JPH01317564A - 高速粉末熱スプレーガンおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は熱吹付け、特に粉末をきわめて高い速肝で燃焼
熱吹付けするための方法およびガンに関する。

従来技術 溶射としても知られる熱吹付けは加熱溶融性の材料、例
えば金属またはセラミックの加熱軟化および軟化した材
料を粒状で塗布すべき表面へ推進させることを包含する
。加熱された粒子は表面に当たり、ここで急冷され、か
つこの表面へ結合される。熱スプレーガンは粒子の加熱
と推進の両方の目的のために用いられる。熱スプレーガ
ンの１つのタイプでは加熱溶融性の材料は粉末状でガン
へ供給される。このような粉末は普通例えば１００メツ
シユの米国標準篩寸法（１４９ミクロン）〜約２ミクロ
ンの小粒子から成っている。粉末を連行して運ぶキャリ
ヤガスは燃焼ガスの１つまたは窒素のような不活性ガス
でよく、あるいは単なる圧縮空気でよい。

あるいは材料は米国特許第３１４８８１８号明細書〔チ
ャーロツプ（Ｃｈａｒｌｏｐ））に記載されているよう
に棒状または線材状で加熱ゾーン内へ供給される。線材
形の熱スプレーガンでは吹付けられる材料の棒または線
材があるタイプのフレーム、例えば燃焼フレームによっ
て形成される加熱ゾーン内へ供給され、ここで溶融され
るかま九は少なくとも加熱軟化され、かつ通常噴射ガス
によって霧化され、次いで微細に分割された形状で塗布
すべき表面上へ推進せしめられる。

きわめて高い速度で吹付けることにより熱吹句は材料の
特に高品質の塗膜を形成することができる。プラズマ溶
射が高速を用いた場合多くの点で好結果を生むことが証
明されたが、若干の場合には、特にカーバイドを用いた
場合には燃焼はど良くない、これは明らかに過熱および
／または僅かな粒子連行によるもので、粉末を高速プラ
ズマ溶射へ横方向に供給することＫよって起こされるも
のと思われる。

米国特許第２７１４５６３号明細書〔シアマン（Ｐｏｏ
ｒｍａｎ）他〕には例えばカーバイドの塗膜を形成する
ために粉末化物質を一連のデトネーションで噴射するた
めのデトネーションガンが記載されている。デトネーシ
ョンパルスは耳にきわめて有害なので、装置は隔離室内
でリモートコントロールによって操作しなければならず
、方法もきわめて複雑である。したがってこの方法は高
価であり、商業的な利用は限られる。

またこれはスプレーパターンの完全制御および有効なタ
ーゲット効率には役立たない。しかしデトネーション法
はきわめて高い速度で・の吹付けの望ましさを示した。

塗膜の高密度および靭性は粉末粒子の高衝撃によって達
成され、かつ加熱ゾーンにおける短い滞在時間は高吹付
は温度における酸化を最小にする。

ロケット形の粉末スプレーガンは優れた塗膜を形成する
ことができ、米国特許第４４１６４２１号明細書〔プラ
ウニｙグ（Ｂｒｏｗｎｉｎｇ））に例示されている。こ
のタイプのガンは内部燃焼室を備え、高圧燃焼流出物が
環状開口を通って長いノズル室の締付けられたスロート
部内へ導かれる。粉末は環状開口内で軸方向にノズル室
内へ供給され、燃焼流出物によって加熱され、かつ推進
される。実地ではこのガンは水冷しなければならず、長
ノズルは特に粒末が沈着し易い。また内部室内での点火
が特別な技術を必要とする。例えば水素パイロットフレ
ームが使用される。閉じられた高圧燃焼室には安全性の
問題がある。長ノズルは内面へ、または他のこのような
遠方の範囲へ吹付けるにはジオメトリ上適当ではなく、
スプレー流の寸法の変更と選択に若干制限がある。最上
の結果は商業的には燃焼ガスに水素を用いたかかるロケ
ットガンで得られたが、燃焼ガスを高流量で使用せねば
ならず、この方法をきわめて高価なものとする。

高速吹付けについては短ノズル吹付は装置が仏国特許第
１０４１０５６号明細書および米国特許第２３１７１７
３号明細書〔プレークリ−（Ｂｌｅａｋｌｅｙ））に記
載されている。粉末は燃焼ガスの環状流内で軸方向に溶
融室内へ供給される。環状の空気流が燃焼ガスの外側で
同軸的に室壁に沿って噴射される。スプレー流は加熱さ
れた粉末と一緒に燃焼室の開放端部から出る。

