JPH07169406A - プラズマ噴射装置に使用されるプラズマ銃ヘッド - Google Patents

プラズマ噴射装置に使用されるプラズマ銃ヘッド

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JPH07169406A
JPH07169406A JP6235503A JP23550394A JPH07169406A JP H07169406 A JPH07169406 A JP H07169406A JP 6235503 A JP6235503 A JP 6235503A JP 23550394 A JP23550394 A JP 23550394A JP H07169406 A JPH07169406 A JP H07169406A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 直径が小さい管、通路等の内壁の被覆にとく
に適した、冷却が改善され、したがって、長時間にわた
って動作できるプラズマ銃ヘッドを得ることである。 【構成】 カソード体部材1中にカソード組立体4が挿
入され、アノード体部材3中にアノードノズル5が挿入
される。両方ともプラズマ銃ヘッドの長手軸に対して横
に延長する。カソード体部材とアノード体部材には冷却
通路部6がともに設けられる。それらの冷却通路部は冷
却媒体の流れる方向に見て直列に連結される。アノード
ノズルはアノード体部材に強固に一体化される。したが
って、熱によって高い応力を加えられる領域に封じ要素
を設ける必要はない。冷却通路部を封じるために求めら
れる封じ部材7は、熱によって高い応力を加えられない
領域にそれぞれアノードノズルおよびカソード体部材か
ら離れて配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カソード体部材と、ア
ノード体部材と、カソード体部材と前記アノード体部材
の間に配置された絶縁体部材とを備えた、プラズマ噴射
装置に使用されるプラズマ銃ヘッドに関するものであ
る。カソード体部材はカソード組立体手段を含み、前記
アノード体部材はアノードノズルを含み、カソード体部
材とアノードノズルはプラズマ銃ヘッドの長手方向中心
軸に対して垂直な方向に延長する。
【0002】カソード体部材とアノード体部材には液体
冷却媒体を受けるようにされた冷却通路部が設けられ、
液体冷却媒体がアノードノズルの周囲を流れるようにア
ノードノズル手段の領域に円形通路を形成し、その際に
冷却通路部を封じるために封じ部材が設けられる。
【0003】上記した種類のプラズマ銃ヘッドは空所の
内部壁、たとえば、管の壁、孔の壁、通路の壁などを被
覆するために使用することが好ましい。空所の内部壁に
存在する肩部および曲がっている部分も被覆できるよう
にし、かつ付着される被覆材料の一様で均質な厚さを確
保するためには、プラズマ銃ヘッドの、アノードノズル
とカソードで構成されている電極を配置すると有利であ
ることがわかっている。したがって、プラズマ銃ヘッド
によって発生されたプラズマ・トーチの長手中心軸がプ
ラズマ銃ヘッドの長手中心軸に対して垂直に延長する。
被覆作業中にプラズマ銃ヘッドの加熱を避けるために、
プラズマ銃ヘッドに冷却装置、ほとんどの場合には液体
冷却装置を設けなければならない。
【0004】
【従来の技術】ヨーロッパ特許明細書第0171793
号には、前記構造特徴を示すプラズマ銃ヘッドが開示さ
れている。このプラズマ銃ヘッドはカソード半殻とアノ
ード半殻を有する。2つの半殻は絶縁板によって相互に
分離される。カソード半殻内に電極と名づけられるカソ
ード組立体が挿入され、アノード半殻内にバーナー・ノ
ズルが挿入される。電極とバーナー・ノズルは容易に交
換できるといわれている。バーナー・ノズルを冷却する
ために、バーナー・ノズルを囲む環状通路部を組み込ん
だ冷却通路が設けられる。挿入されているバーナー・ノ
ズルに関する環状通路部の封じが2つのOリング封じ部
材によって行われる。それら2つのOリング封じ部材を
冷却するために、それらのOリング封じ部材に至る追加
の冷却通路が設けられる。カソード組立体が内部に挿入
されているカソード半殻を冷却するために、カソード組
立体の力において環状通路部の形をとる別の冷却通路が
