JP2020196917A - 溶融金属吐出装置、皮膜形成装置及び溶融金属吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な機構にて溶融金属を吐出する。【解決手段】溶融金属吐出装置（１）は、溶融槽（１０）と、第１端（２２）から溶融金属（Ｍ１）を吸上げて、第２端（２３）から溶融槽（１０）の外部に溶融金属（Ｍ１）を導く吸上げパイプ（２０）と、吸上げパイプ（２０）の第２端（２３）に向かって気体を吹付けることにより、第２端（２３）の外部に導かれた溶融金属（Ｍ１）を対象物に吐出するための吹付けパイプ（３０Ａ，３０Ｂ）と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、溶融金属吐出装置、皮膜形成装置及び溶融金属吐出方法に関する。

対象物に対して金属を溶射する技術が従来技術として知られている。例えば、特許文献１に開示されている外面防食管の製造方法では、特定の組成から構成される防食皮膜を形成するために、互いに異なる材料から構成された２種の線材を用いてアーク溶射することで皮膜を形成する。

特開２０１３−２４１６８２号公報（２０１３年１２月５日公開）

しかしながら、特許文献１に開示されている外面防食管の製造方法では、互いに異なる材料から構成された２種の線材を用いてアーク溶射するため、２種の線材を保持するためのものが必要となり、アーク溶射するための機構が複雑になる。また、アーク溶射に際しては、騒音、ヒューム、光などが発生するため、溶射装置や被溶射物などを囲むブース、集塵設備などの多くの周辺設備が必要になる。このように、特許文献１に開示されている外面防食管の製造方法には、改善の余地がある。本発明の一態様は、簡易な機構にて溶融金属を対象物に吐出することを目的とする。

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る溶融金属吐出装置は、溶融金属を貯留する溶融槽と、前記溶融槽に貯留された前記溶融金属に挿入された第１端から前記溶融金属を吸上げて、前記溶融槽の外部に露出している、前記第１端とは反対側の第２端から前記溶融槽の外部に前記溶融金属を導く吸上げパイプと、前記吸上げパイプの前記第２端に向かって気体を吹付けることにより、前記第２端の近傍に負圧を発生させ前記吸上げパイプ内において前記溶融金属の吸上げ力を発生させるとともに、前記第２端の外部に導かれた前記溶融金属を吐出するための吹付けパイプと、を備える。

前記構成によれば、吸上げパイプの第２端に向かって気体が吹付けられることにより第２端の近傍に負圧が生じるため、吸上げパイプによって溶融金属を吸上げて溶融槽の外部に溶融金属を吐出することができる。よって、簡易な機構にて溶融金属を吐出することができる。

前記吹付けパイプにおける気体の吹付け口は、前記第２端に形成された前記溶融金属の吐出口と対向する側から見て、前記吐出口よりも後方に配置されていてもよい。前記構成によれば、吹付けパイプの吹付け口からの気体が、吸上げパイプの吐出口の端面に吹き付けられることを防ぐことができる。これにより、吸上げパイプの吐出口の端面が気体によって冷やされることを抑制し、吸上げパイプの第２端の近傍で溶融金属が固まることを抑制することができる。また、このように吹付け口を配置することで第２端の近傍に負圧を安定して確実に生じさせることができる。

前記吸上げパイプは、前記吸上げパイプにおける前記第２端から前記第１端に向かう方向が、重力の方向と同一の方向であるように構成されていてもよい。前記構成によれば、気体の吹付けを止めることにより溶融金属の吐出を止めたとき、吸上げパイプ内において溶融金属が重力に従って下に移動することにより吸上げパイプ内の溶融金属が溶融槽に戻る。これにより、吸上げパイプ内で溶融金属が固まることを抑制することができ、溶融金属吐出装置のメンテナンスを行い易くすることができる。

