フランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法
【課題】補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収し、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止すること。
【解決手段】粉末材料を燃焼炎または不活性ガスとともに高速で吹き出させて、基板７の表面２に皮膜１８を形成させるガンと、このガンの周囲を取り囲むようにして配置された隔壁１２とを備えたフランジシート面補修装置であって、第１の空間２４に、皮膜１８の形成に寄与しなかった粉末材料の大部分が流れ込み、第２の空間２６に、第２の隔壁２２の先端２２ｃから第３の隔壁２３の側に漏れ出した、皮膜１８の形成に寄与しなかった粉末材料、および第３の隔壁２３の外側に存する大気が流れ込むように構成した。
【解決手段】粉末材料を燃焼炎または不活性ガスとともに高速で吹き出させて、基板７の表面２に皮膜１８を形成させるガンと、このガンの周囲を取り囲むようにして配置された隔壁１２とを備えたフランジシート面補修装置であって、第１の空間２４に、皮膜１８の形成に寄与しなかった粉末材料の大部分が流れ込み、第２の空間２６に、第２の隔壁２２の先端２２ｃから第３の隔壁２３の側に漏れ出した、皮膜１８の形成に寄与しなかった粉末材料、および第３の隔壁２３の外側に存する大気が流れ込むように構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、図１に示すように、熱交換器や化学反応容器、あるいは圧力容器のフランジシート面１，２や、フランジシート面１に周方向に沿って設けられ、シール部材８を収容する周溝３内（の死水域）に発生した孔食を補修するのに用いられるフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１に示す熱交換器や化学反応容器、あるいは圧力容器のフランジシート面１，２や、フランジシート面１に周方向に沿って設けられ、シール部材８を収容する周溝３内に発生した孔食は、溶接により補修されるというのが一般的であった。しかし、溶接による補修は、応急的なものに過ぎず、補修してもすぐ同じ場所に孔食が発生してしまい、いたちごっごの状態になっている。
【０００３】
一方、このような孔食に対しては、例えば、特許文献１に開示された高速フレーム（High Velocity Oxide Fuel：以下、「ＨＶＯＦ」という。）溶射ガンを用いて、基板となるフランジシート面に皮膜を製膜すると良好（有効）であるということが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８３８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたＨＶＯＦ溶射ガンを、熱交換器や化学反応容器、あるいは圧力容器を補修のために開放した現場で使用すると、ＨＶＯＦ溶射ガンから放出され、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）が、大気中に拡散することになり、好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収することができて、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止することができるフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るフランジシート面補修装置は、粉末材料を燃焼炎または不活性ガスとともに高速で吹き出させて、基板の表面に皮膜を形成させるガンと、このガンの周囲を取り囲むようにして配置された隔壁とを備えたフランジシート面補修装置であって、前記隔壁が、前記ガンの外側に配置された第１の隔壁と、この第１の隔壁の外側に配置された第２の隔壁と、この第２の隔壁の外側に配置された第３の隔壁とを備え、前記第１の隔壁と前記第２の隔壁との間に形成された第１の空間には、第１の排気回収系統が接続されているとともに、前記第２の隔壁と前記第３の隔壁との間に形成された第２の空間には、第２の排気回収系統が接続されており、前記第１の空間に、前記皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料の大部分が流れ込むように、前記第１の隔壁の先端と前記基板との最短距離、前記第２の隔壁の先端と前記基板との最短距離、および前記第１の排気回収系統の吸引力が設定され、前記第２の空間に、前記第２の隔壁の先端から前記第３の隔壁の側に漏れ出した、前記皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料、および前記第３の隔壁の外側に存する大気が流れ込むように、前記第３の隔壁の先端と前記基板との最短距離、および前記第２の排気回収系統の吸引力が設定されている。
【０００８】
本発明に係るフランジシート面補修装置によれば、第１の空間に、皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料の大部分が流れ込み、第２の空間に、第２の隔壁の先端から第３の隔壁の側に漏れ出した、皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料、および第３の隔壁の外側に存する大気が流れ込んで、第３の隔壁の外側には、粉末材料が漏れ出ない（流れ出ない）ようになっている。
これにより、補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収することができて、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止することができる。
【０００９】
上記フランジシート面補修装置において、前記第１の隔壁、前記第２の隔壁、および前記第３の隔壁はそれぞれ、円筒部と、この円筒部の先端側に配置され、その先端に向かって先細となる円錐台部とを備えているとさらに好適である。
【００１０】
このようなフランジシート面補修装置によれば、図２に示すように、半径方向外側に位置して、製膜に（寄与しない）有効でない速度の遅い粉末材料は、第１の隔壁の円錐台部の内周面に衝突し、第１の隔壁の円錐台部の内周面に堆積していくことになる。
これにより、基材の表面には、半径方向内側に位置して、製膜に有効な速度の速い粉末材料のみが到達することになり、基材の表面に良好な皮膜を効率よく製膜することができて、製膜品質を向上させることができる。
【００１１】
上記フランジシート面補修装置において、前記隔壁が、前記第１の隔壁の内側に配置されるとともに、円筒部と、この円筒部の先端側に配置され、その先端に向かって先細となり、前記粉末材料が通過することのできる孔を多数有する多孔質材料やメッシュ状の材料で作られた円錐台部とを備えた第４の隔壁を備え、前記第１の隔壁と前記第４の隔壁との間に形成された第３の空間には、第３の排気回収系統が接続されているとさらに好適である。
【００１２】
このようなフランジシート面補修装置によれば、図２に示すように、半径方向外側に位置して、製膜に（寄与しない）有効でない速度の遅い粉末材料は、第４の隔壁の円錐台部を通過して第３の空間に流れ込み、第３の排気回収系統によって回収されることになる。
これにより、基材の表面には、半径方向内側に位置して、製膜に有効な速度の速い粉末材料のみが到達することになり、基材の表面に良好な皮膜を効率よく製膜することができて、製膜品質を向上させることができる。
また、第４の隔壁の円錐台部が目詰まりしてから、第４の隔壁の円錐台部の内周面に粉末材料が堆積していくことになり、長時間連続して使用することができて、基板の表面に連続した良好な皮膜を製膜することができる。
【００１３】
