专利名称：蒸气等离子体燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蒸气等离子体燃烧器，包括燃烧器手柄和燃 烧器基部，其中在燃烧器基部内，设置有液体供送管、加热装置、 燃烧器室、以及连接到阴极支撑装置的阴极和构造成喷嘴并具有出 口的阳极。10 另外，本发明涉及一种用于这种蒸气等离子体燃烧器的阴极和喷嘴。
背景技术：
在这种类型的蒸气等离子体燃烧器中，带负电荷的阴极和带15正电荷的阳极之间的电弧通过电功率源被点燃(ignite)，所述阳 极构造成位于燃烧器喷尖(tip)处的喷嘴。液体或者水通过液体 供送管从水箱被引导到燃烧器，在其中，它通过加热装置被蒸发， 并且通过通道被引导到燃烧器室，在所述燃烧器室中，它被用作等 离子体产生介质，并且产生等离子体。所述等离子体束无电流地20 (currentless)离开喷嘴，并且由于它的高能量密度，可用于熔 化工件。由于所述等离子体束无电流地离开燃烧器喷嘴，并且在喷 嘴和工件之间没有产生电弧，甚至非导电的材料也会被热加工。除 了切割，蒸气等离子体燃烧器也可用于连接工件。例如，DE 100 08 255 Al描述了一种蒸气等离子体燃烧器，25其具体是形成为在等离子体燃烧器的喷尖实现低能量级，用于其它应用。这种类型的电弧等离子体焊炬(torch)在EP 0 640 426 Al 中描述，其中，工作流体箱被集成在焊炬中。EP 1 050 200 Bl描述了一种蒸气等离子体燃烧器，其具体形 5 成为使得用于切割过程的操作时间尽可能长。发明内容本发明的目的是提供一种上述的蒸气等离子体燃烧器，其允 许尽可能准确的点燃电弧，并且其可以尽可能良好地被冷却用于最 io 优操作。本发明的另一个目的是提供一种用于上述蒸气等离子体燃烧 器的阴极和喷嘴，其允许最优的点燃，并且可以被良好地冷却用于 最优操作状态和尽可能长的操作。本发明的所述第一目的通过上述的蒸气等离子体燃烧器实 15 现，其中，阴极支撑装置与阴极一起构造成可轴向移动的活塞，并 且连接到弹性元件，从而处于静止位置的阴极被迫使紧靠喷嘴，并 且其中，阴极支撑装置与液体供送管以这样一种方式相通，即在工 作过程中，当液体或者水被供应时，阴极被提升离开喷嘴，从而电 弧可以在阴极和阳极之间被点燃。这种蒸气等离子体燃烧器的特征20 在于可轴向移动的阴极，因此允许接触点燃。在静止位置，阴极接触阳极，因此产生了电短路。在蒸气等离子体燃烧器的工作过程中， 阴极被水自动提升离开，因此产生了阴极和阳极之间的电位，允许 在阴极和阳极之间产生电弧。另一个优点是几乎没有任何水会从处 于静止位置的燃烧器泄露，因为喷嘴几乎被完全密封。因为阴极通25 过等离子体燃烧器的工作介质从阳极被提升离开，因此仅如果介质存在，电弧才会被点燃。本发明的目的还通过上述的蒸气等离子体燃烧器实现，其中， 朝着位于燃烧器基部中的燃烧器室的液体供送管以这样一种方式 构造，即所供应的液体首先沿着阴极支撑装置通过冷却通道流动， 5 并且然后沿着加热装置朝着燃烧器室流动。因此，提供一种蒸气等 离子体燃烧器，其中，阴极通过液体或者水被更好地冷却。由于液 体吸收热量，因此它需要较少的能量用于之后的蒸发。有利的是，由活塞元件限定的空间设置在阴极支撑装置周围， 所述空间连接到液体供送管，从而当液体被供应、并且所述阴极支 10 撑装置连同所述阴极被提升离开所述喷嘴时，所述空间被填充。为了实现等离子体燃烧器的处于静止位置的喷嘴的几乎严密 的密封、并且为了通过分布力避免阴极或者喷嘴的破坏，阴极末端 的形状优选对应于喷嘴的内部的形状。优选的是，当成型所述阴极 和喷嘴时，尖锐的边缘或者拐角被避免。 15 弹性元件优选通过螺旋弹簧形成，所述弹性元件迫使阴极紧靠处于静止位置的喷嘴。这是简单的、坚固的(S0lid)、并且节省 成本的方案。