(57)【要約】【課題】プラズマトーチの外径をより細くするために、ノズルと電極間の間隔をより狭くする。【解決手段】電極（３０）は、銅製の電極本体（３６）を有し、電極本体（３６）の後部（３６B）は前部（３６A）より太い。電極本体（３６）の後部（３６B）の外周面を、肉薄の筒状の絶縁体膜４２が覆っている。絶縁体膜（４２）は、電極本体（３６）に外嵌された樹脂製チューブ、又は、溶射や蒸着などで作られたセラミックス薄膜などであり、電極本体（３６）と一体になっている。電極本体（３６）とノズル（３２）との間の間隔が狭くても、パイロットアーク点火時、絶縁体膜（４２）が、電極本体（３６）の後部（３６B）とノズル（３２）との間の放電を防止し、パイロットアークが電極本体（３６）の前端部で確実に発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極（３０）と、
前記電極を囲み、プラズマアークジェットを噴出するためのノズルオリフィス（４４）をもつノズル（３２）と、
を備え、
前記電極（３０）が、
金属製の電極本体（３６）と、
前記電極本体（３６）と一体化された、前記電極本体（３６）の外面の少なくとも一部を覆う電気絶縁膜（４２）と
を有するプラズマトーチ（１０）。
【請求項２】
請求項１記載のプラズマトーチ（１０）において、
前記電極本体（３６）が、本体前部（３６A）と、前記本体前部（３６A）より外径が太い本体後部（３６B）とをもち、
電気絶縁膜（４２）が、前記本体後部（３６B）の外面を覆っているプラズマトーチ（１０）。
【請求項３】
請求項１記載のプラズマトーチ（１０）において、
前記電極（３０）の外面と前記ノズル（３２）の内面との間に形成されたプラズマガス通路（４６）を更に有し、
前記プラズマガス通路（４６）が、前記電極（３０）の前記電気絶縁膜（４２）が存在する部分から前端部までわたって前記電極（３０）の外面に沿って延びているプラズマトーチ（１０）。
【請求項４】
請求項１記載のプラズマトーチ（１０）において、
前記ノズルを囲み、ノズルオリフィス（４４）からの前記プラズマアークジェットを噴出するためのキャップオリフィス（５４）をもつキャップ（３４）と、
前記キャップの内側に設けられた、アシストガスを流すためのアシストガス通路（５８）と、
を更に備え、
前記キャップ（３４）の内面における前記キャップオリフィス（５４）の入口を囲む環状領域（６０）と、前記ノズル（３２）の外面における前記ノズルオリフィス（４４）の出口を囲む環状領域とが、直接的に密着し又は中間部材を介して密着し、前記アシストガス通路（５８）からのアシストガスが前記キャップオリフィス（５４）内に入らないようになっており、
前記キャップオリフィス（５４）の内径が、前記ノズルオリフィス（４４）の内径と同じまたはその近傍であり、
前記アシストガス通路（５８）に連通する、前記アシストガスを前記キャップオリフィス（５４）の周囲に噴出するためのアシストガス噴出孔（５６）が、前記キャップ（３４）の前記環状領域（６０）の外側に設けられ、
前記キャップ（３４）における、前記キャップオリフィス（５４）が設けられた前部（５２）が、耐熱性の電気絶縁材料製であるプラズマトーチ（１０）。
【請求項５】
請求項１記載のプラズマトーチ（１０）のための電極（３０）。
【請求項６】
請求項４記載の電極（３０）において、
前記電極本体（３６）が、本体前部（３６A）と、前記本体前部（３６A）より外径が太い本体後部（３６B）とをもち、
電気絶縁膜（４２）が、前記本体後部（３６B）の外周面を覆っている電極（１０）。
【請求項７】
請求項４記載の電極（３０）において、
ノズル（３２）に囲まれるようにして前記プラズマトーチ（１０）内に配置され、
前記ノズル（３２）との間に、プラズマガスを流すためのプラズマガス通路（４６）を形成し、
前記プラズマガス通路（４６）が、前記電極（３０）の前記電気絶縁膜（４２）が存在する部分から前端部までわたって前記電極（３０）の外面に沿って延びている電極（３０）。
【請求項８】
請求項１記載のプラズマトーチ（１０）のためのノズル（３２）において、
前記電極（３０）との間にプラズマガス通路（４６）を形成し、
前記プラズマガス通路（４６）が、前記電極（３０）の前記電気絶縁膜（４２）が存在する部分から前端部までわたって前記電極（３０）の外面に沿って延びているノズル（３２）。
【請求項９】