このプレークリ−の特許明細書および仏画特許明細書に
は実際に高速粉末吹付けを達成するのに十分な、詳細な
記述がなく、明細書はそれぞれ４５年前、および３５年
前のものであるにもかかわらず、明らかにこれらの装置
の重要な商業的な使用は行なわれていない。

プレークリ−および仏画特許の短ノズル装置は表面上は
上記の米国特許第３１４８８１８号明細書に記載された
タイプの市販の線材形スプレーガンに類似したノズル構
造を持つ。しかし線材形ガンは全く異なる作用を行なう
、すなわち燃焼フレームが線材先端を溶融し、かつ空気
が溶融した材料をその先端から霧化し、かつこの液体粒
子を推進する。線材形ガンは普通中速でのみ吹付けるの
に使用されている。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、高速での燃焼粉末熱吹付けのための改
良された方法と装置を提供すること、緻密で、強靭な、
熱吹付は塗膜を適正な費用で形成するための方法と装置
を提供すること、ノズルへの沈着傾向の小さな、高速で
熱吹付けするための方法と装置を提供すること、特別な
照明装置または方法を用いないで高速で熱吹付けするた
めの方法と装置を提供すること、ガンの水冷を必要とし
ない、高速で熱吹付けするための方法と装置を提供する
こと、離れた範囲内へ高速で熱吹付けするための方法と
装置を提供すること、スプレー流と塗着パターンの寸法
の選択を行なう高速熱吹付は装置と方法を提供すること
である。

問題点を解決゛するための手段 上記の課題を解決するための本発明の手段は、緻密で強
靭な塗膜を形成するために高速で吹付けるための新規の
熱スプレーガンにおいてノズル面を有するノズル部材が
設けられており、ガスキャップが設けられ、ガスキャッ
プがノズル部材から延びていて、しかも軸線と開放端部
とノズル面で制限された反対側の端部とを持つ燃焼室を
形成する、内側に向いた円筒形の壁面を持っており、燃
焼ガスと酸素との燃焼混合物の環状流をノズル部材から
同軸的に燃焼室内へ大気圧よりも少なくとも２バール高
い燃焼室内圧力で噴射するための燃焼ガス手段が設けら
れており、圧縮された不燃性ガスの環状外側流を円筒形
の壁に隣接して、半径方向でみて燃焼混合物の環状流の
外側で噴射するための外側ガス手段が設けられておりキ
ャリヤガス中の加熱溶融性熱吹付は粉末を同軸的にノズ
ル部材から軸線の近傍で燃焼室内へ供給するための供給
手段が設けられており、圧縮されたガスの現状内側流を
ノズル部材から燃焼室内へ同軸的に燃焼混合物と粉末−
キャリヤガスとの間で噴射するための内側ガス手段が設
けられており、燃焼混合物を燃焼させると加熱溶融性材
料を微細に分配された形で含む超音速スプレー流が開放
端部から推進せしめらｈ、るようＫなっていることであ
る。

更に本発明によればノズル部材が、燃焼混合物の環状流
を燃焼室内へ噴射するための外側環状オリフィス手段を
形成する管形の外側部分を備えている。管形内側部分が
内部に環状内側流を燃焼室内へ噴射するだめの環状内側
ガスオリフイス手段と、粉末−キャリヤガスを燃焼室内
へ供給するための内側粉末オリフィス手段とを備えてい
る。有利には内（１１１１部分が燃焼室内へ外側部分の
前方で突出している。

更に熱スプレーガンはスプレー流の選択された寸法を得
るために開放端部の直径を選択するための選択手段を備
えている。有利には選択手段が第１の開放端部を持つ燃
焼室を形成した、ガスヘッド上に配置された第１のガス
キャップと、ガスヘッド上でこの第１のガスキャップと
交換されるように適合せしめられていて、しかも第１の
開放端部とは直径の異なる第２の開放端部を有する、第
２の円筒形の壁によって区切られた代替燃焼室を形成す
る第２のガスキャップとを備えている。第２のガスキャ
ップは第１の開放端部と第２の開放端部を選択するため
に第１のガスキャップと交換可能である。

