(57)【要約】本発明の実施形態に係る多重電極プラズマトーチは、後方電極と、前方電極と、前記後方電極と前記前方電極との間に多数配置される電極板と、前記電極板のうち前記後方電極に隣接し且つ前記後方電極の極性と反対になる補助電極板と、前記後方電極と前記補助電極板との間に連結されて電力を供給する電源部とを含んでなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマトーチにおいて、
後方電極と、
前方電極と、
前記後方電極と前記前方電極との間に多数配置される電極板と、
前記電極板のうち前記後方電極に隣接し且つ前記後方電極の極性と反対になる補助電極板と、
前記後方電極と前記補助電極板との間に連結されて電力を供給する電源部とを含んでなる、多重電極プラズマトーチ。
【請求項２】
前記電極板が円板状をし、前記電極板同士の間が密封結合されることを特徴とする、請求項１に記載の多重電極プラズマトーチ。
【請求項３】
前記電極板の外側面には、冷却水が供給される冷却水管と、ガスが供給されるガス管と、電力が供給されて電極として機能することができる電力管とが一定間隔離隔して突設される、請求項１に記載の多重電極プラズマトーチ。
【請求項４】
前記電源部は、補助電極板と前方電極とを切り換えて前記補助電極板を電気的に絶縁させるスイッチをさらに含む、請求項１に記載の多重電極プラズマトーチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重電極プラズマトーチに係り、より詳細には、アーク長を伸ばすことができる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般なバーノズル型または空洞型トーチは、ノズル型または空洞型電極の内面全体が一つの導体としてアーク電流を何処からでも受け入れることが可能な構造となっている。電極の内面に付着するアーク点が電極の内面全体を自由に移動することができ、この場合、陽極（Ａｎｏｄｅ）と陰極（Ｃａｔｈｏｄｅ）との間に形成されるアークの長さは、電極導体の長さ範囲内で、アーク電流やガス流量などの運転条件に応じて決定される。例えば、ガス流量を増やす場合、アーク点がガス流動によって押し出され、それによりアーク長とアーク電圧を増加させることができる。しかし、この場合でも、伸びるアーク長はノズル型または共同型電極導体の長さによって制限され、アーク電流を増加させる場合、ローレンツ力などによりアーク長が再び減少することができる。
【０００３】
また、使用されるプラズマガスの放電電圧を降圧するために、真空条件でＤＣパルス電源の周波数を高めて点火を試みたりする。しかし、出力の増加のために隙間を多数挿入し、これにより電極間の間隔が長くなると、ＤＣパルスの周波数を高めても、プラズマアーク発生のための初期放電が難しくなるだけでなく、放電しても、長くなった電極間の間隔のために印加電圧が大きくかかって相対的に初期低出力運転が難しくなるという欠点が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】韓国登録特許公報第１０−０４８６９３９号（公告日：２００５年５月３日）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態は、かかる従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、多数の電極板が設置されてアーク長を伸ばすことができる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の実施形態に係る多重電極プラズマトーチは、後方電極と、前方電極と、前記後方電極と前記前方電極との間に多数配置される電極板と、前記電極板のうち、前記後方電極に隣接し且つ前記後方電極の極性と反対になる補助電極板と、前記後方電極と前記補助電極板との間に連結されて電力を供給する電源部とを含んでなる。
【０００７】
好ましくは、前記電極板が円板状をし、前記電極板同士の間が密封結合されることを特徴とする。
【０００８】
好ましくは、前記電極板の外側面には、冷却水が供給される冷却水管と、ガスが供給されるガス管と、電力が供給されて電極として機能することができる電力管とが一定間隔離隔して突設される。
【０００９】
好ましくは、電源部は、補助電極板と前方電極とを切り換えて補助電極板を電気的に絶縁させるスイッチをさらに含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の多重電極プラズマトーチは、電極板を多数設置してアーク長を所望の分だけ伸ばすことができ、陽極と陰極との間に自然にアーク柱を形成させてトーチの初期点火を容易に行うことができ、低出力から高出力まで出力制御を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の多重電極プラズマトーチの部分断面図である。
【図２】本発明の多重電極プラズマトーチの電極板の組立図である。
【図３】本発明の多重電極プラズマトーチの電極板の斜視図である。
【図４】本発明の多重電極プラズマトーチの電極板の側面図である。
【図５】本発明の多重電極プラズマトーチの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態で提示される特定の構造乃至機能説明は、単に本発明の概念による実施形態を説明するための目的で例示されたもので、本発明の概念による実施形態は、様々な形態で実施できる。また、本明細書に説明された実施形態に限定されるものと解釈されてはならず、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更物、均等物ないし代替物を含むものと理解されるべきである。
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の多重電極プラズマトーチの部分断面図である。
【００１５】
図１に示すように、多重電極プラズマトーチは、後方電極１００と、前方電極２００と、後方電極１００と前方電極２００との間に多数配置される電極板３００と、電極板３００のうち、後方電極１００に隣接し且つ後方電極１００の極性と反対になる補助電極板４００と、後方電極１００と補助電極板４００との間に連結されて電力を供給する電源部５００とを含んでなる。
