特許 6209174 接合装置及び接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6209174

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】接合装置及び接合方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 20/00 20060101AFI20170925BHJP

【ＦＩ】

   B23K20/00 310P

   B23K20/00 310A

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2015-38486(P2015-38486)

(22)【出願日】2015年2月27日

(65)【公開番号】特開2016-159311(P2016-159311A)

(43)【公開日】2016年9月5日

【審査請求日】2016年10月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱日立パワーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092978

【弁理士】

【氏名又は名称】真田 有

(72)【発明者】

【氏名】本田 尊士

(72)【発明者】

【氏名】松井 正数

(72)【発明者】

【氏名】坂田 文稔

(72)【発明者】

【氏名】松本 真太郎

【審査官】 岩見 勤

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２５５７２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５５７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２６２６８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ２０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

接合体の端部と被接合体の端部との間にアモルファス材を挟んで液相拡散接合する接合装置であって、
前記接合体を加熱する第一加熱体と、
前記アモルファス材を加熱する第二加熱体と、
内部を冷却媒体が流通することで前記接合体を冷却する冷却管と、
前記接合体の前記端部と前記被接合体の前記端部との接合部分に加わる加圧力が第一所定値よりも高い場合に、前記冷却管に前記冷却媒体を流通させる制御装置と、を備える
ことを特徴とする、接合装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記加圧力が第二所定値よりも高い場合に前記第一加熱体による加熱を停止させる
ことを特徴とする、請求項１記載の接合装置。

【請求項3】

前記冷却管が、前記第二加熱体よりも前記第一加熱体に近接して配置される
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の接合装置。

【請求項4】

前記制御装置は、前記加圧力が増大するほど前記冷却媒体による冷却量を増大させる
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の接合装置。

【請求項5】

接合体の端部と被接合体の端部とを、アモルファス材を用いた液相拡散接合により接合する方法であって、
前記接合体の前記端部と前記被接合体の前記端部とを隙間をあけて保持するとともに前記隙間に前記アモルファス材を配置する保持工程と、
前記保持工程後に、第一加熱体により前記接合体を加熱して、前記接合体の前記端部と前記被接合体の前記端部との接合部分に加圧力を発生させると共に、第二加熱体により前記アモルファス材を加熱して前記接合体と前記被接合体とを接合する接合工程と、を備え、
前記接合工程において、前記加圧力が第一所定値よりも高い場合に冷却管の内部に冷却媒体を流通させて前記接合体を冷却する
ことを特徴とする、接合方法。

【請求項6】

前記接合工程において、前記加圧力が第二所定値よりも高い場合に前記第一加熱体による加熱を停止する
ことを特徴とする、請求項５記載の接合方法。

【請求項7】

前記接合工程において、前記加圧力が増大するほど前記冷却媒体による冷却量を増大する
ことを特徴とする、請求項５又は６記載の接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、接合体の端部を被接合体の端部に液相拡散接合によって接合する接合装置及び接合方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、火力発電用ボイラや産業用ボイラ等の炉壁を構成する蒸発管の損傷部分を補修する方法として、その損傷部分を切断し、切断した部分に新しい蒸発管（新管）を取り付けて、液相拡散接合によって接合する手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。この接合手法では、蒸発管を加熱して熱膨張させることで、接合に必要な加圧力を発生させるとともに、新管の両端部を同時に接合することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６−２５５７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、熱膨張を利用した手法では、接合部分に加わる加圧力が必要以上に高まって、蒸発管に撓みや座屈が発生したり、接合部分において膨出が発生したりするおそれがある。これに対して、加圧力が過大とならないようにモニタリングし、加圧力が過大となった場合に蒸発管の加熱を停止させることが考えられる。しかし、蒸発管の加熱を停止させたとしても、蒸発管が熱膨張しなくなるまでには比較的長い時間が必要であり、応答性が悪いという課題がある。

