JPS6287268A - プラズマスプレ−ガン用ノズル組立体 - 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に関し、特に、効果的
なノズル冷却システムおよび容易に交換可能なノズルを
有するノズル組立体に関する。

発明の背景 溶射は、金属あるいはセラミックのような熱易融材料の
熱軟化をもたらし、かつ、被膜される表面に対して軟化
材料を粒子の形に促す。加熱粒子は、この表面にぶつか
り、かつ、これにくっつく。従来の溶射ガンは、加熱と
粒子化の両方のために用いられる。溶射ガンの１つのタ
イプでは、熱易融材料が、粉末の形で、この溶射ガンに
供給される。そのような粉末は、典型的には、小さな粒
子で構成される。すなわち、例えば、米国規格のふるい
サイズで１００メツシユ乃至約５ミクロン以下である。

粉末を噴霧するための典型的なプラズマ溶射システムで
は、電気アークが、水冷ノズル（陽極）と中央に位置し
た陰極との間に創出される。不活性ガスが、この電気ア
ークを通過し、そして、これによって３０，０００°Ｆ
までの温度に励起される。ノズルから発する少なくとも
部分的にイオン化されたガスのプラズマは、開いた酸素
アセチレン炎に似ている。典型的なプラズマ溶射ガンは
、米国特許第３，１４５．２８７号に記載されている。

そのようなプラズマ溶射ガンの電気アークは、実際は強
烈なので、ノズルの劣化を引き起こし、そして、最終的
に破損を引き起こす。そのような劣化の原因は、アーク
それ自身が一点でノズル／陽極にぶつかり、これによっ
て、ノズル表面の瞬間的な局部溶解および蒸発を引き起
こすという事実にある。劣化は、ノズルを融点まで過熱
することによっても引き起こされ、その結果、ノズル材
料の一部が他の位置に流れ、ノズル劣化のそれぞれの理
由に伴う様々な程度と速度がある。経験によれば、最終
的に加圧冷却剤を、ノズル壁を介して破裂させろ壁の浸
食は、ノズル破損の他の原因であるということを示して
いる。ジャケットが破裂すると、冷却水はアーク領域に
放出され、局部的に強烈な電気アークになり、部品を溶
融させる。−担、溶融が起こると、ガンの修理は、非常
にコストがかかるものである。ノズルの劣化および破損
の問題は、特に、高電力しはルで苛酷である。

この問題を克服しようと試みる場合に、これまで、プラ
ズマ溶射ガンは、簡単に変えられる水冷ノズルで購成さ
れてきた。作動中、水の冷却剤は、ノズルの通路を通っ
て突き進み、ノズル壁企冷却する。それですら、次第に
、あるいは、時折、急速に劣化が起こり、そして、破損
に対する予防策として、ノズルは、通常、所定の使用時
間数の後、交換される。しかし、ノズルを定期的に交換
するというこの作業は、全くコストがかかる。というの
は、この交換可能な７／ズルは、かなり高価であり、か
つ、かなり寿命が残っている多くのノズルは、これによ
って捨てられるからである。

米国特許第４４３０５４６号は、寿命を延ばすために、
薄い壁および簿い環状の冷却剤通路を有するプラズマス
プレーガンのノズルを記載している。この壁および通路
の特定の寸法が、最大のノズル寿命を保証するように開
示されている。この開発は、ノズルの予期寿命を、特に
強力なプラズマガンにおいて、実質的に増大した。しか
し、この特許の中に教示しているように、冷却剤通路を
含むノズルの構造では、部品のコスト低下゛を達成し得
ない。これは、特に、ノズル交換に関してである。特に
、冷却通路を含む１個の単一ノズルは高価である。上記
した特許に示唆された他の方法は、ノズルのまわりに取
り付けられる一対の”はまぐりの殻゛′を含むものであ
るが、しかし、これらは、使用するのが容易ではないし
、冷却剤の・２イ・ξス洩れをさせる。

改良されたノズル組立体が、ニューヨークのウェストベ
リーのメテコ株式会社によって、ＭＳＮ型式として市販
されているプラズマガンに使用されており、そして、こ
れは、１９８４年９月４日に出願された本発明の出願人
による出願中の出願番号第６４６７３４号に教示されて
いる。そのような組立体では、ジャケットとノズルは、
ノズル部材がジャケラ）Ｄこ関してプラズマ炎の前方方
向Ｇこついて、前方に移動可能かつ交換可能であるよう
な相対的摺動可能関係にある。

この組立体は、異なる大きさの孔を有するノズル分備え
て、ノズル部材の便利で低コストの交換をすることがで
きる。しかし、そのような融通性は、異なる大きさのノ
ズルの冷却に関して、前述の最適化されたノズル壁の寸
法を維持できない。

