JP2007229806A - プラズマアークトーチの冷却装置およびシステムならびに関連する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマアーク先端部に操作可能に連結され、且つ、トーチ先端部でアークを発生させる、またはプラズマを生成するための電流を供給する電力モジュールを含むプラズマアーク発生装置を提供する。
【解決手段】冷却装置は、電力モジュールに操作可能に連結され、電力モジュールを冷却する流体が電力モジュールに流される。冷却装置は、電力モジュールによって発生される熱を受けるため、電力モジュールに流体が直接接触するように構成される。関連するシステムや方法も提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プラズマアークトーチに関し、特に、プラズマアークトーチ用の冷却装置およびシステムならびに関連する方法に関する。

プラズマアークトーチおよび関連する装置も含めて、一部の溶接および切断装置を有効的に運用するためには、多くの場合かなり大きな電源が必要とされる。そのような電源は、トーチの作動に必要な電力を生成する１つまたは複数の電力モジュールを含む。例えば、１つのトーチ用に、複数の電力モジュールにより、計１〜１２０キロワット（ｋＷ）以上の電力を供給する必要がある場合もある。これらの電力モジュールには、例えば、ＩＧＢＴ、ＳＣＲ、または他の適切な電力モジュールを使用できる。典型的な電力モジュール５０を１つの例として図１に示す。トーチ用の電力を発生する際、このような電力モジュールは、かなりの量の熱も発生する。そのため、電力モジュールの１つの面（底面など）は、その面にヒートシンク装置を連結し、電力モジュールから余分な熱を取り除くことができるように、平らで且つ滑らかに構成されることもある。場合によっては、ヒートシンク装置は、複数のフィンを備える金属の部品であり、このフィンにより、ヒートシンク装置の表面積を増加させ、それによりヒートシンク装置から熱を逃がす対流を促進する。さらに、熱の対流を一層促進するため、ヒートシンク装置はフィンの周りに空気の流れを受ける場合もある。この方法では、トーチが作動中の電力モジュールの温度を許容可能なレベルに制限することが目的とされる。

場合によっては、ヒートシンク装置は、例として図１に示すように、個別の独立した液体冷却板により構成される。冷却板１０には、例えば、冷却板１０の全体的な構造を大部分形成する金属性熱伝導部材２０内に冷却液を含む流体回路１５が設けられる。この独立式冷却板１０は、電力モジュール５０の面（底面など）に連結され、電力モジュール５０を冷却する。このような冷却板１０は、独自の循環冷却システム（トーチ先端部冷却用に使用される冷却システムから分離）を実装し、例えば、ポンプ、熱交換器を含み、冷却流体を流体回路１５を通して循環させ、電力モジュール５０から熱を取り除く手段を提供する。しかしながらこのような構成では、電力モジュール５０からの熱は、熱伝導部材２０の構成材料および流体回路１５の構成材料を通ってから、冷却液に達することになる。場合によっては、パッキンやサーマルグリースなどの伝導材も熱伝導部材２０と電力モジュール５０の間（上記空冷ヒートシンクにおけるヒートシンク装置と電力モジュールの間も同様）に備えられることもあり、この場合、伝導された熱が冷却液に達するまでに通らなければならない要素がさらに増えることになる。そのため、これらの熱伝導に関する問題は、この用途における冷却板１０の冷却効率を制限することになるだろう。

どのような場合でも、分離した構成（空冷ヒートシンクまたは分離型冷却板）で電力モジュールを冷却するのは、電力モジュールから熱を取り除く構造としては、非効率または不適切であろう。電力モジュールからの熱の除去が非効率または不適切であると、電力モジュールの電力出力が低下することになる。そのような場合、トーチを作動させるための十分な電力を供給するには、より大型の電力モジュールまたは追加の電力モジュールが必要になるだろう。さらに、分離型の手段（空冷ヒートシンクまたは分離型冷却板）による電力モジュールの冷却では、場合によって、かさばるつまり大型の電源（余分な部品のため）、高価な電源（そして全体として高価なシステム）がトーチ用に必要となり、電源に対する信頼度の低下や、電源の複雑化が生じる恐れがある。

