特許 7371835 スラリー流動化装置

(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】

(24)【登録日】2023-10-23

(45)【発行日】2023-10-31

(54)【発明の名称】スラリー流動化装置

(51)【国際特許分類】

   B01F 25/434 20220101AFI20231024BHJP

   C23C 4/12 20160101ALI20231024BHJP

   B01F 25/432 20220101ALI20231024BHJP

   B05B 7/20 20060101ALN20231024BHJP

   B01F 23/50 20220101ALN20231024BHJP

   B01D 35/02 20060101ALN20231024BHJP

【ＦＩ】

B01F25/434

C23C4/12

B01F25/432

B05B7/20

B01F23/50

B01D35/02 Z

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019027340

(22)【出願日】2019-02-19

(65)【公開番号】P2020131105

(43)【公開日】2020-08-31

【審査請求日】2022-02-18

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）近畿経済産業局 平成２７年度革新的ものづくり産業創出連携促進事業（戦略的基盤技術高度化支援事業）「電子線、オゾン環境下で摺動に優れる部材のためのセラミック緻密膜とその製造装置の研究開発」委託契約、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】513101191

【氏名又は名称】株式会社セイワマシン

(73)【特許権者】

【識別番号】504176911

【氏名又は名称】国立大学法人大阪大学

(74)【代理人】

【識別番号】100145403

【弁理士】

【氏名又は名称】山尾 憲人

(74)【代理人】

【識別番号】100111039

【弁理士】

【氏名又は名称】前堀 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100184343

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 茂雄

(72)【発明者】

【氏名】藤野 圭司

(72)【発明者】

【氏名】桐原 聡秀

【審査官】中村 泰三

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－１４４７４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２８９９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０３７３３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０８－０３３９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５１９５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】電子線、オゾン環境下で摺動に優れる部材のためのセラミック緻密膜とその製造装置の研究開発，平成２７年度戦略的基盤技術高度化支援事業 研究開発成果等報告書，日本，2016年03月，1-20頁

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｆ ２３／５０、２５／４０－４６

Ｃ２３Ｃ ４／１２

Ｂ０１Ｄ ２９／０１、３５／０２

Ｂ０５Ｂ ７／２０

Ｂ２８Ｃ ５／０６

Ｂ２９Ｂ ７／３２、７４－７６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

微粒子含有スラリーが圧送される配管と、
前記配管の内側にこの軸線方向に嵌挿されており、外周部に前記軸線方向に対して傾斜した方向に延びる傾斜溝が形成された、棒状部材と、
を有し、
前記傾斜溝は、前記棒状部材を、前記軸線方向における一端部から他端部まで貫通しており、
前記棒状部材は、
前記軸線方向に離間して位置しており前記傾斜溝及び雄ねじが形成された複数の太径部と、
前記軸線方向に隣り合う一対の前記太径部の間に位置しており前記太径部に比して細い細径部と
を有しており、
前記配管は、前記棒状部材が内部に嵌挿される円筒状のニップルと、前記ニップルの前記軸線方向における端部に接続されるスラリー出口ソケットとを有しており、
前記スラリー出口ソケットは、前記微粒子含有スラリーが圧送される圧送方向に貫通した孔部を有する円筒部材であって、前記圧送方向の上流側の口元に前記孔部よりも拡径されており前記ニップルの前記端部が接続される座繰り部を有しており、
前記太径部は、外周部が、前記微粒子含有スラリーの圧送方向の下流側に向かって左右方向の一方側に傾斜した方向に延びる前記雄ねじにより構成されており、
前記棒状部材は、前記雄ねじを前記スラリー出口ソケットの前記孔部の口元にねじ込ませることによって前記スラリー出口ソケットの前記孔部に対して片持ち状態で固着されており、
前記配管には、スラリー濾し部が更に設けられており、
前記スラリー濾し部は、網状のメッシュ部材により構成されており、
前記スラリー濾し部は、複数設けられており、
前記複数のスラリー濾し部は、前記微粒子含有スラリーの圧送方向における下流側に向かって、前記メッシュ部材の開口が細かくなる、スラリー流動化装置。

【請求項2】

前記軸線方向に隣り合う一対の前記太径部それぞれに形成された、一対の前記傾斜溝は、前記軸線方向に対して互いに反対方向に傾斜している、
請求項１に記載のスラリー流動化装置。

【請求項3】

前記複数の太径部のうち、前記軸線方向において、上流側に位置する前記太径部における前記傾斜溝の形成数は、この下流側に位置する前記太径部に形成された前記傾斜溝の形成数以下である、
請求項１又は２に記載のスラリー流動化装置。

【請求項4】

前記スラリー濾し部は、互いに異なる位相で積層された複数の前記メッシュ部材により構成されている、
請求項１～３のいずれか１つに記載のスラリー流動化装置。

【請求項5】

前記スラリー濾し部は、前記軸線方向において間隔を開けて３つ以上設けられており、
前記スラリー濾し部間の前記間隔は、上流側において下流側よりも長い、
請求項１～４のいずか１つに記載のスラリー流動化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スラリー流動化装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ボイドやクラックの発生を抑えながら、被覆材の表面に、耐熱性及び被膜強度に優れた緻密な溶射皮膜を形成することが、強く望まれている。そのための方法として、特許文献１には、耐熱性を有する微粒子を溶射材料として用いることが開示されている。具体的には、微粒子を有機溶媒に分散させた微粒子含有スラリーを作成し、これを噴霧化させた状態で燃焼フレームに導入することによって、有機溶媒を消失させながら、微粒子を被溶射材に溶射する。

【0003】

特許文献２には、シリンジから圧送された微粒子含有スラリーを、配管を介して、これを噴霧化する噴霧装置に供給することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１４－２１３２１４号公報

【文献】特開２０１８－１６８４１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

微粒子含有スラリーは、チクソトロピー性（チクソ性ともいう）と称される特殊なレオロジー性をもっており、剪断力が加わった場合には流動化し、無荷重である場合にはその形状を保つ特性を有している。しかしながら、シリンジから配管内に圧送された微粒子含有スラリーは、剪断力を掛けずにわずか数分間、静置しているだけで、容易にその流動性が低下してしまう。したがって、配管に圧送された微粒子含有スラリーを、その流動性を高く維持しつつ噴霧装置へ搬送することが望まれている。

【0006】

本発明は、配管内に圧送された微粒子含有スラリーの、流動性を向上させることができる、スラリー流動化装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願の発明者は、微粒子含有スラリーの流動性の経時的な低下について、次のように考えた。すなわち、チクソ性流体（非ニュートン流体）は、図１５（ａ）に概念的に示すニュートン流体に対して、図１５（ｂ）に示すように溶媒中における粒子の分散量を増大させたものであり、微粒子が分散された直後においては微粒子が互いに接近しており、微粒子含有スラリーは粘度が高いものの流動性を示す。この状態から数分間、静置することによって、図１５（ｃ）に示すように微粒子が分子間力で結合して、微粒子含有スラリーの流動性が低下すると考えた。

