JPH025146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラズマスプレーガン、特にプラズマ
スプレーガンノズルであつて、薄いノズル壁と、
冷却ひれを備えた環状の冷媒通路とを有する形式
のものに関する。

一般のプラズマスプレー装置では、水冷式ノズ
ル（陽極）と、中央に位置する陰極との間で電弧
が生ぜしめられる。電弧中をイナートガスが通つ
て30000〓（≒29968℃）まで加熱される。ノズル
から噴射された、少なくとも部分的に脱イオンさ
れたガスのプラズマは酸化アセチレンオープンフ
レームに類似している。一般的なプラズマスプレ
ーガンは米国特許第3145287号明細書に開示され
ている。

この種のプラズマスプレーガンの電弧は極めて
高温でありかつ激しい運動を有するためノズルを
損傷しかつ故障を生ぜしめる。損傷の原因は電弧
自体がノズル／陽極の一点に衝撃を与え、ノズル
表面を瞬間的に溶解して蒸発させてしまうためで
ある。故障の原因はノズルが融点まで過熱され、
その結果、ノズルの材料の一部が別の個所へ流れ
て、ノズルを閉塞するためである。

これらの原因は種々の程度で互いに関連してい
る。経験によれば、ノズル壁の侵蝕が最終的には
ノズル壁からの冷媒の噴出を招き、これが別の故
障の原因となる。ジヤケツトが破裂すると、冷媒
が電弧領域へ侵入し、これによつて、局所的に強
い電弧が生じてノズル材料を溶解する。ノズルが
溶解してしまうと、プラズマスプレーガンの修復
に著しい費用がかかる。ノズルの損傷及び故障の
問題は特に高出力で著しい。

この問題を解決すべく、プラズマスプレーガン
に、交換容易な水冷式ノズルを備えることが試み
られている。作動中、冷媒が加圧されて通路を通
つてノズルに達してノズル壁を冷却する。それに
も拘らず徐々に、又は時として迅速にノズルの損
傷が生じる。損傷回避のために、ノズルが所定の
数時間の稼動の後に交換されるのが一般である。
しかし、このような周期的なノズル交換は著しい
費用を要する。なんとなれば交換可能なノズルが
高価であるとともに、多くのノズルが著しい残余
寿命を残して廃棄されるからである。

損傷及び最終的な故障の率の決定には多くの因
子が含まれる。多くの場合、ノズルの作動状態及
び形状、ガスの種類及び流量等の因子がノズルの
寿命を影響するとともにノズル冷却に深い関係を
有する。

従来、ノズル壁の冷却は必要であるばかりでな
くノズルの寿命に対して上述の効果を有すること
が一般に認められている。それにも拘らず、従来
技術では、プラズマスプレーガンにおいて冷却ひ
れを備えた冷媒通路及びノズルの設計に対する認
識がなく、ノズルの最大寿命のための効果的な設
計に改良の余地が多い。

従来のプラズマスプレー装置のなかには、冷却
系内に脱イオン装置を備えたものもあり、近年の
研究によれば、この手段によつてノズルの寿命を
増大することが知られている。寿命が増大する理
由は明らかにノズルの冷媒通路内でのスケール形
成の軽減のためである。しかし、一層激しい作動
状態、要するに高出力では、脱イオン装置を使用
するだけではノズルの寿命を著しく増大させるに
不十分である。

それゆえ本発明の第１の目的は、ノズルの最大
の寿命を得るように設計されたプラズマスプレー
装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、冷却ひれを備えかつ最大
寿命を有するような、プラズマスプレーガンのた
めのノズルを提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、ノズル壁からの熱
の排除を最大にするような冷媒通路を備えた、プ
ラズマスプレーガンのためのノズルを提供するこ
とにある。

本発明のさらに別の目的は、Tstartを最初の
壁厚とし、Tminを故障時の壁厚とし、Ｒを単位
時間当りの深さ方向の侵蝕の率とした場合に、 寿命＝Tstart−Tmin／Ｒ の式によつて規定されるようなノズル寿命を最大
にする壁厚を有する、プラズマスプレーガンのた
めのノズルを提供することにある。

