(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ形成用のガスを噴出するプラズマトーチにおいて、前記プラズマトーチの中央部に通電用銅チューブを配設し、前記通電用銅チューブの先端部を、先端が電極端を形成する有底の筒状電極で包囲して、前記通電用銅チューブと筒状電極はそれぞれねじ部を有し、前記通電用銅チューブのねじ部と筒状電極のねじ部とを螺合することにより螺合部を形成し、前記通電用銅チューブは該螺合部近傍の通電用銅チューブの厚み内に冷却水路を設け、該冷却水路は前記螺合部の一方の端と他方の端それぞれの付近において通電用銅チューブの外周表面に開口し、前記通電用銅チューブを包囲して電極用外筒を配設し、前記通電用銅チューブを貫通する内部冷却水路を設け、該内部冷却水路から通電用銅チューブ先端部と筒状電極との間の空間、前記螺合部近傍の通電用銅チューブ厚み内の冷却水路を経由して前記通電用銅チューブと電極用外筒の間の空間までの経路を冷却水が通過する経路とすることを特徴とするプラズマトーチの冷却構造。
【請求項２】
前記螺合部近傍厚み内の冷却水路は、その両端の開口部を通電用銅チューブの外周に有する複数の貫通孔であり、一方の開口部は前記螺合部一方の端の付近にあり、他方の開口部は該螺合部の他方の端の付近にあることを特徴とする請求項１に記載のプラズマトーチの冷却構造。
【請求項３】
前記螺合部近傍厚み内の冷却水路は、通電用銅チューブの内部に所定の間隔をあけて複数穿設されてなることを特徴とする請求項２に記載のプラズマトーチの冷却構造。
【請求項４】
前記電極用外筒及び筒状電極の外周にノズル筒を設け、電極用外筒とノズル筒との間にプラズマ形成用ガスを通過させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマトーチの冷却構造。
【請求項５】
前記プラズマトーチは１対のプラズマトーチであり、これらのプラズマトーチの一方はアノードプラズマトーチとされ、他方はカソードプラズマトーチとされることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラズマトーチの冷却構造。
【請求項６】
前記プラズマトーチは、タンディッシュ本体内に収容された溶鋼の上方に位置するように該タンディッシュ本体内に設けられてなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプラズマトーチの冷却構造。
【請求項７】
メインアーク用電流が２０００Ａ以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプラズマトーチの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマ形成用のガスを噴出するプラズマトーチの冷却構造に関するものであり、特にタンディッシュ内の溶鋼を加熱・精錬するためのプラズマトーチの冷却構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマトーチから噴出するガスを高温のプラズマガスとし、該プラズマガスを用いて金属プロセスにおける精錬、溶解、加熱、溶射、表面改質あるいは廃棄物等の処理を行う方法が知られている。カソードプラズマトーチと対象物との間あるいはアノードプラズマトーチと対象物との間にプラズマアークを発生させる移行型プラズマトーチと、プラズマトーチ内のアノードとカソードとの間にプラズマアークを発生させる非移行型プラズマトーチとが用いられている。移行型プラズマトーチにおいては、１対のプラズマトーチを用い、一方をアノードプラズマトーチ、他方をカソードプラズマトーチとしてプラズマアークを発生させることもできる。
【０００３】
従来、図６に示すようなプラズマトーチの構造が知られていた。図６は特開平７−３０３９７０号公報の図２に基づいている。カソードプラズマトーチを用いた移行型プラズマトーチの場合、カソード電極端３４と先端ノズル３１の間でまずプラズマアーク（パイロットアーク５０）を発生させ、そのプラズマアークを加熱対象物５１に移行させることによりカソード電極端３４と加熱対象物５１との間にプラズマアーク（メインアーク５２）を発生させる。この場合加熱対象物５１がアノードの役割をする。アノードプラズマトーチを用いた場合は、トーチの先端がアノード電極端となり、同様に加熱対象物との間にプラズマアークを発生させる。