上記フランジシート面補修装置において、前記第４の隔壁を構成する前記円錐台部の内周面に、弾力性を有し、かつ、前記粉末材料が入り込むことのできる孔を多数有する多孔質材料で作られたロープが、前記内周面に沿って螺旋状に配置されているとともに、前記ロープは、ロープ移動機構により、前記内周面に沿って旋回しながら縮径側から拡径側に向かって移動可能に構成されているとさらに好適である。
【００１４】
このようなフランジシート面補修装置によれば、製膜に（寄与しない）有効でない粉末材料は、ロープに付着した後、ロープとともに隔壁の外に排出されることになるので、第４の隔壁の円錐台部の目詰まりを防止することができ、長時間連続して使用することができて、基板の表面に連続した良好な皮膜を製膜することができる。
【００１５】
本発明に係るフランジシート面補修方法は、粉末材料を燃焼炎または不活性ガスとともに高速で吹き出させて、フランジシート面に皮膜を形成させるフランジシート面補修方法であって、上記いずれかのフランジシート面補修装置を用いて行われる。
【００１６】
本発明に係るフランジシート面補修方法によれば、第２の空間に、第２の隔壁の先端から第３の隔壁の側に漏れ出した、皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料、および第３の隔壁の外側に存する大気が流れ込んで、第３の隔壁の外側には、粉末材料が漏れ出ない（流れ出ない）ようになっている。
これにより、補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収することができて、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法によれば、補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収することができて、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法が適用されるフランジシート面の断面図である。
【図２】本発明に係るフランジシート面補修装置の概略を示す構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図である。
【図４】第１の隔壁の円錐台部の先端とフランジシート面との最短距離が大きい場合の問題点を説明するための図である。
【図５】第１の隔壁の円錐台部の先端とフランジシート面との最短距離が小さい場合の問題点を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す概念図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の第１実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法について、図１から図５を参照しながら説明する。図１は本発明に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法が適用されるフランジシート面の断面図、図２は本発明に係るフランジシート面補修装置の概略を示す構成図、図３は本実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図、図４は第１の隔壁の円錐台部の先端とフランジシート面との最短距離が大きい場合の問題点を説明するための図、図５は第１の隔壁の円錐台部の先端とフランジシート面との最短距離が小さい場合の問題点を説明するための図である。
【００２０】
本発明に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法は、図１に示すような、例えば、熱交換器や化学反応容器、あるいは圧力容器のフランジシート面１，２や、フランジシート面１に周方向に沿って設けられた周溝３内（の死水域）に発生した孔食を補修するのに用いられる。
なお、図１中の符号４，５はそれぞれ、一方のフランジ部（容器フランジ）６と、他方のフランジ部（容器フランジ）７とを締結するボルト、ナットであり、符号８は、周溝３内に収容されて、内部の水９等が外部に漏れ出す（流れ出す）ことを防止するシール部材（封止部材）である。
【００２１】
本発明に係るフランジシート面補修装置は、例えば、図２に示すようなＨＶＯＦ溶射ガン１１と、隔壁１２とを備えている。
ＨＶＯＦ溶射ガン１１は、燃焼チャンバ１３と、ノズル１４と、バレル１５とを備えている。燃焼チャンバ１３内では、燃料と酸素とが混合され、点火プラグ１６により着火されて燃焼炎が発生する。燃焼チャンバ１３内で発生した燃焼炎は、ノズル１４の途中に設けられたスロート１７で一度絞られた後、ノズル１４の末広がりとなった部分を通り、ストレートのバレル１５を通過して出口１５ａから排出される。燃料としては、水素、アセチレン、プロパン等のガスや灯油のような液体燃料が用いられる。粉末材料（原料粉末）は、ノズル１４の末広がりとなった部分の出口１４ａで負圧を利用して燃焼炎内に搬送ガスによって吹き込まれ、バレル１５内で加熱・加速されて燃焼炎とともにバレル１５の出口１５ａから放出され、隔壁１２の内周側を２０〜４０ｃｍ程度飛行して基板（以下、フランジシート面２を一具体例として挙げて説明する。）に堆積して皮膜１８となる。
【００２２】
ここで、粉末材料としては、例えば、Ｚｎ、Ａｌ、Ｚｎ−Ａｌ合金、ＳＵＳ３１６Ｌ、Ｎｉ−Ｃｒ合金、ハステロイ、インコネル、モネル、ステライト、メテコ１６Ｃ相当（４種）、メテコ１５Ｅ相当（５種）、メテコ１８Ｃ相当（１種）、サーメット（ＷＣ−２７ＮｉＣｒ等）、Ｃｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３等の耐食性に優れたものが好適であり、その中でも特に優れた耐食性を有するＳＵＳ３１６Ｌ、５０Ｎｉ−５０Ｃｒ合金、ハステロイＢ、ハステロイＣ−２７６、インコネル６２５等がより好適である。
また、燃料としては、製膜品質を特に高く保つことができるという観点から、他の燃料よりもエネルギー密度（カロリー）が高い灯油がより好適である。
【００２３】
図３に示すように、本実施形態に係る隔壁１２は、第１の隔壁２１と、第２の隔壁２２と、第３の隔壁２３とを備えている。第１の隔壁２１は、円筒部２１ａと、この円筒部２１ａと連続するようにして形成された円錐台部２１ｂとを備えており、第２の隔壁２２の（半径方向）内側に配置されている。第２の隔壁２２は、円筒部２２ａと、この円筒部２２ａと連続するようにして形成された円錐台部２２ｂとを備えており、第１の隔壁２１の（半径方向）外側で、かつ、第３の隔壁２３の（半径方向）内側に配置されている。第３の隔壁２３は、円筒部２３ａと、この円筒部２３ａと連続するようにして形成された円錐台部２３ｂとを備えており、第２の隔壁２２の（半径方向）外側に配置されている。
【００２４】
円錐台部２１ｂの先端２１ｃは、これから補修を行おうとするフランジシート面２にＨＶＯＦ溶射ガン１１および隔壁１２がセットされた際（図３参照）に、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との最短距離、および円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との最短距離よりも大きくなるように設定されている。円錐台部２２ｂの先端２２ｃは、これから補修を行おうとするフランジシート面２にＨＶＯＦ溶射ガン１１および隔壁１２がセットされた際（図３参照）に、円錐台部２１ｂの先端２１ｃとフランジシート面２との最短距離、および円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との最短距離よりも小さくなるように設定されている。円錐台部２３ｂの先端２３ｃは、これから補修を行おうとするフランジシート面２にＨＶＯＦ溶射ガン１１および隔壁１２がセットされた際（図３参照）に、円錐台部２１ｂの先端２１ｃとフランジシート面２との最短距離よりも小さく、かつ、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との最短距離よりも大きくなるように設定されている。
【００２５】
