JPS5843474B2 - 細管の内壁に対する皮膜形成方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、細管の内壁に対する皮膜形成方法およびその
装置に係り、とくに曲折細管等の内壁の電解処理に好適
な細管の内壁に対する皮膜形成方法およびその装置に関
する。

一般に、建材等に使用される金属製部材に対しては、そ
の耐蝕性および表面硬度の増大等を図るため、その表面
に酸化皮膜処理が成される。

この酸化皮膜は前述した耐蝕性増大等の性質の外、染色
性および絶縁性或いは光反射率の向上など、種種の性質
を備えているため、必要に応じて種々の金属製部材に形
成され使用されている。

この種の酸化皮膜たとえばアノード皮膜は、一般には、
反応容器内に満たされた希硫酸等の電解液中に、被皮膜
形成部材としての金属をアノード側に接続して浸したの
ち電解を行うことにより形成される。

しかしながら、かかる従来技術においては、被皮膜形成
部材が例えば冷蔵庫の凝縮器等に使用される曲折細管で
ある場合、当該曲折細管にアノード用の一定電位を印加
しても管内部の電解液内は、周囲が等電位となっている
ため全体的には等電位となり、電位勾配が生じない。

このため、当該曲折細管の内壁に対しては酸化皮膜が全
く形成されないという不都合が生じて〜・た。

かかる不都合は、とくに曲折細管の場合だけでなく、通
常の細管であっても、また、内壁部分がくびれでいて電
位勾配が生じ難い部材の内側などの場合においても全く
同様に生じていた。

このため、昨今においては電極線を細管内へ挿入し敷設
するとともに、この電極線が内壁に接触しないように複
数箇所にスペーサを装備し、しかるのち電解液を内部に
流通せしめ、この電解液を介して電極線と細管内壁との
間に電位勾配を形成し、これによって細管９、内壁に直
接的に酸化皮膜を形成せしめるとＬ・う手法のものが公
表されている。

しかしながら、かかる従来例においては、電極線を支持
するための多数のスペーサを必要とすることカラ、当該
スペーサが内接する細管の内壁には、点状もしくは細線
状の無数の皮膜むらが生じ、当該スペーサ部分の内壁部
分の皮膜が均一に形成されないという不都合があった。

本発明の目的は、上記従来技術の不都合を改善し、通常
の電解条件の設定では電解皮膜が形成されにくい場所た
とえば金属製細管の内壁に対し、確実に電解皮膜を形成
せしめることのでき、とくに曲折細管の内壁に対する皮
膜形成には好適な細管の内壁に対する皮膜形成方法およ
びその装置を提供することにある。

そこで、本発明は、細管内に、一部露出部を有しかつ当
該露出部が前記細管の内壁に当接しないように形成され
た電極線機構を挿入配設し、この電極線機構の露出部と
前記細管の内壁との間に電解液を介して電位勾配を生せ
しめながら、前記電極線機構を序々に移動させる等の構
成を採用し、これＫよって前記目的を達成しようとする
ものである。

以下、本発明の一実施例を図面に従って説明する。

第１図は、本発明の基本的構成を示す一部省略した断面
図で、１人は比較的長い細管１の端部を示し、２は該細
管内にゆるやかに挿入配設された電極線機構を示す。

この電極線機構２は、ビニール等の軟質絶縁物で被覆さ
れた電極線２Ａと、この電極線２人の終端部に固着され
た電極部３とによって構成されて〜・る。

この内、電極部３＆も前記電極線２人に直接固着された
略球状の電極体３Ａと、この電極体３Ａの第１図におけ
る右端面中央部を僅かに露出させて該電極体３Ａの他の
外面全域を被覆して成る耐磨耗性の大きい絶縁フィルム
３Ｂとにより構成されて℃・る。

そして、外部に設げられた直流電源４によって、前記電
極線２人には負電位が、また曲折細管１には正電位が、
それぞれ印加されるようになっている。

いま、前記曲折細管１内に電解液たとえば２０℃で濃度
１５多の希硫酸を流通せしめ、しかるのち、前記電極線
２Ａに負電位を、同時に曲折細管１に正電位を印加する
と、前記電極体３Ａの第１図における右端面とその周辺
の曲折細管１Ａの内壁との間に電位勾配が生じ、これに
より、前記電極体３Ａの位置する曲折細管１の内壁部分
に酸化皮膜が形成される。

次に、かかる状態を維持しつつ、前記電極線機構２全体
を第１図の矢印Ａの方向に移動させると、曲折細管１の
内壁には順次酸化皮膜が確実に且つ円滑に形成される。

この場合、電極線２人は銅又はアルミニュームなどの軟
質部材で形成しても、ある〜・はこれらの各金属線を網
状により合せて細線としたものであってもよ〜゛。

また、前記電極部３は、第２図なＬ・し第３図に示すよ
うに所定間隔をおいて複数個設けると、皮膜形成の能率
を著しく向上させることができる。

第２図なチ゛シ第３図＆Ｌ前記曲折細管１内に前述した
電極線機構２を貫挿配置する場合の説明図である。

この場合、電極線機構２の先端には合成樹脂等からなる
比較的軽い球状ブロック１１が固着され、その先端を被
嵌するようにして、図の如くスカート状の案内部材１２
が装着されてＬ・る。