前記溶融金属吐出装置は、前記吸上げパイプを加熱する加熱手段をさらに備えてもよい。前記構成によれば、吸上げパイプ内の溶融金属も加熱されることになるため、吸上げパイプ内の溶融金属が固まることを防ぐことができる。

前記溶融金属吐出装置は、前記溶融槽に貯留された前記溶融金属と前記溶融槽との合計重量を測定する荷重計と、前記吸上げパイプ及び前記吹付けパイプに対する前記溶融槽の相対位置を変更するために前記溶融槽と、前記吸上げパイプ及び前記吹付けパイプと、の少なくとも一方を移動させる移動部と、前記荷重計によって測定された前記合計重量の単位時間当たりの減少量が所定の範囲内に収まるように、前記移動部を制御する制御装置と、をさらに備えてもよい。

前記構成によれば、吐出される溶融金属の吐出量を略一定にすることができる。このため、例えば、回転している対象物に溶融金属を吐出する場合、対象物に対して均一に溶融金属を付着させることができる。

本発明の一態様に係る皮膜形成装置は、対象物としての管の外面に皮膜を形成する皮膜形成装置であって、前記管を回転させる回転部と、前記回転部により回転されている前記管の外面に対して前記皮膜を形成するための前記溶融金属を吐出する前記溶融金属吐出装置と、を備えてもよい。前記構成によれば、溶融金属を管の外面に吐出することにより管の外面に皮膜を形成する皮膜形成装置を簡易な機構によって実現することができる。

本発明の一態様に係る溶融金属吐出方法は、溶融槽に溶融金属を貯留する工程と、前記溶融槽に貯留された前記溶融金属に挿入された第１端から前記溶融金属を吸上げて、前記溶融槽の外部に露出している、前記第１端とは反対側の第２端から前記溶融槽の外部に前記溶融金属を導く吸上げパイプを準備する工程と、吹付けパイプを用いて前記吸上げパイプの前記第２端に向かって気体を吹付けることにより、前記第２端の近傍に負圧を発生させ前記吸上げパイプ内において前記溶融金属の吸上げ力を発生させるとともに、前記第２端の外部に導かれた前記溶融金属を吐出する工程と、を含む。

本発明の一態様によれば、簡易な機構にて溶融金属を吐出することができる。

参考例としての皮膜形成装置の構成を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る皮膜形成装置の構成を示す模式図である。 図２に示す皮膜形成装置が備える溶融金属吐出装置の変形例の構成を示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る溶融金属吐出装置の構成を示す模式図である。 本発明の実施形態３に係る溶融金属吐出装置の構成を示す模式図である。

〔実施形態１〕
（溶融金属の吐出の原理について）
まず、溶融金属の吐出の原理について、図１に基づいて説明する。図１は、参考例としての皮膜形成装置１００Ｒの構成を示す模式図である。図１から図５において、実線矢印は、気体の流れを示しており、点線矢印は、溶融金属Ｍ１の流れを示している。皮膜形成装置１００Ｒは、図１に示すように、溶融金属吐出装置１Ｒと、回転ローラＣ１，Ｃ２（回転部）と、を備えている。溶融金属吐出装置１Ｒは、溶融槽１０Ｒと、吸上げパイプ２０Ｒと、吹付けパイプ３０Ｒと、を備えている。

図１に示すように、吹付けパイプ３０Ｒの吹付け口３１Ｒから吸上げパイプ２０Ｒの吐出口２１Ｒの端面に向かって気体を吹付けることにより、吐出口２１Ｒの端面の近傍に負圧が発生する。これにより、吸上げパイプ２０Ｒ内において溶融金属Ｍ１の吸上げ力が発生し、溶融槽１０Ｒに貯留された溶融金属Ｍ１が吸上げパイプ２０Ｒに吸上げられる。吐出口２１Ｒから吐出された溶融金属Ｍ１は、吹付けパイプ３０Ｒからの気体によって、回転ローラＣ１，Ｃ２により回転されている管Ｔ１の外面に対して吹付けられる。管Ｔ１としては、例えば、ダクタイル鋳鉄管（金属管の一例）が挙げられる。

