JP6697527B2 - 皮膜形成装置及び皮膜形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、皮膜形成装置及び皮膜形成方法に関する。

管の表面に皮膜を形成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は、鉄系材料で構成された管の表面に防食層が形成され、この防食層は、Ｓｎが１０質量％を超え、かつ、５０質量％未満であり、残部がＺｎであるＺｎ−Ｓｎ系合金溶射皮膜を含有する。

特開２０１３−２４１６８２号公報（２０１３年１２月５日公開）

特許文献１に開示されている技術では、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している。しかし、このような皮膜の形成方法は、溶射対象面積が広い場合の生産性向上に困難を伴うことがあること、線材に加工できる金属にしか適用することができず材料選択の自由度が低いこと、などの問題がある。本発明の一態様は、生産性のさらなる向上、及び材料選択の自由度の向上により、管の表面に効率的に皮膜を形成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皮膜形成装置は、管の表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、前記皮膜を形成するための溶射材料を貯留する貯留槽から吐出された前記溶射材料を、前記回転部により回転されている前記管に対して、前記管の断面に係る円の接線と略垂直な方向から吹き付ける吹付部と、を備える。

前記構成によれば、管の断面に係る円の接線と略垂直な方向から溶射材料を管に吹き付けることにより、溶射材料が管に向かう方向とは異なる方向に飛散することを低減することができる。よって、管の表面に溶射材料を効率的に付着させることができるため、管の表面に効率的に皮膜を形成することができる。また、溶射材料を貯留する貯留槽から吐出された溶射材料を管に対して吹き付けるため、アーク溶射することで皮膜を形成する場合と比べて、生産性のさらなる向上、及び材料選択の自由度の向上を実現することができる。

前記吹付部は、前記管の中心よりも上方に配置されており、かつ、前記管が回転する場合に前記管の表面が上方から下方に向かう側に配置されていてもよい。前記構成によれば、管に吹き付けられた溶射材料が管の回転方向に沿って飛散する。このため、吹付部が管の中心よりも下方に配置されている場合、及び吹付部が、管が回転する際に管の表面が下方から上方に向かう側に配置されている場合と比べて、管の表面に溶射材料をより効率的に付着させることができる。

前記吹付部による吹き付け方向と、水平面とのなす角度の範囲は、３０°以上６０°以下であってもよい。前記構成によれば、管に吹き付けられた溶射材料が管の回転方向に沿って飛散する。このため、管の表面に溶射材料を効率的に付着させることができる。

前記皮膜形成装置は、前記貯留槽は、前記溶射材料を貯留する貯留部と、前記貯留部に貯留された前記溶射材料の量を可変させる可変機構と、前記可変機構により前記貯留部から移動された前記溶射材料を貯留すると共に、前記貯留部の第１底面より高い第２底面を有し、前記第２底面に前記溶射材料を吐出するための吐出孔が形成されている補助貯留部と、を有してもよい。

前記構成によれば、可変機構により貯留槽に貯留される溶射材料の液面を、補助貯留部の第２底面より高い位置に維持することにより、吐出孔から溶射材料を吐出することができる。また、可変機構により貯留槽に貯留される溶射材料の液面を補助貯留部の第２底面より低い位置に維持することにより、吐出孔からの溶射材料の吐出を停止することができる。

したがって、溶射材料の吐出を停止するとき、吐出孔を直接塞ぐことにより溶射材料の吐出を停止する場合と比べて、溶射材料の液面が補助貯留部の第２底面より低い位置に維持されるため、溶射材料が外部に漏れることを防ぐことができる。さらに、溶射材料の吐出を停止しているとき、吐出孔は溶射材料から露出しているため、吐出孔の清掃等のメンテナンスを容易に行うことができる。

