JPS5836673A - 強力プラズマスプレ−ガン - 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】 本発明は、プラズマスプレーガンの分野、とくに非常に
がんじょうにかつ長期の高電力運転ニ適当であるように
設計されたプラズマスプレーガンに関する。

代表的なプラズマフレームスプレー系統においては、水
冷ノズル（陽極）と中心に位置定めされた陰極との間に
アークがつくられる。不活−性ガスがアークを通過し、
これによって約１６６４９℃（３００００’Ｆ）までの
温度に励起される。ノズルから出る少なくとも部分的に
イオン化されたガスのプラズマは酸素・アセチレン開放
焔に似ている。代表的なプラズマフレームスプレーガン
は、米国特許第３１４５２８７号に記載されている。

かかるプラズマスプレーガンのアークは、そのままの強
さでは、ノズルの劣化および最終的破壊を惹起する。か
かる劣化の１つの原因は、アーク自体が一点でノズルを
衝撃し、これによって即時に局所的溶融およびノズル表
面のｆｉ化を惹起する。また劣化は、ノズルを融点に過
熱することによって惹起され、その結果ノズル材料の一
部が他の個所へ流れ、場合によってはノズルの閉塞を惹
起する。ノズル劣化の各原因に対する程度および率は関
連して変化する。経験によって、壁の浸食（最終的に冷
却液をノズル壁を通して破裂させる）が、ノズル破損の
他の原因であることが判明している。壁が破裂すると、
冷却水がアーク領域に放出、され、強力なアークを生じ
、部品の溶融を惹起する。一度溶融が生じた場合、ガン
の修理は非常に高価である。ノズルの劣化および破損の
問題は、高電力レベルにおいてとくにきびしい。

この問題の克服の探究において、プラズマフレームスプ
レーガンは容易に交換される水冷ノズルを用いて設計さ
れている。運転の間、冷却水はノズル内の通路を通して
ノズル壁を冷却するために圧送される。それでも、徐々
にまたはときどき急速な劣化が起き、かつ破損に対する
予防手段として、ノズルは普通、所定の実用時間数お後
に交換される。しかし、この周期的なノズル交換の実施
は、相互に交換しうるノ゛ズルはかなり高価でありかつ
かなりの寿命の残っている多数のノズルがこれによって
′廃棄されるので、極めて高価である。

破損の他の原因は、ガン部品が長期の使用において多く
の歪みを受けてゆがみ一様でない摩耗、可能な水漏れお
よびはるかに急速な破損を生じるという事実であると信
じられる。類似の問題は、ガンの部品を結合するデルト
の不注意な締めすぎまたは締め不足から生じる再組立て
の間のガンのゆがみである。

すべでのプラズマスプレーガンにおける１つのとくに煩
しい破損の方式は、冷却液漏洩によって惹起される。こ
れは典型的に、冷却液通路とプラズマ通路との間のシー
ルが欠損する場合に生じる。これが生じた場合、冷却液
はアークがつくられる領域に入り、電気の短絡を惹起し
、これがガン部品の溶融を生じる。最小の漏れでさえも
、アークの運転をだめにし、陰極および陽極の急速な劣
化をもたらす。その後、ガンを再び使用するには高価な
修理が必要である。

強力運転した場合に先行技術のプラズマスプレーがンと
関連する上述の問題にかんがみ、本発明の第一の目的は
長期運転の可能なプラズマスプレーガンを提供すること
である。

本発明の他の目的は、破損を阻止するために比較的小さ
な日常の保守を必要とする長期運転可能な強力プラズマ
スプレーガンを提供することである。

本発明のもう１つの目的は運転者に冷却系統に内部の漏
れが生じたことおよび該漏れによる溶融の危険が存在す
ることを容易に知覚可能に指示する強力プラズマスプレ
ーガンを提供することである。

本発明のなお他の目的は、長期運転の間ガン部品の熱に
よるゆがみを阻止するため丈夫な構造を有する強力プラ
ズマスプレーガンを提供することである。

本発明のさらに他の目的は、可能な破片および冷却液が
ガンの不活性ガス供給系統に入らず、これによって生じ
る危険を阻止することを保証するための機構を提供する
ことである。

本発明の強力プラズマスプレーガンは、冷却液がノズル
破損を最小にするのに十分な速度で圧送される冷却液通
路を有するノズルを含有する。もう１つの冷却液通路は
、陰極の破損を最小にするため、冷却液をとくに陰極の
先端に供給するためにガン陰極内に設けられている。