（皮膜形成装置１００の構成）
皮膜形成装置１００の構成について、図２に基づいて説明する。図２は、本発明の実施形態１に係る皮膜形成装置１００の構成を示す模式図である。図２において、点線Ｌ１で囲まれた図は、皮膜形成装置１００の正面図であり、点線Ｌ２で囲まれた図は、溶融金属吐出装置１の平面図である。また、図２における点線Ｌ１で囲まれた図において、溶融金属吐出装置１から管Ｔ１に向かう方向を上方向とする。

皮膜形成装置１００は、対象物としての管Ｔ１の外面に皮膜を形成する装置である。皮膜形成装置１００は、図２に示すように、溶融金属吐出装置１と、回転ローラＣ１，Ｃ２と、を備えている。溶融金属吐出装置１は、溶融金属吐出装置１よりも上に配置され、回転ローラＣ１，Ｃ２により回転されている管Ｔ１の外面に対して溶融金属Ｍ１を吐出する装置である。

ただし、本発明は、管Ｔ１の外面に対して溶融金属Ｍ１を吐出する装置に適用範囲が限定されるものではない。本発明は、溶融金属Ｍ１を吐出することによって溶融金属Ｍ１の粉末を生成する装置にも適用されるものである。

溶融金属吐出装置１は、溶融槽１０と、吸上げパイプ２０と、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂと、荷重計４０と、移動部５０と、制御装置６０と、を備えている。回転ローラＣ１，Ｃ２は、少なくとも１つが駆動ローラで、残りは従動ローラであり、管Ｔ１と接触しながら回転することにより管Ｔ１を管軸心回りに回転させる。回転ローラＣ１，Ｃ２は、地面からの所定の高さに配置されるように、支持台（図示せず）によって支持されている。

なお、回転ローラＣ１，Ｃ２は、管Ｔ１を回転させることが可能な部材または機構に代替することもできる。例えば、管Ｔ１の中心に回転軸を設け、当該回転軸をベルトまたはチェーンにより回転させてもよい。

管Ｔ１の全長にわたって溶融金属Ｍ１を吐出させるため、回転ローラＣ１，Ｃ２または、管支持部材を備える基台（図示せず）を管軸方向に走行させてもよい。あるいは、溶融金属吐出装置１を管軸方向に走行させてもよい。または、回転ローラＣ１，Ｃ２の全ての回転軸心を管軸に対して傾斜させて配置することで、管Ｔ１の回転に従って管Ｔ１が管軸心方向に走行するように（管Ｔ１を管軸心方向に走行させるように）回転ローラＣ１，Ｃ２に管走行機能を持たせてもよい。もちろん、管回転装置と溶融金属吐出装置１の両方を管軸方向に走行させることでもよい。

以上のように、皮膜形成装置１００は、溶融金属吐出装置１、管回転部の他に、管回転装置と溶融金属吐出装置１の少なくとも一方を管軸方向に走行させる走行部（図示せず）を備えていてもよい。

溶融槽１０は、その上方が開放されており、溶融金属Ｍ１を貯留する（溶融金属を貯留する工程）。溶融槽１０及び吸上げパイプ２０の材質は、溶融金属Ｍ１によって侵されないものであることが好ましく、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌであることが好ましい。なお、溶融槽１０、吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂは、金属製であるが、これに限定されず、アルミナ、カーボン、炭化ケイ素またはシリカ等の非金属製であってもよい。

溶融槽１０の周囲には、溶融槽１０を加熱する加熱手段として、ヒーター等の加熱器（図示せず）が設けられていてもよい。この場合、溶融槽１０の壁部は、２枚の板部（図示せず）の間に前記加熱器が挟み込まれた構造からなる。これにより、溶融槽１０内の溶融金属Ｍ１が固まることを抑制することができる。また、溶融金属吐出装置１は、溶融槽１０を加熱する加熱手段として、前記加熱器に代えてガスバーナーまたは加熱されたエアーを吐出する機構等を備えていてもよい。