前記第２底面には、前記吐出孔から前記貯留部に向かうにつれて前記第１底面に近づくように形成された傾斜面が含まれてもよい。前記構成によれば、溶射材料の吐出を停止するために溶射材料の液面を補助貯留部の第２底面より低い位置にしたとき、溶射材料が傾斜面に沿って貯留部の方に流れる。このため、補助貯留部の第２底面において吐出孔の周囲に溶射材料が残存することを低減することができる。よって、溶射材料が外部に漏れることを防ぐことができる。

前記可変機構は、前記貯留部に貯留された前記溶射材料を押し込む押込部と、前記第１底面に向かって前記押込部を移動させるように駆動する駆動部と、を有してもよい。前記構成によれば、押込部を貯留部の第１底面に近づけるように移動させることにより、貯留槽に貯留される溶射材料の液面を、補助貯留部の第２底面より高い位置に維持することができる。これにより、吐出孔から溶射材料を吐出することができる。

また、押込部を貯留部の第１底面から遠ざけるように移動させることにより、貯留槽に貯留される溶射材料の液面を補助貯留部の第２底面より低い位置に維持することができる。これにより、吐出孔からの溶射材料の吐出を停止することができる。

前記貯留槽を形成する複数の壁部のうち少なくとも１つの壁部は、少なくとも２枚の板部の間にヒーターが挟み込まれた構造からなってもよい。前記構成によれば、貯留槽に貯留された溶射材料の温度を維持することができるため、貯留槽に貯留された溶射材料が固まることを防ぐことができる。

本発明の一態様に係る皮膜形成方法は、管の表面に皮膜を形成する皮膜形成方法であって、前記管を回転させる回転工程と、前記皮膜を形成するための溶射材料を貯留する貯留槽から吐出された前記溶射材料を、前記回転工程により回転されている前記管に対して、前記管の断面に係る円の接線と略垂直な方向から吹き付けることにより、前記管の表面に前記皮膜を形成する皮膜形成工程とを含む。

本発明の一態様によれば、生産性のさらなる向上、及び材料選択の自由度の向上により、管の表面に効率的に皮膜を形成することができる。

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。 本発明の実施形態１に係る皮膜形成方法を示す図である。 図１に示す皮膜形成装置が備える貯留槽の断面を示す断面図である。 図３に示す貯留槽に係る上面図である。 図３に示す貯留槽について紙面における右方向から見た側面図である。 図３に示す貯留槽について壁部（底面）の構造を示す斜視図である。

〔実施形態１〕
（皮膜形成装置１の構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る皮膜形成装置１の構成を示す模式図である。皮膜形成装置１は、管Ｔ１の表面に皮膜を形成する装置であり、図１に示すように、回転ローラ１０ａ・１０ｂ（回転部）、吹付部２０、貯留槽３０、及び支持台４０を備えている。回転ローラ１０ａ・１０ｂは、自身が回転しており、管Ｔ１と接触しながら回転することにより管Ｔ１を回転させる。なお、回転ローラ１０ａ・１０ｂは、管Ｔ１を回転させることが可能な部材ないし機構（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るなど）に代替することもできる。

また、回転ローラの個数は、図１に示すような２個に限定されるものではなく、管Ｔ１を安定的に回転させる限りにおいては何個であってもよい。また、管Ｔ１としては、金属からなり口径が２００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下のものを対象としているが、本発明を適用し得る管の材質・寸法はこれに限定されるものではない。

吹付部２０は、例えば、溶射材料Ｍ１を管Ｔ１の表面に吹き付けるためのスプレーノズルである。吹付部２０は、溶射材料Ｍ１を貯留する貯留槽３０から吐出された溶射材料Ｍ１を、回転ローラ１０ａ・１０ｂにより回転されている管Ｔ１に対して、管Ｔ１の断面に係る円の接線Ｌ１と略垂直な方向Ｄ１から吹き付ける。