【0005】

また、接合部分付近には蒸発管を熱膨張させるための加熱装置とは別に、アモルファス材を溶融させるための加熱装置が設けられる。すなわち、接合部分付近は、後者の加熱装置によっても加熱されるため、より熱膨張しやすく、加圧力がさらに大きくなりやすいという課題もある。さらに後者の加熱装置は、アモルファス材を融点以上に加熱する必要があるため、加圧力が大きいからといって加熱を停止させるわけにはいかず、加圧力の増大を抑制することが困難である。

【0006】

本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、液相拡散接合による接合装置及び接合方法に関し、熱膨張を速やかに抑制して、接合部分に過大な加圧力が加わることを防止することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）ここで開示する接合装置は、接合体の端部と被接合体の端部との間にアモルファス材を挟んで液相拡散接合する接合装置である。この接合装置は、前記接合体を加熱する第一加熱体と、前記アモルファス材を加熱する第二加熱体と、を備える。さらに、前記接合装置は、内部を冷却媒体が流通することで前記接合体を冷却する冷却管と、前記接合体の前記端部と前記被接合体の前記端部との接合部分に加わる加圧力が第一所定値よりも高い場合に、前記冷却管に前記冷却媒体を流通させる制御装置と、を備える。

【0008】

（２）前記制御装置は、前記加圧力が第二所定値よりも高い場合に前記第一加熱体による加熱を停止させることが好ましい。
（３）前記冷却管は、前記第二加熱体よりも前記第一加熱体に近接して配置されることが好ましい。
（４）前記制御装置は、前記加圧力が増大するほど前記冷却媒体による冷却量を増大させることが好ましい。

【0009】

（５）ここで開示する接合方法は、接合体の端部と被接合体の端部とを、アモルファス材を用いた液相拡散接合により接合する方法である。この接合方法は、前記接合体の前記端部と前記被接合体の前記端部とを隙間をあけて保持するとともに前記隙間に前記アモルファス材を配置する保持工程と、前記保持工程後に、第一加熱体により前記接合体を加熱して、前記接合体の前記端部と前記被接合体の前記端部との接合部分に加圧力を発生させると共に、第二加熱体により前記アモルファス材を加熱して前記接合体と前記被接合体とを接合する接合工程と、を備える。また、前記接合工程において、前記加圧力が第一所定値よりも高い場合に冷却管の内部に冷却媒体を流通させて前記接合体を冷却する。

【0010】

（６）前記接合工程において、前記加圧力が第二所定値よりも高い場合に前記第一加熱体による加熱を停止することが好ましい。
（７）前記接合工程において、前記加圧力が増大するほど前記冷却媒体による冷却量を増大することが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

開示の接合装置及び接合方法によれば、加圧力が第一所定値よりも高い場合に接合体を冷却するので、接合体の熱膨張を速やかに抑制することができる。これにより、接合部分に過大な加圧力が加わることを防止することができ、接合体及び被接合体の座屈の発生や、接合部分の膨出を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る接合装置の構成を示す模式図である。

【図2】図１の接合装置を用いた接合方法の手順を説明する図である。

【図3】図１の接合装置による制御内容を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図面を参照して、実施形態としての接合装置及び接合方法について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

【0014】

［１．構成］
図１に、本実施形態の接合装置１０の構成を示す。本接合装置１０は、接合体の端部と被接合体の端部との間にアモルファス材を挟んで液相拡散接合する装置である。すなわち、接合体と被接合体の端部同士を密着させて加圧した状態で、アモルファス材を加熱して溶融させ、拡散を利用して接合する。なお、アモルファス材は、ホウ素（Ｂ）等の融点降下元素を含んだ低融点アモルファス金属であり、例えばシート状に形成されたものである。