本発明のさらに別の目的は、ノズル材料の溶解
及び流れを最小にしてノズルの閉塞による故障を
軽減させるように設計された壁厚、冷媒通路、同
冷媒通路内の冷却ひれを備えた、プラズマスプレ
ーガンのためのノズルを提供することにある。

上記課題を解決した本発明の構成を要約すれ
ば、本発明プラズマスプレーガン装置は、長い寿
命を有すべく設計されたノズルを備えており、こ
のノズルは冷媒通路を備え、この冷媒通路内に
は、ノズル外壁から半径方向で外向きに延在する
多数の冷却ひれが設けられており、ノズル内壁は
プラズマ流に接触する。冷媒が冷却ひれと冷却ひ
れの間及び冷却ひれの周りに流れると、この冷却
ひれの側面と、冷却ひれ間に形成された溝の基部
のところのノズル壁部分とから熱が排除される。
冷却ひれの基部の幅、冷却ひれ間に形成された溝
のギヤツプ幅、この溝の深さ及ぴノズル壁厚の寸
法はノズル寿命を高めるように選択されている。

さらに、本プラズマスプレーガン装置は冷媒中
のイオン及び冷媒中に溶解しているガスを除去す
る手段を含んでいる。実験によれば、冷媒からイ
オン及びガスを除去することはノズルの寿命を増
大させるのに有利な効果を有する。最適なノズル
形状、薄いノズル壁、及び冷媒通路内への冷却ひ
れの配置を組合わせたことによつて、ノズルの寿
命は予期以上に増大する。要するに、最適なノズ
ル形状だけ、及び脱イオン装置及び／又はガス排
除装置だけを使用した場合より以上にノズルの寿
命が増大する。

次に図示の実施例につき本発明を詳細に説明す
る。

第１図においてノズルシエルを符号１０で示
す。このノズルシエル１０はほぼ環状形を有し、
中央孔１２を備えている。中央孔１２はノズルシ
エル１０を貫通して中央軸線１４に関して対称的
に位置している。さらにこのノズルシエル１０は
半径方向に延在するフランジ部１６を有し、この
フランジ部１６は前面１８と背面２０とを備えて
いる。本発明ノズルがプラズマスプレーガン、例
えば米国ニユーヨーク、ウエストベリ、METCO
社によつて製作された3MB型又は7MB型のプラ
ズマスプレーガンに装着される場合、フランジ部
１６の前面１８が保持リング（図示せず）の背面
に当付けられる。保持リングはねじ山等によつて
プラズマスプレーガン（以下たんにスプレーガン
と呼ぶ）に取付けられる。フランジ部１６の背面
２０は、スプレーガンの前面に当付けられるＯリ
ング（図示せず）に係合する。その結果、保持リ
ングが締付けられると、Ｏリングが背面２０に圧
着され、ノズルシエル１０とスプレーガン本体と
の間にシールが生じる。

ノズルシエル１０は環状孔２２を備え、この環
状孔２２は、ノズルシエル１０がスプレーガン本
体に装着されたさいにノズルシエル１０の周りに
分配される、例えば水の如き冷媒のための通路を
成している。ノズルシエル１０はさらに内壁２６
内に位置する環状溝２４を有する。この環状溝２
４はさらに、ノズルシエル１０が第２図に示すノ
ズルに装着されたさいにノズルシエル１０の中央
軸線１４の周りに冷媒を均一に分配するための手
段を備えている。即ち、環状溝２４と環状孔２２
との間には、ノズルシエル１０に複数の孔２８が
形成されており、この孔２８によつて環状溝２４
と環状孔２２とが連通している。円筒状の内壁２
６を有する部分と円筒壁３２を有する部分との間
に第２の環状溝３０が設けられている。この環状
溝３０は冷媒のシールを形成するＯリング（図示
せず）を受容するために設けられたものである。
冷媒のシールについては後で詳細に説明する。

ノズルシエル１０はさらに、３組のねじ３４
（１つだけしか図示しない）を有しており、各ね
じ３４は、ノズルシエル１０の周りに間隔をおい
て均一に分配されたねじ山孔３６内に螺合してい
る。ねじ３４の先端３８は、第４図に示すよう
に、ノズル５０をノズルシエル１０内に保持すべ
くフランジ部６０の背面に係合するために内壁２
６を貫通している。