環状の冷却通路を含むアークトーチ装置にノズルを挿入
する他の形は、米国特許第３１０６６３１号に示されて
いる。しかし、それは、ノズル陽極１２と水スリーブ１
４との間に充分なＩ’ｌｌ　Ｍ的支持が足りない等の幾
つかの欠点がある。プラズマガンでは重要な要素である
配列も問題になる。

従って、本発明の目的は、冷却剤通路を含む改良された
ノズル組立体の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、プラズマスプレーガンの延びたノ
ズル寿命のための冷却剤通路を含むと共に、ノズルの便
利で低コストの交換を可能にさせる新規なノズル組立体
を提供することである。

本発明の、さらに他の目的は、薄い壁および薄い環状の
冷却剤通路を有するプラズマガンのための改良されたノ
ズル組立体を提供することであり、これは、ガンにうま
く配列されると共に、ノズルの便利で低コストの交換を
可能にする。

本発明のその他の目的は、プラズマスプレーガンのため
に、ノズル組立体内に冷却剤通路を持ち、かつ、改良さ
れた作動および低コストの保守を有するノズル組立体を
提供することである。

発明の構成 本発明の前述の目的およびそれ以外の目的は、ノズル組
立体がほぼ管状のノズル部材とこのノズル部材のまわり
の予め決められた共軸位置に配置されるほぼ中空の円筒
状構造のジャケットとで１１１η成されるプラズマガン
のためのノズル組立体によって、達成される。ジャケッ
トの内面は、ノズル部材の円筒状外形とｔｆＪＪ＠シて
環状の冷却剤通路を形成する。ジャケットとノズル部材
は、プラズマ炎の前方方向に、ノズル部材に関して、ジ
ャケットの前方への取りはずしおよび、その後の後方へ
の交換に対して相対的な摺動可能関係にある。ジャケッ
トは２組の冷却剤ポートを有し、これらは、それぞれ、
陰極に隣接すると共にその末端端部に接近しており、こ
れらのポートは、環状の冷却剤通路とガン本体のそれぞ
れの通路との間を接続する。０リングのような交換可能
なシールが、ノズル部材の対応する前方部分とジャケッ
トとの間に配置されて、冷却剤を保持する。プラズマガ
ンの本体と協働する他のシールが、ジャケットの前方部
分上のフランジに、それぞれの組の冷却剤ポート間のジ
ャケットの中央部分に、そしてノズル組立体の後方部分
に、それぞれ、配置されている。ネ、ジ手段およびノズ
ル部材とノズル組立体の後方端部のジャケットとの間で
係合する案内面は、ノズル部材に対して、ジャケットを
、その予め決められた位置に保持するように協働する。

後方の０リングシールは、ジャケットの後方環状面とノ
ズル部材のリムとの間に協働して形成されるγ７４に設
置される。

実施例 第１図を参照すると、本発明によるノズルは、米国特許
第３１４５２８７号に幾分似た全体構成を有しており、
かつ、ニューヨークのウェストベリーのメテフ株式会社
によって製造される９ＭＢ型のようなプラズマスゾレー
ガン１０に嵌合するようにされている。また、第２図に
示されているように、ノズル部材１２は、一般的に１４
で示される中央通路を有し、これを通ってガスが、矢印
１６によって一般的に示される方向に移動する。右側か
ら中央通路１４に入っているのは、長く、かつ、丸い（
すなわち、さし示されている）先端のついた陰極部材１
８であり、この陰極部材は、第１図に示されている他の
要素から電気的に絶縁されている。溶射ガンが作動して
いると、アークは、陰極１８から２ｏで一般に示される
ノズルの内壁まで伸張する。内壁２０とのアーク接点は
、一つの位置にとどまっているのではなく、内壁２０の
広範な部分にわたり移動する傾向があるということに％
　カつくべきである。このアークは、２２で一般的に示
されるノズルの出口端部からプラズマ炎を発せしむるガ
スを励起する。

ノズル部材１２は、ガンの陽極を備え、かつ、アークと
直接接触しそうな領域では、成る壁厚さをもって構成さ
れている。内側部材は、好ましくは、ほぼ純銅（好まし
くは、少なくとも９９％の純度）で作られ、そして、こ
の材料のために、約１．９　ｆｌ乃至２．８　Ｍ　（０
，Ｏ７５乃至０゜１１０インチ）の範囲の均一な壁厚さ
を有して、比較的薄い。

銅は、その電気的特性および熱特性のために、ノズルの
多くの部品に対し好ましい材料である。つまり、銅は、
電気的および熱的に良導体であり、しかも、比較的高い
融点を有している。銅とほぼ同じような熱的および電気
的特性を持つ他の材料あるいは合金が本発明によるノズ
ル組立体の部品に使用され得るが、しかし、寸法はノズ
ル寿命を最適化するために幾分調整される必要があるか
もしれないということを当業者は理解するであろう。他
Ｇこ、ノズル部材１２は、内面１４に浴ってタングステ
ンのライナ（図示せず）企備えることができ、あるいは
、全ノズル部材は、アークによる表面溶融を最小にする
ために、非常に高い融点を有するタングステンなどで形
成することもできる。

