KR102054543B1 - 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치의 단일 또는 다수-부분의 절연 부품, 및 이를 가지는 플라즈마 토치와 조립체 - Google Patents
플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치의 단일 또는 다수-부분의 절연 부품, 및 이를 가지는 플라즈마 토치와 조립체 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 플라즈마 토치의 적어도 두 전기적으로 전도성인 부품들 사이의 전기적인 절연을 위한 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치의 단일 또는 다수 부분의 절연 부품에 있어서, 절연 부품이 전기적으로 비전도성이고 용이하게 열적으로 전도성인 재료로 구성되고, 또는 적어도 다른 하나의 부분은 전기적으로 비전도성이며 용이하게 열적으로 전도성인 재료로 구성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 이를 가지는 플라즈마 토치 및 조립체와 플라즈마 절단 및 플라즈마 용접을 처리하는 방법에 대한 것이다.
Description
본 발명은 플라즈마 토치의 적어도 두 개의 전기적으로 전도성인 부품 (component)들 사이에서의 전기적 절연(electrical insulation)을 위한 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치(plasma cutting torch)의 하나 또는 다수 부분의 절연부(insulating part), 그러한 절연부를 가지는 장치 및 플라즈마 토치, 그러한 장치를 가지는 플라즈마 토치 및 플라즈마 절단 및 플라즈마 용접을 위한 열 플라즈마에 의한 공작물의 가공 방법에 대한 것이다.
플라즈마 토치들은 일반적으로 강철(steel)과 비철 금속(nonferrous metal)과 같은 전기적으로 전도성인 재료의 열 가공에 사용된다. 이 경우, 강철과 비철 금속과 같은 전기적으로 전도성인 재료를 용접(welding)하기 위한 플라즈마 용접 토치와 절단하기 위한 플라즈마 절단 토치가 사용된다. 플라즈마 토치들은 보통 토치 본체(torch body), 전극(electrode), 노즐(nozzle) 및 그것을 위한 홀더(holder)로 구성된다. 최근의 플라즈마 토치들은 부가적으로 노즐 위에 고정된 노즐 보호캡을 가진다. 가끔, 노즐은 노즐 캡에 의하여 고정된다.
아크(arc)에 의하여 유발된 높은 열적 부하(thermal load)에 기인하여 플라즈마 토치의 동작 동안 마모된 부품들은 플라즈마 토치 유형에 따라, 특히 전극, 노즐, 노즐 캡, 노즐 보호캡, 노즐 보호캡 홀더 및 플라즈마-가스 이송 및 2차-가스 이송부들이다. 이들 부품들은 조작자에 의하여 용이하게 변경될 수 있으며, 따라서 마모 부분(wearing part)으로 불린다.
플라즈마 토치는 라인을 통해 전력원(power source) 및 플라즈마 토치를 공급하는 가스 서플라이(gas supply)에 연결된다. 더욱이, 플라즈마 토치는 냉매(cooling medium), 예컨대, 냉각액(cooling liquid) 용 냉각 장치에 연결된다.
플라즈마 절단 토치에서는 특히 높은 열 부하가 발생한다. 이들은 노즐 구멍(nozzle bore)에 의한 플라즈마 제트(plasma jet)의 엄청난 압축에 의하여 발생된다. 여기서, 플라즈마 용접과는 대조적으로, 노즐 구멍에서 50 내지 150 A/mm2 의 높은 전류 밀도, 약 2x106 W/cm2의 높은 에너지 밀도 및 최대 30000 K의 높은 온도가 발생되도록, 절단 전류에 대해 작은 구멍들이 사용된다. 더욱이, 최대 12 바(bar)에 이르는 비교적 높은 가스 압력들이 플라즈마 절단 토치에 사용된다. 노즐 구멍를 관통하여 유동하는 플라즈마 가스의 높은 온도와 큰 운동 에너지의 결합에 의하여 가공물이 용융되고, 용융 재료가 구동 배출(driven out)된다. 절단 자국(cutting kerf)이 생성되고, 가공물이 분리된다. 플라즈마 절단에서, 합금강(unalloyed steel)을 절단하기 위하여 또한 산화가스로 이루어진 실행이 자주 이루어진다. 이는 또한 부가적으로 마모 부분과 플라즈마 절단 토치에 높은 열 부하를 야기한다.
플라즈마 절단 토치가 이하에서 특히 설명된다.
전극과 노즐 사이에 플라즈마 가스가 흐른다. 플라즈마 가스는 또한 다수-부분 부재(multipart part)일 수 있는 가스 이송부에 의하여 이송된다. 이와 같이, 플라즈마 가스는 목표 수단(manner)으로 유도될 수 있다. 그것들은 종종 플라즈마-가스 이송부의 개구(opening)들의 반경방향(radial) 및/또는 축방향(axial) 오프셋에 의하여 전극 둘레로 회전하도록 설정된다. 플라즈마-가스 이송부는 전극과 노즐이 서로 전기적으로 절연되어야 하므로, 전기적으로 절연성인 재료로 구성된다. 이는 전극과 노즐이 플라즈마 절단 토치의 동작 동안 다른 전기적인 전위차를 가지기 때문에 필요하다. 플라즈마 절단 토치를 동작시키기 위하여, 플라즈마 가스를 이온화하는 아크는 전극과 노즐 및/또는 가공물 사이에서 발생된다. 아크를 발생시키기 위하여, 고 전압이 전극과 노즐 사이에 인가될 수 있으며, 상기 고 전압은 전극과 노즐 사이의 부분이 사전-이온화(pre-ionized)되어 아크가 형성되는 것을 보장한다. 전극과 노즐 사이의 아크 연소(arc burning)는 파일럿 아크(pilot arc)로도 불린다.
파일럿 아크는 노즐 구멍를 통과하여 가공물과 대면하고, 해당 단면을 가공물에 이온화한다. 이와 같이, 아크가 전극과 가공물 사이에 형성될 수 있다. 이러한 아크는 또한 주 아크(main arc)로도 불린다. 주 아크 동안, 파일럿 아크는 절환(switched off)될 수 있다. 그러나, 그것은 또한 계속 동작할 수 있다. 플라즈마 절단 동안, 그것은 가끔 추가적으로 노즐에 부하를 가하지 않도록 절환된다.
특히, 전극과 노즐은 높은 열 응력(thermal stress)을 받으며 냉각되어야 한다. 동시에, 그것들은 또한 아크를 형성하기 위하여 필요한 전류를 유도해야 한다. 따라서, 양호한 열 전도성과 양호한 전기 전도성을 가진 재료, 일반적으로 금속, 예컨대, 구리, 은, 알루미늄, 주석, 아연, 철 및 이들 금속들의 적어도 하나가 함유된 합금이 이를 위하여 사용된다.
전극은 종종 전극 홀더 및 높은 용융점(2000℃ 이상)과 전극 홀더보다 낮은 전자 일함수(electron work function)를 가지는 재료로 제조되는 방출 인서트(emission insert)로 구성된다. 비산화(non-oxidizing) 플라즈마 가스, 예컨대, 아르곤, 수소, 질소, 헬륨 및 그것들의 혼합물이 사용되고, 텅스텐이 방출 인서트로서 사용되며, 예컨대, 산소, 공기 및 그것들의 혼합물, 질소/산소 혼합물 및 다른 가스들과의 혼합물이 사용될 때, 해프늄(Hafnium) 또는 지르코늄이 방출 인서트의 재료로서 사용된다. 고온 재료는 양호한 열 전도성과 양호한 전기 전도성을 가진 재료로 구성되는 전극 홀더에, 예컨대 형태 고정(form fit) 및/또는 압입 고정(force fit)에 의하여 가압될 수 있다.
전극과 노즐은 가스, 예컨대, 노즐의 외측을 따라 흐르는 플라즈마 가스 또는 2차 가스에 의하여 냉각될 수 있다. 그러나, 액체, 예컨대, 물에 의한 냉각은 보다 효과적이다. 이 경우, 전극 및/또는 노즐은 가끔 액체로 직접 냉각, 즉 액체가 전극 및/또는 노즐과 직접 접촉한다. 노즐 주위로 냉각액를 안내하기 위하여 노즐 캡이 노즐 둘레에 위치되고, 상기 노즐 캡의 내면(inner face)은 노즐의 외면과 함께 냉매가 흐르는 냉각 공간을 형성한다.
최근의 플라즈마 절단 토치에서, 노즐 보호캡은 부가적으로 노즐 및/또는 노즐 캡 외측에 위치된다. 노즐 보호캡의 내면과 노즐 또는 노즐 캡의 외면은 2차 또는 보호 가스가 관통하여 흐르는 공간을 형성한다. 2차 또는 보호 가스는 노즐 보호캡의 구멍를 관통하여 흘러 플라즈마 제트를 에워싸고, 제트 둘레에 정해진 분위기(defined atmosphere)를 형성한다. 더욱이, 2차 가스는 이들 부품과 가공물 사이에 형성될 수 있는 아크로부터 노즐과 노즐 보호캡을 보호한다. 이들은 이중 아크(double arc)로 불리며, 노즐의 손상을 초래할 수 있다. 특히 가공물을 천공(piercing)할 때, 노즐과 노즐 보호캡은 고온 재료의 비산에 의하여 크게 응력을 받는다. 절단 동안에 비해서 천공 동안 그것의 용량 흐름(volumetric flow)이 증가될 수 있는 2차 가스는 노즐과 노즐 보호캡으로부터 비산하는 재료를 멀리 유지하여 그들을 손상으로부터 보호한다.
유사하게 노즐 보호캡은 높은 열 응력을 받으며 냉각되어야 한다. 그러므로, 양호한 열 전도성과 양호한 전기 전도성을 가진 재료, 일반적으로 금속, 예컨대, 구리, 은, 알루미늄, 주석, 아연, 철 또는 이들 금속들의 적어도 하나가 함유된 합금이 사용된다.
그러나, 전극과 노즐은 또한 간접적으로 냉각될 수 있다. 이 경우, 그것들은 양호한 열 전도성 및 양호한 전기 전도성을 가진 재료, 일반적으로 금속, 예컨대, 구리, 은, 알루미늄, 주석, 아연, 철 또는 이들 금속들의 적어도 하나가 함유된 합금인 재료로 구성되는 부품과 접촉한다. 이 부품은 다시 직접 냉각되고, 즉, 보통 흐르는 냉매와 직접 접촉한다. 이들 부품들은 동시에 전극용 홀더 또는 리셉터클(receptacle), 노즐, 노즐 캡 또는 노즐 보호캡으로 쓰일 수 있으며, 열을 소비하고 전원을 공급한다.
전극만 또는 노즐만이 또한 액체로 냉각될 수 있다. 단지 가스-냉각 성분에서 과잉 온도가 가끔 발생하는 것은 정확하게 이 경우이며, 이어서 신속히 마모되고 또는 파손되기도 한다. 이것은 또한 플라즈마 절단 토치에서 부품들 사이의 고온 차이를 야기하며, 그 결과로 인해 기계적 장력(mechanical tension)과 부가적인 응력(additional stress)이 발생한다.
노즐 보호캡은 보통 2차 가스에 의해서만 냉각된다. 노즐 보호캡이 냉각액에 의하여 직접 또는 간접적으로 냉각되는 장치가 또한 알려져 있다.
가스 냉각(플라즈마-가스 및/또는 2차-가스 냉각)은 허용 가능한 냉각 또는 열의 소비를 달성하기에 효과적이지 않으며, 요구되는 가스의 용량 흐름이 이러한 목적을 위하여 매우 높아야 한다는 결점을 가진다. 수(water) 냉각에 의한 플라즈마 절단 토치는 예컨대, 500 l/h 내지 4000 l/h의 가스 용량 흐름을 필요로 하며, 수 냉각이 없는 플라즈마 절단 토치는 5000 내지 11000 l/h의 가스 용량 흐름을 필요로 한다. 이들 범위들은 예컨대, 20 내지 600 A 범위일 수 있는 사용된 절단 전류에 따라 발생한다. 동시에, 플라즈마 가스 및/또는 2차 가스의 용량 흐름은 최고의 절단 결과가 달성되도록 선택되어야 한다. 그러나, 냉각에 필요한 과잉의 용량 흐름은 가끔 절단 결과를 손상시킨다.
더욱이, 높은 용량 흐름에 의해 초래되는 높은 가스 소비는 비경제적이다. 이는 특히 공기 외의 가스들, 예컨대, 아르곤, 질소, 수소, 산소 또는 헬륨이 사용될 때에 해당된다. 모든 마모 부분에 대한 직접적인 물 냉각의 사용은 대조적으로 매우 효과적이지만, 예컨대 마모 부분으로 냉각액을 이송하고 다시 그로부터 멀리 이송하기 위하여 냉각 채널들(cooling channels)이 필요하므로, 플라즈마 절단 토치의 크기(dimension)는 증가한다. 또한, 직접 액체-냉각된 부분이 변형될 때, 가능한 작은 양의 액체가 플라즈마 절단 토치의 마모 부분들 사이에 잔류하여야 하며, 아크가 발생할 때 이것이 플라즈마 토치의 손상을 유발할 수 있으므로 많은 주의가 필요하다.
그러므로, 본 발명의 목적은 플라즈마 토치의 부품들, 특히 마모 부분의 보다 효과적인 냉각을 보장하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 이 목적은 플라즈마 토치의 적어도 두 개의 전기적으로 전도성인 부품들 사이의 전기적인 절연용 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치용의 하나 또는 다수 부분의 절연부에 있어서, 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비도전성인 재료로 구성되거나 또는 그의 적어도 일부가 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비도전성인 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 토치의 절연부에 의하여 달성된다.
여기서, "전기적으로 비전도성(electrically nonconductive)"이라는 표현은 또한 플라즈마 토치의 절연부의 재료가 최소(minor) 또는 대수롭지 않은 정도로 전기를 전도함을 의미하고자 하는 것이다. 절연부는 예컨대, 플라즈마 가스 이송부, 2차 가스 이송부 또는 냉각 가스 이송부이다.
더욱이, 제2 측면에 따르면, 이 목적은 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치를 위한 전극 및/또는 노즐 및/또는 노즐 캡 및/또는 노즐 보호캡 및/또는 노즐 보호캡 홀더와, 청구항 1-12의 어느 한 항에 따른 절연부로 이루어지는 장치에 의하여 달성된다.
제3 측면에 따르면, 이 목적은 노즐 보호캡 홀더용 리셉터클과 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치용 노즐 보호캡 홀더로 이루어진 장치에 있어서, 상기 리셉터클은 바람직하게는 상기 노즐 보호캡 홀더와 직접 접촉되는 청구항 1 내지 12의 어느 한 항에 따른 절연부로서 구성되는 것을 특징으로 하는 장치에 의하여 달성된다. 예컨대, 리셉터클과 노즐 보호캡 홀더는 나사에 의하여 같이 연결될 수 있다.