第２図はノズル５０を示す。このノズル５０
は、ほぼ円筒状の円筒壁５０を備えた入口部と、
同様にほぼ円筒状の円筒壁５４を備えた出口部と
を有している。壁５４の円筒の直径は壁５２の円
筒の直径に比して小さい。それゆえ、このノズル
５０は壁５２と壁５４との間にテーパ壁５６を備
えたテーパ部を有している。

ノズル５０の前端近くに、ノズル５０を取囲む
半径方向のフランジ部６０が設けられている。こ
のフランジ６０の外面６２は、ノズルシエル１０
の環状溝３０及び内壁２６とに協働するように、
要するに外面６２の一部が内壁２６に当付けられ
て冷媒のシールを生ぜしめるように設計されてい
る。さらに外面６２はノズルシエル１０の環状溝
３０内に挿入されたＯリング（図示せず）にも当
付けられる。このＯリングは組付けられたノズル
の冷媒通路と同ノズルの外部との間のシールを付
加的に生ぜしめる。

ノズル壁温度、特に電弧がノズル壁に衝突する
個所の温度はノズルの寿命にとつて最も有害な因
子である。ノズルの側壁の温度を低下させること
は、ノズル強度の増大、ノズルが溶解して流れる
ことの軽減、侵食率の軽減及びノズル寿命の増大
に効果がある。

ノズル壁温の低下は、ノズル内の冷媒通路とア
ーク／プラズマ通路との間の壁厚の減少によつて
得られる。壁温が低下すると、侵食率も低下す
る。しかし、構造的な一体性と侵食減少率との間
には相関関係がある。壁厚減少に基づく温度低下
は、許容侵食の深さを減少させるべく十分迅速に
侵食率を低下させなければならない。

ノズル５０本体はスプレーガンの陽極を備えて
おりかつ電弧がこの陽極に衝突する領域で壁厚Ｔ
を有している。ノズル５０はほぼ純粋な銅（有利
には少なくとも98％の純度）から成り、かつ壁厚
Ｔはほぼ1.9乃至2.8mm（0.75乃至1.10インチ）で
ある。

銅（ほぼ純粋）はその電気的及び熱的な特性の
点でノズルの多くの部分のための有利な材料であ
る。要するに銅は良導電性及び良熱伝導性を有す
るばかりか、比較的高い融点を有している。当業
者であれば、銅と同程度の電気的及び熱的な特性
を有するその他の材料又は合金をノズルの材料と
して使用可能であることは容易に推考できるが、
しかしその場合にはノズルの寿命を最大にするた
めに上述の寸法を若干修正しなければならない。

領域６６でノズル５０にはその外面に複数の冷
却ひれ６８が形成されている。この冷却ひれ６８
は第３図の拡大図から判るように、ノズル５０の
外面７０から半径方向で外向きに延在している。
各冷却ひれ６８は外面７２を備えており、この外
面７２は、ノズル５０が第４図に示すようにノズ
ルシエル１０内へ装着されたさいにノズルシエル
１０のテーパ面７４に接触せずに2.5mm（0.100イ
ンチ）までのギヤツプをあけて位置するように形
成されるのが有利である。このギヤツプは有利に
は0.127乃至2.0mm（0.005乃至0.080インチ）であ
り、本発明の１例では0.25mm（0.010インチ）で
ある。

第３図に示したように、各冷却ひれ６８は溝７
６によつて等間隔で互いに距てられており、溝７
６の基部で計つたこの溝７６のギヤツプ幅を符号
Ｗで、溝７６の深さを符号Ｄで示す。冷却ひれ６
８の基部の幅を符号Ｂで示す。溝７６及び冷却ひ
れ６８の寸法はノズルの長い寿命を得るために重
要である。なんとなれば、スプレーガンの作動中
にノズルから排除される熱量がこの寸法によつて
コントロールされるからである。

