(57)【要約】      （修正有）【課題】部品の交換又は修理が容易な非移送式中空型プラズマトーチの提供。【解決手段】後方トーチ部１０４及び前方トーチ部１０６を備える非移送式中空型プラズマトーチ１００であって、後方トーチ部１０４は、両側が開放され形成される後方電極ハウジング１２５と、後方電極ハウジング１２５の内部に固定される中空状の後方電極体１２１と、後方電極体１２１と対応し、後方電極ハウジング１２５に巻かれる磁気コイル１２７と、後方電極ハウジング１２５の開放された一側に挿入され、後方電極体１２１の一端部に脱着可能に形成される後方電極蓋１２３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
後方トーチ部及び前方トーチ部を備える非移送式中空型プラズマトーチであって、前記後方トーチ部は、両側が開放され形成される後方電極ハウジングと、前記後方電極ハウジングの内部に固定される中空状の後方電極体と、前記後方電極体と対応し、前記後方電極ハウジングに巻かれる磁気コイルと、前記後方電極ハウジングの開放された一側に挿入され、前記後方電極体の一端部に脱着可能に形成される後方電極蓋とを備える、非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項２】
前記磁気コイルは、磁場を発生し、前記非移送式中空型プラズマトーチ内のプラズマアークを前記後方電極蓋に誘導する、請求項１に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項３】
前記後方電極蓋は、前記後方電極ハウジングの内側と分離可能に結合される、請求項１に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項４】
前記非移送式中空型プラズマトーチは、前記後方トーチ部と前記前方トーチ部との間に、前記後方トーチ部と前記前方トーチ部とにより押圧されることで固定される絶縁物体と、前記後方トーチ部及び前記絶縁物体を内部に収納し、一側は開放されて形成され、他側は前記前方トーチ部と結合される外部ハウジングと、前記外部ハウジングの一側で前記外部ハウジングと結合されるハウジング蓋とをさらに備える、請求項１に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項５】
前記非移送式中空型プラズマトーチは、前記後方電極ハウジングの一端部に形成され、前記後方電極ハウジングの内部に冷却水を出入りさせる後方トーチ冷却部と、前記後方電極ハウジングの内部に形成され、前記後方トーチ冷却部と連通する第１の冷却水流動空間とをさらに備える、請求項４に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項６】
前記後方トーチ冷却部の一端部は、前記ハウジング蓋を貫通して前記外部ハウジングの外部に露出する、請求項５に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項７】
前記前方トーチ部は、一側が前記外部ハウジングの他側と結合して前記絶縁物体を押圧する前方電極ハウジングと、一側が前記前方電極ハウジングの内部において前記絶縁物体と結合する中空状の前方電極と、前記前方電極ハウジング及び前記前方電極の他側が結合して、前記前方電極ハウジングの他側と分離可能に結合する固定部とを備える、請求項４に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項８】
前記非移送式中空型プラズマトーチは、前記外部ハウジングに形成され、前記前方電極ハウジングの内部に冷却水を出入りさせる前方トーチ冷却部と、前記前方電極ハウジングの内部に形成され、前記前方トーチ冷却部と連通する第２の冷却水流動空間とをさらに備える、請求項７に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項９】
前記前方電極及び前記後方電極体は、同芯軸上で相互離隔するように配列される、請求項７に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項１０】