추가적인 측면에 따르면, 이 목적은 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치의 전극과 노즐로 이루어진 장치에 있어서, 플라즈마 가스 이송부로 구성된 청구항 1-12의 어느 한 항에 따른 절연부가 전극과 노즐 사이에, 바람직하게 그들과 직접 접촉하여 배치되는 것을 특징으로 하는 장치에 의하여 달성된다.
더욱이, 본 발명의 추가 측면에 따르면, 이 목적은 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치의 노즐과 노즐 보호캡으로 이루어진 장치에 있어서, 2차 가스 이송부로 구성된 청구항 1-12의 어느 한 항에 따른 절연부가 노즐과 노즐 보호캡 사이에, 바람직하게 그들과 직접 접촉하여 배치되는 것을 특징으로 하는 장치에 의하여 달성된다.
더욱이, 본 발명의 추가 측면에 따르면, 이 목적은 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치의 노즐 캡과 노즐 보호캡으로 이루어진 장치에 있어서, 2차 가스 이송부로 구성된 청구항 1-12의 어느 한 항에 따른 절연부가 노즐 캡과 노즐 보호캡 사이에, 바람직하게 그들과 직접 접촉하여 배치되는 것을 특징으로 하는 장치에 의하여 달성된다.
또한, 본 발명은 청구항 1-12의 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 절연부를 포함하는 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치를 제공한다.
또한, 본 발명은 청구항 13 내지 18의 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 장치를 포함하는 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치, 및 청구항 24에 따른 방법을 제공한다.
절연부(insulating part)의 경우, 적어도 두 부분들로 구성되도록 제공될 수 있으며, 부분들의 하나는 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고, 부분들의 다른 하나의 부분 또는 적어도 하나의 다른 부분은 전기적으로 비전도성이고 열적으로 비전도성인 재료로 구성된다.
특히, 여기서 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되는 부분은 접촉면으로 작용하는 적어도 하나의 표면을 가지도록 구성되는데, 상기 표면은 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료로 구성되는 부분의 바로 인접하는 면과 정렬되거나 위로 돌출한다.
특별한 실시예에 따르면, 절연부는 적어도 두 부분들로 구성되고, 상기 부분들의 하나는 양호한 전기적인 전도성과 양호한 열적 전도성을 가진 재료로 구성되고, 그 부분의 다른 부분 또는 적어도 다른 부분은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성된다.
본 발명의 추가적인 실시예에서, 절연부는 적어도 3개의 부분들로 구성되고, 그 부분들의 하나의 부분은 양호한 전기적 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료로 구성되고, 그 부분들의 다른 부분은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고, 그 부분들의 추가적인 하나의 부분이 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료로 구성된다.
바람직하게, 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료는 적어도 40 W/(m*K), 바람직하게는 적어도 60 W/(m*K), 그리고 더욱 바람직하게 적어도 90 W/(m*K), 그리고 더욱 바람직하게 적어도 120 W/(m*K), 그리고 더욱 바람직하게 적어도 150 W/(m*K), 그리고 더욱 바람직하게 적어도 180 W/(m*K)의 열 전도율(conductivity)을 가진다.
유리하게는, 양호한 열 전도성을 가진 상기 전기적으로 비전도성인 재료 및/또는 상기 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료는 적어도 106 Ω*cm, 바람직하게 적어도 1010 Ω*cm의 전기 저항율(resistivity), 및/또는 적어도 7 kV/mm, 바람직하게 적어도 10 kV/mm의 절연 강도(dielectric strength)를 가진다.
바람직하게는, 양호한 열 전도성을 가진 상기 전기적으로 비전도성인 재료는 세라믹이며, 바람직하게는 세라믹 질화물 그룹(nitride ceramics), 특히 알루미늄 질화물(aluminum nitride), 붕소 질화물(boron nitride) 및 실리콘 질화물 세라믹(silicon nitride ceramics), 탄화물 세라믹(carbide ceramics), 특히 실리콘 탄화물 세라믹(silicon carbide ceramics), 산화물 세라믹(oxide ceramics), 특히 알루미늄 산화물(aluminum oxide), 지르코늄 산화물(zirconium oxide) 및 베릴륨 산화물 세라믹(beryllium oxide ceramics), 및 실리케이트 세라믹(silicate ceramics)에서 선택된 세라믹이며, 또는 예컨대, 플라스틱 필름과 같은 플라스틱 재료이다.
또한, 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료, 예컨대, 세라믹과 다른 전기적으로 비전도성인 재료, 예컨대, 플라스틱 재료의 결합을 소위 복합 재료로서 사용할 수 있다. 그러한 복합 재료는 예컨대 소결(sintering)에 의하여 양측 분말의 재료로부터 제조될 수 있다. 최종적으로, 이러한 복합 재료는 전기적으로 비전도성이며 양호한 열 전도성을 가진다.
본 발명의 특별한 실시예에 따르면, 전기적으로 비전도성이고 열적으로 비전도성인 재료는 최대 1 W/(m*K)의 열 전도율을 가진다.
바람직하게, 부분들은 형태-고정식 또는 압입-고정식으로, 접착제 결합 또는 납땜이나 용접과 같은 열적 방식에 의하여 같이 연결된다.
본 발명의 특별한 실시예에서, 절연부는 적어도 하나의 개구(opening) 및/또는 적어도 하나의 절개부(cutout) 및/또는 적어도 하나의 홈(groove)을 가진다. 이는 예컨대, 절연부가 가스 이송부, 예컨대, 플라즈마 가스 또는 2차 가스 이송부일 때 이와 같을 수 있다.
특히, 적어도 하나의 개구 및/또는 적어도 하나의 절개부 및/또는 적어도 하나의 홈이 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료 및/또는 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료 및/또는 양호한 전기 전도성과 열 전도성을 가진 재료에 배치될 수 있다.
본 발명의 추가적인 특별한 실시예에서, 절연부는 가스, 특히 플라즈마 가스, 2차 가스, 또는 냉각 가스를 이송하도록 구성된다.
청구항 13의 기재와 같은 장치에서, 절연부는 전극 및/또는 노즐 및/또는 노즐 캡 및/또는 노즐 보호캡 및/또는 노즐 보호캡 홀더에 직접 접촉하도록 구성될 수 있다.
유리하게는, 형태-고정식 및/또는 압입-고정식으로, 접착제 결합에 의하여 또는 납땜 또는 용접과 같은 열적 방식에 의하여 절연부는 전극 및/또는 노즐 및/또는 노즐 캡 및/또는 노즐 보호캡 및/또는 노즐 보호캡 홀더에 연결된다.
청구항 19에 기재된 플라즈마 토치의 특별한 실시예에서, 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되는 절연부 또는 그 일부는 접촉면으로 작용하는 적어도 하나의 표면, 바람직하게 두 표면들을 가지며, 상기 표면은 양호한 전도성을 가진 부품, 특히 플라즈마 토치의 전극, 노즐, 노즐 캡, 노즐 보호캡 또는 노즐 보호캡 홀더의 표면에 적어도 직접 접촉한다.
특히, 이 경우 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되는 절연부 또는 그 일부는 접촉면들로 작용하는 적어도 두 개의 표면들을 가지도록 구성될 수 있으며, 상기 표면들은 양호한 전도성을 가진 부품, 특히 플라즈마 토치의 전극, 노즐, 노즐 캡, 노즐 보호캡 또는 노즐 보호캡 홀더의 표면에 그리고 플라즈마 토치의 양호한 전기 전도성을 가진 추가적인 부품의 추가적인 표면에 적어도 직접 접촉한다.
하나의 특별한 실시예에 따라, 절연부는 가스 이송부, 특히 플라즈마 가스, 2차 가스, 또는 냉각 가스 이송부이다.
유리하게, 절연부는 냉매, 바람직하게 액체 및/또는 가스 및/또는 액체/가스 혼합물에 동작 동안 직접 접촉하는 적어도 하나의 표면을 가진다.
청구항 24에 기재된 방법에서, 플라즈마 제트에 추가해서 플라즈마 토치에 레이저를 생성하는 레이저 빔(beam)이 결합되도록 구비될 수 있다. 특히 레이저는 파이버 레이저, 다이오드 레이저 및/또는 다이오드-압송(diode-pumped) 레이저일 수 있다.
본 발명은 전기적으로 비전도성일 뿐만 아니라 양호한 열 전도성을 가진 재료를 사용함으로써, 더욱 효율적이고 더욱 비용-절감적인 냉각이 가능하고, 플라즈마 토치의 더욱 작고 더욱 간단한 디자인이 가능하며, 더 작은 온도 차이 및 이로써 낮은 기계적 장력이 달성될 수 있다는 놀랄만한 발견에 기초한다.
적어도 하나 이상의 특별한 실시예들에서, 본 발명은 플라즈마 토치의 부분들, 특히 마모 부분들의 냉각을 제공하며, 이는 보다 효율적이고/이거나 비용 절약적이고/이거나 더 낮은 기계적 응력을 발생하고/하거나 더욱 작고/거나 더욱 간단한 플라즈마 토치 디자인을 가능하게 하며, 동시에 플라즈마 토치의 부분들 사이의 전기 절연을 보장한다.
본 발명의 추가적인 특징들과 이점들은 개략적인 도면들을 참조하여 많은 실시예들이 설명되는 이하의 상세한 설명과 첨부 도면들로부터 명확해질 것이며, 여기서:
도 1은 본 발명의 제1의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 2는 본 발명의 제2의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 3은 본 발명의 제3의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 4는 본 발명의 제4의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 5는 본 발명의 제5의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 6은 본 발명의 제6의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 7은 본 발명의 제7의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 8은 본 발명의 제8의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 9는 본 발명의 제9의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 10a와 10b는 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 절연부의 길이방향 단면도와 부분적으로 단면인 측면도들을 도시하며;
도 11a와 11b는 본 발명의 추가적인 특별한 실시예에 따른 절연부의 길이방향 단면도와 부분적으로 단면인 측면도들을 도시하며;
도 12a와 12b는 본 발명의 추가적인 특별한 실시예에 따른 절연부의 길이방향 단면도와 부분적으로 단면인 측면도들을 도시하며;
도 13a와 13b는 본 발명의 추가적인 특별한 실시예에 따른 절연부의 길이방향 단면도와 부분적으로 단면인 측면도들을 도시하며;
도 14a와 14b는 본 발명의 추가적인 특별한 실시예에 따른 절연부의 길이방향 단면도와 부분적으로 단면인 측면도들을 도시하며;
도 14c와 14d는 일 부분이 생략된 도 14a와 14b 도시의 도면들을 도시하며;
도 15a와 15b는 예컨대 도 6 내지 9의 플라즈마 토치에 사용될 수 있거나 사용되는 절연부의 부분 단면인 평면도와 부분 단면인 측면도를 도시하며;
도 16a와 16b는 예컨대 도 6 내지 9의 플라즈마 토치에 사용될 수 있거나 사용되는 절연부의 부분 단면인 평면도와 부분 단면인 측면도를 도시하며;
도 17a와 17b는 예컨대 도 6 내지 9의 플라즈마 토치에 사용될 수 있거나 사용되는 절연부의 부분 단면인 평면도와 부분 단면인 측면도를 도시하며;
도 18a 내지 18d는 본 발명의 추가적인 특별한 실시예에 따른 절연부의 부분 단면인 평면도와 측면도를 도시하며;
도 19a 내지 19d는 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 노즐과 절연부로 구성되는 장치의 단면도를 도시하며;
도 20a 내지 20d는 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 노즐캡과 절연부로 구성되는 장치의 단면도를 도시하며;
도 21a 내지 21d는 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 노즐 보호캡과 절연부로 구성되는 장치의 단면도를 도시하며;
도 22a와 22b는 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 전극과 절연부로 구성되는 장치의 부분 단면도를 도시하며; 및
도 23은 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 전극과 절연부로 구성되는 장치의 부분적으로 길이방향 단면인 측면도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 제1의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 2는 본 발명의 제2의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 3은 본 발명의 제3의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 4는 본 발명의 제4의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 5는 본 발명의 제5의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 6은 본 발명의 제6의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 7은 본 발명의 제7의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 8은 본 발명의 제8의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 9는 본 발명의 제9의 특별 실시예에 따른 플라즈마 토치의 일부 길이방향 단면의 측면도를 도시하며;
도 10a와 10b는 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 절연부의 길이방향 단면도와 부분적으로 단면인 측면도들을 도시하며;
도 11a와 11b는 본 발명의 추가적인 특별한 실시예에 따른 절연부의 길이방향 단면도와 부분적으로 단면인 측면도들을 도시하며;
도 12a와 12b는 본 발명의 추가적인 특별한 실시예에 따른 절연부의 길이방향 단면도와 부분적으로 단면인 측면도들을 도시하며;
도 13a와 13b는 본 발명의 추가적인 특별한 실시예에 따른 절연부의 길이방향 단면도와 부분적으로 단면인 측면도들을 도시하며;
도 14a와 14b는 본 발명의 추가적인 특별한 실시예에 따른 절연부의 길이방향 단면도와 부분적으로 단면인 측면도들을 도시하며;
도 14c와 14d는 일 부분이 생략된 도 14a와 14b 도시의 도면들을 도시하며;
도 15a와 15b는 예컨대 도 6 내지 9의 플라즈마 토치에 사용될 수 있거나 사용되는 절연부의 부분 단면인 평면도와 부분 단면인 측면도를 도시하며;
도 16a와 16b는 예컨대 도 6 내지 9의 플라즈마 토치에 사용될 수 있거나 사용되는 절연부의 부분 단면인 평면도와 부분 단면인 측면도를 도시하며;
도 17a와 17b는 예컨대 도 6 내지 9의 플라즈마 토치에 사용될 수 있거나 사용되는 절연부의 부분 단면인 평면도와 부분 단면인 측면도를 도시하며;
도 18a 내지 18d는 본 발명의 추가적인 특별한 실시예에 따른 절연부의 부분 단면인 평면도와 측면도를 도시하며;
도 19a 내지 19d는 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 노즐과 절연부로 구성되는 장치의 단면도를 도시하며;
도 20a 내지 20d는 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 노즐캡과 절연부로 구성되는 장치의 단면도를 도시하며;
도 21a 내지 21d는 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 노즐 보호캡과 절연부로 구성되는 장치의 단면도를 도시하며;
도 22a와 22b는 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 전극과 절연부로 구성되는 장치의 부분 단면도를 도시하며; 및
도 23은 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 전극과 절연부로 구성되는 장치의 부분적으로 길이방향 단면인 측면도를 도시한다.