【０００４】
タンディッシュ内溶鋼の加熱装置の１種類として図５に示すようにツイントーチ加熱装置と呼ばれるものが提供されている。容器２０としてのタンディッシュの蓋２２に設けられた天井壁に、プラズマ形成用のガスを噴出する１対のプラズマトーチ（１、２）が挿入、進退自在に設けられている。プラズマトーチの一方をアノードプラズマトーチ２、他方をカソードプラズマトーチ１とする。直流電源装置２３の正側にアノードプラズマトーチ２を接続し、負側にカソードプラズマトーチ１を接続し、各プラズマトーチと溶鋼（溶融金属１９）との間にプラズマアークを形成することにより溶鋼を加熱する。電流はアノードトーチ２の電極端からメインアークを経由して加熱対象物に流れ、更にカソードトーチ１のメインアークを経由してカソードトーチ１の電極端に流れる。このような加熱装置２８は、例えば特開平８−５２４７号公報に開示されている。
【０００５】
プラズマトーチのカソードおよびアノードの電極端は、プラズマアークによる熱により高温になる。例えば図６に示すカソードプラズマトーチにおいて、カソード電極端３４は通電用銅外筒３５に接続され、通電用銅外筒３５の内部には冷却水仕切管３６が配置されて二重管構造になった冷却水通路３９を形成して冷却水が循環し、カソード電極端３４を冷却する。また、先端ノズル３１はカソード電極端３４の周囲を囲むように配置され、先端ノズル３１の上部に二重管となったノズル内外筒３２が配置され、ノズル内外筒３２の間に冷却水仕切り筒３３が配置されて三重管構造になった冷却水通路３９を形成しており、ノズル内外筒３２を冷却水が循環して先端ノズルを冷却する。また、ノズル内外筒３２と通電用銅外筒３５との間にはプラズマガス流路３７が設けてある。
【０００６】
プラズマトーチを長時間使用すると、カソードあるいはアノードの電極端３４、及びその周囲の先端ノズル３１は熱により溶損するため取り替える必要がある。プラズマトーチは軸方向に長いものや曲管を持っているものもあり、製作コストを下げるため、組み立て・部品交換を容易にするため、部品の接合に互換性を持たせるためといったような理由により、溶損した先端部のみを取り替えられるようにねじ構造でつなげた構造となっている。図６においては、先端ノズル３１とノズル内外筒３２の間、および電極端３４と通電用銅外筒３５との間がねじ部（４０、４２）によって結合されている。移行型のプラズマアークトーチにおいては、メインアーク５２は電極端３４から発生しているので、先端ノズル３１の溶損はそれほど激しくなく、ねじ止め構造として交換可能とする部分は、電極端３４のみでもよい。
【０００７】
プラズマトーチにおける通電用銅外筒３５は、その先端に固定した電極端３４を支持する構造物としての機能を有すると共に、メインアーク通電時においては当該通電用銅外筒３５内をメインアーク用電流が流れる。そして、通電用銅外筒３５の内部には冷却水循環のための冷却水仕切管３６が配置されているので、通電用銅外筒３５は所定の内径を有するものとなる。
【０００８】
通電用銅外筒３５の外径を大きくしすぎるとプラズマトーチ全体の外径が大きくなってしまうので、通電用銅外筒３５の外径はできるだけ小さい方が良い。一方、通電用銅外筒３５の肉厚が薄すぎると、その先端にねじ固定された電極端３４を支持する構造物としての剛性が不足し、またメインアーク通電時の電流によるジュール熱発生が多くなるので、所定の肉厚を確保する必要がある。これらの諸要請に基づき、通電用銅外筒３５の肉厚が決定される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
メインアーク発生時において、プラズマトーチ内の通電用銅外筒３５にはメインアーク用電流によるジュール熱が発生する。このジュール熱の発生が最も大きくなるところは、通電用銅外筒３５と電極端３４とを結合するねじ部４２の部分である。また、ねじ部４２の接触抵抗はねじ込み具合により変動しやすいので、接触抵抗が大きくジュール熱の発熱が大きい場合にはねじ部４２の温度が上昇し、通電用銅外筒３５の熱変形が生じ、先端の電極端３４が通電用銅外筒３５から脱着不可能になったり、あるいはねじ部４２のねじ山を破損させるという問題があった。
