(57)【要約】【課題】母材の表面が例えば横向き又は下向きであっても電解液がこぼれる虞がないため、様々な母材の配置状況に対応してスケールを除去可能であるとともに、簡易な構成のスケール除去装置を提供する。【解決手段】スケール除去装置１は、母材Ｚの表面に生じたスケールＳの表面に設けられ、該スケールＳとの間に密閉空間１３を画成するカバー１１と、前記カバー１１内外を連通して、前記密閉空間１３における前記スケールＳの表面に電解液Ｗを供給するノズル３１とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2013139744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材の表面に生じたスケールの表面に設けられ、該スケールとの間に密閉空間を画成するカバーと、
前記カバー内外を連通して、前記密閉空間における前記スケールの表面に電解液を供給するノズルとを備えることを特徴とするスケール除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスケール除去装置において、
前記スケールを陰極電解処理により前記母材の表面から除去することを特徴とするスケール除去装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のスケール除去装置において、
前記カバーには、前記母材との接触面に封止部材が設けられていることを特徴とするスケール除去装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスケール除去装置において、
前記カバーを前記母材に対して押圧する押圧手段を備えることを特徴とするスケール除去装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスケール除去装置において、
前記電解液を貯留するタンクと、
前記カバーと前記タンクとを接続する導出管とを備え、
前記ノズルは、一端が前記カバーに接続されるとともに他端が前記タンクに接続され、
前記導出管は、一端が前記カバーに接続されるとともに他端が前記タンクに接続されていることを特徴とするスケール除去装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のスケール除去装置において、
前記カバーにおける前記ノズルの接続位置と前記導出管の接続位置とは、互いに離間していることを特徴とするスケール除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スケール除去装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、蒸気タービンに設けられたタービン車室やタービン翼等の部材（以下、母材と称する。）にあっては、使用環境により該母材の表面に亀裂が生じることがある。亀裂を放置しておくと蒸気タービンに悪影響を及ぼす虞があるため、定期点検において該亀裂の有無の劣化調査する必要がある。
【０００３】
一方、蒸気タービンの運転に伴い、蒸気中に含まれる珪素やマグネシウム等の化合物又は高温状態で使用により金属表面が酸化した酸化物のスケールが、母材の表面に堆積することがある。このような状態で、上記の劣化調査をするためには、まず該スケールを母材の表面から除去しなければ、亀裂の有無を確認することができない。
【０００４】
ここで、スケールを除去する方法としては、一般にエッチング（下記特許文献１参照）や陰極電解による方法が採用されている。
陰極電解による方法では、水平台に母材を載置して、該母材の表面形状に合わせるとともに上方が開放された型枠を該母材の上部に設置する。そして、該型枠内に電解溶液を注入して電源、陽極及び陰極を備えた装置で陰極電解するとともに綿棒等の棒部材で表面から剥離したスケールを除去する技術が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平７−３５５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記に記載の陰極電解によりスケールを除去する方法では、母材の表面が横向き又は下向きである場合には、型枠の開放部分がそれぞれ横向き又は下向きとなるため、型枠内に電解溶液を注入すると該電解溶液が開放部分からこぼれてしまう。よって、母材の配置や部位によっては、スケールを除去することができないという問題点がある。
【０００７】
また、電解溶液の濃度を一定に保ち陰極電解を促進させるために棒部材で電解溶液を攪拌し、スケールを除去すべく棒部材で母材の表面を擦る必要があるため、作業が煩雑になるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、様々な母材の配置状況に対応してスケールを除去可能であるとともに、簡易な構成のスケール除去装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係るスケール除去装置は、母材の表面に生じたスケールの表面に設けられ、該スケールとの間に密閉空間を画成するカバーと、前記カバー内外を連通して、前記密閉空間における前記スケールの表面に電解液を供給するノズルとを備えることを特徴とする。
【００１０】
このようなスケール除去装置では、母材の表面が例えば横向き又は下向きであっても、母材とカバーとの間は密閉空間とされて電解液が漏れることがないため、スケール除去装置を設置して、母材の表面からスケールを除去することができる。