後方トーチ部及び前方トーチ部を備える非移送式中空型プラズマトーチであって、前記後方トーチ部は、両側が開放され形成される後方電極ハウジングと、前記後方電極ハウジングの内部に固定される中空状の後方電極体と、前記後方電極体と対応して前記後方電極ハウジングに巻かれて形成され、磁場を発生して前記非移送式中空型プラズマトーチ内のプラズマアークを前記後方電極体の一端部に誘導する磁気コイルとを備える、非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項１１】
前記非移送式中空型プラズマトーチは、前記後方電極ハウジングの開放された一側に挿入され、前記後方電極体の一端部に脱着可能に形成される後方電極蓋をさらに備える、請求項１０に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項１２】
前記磁気コイルは、前記後方電極ハウジングに前記後方電極蓋まで対応するようにさらに形成される、請求項１１に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【請求項１３】
前記磁気コイルは、前記プラズマアークを前記後方電極蓋へ均等に誘導する、請求項１１に記載の非移送式中空型プラズマトーチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非移送式中空型プラズマトーチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマトーチは、電極間でプラズマアーク柱（Ｐｌａｓｍａ  Ａｒｃ  Ｃｏｌｕｍｎ）を発生させ且つ維持する装置である。プラズマトーチからプラズマアーク柱を通じて電流が流れる時、プラズマアーク柱の電気的な抵抗によって電気エネルギーが熱エネルギーに変換し加熱され、既存の燃焼方式の熱源よりさらに高い温度（例えば、２０，０００Ｋ以上）及び熱量が得られる。プラズマトーチに用いられるガスとしては、圧縮空気、酸素、蒸気、アルゴン、窒素、二酸化炭素、水素等応用される分野によって様々用いられ、これは有機物が多く含まれている有害廃棄物の処理に好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】韓国公開特許第２００３−００６０４７８号公報（２００３年７月１６日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
先行技術として開示されている長寿命プラズマトーチは、電極の寿命が尽きた場合、絶縁物体を介して結合する陽極ハウジング及び陰極ハウジングを分解して電極の交換作業を遂行しなければならない。しかしながら、陽極ハウジング及び陰極ハウジングの内部には冷却ラインが構成されており、陽極ハウジング及び陰極ハウジングのそれぞれにソレノイド状の引込線が配設されているため、電極を交換するためには絶縁物体と、陽極ハウジングと、陰極ハウジングとの間の各結合を解離しなければならず、それ故に電極交換に多大な時間及び努力を必要とするといった問題点がある。そして、中空型陽極を交換する際、中空型陽極全体を新たに交換しなければならないため、電極交換によるコストの増大といった問題点がある。
【０００５】
本発明は、電極交換が容易な非移送式中空型プラズマトーチを提供することを目的とする。
【０００６】
本発明は、後方電極全体ではなく後方電極蓋のみを交換する非移送式中空型プラズマトーチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１．本発明による非移送式中空型プラズマトーチは、後方トーチ部及び前方トーチ部を備える非移送式中空型プラズマトーチであって、前記後方トーチ部は、両側が開放され形成される後方電極ハウジングと、前記後方電極ハウジングの内部に固定される中空状の後方電極体と、前記後方電極体と対応し、前記後方電極ハウジングに巻かれる磁気コイルと、前記後方電極ハウジングの開放された一側に挿入され、前記後方電極体の一端部に脱着可能に形成される後方電極蓋とを備える。
【０００８】
２．前記項目１において、前記磁気コイルは、磁場を発生し、前記非移送式中空型プラズマトーチ内のプラズマアークを前記後方電極蓋に誘導することができる。
【０００９】
３．前記項目１において、前記後方電極蓋は、前記後方電極ハウジングの内側と分離可能に結合され得る。
【００１０】