도 1은 본 발명의 하나의 특수 실시예에 따른 액체-냉각 플라즈마 절단 토치(1)를 도시한다. 이는 전극(2), 플라즈마 가스(plasma gas, PG)를 이송하기 위한 플라즈마 가스 이송부(3)로 구성된 절연부, 및 노즐(4)을 포함한다. 전극(2)은 전극 홀더(2.1)와 방출 인서트(2.2)로 구성된다. 전극 홀더(2.2)는 양호한 전기 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료, 이 경우, 금속, 예컨대, 구리, 은, 알루미늄 또는 이들 금속들의 적어도 하나가 함유된 합금(alloy)으로 구성된다. 방출 인서트(2.2)는 높은 용융점(>2000℃)을 가진 재료로 제조된다. 이 경우, 비산화성 플라즈마 가스(예컨대, 아르곤, 수소, 질소, 헬륨 및 그 혼합물)가 사용될 때, 텅스텐이 예컨대 적절하고, 산화 가스(예컨대, 산소, 공기, 그 혼합물, 질소/산소 혼합물)가 사용될 때, 하프늄(hafnium) 또는 지르코늄이 예컨대 적절하다. 방출 인서트(2.2)는 전극 홀더(2.1) 내로 도입된다. 전극(2)은 여기에 전극 홀더(2.1)의 전방 단부 표면 위로 방출 인서트(2.2)가 돌출하지 않는 평탄한 전극으로 도시된다.
전극(2)은 노즐(4)의 중공 내부 공간(4.2)으로 돌출한다. 노즐은 나사(4.20)에 의하여 내부 나사(6.20)를 가진 노즐 홀더(6) 내부로 나사 결합된다. 노즐(4)과 전극(2) 사이에 플라즈마 가스 이송부(3)가 배치된다. 플라즈마 가스 이송부(3)에는 구멍, 개구들, 홈들 및/또는 절개부들(도시하지 않음)이 위치되고, 그것을 통과해서 플라즈마 가스(PG)가 흐른다. 대응하는 장치에 의하여, 예컨대, 중심선(M)에 대해 반경으로 배치된 구멍의 반경방향 오프셋 및/또는 경사를 가지고, 플라즈마 가스(PG)는 회전하도록 설정될 수 있다. 이는 아크와 플라즈마 제트가 안정화되도록 작용한다.
방출 인서트(2.2)와 가공물(도시하지 않음) 사이의 아크 연소는 노즐 구멍(4.1)에 의하여 제한된다. 아크 자체는 이미 높은 온도에 있으며, 이는 제한에 의하여 더욱 높은 온도로 증가된다. 이 경우, 30 000K 온도가 표시된다. 그 이유로서, 전극(2)과 노즐(4)은 냉매에 의하여 냉각된다. 가장 간단한 형태로 물인 액체, 가장 간단한 형태로 공기인 가스, 또는 가장 간단한 형태로 공기/물의 혼합물인 에어로졸로 불리는 혼합물이 냉매로 사용될 수 있다. 냉매가 가장 효과적이다. 전극(2)의 내부 공간(2.10)에는 냉각 파이프(10)가 위치되고, 이를 통해 냉매가 냉매 공급라인(WV2)으로부터 냉매 복귀라인(WR2)으로 공급되고, 냉매 공간(10.10)을 통해 전극(2)으로, 방출 인서트(2.2) 근처로, 그리고 전극(2) 내면의 냉각 파이프(10)의 외면에 의하여 형성되는 공간을 통해 공급된다.
이 예에서, 노즐(4)은 노즐 홀더(6)를 거쳐 간접적으로 냉각되고, 냉매 공간(6.10)(WV1)을 통해 냉매가 이송되며, 냉매 공간(6.11)(WR1)을 거쳐 냉매가 다시 그로부터 멀리 이송된다. 냉매는 보통 1 내지 10 l/분의 용량 속도로 흐른다. 노즐(4)과 노즐 홀더(6)는 금속으로 구성된다. 노즐(4)의 외부 나사(4.20)와 노즐 홀더(6)의 내부 나사(6.20)에 의하여 기계적 접촉이 형성되므로, 노즐(4)에서 발생하는 열은 노즐 홀더(6)로 전도되고, 흐르는 냉매(WV1, WR1)에 의하여 소비된다.
플라즈마 가스 이송부(3)로서 구성되는 절연부는 이 예에서 하나의 부분으로 형성되고, 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성된다. 그러한 절연부가 사용됨으로써, 전기적인 절연이 전극(2)과 노즐(4) 사이에 달성된다. 이것은 플라즈마 절단 토치(1)의 작동에 필요하며, 특히 고전압 타격과 전극(2)과 노즐(4) 사이의 파일럿 아크 연소 동작에 필요하다. 동시에, 플라즈마 가스 이송부(3)로서 구성되는 양호한 열 전도성을 가진 절연부를 거쳐 고온부로부터 저온부로 전극(2)과 노즐(4) 사이에 열이 전도된다. 절연부를 통해 추가적인 열교환이 이와 같이 발생한다. 플라즈마 가스 이송부(3)는 접촉면을 통해 전극(2)과 노즐(4)에 접촉한다.
예시적인 실시예에서, 접촉면(2.3)은 예컨대, 전극(2)의 원통형 외면이고, 접촉면(3.5)은 플라즈마 가스 이송부(3)의 원통형 내면이다. 접촉면(3.6)은 플라즈마 가스 이송부(3)의 원통형 외면이고, 접촉면(4.3)은 노즐(4)의 원통형 내면이다. 바람직하게는, DIN EN ISO 286에 따라 원통형 내면과 외면 사이의 작은 틈새, 예컨대 H7/h6를 가진 틈새 고정이 서로의 밀착 결합 및 또한 양호한 접촉과 그로 인한 낮은 열 저항 및 양호한 열 전달을 실현하기 위하여 여기 사용된다. 열적으로 전도성인 페이스트(paste)를 이들 접촉면에 적용하여 열 전달이 향상될 수 있다. (관찰: 열적으로 전도성인 페이스트가 사용될 때, "직접 접촉"이라는 표현으로 포괄되기를 의도하는 것이다). 예컨대 H7/g6와 같은 더 큰 틈새를 가진 고정이 이어서 사용될 수 있다. 더욱이, 노즐(4)과 플라즈마 가스 이송부(3)는 각각 여기서 접촉면(4.5 및 3.7)을 가지며, 이들은 환형 면들이며, 서로 접촉하고 있다. 이는 환형 면들 사이에서의 압입-고정 연결이며, 노즐(4)을 노즐 홀더(6) 내부로 나사 결합시킴으로써 구현된다.
양호한 열 전도성에 기인하여, 노즐(4)과 전극(2) 사이의 높은 온도 차이는 피해질 수 있으며, 이로 인하여 유발된 플라즈마 절단 토치(1)의 기계적 장력이 감소될 수 있다.
예컨대, 세라믹 재료가 여기서 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 사용된다. DIN 60672에 따라 매우 양호한 열 전도성(약 180 W/(m*K)) 및 높은 전기 저항(약 1012 Ω*cm)을 가지는 알루미늄 질화물(nitrite)이 특히 적합하다.
도 2는 전극(2)이 냉매에 의하여 직접 냉각되는 원통형 플라즈마 절단 토치(1)를 도시한다. 도 2 도시의 노즐 홀더(6)를 통한 노즐(4)의 간접 냉각은 제공되지 않는다. 노즐(4)은 냉매에 의하여 직접 냉각되는 전극(2)을 향하는 플라즈마 가스 이송부(3)로서 구성되는 절연부를 통해 열 전도에 의하여 냉각된다. 절연부가 사용되는 결과, 전극(2)과 노즐(4) 사이의 전기적 절연이 달성된다. 이는 플라즈마 절단 토치(1)의 동작을 위하여, 특히 전극(2)과 노즐(4) 사이의 파일럿 아크 연소 및 고 전압 충격에 필요하다. 동시에, 플라즈마 가스 이송부(3)로 구성되는 양호한 열 전도성을 가진 절연부를 거쳐 고온부로부터 저온부로 전극(2)과 노즐(4) 사이에 열이 전달된다. 따라서, 추가적인 열 교환은 플라즈마 가스 이송부(3)를 거쳐 전극(2)과 노즐(4) 사이에 발생한다. 플라즈마 가스 이송부(3)는 접촉면들을 통해 전극과 노즐(4)에 접촉한다.
본 예시적인 실시예에서, 접촉면(2.3)은 예컨대 전극(2)의 원통형 외면이며, 접촉면(3.5)은 플라즈마 가스 이송부(3)의 원통형 내면이다. 접촉면(3.6)은 플라즈마 가스 이송부(3)의 원통형 외면이고, 접촉면(4.3)은 노즐(4)의 원통형 내면이다. 바람직하게는, DIN EN ISO 286에 따른 예컨대, H7/h6의 원통형 내면과 외면 사이의 작은 틈새는 여기서 서로의 맞춤 결합 및 또한 양호한 접촉 그리고 낮은 열 저항 및 양호한 열 전달을 실현하기 위하여 사용된다. 열 전달은 이들 접촉면에 열적으로 전도성인 페이스트를 적용함으로써 향상될 수 있다. 예컨대, H7/g6의 더 큰 틈새를 가진 고정이 이어서 사용될 수 있다. 더욱이, 노즐(4)과 플라즈마 가스 이송부(3)는 각각 접촉면(4.5 및 3.7)을 각각 여기 가지며, 이들은 환형 면들이고 여기서 서로 접촉한다. 이는 환형 면들 사이의 압입-고정 연결이며, 이는 노즐 홀더(6) 내로 노즐(4)을 나사 결합시킴으로써 실현된다.
노즐(4)의 간접 냉각의 생략에 의하여 냉매를 작용 영역으로 그리고 다시 그로부터 멀리 이송하기 위하여 필요하며, 노즐 홀더(6) 내의 냉매 공간이 필수적이므로 플라즈마 절단 토치(1)의 구조를 상당히 단순화시킨다. 전극은 도 1과 같이 냉각된다.
도 3은 노즐 홀더(6)를 통해 노즐(4)이 간접 냉각되는 플라즈마 절단 토치(1)를 도시하며, 냉매 공간(6.10)(WV1)을 통해 냉매가 노즐 홀더로 이송되고, 냉매 공간(6.11)(WR1)을 거쳐 냉매가 그로부터 멀리 이송된다. 도 1 및 2 도시와 같은 전극(2)의 직접 냉각은 제공되지 않는다. 전극(2)으로부터 노즐(4)로의 열 전도는 간접 냉매-냉각 노즐(4)에 대해 플라즈마 가스 이송부(3)로 구성되는 절연부를 통해 발생한다. 이러한 측면에서, 도 1과 2에 관련한 설명이 적용된다.
도 1과 2 도시와 같이 냉각 파이프(10)와 냉매 공간(2.10 및 10.10)이 작용 영역(WV2)으로 그리고 다시 멀리(WR2) 냉각액를 이송하기 위하여 필요하고 필수적이므로, 이것은 플라즈마 토치(1)와 전극(2)의 구조의 상당한 단순화를 초래한다.
도 4 도시의 플라즈마 절단 토치(1)는 노즐(4)이 냉매에 의하여 직접 냉각되는 점에서 도 1 도시의 플라즈마 절단 토치와는 다르다. 이를 위하여, 노즐(4)은 노즐 캡(5)에 의하여 고정된다. 노즐 캡(5)의 내부 나사(5.20)는 노즐 홀더(6)의 외부 나사(6.21)와 같이 나사 결합된다. 노즐(4)의 외면과 노즐 홀더(6)의 일부 및 노즐 캡(5)의 내면은 작용 영역(WV1)으로 흐르고, 노즐 홀더(6)의 냉매 공간(6.10 및 6.11)을 통해 냉매가 복귀하여 흐르는 냉매 공간(4.10)을 형성한다.
플라즈마-가스 이송부(3)로 구성된 절연부가 노즐(4)과 전극(2) 사이에 배치된다. 이와 같이, 도 1에 관련해서 설명된 바와 같은 이점들이 달성된다. 플라즈마 가스 이송부(3)로서 구성된 양호한 열 전도성을 가진 절연부를 거쳐 고온 부품으로부터 저온 부품으로 전극(2)과 노즐(4) 사이에 열이 전달된다. 플라즈마 가스 이송부(3)는 전극(2)과 노즐(4)에 접촉한다. 이와 같이, 큰 온도 차이에 의하여 초래된 플라즈마 절단 토치(1)의 기계적인 장력은 감소될 수 있다.
도 1 도시의 플라즈마 절단 토치에 비교되는 하나의 이점은 직접 냉매-냉각된 노즐(4)이 간접 냉각된 노즐보다 더욱 양호하게 냉각된다는 것이다. 이 장치의 냉매는 노즐 단부와 노즐 구멍(4.1) 근처의 노즐의 최대 가열이 발생되는 부위로 바로 유동하므로, 냉각 효과는 특히 크다. 냉매 공간은 노즐 캡(5)과 노즐(4) 사이, 노즐 캡(5)과 노즐 홀더(6) 사이 및 노즐(4)과 노즐 홀더(6) 사이에서 O-링들에 의하여 실링된다.
노즐 캡(5)은 역시 노즐(4)의 외면과 노즐 캡(5)의 내면에 의하여 형성되는 냉매 공간(4.10)을 통해 흐르는 냉매에 의하여 냉각된다. 노즐 캡(5)은 아크 방사에 의하여 또는 플라즈마 제트의 방사 및 가열 공작물의 방사에 의하여 먼저 가열된다.
그러나, 노즐 캡(5)이 추가로 필요하므로, 플라즈마 절단 토치(1)의 구조는 더욱 복잡하다. 액체, 가장 간단한 형태로, 물은 여기서 바람직하게 냉매로 사용된다.
도 5는 도 1의 플라즈마 절단 토치와 유사하나 노즐(4) 외측에 노즐 보호캡(8)이 추가로 배치된 플라즈마 절단 토치(1)를 도시한다. 노즐(4)의 구멍(4.1)과 노즐 보호캡(8)의 구멍(8.1)은 중심선(M)에 위치된다. 노즐 보호캡(8)과 노즐 보호캡 홀더(9)의 내면들은, 노즐(4)과 노즐 홀더(6)의 외면들과 같이 2차 가스(SG)가 관통하여 흐르는 공간(8.10 및 9.10)을 형성한다. 이러한 2차 가스는 노즐 보호캡(8.1)의 구멍으로부터 배출되어 플라즈마 제트(도시하지 않음)를 에워싸고, 제트 둘레에 정해진 분위기를 보장한다. 더욱이, 2차 가스(SG)는 가공물과 그들 사이에 형성될 수 있는 아크로부터 노즐(4)과 노즐 보호캡(8)을 보호한다. 이들은 이중 아크로 불리며 노즐(4)에 손상을 초래할 수 있다. 특히, 가공물을 천공할 때, 노즐(4)과 노즐 보호캡(8)은 고온 용융 재료의 비산에 의하여 크게 응력을 받는다. 절단 동안의 값에 비교해서 천공 동안 용량 흐름이 증가될 수 있는 2차 가스(SG)는 노즐(4)과 노즐 보호캡(8)으로부터 멀리 재료의 비산을 차단하고 이로써 그들을 손상으로부터 보호한다.