上記の課題はまた、本発明によればノズル面を持つノズ
ル部材とこのノズル部材から延びたガスキャップとを備
えた熱スプレーガンを用いて緻密で強靭な塗膜を形成す
るための方法によっても達成される。ガスキャップは開
放端部とノズル面で制限された反対側の端部とを持つ燃
焼室を形成する、内側に向いた円筒形の壁面を持ってい
る。本発明による方法は燃焼ガスと酸素の可燃性混合物
の環状流をノズルから同軸的に燃焼室内へ大気圧よシも
少なくとも２バール高い燃焼室内圧力で噴射し、圧縮さ
れた不燃性ガスの現状外側流を円筒形の壁に隣接して、
半径方向でみて燃焼混合物の環状流の外側で噴射し、キ
ャリヤガス中の加熱溶融性熱吹付は粉末を同軸的にノズ
ル部材から軸線の近傍で燃焼室内へ供給し、圧縮された
ガスの現状内側流をノズル部材から燃焼室内へ同軸的に
燃焼混合物と粉末−キャリヤガスとの間で噴射し、燃焼
混合物を燃焼し、このようにして加熱溶融性材料を微細
に分配された形で含有する超音速スプレー流が開放端部
から推進せしめられ、かつスプレー流を支持材へ向けて
この上に塗膜を形成するために導くことより成る。

本発明による方法によれば可燃性混合物が粉末−キャリ
ヤガスの供給なしでスプレー流中に少なくとも８つの目
視できるショックダイヤモンドを形成するのに十分な圧
力で燃焼室内へ噴射されると有利である。更に本発明に
よる方法はスプレー流の選択された寸法を得るために開
放端部の直径を選択することを含む。

実施例 第１図に本発明による熱吹付は装置が示され、かつ第２
図にはその水平断面図が示されている。

熱スプレーガン１０はガスキャップ１４を取付けたガス
ヘッド１２と、燃料、酸素、空気をガスヘッドへ供給す
るための弁部分１６と、ハンドル１７とを備えている。

弁部分１６は燃料ガス用のホース接続部１８と、酸素用
のホース接続部１９と、空気用のホース接続部２ｏとを
有している。３つの接続部はそれぞれホースによって燃
料源２１．酸素源２２、空気源２４へ接続されている。

円筒形の弁２６内のオリフィス２５が接続部からガン内
への各ガスの流れを制御する。弁と所属の構成部材は例
えば米国特許第３５３０８９２号明細書に示されたタイ
プのものであり、かつ一対の弁レバー２７と、各ガス流
区分のためのシール手段とを備えている。

シール手段はシランジャ２８とばね２９とＯ−リング３
０とを備えている。

円筒形のサイフオンプラグ３１がガスヘッド１２内の対
応する孔内へ嵌合せしめられ、かっこの上の複数のＯ−
＋７ング３２が気密シールを保持している。サイフオン
プラグは中央通路３斗を有する管３３を備えている。サ
イフオンプラグは更に環状みぞ３５と、複数の連絡通路
３８（２つが示されている）を有するもう１つの環状み
ぞ３６とを有している。第２図に示されたような、円筒
形の弁２６の開放位置では酸素はホース４０を介して接
続部１９および弁２６を通って通路４２内へ達し、ここ
から環状みぞ３５内へ流入して通路３８を通る。同様の
構成が設けられていて燃料ガスを燃料源２１゛からホー
ス４６を介して接続部１８、弁２６および通路４８を通
って環状みぞ３６内へ導き、酸素と混合し、かつ燃焼性
の混合物として通路３８に整列した通路５０を通って環
状みぞ５２内へ導く。環状みぞ５２はこの混合物をノズ
ル部材δ牛の後方部分内の複数の通路５３内へ供給する
。

詳細な第３図を見ると、ノズル部材５４は有利には管形
の内側部分５５および管形の外側部分５６から構成され
ている（明細書および特許請求の範囲で使用される“内
“とは軸線に近ずくことを示し、“外“とは軸線から離
れることを示す。また“前部“、または“前方へ“とけ
ガンの開放端部へ近ずくことを示し、′後の“、“後部
“、または“後方へ１とはその反対側を示す）。外側部
分５６は燃焼性の混合物の環状流を燃焼室内へ噴射する
ための外側の現状オリフィス手段を形成する。オリフィ
ス手段は有利には前部の環状開口５７を含んでおり、環
状開口５７は半径方向でみて内側の面を内゛側部分の外
面５８によって制限されている。通路５３から環状開口
へ達するオリフィス系はアーチ状に間隔を置いた複数の
オリフィスであってよいが、有利には環状オリフィス５
９である。

