JPH07102358A - 表面被覆用の高溶融性線式及び粉末式溶射材を高速度フレーム溶射する方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 火炎ジェットの運動エネルギーを著しく高め
ることにより基材に対する溶射材の粘着−引張り破壊強
度を高め、低気孔率にして溶射被覆層の気密性を一層高
めることによって被覆層品質を改善する。 【構成】 一次加熱炎によって溶射材を溶融し、発生す
る一次高速度炎によって加速し、一次膨張ノズル孔を通
して後置の二次燃焼室内へ導入し、しかも溶融可塑状態
の溶射材を連行しつつ該二次燃焼室を通って超音速で通
流する前記一次高速度炎を、前記二次燃焼室に同心的な
後置の水冷式の二次膨張ノズル孔内に流入させ、こうし
て前記二次燃焼室へ開口する二次燃焼ガス−酸素通路の
範囲において負圧ゾーンを生ぜしめて低い流入圧力によ
る加熱ガス混合気供給を可能にし、しかも二次燃焼室内
では加熱ガス混合気を着火・膨張させ、かつその高い火
炎温度と極限的な着火・燃焼速度とに基いて溶射材残分
を溶融・加速させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面被覆用の高溶融性
線式及び粉末式溶射材を高速度フレーム溶射する方法と
装置に関するものであり、この場合任意の高溶融性の線
式又は粉末式溶射材で表面被覆するためには全ガス型高
速度フレーム溶射バーナーが使用される。

【０００２】しかもこの場合種々の可燃ガス−酸素混合
気で稼働することのできる互いに無関係に動作する２つ
以上のガス混合系がフレーム溶射装置に組み込まれてい
る。

【０００３】

【従来の技術】従来技術に基づいて多数の方法、装置及
びテクノロジーが公知になっているが、これらは、現代
のテクノロジーの高い要求にもはや応えることができな
い。

【０００４】西独国特許第 81 18 99 号明細書によれ
ば、金属材料及び非金属材料を溶射する装置が提案され
ており、当該装置は、可燃ガスと酸素を使用した高速度
溶射のための基本原理と見做すことができる。この場合
の装置は実質的に、主として水素を爆鳴ガスとして使用
して線式、粉末式又は溶融液相式溶射材を溶射する、燃
焼室と膨張ノズルとか成る装置である。要するに前記特
許明細書において提案されている装置は、その都度、圧
力ガス原理に基づいて燃焼室に導入される加熱ガス又は
駆動ガス、主として水素を用いて作業するにすぎない。
水素の点火は当該特許明細書によれば手操作で、膨張ノ
ズルからの水素の噴出時に電気的短絡によって、あるい
は電弧によって行われる。

【０００５】水素の着火は、入口を経て燃焼室を通って
爆鳴ガスと合流される溶融液相に加熱された溶射材によ
って行うこともできる。

【０００６】前記西独国特許第 81 18 99 号明細書にお
いて提案されている構成手段は、当今の高速度フレーム
溶射装置に課されている要求を幾多の判断基準において
満たさない。

【０００７】一面において可燃ガス（当該特許明細書に
よれば水素）は圧力ガス原理に基づいて燃焼室に導入さ
れるが、この原理はガスバーナー構造法規並びに防災規
定UVV-VGB 15にも則していない。

【０００８】更にまた水素の加熱効率は、付加的な酸化
ガス例えば酸素なしでは、例えばモリブデン、タングス
テン及び酸化物のような高溶融性溶射材を溶射し得るよ
うにするためには不十分である。他面において水素は還
元しつつ燃焼し、従ってこの理由から金属酸化物の溶射
には適していない。それというのは水素炎は、溶融液相
又は可塑状態の溶射材から酸素を奪い去るからである。

【０００９】更に別の高速度フレーム溶射システムが欧
州特許出願公開第 0 049 915号明細書に基づいて公知で
ある。当該高速度フレーム溶射システムは水冷式膨張ノ
ズルを有し、該膨張ノズルは、線式及び粉末式溶射材を
溶射するのに適している。前記西独国特許第 81 18 99
号明細書に開示された構成手段とは異なって、加熱ガス
として選択的に水素、プロパン又はMAPPガスが付加的に
酸素と一緒に用いられる。その都度使用される可燃ガス
は、圧力ガス原理に基づいて大きな混合室に導かれかつ
酸素と混合される。複数の孔を介して可燃ガス−酸素混
合気は水冷式の膨張ノズルに到達し、次いで該混合気は
燃焼室において粉末式又は線式溶射材と合流する。

【００１０】しかしながら前記欧州特許出願公開第 0 0
49 915号明細書に開示された構成手段はやはり適用技術
上及び安全対策上多くの欠点を有している。

【００１１】欧州特許出願公開第 0 049 915号明細書に
おいて提案されている構成手段では、加熱ガスとしての
アセチレンの使用は排除されている。それというのは、
圧力ガス混合原理であるため、アセチレンの高い着火速
度によって逆火と逆点火の可能性が極めて大だからであ
る。アセチレンと酸素との併用を排除したことによって
適用範囲が著しく制約されることになる。それというの
は、例えば高溶融性金属や酸化物のような溶射材は、高
い火炎エネルギーのゆえに３１６０℃のアセチレン酸素
炎でしか溶射され得ないからである。混合比１：５で着
火速度約３．６ｍ／ｓｅｃ．のプロパン−酸素混合気
（該着火速度は実際には、決定的に高い火炎速度、従っ
てより高い粒子運動速度の作用を受けるが）に対比して
アセチレン−酸素混合気の約１１．５ｍ／ｓｅｃ．とい
う著しく高い着火速度は前記の提案されている高速度溶
射システムでは活用不可能である。またこのような形式
のガス混合方式は前記防災規定にもガスバーナーの構造
上の法規にも則していない。

【００１２】アセチレン−酸素炎は、その他の可燃ガス
−酸素混合気によっては決して得ることのできないよう
な優れた特性を有しており、この理由から高溶融性溶射
材の熱的な溶射のためには理想的に適合している。

【００１３】しかしながら高速度フレーム溶射装置を稼
働させるために加熱ガスとしてアセチレンを酸素と併用
することはアセチレンの特殊な分子構造に基づいて問題
を孕んでいる。

【００１４】アセチレンは炭素と水素の化学的結合であ
る。いわゆる不飽和炭化水素というものがあり、該不飽
和炭化水素の分子はバランスしようとする内的緊張に満
ちている。要するにアセチレンは安定した物質ではな
く、むしろその構成成分、すなわち炭素と水素とに分解
しようとする傾向がある。例えばアセチレンを約３００
℃の温度に加熱すると、該アセチレンは加圧され、こう
して一度始まった分解は全ガス量を通って伝播する。熱
の形で解放されるエネルギーは隣接したアセチレン微粒
子を分解温度にするのに充分である。この動作過程は極
めて迅速で、分解が始まると、圧縮されたアセチレンは
突燃状に分解する。この状態は例えば、アセチレンが高
速度バーナーの燃焼室内に導入されて着火される場合に
生じ、膨張によって２〜３．５バールのオーダー範囲の
燃焼室圧力が発生するので、可燃ガス誘導に対する堰止
めによって前記のアセチレン分解が生じることになる。

【００１５】前記の不都合な事態に基づいて、可燃ガス
（この場合はアセチレンと酸素）の合流するガス混合域
において逆着火が生じる。前記のネガティブな現象が、
可燃ガスつまりアセチレンと酸素を燃焼室で燃焼させ、
こうして高速度火炎を発生させることを妨害することに
なるのは明かである。