具体的には、吹付部２０は、噴出口２１を有し、方向Ｄ１から溶射材料Ｍ１を管Ｔ１に対して吹き付けることが可能なように、噴出口２１が方向Ｄ１を向いている。換言すると、噴出口２１は、管Ｔ１の中心Ｏを向いている。なお、接線Ｌ１と略垂直な方向Ｄ１とは、溶射材料Ｍ１が管Ｔ１に向かう方向とは異なる方向に飛散することを低減することができ、管Ｔ１の表面に溶射材料Ｍ１を効率的に付着させることができる程度に、接線Ｌ１と垂直な方向Ｄ１ということである。

このように、管Ｔ１の断面に係る円の接線Ｌ１と略垂直な方向Ｄ１から溶射材料Ｍ１を管Ｔ１に吹き付けることにより、溶射材料Ｍ１が管Ｔ１に向かう方向とは異なる方向に飛散することを低減することができる。よって、管Ｔ１の表面に溶射材料Ｍ１を効率的に付着させることができるため、管Ｔ１の表面に効率的に皮膜を形成することができる。また、溶射材料Ｍ１を貯留する貯留槽３０から吐出された溶射材料Ｍ１を管Ｔ１に対して吹き付けるため、アーク溶射することで皮膜を形成する場合と比べて、生産性のさらなる向上、及び材料選択の自由度の向上を実現することができる。

貯留槽３０から吐出される溶射材料Ｍ１は、管Ｔ１の表面に形成される皮膜を形成するための材料である。溶射材料Ｍ１の原料としては、例えば、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｍｇ等の低融点の金属であってもよいが、特に限定されない。なお、溶射材料Ｍ１の原料が低融点の金属である場合、溶射材料Ｍ１の原料を容易に溶解することができ、貯留槽３０に貯留する溶射材料Ｍ１を容易に生成することができる。なお、溶射材料Ｍ１の原料は、貯留槽３０で溶解されてもよく、溶射材料Ｍ１の原料を溶解するための溶解炉で溶解された後に貯留槽３０に貯留されてもよい。

また、溶射材料Ｍ１を貯留槽３０に貯留した後に、貯留槽３０から溶射材料Ｍ１を吐出することにより、異なる種類の材料を複数混合して生成したものを溶射材料Ｍ１として吐出することができる。これにより、アーク溶射により溶射材料Ｍ１を生成する場合と比べて、さらに多くの種類の材料を混合して生成したものを溶射材料Ｍ１として吐出することができる。よって、さらに多くの種類の材料が混合された溶射材料Ｍ１を管Ｔ１に吹き付けることができ、管Ｔ１の表面に形成する皮膜の種類の幅を広げることができる。理由としては、アーク溶射では、線材にできない材料を溶射材料Ｍ１として生成することができないためである。

吹付部２０は、管Ｔ１の中心Ｏよりも上方に配置されており、かつ、管Ｔ１が回転する場合に管Ｔ１の表面が上方から下方に向かう側に配置されていることが好ましい。図１に示すように、例えば、管Ｔ１が右回りに回転している場合、管Ｔ１の表面が上方から下方に向かう側は、管Ｔ１の右側となる。つまり、管Ｔ１が右回りに回転している場合、吹付部２０は、管Ｔ１の右側に配置される。

一方、管Ｔ１が左回りに回転している場合、管Ｔ１の表面が上方から下方に向かう側は、管Ｔ１の左側となる。つまり、管Ｔ１が左回りに回転している場合、吹付部２０は、管Ｔ１の左側に配置される。このような構成により、管Ｔ１に吹き付けられた溶射材料Ｍ１が管Ｔ１の回転方向に沿って飛散する。このため、吹付部２０が管Ｔ１の中心Ｏよりも下方に配置されている場合、及び吹付部２０が、管Ｔ１が回転する際に管Ｔ１の表面が下方から上方に向かう側に配置されている場合と比べて、管Ｔ１の表面に溶射材料Ｍ１をより効率的に付着させることができる。