電弧がノズル５０に衝突する個所の半径方向の
外方の個所のところでこの寸法が重要であること
が判明した。この寸法は、所望形状のノズル５０
の製作及び所望作業条件での短時間の稼動によつ
て決定される。最大侵食の発生個所は電弧がノズ
ルに衝突する個所と同じである。次いで、電弧が
衝突する個所の半径方向で外方における冷却ひれ
及び溝の寸法が決定される。

冷却ひれ６８の基部の幅Ｂはノズルの軸線から
最大の熱を排出するためにできるだけ狭い方がい
い。しかし、この幅は軸線方向の熱の流れ及び構
造の強さの要求によつて制限される。ギヤツプ幅
Ｗも同様にできるだけ狭い方がよいが、冷媒の乱
流を排除し又は冷却系内に不注意によつて混入さ
れた固形物細片又は泡がひつかかることのないよ
うに著しく狭くない方がいい。

冷却ひれの基部の幅Ｂはほぼ0.127乃至6.35mm
（0.005乃至0.250インチ）でよいが、有利には0.25
乃至1.27mm（0.010乃至0.050インチ）である。溝
７６の基部のところのギヤツプ幅Ｗはほぼ0.127
乃至3.8mm（0.005乃至0.150インチ）でよいが、有
利には0.25mm乃至1.78mm（0.010乃至0.070インチ）
である。溝７６の深さＤはほぼ0.127乃至7.6mm
（0.005乃至0.300インチ）でよいが、有利には0.25
mm乃至2.5mm（0.010乃至0.100インチ）である。推
奨できる値は幅Ｂ及びギヤツプ幅Ｗがそれぞれ１
mm（0.040インチ）、深さＤが2.3mm（0.090インチ）
であるが、上記の数値幅内であれば同様な結果が
得られる。

コンピユータによるシミユレーシヨンによれ
ば、若干異なる寸法の組合わせでも著しいノズル
寿命が得られることが判明した。その寸法は、Ｂ
＝0.03インチ、Ｗ＝0.02インチ及びＤ＝0.08イン
チである。

冷媒としては、厳密には規定されないが、電弧
領域内の強熱区域から狭い環状通路領域内の寒冷
区域へ向かつてノズル５０を通つて流れる熱流を
迅速に吸収できるものが望ましい。冷媒流量は、
ノズル５０とノズルシエルとの間の狭い環状通路
内で冷媒がノズルの外面との接触によつて沸とう
しないような量であるが有利である。このように
する主な理由は、冷媒沸とうの阻止によつて、ノ
ズル５０の外面に形成されるスケールも軽減さ
れ、これによつてもノズルの有効寿命が増大する
ためである。冷媒流量が多いことによつて、冷媒
中に溶解されることになるガス量も軽減され、こ
れがノズルの寿命の増大に有利に作用する。

通路を流れる冷媒流量はレイノズル数で2000乃
至100000であるのがよく、有利には5000乃至
50000である。実験によれば、レイノズル数10000
が良好な結果を得る。この数値は、溝を通る水の
流量が毎秒0.76乃至46m（2.5乃至150フイート／
秒）、有利には毎秒３乃至18m（10乃至60フイー
ト／秒）で得られる。実際では冷媒速度が毎秒
6m（20フイート／秒）であると良好な結果が得ら
れる。この冷媒速度は、すでに述べた有利な寸法
範囲を有するノズルを通る水でほぼ毎秒0.25リツ
トル（４ガロン／分）に換算される。

第４図には、第１図に示すノズルシエル１０
と、第２図に示すノズル５０とが互いに差しはめ
られ、すでに述べたMetco社製の3M型又は7M型
のプラズマスプレーガンのガン本体内に装着され
た状態が示されている。ガン本体はノズルシエル
１０の環状孔２２に連通する内部通路を備えてお
り、これによつて冷媒例えば水が外部の供給源か
ら環状孔２２内へと圧送される。冷媒は次いで孔
２８及び環状溝２４を介して、ノズル５０に設け
た冷却ひれ６８の間に形成した溝７６の前端に達
する。冷媒は次いでこの溝７６を通つて、ノズル
５０の壁とガン本体の一部を成す円筒壁１０６と
の間に形成された通路１０４に達する。冷媒は次
いで円筒壁１０６に設けた図示しない孔を介して
矢印１０８で示すように流出し、次いで排除され
るか又は再度ノズルへの循環のためにタンク内へ
貯められる。