４．前記項目１において、前記非移送式中空型プラズマトーチは、前記後方トーチ部と前記前方トーチ部との間に、前記後方トーチ部と前記前方トーチ部とにより押圧されることで固定される絶縁物体と、前記後方トーチ部及び前記絶縁物体を内部に収納し、一側は開放されて形成され、他側は前記前方トーチ部と結合される外部ハウジングと、前記外部ハウジングの一側で前記外部ハウジングと結合されるハウジング蓋とをさらに備えることができる。
【００１１】
５．前記項目４において、前記非移送式中空型プラズマトーチは、前記後方電極ハウジングの一端部に形成され、前記後方電極ハウジングの内部に冷却水を出入りさせる後方トーチ冷却部と、前記後方電極ハウジングの内部に形成され、前記後方トーチ冷却部と連通する第１の冷却水流動空間とをさらに備えることができる。
【００１２】
６．前記項目５において、前記後方トーチ冷却部の一端部は、前記ハウジング蓋を貫通して前記外部ハウジングの外部に露出することができる。
【００１３】
７．前記項目４において、前記前方トーチ部は、一側が前記外部ハウジングの他側と結合して前記絶縁物体を押圧する前方電極ハウジングと、一側が前記前方電極ハウジングの内部において前記絶縁物体と結合する中空状の前方電極と、前記前方電極ハウジング及び前記前方電極の他側が結合して、前記前方電極ハウジングの他側と分離可能に結合する固定部とを備えることができる。
【００１４】
８．前記項目７において、前記非移送式中空型プラズマトーチは、前記外部ハウジングに形成され、前記前方電極ハウジングの内部に冷却水を出入りさせる前方トーチ冷却部と、前記前方電極ハウジングの内部に形成され、前記前方トーチ冷却部と連通する第２の冷却水流動空間とをさらに備えることができる。
【００１５】
９．前記項目４において、前記前方電極及び前記後方電極体は、同芯軸上で相互離隔するように配列され得る。
【００１６】
１０．本発明の他の実施形態による非移送式中空型プラズマトーチは、後方トーチ部及び前方トーチ部を備える非移送式中空型プラズマトーチであって、前記後方トーチ部は、両側が開放され形成される後方電極ハウジングと、前記後方電極ハウジングの内部に固定される中空状の後方電極体と、前記後方電極体と対応して前記後方電極ハウジングに巻かれて形成され、磁場を発生して前記非移送式中空型プラズマトーチ内のプラズマアークを前記後方電極体の一端部に誘導する磁気コイルとを備える。
【００１７】
１１．前記項目１０において、前記非移送式中空型プラズマトーチは、前記後方電極ハウジングの開放された一側に挿入され、前記後方電極体の一端部に脱着可能に形成される後方電極蓋をさらに備えることができる。
【００１８】
１２．前記項目１１において、前記磁気コイルは、前記後方電極ハウジングに前記後方電極蓋まで対応するようにさらに形成され得る。
【００１９】
１３．前記項目１１において、前記磁気コイルは、前記プラズマアークを前記後方電極蓋へ均等に誘導することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、プラズマアークを後方電極の一端部に誘導することにより、後方電極体の侵食及び消耗を最小限に抑制することができ、それによって非移送式中空型プラズマトーチの寿命を延ばすことができる。この時、侵食及び消耗が生じた後方電極蓋のみを交換すれば良いため、部品交換によるコスト及び労力を低減することができる。そして、後方電極蓋は、カートリッジの形態であるため、容易に交換又は修理をすることができる。また、前方電極もカートリッジの形態であるため、容易に交換又は修理をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による非移送式中空型プラズマトーチを示した断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による非移送式中空型プラズマトーチにおいて、後方電極蓋が分離された状態を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態による非移送式中空型プラズマトーチにおいて、前方電極が分離された状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図１乃至図３を参照して、本発明の非移送式中空型プラズマトーチの具体的な実施形態を説明する。しかしながら、これは例示としての実施形態に過ぎず、本発明はこれらに制限されない。
