(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融アルミニウムを貯留可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融アルミニウムを流通することが可能で、運搬車輌により搭載されて前記溶融アルミニウムが供給されるユースポイントまで搬送されるとともに前記ユースポイントとは独立な容器であって、
フレームと、
前記フレームの内側に設けられ、内外で溶融アルミニウムを流通させるための流路を内在したライニングと、
少なくとも前記溶融アルミニウムの流路の一部を囲うように設けられたセラミクスからなる配管と、
を具備することを特徴とする容器。
【請求項２】
溶融アルミニウムを貯留可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融アルミニウムを流通することが可能で、運搬車輌により搭載されて前記溶融アルミニウムが供給されるユースポイントまで搬送されるとともに前記ユースポイントとは独立な容器であって、
フレームと、
前記フレームの内側に設けられ、内外で溶融アルミニウムを流通させるための流路を内在したライニングと、
少なくとも前記溶融アルミニウムの流路の一部を囲うように設けられた配管と、
を具備し、
前記配管は金属製であり、前記配管の内側には、耐火材からなるライニング層が形成されていることを特徴とする容器。
【請求項３】
溶融アルミニウムを貯留可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融アルミニウムを流通することが可能で、運搬車輌により搭載されて前記溶融アルミニウムが供給されるユースポイントまで搬送されるとともに前記ユースポイントとは独立な容器であって、
フレームと、
前記フレームの内側に設けられ、内外で溶融アルミニウムを流通させるための流路を内在したライニングと、
少なくとも前記溶融アルミニウムの流路の一部を囲うように設けられた配管と、
を具備し、
前記配管は、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＴｉＯ２、ＴｉＮ及びカーボンからなる群から選択された少なくとも１種を主成分の１つとするセラミクスからなることを特徴とする容器。
【請求項４】
前記ライニングに内在された流路は、前記容器内の底部付近に開口を有し、この開口から当該容器の上方に向かって前記ライニングの内側に設けられた溶融アルミニウムの貯留領域と対向して在り、これにより当該貯留領域からの熱が伝導されるように構成されたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の容器。
【請求項５】
前記フレームは、前記溶融アルミニウムの流路の上側開口がその中央付近にあるようなフランジ受け部をさらに具備し、このフランジ受け部の内径は前記配管の外径よりも大きく、前記配管のフランジの外周と前記フレームとの間に設けられた断熱部材をさらに具備したことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の容器。
【請求項６】
前記配管は、その下端側が前記流路の前記溶融アルミニウムの貯留領域側の開口部まで延在した単一の連続物であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載の容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【従来の技術】
多数のダイキャストマシーンを使ってアルミニウムの成型が行われる工場では、工場内ばかりでなく、工場外からアルミニウム材料の供給を受けることが多い。この場合、溶融した状態のアルミニウムを収容した容器を材料供給側の工場から成型側の工場へと搬送し、溶融した状態のままの材料を各ダイキャストマシーンへ供給することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００２】
【特許文献１】
実開平３−３１０６３号公報（第１図）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