溶融金属Ｍ１は、管Ｔ１の外面に形成される皮膜を形成するための材料である。溶融金属Ｍ１の原料としては、Ｚｎ（亜鉛）、Ｓｎ（スズ）、Ａｌ（アルミニウム）等の低融点の金属のうち少なくとも１つの金属を含むことが好ましい。また、溶融金属Ｍ１の融点は、溶融金属Ｍ１と接触する溶融槽１０及び吸上げパイプ２０の融点より低いことが好ましい。溶融金属Ｍ１は、２種類以上の金属からなる合金であってもよい。

なお、溶融金属Ｍ１の原料が低融点の金属である場合、溶融金属Ｍ１の原料を容易に溶解することができ、溶融槽１０に貯留される溶融金属Ｍ１を容易に生成することができる。また、溶融金属Ｍ１の原料は、溶融槽１０で溶解されてもよく、溶融金属Ｍ１の原料を溶解するための溶解炉で溶解された後に溶融槽１０に貯留されてもよい。

吸上げパイプ２０の第１端２２は、溶融槽１０に貯留された溶融金属Ｍ１に挿入されている。吸上げパイプ２０における第１端２２とは反対側の第２端２３は、溶融槽１０の外部に露出している。つまり、第２端２３は、溶融槽１０の上端よりも上に配置されている。

吸上げパイプ２０は、第１端２２から溶融金属Ｍ１を吸上げて、第２端２３から溶融槽１０の外部に溶融金属Ｍ１を導く。吸上げパイプ２０は、治具（図示せず）によって支持されていることにより、その位置が固定されている。なお、図２において、溶融金属吐出装置１は、１本の吸上げパイプ２０を備えているが、２本以上の吸上げパイプ２０を備えていてもよい。溶融金属の吐出処理を行う際には、このような吸上げパイプ２０を準備する（吸上げパイプを準備する工程）。

吸上げパイプ２０は、吸上げパイプ２０における第２端２３から第１端２２に向かう方向Ｄ１が、重力の方向Ｇ１と同一の方向であるように構成されている。前記構成によれば、気体の吹付けを止めることにより溶融金属Ｍ１の吐出を止めたとき、吸上げパイプ２０内において溶融金属Ｍ１が重力に従って下に移動することにより吸上げパイプ２０内の溶融金属Ｍ１が溶融槽１０に戻る。これにより、吸上げパイプ２０内で溶融金属Ｍ１が固まることを抑制することができ、溶融金属吐出装置１のメンテナンスを行い易くすることができる。

吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ、溶融槽１０よりも上方に配置されており、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂ内に気体を供給する気体供給装置（図示せず）に接続されている。前記気体供給装置によって吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂ内に気体が供給されることにより、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ、吸上げパイプ２０の第２端２３に向かって気体を吹付けることができる。

吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂが第２端２３に向かって気体を吹付けることにより、第２端２３の近傍に負圧を発生させ吸上げパイプ２０内において溶融金属Ｍ１の吸上げ力を発生させる。吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ、第２端２３の外部に導かれた溶融金属Ｍ１を対象物としての管Ｔ１に吐出するためのものである。つまり、溶融金属Ｍ１の吐出処理を行う際には、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂを用いて溶融金属Ｍ１を管Ｔ１に吐出する（溶融金属を吐出する工程）。

吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂの両方から吐出される気体の合計量は、管Ｔ１に対して吐出される溶融金属Ｍ１に係る単位時間当たりの体積の１０００倍以上の体積の気体に相当する量であることが好ましい。これにより、溶融金属Ｍ１を霧状にさせることができる。

