(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向下側が開放している上部構造体と、鉛直方向上側が開放している下部構造体とを上下に組み合わせてなり、流体としての金属溶湯を移送する流体移送装置であって、
前記上部構造体は、
上蓋と、
当該上蓋から鉛直方向下側に向かって延びる第一筒状壁と、
当該第一筒状壁の径方向内側において前記上蓋から鉛直方向下側に向かって延びる第二筒状壁と、
当該第二筒状壁の径方向内側において前記上蓋を貫通し、前記上蓋より鉛直方向の上側に延びる上端側に吐出口、前記上蓋より鉛直方向の下側に延びる下端側に吸入口をそれぞれ有する吐出管と、
前記第二筒状壁の径方向内側において前記上蓋に接続されている第一気体給排管と、
前記第一筒状壁の径方向内側であって、前記第二筒状壁の径方向外側において前記上蓋に接続されている第二気体給排管と
を備えており、
前記下部構造体は、
底板と、
当該底板から鉛直方向上側に向かって延びる第三筒状壁と、
当該第三筒状壁の径方向内側において前記底板から鉛直方向上側に向かって延びる第四筒状壁と
を備えていて、
前記上部構造体と、前記下部構造体とを上下に組み合わせて、
前記第一筒状壁と前記第三筒状壁との間に第一流体移送路、
前記第二筒状壁と前記第三筒状壁との間に第二流体移送路、
前記第二筒状壁と前記第四筒状壁との間に第三流体移送路、
第四筒状壁の径方向内側に流体貯留室、
前記第三筒状壁の上端と前記上蓋との間に前記第一流体移送路及び前記第二流体移送路に連続する第一空間部、
前記第二筒状壁の下端と前記底板との間に前記第二流体移送路及び前記第三流体移送路に連続する第二空間部、
前記第四筒状壁の上端と前記上蓋との間に前記第三流体移送路及び前記流体貯留室に連続する第三空間部
がそれぞれ形成されていることを特徴とする流体移送装置。
【請求項２】
前記上部構造体と、前記下部構造体とを上下に組み合わせて前記流体移送装置とした際に、
前記第一筒状壁が前記上蓋から鉛直方向下側に向かって延びる長さと、
前記第二筒状壁が前記上蓋から鉛直方向下側に向かって延びる長さと、
前記吐出管が前記上蓋から鉛直方向下側に向かって延びる長さとが同一で、
前記第三筒状壁が前記底板から鉛直方向上側に向かって延びる長さと、
前記第四筒状壁が前記底板から鉛直方向上側に向かって延びる長さとが同一
であることを特徴とする請求項１記載の流体移送装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の流体移送装置を流体貯留槽内に沈設し、当該流体貯留槽内に貯留されている流体である金属溶湯を前記流体移送装置を介して移送する流体移送方法であって、
大気圧状態において前記流体貯留槽から、前記第一流体移送路、第一空間部、第二流体移送路、第二空間部、第三流体移送路、第三空間部を介して、前記流体貯留室及び吐出管の下端側内に、前記流体を貯留する流体貯留工程と、
引き続いて、前記第二気体給排管を開状態にしたまま、前記第一気体給排管を介して気体を供給し、前記第三流体移送路の下端側に前記流体が存在している状態で、所定の圧力にて前記第三空間部を加圧する第一加圧工程と、
引き続いて、前記第一加圧工程による第三空間部の加圧状態を維持したまま、前記第二気体給排管を介して気体を供給し、前記第一流体移送路の下端側及び第二流体移送路の下端側にそれぞれに前記流体が存在している状態で、前記第一加圧工程において前記第三空間部を加圧したのと同一の所定の圧力で前記第一空間部を加圧する第二加圧工程と、
引き続いて、前記の第二加圧工程による前記第一空間部の加圧状態を維持したまま、前記第一気体給排管を介して更に気体を供給し、前記第三流体移送路の下端側に前記流体が存在している状態及び、前記流体貯留室における前記流体の液面の高さが前記吐出管の下端側の吸入口の高さにまで降下しない状態で、前記所定の圧力より高い圧力で第三空間部を加圧することにより、前記流体貯留室から前記吐出管の吐出口を介して前記流体を吐出させる第三加圧工程と
を備えていることを特徴とする流体移送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、流体を移送する装置及び方法に関し、特に、気体の給排に応じて流体移送路の途中に残存させる流体に弁の役割を果たさせながら、流体を移送する装置と方法に関する。本発明の流体移送装置及び流体移送方法によって移送される流体は金属溶湯であり、本明細書において「流体」という用語は、特に断りのない限り、金属溶湯の意で用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
気体の給排に応じて流体移送路の途中に残存させる流体に弁の役割を果たさせながら、流体を移送する装置と方法に関しては従来から種々の提案がされている。
【０００３】
特に、このような装置、方法によれば金属製の弁体を使用しなくてすむことから高温の金属溶湯を移送する装置、方法に多くの提案がなされている。
【０００４】
本願の発明者も発明者としていくつかの提案を行っている（例えば、特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１７６４９号公報