第１の隔壁２１と第２の隔壁２２とで形成される第１の空間２４には、例えば、サイクロンＣ１と、フィルターＦ１と、メカニカルブースターポンプＭＰ１と、ロータリーポンプＲＰ１とを備えた第１の排気回収系統２５が接続されており、第１の空間２４内に流入した粉末材料等は、第１の排気回収系統２５を介して排出されるようになっている。
一方、第２の隔壁２２と第２の隔壁２３とで形成される第２の空間２６には、例えば、ニードルバルブＶ２と、サイクロンＣ２と、フィルターＦ２と、ロータリーポンプＲＰ２とを備えた第２の排気回収系統２７が接続されており、第２の空間２６内に流入した粉末材料および大気等は、第２の排気回収系統２７を介して排出されるようになっている。
なお、ニードルバルブＶ２は排気量を微調整するために、サイクロンＣ１，Ｃ２は粗粒子を取り除くとともに、フィルターＦ１，Ｆ２の目詰まりを防止するために、フィルターＦ１，Ｆ２は微粒子を取り除くために、ロータリーポンプＲＰ１はメカニカルブースターポンプＭＰ１の排圧を確保して、メカニカルブースターポンプＭＰ１からの逆流を防止するために設けられている。
【００２６】
また、図４に示すように、円錐台部２１ｂの先端２１ｃとフランジシート面２との最短距離ｈが大きかったり、第１の排気回収系統２５の吸引力が強いと、製膜に（寄与する）有効な粉末材料を吸引してしまうおそれがあり、図５に示すように、円錐台部２１ｂの先端２１ｃとフランジシート面２との最短距離ｈが小さかったり、第２の排気回収系統２７の吸引力が弱いと、第１の隔壁２１の出口（より詳しくは、円錐台部２１ｂの先端２１ｃ）における流路抵抗が大きくなり、製膜に（寄与しない）有効でない粉末材料が上手く吸引できず、第１の隔壁２１内に滞留してしまうおそれがある。そのため、円錐台部２１ｂの先端２１ｃは、これらの点も考慮して設定されることになる。
一方、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との最短距離が大きいと、製膜に寄与せずに円錐台部２１ｂの先端２１ｃから漏れ出した粉末材料が、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との間から大量に漏れ出してしまうおそれがある。そのため、円錐台部２２ｂの先端２２ｃは、この点も考慮して、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との間から漏れ出す粉末材料の量が極力少なくなるように、すなわち、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との最短距離ができるだけ小さくなるように設定されることになる。
そして、円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との最短距離が小さいと、第３の隔壁２３の外側に存する大気を円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との間から上手く吸引できず、円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との間から粉末材料が漏れ出してしまうおそれがあり、円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との最短距離が大きいと、第３の隔壁２３の外側に存する大気だけが吸引され、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との間から漏れ出した粉末材料を上手く吸引できず、円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との間から粉末材料が漏れ出してしまうおそれがある。そのため、円錐台部２３ｂの先端２３ｃは、これらの点も考慮して設定されることになる。
なお、第１の空間２４において排気される排気回収系統の吸引力よりも、第２の空間２６において排気される排気回収系統の吸引力の方が大きい。
さらに、第１の隔壁の先端と基板との最短距離をＲ１と、第２、３の隔壁の先端と前記基板との最短距離をそれぞれＲ２、Ｒ３とすると、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３≒０ となる。
【００２７】
本実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法によれば、第１の空間２４に、皮膜１８の形成に寄与しなかった粉末材料の大部分が流れ込み、第２の空間２６に、第２の隔壁２２の先端２２ｃから第３の隔壁２３の側に漏れ出した、皮膜１８の形成に寄与しなかった粉末材料、および第３の隔壁２３の外側に存する大気が流れ込んで、第３の隔壁２３の外側には、粉末材料が漏れ出ない（流れ出ない）ようになっている。
これにより、補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収することができて、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止することができる。
また、図２に示すように、半径方向外側に位置して、製膜に（寄与しない）有効でない速度の遅い粉末材料は、第１の隔壁２１の円錐台部２１ｂの内周面に衝突し、第１の隔壁２１の円錐台部２１ｂの内周面に堆積していくことになる。
これにより、フランジシート面２には、半径方向内側に位置して、製膜に有効な速度の速い粉末材料のみが到達することになり、フランジシート面２に良好な皮膜１８を効率よく製膜することができて、製膜品質を向上させることができる。
【００２８】
本発明の第２実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法について、図６を参照しながら説明する。図６は本実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図である。
図６に示すように、本実施形態に係る隔壁１２は、第１の隔壁２１と、第２の隔壁２２と、第３の隔壁２３と、第４の隔壁３１とを備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２９】
第４の隔壁３１は、円筒部３１ａと、この円筒部３１ａと連続するようにして形成された円錐台部３１ｂとを備えており、第１の隔壁２１の（半径方向）内側に配置されている。
円錐台部３１ｂは、粉末材料が通過することのできる孔を多数有する多孔質材料やメッシュ状の材料で作られており、円錐台部３１ｂの先端３１ｃは、円錐台部２１ｂの先端２１ｃと同様、これから補修を行おうとするフランジシート面２にＨＶＯＦ溶射ガン１１（図２参照）および隔壁１２がセットされた際（図３参照）に、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との最短距離、および円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との最短距離よりも大きくなるように設定されている。
【００３０】
第４の隔壁３１と第１の隔壁２１とで形成される第３の空間３２には、例えば、ニードルバルブＶ０と、サイクロンＣ０と、フィルターＦ０と、ロータリーポンプＲＰ０とを備えた第３の排気回収系統３３が接続されており、第３の空間３２内に流入した粉末材料等は、第３の排気回収系統３３を介して排出されるようになっている。
なお、ニードルバルブＶ０は排気量を微調整するために、サイクロンＣ０は粗粒子を取り除くとともに、フィルターＦ０の目詰まりを防止するために、フィルターＦ０は微粒子を取り除くために設けられている。
【００３１】
本実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法によれば、第４の隔壁３１の円錐台部３１ｂが目詰まりしてから、第４の隔壁３１の円錐台部３１ｂの内周面に粉末材料が堆積していくことになり、長時間連続して使用することができて、フランジシート面２に連続した良好な皮膜１８を製膜することができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３２】