さらに、吹付部２０による吹き付け方向Ｄ１と、水平面Ｈ１とのなす角度αの範囲は、３０°以上６０°以下であることが好ましい。吹付部２０による吹き付け方向Ｄ１は、管Ｔ１の断面に係る円の接線Ｌ１と略垂直な方向Ｄ１と同一である。水平面Ｈ１は、皮膜形成装置１が配置されている床面Ｆ１と平行な平面である。なす角度αの範囲が３０°以上６０°以下であることにより、管Ｔ１に吹き付けられた溶射材料Ｍ１が管Ｔ１の回転方向に沿って飛散する。このため、管Ｔ１の表面に溶射材料Ｍ１を効率的に付着させることができる。支持台４０は、回転ローラ１０ａ・１０ｂ及び管Ｔ１を支持する台である。支持台４０は、床面Ｆ１に配置される。

（皮膜形成方法）
図２は、本発明の実施形態１に係る皮膜形成方法を示す図である。図２に示すように、皮膜形成装置１は、４つの回転ローラ１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄを備えていてもよい。また、皮膜形成装置１は、１つの貯留槽を備えていてもよいが、複数の貯留槽を備えていてもよい。図２では、皮膜形成装置１は、２つの貯留槽３０・３０ａを備えている。貯留槽３０ａの形状は、貯留槽３０の形状と同一である。管Ｔ１の表面に皮膜を形成する皮膜形成方法としては、まず、４つの回転ローラ１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄを回転させることにより、管Ｔ１を回転させる（回転工程）。

管Ｔ１を回転させた後、管Ｔ１の長手方向に沿って管Ｔ１を移動させる。管Ｔ１を移動させるとき、管Ｔ１を支持する支持台４０を、管Ｔ１の長手方向に沿って移動させる。管Ｔ１を移動させながら、貯留槽３０・３０ａから吐出された溶射材料Ｍ１を、回転ローラ１０ａ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｄにより回転されている管Ｔ１に対して、吹付部２０によって管Ｔ１の断面に係る円の接線Ｌ１と略垂直な方向Ｄ１から吹き付ける。

管Ｔ１に対して溶射材料Ｍ１を吹き付けることにより、管Ｔ１の表面に皮膜を形成する（皮膜形成工程）。具体的には、管Ｔ１の表面に吹き付けられた溶射材料Ｍ１は、時間が経過することにより固まり、管Ｔ１の皮膜となる。吹付部２０は、貯留槽３０・３０ａそれぞれの近傍に配置される。

貯留槽３０と貯留槽３０ａとの間の距離ＤＴ１は、管Ｔ１の長手方向における長さＤＴ２の半分であってもよい。これにより、貯留槽が１つの場合と比べて、管Ｔ１を移動させる距離が半分で済むため、溶射材料Ｍ１の吹き付けに要する時間を短縮することができる。管Ｔ１を移動させる距離は、距離ＤＴ１と同一である。また、管Ｔ１を移動させずに、貯留槽３０・３０ａを管Ｔ１の長手方向に沿って移動させることにより、管Ｔ１の表面に溶射材料Ｍ１を吹き付けてもよい。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態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。

（貯留槽３０の構成）
貯留槽３０は、管Ｔ１の表面に皮膜を形成するための溶射材料Ｍ１を貯留する。貯留槽３０は、図１に示すように、吹付部２０の近傍に配置される。吹付部２０が貯留槽３０から吐出される溶射材料Ｍ１を管Ｔ１に対して吹き付けることが可能なように、貯留槽３０は、管Ｔ１の長手方向に対して傾いて配置されている。具体的には、後述する貯留部３０５及び補助貯留部３１０が並ぶ方向が、管Ｔ１の長手方向に傾いている。貯留槽３０は、図３〜図５に示すように、貯留部３０５、補助貯留部３１０、及び可変機構３３０を備えている。図３は、図１に示す皮膜形成装置１が備える貯留槽３０の断面を示す断面図であり、図４は、図３に示す貯留槽３０に係る上面図であり、図５は、図３に示す貯留槽３０について紙面における右方向から見た側面図である。