多数のダイキャストマシーンを使ってアルミニウムの成型が行われる工場では、工場内ばかりでなく、工場外からアルミニウム材料の供給を受けることが多い。この場合、溶融した状態のアルミニウムを収容した容器を材料供給側の工場から成型側の工場へと搬送し、溶融した状態のままの材料を各ダイキャストマシーンへ供給することが行われている（例えば、文献１：実開平３−３１０６３号公報（第１図））。
【０００４】
本発明者等は、こうした容器からダイキャストマシーン側への材料供給を、圧力差を利用して行う技術を提唱している。すなわち、この技術は、容器内を加圧して容器内に導入された配管を介して容器内の溶融金属材料を外部に導出するものである。
【０００５】
ところで、このような容器は断熱性と耐火性が要求されることから例えば鉄製のフレームの内側にライニングが設けられている。本発明者は、かかる容器において、容器内の溶融金属を外部に導出等するための流路をライニングに内在させることで、該流路を流通する溶融金属の保温性を高める技術を開発した。このように流路における溶融金属の保温性を高めると、溶融金属が流路内で固化することが防止され、流路の詰まりがなくなる、という効果がある。
【０００６】
しかしながら、容器内のライニングは、熱膨張や機械的な衝撃等によってひび割れを生じ、そのひび割れが容器の空間から流路に達すると、加圧用の気体がひび割れ部分を介して流路に直接流れ込み、供給が不安定になるという問題がある。また気体が混在した状態の溶融金属が配管から外部に吹き出て、高温の溶融金属が周囲に飛び散る、という問題がある。
【０００７】
容器の上面部から溶融金属の貯留部へストークをぶら下げて、このストークを溶融金属の流路とする構成についても考えられる。しかしながらこの種の容器は使用前の加熱（または予熱）を必要とし、この加熱の際にストークに大きな熱負荷がかかるので、ストークがすぐに割れるなど耐久性に問題がある。割れを回避するために金属製のストークを採用すると、加熱による高温雰囲気に金属が曝され、酸化によりすぐに孔が開いてしまうという問題もある。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、加圧用の気体が溶
融金属を内外で流通させるための流路に漏れることがない容器及び容器の製造方法を提供することを目的とする。また本発明は維持コストが低く、メンテナンスのしやすい容器を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、本発明の主たる観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、内外で溶融金属を流通させるための流路を内在したライニングと、少なくとも前記流路の一部を囲うように設けられた配管とを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明の別の観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、気体の流通を規制する部材により囲まれた溶融金属の流路を内在したライニングとを具備することを特徴とする。このような規制部材としては金属（合金を含む）や、セラミクス等の材料を挙げることができる。また、規制部材は、マクロスコピックにみて熱力学的に均一な層から構成されることが好ましい。これは複数の物性の異なる素材の混合物（例えばキャスター）の場合、すなわちマクロスコピックに見て熱力学的不均一層からなる場合、周期的に印可される熱的負荷に起因して線膨張率の差異などによってどうしても割れ、ひび等が生じやすいために気体の侵入を許してしまうからである。配管の構成材料は金属合金や、市販のセラミクス焼成品程度の均一性を有していればよい。
【００１１】
本発明では、前記配管が金属製である場合には前記配管の内壁には耐火性からなるライニング層が形成されていることが好ましい。このようなライニング層を設けることで、金属製の部分の熱による劣化を防止することができる。また、配管を金属製とすることで、特に配管の急峻な劣化を防止することができる。逆にいうと、配管を金属製とすることで、熱や衝撃などにより配管が劣化することがあってもそのことが不具合に至るまでには長い時間を要することになり、例えば配管の管理を十分にしておけばある程度予測できる範囲で不具合が発生する前に配管の交換等を行うことができる。
【００１２】
このように耐火材からなるライニング層を形成する場合には、前記配管の内面に、耐火材を保持するための保持部材を突出して設けることが好ましい形態である。これにより耐火材が配管から脱落することを防止することができる。