整列した５２から流れた燃焼性の混合物はこのようにし
てオリフィス（または複数のオリフィス）５９を通過し
て環状流を形成し、この環状流は環状の開口５７内で点
火される。ノズルナツト６０がノズル部材５４とサイフ
オンプラグとをガスヘッド１２上に保持している。更に
２つの０−リング６１が気密シールのために有利にはノ
ズル５４とサイフオンプラグ３１との間に設けられてい
る。ノズル部材５４はガスキャップ１４内へ延び、ガス
キャップはリテイナリング６４によって所定の場所で保
持され、かつノズルから前方へ延びている。

ノズル部材５４はまたキャリヤガス中の粉末のために軸
方向の孔６２を有し、これは管の通路３３から前方へ延
びている。あるいは粉末はオリフィスの小直径リング（
図示せず）を介してガンの軸線６３近くで噴射してもよ
い。第４図を見ると、斜めの通路６４が管３３から後方
へ粉末接続部６５−１で延びている。キャリヤホース６
６およびしたがって中央の孔６２は圧縮ガス源６８から
キャリヤガス、例えば圧縮空気内で連行された粉末をキ
ャリヤホー憑６６によって粉末フィーダ６７から受容す
る。粉末フィーダ６７は通常の、または所望のタイプの
ものであるが、粉末をガン１０内の燃焼室８２内へ供給
するのに十分に高い圧力でキャリヤガスヲ放出すること
ができなければならない。

第２図、第３図を見ると、空気または他の不燃性のガス
が供給源２４からホース６９を介して接続部２０．円筒
形の弁２６、通路７０を通ってリテイナリング６４の内
部の空間７１へ送られる。ノズルナラ）６０の横開ロア
２が空間７１とガスキャップ１４内の円筒形の燃焼室８
　。

２とを連通しており、そのために空気は外側のシースと
して空間７１から横開ロア２を通り、次いでノズル部材
５６の外面と燃焼室８２を形成する円筒形の壁の内面と
の間の環状のスロット８４を通り、スロット８４出口の
燃焼室内へ流れることができる。この流れは環状の外側
の流れとして引続き燃焼室８２を通って内側の流れと混
合し、かつガスキャップ１４内の開放端部８８から流出
する。燃焼室８２の開放端部の反対側の後端はノズル部
材５４０而８９によって制限されている。

有利には燃焼室８２は軸線との間できわめて有利には約
２°〜１０°の、例えば５°の角度を成してノズルから
前方へ収束している。スロット８４もまた軸線との間で
きわめて有利には約１２゜〜１６°の、例えば１４．５
°の角度を成して前方へ収束している。更にスロット８
４は例えば燃焼室の長さ１０２に比較して環状の空気流
を発生させるのに十分な長さ、少なくとも長さ１０２の
１／２よりも大きな長さを持つべきである。

更に燃焼室はスロットよりも小さな角度で、きわめて有
利には約８°〜１２°小さな角度で、例えば１０°小さ
な角度で収束すべきである。この構成は室に関して収束
空気流を与え、室壁への粉末の沈着を最小にする。

空気の流量はスロット８４の上流で、例えば後方の狭い
オリフィス９２内で、または別個の流れ制御装置を用い
て制御すべきである。例えばスロットの長さは８１ｍ、
スロットの幅は１５１の円において０．３８１１１１で
あり、かつガン（接続部２０）への空気圧“は燃焼室８
２内の圧力約Φ、２１８ｋｌ？／ｃｚ２（６０ｐＳｉ）
において総空気流約２５．２　ｍ　／ｈ（Ｑ　ＯＯｃｆ
ｈ標準条件）を形成するためＫは約４．９２１ｋｇ／、
！ｎ２（７０ｐｓ　ｉ　）である。

また前掲の米国特許第３５３０８９２号明細書に記載さ
れたように弁２６が放出孔に整列する照明位置にあると
きＫは弁２６内の空気孔９０が照明用の空気の流通を許
し、かつ上記の角度と寸法とは戻り火なしにこのような
照明を可能にするのに重要である（弁２６内の照明用の
酸素と燃料のための放出孔（空気孔９０と同様のもの）
は図示されていない）。