【0008】

一方、上述したように、微粒子含有スラリーに剪断力を加えることによって、図１５（ｂ）に示す状態に戻る。したがって、配管内を圧送される微粒子含有スラリーに対して、その流動性を増大若しくは維持するように、配管内においても剪断力を生じさせることを着想した。本発明は、係る新たな着想に基づく。

【0009】

本発明は、
微粒子含有スラリーが圧送される配管と、
前記配管の内側にこの軸線方向に嵌挿されており、外周部に前記軸線方向に対して傾斜した方向に延びる傾斜溝が形成された、棒状部材と、
を有し、
前記傾斜溝は、前記棒状部材を、前記軸線方向における一端部から他端部まで貫通しており、
前記棒状部材は、
前記軸線方向に離間して位置しており前記傾斜溝及び雄ねじが形成された複数の太径部と、
前記軸線方向に隣り合う一対の前記太径部の間に位置しており前記太径部に比して細い細径部と
を有しており、
前記配管は、前記棒状部材が内部に嵌挿される円筒状のニップルと、前記ニップルの前記軸線方向における端部に接続されるスラリー出口ソケットとを有しており、
前記スラリー出口ソケットは、前記微粒子含有スラリーが圧送される圧送方向に貫通した孔部を有する円筒部材であって、前記圧送方向の上流側の口元に前記孔部よりも拡径されており前記ニップルの前記端部が接続される座繰り部を有しており、
前記太径部は、外周部が、前記微粒子含有スラリーの圧送方向の下流側に向かって左右方向の一方側に傾斜した方向に延びる前記雄ねじにより構成されており、
前記棒状部材は、前記雄ねじを前記スラリー出口ソケットの前記孔部の口元にねじ込ませることによって前記スラリー出口ソケットの前記孔部に対して片持ち状態で固着されており、
前記配管には、スラリー濾し部が更に設けられており、
前記スラリー濾し部は、網状のメッシュ部材により構成されており、
前記スラリー濾し部は、複数設けられており、
前記複数のスラリー濾し部は、前記微粒子含有スラリーの圧送方向における下流側に向かって、前記メッシュ部材の開口が細かくなる、スラリー流動化装置を提供する。

【0010】

本発明によれば、配管内に棒状部材が嵌挿されているので、微粒子含有スラリーは、棒状部材の上流側から下流側へ傾斜溝を通って圧送される。傾斜溝は配管の軸線方向、すなわち微粒子含有スラリーの圧送方向に対して傾斜しているので、当該傾斜溝において、微粒子含有スラリーは、圧送方向に対して傾斜した方向に案内される。この結果、傾斜溝に圧送される微粒子含有スラリーに剪断力が生じるので流動化させやすい。

【0011】

また、配管内を圧送される微粒子含有スラリーには、配管の内壁面に沿って圧送される部分が減速しやすく該内壁面近傍に速度勾配が生じる。当該速度勾配に起因して、配管の内壁面の近傍における微粒子含有スラリーに剪断力が生じて流動化しやすい。ここで、傾斜溝は、配管に比して流路の断面が小さいので、流路の断面全体にわたって上記速度勾配が生じやすく、傾斜溝内の微粒子含有スラリー全体を効率的に流動化させやすい。

【0012】

したがって、傾斜溝に微粒子含有スラリーを圧送することによって、配管内を圧送される微粒子含有スラリーに剪断力を生じさせて、その流動性を増大若しくは維持しやすい。また、配管内を圧送される微粒子含有スラリーの圧力を利用して、傾斜溝に案内させるものであり、配管内に微粒子含有スラリーを攪拌するスクリュー等を設けることを要せず、何らの動力も要せず、省エネルギである。また、スラリー流動化装置を簡易且つコンパクトに構成することができるので、配管内に容易に設けることができると共に配設の自由度が高い。
また、棒状部材は太径部が雄ねじによって構成されていることにより、ニップルの内壁面とこの内側に嵌挿された棒状部材の外表面とが嵌合する領域が最小化するので、配管への棒状部材の固着が抑制される。したがって、配管への棒状部材の着脱作業性が向上する。特に、微粒子を含んでおり、棒状部材と配管との間に微粒子が噛み込んで取り外しが困難になる等の不具合が起こりやすい、微粒子含有スラリーを流動化させる場合に、好適に上記効果が発揮される。

【0013】

好ましくは、前記傾斜溝は、複数形成されている。

【0014】

本構成によれば、微粒子含有スラリーを、流量を増大させながら、配管に比して流路の断面積が小さい傾斜溝に圧送することによる過大な圧力増大を抑制して、圧送できる。これによって、微粒子含有スラリーを安定して流動化させやすい。

【0016】

一般に傾斜溝が長くなるにつれて、傾斜溝において微粒子含有スラリーを圧送する方向が傾斜溝の延在方向に沿いやすく、微粒子含有スラリーに生じる剪断力が弱まる。本構成によれば、傾斜溝は、断続的に設けられた太径部に形成されているので、傾斜溝が過度に長大化することが抑制されるので、微粒子含有スラリーに生じる剪断力が弱まる前に傾斜溝による案内を終了させやすい。したがって、微粒子含有スラリーの圧送方向に断続的に形成された傾斜溝によって、微粒子含有スラリーに、高い剪断力が断続的に生じる。

【0017】

また、複数の傾斜溝それぞれによって流動化された微粒子含有スラリーが、細径部と配管の内壁面との間に画定される空間に流入して混合且つ攪拌されるので、細径部においても微粒子含有スラリーの剪断力が生じ、この結果、傾斜溝により生じた微粒子含有スラリーの流動性の維持及び増大を図りやすい。

【0018】

したがって、複数の太径部における傾斜溝と細径部とによって、棒状部材の上流側から下流側へ圧送される微粒子含有スラリーに生じる剪断力を高く維持しやすく、微粒子含有スラリーをより一層効果的に流動化させやすい。

【0019】

また、好ましくは、前記軸線方向に隣り合う一対の前記太径部それぞれに形成された、一対の前記傾斜溝は、前記軸線方向に対して互いに反対方向に傾斜している。

【0020】

本構成によれば、軸線方向に隣り合う一対の傾斜溝は、互いに反対方向に傾斜しているので、上流側の傾斜溝から下流側の傾斜溝への切り替わりにおいて、微粒子含有スラリーの流動の向きを大きく変化させやすく、微粒子含有スラリーに生じる剪断力が増大する。これによって、微粒子含有スラリーの流動性をさらに増大させやすい。

【0021】

また、好ましくは、前記複数の太径部のうち、前記軸線方向において、上流側に位置する前記太径部における前記傾斜溝の形成数は、この下流側に位置する前記太径部に形成された前記傾斜溝の形成数以下である。