米国特許第４４３０５４６号に開示されているように、
この中の寸法は、ガンのアークがノズルにぶつかる位置
の半径方向外側の点で重要である。この位置は、所望の
形状のノズルを作り、そしてこれを所望の作動条件下で
短時間、動かすことによって、始めて求められる。最大
ノ浸食場所は、アークがノズルにぶつかる位置と確認さ
れるであろう。アークがぶつかる点の半径方向外側の寸
法は、それで決定される。

ジャケット２牛は、ほぼ純銅あるいは黄銅のような合金
を含む他の材料で作ることができ、かつ、ノズル部材１
２と一緒に嵌合するように成形されて、冷却剤のための
環状通路２６を形成し、この通路は、溶射ガン１０の冷
却剤通路２７．２８と連通し、この溶射ガンにジャケッ
トが装着されて、溶射ガンの作動中、ノズルを冷却させ
ることができる。

第２図それ自体に示されているノズル組立体３０は、ノ
ズル部材１２および共軸すなわち同軸のジャケット２４
からなる。この組立体は、ガン本体３２の円筒状キャビ
ティにぴったり嵌合すると共に、挿入可能、かつ、ガン
１０から前方に取りはずし可能である（ここで用いてい
るように、６前方にパという用語およびこれから由来す
る用語あるいは、これに対する同意語もしくは類似語は
、プラズマ炎がガンから発するその端部を基準にしてい
る。同様に１後方に′″という用語等は、反対の位置を
示す）。所定位置にある場合、ノズル組立体３０は、そ
れぞれの溝４０．４２および４４（第２図）に配置され
る０リングシール３４．３６および３８（第１図）と共
にガン本体内に共軸的に配置される。

ノズル部材１２の中央通路１４は陰極部材１８（第１図
）と共軸であり、そして、ノズルの中央部分では、中央
通路の中央孔部分が、好ましくは、一定の直径である。

中央通路１４の出口端部２２における前方端部も、また
、中央部の直径に等しい一定の直径であっても良く、あ
るいは、第１図および第２図に示されているように、前
方方向に散開しても良い。中央通路１牛の入口端部５６
（第２図）における後方部分は、後方に散開していると
共に、陰極部材１８とｖＪＪｇｌＪシて、ノズル部材を
通って流れるプラズマ形成ガスのアークを維持する。有
効的な相対的寸法および中央通路の間隔ならびに適切な
プラズマガン作動のための電極部材は、この技術分野で
は、公知である。

第２図に関して、ノズル部材１２は、孔と共軸である外
形５２を持つ、ほぼ円筒状の中央部分を有すると共に、
人口（後方）端部５６からほぼ半径方向外側に位置する
後方リム５４を有している。外形５２のチー・３部分５
８は、中央通路１＋が人口端部５６で中央通路１４の後
方への散開に従って後方へ散開し始める２ころに位置し
ている。

ジャケット２４は、予め決められた共軸の位ｉｆｆでノ
ズル部材１２をほぼ取り囲むように位置している。この
ジャケットは、ほぼ中空の構造である。）ヤケットの中
央部分６３は、ノズル部材１２の外形５２と協働する中
央内面６０を有して、冷却剤のための環状通路２６を形
成している。望ましくは、チー・３部分５８と同様に内
面６０およびノズル部材１２の外形５２の中央部分は、
前述した米国特許第４４３０５４６号に開示されている
ように高い冷却剤速度および効率的な冷却のために、好
ましくは、０．６４酎乃至０．２７　Ｍ　（０，０２５
乃至０．０５０インチ）の範囲、例えば０．７６龍（０
，０３０インチ）の均一な高さの薄い環状通路２６を形
成する際に協働するような直径である。

ジャケット２４の前方部分６４は、位置決めおよび配列
のためのノズル部材１２の前方部分の円筒状外面（また
、６２において）と協働する内面６２を有している。６
２の直径は、ジャケットがノズル部材に関して、前方に
、取りはずし可能、かつ、ノズル部材から交換可能であ
るようなものである。冷却剤を保持するための内側シー
ル６６は、ノズルの外面６２とジャケットの前方内面（
６２）との間に配設され、これは、ノズル組立体をその
主要な構成要素であるノズルおよびジャケットに分解す
るために取りはずし可能である。好ましくは、ジャケッ
トの前方内面６２は、ノズル部材の前方円筒状外面とシ
ール接触する際に、ゴム製等の標嘔Ｏリングシール（６
６において）と共に、その中に環状の溝６８分有してい
る。

