JPH11124664A - スパイラルフィンチューブへの溶射皮膜の再溶融処理方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スパイラルフィンチューブの再溶融処理を効
率的にかつ正確に行なうことができるスパイラルフィン
チューブへの溶射皮膜の再溶融処理方法及び装置を提供
する。 【解決手段】 スパイラルフィンチューブ１０の回転に
連動してガイド部材２３を移動し、このガイド部材２３
の移動に同期して、加熱用トーチ２６を移動して再溶融
処理を行なうことができるので、再溶融処理作業を自動
的に行なうことができ、再溶融処理を短時間で効率的に
行なうことができると共に、作業者を、大きな苦痛を伴
う同一姿勢による長時間の溶接作業から完全に解放する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スパイラルフィン
チューブの外周面に溶射された皮膜を、螺旋フィンを溶
損させることなく、再溶融処理を行なうスパイラルフィ
ンチューブへの溶射皮膜の再溶融処理方法及び装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ボイラー等に用いるスパイラルフィンチ
ューブは、その耐久性を向上するため、例えば、ニッケ
ル合金等の自溶合金を、その外周面に被覆している。ま
た、この自溶合金の被覆に際しては、自溶合金の特性を
向上すると共に、スパイラルフィンチューブの密着性を
向上するため、再溶融処理を行なっている。従来、この
ような再溶融処理は、回転装置によって軸線周りに回転
しているスパイラルフィンチューブの外周面に作業者が
手持ちトーチを近づけ、螺旋溝に沿って既に被覆してい
る自溶合金を再溶融することによって行なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような手
持ちトーチによるスパイラルフィンチューブの外周面へ
の溶射皮膜の再溶融処理は、未だ、以下の解決すべき課
題を有していた。 再溶融処理作業の始まりから終わりまで、作業者は
目を離すことができず、また、一定の作業姿勢を長時間
（例えば、５０〜６０分）保持しなくてはならないの
で、目や、首や、腰等が疲れる。 横移動するとき、手持ちトーチを一度上げる必要が
あるので、一周の遅れが出やすい。 誤って、スパイラルフィンチューブの外周面ではな
く、螺旋フィンに火炎を吹き付け、螺旋フィンを溶損す
る場合がある。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、スパイラルフィンチューブの再溶融処理を
効率的にかつ正確に行なうことができるスパイラルフィ
ンチューブへの溶射皮膜の再溶融処理方法及び装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のスパイラルフィンチューブへの溶射皮膜の再溶融
処理方法は、所定のピッチで螺旋フィンを外周面に巻き
付けたスパイラルフィンチューブを軸線周りに回転し、
該回転に連動して、先部を該スパイラルフィンチューブ
のフィン部材間に形成される螺旋溝に挿入したガイド部
材を前記スパイラルフィンチューブの軸線方向に台車を
介して平行移動させ、該ガイド部材の移動に同期して、
先部が前記ガイド部材より所定のピッチ数だけ離隔した
位置で前記螺旋溝に指向すると共に前記台車に取付けた
加熱用トーチを前記スパイラルフィンチューブの軸線方
向に平行移動させ、該加熱用トーチからの火炎によって
前記螺旋溝に被覆されている溶射皮膜を再溶融する。

【０００６】請求項２記載のスパイラルフィンチューブ
への溶射皮膜の再溶融処理方法は、請求項１記載のスパ
イラルフィンチューブへの溶射皮膜の再溶融処理方法に
おいて、前記ガイド部材の先部を前記スパイラルフィン
チューブの螺旋フィンの螺旋面に摺動自在に当接させ、
前記スパイラルフィンチューブの軸線周りの回転力を用
いて、前記ガイド部材、前記台車、及び、前記加熱用ト
ーチを一体的に前記スパイラルフィンチューブの軸線方
向に直接的に平行移動させるようにする。

