(57)【要約】  プラズマアークトーチ（１００、４００）は、シーラントリングを有する少なくとも２つのシーラントチャネルを有するカソードアダプタ本体（５０１）を含む。トーチ（１００、４００）は、また、シーラントリングを有する少なくとも２つのシーラントチャネルを有するカソード本体（５０５）を含む。トーチ（１００、４００）は、シーラントリングを有する少なくとも２つのシーラントチャネルを有するパイロットアークコネクタ（５０９）を更に含む。トーチ（１００、４００）は、加えて、リアアイソレータ（５１３、５１３’）を含む。リアアイソレータ（５１３、５１３’）は、アノード本体（５１９）に係合し、リアアイソレータ（５１３、５１３’）の長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内の距離だけ互いに離間している、シーラントリングを有する少なくとも２つのシーラントチャネルを含む。リアアイソレータ（５１３、５１３’）は、また、リングアイソレータ（５２１）に係合し、リアアイソレータ（５１３、５１３’）の長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内の距離だけ互いに離間している、シーラントリングを有する少なくとも２つのシーラントチャネルを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソードアダプタ本体（５０１）であって、前記カソードアダプタ本体の第１端部の外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第１のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第１のシーラントチャネルを有し、前記少なくとも２つの第１のシーラントチャネルが、前記カソードアダプタ本体（５０１）の長さ全体の２パーセント〜９０パーセントの範囲内である第１の距離だけ互いに離間している、カソードアダプタ本体（５０１）と、
前記カソードアダプタ本体（５０１）の第２端部に結合されたカソード本体（５０５）であって、前記カソード本体（５０５）が、前記カソード本体（５０５）の外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第２のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第２のシーラントチャネルを有し、前記少なくとも２つの第２のシーラントチャネルが前記カソード本体（５０５）の長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内である第２の距離だけ互いに離間している、カソード本体（５０５）と、
パイロットアークコネクタ（５０９）であって、前記パイロットアークコネクタ（５０９）の外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第３のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第３のシーラントチャネルを有し、前記少なくとも２つの第３のシーラントチャネルが、前記パイロットアークコネクタ（５０９）の長さ全体の２パーセント〜９０パーセントの範囲内である第３の距離だけ互いに離間している、パイロットアークコネクタ（５０９）と、
アノード本体（５１９）から前記カソード本体（５０５）を隔離するリアアイソレータ（５１３、５１３’）であって、前記リアアイソレータ（５１３、５１３’）が、
前記リアアイソレータの外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第４のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第４のシーラントチャネルであって、前記少なくとも２つの第４のシーラントリングが前記アノード本体（５１８）の内部表面と係合し、前記少なくとも２つの第４のシーラントチャネルが前記リアアイソレータ（５１３、５１３’）の長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内である第４の距離だけ互いに離間している、少なくとも２つの第４のシーラントチャネルと、
前記リアアイソレータ（５１３、５１３’）の前記外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第５のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第５のシーラントチャネルであって、前記少なくとも２つの第５のシーラントリングがリングアイソレータ（５２１）の内部表面と係合し、前記少なくとも２つの第５のシーラントチャネルが前記リアアイソレータ（５１３、５１３’）の長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内である第５の距離だけ互いに離間している、少なくとも２つの第５のシーラントチャネルと、
を有するリアアイソレータ（５１３、５１３’）と、
を含むことを特徴とするプラズマアークトーチ（１００、４００）。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマアークトーチ（１００、４００）において、前記第１の距離が前記カソードアダプタ本体の長さ全体の２パーセント〜２５パーセントの範囲内である、及び／又は、
前記第２の距離が前記カソードアダプタ本体の長さ全体の２パーセント〜１２パーセントの範囲内である、及び／又は、
前記第３の距離が前記パイロットアークコネクタの長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内である、及び／又は、
前記第４の距離が前記リアアイソレータの長さ全体の２パーセント〜１６パーセントの範囲内である、及び／又は、
前記第５の距離が前記リアアイソレータの長さ全体の２パーセント〜１６パーセントの範囲内であることを特徴とするプラズマアークトーチ（１００、４００）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のプラズマアークトーチ（１００、４００）において、前記少なくとも２つの第１のシーラントリングがＯリングである、及び／又は、
前記少なくとも２つの第２のシーラントリングがＯリングである、及び／又は、
前記少なくとも２つの第３のシーラントリングがＯリングである、及び／又は、
前記少なくとも２つの第４のシーラントリングがＯリングである、及び／又は、
前記少なくとも２つの第５のシーラントリングがＯリングであることを特徴とするプラズマアークトーチ（１００、４００）。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載のプラズマアークトーチ（１００、４００）において、前記少なくとも２つの第１のシーラントリングが同じ寸法及び同じ構成の少なくとも１つを有する、又は、