【特許文献２】特開２００７−６１９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した従来の装置、方法においては、気体の給排に応じて流体移送路の途中に残存させる流体に弁の役割を果たさせることから、流体移送路が、上下鉛直方向に延びる複数本の垂直管及び、隣接する垂直管の下端側を接続するＵ字状部、隣接する垂直管の上端側を接続する逆Ｕ字状部を備えている、断面でＵ字状の構造になるのが一般的であった。
【０００７】
このような構造の装置を、例えば、高温の金属溶湯が貯留されている貯留槽内に沈設して使用する場合、偏熱の影響などにより内部構造に損傷が生ずることがある。高温の金属溶湯内に沈設することを考慮してセラミックスなどの耐火物を用いて装置を製造していても、内部構造が損傷することがあった。
【０００８】
この場合、分解して内部の損傷を補修することは困難であり、場合によっては装置全体の入れ替えを余儀なくされることもあった。
【０００９】
そこで、高温の金属溶湯を移送する場合に限らず、気体の給排に応じて流体移送路の途中に残存させる流体に弁の役割を果たさせながら、流体を移送する装置と方法において、より簡単な構造でこれを実現できるようにすることが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、
鉛直方向下側が開放している上部構造体と、鉛直方向上側が開放している下部構造体とを上下に組み合わせてなり、流体としての金属溶湯を移送する流体移送装置であって、
前記上部構造体は、
上蓋と、
当該上蓋から鉛直方向下側に向かって延びる第一筒状壁と、
当該第一筒状壁の径方向内側において前記上蓋から鉛直方向下側に向かって延びる第二筒状壁と、
当該第二筒状壁の径方向内側において前記上蓋を貫通し、前記上蓋より鉛直方向の上側に延びる上端側に吐出口、前記上蓋より鉛直方向の下側に延びる下端側に吸入口をそれぞれ有する吐出管と、
前記第二筒状壁の径方向内側において前記上蓋に接続されている第一気体給排管と、
前記第一筒状壁の径方向内側であって、前記第二筒状壁の径方向外側において前記上蓋に接続されている第二気体給排管と
を備えており、
前記下部構造体は、
底板と、
当該底板から鉛直方向上側に向かって延びる第三筒状壁と、
当該第三筒状壁の径方向内側において前記底板から鉛直方向上側に向かって延びる第四筒状壁と
を備えていて、
前記上部構造体と、前記下部構造体とを上下に組み合わせて、
前記第一筒状壁と前記第三筒状壁との間に第一流体移送路、
前記第二筒状壁と前記第三筒状壁との間に第二流体移送路、
前記第二筒状壁と前記第四筒状壁との間に第三流体移送路、
第四筒状壁の径方向内側に流体貯留室、
前記第三筒状壁の上端と前記上蓋との間に前記第一流体移送路及び前記第二流体移送路に連続する第一空間部、
前記第二筒状壁の下端と前記底板との間に前記第二流体移送路及び前記第三流体移送路に連続する第二空間部、
前記第四筒状壁の上端と前記上蓋との間に前記第三流体移送路及び前記流体貯留室に連続する第三空間部
がそれぞれ形成されていることを特徴とする流体移送装置
である。
【００１１】
請求項２記載の発明は、
前記上部構造体と、前記下部構造体とを上下に組み合わせて前記流体移送装置とした際に、
前記第一筒状壁が前記上蓋から鉛直方向下側に向かって延びる長さと、
前記第二筒状壁が前記上蓋から鉛直方向下側に向かって延びる長さと、
前記吐出管が前記上蓋から鉛直方向下側に向かって延びる長さとが同一で、
前記第三筒状壁が前記底板から鉛直方向上側に向かって延びる長さと、
前記第四筒状壁が前記底板から鉛直方向上側に向かって延びる長さとが同一
であることを特徴とする請求項１記載の流体移送装置である。
【００１２】
請求項３記載の発明は、
請求項１又は２記載の流体移送装置を流体貯留槽内に沈設し、当該流体貯留槽内に貯留されている流体である金属溶湯を前記流体移送装置を介して移送する流体移送方法であって、
大気圧状態において前記流体貯留槽から、前記第一流体移送路、第一空間部、第二流体移送路、第二空間部、第三流体移送路、第三空間部を介して、前記流体貯留室及び吐出管の下端側内に、前記流体を貯留する流体貯留工程と、
引き続いて、前記第二気体給排管を開状態にしたまま、前記第一気体給排管を介して気体を供給し、前記第三流体移送路の下端側に前記流体が存在している状態で、所定の圧力にて前記第三空間部を加圧する第一加圧工程と、
引き続いて、前記第一加圧工程による第三空間部の加圧状態を維持したまま、前記第二気体給排管を介して気体を供給し、前記第一流体移送路の下端側及び第二流体移送路の下端側にそれぞれに前記流体が存在している状態で、前記第一加圧工程において前記第三空間部を加圧したのと同一の所定の圧力で前記第一空間部を加圧する第二加圧工程と、
引き続いて、前記の第二加圧工程による前記第一空間部の加圧状態を維持したまま、前記第一気体給排管を介して更に気体を供給し、前記第三流体移送路の下端側に前記流体が存在している状態及び、前記流体貯留室における前記流体の液面の高さが前記吐出管の下端側の吸入口の高さにまで降下しない状態で、前記所定の圧力より高い圧力で第三空間部を加圧することにより、前記流体貯留室から前記吐出管の吐出口を介して前記流体を吐出させる第三加圧工程と
を備えていることを特徴とする流体移送方法
である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、気体の給排に応じて流体移送路の途中に残存させる流体に弁の役割を果たさせながら流体を移送する装置と方法において、より簡単な構造でこれを実現することができる。
【００１４】