内側ネ）７０は、ジャケット２４の後方部分６５の内面
に配置され、かつ、ノズル部材１２の対応する外側ネ）
（また、７０において）と係合するようにされて、ノズ
ル部材をジャケットに保持する。軸方向の位置決めは、
ノズル上の外側ネジの前方に位置している環状の肩面７
手によって得られる。面７４は、ジャケットの内面に同
様に位置している着座肩部７６と接触する。後方におけ
るノズルとジャケットの正確な同中心性は、環状の面７
＋に前方で隣接するノズル部材１２の短い環状の案内面
７８によって維持される。案内面７８は、着座肩部７６
に前方で隣接するジャケット（１：た、７４で示される
）の内面の対応する部分にぴったり嵌合する。ネジ面お
よび接触面は、また、ノズル部材と電源（図示せず）と
の間にアーク電流を導通するのに役立つ。

フランジ８８は、縦方向の中間におけるその長さのほぼ
中心で、ジャケット上に同心円的に位置している。７ラ
ン、りの後側の段部４４は、Ｏリングシール３８（第１
図）のための溝を与える。フランジ面８９とシール３８
は、ガン本体３２の前面９０と協働して、ノズル組立体
３０を軸方向に位置決めすると共に、冷却剤の漏洩に対
してシールする。この組立体は、前述した米国特許第３
１４５２８７号に示されるように、フラン、）８８にわ
たる保持リング（図示せず）によって、ガン本体に保持
される。

第２図に詳記しているように、本発明の好ましい実施例
では、ノズル部材１２の入口端部５６は、ジャケット２
４の後方にＯリングシール３牛を配設するのに充分な距
離を伸張している。

特に、０リング溝４０は、３つの面によって形成される
。すなわち、ノズル部材１２のリム５４の前方に面する
環状壁８０と、リム壁８０の内側境界を形成する外側に
面する円筒形表面部分８２と、ジャケット２４の後方端
部を形成する後方に面する環状表面８４とである。前述
した部分に示したように、０リンダ３４は、ガン本体３
２と係合して、冷却剤を保持する。複数個の弓形の冷却
剤ポート９２は、着座肩部７６のすぐ前方で、ジャケッ
トの円周のまわりに等角に離間されている。ポート９２
のそれぞれは、環状の冷却剤通路２６と直接的に流れが
通ずる。ジャケット２４は、狭い環状通路１００を配設
する際に協働するように、さらに成形され、この通路は
、マニホルドとして作用すると共に１．ｔｒ　−ト９２
とガン本体３２（第１図）の少なくとも１つのチャネル
２７との間を連通し、これによって、冷却剤流体のため
の流れ通路を与える。

ジャケット２４は、環状スロット９４を形成するように
、さらに成形され、このスロットは、内側シール６６の
すぐ後方で、環状の冷却剤通路２６の外側伸張部を形成
する。スロット９４と連通しているのは、第２組の弓形
（断面で）の冷却、ｔｒ　−トｇ　６であり、これらの
ポートは、好ましくは、ジャケットのまわりに等しく配
置されて、ほぼ環状成形のマニホルド通路９８から導ひ
かれる複数個の冷却剤通路を与える。

通路９８は、ジャケットフランジ８８とガン本体３２（
第１図）の壁部分１０６の間に形成され、この壁部分は
、冷却剤の送り込みと冷却剤の送り出しとの間に防壁を
形成する。プラズマプレーガン本体３２は、さらに、冷
却剤が流れるための第２の冷却剤チャネル２８を備え、
このチャネルは、環状に成形された通路９８から後方へ
伸張している。２組の冷却剤ポート９２と９６との間に
位置している外側溝４２の０リングシール３６は、ガン
本体３２とＦｕｎて、２つの冷却剤マニホルド９８と１
００を分離する。

環状の冷却剤通路２６と連通ずるそれぞれの組のポート
９２と９６の弓形構造は、その前方端部および後方端部
で、冷却剤の通路２°６内への、および通路からの均一
な半径方向分配を可能にし、その際、物理的な抵抗は最
小である。

好ましくは、冷却流体は、チャネル２７（第１図）に入
り、それから狭い環状通路１００に入る。環状通路１ｏ
○から、流体は、複数個のポート９２を通って、ノズル
部材１２とジャケット２４との間に形成された簿い環状
通路２６内に流れる。冷却剤の流量は、１００℃に近い
温度で、ノズル１２の外側表面を維持するのに充分であ
る。流体は、それから、薄い環状通路２６からスロット
９４、ポート９６および環状通路９８を通過し、そして
、チャネル２８を通って出ていく。