【０００７】請求項３記載のスパイラルフィンチューブ
への溶射皮膜の再溶融処理装置は、所定のピッチで螺旋
フィンを外周面に巻き付けたスパイラルフィンチューブ
を軸線周りに回転自在に保持する回転装置と、前記スパ
イラルフィンチューブと平行をなす軌道上を走行自在な
台車と、前記台車上に取付けられ、先部が前記スパイラ
ルフィンチューブのフィン部材間に形成される螺旋溝に
挿入されると共に前記螺旋フィンの螺旋面に摺動自在に
当接されるガイド部材と、前記台車の移動方向に前記ガ
イド部材から所定のピッチ数離隔した位置で前記台車上
に取付けられ、先部が前記螺旋溝に指向する加熱用トー
チとを具備し、前記スパイラルフィンチューブの軸線周
りの回転に連動して前記ガイド部材が前記スパイラルフ
ィンチューブに対して平行移動し、該ガイド部材の移動
に同期して前記台車及び前記加熱用トーチも前記スパイ
ラルフィンチューブに対して平行移動するようにしてい
る。

【０００８】請求項４記載のスパイラルフィンチューブ
への溶射皮膜の再溶融処理装置は、請求項３記載のスパ
イラルフィンチューブへの溶射皮膜の再溶融処理装置に
おいて、さらに、前記加熱用トーチによって再溶融処理
される溶射皮膜の再溶融状態を検出する再溶融状態検出
センサを具備し、該再溶融状態検出センサの検出出力に
基づいて前記スパイラルフィンチューブの回転速度を調
整するようにしている。

【０００９】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。

【００１０】まず、図１及び図２を参照して、本発明の
一実施の形態に係るスパイラルフィンチューブへの溶射
皮膜の再溶融処理装置Ａの全体構成について説明する。
図１及び図２に示すように、スパイラルフィンチューブ
１０の外周面には、所定のピッチｐで多数のフィン部材
１１を連設して形成された螺旋フィン１２が巻き付けら
れており、フィン部材１１間をなすスパイラルフィンチ
ューブ１０の外周面には溶射皮膜Ｗが形成されている。

【００１１】スパイラルフィンチューブ１０の両端には
小径軸部１３、１４がそれぞれ連設されており、一方の
小径軸部１３は一対の軸受ローラ１５上に回転自在に支
承され、他方の小径軸部１４は回転モータ１６によって
回転されるチャック１７に着脱自在に挟持されている。
かかる構成によって、回転モータ１６を駆動することに
よって、スパイラルフィンチューブ１０を、その軸線１
８周りに回転することができる。なお、軸受ローラ１
５、回転モータ１６、及び、チャック１７によって回転
装置が構成されることになる。

【００１２】図１に示すように、スパイラルフィンチュ
ーブ１０の前方をなす床面上には、スパイラルフィンチ
ューブ１０と平行間隔を開けて軌道１９が敷設されてお
り、軌道１９上には、車輪２０を具備する矩形板からな
る台車２１が走行自在に載置されている。

【００１３】図１に示すように、台車２１の一長手方向
側にはガイド部材支持柱２２が立設されており、ガイド
部材支持柱２２の上端部には、スパイラルフィンチュー
ブ１０の軸線１８と直行する方向に配列された丸棒から
なるガイド部材２３の基部が固着されている。ガイド部
材２３の先部２３ａは、図１及び図２に示すように、螺
旋フィン１２を構成するフィン部材１１間に形成される
螺旋溝に挿入されると共に、その一側面はフィン部材１
１の対応する外周面に摺動自在に当接されている。

【００１４】図１に示すように、台車２１の他長手方向
側にはトーチ垂直支持筒２４が立設されており、トーチ
垂直支持筒２４の上端部には、スパイラルフィンチュー
ブ１０の軸線１８と直行する方向に配列されたトーチ水
平支持筒２５の基部が固着されている。そして、トーチ
水平支持筒２５には、加熱用トーチ２６の基部が進退量
を調整自在に固着されている。一方、加熱用トーチ２６
の先部に形成された火口２７は、ガイド部材２３の先部
２３ａが挿入されるフィン部材１１から所定ピッチ（本
実施の形態では６ピッチ）だけスパイラルフィンチュー
ブ１０の軸線方向（台車２１の移動方向）に離隔した位
置において、フィン部材１１間の螺旋溝に指向してお
り、溶射皮膜Ｗに対峙されている。なお、本実施の形態
では、火口２７はフィン部材１１間の螺旋溝に挿入され
ているが、必ずしも挿入する必要はない。このように、
加熱用トーチ２６の火口２７をガイド部材２３の先部２
３ａが挿入されるフィン部材１１から所定ピッチ数（整
数）だけスパイラルフィンチューブ１０の軸線方向に離
隔した位置に配置することにしたのは、火口２７から吹
き出される火炎によってガイド部材２３が熱的影響を受
け、変形等するのを防止するためである。