由于阴极和阴极支撑装置可轴向移动，因此密封环优选设置 在所述阴极支撑装置上。所述密封环由弹性材料支撑，能够忍受通20 常的蒸气等离子体燃烧器的温度，例如硅树脂或者Teflon复合材 料。所述密封环(多个)还可用于将所述阴极支撑装置对中在所述 蒸气等离子体燃烧器的周围的缸中。为了保持输送电流的阴极避免与其它蒸气等离子体燃烧器部 件相接触，阴极支撑装置具有电绝缘覆层。所述覆层应当提供良好25 的电绝缘，还提供良好的导热性，从而将产生的热量散发掉。另外，所述绝缘覆层优选被密封。根据本发明的另一个特征，蒸气等离子体燃烧器的阴极由铜 或者铜合金制成。为了保护所述阴极防止高温，可以至少部分设置电绝缘装置， 5 特别是陶瓷覆层。阴极优选通过螺纹连接到阴极支撑装置，以允许所述阴极的 迅速更换。所述螺纹相对长，从而允许从所述阴极到所述阴极支撑 装置的良好的热传递。所述阴极优选具有止挡凸缘，所述凸缘保持所述阴极避免被 10 过深地拧入所述阴极支撑装置中，这会导致螺纹损坏。另外，所述 止挡凸缘密封所述阴极和阴极支撑装置之间的连接部，并且防止工 作介质进入。优选的是，防扭转装置设置在阴极支撑装置上，以保持所述 阴极支撑装置防止当安装或者拆除所述阴极时被扭转。所述装置例15如由设置在所述阴极支撑装置的横向孔中的轴形成。为了实现蒸气等离子体燃烧器的充分冷却，阴极支撑装置被 至少一个冷却通道包围，所述冷却通道与液体供送管相通，从而液 体、特别是水或者适合的水的混合物可用作冷却剂。液体供送管将 所述液体通向所述阴极支撑装置周围的腔室中，并且沿着所述至少20 —个冷却通道引导，导致所述阴极支撑装置被所述液体冷却。由于 所述蒸气等离子体燃烧器的液体被用作冷却介质，因此不需要设置 具有自己的冷却介质的单独的冷却回路。所述至少一个冷却通道沿 着和围绕所述阴极支撑装置延伸，优选是以螺旋的方式。这确保了 水被均匀地分布在所述阴极支撑装置周围。有利的是，除了所述冷25却通道，整个阴极支撑装置周围的小的环形间隙，保持空着，所述冷却介质可以进入。这确保了整个阴极支撑装置表面的润湿，并且 避免了所述阴极支撑装置的局部过热。为了保持蒸气等离子体燃烧器的尺寸紧凑，在所述阴极支撑 装置周围流动用于冷却的液体通过返回通道被返回到加热装置。 5 所述加热装置优选具有螺旋通道以引导所述液体，在所述通道中，它被蒸发。所述螺旋通道的优点是利用加热装置被蒸发的 液体形成涡流，并且以这种涡流状态到达所述燃烧器室中，其中所 述加热装置通常包括电加热器。当壳体还没有被正确设置时，为了避免所述蒸气等离子体燃 10 烧器的工作，可以设置保护开关，仅当壳体被正确设置时，所述开 关才会被致动。所述保护开关可以通过微型按钮形成，通过壳体被 拧上或者被安装，所述微型按钮被致动。仅如果所述保护开关被关 闭时，才可以供应液体和接通电路。同样，为了允许冷却所述蒸气等离子体燃烧器喷嘴，所述喷 15 嘴也可以具有冷却通道，以引导冷却流体。某种程度上，所述喷嘴 也可以通过将所述喷嘴利用螺纹连接到壳体来被冷却。因此，在所 述喷嘴处产生的热量可以通过所述螺纹被传导到所述壳体。为了保护所述喷嘴防止机械破坏，并且为了保持与工件间隔 某种最小距离，间隔件可以设置在所述喷嘴上。 20 所述间隔件优选作为环设置在出口周围。所述间隔件也可以与喷嘴整体制备。所述间隔件也可以通过可连接的线材弓形件(wire bow)形 成。这是特别简单的并且节省成本的方案。所述间隔件也可以由可 连接的保护管形成。 25 所述间隔件由电绝缘材料制成，或者可涂覆有电绝缘材料。因此，在电弧没有被传递的情况中，输送电流的阳极可以与它的环 境相隔离。本发明的目的通过上述的阴极实现，用于上述的蒸气等离子 体燃烧器，其中，阴极末端的形状基本对应于喷嘴的内部的形状。 5 根据对蒸气等离子体燃烧器的上述说明，另外的特征是显而易见的。最后，本发明的目的通过一种用于上述蒸气等离子体燃烧器 的喷嘴实现，其具有用于使等离子体束离开的开口，其中，间隔件 设置在所述出口附近。 10 根据蒸气等离子体燃烧器的上述描述，其它特征是显而易见的。