전극(2)과 노즐(4)을 냉각하기 위하여, 도 1에 따른 플라즈마 절단 토치(1)에 대한 설명이 적용된다. 원리상, 전극(2) 만의 직접 냉각- 도 2 도시와 같이-과 노즐(4)만의 직접 냉각-도 3 도시와 같이-은 또한 2차 가스에 의한 플라즈마 절단 토치(1)에서 가능하다. 그에 대해 이루어진 설명이 또한 적용된다.
도 5 도시의 플라즈마 절단 토치(1)의 경우, 전극(2)과 노즐(4)에 부가해서, 노즐 보호캡(8) 또한 냉각되어야 한다. 노즐 보호캡(8)은 특히 아크 또는 플라즈마 제트 및 가열된 가공물의 방사에 의하여 가열된다. 특히, 가공물을 천공할 때, 노즐 보호캡(8)은 적색-고온 재료의 비산에 의하여 크게 열적으로 응력을 받으며, 가열되고 냉각되어야 한다. 그러므로, 양호한 열 전도성과 양호한 전기 전도성을 가진 재료들, 일반적으로 금속인, 예컨대, 은, 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 철, 이들 금속이 개별적으로 또는 총량의 적어도 50% 함유되는 합금강 또는 금속 합금(예컨대, 황동)이 사용된다.
2차 가스(SG)는 노즐 보호캡 홀더(9)와 노즐 보호캡(8)의 내면들과 노즐 홀더(6)와 노즐(4)의 외면들에 의하여 형성된 제1 공간(9.10)을 통과하기 전에, 무엇보다 먼저 플라즈마 절단 토치(1)를 관통하여 흐른다. 제1 공간(9.10)은 또한 노즐(4)과 노즐 보호캡(8) 사이에 위치되는 2차 가스 이송부(7)로 구성되는 절연부에 의하여 제한된다. 2차 가스 이송부(7)는 다중 부분 식(multipart manner)으로 형성될 수 있다.
구멍(7.1)가 2차 가스 이송부(7)에 위치된다. 그러나, 이들은 또한 그것을 통해 2차 가스(SG)가 흐르는 개구들, 홈들 또는 절개부일 수 있다. 구멍(7.1)의 대응하는 장치에 의해, 중심선(M)에 대해 반경으로 오프셋되고/되거나 경사되어 반경으로 배치되어, 2차 가스는 회전하도록 설정될 수 있다. 이는 아크 또는 플라즈마 제트를 안정화하도록 작용한다.
2차 가스 이송부(7)를 통과 후에, 2차 가스는 노즐 보호캡(8)의 내면과 노즐(4)의 외면에 의하여 형성되는 내부 공간(8.10)으로 유입하고, 이어서 노즐 보호캡(8)의 구멍(8.1)로부터 유출한다. 아크 또는 플라즈마 제트의 연소와 함께, 2차 가스는 후자를 타격하고 그에 영향을 미칠 수 있다.
노즐 보호캡(8)은 보통 단지 2차 가스(SG)에 의하여 냉각된다. 가스 냉각은 허용가능한 냉각 또는 열의 낭비를 달성하는 데 효과적이지 못하며, 요구되는 가스의 용량 흐름은 이를 위하여 매우 높은 단점을 가진다. 가끔 5000 내지 11000 l/h 의 가스 용량 흐름은 여기서 필요하다. 동시에, 2차 가스의 용량 흐름은 최고의 절단 결과가 달성되도록 선택되어야 한다. 그러나, 냉각에 필요한 과도한 용량 흐름은 가끔 절단 결과를 손상시킨다.
더욱이, 높은 용량 흐름에 의한 높은 가스 소비는 비경제적이다. 이는, 공기 외의 가스들, 예컨대, 아르곤, 질소, 수소, 산소 또는 헬륨이 사용될 때 특히 그러하다. 이들 단점들은 2차 가스 이송부(7)로서 구성되는 절연부의 사용에 의하여 해소된다. 그러한 절연부를 사용함으로써, 노즐 보호캡(8)과 노즐(4) 사이의 전기적인 절연이 달성된다. 2차 가스(SG)와 결합하여, 그들과 가공물 사이에 형성될 수 있는 아크로부터 노즐(4)과 노즐 보호캡(8)을 보호한다. 이들은 이중 아크로 불리고 노즐(4) 또는 노즐 보호캡(8)의 손상을 초래할 수 있다.
동시에, 노즐 보호 캡(8)과 노즐(4) 사이에, 고온 부품으로부터 저온 부품으로, 이 경우 2차 가스 이송부(7)로 구성되는 양호한 열 전도성을 가진 절연부를 거쳐 노즐 보호캡(8)으로부터 노즐(4)로 열이 전달된다. 이러한 예시적인 실시예에서, 이는 노즐 보호캡(8)의 환형 면(8.2)과 2차 가스 이송부(7)의 외면(7.4) 및 2차 가스 이송부(7)의 환형면(7.5)과 노즐(4)의 외면(4.4)을 거쳐 발생된다. 이것들은 압입-고정 연결부들이며, 노즐 보호캡(8)은 내부 나사(9.20)에 의하여 리셉터클(11)의 외부 나사(11.20)에 나사 결합되는 노즐 보호캡 홀더(9)에 의하여 나사 결합된다. 이와 같이, 이는 2차 가스 이송부(70)에 대해 위로 가압되고, 이는 노즐(4)에 대해 가압된다.
이와 같이, 열이 노즐 보호캡(8)으로부터 노즐(4)로 전도되어 냉각된다. 도 1의 설명에서와 같이 그 부분을 위한 노즐(4)은 간접적으로 냉각된다.
도 6은 도 4와 같으나, 노즐 보호캡(8)이 추가로 노즐 캡(5) 외측에 배치된 플라즈마 절단 토치(1)의 구조를 도시한다.
노즐(4)의 구멍(4.1)과 노즐 보호캡(8)의 구멍(8.1)은 중심선(M)에 위치된다. 노즐 보호캡(8)과 노즐 보호캡 홀더(9)의 내면들은 노즐 캡(5)과 노즐(4)의 외면과 같이 공간(8. 10 및 9.10)을 각각 형성하고, 이들을 통해 2차 가스(SG)가 흐를 수 있다. 이러한 2차 가스는 노즐 보호캡(8)의 구멍(8.1)을 통해 유출하여 플라즈마 제트(도시하지 않음)를 에워싸고, 후자 둘레에 정해진 분위기를 보장한다. 더욱이, 2차 가스(SG)는 그것들과 가공물(도시하지 않음) 사이에 형성될 수 있는 아크로부터 노즐(4), 노즐 캡(5) 및 노즐 보호캡(8)을 보호한다. 이들은 이중 아크로 불리며, 노즐(4), 노즐 캡(5) 및 노즐 보호캡(8)에 손상을 초래할 수 있다. 특히, 가공물을 천공할 때, 노즐(4), 노즐 캡(5) 및 노즐 보호캡(8)은 고온 재료 비산에 의하여 심하게 응력이 가해질 수 있다. 절단 동안의 값에 비교해서 천공 동안 그것의 용량 흐름이 증가될 수 있는 2차 가스(SG)는 노즐(4), 노즐 캡(5) 및 노즐 보호캡(8)으로부터 멀리 재료의 비산을 유지하고 그것들이 손상되는 것을 보호한다.
전극(2), 노즐(4), 및 노즐 캡(5)을 냉각시키기 위하여, 도 4의 설명에서 이루어진 진술이 적용된다.
노즐 보호캡(8)은 특히 아크 또는 플라즈마 제트 또는 가열된 가공물의 방사에 의하여 가열된다. 특히 가공물을 천공할 때, 노즐 보호캡(8)은 적색-고온의 재료 비산에 의하여 매우 열적으로 응력을 받으며 가열되고 냉각되어야 한다. 그러므로, 양호한 열 전도성 및 양호한 전기 전도성을 가진 재료들은 일반적으로 금속, 예컨대, 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 철 또는 이들 금속들의 적어도 하나가 함유된 합금들이 재료로서 사용된다.
2차 가스는 우선 노즐 보호캡 홀더(9)와 노즐 보호캡(8)의 내면들과 노즐 홀더(6) 및 노즐 캡(5)의 외면들에 의하여 형성된 공간(9.10)을 관통하여 유동하기 전에, 플라즈마 토치(1)를 통해 흐른다. 공간(9.10)은 또한 노즐 캡(5)과 노즐 보호캡(8) 사이에 위치된 2차 가스(SG)용 2차 가스 이송부(7)로서 구성된 절연부에 의하여 제한된다.
2차 가스 이송부(7)에는 구멍(7.1)들이 위치된다. 그러나, 이들은 2차 가스(SG)가 관통하여 흐를 수 있는 개구들, 홈들 또는 절개부들일 수 있다. 반경방향 오프셋을 가진 구멍(7.1) 및/또는 중심선(M)에 대해 경사를 가진 반경방향으로 배치된 구멍(7.1)의 예컨대 대응하는 장치에 의하여, 2차 가스(SG)는 회전 설정될 수 있다. 이는 아크 또는 플라즈마 제트를 안정화시키도록 작용한다.
2차-가스 이송부(7)를 통과 후에, 2차 가스(SG)는 노즐 보호캡(8)의 내면과 노즐 캡(5) 및 노즐(4)의 외면에 의하여 형성된 공간(8.10)(내부 공간) 내로 유동하고, 이어서 노즐 보호캡(8)의 구멍(8.1)으로부터 유출한다. 아크 또는 플라즈마 제트의 연소에 의하여, 2차 가스(SG)는 후자를 타격하고 후자에 영향을 미친다.
노즐 보호캡(8)은 보통 2차 가스(SG)에 의해서만 냉각된다. 가스 냉각은 허용가능한 냉각 및 열의 소비를 달성하기에 효과적이지 못하고 필요한 가스의 용량 흐름은 이를 위하여 매우 높은 결점을 가진다. 5000 내지 11000 l/h의 가스 용량 흐름은 가끔 여기서 필요하다. 동시에, 2차 가스의 용량 흐름은 최적의 절단 결과가 달성되도록 선택되어져야 한다. 그러나, 냉각에 필요한 과도한 용량 흐름은 자주 절단 결과를 손상시킨다.
더욱이, 높은 용량 흐름에 의하여 야기된 높은 가스 소비는 비경제적이다. 공기 외의 가스, 예컨대, 아르곤, 질소, 수소, 산소 또는 헬륨과 같은 가스가 사용될 때, 이는 특히 적용된다. 이들 결점들은 2차 가스 이송부(7)로 구성되는 절연부의 사용에 의하여 해소된다. 그러한 절연부의 사용에 의하여, 전기적인 절연이 노즐 보호캡(8)과 노즐 캡(5) 및 또한 따라서 노즐(4) 사이에 달성된다.
2차 가스(SG)와 결합하여, 전기적인 절연이 노즐(4), 노즐 캡(5) 및 노즐 보호캡(8)을 그들과 가공물(도시하지 않음) 사이에 형성되는 아크로부터 보호한다. 이들은 이중 아크로 불리고 노즐, 노즐 캡 및 노즐 보호캡에 손상을 초래한다.
동시에, 고온 부품으로부터 저온 부품으로, 이 경우 2차 가스 이송부(7)로서 구성되는 양호한 열 전도성을 가진 절연부를 거쳐 노즐 보호캡(8)으로부터 노즐 캡(5)으로 열이 전달된다. 2차 가스 이송부(7)는 노즐 보호캡(8)과 노즐 캡(5)에 접촉한다. 이러한 예시적인 실시예에서, 이것은 노즐 보호캡(8)의 환형면(8.2)과 2차-가스 이송부(7)의 환형면(7.4) 및 2차-가스 이송부(7)의 환형면(7.5)과 노즐 캡(5)의 환형면(5.3)을 거쳐 발생한다. 이 예에서, 이들은 압입-고정 연결이며, 여기서 노즐 보호캡(8)은 내부 나사(9.20)에 의하여 노즐 보호캡 홀더(9)의 도움으로 리셉터클(11)의 외부 나사(11.20)에 나사 결합된다.
따라서, 2차 가스(SG)에 대한 2차 가스 이송부(7)에 대해 위로 이것이 가압되고, 이는 노즐 캡(5)에 대해 가압된다. 이와 같이, 노즐 보호캡(8)으로부터 노즐 캡(5)으로 열이 전도되고 냉각된다. 도 4의 설명에서 설명된 바와 같이 그 부분을 위한 노즐 캡(5)이 냉각된다.
도 7은 도 6에 따른 실시예에 대해 이루어진 설명이 적용되는 플라즈마 절단 토치(1)를 도시한다. 더욱이, 노즐 보호캡 홀더(9)는 내부 나사(9.20)에 의하여 리셉터클(11)의 외부 나사(11.20)에 나사 결합되고, 이는 절연부로 설계된다. 리셉터클(11)은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성된다. 이와 같이, 노즐 보호캡 홀더(9)로부터 리셉터클(11)에 열이 전달되고, 이는 내부 나사(9.20)와 외부 나사(11.20)를 거쳐 예컨대 노즐 보호캡(8), 고온 가공물 또는 아크 방사로부터 상기 열을 수용할 수 있다. 리셉터클(11)은 여기서 구멍들로 실현되는, 냉매 공급라인(WV1) 및 냉매복귀라인(WR1)을 위한 냉매 통로(11.10 및 11.11)를 가진다. 냉매는 후자를 관통하여 흐르고, 이와 같이 리셉터클(11)을 냉각한다. 따라서, 노즐 보호캡 홀더(9)의 냉각이 더욱 향상된다. 노즐 보호캡(8)으로부터 환형 면으로 구성된 그 접촉면(8.3)을 거쳐 노즐 보호캡 홀더(9) 위에 유사하게 환형 면으로 구성되는 접촉면(9.1)으로 열이 전달된다. ㅇ접촉면(8.3 및 9.1)들은 이 예에서 압입-고정식으로 서로 접촉하고, 노즐 보호캡(8)은 내부 나사(9.20)에 의하여 노즐 보호캡 홀더(9)의 도움으로 리셉터클(11)의 외부 나사(11.20)에 나사 결합된다. 따라서, 2차 가스(SG)에 대한 2차 가스 이송부(7)에 대해 위로 이것이 가압되고 노즐 보호캡 홀더(9)가 노즐 보호캡(8)에 대해 가압된다. 본 예에서, 리셉터클(11)은 세라믹으로 제조된다. 양호한 열 전도성(약 180 W/(m*K)) 및 높은 전기 저항율(약 1012 Ω*cm)을 가지는 알루미늄 질화물이 특히 적합하다.
냉매는 노즐 홀더(6)의 냉매 공간(6.10 및 6.11)을 통해 노즐(4) 및 노즐 캡(5)에 동시에 이송되고 노즐(4)과 노즐 캡(5)을 냉각한다.