また、気体の給排に応じて流体移送路の途中に残存させる流体に弁の役割を果たさせながら流体を移送する装置と方法において、簡単な構造を採用しているにもかかわらず、より高い圧力で、所望の量の流体を移送する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る流体移送装置の構成を表す概念図であって、（ａ）上部構造体の側面図、（ｂ）上部構造体の平面図、（ｃ）下部構造体の側面図、（ｄ）下部構造体の平面図、（ｅ）上部構造体と下部構造体とを上下に組み合わせて構成した本発明の流体移送装置の側面図、（ｆ）本発明の流体移送装置の平面図。
【図２】本発明に係る流体移送方法を説明する概念図であって、大気圧状態下で本発明の流体移送装置内に流体が流入した状態を表す断面図。
【図３】本発明に係る流体移送方法を説明する概念図であって、図１図示の状態から第一加圧工程が進行している状態を表す断面図。
【図４】本発明に係る流体移送方法を説明する概念図であって、第一加圧工程が完了した状態を表す断面図。
【図５】本発明に係る流体移送方法を説明する概念図であって、第二加圧工程が完了した状態を表す断面図。
【図６】本発明に係る流体移送方法を説明する概念図であって、第三加圧工程により流体が吐出口から吐出される状態を表す断面図。
【図７】本願発明に係る流体移送方法の原理を示す概念図であって、（ａ）流体移送管内の各流体移送路内に大気圧状態で流体が流入し、各流体移送路内の液面が同じ高さ位置になっている状態を説明する断面図、（ｂ）図７（ａ）図示の状態から、図中、右端の流体移送路２４ａを大気圧に対してＱ大きい圧力Ｑで加圧する工程が完了した状態を説明する断面図、（ｃ）引き続いて、逆Ｕ字状部２５ｂを圧力Ｑで加圧する工程が完了した状態を説明する断面図、（ｄ）引き続いて、逆Ｕ字状部２５ｄを圧力Ｑで加圧する工程が完了した状態を説明する断面図、（ｅ）引き続いて、逆Ｕ字状部２５ｂを、大気圧に対して２Ｑ（Ｑの２倍）大きい圧力２Ｑで加圧する工程が完了した状態を説明する断面図、（ｆ）引き続いて、図中、右端の流体移送路２４ａを圧力２Ｑで加圧する工程が完了した状態を説明する断面図、（ｇ）引き続いて、図中、右端の流体移送路２４ａを、大気圧に対して３Ｑ（Ｑの３倍）大きい圧力３Ｑで加圧する工程が完了した状態を説明する断面図。
【図８】本発明の流体移送装置により本発明の流体移送方法が実施される一例を説明する概念図であって、大気圧状態下で本発明の流体移送装置内に流体が流入した状態を表す概略断面図。
【図９】図８図示の状態に引き続き第一加圧工程が完了した状態を表す概略断面図。
【図１０】図９図示の状態に引き続き第二加圧工程が完了した状態を表す概略断面図。
【図１１】図１０図示の状態に引き続き第三加圧工程により流体の吐出が行われている状態表す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の流体移送装置２１の構成を示す概略図である。
【００１８】
流体移送装置２１は、鉛直方向下側（図１（ａ）における下側）が開放している上部構造体１（図１（ａ））と、鉛直方向上側（図１（ｃ）における上側）が開放している下部構造体１０（図１（ｃ））とを、図１（ｅ）図示のように上下に組み合わせて構成される。
【００１９】
上部構造体１は、図１（ａ）に示すように、上蓋２と、上蓋２から鉛直方向下側に向かって延びる第一筒状壁３と、第一筒状壁３の径方向内側において上蓋２から鉛直方向下側に向かって延びる第二筒状壁４を備えている。
【００２０】
また、上部構造体１は、第二筒状壁４の径方向内側において上蓋２を貫通し、上蓋２より鉛直方向の上側に延びる上端側に吐出口５、上蓋２より鉛直方向の下側に延びる下端側に吸入口６をそれぞれ有する吐出管７を備えている。
【００２１】
更に、上部構造体１は、第二筒状壁４の径方向内側において上蓋２に接続されている第一気体給排管８と、第一筒状壁３の径方向内側であって、第二筒状壁４の径方向外側において上蓋２に接続されている第二気体給排管９とを備えている。
【００２２】
下部構造体１０は、図１（ｃ）に示すように、底板１１と、底板１１から鉛直方向上側（図１（ｃ）において上側）に向かって延びる第三筒状壁１２と、第三筒状壁１２の径方向内側において底板１１から鉛直方向上側に向かって延びる第四筒状壁１３とを備えている。
【００２３】
このような上部構造体１と、下部構造体１０とを図１（ｅ）図示のように上下に組み合わせて本発明の流体移送装置２１とする。
【００２４】
この流体移送装置２１では、上部構造体１と、下部構造体１０とを上下に組み合わせることにより、図１（ｅ）図示のように、第一流体移送路１４、第二流体移送路１５、第三流体移送路１６、流体貯留室１７、第一空間部１８、第二空間部１９、第三空間部２０が形成される。
【００２５】
第一流体移送路１４は第一筒状壁３と第三筒状壁１２との間に、第二流体移送路１５は第二筒状壁４と第三筒状壁１２との間に、第三流体移送路１６は第二筒状壁４と第四筒状壁１３との間に、流体貯留室１７は第四筒状壁１３の径方向内側にそれぞれ形成される。
【００２６】
また、第一空間部１８は、第三筒状壁１２の上端と上蓋２との間に第一流体移送路１４及び第二流体移送路１５に連続して形成され、第二空間部１９は、第二筒状壁４の下端と底板１１との間に第二流体移送路１５及び第三流体移送路１６に連続して形成され、第三空間部２０は、第四筒状壁１３の上端と上蓋２との間に第三流体移送路１６及び流体貯留室１７に連続して形成される。
【００２７】