【0022】

本構成によれば、微粒子含有スラリーが上流側から下流側へ圧送されるにつれて、流動化される量が増大する。これによって、微粒子含有スラリーの粘度が徐々に低減するので、微粒子含有スラリーを効率的に流動化させやすい。

【0025】

また、好ましくは、前記配管には、スラリー濾し部が更に設けられており、
前記スラリー濾し部は、網状のメッシュ部材により構成されている。

【0026】

本構成によれば、スラリー濾し部によって微粒子含有スラリーが濾されるので、微粒子含有スラリーがダマ状となって纏まって圧送されることが抑制される。これによって、微粒子含有スラリーの流動をさらに促進させやすい。

【0027】

また、好ましくは、前記スラリー濾し部は、複数設けられており、
前記複数のスラリー濾し部は、前記微粒子含有スラリーの圧送方向における下流側に向かって、前記メッシュ部材の開口が細かくなる。

【0028】

本構成によれば、微粒子含有スラリーが上流側から下流側へ圧送されるにつれて、徐々に細かく濾される。これによって、圧送される微粒子含有スラリーの圧力増大を抑制しつつ、流動化をさらに促進させやすい。

【0029】

また、好ましくは、前記スラリー濾し部は、互いに異なる位相で積層された複数の前記メッシュ部材により構成されている。

【0030】

本構成によれば、スラリー濾し部は、互いに異なる位相で積層された複数のメッシュ部材により構成されているので、一方のメッシュ部材の開口から他方のメッシュ部材の開口にかけて流路が捩じられるように構成される。この結果、微粒子含有スラリーは、スラリー濾し部によって捩じられながら濾されるので、剪断力が生じ、流動性が増大する。

【0031】

また、スラリー濾し部を互いに異なる位相で積層された複数のメッシュ部材により構成することによって、スラリー濾し部の開口が細かくなるので、微粒子含有スラリーの流動を促進しやすい。

【0032】

また、好ましくは、前記スラリー濾し部は、前記軸線方向において間隔を開けて３つ以上設けられており、
前記スラリー濾し部間の前記間隔は、上流側において下流側よりも長い。

【0033】

本構成によれば、上流側のスラリー濾し部において濾される微粒子含有スラリーは、下流側のスラリー濾し部でさらに濾される微粒子含有スラリーに比して粘度が高い。したがって、相対的に粘度が高い上流側のスラリー濾し部を通過した微粒子含有スラリーが、この下流側に位置するスラリー濾し部に流入するまでの空間が相対的に長く構成されているので、相対的に粘度が高い微粒子含有スラリーを、十分に混合して撹拌させやすい。これによって、微粒子含有スラリーの流動性がさらに増大する。

【発明の効果】

【0034】

本発明によれば、配管内に圧送された微粒子含有スラリーを、流動性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明の一実施形態に係る溶射システムの概略図。

【図2A】図１の溶射システムの一作動形態を示す概略図。

【図2B】図１の溶射システムの他の作動形態を示す概略図。

【図3】スラリー流動化装置のスラリーの圧送方向に沿った断面図。

【図4】図３のIV－IV線に沿った断面図。

【図5】図３のＶ－Ｖ線に沿った断面図。

【図6】図３のVI－VI線に沿った断面図。

【図7】図３のVII－VII線に沿った断面図。

【図8】図３のVIII－VIII線に沿った断面図。

【図9】スラリーミキサーの外周部の展開図。

【図10】傾斜溝における微粒子含有スラリーの流動化を示す概念図。

【図11】細径部の外周側の空間における微粒子含有スラリーの攪拌を示す概念図。

【図12】傾斜溝の断面における微粒子含有スラリーの速度勾配を示す概念図。

【図13】配管の断面における微粒子含有スラリーの流速の速度勾配を示す概念図。

【図14】実施例２に係るスラリーミキサーの外周部の展開図。

【図15】微粒子含有スラリーの流動性の変化を示す概念図。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各距離の比率等は現実のものとは相違している。

【0037】

図１は、本発明の一実施形態に係る溶射システム１の概略図である。溶射システム１は、溶射材として微粒子（例えば酸化アルミニウム微粒子）を有機溶媒（例えば液状のアクリル系樹脂）に分散させた微粒子含有スラリーＳ（以下、スラリーＳと称する）を使用して、微粒子を被溶射材Ｚに溶射する。溶射システム１は、スラリーＳを供給するスラリー供給装置３と、スラリーＳを流動化させるスラリー流動化装置４と、スラリーＳを噴霧化するスラリー噴霧装置５と、スラリーＳを溶射するスラリー溶射装置６とを、スラリーＳの搬送方向に沿って上流側から順に有している。

【0038】

溶射システム１は、さらに、スラリー供給装置３に補給されるスラリーＳを貯留するスラリー貯留タンク２と、上記各装置２～６を接続してスラリーＳが搬送されるスラリー配管７と、スラリー配管７に設けられた第１及び第２三方弁８ａ，８ｂ及び圧力センサ９とを有している。

【0039】

スラリー貯留タンク２は、有底蓋付きの容器であり、内側にスラリーＳが貯留されている。スラリー貯留タンク２の内部にスクリュー等を設けて、貯留されたスラリーＳを攪拌して剪断力を付与するようにしてもよい。スラリー貯留タンク２は、第１スラリー配管７ａを介して第１三方弁８ａに接続されている。

【0040】

スラリー供給装置３は、シリンジ３ａと、シリンジ３ａ内に前進後退可能に配設されたプランジャ３ｂとを備えている。シリンジ３ａの前端部は、第２スラリー配管７ｂを介して第１三方弁８ａに接続されている。プランジャ３ｂを前進させることによって、シリンジ３ａに充填されたスラリーＳが第２スラリー配管７ｂに圧送される。以下の説明では、シリンジ３ａからここに充填されたスラリーＳが圧送される方向を圧送方向Ｆと称する。

【0041】

スラリー流動化装置４は、第１及び第２三方弁８ａ，８ｂ間を接続する第３スラリー配管７ｃの途中に設けられている。スラリー流動化装置４は、第３スラリー配管７ｃ内を圧送されるスラリーＳを流動化させるものである。本明細書において、スラリーＳを流動化させるとは、スラリーＳの粘度を低減させて流れやすくすることを意味している。

【0042】

また、第３スラリー配管７ｃには、スラリー流動化装置４の下流側に、流動化したスラリーＳの圧力を計測する圧力センサ９が設けられている。

【0043】

スラリー噴霧装置５は、第２三方弁８ｂの下流側に設けられており、第２三方弁８ｂから第４スラリー配管７ｄを介して供給されたスラリーＳを噴霧化する。スラリー溶射装置６は、スラリー噴霧装置５の直下流側に隣接して設けられ、噴霧化されたスラリーＳをガスフレームに導入させて被溶射材Ｚに向けて溶射する。スラリー溶射装置６によるガスフレームによって、スラリーＳ中の有機溶媒が消失し、粒子が被溶射材Ｚに溶射される。