本発明の第３実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法について、図７を参照しながら説明する。図７は本実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図である。
本実施形態に係るフランジシート面補修装置は、第２の排気回収系統２７の代わりに図７に示す排気回収系統４１が設けられており、第３の排気回収系統３３の代わりに図７に示す排気回収系統４１が設けられているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００３３】
排気回収系統４１は、水槽４２と、ポンプ４３と、アスピレータ（エジェクター）４４とを備えており、水槽４２内に溜められた水をポンプ４３により循環させ、アスピレータ４４に減圧状態を発生させて、第２の空間２６内に流入した粉末材料および大気等を吸引して、第２の空間２６内から排出し、第３の空間３２内に流入した粉末材料等を吸引して、第３の空間３２内から排出するものである。
【００３４】
本実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法によれば、粉末材料は水槽４２内に回収されることになるので、サイクロンＣ０，Ｃ２、フィルターＦ０，Ｆ２を不要とすることができる。
その他の作用効果は、上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３５】
本発明の第４実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法について、図８および図９を参照しながら説明する。図８は本実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す概念図、図９は本実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す断面図である。
本実施形態に係るフランジシート面補修装置は、円錐台部３１ｂの内周面３１ｄに、弾力性および耐熱性を有し、かつ、粉末材料が入り込むことのできる孔を多数有する多孔質材料で作られたロープ５１が、図８および図９に示すように、螺旋状に配置されているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００３６】
図８に示すように、ロープ５１は、図示しないロープ移動機構（例えば、ロープ５１を円錐台部３１ｂ内に順次送り込むロープ送り込み機構や、ロープ５１を円錐台部３１ｂ内から順次引き出すロープ引き出し機構）により、円錐台部３１ｂの内周面３１ｄに沿って旋回しながら縮径側（先端側）から拡径側（円筒部側）に向かって移動していくようになっている。
【００３７】
本実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法によれば、製膜に（寄与しない）有効でない粉末材料は、ロープ５１に付着した後、ロープ５１とともに隔壁１２の外に排出されることになるので、円錐台部３１ｂの目詰まりを防止することができ、フランジシート面補修装置を長時間連続して使用することができて、フランジシート面２に連続した良好な皮膜１８を製膜することができる。
その他の作用効果は、上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
例えば、ロータリーポンプＲＰ１の代わりに、ダイヤフラムポンプや真空ポンプ、ブロワー等を採用することもできる。
【００３９】
また、ＨＶＯＦ溶射法の代わりに、コールドスプレー法を採用することもできる。すなわち、ＨＶＯＦ溶射ガン１１の代わりに、粉末材料を溶融させることなく、不活性ガスとともに超音速流で固相状態のまま基板（基材）に衝突させて皮膜を形成するコールドスプレーガン（図示せず）を採用することもできる。
【００４０】
さらに、上述した実施形態では、各隔壁２１，２２，２３，３１の断面視形状を円形状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、補修を行おうとするフランジシート面の形状に合わせて適宜変更することができる。
各隔壁２１，２２，２３，３１の断面視形状を、補修を行おうとするフランジシート面の形状に合わせることにより、隔壁２１，２２，２３，３１がマスキングの作用も兼ねることになり、さらに良好な皮膜１８を製膜することができるようになる。
【符号の説明】
【００４１】
１ フランジシート面（基板の表面）
２ フランジシート面（基板の表面）
６ フランジ部（基板）
７ フランジ部（基板）
１１ ＨＶＯＦ溶射ガン（ガン）
１２ 隔壁
１８ 皮膜
２１ 第１の隔壁
２１ａ 円筒部
２１ｂ 円錐台部
２１ｃ 先端
２２ 第２の隔壁
２２ａ 円筒部
２２ｂ 円錐台部
２２ｃ 先端
２３ 第３の隔壁
２３ａ 円筒部
２３ｂ 円錐台部
２３ｃ 先端
２４ 第１の空間
２５ 第１の排気回収系統
２６ 第２の空間
２７ 第２の排気回収系統
３１ 第４の隔壁
３１ａ 円筒部
３１ｂ 円錐台部
３１ｃ 先端
３１ｄ 内周面
３２ 第３の空間
３３ 第３の排気回収系統
５１ ロープ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、図１に示すように、熱交換器や化学反応容器、あるいは圧力容器のフランジシート面１，２や、フランジシート面１に周方向に沿って設けられ、シール部材８を収容する周溝３内（の死水域）に発生した孔食を補修するのに用いられるフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１に示す熱交換器や化学反応容器、あるいは圧力容器のフランジシート面１，２や、フランジシート面１に周方向に沿って設けられ、シール部材８を収容する周溝３内に発生した孔食は、溶接により補修されるというのが一般的であった。しかし、溶接による補修は、応急的なものに過ぎず、補修してもすぐ同じ場所に孔食が発生してしまい、いたちごっごの状態になっている。
【０００３】
一方、このような孔食に対しては、例えば、特許文献１に開示された高速フレーム（High Velocity Oxide Fuel：以下、「ＨＶＯＦ」という。）溶射ガンを用いて、基板となるフランジシート面に皮膜を製膜すると良好（有効）であるということが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８３８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されたＨＶＯＦ溶射ガンを、熱交換器や化学反応容器、あるいは圧力容器を補修のために開放した現場で使用すると、ＨＶＯＦ溶射ガンから放出され、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）が、大気中に拡散することになり、好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収することができて、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止することができるフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るフランジシート面補修装置は、粉末材料を燃焼炎または不活性ガスとともに高速で吹き出させて、基板の表面に皮膜を形成させるガンと、このガンの周囲を取り囲むようにして配置された隔壁とを備えたフランジシート面補修装置であって、前記隔壁が、前記ガンの外側に配置された第１の隔壁と、この第１の隔壁の外側に配置された第２の隔壁と、この第２の隔壁の外側に配置された第３の隔壁とを備え、前記第１の隔壁と前記第２の隔壁との間に形成された第１の空間には、第１の排気回収系統が接続されているとともに、前記第２の隔壁と前記第３の隔壁との間に形成された第２の空間には、第２の排気回収系統が接続されており、前記第１の空間に、前記皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料の大部分が流れ込むように、前記第１の隔壁の先端と前記基板との最短距離、前記第２の隔壁の先端と前記基板との最短距離、および前記第１の排気回収系統の吸引力が設定され、前記第２の空間に、前記第２の隔壁の先端から前記第３の隔壁の側に漏れ出した、前記皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料、および前記第３の隔壁の外側に存する大気が流れ込むように、前記第３の隔壁の先端と前記基板との最短距離、および前記第２の排気回収系統の吸引力が設定されている。