ノズル部材５４の内側部分５５は円（例えば直径２．５
７１ｍ　）状に複数の平行な内側のオリフィス９１を有
し、これらのオリフィスはノズルの孔６２から出る中央
の粉末供給の周囲にガス、有利には空気の環状内側シー
ス流を与える。この空気の内側シースは粉末材料の壁８
６への沈着傾向を減少せしめるのに有意義に寄与する。

シース空気は有利には通路７０から取出され、ダクト９
３（第２図）を介してサイフオンプラグ３１の後方部分
の周囲の環状みぞ９４へ入り、かつ少なくとも１つのオ
リフィス９６を介シて管３３に隣接した環状空間９８内
へ達する。十分な空気を供給し、かつ粉末を外側へ燃焼
室８２の璧８６に向けて不都合にも渦運動させることの
ある渦流を最小にするためＫは有利には少なくとも３個
のこのようなオリフィス９６が等間隔でアーチ状に配置
されている。内側シース空気流は外側シース流流量の１
〜１ｏチ、有利には約２〜５チ、例えば約３％であるべ
きである。あるいは内側シースはより良好な制御のため
Ｋは外側シース空気とは別個に制御することができる。

もう１つの実施例によれば第２図、第３図に示されてい
るように、ノズル部材の内側部分５５を燃焼室８２内へ
外側部分５６の前方で突出させることによって粉末沈着
の機会が更に最小にされることが判明した。燃焼室の長
さ１０２はノズル面８９から開放端部８８までの、すな
わちノズル上の最先端ポイントから開放端部までの最短
距離として規定される。内側部分上の最先端ポイントが
外側部分５６から前方へ燃焼室の長さ１０２の約１０〜
４０％、例えば３０チの距離だけ突出した位置にあると
有利である。

内側部分について優れた構成が第２図、第３図に示され
ている。環状の開口５７を形成する、ノズルの内側部分
５５の外面５８について述べると、この外面５８は環状
開口から前方へ、軸線に向って内側へ湾曲して延びてい
る。湾曲は一様であると有利である。例えば図示のよう
に湾曲は内側部分上のほぼ半球形の面８９を形成するよ
うなものである。こ九によって燃焼フレームが内側へ引
かれて流れを燃焼室壁８６から離して維持するものと思
われる。

本発明を包含した熱スプレーガンの別の詳細な構成とし
ては、サイフオンプラグ３１は８つの、各１．５１１１
の酸素通路３８を有し、十分な酸素流を許し、かつサイ
フオンプラグ３８はガス混合物のための１．５１闘直径
の通路５ｏを有している。このガスヘッドでは中央孔６
２は直径３．６酎であり、かつガスキャップの開放端部
８８はノズル（長さ１０２）の面から０．９５ｃｒＩＬ
の所に位置する。したがって粉末を連行もする燃焼室は
比較的短く、かつ普通は開放端部８８の直径の約１〜２
倍であるべきである。

円筒形の燃焼室への各ガスの供給は十分に高い圧力、例
えば大気圧よりも少なくとも約２．１０９　ｋｆｌ／−
ｖ；’　（３０ｐ　ｓ　ｉ　）高い圧力で配置され、か
つ有利には例えばスノヤーク装置を用いて、燃焼される
ガスと空気の混合物が開放端部から粉末を連行する超音
速流として出るように点火される。燃焼の熱は支持体上
へ塗膜を塗着するために粉末材料を少なくとも加熱軟化
しよう。ショックダイヤモンドが観測できる筈である。

壌伏流構成であるために伸長タイプのノズル出口は超音
速流を達成するためには必要ではない。

本発明によれば燃焼ガスがプロピレンガスま′たはメチ
ルアセチレン−プロＩクツエンカス（“ＭＰＳ“）であ
るときわめて有利である。これらのガスが戻り火なしで
比較的高い速度のスプレー流および優れた塗膜が得られ
るのを可能にすることが判明した。例えばガンへのプロ
ピレン圧またはＭＰＳ圧を約７ｋｇ／ｃＩＩＬ２（ｒ−
）圧）（大気圧を上回る）で、酸素をｌ　Ｑ　ｋｇ／ｃ
ｒｌで、かつ空気を５．６　ｔｃｇ７ｃｒｔｉ’で用い
た場合ショックダイヤモンドは粉末流なしのスプレー流
中で容易に見ることができる。スプレー流１１０中に現
わ九たこれらのショックダイヤモンド１０８が第５図に
示されている。塗膜１１４を吹付けられる支持材１１２
の位置は、有利には第６図に示されたように５番目のダ
イヤモンドが完全に功、われるあたシ、例えば約９ｃｍ
の吹付は距離の所である。