【0044】

第１三方弁８ａには、第１～第３スラリー配管７ａ～７ｃが接続されている。第１三方弁８ａは、第２及び第３スラリー配管７ｂ，７ｃ間が連通する第１弁位置（図１）と、第１及び第２スラリー配管７ａ，７ｂ間が連通する第２弁位置（図２Ａ）とに切り替え可能である。

【0045】

図１に示すように、第１三方弁８ａを第１弁位置に位置させて、プランジャ３ｂをシリンジ３ａ内で前進させることによって、スラリーＳがスラリー供給装置３から圧送されて、第２及び第３スラリー配管７ｂ，７ｃに圧送方向Ｆへ供給される。また、図２Ａに示すように、第１三方弁８ａを第２弁位置に切り替えて、プランジャ３ｂをシリンジ３ａ内で後退させることによって、スラリーＳがスラリー貯留タンク２からシリンジ３ａの内部に補給される。

【0046】

第２三方弁８ｂには、第３及び第４スラリー配管７ｃ，７ｄに加えて、スラリー貯留タンク２に連通する第５スラリー配管７ｅがさらに接続されている。第２三方弁８ｂは、第３及び第４スラリー配管７ｃ，７ｄが連通する第１弁位置（図１）と、第３及び第５スラリー配管７ｃ，７ｅが連通する第２弁位置（図２Ｂ）とに切り替え可能である。

【0047】

図１に示すように、第２三方弁８ｂを第１弁位置に位置させることによって、スラリー流動化装置４により流動化されたスラリーＳがスラリー噴霧装置５に供給される。また、図２Ｂに示すように、第２三方弁８ｂを第２弁位置に切り替えることによって、スラリー流動化装置４を通過したスラリーＳがスラリー貯留タンク２に戻される。

【0048】

溶射システム１の運転を立ち上げた初期段階又は数分間停止させたのちの再起動時においては、スラリー流動化装置４によって流動化されたスラリーＳの流動性が十分ではなくスラリーＳの圧力が安定しない場合がある。この場合、圧力が安定しないスラリーＳをスラリー噴霧装置５に供給しても、スラリーＳを均一に噴霧化させにくく（すなわち噴霧径にバラツキが生じやすい）、溶射されて成形される溶射皮膜の品質を安定させにくい。

【0049】

本実施形態では、圧力センサ９により計測されるスラリーＳの圧力に基づいて、スラリー流動化装置４を通過したスラリーＳの圧力が所定の圧力範囲内に安定したことが確認されるまで、第２三方弁８ｂを第２弁位置に位置させることによって、スラリーＳがスラリー貯留タンク２に戻される。

【0050】

一方、圧力センサ９により計測されるスラリーＳの圧力に基づいて、スラリーＳの圧力が上記所定の圧力範囲内に安定したことが確認された場合、第２三方弁８ｂを第１弁位置に切り替えることよって、スラリーＳがスラリー噴霧装置５に供給される。圧力が安定したスラリーＳをスラリー噴霧装置５に供給することによって、噴霧化されるスラリーＳを均一に噴霧させやすく、溶射されて成形される溶射皮膜の品質を向上させやすい。

【0051】

以下、スラリー流動化装置４について説明する。

【0052】

図３は、スラリー流動化装置４の圧送方向Ｆに沿った断面図である。スラリー流動化装置４は、圧送方向Ｆの上流側から順に設けられた、第１スラリー流動化部２０と、第２スラリー流動化部４０とを有している。

【0053】

第１スラリー流動化部２０は、円筒状のソケット２１と、この軸方向の両側に軸線方向に螺着された中空の一対のブッシング２２と、ソケット２１の内側において一対のブッシング２２の間に画定される空間に配設されたスラリー濾し部２３とを備えている。一対のブッシング２２とソケット２１との間の締結は、テーパーねじ構造が採用されており、両者の間のシールが保たれた状態で締結されている。上流側のブッシング２２は、内径部に第１三方弁８ａに連通するスラリー入口配管２８が接続されている。

【0054】

スラリー濾し部２３は、複数のメッシュ部材２４と、複数のスペーサ２７とが積層されて構成されている。メッシュ部材２４は、ワイヤを網状に編み込んで作成されており、開口が相対的に粗い粗メッシュ部材２５と、開口が相対的に細かい細メッシュ部材２６とを含んでいる。スペーサ２７は、所謂平ワッシャにより構成されており、中央部に厚み方向に開口部２７ａを有する環状部材である。

【0055】

粗メッシュ部材２５は、例えば、線径が０．６ｍｍであるステンレス製のワイヤ（ＳＵＳ３０４）が１２メッシュ（１インチ当たりの開口の数）となるように編み込まれたものである。細メッシュ部材２６は、例えば、線径が０．３５ｍｍであるステンレス製のワイヤ（ＳＵＳ３０４）が３０メッシュとなるように編み込まれたものである。

【0056】

スラリー濾し部２３は、圧送方向Ｆの上流側から順に、上流側スラリー濾し部２３Ａと、中間スラリー濾し部２３Ｂと、下流側スラリー濾し部２３Ｃとを有しており、圧送方向Ｆの下流側に向かって、スラリー濾し部２３の目（すなわちメッシュ部材２４の開口）が細かくなるように構成されている。

【0057】

図４は、図３のIV－IV線における第１スラリー流動化部２０の断面図であり、下流側から見た上流側スラリー濾し部２３Ａが示されている。図４を併せて参照して、上流側スラリー濾し部２３Ａは、２枚の粗メッシュ部材２５と、これらの間に介設された２枚のスペーサ２７とが、圧送方向Ｆに積層されて構成されている。

【0058】

図５は、図３のＶ－Ｖ線における第１スラリー流動化部２０の断面図であり、下流側から見た下流側スラリー濾し部２３Ｃが示されている。図５を併せて参照して、下流側スラリー濾し部２３Ｃは、２枚の細メッシュ部材２６と、これらの間に介設されたスペーサ２７とが、圧送方向Ｆに積層されて構成されている。

【0059】

図６は、図３のVI－VI線における第１スラリー流動化部２０の断面図であり、下流側から見た中間スラリー濾し部２３Ｂが示されている。図６を併せて参照して、中間スラリー濾し部２３Ｂは、２枚の粗メッシュ部材２５が開口の位相を互いに異ならせて積層されて構成されている。開口の位相を異ならせるには、ワイヤの向きが互い異なるように、一方の粗メッシュ部材２５を他方に対して平面内で回転させて（例えば４５°）積層してもよく（図６）、若しくは、図示は省略するが一方の粗メッシュ部材２５を他方に対して平面内で上下及び左右に平行移動させて互いの開口をずらすように積層してもよい。

【0060】

これにより、２枚の粗メッシュ部材２５が積層されてなる中間スラリー濾し部２８Ｂの開口の大きさが、粗メッシュ部材２５より細かくなる一方で、細メッシュ部材２６よりは大きくなるように設定される。