このスカート状案内部材１２は、柔軟面体からなり、そ
の球状ブロック１１に近接した位置に、流体通過用の小
孔１２Ａが複数個設けられている。

このように形成されたガイド部１３を、第２図に示すよ
うに曲折細管１の一端部１Ａに配置し、しかるのち当該
曲折細管１の外部から気体又は液体を強制的に循環せし
めると、前記スカート状案内部材１２に案内されて前記
電極線機構２は、第３図の如く曲折細管１内へ挿入配置
される。

この場合、前記ガイド部１３のスカート状案内部材１２
は、前述した流体通過用小孔１２Ａから流体の適当量を
順次通過せしめながら流体と共に同方向に移送されるた
め、当該ガイド部１３は第２図に示す状態を常に維持す
ることができ、従って電極線機構２は、全体的に円滑に
、曲折細管１内に挿入配置される。

尚、前記スカート状案内部材１２の広がり部分の長さく
第２図の左右方向の長さ）を更に大きく設定するととも
に、その広がり端に比較的比重の大きい部材を部分的に
装着すると、当該ガイド部１３の軽い部分が常に移動方
向の先端に位置することになるため、ガイド部１３は更
に安定した状態で当該機能を発揮することができる。

第４図は、前述した第３図の如く、電極線機構２を挿入
配置した曲折細管１を酸化皮膜形成装置９０へ装着した
場合の概略正面図を示す。

この図において、曲折細管１の端部’ｉＡ、１Ｂは、給
液系２１、液戻し系２２に各々連結されている。

この内、給液系２１は、電解液を一時的に貯えておくた
めの電解液貯槽２３と、この電解液貯槽２３から送り出
される電解液の温度を略一定に保持するための温度調節
機構２４と、電解液を循環させるための液循環ポンプ２
５と、これらの各部を接続する配管２６とを備えており
、前記曲折細管１の一端部１Ａは、絶縁材から成る筒状
の中空連結部材２７Ａを主体とする第１の連結機構２７
を介して、前記給液系２１に連結されている。

また、前記液戻し系２２は、前記曲折細管１の他端部１
Ｂから前述した電解液貯槽２３に連なる配管２８を、そ
の主要部として備えており、前記曲折細管１の他端部１
Ｂは、絶縁材から成る三方連結部材２９Ａを主体とする
第２の連結機構２９を介して前記液戻し系２２の配管２
８に連結されている。

そして、前記曲折細管１は、第４図に示すように、その
一端部１Ａが下方に、又その他端部１Ｂが上方に位置す
るように装備されている。

前記給液系２１側の第１の連結機構２７は、第７図に示
すように、前述した筒状の中空連結部材２７Ａと、その
両端部外周に装備される締結部材２７Ｂ、２７Ｂとによ
って構成され、これによって、曲折細管１の一端部１Ａ
と給液系２１の配管２６とが、着脱自在に連結され、且
つ両者間が電気的に絶縁されるようになってＬ・る。

また、前記液戻し系２２側の第２の連結機構２９は、前
述した三方連結部材２９Ａと、該三方連結部材２９Ａの
各端部外周に装備される締結部材２９Ｂ、２９Ｂ２９Ｂ
とにより構成されている。

そして、第４図又は第６図に示すように、この三方連結
部材２９Ａの左方への突出端部に前述した曲折細管１の
他端部１Ｂが装着され、また下方への突出端部に前述し
た液戻し系２２の配管２８の上端部が連結されて℃・る
。

そして、当該三方連結部材２９Ａの上方への突出端部は
、比較的長く上方に向って延設され、その上方には、前
述した電極線機構２をゆつくりと巻き上げるための巻取
機構３０が併設されティる。

この巻取機構３０は、図示しないモータ及び減速機によ
って付勢され回転するプーリ３１と、このプーリ３１を
介して前記電極線機構２の電極線２Ａに電源３２から負
電位を印加する電気系３１Ａ（第４図参照）と、前記電
極線機構２０巻上げ速度な略一定に保つために当該プー
リ３１の回転速度を制御するための制御部（図示せず）
とによって構成されている。

また、第４図の如く配設装備された曲折細管１には、前
記電源３２から正電位が印加されるようになってＬ・る
。

また、前述した酸化皮膜形成装置９０には、更に、電極
線機構２を曲折細管１内に装備したまま当該電極線機構
２のゆるやかに走行を助けるための走行付勢機構４０が
当該曲折細管１の曲折面に平行に近接装備されている。

この走行付勢機構４０は、本実施例においては、曲折細
管１の各曲折部毎に第４図に示す如く配置された複数の
回転磁石円板４１ 、４１ 、・・・によって構成され
て（・る。