請求項８記載のノズル（３２）において、
ノズルオリフィス（４４）に連通するキャップオリフィス（５４）を有するキャップ（３４）に囲まれるようにして前記プラズマトーチ（１０）内に配置され、
前記キャップとの間に、アシストガスを流すためのアシストガス通路（５８）を形成し、
前記ノズル（３２）の外面における前記ノズルオリフィス（４４）の出口を囲む環状の領域が、前記キャップ（３４）の内面における前記キャップオリフィス（５４）の入口を囲む環状領域（６０）に、直接的に密着し又は中間部材（７０）を介して密着し、それにより、前記アシストガス通路（５８）からのアシストガスが前記キャップオリフィス（５４）内に入らないようになっているノズル（３２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ加工のためのプラズマトーチに関する。
【背景技術】
【０００２】
軟鋼板やステンレス鋼板などの切断や溶接にプラズマ加工が広く用いられている。プラズマトーチは、前端部にオリフィスをもつ筒状のノズルと、ノズルの内側に配置される電極とを有する。ノズルと電極との間の空間に高圧のメインガス（一次ガス、プラズマガス）が供給され、ノズルと電極間に印加される高電圧により、ノズルのオリフィスの近傍でノズルと電極間にパイロットアークが発生される。パイロットアークのエネルギーによりパイロットアークの周囲のメインガスがプラズマ化され、それがノズルのオリフィスを通って高流速のプラズマアークジェットとなって、前方の被加工材へ向かって噴出する。これと同時に、ノズルと電極間への高電圧の印加が、被加工材と電極間への高電圧の印加に切り替えられて、以後、トーチから被加工材へ噴出するプラズマアークジェットが維持され、加工が開始される。
【０００３】
ノズルを外部環境から保護するために、ノズルの先端部の外周をキャップ（シールド）で覆ったプラズマトーチが知られている（例えば、特許文献１〜３）。また、キャップ（シールド）とノズルとを電気的に絶縁するために、キャップとノズルとの間にセラミックスのような耐熱性電気絶縁材料製の部材を配置するか（例えば特許文献１、３）、または、キャップ自体をセラミックスで形成すること（例えば、特許文献２）も知られている。また、キャップ（シールド）とノズルの間に二次ガス（アシストガス、シールドガス）を供給し、その二次ガスを、キャップのプラズマアークが通過する出口オリフィス内のプラズマアークの周囲に噴出させることも知られている（例えば、特許文献３）。さらに、キャップの出口オリフィスから離間した箇所に設けられた放出穴から、二次ガスの一部を外へ逃がすことで、キャップとノズルの間の二次ガス流量を増やし二次ガスによるキャップの冷却効果を上げることも知られている（例えば、特許文献３）。
【特許文献１】特開２０００−５２０４３号公報
【特許文献２】特開平８−２９４７７８号公報
【特許文献３】特表平２−５０４６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ノズルのオリフィスの形状や内径は、プラズマアークジェットの形状に影響し、加工品質に影響する。一般に、より細く絞られたプラズマアークジェットを形成できる性能が望まれている。しかし、プラズマトーチの使用回数または使用時間の増加に伴い、プラズマアークジェットがオリフィスの内面を侵食して、オリフィスの内径が次第に広がっていくため、プラズマアークジェットを細く絞る性能が徐々に低下する。そのため、適当なインターバルでノズルの交換が必要である。ノズルの寿命を延ばすため、ノズルに耐熱性の高いセラミックス片を埋め込むことが提案されている。しかし、ノズルの主材料である銅と、セラミックスとの間の熱膨張率の大きな違いにより、セラミックス片がノズルから抜け落ち易いという問題がある。
【０００５】
また、いわゆるプラズマトーチの寄付きを良くするために、プラズマトーチの外径はより細いことが望まれる。そして、プラズマトーチをより細くするために、ノズルと電極との間のメインガス通路となっている空間の間隔がより狭いことが望まれる。一般に、ノズルも電極は、オリフィスに近い前部より、オリフィスから遠い後部の方が太くなった形状を有する。そのため、ノズルと電極の後部における間隔をより狭くすることが重要である。しかし、メインガス通路となっているノズルと電極間の空間部分では、ノズルと電極間にはガス層が存在するだけであるため、その後部の間隔があまりに狭いと、パイロットアーク点火時にその後部で放電が発生してしまい、オリフィス近傍にパイロットアークが生成されないという問題が生じる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、トーチの外径をより細くできるようにするために、ノズルと電極間の間隔をより狭くできるようにすることにある。