したがって、電源の電力モジュール用に、よりシンプルで効率的な冷却システムが必要とされており、そしてそのような冷却システムでは、信頼度がより高く、より低コスト、より小型でかさばらないトーチ用電源を提供することが望ましいであろう。

上記および他のニーズは、本発明により満たされ、本発明の一実施形態では、プラズマアークトーチ先端部に操作可能に連結された電力モジュールを含むプラズマアーク発生装置を提供する。また、電力モジュールは、アークをトーチ先端部で発生させプラズマを生成するための電流を供給するように構成される。電力モジュールを冷却する流体を流せるように、冷却装置が電力モジュールに操作可能に連結される。冷却装置は、流体が電力モジュールに直接接触し、電力モジュールによって発生される熱を受けるように構成される。

本発明の他の態様では、プラズマアークトーチ先端部を含むプラズマアーク発生装置を提供する。このプラズマアークトーチ先端部は、電流を受け、且つ、電流によりアークがトーチ先端部で発生されプラズマを生成させるように構成される。電力モジュールは、電力モジュールを冷却する流体を電力モジュールに流すように、トーチ先端部に操作可能に連結される。冷却装置は、流体が電力モジュールと直接接触し、電力モジュールによって発生される熱を受けるように構成される。

本発明のさらに他の態様では、プラズマアーク発生装置を冷却する方法を提供する。最初に流体は電力モジュールに流される。この電力モジュールは、プラズマアークトーチ先端部に操作可能に連結され、且つ、アークをトーチ先端部で発生させプラズマを生成するための電流をトーチ先端部に供給するように構成され、また、流体が電力モジュールに直接接触し、電力モジュールによって発生される熱を受けるように構成されている。流体は、トーチ先端部にも流され、プラズマによって発生される熱を受ける。流体は、さらに電力モジュールとトーチ先端部の間に、直列または並列に流され、プラズマアーク発生装置を冷却する。

本発明によれば、トーチ電源における電力モジュール用のよりシンプルで効率的な冷却装置を提供し、信頼性を増し、コストを下げ、小型でかさばらない電源を提供できる。

以下に、本発明を添付の図面を参照しながら、より詳細に説明する。この説明には本発明のいくつかの実施形態が示されるが、すべてではない。実際、この発明は多くの異なる形式で実施してもよく、ここで説明した実施例に限られて解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施例は、本開示が適用される法的な必要事項を満たすために提供されている。全体を通して、同様の番号は同様の要素を示す。

図２〜４は、例えば、一般的にトーチ先端部２００で代表されるトーチに電力を供給する電力モジュール５０を冷却する冷却システム１００の様々な実施形態を示す。ここでの開示から、このような冷却システム１００が電力モジュール５０とトーチ先端部２００（このようなトーチは、例えば水冷却プラズマアークトーチでもよい）を冷却する流体との両方を実装するいかなるトーチにも適用できることは、当業者には明らかであろう。したがって、これらの図に示したトーチ先端部２００は、本発明に係る冷却システム１００を様々な形式で実装したプラズマアーク発生装置を含む代表的なトーチの単なる例に過ぎず、いかなる制限も意図していない。

