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내부에 아크 챔버가 형성되고, 전방을 향하여 개방된 중공을 구비하는 후방 전극;상기 후방 전극을 향하여 개방된 중공을 구비하는 전방 전극;상기 후방 전극의 중공 및 상기 전방 전극의 중공 사이의 공간으로 작동 기체를 주입 가능한 기체 주입구를 구비하고, 상기 후방 전극 및 상기 전방 전극을 전기적으로 절연시키기 위해 상기 후방 전극 및 상기 전방 전극 사이에 위치하는 절연체; 및상기 전방 전극의 전방에 연결되어, 외부로 플라즈마 아크의 흐름을 유도하는 노즐을 포함하고,상기 후방 전극은,후방 전극 내피;상기 후방 전극 내피를 감싸는 후방 전극 외피;상기 후방 전극 내피 및 상기 후방 전극 외피 사이에 형성되는 냉각 유로; 및상기 후방 전극 내피 및 상기 후방 전극 외피의 후방에 설치되고, 적어도 일부가 빛이 투과될 수 있는 재질로 형성되며, 상기 후방 전극 내피의 후방 단부에 연결되는 마개를 포함하고,상기 냉각 유로는, 상기 후방 전극의 중공의 외측에서 상기 후방 전극의 길이 방향을 따라서 길게 형성되고 상기 후방 전극 내피의 후방 단부 및 상기 마개가 상호 연결된 부분을 통과하는 내측 냉각 유로;상기 내측 냉각 유로에 유입되어 전방으로 유동되는 냉각수를 외부로 토출하는 제 1 후방 포트; 및상기 제 1 후방 포트보다 후방에 위치하여, 외부로부터 상기 내측 냉각 유로 중 상기 후방 전극 내피의 후방 단부 및 상기 마개가 상호 연결된 부분으로 냉각수를 유입시키는 제 2 후방 포트를 포함하고,상기 마개를 통해 상기 후방 전극에서의 아크 회전 속도를 광학적으로 확인 가능하고, 상기 제 1 후방 포트를 통해 상기 내측 냉각 유로로 최초로 유입된 냉각수가 상기 마개를 냉각시키도록 함으로써, 상기 마개가 과열되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는, 아크 플라즈마 가열기
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제 1 항에 있어서,상기 마개의 적어도 일부는, 쿼츠 또는 사파이어 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 아크 플라즈마 가열기
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제 1 항에 있어서,상기 마개는,상기 후방 전극 내피의 후방 단부에 연결되며, 방사상으로 연장되는 도넛 형상의 플랜지; 및상기 플랜지의 중심에 위치하고, 상기 후방 전극 내피의 내부 공간을 후방에서 차폐하는 윈도우를 포함하고,상기 윈도우는, 빛이 투과될 수 있는 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 아크 플라즈마 가열기
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제 1 항에 있어서,상기 냉각 유로는, 상기 내측 냉각 유로의 외측에서, 상기 후방 전극의 길이 방향을 따라서 길게 형성되고, 상기 제 1 후방 포트와 연통하는 외측 냉각 유로를 더 포함하고,상기 내측 냉각 유로의 전방 단부는, 상기 외측 냉각 유로의 전방 단부와 서로 연통됨으로써, 상기 냉각 유로가 이중 냉각 유로 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 아크 플라즈마 가열기
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제 5 항에 있어서,상기 후방 전극 내피의 후방 단부는, 상기 마개에 수직하게 연결되어, 종단면이 "ㄴ"자 모양을 형성하도록 함으로써, 상기 내측 냉각 유로로 유입된 냉각수의 유동 흐름이, 상기 후방 전극 내피의 후방 단부 및 상기 마개가 상호 연결된 부분에서, 꺾여서 진행하게 함으로써, 상기 마개의 냉각 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는, 아크 플라즈마 가열기
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제 4 항에 있어서,상기 플랜지는,상기 후방 전극의 중심부를 향하여 내측 방향으로 연장되어, 상기 윈도우를 후방에서 지지하는 지지 단차를 포함하는, 아크 플라즈마 가열기
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제 9 항에 있어서,상기 지지 단차의 길이는, 상기 아크 챔버의 반지름의 1/2 이하인 것을 특징으로 하는, 아크 플라즈마 가열기
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아크의 시작 부분에 위치하는 후방 전극과, 아크의 도착 부분에 위치하는 전방 전극을 구비하는 아크 플라즈마 가열기에 있어서, 상기 후방 전극은,후방 전극 내피;상기 후방 전극 내피를 감싸는 후방 전극 외피;상기 후방 전극 내피 및 상기 후방 전극 외피 사이에 형성되는 냉각 유로; 및상기 후방 전극 내피 및 상기 후방 전극 외피의 후방에 설치되고, 적어도 일부가 빛이 투과될 수 있는 재질로 형성되며, 상기 후방 전극 내피의 후방 단부에 연결되는 마개를 포함하고,상기 냉각 유로는, 상기 후방 전극의 중공의 외측에서 상기 후방 전극의 길이 방향을 따라서 길게 형성되고 상기 후방 전극 내피의 후방 단부 및 상기 마개가 상호 연결된 부분을 통과하는 내측 냉각 유로;상기 내측 냉각 유로에 유입되어 전방으로 유동되는 냉각수를 외부로 토출하는 제 1 후방 포트; 및상기 제 1 후방 포트보다 후방에 위치하여, 외부로부터 상기 내측 냉각 유로 중 상기 후방 전극 내피의 후방 단부 및 상기 마개가 상호 연결된 부분으로 냉각수를 유입시키는 제 2 후방 포트를 포함하고,상기 마개를 통해 상기 후방 전극에서의 아크 회전 속도를 광학적으로 확인 가능하고, 상기 제 1 후방 포트를 통해 상기 내측 냉각 유로로 최초로 유입된 냉각수가 상기 마개를 냉각시키도록 함으로써, 상기 마개가 과열되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는, 아크 플라즈마 가열기
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제 11 항에 있어서,상기 마개는,상기 후방 전극 내피의 후방 단부에 연결되며, 방사상으로 연장되는 도넛 형상의 플랜지; 및상기 플랜지의 중심에 위치하고, 상기 후방 전극 내피의 내부 공간을 후방에서 차폐하는 윈도우를 포함하고,상기 윈도우는, 쿼츠 또는 사파이어 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는, 아크 플라즈마 가열기
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