【０００７】
本発明の別の目的は、プラズマアークジェットを細く絞る性能を良好に維持できる期間を長くすること、換言すれば、ノズルを交換すべきインターバルを長くすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に従うプラズマトーチは、電極と、前記電極を囲み、プラズマアークジェットを噴出するためのノズルオリフィスをもつノズルとを備える。そして、前記電極が、金属製の電極本体と、前記電極本体と一体化された、前記電極本体の外周面の少なくとも一部を覆う電気絶縁膜とを有する。
【０００９】
本発明に従うプラズマトーチによれば、電極本体とノズルとの間の間隔をより狭くして、プラズマトーチの外径をより細くすることが容易になる。
【００１０】
好適な実施形態では、前記電極本体が、本体前部と、前記本体前部より外径が太い本体後部とをもち、電気絶縁膜が、前記本体後部の外周面を覆っている。これにより、電極本体のうち特に外径が太い後部とノズルとの間の間隔をより狭くすることが容易になるので、プラズマトーチの外径を効果的に細くすることができる。
【００１１】
好適な実施形態では、プラズマトーチは、前記ノズルを囲み、ノズルオリフィスからの前記プラズマアークジェットを噴出するためのキャップオリフィスをもつキャップと、前記キャップの内側に設けられた、アシストガスを流すためのアシストガス通路とを更に備え、前記キャップの内面における前記キャップオリフィスの入口を囲む環状領域と、前記ノズルの外面における前記ノズルオリフィスの出口を囲む環状領域とが、直接的に密着し又は中間部材を介して密着し、前記アシストガス通路からのアシストガスが前記キャップオリフィス内に入らないようになっている。そして、前記キャップオリフィスの内径が、前記ノズルオリフィスの内径と同じまたはその近傍である。また、前記アシストガス通路に連通する、前記アシストガスを前記キャップオリフィスの周囲に噴出するためのアシストガス噴出孔が、前記キャップの前記環状領域の外側に設けられている。さらに、前記キャップにおける、前記キャップオリフィスが設けられた前部が、耐熱性の電気絶縁材料製である。
【００１２】
この構造によれば、キャップオリフィスが、ノズルオリフィスの延長部分のごときに作用して、ノズルオリフィスと協働して、プラズマアークジェットを細く絞る役目を果たす。プラズマアークジェットによる侵食のためにノズルオリフィスの内径が若干拡大しても、キャップオリフィスがこれを補ってプラズマアークジェットを細く絞ることができるので、より長い期間にわたり良好な加工品質を維持でき、ノズルの交換のインターバルも長くすることができる。
【００１３】
本発明は、また、上述した構造のプラズマトーチに組み込まれる電極およびノズルも提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、トーチの外径をより細くすることが容易になる。
【００１５】
また、更に上述した構造のキャップを採用した場合には、プラズマアークジェットを細く絞る性能を良好に維持できる期間を長くでき、ノズルを交換すべきインターバルを長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態にかかるプラズマトーチの中心線に沿った断面図である。
【００１７】
図１に示すように、プラズマトーチ１０は、トーチ本体１２と前部構造体１４とを有し、前部構造体１４は、その後端部にて、トーチ本体１２の前端部に螺合する螺子リング１６によって、トーチ本体１２に着脱可能に取り付けられる。トーチ本体１２は、全体的にほぼ円柱形であり、冷却水供給管１８、電極台座筒２０、絶縁体筒２２及びノズル台座筒２４とを有し、これらの部品１８〜２４は、トーチ本体１２の中心から外周へ向かって前記の順序で同軸に配置される。ノズル台座筒２４の壁内には、プラズマガス供給管路２６及びアシストガス供給管路２８が形成され、これらのガス供給管路２６、２８のそれぞれのガス出口２６A、２８Aは、ノズル台座筒２４の前面に開口する。電極台座筒２０とノズル台座筒２４には、それぞれ、パイロット点火のための高電圧印加やメインアーク維持のためのアーク電流供給を行なう電気配線（図示省略）が接続される。電極台座筒２０とノズル台座筒２４の間は、絶縁体筒２２により電気的に絶縁される。電極台座筒２０とノズル台座筒２４の材料はいずれも、電気伝導率の高い金属、例えば銅である。
