、被切断材の切断箇所での酸化を抑制し切断面を向上することなどを実現することができる。また、被切断材を水没させるための大きな水槽などの高額な設備を要することなく、発生した粉塵の飛散を防ぎ、切断時に発生する騒音、及び光を抑制して作業環境を改善することができ、被切断材に対する入熱量を低減することなどを実現することができる。
本実施例に係るプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置の構造を説明する図である。 プラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置の要部を説明する拡大図である。 本実施例に係るプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置をプラズマ切断トーチの本体に取り付けた状態を説明する図である。
　以下、本発明に係るプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置（以下「水流装置」という）について説明する。本発明に係る水流装置は、プラズマ切断トーチ（以下「トーチ」という）の本体に嵌装され、該トーチの本体に沿わせて水流を形成することで、プラズマアークに沿わせて、又はプラズマアークとプラズマアークに沿って噴出する二次気流に沿わせて（以下両者を含めて「プラズマアーク」という）に筒状に水を流すものである。
　本発明に於いて「プラズマ切断トーチの本体に嵌装される内筒体」とは、必ずしも内筒体がプラズマ切断トーチの本体に対し直接嵌装されることに限定するものではなく、プラズマ切断トーチの本体の外周面に取り付けた部品を介して間接的に嵌装されることを含んでいる。例えば、トーチホルダーにプラズマ切断トーチの本体を嵌装して該プラズマ切断トーチを支持するように構成されたプラズマ切断装置の場合、このトーチホルダーに内筒体を嵌装させるように構成されていても良い。
　そして、プラズマアークに沿わせて筒状の水流を形成することで、被切断材をプラズマ切断する際に発生する粉塵の飛散を防ぎ、切断時に発生する騒音と光を抑制でき、且つ被切断材を冷却して入熱量の低減をはかり、大気による切断面の酸化を抑制し切断面を向上することが可能である。
　このため、水流装置には内筒体と仕切部材とによって水の流路が形成されており、該流路の端部には水を筒状に流出させる流出口が構成されている。従って、水室に供給された水は仕切部材との開口から流路を経て筒状の水流を形成することが可能である。特に、水流装置を構成する内筒体がトーチの本体に嵌装されるため、流出口がトーチの本体の外周に沿って構成されることとなり、この流出口から流出した水をトーチの本体の外周に添わせることが可能である。
　流出口から流出する水は膜状であることが好ましい。このような水流をトーチの本体の外周に形成することで、該本体に対して付着した流れとすることが可能である。そして、トーチの先端に設けた切断ノズルからプラズマアークが噴射されたとき、これらの吸引作用によって引き寄せられ、該プラズマアークに添った流れを実現することが可能である。
　トーチの本体に添って膜状の水流を形成するためには、流路に一様な水流を形成することが必要であり、流出口の形状や寸法は特に限定するものではない。しかし、流出口からの流出する勢いがあまり大きいと水が飛散してしまう虞があるため、流路の幅寸法をあまり大きくしたり、水量をあまり多くしたりすることは好ましくはない。
　流路に於ける一様な水流を実現するためには、流路の上流に該流路の全周にわたって堰を設け、該堰を超えた水が流路を流れるようにすることが好ましい。特に、堰の上流側に、該堰の全周にわたる水の溜りとなる水室を構成しておき、この水室に溜まった水が堰を乗り越えて流路に流れるようにすることがより好ましい。
　流路の幅寸法は、０．５ｍｍ～２．０ｍｍの範囲であることが好ましく、１．０ｍｍ～１．５ｍｍの範囲であることがより好ましい。更に、流路の幅寸法が１．２ｍｍの場合が最も好ましい水流を形成することが可能である。
　筒状に流出した水の膜は一様な厚さであることが好ましい。即ち、流出口の幅寸法に変動があることは好ましくはない。このような流出口を構成するために、充分に高い剛性を有する内筒体と外筒体及び仕切部材を用いることが好ましい。しかし、内筒体と仕切部材とで構成される流路にスペーサを配置しても良い。このスペーサとしては複数の穴を形成したリング状のものであって良く、或いは内筒体又は仕切部材に複数のスリットを形成しても良い。