【００１６】さらに目下の技術水準において、例えばハ
ステロイ、トリバロイ又は高純度ニッケルから成るよう
な、酸化物を含まない溶射被覆層を、プラズマ真空室溶
射法を使用して製作することも公知である。しかしなが
らこの前記テクノロジーは極めて複雑で著しくコスト高
である。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、アセ
チレンと酸素とによる稼働を問題なく可能にするよう
な、高速度フレーム溶射法とその実施装置を提供するこ
とは元よりのこと、被覆プロセスを著しく単純化すると
同時に、火炎ジェットの運動エネルギーを著しく高める
ことにより基材に対する溶射材の粘着−引張り破壊強度
を最適にすると共に、気孔率を僅少にして溶射被覆層の
気密性を一層高めることによって被覆層品質を申し分な
く改善し、ひいては製作コストを大幅に引き下げること
である。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の方法上の構成手段は、互いに無関係に動作する少な
くとも２つのガス混合系を用いて、一次燃焼室内に装入
された線式又は粉末式溶射材を、供給通路を中心として
同心的に配置された一次加熱炎によって溶融し、発生す
る一次高速度炎によって加速し、一次膨張ノズル孔を通
して後置の二次燃焼室内へ導入し、しかも溶融可塑状態
の溶射材を連行しつつ該二次燃焼室を通って超音速で通
流する前記一次高速度炎を、前記二次燃焼室に同心的に
拡張して後置されていて軸方向に延在した水冷式の二次
膨張ノズル本体又は二次膨張ノズル孔内へ流入させ、こ
うして半径方向・軸方向にかつ／又は集束整合するよう
に配置されて前記二次燃焼室へ開口する二次燃焼ガス−
酸素通路の範囲において負圧ゾーンを生ぜしめて低い流
入圧力による加熱ガス混合気供給を可能にし、しかも二
次燃焼室内では半径方向・軸方向で前記一次高速度炎を
めぐって加熱ガス混合気を着火・膨張させ、かつその高
い火炎温度と極限的な着火・燃焼速度とに基いて溶射材
残分の溶融と溶射材の付加的な加速のために該加熱ガス
混合気を援用する点にある。

【００１９】インゼクターガス混合ブロックとして構成
された中間部材内で一次ガス混合を行い、二次ガス用の
混合ブロックとして構成された一次燃焼室ケーシング内
で二次ガス混合を行うのが有利である。本発明の特に有
利な実施態様では、一次燃焼室の直ぐ近くで一次加熱ガ
ス混合がインゼクター原理に基づいてガス混合ブロック
内で直接行われ、また二次インゼクタガス混合ブロック
内に一次燃焼室及び／又は膨張ノズルが組み込まれる。
本発明の方法では、粉末状の溶射材及び粉末搬送ガスを
室温で供給するか、あるいは粉末状の溶射材及び／又は
粉末搬送ガスを予熱して供給することも可能である。こ
の場合、溶射材及び／又は粉末搬送ガス用の接続通路に
は水冷装置が装備される。常温の、或いは予熱された溶
射材は一次燃焼室通走時に溶融開始され、一次加熱炎に
よって二次燃焼室を通走して溶融かつ加速され、膨張ノ
ズル孔から二次炎と一緒に噴出するようにする。

【００２０】前記課題を解決するための本発明の装置上
の構成手段は、溶射ガンとして構成された請求項１記載
の高速度フレーム溶射法を実施する装置であって、溶射
ガンがガンベース体、分配室を有する使用成分接続ブロ
ック、インゼクターガス混合ブロック並びに溶射材用の
中央孔及び冷却装置から成っている形式の高速度フレー
ム溶射装置において、使用成分接続ブロックを起点とし
て二次ガス通路、二次加熱ガス通路、一次ガス通路及び
一次加熱ガス通路が夫々別々に一次燃焼室又は二次燃焼
室に通じており、しかも溶射材用の供給通路が前記一次
ガス通路及び一次加熱ガス通路によって囲まれて一次燃
焼室に開口し、かつ前記二次ガス通路及び二次加熱ガス
通路が前記一次燃焼室を超えて膨張ノズルの方に向かっ
て導かれて前記二次燃焼室に開口していることを特徴と
している。

【００２１】本発明の有利な実施態様では、装置は、使
用成分接続ブロック、ガンベース体、ガス混合ブロック
支持体、インゼクターガス混合ブロック、内部部分又は
中心孔体を有する一次燃焼室ケーシング、圧着ねじ及び
キャップ状スリーブ部分、並びに二次膨張ノズル体、イ
ンナーねじスリーブ及びアウターねじスリーブから成っ
ている。

【００２２】使用成分接続ブロックは少なくとも夫々１
つの冷却水取入れ用の接続通路、二次ガス用接続通路、
一次ガス用接続通路、粉末式及び／又は線式溶射材用接
続通路、一次加熱ガス接続通路、二次加熱ガス接続通路
並びに冷却水戻し用接続通路を有し、前記の各通路が前
記使用成分接続ブロックの端面又は該端面に配設された
分配室に至るまで所属の通路を形成して連通しているの
が特に有利である。

【００２３】使用成分接続ブロックの通路もしくは分配
室は、該使用成分接続ブロックに接続しているガンベー
ス体の等媒質用通路と連通している。

【００２４】ガンベース体は少なくとも部分的に、二次
ガス用のガス混合ブロック支持体を囲んで収容してお
り、該ガス混合ブロック支持体内には一次ガス用のイン
ゼクターガス混合ブロックが配置されている。

【００２５】ガンベース体は、使用成分接続ブロックの
通路、又は該使用成分接続ブロックの端面に配設された
環状通路と連通する通路を有しているのが殊に有利であ
る。

【００２６】本発明の別の実施態様によれば、ガンベー
ス体の通路は、インナーねじスリーブとアウターねじス
リーブとの間の冷却水給送通路に開口し、冷却水戻し用
の通路は、ガンベース体と圧着ねじとの間に形成された
冷却水戻し通路と連通している。

【００２７】本発明の有利な構成では、ガス混合ブロッ
ク支持体の内部を、夫々少なくとも１つの二次ガス通路
と二次加熱ガス通路が貫通して延びておりかつ一方の側
ではガンベース体の等媒質用通路に夫々連通し、また一
次燃焼室寄り端面では、該端面に配設された二次加熱ガ
ス用及び二次ガス用の半径方向環状溝に通じている。

【００２８】一次ガス用のインゼクターガス混合ブロッ
クは少なくとも夫々１つの一次加熱ガス通路及び一次ガ
ス通路並びに溶射材用の中心孔を有し、前記の各通路は
一方の側ではガンベース体の等媒質用通路と連通してお
り、かつ、前記一次加熱ガス通路は、ガス混合ブロック
支持体とインゼクターガス混合ブロックとの間の半径方
向環状室に、また一次ガス通路は酸素分配用の環状室に
開口しているのに対して、溶射材用の中心孔はインゼク
ターガス混合ブロックの端面まで及んでおりかつ前記酸
素分配用の環状室から複数のインゼクター圧力ノズル孔
を経てインゼクターギャップに導かれており、かつそこ
から複数のインゼクター混合ノズル孔が１つの半径方向
環状溝に通じている。

【００２９】インゼクターガス混合ブロックには二次膨
張ノズル体の方向で一次燃焼室ケーシングが接続してお
り、該一次燃焼室ケーシングは、一次ガス混合気用の複
数のインゼクターガス混合孔並びに溶射材用の中心孔を
内設した少なくとも１つの内部部分を有しているのが、
殊に有利である。