ガンのそれぞれの冷却液通路は、２つのシールの間から
ガンの外部への臀舌を有する二重シール装置によってア
ークの形成される領域から分離されている。この方法で
、シールに冗長度が破損した場合、目で知覚しうる冷却
液の流れ運転者が破壊したシールを修理しうる以前に生
じる溶融破損またはノズル寿命の減小の可能性を減小す
る。

不活性ガス供給系統は、ストレーナおよび逆止め弁によ
って保護されている。ストレーナおよび弁は、破片およ
び液体がガス供給導管に入らないように阻止する。

ガン部品はすべて、損害またはゆがみなしに−１受ける
熱に対する長期曝露に抵抗するように設計されている。

また部品は、他の部品と正確に互いに適合し、これら部
品は一様でない摩耗または早期冷却液漏れを阻止するた
めに適当に整合されている。

本、発明の上述せる目的および他の目的、利点および欠
点を、図面につき下記に詳述する。

まず第１図に関し、ｌｏで示されたプラズマスプレーガ
ンは、１２で示されているスプレーガン支持体に取付け
られている。

第１図に示したようなプラズマスプレーガン１０は、ガ
ン１ｏの部品を説明するように、第１４．１６で示され
ている中央ガン本体および後部ガン本体１８からなって
いる。下記に詳述するような中央ガン本体は、３つの層
を有するサンドイッチからなり、前方表面層２０および
後方表面層２２は金属でつくられ、内側層２４は電気絶
縁材料でつくられている。

運転時に、プラズマスプレーガン１０は、プラズマガン
ノズル２δの中央［ニア２６からプラズマフレームラ出
させる。プラズマフレーム自体は窒素またはアルゴンの
ような不活性ガスを、時として水素またはヘリウムのよ
うな二次ガスと組合せて、陰極３０とプラズマガンノズ
ル２８との間に形成せるアークに通すことによってガン
中につくられる。不活性ガスは、その底端部（第１図に
図示せず）でガス供給源に下記に詳述する方法で結０し
、その上端部で一般に円筒形のガス分配部材３６を取囲
む環状路３牛に結合する半径方向の通路３２を経てガン
中へ導入される。不活性ガスは少なくとも１つ、有利に
複数の、ガス分配部材３６を通る半径方向のガス分配路
３８を通り、陰極３０の先端部４２を取囲む環状のガス
分配室４０に入る。ガス分配室４０から、該ガスは先端
部４４とノズル２８との間を流れ、中央口２６を通って
出る。先端部４４とノズル２８との間にアークが形成し
た場合、ガス分子が励起されて中央口２６からプラズマ
フレームが出る。

中央口２６から出るプラズマフレームによって発生した
強い熱のため、スプレーガン１０は水のような冷却液に
よって必然的に冷却しなければならず、この冷却液はこ
の目的のためガン１０内に形成された冷却路を通る。本
発明によれば、２つの別個の冷却系層が設けられており
、その１つは陰極３０の先端部２１０を冷却すき、通路
４８によって陰極３０の背後に５０で示した中央に位置
定めされた開目に連通ずる。

開口５０から先端部４４の後へは、中央に位置定めされ
た孔５２が延びている。孔５２は、小さいリップ５４を
つくるために開口５ｏよりも僅かに小さい直径を有する
。孔５２中へは長手方向に延びる管５６が嵌入されてい
て、孔５２よりも若干小さい直径を有する。管５６の最
後端で、管は外方へフレアになっていて、リップ５＋に
係合する７ランー）５８を形成する。先端部２１０に最
も近い端部で、管５６は突起５９をイノ°シ、該突起は
孔５２内で管５６を中心Ｇ、−保つ。この方法で、カッ
プリング４６を経てガン中へ圧送される水のような冷却
液は、通路４８を通って開口５０に入り、次いで管５６
の中心を通る。次いで冷ノＪ液は隔極先端部２１０に最
も近い端部で管から出、管５６の外壁と孔５６の周壁と
の間でガンの後方に向って流れる。場合により、冷却水
は、陰極３０を通る半径方向通路６０によって半径方向
に向けられ、後部ガン本体１８の内壁に沿って形成され
る環状路６２に達する。通路６２はもう１つの通路６４
を介して第２の液体カップリング６６に連結され、該カ
ップリングはまた後部ガン本体１８の背後にねじ込まれ
ている。従って、陰極３ｏを冷却するための液体カップ
リング部材６６と４６との間には液体通路が限られてい
る。