도 8은 도 7과 유사한 플라즈마 토치(1)의 실시예를 도시한다. 이와 같이, 도 6과 7에 따른 실시예에 대해 이루어진 설명은 또한 원칙적으로 적용된다. 그러나, 노즐 보호캡 홀더(9)에 대한 리셉터클(11)로서 구현된 절연부의 다른 실시예를 이는 포함한다. 리셉터클(11)은 이 예에서 두 부분들로 구성되고, 외부 부분(11.1)은 양호한 열전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고 내부 부분(11.2)은 양호한 전기 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료로 구성된다.
노즐 보호캡 홀더(9)는 리셉터클(11)의 부분(11.1)의 외부 나사(11.20)에 그의 내부 나사(9.20)에 의하여 나사 결합된다.
양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료는 세라믹, 예컨대, 매우 양호한 열 전도성(약 180W/(m*K)) 및 약 1012 Ω*cm의 높은 전기 저항율을 가진 알루미늄 질화물로 제조된다. 양호한 전기 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료는 이 경우 금속, 예컨대, 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 이들 금속들의 적어도 하나가 함유된 합금강 또는 합금(예컨대, 황동)이다.
일반적으로, 양호한 전기 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료는 적어도 40 W/(m*K)의 열 전도성과 적어도 0.01 Ω*cm의 전기 저항율을 가지는 것이 바람직하다. 특히, 여기서는 양호한 전기 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료는 적어도 60 W/(m*K), 양호하게는 적어도 90 W/(m*K), 그리고 바람직하게 120 W/(m*K)의 열 전도성을 가지도록 구성된다. 더욱 더 바람직하게, 양호한 전기 전도성 및 양호한 열 전도성을 가진 재료는 적어도 150 W/(m*K), 양호하게는 적어도 200 W/(m*K), 바람직하게 적어도 300W/(m*K)의 열 전도성을 가진다. 대신에, 또는 부가적으로, 양호한 전기 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료는 금속, 예컨대, 은, 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 철, 및 이들 금속들이 개별적으로 또는 전체적으로 적어도 50% 양을 함유하는 합금강 또는 합금(예컨대 황동)일 수 있다.
두 개의 다른 재료를 사용하는 것은, 예컨대, 다른 구멍들, 절개부들, 홈들, 개구들, 등의 다른 공정들이 필요한 복잡한 부분의 경우, 더욱 용이하고 더욱 비용 절감적일 수 있는 재료가 사용될 수 있다. 이러한 예시적인 실시예에서, 이는 세라믹보다 더욱 용이하게 가공될 수 있는 금속이다. 양측 부분(11.1 및 11.2)들은 서로 내부로 가압되도록 압입-고정식으로 접촉되어 연결되며, 따라서 두 부분(11.1 및 11.2)들 사이의 원통형 접촉면(11.5 및 11.6)들 사이에 양호한 열 전달이 달성된다. 리셉터클(11)의 부분(11.2)은 냉매 공급라인(WV1)과 냉매복귀라인(WR1)에 대해 냉매 통로(11.10 및 11.11)를 가지며, 이들은 구멍들로서 구성된다. 냉매는 후자를 관통하여 흐르고 이와 같이 냉각 작용을 실행한다. ㅇ
도 8 및 관련 도면들로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 또한 플라즈마 토치의 적어도 두 개의 전기적으로 전도성인 부분들 사이를 전기적으로 절연하기 위한, 플라즈마 토치, 특히 플라즈마 절단 토치용 절연부에 대한 것이며, 여기서 절연부는 적어도 두 부분들로 구성되고, 그 부분들의 하나의 부분은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고 그 부분들의 다른 또는 다른 하나의 부분은 양호한 전기 전도성 및 양호한 열 전도성을 가진 재료로 구성된다.
도 9는 원리적으로 도 8 도시의 실시예와 유사한 본 발명에 따른 플라즈마 절단 토치(1)의 추가적인 실시예를 도시한다. 따라서, 도 6, 7 및 8에 따른 실시예들에 대한 설명이 또한 적용된다. 그러나, 노즐 보호캡 홀더(9)용 리셉터클(11)로 구현된 절연부의 다른 실시예의 변형이 도시된다. 리셉터클(11)은 두 부분들로 구성되고, 이 경우 외측 부분(11.1)은 도 8 도시 실시예와 대조적으로 양호한 전기 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료(예컨대, 금속)로 구성되고, 내측 부분(11.2)은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료(예컨대, 세라믹)로 구성된다.
노즐 보호캡 홀더(9)는 내부 나사(9.20)에 의하여 리셉터클(11) 부분(11.1)의 외부 나사(11.20)에 나사 결합된다.
본 실시예에서, 외부 나사가 가공하기보다 어려운 세라믹이 아닌 부분(11.1)을 위해 사용되는 금속 재료 내에 도입될 수 있다.
도 10 내지 13은 플라즈마 가스(PG)의 플라즈마 가스 이송부(3)로 구성된 절연부의 (추가적인) 다른 실시예들을 도시하며, 도 1 내지 9 도시와 같은 플라즈마 토치(1)의 상기 실시예들을 실행할 수 있으며, 문자 "a"가 부여된 각각의 면은 길이방향 단면을 도시하고, 문자 "b"가 부여된 각 도면은 부분 단면 측면도를 도시한다.
도 10a와 10b 도시의 플라즈마-가스 이송부(3)는 예컨대 이 경우의 세라믹인 양호한 열전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 제조된다. 매우 양호한 열 전도성(약 180W/(m*K))과 높은 전기 저항율(약 1012 Ω*cm)을 가진 알루미늄 질화물은 특히 적합하다. 플라즈마 절단 토치(1)에 사용될 때의 더욱 양호한 냉각, 기계적 장력의 감소, 더욱 간단한 구조와 같은 연관된 이점은 이미 도 1 내지 4의 설명에서 기재되고 설명되었다.
플라즈마 가스 이송부(3)에는 반경방향으로 배치된 구멍(3.1)이 위치되는 데, 이는 예컨대 중심선(M)에 대해 반경방향으로 오프셋되고/되거나 반경방향으로 경사될 수 있으며, 플라즈마 가스 절단 토치에서 플라즈마 가스(PG)를 회전시킬 수 있다. 플라즈마 가스 이송부(3)가 플라즈마 절단 토치(1)에 고정되면, 접촉면(3.6)(여기서 예컨대, 원통형 외면)은 노즐(4)의 접촉면(4.3)(예컨대, 원통형 내면)에 접촉하고, 접촉면(3.5)(예컨대, 여기서 원통형 내면)은 전극(2)의 접촉면(2.3)(여기서 예컨대, 원통형 외면)에 접촉하고, 접촉면(3.7)(예컨대, 여기서 환형면)은 노즐(4)(도 1 내지 9)의 접촉면(4.5)(예컨대, 여기서 환형면)에 접촉한다. 접촉면(3.6)에는 홈(3.8)들이 있다. 이들은 플라즈마 가스(PG)가 전극(2)이 배치된 노즐(4)의 내부 공간(4.2)으로 이송되기 전에 구멍(3.1)으로 안내한다.
도 11a와 11b는 두 부분들로 구성되는 플라즈마-가스 이송부(3)를 도시한다.
제1 부분(3.2)은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고, 제2 부분(3.3)은 양호한 열 전도성과 양호한 전기 전도성을 가진 재료로 구성된다.
플라즈마 가스 이송부(3)의 부분(3.2)에 대해, 여기서 양호한 열 전도성(약 180 W/(m*K))과 높은 전기 저항율(1012Ω*cm)을 가진 예컨대, 알루미늄 질화물과 같은 세라믹이 여기 사용된다. 2차 가스 이송부(3)의 부분(3.3)에 대해, 여기서 예컨대, 은, 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 철, 이들 금속이 개별적으로 또는 총량으로 적어도 50% 함유된 합금 강 또는 금속 합금(예컨대, 황동)이 사용된다.
예컨대, 구리가 부분(3.3)에 사용되면, 플라즈마-가스 이송부(3)의 열 전도성은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로만, 예컨대 알루미늄 질화물로 구성된 것보다 더 크다. 순도에 따라, 구리는 동시에 양호한 전기 전도성을 갖지 못하는 최고의 열 전도성 재료의 하나로 생각되는 알루미늄 질화물(약 180 W/(m*K))보다 더 큰 열 전도성(최대 약 390 W/(m*K))을 가진다. 한편, 또한 220 W/(m*K)의 열 전도성을 가지는 알루미늄 질화물이 있다.
더욱 양호한 열 전도성에 기인하여, 도 1 내지 9에 따른 플라즈마 절단 토치(1)의 노즐(4)과 전극(2) 사이는 열 교환이 더욱 양호하다. 가장 단순한 경우에서, 부분(3.2 및 3.3)들은 다른 것 위로 하나가 밀어지는 접촉면(3.21 및 3.31)들에 의하여 같이 연결된다. 부분(3.2 및 3.3)들은 또한 같이 가압함으로써 압입-고정식으로, 접촉면(3.20 및 3.30, 3.21 및 3.31, 및 3.22 및 3.32)들을 대향시켜 접촉함으로써 연결될 수 있다. 접촉면(3.20, 3.21, 및 3.22)들은 부분(3.2)의 접촉면들이며, 접촉면(3.30, 3.31 및 3.32)들은 부분(3.3)의 접촉면들이다. 원통형으로 구성된 접촉면(3.31(부분(3.3)의 원통형 외면) 및 3.21(부분(3.2)의 원통형 내면)은 서로 내에 가압됨으로써 압입-고정 연결부를 형성한다. 이 경우, 원통형 내면과 외면 사이에 저촉 고정 DIN EN ISO 286(예컨대, H7/n6; H7/m6)이 이용된다.
납땜 및/또는 접착제 결합 및/또는 열적 방법에 의하여, 형태 고정에 의하여, 두 부분(3.2 및 3.3)들을 같이 연결할 수 있다.
세라믹 재료의 기계적 가공은 보통 금속보다 더욱 어려우므로, 큰 복잡성이 저하한다. 여기서, 예컨대, 6개의 구멍(3.1)들이 금속 부분(3.3)에 형성되었으면, 상기 구멍들은 플라즈마 가스 도관의 둘레를 따라 각도(α1)에서 등거리로 분포되고 반경방향 오프셋(a1)을 가진다. 매우 다른 형상, 예컨대, 홈들, 절개부들, 구멍들, 등이 또한 그들이 금속에 형성될 때 제조하기 더욱 용이하다.
도 12a와 12b는 제1 부분(3.2)은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고, 다른 부분(3. 3)은 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료로 구성되는 두 부분들로 구성되는 플라즈마 가스 이송부(3)를 도시한다.
플라즈마 가스 이송부(3)의 부분(3.2)에 대해, 매우 양호한 열 전도성(약 180 W/(m*K)) 및 매우 높은 전기 저항(1012Ω*cm)을 가진 다시 예컨대, 알루미늄 질화물이 세라믹의 예로서 여기 사용된다. 플라즈마 가스 이송부(3)의 부분(3.3)에 대해, 높은 온도 안정성(적어도 200℃) 및 높은 전기 저항(적어도 106, 더욱 여전히 적어도 1010Ω*cm)을 가지는, 플라스틱 재료의 예로서, 예컨대, PEEK, PTFE(폴리테트라플루오르에틸렌), 토르론(Torlon), 폴리아미드-이미드(PAI), 폴리이미드(PI)가 사용된다.
가장 단순한 경우, 부분(3.2 및 3. 3)들이 서로 위로 밀어지는 접촉면(3.21 및 3.31)들에 의하여 같이 연결된다. 그들은 또한 접촉면(3.20 및 3.30, 3.21 및 3.31, 및 3.22 및 3.32)들을 대향시켜 접촉시킴으로써, 같이 가압하여, 압입-고정되어 연결될 수 있다. 원통형으로 구성된 접촉면(3.31)(부분(3.3)의 원통형 외면) 및 접촉면(3.21)(부분(3.2)의 원통형 내면)은 이어서 서로 내부로 압입되어 압입-고정 연결을 형성한다. 이 경우, 원통형 내면과 외면들 사이에 저촉 고정 DIN EN ISO 286(예컨대, H7/n6; H7/m6)이 이용된다. 또한, 형태 고정 및/또는 접착제 결합에 의하여 같이 두 부분(3.2 및 3.3)들을 연결할 수 있다.
세라믹 재료의 기계적 가공은 보통 플라스틱 재료보다 더욱 어려우므로, 가공 복잡성이 저하한다. 여기서, 예컨대, 6개의 구멍(3.1)들이 플라스틱 부분(3.3)에 형성되었으면, 상기 구멍들은 플라즈마 가스 도관의 둘레를 따라 각도(α1)에서 등거리로 분포되고 반경방향 오프셋(a1)을 가진다. 매우 다른 형상, 예컨대, 홈들, 절개부들, 구멍들, 등이 또한 그들이 플라스틱 재료에 도입될 때 제조하기 더욱 용이하다.
도 13a 및 13b는 부분(3.3)과 같은 성질을 가지는 재료로 구성되는 추가 부분(3.4)이 플라즈마 가스 이송부(3)에 속하는 점을 제외하고, 도 12에서와 같은 플라즈마 가스 이송부(3)를 도시한다. 부분(3.2 및 3.4)들은 부분(3.2 및 3.3)들과 같은 방식으로 연결될 수 있으며, 접촉면(3.23 및 3.43, 3.24 및 3.44, 및 3.25 및 3.45)들이 연결된다.
세라믹 재료의 기계적 가공은 보통 플라스틱 재료보다 더욱 어려우므로 가공 복잡성이 저하하고, 매우 다른 형상들, 예컨대, 절개부들, 구멍들, 등이 플라스틱 재료에 도입될 때 제조하기 더욱 용이하다.
도 14a와 14b는 플라즈마 가스 이송부(3)의 추가적인 실시예를 도시한다. 도 14c 및 14d는 플라즈마 가스 이송부(3)의 부분(3.3)을 도시한다. 이 경우, 도 14a 및 14c는 종방향 단면을 도시하고 도 14b 및 14d는 부분 측단면도를 도시한다.
부분(3.2)은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고, 부분(3.3)은 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료로 구성된다. 플라즈마 가스 이송부(3)의 부분(3.3)에는, 중심선(M)에 대해 반경방향으로 오프셋되고/되거나 반경방향으로 경사되고, 플라즈마 가스 이송부(3)가 플라즈마 절단 토치(1)에 고정된 때 그를 통해 플라즈마 가스(PG)가 흐를 수 있는, 반경방향으로 배치된 개구들, 이 경우 구멍(3.1)들이 위치된다(도 1 내지 9 참조).
부분(3.3)은 구멍(3.1)보다 더 큰 추가적인 반경방향으로 배치된 구멍(3.9)를 가진다. 이들 구멍들 내로 여기 예컨대 원형 핀들로 도시되는 6개의 부분(3.2)들이 있다. 이들은 외주 둘레에 일정 각도에서 등거리로 분포되며, 이 각도는 α3=60°의 중간점 선 M 3.9 사이에 있다.