前記少なくとも２つの第１のシーラントリングが異なる寸法及び異なる構成の少なくとも１つを有することを特徴とするプラズマアークトーチ（１００、４００）。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載のプラズマアークトーチ（１００、４００）において、前記カソードアダプタ本体（５０１）の前記第１端部が、冷却流体の流れの方向において、前記カソードアダプタ本体（５０１）の前記第２端部と逆であることを特徴とするプラズマアークトーチ（１００、４００）。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載のプラズマアーク（１００、４００）トーチにおいて、前記少なくとも２つの第２のシーラントリングが同じ寸法及び同じ構成の少なくとも１つを有する、又は、前記少なくとも２つの第２のシーラントリングが異なる寸法及び異なる構成の少なくとも１つを有することを特徴とするプラズマアーク（１００、４００）トーチ。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載のプラズマアークトーチ（１００、４００）において、前記第２の距離の中心前記カソード本体（５０５）の長さ全体の中心との間の距離が前記カソード本体（５０５）の長さ全体の１０パーセント以下であることを特徴とするプラズマアークトーチ（１００、４００）。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載のプラズマアークトーチ（１００、４００）において、前記少なくとも２つの第３のシーラントリングが同じ寸法及び同じ構成の少なくとも１つを有する、又は、前記少なくとも２つの第３のシーラントリングが異なる寸法及び異なる構成の少なくとも１つを有することを特徴とするプラズマアークトーチ（１００、４００）。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載のプラズマアークトーチ（１００、４００）において、前記第３の距離の中心前記パイロットアークコネクタ（５０９）の長さ全体の中心との間の距離がパイロットアークコネクタ（５０９）の長さ全体の２０パーセント以下であることを特徴とするプラズマアークトーチ（１００、４００）。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載のプラズマアークトーチ（１００、４００）において、前記第４の距離が前記第５の距離に等しい、又は、
前記第４の距離が前記第５の距離に等しくないことを特徴とするプラズマアークトーチ（１００、４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１４年３月７日に出願された米国仮特許出願第６１／９４９，５７３号明細書の優先権を主張するものであり、この内容全体を参照することによって本明細書に援用する。本願は２０１３年７月３１日に出願された米国特許出願第１３／９５６，１７９号明細書の一部継続出願であり、かつその優先権を主張するものであり、この開示全体を参照することによって本願明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、請求項１に記載のプラズマアークトーチに関する。本発明に矛盾しないデバイス、システム及び方法は切断に関連し、より具体的には、液体冷却式プラズマアークトーチの構成要素を位置合わせするため及び固定するためのデバイス、システム及び方法、並びに改良されたトーチ設計に関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの切断操作においてプラズマアークトーチが用いられている。これらトーチは非常に高温で動作し、トーチの多くの構成要素を損傷する可能性がある。したがって、一部のトーチでは、切断トーチ構成要素のいくつかから熱を移して除去するために液冷を用いる。冷却液は種々の流体チャンバ等を通過する。しかしながら、これらチャンバ及び通路の存在及び必要性は、特に構成要素を交換する際にトーチアセンブリの構成要素のいくつかの位置合わせが困難となり得ることを意味する。取り付け位置合わせが悪い場合、冷却性能に悪影響を及ぼす場合があるため、トーチ及びトーチ構成要素の有効寿命が大幅に減少する可能性がある。一部のトーチでは構成要素のいくつかに、冷却流体路へと延びる種々の安定化用部分（ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ  ｐｏｒｔｉｏｎ）を付加している。しかしながら、これら安定化用部分は流体の流れを妨げることがあるため、トーチアセンブリの冷却能力が損なわれる。更に、既存のトーチでは、冷却剤が重要な構成要素に触れること又はトーチから漏れ出すことを防止するために、冷却剤の漏れ又はこぼれに適切に対処していない構成を有する。
【０００４】
当業者には、従来の、慣習的かつ提案される手法の更なる制約及び欠点が、こうした手法を本願の残り部分で説明する本発明の実施形態と図面を参照しながら比較することにより明らかになるであろう。
【発明の概要】
【０００５】
冷却剤が重要な構成要素に触れること又はトーチから漏れ出すことを防止するとともに、更なる制約及び欠点を克服するために、請求項１に記載のプラズマアークトーチについて説明する。好適な実施形態は従属請求項の対象である。本発明の例示的実施形態は、トーチヘッドの特定の構成要素が種々の構成要素の動作、使用及び交換性を向上させる特定の特徴を有する、交換及びセンタリング特性を向上させたアークトーチアセンブリ又はサブアセンブリである。本発明の更なる実施形態は、また、冷却剤がトーチから漏れることを防止するための、向上した漏れ防止構造及び構成要素を有する。
【０００６】
別の例示的実施形態においては、プラズマアークトーチが、カソードアダプタ本体を含み、カソードアダプタ本体は、カソードアダプタ本体の第１端部の外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第１のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第１のシーラントチャネルを有する。少なくとも２つの第１のシーラントチャネルは、カソードアダプタ本体の長さ全体の２パーセント〜９０パーセントの範囲内の第１の距離だけ互いに離間している。トーチは、また、カソードアダプタ本体の第２端部に結合されたカソード本体を含み、カソード本体は、カソード本体の外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第２のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第２のシーラントチャネルを有する。少なくとも２つの第２のシーラントチャネルは、カソード本体の長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内の第２の距離だけ互いに離間している。トーチは、パイロットアークコネクタの外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第３のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第３のシーラントチャネルを有するパイロットアークコネクタを更に含む。少なくとも２つの第３のシーラントチャネルは、パイロットアークコネクタの長さ全体の２パーセント〜９０パーセントの範囲内の第３の距離だけ互いに離間している。