設計を変更すれば別の形状が得られる。例えば
ねじ３４及びＯリングを省き、その代りにノズル
シエル１０とノズル５０との間に、銀ろうされた
ジヨイントを設けることができる。さらに、ノズ
ルシエル１０を２つの半割部から形成し、これに
孔を設けて、ノズルシエルとノズルとの間に冷媒
通路を形成せしめる如くに、互いにねじ結合又は
ボルト結合することも可能である。

本ノズルのための冷却機構は例えば第５図に示
すように構成してもよく又は水の供給源が環状孔
２２に接続されかつ通路１０４から排出される水
がたんに排除されるだけの簡単な冷却機構でもよ
い。第５図に示す冷却機構は閉ループ系を成して
おり、この閉ループ系によれば、系に使用される
冷却水の費用が節減されるという利点が得られ
る。

矢印１０８で示すように通路１０４を介してス
プレーガン１１０から排出された水は、スプレー
ガン１１０へ供給される水に比して高温で熱交換
器１１２に達する。この熱交換器１１２は普通の
熱交換器でよい。温度の低下した冷媒は脱イオン
装置１１４に達する。脱イオン装置１１４はこれ
の内部に含まれたイオン交換樹脂によつて冷媒か
らイオンを除去する。この目的のための適当な樹
脂はCrystalabによつて製作されたRed Line
mixed bed resinとして公知である。

脱イオン装置１１４から流出した冷媒は次いで
ガス排除装置１１６内へ流入する。このガス排除
装置１１６は樹脂式のもので、冷媒中に溶解して
いる酸素を除去する適当な樹脂を含んでいる。溶
解しているガスを除去する別法として、電気需給
産業で使用される型式の減圧器を使用することも
できる。冷媒を減圧する過程で、冷媒中に溶解し
ていたガスが開放される。第５図に示す冷却機構
で減圧器を使用する場合は、ポンプ１１８とガス
排除装置１１６との位置を交換しなければならな
い。冷媒中に溶解しているガスはノズルの寿命を
縮める作用を有するので、このようなガスの除去
はノズルの寿命増大にとつて有効である。

冷媒はガス排除装置１１６を出た後、ポンプ１
１８に達する。このポンプ１１８は、ノズルを通
る冷媒流量が所望の量になるようにその出力側の
圧力を高める。ポンプ１１８の出口側は導管１０
２を介してスプレーガン１１０に接続されてい
る。スプレーガン１１０は冷媒をノズルを通して
再び熱交換器１１２へ再循環させる。脱イオン装
置１１４及びガス排除装置１１６はなるべくスプ
レーガンの冷媒入口に近寄つて位置するのが実際
上有利である。

第５図に示す冷却機構は熱交換器１１２、脱イ
オン装置１１４、ガス排除装置１１６及びポンプ
１１８を備えているが、たんに熱交換器１１２及
びポンプ１１８だけを備えた閉ループ式冷却機構
が本発明スプレーガンに使用されてもよい。これ
ら２つの部材はノズルの溶融を阻止すべくノズル
を通る十分な冷媒流量を確保するのに必要であ
る。

しかし、すでに述べたように、脱イオン装置１
１４は、冷媒を脱イオンすることがノズルの寿命
に有効である点で有利な効果を有する。しかし、
実験によれば、第１図乃至第４図に説明した本発
明装置に脱イオン装置１１４を加えたことによつ
て、薄い環状通路を備えた本発明ノズルだけによ
つて、又は脱イオン装置だけによつて得られるノ
ズル寿命以上のノズル寿命が得られる。それゆ
え、本発明装置がすでに説明した形式の脱イオン
装置を含むことは、必ずしも必要でないにしても
有利である。