設けられる。しかし、環状通路部はカソード組立体に直
接導かれない。
【0005】そのようなバーナー・ノズルによって被覆
作業を行うことができる。この被覆作業において、被覆
作業中にバーナー・ノズルによって発生された熱が迅速
かつ効率的に取り去られる。効率的な熱除去を確実に行
うためには、バーナー・ノズルを囲んで空気が自由に循
環できることが重要である。更に重要なことは、被覆す
べき基板によって発生された熱放射線によってバーナー
・ノズルが更に加熱されることを避けるために、誘導さ
れた熱をその基板から除去することである。
【0006】しかし、内径が比較的小さい管または通路
の内壁に被覆するものとすると、被覆作業によって発生
された熱が徐々にかつ非効率的に除去され、その結果と
してバーナー・ノズルが極めて強く加熱される。バーナ
ー・ノズルのそのような加熱はバーナー・ノズルが損傷
を受ける程度まで起きることがある。バーナー・ノズル
の損傷がバーナー・ノズルが完全に破壊されるような結
果となるようなものであるようなことが極めてしばしば
ある。そのようなケースの徹底的な分析によって、バー
ナー・ノズルの破壊すなわち損傷の理由がOリング封じ
部材に見られることにあることが判明している。という
のは、それらの要素が高い熱負荷に長時間耐えることが
できないからである。
【0007】その理由は、Oリング封じ部材がきっちり
はめ込まれて、バーナー・ノズルに直接接触することで
あると恐らく考えることができる。Oリング封じ部材の
一方の側が冷却媒体によって冷却されるとしても、Oリ
ング封じ部材が融け始めるか、熱いバーナー・ノズルの
作用の下にバーナー・ノズルを囲んでいる円形冷却通路
部の確実なシールをもはや確保できない程度まで、Oリ
ング封じ部材の性質および特性が変化する危険が存在す
る。しかし、冷却媒体がバーナー・ノズルの領域に最低
限度漏れてもプラズマ銃ヘッドが重大な損傷すなわち破
壊を受ける結果となる。
【0008】Oリング封じ部材が損傷を受ける危険、お
よびそれによってプラズマ銃ヘッドが損傷を受ける危険
はプラズマ銃ヘッドの動作時間が長くなるにつれて高く
なり、とくに、直径が小さい管、通路等の内壁が被覆さ
れる場合にそうである。というのはその場合には熱が除
去される効率が低いためである。
【0009】したがって、当技術分野で既知のプラズマ
銃ヘッドは、直径が小さい管、通路等の内壁に被覆しな
ければならない時には、厳密に限られた時間だけ動作す
るのに適当である。
【0010】当技術分野で既知のプラズマ銃ヘッドの別
の欠点は、適度な被覆性能に対してのみそれを使用でき
ることである。被覆性能、すなわち、単位時間当たりの
被覆材料の付着が高くなると、既知のプラズマ銃ヘッド
はより迅速に加熱し、その結果として非常に短い作業時
間の後でOリング封じ部材が既に破壊されてしまうこと
になる。しかし、被覆作業をより低いコストでより効率
的に行えるようにするためには、一方では、プラズマ銃
ヘッドの中断されない作業時間を長くできること、およ
び他方では、被覆性能を高くすることが望ましい。
【0011】できるだけ一様な質の被覆を達成するため
には、一連の加工品を同じやり方で被覆しなければなら
ないのであれば、被覆作業を中断すべきではないことが
しばしば求められる。それによって、プラズマ銃ヘッド
が何日間も連続して動作するということが起きることが
ある。そのように過酷な動作に耐えられるようにするた
めには、プローブの冷却を最適にして、改善する必要が
ある。既知のプラズマ銃ヘッドでは、そのような長期間
にわたって被覆作業を継続できず、直径が小さい管、通
路等の内壁に被覆しなければならない時にはとくにそう
である。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、直径
が小さい管、通路等の内壁の被覆にとくに適した、冷却
が改善され、したがって、長時間にわたって動作できる
プラズマ銃ヘッドを得ることである。
【0013】本発明の別の目的は、より高い被覆性能
(単位時間当たりの材料付着)を達成できるようにす
る、直径が小さい管、通路等の内壁の被覆にとくに適し
たプラズマ銃ヘッドを得ることである。
【0014】本発明の更に別の目的は、物理的寸法が非
常に小さく、それでも高い被覆性能で長時間動作でき