【0015】

接合装置１０は、例えば火力発電用ボイラや産業用ボイラ等の火炉壁を構成する蒸発管の補修工事に用いられる。ボイラの火炉壁は、蒸気が通過する複数の蒸発管が所定の間隔をあけて並設され、隣接する蒸発管の間にフィンが取り付けられて構成されている。これら複数の蒸発管の一部に損傷が発生した場合、損傷部分のある蒸発管については、その損傷部分を切除して、切除した部分に新しい蒸発管（新管）を接合するという補修工事が行われる。

【0016】

本実施形態では、図１に示すように、損傷部分の切除によって分断された既設管２Ａ，２Ｂ（被接合体）の各端部に、新管１（接合体）の両端部を接合する場合について説明する。既設管２Ａ，２Ｂは、一本の既設管２のうち損傷部分が取り除かれた残りの部分である。以下、既設管２Ａ，２Ｂを特に区別しない場合は、既設管２という。既設管２には、上記のように隣接する他の既設管との間にフィン（何れも図示略）が取り付けられているが、補修工事では、既設管２から損傷部分を切除するときに損傷部分の周囲のフィンも取り除く。これにより、既設管２の炉内側に対しても炉外から後述の接合用コイル１２Ａ，１２Ｂを設置するなどの作業を行うことが可能となる。また、補修工事では、新管１は、図示しないクランプ装置によって保持される。

【0017】

接合装置１０は、新管１を加熱する荷重用コイル１１と、新管１の両端部と既設管２Ａ，２Ｂの各端部との接合部分３Ａ，３Ｂを加熱する接合用コイル１２Ａ，１２Ｂと、新管１を冷却する冷却管１３Ａ，１３Ｂと、制御装置１９と、を備える。なお、接合部分３Ａ，３Ｂ、接合用コイル１２Ａ，１２Ｂ、冷却管１３Ａ，１３Ｂは、それぞれ位置のみが異なるものであり、特に区別しない場合は既設管２と同様にアルファベットを省略して説明する。

【0018】

荷重用コイル１１（第一加熱体）は、新管１を加熱して熱膨張させ、新管１の両端部を既設管２の各端部に密着させて、接合部分３に加圧力Ｐを発生させるものである。図１に示すように、新管１は、既設管２の各端部との間に隙間を有した状態でクランプ装置により保持され、この隙間にアモルファス材４が配置される。荷重用コイル１１は、新管１を加熱して熱膨張させることでこの隙間をなくし、加圧力Ｐを発生させる。接合部分３は、新管１が熱膨張して既設管２の各端部と密着した場合の新管１と既設管２との接合箇所である。

【0019】

荷重用コイル１１は、例えば高周波加熱コイルであって、図示しない高周波電源から整合トランスを介して電力が供給されることにより新管１を高周波加熱する。荷重用コイル１１は、新管１を熱膨張させることができるように配置される。例えば、図１に示すように、新管１の軸方向中心付近において、新管１を包囲するように配置される。荷重用コイル１１の作動状態は、制御装置１９によって制御される。

【0020】

接合用コイル１２（第二加熱体）は、接合部分３を加熱することで接合部分３に配置されるアモルファス材４を溶融させるものである。接合用コイル１２は、例えば高周波加熱コイルであって、図示しない高周波電源から整合トランスを介して電力が供給されることにより接合部分３を高周波加熱する。接合用コイル１２は、接合部分３を加熱できる位置に配置される。例えば、図１に示すように、既設管２の端部及びアモルファス材４を包囲するように配置される。接合用コイル１２の作動状態は、制御装置１９によって制御される。

【0021】

冷却管１３は、内部を冷却媒体が流通することで新管１を冷却するものであり、新管１の熱膨張を抑制するためのものである。冷却媒体は、例えば水道水や海水，不凍液等である。冷却管１３は、新管１を冷却できる位置に配置される。例えば、図１に示すように荷重用コイル１１を挟んで二箇所に配置される。なお、冷却管１３は、接合用コイル１２よりも荷重用コイル１１に近接して（言い換えると、接合用コイル１２から離隔して）配置されて、アモルファス材４の溶融に影響を与えないように設けられる。