第５図に示すガス排除装置１１６は電気需給産
業において使用されている形式の減圧装置を備え
ることができることはすでに述べた通りである
が、その他の減圧器又は酸素排除樹脂のようなそ
の他の手段を使用することもできる。すでに述べ
たように、ガス排除装置１１６は本発明の主要の
部材ではなく、ノズル寿命を増大させるためにス
プレーガンに併用されたものである。

ノズルへの冷媒入口の近傍で冷媒通路内に単１
のキヤニスタ（Cannister）を使用することもで
きる。キヤニスタは脱イオン樹脂層、脱酸素樹脂
層及び炭素層を備えている。この単１キヤニスタ
を使用することによつて、イオン、酸素及び冷媒
中に溶解しているその他のガスが、ノズルへ冷媒
が供給される前に排除される。

本発明は図示の実施例に限定されない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に基づくノズルシエ
ルの縦断面図、第２図は同実施例に基づくノズル
の縦断面図、第３図は第２図の３−３線に沿つた
部分断面図、第４図は第１図に示すノズルシエル
と第２図に示すノズルとを装着しこれをノズル本
体に装備した状態を示す縦断面図及び第５図は本
発明の１実施例に基く冷媒供給機構のフローダイ
ヤグラムを示す図である。 １０…ノズルシエル、１４…中央軸線、１６…
フランジ部、１８…前面、２０…背面、２２…環
状孔、２４…環状溝、２６…内壁、２８…孔、３
０…環状溝、３２…円筒壁、３４…ねじ、３６…
ねじ山孔、３８…ねじの先端、５０…ノズル、５
２，５４…円筒壁、５６…テーパ壁、６０…フラ
ンジ、６２…外面、６６…領域、６８…冷却ひ
れ、７０…ノズルの外面、７２…冷却ひれの外
面、７４…テーパ面、７６…溝、１０２…導管、
１０４…通路、１０６…円筒壁、１１０…スプレ
ーガン、１１２…熱交換器、１１４…脱イオン装
置、１１６…ガス排除装置、１１８…ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プラズマスプレーガンにおいて、プラズマス
   プレーガンノズルが、プラズマ炎形成のため電弧
   を発生させる通路を形成するほぼ円筒形の内側部
   分を備えており、電弧がこの内側部分の内面の電
   弧衝突区域に衝突し、前記内側部分が、ほぼ純粋
   な銅と同様な電気的、熱的特性を有する材料から
   成つており、 前記内側部分の外面に複数のひれが設けられて
   おりかつ同内側部分の一部を成しており、隣合う
   すべてのひれの間に溝が形成されており、各溝の
   ギヤツプ幅がその基部のところで0.127mmと3.8mm
   との間の範囲にあり、溝の深さが0.127mmと7.6mm
   との間の範囲にあり、前記ひれが、前記電弧衝突
   区域の半径方向で外側の領域に0.127mmと6.35mm
   との間の範囲の基幅を有しており、前記内側部分
   が前記各溝のところで1.9mmと2.8mmとの間の範囲
   の壁厚を有しており、かつ、 前記内側部分の囲りに外側部分が配置されてお
   り、この外側部分の内面が各ひれの半径方向で最
   も外側の面から2.5mmより大きくない間隔だけ離
   れており、これによつて外側部分と内側部分との
   間に冷媒を流す通路が形成されていることを特徴
   とする冷却ひれ付きノズルを備えたプラズマスプ
   レーガン。 ２ 前記溝の深さが、前記電弧衝突区域の半径方
   向のところでほぼ2.3mmであ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 前記溝のギヤツプ幅がその基部でほぼ0.04mm
   である特許請求の範囲第１項記載のプラズマスプ
   レーガン。 ４ 各ひれの基部の幅がほぼ0.04mmである特許請
   求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１項記載の
   プラズマスプレーガン。 ５ 各溝のギヤツプ幅がその基部でほぼ0.04mmで
   ある特許請求の範囲第２項記載のプラズマスプレ
   ーガン。 ６ 各ひれの基部の幅がほぼ0.04mmである特許請