トーチは、加えて、アノード本体からカソード本体を隔離するリアアイソレータを含む。リアアイソレータは、リアアイソレータの外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第４のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第４のシーラントチャネルを含む。少なくとも２つの第４のシーラントリングはアノード本体の内部表面と係合し、少なくとも２つの第４のシーラントチャネルは、リアアイソレータの長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内の第４の距離だけ互いに離間している。リアアイソレータは、また、リアアイソレータの外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第５のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第５のシーラントチャネルを含む。少なくとも２つの第５のシーラントリングはリングアイソレータの内部表面と係合し、少なくとも２つの第５のシーラントチャネルは、リアアイソレータの長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内の第５の距離だけ互いに離間している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の上記及び／又は他の態様は、添付の図面を参照しながら本発明の例示的実施形態を詳細に説明することにより更に明らかとなるであろう。
【０００８】
【図１】図１は、本発明の切断トーチ冷却剤管アセンブリの例示的実施形態を示す。
【図２】図２は、図１の切断トーチ冷却剤管の別の図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、図２に示される図と類似するが、異なる例示的実施形態の図を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２に示される図と類似するが、異なる例示的実施形態の図を示す。
【図３】図３は、本発明の種々の構成要素において使用され得るねじ山パターンの例示的実施形態を示す。
【図４】図４は、図１のアセンブリを用いたトーチアセンブリの例示的実施形態を示す。
【図５】図５は、トーチアセンブリの一部の更なる例示的実施形態を示す。
【図６】図６は、トーチアセンブリの一部の更なる例示的実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここで、以下、本発明の例示的実施形態を、添付の図面を参照することにより記載する。記載する例示的実施形態は本発明の理解を助けることを目的とし、本発明の範囲をいかようにも限定することを意図するものではない。全体にわたり同様の参照番号は同様の要素を意味する。
【００１０】
図１は、本発明の切断トーチ冷却管電極アセンブリ１００の例示的実施形態の概略図を示す。一般に理解されるように、アセンブリ１００は、明確にするためにここでは図示しないトーチ本体内に挿入される（図４を参照のこと）。アセンブリ１００は、冷却剤管ホルダ１０５のチャネル１０９と電極１０７のチャネル１０４とに挿入される冷却剤管１０１を含む。冷却剤管ホルダ１０５の遠位端は、電極１０７が挿入される開口部を有する。ホルダ１０５の近位端もまた、示されるように、冷却剤管１０１が挿入される開口部を有する。
【００１１】
冷却剤管１０１は、冷却剤管内のチャネル１０２に通じている近位端開口部１０３を有する。動作中、冷却液は開口部１０３へと導かれ、チャネル１０２内を冷却剤管１０１の遠位端に向かって下る。管１０１は、その遠位端が、管１０１の端部と、電極１０７のチャネル１０４の内壁との間に間隙１１１を設けるような長さを有する。この間隙１１１はアセンブリ１００の動作にとって重要である。この理由は、冷却剤がチャネル１０２を流れ下る際、冷却剤はこの間隙１１１を通過し、電極１０７のチャネル１０４、その後、ホルダ１０５のチャネルに入り、所望の冷却を提供するからである。間隙１１１の一貫した幅を維持することは適切な冷却剤の流れにとって重要であり、これは、多くの既知のトーチアセンブリにおいて、特に従来のトーチの電極及び／又は冷却剤管が交換される場合には実施が困難である。既知のトーチの構造が原因で、構成要素の何れかを交換する際に所望の間隙１１１の寸法を実現するように構成要素を組み立てることは困難である。これにより冷却性能が低下する。本実施形態は、非常に一貫した管１０１の挿入及び間隙１１１の寸法、並びにチャネル１０９及び１０４内における管１０１のセンタリングを提供する。これについては、以下、更に詳細に記載する。
【００１２】
冷却剤が間隙１１１を通過すると、冷却剤は、チャネル１０９内を、管１０１の外部表面１１０とホルダ１０５の内部表面１０８との間において、ホルダ１０５の近位端に向かって導かれる。本発明の実施形態においては、ホルダ１０５は複数の出口ポート１０６を含む。複数の出口ポート１０６により、冷却剤がチャネル１０９を出て、アセンブリ１００から熱を移して除去することが可能になる。ポート１０６はホルダ１０５の中心線の周りに径方向に配置されるため、冷却剤はホルダ１０５の近位端から出るのではなく、ホルダ１０５の中心線から離れて径方向に出る。例示的実施形態においては、ホルダ１０５は３つ〜８つのポートを含む。均一な流れを確保するためにポートの径方向変位量（ｒａｄｉａｌ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）は対称である。ポートの直径は、動作中に所望の冷却剤の流れを確実に得られるように選択される。いくつかの例示的実施形態においては、すべてのポート１０６が同じ直径を有する。しかしながら、他の例示的実施形態においては、ポート１０６は異なる直径を有することができる。例えば、ポート１０６の半数が第１の直径を有し得る一方で、ポート１０６の残りの半数が第１の直径よりも小さい第２の直径を有し得る。一般に既知でありかつ理解されているように、冷却剤はポート１０６を出ると熱交換及び／又は冷却システムにより再利用される。更に、いくつかの例示的実施形態においては、ポートは円形の開口部を有する一方で、他の例示的実施形態においては、ポート１０６の少なくともいくつかはスロット等の非円形の形状等を有することができる。電極の冷却後、冷却剤はポートを通過して熱交換器（明確にするため図示せず）へと再循環する。
【００１３】
図２は、冷却剤管ホルダ１０５及び冷却剤管１０１の近位端の拡大図を示す。この図は、冷却剤管１０１が冷却剤管ホルダ１０５内でどのように安定化され、中心に位置決めされるかを示す。示されるように、冷却剤管１０１は、管１０１の周りに径方向に延在する安定化部分１２３を有する。安定化部分１２３は、ホルダ１０５の内部表面１０８に係合する外部ランド表面１２３Ａを有する。管１０１とホルダ１０５とが互いに係合すると、部分１２３と表面１０８との間に摩擦嵌合係合（ｆｒｉｃｔｉｏｎ  ｆｉｔ  ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ）が設けられる。部分１２３と表面１０８との間の摩擦嵌合係合により、管１０１がチャネル１０９内で中心に位置決めされた状態に維持され、冷却管及び他の構成要素が交換される度に、構成要素が中心に位置決めされた状態に簡単に再位置決めされるようになる。例示的実施形態においては、部分１２３は、ホルダ１０５との摩擦嵌合係合が表面１０８の周りに径方向に連続するように構成される。換言すると、部分１２３と表面１０８との間の係合は、部分１２３と表面１０８との間を流体（冷却液等）が通過することができないような程度である。このため、トーチ内のアセンブリ１００を含む構成要素を交換することがより簡単になり、より一貫した正確な交換を提供する。