【００１０】
通電用銅外筒３５と電極端３４とを結合するねじ部４２の温度上昇を抑えるためには、通電用銅外筒３５あるいは電極端３４の特にねじ部４２における肉厚を薄くすることにより、内部を循環する冷却水とねじ部４２との間の距離を短くすることが有効である。しかし、通電用銅外筒３５の肉厚を薄くすると、通電用銅外筒３５の剛性が減少するので、アーク放電するための電極端３４を保持する剛性が低下し、またねじ部４２の剛性も低下することとなるので好ましくない。さらには、肉厚の薄肉化によって電気抵抗が大きくなることにより、メインアーク用電流が流れる際のジュール発熱が大きくなり、通電用銅外筒が高温となって耐久性がなくなるという問題も発生する。
【００１１】
プラズマトーチ全体の外径を小さく抑えるためにも、通電用銅外筒３５の肉厚が制限されていた。そのため、通電用銅外筒３５については電極端３４を保持する剛性が十分とはいえなかった。
【００１２】
本発明は、電極端３４を固定するねじ部の冷却を強化しつつ剛性を十分に保持してねじ部の変形を防止すると共に、プラズマトーチ全体の外径を大きくせずに電極端を保持する剛性を増大するためのプラズマトーチの冷却構造を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の要旨とするところは以下の通りである。
（１）プラズマ形成用のガスを噴出するプラズマトーチにおいて、前記プラズマトーチの中央部に通電用銅チューブ１０を配設し、前記通電用銅チューブ１０の先端部を、先端が電極端９を形成する有底の筒状電極８で包囲して、前記通電用銅チューブ１０と筒状電極８はそれぞれねじ部を有し、前記通電用銅チューブ１０のねじ部と筒状電極８のねじ部とを螺合することにより螺合部１７を形成し、前記通電用銅チューブ１０は該螺合部１７近傍の通電用銅チューブの厚み内に冷却水路１６を設け、冷却水路１６は螺合部１７の一方の端と他方の端それぞれの付近において通電用銅チューブ１０の外周表面に開口し、通電用銅チューブ１０を包囲して電極用外筒２５を配設し、前記通電用銅チューブ１０を貫通する内部冷却水路１８を設け、該内部冷却水路１８から通電用銅チューブ１０先端部と筒状電極８との間の空間、前記螺合部１７近傍の通電用銅チューブ厚み内の冷却水路１６を経由して前記通電用銅チューブ１０と電極用外筒２５の間の空間までの経路を冷却水が通過する経路とすることを特徴とするプラズマトーチの冷却構造。
（２）前記螺合部近傍厚み内の冷却水路１６は、その両端の開口部を通電用銅チューブ１０の外周に有する複数の貫通孔であり、一方の開口部は前記螺合部１７一方の端の付近にあり、他方の開口部は該螺合部１７の他方の端の付近にあることを特徴とする上記（１）に記載のプラズマトーチの冷却構造。
（３）前記螺合部近傍厚み内の冷却水路１６は、通電用銅チューブ１０の内部に所定の間隔をあけて複数穿設されてなることを特徴とする上記（２）に記載のプラズマトーチの冷却構造。
（４）前記電極用外筒２５及び筒状電極８の外周にノズル筒３を設け、電極用外筒２５とノズル筒３との間にプラズマ形成用ガスを通過させることを特徴とする上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のプラズマトーチの冷却構造。
（５）前記プラズマトーチは１対のプラズマトーチであり、これらのプラズマトーチの一方はアノードプラズマトーチ２とされ、他方はカソードプラズマトーチ１とされることを特徴とする上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のプラズマトーチの冷却構造。
（６）前記プラズマトーチは、タンディッシュ本体内に収容された溶鋼の上方に位置するように該タンディッシュ本体内に設けられてなることを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれかに記載のプラズマトーチの冷却構造。
（７）メインアーク用電流が２０００Ａ以上であることを特徴とする上記（１）乃至（６）のいずれかに記載のプラズマトーチの冷却構造。