ノズル冷却系統はカップリング７０を包含し１前部ガン
本体１４の背後にねじ込むかまたは取付けることができ
かつ陰極３ｏに対しほぼ平行な方向に配置され・ている
内部通路７２と連通している。内部通路７２はほぼ半径
方向の通路７４に連結されており、通路７４はその最上
端で前部ガン本体１４と下記に詳述する冷却液通路形成
部材７８との間に形成される該環状路７６と連通、して
いる。通路形成部材７δは、それ自体とノズル２８との
間に細い通路８ｏを形成し、該通路８０は通路７６と、
通路形成部材７８、前部ガン本体１４およびノズル保持
装置８４の間に形成されたもう１つの環状路８２との間
に連通している。通路８２は内部通路８６（第２図）を
介して、カップリング７ｏと同じ方法で前部ガン本体１
４の背後にねじ込まれている他のカップリング８８に連
通している。従って、カップリング７０とカップリング
８８との間には、冷却水を通路７２．７４および７６を
通して細い通路δ０に到達させる水冷却路が形成される
。通路δ０の端部から、液体は通路８２へ流入し、次い
で通路８６を経てカップリン／′８δに達する。液体は
これらの通路を通って逆方向に圧送することができると
いう事実によって、液体をカップリング８８からカップ
リング７０に圧送することが可熊である。

スプレーガン１０の正常運転の間破損のため交換される
プラズマスプレーガン１０のすべての部品は、他の部材
と嵌合し、これらがガン自体の前部から容易に取り除く
ことができるように設計されている。保持リング８４は
、ノズル２８の前面と接触する７ラン一部材１００を有
するように設計されている。また保持リング８Φは、ね
じ山付部分１０２を有し、該部分は前部ガン本体１４に
ねじ係合する。従って、保持リング８４は、第１図、に
示した方法で前部ガン本体１４上にねじ欽めすることが
でき、これによってノズル２８を図示の位置に保持する
。ノズル２８の後退運動は、１０４に位置定めされたノ
ズルの後面が前部ガン本体１４の前方に面した表面に当
接するという事実によって阻止されている。しかし、保
持装置８４を前部ガン本体１４からねじをゆるめてはず
した場合、ノズル２８はガン本体１４から前方方向に取
除くことができ、交換が正当化される場合に交換するこ
とができる。

ノズル２８をプラズマガンｌＯ力も取除く際、ガス分配
部材３６の前表面が露呈されるので、ノズルは容易に取
除くトとができる。第１図に認められるように、ガス分
配部材３６はその内部後面にコイル圧縮ばね１０５また
は他のタイプのばねの形の弾性部材を収容するためのポ
ケット部１０６を有する。このばね１０５は一端で後部
ガン本体１８の前面に当接し、その他端でＩケラト部１
０６の前面に当接している。このばね１０５は、ガン１
ｏを完全に組立てたとき、ガス分配部材３６を７・ズル
２８に向かう方向に強制的に押し進めて、ノズルの後面
に圧力を及ぼし、これによって０−リング１０９による
シールを維持するのに役立ち、該リングはノズル２６の
後面にある環状溝中に位置定めされている。このシール
の目的は、ガス分配室４０に入るガスが向合うガス分配
部材３６中の半径方向のガス分配路３８を通り、ガス分
配部材３６の前面のまわりの通路３４から室４０中へ流
れるのを保証する。また、コイルばね１０５は、絶縁材
料からつくられているガス分配部材（それを取囲む部品
も）は異なる膨張係数を有するという事実を補償する。

ノズル２８およびガス分配部材３６をガン１０から取除
いたとき、陰極３０を取除くための容易に接近しうる。

第１図に認められるように、陰極３ｏの前端部は２つの
スパナレンチ孔１１０および１１２を有する。スノぐナ
レンチをこれらの孔１１０および１１２に差込んだとき
、はずすことができる。

当業者により認められるように、第１図に示されたタイ
プのフレームスプレーガンの最も頻繁に交換される部品
は、ノズルエレメントおよび陰極である。記載したよう
な設計のため、これらエレメントの双方は、ガン自体を
完全に分解することなく、ガンの前面から取外すことが
できる。従って、ガンにおける日常の保守は急／ 速かつ容易に行なうことができる。