る、直径が小さい管、通路等の内壁の被覆にとくに適し
たプラズマ銃ヘッドを得ることである。
【0015】
【課題を解決するための手段】それらの目的およびその
他の目的を達成するために、本発明はカソード体部材
と、アノード体部材と、カソード体部材と前記アノード
体部材の間に配置されて、カソード体部材とアノード体
部材を相互に電気絶縁する絶縁体部材とを備え、プラズ
マ噴射装置に使用されるプラズマ銃ヘッドを得るもので
ある。
【0016】カソード体部材はカソード組立体を備え、
アノード体部材はアノードノズルを備えている。カソー
ド組立体とアノードノズルはプラズマ銃ヘッドの長手方
向中心軸に対して垂直に延長する。
【0017】カソード体部材とアノード体部材は、液体
冷却媒体を受けるようにされた冷却通路部を備えてい
る。液体冷却媒体がアノードノズル手段の周囲を流れる
ように、冷却通路部はアノードノズルの領域に円形通路
を形成する。
【0018】封じ要素が冷却通路部を封じる。封じ要素
は、カソード体部材と絶縁体部材の間の冷却通路部の遷
移領域と、絶縁体部材とアノード体部材の間の冷却通路
部の遷移領域との、それぞれカソード体部材とアノード
体部材に対してある距離の所に配置される。
【0019】アノード体部材における冷却通路部と、カ
ソード体部材における冷却通路部は、液体冷却媒体の流
れる方向に関して直列に連結される。本発明のプラズマ
銃ヘッドのアノードノズルが封じ要素を使用することな
しにアノード体部材に強固に連結される。
【0020】そのようなプラズマ銃ヘッドによって、最
初に、アノードノズルに達する冷却通路部を封じるため
にプラズマ銃ヘッドのアノードノズルの領域にどのよう
な封じ手段も必要としないことが可能になる。したがっ
て、これまでこの区域に設けられていて、とくに、小型
プラズマ銃ヘッドの場合は、高い被覆性能の場合や、長
時間にわたるプラズマ銃ヘッドの動作の場合に、非常に
大きい摩耗にさらされるような、封じ要素を完全に避け
ることができる。冷却通路部を封じるために必要な冷却
要素は、プラズマ銃ヘッドの高い熱応力を受けない区域
に配置できる。
【0021】冷却媒体の流れる方向に見て直列に冷却通
路部が連結されるために、プラズマ銃ヘッドの利用可能
な全横断面面積中に高い割合の横断面面積を占める冷却
通路を設けることが可能になる。それによって、冷却効
率が著しく向上する。
【0022】本発明のプラズマ銃ヘッドの好適な実施例
によれば、カソード体部材の内部から抜き出すことがで
きるようにカソード組立体が、カソード体部材に設けら
れているカソードソケット部材に挿入され、その際に、
カソード体部材を貫通する冷却通路部がカソード組立体
の後ろ側を通って延長する。このように、カソード体部
材の領域内の冷却通路部を円形通路部として設計しては
ならないことがあり得る。したがって、冷却通路部はよ
り大きい横断面面積を持つことができ、その結果として
流れ抵抗値が低くなり、冷却効率が高くなる。更に、そ
のような設計によって、知られているほとんどのプラズ
マ銃ヘッドとは対照的に、カソード体部材の領域に封じ
要素を設けることを避けることが可能である。
【0023】要約すれば、そのようなプラズマ銃ヘッド
はそれに匹敵する従来のプラズマ銃ヘッドより冷却がは
るかに効率的である。したがって、好ましくない熱条件
の下でも過酷な条件の下でそれを使用することが適当で
ある。
【0024】本発明の別の好適な実施例によれば、絶縁
体部材に、その絶縁体部材の両側面に沿って延長する縦
孔と、前記絶縁体部材の外部に導く複数の横穴とが設け
られる。それらの孔は気体媒体、たとえば、空気を供給
するように機能する。そのためにプラズマ銃ヘッド自体
が更に冷却され、付着される被覆、または被覆すべき基
板、あるいは両方を冷却するためにそれを更に使用でき
る。
【0025】本発明の別の好適な実施例によれば、アノ
ード体部材に、そのアノード体部材の両側面に沿って延
長する縦孔と、前記絶縁体部材の外部に導く複数の横穴
とが設けられる。それらの孔は気体媒体、たとえば、空
気を供給するように機能する。そのためにプラズマ銃ヘ
ッド自体が更に冷却され、付着される被覆、または被覆
すべき基板、あるいは両方を冷却するためにそれを更に
使用できる。
【0026】本発明のプラズマ銃ヘッドの横断面をほぼ