【００１５】次に、上記した構成を有するスパイラルフ
ィンチューブへの溶射皮膜の再溶融処理装置Ａを用いた
スパイラルフィンチューブへの溶射皮膜の再溶融処理方
法について、図１及び図２を参照して説明する。図１に
示すように、回転装置を構成する回転モータ１６を駆動
し、一定のピッチｐで螺旋フィン１２を外周面に巻き付
けたスパイラルフィンチューブ１０を軸線１８周りに回
転する。

【００１６】ガイド部材２３の先部２３ａは螺旋フィン
１２の外周面ないし螺旋面に摺動自在に当接しているの
で、スパイラルフィンチューブ１０の回転に連動して、
スパイラルフィンチューブ１０の軸線周りの回転力を用
いて、ガイド部材２３をスパイラルフィンチューブ１０
の軸線方向に自動的かつ直接的に平行移動することにな
る。一方、加熱用トーチ２６は台車２１上にガイド部材
２３と一体的に搭載されているので、このガイド部材２
３の平行移動に同期して、先部に火口２７を有する加熱
用トーチ２６もスパイラルフィンチューブ１０の軸線方
向に平行移動されることになる。

【００１７】そして、加熱用トーチ２６の平行移動に伴
って加熱用トーチ２６の火口２７から火炎を吹き出すこ
とによって、螺旋溝に被覆されている溶射皮膜Ｗを再溶
融処理することができる。このように、本実施の形態で
は、回転装置によってスパイラルフィンチューブ１０を
回転するだけで、ガイド部材２３を介して、自動的に、
加熱用トーチ２６を移動して再溶融処理を行なうことが
できるので、再溶融処理作業を短時間で効率的に行なう
ことができる。また、再溶融処理作業は自動的に行なわ
れるので、作業者を、大きな苦痛を伴う同一姿勢による
長時間の溶接作業から完全に解放することができる。

【００１８】また、ガイド部材２３は螺旋フィン１２を
なぞって移動するので、加熱用トーチ２６がフィン部材
１１を飛び越して再溶融処理するのを確実に防止するこ
とができ、再溶融処理の信頼性を高めることができると
共に、誤って、螺旋フィン１２に火炎を吹き付け、螺旋
フィン１２を溶損するのを確実に防止でき、品質向上を
図ることができる。

【００１９】また、ガイド部材２３は螺旋フィン１２を
なぞって移動するので、スパイラルフィンチューブ１０
毎に螺旋フィン１２のピッチｐが異なっていても、全て
のスパイラルフィンチューブ１０に確実かつ迅速に再溶
融処理を施すことができる。また、ガイド部材２３を螺
旋フィン１２の外周面に直接的に当接させることによっ
て、スパイラルフィンチューブ１０の回転と共にガイド
部材２３を平行移動させるようにしているので、加熱用
トーチ２６を搭載した台車２１を移動させるための走行
モータが不要となり、設備費の低減を図ることができ
る。

【００２０】さらに、ガイド部材２３と加熱用トーチ２
６を、スパイラルフィンチューブ１０と平行をなす軌道
１９上に走行自在に配設した台車２１上に一体的に取付
けたので、ガイド部材２３と加熱用トーチ２６とを安定
状態にスパイラルフィンチューブ１０の軸線方向と平行
に移動することができ、火口２７と溶射皮膜Ｗとの間の
距離を一定に保持でき、安定した再溶融処理を行なうこ
とができる。

【００２１】なお、この際、加熱用トーチ２６をトーチ
水平支持筒２５に進退量調整自在に取付けることによっ
て、火口２７と溶射皮膜Ｗとの間の距離を微調整するこ
とができ、この面からも安定した再溶融処理を行なうこ
とができる。また、トーチ水平支持筒２５をトーチ垂直
支持筒２４に対して高さ調整自在に取付けることによっ
て、スパイラルフィンチューブ１０の直径が異なる場合
でも、水平方向に進退自在な加熱用トーチ２６と協働し
て、火口２７と溶射皮膜Ｗとの間の距離を一定に保持し
て、安定した再溶融処理を行なうことができる。