第１図の強力プラズマスプレーガン１０は、冷却水通路
とガス流路との間の絶縁ならびに外面からの絶縁を得る
ために、種々のエレメントの間に複数のＯ−リンダシー
ルを包含し、従ってガン中で使用される冷却液およびガ
スの双方は所望の通路中へのみ流入する。通路８２に関
しこの目的を達成するために、たとえば３つの絶縁０−
リング１１４，１１６および１１８が設けられている。

０−リング１１４はノズル２８中に形成されている環状
溝１２０中に存在し、保持リング８４の表面１２２に当
接し、これ（こよって冷却液が通路８２から表面１２２
に沿って流れ、場合によりガンの外部へ出るのを阻止す
る。０−リング１１６は保持リング８４中に形成されて
いる環状溝１２４中に存在し、前部ガン本体１４の表面
に当接し、これによって液体が通路８２から表面１２６
上へ流れ、場合によりねじ山により１０２でかつ保持り
ングδヰの内面で漏れを惹起するのを阻止する。０−リ
ング１１８は７ランジ３０４に接し、前部ガン本体１◆
の表面１３０に当接し、これにより液体が通路８２と通
路７４との間を通るのを阻止する。

冷却液が通路７６から漏れ、ノズル２８と前部ガン本体
１４との間の境界に沿ってガス通路３４中へ入るのを阻
止するために、さらに２つの０−リング１３２および１
３４が設けられている。二重Ｏ−リング装置はこの保護
に対し、極めて望ましい冗長度を加える。その理由は冷
却液がガス分配路３４に入ると、場合によりア−りの形
成する領域に入り、これによって短絡が生じ、ガン部品
の重大な損害を与え、多分部品の溶融を惹起するからで
ある。

Ｏ−リング１３２はノズル２８中の環状溝１３６中に存
在し、前部ガン本体１４の表面と接触する。Ｏ−リング
１３４はノズル２８中の環状溝１４０中に位置定めされ
、表面１３８に当接する。２つの０−リング１３２と１
３４の間に位置定めされた逃し孔１４２は前部ガン本体
１４を通り、壁１３８からガンの外部へ延びている。こ
の逃し孔１４２は、０−リング１３２が破損した場合に
冷却液がガンから流出する路を提供する。これは０−リ
ング１３４と表面１３８との間の接続部における液体圧
を減小し、これにより冷却液通路７６とガス通路３４と
の間に漏れの生じる可能性を減小する。さらに、０−リ
ンｆ１３２のまわりで漏れが生じると、この漏れは逃し
孔１４２を経て外部へ流出するという事実のために、運
転者は逃し孔１４２から出る液体を認め、直ちにＯ−リ
ング１３２の破損に気付く。従って、ガンの運転を停止
し、溶融が生じる前に適当な修理を行なうことができる
。また、０−リング１３６の破損が起きた場合に自動的
に検出し、溶融が生じる前にガンの運転を停止するため
、通気孔４２と関連してエレクトロニクスまたは他の手
段を使用することもできる。

陰極冷却系統と関連して、若干の０−リング１４４．１
４６および１４８が、陰極３Ｃ１）外表面上に位置定め
された環状溝１５０．１５２および１５４中にそれぞれ
位置定めされている。これらの０−リング１４４，１４
６および１４８は、後部ガン本体１８の内表面１５６に
当接して、液体が陰極冷却液通路から漏れるのを阻止す
る。

０−リング１４４および１４６は、液体が陰極冷却路６
ｏから壁１５６に沿って漏れ、場合により陰極とげね１
０５またはガス分配部材３６との間の間隙により通路４
０に流入する可能性を減小する冗長度を提供する。２つ
の０−リング１４４と１４６との間に位置定めされた第
２の通気孔１６０は、表面１５６中の環状溝１６１から
ガンの外部へ連通している。０−リング１４６が破損し
た場合には、冷却液は逃し孔１６０によりガンの外部へ
漏出する。

Ｏ−リング１０９および１３４に加えて、ガスは通路３
４からガス分配部材３６の外表面に沿って漏出し、場合
により通路４０中へ流入するのを阻止するために、ガス
分配部材３６の外表面に位置定めされた溝１６４中にも
う１つの０−リング１６２が設けられている。この〇−
リングは、この目的を達成するために前部ガン本体１４
め表面１６６に当接している。