下面将利用附图详细说明本发明，其中 15 图l是蒸气切割机的示意图；图2a和2b是根据本发明的蒸气等离子体燃烧器的示意图， 其具有可轴向移动的阴极，处于静止位置，和处于工作位置；图3a和3b是穿过处于静止位置和工作位置的蒸气等离子体 燃烧器的一个实施例的剖视图；和 20 图4是具有燃烧器手柄和燃烧器基部的蒸气等离子体燃烧器的示意图。
具体实施方式
图1示出了蒸气切割机1，具有用于蒸气切割的基本装置la。 25所述基本装置la包括电源2、控制装置3、和锁定(blocking)元件4，元件4被分配给所述控制装置3。所述锁定元件4通过供应 管7连接到容器5和蒸气等离子体燃烧器6,所述蒸气等离子体燃 烧器6包括燃烧器手柄6a和燃烧器基部6b，从而所述蒸气等离子 体燃烧器6可以被供应以位于所述容器5中的液体8。所述蒸气等 5离子体燃烧器6从所述电源2通过电缆9、 IO被供应以电能。为了冷却，所述蒸气等离子体燃烧器6通过冷却回路11连接 到液体容器13，冷却回路11可选地装配有流动控制装置12。当所 述燃烧器6或者所述基本装置la被投入操作时，所述冷却回路11 可以由所述控制装置3启动，因此通过所述冷却回路11冷却所述io 燃烧器6。所述燃烧器6通过冷却管14、 15连接到所述液体容器 13，以形成所述冷却回路11。另外，所述基本装置la可具有输入和/或显示装置16，用于 设置和显示所述蒸气切割机1的各种参数和工作模式。通过所述输 入和/或显示装置16设置的参数被传送到所述控制装置3，其因此15将启动单独的蒸气切割机1的部件。另外，所述蒸气等离子体燃烧器6可具有至少一个操作元件 17，特别是按钮18。利用所述操作元件17，特别是所述按钮18， 使用者可以通过启动和/或释放所述按钮18从而从所述燃烧器6命 令所述控制装置3以启动或者控制蒸气切割过程。另外，所述输入20 和/或显示装置16例如可用于预先设置、特别是预先限定待切割的 材料、待使用的液体、和例如电流和电压特性。所述燃烧器6当然 可以装配有另外的操作元件，用于从所述燃烧器6设置所述蒸气切 割机1的一个或多个操作参数。所述操作元件可以直接通过线路或 者通过总线系统连接到所述基本装置la，特别是所述控制装置3。25 当所述按钮18被致动时，所述控制装置3将启动对于蒸气切割所需要的单独部件。例如，首先，泵(未示出)、所述锁定元件4、和所述电源2被启动，因此开始向所述燃烧器6供应液体6和 电能。之后，所述控制装置3将启动所述冷却回路11，因此允许 冷却所述燃烧器6。由于所述燃烧器6被供应以液体8和电能，特 5 别是电流和电压，所述燃烧器6中的所述液体8被转变成高温气体 19，特别是等离子体，从而离开所述燃烧器6的所述气体19可用 于切割工件20。图2a和2b是处于静止(rest)位置和处于工作位置的根据 本发明的蒸气等离子体燃烧器6、特别是燃烧器喷嘴23的示意图。0 所述蒸气等离子体燃烧器6具有壳体21，壳体21容纳有连接到电 源2的阴极22。构造成喷嘴23的阳极24连接到所述电源2的阳 极孔(positive hole)。在根据图2a的静止位置，根据本发明可 轴向移动的阴极22被迫使紧靠所述喷嘴23。在这种状态中，没有 电弧会在所述阴极22和所述阳极24之间被点燃，因为它们是短路15 的。容纳在所述等离子体燃烧器6中以使水蒸发的加热装置25已 经被接通从而预热工作介质。为了点燃所述阴极22和所述阳极24之间的电弧，即非传递 的(non-transmitted)电弧，工作流体(本发明中为液体8)供 应可以被接通，如图2b所示，因此使所述可轴向移动的阴极22提20 升离开所述喷嘴23，并且如果电能供应充分的话，电弧将在所述 阴极22和所述阳极24之间被点燃。