【００１８】
前部構造体１４は、全体的にほぼ円柱状で、前方へテーパしている。前部構造体１４は、電極３０とノズル３２と保護キャップ３４とを有し、これらの部品３０〜３４は、前部構造体１４の中心から外周へ向かって前記の順序で同軸に配置される。
【００１９】
電極３０の大部分は電極本体３６であり、これはパイプ状でその内側に冷却水路３８を有する。電極本体３６の材料は、電気伝導率の高い金属、例えば銅である。電極本体３６の前部３６Aは前方に向かってテーパし、その前端部は閉じ、この前端部の中心軸位置にハフニウム、ジルコニウム、タングステン又はそれらの合金のような耐熱金属製のインサート４０が埋め込まれる。電極本体３６の後部３６Bは、冷却水路３８に連通する開口３６Cを有し、開口３６C内に上述した電極台座筒２０の前端部が挿入され、そして、上述した冷却水供給管１８が冷却水路３８内に挿入される。電極本体３６の後部３６Bの内周面と後端面は、電極台座筒２０の前端部の外面に密着し、それにより、電極本体３６とが電極台座筒２０電気的に接続される。
【００２０】
電極本体３６の外径は、前部３６Aよりも後部３６Bの方が太い。この太い外径をもつ後部３６Bの外周面は、その全周にわたり、厚みの薄い筒状の絶縁体膜４２で覆われる。この絶縁体膜４２は、例えば電極本体３６の後部３６Bに外嵌された熱収縮チューブのような薄肉の合成樹脂筒であってもよいし、又は、例えば電極本体３６の後部３６Bの外周面に溶射、蒸着またはスパッタなどの方法で形成されたセラミックスのような絶縁材料の薄膜であってもよい。いずれにしても、絶縁体膜４２は、電極本体３６と一体化され、電極３０の一部をなす。
【００２１】
ノズル３２の材料は、電気伝導率の高い金属、例えば銅である。ノズル３２は、ほぼ筒状で前方へテーパし、その後端部はフランジ３２Bを形成し、このフランジ３２Bの後面にて上述したノズル台座筒２４の前端面に密着して、ノズル台座筒２４に電気的に接続する。ノズル３２は、電極３０から離間した状態で、電極３０のほぼ全体の外周を包囲する。ノズル３２の前端部３２Aの中心軸位置に、ノズルオリフィス４４が設けられる。ノズルと３２電極３０との間の空間は、プラズマガス通路４６であり、電極３０のほぼ全体の外周を包囲する。プラズマガス通路４６は、ノズル３２の後端から前端までノズル３２の内面に沿って延び、その後端にて上述したプラズマガス供給管路２６に連通し、且つ、その前端にてノズルオリフィス４４に連通する。プラズマガス通路４６は、電極３０の絶縁体膜４２が存在する後部からインサート４０が存在する前端部まで、電極３０の外面に沿って延びている。そして、プラズマガス通路４６における電極３０とノズル３２間の距離は、電極３０の後部の絶縁体膜４２の特定箇所にて最小であり、前端部のインサート４０の近傍箇所にて２番目に小さいのであるが、絶縁体膜４２の存在により、上記距離が２番目に小さいインサート４０の近傍箇所の絶縁破壊電圧が最も低く、そこでパイロットアークが最も発生し易くなっている。
【００２２】
保護キャップ３４は、ノズル３２と同様に、ほぼ筒状で前方へテーパし、その後端面にて、ノズル３２のフランジ３２Bの前面に密着する。保護キャップ３４は、ノズル３４を外部環境から保護する役目を持ち、ノズル３２のほぼ全体の外周を包囲する。保護キャップ３４は、保護キャップ３４の後部から中央部を構成する筒状のキャップ本体５０と、キャップ本体５０の前端に一体的に固定されたカップ状の耐熱部５２とを有する。キャップ本体５０の材料は、高い剛性をもち且つノズル３２の材料（例えば銅）よりは低い熱膨張率をもつ材料、例えば鋼である。耐熱部５２の材料は、ノズル３２の材料（例えば銅）より耐熱性が高く且つプラズマークジェットによる侵食に対する耐性も高い電気絶縁材料、例えばセラミックスである。キャップ本体５０はその後端部にフランジ５０Aを有する。このフランジ５０Aに上述した螺子リング１６の前端の爪部１６Aが係合し、螺子リング１６が保護キャップ３４とノズル３２をノズル台座筒２４上に固定する。保護キャップ３４の耐熱部５２は、ノズル３２の前端部３２Aの全体をその外側から覆う。耐熱部５２は、前壁部５２Aと前壁部５２の外周縁から立ち上がる側壁部５２Bとを有する。