【0022】

冷却管１３には、冷却媒体を冷却管１３に供給するための送給管１４が接続される。送給管１４にはバルブ１５とポンプ１６とが介装される。本実施形態のバルブ１５は、送給管１４を流通する冷却媒体の流量を連続的又は多段階に調整可能な流量調整弁である。なお、バルブ１５が全閉と全開との二択式の単なる開閉弁であってもよい。ポンプ１６は、例えば電動式ポンプであって、冷却媒体に所定の圧力を付加して送給管１４へと圧送するものである。本実施形態のポンプ１６は、バルブ１５の開閉と同期して作動する。冷却媒体は、バルブ１５が開弁され、ポンプ１６によって圧送されることにより、送給管１４を通って冷却管１３へと供給される。バルブ１５及びポンプ１６の作動状態は、制御装置１９によって制御される。

【0023】

新管１には、接合部分３に加わる加圧力Ｐを検出するためのひずみゲージ１７と、接合部分３の温度を検出する熱電対１８とが設けられる。ひずみゲージ１７及び熱電対１８で検出された各情報は、制御装置１９へ伝達される。

【0024】

制御装置１９は、ひずみゲージ１７で検出された加圧力Ｐに応じて、荷重用コイル１１による加熱量と冷却媒体による冷却量とを制御するとともに、熱電対１８で検出された温度情報に基づいて、接合用コイル１２による加熱量を制御するものである。制御装置１９は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵでの演算結果等が一時的に記憶されるＲＡＭ、外部との間で信号を入出力するための入出力ポート等を備えた電子制御装置である。

【0025】

制御装置１９は、接合部分３に加わる加圧力Ｐが接合に必要な加圧力Ｐａ（以下、必要加圧力Ｐａという）よりも高くなるように（Ｐ＞Ｐａとなるように）、荷重用コイル１１を作動させる。一方で、制御装置１９は、加圧力Ｐが予め設定された所定の第一閾値Ｐ１（第一所定値）よりも高い場合（Ｐ＞Ｐ１のとき）には、冷却管１３に冷却媒体を流通させて新管１を冷却する。第一閾値Ｐ１は、必要加圧力Ｐａよりも高い値（Ｐ１＞Ｐａ）であって、新管１及び既設管２の座屈や接合部分３の膨出が発生するおそれのない加圧力であり、例えば実験やシミュレーション等に基づいて予め設定される。

【0026】

制御装置１９は、新管１を冷却することで加圧力Ｐが低下し、加圧力Ｐが予め設定された所定の第二閾値Ｐ２以下（Ｐ≦Ｐ２）となった場合には、バルブ１５を閉弁するとともにポンプ１６を停止させ、新管１の冷却を停止する。なお、第二閾値Ｐ２は、必要加圧力Ｐａよりも高く、第一閾値Ｐ１よりも低い値（Ｐａ＜Ｐ２＜Ｐ１）である。これにより、バルブ１５やポンプ１６に対する制御のハンチングを防止する。

【0027】

制御装置１９は、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１よりも高い場合に、加圧力Ｐが増大するほど冷却媒体による冷却量を増大させる。冷却媒体による冷却量は、冷却管１３内を流通する冷却媒体の流量とその温度とを調節することで制御可能である。例えば、制御装置１９は、バルブ１５又はポンプ１６を制御して冷却媒体の流量を増大させて冷却量を増大させてもよい。あるいは、極低温の冷却媒体を用いて冷却量を増大させてもよい。また、これらを組み合わせることで冷却量を増大させてもよい。また、送給管１４にクーラーを介装し、冷却媒体の温度を下げることで冷却量を増大させる構成としてもよい。