【００３０】この場合、複数のインゼクターガス混合孔
は軸方向にかつ／又は集束するように内部部分内に配設
されている。

【００３１】インゼクターガス混合ブロック寄りの、内
部部分の端面には、可燃ガス−酸素−一次ガス用の半径
方向環状溝が配置されており、該半径方向環状溝はイン
ゼクターガス混合ブロックの半径方向環状溝に連通し、
また前記内部部分の溶射材用の中心孔はインゼクターガ
ス混合ブロックの中心孔に連通している。

【００３２】一次燃焼室ケーシングはガス混合ブロック
支持体寄りの端面に二次加熱ガス用の半径方向環状溝と
二次加熱酸素用の半径方向環状溝を夫々１つ有してお
り、前記の両半径方向環状溝はガス混合ブロック支持体
の等媒質用の半径方向環状溝と連通しているのが有利で
ある。

【００３３】二次ガス用の半径方向環状溝及び二次加熱
酸素用の半径方向環状溝から夫々対応した通路が延びて
おり、該通路はインゼクターギャップを形成する１つの
半径方向環状溝において合流しており、この場合、通路
は前記半径方向環状溝に直接に開口し、また通路はイン
ゼクター圧力ノズル孔を介して前記半径方向環状溝に開
口している。この場合、二次加熱ガス用の通路は少なく
とも部分的には一次燃焼室ケーシングとキャップ状スリ
ーブ部分との間のギャップによって形成されている。

【００３４】半径方向環状溝を起点として軸方向に延び
て集束する複数の二次ガス混合気孔は二次燃焼室に通じ
ている。しかも二次ガス混合気孔は一次燃焼室を超えて
導かれている。また二次燃焼室には二次膨張ノズル体が
接続している。

【００３５】冷却水給送通路は使用成分接続ブロックの
接続通路を起点としてガンベース体を通りインナーねじ
スリーブとアウターねじスリーブとの間を経て膨張ノズ
ル噴出孔の半径方向孔まで延び、次いで冷却水戻し通路
へ移行し、その場合冷却水通路は二次膨張ノズル体とイ
ンナーねじスリーブとの間に延在しかつ冷却水戻し用の
環状室へ移行し、そこから冷却水通路が使用成分接続ブ
ロックの冷却水戻し用の接続通路に達している。

【００３６】特に有利な構成では、一次燃焼室ケーシン
グは二次インゼクターガス混合ブロックとして構成され
ている。この場合、一次燃焼室ケーシングの一次燃焼室
が一次膨張ノズル孔を有しているのが殊に有利である。

【００３７】

【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。

【００３８】図１は、フレーム溶射ガンとして構成され
た本発明の高速度フレーム溶射装置を示している。

【００３９】該高速度フレーム溶射装置は、使用成分接
続ブロック９、ガンベース体１２、一次ガス用の混合ノ
ズルブロック／インゼクターガス混合ブロック１３、ガ
ス混合ブロック支持体１４、キャップ状スリーブ部分８
０と圧着ねじ６２を有する一次燃焼室ケーシング２９、
膨張ノズル本体３９、該膨張ノズル本体を包囲するイン
ナーねじスリーブ３４とアウターねじスリーブ３５並び
に、中心孔体８１を収容する内部部分７６から成ってい
る。

【００４０】該高速度フレーム溶射装置には、冷却水給
送通路１、二次ガス通路２、一次ガス通路３、（粉末式
又は線式）溶射材供給用の中心孔４、一次加熱ガス通路
５、二次加熱ガス通路６及び冷却水戻し通路７が通って
延びている。

【００４１】一次ガスと一次加熱ガスとは、一次ガス用
のインゼクターガス混合ブロック１３内で混合されて一
次燃焼室２８に入り、その際、一次燃焼室２８内に同じ
く装入される線式又は粉末式の溶射材は、供給用の中心
孔４を同心的にめぐって配位された一次加熱炎６４によ
って溶融され、発生する一次高速度炎６５で加速され、
かつ一次膨張ノズル孔３０を通って後置の二次燃焼室３
２内へ導入される。前記一次高速度炎６５は、溶融可塑
状態の溶射材を連行しつつ前記二次燃焼室３２を超音速
で通流する。該一次高速度炎６５は、前記二次燃焼室３
２に同心的に後置されていて軸方向に延在した水冷式の
二次膨張ノズル本体３９又は二次膨張ノズル孔３８に流
入し、従って半径方向・軸方向に、かつ／又は集束整合
するように配置されて前記二次燃焼室３２へ開口する二
次燃焼ガス−酸素通路４４，４５の範囲では負圧ゾーン
が生じかつ加熱ガス混合気は低い流入圧力で供給するこ
とが可能になり、しかも二次燃焼室３２内では半径方向
・軸方向で前記一次高速度炎６５をめぐって加熱ガス混
合気が着火・膨張し、かつその高い火炎温度と極限的な
着火・燃焼速度とに基づいて該加熱ガス混合気は溶射材
残分の溶融と溶射材の付加的な加速とのために寄与す
る。

【００４２】この場合アウターねじスリーブ３５は、冷
却水給送用の環状室３６を形成するようにインナーねじ
スリーブ３４を取り囲んでいる。該インナーねじスリー
ブ３４は雌ねじ山８３を有し、従ってガンベース体１２
の雄ねじ山８４に螺合可能であり、かつＯリング１９に
よってシールされている。アウターねじスリーブ３５は
雄ねじ山８５を有し、該雄ねじ山はガンベース体１２の
雌ねじ山８６に係合し、つまり該ガンベース体１２と螺
合締結される。ここでもシール目的のためにＯリング１
５が嵌め込まれている。この構成によって冷却水給送通
路１のための環状室３６はガンベース体１２にまで続い
ている。膨張ノズル噴出孔４３の区域ではアウターねじ
スリーブ３５とインナーねじスリーブ３４との間並びに
インナーねじスリーブ３４と二次膨張ノズル本体３９と
の間にやはりＯリングパッキン４１及び４２が配置され
ている。

【００４３】環状室３６を起点とすれば冷却水通路１ｃ
がガンベース体１２を通って使用成分接続ブロック９の
冷却水通路１ｂにまで達し、該使用成分接続ブロックは
冷却水取入れ用の接続通路１ａを有している。

【００４４】使用成分接続ブロック９は工具嵌合溝付き
ヘッドを有する固定用ねじ８によってガンベース体１２
に固定されかつＯリング５０によってシールされてお
り、該Ｏリングは夫々接続通路１ａ〜７ａ並びに前記固
定用ねじ８を取り囲んでシールしている。

【００４５】インナーねじスリーブ３４の内部に二次膨
張ノズル本体３９が配置されており、該二次膨張ノズル
本体は、内位の一次燃焼室ケーシング２９に螺合されて
いる。

【００４６】この場合やはり冷却水を還流させるために
環状室３７が前記二次膨張ノズル本体３９とインナーね
じスリーブ３４との間に形成されている。該環状室３７
は、より大きな断面積の環状室３３へ移行しており、し
かも、使用成分接続ブロック９の接続通路７ａを起点と
してガンベース体１２を貫通する冷却水通路７ｄが、前
記大断面積の環状室３３に開口している。