【００２２】ところで、上記した実施の形態において
は、ガイド部材２３の先部２３ａは螺旋フィン１２の外
周面に摺動自在に当接したが、ガイド部材２３の先部２
３ａに非接触型センサを取付け、この非接触型センサと
螺旋フィン１２の外周面との距離を常時検出し、この検
出出力に基づいて、台車２１に設けた走行駆動モータを
駆動し、台車２１、ガイド部材２３、及び、加熱用トー
チ２６を、スパイラルフィンチューブ１０の軸線方向に
平行移動させるようにすることもできる。

【００２３】また、図３に、本実施の形態の変形例に係
るスパイラルフィンチューブへの溶射皮膜の再溶融処理
装置Ａ１の構成を示す。図示するように、火口２７によ
って再溶融処理される溶射皮膜Ｗの再溶融状態を検出す
る再溶融状態検出センサの一例である温度センサ２８
が、トーチ水平支持筒２５に、センサ取付ブラケット２
９を介して取付けられている。従って、この温度センサ
２８の検出出力に基づいて、溶射皮膜Ｗの再溶融状態を
判断し、回転装置によるスパイラルフィンチューブ１０
の回転速度を調整することによって、溶射皮膜Ｗを垂れ
や未溶融状態のない最適の再溶融状態に常時保持するこ
とができる。なお、本変形例において、同一の構成部材
は同一の符号で示している。

【００２４】以上、本発明を、一実施の形態を参照して
説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記
載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に
記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施
の形態や変形例も含むものである。例えば、上記した実
施の形態においては、ガイド部材は加熱用トーチの片側
のみに配置されているが、加熱用トーチの両側に配置す
ることもでき、この場合、スパイラルフィンチューブの
取付位置を交換することなく再溶融処理できる。また、
上記した実施の形態では、加熱用トーチの火口は、スパ
イラルフィンチューブの側面に臨ませているが、スパイ
ラルフィンチューブの上面に臨ませることもできる。

【００２５】

【発明の効果】請求項１〜４記載のスパイラルフィンチ
ューブへの溶射皮膜の再溶融処理方法及び装置において
は、スパイラルフィンチューブの回転に連動してガイド
部材を移動し、このガイド部材の移動に同期して、加熱
用トーチを移動して再溶融処理を行なうことができるの
で、再溶融処理作業を自動的に行なうことができ、再溶
融処理を短時間で効率的に行なうことができると共に、
作業者を、大きな苦痛を伴う同一姿勢による長時間の溶
接作業から完全に解放することができる。また、ガイド
部材は螺旋フィンをなぞって移動するので、加熱用トー
チがフィン部材を飛び越して再溶融処理するのを確実に
防止することができ、再溶融処理の信頼性を高めること
ができると共に、誤って、螺旋フィンに火炎を吹き付
け、螺旋フィンを溶損するのを確実に防止することがで
き、品質向上を図ることができる。

【００２６】請求項２記載のスパイラルフィンチューブ
への溶射皮膜の再溶融処理方法においては、ガイド部材
を螺旋フィンの螺旋面に直接的に当接させることによっ
て、スパイラルフィンチューブの回転と共にガイド部材
を平行移動させるようにしているので、加熱用トーチを
搭載した台車等を移動させるための走行モータが不要と
なり、設備費の低減を図ることができる。

【００２７】請求項３記載のスパイラルフィンチューブ
への溶射皮膜の再溶融処理装置においては、ガイド部材
と加熱用トーチを、スパイラルフィンチューブと平行を
なす軌道上に走行自在に配設した台車上に取付けたの
で、ガイド部材と加熱用トーチとを安定状態にスパイラ
ルフィンチューブの軸線方向と平行に移動することがで
き、火口と溶射皮膜との間の距離を一定に保持して安定
して再溶融処理を行なうことができる。

【００２８】請求項４記載のスパイラルフィンチューブ
への溶射皮膜の再溶融処理装置においては、再溶融状態
検出センサの検出出力に基づいて、溶射皮膜の再溶融状
態を判断し、回転装置によるスパイラルフィンチューブ
の回転速度を調整することができるので、溶射皮膜を垂
れや未溶融状態のない最適の再溶融状態に常時保持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るスパイラルフィン
チューブへの溶射皮膜の再溶融処理方法によるスパイラ
ルフィンチューブへの再溶融処理状態を示す説明図であ
る。