台形にできる。そうすることによって、同じ横断面面積
の円形横断面を持つプラズマ銃ヘッドより大きい横断面
の冷却通路をプラズマ銃ヘッドの内部に設けることがで
きる。他方、この設計によってアノード体部材と被覆す
べき基板との間に一層最適な距離を実現できる。
【0027】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明のプラズマ
銃ヘッドの実施例を更に説明する。
【0028】図1および図2にはプラズマ銃ヘッドが横
断面図および縦断面図で示されている。ここで更に説明
するそのようなプラズマ銃ヘッドの全体的な設計自体は
知られているのであるから、ここに示されているプラズ
マ銃ヘッドの本発明にとって重要である部品および要素
についてのみ、以下に詳しく説明することにする。それ
らの部品および要素はカソード体部材1と、アノード体
部材3と、絶縁体部材2およびカソード組立体4ならび
にアノードノズル5である。カソード体部材1とアノー
ド体部材3および絶縁体部材2は、相互に平行に延長
し、かつプラズマ銃ヘッドの長手中心軸15に平行に延
長する連結面に沿って相互に連結される。
【0029】カソード体部材1とアノード体部材3の間
に配置される絶縁体部材2がそれらの部材1と3を相互
に絶縁する。
【0030】絶縁体部材2にはフランジ部材21が設け
られる。そのフランジ部材の前端部面16にはこのプラ
ズマ銃ヘッドの動作に必要とする供給管、導体およびパ
イプの全てが配置される。フランジ部材21はカソード
体部材1とアノード体部材3の前端部面を覆う。図2に
電気供給導体13を見ることができる。この導体は絶縁
体部材2に挿入され、電力をカソード体部材1に供給す
る。このプラズマ銃ヘッドを動作させるために必要な全
ての供給管、パイプ、通路および導電体が絶縁体部材2
のフランジ21を貫通する。この目的のためにそのフラ
ンジには対応する孔が設けられる。図示を明確にするた
めに図にはそれらの孔は示されていない。
【0031】カソード体部材1はカソードソケット部材
11を備えている。そのカソードソケット部材にはカソ
ード体部材1の内部から接近できる。ソケット部材11
は、実際のカソード部材41と円形ガス分配部材42で
構成されているカソード組立体4を受けるねじソケット
として設計されている。アノードノズル5が、どのよう
な封じ要素も使用することなしにアノード体部材にきつ
く挿入される。圧入または好ましくはろう付けによって
アノードノズル5の固定を行うことができる。
【0032】更に、好ましくはセラミック材料で構成す
る円形絶縁部材8がカソード組立体4を囲んで設けられ
る。この絶縁部材はカソード組立体を電気的に絶縁する
ばかりでなく、熱的にも絶縁する。
【0033】プラズマ銃ヘッドを冷却するために、複数
の冷却通路部6で構成される冷却通路が設けられてい
る。冷却通路は前端部において絶縁体部材2に向かって
開く。
【0034】絶縁体部材2の内部では冷却通路部6はア
ノード体部材に対して90°曲げられる。その後で、冷
却通路部はアノードノズル5を通って延長し、そこで円
形冷却通路61の形を取る。ここで、冷却通路部6は再
び90°曲げられ、絶縁体部材2の孔25を通じてカソ
ード体部材1に開く。絶縁体部材2の内部でその冷却通
路部6は更に90°曲げられる。カソード体部材1の内
部で、冷却通路部6はカソード組立体4の後ろ側を通っ
て延長し、また再び90°曲げられた後で絶縁体部材2
に開く。その絶縁体部材からその冷却通路部は絶縁体部
材2の前端部面から導き出される。カソード体部材1
と、絶縁体部材2と、アノード体部材3とに設けられる
冷却通路部6のそのような直列構成によって、冷却通路
の横断面が、従来知られている冷却通路の並列構成にお
ける横断面よりも大きくされる。
【0035】プラズマ銃ヘッドを動作させるために必要
なプラズマガスが2つのガス通路43を通じて供給され
る。それらのガス通路43はカソード体部材1の前端部
面に開き、カソード体部材1を横方向に通ってカソード
ソケット11まで延長する。
【0036】カソードソケット11から、プラズマガス
は、円形ガス分配部材42に設けられている貫通孔44
を通って導かれ、発生すべきプラズマトーチの領域に入
る。被覆材料の供給は、アノード体部材3の前端部面に