【００４７】この場合該冷却水通路７ｄはガンベース体
１２と圧着ねじ６２との間のギャップを介して環状室３
３にまで導かれる。

【００４８】従ってこの冷却系は次のような経路を辿
る。すなわち：使用成分接続ブロック９の冷却水給送通
路１の接続通路１ａを起点として冷却水はガンベース体
１２の冷却水通路１ｂ内へ流入し、環状室３６を介して
アウターねじスリーブ３５とインナーねじスリーブ３４
との間で冷却水給送用の複数の半径方向孔４０に分配さ
れて環状室３７内へ流入する。二次膨張ノズル本体３９
とインナーねじスリーブ３４との間に形成されている該
環状室３７を経て冷却水は、冷却水通路７ｄを介して冷
却水戻し通路７へ還流する。

【００４９】次に図２及び図３並びに図４乃至図８に基
づいて、前記実施例において互いに無関係に動作する２
つのガス混合系を詳細に説明する。但し、以下に説明す
る装置は、図１においてすでに示したのと同等の装置で
ある。

【００５０】なお図２及び図３では、冷却水給送側と冷
却水戻し側との弁別を容易にするために、冷却水給送通
路を破線で、また冷却水戻し通路を鎖線で特別に表示し
た。更にこの場合二次ガス経路を左上から右斜め下へ延
びる波状線で、また二次加熱ガス経路を左下から右斜め
上へ延びる波状線で明示した。更に又、一次ガス経路を
水平方向の波状線で、また一次加熱ガス経路を垂直方向
の波状線で示し、しかもその都度クロスオーバーする水
平方向と垂直方向の波状線は混合気を表している。中心
孔内に点在する多数の点は溶射材を表している。

【００５１】先ず図２に基づいて一次系を説明する。該
一次系のために、使用成分接続ブロック９は、例えば殊
に加熱酸素（一次ガス）用の接続通路３ａと、水素やプ
ロパンなどの可燃ガス（一次加熱ガス）用の接続通路５
ａとを有している。

【００５２】加熱酸素（一次ガス）用の接続通路３ａか
らガス通路３ｂが使用成分接続ブロック９を通って、該
接続ブロックの、ガンベース体１２寄りの端面６８に設
けた酸素分配室１１に達している。

【００５３】一次ガス通路３はガンベース体１２内の通
路３ｃとインゼクターガス混合ブロック１３内の通路３
ｄとによって形成される。この場合前記通路３ｃは酸素
分配室１１に開口し、また前記通路３ｄはインナー混合
ノズルブロックつまりインゼクターガス混合ブロック１
３内で酸素を分配するための環状室５６に開口してい
る。可燃ガス用の接続通路５ａから使用成分接続ブロッ
ク９の内部で通路５ｂが可燃ガス分配室１０に達してお
り、該可燃ガス分配室はやはり、該使用成分接続ブロッ
ク９の、ガンベース体１２寄りの端面６８に配設されて
いる。該可燃ガス分配室１０からガンベース体１２内の
通路５ｃが通路５ｄを経て環状室５７に開口している。

【００５４】すでに述べたように環状室５６内では酸素
分配が行われ、この場合該環状室は圧力補償室として機
能する。インゼクター圧力ノズル孔５８を通って酸素
は、環状室５７に接続する環状溝（インゼクターギャッ
プ）５７ａを通流し、次いで該インゼクターギャップか
ら可燃ガスを連行しつつインゼクター混合ノズル孔５９
を通流する。可燃ガス−酸素混合気は、半径方向環状溝
２２／２２ａを介して可燃ガス−酸素混合気孔４７及び
４８を経て一次ガス燃焼室２８に達する。可燃ガス（主
として水素、プロパンガスまたはプロピレン）は一次加
熱ガス通路５に供給され可燃ガス分配室（圧力補償室）
１０を介して通路５ｃ／５ｄ及び半径方向環状室５７を
経て半径方向環状溝（インゼクターギャップ）５７ａに
流入する。該半径方向環状溝５７ａから可燃ガスは、超
音速で通流する酸素のインゼクター作用によってインゼ
クター混合孔５９内へ連行されて混合される。こうして
可燃ガスと酸素とから成る一次ガス混合気はインゼクタ
ーガス混合孔４７及び４８を経て一次燃焼室２８に達す
る。

【００５５】インゼクターガス混合ブロック（インナー
ガス混合ブロック）１３におけるインゼクター作用は、
可燃ガス流入圧力よりも高い酸素流入圧力によって得ら
れる。膨張ノズル噴出孔４３（図１参照）から噴出する
一次可燃ガス−酸素混合気が着火されると、火炎は一次
燃焼室２８内へ逆行する。該一次燃焼室２８の円筒形の
一次膨張ノズル孔３０もしくは一次燃焼室孔４６から噴
出する可燃ガス−酸素混合気は今度は一次高速度炎とし
て燃焼しつつ二次燃焼室３２を通って水冷式の膨張ノズ
ル孔３８内へ進入する。前記一次燃焼室孔４６を同心的
にめぐる軸方向に配置された二次ガス混合気孔４４，４
５の流入域においては一次加熱ガス流の高い火炎速度に
基づいて負圧ゾーンがは発生する。

【００５６】次に図３に基づいて二次系を説明する。接
続通路２ａにおいて二次加熱酸素が供給され、通路２
ｂ，２ｃ，２ｄを介して半径方向環状溝６３／２１（圧
力補償・分配用環状溝）に達する。酸素接続孔を介して
酸素は多数のインゼクター圧力ガス孔２４内に達し、該
インゼクター圧力ガス孔内において超音速に加速されて
半径方向環状溝２５（インゼクターギャップ）を通流
し、該半径方向環状溝２５から可燃ガスを連行し、かつ
対向した軸方向の、かつ／又は集束整合した混合孔２６
内に流入し、可燃ガス−酸素混合気として二次ガス混合
気孔４４，４５から噴出する。該噴出流は前記二次ガス
混合気孔の流入域において一次高速度炎によって発生し
た負圧ゾーンの作用をポジティブに受ける。二次燃焼室
３２内に流入する可燃ガス−酸素混合気（主としてアセ
チレン−酸素混合気）は一次高速度炎に触れて着火し、
溶射材粒子の溶融動作を最適化しかつ火炎速度と溶射材
粒子速度とを高める。

【００５７】このために使用成分接続ブロック９は加熱
酸素（二次ガス）用の接続通路２ａと可燃ガスＣ２，Ｈ
２（二次加熱ガス）用の接続通路６ａとを有しており、
前記接続通路２ａ，６ａから通路２ｂ，６ｂが使用成分
接続ブロック９を貫通してその端面６８（図４参照）に
達している。

【００５８】前記端面６８において通路２ｂに接続する
通路２ｃがガンベース体１２を貫通してガス混合ブロッ
ク支持体１４の通路２ｄに通じ、また同じく前記端面６
８において通路６ｂに接続する通路６ｃがガス混合ブロ
ック支持体１４の通路６ｄに通じている。前記通路２ｄ
はやはり半径方向環状溝６３もしくは２１に達し、また
通路６ｄは半径方向環状溝１８に達している。この場
合、一次系の場合も同様であるが、ガス混合ブロック支
持体１４の半径方向環状溝は一次燃焼室ケーシング２９
の半径方向環状溝と合致している。二次加熱酸素用の孔
２３を経たのち、加熱酸素（二次ガス）は、複数のイン
ゼクター圧力ノズル孔２４（これらのインゼクター圧力
ノズル孔は半分ずつ集束位置と軸方向位置を有してい
る）を介して半径方向環状溝２５（インゼクターギャッ
プ）へ流入し、次いでそこから混合気は二次ガス混合気
孔４４，４５を介して、すでに述べたように噴流する。