【００１４】
示されるように、冷却剤管１０１が、部分１２３から径方向外側に延出する拡張部１４０を有する本発明の別の例示的実施形態が図２Ａ及び図２Ｂに示される。これら拡張部１４０は部分１２３から冷却剤管ホルダ１０５内のグルーブ１０８Ａへと延出し、冷却剤管ホルダ１０５への適切な挿入を確実にすることを補助。例示的実施形態においては、拡張部１４０はグルーブ１０８Ａと摩擦嵌合する。この係合は、冷却剤管１０１のセンタリングを補助するとともに、冷却剤管１０１が適切な位置において径方向に配向されるようにする。例示的実施形態においては、拡張部１４０は、部分１２３の長さＬよりも短い長さを有する。更に、拡張部は、冷却剤管ホルダ１０５の隣接表面１４１Ａに係合する表面１４１を有する。これら２つの表面の係合は、ここでも、冷却剤管ホルダ１０５内に冷却剤管１０１が適切に配置されるように、及び冷却剤管１０１がホルダ１０５内のあまり奥まで挿入されないようにするよう機能する。図２Ａ及び図２Ｂには４つの部分１４０を示すが、他の実施形態では異なる数の部分１４０を用いることができる。
【００１５】
上で記載した発明の種々の態様の代わりに、冷却剤管１０１は、常時、そのホルダ１０５内に同心状に挿入される。このため、不適切な挿入及び構成要素の寿命の低下を防止する。
【００１６】
加えて、示されるように、管１０１は固定部分１１９を有する。固定部分１１９は安定化部分１２３に比べ管の近位端により近く、第３部分１１９Ａとともに使用され、Ｏリング１３０を所定の位置に保持する。トーチアセンブリ内に取り付けられたときにアセンブリ１００及び管１０１に対しシールを設けるためにＯリング１３０が用いられる。固定部分１１９及び第３部分１１９Ａのそれぞれは、管１０１の周りに径方向に延在される。固定部分１１９は遠位側表面１２２を有する。遠位側表面１２２は、ホルダ１０５内に取り付けられるとホルダ１０５の近位端表面１２０に係合する。この係合により、ホルダ１０５への管１０１の挿入が常に、間隙１１１が適切な距離になるような適切な位置にて行われる。既知のトーチアセンブリにおいては、挿入の深さを一貫して繰り返すこと又は実施することは困難である。このため、表面１２２及び表面１２０により、管１０１が適切な距離まで容易に挿入されるようにし、交換及び組み立て時の誤差をほぼ排除する。更に、ホルダ１０５の近位端の表面１２０と係合する表面１２２を有することと、表面１０８に係合する部分１２３を有することとの併用により、既知のトーチに比べ、構成要素の組み立て及び交換時における中心性が向上しかつ信頼性が向上した冷却剤管アセンブリ１００を提供する。互いに近接したこれら係合の併用により、管１０１が間隙１１１にとって適切な深さでホルダ１０５内に挿入され、チャネル１０９内で中心に位置決めされるようになる。更に、この構成により、管１０１の遠位端のより近くに位置決め突起を有することなく管１０１を構成することが可能になる。いくつかの既知のトーチアセンブリにおいては、冷却剤管は、管の遠位端のより近くに配置され、管のセンタリングを補助する突起を有する。しかしながら、これら突起は冷却剤の流路内に突出するため、冷却剤の流れ及び冷却剤の性能を妨げる。本発明のいくつかの例示的実施形態では位置決め突起を用いることができるものの、上で記載した構成の利点により、突起は小さくすることができ、多くの用途においては、必要ない。
【００１７】
また、図２に示すように、本発明の例示的実施形態は、部分１１９と部分１２３との間に配置されたアンダカット部分１３３を含む。このアンダカット部分は、表面１２２と表面１２０との間に、ゆえに、冷却剤管ホルダ１０５内に冷却剤管１０１を適切に着座させるように機能する。このアンダカット部分１３３は、冷却剤管に沿って、部分１２３の長さＬよりも短い長さを有する。
【００１８】
上で記載したように、安定化部分１２３は、管１０１がホルダ１０５内にプレスばめ状態で挿入されると管１０１の安定化を補助する。このため、部分１２３の長さは、挿入されたときに所望の安定化を提供しかつ中心性を確保するのに十分である必要がある。これを実現するため、本発明の例示的実施形態においては、部分１２３の最も外側の平坦部表面１２３Ａは、ホルダ１０５内に挿入される管１０１の長さ（管の、その遠位端の間隙１１１からの長さ）の１０〜２０％の範囲内である長さＬを有する。平坦部長さをこの範囲内に有することで、十分な位置合わせ及び安定性を確保する一方で、正確かつ繰り返し可能な位置決めも可能にする。他の例示的実施形態においては、平坦部部分１２３Ａの長さはホルダ１０５内における管１０１の長さの４〜２５％の範囲内である。上述の平坦部長さＬは、管がホルダ１０５内に挿入されたときにホルダ１０５の内部表面に接する、部分１２３の平面の長さである。
【００１９】
また、図２に示されるように、部分１２３は、管１０１の本体から平坦部表面１２３Ａへと延びる角度をなした表面１２３Ｂを有する。角度をなした表面１２３Ｂはポート１０６から出る冷却剤流体の流れを案内するのを補助する。これにより、流体の流れにおける停滞領域の発生の防止を補助し、流体の流れの性能を向上させる。いくつかの例示的実施形態においては、管１０１の本体と表面１２３Ｂとの間の角度Ａは１６〜６０度の範囲である。他の例示的実施形態においては、この角度は４０〜６０度の範囲である。更に、図２に示すように、角度Ａの中心は、角度Ａがポート１０６の中心線と整列するように位置決めされる。いくつかの例示的実施形態と同様に、角度Ａが丸みのある（ｒａｄｉｕｓｅｄ）角度Ａである場合、中心Ａは、角度Ａの半径によって画定される円の中心に一致する一方で、角度Ａが鋭角である場合、角度Ａの中心は屈曲点（ｉｎｆｌｅｃｔｉｏｎ  ｐｏｉｎｔ）である。いくつかの例示的実施形態においては、角度Ａの中心はポート１０６の中心線と整列する。他の例示的実施形態においては、角度Ａの中心線はポート１０６の中心線に近くなるように位置決めされるものの、中心線と整列させる必要はない。こうした実施形態においては、角度Ａの中心は、ポート１０６の中心線に対し、ポート１０６の直径の１０％以内に位置決めされる。例えば、ポート１０６の直径が０．２５”である場合、角度Ａの中心はポートの中心線の＋／−０．０２５”以内に位置合わせされる。ポートが（上で参照したような）様々な直径を有する場合、上述のように、位置合わせの範囲はポート直径の平均値を用いて決定する。
【００２０】