こうして、図１（ｅ）図示のように、吐出管７は流体貯留室１７内に延び、第一気体給排管８は第三空間部２０に連通し、第二気体給排管９は第一空間部１８に連通するようになる。
【００２８】
上部構造体１の上蓋２に対して第一筒状壁３、第二筒状壁４、吐出管７、第一気体給排管８、第二気体給排管９が配備される位置、下部構造体１０の底板１１に対して第三筒状壁１２、第四筒状壁１３が配備される位置は、図１（ｅ）図示のように第一流体移送路１４、第二流体移送路１５、第三流体移送路１６、流体貯留室１７、第一空間部１８、第二空間部１９、第三空間部２０が形成され、吐出管７が流体貯留室１７内に延び、第一気体給排管８が第三空間部２０、第二気体給排管９が第一空間部１８にそれぞれ連通する構造になることを考慮して決定される。
【００２９】
本発明の流体移送装置２１を構成する前記の上部構造体１、下部構造体１０は、いずれも、不定形耐火物を水と混練し、所定の型枠に流し込んで、固化、乾燥、焼成することによって成型することができる。
【００３０】
図示の実施形態では、第一筒状壁３、第二筒状壁４、第三筒状壁１２、第四筒状壁１３は、いずれも、円筒状にしているが、前述した構造を形成できるものであれば、図１（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）図示のように平面、底面から見たときに、円筒状ではなく、三角筒状、四角筒状、等の多角筒状にすることができる。
【００３１】
本発明の流体移送装置２１は上述したように、上部構造体１、下部構造体１０を上下に組み合わせて構成されているので、内部構造に損傷、等の不具合が生じた場合には取り外して、内部構造を簡単に修復することができる。
【００３２】
上述した本発明の流体移送装置２１を用いた本発明による流体の移送は次のように行われる。
【００３３】
まず、流体移送装置２１を流体貯留槽内に設置し、前述したように、第一流体移送路１４、第二流体移送路１５、第三流体移送路１６、流体貯留室１７、第一空間部１８、第二空間部１９、第三空間部２０が形成されている状態で、上部構造体１、下部構造体１０を固定する。
【００３４】
（流体貯留工程）
図２に矢印３１、３２、３３、３４、３５で示すように、大気圧状態において、流体貯留槽内の流体３０が、第一流体移送路１４、第一空間部１８、第二流体移送路１５、第二空間部１９、第三流体移送路１６、第三空間部２０を介して流体貯留室１７及び吐出管７の下端側内に流入し、貯留される。
【００３５】
（第一加圧工程）
次に、第二気体給排管９を開状態にしたまま、第一気体給排管８を介して気体を矢印３６で示すように供給し、第三流体移送路１６の下端側に流体３０が存在している状態で、所定の圧力（ｐ１）にて第三空間部２０を加圧する（図３、図４）。
【００３６】
そこで、図４図示のように、流体３０は、第三流体移送路１６、第二空間部１９、第二流体移送路１５、第一空間部１８、第一流体移送路１４を介して矢印３７、３８、３９のように流動して流体貯留槽内に戻る。また、矢印４０のように吐出管７の吸入口６内に流入し、吐出管７内を矢印４１のように上昇する。
【００３７】
この結果、第三流体移送路１６内の流体液面と流体貯留槽内の流体液面との間にｈで示される差が生じ、流体貯留室１７内の流体液面と吐出管７の流体液面との間にｈで示される差が生じる。
【００３８】
すなわち、流体３０にｈで示される液面の高さの差が生じる所定の圧力（ｐ１）が第三空間部２０に加えられたことになる。
【００３９】
この際、第三流体移送路１６の下端側に存在している流体が弁の役割を果たし、加圧された第三空間部２０の圧力（ｐ１）が維持される。
【００４０】
図３は、第二気体給排管９を開状態にしたまま、第一気体給排管８を介して気体を矢印３６で示すように供給し、第三空間部２０を加圧し始め、図４図示の状態に至る途中の状態を示すものである。第三流体移送路１６内の流体液面の高さと、流体貯留室１７内の流体液面の高さとが同一になっている状態である。
【００４１】
図２のように大気圧状態で流体３０を流入させると、第一気体給排管８、第二気体給排管９、吐出管７における液面の高さは流体貯留槽内の液面の高さと同一になり、図３図示の状態でも、第二気体給排管９、吐出管７における液面の高さは流体貯留槽内の液面の高さと同一である。
【００４２】
そこで、次の第二加圧工程、第三加圧工程をへて、流体貯留室１７から吐出管７の吐出口５を介して流体３０を吐出する場合の吐出量は、この図３図示の状態を基準とした量で一定になる。
【００４３】
すなわち、大気圧状態で、第一気体給排管８、第二気体給排管９、吐出管７における液面の高さは流体貯留槽内の液面の高さと同一であり、図３図示の状態でも、第二気体給排管９、吐出管７における液面の高さは流体貯留槽内の液面の高さと同一である。そして、第四筒状壁１３の上端で画される流体貯留室１７内の液面高さから、吐出管７における液面高さまでの部分に存在している流体の中から、後述する第三加圧工程による吐出が行われる。そこで、第三加圧工程で加える圧力を常に一定にしておけば、一定量の流体が吐出されることになる。
【００４４】
（第二加圧工程）
次に、前記第一加圧工程による第三空間部２０の加圧状態を維持したまま、第二気体給排管９を介して気体を矢印４２で示すように供給し、第一流体移送路１４の下端側及び第二流体移送路１５の下端側にそれぞれ流体が存在している状態で、前記の第一加圧工程において第三空間部２０を加圧したのと同一の所定の圧力（ｐ１）で第一空間部１８を加圧する。