在所述加热装置中被蒸发的水 被引导到燃烧器室27中，在其中，它用作对于等离子体束的介质。 所述等离子体束被迫使穿过所述喷嘴23的开口 25向外，并且由于 它的高的能量密度，可用于切割和连接工件20。25 图3a和3b是穿过蒸气等离子体燃烧器6的一个实施例特别是燃烧器插入件的剖视图。在图3a中，所述蒸气等离子体燃烧器 6处于静止位置，即所述阴极22被迫使紧靠构造成喷嘴23的所述 阳极24。所述蒸气等离子体燃烧器包括壳体21、加热装置26和燃 烧器室27，在其处，所述蒸发的液体8被产生作为对于通过所述 5 喷嘴23的所述出口 25离开的所述等离子体束的介质。所述阴极 22连接到阴极支撑装置28，优选通过螺纹(screw thread) 29。 所述阴极支撑装置28通过弹簧30(虚线)被迫使紧靠所述喷嘴23。 所述蒸气等离子体燃烧器6通过液体供送管32被供应以所述液体 8。所述阴极22可与所述阴极支撑装置28—起轴向移动。所述液io 体供送管32以这样一种方式连接到所述阴极支撑装置28，即当所 述液体被供应时，所述阴极22被提升离开所述喷嘴23，从而电弧 可在所述阴极22和所述阳极24之间被点燃。这通过下面的方式实 现，即将所述液体8从所述液体供送管32引导到所述阴极支撑装 置28周围的空间中，所述空间由活塞元件31限定。由于水压，所15 述活塞元件31抵抗弹簧30的力与所述阴极支撑装置28和所述阴 极22—起被向后迫使，如图3b所示。通过冷却通道33，所述通道33优选成螺旋状设置在所述阴极 支撑装置28周围，所述液体8随后到达回转(turn-around)元件 34，元件34被构造成密封环35。所述密封环35同样允许中心定20 位所述可轴向移动的阴极支撑装置28。通过返回通道36，所述液 体8被返回到所述加热装置26，在其处，它在螺旋通道37中被蒸 发。由于所述通道37的螺旋设置，所述蒸发的液体8在环形空间 38中形成涡流(vortexed)，所述空间38合并到所述燃烧器室27 中。可以被转变成等离子体的介质通过所述阴极22和所述阳极2425之间的电弧被转变成等离子体束，所述束通过所述喷嘴的所述出口25离开。连接所述阴极22和所述阴极支撑装置28的螺纹29成型 为尽可能长，从而确保从阴极22到所述阴极支撑装置28的最优的 热传递。所述阴极22装配有止挡凸缘39，凸缘39保持所述阴极 22防止被过深地拧入所述阴极支撑装置28中。所述阴极22可以5由铜或者铜合金制成，可选地具有陶瓷覆层。可以设置防扭转装置 以保护所述阴极支撑装置28防止当所述阴极22被拧上或者拧下时 被扭转。所述防扭转装置例如可以由横向孔41中的轴40形成。所述喷嘴23是另一个一次性使用(expendable)的部件，其 可以连接到所述壳体21或者所述蒸气等离子体燃烧器6的任何其io 它部件，例如通过螺纹42,用于方便更换。所述喷嘴23通过密封 环43密封隔离所述燃烧器室27。所述喷嘴23可以装配有间隔件 44，间隔件44设置在所述出口 25周围，并且保护所述喷嘴23防 止通过接触工件20 (未示出)而被破坏。优选的是，间隔件44由 电绝缘材料制成或者可以涂覆有电绝缘材料，所述间隔件44可以15由可连接的线材弓形件或者可连接的保护管形成。最后，保护开关45可以设置在所述蒸气等离子体燃烧器6中， 其可以仅当壳体21被正确设置时才被致动。这将确保所述蒸气等 离子体燃烧器6仅如果所述壳体21被正确连接时才被操作，因此 有效防止例如由于接触所述加热装置26所造成的损坏。20 图4是所述整个蒸气等离子体燃烧器6的部分剖切的示意图，即所述燃烧器手柄6a和所述燃烧器基部6b，包括软管束(hose pack) 46的连接(仅示意性示出)，其包括所述管路和导管(lead)。 