【０００８】
本発明に係るフランジシート面補修装置によれば、第１の空間に、皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料の大部分が流れ込み、第２の空間に、第２の隔壁の先端から第３の隔壁の側に漏れ出した、皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料、および第３の隔壁の外側に存する大気が流れ込んで、第３の隔壁の外側には、粉末材料が漏れ出ない（流れ出ない）ようになっている。
これにより、補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収することができて、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止することができる。
【０００９】
上記フランジシート面補修装置において、前記第１の隔壁、前記第２の隔壁、および前記第３の隔壁はそれぞれ、円筒部と、この円筒部の先端側に配置され、その先端に向かって先細となる円錐台部とを備えているとさらに好適である。
【００１０】
このようなフランジシート面補修装置によれば、図２に示すように、半径方向外側に位置して、製膜に（寄与しない）有効でない速度の遅い粉末材料は、第１の隔壁の円錐台部の内周面に衝突し、第１の隔壁の円錐台部の内周面に堆積していくことになる。
これにより、基材の表面には、半径方向内側に位置して、製膜に有効な速度の速い粉末材料のみが到達することになり、基材の表面に良好な皮膜を効率よく製膜することができて、製膜品質を向上させることができる。
【００１１】
上記フランジシート面補修装置において、前記隔壁が、前記第１の隔壁の内側に配置されるとともに、円筒部と、この円筒部の先端側に配置され、その先端に向かって先細となり、前記粉末材料が通過することのできる孔を多数有する多孔質材料やメッシュ状の材料で作られた円錐台部とを備えた第４の隔壁を備え、前記第１の隔壁と前記第４の隔壁との間に形成された第３の空間には、第３の排気回収系統が接続されているとさらに好適である。
【００１２】
このようなフランジシート面補修装置によれば、図２に示すように、半径方向外側に位置して、製膜に（寄与しない）有効でない速度の遅い粉末材料は、第４の隔壁の円錐台部を通過して第３の空間に流れ込み、第３の排気回収系統によって回収されることになる。
これにより、基材の表面には、半径方向内側に位置して、製膜に有効な速度の速い粉末材料のみが到達することになり、基材の表面に良好な皮膜を効率よく製膜することができて、製膜品質を向上させることができる。
また、第４の隔壁の円錐台部が目詰まりしてから、第４の隔壁の円錐台部の内周面に粉末材料が堆積していくことになり、長時間連続して使用することができて、基板の表面に連続した良好な皮膜を製膜することができる。
【００１３】
上記フランジシート面補修装置において、前記第４の隔壁を構成する前記円錐台部の内周面に、弾力性を有し、かつ、前記粉末材料が入り込むことのできる孔を多数有する多孔質材料で作られたロープが、前記内周面に沿って螺旋状に配置されているとともに、前記ロープは、ロープ移動機構により、前記内周面に沿って旋回しながら縮径側から拡径側に向かって移動可能に構成されているとさらに好適である。
【００１４】
このようなフランジシート面補修装置によれば、製膜に（寄与しない）有効でない粉末材料は、ロープに付着した後、ロープとともに隔壁の外に排出されることになるので、第４の隔壁の円錐台部の目詰まりを防止することができ、長時間連続して使用することができて、基板の表面に連続した良好な皮膜を製膜することができる。
【００１５】
本発明に係るフランジシート面補修方法は、粉末材料を燃焼炎または不活性ガスとともに高速で吹き出させて、フランジシート面に皮膜を形成させるフランジシート面補修方法であって、上記いずれかのフランジシート面補修装置を用いて行われる。
【００１６】
本発明に係るフランジシート面補修方法によれば、第２の空間に、第２の隔壁の先端から第３の隔壁の側に漏れ出した、皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料、および第３の隔壁の外側に存する大気が流れ込んで、第３の隔壁の外側には、粉末材料が漏れ出ない（流れ出ない）ようになっている。
これにより、補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収することができて、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法によれば、補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収することができて、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法が適用されるフランジシート面の断面図である。
【図２】本発明に係るフランジシート面補修装置の概略を示す構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図である。
【図４】第１の隔壁の円錐台部の先端とフランジシート面との最短距離が大きい場合の問題点を説明するための図である。
【図５】第１の隔壁の円錐台部の先端とフランジシート面との最短距離が小さい場合の問題点を説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す概念図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の第１実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法について、図１から図５を参照しながら説明する。図１は本発明に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法が適用されるフランジシート面の断面図、図２は本発明に係るフランジシート面補修装置の概略を示す構成図、図３は本実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図、図４は第１の隔壁の円錐台部の先端とフランジシート面との最短距離が大きい場合の問題点を説明するための図、図５は第１の隔壁の円錐台部の先端とフランジシート面との最短距離が小さい場合の問題点を説明するための図である。
【００２０】
本発明に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法は、図１に示すような、例えば、熱交換器や化学反応容器、あるいは圧力容器のフランジシート面１，２や、フランジシート面１に周方向に沿って設けられた周溝３内（の死水域）に発生した孔食を補修するのに用いられる。
なお、図１中の符号４，５はそれぞれ、一方のフランジ部（容器フランジ）６と、他方のフランジ部（容器フランジ）７とを締結するボルト、ナットであり、符号８は、周溝３内に収容されて、内部の水９等が外部に漏れ出す（流れ出す）ことを防止するシール部材（封止部材）である。
【００２１】
本発明に係るフランジシート面補修装置は、例えば、図２に示すようなＨＶＯＦ溶射ガン１１と、隔壁１２とを備えている。