【0061】

図３に示すように、各スラリー濾し部２３Ａ～２３Ｃの間には、スペーサ２７が介設されて積層されている。また、上流側スラリー濾し部２３Ａの上流側にも、スペーサ２７が積層されている。

【0062】

第２スラリー流動化部４０は、円筒状のニップル４１と、ニップル４１の内側にこの軸線方向に嵌挿されたスラリーミキサー４２と、ニップル４１の下流側に位置するスラリー出口ソケット５５とを有している。ニップル４１は、上流側の端部において第１スラリー流動化部２０の下流側のブッシング２２の内径部にねじ込まれて接続されている。

【0063】

スラリー出口ソケット５５は、圧送方向Ｆに貫通した孔部５６を有する円筒部材である。孔部５６の上流側の口元には、孔部５６よりも拡径された座繰り部５７が形成されている。座繰り部５７にニップル４１の下流側の端部がねじ込まれて接続されている。

【0064】

スラリー出口ソケット５５の下流側の端部には、スラリー出口配管５８（図１参照）が接続されている。上述したように、スラリー流動化装置４は、上流側端部に第１三方弁８ａに連通するスラリー入口配管２８が接続されている。したがって、第１及び第２三方弁８ａ，８ｂ間を接続する第３スラリー配管７ｃは、スラリー入口配管２８と、ソケット２１と、一対のブッシング２２と、ニップル４１と、スラリー出口ソケット５５と、スラリー出口配管５８とによって、構成されている。

【0065】

スラリーミキサー４２は、圧送方向Ｆに延びる棒状部材であって、複数の太径部４３と、太径部４３より細い複数の細径部４７とを有している。太径部４３は、外周部が雄ねじにより構成されている。太径部４３（具体的には雄ねじの山部）の外径Ｄ１はニップル４１の内径Ｄ２に対して、僅かに大きく設定されており、具体的には外径Ｄ１と内径Ｄ２との差は０．１ｍｍ±０．０５ｍｍの範囲に設定されている。これによって、太径部４３の外周部のうち傾斜溝４８を除く部分とニップル４１の内径部との間の隙間をごく僅かに設定しやすく、該隙間へのスラリーＳの流動が抑制される。よって、スラリーＳを傾斜溝４８に流動させやすい。

【0066】

スラリーミキサー４２は、下流側の端部において、孔部５６の上流側の口元にねじ込まれて固着されている。したがって、スラリーミキサー４２は、スラリー出口ソケット５５の孔部５６に片持ち状態で固着されている。スラリーミキサー４２は、スラリー出口ソケット５５に固着されているので、後述するように傾斜溝４８内を案内されるスラリーＳの流動により、スラリーミキサー４２が回転することが抑制されている。

【0067】

複数の太径部４３には、圧送方向Ｆの上流側から順に、上流側太径部４４と、中間太径部４５と、下流側太径部４６とが含まれる。複数の太径部４３は、それぞれ軸線方向に離間しており、これらの間それぞれに、細径部４７が位置している。複数の太径部４３それぞれの外周部には、圧送方向Ｆに向かって周方向に傾斜した方向に延びる複数の傾斜溝４８が形成されている。

【0068】

図７は、上流側太径部４４の軸線方向に直交する断面図である。図７に示すように、上流側太径部４４には、複数の傾斜溝４８として、４個の上流側傾斜溝４９が周方向に等間隔で形成されている。図８は、中間太径部４５の軸線方向に直交する断面図である。図８に示すように、中間太径部４５には、複数の傾斜溝４８として、６個の中間傾斜溝５０が周方向に等間隔で形成されている。図示は省略するが、下流側太径部４６は、中間太径部４５と同様に、複数の傾斜溝４８として、６個の下流側傾斜溝５１が周方向に等間隔で形成されている。

【0069】

したがって、上流側傾斜溝４９の形成数である４個は、下流側に位置する中間傾斜溝５０の形成数である６個より少なく、中間傾斜溝５０の形成数である６個は、この下流側に位置する下流側傾斜溝５１の形成数である６個に等しい。よって、圧送方向Ｆにおいて、上流側に位置する傾斜溝４８の形成数は、この下流側に位置する傾斜溝４８の形成数以下に設定されている。

【0070】

図９は、スラリーミキサー４２の外周部を展開して示す図であり、傾斜溝４８にハッチングが付されている。図９に示されるように、圧送方向Ｆに隣り合う太径部４３それぞれに形成された一対の傾斜溝４８は、圧送方向Ｆに対して互いに反対方向に傾斜している。具体的には、図９において、圧送方向Ｆに向かって、上流側傾斜溝４９は下方に傾斜しており、この下流側の中間傾斜溝５０は上方に傾斜しており、このさらに下流側の下流側傾斜溝５１は下方に傾斜している。すなわち、複数の傾斜溝４８は、複数の太径部４３にわたって、圧送方向Ｆに向かってジグザグ状に延びるように形成されている。

【0071】

以下、傾斜溝４８の構成について、上流側傾斜溝４９を例に取って説明するが、中間傾斜溝５０、下流側傾斜溝５１についても同様である。図７に示すように、本実施形態では、上流側傾斜溝４９は、断面形状が矩形状に形成されているが、この他種々の断面形状を採用することができ、例えば三角形状、半円状に形成してもよい。

【0072】

上流側傾斜溝４９の溝幅Ｗは、１ｍｍ以上であり上流側太径部４４の半径Ｒ以下の大きさに設定されている。また、上流側傾斜溝４９の溝深さＨは、１ｍｍ以上であり上流側太径部４４の半径Ｒの９０％以下に設定されている。

【0073】

図９における展開図において、上流側傾斜溝４９は、圧送方向Ｆに対して傾斜角度Ａで傾斜した方向へ、外周部を上流側太径部４４の上流側端部から下流側端部へ貫通するように直線状に延びている。傾斜角度Ａは、５°以上８５°以下に設定されている。上流側傾斜溝４９は、圧送方向Ｆに対して傾斜していればよく、外周部において上流側端部から下流側端部へ向かって屈曲させたり湾曲させたりしてもよい。

【0074】

また、上流側傾斜溝４９は、圧送方向Ｆに対して傾斜しているので、延在方向に沿った長さＬ１は、上流側太径部４４の圧送方向Ｆに沿った長さＬ０よりも長い。具体的には、上流側傾斜溝４９の長さＬ１は、上流側太径部４４の長さＬ０の１０２％以上であり、上流側太径部４４に形成された４つの上流側傾斜溝４９それぞれの長さＬ１を合計した合計長さは、上流側太径部４４の長さＬ０の３１０％以上となるように、傾斜角度Ａが設定されている。

【0075】

本実施形態では、細径部４７は、図７において仮想線で示すように、外周面４７ａが上流側傾斜溝４９の溝底面と同じ径方向位置となるように、外径が設定されている。しかしながら、細径部４７の外周面４７ａを、上流側傾斜溝４９の溝底面と径方向に異ならせてもよい。