【００５９】更に図２及び図３には、粉末式溶射材又は
線式溶射材のための中心孔４が示されている。

【００６０】この場合前記溶射材を供給するために使用
成分接続ブロック９には接続通路４が配置されており、
該接続通路から通路４ｂが端面６８に至るまで延びてお
り、該端面で通路４ｂはガンベース体１２の通路４ｃと
整合して該通路に移行している。

【００６１】またインゼクターガス混合ブロック１３内
には通路４ｄが続き、該通路は、中心孔用内部部分７６
（図２及び図９参照）の溶射材進出用の孔４９と整合し
ている。

【００６２】図９には、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図
が、また図１０には、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図が
示されている。

【００６３】しかも図９では一次燃焼室への一次ガス流
の流入区域が示されており、また図１０では二次ガス流
の流入区域が正面図で示されている。

【００６４】従って図９に基づいて二次加熱ガス−酸素
混合気用の「軸方向の」孔４４と該二次加熱ガス−酸素
混合気用の「集束した」孔４５を明確に確認することが
できる。

【００６５】同じく図９では一次加熱ガス−酸素混合気
用の「軸方向の」インゼクターガス混合孔が符号４７
で、また該一次加熱ガス−酸素混合気用の「集束した」
インゼクターガス混合孔が符号４８で、また溶射材進出
用の孔が符号４９で、かつ中心孔体が符号８１で示され
ている。

【００６６】図１０では二次燃焼室ケーシングが符号３
１で、一次膨張ノズル孔が符号３０で、また二次加熱ガ
ス−酸素混合気用の「軸方向の」孔が符号４４で、該二
次加熱ガス−酸素混合気用の「集束した」孔が符号４５
で示されている。

【００６７】同じく図１０では一次炎噴出用の膨張ノズ
ル孔は符号４６で、溶射材進出用の孔は符号４９で示さ
れている。

【００６８】図４に示した使用成分接続ブロック９は、
冷却水給送用接続通路１ａ、二次ガス用接続通路２ａ、
一次ガス用接続通路３ａ、溶射材供給用の接続通路４
ａ、一次加熱ガス用の接続通路５ａ、二次加熱ガス用の
接続通路６ａ及び冷却水戻し用の接続通路７ａを有して
いる。前記の各接続通路１ａ〜７ａは夫々使用成分接続
ブロック９内の対応した、つまり等媒質用の通路１ｂ〜
７ｂに接続し、該通路１ｂ〜７ｂはガンベース体１２の
対応した通路１ｃ〜７ｃと整合している。

【００６９】ただ一次ガス用の通路３ｂと一次加熱ガス
用の通路５ｂだけは、ガンベース体１２内の通路３ｃ，
５ｃに接続する前に、酸素分配室１１もしくは可燃ガス
分配室１０に開口している。使用成分接続ブロック９は
ガンベース体１２に複数本のねじ８によってねじ締結さ
れ、かつ端面６８ではＯリング５０によって気密にシー
ルされている。

【００７０】図５に示したガンベース体１２は、すでに
前述したように、使用成分接続ブロック９の対応した等
媒質用の通路１ｂ〜７ｂに合致した通路１ｃ〜７ｃを有
している。

【００７１】ガンベース体１２の二次ガス用通路２ｃ及
び二次加熱ガス用通路６ｃはガス混合ブロック支持体１
４の等媒質の通路２ｄ，６ｄに夫々通じているのに対し
て、一次ガス用通路３ｃ及び一次加熱ガス用通路５ｃは
夫々インゼクターガス混合ブロック１３の等媒質の通路
３ｄ，５ｄに通じている。この場合、溶射材供給用の中
心通路４ｃはインゼクターガス混合ブロック１３の通路
４ｄと整合している。冷却水給送用の通路１ｃは、イン
ナーねじスリーブ３４とアウターねじスリーブ３５との
間に形成される通路１ｄと連通する。この場合前記アウ
ターねじスリーブ３５はその雄ねじ山８５によってガン
ベース体１２の雌ねじ山８６に、また前記インナーねじ
スリーブ３４はその雌ねじ山８３によってガンベース体
１２の雄ねじ山８４に螺合されている。

【００７２】冷却水戻し用の通路７ｃは、ガンベース体
１２と圧着ねじ６２との間に形成される通路７ｄと連通
する。

【００７３】図６に示したガス混合ブロック支持体１４
は中心にインゼクターガス混合ブロック１３を内蔵し、
かつ、すでに述べた二次ガス用通路２ｄと二次加熱ガス
用通路６ｄとを有し、両通路はガンベース体１２の通路
２ｃ，６ｃと整合している。

【００７４】ガス混合ブロック支持体１４の端面７１に
は二次加熱ガス用の半径方向環状溝１８と二次ガス用の
半径方向環状溝６０が設けられており、この場合通路２
ｄが前記半径方向環状溝６０に、また通路６ｄが前記半
径方向環状溝１８に開口している。前記の両半径方向環
状溝自体は、一次燃焼室ケーシング２９の対応した等媒
質の半径方向環状溝２０，２１と夫々連通している。

【００７５】図７に示したガス混合ブロック支持体１４
によって収容されたインゼクターガス混合ブロック１３
は、すでに述べたようにガンベース体１２の一次ガス用
通路３ｃ、溶射材供給用通路４ｃ及び一次加熱ガス用通
路５ｃと連通した、それぞれ等媒質の通路３ｄ，４ｄ及
び５ｄを有している。一次ガス用の通路３ｄは酸素分配
用の環状室５６に通じ、該環状室からインゼクター圧力
ノズル孔５８を経てインゼクターギャップ５７ａに通じ
ているのに対して、一次加熱ガス用の通路５ｄは一次加
熱ガス（可燃ガス）用の半径方向環状室５７に通じ、そ
こから前記インゼクターギャップ５７ａに通じている。
次いで混合気はインゼクター混合ノズル孔５９を通って
半径方向環状溝２２ａへ流動する。また溶射材用の中心
通路４ｄは端面６５にまで達し、そこで中心孔体８１の
中心通路４９に移行している。

【００７６】図８には、二次加熱ガス用の半径方向環状
溝２０と二次加熱酸素用の半径方向環状溝２１を有する
一次燃焼室ケーシング２９並びに、該一次燃焼室ケーシ
ング内に内蔵されていて中心孔体８１を有する内部部分
７６が示されている。該図面から明かに判るように、一
次燃焼室ケーシング２９は、二次ガス混合及び二次加熱
ガス混合も遂行する。これは次のようにして行われる。
すなわちインゼクターガス混合ブロック１３から導かれ
てくる混合気はインゼクターガス混合孔４７，４８を通
って一次燃焼室２８へ流入し、かつ、二次ガス成分と二
次加熱ガス成分がガス混合ブロック支持体１４から別々
に一次燃焼室ケーシング２９へ導かれ、かつそこで半径
方向環状溝２５（インゼクターギャップ）で合流し、一
次燃焼室２８を出て二次ガス混合気孔４４，４５を通っ
て二次膨張ノズル体３９の二次燃焼室３２内に導かれる
のである。