貯留部３０５は、貯留槽３０において溶射材料Ｍ１を貯留する部分である。図３に示すように、貯留部３０５の側方には補助貯留部３１０が設けられており、貯留部３０５が形成する空間は、補助貯留部３１０が形成する空間と一体になっている。また、補助貯留部３１０は第２底面３２０を有し、第２底面３２０は貯留部３０５の第１底面３１５より高い。貯留槽３０に溶射材料Ｍ１を供給することが可能なように、貯留部３０５及び補助貯留部３１０の上方は開放されている。

つまり、貯留部３０５に溶射材料Ｍ１が貯留された場合、補助貯留部３１０は、後述する可変機構３３０により貯留部３０５から移動された溶射材料Ｍ１を貯留する。具体的には、可変機構３３０の押込部３３１によって貯留部３０５に貯留された溶射材料Ｍ１が押し込まれると、貯留部３０５に貯留された溶射材料Ｍ１の液面が上昇し、当該液面が補助貯留部の第２底面３２０より高くなる。これにより、貯留部３０５に貯留された溶射材料Ｍ１の一部が補助貯留部３１０に移動する。

図４に示すように、図４における上下方向において、補助貯留部３１０における前記上下方向に沿った幅は、貯留部３０５における前記上下方向に沿った幅と同一である。なお、補助貯留部３１０における前記上下方向に沿った幅は、貯留部３０５における前記上下方向に沿った幅より小さくてもよい。前記上下方向とは、貯留部３０５及び補助貯留部３１０が並ぶ方向と垂直であり、かつ、後述する２枚の板部Ｂ１・Ｂ２が並ぶ方向と垂直である方向である。

補助貯留部３１０の第２底面３２０には、溶射材料Ｍ１を吐出するための吐出孔３２５が形成されている。吐出孔３２５は、第２底面３２０から下方に突出する形状を有する。つまり、第２底面３２０から下方にパイプが突出している。押込部３３１によって貯留部３０５に貯留された溶射材料Ｍ１が押し込まれることにより、貯留部３０５に貯留された溶射材料Ｍ１の一部が補助貯留部３１０に移動すると、補助貯留部３１０に貯留された溶射材料Ｍ１が吐出孔３２５から吐出される。吐出孔３２５の形状は、真っ直ぐに延伸する形状であることが好ましい。これにより、吐出孔３２５の清掃を容易に行うことができる。

可変機構３３０により貯留槽３０に貯留される溶射材料Ｍ１の液面を、補助貯留部３１０の第２底面３２０より高い位置に維持することにより、吐出孔３２５から溶射材料Ｍ１を吐出することができる。また、可変機構３３０により貯留槽３０に貯留される溶射材料Ｍ１の液面を補助貯留部３１０の第２底面３２０より低い位置に維持することにより、吐出孔３２５からの溶射材料Ｍ１の吐出を停止することができる。

したがって、溶射材料Ｍ１の吐出を停止するとき、吐出孔３２５を直接塞ぐことにより溶射材料Ｍ１の吐出を停止する場合と比べて、溶射材料Ｍ１の液面が補助貯留部３１０の第２底面３２０より低い位置に維持されるため、溶射材料Ｍ１が外部に漏れることを防ぐことができる。さらに、溶射材料Ｍ１の吐出を停止しているとき、吐出孔３２５は溶射材料Ｍ１から露出しているため、吐出孔３２５の清掃等のメンテナンスを容易に行うことができる。

なお、１つの貯留部３０５に対して複数の補助貯留部が設けられてもよく、１つの貯留部３０５に対して複数の吐出孔３２５が形成されていてもよい。具体的には、１つの貯留部３０５の側方に複数の補助貯留部が設けられてもよい。この場合、複数の補助貯留部は１つの貯留部３０５を介して接続される。また、複数の補助貯留部のそれぞれに１つまたは複数の吐出孔３２５が形成されていてもよい。さらに、１つの補助貯留部３１０の第２底面３２０に複数の吐出孔３２５が形成されてもよい。