如图所示，通过将冷却回路供送管47与冷却回路返回管48 例如通过连接元件49相连，闭合的冷却回路11设置在根据本发明25的所述燃烧器手柄6a中。另外，所述连接元件49装配有旁路管50，所述管50连接到所述燃烧器基部6b内的所述液体供送管32， 如图示意性所示。优选的是，所述旁路管50的直径小于所述冷却 回路供送管47和所述冷却回路返回管48，从而，仅一小部分液体 8从所述燃烧器手柄6a内的所述闭合冷却回路11被提取(take5from)。当然，可以在所述连接元件49中设置适合的元件或者阀， 从而用电的方式或者机械的方式调节待提取的液体的量，从而仅一 定量或者一定体积被引导到所述燃烧器基部6b中。所述蒸气等离 子体燃烧器6的这个实施例确保了所述燃烧器手柄6a将被最优地 冷却，并且使得从所述燃烧器基部6b再传递的热量不能将所述燃io 烧器手柄6a加热到这样的程度，即使用者会被烫伤，或者所述燃 烧器手柄6a的手持部分变得太热以至于使用者再不能握着它。同 时，这个实施例允许冷却回路中的显著较高的流通速度，因为与如 果所述冷却回路11通过所述燃烧器基部6b被引导的情况相比，所 述冷却回路供送管47和所述冷却回路返回管48可以具有较大的直15 径，因为在所述燃烧器基部6a内具有较少的空间。这还允许更多 的返回的热量被输送走(transport off)。另外，当切割过程结束时，这允许更好的将所述液体8从所 述燃烧器基部6b返回，因为压力降低，并且所述液体8因此被自 动抽回到所述冷却回路中。换句话说，在过程结束时，所述冷却回20 路供送管47内和所述冷却回路返回管48内的压力被降低，同时它 在所述燃烧器基部6b内保持较高，特别是在所述液体供送管32内， 因为它的直径较小。结果，所述液体8从所述燃烧器基部6b、特 别是从所述液体供送管32回流到所述冷却回路11中，即回流到所 述冷却回路供送管47中和所述冷却回路返回管48中，并且所述加25热的液体8立即通过所述燃烧器手柄6a内的所述冷却回路11被输送走。这防止了在切割过程完成之后所述燃烧器基部6b的过热。 所述旁路管50也可以具有与所述冷却回路供送管47和所述冷却回路返回管48相同的横截面或者直径，因为所述横截面或者直径可以在燃烧器基部6b中减小，特别是在所述液体供送管32中， 从而仅仅是切割或者焊接过程所需要的那么多的所述液体8将到达所述燃烧器室27。所述液体8的量可以通过压力进行控制。为了完整，应当提及，另外的缆索，例如用于所述阳极24和所述阴极22的电缆，以及任何可选的控制缆索，由于简洁的原因未不出。 另外，图4示出了所述开关18被构造成保护开关51，因此确保当所述蒸气燃烧器6停止时所述保护开关51不被致动。所述保 护开关51设置有安全钩52，其设置在开关元件53上方。任何想 要致动所述开关元件53的使用者必须首先向下并且向前按压所述 安全钩52，从而利用他的手指够到所述开关元件53。所述安全钩52的运动启动了释放装置，例如是微型开关(未示出)的形式， 从而当致动所述开关元件53时，信号被发送给所述控制装置3。 所述释放装置确保了仅当所述安全钩52被致动时所述开关元件53 会被启动，并且如果所述安全钩52被断开，那么所述开关元件53 不能被启动。 基本上，讨论所述蒸气等离子体燃烧器6的设计，应当提到，在靠近等离子体束25出口的范围中的部件中，热量的再传递是特 别重要的，以防止所述燃烧器基部6b在工作过程中过热。为此， 所述阴极22因此例如成型为允许热量从燃烧器室27的区域被传导 到所述阴极支撑装置28后面的区域。为此，所述阴极22具有位于 所述阴极支撑装置28的区域中的平面或者平坦的前表面，并且优选的是，当所述阴极支撑装置28被拧入时，这个整个表面连接到 阴极支撑装置28的材料。