【００１３】
また、このような保持部材は、配管の下方側に設けた方がより好ましい形態である。例えばライニング層の中間部に割れが入ったような場合でも配管の下方側でライニング層を保持しているので、ライニング層が脱落するようなことはない。
【００１４】
さら、このような場合には、配管の内側の上方側は、保持部材を設けることが禁止された禁止領域を設けること、すなわちこの領域には保持部材を設けないことが好ましい形態である。配管の熱膨張率とライニング層の熱膨張率とが異なることから、配管に熱が加わった場合に両者の伸びが異なることになる。従って、ライニングの上下両側を保持部材により保持することとすると、両者に応力が生じて割れや変形の原因となる。よって、本発明の如く禁止領域を設けることで、伸びを吸収し、応力の発生を抑えることができる。
【００１５】
本発明では、前記配管がセラミクス製または金属配管の内側に耐火材をライニングした配管を用いることが好ましい。金属としては例えばＳＧＰ、ＳＴＰＴ（高温配管用炭素鋼鋼管）またはＳＴＰＧ（圧力配管用炭素鋼鋼管）等を用いることができる。
【００１６】
耐火材は、例えば溶融アルミニウム、溶融マグネシウム用の耐火材（耐火キャスター、断熱材、断熱キャスター等を含む）を用いることができる。これら耐火材にセラミクス、カーボン、グラファイトを混合するようにしてもよい。これにより配管に対する溶融金属の非濡れ性が向上し、また強度も向上することができる。更にメンテナンスも容易になる。より具体的には、耐火材として、日本特殊炉材株式会社製のＴＭＵ？８５ＡＥＦＮ（Ａｌ２Ｏ３：８２％  ＳｉＯ２：１３％）や同社製のＳＣ？ＳＡＥ８５（Ａｌ２Ｏ３：８％  ＳｉＣ：８３％  ＳｉＯ２：７％）を挙げることができる。しかしながら、本発明はこのような材料に限定されない。
【００１７】
本発明では、流路がライニングに内在しているので、該流路に対する溶融金属貯留部からの熱伝導が高い。このため流路を流通する溶融金属の保温性を高め、流動性を保つことができ、流路の詰まりがなくなる。加えて、流路が気体の流通を規制する部材、例えば金属製の配管やセラミクス製の配管により囲まれているので、加圧用の気体が流路に漏れることはない。したがって安定した溶融金属の供給を行うことができる。さらにセラミクス層は熱伝導率が高いので流路の保温には有用である。セラミクスとしては例えばＳｉ３Ｎ４、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＴｉＯ２、ＴｉＮ、カーボン等をあげることができる。より具体的には、セラミクス製配管としては、ＴＹＫ社製のＳＣＮ（ＳｉＣ：７４．８％  Ｓｉ３Ｎ４：２３．５４％）、株式会社クボタ社製のＫＮ？１０１（主にＳｉ３Ｎ４からなる）、京セラ株式会社製のＳＮ？２２０（主にＳｉ３Ｎ４からなる）、日立金属株式会社製のサイアロンＨＣＮ？１０（主にＳｉ３Ｎ４からなる）等を挙げることができる。これらは例えばＣＩＰ法（冷間等方圧加圧法）によって成形される。その場合の圧力は１００００ｋｇf／ｃｍ２以上であることが好ましい。一般にセラミクス配管は強度は大きいが、熱負荷に対して割れなどを生じることが多い。しかし、本発明ではセラミクス配管がライニング層中に埋め込まれているため、容器の予熱加熱中など配管の外側が直接高温に曝されることがなく寿命が非常に長くなっている。また配管が割れたりひびが入った場合でも流路が保持されていれば溶融金属の供給を続けることができる。このため供給先で溶融金属の突然供給ができなくなって容器を持ち帰るなどという事態を回避することができる。
【００１８】
ここで、流路の保温性の観点から、流路は容器内底部に近い位置から容器上面側までライニングに内在していることが好ましい。流路の配置の一例として、上下方向に延在し容器の内側に凸となる隆起部を有するようにフレーム内面にライニングを形成し、流路をこの隆起部内に、隆起部の延在方向に沿って設けたものを挙げることができる。
【００１９】
また、流路がライニングに埋め込まれた配管により取り囲まれている構造を採用し、この配管をカートリッジ化することで、流路が詰まった場合に流路の交換が可能となる。配管は流路の全部でなく、流路の一部を取り囲むように設けても構わない。配管が流路の下部の一部に設けられた場合には配管の交換が難しい場合もある。