加えられた漏れ防止の特徴として、ガスまたは液体がそ
れぞれ中央ガン本体１６と前部ガン本体１１４の間およ
び中央ガン本体１６と後部ガン本体１８の間で表面に沿
って漏れるのを阻止するためにＯ−リング１７０および
１７２が設けられている。０−リング１７０は前部ガン
本体１４中に形成されている環状溝１７４中に位置定め
されかつ中央ガン本体１６の前方表面層２０の表面１７
６に当接している。他面で、Ｏ−リング１７２は中央ガ
ン本体１６の後方表面層２２の表面１７８に当接してい
る。従って、ガンの内部で発生し中央ガン本体１６と前
部ガン本体１４または後部ガン本体１８との間の界面に
沿ってガンの外部へ流出するガスまたは液体漏れを阻止
するために中央ガン本体１６の相対する面に漏れ止めシ
ールが゛設けられている第１図に示されているようなプ
ラズマスプレーガン１ｏのエレメントは、図示されてい
るように一緒に結合されている。これらのエレメントを
一緒に保持する方法は第４図に一部分示されており、第
４図は部材２０，２４．２２および１８を貫通しかつ前
部ガン本体１４にねじ係合するゼル）２００を示す。第
２図に認められるように、ガン本体部材を一緒に保持す
るため第１図の構造のまわりに等間隔にかかるゼルト２
０ｏ　５個が存在する。

前部ガン本体１４は、陰極３０が陽極２８よりも異なる
電位にあるようにするため、後部ガン本体１８から電気
的に絶縁されていなければならず、デルト２００を後部
ガン本体１δならびに後方表面層２２から電気的に絶縁
するために絶縁スリーブ２０２が設けられており、これ
もエレメントの双方は真鍮のような、導電性金属でつく
られている。絶縁スリーブは後部ガン本体１８および後
方表面層２２の、ゼルト２００が接触するすべての金属
表面にかぶさるので、後部ガン本体１δと前部ガン本体
１４との間の電気絶縁が得られる。

中央ガン本体自体は、第４図に図示したようにねじ２０
４および２０６のような複数のねじによって保持されて
いる。たとえばねじ２０４は後方表面層２２を貫通し、
内側層２４にねじ係合する。同様の方法で、ねじ２０６
は前方表面層２０を貫通し、中央層２４にねじ係合する
。２０４のような複数のねじ（１個が示されている）が
、内側層２４に後方表面層２２を固定するために設けら
れている。同様に、前方表面層２０を内側層２４に固定
するために、２０６のような複数のねじが設けられてい
る。この種のサンドイッチの構造を設けることによって
、中央ガン本体１６は極めて硬質になり、前部ガン本体
を中央ガン本体１６と正確に整合させ、後部ガン本体１
８を中央ガン本体１６と整合させるための、金属・金属
表面が得られる。さらに、中央層２４は電気絶縁体であ
、るので、前部ガン本体１４および後部ガン本体１８は
互いに電気的に絶縁される。

ガ／１０のノズル組立体の詳細は書きとめるに値する。

ノズル２８は、前に述べたように、有利に実質的に純粋
な銅または類似の電気および熱伝導性を有する他の金属
のような金属でつくられている。また、ノズル２８と共
動してその間に冷却液通路８０を形成する通路形成部材
２８も特に注口に価し、第５図〜第７図に詳細に示され
ている。認められるように、通路形成部材７８はアルミ
ニウムのような金属で構成されているか、あるいは第５
図〜第７図に示したエレメントの形に成形することので
きるプラスチックまたは他の適当な材料でつくられてい
てもよい。

第５図〜第７図に関し、メディア８は有利に、プラスチ
ックまたは多分アルミニウムのような金属でつくられて
いる２つの同じ、半Ｐ−ナツツ形部材２９０からなり、
該部材はヂルト孔３００および３．０２中に配置された
Ｉルトによってヂルト締めされている。Ｉシト孔３００
は１つのぎルトを貫通させ、他の半ドーナツツ形部材２
９０の孔３０２中のねじ山に係合する。

２つのかかるデルトを使用することによって、２つの半
ドーナッツ形部材２ＱＯは結合されて環状路形成部材７
８を形成する。

各部材２９０は半径方向に突出する７ランジ３０４を有
し、その後面は第１図に示されているようにガン中へ組
立てた場合、０−リングｌ１８に係合する。また各？デ
ィ２９０は複数の前方突出部３０６および複数の後方突
出部３０δを有する。これらの突出部３０６および３０
８は前方および後方方向ならびに第１図に示したようし
こ半径方向に部材７δを位置定めするのに役立つ。突出
部３０６はノズル２８中に形成されたポケット部４００
中へ嵌合し、突出部３０８はポケット部４０２中へ嵌合
する。従って、部材７８は前方または後方方向の運動か
゛へ抑制され、半径方向に固定されている。こうして、
部材７δとノズル２８との間に通路８０が形成され、該
通路を通って冷却液が流れノズル２δを冷却する。。