因此，甚至所述阴极22的后部止挡用于 与所述阴极支撑装置28 —起最优地散发热量，因此允许更多热能 通过所述螺纹29和所述阴极22的后部止挡被传递。 5 另外，所述阴极支撑装置28具有覆层，特别是带有另外的密封层的陶瓷覆层，因此允许从所述阴极支撑装置28向平行冷却导 管中的所述液体8的甚至更好的热传递。所述陶瓷覆层用于将所述 阴极支撑装置28与所述液体8或者任何其它接触部件隔离开，而 所述密封层用于密封所述陶瓷层隔离所述液体8，保持任何液体8io 不能透过所述陶瓷层朝向所述阴极支撑装置。所述密封层例如是基 于树脂的，因此提供了耐高温的能力。优选的，所述陶瓷层的厚度 在100微米和400微米之间，特别是200微米。所述陶瓷覆层的表面可具有某种结构，特别的，它可以尽可 能粗糙(表面粗糙度)，从而增大它的表面积，并且因此允许更好15 的热传递。为了确保永久密封，所述阴极支撑装置28的区域中的 所述表面粗糙度为0.2微米到1微米，优选O. 5微米。另外有利的是，为了简单地更换，所述阴极22具有位于螺纹 台肩处的柱形部分，其为2毫米到5毫米长，并且外径对应于所述 阴极支撑装置28中的所述螺纹29的内径。当所述阴极22连接到20所述阴极支撑装置28时，这允许对中和对齐，从而通过简单地扭 转和施加压力，所述阴极可以方便地被拧入所述阴极支撑装置28 中。另外，所述阴极22具有位于所述螺纹的区域中的对中平面， 其沿着所述燃烧器室27的方向位于所述螺纹的端部中，这意味着 所述螺纹形成在所述柱形区域和所述对中平面之间。所述对中平面25具有的一定长度在2毫米和8毫米之间，优选4.5毫米。最后，可行的是，所述横向孔40不仅用作防扭转装置，而且 用作限定的台肩，从而提升离开所述阴极22，特别是所述阴极支
权利要求
1.一种蒸气等离子体燃烧器(6)，包括燃烧器手柄(6a)和燃烧器基部(6b)，其中，在所述燃烧器基部(6b)内设置有液体供送管(32)、加热装置(26)、燃烧器室(27)、连接到阴极支撑装置(28)的阴极(22)、和构造成喷嘴(23)并具有出口(25)的阳极(24)，其特征在于，所述阴极支撑装置(28)与所述阴极(22)一起构造成可轴向移动的活塞，并且以这样一种方式连接到弹性元件(30)，即处于静止位置的所述阴极(22)被迫使紧靠所述喷嘴(23)，并且所述阴极支撑装置(28)与所述液体供送管(32)以这样一种方向相连通，即在工作过程中，当水被供应时，所述阴极(22)被提升离开所述喷嘴(23)，从而电弧可以在所述阴极(22)和所述阳极(24)之间被点燃。
2. —种蒸气等离子体燃烧器(6)，包括燃烧器手柄(6a)和 15燃烧器基部(6b)，其中，在所述燃烧器基部(6b)内设置有液体供送管(32)、加热装置(26)、燃烧器室(27)、连接到阴极支撑 装置(28)的阴极(22)、和构造成喷嘴(23)并具有出口 (25) 的阳极(24)，其特征在于，通向所述燃烧器室(27)、并设置在所 述燃烧器基部(6b)内的所述液体供送管(32)以这样一种方式被 20 构造，即所供应的液体(8)首先沿着所述阴极支撑装置(28)通 过冷却通道(33)被引导、并且然后沿着所述加热装置(26)朝着 所述燃烧器室(27)被引导。
3. 如权利要求1或2所述的蒸气等离子体燃烧器(6)，其特 征在于， 一空间设置在所述阴极支撑装置(28)周围，所述空间由活塞元件(31)限定，并且连接到所述液体供送管(32)，从而当 液体(8)被供应、并且所述阴极支撑装置(28)和所述阴极(22) 被提升离开所述喷嘴(23)时，所述空间被填充。
4. 如权利要求1-3中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器(6)， 5其特征在于，所述阴极(22)的末端的形状对应于所述喷嘴(23)的内部形状。