【００２３】
本発明を説明するにあたり、本発明に係る公知技術についての具体的な説明が、本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これは使用者、運用者の意図又は慣例等により変わり得る。従って、その定義は、本明細書の全般にわたる内容に基づいてなされるべきである。
【００２４】
本発明の技術的思想は特許請求の範囲によって定められ、以下の実施形態は、進歩性を有する本発明の技術的思想を本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者に効率的に説明するための一手段に過ぎない。
【００２５】
図１は、本発明の一実施形態による非移送式中空型プラズマトーチを示した断面図である。
【００２６】
図１を参照すると、非移送式中空型プラズマトーチ１００は、絶縁物体１０２と、後方トーチ部１０４と、前方トーチ部１０６と、外部ハウジング１０８と、ハウジング蓋１１０とを備える。
【００２７】
絶縁物体１０２は、外部ハウジング１０８の内側に形成された第１の結合部１３１と結合することができる。絶縁物体１０２は、外部ハウジング１０８の内部において、後方トーチ部１０４と前方トーチ部１０６との間に設けられる。具体的には、絶縁物体１０２は、後方トーチ部１０４と前方トーチ部１０６との間において、後方トーチ部１０４と前方トーチ部１０６とにより両側から押圧される状態となる。この場合、絶縁物体１０２は、別途の結合部材なしで後方トーチ部１０４と前方トーチ部１０６との間に位置することとなる。絶縁物体１０２は、例えば、テフロン（登録商標）素材からなり得るが、これに限定されるものではなく、これ以外の様々な絶縁物質からなり得る。絶縁物体１０２は、後方トーチ部１０４と前方トーチ部１０６とを絶縁する役割を果たす。
【００２８】
後方トーチ部１０４は、絶縁物体１０２の一側に形成される。後方トーチ部１０４は、後方電極体１２１と、後方電極蓋１２３と、後方電極ハウジング１２５と、磁気コイル１２７と、後方トーチ冷却部１２９とを備える。
【００２９】
後方電極体１２１は、後方電極ハウジング１２５の内部に挿入されて固定される。この際、後方電極体１２１の終端は、後方電極ハウジング１２５の終端内側に形成される第２の結合部１３３と結合することができる。後方電極体１２１は、中央が空いている中空状に形成され、後方電極体１２１の両側は開放されて形成され得る。後方電極体１２１は、例えば、無酸素銅（Ｏｘｙｇｅｎ  Ｆｒｅｅ  Ｈｉｇｈ-ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｏｐｐｅｒ；ＯＦＨＣ）からなり得る。無酸素銅は、銅中に含まれる酸素を除去し、銅の電気伝導度及び熱伝導度を向上させた物質である。しかしながら、後方電極体１２１の材質はこれに限定されるものではない。
【００３０】
後方電極蓋１２３は、後方電極体１２１の一側と分離可能に結合する。後方電極蓋１２３によって後方電極体１２１の一側は閉鎖される。後方電極蓋１２３は、後方電極体１２１の一側から後方電極体１２１の内部に挿入され得る。この際、後方電極蓋１２３の終端は、後方電極体１２１の内側に形成される第３の結合部１３５と結合することができる。そして、後方電極蓋１２３は、第１の結合部材１３７を介して後方電極ハウジング１２５の内側と結合することができる。この場合、後方電極ハウジング１２５の内部において、後方電極蓋１２３が後方電極体１２１を押圧し固定する。後方電極体１２１は、別途の結合部材なしで後方電極蓋１２３と絶縁物体１０２との間に固定され得る。本発明の実施形態において、前方電極１４１に対応する後方電極は、後方電極体１２１及び後方電極蓋１２３を備える。
【００３１】
後方電極ハウジング１２５は、外部ハウジング１０８の内部において後方電極体１２１及び後方電極蓋１２３を囲んで形成される。後方電極ハウジング１２５は、後方電極体１２１及び後方電極蓋１２３を外部環境から保護する役割を果たす。後方電極ハウジング１２５の終端は絶縁物体１０２の一側と結合する。
【００３２】