ＨＶＯＦ溶射ガン１１は、燃焼チャンバ１３と、ノズル１４と、バレル１５とを備えている。燃焼チャンバ１３内では、燃料と酸素とが混合され、点火プラグ１６により着火されて燃焼炎が発生する。燃焼チャンバ１３内で発生した燃焼炎は、ノズル１４の途中に設けられたスロート１７で一度絞られた後、ノズル１４の末広がりとなった部分を通り、ストレートのバレル１５を通過して出口１５ａから排出される。燃料としては、水素、アセチレン、プロパン等のガスや灯油のような液体燃料が用いられる。粉末材料（原料粉末）は、ノズル１４の末広がりとなった部分の出口１４ａで負圧を利用して燃焼炎内に搬送ガスによって吹き込まれ、バレル１５内で加熱・加速されて燃焼炎とともにバレル１５の出口１５ａから放出され、隔壁１２の内周側を２０〜４０ｃｍ程度飛行して基板（以下、フランジシート面２を一具体例として挙げて説明する。）に堆積して皮膜１８となる。
【００２２】
ここで、粉末材料としては、例えば、Ｚｎ、Ａｌ、Ｚｎ−Ａｌ合金、ＳＵＳ３１６Ｌ、Ｎｉ−Ｃｒ合金、ハステロイ、インコネル、モネル、ステライト、メテコ１６Ｃ相当（４種）、メテコ１５Ｅ相当（５種）、メテコ１８Ｃ相当（１種）、サーメット（ＷＣ−２７ＮｉＣｒ等）、Ｃｒ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３等の耐食性に優れたものが好適であり、その中でも特に優れた耐食性を有するＳＵＳ３１６Ｌ、５０Ｎｉ−５０Ｃｒ合金、ハステロイＢ、ハステロイＣ−２７６、インコネル６２５等がより好適である。
また、燃料としては、製膜品質を特に高く保つことができるという観点から、他の燃料よりもエネルギー密度（カロリー）が高い灯油がより好適である。
【００２３】
図３に示すように、本実施形態に係る隔壁１２は、第１の隔壁２１と、第２の隔壁２２と、第３の隔壁２３とを備えている。第１の隔壁２１は、円筒部２１ａと、この円筒部２１ａと連続するようにして形成された円錐台部２１ｂとを備えており、第２の隔壁２２の（半径方向）内側に配置されている。第２の隔壁２２は、円筒部２２ａと、この円筒部２２ａと連続するようにして形成された円錐台部２２ｂとを備えており、第１の隔壁２１の（半径方向）外側で、かつ、第３の隔壁２３の（半径方向）内側に配置されている。第３の隔壁２３は、円筒部２３ａと、この円筒部２３ａと連続するようにして形成された円錐台部２３ｂとを備えており、第２の隔壁２２の（半径方向）外側に配置されている。
【００２４】
円錐台部２１ｂの先端２１ｃは、これから補修を行おうとするフランジシート面２にＨＶＯＦ溶射ガン１１および隔壁１２がセットされた際（図３参照）に、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との最短距離、および円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との最短距離よりも大きくなるように設定されている。円錐台部２２ｂの先端２２ｃは、これから補修を行おうとするフランジシート面２にＨＶＯＦ溶射ガン１１および隔壁１２がセットされた際（図３参照）に、円錐台部２１ｂの先端２１ｃとフランジシート面２との最短距離、および円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との最短距離よりも小さくなるように設定されている。円錐台部２３ｂの先端２３ｃは、これから補修を行おうとするフランジシート面２にＨＶＯＦ溶射ガン１１および隔壁１２がセットされた際（図３参照）に、円錐台部２１ｂの先端２１ｃとフランジシート面２との最短距離よりも小さく、かつ、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との最短距離よりも大きくなるように設定されている。
【００２５】
第１の隔壁２１と第２の隔壁２２とで形成される第１の空間２４には、例えば、サイクロンＣ１と、フィルターＦ１と、メカニカルブースターポンプＭＰ１と、ロータリーポンプＲＰ１とを備えた第１の排気回収系統２５が接続されており、第１の空間２４内に流入した粉末材料等は、第１の排気回収系統２５を介して排出されるようになっている。
一方、第２の隔壁２２と第２の隔壁２３とで形成される第２の空間２６には、例えば、ニードルバルブＶ２と、サイクロンＣ２と、フィルターＦ２と、ロータリーポンプＲＰ２とを備えた第２の排気回収系統２７が接続されており、第２の空間２６内に流入した粉末材料および大気等は、第２の排気回収系統２７を介して排出されるようになっている。
なお、ニードルバルブＶ２は排気量を微調整するために、サイクロンＣ１，Ｃ２は粗粒子を取り除くとともに、フィルターＦ１，Ｆ２の目詰まりを防止するために、フィルターＦ１，Ｆ２は微粒子を取り除くために、ロータリーポンプＲＰ１はメカニカルブースターポンプＭＰ１の排圧を確保して、メカニカルブースターポンプＭＰ１からの逆流を防止するために設けられている。
【００２６】
また、図４に示すように、円錐台部２１ｂの先端２１ｃとフランジシート面２との最短距離ｈが大きかったり、第１の排気回収系統２５の吸引力が強いと、製膜に（寄与する）有効な粉末材料を吸引してしまうおそれがあり、図５に示すように、円錐台部２１ｂの先端２１ｃとフランジシート面２との最短距離ｈが小さかったり、第２の排気回収系統２７の吸引力が弱いと、第１の隔壁２１の出口（より詳しくは、円錐台部２１ｂの先端２１ｃ）における流路抵抗が大きくなり、製膜に（寄与しない）有効でない粉末材料が上手く吸引できず、第１の隔壁２１内に滞留してしまうおそれがある。そのため、円錐台部２１ｂの先端２１ｃは、これらの点も考慮して設定されることになる。
一方、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との最短距離が大きいと、製膜に寄与せずに円錐台部２１ｂの先端２１ｃから漏れ出した粉末材料が、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との間から大量に漏れ出してしまうおそれがある。そのため、円錐台部２２ｂの先端２２ｃは、この点も考慮して、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との間から漏れ出す粉末材料の量が極力少なくなるように、すなわち、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との最短距離ができるだけ小さくなるように設定されることになる。
そして、円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との最短距離が小さいと、第３の隔壁２３の外側に存する大気を円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との間から上手く吸引できず、円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との間から粉末材料が漏れ出してしまうおそれがあり、円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との最短距離が大きいと、第３の隔壁２３の外側に存する大気だけが吸引され、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との間から漏れ出した粉末材料を上手く吸引できず、円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との間から粉末材料が漏れ出してしまうおそれがある。そのため、円錐台部２３ｂの先端２３ｃは、これらの点も考慮して設定されることになる。
なお、第１の空間２４において排気される排気回収系統の吸引力よりも、第２の空間２６において排気される排気回収系統の吸引力の方が大きい。
さらに、第１の隔壁の先端と基板との最短距離をＲ１と、第２、３の隔壁の先端と前記基板との最短距離をそれぞれＲ２、Ｒ３とすると、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３≒０ となる。