本発明によるノズル組立体は、定常の保守のためにプラ
ズマスプレーガンのノズルを取りはずしたり、交換した
りするのに便利な手段を与え、あるいは、ノズルがアー
クによって過度に浸食される場合に、ノズルを効果的に
冷却する構造を与え、これは、ノズルの寿命を一層長く
する。組立体３０は、ユニットとして、ガン本体３２か
ら取りはずされ、そして、ジャケット２４は、ノズル部
材１２から容易に取りはずされ、それから、これは交換
され、そして逆の手順が行なわれる。この方法は、低コ
ストの構成および経済的な保守を与えることができる。

上述の記載は、第１図および第２図に図示した一タイプ
のプラズマガンに対するノズル組立体の構造を強調した
が、特殊な構造は他の形を取ることができるということ
を、当業者は容易に理解するであろう。例えば、ノズル
組立体は、米国特許第４４４５０２１号に示され、かつ
、記載され、１０ＭＢ型式としてメテコ株式会社により
市販されているタイプのプラズマガンを嵌合するように
することができる。ガン１０’の前方部分に位置してい
る、そのようなノズル組立体３０′は、第３図に示され
ている。ノズル部材１２′は、第１図および第２図に示
されているのと同じにすることができる。しかし、ジャ
ケット２４′は、軸方向に並べて置かれた３つの分離可
能な部分で形成されている。（第３図に関して、明瞭に
するために、プライム（′）符号で示された教示は、第
１図および第２図に示されたものに相当する部品を表わ
す。） ジャケット２４′の中央部分６３′は、第１図および第
２図に関して、上記で述べた構成の中央内面６０’を有
しており、この面は、ノズル部材１２′と協働して、環
状の冷却通路２６′を形成する。前方部分６４′は、ノ
ズル部材１２′の前方円筒状外面６２′でシールするた
めの内側０１Ｊング溝６８′を含んでいる。前方部分６
４′は、また、ガン本体３２′上の対応するネジ部と係
合する前方フランジ１１７の内側ネジ部１１６によって
、ガンのノズル組立体を保持するのに役立つ。

ジャケット２４′の後方部分６５′は、その中に内側ネ
ジ部７０’を有し、これは、ノズル部材１２′の外側ネ
ジ部（また、７０′でもある）と係合する。この実施例
では、０リングシール３４′は、ネジ部に隣接すること
によって、環状の冷却通路２６′内の冷却剤を後方に保
持し、他のＱ　＋）ングシール１２０は、後方部分６５
′の背面１２２に配置されて、プラズマガスが、ガスマ
ニホルド１２４および１つ以上のガス４−ト１２６を経
由する、その正規の経路を迂回するのを防止する。○リ
ング３４′のための溝は、第２図の実施例に類似して形
成される。

３つのジャケット部分６３’　、　６４’および６５′
は、軸方向に並べて置かれ、その際、ぴったり嵌合する
環状の肩部領域１２８および１３０は、それぞれ、前方
部分と中央ジャケット部分および後方部分と中央ジャケ
ット部分と一緒に協働して係合し、ノヤケット２４′を
形成する。

ジャケット２４′の中央部分６３／の中央フランジ８８
’上の挿入肩部は、後方および前方のマニホルト１００
−’と９８′との間の本体３２′に対してシールするた
めのＯリング３６′を受容する。ジャケットの前方部分
６４′上の後方に向けられた！Ｊ　ムｌ　３２　ハ、前
方マニホルド９８′の本体前方と係合するＯリング３８
′を持つ溝を有して、その中に冷却剤を保持する。他の
ｏリングシール１３８は、後方冷却剤マニホルｙ　１０
０’とガスマニホル１−′１２４との間の後方ジャケッ
ト部分６５′の外面の溝に位置している。

複数個の弓形の前方ポート９６′は、前方環状冷却剤マ
ニホルド９８′と環状冷却通路２６′との間を連通ずる
中央部分６３′の前方リム１３４の円周まわりに等角に
離間されている。中央部分６３′の後方リム１３６にお
ける複数個の弓形の後方ポート９２′は、同様に、後方
冷却剤マニホル１１００′と環状冷却通路との間を連通
ずる。

第３図の前方および後方ポー）　９６’　、　９２’は
、この実施例にあり、それぞれは、それぞれのリムの、
−組で大きく３つに分けられた部分の形である。好まし
くは、冷却剤は、入口通路２８′から前方マニホルドお
よび前方ポートを通って流れ、それから、環状冷却通路
を通って後方へ流れ、そして、後方マニホルドおよび後
方ポートならびに出口通路２７′を通って流れ出る。