   求の範囲第５項記載のプラズマスプレーガン。 ７ 前記内側部分と外側部分とを結合する部材が
   設けられている特許請求の範囲第１項記載のプラ
   ズマスプレーガン。 ８ 前記内側部分と外側部分との間の前記通路に
   接続されて冷媒を同通路を通して駆動する部材が
   設けられている特許請求の範囲第７項記載のプラ
   ズマスプレーガン。 ９ 前記内側部分がほぼ純粋な銅から成る特許請
   求の範囲第１項記載のプラズマスプレーガン。 １０ 前記外側部分と内側部分との間の前記通路
   を通して液体を駆動する部材が設けられている特
   許請求の範囲第１項記載のプラズマスプレーガ
   ン。 １１ 前記通路を通して駆動される液体からイオ
   ンを排除する部材が設けられている特許請求の範
   囲第１０項記載のプラズマスプレーガン。 １２ 液体がノズルを通過した後に同液体から熱
   を排除する熱交換器が設けられている特許請求の
   範囲第１０項又は第１１項記載のプラズマスプレ
   ーガン。 １３ 前記通路を通して駆動される液体から、同
   液体中に溶解しているガスを排除する部材が設け
   られている特許請求の範囲第１０項又は第１１項
   記載のプラズマスプレーガン。 １４ 液体がノズルを通過した後に同液体から熱
   を排除する熱交換器と、同液体から、それに溶解
   しているガスを排除する部材とが設けられている
   特許請求の範囲第１０項記載のプラズマスプレー
   ガン。 １５ 液体がノズルを通過した後に同液体から熱
   を排除する熱交換器と、液体がノズルへ供給され
   る前に同液体からイオンを排除する脱イオン装置
   と、液体がノズルへ供給される前に同液体からこ
   れに溶解しているガスを排除する部材とが設けら
   れている特許請求の範囲第１０項記載のプラズマ
   スプレーガン。 １６ 前記ひれと前記外側部分との間のギヤツプ
   が0.127mmから2.0mmの間の範囲にある特許請求の
   範囲第１項記載のプラズマスプレーガン。 １７ 前記ギヤツプがほぼ0.25mmである特許請求
   の範囲第１６項記載のプラズマスプレーガン。 １８ ノズル冷却機構を備えたプラズマスプレー
   ガンにおいて、ほぼ純粋な銅と同様な電気的、熱
   的な特性を有する材料から成る内側ノズル部分が
   設けられており、この内側ノズル部分が、ほぼ円
   筒状の形状を有して電弧を生ぜしめる中央の通路
   を形成しており、前記電弧が生じる個所の半径方
   向外側領域で前記内側ノズル部分の外面に複数の
   ひれが形成されており、相隣るひれ間に0.25mmと
   1.78mmとの間の範囲の均一幅の溝が形成されてお
   り、各ひれの基部の幅が0.25mmと1.27mmとの間の
   範囲にあり、前記溝の深さが0.25mm乃至2.5mmで
   あり、かつ、前記内側ノズル部分の壁厚が1.9mm
   乃至2.8mmであり、 前記内側ノズル部分の周りに外側ノズル部分が
   配置されており、この外側ノズル部分が前記各ひ
   れの半径方向で最も外側の面から2.5mmより大き
   くない間隔だけ離れており、この外側ノズル部分
   に少なくとも１つの冷媒通路が貫通しており、こ
   の冷媒通路が、前記外側ノズル部分と内側ノズル
   部分との間に形成された通路に連通しており、 前記冷媒通路と外側及び内側ノズル部分間に形
   成された前記通路とに協働して冷媒を前記ノズル
   を通して循環させてこれを冷却する冷媒循環機構
   が設けられており、 冷媒が前記ノズルに入る前にこの冷媒から熱を
   排除すべく前記冷媒循環機構に熱交換器が接続さ
   れており、かつ、 冷媒がノズルに入る前にこの冷媒からイオンを
   排除する部材が設けられていることを特徴とする
   冷却ひれ付きノズルを備えたプラズマスプレーガ
   ン。 １９ 前記冷媒から、その中に溶解しているガス
   を排除する部材が設けられている特許請求の範囲
   第１８項記載のプラズマスプレーガン。 ２０ 脱酸素装置が設けられている特許請求の範
   囲第１８項記載のプラズマスプレーガン。