　本実施例に係る水流装置Ａについて図を用いて説明する。図１、２に示す水流装置Ａは、図３に示すトーチＢの本体１０又はトーチＣの本体１１に取り付けられ、該本体１０又は本体１１に沿わせて水流を形成し得るように構成されている。各本体１０、１１の先端には夫々切断ノズル１２が取り付けられており、切断ノズル１２から図示しない被切断材に向けてプラズマアーク及び二次気流を噴射することで、該被切断材を切断することが可能である。
　水流装置ＡはトーチＢの本体１０又はトーチＣの本体１１（以下代表してトーチＢの本体１０をいう）に嵌装される内筒体１と、該内筒体１の外周側に配置された外筒体２と、内筒体１と外筒体２との間に配置された仕切部材３と、を有している。
　外筒体２の内周面にはリング状に形成された凹溝からなる水室４が形成されており、該水室４に仕切部材３を対向させることで、内筒体１の外周面１ａと仕切部材３とによってリング状に形成された流路５が形成されている。仕切部材３の水室４側の端部３ａは外筒体２と接触することなく、リング状の隙間からなる開口６が形成されており、該開口６を介して水室４と流路５が接続されている。また、流路５の開口６の反対側の端部（ノズルＡの下端）には、筒状の水流を形成するための流出口７が構成されている。
　尚、開口６は必ずしもリング状の隙間として構成されている必要はない。例えば、仕切部材３の端部であって水室４と対向する位置に複数の穴を形成することで開口６としても良い。
　内筒体１の流出口７と反対側の端部（水流装置Ａの上端）側には複数のねじ孔１ｂが形成されており、図３に示すように、ねじ孔１ｂにねじ１３を挿通して本体１０に締結することで、水流装置Ａを本体１０に取り付けるように構成されている。また、内筒体１の上端側であってねじ孔１ｂの近傍にフランジ１ｃが形成されており、該フランジ１ｃにねじ１ｄが形成されている。
　外筒体２の上端側には内筒体１のフランジ１ｃに形成されたねじ１ｄに螺合するねじ２ａが形成されており、Ｏリング９を介してねじ２ａをねじ１ｄに締結することで、外筒体２は内筒体１に一体的に取り付けられている。また、外筒体２の下端部分には内周面側に突起した係止突起２ｂが形成されており、該係止突起２ｂに仕切り部材３を係止し得るように構成されている。
　外筒体２の内周面側に形成されたリング状の凹溝からなる水室４は、水流装置Ａの上下方向の寸法が充分に大きく形成されている。そして、水室４の下端に接近した位置に図示しない水供給部材が接続される接続部材８が設けられている。接続部材８の構造は特に限定するものではなく、配管用のターミナルや、ワンタッチで着脱可能なコネクタなどを選択的に用いることが可能である。
　上記の如く、接続部材８が水室４の下端側に設けられ、上端に開口６が構成されている。このため、水室４に供給された水の水位は下端側から上端に向けて上昇し、開口６に達したとき、該開口６を経て流路５に流入する。そして、水室４に対する時間辺りの供給水量を適宜設定することで、水面を波立たせることなく一様に上昇させることが可能である。従って、開口６から流路５の全周に対して略一定の水を流入させて流出口７から筒状の水流を流下させることが可能である。
　仕切部材３は外筒体２の内周面に形成された凹溝と対向することで、この凹溝を水室４として機能させると共に、内筒体１の外周面１ａとの間に流路５を構成するものである。このため、仕切部材３は円筒状に形成されており、外周面の所定位置には外筒体２に形成された係止突起２ｂと係合する係合部３ｂが形成されている。この係合部３ｂの位置は、該係合部３ｂを外筒体２の係止突起２ｂに係合させたとき、端部３ａと水室４の上端とによって予め設定された寸法を持つ開口６が構成されるように設定されている。
　尚、本実施例では、仕切部材３を上部部材３ｃと下部部材３ｄを直列につなぐことで構成しているが、この構成に限定するものではなく、１本のスリーブとして構成しても良いことは当然である。
　また、本実施例では流路５の幅寸法を約１．２ｍｍに設定しており、供給する水量を毎分約８リットル～約２０リットルの範囲に設定している。この水量の範囲では、流出口７から筒状の水膜を形成した水を流出させることが可能である。尚、供給水量は、プラズマアークの電流値に対応させて前記範囲内で変化させることが好ましい。
　上記の如く構成された水流装置Ａでは、図３に示すように、内筒体１をトーチＢの本体１０に嵌装してねじ孔１ｂに螺合したねじ１３によって締結することで取り付けることが可能である。
　そして、接続部材８に図示しない水供給部材から水室４に水をすると、供給された水は水室４の上端に構成された開口６から流路５に流入し、流出口７から筒状の水膜となって流出する。流出した水は本体１０の外周面に沿って流れ、該本体１０の先端に取り付けた切断ノズル１２の外周面に沿って流下する。