図２に示すように、代表的なトーチは、トーチに電気的に接続された電力モジュール５０を備えるトーチ先端部２００を含み、このような電気的な接続は、電気線または電力線７５Ａ，７５Ｂで表されている。電力モジュール５０および電気的接続７５Ａ，７５Ｂは、例えばプラズマアークトーチにおいて必要であり、電力モジュール５０および電気的接続７５Ａ，７５Ｂによって、トーチが切断作業用に形成するプラズマを発生させ、維持するための電力をトーチ先端部２００に供給する。プラズマトーチおよび／またはプラズマアーク発生装置またはそれらの電源には、例えば水やグリコール水溶液などの冷却流体をトーチ先端部２００に循環して、それを冷却する冷却システム１００を含んでもよい。冷却システム１００には、例えばトーチ先端部２００から離れた場所に配置された循環式熱除去装置３００を備えてもよい。この循環式熱除去装置３００には、冷却流体を循環するポンプ４００と、冷却流体が吸収した熱を放出する熱交換装置または放熱器４５０と、冷却システム１００において特定の容量の冷却流体を供給するタンクまたは容器３５０とを含んでもよい。放熱器４５０は、特定のトーチおよび／またはプラズマアーク発生装置に適するように、液体−液体間熱交換または液体−空気間熱交換として構成することができる。冷却システム１００は必要に応じて、例えば適切なチューブやホース、またはいくつかのあるいはすべての部品により形成される冷却通路を通して、トーチ先端部２００と流体をやり取りするようにも構成できることは、当業者には明らかであろう。

既に論じたように、１つまたは複数の電力モジュール５０を実装したトーチの先行例では、電力モジュール５０は、多くの場合、冷却システム１００とは分離されたまたは個別に装置／システムを冷却するモジュールを備える。つまり、各電力モジュール５０は、空冷フィン付き分離型ヒートシンクまたは図１に示すような冷却板１０を用いた分離型液体冷却装置／システムを、トーチ先端部２００用の冷却システム１００に加えて備える場合もある。しかしながら、このような分離型の手段による電力モジュール５０の冷却は、非効率になる場合が多く、そのため電力モジュール５０の電力出力を低下させ、および／またはトーチの作動に十分な電力を供給するために電力モジュール５０が追加で必要になることもある。さらに、分離型の手段による電力モジュール５０の冷却は、場合によって、よりかさばるつまりより大型の電源（余分な部品のため）、より高価なトーチ電源、トーチ電源に対する信頼度の低下の恐れ、および／またはより複雑な電源が必要となることもある。

したがって、そのような問題に対処するため、図２に示した本発明の一実施形態では、プラズマアーク発生装置の電力モジュール５０に操作可能に連結することができる冷却装置５００を実装し、トーチ先端部２００を冷却するために用いられる冷却システム１００の循環式熱除去装置３００と連携させるように構成されるので、冷却システム１００により循環された冷却流体は、電力モジュール５０を冷却するためにも使用される。冷却装置５００は、冷却流体が電力モジュール５０と直接接触し、そこで発生される熱を吸収するように、冷却流体を受け入れるように構成される。例えば、冷却装置５００は、電源モジュール５０の面（相互作用面５０Ａなど）と合わせられ、間に少なくとも１つの流路６００を形成し、少なくとも流路６００の一部は、電力モジュール５０の相互作用面５０Ａにより形成されるように構成してもよい。図５および６と関連付けて後で論じるが、流路６００は、流体注入口７５０Ａと流体排出口７５０Ｂとを含み、各々冷却流体の受け入れまたは放出を行う。冷却流体を冷却装置５００を通して循環することにより、冷却流体が放熱器４５０を通る際に、電力モジュール５０からの熱が除去され、放出される。

本発明の一態様において、冷却装置５００／電力モジュール５０により形成された流路６００は、トーチ先端部２００を冷却する冷却システム１００の一部として配置される。より具体的には、冷却装置５００用に分離型冷却システムを必要としないように、流路６００をトーチ先端部２００と直列に配置してもよい。図２に示すように、流路６００をトーチ先端部２００の上流側に直列に配置し、ポンプ４００を出た冷却流体がまず冷却装置５００／電力モジュール５０により形成される流路６００を循環してから、トーチ先端部２００を循環し、次に吸収した熱を放出する放熱器４５０へ戻るようにしてもよい。このような構成では、電力モジュール５０は一般的にはトーチ先端部２００と比べて冷却流体に加える熱が相対的に低く、そのため電力モジュール５０を出るときの冷却流体の温度上昇は、トーチ先端部２００による冷却流体の温度上昇に比べて一般的に低いので、一態様において有効である。したがって、このような構成により電力モジュール５０に十分な冷却を提供できるであろう。これは、相対的に温度の低い冷却流体は、まず電力モジュール５０に接触してからトーチ先端部２００から熱を吸収するが、電力モジュール５０から吸収した熱の量は相対的に少ないので、トーチ先端部２００にも十分な冷却を提供することが可能だからである。