【0028】

本実施形態の制御装置１９は、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１（第二所定値）よりも高い場合に、荷重用コイル１１による加熱を停止させる。これにより、新管１の熱膨張を効果的に抑制して、加圧力Ｐの増大を防ぐ。また、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１を上回った後に第二閾値Ｐ２以下となった場合には、荷重用コイル１１による加熱を再開する。なお、荷重用コイル１１による加熱を停止又は再開するときの閾値が、冷却を開始又は停止するときの閾値（第一閾値Ｐ１，第二閾値Ｐ２）とそれぞれ異なる値に設定されていてもよい。すなわち、第一閾値Ｐ１，第二閾値Ｐ２とは別に、荷重用コイル１１による加熱を停止させる判定閾値（第二所定値）と、加熱を再開させる判定閾値とをそれぞれ設けておき、加圧力Ｐをこの判定閾値と比較して荷重用コイル１１による加熱量を制御する構成としてもよい。

【0029】

制御装置１９は、新管１が既設管２Ａ，２Ｂの間に保持され、荷重用コイル１１の作動が開始された後、加圧力Ｐが必要加圧力Ｐａよりも高くなったら接合用コイル１２を作動させる。そして、熱電対１８で検出される温度が、アモルファス材４が溶融する所定の温度（以下、溶融温度という）に保持されるように、接合用コイル１２の加熱量を制御する。制御装置１９は、熱電対１８で検出された温度がアモルファス材４の溶融温度となった時点から所定時間が経過したら、接合が完了したと判断し、荷重用コイル１１及び接合用コイル１２の作動を停止させる。なお、接合が完了したと判断した時点で冷却媒体による冷却が行われていた場合の冷却を停止させるタイミングは、接合が完了したと判断した時点であってもよいし、この判断時点で加圧力Ｐが比較的高ければ、判断時点からある程度時間が経過した時点としてもよい。

【0030】

［２．作業工程，フローチャート］
次に、図２を参照して、上述の接合装置１０を用いて、新管１の両端部と既設管２Ａ，２Ｂの各端部とを液相拡散接合により接合する方法を説明する。本接合方法は、保持工程と接合工程とを備える。
まず、保持工程（ステップＳ１０）において、既設管２の損傷部分を切除することで分断された既設管２Ａ，２Ｂの間に、クランプ装置を使用して新管１を保持する。このとき、新管１の両端部と既設管２Ａ，２Ｂの各端部との間にアモルファス材４を配置する。

【0031】

保持工程が終わったら、接合工程（ステップＳ２０）において、荷重用コイル１１により新管１を加熱して、接合部分３に加圧力Ｐを発生させて必要加圧力Ｐａよりも高くする（ステップＳ２１）。次いで、接合用コイル１２によりアモルファス材４を加熱して溶融させるとともに、加圧力Ｐに応じて荷重用コイル１１による加熱量と冷却媒体による冷却量とを制御する（ステップＳ２２）。

【0032】

すなわち、ステップＳ２２では、熱電対１８で検出される温度が溶融温度に保持されるように接合用コイル１２を制御する。また、これと並行して、ひずみゲージ１７で検出される加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１よりも高くなれば、冷却管１３に冷却媒体を流通させて新管１を冷却するとともに荷重用コイル１１による加熱を停止する。なお、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１を上回った後に第二閾値Ｐ２以下となれば、新管１の冷却を止めるとともに荷重用コイル１１による加熱を再開する。

【0033】

接合工程について、図３を用いてさらに詳述する。図３は、制御装置１９において所定の演算周期で実施される制御フローの一例である。このフローチャートは、保持工程後に開始される。
図３に示すように、ステップＡ１では、ひずみゲージ１７及び熱電対１８でそれぞれ検出された値（センサ値）が取得される。続くステップＡ２では、加圧力Ｐが必要加圧力Ｐａよりも高いか否かが判定され、Ｐ＞ＰａであればステップＡ４へ進み、Ｐ≦ＰａであればステップＡ３へ進む。ステップＡ３では、荷重用コイル１１が作動して新管１が加熱され、このフローをリターンする。