【００２０】
配管の内面が耐火性を有する部材で覆われている構造を採用することで、配管の耐久性を高めることができ、長期にわたり加圧用の気体の流路への漏れを防止することができる。また前記配管の下側開口面近傍の前記隆起部は、前記容器の内側が広くなるようにテーパー形状を有することが好ましい。これにより容器のメンテナンス時に配管下部への容器内側からのアクセスの容易さを向上する。この構成は大蓋の脱着構造と相俟って容器のメンテナンス性、容器の信頼性を向上させるものである。
【００２１】
本発明の別の観点に係る容器の製造方法は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、内外で溶融金属を流通させるための流路を内在したライニングと、少なくとも前記流路の一部を囲うように設けられた配管とを具備する容器を製造する方法において、前記流路を構成するための孔内に前記配管を配置し、前記配置された配管と前記孔との間の隙間に、流動性を有する配管保持部材を注入し、前記配管保持部材を硬化させることを特徴とする。このとき配管がライニングと接触しないように保持して配管保持部材を注入することが好ましい形態である。
【００２２】
本発明では、前記流動性を有する配管保持部材が硬化後に前記ライニングよりも強度が低くなるものであることが好ましい。例えば、配管保持部材として、例えばセラミックファイバー等をあげることができる。硬化は容器を加熱するなどして行うようにしてもよい。またライニングよりも密度が小さい材料を用いるようにしてもよい。このような部材として例えばセラミクスファイバーをバインダーに分散させた材料を挙げることができるが、他の材料でもよい。
【００２３】
本発明の別の観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、内外で溶融金属を流通させるための流路を内在したライニングと、少なくとも前記流路の一部を囲うように設けられた配管と、前記流路を構成するための孔と配管との間に介在され、前記ライニングよりも強度又は密度が低い配管保持層とを具備することを特徴とする。この配管保持層は配管の熱変形等に起因する応力の緩和層としても機能する。
【００２４】
本発明では、配管がライニングよりも強度の低い（または密度が小さい）部材を介してライニングに埋め込まれている構造を採用することで、配管の交換を容易に行うことが可能となり、配管のカートリッジ化が可能になる。配管の交換時には、ライニングよりも強度又は密度の低い部材、若しくは脆性の大きい部材を破壊して配管をライニングから取り出し、孔の内側の配管保持部材を除去する。その後配管をライニング内に配置し、隙間にライニングよりも硬化後の強度又は密度の低い部材、若しくは脆性の大きい配管保持部材を流し込んで配管をライニング内に固定することで、配管の交換が行えるようになるからである。ライニングとは独立に、配管の交換が可能としたことで、容器の維持に要するコストが大幅に低減した。
【００２５】
本発明の別の観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、容器内下部開口と容器上面部との間を貫通する孔を有するライニングと、前記上面部側に第１のフランジを有し、前記孔に挿入され、内外で溶融金属を流通させるための流路を構成するための第１の配管と、前記孔の内壁から突出し、前記第１の配管を保持するための保持爪と、前記孔と前記第１の配管との間に介在された配管保持層とを具備することを特徴とする。保持爪は丸棒等の各種鋼材により形成してもよい。保持爪と第１の配管との間にはセラミクスシート等の断熱性を有する部材を配し、断熱性を高めるのが好ましい。
【００２６】
本発明の別の観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、容器内下部開口と容器上面部との間を貫通する孔を有するライニングと、前記孔に挿入され、内外で溶融金属を流通させるための流路を構成するための第１の配管と、前記第１の配管が前記フレームと接触しないように、前記孔と前記第１の配管との間に介在された配管保持層とを具備することを特徴とする。
【００２７】