磁気コイル１２７は、後方電極ハウジング１２５の外周面に形成される。磁気コイル１２７は、後方電極ハウジング１２５の外周面にソレノイド状の引込線を複数回巻き付けて形成することができる。磁気コイル１２７の一端は、非移送式中空型プラズマトーチ１００の電源（図示しない）に接続され、磁気コイル１２７の他端は、後方電極ハウジング１２５と結合し後方電極体１２１と電気的に接続され得る。この場合、磁場を形成するための別途の磁場形成用電源なしで、非移送式中空型プラズマトーチ１００の電源（図示しない）のみでも磁場を形成することができる。
【００３３】
磁気コイル１２７は、自己誘導磁場（Ｓｅｌｆ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄ）の原理によって磁場を形成し、プラズマアークを後方電極蓋１２３側に誘導することができる。具体的には、磁気コイル１２７の巻線数及び各電極（すなわち、後方電極及び前方電極）に印加する電流、電圧の強度等を調節すれば、プラズマアークを後方電極蓋１２３側に誘導することができる。この場合、主に後方電極蓋１２３のみに侵食及び消耗が生じるため、後方電極体１２１を全て交換する必要がなく、後方電極蓋１２３のみを交換すれば良い。この時、後方電極蓋１２３は交換が容易であり、交換によるコストも削減することができる。プラズマアークを後方電極蓋１２３側に誘導する場合、後方電極蓋１２３の全面積にて均等に侵食が起こるようにし、後方電極蓋１２３の寿命を延長することが好ましい。即ち、プラズマアークを後方電極体１２１と対向する後方電極蓋１２３の末端部分の全面積にわたって均等に誘導することができる。また、磁気コイル１２７は、自己誘導磁場によって別途の磁場調節装置がなくてもプラズマアークの強度に応じて磁場の強度が自己調節される。
【００３４】
ここでは、磁気コイル１２７が後方電極蓋１２３の一側（即ち、前段部）まで形成されるものとして図示したが、これに限定されるものではなく、磁気コイル１２７は、後方電極ハウジング１２５から後方電極蓋１２３の他側（即ち、後段部）まで形成されてもよい。この場合、自己誘導磁場によるプラズマアークの誘導をより効率的に遂行することができ、後方電極蓋１２３の寿命を延ばすことができる。
【００３５】
後方トーチ冷却部１２９は、後方電極ハウジング１２５の一端に形成される。この際、後方トーチ冷却部１２９は、後方電極ハウジング１２５と一体に形成され得る。後方トーチ冷却部１２９は、後方トーチ部１０４の過熱を防止する役割を果たす。すなわち、後方トーチ冷却部１２９を介して後方電極体１２１を冷却することにより、高熱による後方電極体１２１の摩耗を最小限にすることができ、後方電極体１２１の寿命を延長することができる。
【００３６】
後方トーチ冷却部１２９は、冷却水が注入される第１の冷却水注入口１２９−１と、冷却水が排出される第１の冷却水排出口１２９−２とを備える。第１の冷却水注入口１２９−１及び第１の冷却水排出口１２９−２の一側は、ハウジング蓋１１０を貫通して形成され得る。後方電極ハウジング１２５の内部には、第１の冷却水注入口１２９−１及び第１の冷却水排出口１２９−２と連通する第１の冷却水流動空間１３９が形成される。この場合、第１の冷却水注入口１２９−１を通じて注入された冷却水は、第１の冷却水流動空間１３９に流入して後方電極体１２１を冷却する。そして、後方電極体１２１と熱交換を行った冷却水は、第１の冷却水排出口１２９−２を通じて外部に排出される。
【００３７】
前方トーチ部１０６は、絶縁物体１０２の他側に形成される。前方トーチ部１０６は、前方電極１４１及び前方電極ハウジング１４３を備える。
【００３８】
前方電極１４１は、前方電極ハウジング１４３の内部に挿入され固定される。この際、前方電極１４１の一端は絶縁物体１０２の他側と結合される。前方電極１４１の他端は固定部１４５と結合される。前方電極１４１は、中央が空いている中空状に形成され、前方電極１４１の両側は開放されて形成され得る。前方電極１４１は、例えば、無酸素銅からなり得るが、これに限定されるものではない。前方電極１４１は後方電極体１２１と一定間隔離隔して形成され、後方電極体１２１と対向して形成され得る。この際、後方電極体１２１と前方電極１４１とは、非移送式中空型プラズマトーチ１００の性能及び修理或いは交換の容易性の側面から、同芯軸上に相互対向して形成され得る。
【００３９】