【図２】同要部拡大平面図である。

【図３】本発明の一実施の形態の変形例に係るスパイラ
ルフィンチューブへの溶射皮膜の再溶融処理方法による
スパイラルフィンチューブへの再溶融処理状態を示す説
明図である。

【符号の説明】

Ａ スパイラルフィンチューブへの溶射皮膜の再溶融処
理装置 Ａ１ スパイラルフィンチューブへの溶射皮膜の再溶融
処理装置 Ｗ 溶射皮膜 ｐ ピッチ １０ スパイラルフィンチューブ １１ フィン部
材 １２ 螺旋フィン １３ 小径軸部 １４ 小径軸部 １５ 軸受ロー
ラ １６ 回転モータ １７ チャック １８ 軸線 １９ 軌道 ２０ 車輪 ２１ 台車 ２２ ガイド部材支持柱 ２３ ガイド部
材 ２３ａ 先部 ２４ トーチ垂
直支持筒 ２５ トーチ水平支持筒 ２６ 加熱用ト
ーチ ２７ 火口 ２８ 温度センサ（再溶融状態検出センサ） ２９ センサ取付ブラケット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のピッチで螺旋フィンを外周面に巻
   き付けたスパイラルフィンチューブを軸線周りに回転
   し、該回転に連動して、先部を該スパイラルフィンチュ
   ーブのフィン部材間に形成される螺旋溝に挿入したガイ
   ド部材を前記スパイラルフィンチューブの軸線方向に台
   車を介して平行移動させ、該ガイド部材の移動に同期し
   て、先部が前記ガイド部材より所定のピッチ数だけ離隔
   した位置で前記螺旋溝に指向すると共に前記台車に取付
   けた加熱用トーチを前記スパイラルフィンチューブの軸
   線方向に平行移動させ、該加熱用トーチからの火炎によ
   って前記螺旋溝に被覆されている溶射皮膜を再溶融する
   ことを特徴とするスパイラルフィンチューブへの溶射皮
   膜の再溶融処理方法。
2. 【請求項２】 前記ガイド部材の先部を前記スパイラル
   フィンチューブの螺旋フィンの螺旋面に摺動自在に当接
   させ、前記スパイラルフィンチューブの軸線周りの回転
   力を用いて、前記ガイド部材、前記台車、及び、前記加
   熱用トーチを一体的に前記スパイラルフィンチューブの
   軸線方向に直接的に平行移動させるようにしたことを特
   徴とする請求項１記載のスパイラルフィンチューブへの
   溶射皮膜の再溶融処理方法。
3. 【請求項３】 所定のピッチで螺旋フィンを外周面に巻
   き付けたスパイラルフィンチューブを軸線周りに回転自
   在に保持する回転装置と、 前記スパイラルフィンチューブと平行をなす軌道上を走
   行自在な台車と、 前記台車上に取付けられ、先部が前記スパイラルフィン
   チューブのフィン部材間に形成される螺旋溝に挿入され
   ると共に前記螺旋フィンの螺旋面に摺動自在に当接され
   るガイド部材と、 前記台車の移動方向に前記ガイド部材から所定のピッチ
   数離隔した位置で前記台車上に取付けられ、先部が前記
   螺旋溝に指向する加熱用トーチとを具備し、 前記スパイラルフィンチューブの軸線周りの回転に連動
   して前記ガイド部材が前記スパイラルフィンチューブに
   対して平行移動し、該ガイド部材の移動に同期して前記
   台車及び前記加熱用トーチも前記スパイラルフィンチュ
   ーブに対して平行移動するようにしたことを特徴とする
   スパイラルフィンチューブへの溶射皮膜の再溶融処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記スパイラルフィンチューブへの溶射
   皮膜の再溶融処理装置は、さらに、前記加熱用トーチに
   よって再溶融処理される溶射皮膜の再溶融状態を検出す
   る再溶融状態検出センサを具備し、該再溶融状態検出セ
   ンサの検出出力に基づいて前記スパイラルフィンチュー
   ブの回転速度を調整するようにしたことを特徴とする請
   求項３記載のスパイラルフィンチューブへの溶射皮膜の
   再溶融処理装置。