JPS5836672A - 冷却ひれ付きノズルを備えたプラズマスプレ−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、特にプラズマスプレー
ガンノズルであって、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。

一０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って３０，０００下（
中２９，９６８℃）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３１４５２
８７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
シ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
ャケットが破裂すると、冷媒が電弧領域へ侵入し、これ
によって、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、プラズマスプレーがンに、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っ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
の稼働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シレ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に影響するととも
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だめ
の効果釣力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、
この手段によっ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、Ｔｍ１ｎ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、Ｔｓｔａｒｔ　
　−Ｔｍ１ｎ 寿命＝□ の式によっ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だめのノズルを
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シ、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ャップ幅、この溝の
深さ及び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が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全除去する手段を含んで
いる。実験によれば、冷媒β１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金
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全組合わせたことによって、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の詳細な説明する。

第１図においてノズルシェルを符号１０で示す。このノ
ズルシェル１０はほぼ環状形を有し、中央孔１２を備え
ている。中央孔１２はノズルシェル１０を貫通して中実
軸線１４に関して対称的に位置している。さらにこのノ
ズルシェル１０は半径方向に延在するフランジ部１６會
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
ば米国ニューヨーク、ウェストベリ、ＭＥＴＣＯ社によ
って製作された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っ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、スプレーがンの前面に当付けられる
Ｏ　ＩＪ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、０リングが背面２０に圧着さ
れ、ノズルシェル１０とスプレーガン本体との間にシー
ルが生じる。

ノズルシェル１０は環状孔２２を備え、この環状孔２２
は、ノズルシェル１０がスプレーガン本体に装着された
さいにノズルシェル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。ノズルシェル
１０はさらに内ｉ２６内に位置する環状溝２４を有する
。

この環状溝２４はさらに、ノズルシェル１０が第２図に
示すノズルに装着されたさいにノズルシェル１０の中実
軸線１４の周りに冷媒を均一に分配するだめの手段を備
えている。即ち、環状溝２４と環状孔２２との間には、
ノズルシェル１０に複数の孔２８が形成されており、こ
の孔２８によって環状溝２４と環状孔２２とが連通して
いる。円筒状の内壁２６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０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。

ノズルシェル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
シェル１０の周りに間隔をおいて均一に分配されたねじ
出孔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をノズルシェル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
２６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、はぼ円
筒状の円筒壁５２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との間にチーノ
ミ壁５６を備えたテーノξ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−）６０が設けられている。

このフランジ６０の外面６２は、ノズルシェル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
生せしめるように設計されている。さらに外面６２はノ
ズルシェル１０の環状溝３０内に挿入された０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っ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って得られる。壁温
か低下すると、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）から成シ、かつ壁厚Ｔはほぼ１．９乃至２．８
■（０，７５乃至１．１０インチ）である。

銅（はぼ純粋）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シか、比較的高
い融点を有している。当業者であ２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６
８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
すようにノズルシェル１０内、へ−装着されたさいにノ
ズルシェル１０のテーノぞ面７４に接触せずに２．５期
（０，１００インチ）までのギャップをあけて位置する
ように形成されるのが有利である。このギャップは有利
には０．１２７乃至２．０ｍ（０，００５乃至帆０８０
インチ）であり、本発明の１例では０．２５簡（’　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７６によっ
て等間隔で互いに距てられておシ、溝７６の基部で計っ
たこの溝７６のギャップ幅を符号Ｗで、溝７６の深さを
符号りで示す。冷却ひれ６８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って
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
所のところでの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働によって決定される。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っ
て制限される。ギャップ幅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
よって混入された固形物細片又は泡がひっかかることの
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６．３５簡
（０，００５乃至帆２５０インチ）でよ乃至０．０５０
インチ）である。溝７６の基部のところのギャップ幅Ｗ
はほぼ０．１２７乃至３．８ｍ１（０，００５乃至０．
１５０インチ）でよいが、有利には０．２５＋ｗ乃至１
．７８聾（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７．６　ｍ　（０
，００５乃至０．３０　’０インチ）、でよいが、有利
には０．２５■乃至２．５鱈（０，０１０乃至０．１０
０インチ）である。推奨できる値は幅Ｂ及びギャップ幅
Ｗがそれぞれｌｓｍ　（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。