【００１４】
従来のプラズマトーチにおいては、メインアークを放電するための電極端を支持しかつ電流を通電するための通電用銅外筒３５においては、その内部に冷却水仕切管３６を配置し、循環する冷却水の往路復路ともに通電用銅外筒３５の内部に配置されていた（図６）。それに対し、図１〜４に示す本発明においては、電極端９を支持しかつ電流を通電するための通電用銅チューブ１０においては、電極端９を冷却する冷却水の循環の一方の流路が内部冷却水路１８（給水路１４）として通電用銅チューブ１０の内部に配置され、他方の通路は排水路１５として通電用銅チューブ１０の外周に配置される。メインアーク用電流によるジュール熱を抑える必要から、本発明のプラズマトーチの螺合部における部分断面図（図３（ｂ））に示す通電用銅チューブ１０の断面積Ａ１は、従来のプラズマトーチ螺合部における部分断面図（図６（ｂ））に示す通電用銅外筒３５の断面積Ａ２と同一とする必要がある。本発明の通電用銅チューブではチューブ内部の冷却水路１６の断面積分だけ肉厚を大きくとれることとなり、そのため、通電用銅チューブ１０は十分な剛性を保持することが可能になった。
【００１５】
本発明において、通電用銅チューブ１０の先端付近の外周には、有底の筒状電極８が包囲して通電用銅チューブ１０と螺合する。この筒状電極１０の先端が電極端９となる。従って、通電用銅チューブ１０の先端付近の外周には螺合部１７が配置されるので、通電用銅チューブ１０の外周を流れる冷却水は螺合部１７において迂回する必要がある。本発明では、通電用銅チューブ１０は該螺合部近傍の厚み内に冷却水路１６を設けており、この冷却水路１６を経由することによって通電用銅チューブ外周の冷却水の循環が可能になる。銅チューブの厚み内に設けた冷却水路から銅チューブの螺合部１７までの距離ｄ１は、従来のプラズマトーチでの通電用銅外筒の冷却水路用内側穴から螺合部４２までの距離ｄ２に比べて小さい。そのため本発明では、特にジュール熱による発熱の大きな螺合部１７を効果的に冷却し、螺合部１７の温度上昇を抑えることが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜６に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図１はカソードプラズマトーチ、図２はアノードプラズマトーチの縦断面図を示す。図３はプラズマトーチの螺合部における横断面図（図１、図２のＢ−Ｂ矢視図）、図４はプラズマトーチの螺合部より上部における横断面図（図１、図２のＡ−Ａ矢視図）である。図５は本発明のプラズマトーチをタンディッシュ本体内に設けてタンディッシュ内の溶鋼加熱に用いる場合の断面図を示したものである。
【００１７】
図１に示すカソードプラズマトーチ１において、プラズマトーチの半径方向中央部に通電用銅チューブ１０を配設する。通電用銅チューブ１０は、その軸中心部に内部冷却水路１８を有する。通電用銅チューブ１０の先端付近の外周にはねじ部１７が存在する。また、ねじ部１７近傍において、通電用銅チューブ１０の厚み内にねじ部１７を冷却しつつ冷却水を通過させるための冷却水路１６を設ける。冷却水路１６は、図３に示すように、内部冷却水路１８を取り囲むように複数設けた貫通孔とすると好ましい。冷却水路１６の一方の開口部はねじ部１７の一方の端の付近において通電用銅チューブ１０の外周表面に開口し、他方の開口部はねじ部１７の他方の端の付近において通電用銅チューブ１０の外周表面に開口する。
【００１８】
通電用銅チューブ１０の先端部を有底の筒状電極８で包囲する。筒状電極８にもねじ部が存在し、通電用銅チューブのねじ部と筒状電極８のねじ部とを螺合することにより、螺合部１７を形成し、筒状電極８が通電用銅チューブ１０に結合される。筒状電極８の先端が電極端９を形成し、通電用銅チューブ１０に通電することにより、電極端９と加熱対象物との間にメインアークを形成する。通電用銅チューブ１０及び筒状電極８は、共に銅製とする。
【００１９】