【0076】

上記説明したスラリー流動化装置４によるスラリーＳの流動化作用について説明する。

【0077】

図３に示すように、スラリー供給装置３により圧送されたスラリーＳは、圧送方向Ｆに搬送されて、第１スラリー流動化部２０に至る。このとき、スラリーＳは、粘度が高くペースト状で搬送される。スラリーＳは、第１スラリー流動化部２０において、まず上流側スラリー濾し部２３Ａに至る。

【0078】

上流側スラリー濾し部２３Ａは、一対の粗メッシュ部材２５により構成されており、これらの間に２枚のスペーサ２７が介設されている。このため、上流側の粗メッシュ部材２５により粗く濾されたスラリーＳが、下流側に配設された粗メッシュ部材２５に流入する前に、攪拌されて剪断力が付与される。これによって、スラリーＳが、上流側の粗メッシュ部材２５により濾された部分とは異なる部分が、下流側の粗メッシュ部材２５により更に濾される。

【0079】

上流側スラリー濾し部２３Ａにより濾されたスラリーＳは、中間スラリー濾し部２３Ｂに至る。中間スラリー濾し部２３Ｂは、一対の粗メッシュ部材２５が互いに位相をずらして積層されている。このため、スラリーＳは、中間スラリー濾し部２３Ｂを通過する際に、上流側の粗メッシュ部材２５から下流側の粗メッシュ部材２５にかけて捻られると共により細かい開口により濾されることになる。

【0080】

中間スラリー濾し部２３Ｂにより濾されたスラリーＳは、下流側スラリー濾し部２３Ｃに至る。下流側スラリー濾し部２３Ｃは、一対の細メッシュ部材２６により構成されている。これにより、スラリーＳは、さらに細かく濾される。

【0081】

したがって、スラリーＳは、第１スラリー流動化部２０を、上流側スラリー濾し部２３Ａ、中間スラリー濾し部２３Ｂ、及び下流側スラリー濾し部２３Ｃを順に通過するにつれて、スラリーＳは次第に細かく濾される。

【0082】

次に、スラリーＳは、第２スラリー流動化部４０に至る。第２スラリー流動化部４０において、スラリーＳが圧送される流路を構成するニップル４１には、スラリーミキサー４２が嵌挿されている。また、スラリーミキサー４２の外周面には複数の傾斜溝４８が形成されている。したがって、スラリーＳは傾斜溝４８を通って、スラリーミキサー４２を上流側から下流側へ搬送される。

【0083】

図１０は、傾斜溝４８におけるスラリーＳの流れを示す概念図であり、傾斜溝４８の上流側の周辺を側方から見た拡大図である。図１０に示すように、傾斜溝４８は、圧送方向Ｆに対して傾斜している。このため、図１０において矢印Ｇ１で示すように、傾斜溝４８において、スラリーＳは、圧送方向Ｆに対して傾斜した方向に案内される。この結果、スラリーＳに剪断力が生じるので、スラリーＳの流動性が増大する。

【0084】

図１１は、図３のXI-XI線に沿った断面図であり、細径部４７の外周側の空間Ｘを示す。図１１に示すように、傾斜溝４８を通過したスラリーＳは、細径部４７とニップル４１の内壁面との間に画定される空間Ｘに至る。スラリーＳは、傾斜溝４８の延在方向に沿って、空間Ｘに至るので、図１１中に矢印Ｇ２で示すように細径部４７の外周部の周りを、傾斜溝４８の傾斜方向へ流動しやすい。これによって、傾斜溝４８を通過して流動性が増大したスラリーＳは、空間Ｘにおいて攪拌されてその流動性が維持若しくはさらに増大する。

【0085】

空間Ｘで攪拌されたスラリーＳは、下流側の傾斜溝４８に案内されて、さらにその流動性が増大する。本実施形態では、第２スラリー流動化部４０は、３つの太径部４４～４６それぞれに複数の傾斜溝４９～５１が形成されており、３つの太径部４４～４６の間に２つの細径部４７が設けられている。

【0086】

したがって、第２スラリー流動化部４０において、スラリーＳは、３つの太径部４４～４６それぞれの傾斜溝４９～５１において流動化が促進されると共に、２つの細径部４７の外周部において攪拌されて、流動性が維持若しくはさらに増大されるようになっている。換言すれば、太径部４３における傾斜溝４８での剪断力の付与と、細径部４７の外周部の空間Ｘにおける攪拌による剪断力の付与とを組み合わせることによって、スラリーＳに、剪断力が連続的に付与される。

【0087】

また、図７と同様の断面である図１２に示すように、スラリーＳを、流路断面がスラリー配管７の配管径よりも小さい傾斜溝４８を通過させることによって、スラリーＳを効果的に流動化させることができる。具体的には、スラリー配管７内を圧送されるスラリーＳには、傾斜溝４８の断面において、溝壁面に向かって流速が低下するように速度勾配が生じる。この速度勾配により、スラリーＳには剪断力が生じ、流動性が増大する。傾斜溝４８は、流路断面積が小さいので、上記速度勾配が流路断面の略全体（クロスハッチングを付して示す）において生じやすく、スラリーＳを効率的に流動化させやすい。

【0088】

一方、図１３に示すように、スラリー配管７のうち、スラリーミキサー４２が設けられていない断面においては、速度勾配が大きくなる部分が、クロスハッチングを付して示すようにスラリー配管７の内壁面の周辺に限定されることから、流路の断面全体にわたって、スラリーＳに剪断力を生じさせにくく効率的に流動化させにくい。

【0089】

第２スラリー流動化部４０を通過したスラリーＳは、第２三方弁８ｂに至る。スラリーＳは経時的に流動性が低下しやすいため、圧力センサ９により計測されるスラリーＳの圧力が所定の圧力範囲に安定していることが確認された場合、第２三方弁８ｂが第１弁位置に切り替えられて、スラリーＳは、第４スラリー配管７ｄを介してスラリー噴霧装置５に至る。

【0090】

スラリーＳは、スラリー流動化装置４によって、十分に流動性が増大されているので、スラリー噴霧装置５によって、略均一に噴霧化されて、この下流側のスラリー溶射装置６において溶射される。

【0091】

上記説明した溶射システム１によれば、以下の効果を奏する。

【0092】

（１）ニップル４１内にスラリーミキサー４２が嵌挿されているので、スラリーＳは、スラリーミキサー４２の上流側から下流側へこの外周部に形成された傾斜溝４８を通って圧送される。傾斜溝４８はスラリー配管７の軸線方向、すなわち圧送方向Ｆに対して傾斜しているので、傾斜溝４８において、スラリーＳは、圧送方向Ｆに対して傾斜した方向に案内される。この結果、傾斜溝４８に圧送されるスラリーＳに剪断力が生じるので流動化させやすい。