塗膜品質が優れていることがより重要である。

特に金属および金属結合カーバイドの緻密で強靭な塗膜
が得られる。例えば１２チコバルト結合タングステンカ
ーバイドの一３０ミクロン粉末（メ）コ（ｆＶＩｅｔｃ
ｏ）７１Ｆ、７３Ｆお！び−３０ミｌ　ｏ　ｙ　７２　
Ｆ　粉末、ａｅ−キン−ニルマー社（Ｔｈｅ　Ｐｅｒｋ
ｉｎ−Ｅｌｍｅｒ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ。

ウニｘ　）　ぺ１７−　（Ｗｅｓｔｂｕｒｙ）、Ｎ、Ｙ
、）販売および２５チニツケルークロム／クロム−カー
バイド（メトコ８１　ＶＦ粉末）は上記の米国特許第４
４１６４２１号明細書に記載されたタイプの市販のロケ
ットガンでＭＰＳガスを用いて吹付けられ廠類似の粉末
よりも良好な品質（密度、靭性、カーバイドマ）　ＩＪ
クスの低溶液、耐摩耗性の意味で）を有している。本発
明のガンおよびガスを用いて吹付けられた塗膜はこのよ
うな市販のロケットガンでその最適ガスの水素を用いて
形成される塗膜の品質に迫る。しかし水素の使用はきわ
めて大ｆｋ（６８５ｔ／分）であり、したがって費用が
きわめて高い。

更にスプレー流のサイズ（直径）および支持打上の塗着
パターンを開放端部の選択により選択されることが判明
した。すなわち本発明のもう１つの構成によれば、スプ
レーパターンｔ−制御するために別のサイズの他のエア
キャップを最初のエアキャップと交換することができる
。

第７図によれば、所期のエアキャップサイズを形成する
、適切な開放端部１１８を持つ円筒形の壁１１６（破線
で示されている）を備えた第２のエアキャップは第１の
エアキャップの開放端部８８の直径Ｄ１とは異なる開放
端部直径０２を持つ。第２の円筒形の壁１１６は代わり
の燃焼室１２０を形成する。

例えば開放端部直径Ｄ１が８１ＩＩ＋の第１のエアキャ
ップを用いた場合９ｃＩｎの吹付は距離で支持材上の塗
膜は直径１．６　ｃＩｒＬに塗着される。０．６５はの
開放端部直径Ｄ２を持つ交換エアキャップでは直径０．
９５ｃＩＩＬの塗膜パターンが得られる。

本発明により形成される塗膜は特に高品質塗膜、コバル
ト結合タングステンカーバイトーオよびニッケルークロ
ム結合・クロムカーバイドのような高品質塗膜が要求さ
れるガスタービンエンジン部品で有用である。他の組合
せ、例えば鉄結合チタンカーバイド、同様に鉄、ニッケ
ル、コバルト、クロムおよび銅の合金を含む金属も同様
に本発明に°より塗膜を形成するのに優れている。低い
酸化物含量、高い結合強度、低密度、高い靭性の組合わ
された塗膜品質は会知技術のプラズマ塗膜をしのぎ、か
つより低費用で品質においてデトネーションガン塗膜に
匹敵する。

こ五らの結果は、水冷の必要なしで、かつ最小にされた
粉末沈着傾向で得ることができる。他の利点は、作業で
使用されるものを同じガスを用いて戻り火なしに容易に
照明できることを含む。