また、図３及び図４に示すように、補助貯留部３１０の第２底面３２０には、吐出孔３２５から貯留部３０５に向かうにつれて貯留部３０５の第１底面３１５に近づくように形成された傾斜面３２２が含まれる。具体的には、補助貯留部３１０の第２底面３２０は、水平な面である水平面３２１、及び傾斜した面である傾斜面３２２からなる。水平面３２１には吐出孔３２５が形成される。

傾斜面３２２は、吐出孔３２５が形成された水平面３２１と貯留部３０５との間に存在する面である。傾斜面３２２は、吐出孔３２５から貯留部３０５に向かうにつれて下がるように傾斜した面である。なお、第２底面３２０に水平面３２１を形成せず、傾斜面３２２のみを形成してもよい。この場合、吐出孔３２５は傾斜面３２２に形成される。

このような構成によれば、溶射材料Ｍ１の吐出を停止するために溶射材料Ｍ１の液面を補助貯留部３１０の第２底面３２０より低い位置にしたとき、溶射材料Ｍ１が傾斜面３２２に沿って貯留部３０５の方に流れる。このため、補助貯留部３１０の第２底面３２０において吐出孔３２５の周囲に溶射材料Ｍ１が残存することを低減することができる。よって、溶射材料Ｍ１が外部に漏れることを防ぐことができる。また、補助貯留部３１０及び吐出孔３２５のメンテナンスを容易に行うことができる。

貯留部３０５の上方の内面には、排液孔ＤＲ１が形成されている。排液孔ＤＲ１は、管Ｔ１に溶射材料Ｍ１を吹き付ける作業が完了した後に、貯留部３０５に貯留された溶射材料Ｍ１を貯留槽３０の外部に排出するための孔である。管Ｔ１に溶射材料Ｍ１を吹き付ける作業が行われているときに、貯留部３０５に貯留された溶射材料Ｍ１が排液孔ＤＲ１から外部に排出されないように、排液孔ＤＲ１は、貯留部３０５の内面の上部に形成されている。

排液孔ＤＲ１は、図４に示すように、壁部Ｗ３から側方に突出する形状を有する。つまり、壁部Ｗ３から側方にパイプが突出している。貯留部３０５の上方の内面に排液孔ＤＲ１が形成されることにより、貯留部３０５の上方の開放しているところから溶射材料Ｍ１を外部に排出する場合に比べて、壁部Ｗ２・Ｗ３等に設けられた、後述するヒーターに溶射材料Ｍ１が付着することを防ぐことができる。なお、貯留槽３０には排液孔ＤＲ１が形成されていなくてもよい。

可変機構３３０は、図５に示すように、押込部３３１、駆動部３３２、及び板部３３３を備えている。可変機構３３０は、貯留部３０５に貯留された溶射材料Ｍ１の量を可変させる。押込部３３１は、駆動部３３２が押込部３３１を駆動することにより、貯留部３０５に貯留された溶射材料Ｍ１を押し込む。

押込部３３１は、例えば、溶射材料Ｍ１より融点が高い鋼材、鋼、ステンレス等であってもよいが、溶射材料Ｍ１より融点が高ければ、特に限定されない。つまり、押込部３３１の材料の融点は、溶射材料Ｍ１の融点より高い。これにより、溶射材料Ｍ１に押込部３３１が押し込まれても、押込部３３１の材料が溶射材料Ｍ１に溶け込むことを防ぐことができる。押込部３３１の形状は、角柱状であってもよく、円柱状であってもよいが、溶射材料Ｍ１を押し込むことができ、溶射材料Ｍ１の液面を上昇させることが可能であれば、特に限定されない。