設けられている孔31を通じて行われる。アンテナ31
はアノード体部材3を通って延長し、アノードノズル部
材5に対してほぼ半径方向に開く。
【0037】アノードノズル部材5はアノード体部材3
に圧入またはろう付けされるので、アノードノズル部材
5に関してアノードノズル部材5の周囲を環状通路61
の形で延長している冷却通路を封ずる必要はない。した
がって、通常はOリングの形の、この熱を高く負荷され
る区域、におけるどのような封じ部材も避けることがで
きる。直列連結されている別々の冷却通路部6を封じる
ために、カソード体部材1から絶縁体部材2までの遷移
領域と、絶縁体部材2からアノード体部材3までの遷移
領域とにOリング封じ部材7が設けられる。それらのO
リング封じ部材7を受けるために、カソード体部材1と
絶縁体部材2にOリング封じ部材7に対応する窪み71
が設けられる。
【0038】更に、絶縁体部材2の前端部面に開き、そ
の絶縁体部材の内部をそれの長手方向側方に沿ってそれ
の端部領域まで延長する、長手方向に延長する2つの孔
22が絶縁体部材2に設けられる。それらの長手方向孔
22の延長部に沿って、複数の横孔23が上記長手方向
孔22から絶縁体部材2の外側まで、半径方向に延長す
る。
【0039】アノード体部材3の前端部面に開き、その
絶縁体部材の内部をそれの長手方向側方に沿ってそれの
端部領域まで延長する、長手方向に延長する2つの孔3
2がアノード体部材3に設けられる。また、それらの長
手方向孔32の延長部に沿って、複数の横孔33が上記
長手方向孔32からアノード体部材3の外側まで、半径
方向に延長する。
【0040】アノード体部材3に設けられて、それの外
側まで進む横孔33が3つの群に配置される。プラズマ
銃ヘッドの長手方向に見て、それら3つの群のおのおの
の横孔33は種々の角度でアノード体部材の外側まで進
む。同様に、絶縁体部材2に設けられている横孔23も
3つの群に配置される。したがって、この場合には横孔
23のただ2つの群が設けられる。
【0041】上記横孔23、33によって、それぞれ絶
縁体部材2とアノード体部材3を更に冷却することがで
きる。他方、上記横孔23、33によって、基板領域、
またはプラズマ銃ヘッドを囲む被覆、あるいは両方をそ
れぞれ冷却できる。被覆作業を不活性ガス中で行う場合
には、アルゴンを冷却ガスとして使用することが好まし
く、大気中で被覆作業を行う場合には、冷却ガスとして
空気を使用できる。
【0042】図2からわかるように、プラズマ銃ヘッド
の頂部と底部は扁円状である。この扁円状設計によっ
て、一方では、横断面が円形で、同じ横断面面積を持つ
プラズマ銃ヘッドよりも大きい横断面の冷却通路をプラ
ズマ銃ヘッドの内部に設けることができる。他方、この
設計によって、アノード体部材と被覆すべき基板との間
に一層最適な噴射距離を実現できる。
【0043】図3はプラズマ銃ヘッドの側面図を示す。
この図では、絶縁体部材2に設けられて、それの内部に
設けられている縦孔から外側まで進む上記横孔23と、
アノード体部材3に設けられて、それの内部に設けられ
ている縦孔から外側まで進む上記横孔33とがはっきり
見える。更に、図3は、プラズマ銃ヘッドの動作に必要
な何本かの供給管と導体10も示す。作業の設定に応じ
て、横孔22と33の数、およびそれらの横孔のそれぞ
れ絶縁体部材2とアノード体部材3からの出口角度を必
要な冷却性能に適合させることが可能である。更に、そ
れらの横孔22と33から逃げる冷却ガスまたは冷却空
気の単位時間当たりの量を、ある限界内で変更でき、そ
れによって冷却性能を偏向できる。
【0044】要約すれば、本発明に従って設計されたプ
ラズマ銃ヘッドによって、既知の類似するプラズマ銃ヘ
ッドと比較して、より高い被覆性能を長時間にわたって
達成できると述べることができる。それの主な理由は、
封じ部材、とくに周囲条件の影響を受けやすいOリング
封じ部材7がプラズマ銃ヘッドの内部の、最高の熱負荷
を受ける区域から遠い場所に配置されること、および本
発明のプラズマ銃ヘッドの冷却性能が、既知のプラズマ
銃ヘッドと比較してはるかに改善され、かつ最適にされ
ていることである。したがって、本発明により提供され
るプラズマ銃ヘッドを用いると、空所および直径が比較
的小さい孔、通路等の壁でも被覆できる。被覆作業によ