これに対し、本発明の代替実施形態を図３および４に示す。図３が示す実施形態では、冷却流体が流れる方向は、図２に示した実施形態とは逆である。つまり、冷却流体は、ポンプ４００によりトーチ先端部２００の方向へ流される。トーチ先端部２００から、冷却流体は次に電力モジュール５０に操作可能に連結された冷却装置５００の方向へ直列に流され、その後、電力モジュール５０を出た冷却流体は、トーチ先端部２００および電力モジュール５０から冷却流体が吸収した熱を発散する放熱器４５０の方向へ流される。冷却流体は、こうして冷やされ、次に、ポンプ４００により再循環されるように容器３５０に戻される。このような構成は、例えば電力モジュール５０の最も適した操作温度が、循環式熱除去装置３００を出る冷却流体よりも高い温度である場合に有効となる。そのため、冷却流体がトーチ先端部２００から熱を取った後で、冷却流体が電力モジュール５０の方向に流される前に、例えば、トーチ先端部２００と電力モジュール５０の間に補助放熱装置（図示せず）を流体式（ｆｌｕｉｄｌｙ）に設置して、冷却流体を所望の温度に調整してもよいし、または冷却流体の流量を調節してもよい（すなわち、流れが速いと吸収する熱は相対的に少なくなる）。

図４が示す他の実施形態では、図２および３に示した直列に配置された実施形態に対して、冷却流体はトーチ先端部２００と電力モジュール５０に操作可能に連結された冷却装置５００とへ並列に流される。つまり、冷却流体はポンプ４００により、トーチ先端部２００と電力モジュール５０に操作可能に連結された冷却装置５００（流路６００）とへ同時に流される。トーチ先端部２００と電力モジュール５０をそれぞれ出た冷却流体は、次にトーチ先端部２００と電力モジュール５０から冷却流体が吸収した熱を放出する放熱器４５０へ戻される。つまり、トーチ先端部２００に流された冷却流体は、冷却装置５００に循環されることなく(逆も同様)、放熱器４５０へ戻る。放熱器４５０の後、ここで冷やされた冷却流体は、次にポンプ４００により再循環されるように、容器３５０へ戻る。この方法では、電力モジュール５０とトーチ先端部２００は、循環式熱除去装置３００から流された同じ温度の冷却流体を受けることになる。

図２および３に示した両方の直列構成に関しては、単一の循環式熱除去装置３００の実装により、操作効率が向上し、単純化されてより少ない部品で済み、また物理的に小型の電源アセンブリを提供できるであろう。例えば、直列の循環構成を通る冷却流体の流れでは、冷却流体の流れ経路に入れ込む流れスイッチまたは他のセンサ装置（図示せず）を１つだけにすることができるので、冷却流路が詰まったりふさがれても、プラズマアーク発生装置内のどこにおいても検出することができる。つまり、冷却流体の流れ経路は１つだけなので、流路がどこかで遮断されると、冷却流体の流れが妨げられるので、そのような異常を検出するために必要となる流れスイッチまたは他のセンサ装置は１つのみとなる（必要な場合、または所望する場合は、冗長性を持たせるために複数の流れスイッチまたはセンサを使用してもよい）。このような故障が検出された場合に、過熱を避けるため、流れスイッチまたはセンサにより、例えば、プラズマアーク発生装置を停止させるように構成してもよい。しかしながら、冷却流体流れ経路内の流れスイッチまたはセンサの代替としてまたは追加として、他のセンサ装置を提供することもできることは、当業者には明らかであろう。例えば、電源装置５００はサーマルスイッチ（すなわち、安全装置として）を付けて提供し、冷却装置５００／循環式熱除去装置３００が電力モジュール５０を所定の閾値内の温度に維持できない場合に備えることができる。どのような場合でも、ここでのこのようなセンサへの言及は例としての目的のみであり、いかなる制限も意図していない。