また、ガス分配部材３６の詳細も若干加注目に価する。

この部材３６は絶縁材および有利にアルミニウムまたは
マコール（Ｍａｃｏｒ■）〔Ｏｏｒｎｉｎｇ　Ｇｌａｓ
ｓ　Ｗｏｒｋｓ　（Ｏｏｒｎｉｎｇ　、　Ｎｅｗ　Ｙｏ
ｒｋ）社により製造〕のような機械加工可能なセラミッ
クからつくられている。絶縁特性は陰極３０とノズル２
８との間に電気絶縁を得るために必要であり、該ノズー
ルはスプレーガン１０の陽極を形成する。機械加工特性
は、ガス分配部材３′６を第１図に示したように容易に
成形するために望ましい。

陰極３０自体は若干のユニークな特性を有する。陰極は
有利に、有利に陰極の寿命を改良することの判明してい
るトリウム合金タングステンでつくられている陰極先端
部を除き、実質的に純粋な銅でつくられている。

電力は、冷却液供給ホースによりプラズマスプレーガン
に供給される。これらのホースは半剛体のものであって
、ホースの内側に撚り線銅ケーブルまたは類似物を有す
る。このケーブルはガンの電力供給線に接続されている
。陰極電力接続は、管２２０および２２２によって提供
される。管２２０および２２２は、それぞれカップリン
グ４６および６６によって連結し、これによって後部ガ
ン本体１８および該ガン本体１８にねじ込まれた陰極３
ｏに負電力を供給する。同様の方法で、結線７０に連結
する冷却液給送管２２＋は、ノズルに対する冷却液、従
って正電力を供給する。ケーブル（図示せず）を有する
もう１つの冷却液給送ホースはカップリング８８に連結
し、ノズルに対するもう１つの電力接続を提供する。ガ
ン１０への電力接続によって送られる電流は極めて高く
、これは液体連結ホース中のケーブル、を加熱する傾向
を有する。この電力を送るケーブルを有する２つの液体
ホースを有することは、これによって送られる高い電流
のため導線加熱の問題が減小するのを助ける。有利に冷
却液は運転の間、ホースを通ってガンへ流れ、これがガ
ンならびにガン部品への電力供給系統を冷却する作用を
する。

議論のはじめに指示したよう←、本発明は入力からガス
供給系統への破片または液体の進入を阻止する装置を包
含する。この装置は第３図に示されており、該装置は窒
素またはアルゴン返しくは当該タイプのプラズマスプレ
ーガンにおいて使用される他の常用ガスを有する外部ガ
ス貯蔵タンクに連結されているガス供給管２５２に連結
しているガスカップリング２５０を有する。カンプリン
グ２５０は前部ガン本体１４にねじ込まれているかまた
は他の方法で取付けられている。

前部ガン本体１４内または場合によりガンの外部には、
２５６で示した逆止め弁装置が設けられている。他の利
用しうる逆止め弁装置も使用することができる。図示の
逆止め弁２５６は、前部ガン本体１４に係合するねじ山
付部材２５８である。部材２５８を通って中央通路２６
０が設けられ、これによりガスはガスカップリング２５
０から、圧縮ばね２６４によって部材２５８に向って押
される　逆止め弁球２６２に接触するまで流れる。ガス
供給系統を開いて供給管２δ２中のガス圧を増加させて
、圧力が弁球２６２を第３図に示したようなその着座位
置から脱出させるのに十分になると、ガスは通路２６６
中へ流入する。次いでガスは、前部ガン本体１４中の通
路の底に位置室めされたストレーナを通って流れ、通路
３２を上方へ流れ、アークの形成する領域に流入する。

通路３２の底には、通路を清掃する目的で接近するため
ならびに通路３２内にストレーナ２６８を保持する装置
を設けるためにねじ山付プラダ２７０が設けられている
。

ガスを止める場合には、ばね２６４が逆止め弁球２６２
を部材の２５８に押付け、これによってガス供給管を通
路３２から密閉する。これは、ガンにおける溶融の場合
にとくに重要であり、該溶融は金属粒子および冷却液が
通路３２に入る原因となる。電気回路または他のエレメ
ントは通常溶融条件を検知し、直ちにガンへの電力およ
びガスの供給を遮断する。しかし経験により、粒子の溶
融が起きるときでさえ、冷却液および破片が通路に入る
ことが判明した。逆止め弁２５６は液体または金属チッ
プがガス分配系統に入るのを阻止する。ストレーナ２６
８は、通路３２に入る破片がガス分配系統に入るのを阻
止する。ねじ山付部材２７０は通路３２への接近を許容
し、これにより必要な場合に清掃しうる。