本発明は、特定の実施例に関して、上記に詳細に述べて
きたが、本発明の精神および記載された特許請求の範囲
内になる種々の変形および変更は、当業者には明らかで
あろう。従って、本発明は、記載された特許請求の範囲
あるいはそれらと等価なものによって制限されるだけで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を含むプラズマガンの一部の縦断面図
、第２図は、第１図に含まれる本発明のノズル組立体の
縦断面図、第３図は、本発明の他の実施例を含むプラズ
マガンの一部の縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、プラズマガンの本体に嵌合するノズル組立体であつ
   て、このノズル組立体は、 ほぼ円筒状の外形を有する管状のノズル部 材と、ノズル部材のまわりの予め決められた共軸の位置
   に配置されると共に、ノズル部材の円筒状外形と協働す
   る中央内面を有して環状の冷却剤通路を形成するほぼ中
   空の円筒状構造のジャケットであつて、このジャケット
   およびノズル部材は、ノズル部材に関して、前方に、ジ
   ャケットの軸方向の取りはずしおよび交換のために相対
   的な摺動可能関係にある、ジャケットと、 ジャケットに関して予め決められた共軸の 位置にノズル部材を保持するネジ手段と、 ノズル部材と環状冷却剤通路の前方位置の ジャケットとの間に配置される流体シール手段とを備え
   るノズル組立体。 ２、プラズマガンの本体に嵌合するノズル組立体であつ
   て、このノズル組立体は、 （ａ）後方部分の上に外側ネジ部を持つ後方部分と、円
   筒状外面を持つ前方部分と、これ らの間にほぼ円筒状外形を有する中央部分 とを備える管状ノズル部材と、 （ｂ）ノズル部材のまわりの予め決められた共軸の位置
   に配置されるほぼ中空の円筒状構 造のジャケットであつて、このジャケット は、 環状冷却剤通路を形成するためにノズル 部材の円筒状外形と協働する内面を持つ円 筒状中央部分と、 ノズル部材に対して予め決められた位置 にジャケットを保持するためにノズル部材 の外側ネジ部と係合する内側ネジ部を中に 持つ円筒状後方部分と、 前方内面を持つ円筒状前方部分と、 中央部分と後方部分との間に配置され、 環状冷却剤通路と連通する１つ以上の第１ の冷却剤ポートを有する後方入口部分と、 中央部分および円筒状前方部分に隣接し て配置され、環状冷却剤通路と連通する１ つ以上の第２の冷却剤ポートを有する前方 入口部分と、 ジャケットおよびノズル部材は、ノズル 部材に関して、前方に、ジャケットの軸方 向の取りはずしおよび交換のために相対的 な摺動可能関係にあることとを備えるジャ ケットと、 （ｃ）ノズル部材の前方部分の外面とジャケットの前方
   部分の内面との間に配置され、冷 却剤を保持するようにシールするための第 １の取りはずし可能手段とを備える、ノズ ル組立体。 ３、ノズル部材の中央部分が、約１．９乃至約２．８ｍ
   ｍの範囲の壁厚さを有し、かつ、環状冷却剤通路の幅が
   、約０．８４ｍｍ乃至約１．２７ｍｍの範囲であり、前
   記壁厚さおよび幅の範囲は、アークが終了する区域の外
   側のほぼ全領域である、特許請求の範囲第２項に記載の
   ノズル組立体。 ４、ノズル部材は、直径がほぼ均一である中央孔部分お
   よび後方に散開する入口部分を持つ中央通路を有し、 ノズル部材の円筒状外形は、直径がほぼ均 一であり、かつ、後方に散開するテーパの付いた部分を
   有する中央部分を有し、その結果、中央部分およびテー
   パの付いた部分の壁厚さは、アークが終了する区域のほ
   ぼ全領域外側でほぼ均一であり、 ジャケットの円筒状中央部分は、ノズル外 形の中央部分およびノズルのテーパの付いた外形と協働
   し、その結果、中央部分およびテーパの付いた部分の領
   域の環状冷却剤通路の幅は、アークが終了する区域のほ
   ぼ全領域外側でほぼ均一である、特許請求の範囲第２項
   に記載のノズル組立体。 ５、第１の取りはずし可能なシール手段が、第１のＯリ
   ングシールを受容するように第１の環状溝を中に有する
   ジャケットの前方部分の内面を備える、特許請求の範囲
   第２項に記載のノズル組立体。 ６、ジャケットの中央部分の上にフランジを、さらに備
   え、かつ、その他に、ガン本体と、それぞれ、ジャケッ
   トフランジ、ジャケットの円筒状中央部分およびジャケ
   ットの円筒状後方部分に隣接する位置との間に配置され
   、ガン本体と協働して、冷却剤を保持するようにシール
   するための第２、第３および第４の取りはずし可能な手
   段を備える、特許請求の範囲第２項に記載のノズル組立