図５および６は、本発明の一実施形態に係る冷却装置５００の様々な図を示し、冷却装置５００は、電力モジュール５０に操作可能に連結されるように構成され、そこを循環する冷却流体は電力モジュール５０に直接接触または係合するので、電力モジュール５０と冷却流体との間の熱伝導部を縮小、制限、または省略することになり、熱の除去量を増加できる。冷却流体と電力モジュール５０が直接接触することで、冷却力が高まり、より効率よくおよび／または適切に冷却できるので、各電力モジュール５０がより大きな電力を処理できようになり、環境によっては、プラズマアーク発生装置またはトーチ用の電源に必要とされる電力モジュール５０の個数を減らすことができる場合もある。特定の一態様では、電力モジュール５０は相互作用面５０Ａを含み、この相互作用面５０Ａは電力モジュール５０のどの面でもよく、滑らかな場合もそうではない場合もあり、電源モジュール５０内の発生源から発生された熱をこの面に向け、この面を通して伝導することができる。例えば、電力モジュール５０のこのような相互作用面５０Ａの１つとして、平らな面であって、場合によって、基部板または底板と呼ばれるものでもよい。しかしながら、「基部板または底板」という用語は、例としての目的のみであり、相互作用面５０Ａまたは電力モジュールの向き、配置、構成、または関連する他のいなかる制限も意図していないことは、当業者には明らかであろう。つまり、相互作用面５０Ａは電力モジュール５０の側面、底面、および上面のいずれかまたはすべてであってもよい。

図５および６に示すように、相互作用面５０Ａが平らな場合、冷却装置５００を相互作用面５０Ａに連結するために、それらの間に流体を密封するシーリング部材７００を配置するように構成してもよい。このようなシーリング部材７００は、例えば、適切なＯリングまたは他のパッキンで構成してもよい。場合によっては、冷却装置５００を電力モジュール５０に連結するために、シーリング部材７００を適切な位置に保持するシーリング部材７００の少なくとも一部を受ける溝７００Ａを冷却装置５００により形成してもよい。しかしながら、冷却装置５００により形成される溝７００Ａの代替として、または追加として、電力モジュール５０（特に、相互作用面５０Ａ）により、場合によっては、シーリング部材７００の少なくとも一部を受ける溝（図示せず）を形成してもよいことは、当業者には明らかであろう。さらに一方で、電力モジュール５０と冷却装置５００との間のシーリングには多くの他の技術を利用できること、且つ、ここで開示した構成は例としての目的のみであることも当業者には明らかであろう。例えば、冷却装置５００はエポキシ系接着剤で電力モジュール５０に固定してもよいし、電力モジュール５０と一体に形成してもよい。

一実施形態において、冷却装置５００は、電力モジュール５０の相互作用面５０Ａに冷却流体を流す少なくとも１つの流路６００を形成するように構成されたブロック要素５５０を含んでもよく、またブロック要素５５０は、例えば、アルミニウムのような金属で構成してもよい。さらに、冷却装置５００を電力モジュールに連結する場合に、冷却流体が相互作用面５０Ａと直接接触できるように、各電源モジュール５０の相互作用面または連結面５０Ａが少なくとも１つの流路６００の少なくとも一部を形成するように、少なくとも１つの流路６００は構成される。しかしながら、少なくとも１つの流路６００は代わりに、例えば、電力モジュール５０の相互作用面５０Ａにより形成することもできるし（その場合、冷却装置５００は平らな面で構成してもよい）、または冷却装置５００と相互作用面５０Ａの組み合わせによって形成してもよいことは、当業者には明らかであろう。また、ここで記述した構成は、例としての目的のみであり、いかなる制限も意図していない。さらに、図５および６に示すように、少なくとも１つの流路６００は、ブロック要素５５０内に螺旋状に構成し、Ｏリングを受ける溝７００Ａの半径方向内側に、冷却流体の受け入れまたは放出を各々行う流体注入口７５０Ａから流体排出口７５０Ｂまで伸張させるように設けてもよい。場合によって、必要な場合または所望される場合は、冷却流体を「流体排出口７５０Ｂ」へ流し入れ、「流体注入口７５０Ａ」から排出してもよい。