【００４５】
前記の第一加圧工程において第三空間部２０を加圧したのと同一の所定の圧力（ｐ１）で第一空間部１８を加圧するので、第一流体移送路１４流体液面の高さと、流体貯留槽内の流体液面との間には、前記の第一加圧工程において、第三流体移送路１６内の流体液面と流体貯留槽内の流体液面との間に生じたのと同じｈで示される差が生じる。
【００４６】
また、第二流体移送路１５内の流体は第一空間部１８が加圧されることにより押し下げられ、第二流体移送路１５内の流体が若干、第三流体移送路１５内に矢印４３で示すように流動する。そして、第一加圧工程において第三空間部２０を加圧したのと同一の所定の圧力（ｐ１）で第一空間部１８が加圧されることから、図５図示のように、第二流体移送路１５内の流体液面と、第三流体移送路１５内の流体液面とは同一の高さになる。
【００４７】
この際、第一流体移送路１４の下端側及び第二流体移送路１５の下端側にそれぞれ存在している流体が弁の役割を果たし、第二加圧工程で加圧される第一空間部１８及び、第一加圧工程で加圧された第三空間部２０の圧力（ｐ１）がそれぞれ維持される。
【００４８】
（第三加圧工程）
次に、前記の第二加圧工程による第一空間部１８の加圧状態を維持したまま、第一気体給排管８を介して矢印４４で示されるように、更に、気体を供給し、第三流体移送路１６の下端側に流体が存在している状態及び、流体貯留室１７における流体の液面の高さが吐出管７の下端側の吸入口６の高さにまで降下しない状態で、前記の第一加圧工程及び第二加圧工程における所定の圧力（ｐ１）より高い圧力（ｐ２）で第三空間部２０を加圧することにより、流体貯留室１７から吐出管７の吐出口５を介して流体を矢印４５で示すように吐出させる。
【００４９】
第三空間部２０が、第一加圧工程及び第二加圧工程における所定の圧力（ｐ１）より高い圧力（ｐ２）で加圧されることにより、第三流体移送路１６における流体の液面は図６図示のように降下し、矢印４６で示すように流体が第三流体移送路１６から第二流体移送路１５側に移動し、第一加圧工程及び第二加圧工程における所定の圧力（ｐ１）で加圧されている第一空間部１８に連続している第二流体移送路１５における流体の液面との間に、図６に符号Ｘで示す高さの相違が生じる。
【００５０】
すなわち、第一加圧工程及び第二加圧工程における所定の圧力（ｐ１）で加圧されている第二流体移送路１５における流体の液面の高さとの間に、図６に符号Ｘで示す高さの相違を生じさせるだけの高い圧力（ｐ２）で、第三空間部２０、第三流体移送路１６、流体貯留室１７が加圧されていることになる。
【００５１】
一方、吐出管７の吐出口５側は大気圧状態であるので、流体貯留室１７から吐出管７の吸入口６内に矢印４０で示すように流入した流体の液面の高さは図６に仮想線で示す位置になる。
【００５２】
「第一加圧工程及び第二加圧工程でそれぞれ第三空間部２０、第一空間部１８に加えられる圧力（ｐ１＝大気圧状態の液面に対して図４、図５に符号ｈで示す高さの差を生じさせる圧力）」＋「第三加圧工程で第三空間部２０に加えられる圧力（ｐ２＝第一加圧工程及び第二加圧工程でそれぞれ第三空間部２０、第一空間部１８に加えられる圧力（ｐ１）を受けている液面に対して図６に符号Ｘで示す高さの差を生じさせる圧力）」という圧力（Ｐ）が、大気圧状態の液面に対して、加えられることによって、流体貯留室１７内の流体の液面の高さと、大気圧状態の液面の高さとの間には、図６に仮想線で示す高さ方向の相違Ｈが生じることになる。
【００５３】
そして、吐出管７内を矢印４１のように上昇する流体中、吐出口５よりも高い位置にまで上昇する流体が、吐出口５から矢印４５のように吐出されていくことになる。
【００５４】
引き続き、第一気体給排管８、第二気体給排管９への気体の供給を停止し、第一気体給排管８、第二気体給排管９を開状態にすることによって、流体貯留工程にもどり、図２（ａ）に矢印３１、３２、３３、３４、３５で示すように、大気圧状態において、流体貯留槽から流体３０が、第一流体移送路１４、第一空間部１８、第二流体移送路１５、第二空間部１９、第三流体移送路１６、第三空間部２０を介して流体貯留室１７及び吐出管７の下端側内に、矢印３１、３２、３３、３４、３５のように流入し、貯留される。
【００５５】
以上の通り、本発明の流体移送方法によれば、上述した圧力Ｐで流体貯留室１７内の流体を吐出管７の吐出口５を介して吐出させることができる。
【００５６】
図４に示すように、第三空間部２０、すなわち、流体貯留室１７、第三流体移送路１６に対して圧力ｐ１を加えた時点で、第三流体移送路１６内の液面高さは第二筒状壁４の下端側に近づく。ｐ１より更に大きな圧力を第三空間部２０に加えて第三流体移送路１６内の液面高さが第二筒状壁４の下端に達すると、第三流体移送路１６の下端側に残っている流体による弁の働きが失われてしまう。
【００５７】
このため、第一加圧工程においてｐ１を越える大きな圧力を第三空間部２０に加えることはできない。
【００５８】
しかし、この発明では、第二加圧工程を採用していることにより、上述したように圧力ｐ１よりも大きな圧力Ｐを、第三空間部２０、すなわち、流体貯留室１７、第三流体移送路１６に加えて、流体貯留室１７内の流体を吐出管７の吐出口５を介して吐出させることができる。
【００５９】
以上に説明したこの本発明の流体移送方法の基本原理を図７に基づいて説明する。
【００６０】