   体。 ７、第２の取りはずし可能なシール手段が、第２のＯリ
   ングシールを受容するように第２の環状溝を中に有する
   フランジを備え、 第３の取りはずし可能なシール手段が、第 ３のＯリングシールを受容するように第３の環状溝を中
   に有するジャケットの円筒状中央部分を備える、特許請
   求の範囲第６項に記載のノズル組立体。 ８、ノズル部材が、さらに、ノズルの入口端部に位置し
   ている後方リムを備え、この後方リムは、円筒状表面部
   分によつて内側へくつつけられる環状リム壁により、そ
   の前方側に形成され、 第４の取りはずし可能なシール手段が、そ の後方端部で環状表面によつて終了するジャケットを備
   え、その結果、ノズル組立体では、リム壁およびノズル
   部材の円筒状表面部分ならびにジャケットの環状表面が
   環状溝を形成して後方リングを受容する、特許請求の範
   囲第６項に記載のノズル組立体。 ９、ノズル部材が、さらに、外側ネジ部に前方で隣接す
   る環状面を備え、かつ、ジャケットが、さらに、内側ネ
   ジ部に前方で隣接する着座肩部を備え、この着座肩部は
   、ノズル部材とジャケットがネジ係合している間、環状
   面と接触するようにされており、この接触は、ジャケッ
   トに関してノズルを軸方向に位置決めするのに役立つ、
   特許請求の範囲第２項に記載のノズル組立体。 １０、ノズル部材が、さらに、環状面に前方で隣接する
   環状案内面を備え、かつ、ジャケットが、さらに、着座
   肩部に前方で隣接する内面の一部を備え、ノズル部材と
   ジャケットの同中心性を維持するためにノズル部材とジ
   ャケットがネジ係合している間、内面の一部が案内面に
   わたつてぴつたり嵌合している、特許請求の範囲第９項
   に記載のノズル組立体。 １１、ジャケットの後方入口部分が、ジャケットの内周
   まわりで均一に離間されると共に、環状通路と連通して
   半径方向内側へ向けられた複数個の第１の冷却剤ポート
   を有し、 ジャケットの前方入口部分が、ジャケット の円筒状前方部分に隣接する環状通路内へ開口している
   環状スロットを備えると共に、第２と第３の取りはずし
   可能なシール手段との間でジャケットを出すために、ジ
   ャケットの円周まわりに均一に離間され、かつ、後方お
   よび半径方向外側へ伸張する複数個の第２の冷却剤ポー
   トを備える、特許請求の範囲第２項に記載のノズル組立
   体。 １２、プラズマガンの本体に嵌合するノズル組立体であ
   つて、この組立体は、 （ａ）管状ノズル部材であつて、このノズル部材は、 上に外側ネジ部を持つ後方部分と、円筒 状外面を持つ前方部分と、これらの間にほ ぼ円筒状外形を有する中央部と、 ノズルの入口端部に位置すると共に、円 筒状表面部分によつて内側へくつつけられ る環状リム壁により前方側に形成される後 方リムとを備える管状ノズル部材と、 （ｂ）ノズル部材のまわりの予め決められた共軸の位置
   に配置される、ほぼ中空の円筒状 構造のジャケットであつて、このジャケッ トは、 円筒状中央部分の上にフランジを持つと 共に、環状冷却剤通路を形成するためにノ ズル部材の円筒状外形と協働する内面を持 つ円筒状中央部分と、 ノズル部材に対して予め決められた位置 にジャケットを保持するためにノズル部材 の外側ネジ部と係合する内側ネジ部を中に 持つ円筒状後方部分と、 前方内面を持つ円筒状前方部分と、 円筒状中央部分と円筒状後方部分との間 に配置され、環状通路と連通する１つ以上 の第１の冷却剤ポートを有する後方入口部 分と、 円筒状中央部分および円筒状前方部分に 隣接して配置され、環状通路と連通する１ つ以上の第２の冷却剤ポートを有する前方 入口部分と、 ジャケットおよびノズル部材は、ノズル 部材に関して、前方に、ジャケットの軸方 向の取りはずしおよび交換のために相対的 な摺動可能関係にあることとを備える、ほ ぼ中空の円筒状構造のジャケットと、 （ｃ）ノズル部材の前方部分の外面とジャケットの前方
   部分の内面との間に配置され、第 １のＯリングシールを受容するために中に 第１の環状溝を有する内面を備える、冷却 剤を保持するようにシールするための第１ の取りはずし可能手段と、 （ｄ）ガン本体と協働して、冷却剤を保持するためにシ
   ールする第２および第３のシール 手段であつて、これらはガン本体と、それ ぞれ、ジャケットフランジおよびジャケッ トの円筒状中央部分との間に配置され、第 ２のシール手段は、第２のＯリングシール を受容するためにフランジの中に第２の環 状溝を有するフランジを備え、第３のシー ル手段は、第３のＯリングシールを受容す るためにジャケットの中に第３の環状溝を 有するジャケットの円筒状中央部分を備え る、第２および第３のシール手段と、 （ｅ）ガン本体と協働して、冷却剤を保持するようにシ