플라즈마 가스 이송부(3)가 도 1 내지 9에 따라 플라즈마 절단 토치(1)에 고정될 때, 부분(3.2)(원형 핀들)의 접촉면(3.61)(외면)은 노즐(4)의 접촉면(4.3)(여기서 원통형 내면)에 접촉하고 부분(3.2)(원형 핀들)의 접촉면(3.51)(내면들)은 전극(2)의 접촉면(2.3)(여기서 원통형 외면)에 접촉한다. 부분(3.2)은 부분(3.3)의 직경(d10 및 d20)들 차이의 적어도 절반 크기의 직경(d3)과 길이(l3)를 가진다. 길이(l3)가 원형 핀(3.2)들과 노즐(4)과 전극(2)의 접촉면들 사이의 확실한 접촉을 얻기 위하여 다소 더 크면 더욱 양호하다. 또한 형태 맞춤이 생성되도록 접촉면(3.61 및 3.51)들의 표면이 평면이 아니고, 전극(2)의 원통형 외면(접촉면(2.3))과 노즐(4)의 원통형 내면(접촉면(4.3))에 합치되는 것이 효과적이다.
접촉면(3.6)에는 홈(3.8)이 있다. 이들은 전극(2)이 배치된 노즐(4)의 내부 공간(4.2)으로 후자에 의하여 이송되기 전에 구멍(3.1)에 플라즈마 가스(PG)를 안내한다.
세라믹 재료의 기계적 가공이 플라스틱 재료보다 보통 더욱 어려우므로, 가공 복잡성이 저하하고 홈들, 절개부들, 구멍, 등의 매우 다른 형상화가 플라스틱 재료에 도입될 때 형성하기 더욱 용이하다. 따라서, 동일한 원형 핀들을 사용함에도 불구하고, 매우 다른 가스 도관들이 비용 절감식으로 생성될 수 있다.
더욱이, 원형 핀(3.2)들의 수나 직경을 변경함으로써, 다른 열 저항 또는 플라즈마 가스 이송부(3)의 열 전도성이 달성 가능하다. 원형 핀들의 직경 및/또는 수가 감소되면, 열 저항은 증가하고 열 전도성이 저하한다.
플라즈마 토치 또는 플라즈마 절단 토치에 인가되는 500 W 내지 200 kW의 전력에 따라 노즐(4)과 전극(2)에서 매우 다른 열적 부하가 증가하므로, 열 저항에 합치하는 것이 효과적이다. 따라서, 예컨대, 더 적은 구멍들이 도입되어야 하고 더 적은 원형 핀들이 사용되어야 할 때 제조 비용이 감소된다.
도 15 내지 17은 2차 가스(SG)를 위한 2차 가스 이송부(7)로서 구성되는 절연부의 (추가적인) 다른 실시예를 도시하며, 도 6 내지 9 도시와 같이 플라즈마 절단 토치(1)에 상기 실시예를 실시할 수 있으며, 문자 "a"가 부여된 각 도면은 부분 단면 평면도를 도시하며, 문자 "b"가 부여된 각 도면은 측단면도를 도시한다.
도 15a와 15b는 도 6 내지 9에 따른 플라즈마 절단 토치에 사용될 수 있는 2차 가스(SG)를 위한 2차 가스 이송부(7)를 도시한다.
도 15a와 15b 도시의 2차 가스 이송부(7)는 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료, 예컨대, 이 경우의 세라믹으로 구성된다. 양호한 열 전도성(약 180 W/(m*K))과 높은 전기 저항(약 1012Ω*cm)을 가지는 알루미늄 질화물은 여기에 특히 적합하다. 낮은 열 저항과 높은 열 전도성의 결과, 큰 온도차가 피해질 수 있으며, 플라즈마 절단 토치에서의 이로써 유발된 기계적인 장력이 감소될 수 있다.
2차 가스 이송부(7)에는 중심선(M)에 대해 반경방향이거나 또는 반경방향으로 오프셋되거나 및/또는 반경방향으로 경사질 수 있으며 2차 가스 이송부(7)가 플라즈마 절단 토치(1)에 고정된 때 그를 관통하여 2차-가스가 흐를 수 있거나 흐르는 반경방향으로 배치된 구멍(7.1)들이 위치된다. 이 예에서, 12개의 구멍들이 크기(a11)로서 반경방향으로 오프셋되고 외주 둘레에 등거리로 분포되며, 구멍의 중간점들에 의하여 둘러싸인 각도는 (α11)로 표시된다. 그러나, 2차 가스 이송부(7)가 플라즈마 절단 토치(1)에 고정된 때 2차 가스(SG)가 관통하여 흐르는 개구들, 홈들, 또는 절개부들이 있을 수 있다. 2차 가스 이송부(7)는 두 개의 환형면(7.4 및 7.5)들을 가진다.
이러한 2차 가스 이송부(7)를 사용함으로써, 전기적인 절연은 노즐 보호캡(8)과 노즐 캡(5) 사이에 그리고 또한 도 6 내지 9 도시의 플라즈마 절단 토치(1)의 노즐(4)과의 사이에 달성된다. 2차 가스와 결합하여, 전기적인 절연이 그들과 가공물(도시하지 않음) 사이에 형성될 수 있는 아크로부터 노즐(4), 노즐 캡(5) 및 노즐 보호캡(8)을 보호한다. 이들은 이중 아크로서 불리고 노즐(4), 노즐 캡(5) 및 노즐 보호캡(8)에 손상을 미칠 수 있다.
동시에, 노즐 보호캡(8)과 노즐 캡(5) 사이에, 고온부로부터 저온 부품으로, 이 경우, 노즐 보호캡(8)으로부터 노즐 캡(5)으로, 2차 가스 이송부(7)로 구성된 양호한 열 전도성을 가진 절연부를 거쳐 열이 전달된다. 2차 가스 이송부(7)는 노즐 보호캡(8)과 노즐 캡(5)에 접촉한다. 이러한 예시적인 실시예에서, 도 6 내지 9 도시와 같이, 접촉하는, 노즐 캡(5)의 환형면(5.3)과 2차 가스 이송부(7)의 환형면(7.5) 및 2차 가스 이송부(7)의 환형면(7.4)과 노즐 보호캡(8)의 환형면(8.2)을 거쳐 이는 발생한다.
도 16a와 16b는 유사하게 두 부분들로 구성되는 2차 가스(SG)의 2차 가스 이송부(7)를 도시한다. 제1 부분(7.2)은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고, 제2 부분(7.3)은 양호한 전기 전도성 및 양호한 열 전도성을 가진 재료로 구성된다.
2차 가스 이송부(7)의 부분(7.2)에 대해, 여기서 예컨대, 세라믹, 다시 양호한 열 전도성(약 180W/(m*K)) 및 양호한 전기 저항(약 1012Ω*cm)을 가지는 알루미늄 질화물이 사용된다. 2차 가스 이송부(7)의 부분(7.3)에 대해, 여기 금속, 예컨대, 은, 구리, 알루미늄, 주석, 아연, 철, 이들 금속이 개별적으로 또는 총량으로 적어도 50% 함유되는 금속 합금(예컨대, 황동) 또는 합금강이 사용된다. 부분(7.3)에 대해 예컨대 구리가 사용되면, 2차-가스 이송부(7)의 열 전도성은 그것이 단지 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료, 예컨대, 알루미늄 질화물로 구성될 때보다 더 크다. 순도에 따라, 구리는 동시에 양호한 전기 전도성을 가지지 않는 가장 열적으로 전도성인 재료들의 하나로 현재 생각되는 알루미늄 질화물(약 180 W/(m*K))보다 더 큰 열 전도성(최대 약 390 W/(m*K))을 가진다.
더욱 양호한 전도성에 기인하여, 도 6 내지 9 도시의 플라즈마 절단 토치(1)의 노즐 보호캡(8)과 노즐 캡(5) 사이에 더욱 양호한 열 교환을 초래한다.
가장 단순한 경우, 부분(7.2 및 7.3)들은 서로 위로 밀어지는 접촉면(7.21 및 7.31)들에 의하여 같이 연결된다. 부분(7.2 및 7.3)들은 또한 같이 가압함으로써 압입-고정식으로, 접촉면(7.20 및 7.30, 7.21 및 7.31, 및 7.22 및 7.32)들을 대향시켜 접촉함으로써 연결될 수 있다. 접촉면(7.20, 7.21, 및 7.22)들은 부분(7.2)의 접촉면들이며, 접촉면(7.30, 7.31 및 7.32)들은 부분(7.3)의 접촉면들이다. 원통형으로 구성된 접촉면(7.31(부분(7.3)의 원통형 외면) 및 7.21(부분(7.2)의 원통형 내면)은 서로 내에 가압됨으로써 압입-고정 연결부를 형성한다. 이 경우, 원통형 내면과 외면 사이에 저촉 고정 DIN EN ISO 286(예컨대, H7/n6; H7/m6)이 이용된다. 납땜 및/또는 접착제 결합에 의하여, 형태 고정에 의하여, 두 부분들을 같이 연결할 수 있다.
세라믹 재료의 기계적 가공은 보통 금속보다 더욱 어려우므로, 가공 복잡성이 저하한다. 여기서, 예컨대, 12개의 구멍(7.1)들이 금속 부분(7.3)에 형성되었으면, 상기 구멍들은 가스 도관의 둘레를 따라 각도(α11)에서 등거리로 분포되고 반경방향 오프셋(a11)을 가진다. 매우 다른 형상, 예컨대, 홈들, 절개부들, 구멍들, 등이 또한 금속에 도입될 때 제조하기 더욱 용이하다.
도 17a 및 17b는 유사하게 두 부분들로 구성되는 2차 가스(SG)에 대한 2차 가스 이송부(7)를 도시한다. 도 16에 따른 실시예와 대조적으로, 제1 부분(7.2)은 양호한 전기 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료로 구성되고, 제2 부분(7.3)은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성된다. 아니면, 도 16a와 16b에 대해 이루어진 관찰이 적용된다.
도 18a, 18b, 18c, 및 18d는 도 6 내지 9에 따른 플라즈마 절단 토치에 사용될 수 있는 2차 가스(SG)에 대한 2차 가스 이송부(7)의 추가적인 실시예를 도시한다.
도 18a는 평면도를 도시하고 도 18b 및 18c는 다른 실시예들의 측단면도를 도시한다. 도 18d는 2차 가스 이송부(7)의 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료로 구성되는 부분(7.3)을 도시한다.
2차 가스 이송부(7)의 부분(7.3)에는 중심선(M)에 대해 반경방향이거나 또는 반경방향으로 오프셋되거나 및/또는 반경방향으로 경사질 수 있으며 2차 가스 이송부(7)가 플라즈마 절단 토치(1)에 고정된 때 그를 관통하여 2차 가스가 흐를 수 있는 반경방향으로 배치된 구멍(7.1)들이 위치된다. 이 예에서, 12개의 구멍들이 크기(a11)로서 반경방향으로 오프셋되고 외주 둘레에 등거리로 분포되며, 구멍의 중간점들에 의하여 둘러싸인 각도는 (α11)(예컨대, 여기서 30°)로 표시된다. 그러나, 2차 가스 이송부(7)가 플라즈마 절단 토치(1)에 고정된 때(이 경우, 예컨대 도 6 내지 9 참조) 2차 가스(SG)가 관통하여 흐르는 개구들, 홈들, 또는 절개부들이 있을 수 있다.
도 18d는 이 예에서 부분(7.3)이 구멍들 또는 개구(7.1)들보다 더 큰 축방향으로 배치된 구멍(7.9)들을 가지는 것을 도시한다.
도 18a 및 18b에서, 여기서 단지 원형 핀들로 예시된 12개의 부분(7.2)들이 이들 구멍(7.9) 내로 도입된다. 원형 핀(7.2)들은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고, 부분(7.3)은 전기적으로 비전도성이고 열적으로 비전도성인 재료로 구성된다. 2차 가스 이송부(7)가 도 6 내지 9에 따른 플라즈마 절단 토치(1)에 고정된 때, 원형 핀(7.2)의 접촉면(7.51)들은 노즐 캡(5)의 접촉면(5.3)(여기서 예컨대 환형면)에 접촉하고 원형핀(7.2)의 접촉면(7.41)은 노즐 보호캡(도 6 내지 9)의 접촉면(8.2)(여기 예컨대, 환형면)에 접촉한다. 부분(7.2)은 부분(7.3)의 폭(b)과 같이 적어도 큰 직경(d7)과 길이(l7)를 가진다. 길이(l7)가 원형 핀(7.2)들과 노즐 캡(5)과 노즐 보호캡(8)의 접촉면들 사이의 확실한 접촉을 얻기 위하여 다소 더 크면 더욱 양호하다.
도 18c는 2차 가스용 2차-가스 이송부(7)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이 경우, 예컨대 원형 핀들로 표시된 두 부분(7.2 및 7.6)들은 각각의 구멍(7.9) 내에 도입된다. 부분(7.3)은 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료로 구성되고, 원형 핀(7.2)들은 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되며 원형 핀(7.6)들은 양호한 전기 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료로 구성된다.
2차-가스 이송부(7)가 도 6 내지 9에 따른 플라즈마 절단 토치(1)에 고정된 때, 원형 핀(7.2)의 접촉면(7.51)들은 노즐 캡(5)의 접촉면(5.3)(여기서 예컨대 환형면)에 접촉하고 원형핀(7.6)들의 접촉면(7.41)은 노즐 보호캡(또한 도 6 내지 9 참조)의 접촉면(8.2)(여기 예컨대, 환형면)에 접촉한다. 양측 원형 핀(7.2 및 7.6)들은 그들의 접촉면(7.42 및 7.52)들이 접촉함으로써 연결된다.
부분(7.2)은 직경(d7)과 길이(l71)를 가진다. 이 예에서, 부분(7.6)은 같은 직경과 길이(l72)를 가지며, 길이(l71 및 l72)들의 합은 부분(7.3)의 폭(b) 만큼 적어도 크다. 길이들의 합이 원형 핀(7.2)들과 노즐 캡(5)의 접촉면(7.51)들과 원형 핀(7.6)과 노즐 보호캡(8)의 접촉면(7.41)들 사이의 확실한 접촉을 달성하기 위하여 예컨대, 0.1mm보다 큰, 약간 더 큰 것이 더욱 양호하다.
도 18c와 결합된 설명이 도시하는 바와 같이, 본 발명은 따라서 일반화된 형태로서 또한 플라즈마 토치의 적어도 두 개의 전기적으로 전도성인 부품들 사이의 전기적인 절연을 위한 플라즈마 토치용, 특히 플라즈마 절단 토치의 절연부에 대한 것이며, 부분들의 하나는 양호한 열 전도성을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고, 부분들의 다른 하나는 전기적으로 비전도성이고 열적으로 비전도성인 재료로 구성되고, 부분들의 추가적인 부분 또는 추가적인 하나는 양호한 전기 전도성과 양호한 열 전도성을 가진 재료로 구성된다.