【００２７】
本実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法によれば、第１の空間２４に、皮膜１８の形成に寄与しなかった粉末材料の大部分が流れ込み、第２の空間２６に、第２の隔壁２２の先端２２ｃから第３の隔壁２３の側に漏れ出した、皮膜１８の形成に寄与しなかった粉末材料、および第３の隔壁２３の外側に存する大気が流れ込んで、第３の隔壁２３の外側には、粉末材料が漏れ出ない（流れ出ない）ようになっている。
これにより、補修現場において、製膜に寄与しなかった粉末材料（原料粉末）を回収することができて、製膜に寄与しなかった粉末材料が大気中に拡散するのを防止することができる。
また、図２に示すように、半径方向外側に位置して、製膜に（寄与しない）有効でない速度の遅い粉末材料は、第１の隔壁２１の円錐台部２１ｂの内周面に衝突し、第１の隔壁２１の円錐台部２１ｂの内周面に堆積していくことになる。
これにより、フランジシート面２には、半径方向内側に位置して、製膜に有効な速度の速い粉末材料のみが到達することになり、フランジシート面２に良好な皮膜１８を効率よく製膜することができて、製膜品質を向上させることができる。
【００２８】
本発明の第２実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法について、図６を参照しながら説明する。図６は本実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図である。
図６に示すように、本実施形態に係る隔壁１２は、第１の隔壁２１と、第２の隔壁２２と、第３の隔壁２３と、第４の隔壁３１とを備えているという点で上述した第１実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
なお、上述した第１実施形態と同一の部材には同一の符号を付している。
【００２９】
第４の隔壁３１は、円筒部３１ａと、この円筒部３１ａと連続するようにして形成された円錐台部３１ｂとを備えており、第１の隔壁２１の（半径方向）内側に配置されている。
円錐台部３１ｂは、粉末材料が通過することのできる孔を多数有する多孔質材料やメッシュ状の材料で作られており、円錐台部３１ｂの先端３１ｃは、円錐台部２１ｂの先端２１ｃと同様、これから補修を行おうとするフランジシート面２にＨＶＯＦ溶射ガン１１（図２参照）および隔壁１２がセットされた際（図３参照）に、円錐台部２２ｂの先端２２ｃとフランジシート面２との最短距離、および円錐台部２３ｂの先端２３ｃとフランジシート面２との最短距離よりも大きくなるように設定されている。
【００３０】
第４の隔壁３１と第１の隔壁２１とで形成される第３の空間３２には、例えば、ニードルバルブＶ０と、サイクロンＣ０と、フィルターＦ０と、ロータリーポンプＲＰ０とを備えた第３の排気回収系統３３が接続されており、第３の空間３２内に流入した粉末材料等は、第３の排気回収系統３３を介して排出されるようになっている。
なお、ニードルバルブＶ０は排気量を微調整するために、サイクロンＣ０は粗粒子を取り除くとともに、フィルターＦ０の目詰まりを防止するために、フィルターＦ０は微粒子を取り除くために設けられている。
【００３１】
本実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法によれば、第４の隔壁３１の円錐台部３１ｂが目詰まりしてから、第４の隔壁３１の円錐台部３１ｂの内周面に粉末材料が堆積していくことになり、長時間連続して使用することができて、フランジシート面２に連続した良好な皮膜１８を製膜することができる。
その他の作用効果は、上述した第１実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３２】
本発明の第３実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法について、図７を参照しながら説明する。図７は本実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す構成図である。
本実施形態に係るフランジシート面補修装置は、第２の排気回収系統２７の代わりに図７に示す排気回収系統４１が設けられており、第３の排気回収系統３３の代わりに図７に示す排気回収系統４１が設けられているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００３３】
排気回収系統４１は、水槽４２と、ポンプ４３と、アスピレータ（エジェクター）４４とを備えており、水槽４２内に溜められた水をポンプ４３により循環させ、アスピレータ４４に減圧状態を発生させて、第２の空間２６内に流入した粉末材料および大気等を吸引して、第２の空間２６内から排出し、第３の空間３２内に流入した粉末材料等を吸引して、第３の空間３２内から排出するものである。
【００３４】
本実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法によれば、粉末材料は水槽４２内に回収されることになるので、サイクロンＣ０，Ｃ２、フィルターＦ０，Ｆ２を不要とすることができる。
その他の作用効果は、上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３５】
本発明の第４実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法について、図８および図９を参照しながら説明する。図８は本実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す概念図、図９は本実施形態に係るフランジシート面補修装置の要部を示す断面図である。
本実施形態に係るフランジシート面補修装置は、円錐台部３１ｂの内周面３１ｄに、弾力性および耐熱性を有し、かつ、粉末材料が入り込むことのできる孔を多数有する多孔質材料で作られたロープ５１が、図８および図９に示すように、螺旋状に配置されているという点で上述した第２実施形態のものと異なる。その他の構成要素については上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではそれら構成要素についての説明は省略する。
【００３６】
図８に示すように、ロープ５１は、図示しないロープ移動機構（例えば、ロープ５１を円錐台部３１ｂ内に順次送り込むロープ送り込み機構や、ロープ５１を円錐台部３１ｂ内から順次引き出すロープ引き出し機構）により、円錐台部３１ｂの内周面３１ｄに沿って旋回しながら縮径側（先端側）から拡径側（円筒部側）に向かって移動していくようになっている。
【００３７】
本実施形態に係るフランジシート面補修装置およびフランジシート面補修方法によれば、製膜に（寄与しない）有効でない粉末材料は、ロープ５１に付着した後、ロープ５１とともに隔壁１２の外に排出されることになるので、円錐台部３１ｂの目詰まりを防止することができ、フランジシート面補修装置を長時間連続して使用することができて、フランジシート面２に連続した良好な皮膜１８を製膜することができる。
その他の作用効果は、上述した第２実施形態のものと同じであるので、ここではその説明を省略する。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。
例えば、ロータリーポンプＲＰ１の代わりに、ダイヤフラムポンプや真空ポンプ、ブロワー等を採用することもできる。
【００３９】
また、ＨＶＯＦ溶射法の代わりに、コールドスプレー法を採用することもできる。すなわち、ＨＶＯＦ溶射ガン１１の代わりに、粉末材料を溶融させることなく、不活性ガスとともに超音速流で固相状態のまま基板（基材）に衝突させて皮膜を形成するコールドスプレーガン（図示せず）を採用することもできる。
【００４０】
さらに、上述した実施形態では、各隔壁２１，２２，２３，３１の断面視形状を円形状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、補修を行おうとするフランジシート面の形状に合わせて適宜変更することができる。