【００７７】図１１乃至図１３に基づいてアセチレン−
酸素炎の圧倒的に優位な特性を次に説明する。

【００７８】図１１は、可燃ガス量／酸素量を関数とす
る可燃ガス−酸素混合気の火炎温度線図、図１２は、可
燃ガス量／酸素量を関数とする可燃ガス−酸素混合気の
一次炎効率線図、図１３は、可燃ガス量／酸素量を関数
とする可燃ガス−酸素混合気の着火速度線図である。こ
れらの線図から一目瞭然のように、アセチレン−酸素混
合気炎は、その他の可燃ガス−酸素混合気によっては決
して得ることのできないような、格別顕著な特性を有し
ている。この理由からアセチレン−酸素炎が、高溶融性
溶射材を熱的に溶射するのに適しかつ理想的でもある。

【００７９】アセチレン−酸素炎の圧倒的な優位性を証
明するために図１１ではアセチレンの特性曲線を、２
１．５〜２２．５％ アセチレン、７１．５〜７３．５
％ エチレン及び５．０〜 ６．０％ プロピレンを組成
とするＴＲＧ１０３による混合気Ｉ、メチル−アセチレ
ンを含む混合気、並びにメタン、プロピレン及びプロパ
ンの特性曲線に対比して示した。

【００８０】図１２及び図１３の線図においても同等の
対比が示されている。

【００８１】なお念のために粉末及び粉末搬送ガスの供
給に関して図１乃至図８に基づいて以下に説明する。

【００８２】標準例では粉末及び粉末搬送ガスは室温で
溶射材用供給通路４に供給される。特殊例では、特に高
溶融性金属質又は酸化セラミック質の粉末状溶射材を溶
射する場合には、予熱された粉末搬送ガス（例えばアル
ゴン、窒素その他のガス）及び予熱された粉末を供給す
ることも可能である。この可能態様を主として使用する
場合には、図１乃至図８に示した図示とは異なって接続
通路４ａは水冷作用を有するように構成される（冷却水
給送と冷却水戻し）。常温式または予熱式の粉末と粉末
搬送ガスとの混合物は中心通路４を通って導かれ一次燃
焼室２８において孔４９から流出する。

【００８３】予熱されない粉末搬送ガス混合物は高速度
炎によって溶融開始され、かつ運動エネルギーでもって
二次燃焼室を通って導かれ、被覆する二次加熱炎（アセ
チレン／酸素炎）によって後溶融され、付加的に加速さ
れて水冷式膨張ノズル孔３８を通って導かれ、かつ、膨
張ノズル噴出孔４３から最適の溶融状態でか又は溶融可
塑状態で二次高速度炎と共に音速の数倍の速度で噴出す
る。

【００８４】予熱されたフレーム溶射粉末及び予熱され
た粉末搬送ガスを供給通路４で溶射ガンに供給する場合
（予熱温度は５０℃〜８００℃）、予熱された溶射材
は、粉末粒子が一次燃焼室を通って導かれて一次加熱炎
によって二次燃焼室に到達した時にはすでに良好に溶融
開始された状態にあり、該二次燃焼室で前記粉末粒子は
さらに溶融され、付加的に加速され、膨張ノズル孔から
最高可能速度で二次高速度炎と共に噴出する。粉末式溶
射材及び粉末搬送ガスを、一次燃焼室への供給前に５０
℃〜８００℃に予熱することは常温供給に対比して若干
の利点を有している。この利点として例えば、粉末粒子
と一次炎の加熱出力との間の温度差が僅かであることが
挙げられる。これによって火炎中における粉末の滞在時
間が等しい場合、該粉末は、常温で導入される場合より
も、遥かに良好に溶融されることになる。また例えば、
予熱された粉末搬送ガスは、常温で供給される粉末搬送
ガスよりも一次炎及び二次炎を冷却することが少ないの
で有利である。この結果、火炎加熱効率及び火炎速度が
一層高くなる。

【００８５】また接続通路４ａから線式溶射材を中心の
供給通路４を介して一次燃焼室内に装入して溶融するこ
とも可能である。線式溶射材の送りは、連続的な溶射材
処理を行い得るように、融点及び線材直径に関連して制
御される。

【００８６】図１４には本発明の別の変化実施例が示さ
れている。本実施例における機能上の実質的な相違点
は、一次ガス混合をインゼクターガス混合ブロック１３
で、要するに中間部材において行う図１に示した実施例
に対比して、この場合は一次加熱ガス混合（可燃ガスと
酸素との混合）を一次燃焼室２８の直ぐ近くで、要する
に中間部材なしにインゼクター原理に基づいてガス混合
ブロック１３ａ内で直接行う点にある。図１に示した実
施例においてその他の装置エレメント及び方法手段に関
して行った説明は、図１４に示した変化実施態様の適合
を考慮すれば、この場合も当然該当しており、従って図
１４の変化実施例も概括的な発明の思想に従属するもの
であるので、機能上の説明はここでは割愛する。

【００８７】本発明の方法を実施する装置は、任意の高
溶融性線式又は粉末式溶射材で表面被覆する全ガス型高
速度溶射ガン又は溶射バーナーとして構成することがで
き、しかも該全ガス型高速度溶射ガンまたは溶射バーナ
ーは例えば、アセチレンと酸素とによる稼働を問題なく
可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶射装置の断面図である。

【図２】図１に示した一次系の拡大断面図である。

【図３】図１に示した二次系の拡大断面図である。

【図４】使用成分接続ブロックの拡大図である。

【図５】ガンベース体の拡大断面図である。

【図６】ガス混合ブロックの拡大断面図である。

【図７】インゼクターガス混合ブロックの拡大断面図で
ある。

【図８】一次燃焼室ケーシングの拡大断面図である。

【図９】図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図１０】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図１１】可燃ガス／酸素混合気の火炎温度特性線図で
ある。

【図１２】可燃ガス／酸素混合気の一次炎効率特性線図
である。

【図１３】可燃ガス／酸素混合気の着火速度特性線図で
ある。

【図１４】本発明による溶射装置の１変化実施例の断面
図である。

【符号の説明】

１ 冷却水給送通路、 ２ 二次ガス通路、 ３
一次ガス通路、 ４溶射材用の供給通路、 ５ 一
次加熱ガス通路、 ６ 二次加熱ガス通路、 ７
冷却水戻し通路、 ８ 工具嵌合溝付きヘッドを有す
るねじ、９ 使用成分接続ブロック、 １０ 可燃
ガス分配室（一次ガス）、 １１酸素分配室（一次ガ
ス）、 １２ ガンベース体、 １３ 一次ガス用
のインゼクターガス混合ブロック、 １４ 二次ガス
用のガス混合ブロック支持体、 １５ Ｏリング、
１８ 二次ガス用の半径方向環状溝、 １９Ｏリン
グ、 ２０ 二次ガス用の半径方向環状溝、 ２１
二次加熱酸素用の半径方向環状溝、 ２２ 可燃ガ
ス−酸素−一次ガス用の半径方向環状溝、 ２２ａ
半径方向環状溝、 ２３ 二次加熱酸素用の孔、 ２
４ インゼクター圧力ノズル孔、 ２５ 二次加熱
ガス用の半径方向環状溝（インゼクターギャップ）、
２６ 二次ガスと酸素混合用の孔、 ２８ 一次燃
焼室、 ２９ 一次燃焼室ケーシング、 ３０ 一
次膨張ノズル孔、 ３１二次燃焼室ケーシング、 ３２
二次燃焼室、 ３３ 冷却水戻し用の環状室、
３４ インナーねじスリーブ、、 ３５ アウター
ねじスリーブ、３６ 冷却水給送用の環状室、 ３７
冷却水戻し用の環状室、 ３８膨張ノズル孔、 ３
９ 二次膨張ノズル体、 ４０ 冷却水用の半径方
向孔、 ４１，４２ Ｏリング、 ４３ 膨張ノズ
ル噴出孔、 ４４，４５二次ガス混合気孔、 ４６
一次炎出口膨張ノズル孔、 ４７，４８ 一次ガス混
合気用のインゼクターガス混合孔、 ４９ 溶射材用
の孔、 ５０Ｏリング、 ５６ 酸素分配用の環状
室、 ５７ 一次加熱ガス（可燃ガス）用の半径方向
環状室、 ５７ａ インゼクターギャップ、 ５８
インゼクター圧力ノズル孔、 ５９ インゼクター
混合ノズル孔、 ６０ 二次ガス用の半径方向環状
溝、 ６２ 圧着ねじ、 ６３ 二次酸素用の半径
方向溝、 ６４ 一次加熱炎、 ６５ 高速度炎、
６８，７１，７５ 端面、 ７６ 中心孔用の内
部部分、 ７７，７８ 端面、 ７９ 二次加熱ガ
ス用の孔、 ８０ キャップ状スリーブ部分、 ８
１，８２ 中心孔体、 ８３ 雌ねじ山、 ８４，
８５ 雄ねじ山、 ８６ 雌ねじ山