この各回転磁石円板４１は、本実施例においては合成樹
脂から成る回転盤（図示せず）上に前記曲折細管１０曲
折部に対向して装着されたゴム磁石から成り、その磁極
Ｎ、Ｓの位置は、第５図に示すように、所定間隔をおい
てＮ極とＳ極とが放射状に形成されている。

次に、この第４図の酸化皮膜形成装置９０の動作及び機
能について説明する。

まず、給液系２１の液循環ポンプ２５を稼動させると、
電解液が電解液貯槽２３から給液系２１を介して前記曲
折細管１の一端部１Ａへ供給され、次Ｌ・で該曲折細管
１内を流通したのち液戻し系２２を介して再び電解液貯
槽２３へ送り込まれ、以下、この状態が連続して行われ
る。

この間、前記給液系２１の温度調節機構２４を作動させ
ることにより、当該電解液は常に所定温度を維持するこ
とができるように作動する。

次に、電源３２のスイッチを投入し、曲折細管１に正電
位を、また電極線機構２の電極線２人に負電位を印加す
るとともに、前記巻取機構３０および走行付勢機構４０
を起動させると、前記電極線機構２は、曲折細管１内を
ゆっくりと走行する。

一方、電極線機構２の複数の電極体３Ａとその周辺の曲
折細管１の内壁との間には電位勾配が強制的に形成され
ているため、当該曲折細管１の内壁には、その複数箇所
におＬ゛て同時にアノード皮膜の形成が開始され、また
、その範囲は、電極線機構２０走行に従って順次全域に
渡って広がってゆく。

このため、電極部３が複数個の場合は、より迅速かつ正
確に曲折細管１内に所定の電解皮膜を形成することがで
きる。

以上のように、本発明によると、従来より困難であると
されてち・た細管等の内壁に対する電解皮膜の形成を、
ごく容易にかつ円滑に行うことができ、電極線機構の走
行途上において前記した如く細管等の内壁に順次連続的
に電解皮膜を形成するように構成したので、電極線機構
の走行移動量の割合によって細管等の内壁に対する皮膜
形成範囲を外部から認識することができ、さらには、細
管等の内壁に当接しその位置にて停止するという部材が
全くないため、当該細管等の内壁の全域にわたって均一
の電解皮膜を形成することができるという従来にない優
れた酸化皮膜形成方法およびその装置を提供することが
できる。

なお、前述した実施例は、曲折細管等の内壁に対する電
解皮膜の形成について例示したが、本発明は必ずしもこ
れに限定されるものではない。

また、前述した実施例は、電解液として特に１５係濃度
の硫酸液を使用し曲折細管１をプラス電位とすると共に
電極線２Ａをマイナス電位とした場合を説明したが、本
発明は必ずしもこれに限定されず、電解液の性質に応じ
て印加電位の正負を切換えてもよい。

さらに、前記曲折細管１について＆Ｌ １本の場合に
ついて例示したが、同一条件のもとに、給液系２１と液
戻し系２２との間に複数の曲折細管を併談し、これらの
内壁に同時に電解皮膜を形成するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す一部省略した断面図、
第２図および第３図は各々電極線機構の曲折細管への挿
入方法を示す説明図、第４図は本発明に係る装置の一例
を示す概略正面図、第５図は第４図の一部である走行付
勢機構の要部である回転磁石円板を示す正面図、第６図
は第２の連結機構及び巻取機構を示す概略説明図、第７
図は第１の連結機構を示す拡大断面図、第８図は第４図
の■部分を示す拡大部分断面図である。 １・・・細管の一例としての曲折細管、２・・・電極線
機構、２Ａ・・・絶縁物にて皮膜された電極線、３Ａ・
・・電極体、３Ｂ・・・絶縁フィルム、３０・・・巻取
機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 細管内に、一部に電極線の露出部を有しかつ当該露
   出部が前記細管の内壁に当接しないように形成された電
   極線機構を挿入配設し、この電極線機構の露出部と前記
   細管の内壁との間に電解液を介して電位勾配を生せしめ
   ながら、前記電極線機構を序々に移動させることを特徴
   とした細管の内壁に対する皮膜形成方法。 ２ 細管内に配設される電極線機構と、この電極線機構
   と前記細管の内壁との間に電解液を介して所定の電位勾
   配を生せしめる電気系とを備えた細管の内壁に対する皮
   膜形成装置において、前記電極線機構には、当該電極線
   機構を上方にて巻取るための巻取機構を連結するととも
   に、前記電極線機構を、屈曲自在の電極線と、この電極
   線上の少なくとも一箇所に装着された電極体とにより形
   成し、この電極体の前記電極線に沿った中心部分の一部
   を露出させるとともに当該電極体の他の部分および前記
   電極線の移動部分全体を絶縁部材によって屈曲自在に被
   覆したことを特徴とする細管の内壁に対する皮膜形成装
   置。