また、押込部３３１の内部にはヒーターが設けられていてもよい。溶射材料Ｍ１に押込部３３１が押し込まれているときに、ヒーターによって押込部３３１を加熱することにより、熱が押込部３３１を介して溶射材料Ｍ１に伝わる。さらに、押込部３３１を溶射材料Ｍ１に押し込む前に、押込部３３１を事前に加熱しておいてもよい。

これにより、溶射材料Ｍ１も加熱されることになり、溶射材料Ｍ１が固まることを防ぐことができるため、溶射材料Ｍ１が液体である状態で貯留槽３０から溶射材料Ｍ１を吐出することができる。よって、溶射材料Ｍ１が液体である状態で管Ｔ１に溶射材料Ｍ１を吹き付けることができる。

駆動部３３２は、板部３３３を介して押込部３３１と接続されている。駆動部３３２は、板部３３３の位置を上下に移動させることにより、貯留部３０５の第１底面３１５に向かって押込部３３１を移動させるように駆動する。駆動部３３２は、例えば、エアーシリンダーであってもよいが、貯留部３０５の第１底面３１５に向かって押込部３３１を移動させるように駆動することが可能であれば、特に限定されない。

このような構成によれば、押込部３３１を貯留部３０５の第１底面３１５に近づけるように移動させることにより、貯留槽３０に貯留される溶射材料Ｍ１の液面を、補助貯留部３１０の第２底面３２０より高い位置に維持することができる。これにより、吐出孔３２５から溶射材料Ｍ１を吐出することができる。

また、押込部３３１を貯留部３０５の第１底面３１５から遠ざけるように移動させることにより、貯留槽３０に貯留される溶射材料Ｍ１の液面を補助貯留部３１０の第２底面３２０より低い位置に維持することができる。これにより、吐出孔３２５からの溶射材料Ｍ１の吐出を停止することができる。

図６は、図３に示す貯留槽３０について壁部Ｗ１（底面）の構造を示す斜視図である。壁部Ｗ１の上面は、図３に示すように、貯留部３０５の第１底面３１５である。壁部Ｗ１は、図６に示すように、２枚の板部Ｂ１・Ｂ２及び４つのヒーターｈ１〜ｈ４を備えている。壁部Ｗ１は、２枚の板部Ｂ１・Ｂ２の間に４つのヒーターｈ１〜ｈ４が挟み込まれた構造からなる。

ヒーターｈ１〜ｈ４はそれぞれ、板部Ｂ１・Ｂ２に形成された凹部に嵌め込まれる。ヒーターｈ１〜ｈ４の長手方向の長さは、板部Ｂ１・Ｂ２の１辺の長さより長い。板部Ｂ１・Ｂ２は複数のボルトＢＢ１で互いに固定される。なお、ヒーターｈ１〜ｈ４の長手方向の長さは、板部Ｂ１・Ｂ２の１辺の長さと同一であってもよい。

また、壁部Ｗ２の側面は、図４に示すように、貯留部３０５の側面及び補助貯留部３１０の側面である。壁部Ｗ２は、壁部Ｗ１と同様に、２枚の板部Ｂ３・Ｂ４の間にヒーターが挟み込まれた構造からなる。さらに、壁部Ｗ３の側面は、図４に示すように、貯留部３０５の側面及び補助貯留部３１０の側面である。壁部Ｗ３は、壁部Ｗ１と同様に、２枚の板部Ｂ５・Ｂ６の間にヒーターが挟み込まれた構造からなる。

なお、貯留槽３０を形成する複数の壁部のうち、壁部Ｗ１〜Ｗ３以外の壁部も、２枚の板部の間にヒーターが挟み込まれた構造からなっていてもよい。つまり、貯留槽３０を形成する複数の壁部のうち少なくとも１つの壁部は、少なくとも２枚の板部の間にヒーターが挟み込まれた構造からなる。