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エルヴィン ディーター ヒューネ ドイツ連邦共和国 シャルシュタット シ ョイヤーレヴェーク 14

Claims (30)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに無関係に動作する少なくとも２つ
   のガス混合系を用いて、一次燃焼室（２８）内に装入さ
   れた線式又は粉末式溶射材を、供給通路（４）を中心と
   して同心的に配置された一次加熱炎（６４）によって溶
   融し、発生する一次高速度炎（６５）によって加速し、
   一次膨張ノズル孔（３０）を通して後置の二次燃焼室
   （３２）内へ導入し、しかも溶融可塑状態の溶射材を連
   行しつつ該二次燃焼室（３２）を通って超音速で通流す
   る前記一次高速度炎（６５）を、前記二次燃焼室（３
   ２）に同心的に拡張して後置されていて軸方向に延在し
   た水冷式の二次膨張ノズル本体（３９）又は二次膨張ノ
   ズル孔（３８）内へ流入させ、こうして半径方向・軸方
   向にかつ／又は集束するように配置されて前記二次燃焼
   室（３２）へ開口する二次燃焼ガス−酸素通路（４４，
   ４５）の範囲において負圧ゾーンを生ぜしめて低い流入
   圧力による加熱ガス混合気供給を可能にし、しかも二次
   燃焼室（３２）内では半径方向・軸方向で前記一次高速
   度炎（６５）をめぐって加熱ガス混合気を着火・膨張さ
   せ、かつその高い火炎温度と極限的な着火・燃焼速度と
   に基いて溶射材残分の溶融と溶射材の付加的な加速のた
   めに該加熱ガス混合気を援用することを特徴とする、表
   面被覆用の高溶融性線式及び粉末式溶射材を高速度フレ
   ーム溶射する方法。
2. 【請求項２】 インゼクターガス混合ブロック（１３）
   として構成された中間部材内で一次ガス混合を行う、請
   求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 二次ガス用の混合ブロックとして構成さ
   れた一次燃焼室ケーシング（２９）内で二次ガス混合を
   行う、請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 一次燃焼室（２８）の直ぐ近くで一次加
   熱ガス混合をインゼクター原理に基づいてガス混合ブロ
   ック（１３ａ）内で直接行う、請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 二次インゼクタガス混合ブロック内に一
   次燃焼室及び／又は膨張ノズルを組み込む、請求項１か
   ら４までのいずれか１項記載の方法。
6. 【請求項６】 粉末状の溶射材及び粉末搬送ガスを室温
   で供給する、請求項１から５までのいずれか１項記載の
   方法。
7. 【請求項７】 粉末状の溶射材及び／又は粉末搬送ガス
   を予熱して供給する、請求項１から６までのいずれか１
   項記載の方法。
8. 【請求項８】 溶射材及び／又は粉末搬送ガス用の接続
   通路を水冷する、請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】 常温の、或いは予熱された溶射材を一次
   燃焼室通走時に溶融開始し、一次加熱炎によって二次燃
   焼室を通走させて溶融しかつ加速し、膨張ノズル孔から
   二次炎と一緒に噴出する、請求項１から８までのいずれ
   か１項記載の方法。
10. 【請求項１０】 溶射ガンとして構成された請求項１記
    載の高速度フレーム溶射法を実施する装置であって、溶
    射ガンがガンベース体（１２）、分配室（１０，１１）
    を有する使用成分接続ブロック（９）、インゼクターガ
    ス混合ブロック（１３）並びに溶射材用の中央孔（４）
    及び冷却装置から成っている形式の高速度フレーム溶射
    装置において、使用成分接続ブロック（９）を起点とし
    て二次ガス通路（２）、二次加熱ガス通路（６）、一次
    ガス通路（３）及び一次加熱ガス通路（５）が夫々別々
    に一次燃焼室（２８）又は二次燃焼室（３２）に通じて
    おり、しかも溶射材用の供給通路（４）が前記一次ガス
    通路（３）及び一次加熱ガス通路（５）によって囲まれ
    て一次燃焼室（２８）に開口し、かつ前記二次ガス通路
    （２）及び二次加熱ガス通路（６）が前記一次燃焼室
    （２８）を超えて膨張ノズル（３９）の方に向かって導
    かれて前記二次燃焼室（３２）に開口していることを特
    徴とする、表面被覆用の高溶融性線式及び粉末式溶射材
    を高速度フレーム溶射する装置。
11. 【請求項１１】 使用成分接続ブロック（９）、ガンベ
    ース体（１２）、ガス混合ブロック支持体（１４）、イ
    ンゼクターガス混合ブロック（１３）、内部部分（７
    ６）又は中心孔体（８１）を有する一次燃焼室ケーシン
    グ（２９）、圧着ねじ（６２）及びキャップ状スリーブ
    部分（８０）、並びに二次膨張ノズル体（３９）、イン
    ナーねじスリーブ（３４）及びアウターねじスリーブ
    （３５）から成っている、請求項１０記載の装置。
12. 【請求項１２】 使用成分接続ブロック（９）が少なく
    とも夫々１つの冷却水取入れ用の接続通路（１ａ）、二
    次ガス用接続通路（２ａ）、一次ガス用接続通路（３
    ａ）、粉末式及び／又は線式溶射材用接続通路（４
    ａ）、一次加熱ガス接続通路（５ａ）、二次加熱ガス接
    続通路（６ａ）並びに冷却水戻し用接続通路（７ａ）を
    有し、前記の各通路が前記使用成分接続ブロック（９）
    の端面（６８）又は該端面に配設された分配室（１０，
    １１）に至るまで所属の通路（１ｂ，２ｂ，３ｂ，４
    ｂ，５ｂ，６ｂ，７ｂ）を形成して連通している、請求
    項１１記載の装置。
13. 【請求項１３】 使用成分接続ブロック（９）の通路
    （１ｂ〜７ｂ）もしくは分配室（１０，１１）が、該使
    用成分接続ブロック（９）に接続しているガンベース体
    （１２）の等媒質用通路（１ｃ，２ｃ，３ｃ，４ｃ，５
    ｃ，６ｃ，７ｃ）と連通している、請求項１０から１２
    までのいずれか１項記載の装置。
14. 【請求項１４】 ガンベース体（１２）が少なくとも部
    分的に、二次ガス用のガス混合ブロック支持体（１４）
    を囲んで収容しており、該ガス混合ブロック支持体（１
    ４）内には一次ガス用のインゼクターガス混合ブロック
    （１３）が配置されている、請求項１０から１３までの
    いずれか１項記載の装置。
15. 【請求項１５】 ガンベース体（１２）が、使用成分接
    続ブロック（９）の通路（１ｂ〜７ｂ）、又は該使用成