大気圧下において、流体移送管２３（例えば金属パイプ）を構成する流体移送路２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅ、２４ｆ内にそれぞれ流体が図７（ａ）の液面高さ位置に貯留されている。
【００６１】
流体移送管２３は、流体移送路２４ａ、流体移送路２４ｂ、流体移送路２４ｃ、流体移送路２４ｄ、流体移送路２４ｅ、流体移送路２４ｆによって構成されている。そして、流体移送路２４ａの下端側と流体移送路２４ｂの下端側とがＵ字部２５ａによって、流体移送路２４ｃの下端側と流体移送路２４ｄの下端側とがＵ字部２５ｃによって、流体移送路２４ｅの下端側と流体移送路２４ｆの下端側とがＵ字部２５ｅによって、流体移送路２４ｂの上端側と体移送路２４ｃの上端側とが逆Ｕ字部２５ｂによって、流体移送路２４ｄの上端側と体移送路２４ｅの上端側とが逆Ｕ字部２５ｄによって、それぞれ、接続されている。
【００６２】
そして、流体移送路２４ａの上端に気体給排管２６ａが接続され、逆Ｕ字部２５ｂの上部に気体給排管２６ｂが接続され、逆Ｕ字部２５ｄの上部に気体給排管２６ｃが接続され、当該気体給排管を介して気体が給排されるようになっている。
【００６３】
大気圧下で、気体給排管２６ａ、気体給排管２６ｂ、気体給排管２６ｃが開放されている図７（ａ）の状態から、気体給排管２６ｂ、気体給排管２６ｃを開状態に維持したまま、気体給排管２６ａを介して流体移送路２４ａを、大気圧状態に比較してＱヘクトパスカル大きい圧力（以下のこの圧力の大きさを「Ｑ」と表す）で加圧した（図７（ｂ））。
【００６４】
この結果、流体移送路２４ａ内の流体は圧力差Ｑに応じて図７（ｂ）図示の位置まで下降し、流体移送路２４ｂ内の流体は圧力差Ｑに応じて図７（ｂ）図示の位置まで上昇する。
【００６５】
この場合、流体移送路２４ａ内下部に滞留している流体が弁としての機能を果たし、流体移送路２４ａ内の圧力Ｑが維持される。
【００６６】
次に、気体給排管２６ｃを開状態に維持し、図７（ｂ）での流体移送路２４ａ内の圧力Ｑを維持したまま、逆Ｕ字部２５ｂを気体給排管２６ｂを介して、同一の圧力Ｑで加圧する（図７（ｃ））。この場合、流体移送路２４ａ内の圧力はＱに維持されているので、流体移送路２４ｂ内の流体は若干下降し、流体移送路２４ｂ内の液面高さと、流体移送路２４ａ内の液面高さは同一になる。
【００６７】
また、流体移送路２４ｃ内の流体は圧力差Ｑに応じて図７（ｂ）における流体移送路２４ａ内の流体の液面高さと同一の高さ位置にまで下降し、流体移送路２４ｄ内の流体は図３（ｂ）における流体移送路２４ｂ内の流体の液面高さと同一の高さ位置にまで上昇する。
【００６８】
この際、流体移送路２４ｂ内に滞留している流体及び流体移送路２４ｃの下端側に滞留している流体が、それぞれ弁としての機能を果たし、流体移送路２４ａ、逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力Ｑを維持している。
【００６９】
次いで、図７（ｂ）、（ｃ）における流体移送路２４ａ内の圧力Ｑ及び、図７（ｃ）における逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力Ｑをそれぞれ維持したまま、逆Ｕ字部２５ｄを気体給排管２６ｃを介して同一の圧力Ｑで加圧する（図７（ｄ）。
【００７０】
この場合、流体移送路２４ｅ内の流体は圧力差Ｑに応じて、図７（ｂ）における流体移送路２４ａ内の流体の液面高さ及び、図７（ｃ）における流体移送路２４ｃ内の流体の液面高さと同一の高さ位置にまで下降し、流体移送路２４ｆ内の流体は図７（ｂ）における流体移送路２４ｂ内の流体の液面高さと同一の高さ位置にまで上昇する。
【００７１】
一方、逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力はＱに維持されているので、流体移送路２４ｄ内の流体は若干下降し、流体移送路２４ｄ内の液面高さと、流体移送路２４ｃ内の液面高さは同一になる。
【００７２】
この場合、流体移送路２４ｄ内に滞留している流体及び流体移送路２４ｅの下端側内に滞留している流体が、それぞれ弁としての機能を果たし、逆Ｕ字部２５ｄ内の圧力Ｑが維持されている。
【００７３】
次に、図７（ｂ）、（ｃ）における流体移送路２４ａ内の圧力Ｑ及び、図７（ｄ）における逆Ｕ字部２５ｄ内の圧力Ｑをそれぞれ維持したまま、逆Ｕ字部２５ｂを、気体給排管２６ｂを介して、大気圧状態に比較して２Ｑヘクトパスカル大きい圧力（前記のＱヘクトパスカルの２倍の大きさの圧力であって、以下のこの圧力の大きさを「２Ｑ」と表す）で加圧する（図７（ｅ））。
【００７４】
この結果、流体移送路２４ｂ、流体移送路２４ｃ内の流体の液面高さは下降し、流体移送路２４ａ、流体移送路２４ｄ内の流体の液面高さは上昇する。
【００７５】
この際、流体移送路２４ｂ、流体移送路２４ｃ、流体移送路２４ｅの下端側に滞留している流体が、それぞれ弁としての機能を果たし、流体移送路２４ａ内の圧力Ｑ、逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力２Ｑ、逆Ｕ字部２５ｄ内の圧力Ｑを維持している。
【００７６】
次に、図７（ｅ）における逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力２Ｑ、逆Ｕ字部２５ｄ内の圧力Ｑを維持をそれぞれ維持したまま、流体移送路２４ａ内を、気体給排管２６ａを介して２Ｑの圧力で加圧する（図７（ｆ））。