後方電極体１２１と前方電極１４１との間には、ガス流動空間１４７が形成される。ここで、ガス注入口（図示しない）を通じて注入されたガスは、ガス流動空間１４７に流入してプラズマアークを発生する。ガス注入口（図示しない）に注入されるガスとしては、例えば、圧縮空気、酸素、蒸気、アルゴン、窒素、二酸化炭素、水素等が挙げられるが、これに限定されるものではなく、非移送式中空型プラズマトーチ１００が応用される分野に応じて様々なガスが用いられ得る。
【００４０】
前方電極ハウジング１４３は、前方電極１４１を囲んで形成される。前方電極ハウジング１４３は、前方電極１４１を外部環境から保護する役割を果たす。前方電極ハウジング１４３の一端は、絶縁物体１０２の他側及び外部ハウジング１０８の終端と結合する。前方電極ハウジング１４３の他端は固定部１４５と結合する。この際、前方電極ハウジング１４３の一端は、第２の結合部材１４９を介して外部ハウジング１０８と結合し、前方電極ハウジング１４３の他端は、第３の結合部材１５１を介して固定部１４５と結合することができる。この場合、前方電極１４１及び前方電極ハウジング１４３が、絶縁物体１０２の他側から絶縁物体１０２を押圧し固定する。そして、固定部１４５が、前方電極１４１の他端から前方電極１４１を押圧し固定する。前方電極ハウジング１４３の内部には、第２の冷却水流動空間１５３が形成され得る。
【００４１】
ここで、前方電極１４１はカートリッジの形態を有するため、容易に分離して交換することができる。すなわち、前方トーチ部１０６には磁気コイルが形成されておらず、前方電極１４１の一端は、別途の結合部材なしに絶縁物体１０２の他側と結合しているため、前方電極１４１を交換するためには、第３の結合部材１５１を外して前方電極１４１を分離すれば良い。
【００４２】
外部ハウジング１０８は、絶縁物体１０２と、後方トーチ部１０４と、前方トーチ部１０６との一部を囲んで形成され得る。外部ハウジング１０８は、絶縁物体１０２及び後方トーチ部１０４を外部環境から保護する役割を果たす。特に、絶縁物体１０２及び磁気コイル１２７は、外部に露出することなく外部ハウジング１０８によって保護される。外部ハウジング１０８の一端は、第４の結合部材１５５を介してハウジング蓋１１０と結合し、外部ハウジング１０８の他端は、第２の結合部材１４９を介して前方トーチ部１０６と結合する。
【００４３】
外部ハウジング１０８には、前方トーチ冷却部１５７が形成され得る。この際、前方トーチ冷却部１５７は、外部ハウジング１０８の外周面に形成され得る。前方トーチ冷却部１５７は、前方トーチ部１０６が過熱することを防止する役割を果たす。すなわち、前方トーチ冷却部１５７を介して前方電極１４１を冷却することにより、高熱による前方電極１４１の摩耗を最小限にすることができ、前方電極１４１の寿命を延長することができる。
【００４４】
前方トーチ冷却部１５７は、冷却水が注入される第２の冷却水注入口１５７−１と、冷却水が排出される第２の冷却水排出口１５７−２とを備える。第２の冷却水注入口１５７−１及び第２の冷却水排出口１５７−２は、それぞれ前方電極ハウジング１４３の内部に形成される第２の冷却水流動空間１５３と連通する。この場合、第２の冷却水注入口１５７−１を通じて注入された冷却水は、第２の冷却水流動空間１５３に流入して前方電極１４１を冷却する。そして、前方電極１４１と熱交換を行った冷却水は、第２の冷却水排出口１５７−２を通じて外部に排出される。
【００４５】
ハウジング蓋１１０は、外部ハウジング１０８の一端で第４の結合部材１５５を介して外部ハウジング１０８と結合する。ハウジング蓋１１０には、第１の貫通ホール１５９及び第２の貫通ホール１６１が形成され得る。ここで、第１の冷却水注入口１２９−１は第１の貫通ホール１５９に挿入され、第１の冷却水排出口１２９−２は第２の貫通ホール１６１に挿入されてハウジング蓋１１０を貫通する。ハウジング蓋１１０は、外部ハウジング１０８と第１の冷却水注入口１２９−１及び第１の冷却水排出口１２９−２との間の絶縁のために絶縁物体を用いることができる。
【００４６】
なお、非移送式中空型プラズマトーチ１００は、絶縁物体１０２、後方電極体１２１、前方電極１４１、及びハウジング蓋１１０を除いて、基本的にステンレススチール（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  Ｓｔｅｅｌ）からなり得る。この場合、機械的強度に優れ、耐腐食性を有し、熱伝導度が銅と比較して低いため、外部への熱損失を減らすことができ、磁場の透過性に優れる特徴がある。しかしながら、これに限定されるものではなく、それ以外の材質からもなり得る。