도 15 내지 18 도시의 2차-가스 이송부(7)는 또한 도 5에 따른 플라즈마 절단 토치(1)에 사용될 수 있다. 여기서, 이러한 2차-가스 이송부(7)를 이용함으로써, 전기적인 절연은 노즐 보호캡(8)과 노즐(4) 사이에 달성된다. 2차 가스(SG)와 결합하여, 전기적인 절연은 그들과 가공물 사이에 형성될 수 있는 아크로부터 노즐(4)과 노즐 보호캡(8)을 보호한다. 이들은 이중 아크로 불리고 노즐(4)과 노즐 보호캡(8)에 손상을 미칠 수 있다.
동시에, 2차-가스 이송부(7)로서 구성된 양호한 열 전도성을 가진 절연부를 거쳐 고온 부품으로부터 저온 부품으로, 이 경우 노즐 보호캡(8)으로부터 노즐(4)로 노즐 보호캡(8)과 노즐(4) 사이에 열이 전달된다. 2차-가스 이송부(7)는 노즐 보호캡(8)과 노즐(4)과 접촉한다.
도 15, 16 및 17 도시의 2차-가스 이송부(7)의 예시적인 실시예들에 대해, 도 5 도시와 같이 접촉하는, 노즐 보호캡(8)의 환형 접촉면(8.2)과 2차-가스 이송부(7)의 환형 접촉면(7.4) 및 2차-가스 이송부(7)의 환형 접촉면(7.5)과 노즐(4)의 환형 접촉면(4.4)을 거쳐 열 전달이 발생한다.
도 18b 및 18c 도시의 22차-가스 이송부(7)의 예시적인 실시예들에서, 열 전달은 도 5 도시와 같은 노즐(4)의 접촉면(4.4)(여기서 예컨대, 환형면)을 접촉함으로써 노즐 보호캡(8)의 환형 접촉면(8.2)과 2차-가스 이송부(7)의 원형 핀(7.2 또는 7.6)들의 접촉면(7.41) 및 원형 핀(7.2)의 접촉면(7.51)을 거쳐 발생한다.
도 19a 내지 19d는 도 15 내지 18의 본 발명의 특수 실시예들에 따른 노즐(4)과 2차 가스(SG)용 2차-가스 이송부(7)의 배치의 단면도를 도시한다. 도 5 및 도 15 내지 18에 대한 설명이 여기에 적용된다.
이 경우, 도 19a는 도 15a와 15b에 따른 2차-가스 이송부(7)를 구비한 장치를 도시하며, 도 19b는 도 16a와 16b에 따른 2차 가스 이송부를 구비한 장치를 도시하며, 도 19c는 도 17a와 17b에 따른 2차 가스 이송부를 구비한 장치를 도시하며, 도 19d는 도 18a와 18b에 따른 2차 가스 이송부를 구비한 장치를 도시한다.
이들 예시적인 실시예들에서, 2차 가스 이송부(7)는 서로 위에 밀어짐으로써 가장 단순한 방식으로 노즐(4)에 연결될 수 있다. 그들은 형태-맞춤 및 압입-고정식으로 또는 접착제 결합에 의하여 연결될 수 있다. 그러나, 금속/금속 및/또는 금속/세라믹이 연결점에 사용될 때, 납땜이 또한 연결로서 가능하다.
도 20a 내지 20d는 본 발명의 특수 실시예들에 따른 도 15 내지 18의 노즐 캡(5)과 2차 가스(SG)용 2차 가스 이송부(7)의 배치의 단면도를 도시한다. 도 6 내지 9 및 도 15 내지 18에 대한 설명이 여기에 적용된다.
이 경우, 도 20a는 도 15a와 15b에 따른 2차 가스 이송부(7)를 구비한 장치를 도시하며, 도 20b는 도 16a와 16b에 따른 2차 가스 이송부를 구비한 장치를 도시하며, 도 20c는 도 17a와 17b에 따른 2차 가스 이송부를 구비한 장치를 도시하며, 도 20d는 도 18a와 18b에 따른 2차 가스 이송부를 구비한 장치를 도시한다.
이들 예시적인 실시예들에서, 2차 가스 이송부(7)는 서로 위에 밀어짐으로써 가장 단순한 방식으로 노즐캡(5)에 연결될 수 있다. 그들은 형태-맞춤 및 압입-고정식으로 또는 접착제 결합에 의하여 연결될 수 있다. 그러나, 금속/금속 및/또는 금속/세라믹이 연결점에 사용될 때, 납땜이 또한 연결로서 가능하다.
도 21a 내지 21d는 도 15 내지 18의 노즐 보호캡(8)과 2차 가스(SG)용 2차 가스 이송부(7)의 배치의 단면도를 도시한다. 도 5 내지 9 및 도 15 내지 18에 대한 설명이 여기에 적용된다.
이 경우, 도 21a는 도 15a와 15b에 따른 2차 가스 이송부(7)를 구비한 장치를 도시하며, 도 21b는 도 16a와 16b에 따른 2차 가스 이송부를 구비한 장치를 도시하며, 도 21c는 도 17a와 17b에 따른 2차 가스 이송부를 구비한 장치를 도시하며, 도 21d는 도 18a 내지 18d에 따른 2차 가스 이송부를 구비한 장치를 도시한다.
이들 예시적인 실시예들에서, 2차 가스 이송부(7)는 서로 위에 밀어짐으로써 가장 단순한 방식으로 노즐 보호캡(8)에 연결될 수 있다. 그들은 형태-맞춤 및 압입-고정식으로 또는 접착제 결합에 의하여 연결될 수 있다. 그러나, 금속/금속 및/또는 금속/세라믹이 연결점에 사용될 때, 납땜이 또한 연결로서 가능하다.
도 22a와 22b는 본 발명의 특수한 실시예들에 따른 도 11 내지 13에 따른 플라즈마 가스(PG)에 대한 전극(2)과 플라즈마 가스 이송부(3)의 배치를 도시한다.
이 경우, 도 22a는 도 11a 및 도 11b에 따른 플라즈마 가스 이송부를 구비한 장치를 도시하며, 도 22b는 도 13a alc 13b에 따른 플라즈마 가스 이송부를 구비한 장치를 도시한다.
본 예시적인 실시예에서, 접촉면(2.3)은 예컨대, 전극(2)의 원통형 이면이고 접촉면(3.5)은 플라즈마 가스 이송부(3)의 원통형 내면이다.
바람직하게, 서로 내부로의 플러그 결합 및 또한 양호한 접촉과 낮은 열 저항 및 양호한 열 전달을 모두 실현하기 위하여 원통형 내면과 외면들 사이의 DIN EN ISO 286에 따른 작은 틈새, 예컨대 H7/h6에 의한 틈새 고정이 여기 사용된다. 이들 접촉면에 열적으로 전도성 페이스트를 도포함으로써 열 전달은 향상될 수 있다. 이어서 예컨대, H7/g6의 더 큰 틈새에 의한 고정이 이용될 수 있다.
또한 플라즈마 가스 이송부(3)와 전극(2) 사이에 저촉 고정을 사용할 수 있다. 이는 물론 열 전달을 향상시킨다. 그러나, 전극(2)과 플라즈마 가스 이송부(3)가 단지 플라즈마 절단 토치(1)에서 같이 교체될 수 있는 결과를 가진다.
도 23은 본 발명의 하나의 특별한 실시예에 따른 플라즈마 가스(PG)에 대한 전극(2)과 플라즈마 가스 이송부(3)의 배치를 도시한다.
이 장치에서, 플라즈마 가스 이송부(3)의 원형 핀(3.2)들의 접촉면(3.51)들은 전극(2)의 접촉면(2.3)(여기서 예컨대 원통형 외면)과 접촉한다(도 1 내지 9 참조).
부분(3.2)은 부분(3.3)의 직경(d10 및 d20)들 차이의 적어도 절반 크기의 직경(d3)과 길이(l3)를 가진다. 길이(l3)가 원형 핀(3.2)들과 노즐(4)과 전극(2)의 접촉면들 사이의 확실한 접촉을 얻기 위하여 다소 더 크면 더욱 양호하다. 또한 형태 맞춤이 생성되도록 접촉면(3.61 및 3.51)들의 표면이 평면이 아니고, 전극(2)의 원통형 외면(접촉면(2.3))과 노즐의 원통형 내면(접촉면(4.3))에 합치되는 것이 효과적이다.
마모 부분과 절연부 또는 가스 이송부로 이루어진 장치는 단지 예로서만 나열된다. 예컨대, 노즐과 가스 이송부와 같은 다른 결합들이 또한 물론 가능하다.
상기 설명에서 냉각액, 등이 참조되었지만, 냉매는 매우 일반적으로 이를 의도하려고 한다.
위의 상세한 설명에서 장치와 완전한 플라즈마 토치들이 설명된다. 이 기술 분야의 통상의 기술자에게는 본 발명이 또한 보조 부품들과 부품들과 마모 부품과 같은 개별 부품으로 구성될 수 있음은 당연하다. 그러므로, 이들에 대해서도 또한 명확하게 보호가 청구된다.
최종적으로, 위의 전체 설명에 적용하려는 몇 가지 정의가 이하와 같다:
“양호한 전기 전도성”은 전기 저항율이 최대 0.01 Ω*cm인 것을 의미하려는 것이다.
“전기적으로 비전도성(Electrically nonconductive)”은 저항율이 적어도 106 Ω*cm이며, 여전히 적어도 1010 Ω*cm이며 및/E꼬는 절연 강도가 적어도 7kV/mm 이며, 여전히 적어도 10kV/mm 인 것을 의미하려는 것이다.
“양호한 열 전도성”은 열 전도성이 적어도 40 W/(m*K), 좀더 바람직하게 적어도 60 W/(m*K), 그리고 여전히 더욱 바람직하게 적어도 90 W/(m*K)인 것을 의미하는 것으로 의도된다.
“양호한 열 전도성”은 열 전도성이 적어도 120 W/(m*K), 좀더 바람직하게 적어도 150 W/(m*K), 그리고 여전히 더욱 바람직하게 적어도 180 W/(m*K)인 것을 의미하는 것으로 의도된다.
최종적으로, 금속에 대해 특히 “양호한 열 전도성(good thermal conductivity)"는 열 전도성이 적어도 200 W/(m*K), 좀더 바람직하게 적어도 300 W/(m*K)인 것을 의미하는 것으로 이해된다.
위의 상세한 설명, 도면들과 특허청구범위에 개시된 본 발명의 특징은 여러 실시예들에서 본 발명을 실현하기 위하여 개별적으로 및 소정의 결합으로 중요할 수 있다.