って発生される熱を非常に効率良く逃がすことが、狭い
空所や、小さい孔、通路等の場合においてはできず、そ
の結果として既知のプラズマ銃ヘッドが、Oリング封じ
部材が破壊されて、それの封じ機能を失う程度まで加熱
されるため、これまでこのような被覆は可能でなかっ
た。そのため、既知のプラズマ銃ヘッドは短い作業時間
の後で損傷を受け、完全に破壊されてしまうこともあ
る。
【0045】アノード体部材3全体と一体式のアノード
ノズル部材5とは、摩耗にさらされる部品として設計で
きるので、プラズマ粉末パイプ31を別々に交換可能な
モジュールとして設計する必要はない。要求があれば、
アノード体部材3全体をそっくり交換できる。
【0046】アノード体部材5は銅合金で構成すること
が好ましく、またタングステンを使用することも可能で
ある。カソード体部材1とアノード体部材3は黄銅で製
作することが好ましい。その理由は、黄銅は、一方で
は、電気伝導率が高く、他方では機械加工が容易だから
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】プラズマ銃ヘッドの横断面図である。
【図2】プラズマ銃ヘッドの縦断面図である。
【図3】プラズマ銃ヘッドの外形図である。
【符号の説明】
1 カソード体部材 2 絶縁体部材 3 アノード体部材 4 カソード組立体 5 アノードノズル 6 冷却通路部 7 封じ部材 22,23 孔 23,33 横孔

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プラズマ噴射装置に使用されるプラズマ
    銃ヘッドであって、カソード組立体手段を含み、前記プ
    ラズマ銃ヘッドの長手方向中心軸に対して垂直な方向に
    延長し、かつ液体冷却媒体を受けるようにされた冷却通
    路部を備えるカソード体部材と、アノードノズル手段を
    含み、前記プラズマ銃ヘッドの長手方向中心軸に対して
    垂直な方向に延長し、かつ液体冷却媒体を受けるように
    された冷却通路部を備えるアノード体部材と、前記カソ
    ード体部材と前記アノード体部材の間に配置され、前記
    カソード体部材と前記アノード体部材を相互に電気絶縁
    する絶縁体部材と、前記冷却通路部を封じる封じ手段と
    を備え、前記液体冷却媒体が前記アノードノズル手段の
    周囲を流れるように前記アノードノズル手段の領域に円
    形通路を形成する、プラズマ噴射装置に使用されるプラ
    ズマ銃ヘッドにおいて、前記アノード体部材中の前記冷
    却通路部および前記カソード体部材中の前記冷却通路部
    が前記液体冷却媒体の流れる向きに関して直列に連結さ
    れ、その際に、前記アノードノズル手段が封じ手段を使
    用することなしに前記アノード体部材に強固に連結さ
    れ、かつ前記封じ手段が、前記カソード体部材と前記絶
    縁体部材の間の前記冷却通路部の遷移領域、および前記
    絶縁体部材と前記アノード体部材の間の前記冷却通路部
    の遷移領域の、それぞれ前記カソード組立体と前記アノ
    ードノズル手段まである距離のところに配置されること
    を特徴とする、プラズマ噴射装置に使用されるプラズマ
    銃ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記カソード組立体が、前記カソード体
    部材の内部から抜き出すことができるように、前記カソ
    ード体部材に設けられているカソードソケット部材に挿
    入され、その際に、冷却媒体が前記カソード組立体に直
    接接触することなしに、前記冷却媒体が前記カソード組
    立体の後ろ側の周囲を流れるように、前記カソード体部
    材を貫通する前記冷却通路部が前記カソード組立体の後
    ろ側を通って延長することを特徴とする、請求1項に記
    載のプラズマ銃ヘッド。
  3. 【請求項3】 前記絶縁体部材が、その絶縁体部材の両
    側面に沿って延長する縦孔と、前記絶縁体部材の外部に
    導く複数の横穴とを備え、その際に前記横穴の中心軸が
    前記縦穴に関して半径方向に延長することを特徴とす