図１に示すように、電極１０７は短く、冷却剤管アセンブリ内に通される。こうした構成により、電極１０７を大幅に小さくすることが可能になり、交換がかなり容易になる。この構成により、本発明の例示的実施形態においては、電極１０７は、冷却剤管アセンブリ１００の４〜２０％の範囲内、冷却剤管１０１の長さの５〜２０％、及び冷却剤管ホルダ１０５の長さの５〜２０％の範囲内である長さ（その最近位端への最遠位端を形成する）を有し得る。これら比率によって、本発明の実施形態は優れた切断性能をもたらすと同時に、本明細書中に記載されるような各構成要素の容易な交換及び位置合わせを可能にする。つまり、電極１０７などの構成要素を交換する必要がある場合、ホルダ１０５及び管１０１のアセンブリ（単一ユニットとして交換され得る）のはめあい及び構造により、適切な交換を確実とする。更に、冷却剤管ホルダを取り外す必要がないため、電極１０５の交換が必要な場合に冷却剤管ホルダ又はアセンブリ１００の残部が位置合わせされないリスク。加えて、冷却剤管ホルダ１０５及び冷却剤管１０１は必要に応じて交換されるアセンブリとして維持することができ、アセンブリが取り外されたり交換されたりする場合に位置合わせされたままとなるようにする。
【００２１】
電極１０７は、銅、銀等を含むが、これらに限定されない、電極に用いられる既知の材料で作製することができる。更に、電極１０７の寸法が低減されることにより、本発明の電極１０７に交換するだけで大幅なコストの削減になる。
【００２２】
図３は、アセンブリ１００の構成要素の組み立て及び交換時に適切な位置合わせ及び中心性を確保するのを補助する本発明の別の態様を示す。特に、図３は、トーチアセンブリ１００の種々の構成要素に用いられるとともに、トーチの他の構成要素に用いることができるクイックカップリング多条ねじ構成を示す。以下により詳細に記載するように、このねじ設計では複数の条数及び修正したねじピッチを用いて、組み立て及び交換時の位置合わせ及び取り付けを向上させる。
【００２３】
上で記載したように、多くの場合、切断トーチの摩耗した構成要素を取り外し、交換する必要がある。構成要素を交換する必要性のため、多くの場合、工程を早める一方で、同時に、交換された構成要素が適切に取り付けられ、位置合わせされるようにすることが望まれる。既知のトーチアセンブリでは標準的な一条ねじ設計を用い、一部では差込ねじ設計が用いられてきた。しかしながら、これらのねじ設計では、多くの場合、取り付けの完了にかなりの回転数を必要とし、ねじ山の縦傷（ｃｒｏｓｓ−ｔｈｒｅａｄｉｎｇ）などの、ねじ切り時におけるエラーの可能性が増加する。例えば、ほとんどの用途において、ねじ状構成要素の交換には物品の５〜１０回の全回転を要する場合がある。構成要素のそのような大きな回転数を有することで、構成要素のねじ山の縦傷の可能性が増加する並びに／又は構成要素が完全に締められず、漏れ及び／若しくは構成要素の不十分な寿命につながる可能性がある。本発明の実施形態は、既存の要求取り付けトルク（ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ  ｔｏｒｑｕｅ）及びねじ山応力を用いる一方で、相手部品に対し、既知のねじシステムと同じ印加力を維持する多条ねじ設計を用いることによってこれらの課題に対処する。
【００２４】
図３は、本発明の多条ねじ設計を有する電極３００の例示的実施形態を示す。具体的には、電極３００は、複数の別個のかつ相異なるねじ山経路（ｔｈｒｅａｄ  ｐａｔｈ）３０３Ａ、３０３Ｂ及び３０３Ｃを有するねじ山部３０１を有する。示される実施形態は３つの相異なるねじ山経路３０３を有するものの、本発明の他の実施形態は３つを超えるねじ山経路を用いることができる。例えば、他の例示的実施形態は４つの相異なるねじ山経路を用いることができ、他は５つもの異なるねじ山経路を用いることができる。複数のねじ山経路を用いることにより、本発明の実施形態は、構成要素の簡単かつ正確な交換を提供することができ、構成要素のミスアライメント及び／又はねじ山の縦傷を大きく最小化する一方で、同時に、要求されかつ望まれる印加結合力（ａｐｐｌｉｅｄ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒｃｅ）を提供する。本発明の実施形態は、また、構成要素の大幅に少ない数の全回転を用いることにより所望のはめあい力（ｍａｔｉｎｇ  ｆｏｒｃｅ）を提供するため、構成要素の交換をより迅速にしかつより一貫させる。例えば、本発明の実施形態は、構成要素のわずか１〜２回の全回転で構成要素の完全な取り付けを提供することができる。いくつかの例示的実施形態においては、構成要素の完全な取り付けを構成要素の１．２５〜１．５回の全回転で達成することができる。例えば、特定の用途においては、本発明の電極をわずか１．２５〜１．５回の全回転で取り付けることができる。こうした少ない数の回転を用いて取り付けを完了することで、正確かつ完全な取り付けの可能性が大幅に増加する。
【００２５】
したがって、本発明の実施形態は、適切な位置合わせを確実とし、ねじ山の縦傷又はミスアライメントの可能性を最小限にし、構成要素（例えば、電極１０７）が完全に取り付けられることを確実とすることにより非常に正確な取り付けを提供することができる。構成要素の取り付けに必要な回転数を減少させることによって、本発明の実施形態により、取付者が完全な取り付けを確実に実施することがかなり簡単になる。本発明の利点により、多条ねじ構成は、ねじ山を用いるトーチヘッドアセンブリのあらゆる構成要素に、特に、頻繁に交換される構成要素のねじ山に使用され得る。例えば、図１に示されるねじ山１１５、１１７及び１２７はそれぞれ、上述のような多条ねじ構成を有し得る。更に、これら構成要素に加え、実施形態は、また、このねじ構成を、クイックディスコネクトリング（ｑｕｉｃｋ  ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔ  ｒｉｎｇ）、内部及び外部保持キャップ、電極、冷却剤管、ホルダ等のような他のトーチアセンブリ構成要素に用いることができる。図４に示すように、トーチ取付リング４０１はトーチヘッドをトーチ基部に接続し、外部保持キャップ４０３はトーチシールドキャップを保持するのを補助し、内部保持キャップ４０５はトーチノズルを保持するのを補助する。
【００２６】
図４は、図１のアセンブリ１００を含むトーチアセンブリ４００の例示的実施形態を示す。トーチアセンブリ４００の他の構成要素は一般に既知であることから、これらについては本明細書中に詳述しない。当然、本発明の種々の実施形態は図４に示すようなトーチアセンブリ４００又は図１及び図２に示すようなアセンブリ１００の構成に限定されず、これら実施形態は例示であるものとする。
【００２７】
図５は、図４に示されるトーチアセンブリ４００の一部の拡大図を示す。示されるように、トーチ４００は、構成要素の中でもとりわけ、カソードアダプタ本体５０１と、カソード本体５０５と、パイロットアークコネクタ５０９と、リアアイソレータ５１３と、を有する。これら構成要素及び他のトーチ構成要素は一般に当業者に既知であることから、これらについては本明細書中に詳述しない。概して、本発明の態様は複数のトーチ構成とともに使用することができるため、以下に記載される場合を除き、トーチ構成要素の構造は既知のトーチ構成に一致し得る。例えば、示されるように、図５の冷却管は図４の冷却管と異なる構成である。このため、図５に示すような本発明の実施形態及び構造的特徴を図４に示される実施形態とともに、並びにこの逆において用いることができる。
【００２８】