【００１６】
以下、円滑な理解を助けるために、後方電極（以下、陽電極）１００、前方電極（以下、陰電極）２００および補助電極板（以下、補助陰極板）４００を用いて説明する。
【００１７】
陽電極１００と陰電極２００は、リング状をしており、陽電極１００と補助陰極板４００とが同軸に配置されて対向面を極大化することができるため、放電初期に安定的にアーク柱３０を形成することができる。
【００１８】
電極板３００は、円板状をしており、複数の電極板３００同士の間が密封されて結合され、外側面には、冷却水と電力が同時に供給できる水冷式電力管３１０と、ガスが供給されるガス管３２０と、供給された冷却水が排出される冷却水排出管３３０とが一定間隔離隔して突設される。
【００１９】
電源部５００は、補助陰極板４００と陰電極２００とを切り換えて補助陰極板４００を電気的に絶縁させるスイッチ５１０をさらに含む。
【００２０】
図２は本発明の多重電極プラズマトーチの電極板の組立図である。
【００２１】
図３は本発明の多重電極プラズマトーチの電極板の斜視図である。
【００２２】
図２及び図３に示すように、電極板３００は、７つが結合されて１ＰＡＣＫに構成される。７つの電極板３００からなる１ＰＡＣＫは、水冷式電力管３１０とガス管３２０と冷却水排出管３３０がそれぞれ並んで位置し、７つの水冷式電力管３１０に冷却水、または冷却水及び電力が同時に供給され、ガス管３２０にはガスが同時に供給され、供給された冷却水が冷却水排出管３３０を介して循環する構造である。電極板３００の内部に冷却水、ガス及び電力が１ＰＡＣＫ単位で供給される。
【００２３】
アーク長を伸ばすためには電極板３００を多数結合しなければならないが、１枚単位で連結すると、一枚ずつ結合し密封しなければならないため、所要時間及び所要コストが多くなるので、１ＰＡＣＫ単位で使用すると、効率よくアーク長を伸ばすことができる。
【００２４】
ただし、電極板３００の１ＰＡＣＫは、７つに限定するものではなく、１ＰＡＣＫに入る電極板３００の数は、ユーザーの利便性に応じて設定することができる。
【００２５】
また、電極板３００は、中心に円形のホールが設けられており、複数の電極板３００が結合されて長い通路を形成し、ガス管３２０から供給されるガスがアーク柱３０によってプラズマ状態になってトーチノズル２０を介して抜け出す。
【００２６】
図４は本発明の多重電極プラズマトーチの電極板の側面図である。
【００２７】
図４に示すように、電極板３００は、７つが結合されて１ＰＡＣＫに形成される。複数の電極板３００同士の間は、ガスが漏れないように密封して結合される。
【００２８】
また、アーク長を伸ばすために、多数のＰＡＣＫを連結して所望のアーク長を容易に得ることができる。前述したように、１ＰＡＣＫは、７つの電極板３００が結合されており、冷却水管３１０、ガス管３２０および電力管３３０がそれぞれ並んで設けられている。多数のＰＡＣＫを連結する場合には、図４に示すように、ＰＡＣＫに応じて冷却水管３１０、ガス管３２０及び電力管３３０が区分されるように結合されるか、或いは多数のＰＡＣＫの冷却水管３１０、ガス管３２０及び電力管３３０がそれぞれ並んで結合され得る。
【００２９】
図５は本発明の多重電極プラズマトーチの断面図である。
【００３０】
陽電極１００と陰電極２００との間に配置される電極板３００のうち、陽電極１００に隣接しかつ陽電極１００の極性と反対の極性を有する補助陰極板４００を設定し、陽電極１００および陰電極１００と一緒に電極として機能することができるように電気結線がなされる。
【００３１】
陽電極１００と補助陰極板４００との間に電源を設置してアーク柱３０を形成する。形成されたアーク柱３０は、ガス管３２０を介して流入して電極板３００の内部を流れるガスを加熱することによりプラズマ状態にし、プラズマ状態となったガスは、トーチ１０の内部構造に沿って陰電極２００を通過してトーチノズル２０の出口から抜け出す。
【００３２】
このとき、補助陰極板４００と陰電極２００との間に連結されたスイッチ５１０を切り換えて補助陰極板４００を電気的に絶縁させると、プラズマ状態になったガスが伝導性チャネルを既に形成しているので、陽電極１００と陰電極２００との間に自然に長いアーク柱４０が形成できる。
【００３３】
また、スイッチ５１０による電気切り換えの代わりに、別途の回路抵抗（図示せず）を用いて、補助陰極板４００を電気通路として使用し続けながらも陰電極２００と電流分配をしてトーチ１０の出力増加を防ぎ、低出力から高出力への出力制御を円滑にすることができる。
【００３４】
上述したような効果は、後方電極（以下、陰電極）１００、前方電極（以下、陽電極）２００および補助電極板（以下、補助陽電極）４００に変えて運転するときにも同様に得ることができる。
【００３５】
簡略に説明すると、陽電極２００と補助陽極４００とを電気結線すると、陰電極１００と補助陽電極４００との間にアーク柱３０が形成され、アーク柱３０によって電極板３００の内部を通るガスがプラズマによって加熱され、プラズマ化されたガスが陽電極２００を通りながら陽電極２００と陰電極１００との間に伝導性チャネルを形成させ、電気結線操作によって最終的に二つの電極の間に形成された長いアーク柱４０を得ることができる。
【００３６】
以上で説明した本発明は、前述した実施形態及び添付図面によって限定されるものではなく、本発明の技術的思想から外れない範疇内でさまざまな置換、変形及び変更を加え得るのは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者に明らかであろう。
【符号の説明】
【００３７】
１０    トーチ
２０    ノズル
３０    アーク柱
４０    長いアーク柱
１００    後方電極
２００    前方電極
３００    電極板
３１０    水冷式電力管
３２０    ガス管
３３０    冷却水排出管
４００    補助電極板
５００    電源部
５１０    スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2019536221.tif 000009
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