【0034】

新管１が熱膨張してＰ＞Ｐａとなると、ステップＡ４において接合用コイル１２の制御が実施される。すなわち、熱電対１８で検出される温度が溶融温度に保持されるように接合用コイル１２の加熱量が制御される。続くステップＡ５では、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１よりも高いか否かが判定される。Ｐ≦Ｐ１のときはステップＡ６に進み、新管１が冷却されているか否かが判定され、冷却されていない場合はステップＡ１０へ進む。ステップＡ１０では、接合が完了したか否かが判定され、完了していなければこのフローをリターンする。

【0035】

接合が完了したと判定されるまでの間に、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１を上回った場合は、ステップＡ５からステップＡ７へ進み、新管１の加熱が止められるとともに新管１の冷却が実施される。これ以降の演算周期において、Ｐ≦Ｐ１となった場合は、ステップＡ５からステップＡ６へ進み、冷却が実施されているか否かが判定される。この場合は冷却が実施されているため、ステップＡ８へ進み、加圧力Ｐが第二閾値Ｐ２以下であるか否かが判定される。Ｐ＞Ｐ２のときはステップＡ１０へ進んで判定が行われる。一方、Ｐ≦Ｐ２のときはステップＡ９へ進み、荷重用コイル１１による加熱が再開されるとともに冷却が止められ、ステップＡ１０へ進む。
なお、ステップＡ１０において接合が完了したと判定された場合は、荷重用コイル１１及び接合用コイル１２が停止されるとともに、冷却媒体の流通が止められて、このフローを終了する。

【0036】

［３．効果］
上述の接合装置１０及びこれを用いた接合方法によれば、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１よりも高い場合に新管１を冷却するので、単に荷重用コイル１１の加熱を停止させて熱膨張を抑制する場合と比較して、新管１の熱膨張を速やかに抑制することができる。つまり、上述の接合装置１０によれば、新管１の熱膨張が抑制されるまでの時間を短縮することができるため、応答性が非常に高い。これにより、接合部分３に過大な加圧力Ｐが加わることを防止することができ、新管１及び既設管２の座屈の発生や、接合部分３の膨出を防止することができる。

【0037】

さらに、新管１は、その両端部付近が接合用コイル１２による加熱の影響も受けるため、熱膨張しやすく、加圧力Ｐが大きくなりやすいという課題があった。これに対して、上述の接合装置１０を用いれば、冷却管１３に冷却媒体を流通させることで、新管１の熱膨張を素早く抑制することができるため、接合用コイル１２の加熱を停止させる必要もなく、アモルファス材４の温度を溶融温度に保持しやすくすることができる。したがって、新管１の接合を速やかに完了することができる。

【0038】

また、上述の接合装置１０及びこれを用いた接合方法では、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１よりも高い場合に荷重用コイル１１による加熱を停止させるので、新管１の熱膨張をより速やかに抑制することができる。これにより、加圧力Ｐの増大を防止することができ、加圧力Ｐを一定に保つことができる。

【0039】

また、上述の接合装置１０及びこれを用いた接合方法では、加圧力Ｐが増大するほど冷却媒体による冷却量を増大させるため、新管１の熱膨張をより速く抑制することができる。すなわち、応答性をさらに高めることができ、接合部分３に過大な加圧力Ｐが加わることをより防止することができる。

【0040】

上述の接合装置１０では、冷却管１３が接合用コイル１２よりも荷重用コイル１１に近接して配置される。言い換えると、冷却管１３が接合用コイル１２から離隔して配置されるため、冷却媒体の影響が接合用コイル１２による加熱に及ぶことを防止することができる。これにより、アモルファス材４の温度を一定に保持しやすくすることができる。