これにより、貯留槽３０に貯留された溶射材料Ｍ１の温度を維持することができるため、貯留槽３０に貯留された溶射材料Ｍ１が固まることを防ぐことができる。このため、溶射材料Ｍ１が液体である状態で貯留槽３０から溶射材料Ｍ１を吐出することができる。よって、管Ｔ１に溶射材料Ｍ１を吹き付けることができる。なお、これらの壁部において、２枚の板部の間に挟み込むヒーターの数は、特に限定されない。また、「壁部」には、壁部Ｗ１のように、底面も含まれる。

本発明は上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。

１ 皮膜形成装置 １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 回転ローラ（回転部）
２０ 吹付部 ３０、３０ａ 貯留槽
３０５ 貯留部 ３１０ 補助貯留部
３１５ 第１底面 ３２０ 第２底面
Ｈ１ 水平面 ３２２ 傾斜面
３２５ 吐出孔 ３３０ 可変機構
３３１ 押込部 ３３２ 駆動部
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５、Ｂ６ 板部
Ｄ１ 方向 ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４ ヒーター
Ｌ１ 接線 Ｍ１ 溶射材料
Ｔ１ 管 Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３ 壁部
α なす角度

Claims (6)

1. 管の表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、
   前記皮膜を形成するための原料を溶解して得られた液状の溶射材料を貯留する貯留部と、
   前記貯留部の側方に設けられ、前記貯留部が形成する空間と一体となる空間を形成し、前記貯留部の第１底面より高い第２底面を有する補助貯留部と、
   駆動部と、
   前記第２底面に形成された吐出孔から前記溶射材料を吐出させるべく、前記駆動部の駆動により前記第１底面に向かって移動して前記貯留部に貯留された前記溶射材料を押し込み、前記貯留部から前記補助貯留部に前記溶射材料を移動させるとともに、前記溶射材料の液面を上昇させる、押込部と、
   前記吐出孔から吐出された前記溶射材料を、前記管に吹き付ける吹付部と、を備えることを特徴とする皮膜形成装置。
2. 前記吹付部は、前記管の中心よりも上方に配置されており、かつ、前記管が回転する場合に前記管の表面が上方から下方に向かう側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の皮膜形成装置。
3. 前記吹付部による吹き付け方向と、水平面とのなす角度の範囲は、３０°以上６０°以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の皮膜形成装置。
4. 前記第２底面には、前記吐出孔から前記貯留部に向かうにつれて前記第１底面に近づくように形成された傾斜面が含まれることを特徴とする請求項１に記載の皮膜形成装置。
5. 前記貯留部または前記補助貯留部を形成する複数の壁部のうち少なくとも１つの壁部は、少なくとも２枚の板部の間にヒーターが挟み込まれた構造からなることを特徴とする請求項１に記載の皮膜形成装置。
6. 管の表面に皮膜を形成する皮膜形成装置を用いた皮膜形成方法であって、
   前記皮膜形成装置は、
   前記管を回転させる回転部と、
   前記皮膜を形成するための原料を溶解して得られた液状の溶射材料を貯留する貯留部と、
   前記貯留部の側方に設けられ、前記貯留部が形成する空間と一体となる空間を形成し、前記貯留部の第１底面より高い第２底面を有する補助貯留部と、
   駆動部と、
   押込部と、
   吹付部と、を備えるものであり、
   前記回転部により前記管を回転させる回転工程と、
   前記駆動部の駆動により前記押込部を前記第１底面に向かって移動させ、前記貯留部に貯留された前記溶射材料を押し込み、前記貯留部から前記補助貯留部に前記溶射材料を移動させるとともに、前記溶射材料の液面を上昇させ、前記第２底面に形成された吐出孔から前記溶射材料を吐出する吐出工程と、
   前記吐出工程で吐出された前記溶射材料を前記吹付部により前記管に吹き付ける吹付工程と、
   を含むことを特徴とする皮膜形成方法。

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