上で短く説明したように、トーチ４００及びその構成要素の動作又は取り付けの何れかの間、部品のいくつかの周囲に液体冷却剤が漏れる場合があり、これはトーチ及びその個々の構成要素の寿命及び動作にとって好ましくないものとなり得る。加えて、動作中にシールドガスも漏れる可能性が生じ、これによりシールドガス圧力の低下が生じる可能性があり、切断の際に好ましくない場合がある。したがって、本発明の実施形態では、種々のシール及び密閉機構を用いてトーチ４００及びその構成要素の密閉を大幅に向上させる。これについては図５及び図６に関してより詳細に説明する。
【００２９】
図５に示すように、トーチ４００は、カソード本体５０５が結合されかつ固定されるカソードアダプタ本体５０１を含む。いくつかのトーチ構造においては、動作中、カソードアダプタ本体５０１が冷却剤にさらされる場合があることから、この構成要素の適切な密閉を提供することが望ましい。本発明の実施形態は、カソードアダプタ本体５０１の連結端部５０１’に少なくとも２つのシーラントリング５０２、５０３（例えば、Ｏリング）を設けることによって密閉を行う。シーラントリングはそれぞれ、別個のチャネル内に着座する。別個のチャネルは、カソードアダプタ本体５０１の表面に形成され、リングが適切に着座することを可能にする。本体５０１の連結端部は、カソード本体５０５が結合されるカソードアダプタ本体５０１の端部とは反対の端部である。更に、図６に示すように、少なくとも２つのＯリングは距離Ｄ２（中心線から中心線まで）だけ互いに離間する。本発明の例示的実施形態においては、距離Ｄ２は、カソードアダプタ本体５０１の長さＬ２全体の２〜９０％の範囲である。他の例示的実施形態においては、距離Ｄ２は長さＬ２全体の２〜２５％の範囲である。こうした寸法は、動作中及び構成要素の破損時に適切なシールが維持されるようにするための、シールリングの最適な位置決めを提供する。この関係を維持することによって、本発明の実施形態は、トーチアセンブリ４００内におけるカソードアダプタ本体５０１の密閉の向上をもたらすことができる。具体的には、カソードアダプタ本体５０１が適切な接続部（これを冷却剤流体が通過する）に結合されている場合、本発明の実施形態は密閉の向上をもたらし、冷却剤流体の流れにおいて受ける圧力に十分に耐えることができる。本発明の例示的実施形態においては、シーラントリング５０２及びシーラントリング５０３は同じである。しかしながら、他の例示的実施形態においては、リング５０２及びリング５０３は異なる耐圧性を提供するように異なる寸法／特徴を有することができる。
【００３０】
更に、図５及び図６に示すように、カソード本体５０５は、その長さＬ３全体の中心近傍に配置された少なくとも２つのシーラントリング５０６、５０７（例えば、Ｏリング）を有する。ここでも、これらシーラントリング５０６、５０７は冷却剤が漏れたりこぼれたりした場合における密閉の向上をもたらし、トーチ４００の構成要素を保護する。シーラントリング５０６、５０７はそれぞれ、別個のチャネルに着座する。別個のチャネルは、カソード本体５０５の表面に形成され、リングが適切に着座することを可能にする。図６に示すように、リング５０６、５０７は、中心線から中心線までの距離Ｄ３を開けて互いに配置される。距離Ｄ３はカソード本体の長さＬ３全体の２〜５０％の範囲内である。他の例示的実施形態においては、距離Ｄ３はカソード本体の長さ全体の２〜１２％の範囲内である。こうした寸法は、シールリングの最適な位置決めを提供し、動作中及び構成要素の破損時に適切なシールが維持されるようにする。更に、示されるように、リング５０６、５０７はカソード本体５０５の中心領域５０５’に配置されている。更に、本発明の例示的実施形態においては、リング５０６及びリング５０７は、距離Ｄ３の中心がカソード本体の長さＬ３全体の中心近傍に配置されるように配置されている。本発明の例示的実施形態においては、距離Ｄ３の中心がカソード本体５０５の長さの中心からカソード本体５０５の長さＬ３全体の１０％以下離れるように距離Ｄ３の中心が配置されるように、リング５０６及びリング５０７は配置される。例えば、カソード本体５０５が長さ５”である場合、距離Ｄ３の中心はカソード本体５０５の長さＬ３の中心から０．５”以下離れて配置される。これにより、リング５０６、５０７をトーチ４００内の最適な位置に位置決めする。本発明の例示的実施形態においては、シーラントリング５０６及びシーラントリング５０７は同じである。しかしながら、他の例示的実施形態においては、リング５０６及びリング５０７は異なる耐圧性を提供するように異なる寸法／特徴を有することができる。
【００３１】
また、図５及び図６に示すように、本発明の実施形態では、パイロットアークコネクタ５０９上に少なくとも２つのシーラントリング５１０及び５１１を用いる。パイロットアークコネクタ５０９は、トーチ４００の動作中、パイロットアークの生成を補助するために使用される。その使用及び動作は一般に既知であるため、パイロットアークコネクタの詳細については本明細書中では詳述しない。シーラントリング５１０、５１１はそれぞれ、リングが適切に着座することを可能にする、パイロットアークコネクタ５０９の表面に形成された別個のチャネル内に着座する。示されるように、例示的実施形態においては、少なくとも２つのリング５１０及び５１１はパイロットアークコネクタ５０９の中間領域５０９’に配置される。中間領域５０９’はパイロットアークコネクタ５０９の最大直径を有する。図６に示すように、リング５１０及びリング５１１は互いから距離Ｄ１を開けて配置され、距離Ｄ１はパイロットアークコネクタ５０９の長さＬ１全体の２〜９０％の範囲内である。他の例示的実施形態においては、距離Ｄ１は長さＬ１全体の２〜５０％の範囲内である。こうした寸法はシールリングの最適な位置決めを提供し、動作中及び構成要素の破損時に適切なシールが維持されるようにする。更に、本発明の例示的実施形態においては、距離Ｄ１の中心がパイロットアークコネクタ５０９の長さの中心Ｃからパイロットアークコネクタ５０９の長さＬ１全体の２０％以下離れるように距離Ｄ１の中心が配置されるように、リング５１０及びリング５１１は配置される。例えば、パイロットアークコネクタが長さ４”である場合、距離Ｄ１の中心はパイロットアークコネクタ５０９の長さＬ１の中心Ｃから０．８”以下離れて配置される。これにより、リング５１０、５１１をトーチ４００内の最適な位置に位置決めする。本発明の例示的実施形態においては、シーラントリング５１０及びシーラントリング５１１は同じである。しかしながら、他の例示的実施形態においては、リング５１０及びリング５１１は異なる耐圧性を提供するように異なる寸法／特徴を有することができる。
【００３２】