【００７７】
この結果、流体移送路２４ａ内の流体の液面高さは下降し、流体移送路２４ａ、流体移送路２４ｂ内の流体の液面高さは同一になる。
【００７８】
この際、流体移送路２４ａ、流体移送路２４ｃの下端側に滞留している流体が、それぞれ弁としての機能を果たし、流体移送路２４ａ内の圧力２Ｑ、逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力２Ｑを維持している。
【００７９】
引き続いて、図７（ｅ）、（ｆ）における逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力２Ｑ、逆Ｕ字部２５ｄ内の圧力Ｑを維持をそれぞれ維持したまま、流体移送路２４ａ内を、気体給排管２６ａを介して、大気圧状態に比較して３Ｑヘクトパスカル大きい圧力（前記のＱヘクトパスカルの３倍の大きさの圧力であって、以下のこの圧力の大きさを「３Ｑ」と表す）で加圧する（図７（ｅ））。
【００８０】
前述したように、逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力と、流体移送路２４ａ内の圧力とにＱヘクトパスカルの相違がある場合（流体移送路２４ａ内の圧力の方が、逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力よりＱヘクトパスカル大きい場合）、流体移送路２４ａ、流体移送路２４ｂ内の流体の状況は、図７（ｂ）図示のようになる。
【００８１】
図７（ｇ）の状態でも、逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力（２Ｑ）と、流体移送路２４ａ内の圧力（３Ｑ）との間にはＱヘクトパスカルの相違がある（流体移送路２４ａ内の圧力の方が、逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力よりＱヘクトパスカル大きい）、そこで、図７（ｇ）の状態（逆Ｕ字部２５ｂ内の圧力が２Ｑで、流体移送路２４ａ内の圧力が３Ｑ）でも、流体移送路２４ａ、流体移送路２４ｂ内の流体の状況は、図７（ｂ）図示の場合と同じく、図７（ｇ）図示の状態になる。
【００８２】
即ち、流体移送路２４ａ、流体移送路２４ｂ、等の図７中、上下方向の長さを変動させる（特に、図７中、左側の流体移送路２４ｆから右側の流体移送路２４ａに近づくに従って上下方向の長さを大きくする）必要なしに、流体移送路２４ａに対して加えることのできる圧力の大きさを、当初、図７（ｂ）の状態で加えることのできた圧力（Ｑ）の３倍にすることが可能になるのである。
【００８３】
これは、上述した工程を採用することによって、流体移送路２４ｆの下端側、Ｕ字状部２５ｅ、流体移送路２４ｅの下端側に滞留する流体が、大気圧状態に比較してＱヘクトパスカル大きい圧力に対する弁として機能し、流体移送路２４ｄの下端側、Ｕ字状部２５ｃ、流体移送路２４ｃの下端側に滞留する流体が、大気圧状態に比較して２Ｑヘクトパスカル大きい圧力に対する弁として機能し、流体移送路２４ｂの下端側、Ｕ字状部２５ａ、流体移送路２４ａの下端側に滞留する流体が、大気圧状態に比較して３Ｑヘクトパスカル大きい圧力に対する弁として機能することによって発揮されるものである。
【００８４】
図７図示の例では、流体移送路２４ａ〜流体移送路２４ｆを用いているのみであるが、更に、使用する流体移送路の本数を増加すれば、流体移送路２４ａの下端側に滞留する流体に弁の役割を果たさせることによって、流体移送路２４ａに加えることのできた圧力よりも非常に大きい圧力を流体移送路２４ａに加えることが可能になる。
【００８５】
本発明の流体移送方法は上述した原理を利用しているものである。
【００８６】
これによって、本発明の装置のように、下端側が開放されている上部構造体１と、上端側が開放されている下部構造体１０とを組み合わせて、上述した第一流体移送路１４、第二流体移送路１５、第三流体移送路１６、流体貯留室１７、第一空間部１８、第二空間部１９、第三空間部２０が形成されている流体移送装置にし、なおかつ、第一筒状壁３が上蓋２から鉛直方向下側に向かって延びる長さと、第二筒状壁４が上蓋２から鉛直方向下側に向かって延びる長さと、吐出管７が上蓋２から鉛直方向下側に向かって延びる長さとを同一にし、第三筒状壁１２が底板１１から鉛直方向上側に向かって延びる長さと、第四筒状壁１３が底板１１から鉛直方向上側に向かって延びる長さとを同一にした場合であっても、吐出管７の吐出口５から流体を吐出させるために第三空間部２０に加える圧力を、最初に、第三流体移送路１６の下端側に滞留する流体を弁として使用することによって第三空間部２０に加えることができた圧力よりも大きくすることが可能になる。
【００８７】
すなわち、第一加圧工程で第三流体移送路１６の下端側に流体が残留している状態で加えることのできた圧力に、更に、追加した圧力を第三空間部２０に加えて吐出管７の吐出口６からの吐出を行わせることができる。
【実施例】
【００８８】
本発明の実施例について、図８〜図１１を参照して説明する。
【００８９】
なお、前述した図１〜図７を用いて説明した本発明の流体移送装置における構造部分と同一の構造部分については同一の符号を付けてその説明を省略する。
【００９０】
不図示のコンプレッサーにシリンダー式圧力発生器５８、５９が切替弁５１、５２、５３、５４、５５、５６、圧力逃がし弁５７を介して接続されている。
【００９１】