各隔壁２１，２２，２３，３１の断面視形状を、補修を行おうとするフランジシート面の形状に合わせることにより、隔壁２１，２２，２３，３１がマスキングの作用も兼ねることになり、さらに良好な皮膜１８を製膜することができるようになる。
【符号の説明】
【００４１】
１ フランジシート面（基板の表面）
２ フランジシート面（基板の表面）
６ フランジ部（基板）
７ フランジ部（基板）
１１ ＨＶＯＦ溶射ガン（ガン）
１２ 隔壁
１８ 皮膜
２１ 第１の隔壁
２１ａ 円筒部
２１ｂ 円錐台部
２１ｃ 先端
２２ 第２の隔壁
２２ａ 円筒部
２２ｂ 円錐台部
２２ｃ 先端
２３ 第３の隔壁
２３ａ 円筒部
２３ｂ 円錐台部
２３ｃ 先端
２４ 第１の空間
２５ 第１の排気回収系統
２６ 第２の空間
２７ 第２の排気回収系統
３１ 第４の隔壁
３１ａ 円筒部
３１ｂ 円錐台部
３１ｃ 先端
３１ｄ 内周面
３２ 第３の空間
３３ 第３の排気回収系統
５１ ロープ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末材料を燃焼炎または不活性ガスとともに高速で吹き出させて、基板の表面に皮膜を形成させるガンと、このガンの周囲を取り囲むようにして配置された隔壁とを備えたフランジシート面補修装置であって、
前記隔壁が、前記ガンの外側に配置された第１の隔壁と、この第１の隔壁の外側に配置された第２の隔壁と、この第２の隔壁の外側に配置された第３の隔壁とを備え、
前記第１の隔壁と前記第２の隔壁との間に形成された第１の空間には、第１の排気回収系統が接続されているとともに、前記第２の隔壁と前記第３の隔壁との間に形成された第２の空間には、第２の排気回収系統が接続されており、
前記第１の空間に、前記皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料の大部分が流れ込むように、前記第１の隔壁の先端と前記基板との最短距離、前記第２の隔壁の先端と前記基板との最短距離、および前記第１の排気回収系統の吸引力が設定され、
前記第２の空間に、前記第２の隔壁の先端から前記第３の隔壁の側に漏れ出した、前記皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料、および前記第３の隔壁の外側に存する大気が流れ込むように、前記第３の隔壁の先端と前記基板との最短距離、および前記第２の排気回収系統の吸引力が設定されていることを特徴とするフランジシート面補修装置。
【請求項２】
前記第１の隔壁、前記第２の隔壁、および前記第３の隔壁はそれぞれ、円筒部と、この円筒部の先端側に配置され、その先端に向かって先細となる円錐台部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のフランジシート面補修装置。
【請求項３】
前記隔壁が、前記第１の隔壁の内側に配置されるとともに、円筒部と、この円筒部の先端側に配置され、その先端に向かって先細となり、前記粉末材料が通過することのできる孔を多数有する多孔質材料やメッシュ状の材料で作られた円錐台部とを備えた第４の隔壁を備え、
前記第１の隔壁と前記第４の隔壁との間に形成された第３の空間には、第３の排気回収系統が接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフランジシート面補修装置。
【請求項４】
前記第４の隔壁を構成する前記円錐台部の内周面に、弾力性を有し、かつ、前記粉末材料が入り込むことのできる孔を多数有する多孔質材料で作られたロープが、前記内周面に沿って螺旋状に配置されているとともに、
前記ロープは、ロープ移動機構により、前記内周面に沿って旋回しながら縮径側から拡径側に向かって移動可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載のフランジシート面補修装置。
【請求項５】
粉末材料を燃焼炎または不活性ガスとともに高速で吹き出させて、フランジシート面に皮膜を形成させるフランジシート面補修方法であって、
請求項１から４のいずれか一項に記載のフランジシート面補修装置を用いて行うことを特徴とするフランジシート面補修方法。
【請求項１】
粉末材料を燃焼炎または不活性ガスとともに高速で吹き出させて、基板の表面に皮膜を形成させるガンと、このガンの周囲を取り囲むようにして配置された隔壁とを備えたフランジシート面補修装置であって、
前記隔壁が、前記ガンの外側に配置された第１の隔壁と、この第１の隔壁の外側に配置された第２の隔壁と、この第２の隔壁の外側に配置された第３の隔壁とを備え、
前記第１の隔壁と前記第２の隔壁との間に形成された第１の空間には、第１の排気回収系統が接続されているとともに、前記第２の隔壁と前記第３の隔壁との間に形成された第２の空間には、第２の排気回収系統が接続されており、
前記第１の空間に、前記皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料の大部分が流れ込むように、前記第１の隔壁の先端と前記基板との最短距離、前記第２の隔壁の先端と前記基板との最短距離、および前記第１の排気回収系統の吸引力が設定され、
前記第２の空間に、前記第２の隔壁の先端から前記第３の隔壁の側に漏れ出した、前記皮膜の形成に寄与しなかった粉末材料、および前記第３の隔壁の外側に存する大気が流れ込むように、前記第３の隔壁の先端と前記基板との最短距離、および前記第２の排気回収系統の吸引力が設定されていることを特徴とするフランジシート面補修装置。
【請求項２】
前記第１の隔壁、前記第２の隔壁、および前記第３の隔壁はそれぞれ、円筒部と、この円筒部の先端側に配置され、その先端に向かって先細となる円錐台部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のフランジシート面補修装置。
【請求項３】
前記隔壁が、前記第１の隔壁の内側に配置されるとともに、円筒部と、この円筒部の先端側に配置され、その先端に向かって先細となり、前記粉末材料が通過することのできる孔を多数有する多孔質材料やメッシュ状の材料で作られた円錐台部とを備えた第４の隔壁を備え、
前記第１の隔壁と前記第４の隔壁との間に形成された第３の空間には、第３の排気回収系統が接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフランジシート面補修装置。
【請求項４】
前記第４の隔壁を構成する前記円錐台部の内周面に、弾力性を有し、かつ、前記粉末材料が入り込むことのできる孔を多数有する多孔質材料で作られたロープが、前記内周面に沿って螺旋状に配置されているとともに、
前記ロープは、ロープ移動機構により、前記内周面に沿って旋回しながら縮径側から拡径側に向かって移動可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載のフランジシート面補修装置。
【請求項５】
粉末材料を燃焼炎または不活性ガスとともに高速で吹き出させて、フランジシート面に皮膜を形成させるフランジシート面補修方法であって、
請求項１から４のいずれか一項に記載のフランジシート面補修装置を用いて行うことを特徴とするフランジシート面補修方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１７９０５９（Ｐ２０１１−１７９０５９Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４３５２４（Ｐ２０１０−４３５２４）
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月２６日（２０１０．２．２６）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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