本発明では、溶融金属の流路となる第１の配管をフレームから熱的に分離した状態となっているので、第１の配管から熱が拡散しない。従って、第１の配管の詰まりは生じ難くなる。特に第１の配管の上部であって、フレームの外側に近い部分は放熱の影響を受けやすく、温度低下を来しやすい。このため溶融金属の流動性が悪くなったり、詰まり易くなる。本発明では第１の配管をフランジ受部や第２のフランジ、フレームと熱的にできる限り分離した構造を採用することにより、放熱の影響を最小限度に抑制することができる。したがって溶融金属の流動性を保ち、配管の詰まり等を防止することができる。第１の配管の上部はできる限り鉛直方向に配置することが好ましい。容器の上部には溶融金属収容時の液面がくるのが通常であるが、容器の搬送中の揺れなどにより第１の配管内の溶融金属も揺れることになる。これは、このとき配管が斜めに配置されていると、溶融金属が揺れたときにより広い領域に到達しやすいので溶融金属が冷えやすいからである。したがって本発明のように第１の配管の溶融金属の液面近傍より上側の部分を鉛直に立てておけば、このような冷却を最小限度に抑制することができ、配管の詰まりを防止することができる。
【００２８】
本発明では、当該容器の上面部には、前記第１のフランジを取り囲み、かつ、前記第１のフランジの表面の高さよりも高い位置にフランジ受表面を有するように設けられたフランジ受部と、前記フランジ受部に固定された第２のフランジを有し、前記流路と連通される第２の配管と、前記第１のフランジ表面と第２のフランジ表面との間に介挿された第１の厚さを有する第１のパッキンと、前記フランジ受表面と前記第２のフランジ表面との間に介挿された第１の厚さよりも薄い第２の厚さを有する第２のパッキンとを具備することがより好ましい。フランジ受部はどのような形状であっても第２のフランジを固定できるものであればよい。例えば、フレーム上に第２のフランジと同様のフランジを固定するようにしてもよい。ここで第１のフランジの表面の高さよりも高い位置とは、フランジ受面と、第１のフランジのフランジ面と所定間隔を挟んで離間していることをいう。そして第１の配管の第１のフランジと第２のフランジとの間には第１のパッキンが挟持され、第１のフランジと第２のフランジとの間には第２のパッキンとが挟持される。したがって前述のように内周側の第１のパッキンのほうが外周側の第２のパッキンより厚くなる。
【００２９】
本発明の別の観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、容器内下部開口と容器上面部との間を貫通する孔を有するライニングと、前記上面部側に第１のフランジを有し、前記孔に挿入され、内外で溶融金属を流通させるための流路を構成するための第１の配管と、当該容器の上面部に設けられ、前記第１のフランジを取り囲み、かつ、前記第１のフランジの表面の高さよりも高い位置にフランジ受表面を有するフランジ受部と、前記フランジ受部に固定された第２のフランジを有し、前記流路と連通される第２の配管と、前記第１のフランジ表面と第２のフランジ表面との間に介挿された第１の厚さを有する第１のパッキンと、前記フランジ受表面と前記第２のフランジ表面との間に介挿された第１の厚さよりも薄い第２の厚さを有する第２のパッキンとを具備することを特徴とする。
【００３０】
本発明では、第１のパッキンは第２のパッキンに比べて厚いので、これを介して保持される第１の配管はある程度機械的な遊びを持つことになる。従って、ゆれ等により第１の配管の、特に第１のフランジに変形を生じ難くなり、これらの割れ等を防止することができる。同時に、周期的に印加される熱に起因する応力もこの遊びにより緩和され、割れ、ひび等を防止することができる。また、第１の配管における第１のフランジもフレームから熱的に分離した状態となっているので、第１の配管から熱が拡散しない。従って、第１の配管の詰まりは生じ難くなる。
【００３１】
本発明では、前記第１のフランジ裏面と前記保持爪との間に介挿された断熱部材を更に具備することがより好ましい。これにより、第１の配管における第１のフランジが更にフレームから熱的に分離した状態となっているので、第１の配管の詰まりは生じ難くなる。
【００３２】
本発明の別の観点に係る容器は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通することが可能な容器であって、開口部に第１のフランジを有し、前記開口部の中央付近に開口する前記溶融金属の流路を内在したライニングを有するフレームと、前記開口部で前記流路とつながるように前記第１のフランジと接続される第２のフランジを有する第２の配管と、前記フレーム内で前記流路の少なくとも一部を囲繞し、端面が前記フレームの開口部の開口面よりも下方になるように埋め込まれた第１の配管とを具備したことを特徴とする。