5. 如权利要求1-4中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器(6)， 其特征在于，所述弹性元件(30)由螺旋弹簧形成。
6. 如权利要求1-5中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器(6)， io其特征在于，密封环(35)设置在所述阴极支撑装置(28)上。
7. 如权利要求1-6中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器(6)， 其特征在于，所述阴极支撑装置(28)具有电绝缘覆层，并且优选 是密封覆层。
8. 如权利要求1-7中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器(6)， 15其特征在于，所述阴极(22)由铜或者铜合金制成。
9. 如权利要求1-8中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器(6)， 其特征在于，所述阴极(22)至少部分设置有电绝缘装置，特别是 陶瓷覆层。
10. 如权利要求1-9中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器(6)， 20其特征在于，所述阴极(22)通过螺纹(29)连接到所述阴极支撑装置(28)。
11. 如权利要求IO所述的蒸气等离子体燃烧器(6)，其特征在于，所述阴极(22)具有止挡凸缘(39)。
12. 如权利要求1-11中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器 (6)，其特征在于，防扭转装置设置在所述阴极支撑装置(28)上，所述装置例如由设置在所述阴极支撑装置(28)的横向孔(41)中 5的轴(40)形成。
13. 如权利要求1-12中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器 (6)，其特征在于，所述阴极支撑装置(28)由至少一个冷却通道 (33)围绕，所述冷却通道连接到所述液体供送管(32)，从而水可用作冷却介质。
14.如权利要求13所述的蒸气等离子体燃烧器(6)，其特征在于，所述至少一个冷却通道(33)围绕和沿着所述阴极支撑装置 (28)延伸，优选沿着螺旋路径。
15. 如权利要求1-14中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器 (6)，其特征在于，设置返回通道(36)以使所述液体返回到所述 加热装置(26)。
16. 如权利要求1-15中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器 (6)，其特征在于，所述加热装置(26)具有螺旋通道(37)以引导所述流体。
17. 如权利要求1-16中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器 20 (6)，其特征在于，设置保护开关，当壳体(21)被正确设置时，所述开关会被致动。
18. 如权利要求1-17中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器 (6)，其特征在于，所述喷嘴(23)具有冷却通道以引导冷却流体。
19. 如权利要求1-18中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器 (6)，其特征在于，所述喷嘴(23)通过螺纹(42)连接到所述壳体(21)。