また、カバーとノズルだけという簡易な構成のスケール除去装置で、スケールを除去することができる。
【００１１】
また、本発明に係るスケール除去装置は、前記スケールを陰極電解処理により前記母材の表面から除去することが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、陰極電解により、母材の表面を溶かすことなくスケールのみを確実に除去することができる。
【００１３】
また、本発明に係るスケール除去装置は、前記カバーには、前記母材との接触面に封止部材が設けられていてもよい。
【００１４】
この構成によれば、封止部材が設けられているため、カバーと母材との間を確実に密閉空間とすることができる。よって、カバーと母材との接触面から電解液が漏れることがないため、様々な母材の配置状況に対応して、スケールを確実に除去することができる。
【００１５】
また、本発明に係るスケール除去装置は、前記カバーを前記母材に対して押圧する押圧手段を備えていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、カバーを母材に対して確実に当接させて、確実に密閉空間を形成することができるため、スケールを確実に除去することができる。
【００１７】
また、本発明に係るスケール除去装置は、前記カバーと接続する導出管と、前記電解液を貯留するタンクとを備え、前記ノズルは、一端が前記カバーに接続されるとともに他端が前記タンクに接続され、前記導出管は、一端が前記カバーに接続されるとともに他端が前記タンクに接続されていてもよい。
【００１８】
この構成によれば、タンクとカバーとの間を、ノズルと導出管とを介して電解液を循環させることができるため、電解液の濃度を一定に維持することができるため、スケールを常時除去することができる。
【００１９】
また、本発明に係るスケール除去装置は、前記カバーにおける前記ノズルの接続位置と前記導出管の接続位置とは、互いに離間していてもよい。
【００２０】
この構成によれば、ノズルからカバーの内部に導出された電解液を母材に提供して陰極電解に利用し、その後陰極電解後の電解液を導出管より導出することができる。よって、陰極電解前の電解液を母材に提供することができるため、スケールを効率的に除去することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るスケール除去装置によれば、母材の表面が例えば横向き又は下向きであっても電解液がこぼれる虞がないため、様々な母材の配置状況に対応可能であるとともに、簡易な構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るスケール除去装置の概略全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るスケール除去装置の変形例１の概略部分構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るスケール除去装置の変形例２の概略部分構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るスケール除去装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るスケール除去装置１の構成を示す概略全体構成図である。
蒸気タービン等の軸や弁等（以下、母材Ｚと称する。）は使用状態によって、蒸気中に含まれる不純物が凝縮し該母材Ｚの表面にスケールＳとして付着する。スケール除去装置１は、該母材Ｚの亀裂Ｐの有無等の劣化状況を調査する際に、該母材Ｚの表面に生じたスケールＳを取り除くものである。
【００２４】
図１に示すように、スケール除去装置１は、スケールＳの表面に設けられたカバー１１及び該カバー１１を母材Ｚに対して押圧する押圧手段１６を有する装置本体１０と、該カバー１１に供給する電解液Ｗを貯留するタンク２１と、装置本体１０に接続されたノズル３１及び導出管４１と、陰極装置５０とを備えている。
【００２５】
カバー１１は、その一部が開口したカップ状部材であり、底部１１ａと該底部１１ａから立設する側壁部１１ｂとを有している。本実施形態では、母材ＺはスケールＳが付着した面を上方に向けて配設され、カバー１１は開口側を母材Ｚ側に向けるようにして側壁部１１ｂの端部を母材Ｚに生じたスケールＳの表面に当接されて配設されている。また、カバー１１の内部には電解液Ｗが満たされている。
カバー１１には、母材Ｚとの接触面である側壁部１１ｂの端部に、例えばパッキン等の封止部材１２が設けられている。このようにして、カバー１１は、スケールＳとの間に密閉空間１３を画成している。
【００２６】
押圧手段１６は、カバー１１の上方から該がバーを母材Ｚに対して、例えば手動や治具等により押圧している。
【００２７】
タンク２１には、例えば硫酸水溶液等の電解液Ｗが貯留され、ノズル３１の先端が電解液Ｗの内部に、導出管４１の先端が電解液Ｗの上方に配設されている。
【００２８】
ノズル３１は、カバー１１の内部と外部とを連通するようにして、一端３１ａがカバー１１に接続されるとともに他端３１ｂがタンク２１に接続されている。また、ノズル３１は密閉空間１３におけるスケールＳの表面に電解液Ｗを供給するように、本実施形態では一端３１ａがカバー１１の底部１１ａを貫通して、母材Ｚに向けて配設されている。また、ノズル３１におけるカバー１１とタンク２１との間部分には、循環ポンプ３２が設けられている。
【００２９】
導出管４１は、一端４１ａがカバー１１に接続されるとともに他端４１ｂがタンク２１に接続されており、本実施形態では一端４１ａがカバー１１の側壁部１１ｂに設けられ、他端４１ｂがタンク２１における電解液Ｗの上方に配設されている。また、導出管４１におけるカバー１１とタンク２１との間部分には切替弁４２が設けられている。