更に、示されるように及び上で記載したように、トーチ４００は、アノード本体５１９からカソード本体５０５を隔離するリアアイソレータ５１３を用いる。アノード本体５１９はトーチのノズルのハウジングとして機能し、リアアイソレータ５１３は（冷却剤などの）流体の経路設定を補助し、トーチのカソード本体を収容する。示されるように、本発明の例示的実施形態においては、リアアイソレータ５１３は、リアアイソレータ５１３の外部表面に配置された少なくとも４つの別個のシーラントリング５１４、５１５、５１６及び５１７を有する。シーラントリング５１４、５１５、５１６、及び５１７はそれぞれ、リングが適切に着座することを可能にする、リアアイソレータ５１３の表面に形成された別個のチャネル内に着座する。示されるように、リングは、２つのリング群５１４／５１５及びリング群５１６／５１７に分けられ、第１の群５１４／５１５はアノード本体５１９の内部表面に係合し、第２の群５１６／５１７はねじリングアイソレータ５２１の内部表面に係合する。ねじリングアイソレータ５２１は、トーチのシールドキャップ及び外部キャップをアノード本体及びノズルからシールドするのを補助する。更に、図６に示すように、リングはリアアイソレータ５１３の上流側端部５１３’に配置される。上流側端部５１３’はリアアイソレータ５１３の最小外径を有する。更に、本発明の例示的実施形態においては、各リングの群それぞれは、距離Ｄ４（中心線から中心線まで）隔てられている。距離Ｄ４は、リアアイソレータ５１３の長さＬ４全体の２〜５０％の範囲である。他の例示的実施形態においては、距離Ｄ４は、長さＬ４全体の２〜１６％の範囲内である。こうした寸法は、シールリングの最適な位置決めを提供し、動作中及び構成要素の破損時、適切なシールが維持されるようにする。つまり、各リングの群５１４／５１５及びリングの群５１６／５１７は同じ距離Ｄ４だけ隔てられる（各対の各リング間の距離）。しかしながら、他の例示的実施形態においては、離隔距離は同じである必要はない。本発明の例示的実施形態においては、シーラントリング５１４、５１５、５１６及び５１７は同じである。しかしながら、他の例示的実施形態においては、リング５１４、５１５、５１６及び５１７は異なる耐圧性を提供するように異なる寸法／特徴を有することができる。
【００３３】
本願の対象について特定の実施形態を参照しながら記載してきたが、対象の範囲から逸脱することなく、種々の変更を施してもよく、均等物を置換してもよいことは当業者には理解されよう。加えて、対象の範囲から逸脱することなく、特定の状況又は材料を対象の教示に適応させるために多くの修正を施してもよい。したがって、対象は開示される特定の実施形態に限定されず、対象は本願の範囲内にあるすべての実施形態を含むことを意図する。
【符号の説明】
【００３４】
１００  アセンブリ
１０１  冷却剤管
１０２  チャネル
１０３  端部開口部
１０４  チャネル
１０５  冷却剤管ホルダ
１０６  出口ポート
１０７  電極
１０８  内部表面
１０８Ａ  グルーブ
１０９  チャネル
１１０  外部表面
１１１  間隙
１１５  ねじ山
１１７  ねじ山
１１９  固定部分
１１９Ａ  部分
１２０  端部表面
１２２  遠位側表面
１２３  安定化部分
１２３Ａ  外部ランド表面
１２３Ｂ  角度をなした表面
１２７  ねじ山
１３０  Ｏリング
１３３  アンダカット部分
１４０  拡張部
１４１  表面
１４１Ａ  表面
３００  電極
３０３  ねじ山経路
３０３Ａ  経路
３０３Ｂ  経路
３０３Ｃ  経路
４００  （トーチ）アセンブリ
４０１  リング
４０３  キャップ
５０１  アダプタ本体
５０１’  連結端部
５０２  リング
５０３  リング
５０５  カソード本体
５０５’  領域
５０６  リング
５０７  リング
５０９  パイロットアークコネクタ
５０９’  中間領域
５１０  リング
５１１  リング
５１３  リアアイソレータ
５１３’  リアアイソレータ
５１４  リング
５１５  リング
５１６  リング
５１７  リング
５１９  アノード本体
５２１  リングアイソレータ
Ａ  角度／中心
Ｃ  中心
Ｄ１  距離
Ｄ２  距離
Ｄ３  距離
Ｄ４  距離
Ｌ  長さ
Ｌ１  長さ
Ｌ２  長さ
Ｌ３  長さ
Ｌ４  長さ
【図１】
2017514267.tif 000003
【図２】
2017514267.tif 000004
【図２Ａ】
2017514267.tif 000005
【図２Ｂ】
2017514267.tif 000006
【図３】
2017514267.tif 000007
【図４】
2017514267.tif 000008
【図５】
2017514267.tif 000009
【図６】
2017514267.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月2日(2016.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソードアダプタ本体であって、前記カソードアダプタ本体の第１端部の外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第１のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第１のシーラントチャネルを有し、前記少なくとも２つの第１のシーラントチャネルが、前記カソードアダプタ本体の長さ全体の２パーセント〜９０パーセントの範囲内である第１の距離だけ互いに離間している、カソードアダプタ本体と、
前記カソードアダプタ本体の第２端部に結合されたカソード本体であって、前記カソード本体が、前記カソード本体の外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第２のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第２のシーラントチャネルを有し、前記少なくとも２つの第２のシーラントチャネルが前記カソード本体の長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内である第２の距離だけ互いに離間している、カソード本体と、
パイロットアークコネクタであって、前記パイロットアークコネクタの外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第３のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第３のシーラントチャネルを有し、前記少なくとも２つの第３のシーラントチャネルが、前記パイロットアークコネクタの長さ全体の２パーセント〜９０パーセントの範囲内である第３の距離だけ互いに離間している、パイロットアークコネクタと、
アノード本体から前記カソード本体を隔離するリアアイソレータであって、前記リアアイソレータが、
前記リアアイソレータの外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第４のリングを受け入れるための少なくとも２つの第４のシーラントチャネルであって、前記少なくとも２つの第４のシーラントリングが前記アノード本体の内部表面と係合し、前記少なくとも２つの第４のシーラントチャネルが前記リアアイソレータの長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内である第４の距離だけ互いに離間している、少なくとも２つの第４のシーラントチャネルと、
前記リアアイソレータの前記外部表面に形成された、それぞれ、少なくとも２つの第５のシーラントリングを受け入れるための少なくとも２つの第５のシーラントチャネルであって、前記少なくとも２つの第５のシーラントリングがリングアイソレータの内部表面と係合し、前記少なくとも２つの第５のシーラントチャネルが前記リアアイソレータの長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内である第５の距離だけ互いに離間している、少なくとも２つの第５のシーラントチャネルと、