【００３３】
第１のフランジの内径は前記第１の配管の外径よりも大きくすれば、溶融金属の流路と第１の配管との間に断熱層を充填する空間を保持することができる。また、前記第１の配管は、前記第１のフランジ及び前記第２のフランジと直接接しないように配置されているのがよい。第１の配管が第１のフランジまたは第２のフランジと直接接していると、放冷によって第１の配管の温度が下がりやすいからである。
【００３４】
なお、配管保持層となる部材の充填は、前記フレームの前記第１のフランジの下側近傍にポートを設け、このポートから充填するなどすればよい。ポートは少なくとも２個備えるのがよく、これにより一方のポートから配管保持部材を充填し、他方のポートからエア抜きを行うことができ、充填性が向上する。また充填の完了を知ることもできる。
【００３５】
本発明の別の観点に係る容器は、圧力差により内部へ溶融金属を吸引し又は外部へ前記溶融金属を供給することが可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、下方から上方へ向かう流路を内在したライニング層と、前記ライニング層の前記流路に交換可能に挿入された配管と、を備したことを特徴とする。配管の交換可能性は、前記流路に挿入された配管と前記ライニング層との間に、前記配管よりも強度又は密度の小さな（又は脆性の大きな）配管保持層をさらに具備することにより達成される。この配管保持層は配管の熱変形等に起因する応力の緩和層としても機能する。
【００３６】
すなわち本発明はフレーム内での溶融金属（例えば溶融アルミニウム合金、溶融マグネシウム合金等）の流路への、ライニングのひび割れ等に起因する気体の侵入を防止するために（加圧気体は侵入しやすい）、剛体配管を採用するとともに、この配管の固定方法を交換可能なカートリッジ構造にしたものである。そもそも差圧により溶融金属を流通しようとする場合、配管が詰まりやすいという問題がある。本発明では容器内の溶融金属貯留部から流路側へ積極的に熱量を供給するためにライニング内側に前述の隆起部を設けこの隆起部内にトンネルのように流路となる孔を設けている場合がある。しかしながら、このような構造の場合にはキャスターのひび等により流路に気体の侵入を来しやすい。そこで本発明ではフレーム内での溶融金属の流路への気体の侵入を防止するために剛体配管を採用し、さらにこの配管の固定方法を交換可能なカートリッジ構造にしたものである。
【００３７】
配管をカートリッジ構造にしないと、配管を交換するたびに容器のライニングほぼ全体を施工し直す必要が生じ、非常にコストが高くなってしまうが、本発明のように配管をカートリッジ構造にすることで、配管だけを簡単かつ安価に交換することができるようになる。
【００３８】
また、配管保持層はフレームのライニングのキャスターや、配管よりも剛性や強度が小さいので、この配管保持層が配管の熱変形等に起因する応力の緩和層としても機能することになる。この機能を高めるため、配管保持層の少なくとも一部にアルミニウムまたはアルミニウムと酸化アルミニウムの混合物を含浸させるようにしてもよい。アルミニウムと酸化アルミニウムの混合物は剛性は必ずしも大きくないがねばり強く非常に強度が大きい。また変形に対する追従性を有している。したがって配管保持層に含浸させれば応力緩和能を向上することができる。
【００３９】
本発明の別の観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、当該容器の内面側に凸となる隆起部を上下方向に延在するように有し、当該隆起部内に内外で溶融金属を流通させるための流路を内在し、当該容器の底面付近に前記流路に通じる当該容器の内面側への開口部を有するライニングと、前記流路に挿入された配管と、当該容器の底面と前記配管の下端面との間の間隙を維持するため、前記配管の下端面を保持する保持部材とを具備することを特徴とするものである。
【００４０】
本発明では、配管を保持する保持部材を設けたことで、配管及び配管の内部に形成されることがあるライニング層の脱落を防止できる。また、当該容器の製造工程において、配管を流路に挿入して固定する際に位置固定用の治具が不要になるという効果もある。