コンピュータによるシミュレーションニヨレば、若干具
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二０．０８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って
ノズル５０を通っ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とノズルシェルと
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
よっ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って、ノ
ズル５０の外面に形成されるスケールも軽減され、これ
によっ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って、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薮で２，０００乃至
１００，０００であるのがよく、有利には５．０００乃
至５０，０００である。実験によれば、レイノズル数１
０，０００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４６
ｍ（２，５乃至１５０フイ一ト／秒）、有利には毎秒３
乃至１８＋１！（１０乃至６０フイ一ト／秒）で得られ
る。実際では冷媒速度が毎秒５ｍ（２０フイ一ト／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リレトル（４ガロン／分）に換算される。

第４図には、第１図に示すノズルシェル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７Ｍｆｆ１のプラズマス
プレーが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ェル１０の環状孔２２に連通ず
る内部通路を備えており、これによって冷媒例えば水が
外部の供給源から環状孔２２内へ圧送される。

冷媒は次いで孔２ｉ及び環状溝２４を介して、ノズル５
０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を通って、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１０’８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、その代シにノズルシェル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、ノズルシェル１０を２つの半割部
から形成し、これに孔を設けて、ノズルシェルとノズル
との間に冷媒通路を形成せしめる如くに、互いにねじ結
合又はゼルト結合することも可能である。

本ノズルのだ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って
冷媒からイオンを除去する。この目的のだめの適当な樹
脂は０ｒｙｓｔａｌ’ａｂによって製作されたＲｅｄ　
Ｌｉｎｅ　ｍ１ｘｅｄ　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っ
て有効である。

冷媒はガス排除装置１１６を出た後、ポンプ１１８に達
する。このポンプ１１８は、ノズヤ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１０２を介してスプレーガン１１
０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っ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１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１１４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
を加えたことによって、薄い環状通路を備えた本発明ノ
ズルだけによって、又は脱イオン装置だけによって得ら
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のキャニ
スタ（Ｃａｎｎｉｓｔｅｒ）を使用することもできる。

キャ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ｌキャニスタを使用することによ
って、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ェルの縦断
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線に沿った部分断面図、第４図は
第１図に示すノズルシェルと第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・・・ノズルシェル、１４・・・中実軸線、１６・
・・フランジ部、１８・・・前面、２０・・・背面、２
２・・・環状孔、２４・・・環状溝、２６・・・内壁、
２８・・・孔、３０・・・環状溝、３２・・・円筒壁、
３４・・・ねじ、３６・・・ねじ出孔、３８・・・ねじ
の先端、５０・・・ノズル、５２．５４・・・円筒壁、
５６・・・チーＡ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・・
・テーノξ面、７６・・・溝、１０２・・・導管、１０
４・・・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、はぼ純粋な銅と同様々電気的、熱的特
   性を有する材料から成っており、 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シ、隣合うすべてのひれの
   間に溝が形成されており、６溝のギャップ幅がその基部
   のところで０．１２７箇と３．８鵡との間の範囲にあり
   、溝の深さが０．１２７園と７．６　ｗａ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０．１２７■と６．３５＋ｗとの間の範囲の
   基部を有しており、前記内側部分が前記６溝のところで
   １．９１１ＩＩ＋＋と２．８　ｍｍとの間の範囲の壁厚
   を有しており、かつ、 前記内側部分の囲シ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２．５簡より大きくない間隔だけ離れており、これに
   よっ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２．３　ｖｅｘ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、前記溝のギャップ幅がその基部でほぼ０．０４■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０−０４’ｍ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。 ５．６溝のギャップ幅がその基部でほぼ０．０４　ｗｍ
   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０．０４ｗｏｓ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がン。 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・−ガン。 １６　　前記ひれと前記外側部分との間のギャップが０
   ．１２７■から２．０鰭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、前記ギャップがほぼ０．２５ｍ＋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、は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、はぼ円筒状の形状を有して電弧を
   生せ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０．２
   ５■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１．２７
   ＋ｍとの間の範囲にあり、前記溝の深さが０．２５ｍｍ
   乃至２．５　ｔｍであり、かつ、前記内側ノズル部分の
   壁厚が１．９ｍ＋乃至２．８■であシ、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シ、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２５露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１
   ８項記載のプラズマスプレーガン。