　このため、切断ノズル１２から図示しないプラズマアークを形成すると共に、該プラズマアークに沿って二次気流を噴射したとき、切断ノズル１２の外周面に沿って流下した水はプラズマアーク、二次気流に吸引され、該二次気流に沿った流れを形成する。
　従って、切断ノズル１２から被切断材に向けてプラズマアーク、二次気流を噴射すると共に二次気流に沿って水を流下させることで、切断部位には常に水が供給されることとなる。このため、切断部位に供給された水によって、粉塵の飛散を防ぎ、切断時に発生する騒音と光を抑制することが可能であり、且つ被切断材に対する入熱量を低減することが可能となる。また、大気による切断面の酸化を抑制し切断面を向上することが可能となる。
　特に、被切断材を水面下１００ｍｍ程度に水没させることなく、上表面を露出させて下面を水面に接触させておくような、半水没式切断法と併用することで、前述の効果をより良く発揮することが可能である。
　本実施例では、水室４に水を供給する接続部材８を外筒体２に対し、該外筒体２の軸心に向けて直交する方向に取り付けた。しかし、軸心に対し周方向に傾斜させて取り付けても良い。この場合、水室４に供給された水は該水室４の内部を旋回し、この状態で水位が上昇して開口６に到達するため、流路５に対する水の供給をより一様な状態とすることが可能である。
　本発明に係る水流装置は、既存のプラズマ切断トーチに対して後付けして利用することが可能である。
　Ａ　　　　　　　　　水流装置
　Ｂ、Ｃ　　　　　　　トーチ
　１　　　　　　　　　内筒体
　１ａ　　　　　　　　外周面
　１ｂ　　　　　　　　ねじ孔
　１ｃ　　　　　　　　フランジ
　１ｄ　　　　　　　　ねじ
　２　　　　　　　　　外筒体
　２ａ　　　　　　　　ねじ
　２ｂ　　　　　　　　係止突起
　３　　　　　　　　　仕切部材
　３ａ　　　　　　　　端部
　３ｂ　　　　　　　　係合部
　３ｃ　　　　　　　　上部部材
　３ｄ　　　　　　　　下部部材
　４　　　　　　　　　水室
　５　　　　　　　　　流路
　６　　　　　　　　　開口
　７　　　　　　　　　流出口
　８　　　　　　　　　接続部材
　９　　　　　　　　　Ｏリング
　１０、１１　　　　　本体
　１２　　　　　　　　切断ノズル
　１３　　　　　　　　ねじ

Claims (4)

  1. 　プラズマ切断トーチに装着され該プラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置であって、
    　プラズマ切断トーチの本体に嵌装される内筒体と、
    　前記内筒体の外周側に配置され、該内筒体の外周面との間に水室を構成する外筒体と、
    　前記内筒体と前記外筒体の間に前記水室と対向して配置され、前記内筒体の外周面との間に流路を形成すると共に該水室と前記流路を接続する開口を形成する仕切部材と、
    　前記水室に連通し、該水室に水を供給する水供給部材が接続される接続部材と、
    　前記流路の端部に構成され、該流路を流通した水をプラズマ切断トーチに沿わせて流出させる流出口と、
    を有することを特徴とするプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置。
  2. 　前記開口は前記水室の一方の端部側に形成され、前記接続部材は前記水室に形成された開口とは反対の端部側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載したプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置。
  3. 　前記開口は、前記仕切部材に形成された複数の穴、又は前記仕切部材の一方の端部と水室との隙間によって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載したプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置。
  4. 　前記接続部材は、前記外筒体の軸心に対し直交する方向に取り付けられて前記水室に連通し、又は前記外筒体の軸心に対し周方向に傾斜する方向に取り付けられて前記水室に連通していることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載したプラズマ切断トーチに沿わせて水流を供給する装置。
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