また、吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂの位置関係と、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂの両方から吐出される気体の合計量とは、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂから気体が吐出されたとき、第２端２３の近傍に負圧が発生するように適宜決定される。

吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂのそれぞれにおける気体の吹付け口３１Ａ，３１Ｂは、それぞれ、第２端２３に形成された溶融金属Ｍ１の吐出口２１と対向する側から見て、吐出口２１よりも後方に配置されている。換言すると、吹付け口３１Ａ，３１Ｂは、それぞれ、管Ｔ１から溶融槽１０に向かう方向Ｄ２から見て、吐出口２１よりも後方に配置されている。

前記構成によれば、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂの吹付け口３１Ａ，３１Ｂからの気体が、吸上げパイプ２０の吐出口２１の端面に吹き付けられることを防ぐことができる。これにより、吸上げパイプ２０の吐出口２１の端面が気体によって冷やされることを抑制し、吸上げパイプ２０の第２端２３の近傍で溶融金属Ｍ１が固まることを抑制することができる。また、このように吹付け口３１Ａ，３１Ｂを配置することで第２端２３の近傍に負圧を安定して確実に生じさせることができる。

吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ、途中で湾曲した形状を有する。つまり、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ、溶融槽１０に向かって延伸し、途中で湾曲することにより、吐出口２１に向かって延伸する。これにより、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂを溶融槽１０に接触しないように配置することができる。

吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂの内径は、吸上げパイプ２０の内径以下であることが好ましい。これは、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂ内を流れる気体の量と、吸上げパイプ２０内を流れる溶融金属Ｍ１の量と、を考慮する場合に、溶融金属吐出装置１を設備的に実現しやすくなるためである。なお、図２において、溶融金属吐出装置１は、２本の吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂを備えているが、１本または３本以上の吹付けパイプを備えていてもよい。

荷重計４０は、溶融槽１０の下側に設けられており、溶融槽１０に貯留された溶融金属Ｍ１と溶融槽１０との合計重量を測定する。荷重計４０としては、例えば、ロードセルを使用することができる。移動部５０は、吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂに対する溶融槽１０の相対位置を変更するために溶融槽１０を移動させる。前記相対位置は、重力の方向Ｇ１（鉛直方向）に沿った相対位置である。

吸上げパイプ２０と吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂとの位置関係は、吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂを支持する治具（図示せず）によって固定されている。移動部５０としては、例えば、電動モータを含む電動シリンダを使用することができる。移動部５０は、荷重計４０の下側と接続されている。

制御装置６０は、荷重計４０によって測定された前記合計重量の単位時間当たりの減少量が所定の範囲内に収まるように、移動部５０を制御する。具体的に以下に説明する。制御装置６０は、荷重計４０と電気的に接続されており、荷重計４０によって測定された前記合計重量の減少量を、管Ｔ１に吐出される溶融金属Ｍ１の吐出量として算出する。また、制御装置６０は、溶融金属Ｍ１の吐出量が、別途、設定部（図示せず）によって設定された単位時間当たりの吐出量設定値となるように、移動部５０による溶融槽１０の移動量を制御する。

前記構成によれば、対象物としての管Ｔ１に吐出される溶融金属Ｍ１の吐出量を略一定にすることができる。このため、例えば、回転している対象物としての管Ｔ１に溶融金属Ｍ１を吐出する場合、対象物としての管Ｔ１に対して均一に溶融金属Ｍ１を付着させることができる。

なお、移動部５０は、溶融槽１０を移動させることが好ましいが、本発明は、溶融槽１０を移動させる装置に適用範囲が限定されるものではなく、吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂを移動させる装置にも適用されるものである。また、本発明は、吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂと、溶融槽１０と、の両方を移動させる装置にも適用されるものである。つまり、移動部５０は、吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂに対する溶融槽１０の相対位置を変更するために、溶融槽１０と、吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂと、の少なくとも一方を移動させるものである。