1: 플라즈마 절단 토치
2: 전극
2.1: 전극 홀더
2.2: 방출 인서트
2.3: 접촉면
2.10: 냉매 공간
3: 플라즈마 가스 이송부
3.1: 구멍
3.2, 3.3, 3.4: 부분
3.5, 3.6, 3.7: 접촉면
3.8: 홈
3.9: 구멍
3.20-3.25, 3.30-3.32, 3.43-3.45, 3.51, 3.61: 접촉면
4: 노즐
4.1: 노즐 구멍
4.2: 내부 공간
4.3-4.5: 접촉면
4.10: 냉매 공간
4.20: 외부 나사
5: 노즐 캡
5.1: 노즐캡 구멍
5.3: 접촉면
5.20: 내부 나사
6: 노즐 홀더
6.10, 6.11: 냉매 공간
6.20: 내부 나사
6.21: 외부 나사
7: 2차 가스 이송부
7.1: 구멍
7.2, 7.3, 7.6: 부분
7.4, 7.5; 접촉면
7.9: 구멍
7.20-7.22, 7.30-7.32, 7.41-7.42, 7.51-7.52: 접촉면
8: 노즐 보호캡
8.1: 노즐보호캡 구멍
8.2, 8.3: 접촉면
8.10, 8.11: 내부 공간
9: 노즐 보호캡 홀더
9.1: 접촉면
9.10: 내부 공간
9.20: 내부 나사
10: 냉각 파이프
10.1: 냉매 공간
11: 리셉터클
11.1, 11.2: 부분
11.5, 11.6: 접촉면
11.10, 11.11: 냉매 통로
11.20: 외부 나사
PG: 플라즈마 가스
SG: 2차 가스
WR1: 냉매복귀라인 1
WR2: 냉매복귀라인 2
WV1: 냉매공급라인 1
WV2: 냉매공급라인 2
a1: 반경방향 오프셋
a11: 반경방향 오프셋
b: 폭
d3, d7, d15, d25: 직경
d10, d21, d31, d60: 외경
d11. d20, d30: 내경
l3, l31, l32, l7, l71, 172, 173, l2: 길이
M, M3.1, M3.2, M3.9, M7.1, M3.6: 중심선
α1, α3, α7, α11: 각도
2: 전극
2.1: 전극 홀더
2.2: 방출 인서트
2.3: 접촉면
2.10: 냉매 공간
3: 플라즈마 가스 이송부
3.1: 구멍
3.2, 3.3, 3.4: 부분
3.5, 3.6, 3.7: 접촉면
3.8: 홈
3.9: 구멍
3.20-3.25, 3.30-3.32, 3.43-3.45, 3.51, 3.61: 접촉면
4: 노즐
4.1: 노즐 구멍
4.2: 내부 공간
4.3-4.5: 접촉면
4.10: 냉매 공간
4.20: 외부 나사
5: 노즐 캡
5.1: 노즐캡 구멍
5.3: 접촉면
5.20: 내부 나사
6: 노즐 홀더
6.10, 6.11: 냉매 공간
6.20: 내부 나사
6.21: 외부 나사
7: 2차 가스 이송부
7.1: 구멍
7.2, 7.3, 7.6: 부분
7.4, 7.5; 접촉면
7.9: 구멍
7.20-7.22, 7.30-7.32, 7.41-7.42, 7.51-7.52: 접촉면
8: 노즐 보호캡
8.1: 노즐보호캡 구멍
8.2, 8.3: 접촉면
8.10, 8.11: 내부 공간
9: 노즐 보호캡 홀더
9.1: 접촉면
9.10: 내부 공간
9.20: 내부 나사
10: 냉각 파이프
10.1: 냉매 공간
11: 리셉터클
11.1, 11.2: 부분
11.5, 11.6: 접촉면
11.10, 11.11: 냉매 통로
11.20: 외부 나사
PG: 플라즈마 가스
SG: 2차 가스
WR1: 냉매복귀라인 1
WR2: 냉매복귀라인 2
WV1: 냉매공급라인 1
WV2: 냉매공급라인 2
a1: 반경방향 오프셋
a11: 반경방향 오프셋
b: 폭
d3, d7, d15, d25: 직경
d10, d21, d31, d60: 외경
d11. d20, d30: 내경
l3, l31, l32, l7, l71, 172, 173, l2: 길이
M, M3.1, M3.2, M3.9, M7.1, M3.6: 중심선
α1, α3, α7, α11: 각도
Claims (25)
- 플라즈마 절단 토치의 적어도 두 개의 전기적으로 전도성인 부품들 사이의 전기적인 절연(electrical insulation)을 위한 플라즈마 절단 토치용 절연부에 있어서, 상기 절연부는 다수 부분으로 이루어지되,
상기 절연부는 적어도 두 부분(3.2, 3.3; 7.2, 7.3; 11.1, 11.2)으로 구성되고,
상기 적어도 두 부분 중 하나의 부분(3.2; 7.2; 11.1)은 적어도 40 W/(m*K)의 열 전도율을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고,
상기 적어도 두 부분 중 적어도 하나의 다른 부분(3.3; 7.3; 11.2)은 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료로 구성되며;
상기 열 전도율을 가지고 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되는 상기 적어도 두 부분 중 하나의 부분(3.2)은 접촉면(3.51, 3.61, 7.41, 7.51)으로 기능하는 적어도 하나의 표면을 가지며,
상기 표면은 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료로 구성되는 상기 적어도 두 부분의 적어도 하나의 다른 부분(3.3, 7.3)의 바로 인접하는 표면에 정렬되거나 그 위로 돌출하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 플라즈마 절단 토치의 적어도 두 개의 전기적으로 전도성인 부품들 사이의 전기적인 절연(electrical insulation)을 위한 플라즈마 절단 토치용 절연부에 있어서, 상기 절연부는 다수 부분으로 이루어지되,
상기 절연부는 적어도 두 부분(3.2, 3.3; 7.2, 7.3)으로 구성되고,
상기 적어도 두 부분의 하나의 부분(3.3; 7.3)은 최대 0.01 Ω*cm의 전기 저항율을 갖는 전기 전도성 및 적어도 40 W/(m*K)의 열 전도율을 가진 재료로 구성되고,
상기 적어도 두 부분의 다른 부분(3.2; 7.2) 또는 적어도 하나의 다른 부분은 상기 열 전도율을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 플라즈마 절단 토치의 적어도 두 개의 전기적으로 전도성인 부품들 사이의 전기적인 절연(electrical insulation)을 위한 플라즈마 절단 토치용 절연부에 있어서, 상기 절연부는 다수 부분으로 이루어지되,
상기 절연부는 적어도 세 부분(7.2, 7.3, 7.6)으로 구성되고,
상기 적어도 세 부분 중 하나의 부분(7.6)은 최대 0.01 Ω*cm의 전기 저항율을 갖는 전기 전도성 및 적어도 40 W/(m*K)의 열 전도율을 가진 재료로 구성되고,
상기 적어도 세 부분 중 다른 하나의 부분(7.2)은 상기 열 전도율을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되고,
상기 적어도 세 부분 중 또 다른 부분(7.3)은 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, ,
상기 열 전도율을 가진 전기적으로 비전도성의 재료는 적어도 60 W/(m*K)의 열 전도율을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 열 전도율을 가진 전기적으로 비전도성인 재료 및/또는 상기 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료는 적어도 106 Ω*cm의 전기 저항율, 및/또는 적어도 7 kV/mm의 절연 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열 전도율을 가진 전기적으로 비전도성인 재료는 세라믹 또는 플라스틱 재료인 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 제6항에 있어서,
(i)상기 세라믹은 질화물 세라믹, 탄화물 세라믹, 산화물 세라믹, 및 실리케이트 세라믹으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 것이고, 및
(ii)상기 플라스틱 재료는 플라스틱 필름인 것인, 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 제7항에 있어서,
(i)상기 질화물 세라믹은 알루미늄 질화물 세라믹, 붕소 질화물 세라믹, 및 실리콘 질화물 세라믹을 포함하고;
(ii)상기 탄화물 세라믹은 실리콘 탄화물 세라믹을 포함하며; 및
(iii)상기 산화물 세라믹은 알루미늄 산화물 세라믹, 지르코니움 산화물 세라믹, 및 베릴륨 산화물 세라믹을 포함하는 것인 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료는 최대 1 W/(m*K)의 열 전도율을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연부의 다수 부분은 형태-고정, 압입-고정 또는 점착식으로, 및/또는 접착제 접합에 의하여 또는 열적 방법에 의하여 함께 연결되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 제3항에 있어서,
상기 절연부는 적어도 하나의 개구 및/또는 적어도 하나의 절개부 및/또는 적어도 하나의 홈(3.8)을 가지며,
상기 적어도 하나의 개구 및/또는 상기 적어도 하나의 절개부 및/또는 상기 적어도 하나의 홈은 상기 열 전도율을 가진 전기적으로 비전도성인 재료 및/또는 상기 전기적으로 비전도성이며 열적으로 비전도성인 재료 및/또는 전기 전도성 및 상기 열 전도율을 가진 재료에 위치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연부는 플라즈마 가스, 2차 가스 또는 냉각 가스를 이송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치용 절연부. - 전극(2) 및/또는 노즐(4) 및/또는 노즐 캡(5) 및/또는 노즐 보호캡(8) 및/또는 노즐 보호캡 홀더(9), 및 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 절연부로 구성되는 플라즈마 절단 토치(1)용 장치.
- 제13항에 있어서,
상기 절연부는 상기 전극(2) 및/또는 상기 노즐(4) 및/또는 상기 노즐 캡(5) 및/또는 상기 노즐 보호캡(8) 및/또는 상기 노즐 보호캡 홀더(9)와 직접 접촉하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치(1)용 장치. - 노즐 보호캡 홀더(9)용 리셉터클(11)과 노즐 보호캡 홀더(9)로 구성된 플라즈마 절단 토치(1)용 장치에 있어서,
상기 리셉터클(11)은 상기 노즐 보호캡 홀더(9)와 직접 접촉되는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 절연부인 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치(1)용 장치. - 전극(2)과 노즐(4)로 구성된 플라즈마 절단 토치(1)용 장치에 있어서,
플라즈마 가스 이송부(3)로서 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 절연부가 상기 전극(2)과 상기 노즐(4) 사이에 그들과 직접 접촉해서 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치(1)용 장치. - 노즐(4)과 노즐 보호캡(8)으로 구성된 플라즈마 절단 토치(1)용 장치에 있어서, 2차 가스 이송부(7)로서 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 절연부가 상기 노즐(4)과 상기 노즐 보호캡(8) 사이에 그들과 직접 접촉해서 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치(1)용 장치.
- 노즐 캡(5)과 노즐 보호캡(8)으로 구성된 플라즈마 절단 토치(1)용 장치에 있어서, 2차 가스 이송부(7)로서 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 절연부가 상기 노즐캡(5)과 상기 노즐 보호캡(8) 사이에 그들과 직접 접촉해서 배치되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치(1)용 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 절연부를 포함하는 플라즈마 절단 토치(1).
- 제19항에 있어서,
적어도 40 W/(m*K)의 열 전도율을 가진 전기적으로 비전도성인 재료로 구성되는 절연부의 일 부분은 접촉면으로 기능하는 적어도 하나의 표면을 가지며,
상기 표면은 최대 0.01 Ω*cm의 전기 저항율을 갖는 전기 전도성을 가진 플라즈마 절단 토치(1)의 부품의 표면과 적어도 직접 접촉하되,
상기 플라즈마 절단 토치(1)의 부품은 전극(2), 노즐(4), 노즐 캡(5), 노즐 보호캡(8) 또는 노즐 보호캡 홀더(9)인 것인 플라즈마 절단 토치(1). - 제19항에 있어서,
상기 절연부는 플라즈마 가스 이송부(3), 2차 가스 이송부(7), 또는 냉각 가스 이송부인 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치(1). - 제19항에 있어서,
상기 절연부는 동작 동안 냉매와 직접 접촉하는 적어도 하나의 표면을 가지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 절단 토치(1). - 제13항에 따른 플라즈마 절단 토치(1)용 장치를 포함하는 플라즈마 절단 토치(1).
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|---|---|---|---|---|
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| JP6522968B2 (ja) * | 2015-01-30 | 2019-05-29 | 株式会社小松製作所 | プラズマトーチ用絶縁ガイド、及び交換部品ユニット |
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| DE102016219350A1 (de) * | 2016-10-06 | 2018-04-12 | Kjellberg-Stiftung | Düsenschutzkappe, Lichtbogenplasmabrenner mit dieser Düsenschutzkappe sowie eine Verwendung des Lichtbogenplasmabrenners |
| KR102686242B1 (ko) | 2017-01-23 | 2024-07-17 | 에드워드 코리아 주식회사 | 질소 산화물 감소 장치 및 가스 처리 장치 |
| KR102646623B1 (ko) * | 2017-01-23 | 2024-03-11 | 에드워드 코리아 주식회사 | 플라즈마 발생 장치 및 가스 처리 장치 |
| CA3032753C (en) * | 2017-06-15 | 2021-07-20 | Viktor Khrist'yanovich MANN | Method and device for electrolyte crust breaking by separation plasma cutting |
| US20210037635A1 (en) * | 2018-02-20 | 2021-02-04 | Oerlikon Metco (Us) Inc. | Single arc cascaded low pressure coating gun utilizing a neutrode stack as a method of plasma arc control |
| WO2021047708A2 (de) * | 2019-09-12 | 2021-03-18 | Kjellberg Stiftung | VERSCHLEIßTEIL FÜR EINEN LICHTBOGENBRENNER UND PLASMABRENNER SOWIE LICHTBOGENBRENNER UND PLASMABRENNER MIT DEMSELBEN UND VERFAHREN ZUM PLASMASCHNEIDEN SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER ELEKTRODE FÜR EINEN LICHTBOGENBRENNER UND PLASMABRENNER |
| CN110524087B (zh) * | 2019-09-26 | 2024-06-18 | 徐慕庆 | 一种割嘴及自动点火的割枪 |
| US10978225B1 (en) | 2020-03-12 | 2021-04-13 | Lawrence Livermore National Security, Llc | High-voltage insulator having multiple materials |
| KR20230068789A (ko) * | 2021-11-11 | 2023-05-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | 레이저 용접 노즐 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000052043A (ja) * | 1998-08-05 | 2000-02-22 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | プラズマトーチ |
| JP2001047247A (ja) * | 1999-08-11 | 2001-02-20 | Komatsu Ltd | プラズマ加工機、プラズマトーチ及びその部品の着脱方法 |
| JP2011152570A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Jfe Engineering Corp | 中空電極アーク・レーザ同軸複合溶接方法 |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4872053A (ko) * | 1971-12-30 | 1973-09-28 | ||
| EP0094984A1 (de) * | 1982-07-12 | 1983-11-30 | Manfred J. Wallner | Lichtbogenschweiss- oder Schneidbrenner |
| US4659899A (en) * | 1984-10-24 | 1987-04-21 | The Perkin-Elmer Corporation | Vacuum-compatible air-cooled plasma device |
| JP2640707B2 (ja) * | 1991-02-28 | 1997-08-13 | 株式会社小松製作所 | 切断用プラズマトーチ |
| US5393952A (en) * | 1991-02-28 | 1995-02-28 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Plasma torch for cutting use with nozzle protection cap having annular secondary GPS passage and insulator disposed in the secondary gas passage |
| JPH0639276U (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-24 | 株式会社小松製作所 | プラズマ切断機用トーチ |
| JP3260018B2 (ja) * | 1993-09-22 | 2002-02-25 | 小池酸素工業株式会社 | プラズマ切断トーチ |
| AT405472B (de) * | 1997-03-04 | 1999-08-25 | Bernhard Dr Platzer | Verfahren und vorrichtung zum erzeugen eines plasmas |
| US5906758A (en) * | 1997-09-30 | 1999-05-25 | The Esab Group, Inc. | Plasma arc torch |
| RU2145536C1 (ru) * | 1998-04-07 | 2000-02-20 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" (АО "НИТИ-ТЕСАР") | Плазмотрон для воздушно-плазменной резки |
| FR2777214B1 (fr) * | 1998-04-09 | 2000-05-19 | Soudure Autogene Francaise | Torche et procede de coupage ou soudage a l'arc electrique |
| JP2000082774A (ja) * | 1998-06-30 | 2000-03-21 | Sumitomo Electric Ind Ltd | パワ―モジュ―ル用基板およびその基板を用いたパワ―モジュ―ル |
| US6320156B1 (en) * | 1999-05-10 | 2001-11-20 | Komatsu Ltd. | Plasma processing device, plasma torch and method for replacing components of same |
| AU2002237179B2 (en) * | 2001-02-27 | 2007-01-18 | Yantai Longyuan Power Technology Co., Ltd. | Assembled cathode and plasma igniter with such cathode |
| JP4313046B2 (ja) * | 2001-05-03 | 2009-08-12 | アピト コープ．エス．アー． | 表面処理用の活性ガスカーテンの発生方法および装置 |
| ATE519357T1 (de) * | 2001-10-05 | 2011-08-15 | Tekna Plasma Systems Inc | Multispulen-induktivplasmabrenner für halbleiter- leistungsversorgung |
| JP3652350B2 (ja) * | 2002-12-17 | 2005-05-25 | コマツ産機株式会社 | プラズマ加工方法 |
| EP1878324B2 (en) * | 2005-04-19 | 2017-08-23 | Hypertherm, Inc | Plasma arc torch providing angular shield flow injection |
| US7915533B2 (en) * | 2005-04-28 | 2011-03-29 | Hitachi Metals, Ltd. | Silicon nitride substrate, a manufacturing method of the silicon nitride substrate, a silicon nitride wiring board using the silicon nitride substrate, and semiconductor module |
| US8101882B2 (en) * | 2005-09-07 | 2012-01-24 | Hypertherm, Inc. | Plasma torch electrode with improved insert configurations |
| FR2914369B1 (fr) * | 2007-03-30 | 2014-02-07 | Snecma | Allumeur electrolytique pour moteur-fusee a monergol |
| US9605376B2 (en) * | 2011-06-28 | 2017-03-28 | Mtix Ltd. | Treating materials with combined energy sources |
| EP2819802A4 (en) * | 2012-02-28 | 2015-08-19 | Sulzer Metco Us Inc | ADVANCED CASCADE PLASMA BURNER |
-
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2000052043A (ja) * | 1998-08-05 | 2000-02-22 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | プラズマトーチ |
| JP2001047247A (ja) * | 1999-08-11 | 2001-02-20 | Komatsu Ltd | プラズマ加工機、プラズマトーチ及びその部品の着脱方法 |
| JP2011152570A (ja) * | 2010-01-27 | 2011-08-11 | Jfe Engineering Corp | 中空電極アーク・レーザ同軸複合溶接方法 |
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|---|---|
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