【0093】

また、スラリー配管７内を圧送されるスラリーＳには、配管の内壁面に沿って圧送される部分が減速しやすく該内壁面近傍に速度勾配が生じる。当該速度勾配に起因して、配管の内壁面の近傍におけるスラリーＳに剪断力が生じて流動化しやすい。ここで、傾斜溝４８は、スラリー配管７に比して流路の断面が小さいので、流路の断面全体にわたって上記速度勾配が生じやすく、傾斜溝４８内のスラリーＳ全体を効率的に流動化させやすい。

【0094】

したがって、傾斜溝４８にスラリーＳを圧送することによって、スラリー配管７内を圧送されるスラリーＳに剪断力を生じさせて、その流動性を増大若しくは維持しやすい。また、スラリー配管７内を圧送されるスラリーＳの圧力を利用して、傾斜溝４８に案内させるものであり、スラリー配管７内にスラリーＳを攪拌するスクリュー等を設けることを要せず、何らの動力も要せず、省エネルギである。また、スラリー流動化装置４を簡易且つコンパクトに構成することができるので、スラリー配管７内に容易に設けることができると共に配設の自由度が高い。

【0095】

（２）複数の傾斜溝４８よって、スラリーＳを、流量を増大させながら、スラリー配管７に比して流路の断面積が小さい傾斜溝４８に圧送することによる過大な圧力増大を抑制して、圧送できる。これによって、スラリーＳを安定して流動化させやすい。

【0096】

（３）一般に傾斜溝４８が長くなるにつれて、傾斜溝４８においてスラリーＳを圧送する方向が傾斜溝４８の延在方向に沿いやすく、スラリーＳに生じる剪断力が弱まる。傾斜溝４８は、断続的に設けられた太径部４３に形成されているので、傾斜溝４８が過度に長大化することが抑制されるので、スラリーＳに生じる剪断力が弱まる前に傾斜溝４８による案内を終了させやすい。したがって、圧送方向Ｆに断続的に形成された傾斜溝４８によって、スラリーＳに、高い剪断力を断続的に生じる。

【0097】

また、複数の傾斜溝４８それぞれによって流動化されたスラリーＳが、細径部４７とスラリー配管７の内壁面との間に画定される空間Ｘに流入して混合且つ攪拌されるので、スラリーＳに剪断力が生じ、この結果、細径部４７において傾斜溝４８により生じたスラリーＳの流動性の維持及び増大を図りやすい。

【0098】

したがって、複数の太径部４３における傾斜溝４８と細径部４７とによって、スラリーミキサー４２の上流側から下流側へ圧送されるスラリーＳに生じる剪断力を高く維持しやすく、スラリーＳをより一層効果的に流動化させやすい。

【0099】

（４）圧送方向Ｆに隣り合う一対の傾斜溝４８は、互いに反対方向に傾斜しているので、上流側の傾斜溝４８から下流側の傾斜溝４８への切り替わりにおいて、スラリーＳの流動の向きを大きく変化させやすく、スラリーＳに生じる剪断力が増大する。これによって、スラリーＳの流動性がさらに増大する。

【0100】

（５）圧送方向Ｆにおいて、上流側に位置する太径部４３における傾斜溝４８の形成数は、この下流側に位置する太径部４３に形成された傾斜溝４８の形成数以下であるので、スラリーＳが上流側から下流側へ圧送されるにつれて、流動化される量が増大する。これによって、スラリーＳの粘度が徐々に低減するので、スラリーＳを効率的に流動化させやすい。

【0101】

（６）太径部４３は外周部が雄ねじにより構成されているので、ニップル４１の内壁面とこの内側に嵌挿されたスラリーミキサー４２の外表面とが嵌合する領域が最小化するので、スラリーミキサー４２のニップル４１への固着が抑制される。したがって、ニップル４１へのスラリーミキサー４２の着脱作業性が向上する。特に、微粒子を含んでおり、スラリーミキサー４２とニップル４１との間に微粒子が噛み込んで焼き付きやすい、微粒子含有スラリーＳを流動化させる場合に、好適に上記効果が発揮される。

【0102】

（７）スラリー濾し部２３によってスラリーＳが濾されるので、スラリーＳがダマ状となって纏まって圧送されることが抑制される。これによって、スラリーＳの流動をさらに促進させやすい。

【0103】

（８）スラリー濾し部２３は、圧送方向Ｆにおいて、下流側に向かってメッシュ部材の開口が細かくなるので、スラリーＳが上流側から下流側へ圧送されるにつれて、徐々に細かく濾される。これによって、スラリーＳの流動化をさらに促進させやすい。

【0104】

（９）中間スラリー濾し部２３Ｂは、互いに異なる位相で積層された一対の粗メッシュ部材２５により構成されているので、一方の粗メッシュ部材２５の開口から他方の粗メッシュ部材２５の開口にかけて流路が捩じられるように構成される。この結果、スラリーＳは、中間スラリー濾し部２３Ｂによって捩じられながら濾されるので、剪断力が生じ、流動性が増大する。

【0105】

また、中間スラリー濾し部２３Ｂを互いに異なる位相で積層された一対の粗メッシュ部材２５により構成することによって、中間スラリー濾し部２３Ｂの開口が細かくなるので、スラリーＳの流動を促進しやすい。

【0106】

（１０）上流側スラリー濾し部２３Ａにおいて上流側の粗メッシュ部材２５を通過した、相対的に粘度が高いスラリーＳが、この下流側に位置する粗メッシュ部材２５に流入するまでの空間が２枚のスペーサ２７によって長く確保されているので、上流側の粗メッシュ部材２５で濾されたスラリーＳを、下流側の粗メッシュ部材２５に至るまでに十分に混合、撹拌させやすい。これによって、スラリーＳの流動性がさらに促進する。

【0107】

（１１）傾斜溝４８の長さＬ１は、太径部４３の長さＬ０の１０２％以上であり、且つ、１つの太径部４３に形成された複数の傾斜溝４８の長さＬ１を合計した長さは、太径部４３の長さＬ０の３１０％以上である。これによって、傾斜溝４８の長さが所定量確保されるので、剪断力がスラリーＳに十分に付与される。

【0108】

（１２）傾斜溝４８の傾斜角度Ａは、５度以上８５度以下に設定されているので、剪断力がスラリーＳに十分に付与される。傾斜角度Ａが５度未満であると、圧送方向に沿いやすく剪断力が不十分となりやすい。傾斜角度Ａが８５度を超えると、隣接する傾斜溝４８間の隙間を確保しにくい。

【0109】

（１３）傾斜溝４８の溝幅Ｗは、１ｍｍ以上であり太径部４３の半径Ｒ以下の大きさに設定されているので、傾斜溝４８の断面にわたって、圧送されるスラリーＳに速度勾配を生じさせやすく、剪断力がスラリーＳに好適に生じさせやすい。溝幅Ｗが１ｍｍ未満であると、傾斜溝４８における流路が過度に小さくなるため、圧送されるスラリーＳの圧力が過度に上昇しやすい。溝幅Ｗが太径部４３の半径Ｒより大きいと、傾斜溝４８が大きくなりすぎるため、傾斜溝４８の断面にわたって、圧送されるスラリーＳに速度勾配を生じさせにくい。