通電用銅チューブ１０を包囲して電極用外筒２５を配設する。電極用外筒２５としては、特殊塩化ビニル等の材料を用いた絶縁用チューブ２５とすると好ましい。絶縁用チューブ２５と筒状電極８との間を嵌合することにより、通電用銅チューブ１０と絶縁用チューブ２５との間に排水路１５としての冷却水路が形成される。絶縁用チューブ２５の内周側にステンレス鋼等を用いた金属管２６を配設しても良い。
【００２０】
通電用銅チューブ１０および筒状電極８を冷却するための冷却水は、内部冷却水路１８を給水路１４として冷却水が給水され、通電用銅チューブ１０の先端において通電用銅チューブ１０と筒状電極８の間の空間を流れて電極端１０を冷却する。次いで冷却水路１６を通過することによって螺合部１７を冷却するとともに螺合部１７を迂回し、通電用銅チューブ１０の外周と絶縁用チューブ２５との間に形成された排水路１５を通過して循環する。
【００２１】
絶縁用チューブ２５及び筒状電極８の外周にノズル筒３を設ける。ノズル筒３の先端は先端ノズル７を形成し、ノズル筒３の外周はノズル外筒４、内周はノズル内筒５を形成し、ノズル外筒４とノズル内筒５の間に冷却水仕切筒６を挿入し、ノズル筒３内に給水路１４及び排水路１５を形成し、冷却水を循環してノズル筒３を冷却する。絶縁用チューブ２５及び筒状電極８の外周と、ノズル筒３のノズル内筒５との間がアルゴンガス供給路１３となり、電極端９と先端ノズル７との間からアルゴンガスが供給される。絶縁用チューブ２５とノズル内筒５との間の間隔を一定に保持するため、絶縁スリーブ１１を設けると良い。絶縁スリーブ１１はテフロン等を材質として製造され、その中央にアルゴンガス通気孔１２を有する。
【００２２】
プラズマ加熱開始時には、電極端９と先端ノズル７との間に電圧を印加すると共にアルゴンガス供給路１３にアルゴンガスを供給してパイロットアークを発生させ、その後電極端９と加熱対象物との間に電圧を印加しつつ電極端と先端ノズル間の電圧を切ることで、プラズマアークを電極端９と加熱対象物との間に移行させる。図１に示すカソードトーチ１においては、電極端９がカソード、加熱対象物がアノードの役割をし、図２に示すアノードトーチ２においては、電極端９がアノード、加熱対象物がカソードの役割を果たす。
【００２３】
プラズマ加熱は、カソードトーチ１あるいはアノードトーチ２のいずれか一方のみを用いて行うことができる。カソードトーチ１のみを用いて溶融金属の加熱を行う場合を例にとると、溶融金属の容器底部にアノードを配置し、該アノードとカソードトーチ１の電極端９との間に電圧を印加することにより、電極端と溶融金属との間にプラズマアークを形成して溶融金属を加熱することができる。
【００２４】
１対のプラズマトーチを準備し、その一方をカソードトーチ１、他方をアノードトーチ２として加熱を行うこともできる。直流電源装置２３の正側にアノードトーチ２の電極端９を接続し、負側にカソードトーチ１の電極端９を接続し、各プラズマトーチと加熱対象物との間にプラズマアークを形成することにより加熱を行う。電流はアノードトーチ２の電極端９からメインアークを経由して加熱対象物に流れ、更にカソードトーチ１のメインアークを経由してカソードトーチ１の電極端９に流れる。
【００２５】
本発明のプラズマトーチは、図５に示すタンディッシュ内の溶鋼加熱に用いると特に好ましい。容器２０としてのタンディッシュの蓋２２に設けられた天井壁に、カソードプラズマトーチ１及びアノードプラズマトーチ２が挿入され、進退自在に設けられている。タンディッシュ内のトーチが設置された部分が加熱室２１となる。直流電源装置２３の正側にアノードプラズマトーチ２を接続し、負側にカソードプラズマトーチ１を接続し、各プラズマトーチと溶鋼（溶融金属１９）との間にプラズマアークを形成することにより溶鋼を加熱する。電流はアノードトーチ２の電極端からメインアークを経由して溶鋼に流れ、更にカソードトーチ１のメインアークを経由してカソードトーチ１の電極端に流れる。
【００２６】
加熱対象物としては、溶鋼をはじめとする溶融金属のみならず、廃棄物等を加熱することも可能である。
【００２７】
【実施例】
次に本発明の一実施の形態に係る溶鋼の加熱用のプラズマトーチを適用した溶鋼の加熱装置の実施例について説明する。
【００２８】