【００２３】
図２は、耐熱部５２の前壁部５２Aを前方から見た正面図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、前壁部５２Aの中心軸の位置に、キャップオリフィス５４が設けられ、このキャップオリフィス５４はノズルオリフィス４４に連通する。前壁部５２Aの後面（内面）における、キャップオリフィス５４の入口を全周にわたり包囲する円環状の領域６０が、ノズル３２の前端部３２Aの前面（外面）における、ノズルオリフィス４４の出口を全周にわたり包囲する円環状の領域に直接的に密着する。それにより、アシストガスがキャップオリフィス５４内に流れ込むことはなく、キャップオリフィス５４はノズルオリフィス４４の延長部分のようになる。キャップオリフィス５４の内径は、ノズルオリフィス４４の出口の内径とほぼ同じかその近傍のサイズである。前壁部５２Aのキャップオリフィス５４から半径方向に、上記円環状の領域（以下、密着領域という）６０の分だけ離間した位置に、キャップオリフィス５４を囲むようにして複数のアシストガス噴出孔５６が設けられる。
【００２５】
ところで、変形例として、図３に示すように、前壁部５２Aの内面のキャップオリフィス５４の入口周囲の円環状領域６０と、これに対応するノズル３２の外面のノズルオリフィス４４の出口周囲の円環状領域との間に、キャップオリフィス５４とノズルオリフィス４４とを中継するような円環状の中間部材７０が挿入され、この中間部材７０がキャップオリフィス５４の入口周囲の円環状領域６０とノズルオリフィス４４の出口周囲の円環状領域とにそれぞれ密着する（換言すれば、キャップオリフィス５４の入口周囲の円環状領域６０とノズルオリフィス４４の出口周囲の円環状領域とが、中間部材７０を介して密着する）ようになっていてもよい。それにより、アシストガスがキャップオリフィス５４内に流れ込むことはなく、キャップオリフィス５４はノズルオリフィス４４の延長部分のようになる。
【００２６】
図１に示すように、保護キャップ３４の上述したノズル３２の前端面に密着した円環状の領域６０より外側に存在する部分、すなわち、耐熱部５２の側壁部５２Bとキャップ本体５０は、ノズル３２から離間した状態でノズル３２の外周を包囲する。保護キャップ３４のこの部分５２B、５０とノズル３２との間の空間は、アシストガス通路５８であり、ノズル３２の外周を包囲する。アシストガス通路４８は、保護キャップ３４の後端から前端まで保護キャップ３４の内面に沿って延び、その前端にて上述した複数のアシストガス噴出孔５６に連通し、また、その後端にて、キャップ本体５０のフランジ５０Aより後方の部分の壁に設けられたアシストガス導入孔６２に連通する。また、キャップ本体５０のフランジ５０Aより後方の部分と螺子リング１６との間には、アシストガス中継路６４が形成され、このアシストガス中継路６４は上述したアシストガス供給管路２８とアシストガス導入孔６２に連通する。
【００２７】
以上のように構成されたプラズマトーチ１０の作用について、以下に説明する。
【００２８】
プラズマトーチ１０の外径をできるだけ細くするために、ノズル３２もできるかぎり細く設計される。そのため、図１に示すように、電極３０の外面に沿って電極３０の後部から前端部まで延びているとプラズマガス通路４６において、電極本体３０の外径が太い後部３６Bとノズル３２との間の距離が、パイロットアークが発生されるべき電極本体３６の前端部とノズル３２との間の距離に匹敵する程に小さくなっている。特に、電極３０の後部の電気絶縁膜４２で覆われた部分の特定箇所（この実施形態では電気絶縁膜４２の前端縁）にて、電極３０とノズル３２間の距離が最小になっており、電極３０の前端部のインサート４０の近傍箇所にて同距離が２番目に小さくなっている。しかし、電極本体３０の後部３６Bを全周にわたり覆う絶縁体膜４２の作用で、その最小距離の箇所での絶縁破壊電圧は、電極３０の前端部での絶縁破壊電圧より高く、よって、電極３０とノズル３２との間にパイロットアーク点火用の高電圧が印加されたとき、電極３０の後部で放電が発生することはなく、電極３０の前端部のインサート４０の近傍箇所でパイロットアークを確実に発生させることができる。