上記で具体的な実施例に関連して本発明が説明されたが
、本発明の思想および特許請求の範囲の範囲内での種々
の変更と修正は当業者には明白であろう。したがって本
発明は特許請求の範囲とその均等物によって限定される
ものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用される熱スプレーガンの側面図、
第２図は第１図の２−２線に沿った断面図、第３図は第
２図の断面図の前端部分の拡大図、第４図は第１図の４
−４線に沿った断面図、第５図は本発明による超音速ス
プレー流を形成する第１図のガンの略示図、第６図は所
定位置に置かれた支持材と一緒に示された第５図による
ガンの図、第７図は別の実施例のガスキャップを備えた
ガンの第３図の断面図の前方部分に相当する図である。 １０・・・熱スプレーガン、１２・・・ガスヘッド、１
４・・・ガスキャップ、１６・・・弁部分、１７・・・
ハンドル、１８．ＩＱ、２０・・・ホース接続部、２１
・・・燃焼源、２２・・・酸素源、２４・・・空気源、
２５・・・オリフィス、２６・・＊、２７・・・弁レバ
ー、２８・・・プランジャ、２９・・・ばね、３０．３
２゜６１・・・０−リング、３１・・・サイフオンプラ
グ、３３・・・チューブ、３４・・・中央通路、３５　
、３６゜５２．９４・・・環状みぞ、３８・・・連絡通
路、４０゜４６．６９・・・ホース、４２．４８．５０
．５３゜７０・・・通路、５４・・・ノズル部材、５５
・・・内側部分、５６・・・外側部分、５７・・・環状
開口、５８・・・外面、５９・・・環状オリフィス、６
０・・・ノズルナツト、６２・・・孔、６３・・・軸線
、６４・・・リテイナリング、６５・・・接続部、６６
・・・キャリヤホース、６７・・・粉末フィーダ、６８
・・・圧縮ガス源、７１・・・空間、７２・・・横開口
、８２．１２０・・・燃焼室、８４・・・スロット、８
６．１１６・・・壁、８８．１１８・・・開放端部、８
９・・・面、９０・・・空気穴、９１・・・内オリフィ
ス、９２．９６・・・オリフィス、９３・・・ダクト、
９８・・・環状空間、１０２・・・長さ、１０８・・・
ショックダイヤモンド、１１０・・・スプレー流、１１
２・・・支持材、１１４・・・塗膜。 ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、緻密で、強靭な塗膜を形成するために高速で吹付け
   るための熱スプレーガンにおいて、ノズル面を有するノ
   ズル部材が設けられており、ガスキャップが設けられ、
   ガスキャップがノズル部材から延びていて、しかも軸線
   と開放端部とノズル面で制限された反対側の端部とを持
   つ燃焼室を形成する、内側に向いた円筒形の壁面を持つ
   ており、燃焼ガスと酸素との燃焼混合物の環状流をノズ
   ル部材から同軸的に燃焼室内へ大気圧よりも少なくとも
   ２バール高い燃焼室内圧力で噴射するための燃焼ガス手
   段が設けられており、圧縮された不燃性ガスの環状外側
   流を円筒形の壁に隣接して、半径方向でみて燃焼混合物
   の現状流の外側で噴射するための外側ガス手段が設けら
   れており、キャリヤガス中の加熱溶融性熱吹付け粉末を
   同軸的にノズル部材から軸線の近傍で燃焼室内へ供給す
   るための供給手段が設けられており、圧縮されたガスの
   環状内側流をノズル部材から燃焼室内へ同軸的に燃焼混
   合物と粉末−キャリヤガスとの間で噴射するための内側
   ガス手段が設けられており、燃焼混合物を燃焼させると
   加熱溶融性材料を微細に分配された形で含む超音速スプ
   レー流が開放端部から推進せしめられるようになつてい
   ることを特徴とする、熱スプレーガン。 ２、ノズル部材が、燃焼混合物の環状流を燃焼室内へ噴
   射するための外側環状オリフィス手段を形成する管形の
   外側部分と、環状内側流を燃焼室内へ噴射するための環
   状内側ガスオリフィス手段と粉末−キャリヤガスを燃焼
   室内へ供給するための内側粉末オリフィス手段とを持つ
   管形内側部分とを備えており、かつ内側部分が燃焼室内
   へ外側部分の前方で突出している、請求項１記載の熱ス
   プレーガン。 ３、室の長さがノズル面から開放端部までの最短距離に
   よつて決められ、かつ内側部分が室の長さの約１０％〜
   ４０％の距離だけ突出している、請求項２記載の熱スプ
   レーガン。４、外側環状オリフィス手段が半径方向でみ