    分接続ブロックの端面（６８）に配設された環状通路
    （１０，１１）と連通する通路（１ｃ〜７ｃ）を有して
    いる、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の装
    置。
16. 【請求項１６】 ガンベース体（１２）の通路（１ｃ）
    が、インナーねじスリーブ（３４）とアウターねじスリ
    ーブ（３５）との間の冷却水給送通路（１ｄ）に開口
    し、冷却水戻し用の通路（７ｃ）が、ガンベース体（１
    ２）と圧着ねじ（６２）との間に形成された冷却水戻し
    通路（７ｂ）と連通している、請求項１０から１５まで
    のいずれか１項記載の装置。
17. 【請求項１７】 ガス混合ブロック支持体（１４）の内
    部を、夫々少なくとも１つの二次ガス通路（２ｄ）と二
    次加熱ガス通路（６ｄ）が貫通して延びておりかつ一方
    の側ではガンベース体（１２）の等媒質用通路（２ｃ，
    ６ｃ，）に夫々連通し、また一次燃焼室（２８）寄り端
    面（７１）では、該端面に配設された二次加熱ガス用及
    び二次ガス用の半径方向環状溝（１８，６０））に通じ
    ている、請求項１０から１６までのいずれか１項記載の
    装置。
18. 【請求項１８】 一次ガス用のインゼクターガス混合ブ
    ロック（１３）が少なくとも夫々１つの一次加熱ガス通
    路（５ｄ）及び一次ガス通路（３ｄ）並びに溶射材用の
    中心孔（４ｄ）を有し、前記の各通路（３ｄ，４ｄ，５
    ｄ）が一方の側ではガンベース体（１２）の等媒質用通
    路（３ｃ，４ｃ，５ｃ）と連通しており、かつ、前記一
    次加熱ガス通路（５ｄ）は、ガス混合ブロック支持体
    （１４）とインゼクターガス混合ブロック（１３）との
    間の半径方向環状室（５７）に、また一次ガス通路（３
    ｄ）は酸素分配用の環状室（５６）に開口しているのに
    対して、溶射材用の中心孔（４ｄ）はインゼクターガス
    混合ブロック（１３）の端面（７５）まで及んでおりか
    つ前記酸素分配用の環状室（５６）から複数のインゼク
    ター圧力ノズル孔（５８）を経てインゼクターギャップ
    （５７ａ）に導かれており、かつそこから複数のインゼ
    クター混合ノズル孔（５９）が１つの半径方向環状溝
    （２２ａ）に通じている、請求項１０から１７までのい
    ずれか１項記載の装置。
19. 【請求項１９】 インゼクターガス混合ブロック（１
    ３）には二次膨張ノズル体（３９）の方向で一次燃焼室
    ケーシング（２９）が接続しており、該一次燃焼室ケー
    シングが、一次ガス混合気用の複数のインゼクターガス
    混合孔（４７，４８）並びに溶射材用の中心孔（４９）
    を内設した少なくとも１つの内部部分（７６）を有して
    いる、請求項１０から１８までのいずれか１項記載の装
    置。
20. 【請求項２０】 複数のインゼクターガス混合孔（４
    ７，４８）が軸方向にかつ／又は集束するように内部部
    分（７６）内に配設されている、請求項１０から１９ま
    でのいずれか１項記載の装置。
21. 【請求項２１】 インゼクターガス混合ブロック（１
    ３）寄りの、内部部分（７６）の端面（７７）に、可燃
    ガス−酸素−一次ガス用の半径方向環状溝（２２）が配
    置されており、該半径方向環状溝がインゼクターガス混
    合ブロック（１３）の半径方向環状溝（２２ａ）に連通
    し、また溶射材用の中心孔（４９）がインゼクターガス
    混合ブロック（１３）の中心孔（４ｄ）に連通してい
    る、請求項１０から２０までのいずれか１項記載の装
    置。
22. 【請求項２２】 一次燃焼室ケーシング（２９）がガス
    混合ブロック支持体（１４）寄りの端面（７８）に二次
    加熱ガス用の半径方向環状溝（２０）と二次加熱酸素用
    の半径方向環状溝（２１）を夫々１つ有しており、前記
    の両半径方向環状溝がガス混合ブロック支持体（１４）
    の等媒質用の半径方向環状溝（１８，６０）と連通して
    いる、請求項１０から２１までのいずれか１項記載の装
    置。
23. 【請求項２３】 二次ガス用の半径方向環状溝（２０）
    及び二次加熱酸素用の半径方向環状溝（２１）から夫々
    対応した通路（２３，７９）が延びており、該通路がイ
    ンゼクターギャップを形成する１つの半径方向環状溝
    （２５）において合流しており、この場合、通路（７
    ９）は前記半径方向環状溝（２５）に直接に開口し、ま
    た通路（２３）はインゼクター圧力ノズル孔（２４）を
    介して前記半径方向環状溝（２５）に開口している、請
    求項１０から２２までのいずれか１項記載の装置。
24. 【請求項２４】 二次加熱ガス用の通路（７９）が少な
    くとも部分的には、一次燃焼室ケーシング（２９）とキ
    ャップ状スリーブ部分（８０）との間のギャップによっ
    て形成されている、請求項１０から２３までのいずれか
    １項記載の装置。
25. 【請求項２５】 半径方向環状溝（２５）を起点として
    軸方向に延びて集束する複数の二次ガス混合気孔（４
    ４，４５）が二次燃焼室（２３）に通じている、請求項
    １０から２４までのいずれか１項記載の装置。
26. 【請求項２６】 二次ガス混合気孔（４４，４５）が一
    次燃焼室（２８）を超えて導かれている、請求項１０か
    ら２５までのいずれか１項記載の装置。
27. 【請求項２７】 二次燃焼室（３２）には二次膨張ノズ
    ル体（３９）が接続している、請求項１０から２６まで
    のいずれか１項記載の装置。
28. 【請求項２８】 冷却水給送通路（１）が使用成分接続
    ブロック（９）の接続通路（１ａ）を起点としてガンベ
    ース体（１２）を通りインナーねじスリーブ（３４）と
    アウターねじスリーブ（３５）との間を経て膨張ノズル
    噴出孔（４３）の半径方向孔（４０）まで延び、次いで
    冷却水戻し通路へ移行し、その場合冷却水通路が二次膨
    張ノズル体（３９）とインナーねじスリーブ（３４）と
    の間に延在しかつ冷却水戻し用の環状室（３３）へ移行
    し、そこから冷却水通路（７ｄ）が使用成分接続ブロッ
    ク（９）の冷却水戻し用の接続通路（７ａ）に達してい
    る、請求項１０から２７までのいずれか１項記載の装
    置。
29. 【請求項２９】 一次燃焼室ケーシング（２９）が二次
    インゼクターガス混合ブロックとして構成されている、
    請求項１０から２８までのいずれか１項記載の装置。
30. 【請求項３０】 一次燃焼室ケーシング（２９）の一次
    燃焼室（２８）が一次膨張ノズル孔（３０）を有してい
    る、請求項２９記載の装置。