【0041】

［４．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上述の実施形態では、制御装置１９が、ひずみゲージ１７で検出された加圧力Ｐに応じて、荷重用コイル１１による加熱量と冷却媒体による冷却量とを制御する構成を例示したが、加圧力Ｐに加えて熱電対１８で検出された温度情報を用いて加熱量と冷却量とを制御してもよい。例えば、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１よりも高くなった場合に冷却を開始することで、熱電対１８で検出された温度が溶融温度よりも低くなったら、接合用コイル１２の加熱量を増大させる代わりに、或いは、接合用コイル１２の加熱量の増大と併用して、冷却媒体による冷却量を抑制してもよい。このように加圧力Ｐと温度とに応じて、新管１に対する加熱量と冷却量とを制御する構成とすることで、接合環境をより適切なものとすることができる。

【0042】

上述の実施形態では、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１よりも高い場合に、加圧力Ｐが増大するほど冷却量を増大させているが、冷却量は加圧力Ｐにかかわらず一定であってもよい。また、第二閾値Ｐ２を省略してもよい。
また、上述の実施形態では、新管１を冷却する場合には荷重用コイル１１による加熱を停止させているが、荷重用コイル１１による加熱を止めずに、加圧力Ｐに応じて冷却量のみを制御してもよい。

【0043】

上述した接合装置１０の構成は一例であって、上述のものに限られない。例えば、荷重用コイル１１が、新管１の軸方向中心付近から何れか一方の端部寄りに配置されていてもよいし、新管１を包囲せずに配置されていてもよい。あるいは、荷重用コイル１１が新管１に対して複数箇所に配置されていてもよい。なお、荷重用コイル１１は、新管１の両端部を除いた部分に配置されることが好ましい。

【0044】

また、接合用コイル１２は、少なくともアモルファス材４を加熱して溶融させるように設けられていればよく、上述した構成や配置に限られない。
同様に、冷却管１３も、新管１を冷却できるように設けられていればよい。例えば、冷却管１３が新管１の軸方向に沿って三箇所以上に配置されていてもよいし、新管１を包囲するように設けられていなくてもよい。

【0045】

また、冷却管１３に冷却媒体を供給する送給管１４に、バルブ１５及びポンプ１６の何れか一方のみが介装され、他方が省略されていてもよい。例えば、バルブ１５のみが介装される場合、水道管から冷却管１３へ水道水を供給してもよいし（水道圧を利用して供給してもよく）、重力を利用して冷却管１３へ冷却媒体を供給してもよい。また、送給管１４に、バルブ１５及びポンプ１６の両方が介装される場合において、接合行程中はポンプ１６を常時作動させておき、加圧力Ｐが第一閾値Ｐ１よりも高くなったときにバルブ１５を開弁させるようにしてもよい。これにより、ポンプ１６の起動時間を省略できる分、速やかに冷却媒体を冷却管１３へ供給できるようになる。

【0046】

上述の接合装置１０及び接合方法は、ボイラの火炉壁を構成する蒸発管以外の管材を接合体や被接合体として液相拡散接合によって接合する場合にも適用可能である。また、管材以外の部材を接合体や被接合体として液相拡散接合によって接合する場合にも適用可能である。さらには、接合体の両端部をそれぞれ被接合体の端部と接合する場合のみならず、接合体の一方の端部だけを被接合体の端部と接合する場合にも適用可能である。

【符号の説明】

【0047】

１ 新管（接合体）
２，２Ａ，２Ｂ 既設管（被接合体）
３，３Ａ，３Ｂ 接合部分
４ アモルファス材
１０ 接合装置
１１ 荷重用コイル（第一加熱体）
１２，１２Ａ，１２Ｂ 接合用コイル（第二加熱体）
１３，１３Ａ，１３Ｂ 冷却管
１４ 送給管
１５ バルブ
１６ ポンプ
１７ ひずみゲージ
１８ 熱電対
１９ 制御装置
Ｐ 加圧力
Ｐａ 必要加圧力
Ｐ１ 第一閾値（第一所定値，第二所定値）
Ｐ２ 第二閾値

【図1】

【図2】

【図3】