ここで、カバー１１におけるノズル３１の接続位置は底部１１ａであり、導出管４１の接続位置は側壁部１１ｂである。このようにして、カバー１１におけるノズル３１の接続位置と導出管４１の接続位置とは、方向が異なるとともにその間にカバー３１の底部１１ａ及び側壁部１１ｂが存在することにより、互いに離間している。
【００３０】
陰極装置５０は、陰極電解処理をすることで母材Ｚの表面からスケールＳを除去するものであり、装置本体１０の外側に設けられた直流電源５１と、該直流電源５１に接続されたた陽極５２及び陰極５３とを有している。
陽極５２は、例えば銅、白金等から構成され、一端５２ａが直流電流に接続されるとともに他端３１ｂが装置本体１０を貫通してカバー１１の内部に配設されている。
陰極５３は、一端５３ａが直流電流に接続されるとともに他端５３ｂが母材Ｚに接続されている。
【００３１】
このように構成されたスケール除去装置１では、陰極装置５０によりスケールＳに対して陰極電解処理を行い、該母材Ｚの表面に生じたスケールＳを除去することができる。また、陰極電解では母材Ｚの表面を溶かすことはなくスケールＳのみを確実に除去することができる。さらに、ノズル３１の一端３１ａは母材Ｚに向けて配設されているため、ノズル３１から母材Ｚに向かって噴射された電解液Ｗは、確実に母材Ｚに接触して陰極電解に利用される。よって、陰極電解によりスケールＳを確実に除去することができる。
【００３２】
さらに、カバー１１には母材Ｚとの接触面に封止部材１２が設けられているとともに、押圧手段１６がカバー１１を母材Ｚに対して押圧しているため、母材Ｚとカバー１１との間は確実に密閉空間１３とされる。よって、タンク２１からノズル３１を介してカバー１１の内部に供給された電解液Ｗが該カバー１１と母材Ｚとの接触面から漏れることはないため、様々な母材Ｚの配置に対応して、スケールＳを除去することができる。
【００３３】
スケール除去装置１は、装置本体１０、タンク２１、ノズル３１、導出管４１及び陰極装置５０を備えただけの簡易な構成として、スケールＳを除去することができる。
【００３４】
また、タンク２１からノズル３１を介してカバー１１に供給された電解液Ｗは陰極電解処理に利用され、その後導出管４１を介してタンク２１に供給され、再びノズル３１を介してカバー１１に供給されるように循環される。よって、電解液Ｗの濃度を一定に維持することができるため、スケールＳを常時除去することができる。
【００３５】
カバー１１におけるノズル３１の接続位置と導出管４１の接続位置とは、互いに離間しているため、ノズル３１から供給された電解液Ｗは陰極電解に利用され、陰極電解後の電解液Ｗはカバー１１の内部を循環して導出管４１からタンク２１に導出される。よって、陰極電解前の電解液Ｗを母材Ｚに提供することができるため、スケールＳを効率的に確実に除去することができる。
【００３６】
また、上記の実施形態の変形例１としては、図２に示すように、スケールＳが付着した面を側方（横）に向けて配設され母材Ｚに対して、スケール除去装置１を設置した構成であってもよい。
【００３７】
このような構成であっても、カバー１１には母材Ｚとの接触面に封止部材１２が設けられているとともに、押圧手段１６がカバー１１を母材Ｚに対して押圧しているため、母材Ｚとカバー１１とは確実に密閉空間１３が形成されている。よって、カバー１１の内部に供給された電解液Ｗが該カバー１１と母材Ｚとの接触面から漏れることはないため、スケールＳが付着した面を側方（横）に向けて配設された母材Ｚに対しても、スケールＳを除去することができる。
【００３８】
また、上記の実施形態の変形例２としては、図３に示すように、スケールＳが付着した面を下方に向けて配設された母材Ｚに対して、スケール除去装置１を設置した構成であってもよい。
【００３９】
このような構成であっても、カバー１１には母材Ｚとの接触面に封止部材１２が設けられているとともに、押圧手段１６がカバー１１を母材Ｚに対して押圧しているため、母材Ｚとカバー１１とは確実に密閉空間１３が形成されている。よって、カバー１１の内部に供給された電解液Ｗが該カバー１１と母材Ｚとの接触面から漏れることはないため、スケールＳが付着した面を下方に向けて配設された母材Ｚに対しても、スケールＳを除去することができる。
【００４０】
なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４１】
例えば、カバー１１部材の側壁部１１ｂが上下方向に伸縮可能な蛇腹状に構成されていてもよい。このような構成では、母材Ｚの表面形状に応じて側壁部１１ｂを伸縮させることができるため、様々な母材Ｚの表面形状にも対応してスケールＳを除去することができる。
【００４２】
また、母材Ｚに向けたノズル３１の一端３１ａを、アクチュエータにより母材Ｚに沿って回動可能としてもよい。このような構成では、アクチュエータの方向を制御することによりノズル３１の一端３１ａから噴射する電解液Ｗの方向を調整することができるため、効率的にスケールＳを除去することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…スケール除去装置
１１…カバー
１２…封止部材
１３…密閉空間
１６…押圧手段
２１…タンク
３１…ノズル
４１…導出管
Ｓ…スケール
Ｚ…母材
Ｗ…電解液
【図１】
2013139744.tif 000003
【図２】
2013139744.tif 000004
【図３】
2013139744.tif 000005