   ールするための後方Ｏリングシー ルを受容するために、リム壁およびノズル 部材の円筒状表面部分と協働して環状溝を 形成する環状面によつて、ジャケットが、 その後方端部で終了していることとを備える、プラズマ
   ガンの本体に嵌合するノズル組立体。 １３、プラズマガンの本体に嵌合するノズル組立体であ
   つて、この組立体は、 ほぼ円筒状外形を有すると共に、ノズルの 入口端部に位置している後方リムを備える管状ノズル部
   材であつて、この後方リムは、円筒状表面部分によつて
   内側へくつつけられる環状リム壁により、その前方側に
   形成される、管状ノズル部材と、 ノズル部材のまわりの予め決められた共軸 の位置に配置されると共に、ノズル部材の円筒状外形と
   協働する中央内面を有して環状冷却剤通路を形成するほ
   ぼ中空の円筒状構造のジャケットであつて、このジャケ
   ットおよびノズル部材は、ノズル部材に関して、前方に
   、ジャケットの軸方向の取りはずしおよび交換のために
   相対的な摺動可能関係にある、ジャケットと、 ジャケットに関して予め決められた共軸の 位置にノズル部材を保持するネジ手段と、 ノズル部材と環状冷却剤通路の前方位置の ジャケットとの間に配置される流体シール手段と、 ガン本体と協働して、冷却剤を保持するよ うにシールするための後方Ｏリングシールを受容するた
   めに、リム壁およびノズル部材の円筒状面と協働して環
   状溝を形成する環状面によつて、ジャケットが、その後
   方端部でくつつけられていることとを備える、プラズマ
   ガンの本体に嵌合するノズル組立体。 １４、プラズマガンの本体に嵌合するノズル組立体であ
   つて、この組立体は、 （ａ）後方部分上に外側ネジ部を持つ後方部分と、円筒
   状外面を持つ前方部分と、これら の間にほぼ円筒状外形を有する中央部分と を備える管状ノズル部材と、 （ｂ）ノズル部材のまわりの予め決められた共軸の位置
   に配置される、ほぼ中空の円筒状 構造のジャケットであつて、このジャケッ トは、 円筒状中央部分の上に中央フランジを持 つと共に、環状冷却剤通路を形成するため にノズル部材の円筒状外形と協働する内面 を持つ円筒状中央部分と、 ノズル部材に対して予め決められた位置 にジャケットを保持するためにノズル部材 の外側ネジ部と係合する内側ネジ部を中に 持つ円筒状後方部分であつて、この後方部 分は、環状通路と連通する１つ以上の第１ の冷却剤ポートを中に有する、円筒状後方 部分と、 内側フランジ、前方内面および環状通路 と連通する１つ以上の第２の冷却剤ポート を中に持つ円筒状前方部分と、 前方部分および後方部分であつて、それ ぞれは、前方中央部分および後方中央部分 とそれぞれ同心円的にぴつたり嵌合してい るのを分離可能にされている、前方部分お よび後方部分と、 ジャケットおよびノズル部材は、ノズル 部材に関して、前方に、ジャケットの軸方 向の取りはずしおよび交換のために相対的 な摺動可能関係にあることとを備える、ほ ぼ中空の円筒状構造のジャケットと、 （ｃ）ノズル部材の前方部分の外面とジャケットの前方
   部分の内面との間に配置され、第 １のＯリングシールを受容するように第１ の環状溝を中に有する前方部分の内面を備 える、冷却剤を保持するための第１のシー ル手段と、 （ｄ）ガン本体と協働して、冷却剤を保持するようにシ
   ールするための第２、第３および 第４のシール手段であつて、これらは、ガ ン本体と、それぞれ、前方部分の内側フラ ンジ、中央部分の中央フランジとの間に配 置され、第２の取りはずし可能シール手段 は、第２のＯリングシールを受容するため に内側フランジの中に第２の環状溝を有す る内側フランジを備え、第３の取りはずし 可能シール手段は、第３のＯリングシール を受容するために中央フランジの中に第３ の環状溝を有する中央フランジを備え、そ して、第４の取りはずし可能シール手段は 、第４のＯリングシールを受容するために 後方部分の中に第４の環状溝を有する後方 部分を備える、第２、第３および第４のシ ール手段と、 （ｅ）内側ネジ部および外側ネジ部の後方と協働して、
   後方Ｏリングシールを受容するよ うに、ノズル部材と後方部分との間に環形 部を形成するノズル部材および後方部分を 備える、冷却剤を保持するようにシールす るための後方取りはずし可能手段とを備える、プラズマ
   ガンの本体に嵌合するノズル組立体。 １５、前方部分が、ガンのノズル組立体を保持するため
   にガン本体と係合するようにされているネジ部を中に持
   つ外側フランジを有する、特許請求の範囲第１４項に記
   載のノズル組立体。