本発明が属し、上記の説明と関連図面により表された教示が利点をもたらす分野の当業者であれば、ここで説明した発明に対する多くの改良点や他の実施形態を思いつくであろう。例えば、本発明の実施形態は、ここではトーチ（特にプラズマアークトーチ）に関連付けて論議したが、このような実施形態は、電源や他の電力電子機器（例えば溶接装置の電源や駆動モータに関連する電力電子機器など）を実装する、他の装置またはシステム、および方法に簡単に応用できることは、当業者には明らかであろう。また、ここで記述した実施形態は、例としての目的のみであり、いかなる制限も意図していない。したがって、本発明は開示された具体的な実施形態に制限されるものではなく、且つ、改良や他の実施形態は本請求項の範囲に含まれるものと意図されることを理解されたい。具体的な用語がここでは使われているが、それらは一般的に説明用に使用されているだけであり、制限を目的とするものではない。

プラズマアーク電源用の電力モジュールを冷却する先行技術の構成を示す略図である。 本発明の一実施形態に係る、プラズマアーク発生装置用冷却処理の代替構成を示す略図である。 本発明の他の実施形態に係る、プラズマアーク発生装置用冷却処理の代替構成を示す略図である。 本発明のさらに他の実施形態に係る、プラズマアーク発生装置用冷却処理の代替構成を示す略図である。 本発明の一実施形態に係り、プラズマアーク発生装置の冷却機構の一部として、プラズマアーク電源の電力モジュールに連結されるように構成された冷却装置を示す略図である。 本発明の一実施形態に係る、図５に示した冷却装置の様々な略図である。

Claims (18)