再び第１図に関し、安全　特徴として、ガン１ｏの後方
面は絶縁部材２７２によって保護される。これらの部材
は、ガンの運転者を上述したように冷却液供給管により
ガンに供給される電力接続と接触しないように保護しか
つこれらの管相互または他の金属物体と接触するのを阻
止するのに役立つ。他の絶縁装置も使用することができ
る。

上述の発明はとくに図面に示した実施例につき記載した
が、当業者には、多数のエレメントに設計変更を行なう
ことができ、その際全体の構成が維持され、特許請求の
範囲に記載したように発明を実施されることは容易に認
められる

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプラズマスプレーガンの、第２図のＡ
−Ａ線による断面図、第２図は第１図のスプレーガンの
背面図、第３図は不活性ガス供給系統の部分を説明する
ための、前部ガン本体の中央下部を通る縦断面図、第４
図は前部ガン本体と後部ガン本体の連結方法を示す、中
央ガン本体の部分を通る部分断面図、第５図は冷却液通
路形成部材の正面図、第６図は同上部材の左方部分の正
面図であり、第７図は右方部分の正面図である。 １ｏ・・・プラズマスプレーガン、１２・・・スプレー
ガン支持体、１４・・・前部ガン本体、１６・・・中央
ガン本体、１δ・・・後部ガン本体、２ｏ・・・前方表
面層、２２・・・後方表面層、２８・・・プラズマガン
ノズル、３ｏ・・・陰極、３６・・・ガス分配部材、３
８・・・ガス分配路、４０・・・ガス分配室、４６・・
・カップリング、５２・・・中央孔、５６・・・管、５
δ・・・フランジ、６ｏ・・・半径方向の通路、７０・
・・カツゾリイ、７８　・・・冷却液通路形成部材、８
２・・・ノズル保持装置、δ８・・・カップリング、１
０５・・・コイル圧縮ばね、１ｏ６・・・ポケット部、
１１４，１１６．１１８・・・絶縁Ｏ−リング、１３２
．１３４・・・０−リング、１４４，１４６，１４８・
・・〇−リング、１５０，１５２，１５４・・・環状溝
、１７０．１７２・・・ｏ−’）ン／、１７４−］Ｊ状
溝状溝ｏｏ・・・ゼルト、２０４，２０６・・・ねじ、
５０・・・カップリング、２５２・・・ガス分配管、２
５６・・・ガス止め弁、２６２・・・ガス止め弁球、２
６８・・・ストレーナ、２７２・・・絶縁部材第１頁の
続き ０発　明　者　リチャード・ディー・トラパニアメリカ
合衆国ニュー・ヨーク ・ニュー・ヨーク・フォーティ ファースト・アヴエニュー１４ −１０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電極部材、プラズマガス源、電極部材の電位に比し
   て異なる電位にあるガンノズルを有し、電極部材とガン
   ノズルとの間の電位差はその間にアークをつくるのに十
   分であり：プラズマガス源とアークがつくられる領域と
   の間に配置され、アークの形成される領域中へプラズマ
   ガスを導入するための少なくとも１つのガス通路を有す
   るガス分配部材；ガスが該分配部材のまわりで逃れ、か
   つ該ガス通路と異なる通路からアークの形成される領域
   に入るのを阻止する装置を有し、このガスの逃失阻止装
   置はノズルとガス分配部材との間に配置された少なくと
   も１つのシール部材を有し；ガス分配部材をノズルに向
   かって強制的に押し進め、これによってノズルとガス分
   配部材との間のシール部材を圧縮するための弾性装置；
   およびノズルを冷却するための装置および電極部材を冷
   却するための装置を有することを特徴とする強力プラズ
   マスプレーガン０ ２、付加的に、ノズル冷却装置とアークの形成される領
   域との間に配置された２つのシール装置および２つのシ
   ール装置の間に配置され、２つのシール装置の間の領域
   に入る冷却液を抜くためべし孔を有する、特許請求の範
   囲第１項記載のプラズマスプレーガン。 ３、付加的に、電極部材冷却装置と、アークの形成され
   る領域との間に配置された２つのシール装置−および２
   つのシール装置の間に配置され、２つのシール装置の間
   の領域に入る冷却液を抜くための逃し孔を有する、特許