【００２９】
因みに、従来、電極とノズルとの間に、電極及びノズルとは別の部品である絶縁体のブロックを介在させることで、電極とノズルとの間を電気的に絶縁するという構造が広く採用されている（例えば、特許文献１及び２）。この従来構造では、絶縁体ブロックの厚みが、ノズル３２を細く設計することの障害となる。これに対し、図１に示したプラズマトーチ１０では、電極本体３０と一体になった絶縁膜４２は、その支持体に電極本体３０が利用できるため、柔軟な合成樹脂やゴムなどの可撓性のある素材を用いたり、溶射や蒸着やスパッタリングなどの薄膜形成技術を用いたりして、従来の絶縁体ブロックよりも遥かに薄く形成することが可能である。よって、ノズル３２をより細くして、プラズマトーチ１０の外径をより細くすることが可能である。
【００３０】
また、図１又は図３に示すように、保護キャップ３４の耐熱部５２の前壁部５２Bが、キャップオリフィス５４の入口を包囲する円環状の領域６０にて、ノズル３２の前端部３２Aのノズルオリフィス４４の出口を包囲する円環状の領域に、直接的に密着するか又は中間部材７０を介して密着する。そのため、キャップオリフィス５４は、アシストガス通路５８からは隔離され、キャップオリフィス５４内には、ノズルオリフィス４４から噴出するプラズマアークジェットのみが流れることになり、アシストガスは流れない。アシストガスは、ノズルオリフィス４４とは別のアシストガス噴出孔５６から噴出して、プラズマアークジェットを包囲するアシストガスカーテンを形成する。キャップオリフィス５４の内径は、ノズルオリフィス４４の内径とほぼ同じかその近傍のサイズにすぎない。換言すれば、キャップオリフィス５４の内径は、もし、キャップオリフィス５４にアシストガスを流すとしたならそうであるべき程には、ノズルオリフィス４４の内径より大きはない。従って、キャップオリフィス５４は、ノズルオリフィス４４の延長部分の如く機能する、すなわち、ノズルオリフィス４４と同様に、プラズマアークジェットを細く絞るという機能を果たす。プラズマトーチ１０の使用回数または使用時間の増加に伴い、ノズルオリフィス４４は、プラズマアークジェットによる侵食を受けて次第に消耗し拡大していく。しかし、キャップオリフィス５４は、セラミックスのような耐熱性と耐侵食性がノズル３２の材料（例えば銅）よりも高い材料で囲まれているため、ノズルオリフィス４４ほど容易には拡大しない。従って、ノズルオリフィス４４が多少消耗し拡大しても、キャップオリフィス５４が依然としてプラズマアークジェットを細く絞るから、より長い期間にわたり加工品質を良好に維持できる。ひいては、ノズル３２の交換のインターバルも、より長くなる。
【００３１】
因みに、従来技術によれば、キャップオリフィスには、プラズマアークジェットが流れるだけでなく、アシストガスもプラズマアークジェットが包囲するようにして流れる。アシストガスを流すために必要な分だけ、キャップオリフィスの内径は、ノズルオリフィスの内径より大きくなければならない。そのため、キャップオリフィスは、プラズマアークジェットを細く絞るという機能を果たすことができない。
【００３２】
また、保護キャップ３４のキャップ本体５０と耐熱部５２との接合箇所は、ノズル３２ほどには高温にはならない。加えて、キャップ本体５０の材料は、ノズル３２の材料よりは熱膨張率が小さい。そのため、従来のセラミックを埋め込んだノズルとは異なり、耐熱部５２がキャップ本体５０から外れてしまう問題は実質的に存在しない。
【００３３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるプラズマトーチ１０の中心線に沿った断面図。
【図２】同トーチ１０の保護キャップ５２の前壁部５２Aの正面図。
【図３】同トーチ１０の変形例を示すノズル３２と保護キャップ３４の断面図。
【符号の説明】
【００３５】
３０  電極
３２  ノズル
３６  電極本体
３６A  電極本体の前部
３６B  電極本体の後部
３４  保護キャップ
４２  絶縁体膜
４４  ノズルオリフィス
４６  プラズマガス通路
５４  キャップオリフィス
５６  アシストガス噴出孔
５８  アシストガス通路
６０  円環状の領域
７０  中間部材
【図１】
2007125568.tif 000003
【図２】
2007125568.tif 000004
【図３】
2007125568.tif 000005