1. プラズマアークトーチ先端部に操作可能に連結され、アークをトーチ先端部で発生させプラズマを生成するための電流を供給するように構成された電力モジュールと、
   前記電力モジュールを冷却する流体を流せるように、前記電力モジュールに操作可能に連結された冷却装置であって、前記電力モジュールによって発生される熱を受けるように、前記電力モジュールに前記流体が直接接触するように構成された冷却装置と、
   を有するプラズマアーク発生装置。
2. 前記冷却装置は、前記トーチ先端部に操作可能に連結され、さらに、前記トーチ先端部を冷却するように、前記流体が前記トーチ先端部に流れるように構成され、また前記冷却装置は、前記電力モジュールと前記トーチ先端部の間に、前記流体が直列に流されるように構成された、
   請求項１に記載のプラズマアーク発生装置。
3. 前記流体は、前記電力モジュールから前記トーチ先端部へ直列に流される、
   請求項２に記載のプラズマアーク発生装置。
4. 前記流体は、前記トーチ先端部から前記電力モジュールへ直列に流される、
   請求項２に記載のプラズマアーク発生装置。
5. 前記冷却装置は、前記トーチ先端部に操作可能に連結され、さらに、前記トーチ先端部を冷却するように、前記流体が前記トーチ先端部に流れるように構成され、また前記冷却装置は、前記電力モジュールと前記トーチ先端部の間に、前記流体が並列に流されるように構成された、
   請求項１に記載のプラズマアーク発生装置。
6. 前記流体は液体または気体のどちらかによって構成される、
   請求項１に記載のプラズマアーク発生装置。
7. 前記電力モジュールは面を有し、前記冷却装置は前記面に操作可能に連結された冷却板を有し、前記面と前記冷却板は、協同して少なくとも１つの流路を間に形成し、それにより前記面に前記流体が直接接触するように流れ、前記電力モジュールによって発生される前記熱を前記流体が受けるように構成された、
   請求項１に記載のプラズマアーク発生装置。
8. 電流を受けるように構成され、且つ、前記電流によりアークがトーチ先端部で発生されプラズマを生成させるように構成されたプラズマアークトーチ先端部と、
   前記トーチ先端部に操作可能に連結され、且つ、前記トーチ先端部に前記電流を供給するように構成された電力モジュールと、
   前記電力モジュールを冷却する流体を前記電力モジュールに流すように前記電力モジュールに操作可能に連結された冷却装置であって、前記電力モジュールによって発生される熱を受けるように前記流体が前記電力モジュールに直接接触するように構成された冷却装置と、
   を有するプラズマアーク発生装置。
9. 前記冷却装置は、前記トーチ先端部に操作可能に連結され、さらに、前記トーチ先端部を冷却するように、前記流体が前記トーチ先端部に流れるように構成され、また前記冷却装置は、前記電力モジュールと前記トーチ先端部の間に前記流体が直列に流されるように構成された、
   請求項８に記載のプラズマアーク発生装置。
10. 前記流体は、前記電力モジュールから前記トーチ先端部へ直列に流される、
    請求項９に記載のプラズマアーク発生装置。
11. 前記流体は、前記トーチ先端部から前記電力モジュールへ直列に流される、
    請求項９に記載のプラズマアーク発生装置。
12. 前記冷却装置は、前記トーチ先端部に操作可能に連結され、さらに、前記トーチ先端部を冷却するように、前記流体が前記トーチ先端部に流れるように構成され、また前記冷却装置は、前記電力モジュールと前記トーチ先端部の間に前記流体が並列に流されるように構成された、
    請求項８に記載のプラズマアーク発生装置。
13. 前記流体は、液体または気体のどちらかによって構成される、
    請求項８に記載のプラズマアーク発生装置。
14. 前記電力モジュールは面を有し、前記冷却装置は前記面に操作可能に連結された冷却板を有し、前記面と前記冷却板は、協同して少なくとも１つの流路を間に形成し、それにより前記面に前記流体が直接接触するように流れ、前記電力モジュールによって発生される前記熱を前記流体が受けるように構成された、
    請求項８に記載のプラズマアーク発生装置。
15. 電力モジュールに流体を流すステップであって、前記流体が前記電力モジュールに直接接触し前記電力モジュールによって発生される熱を受けるように、前記電力モジュールはプラズマアークトーチ先端部に操作可能に連結され、且つ、アークを前記トーチ先端部で発生させプラズマを生成するための電流を前記トーチ先端部に供給するように構成される、前記電力モジュールに前記流体を流すステップと、
    前記プラズマによって発生される前記熱を受けるように、前記トーチ先端部に前記流体を流すステップであって、前記電力モジュールと前記トーチ先端部の間に前記流体が直列または並列に流され、前記プラズマアーク発生装置を冷却する、前記トーチ先端部に前記流体を流すステップと、
    を有するプラズマアーク発生装置を冷却する方法。
16. 前記流体が直列に流される場合に、前記流体を直列に流すステップがさらに、前記電力モジュールから前記トーチ先端部へ前記流体を直列に流すステップを有する、
    請求項１５に記載の方法。
17. 前記流体が直列に流される場合に、前記流体を直列に流すステップがさらに、前記トーチ先端部から前記電力モジュールへ前記流体を直列に流すステップを有する、
    請求項１５に記載の方法。
18. 前記流体を前記電力モジュールに流すステップがさらに、前記電力モジュールの面と前記面に操作可能に連結された前記冷却装置の冷却板との間に前記流体を流すステップを有し、前記面と前記冷却板は、協同して少なくとも１つの流路を間に形成し、それにより前記面に前記流体が直接接触するように流れ、前記電力モジュールによって発生される前記熱を前記流体が受けるように構成された、
    請求項１５に記載の方法。

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