を有するリアアイソレータと、
を含むことを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項２】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記第１の距離が前記カソードアダプタ本体の長さ全体の２パーセント〜２５パーセントの範囲内であることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項３】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記少なくとも２つの第１のシーラントリングがＯリングであることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項４】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記少なくとも２つの第１のシーラントリングが同じ寸法及び同じ構成の少なくとも１つを有することを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項５】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記少なくとも２つの第１のシーラントリングが異なる寸法及び異なる構成の少なくとも１つを有することを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項６】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記カソードアダプタ本体の前記第１端部が、冷却流体の流れの方向において、前記カソードアダプタ本体の前記第２端部と逆であることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項７】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記第２の距離が前記カソードアダプタ本体の長さ全体の２パーセント〜１２パーセントの範囲内であることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項８】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記少なくとも２つの第２のシーラントリングがＯリングであることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項９】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記少なくとも２つの第２のシーラントリングが同じ寸法及び同じ構成の少なくとも１つを有することを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項１０】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記少なくとも２つの第２のシーラントリングが異なる寸法及び異なる構成の少なくとも１つを有することを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項１１】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記第２の距離の中心前記カソード本体の長さ全体の中心との間の距離が前記カソード本体の長さ全体の１０パーセント以下であることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項１２】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記第３の距離が前記パイロットアークコネクタの長さ全体の２パーセント〜５０パーセントの範囲内であることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項１３】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記少なくとも２つの第３のシーラントリングがＯリングであることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項１４】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記少なくとも２つの第３のシーラントリングが同じ寸法及び同じ構成の少なくとも１つを有することを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項１５】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記少なくとも２つの第３のシーラントリングが異なる寸法及び異なる構成の少なくとも１つを有することを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項１６】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記第３の距離の中心前記パイロットアークコネクタの長さ全体の中心との間の距離が前記パイロットアークコネクタの長さ全体の２０パーセント以下であることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項１７】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記第４の距離が前記リアアイソレータの長さ全体の２パーセント〜１６パーセントの範囲内であることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項１８】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記第５の距離が前記リアアイソレータの長さ全体の２パーセント〜１６パーセントの範囲内であることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項１９】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記第４の距離が前記第５の距離に等しいことを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項２０】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記第４の距離が前記第５の距離に等しくないことを特徴とするプラズマアークトーチ。
【請求項２１】
請求項１に記載のプラズマアークトーチにおいて、前記少なくとも２つの第４のシーラントリングがＯリングであり、かつ前記少なくとも２つの第５のシーラントリングがＯリングであることを特徴とするプラズマアークトーチ。
【国際調査報告】
2017514267.tif 000011
2017514267.tif 000012
2017514267.tif 000013