   て内側が内部部分の外面によつて制限された、燃焼室へ
   の環状開口を包含しており、外面が環状開口から前方へ
   、軸線へ向かう湾曲を有して延びている、請求項２記載
   の熱スプレーガン。 ５、湾曲が内側部分上でほぼ半球形のノズル面を形成す
   るようなものである、請求項４記載の熱スプレーガン。 ６、外側ガス手段が、燃焼室内へ開口した前方へ収束し
   たスロットを間に形成したノズル部材と円筒形の面の後
   方部分とを包含している、請求項２記載の熱スプレーガ
   ン。 ７、燃焼室が軸線との間で、収束した環状スロットの対
   応する角度よりも小さな角度を成して前方へ収束してい
   る、請求項６記載の熱スプレーガン。 ８、更にガスの外側流の流量を制御するための流量手段
   を備えており、かつ室の長さがノズル面から開放端部ま
   での最短距離によつて決められ、収束した環状スロット
   が室の長さの少なくともほぼ半分のスロット長さを有し
   、収束した環状スロットが流量手段の下流に配置されて
   いる、請求項７記載の熱スプレーガン。 ９、内側粉末オリフィス手段が内部に軸方向の孔を有す
   るノズル部材を備えている、請求項２記載の熱スプレー
   ガン。 １０、可燃性ガス手段がノズル面上の、円を形成する位
   置から燃焼室内へ可燃性混合物を噴射するように配置さ
   れており、形成された円が開放端部の直径にほぼ等しい
   直径を持つている、請求項１記載の熱スプレーガン。 １１、開放端部が円の直径のほぼ１倍から２倍までの間
   の最短距離によつてノズル面から軸方向で離されている
   、請求項１０記載の熱スプレーガン。 １２、スプレー流の選択された寸法を得るために開放端
   部の直径を選択するための選択手段を備えている、請求
   項１記載の熱スプレーガン。 １３、選択手段が第１の開放端部を持つ燃焼室を形成し
   た、ガスヘッド上に配置された第１のガスキャップと、
   ガスヘッド上でこの第１のガスキャップと交換されるよ
   うに適合せしめられていて、しかも第１の開放端部とは
   直径の異なる第２の開放端部を有する、第２の円筒形の
   壁によつて区切られた代替燃焼室を形成する第２のガス
   キャップとを備えており、この第２のガスキャップが第
   １の開放端部と第２の開放端部を選択するために第１の
   ガスキャップと交換可能である、請求項１２記載の熱ス
   プレーガン。 １４、ノズル面を有するノズル部材と、このノズル部材
   から延びていて、しかも開放端部とノズル面で制限され
   た反対側の端部とを持つ燃焼室を形成する、内側に向い
   た円筒形の壁面を持つたガスキャップとを備えた熱スプ
   レーガンを用いて緻密で、強靭な塗膜を形成するための
   方法において、燃焼ガスと酸素の可燃性混合物の環状流
   をノズルから同軸的に燃焼室内へ大気圧よりも少なくと
   も２バール高い燃焼室内圧力で噴射し、圧縮された不燃
   性ガスの環状外側流を円筒形の壁に隣接して、半径方向
   でみて燃焼混合物の環状流の外側で噴射し、キャリヤガ
   ス中の加熱溶融性熱吹付け粉末を同軸的にノズル部材か
   ら軸線の近傍で燃焼室内へ供給し、圧縮されたガスの環
   状内側流をノズル部材から燃焼室内へ同軸的に燃焼混合
   物と粉末−キャリヤガスとの間で噴射し、燃焼混合物を
   燃焼し、このようにして加熱溶融性材料を微細に分配さ
   れた形で含有する超音速スプレー流が開放端部から推進
   せしめられ、かつスプレー流を支持材へ向けてこの上に
   塗膜を形成するために導くことを特徴とする、緻密で、
   強靭な塗膜を形成するための方法。 １５、粉末が３０ミクロンよりも小さなサイズの金属結
   合カーバイドである、請求項１４記載の方法。 １６、可燃性混合物が環状オリフィスから燃焼室内へ噴
   射される、請求項１４記載の方法。 １７、可燃性混合物が粉末−キャリヤガス供給の不在で
   スプレー流中に少なくとも８つの目視できるショックダ
   イヤモンドを形成するのに十分な圧力で燃焼室内へ噴射
   される、請求項１４記載の方法。 １８、スプレー流の選択された寸法を得るために開放端
   部の直径を選択する、請求項１４記載の方法。 １９、燃焼ガスをプロピレンガスおよびメチルアセチレ
   ン−プロパジエンガスを含む群から選択する、請求項１
   ４記載の方法。