移動部５０が吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂを移動させるものである場合、移動部５０は、吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂを支持する治具（図示せず）に接続される。また、この場合、制御装置６０は、溶融金属Ｍ１の吐出量が所定の値となるように、移動部５０による吸上げパイプ２０及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂの移動量を制御する。

以上により、溶融金属吐出装置１の構成によれば、吸上げパイプ２０の第２端２３に向かって気体が吹付けられることにより第２端２３の近傍に負圧が生じるため、吸上げパイプ２０によって溶融金属Ｍ１を吸上げて溶融槽１０の外部に溶融金属Ｍ１を吐出することができる。よって、簡易な機構にて溶融金属Ｍ１を対象物に吐出することができる。

また、溶融金属Ｍ１の吐出と気体の吹付けとが同時に行われるため、溶融金属Ｍ１と気体とが混合しやすくなり、溶融金属Ｍ１を微細化しやすくすることができる。さらに、溶融金属Ｍ１を管Ｔ１の外面に吐出することにより管Ｔ１の外面に皮膜を形成する皮膜形成装置１００を簡易な機構によって実現することができる。

（変形例）
次に、溶融金属吐出装置１の変形例について、図３に基づいて説明する。図３は、図２に示す皮膜形成装置１００が備える溶融金属吐出装置１の変形例の構成を示す模式図である。図３では、移動部５０及び制御装置６０を省略している。ここで、図３に示す溶融金属吐出装置１の変形例を溶融金属吐出装置１Ａと称する。溶融金属吐出装置１Ａは、図３に示すように、溶融金属吐出装置１と比べて、ヒーター７０（加熱手段）を備える点が異なる。

ヒーター７０は、吸上げパイプ２０の側面の少なくとも一部を覆っている。ヒーター７０は、吸上げパイプ２０を加熱する。前記構成によれば、吸上げパイプ２０内の溶融金属Ｍ１も加熱されることになるため、吸上げパイプ２０内の溶融金属Ｍ１が固まることを防ぐことができる。ヒーター７０は、溶融金属Ｍ１に接触しないように、吸上げパイプ２０に対して配置されることが好ましい。

溶融金属吐出装置１Ａは、吸上げパイプ２０を加熱する加熱手段として、ヒーター７０に代えて、ガスバーナーまたは加熱されたエアー（気体の一例）を吐出する機構等を備えていてもよい。ガスバーナー及び加熱されたエアーを吐出する機構は、吸上げパイプ２０の周囲の気体の温度を上昇させることにより、吸上げパイプ２０を加熱するものである。

また、溶融金属吐出装置１Ａは、ヒーター７０に代えて、吸上げパイプ２０の少なくとも一部及び吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂの少なくとも一部を包囲する箱状の包囲部（図示せず）を備えていてもよい。この場合、前記包囲部の内部に、ガスバーナーまたは加熱されたエアーを吐出する機構等で高温の気体を供給することにより、吸上げパイプ２０を加熱する。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図４に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図４は、本発明の実施形態２に係る溶融金属吐出装置１Ｂの構成を示す模式図である。図４では、移動部５０及び制御装置６０を省略している。図４において、点線Ｌ３で囲まれた図は、溶融金属吐出装置１Ｂの正面図であり、点線Ｌ４で囲まれた図は、溶融金属吐出装置１Ｂの平面図である。また、図４における点線Ｌ３で囲まれた図において、溶融槽１０から吹付けパイプ３０Ｃに向かう方向を上方向とする。

溶融金属吐出装置１Ｂは、図４に示すように、溶融金属吐出装置１と比べて、吸上げパイプ２０が吸上げパイプ２０Ａに変更されている点と、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ吹付けパイプ３０Ｃ，３０Ｄに変更されている点と、が異なる。吸上げパイプ２０Ａは、途中で湾曲した形状を有する。つまり、吸上げパイプ２０Ａは、その第１端２２Ａから上方向に向かって延伸し、途中で湾曲する。これにより、吸上げパイプ２０Ａの湾曲箇所と、第１端２２Ａとは反対側の第２端２３Ａとの間の部分は、溶融金属Ｍ１を吐出する対象物である管Ｔ１に向かって延伸する。