【００４７】
本発明の実施形態によれば、プラズマアークを後方電極蓋１２３側に誘導することにより、後方電極体１２１の侵食且つ消耗を最小限に抑制することができ、それによって非移送式中空型プラズマトーチ１００の寿命を延ばすことができる。この時、侵食且つ消耗が生じた後方電極蓋１２３のみを交換すれば良いため、部品交換によるコスト及び労力を低減することができる。そして、後方電極蓋１２３はカートリッジの形態であるため、容易に交換又は修理をすることができる。また、前方電極１４１もカートリッジの形態であるため、容易に交換又は修理をすることができる。
【００４８】
図２は、本発明の一実施形態による非移送式中空型プラズマトーチにおいて、後方電極蓋が分離された状態を示した図である。
【００４９】
図２を参照すると、非移送式中空型プラズマトーチ１００の場合、磁気コイル１２７の巻線数、後方電極体１２１及び前方電極１４１に印加する電流、電圧強度等を調節することにより、プラズマアークが後方電極蓋１２３側に誘導される。この場合、主に後方電極蓋１２３のみに侵食且つ消耗が生じるため、後方電極蓋１２３を周期的に交換（又は修理）する必要がある。この時、後方電極蓋１２３の交換周期を伸ばすためには、プラズマアークを後方電極蓋１２３側に誘導する際、プラズマアークによる侵食が後方電極蓋１２３の全面積において均等に起こるようにする。
【００５０】
ここで、後方電極蓋１２３は、１）第４の結合部材１５５を外してハウジング蓋１１０を外部ハウジング１０８から分離し、２）第１の結合部材１３７を外して後方電極蓋１２３を後方電極ハウジング１２５から分離すれば良いため、後方電極蓋１２３を容易に交換（又は修理）することができる。すなわち、後方電極蓋１２３は、カートリッジの形態として容易に交換（又は修理）することができる。また、この状態で後方電極体１２１を後方電極ハウジング１２５から取り出せば良いため、後方電極体１２１も容易に分離することができる。
【００５１】
図３は、本発明の一実施形態による非移送式中空型プラズマトーチにおいて、前方電極が分離された状態を示した図である。
【００５２】
図３を参照すると、前方電極１４１を交換する必要がある場合、第３の結合部材１５１を外して固定部１４５を前方電極ハウジング１４３から分離した後、前方電極１４１を前方電極ハウジング１４３の外に取り出せば良いため、前方電極１４１を容易に交換又は修理することができる。すなわち、前方電極１４１は、カートリッジの形態として容易に交換又は修理をすることができる。
【００５３】
以上において、代表的な実施形態を通じて本発明について詳しく説明したが、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、上述の実施形態について本発明の範疇から外れない範囲内で様々な変形が可能であることを理解しなければならない。従って、本発明の権利範囲は説明された実施形態に限定して定めるべきではなく、後述する特許請求の範囲のみならず、この特許請求の範囲と均等なもの等によって定めなければならない。
【符号の説明】
【００５４】
１００：非移送式中空型プラズマトーチ
１０２：絶縁物体
１０４：後方トーチ部
１０６：前方トーチ部
１０８：外部ハウジング
１１０：ハウジング蓋
１２１：後方電極体
１２３：後方電極蓋
１２５：後方電極ハウジング
１２７：磁気コイル
１２９：後方トーチ冷却部
１２９−１：第１の冷却水注入口
１２９−２：第１の冷却水排出口
１３１：第１の結合部
１３３：第２の結合部
１３５：第３の結合部
１３７：第１の結合部材
１３９：第１の冷却水流動空間
１４１：前方電極
１４３：前方電極ハウジング
１４５：固定部
１４７：ガス流動空間
１４９：第２の結合部材
１５１：第３の結合部材
１５３：第２の冷却水流動空間
１５５：第４の結合部材
１５７：前方トーチ冷却部
１５７−１：第２の冷却水注入口
１５７−２：第２の冷却水排出口
１５９：第１の貫通ホール
１６１：第２の貫通ホール
【図１】
2014170743.tif 000003
【図２】
2014170743.tif 000004
【図３】
2014170743.tif 000005