【００４１】
ここで、保持部材は、ライニングと一体的に設けられていることが好ましい形態であり、例えば保持部材を流路の下部に設けられたライニングから流路に突き出た段付き部により構成することで、一体化を簡単な構成で実現することができる。
【００４２】
本発明のまた別の観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、フレームと、前記フレームの内側に設けられたライニングと、内外で溶融金属を流通させるためのものであって、前記ライニングに対して溶融金属の流通方向に沿って接するように配置された配管とを具備することを特徴とする。
【００４３】
配管は、上述した金属製の配管であってもよく、セラミクス製の配管であってもよい。
【００４４】
容器内の予熱は、容器の上面のほぼ中央に設けられたハッチを空けて、そこからガスバーナーを容器内に挿入して行うのが一般的である。本発明では、配管がライニングに接し、容器の中央から最も離れた位置にあるので、当該配管は容器内でガスバーナーから最も離れたところに位置する。従って、本発明の係る配管はガスバーナーから熱的な影響を受けにくい。また、ガスバーナーから配管に放射された熱は配管に接するライニング側に伝導し、配管が局所的に過熱することを避けることができる。よって、本発明では、予熱による配管の劣化を極力抑えることができる。
【００４５】
本発明の係る容器は、例えばトラックに搭載されて公道上を搬送される。従って、当該容器はかなりの振動を受けることになる。本発明では、配管がライニングに接しているので、このような振動によって配管が振れて機械的な破壊に至ることを防止できる。
【００４６】
更に、本発明に係る容器は、容器から溶融金属を導出した後に容器内部に溶融金属がある程度残る（残り湯）。このような残り湯は容器を傾けて配管から外部に排出する。本発明では、配管がライニングに接し、容器内の最も外側に位置しているので、傾けたときに残り湯の湯面の変位が最も大きい。従って、最小の傾きで残り湯を外部に効率よく排出することができる。
【００４７】
前記ライニングには、前記配管における溶融金属の流通方向に沿った窪みが設けられ、前記配管の一部は前記窪みに埋め込まれていることが本発明における好ましい形態である。これにより、配管を強固に把持することができる。また、配管とランニングとが接する面積を大きくすることができ、配管からライニングへの熱伝導性をより高めることができる。
【００４８】
また、前記ライニングの内周は円筒形状とされ、前記窪みの周囲は平面形状とされていることが本発明における好ましい形態である。
【００４９】
本発明の別の観点に係る容器は、溶融金属を貯留可能な容器であって、上部に第１の開口部を有する容器本体と、前記容器本体内から前記第1の開口部を介して外部に導出され、内外で溶融金属を流通させるための配管と、前記配管が貫通する貫通孔を有し、前記第1の開口部を覆い、かつ、前記配管が前記容器本体内に配置された状態で前記容器本体から取り外すことができるように前記容器本体に対して着脱可能に設けられた蓋とを具備することを特徴とする。
【００５０】
溶融金属、例えば溶融アルミニウムを貯留する容器では、特に容器内の角部付近にノロ（アルミニウムの酸化物）が付着するため、このようなノロをとるためのメンテナンスを行う必要がある。この場合、例えば容器本体の上部開口部に取り付けられた蓋を外す必要がある。本発明に係る容器では、配管が蓋の貫通孔を介して当該容器の内外を貫通しているが、当該配管が容器本体内に配置された状態で蓋を容器本体から取り外すことができるようになっているので、配管を容器本体側に残したまま蓋を外すことができ、メンテナンスを簡単に行うことができる。
【００５１】
前記容器本体は、フレームと、前記フレームの内側に設けられたライニングとを有し、前記配管は、前記フレームに接するように設けられていることが本発明における好ましい形態である。
【００５２】
また、前記容器本体は、フレームと、前記フレームの内側に設けられ、当該容器の内面側に凸となる隆起部を上下方向に延在するように有し、当該隆起部内に内外で溶融金属を流通させるための流路を内在し、当該容器の底面付近に前記流路に通じる当該容器の内面側への第２の開口部を有するライニングとを有し、前記配管は、前記流路に挿入されていることも本発明における好ましい形態である。