20. 如权利要求1-19中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器 5 (6)，其特征在于，间隔件(44)设置在所述喷嘴(23)上。
21. 如权利要求20所述的蒸气等离子体燃烧器(6)，其特征 在于，所述间隔件(44)优选设置成所述开口 (25)周围的环。
22. 如权利要求20或21所述的蒸气等离子体燃烧器(6)， 其特征在于，所述间隔件(44)与所述喷嘴(23)整体制备。
23.如权利要求20所述的蒸气等离子体燃烧器(6)，其特征在于，所述间隔件(44)通过可连接的线材弓形件形成。
24. 如权利要求20所述的蒸气等离子体燃烧器(6)，其特征 在于，所述间隔件(44)通过可连接的保护管形成。
25. 如权利要求20-24中任一项所述的蒸气等离子体燃烧器 15 (6)，其特征在于，所述间隔件(44)由电绝缘材料制成或者涂覆有电绝缘材料。
26. —种用于如权利要求1-25中任一项所述的蒸气等离子体 燃烧器(6)的阴极(22)，其特征在于，所述阴极(22)的末端的 形状基本对应于所述喷嘴(23)的内部形状。
27.如权利要求26所述的阴极(22)，其特征在于，所述阴极(22)由铜或者铜合金制成。
28.如权利要求26或27所述的阴极(22)，其特征在于，至少部分陶瓷覆层被设置。
29. 如权利要求26-28中任一项所述的阴极(22)，其特征在 于，螺纹(29)被设置用于与所述阴极支撑装置(28)连接。
30. 如权利要求26所述的阴极(22)，其特征在于，设置一 5止挡凸缘(39)。
31. —种用于如权利要求1-25中任一项所述的蒸气等离子体 燃烧器(6)的喷嘴(23)，其具有开口 (25)，用于等离子体束离 开，其特征在于，设置有间隔件(44)。
32. 如权利要求31所述的喷嘴(23)，其特征在于，所述间 io隔件(44)优选设置成所述出口 (25)周围的环。
33. 如权利要求31或32所述的喷嘴(23)，其特征在于，所 述间隔件(44)与所述喷嘴(23)整体制备。
34. 如权利要求31所述的喷嘴(23),其特征在于，所述间 隔件(44)通过可连接的线材弓形件形成。
35.如权利要求31所述的喷嘴(23)，其特征在于，所述间隔件(44)通过可连接的保护管形成。
36.如权利要求31-35中任一项所述的喷嘴(23)，其特征在 于，所述间隔件(44)由电绝缘材料制成，或者涂覆有电绝缘材料。
全文摘要
本发明涉及一种蒸气等离子体燃烧器(6)，包括燃烧器手柄(6a)和燃烧器基部(6b)。在所述燃烧器基部(6b)内设置有液体供送管(32)、加热装置(26)、燃烧器室(27)、连接到阴极支撑装置(28)的阴极(22)、和构造成喷嘴(23)并具有出口(25)的阳极(24)。本发明还涉及一种用于这种蒸气等离子体燃烧器(6)的阴极(22)和喷嘴(23)。本发明的目的是提供一种蒸气等离子体燃烧器(6)，其可以被最优地点燃，并且磨损部件可以被方便拆除。为此，所述阴极支撑装置(28)与所述阴极(22)一起构造成可轴向移动的活塞，并且以这样一种方式连接到弹簧元件(30)，即处于静止位置的所述阴极(22)被迫使紧靠所述喷嘴(23)，并且所述阴极支撑装置(28)与所述液体供送管(32)以这样一种方向相通，即在工作过程中，当水被供应时，所述阴极(22)被提升离开所述喷嘴(23)，从而电弧可以在所述阴极(22)和所述阳极(24)之间被点燃。
文档编号H05H1/34GK101258785SQ200680032653
公开日2008年9月3日 申请日期2006年9月6日 优先权日2005年9月9日
发明者哈拉尔德·朗热德尔, 弗洛里安·西尔贝梅尔, 沃尔夫冈·哈伯勒尔, 米夏尔·海因里希, 马克斯·施特格尔, 黑利贝特·潘泽 申请人:弗罗纽斯国际有限公司