シリンダー式圧力発生器５８は第一加圧工程で第三空間部２０に供給される圧力ｐ１を生成し、シリンダー式圧力発生器５９は第三加圧工程で第三空間部２０に供給される圧力ｐ２を生成することに用いられる。
【００９２】
図示の実施形態では、吐出口５に連続して水平方向に延びる移送管６０の途中に鉛直方向下側に窪む流体溜まり部６１が形成されている。
【００９３】
移送される流体３０が金属溶湯貯留槽５０に貯留されている高温の金属溶湯である場合、吐出される金属溶湯の一部が常にここに存在することによって、吐出管７に存在している金属溶湯の液面が酸化されないようにするものである。
【００９４】
なお、移送される流体３０が金属溶湯貯留槽５０に貯留されている高温の金属溶湯である場合、不図示のコンプレッサーから供給される気体を窒素ガスなどの不活性ガスにすることによって、金属溶湯が酸化されることを防止できる。
【００９５】
まず、図８図示のように、大気圧状態下で本発明の流体移送装置内に流体が流入する。
【００９６】
引き続いて、第一加圧工程で、第二気体給排管９を開状態にしたまま、第一気体給排管８を介して不活性ガスを矢印３６で示すように供給し、第三流体移送路１６の下端側に流体３０が存在している状態で、所定の圧力（ｐ１）にて第三空間部２０を加圧する（図９）。
【００９７】
次いで、第二加圧工程で、前記第一加圧工程による第三空間部２０の加圧状態を維持したまま、第二気体給排管９を介して不活性ガスを矢印４２で示すように供給し、第一流体移送路１４の下端側及び第二流体移送路１５の下端側にそれぞれ流体が存在している状態で、前記の第一加圧工程において第三空間部２０を加圧したのと同一の所定の圧力（ｐ１）で第一空間部１８を加圧する（図１０）。
【００９８】
引き続いて、第三加圧工程で、前記の第二加圧工程による第一空間部１８の加圧状態を維持したまま、第一気体給排管８を介して矢印４４で示されるように、更に、気体を供給し、第三流体移送路１６の下端側に流体が存在している状態及び、流体貯留室１７における流体の液面の高さが吐出管７の下端側の吸入口６の高さにまで降下しない状態で、前記の第一加圧工程及び第二加圧工程における所定の圧力（ｐ１）より高い圧力（ｐ２）で第三空間部２０を加圧することにより、流体貯留室１７から吐出管７の吐出口５を介して流体を矢印４５で示すように吐出させる（図１１）。
【００９９】
以上、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態、実施例を説明したが、本発明はかかる実施形態、実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々に変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
各種工業製品等を鋳造する技術として、金属溶湯を鋳型に送湯して成形する低圧鋳造技術が従来から知られている。
【０１０１】
この低圧鋳造技術は、金属溶湯中に金属溶湯供給装置を沈め、この装置に金属溶湯を吸湯させ、吸湯させた金属溶湯を鋳型に送湯し、この鋳型内で金属溶湯を冷却して成型品を成形するものである。
【０１０２】
この場合、金属溶湯中に沈められている金属溶湯供給装置については、高温下で長期間使用させる必要があるため、耐火物で装置を構成することが重要である。
【０１０３】
しかし、耐火物で装置を構成しても、高温の金属溶湯下では、損傷を完全に防ぐことは困難であり、損傷箇所の修復を余儀なくされる場合もある。
【０１０４】
このような場合、内部空洞型の金属溶湯供給装置では、損傷箇所によっては修復が困難な箇所も存在し得るので、修復費用が増大するおそれがある。
【０１０５】
従って、従来の金属溶湯供給装置の構成を見直し、簡易な構成で従来どおりの鋳造を行うことができる金属溶湯供給装置へ改善する必要がある。
【０１０６】
この発明は、このような要請にこたえ、低圧鋳造技術に用いられる金属溶湯供給装置において、簡易な構成で従来の鋳造を行う金属溶湯供給装置及び供給方法を提供することができる。
【０１０７】
従って、従来の金属溶湯供給装置に比べ、低コストで装置を構成することが可能となり、又簡易な構成で鋳造を行うことが可能となる効果がある。
【符号の説明】
【０１０８】
１    上部構造体
２    上蓋
３    第一筒状壁
４    第二筒状壁
５    吐出口
６    吸入口
７    吐出管
８    第一気体給排管
９    第二気体給排管
１０  下部構造体
１１  底板
１２  第三筒状壁
１３  第四筒状壁
１４  第一流体移送路
１５  第二流体移送路
１６  第三流体移送路
１７  流体貯留室
１８  第一空間部
１９  第二空間部
２０  第三空間部
２１  流体移送装置
３０  流体
５０  流体貯留槽
【図１】
0005582501.tif 000002
【図２】
0005582501.tif 000003
【図３】
0005582501.tif 000004
【図４】
0005582501.tif 000005
【図５】
0005582501.tif 000006
【図６】
0005582501.tif 000007
【図７】
0005582501.tif 000008
【図８】
0005582501.tif 000009
【図９】
0005582501.tif 000010
【図１０】
0005582501.tif 000011
【図１１】
0005582501.tif 000012