最大４０トンの溶鋼をタンディッシュに入れた状態で、アノードトーチとカソードトーチとにより加熱を実施し、従来のカソードトーチと本発明によるカソードトーチとの銅チューブ耐久性の比較試験を実施した。試験条件を表１に示すが、従来のカソードトーチと今回のカソードトーチで同じ量の冷却水及びアルゴンガスを流し、またほぼ同一の平均電流値３０００［Ａ］となるように運転を実施した。
【００２９】
カソードトーチの銅チューブ寸法は、従来トーチはねじ部４２のねじ山径寸法２６ｍｍ、ねじ谷径寸法２４．４ｍｍ、ねじ山高さ０．８ｍｍ、通電用銅外筒３５のチューブ内径寸法１５．５ｍｍ、ねじ部のチューブ肉厚４．４５ｍｍとした。また通電用銅外筒３５のねじ部４２ねじ山谷径から冷却水路用内側穴までの距離ｄ２はチューブ肉厚と同じ４．４５ｍｍである。
【００３０】
一方、本発明でのカソードトーチの通電用銅チューブ１０の寸法は、螺合部１７のねじ外径寸法２６．０ｍｍ、ねじ谷径寸法２４．４ｍｍ、ねじ山高さ０．８ｍｍ、内径寸法１０ｍｍ、チューブ内の冷却水路１６の穴径寸法４ｍｍ、冷却水路１６の個数９個、チューブ肉厚７．２ｍｍとした。また通電用銅チューブ１０の螺合部ねじ山谷径からチューブ厚み内に設けた冷却水路１６までの距離ｄ１は１．６ｍｍである。
【００３１】
【表１】
0004141650.tif 000002
【００３２】
この試験での銅チューブの寿命は、従来カソードトーチの場合は平均３０００〜４３００時間に対し、本発明によるカソードトーチの場合は平均４８００〜８８００時間と１．６〜２．０倍に改善された。この銅チューブ寿命の改善は、本発明によるカソードトーチの場合、電極端３４を固定するねじ部の冷却を強化しつつ剛性を十分に保持してねじ部の変形を防止できたことによるものである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は、プラズマトーチの中央部に通電用銅チューブを配設し、通電用銅チューブの先端部を有底の筒状電極で包囲して通電用銅チューブと螺合し、通電用銅チューブの螺合部近傍厚み内に冷却水路を設けることにより、電極端を固定するねじ部の冷却を強化しつつ剛性を十分に保持してねじ部の変形を防止すると共に、プラズマトーチ全体の外径を大きくせずに電極端を保持する剛性を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカソードトーチを示す縦断面図である。
【図２】本発明のアノードトーチを示す縦断面図である。
【図３】（ａ）は本発明のプラズマトーチの横断面図であり、図１、２のＢ−Ｂ矢視図である。（ｂ）は（ａ）の内通電用銅チューブのみを抽出して断面積Ａ１を表示した部分断面図である。
【図４】本発明のプラズマトーチの横断面図であり、図１、２のＡ−Ａ矢視図である。
【図５】本発明によるタンディッシュ内溶鋼加熱装置を示す断面図である。
【図６】従来のカソードトーチを示す図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視部分の内、通電用銅外筒３５のみを抽出して断面積Ａ２を表示した部分断面図である。
【符号の説明】
１  カソードトーチ
２  アノードトーチ
３  ノズル筒
４  ノズル外筒
５  ノズル内筒
６  冷却水仕切筒
７  先端ノズル
８  筒状電極
９  電極端
１０  通電用銅チューブ
１１  絶縁スリーブ
１２  アルゴンガス通気孔
１３  アルゴンガス供給路
１４  給水路
１５  排水路
１６  冷却水路
１７  着脱ねじ（螺合部）
１８  内部冷却水路
１９  溶融金属
２０  容器
２１  加熱室
２２  蓋
２３  電源装置
２４  注入ノズル
２５  電極用外筒（絶縁用チューブ）
２６  金属管
２８  加熱装置
３１  先端ノズル
３２  ノズル内外筒
３３  冷却水仕切筒
３４  電極端
３５  通電用銅外筒
３６  冷却水仕切管
３７  プラズマガス通路
３９  冷却水通路
４０  ねじ部
４２  ねじ部
５０  パイロットアーク
５１  加熱対象物
５２  メインアーク
Ａ１、Ａ２  断面積
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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