    る、請求項1に記載のプラズマ銃ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記アノード体部材が、そのアノード体
    部材の両側面に沿って延長する縦孔と、前記アノード体
    部材の外部に至る複数の横穴とを備え、その際に前記横
    穴の中心軸が前記縦穴に関して半径方向に延長すること
    を特徴とする、請求項1に記載のプラズマ銃ヘッド。
  5. 【請求項5】 外部に至る前記横穴の部分が前記縦穴か
    ら、それぞれ前記絶縁体部材および前記アノード体部材
    まで、プラズマ銃ヘッドの長手方向に見て種々の角度で
    延長することを特徴とする、請求項3又は請求項4に記
    載のプラズマ銃ヘッド。
  6. 【請求項6】 前記カソード体部材が、前記カソード体
    部材の前面で始まって、前記カソードソケット部材の領
    域まで、前記カソード体部材を横に貫通し、前記カソー
    ドソケット部材の後ろ側に開く少なくとも1つのガス通
    路手段を更に備えることを特徴とする、請求項1又は請
    求項2に記載のプラズマ銃ヘッド。
  7. 【請求項7】 前記カソード体部材がソケット部材と、
    それに挿入されるカソードピン部材とを備え、前記ソケ
    ット部材が、前記カソードピン部材の中心長手軸にほぼ
    平行に延長する複数の孔を有する円形ガス分配部材とし
    て設計され、そのために、前記カソード組立体が前記カ
    ソード体部材に挿入された時に、気体状媒体が前記ガス
    通路手段および前記複数の孔を通って前記カソード組立
    体の前側に導かれることを特徴とする、請求項6に記載
    のプラズマ銃ヘッド。
  8. 【請求項8】 プラズマ粉末をプラズマ銃ヘッドに送る
    ためのプラズマ粉末導管が更に設けられ、そのプラズマ
    粉末導管は前記アノード体部材内を延長しかつ、前記ア
    ノードノズル部材中にほぼ半径方向に開く孔として設計
    されることを特徴とする、請求項1に記載のプラズマ銃
    ヘッド。
  9. 【請求項9】 前記カソード体部材と、前記アノード体
    部材と、前記絶縁体部材とが、プラズマ銃ヘッドの長手
    中心軸に平行に広がる連結平面に沿って相互に連結さ
    れ、その際に、前記カソード体部材および前記アノード
    体部材にそれぞれ設けられている前記冷却通路部が、そ
    れらの冷却通路部の入口および出口において、前記連結
    平面に対して垂直な方向に延長することを特徴とする、
    請求項1に記載のプラズマ銃ヘッド。
  10. 【請求項10】 前記連結面にほぼ垂直に延長して、前
    記カソード体部材および前記アノード体部材の向き合う
    端面を覆うフランジ部材が、前記カソード体部材の1つ
    の端面に一体に形成されることを特徴とする、請求項1
    から請求項9のいずれか一項に記載のプラズマ銃ヘッ
    ド。
  11. 【請求項11】 前記冷却通路部によって形成された冷
    却通路の入口および出口が、前記絶縁体部材の前記フラ
    ンジ部材中の端部側面孔を介して前記絶縁体部材中に導
    かれ、かつ前記絶縁体部材の内部で90°曲げられ、9
    0°曲げられた後で、前記入口の位置および前記出口の
    位置が、前記アノード体部材および前記カソード体部材
    に漏れている冷却通路部の入り口の位置および出口の位
    置に一致するようにされることを特徴とする、請求項1
    0に記載のプラズマ銃ヘッド。
  12. 【請求項12】 プラズマ銃ヘッドの動作のために要求
    される供給管と、導管と、通路と、電気的接続との全て
    が前記フランジ部材を通って導かれることを特徴とす
    る、請求項10又は請求項11に記載のプラズマ銃ヘッ
    ド。
  13. 【請求項13】 プラズマ銃ヘッドが横断面で見て扁円
    形であることを特徴とする、請求項1に記載のプラズマ
    銃ヘッド。
  14. 【請求項14】 プラズマ銃ヘッドが横断面で見てほぼ
    台形であることを特徴とする、請求項13に記載のプラ
    ズマ銃ヘッド。
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