   請求１７）範囲第１項記載のプラズマスプレーガン。 ヰ、付加的に、電極部材冷却装置と、アークの形成され
   る領域との間に配置された２つのシール装置および２つ
   のシール装置の間に配置され、２つのシール装置の間の
   領域に入る冷却液を抜くための装置を有する、特許請求
   の範囲第２項記載のプラズマスプレーガン。 ５、付加的に、ノズルおよび電極が強固に連結して、ノ
   ズルに対する電極の正確な位置定めを許す中間部材を有
   し、該中間部材は２つの金属表面部材と該金属表面部材
   の間に配置された絶縁材からなる、特許請求の範囲第１
   項記載のプラズマスプレーガン。 ６．１極：該電極に、電極とノズルとの間にアークが形
   成しうる程度に十分接近して位置定めされたガンノズル
   ；ガス源；ガス源とアークの形成される領域との間に配
   置されたガス分配部材；ガンノズルおよび電極の冷却装
   置を有し、該冷却装置は冷却装置とアークの形成される
   領域との間に配置され、冷却液がアークの形成される領
   域に入るのを阻止するための少なくとも２つのシール装
   置を有し；かつ２つのシール装置の間に配置され、シー
   ル装置が破損した場合に冷却液を抜くための装置を有す
   ることを特徴とする強力プラズマスプレーガン。 ７、　シール装置が破損したことを検知するための装置
   を有する、特許請求の範囲第６項記載のプラズマスプレ
   ーがン。 ８、　ガス分配部材とノズルとの間に配置され、ガスが
   ガス分配部材のまわりに流れるのを阻止するためのシー
   ル装置；およびシール装置（ を圧縮するためガス分配部材をノズルに向かって強制的
   に押し進めるための弾性装置を有する、特許請求の範囲
   第６項記載の強力プラズマスプレーガン。 ９、電極およびノズルが強固に連結されて、ノズルに関
   し電極の正確な位置定めを許ザ中間部材を有し、中間部
   材は金属表面部材の間に配置された絶縁部材に取付けら
   れた２つの金属表面部材からなる、特許請求の範囲第６
   項記ｔｃの強力プラズマスプレーガン。 １０、ガス分配部材が機械加工しうるセラミック材料で
   つくられている、特許請求の範囲第１項または第６項記
   載の強力プラズマスプレーガン。 １１、電極；電極とノズルとの間にアークを形成させる
   ことのできる程度に電極に十分に接近して位置定めされ
   たガンノズル；ガス源；ガス源とアークの形成される領
   域との間に配置され、ガスをアークの形成される領域中
   へ均一に導入するガス分配部材；電極を支持するための
   後部ガン本体：ノズルを支持するための前部ガン本体：
   前部ガン本体と後部ガン本体との間に配置されてその間
   を、電気絶縁する成するため□の２つの金属部材の間に
   はさまれた電気絶縁部材から形成されており：電極の内
   部に、冷却液を電極の内部を通って流すことのできる通
   路を有する電極冷却装置；およびノズル冷却装置を有す
   ることを特徴とする強力プラズマスプレーガン。 １２、付加的に、電極冷却装置とアークの形成される領
   域との間に配置された二重シールを形成する２つのシー
   ルを有し、かつ二重シールからなるシールと分ンの外部
   との間の連絡装置を有する、特許請求の範囲第１１項記
   載の強力プラズマスプレーガン。 １３、付加的に、ノズル冷却装置と、アークの形成され
   る領域との間に配置された二重ノズル冷却シールを形成
   する２つのシールを有し、かつ二重ノズル冷却シールか
   らなるシールの間の領域と連絡する逃−へト有する、特
   許請求の範囲第１１項または第１２項記載の強力プラズ
   マスプレーガン。 １４、付加的に、ガス源とガス分配部材との間のガス通
   路中に配置された。ストレーナおよび逆止め弁を有し、
   ストレーナはガス通路に入る破片を集めるのに役立ち、
   逆止め弁はガス源の圧力が逆止め弁遮断以下に低下した
   場合にガス源を閉じるのに役立つ、特許請求の範囲第１
   項または第６項または第１１項記載の強力プラズマスプ
   レーガン。