【0110】

（１４）傾斜溝４８の深さＨは、１ｍｍ以上であり太径部４３の半径Ｒの９０％以下に設定されているので、傾斜溝４８の断面にわたって、圧送されるスラリーＳに速度勾配を生じさせやすく、剪断力がスラリーＳに好適に生じさせやすい。深さＨが１ｍｍ未満であると、傾斜溝４８における流路が過度に小さくなるため、圧送されるスラリーＳの圧力が過度に上昇しやすい。深さＨが太径部４３の半径Ｒの９０％より大きいと、傾斜溝４８が大きくなりすぎるため、傾斜溝４８の断面にわたって、圧送されるスラリーＳに速度勾配を生じさせにくい。

【0111】

上記実施形態では、第１スラリー流動化部２０を、順に開口が細かくなる３つのスラリー濾し部２３によって構成したが、これに限らない。すなわち、スラリー濾し部２３を１つ又は２つ以上で構成してもよい。

【0112】

また、上記実施形態では、第２スラリー流動化部４０において、スラリーミキサー４２を、３つの太径部４３と２つの細径部４７とを有するように構成したが、これに限らない。すなわち、スラリーミキサー４２を、１つの太径部４３のみで構成してもよく、また２つ以上の太径部４３とこれらの間に設けられた細径部４７とを有するように構成してもよい。

【0113】

また、上記実施形態では、スラリー流動化装置４を、第１スラリー流動化部２０と第２スラリー流動化部４０とを有するように構成したが、これに限らない。すなわち、スラリー流動化装置４を、第２スラリー流動化部４０を少なくとも有するように構成すればよく、第１スラリー流動化部２０を必ずしも有していなくてもよい。

【0114】

また、上記実施形態では、溶射材料として微粒子含有スラリーを例にとって説明したが、微粒子にはナノ粒子が含まれてもよい。微粒子含有スラリーとして、例えばナノ粒子のみが有機溶媒に分散された、ナノ粒子含有スラリーを採用してもよい。配管内における搬送が容易ではないナノ粒子含有スラリーにおいて、本発明の効果がより好適に発揮される。微粒子含有スラリーを構成する有機溶媒としては、アクリル系に限らず、ウレタン系、エポキシ系を使用できる。また、微粒子としては、酸化アルミニウムに限らず、酸化ジルコニウム、シリコン、炭化シリコン、炭化タングステン、又はこれらの混合物等を使用できる。

【0115】

なお、本発明は、上記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

【実施例】

【0116】

以下の表１に示す比較例１のスラリー配管と、比較例２及び実施例１，２のスラリー流動化装置を対象に、スラリーＳの流動性について評価試験を行った。本評価に使用したスラリーＳは、有機溶媒としての液状のアクリル系樹脂にメジアン径Ｄ５０が５００ｎｍの酸化アルミニウム微粒子を５０％の体積割合で混合することによって作製された。すなわちスラリーＳの体積比は、微粒子が５０％、液状樹脂が５０％である。このスラリーＳは、チクソ性を有している。

【0117】

表１に示すように、比較例１は、スラリー流動化装置４が設けられておらず、単なるスラリー配管７として構成されている。比較例２では、スラリー流動化装置４に、第１スラリー流動化部２０のみが設けられており、第２スラリー流動化部４０が設けてられていない。

【0118】

実施例１は、上述した実施例に係るスラリー流動化装置４であり、すなわち、第１及び第２スラリー流動化部２０，４０が両方とも設けられている。実施例２は、実施例１に対してスラリーミキサー４２を、図１４に示す変形例に係るスラリーミキサー６０に変更したものである。図１４に示すように、スラリーミキサー６０は、２つの太径部６３と、この間に位置する１つの細径部６７と、２つの太径部６３それぞれに形成された傾斜溝６８とにより構成されている。

【0119】

流動性の評価では、スラリーＳを、スラリー供給装置３から１分あたり１０ｃｃで圧送して、比較例１，２及び実施例１，２に係るスラリー配管７又はスラリー流動化装置４にそれぞれ通過させた後、スラリーＳを水平方向に放出した際の、下方に垂れ落ちるスラリーＳの太さ（直径）及び途切れるまでの長さを計測した。総合判定において、下方に垂れ落ちるスラリーＳは、太さが細いほど、及び途切れるまでの長さが長いほど流動性が向上していると判断した。

【0120】

【表1】

【0121】

表１に示されるように、比較例１は、第１及び第２スラリー流動化部２０，４０を両方とも備えていないので、スラリーＳは流動化せず、放出されたスラリーＳは、太さ約８ｍｍ、長さ約１５ｍｍで途切れることを繰り返しながら垂れ落ちている。流動性としては不十分であり「×」の評価となっている。

【0122】

比較例２は、比較例１に対して第１スラリー流動化部２０を備えているので、スラリーＳの流動性は少し改善しており、放出されたスラリーＳは、太さ約６ｍｍ、長さ約５０ｍｍで途切れることを繰り返しながら垂れ落ちている。比較例１に対して少し滑らかさが見られるようになったが、流動性としてはまだ不十分であり「△」の評価となっている。

【0123】

実施例１，２は、ともに第２スラリー流動化部４０を備えているので、比較例１，２に比してスラリーＳの流動性がさらに向上している。実施例１では、放出されたスラリーＳは、太さ約１．０ｍｍで所定長さ途切れず垂れ落ちており、流動性としては全く問題なく「◎」の評価となっている。

【0124】

一方、実施例２では、放出されたスラリーＳは、太さ約１．５ｍｍ、長さ約８０ｍｍで途切れることを繰り返しながら垂れ落ちている。実施例１よりは、スラリーＳの流動性は低下するものの概ね問題ないレベルであり「○」の評価となっている。実施例２は、第２スラリー流動化部４０における太径部４３及び細径部４７の数が、実施例１よりも少ないために、流動性が実施例１よりも劣っている結果となったと推定される。

【産業状の利用可能性】

【0125】

以上説明したように、本発明に係るスラリー流動化装置によれば、配管内に圧送された微粒子含有スラリーを、流動性を向上させることができるので、この種の技術分野において好適に利用される可能性がある。

【符号の説明】

【0126】

１ 溶射システム
２ スラリー貯留タンク
３ スラリー供給装置
４ スラリー流動化装置
５ スラリー噴霧装置
６ スラリー溶射装置
７ スラリー配管
９ 圧力センサ
２０ 第１スラリー流動化部
２３ スラリー濾し部
２５ 粗メッシュ部材
２６ 細メッシュ部材
４０ 第２スラリー流動化部
４２ スラリーミキサー
４３ 太径部
４７ 細径部
４８ 傾斜溝

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】