吹付けパイプ３０Ｃ，３０Ｄのそれぞれの吹付け口３１Ｃ，３１Ｄは、第２端２３Ａに向かうように配置されている。吹付けパイプ３０Ｃ，３０Ｄは、重力の方向Ｇ１と垂直な平面に沿って延伸している。また、吹付けパイプ３０Ｃ，３０Ｄは、図４における点線Ｌ４で囲まれた図に示すように、上から見て、吹付けパイプ３０Ｃ，３０Ｄの延伸方向が、吸上げパイプ２０Ａの湾曲箇所と第２端２３Ａとの間の部分の延伸方向Ｄ３から傾斜するように配置されている。

さらに、吹付けパイプ３０Ｃ，３０Ｄは、横方向から見て、第２端２３Ａに形成された溶融金属Ｍ１の吐出口２１Ａの中心位置と、吹付け口３１Ｃ，３１Ｄの中心位置とが一致するように配置されている。

吸上げパイプ２０Ａの第２端２３Ａからの溶融金属Ｍ１は、管Ｔ１に対して吐出される。よって、溶融金属吐出装置１Ｂの構成では、管Ｔ１に対して溶融金属Ｍ１を横方向から吐出することができる。横方向とは、重力の方向Ｇ１と垂直な平面に沿った方向である。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図５に基づいて説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。図５は、本発明の実施形態３に係る溶融金属吐出装置１Ｃの構成を示す模式図である。図５では、移動部５０及び制御装置６０を省略している。図５において、点線Ｌ５で囲まれた図は、溶融金属吐出装置１Ｃの正面図であり、点線Ｌ６で囲まれた図は、溶融金属吐出装置１Ｃの平面図である。また、図５における点線Ｌ５で囲まれた図において、溶融槽１０から吹付けパイプ３０Ｅに向かう方向を上方向とする。

溶融金属吐出装置１Ｃは、図５に示すように、溶融金属吐出装置１と比べて、吸上げパイプ２０が吸上げパイプ２０Ｂに変更されている点と、吹付けパイプ３０Ａ，３０Ｂがそれぞれ吹付けパイプ３０Ｅ，３０Ｆに変更されている点と、第２吹付けパイプ３２を備えている点と、が異なる。

吸上げパイプ２０Ｂは、その第１端２２Ｂから斜め上方向に延伸し、第１端２２Ｂとは反対側の第２端２３Ｂの端面が、上方向に延伸している。吸上げパイプ２０Ｂの延伸方向と重力の方向Ｇ１とのなす角度は、例えば、４５°である。つまり、第２端２３Ｂの端面は、吸上げパイプ２０Ｂの延伸方向に対して４５°でカットされた端面である。吹付けパイプ３０Ｅ，３０Ｆは、重力の方向Ｇ１と垂直な平面に沿って延伸している。また、吹付けパイプ３０Ｅ，３０Ｆは、第２端２３Ｂに対して、前述した吹付けパイプ３０Ｃ，３０Ｄと同様に配置されている。

第２吹付けパイプ３２は、吸上げパイプ２０Ｂ及び吹付けパイプ３０Ｅ，３０Ｆよりも上方に配置されている。第２吹付けパイプ３２の延伸方向は、図５における点線Ｌ５で囲まれた図に示すように、水平方向から見て、吹付けパイプ３０Ｅ，３０Ｆの延伸方向と同一である。また、第２吹付けパイプ３２の延伸方向は、図５における点線Ｌ６で囲まれた図に示すように、上から見て、吸上げパイプ２０Ｂの延伸方向と同一である。

第２吹付けパイプ３２は、溶融金属Ｍ１を吐出する対象物である管Ｔ１に向かって延伸する。第２吹付けパイプ３２の吹付け口３３は、管Ｔ１と対向している。これにより、溶融金属Ｍ１の広がりを抑え、溶融金属Ｍ１を管Ｔ１に十分に付着させることができる。このように、溶融金属吐出装置１Ｃの構成では、管Ｔ１に対して溶融金属Ｍ１を横方向から吐出することができる。横方向とは、重力の方向Ｇ１と垂直な平面に沿った方向である。

本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

Ｔ１ 管（対象物）
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 溶融金属吐出装置
１０ 溶融槽
２０、２０Ａ、２０Ｂ 吸上げパイプ
２１、２１Ａ 吐出口
２２、２２Ａ、２２Ｂ 第１端
２３、２３Ａ、２３Ｂ 第２端
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ 吹付けパイプ
３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ 吹付け口
４０ 荷重計
５０ 移動部
６０ 制御装置
７０ ヒーター（加熱手段）
１００ 皮膜形成装置
Ｃ１、Ｃ２ 回転ローラ（回転部）
Ｄ１ 第２端から第１端に向かう方向
Ｇ１ 重力の方向
Ｍ１ 溶融金属

Claims (7)

1. 溶融金属を貯留する溶融槽と、
   前記溶融槽に貯留された前記溶融金属に挿入された第１端から前記溶融金属を吸上げて、前記溶融槽の外部に露出している、前記第１端とは反対側の第２端から前記溶融槽の外部に前記溶融金属を導く吸上げパイプと、
   前記吸上げパイプの前記第２端に向かって気体を吹付けることにより、前記第２端の近傍に負圧を発生させ前記吸上げパイプ内において前記溶融金属の吸上げ力を発生させるとともに、前記第２端の外部に導かれた前記溶融金属を吐出するための吹付けパイプと、を備えることを特徴とする溶融金属吐出装置。
2. 前記吹付けパイプにおける気体の吹付け口は、前記第２端に形成された前記溶融金属の吐出口と対向する側から見て、前記吐出口よりも後方に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の溶融金属吐出装置。
3. 前記吸上げパイプは、前記吸上げパイプにおける前記第２端から前記第１端に向かう方向が、重力の方向と同一の方向であるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の溶融金属吐出装置。
4. 前記吸上げパイプを加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の溶融金属吐出装置。
5. 前記溶融槽に貯留された前記溶融金属と前記溶融槽との合計重量を測定する荷重計と、
   前記吸上げパイプ及び前記吹付けパイプに対する前記溶融槽の相対位置を変更するために前記溶融槽と、前記吸上げパイプ及び前記吹付けパイプと、の少なくとも一方を移動させる移動部と、
   前記荷重計によって測定された前記合計重量の単位時間当たりの減少量が所定の範囲内に収まるように、前記移動部を制御する制御装置と、をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の溶融金属吐出装置。
6. 対象物としての管の外面に皮膜を形成する皮膜形成装置であって、
   前記管を回転させる回転部と、
   前記回転部により回転されている前記管の外面に対して前記皮膜を形成するための前記溶融金属を吐出する請求項１から５のいずれか１項に記載の溶融金属吐出装置と、を備えることを特徴とする皮膜形成装置。
7. 溶融槽に溶融金属を貯留する工程と、
   前記溶融槽に貯留された前記溶融金属に挿入された第１端から前記溶融金属を吸上げて、前記溶融槽の外部に露出している、前記第１端とは反対側の第２端から前記溶融槽の外部に前記溶融金属を導く吸上げパイプを準備する工程と、
   吹付けパイプを用いて前記吸上げパイプの前記第２端に向かって気体を吹付けることにより、前記第２端の近傍に負圧を発生させ前記吸上げパイプ内において前記溶融金属の吸上げ力を発生させるとともに、前記第２端の外部に導かれた前記溶融金属を吐出する工程と、を含むことを特徴とする溶融金属吐出方法。

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