【００５３】
この場合に、前記配管は、前記第２の開口部において当該容器の内面側に露出していることがより好ましい形態である。溶融金属の熱が配管露出部から配管全体に伝導して配管を流通する溶融金属の詰まりを防止することができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
本発明をより詳細に説明するために、以下に、本発明の実施の形態の例を図面に基づき説明する。
【００５５】
図１は本発明の実施形態に係る容器の断面図、図２はその平面図である。
容器１は、フレーム１ａの内側にライニング１ｂを形成した構造で、ライニング１ｂには容器１内と外部との間で溶融金属を流通させるための流路９が内在している。このライニングは複数の層からなり最内層は耐火キャスターから構成されており、その外層側は断熱キャスター乃至は断熱ボードや断熱シートから構成されている。また、容器１は、有底で筒状の本体２の上部開口部３に大蓋４が配置されている。本体２及び大蓋３の外周にはそれぞれフランジ５、６が設けられており、これらフランジ間をボルト７で締めることで本体２と大蓋３が固定されている。
【００５６】
上記の大蓋４のほぼ中央には開口部１２が設けられ、開口部１２には取っ手１３が取り付けられたハッチ（子蓋）１４が配置されている。ハッチ１４は大蓋４上面よりも少し高い位置に設けられている。ハッチ１４の外周の1ヶ所にはヒンジ１５を介して大蓋４に取り付けられている。これにより、ハッチ１４は大蓋４の開口部１２に対して開閉可能とされている。また、このヒンジ１５が取り付けられた位置と対向するように、ハッチ１４の外周の２ヶ所には、ハッチ１４を大蓋４に固定するためのハンドル付のボルト１６が取り付けられている。大蓋４の開口部１２をハッチ１４で閉めてハンドル付のボルト１６を回動することでハッチ１４が大蓋４に固定されることになる。また、ハンドル付のボルト１６を逆回転させて締結を開放してハッチ１４を大蓋４の開口部１２から開くことができる。そして、ハッチ１４を開いた状態で開口部１２を介して容器１内部のメンテナンスや予熱時のガスバーナの挿入が行われるようになっている。
【００５７】
また、ハッチ１４の中央、或いは中央から少しずれた位置には、容器１内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の貫通孔１８が設けられている。この貫通孔１８には加減圧用の配管１９が接続されている。この配管１９は、貫通孔１８から上方に伸びて所定の高さで曲がりそこから水平方向に延在している。この配管１９の貫通孔１８への挿入部分の表面には螺子山がきられており、一方貫通孔１８にも螺子山がきられており、これにより配管１９が貫通孔１８に対して螺子止めにより固定されるようになっている。また貫通孔１８にプラグを埋め込み、配管１９の一端にこのプラグに対してソケットとなるようなクイックカプラー構造で固定するようにしてもよい。
【００５８】
この配管１９の一方には、加圧用又は減圧用の配管２０が接続可能になっており、加圧用の配管には加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが接続されており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接続されている。そして、減圧により圧力差を利用して配管８及び流路９を介して容器１内に約６５０℃〜約７３０℃程度の溶融アルミニウムを導入することが可能であり、加圧により圧力差を利用して流路９及び配管８を介して容器１外への溶融アルミニウムの導出が可能である。なお、加圧気体として不活性気体、例えば窒素ガスを用いることで加圧時の溶融アルミニウムの酸化をより効果的に防止することができる。
【００５９】
ハッチ１４の中央から少しずれた位置で前記の加減圧用の貫通孔１８とは対向する位置には、圧力開放用の貫通孔２１が設けられ、圧力開放用の貫通孔２１には、リリーフバルブ（図示を省略）が取り付けられるようになっている。これにより、例えば容器１内が所定の圧力以上となったときには安全性の観点から容器１内が大気圧に開放されるようになっている。このリリーフバルブは、ホース２０の反対側にある加圧・減圧制御系側に設けるようにしてもよい。これにより容器ごとに個別にリリーフバルブを設けることは不要となる。
【００６０】
大蓋４には、液面センサとしての２本の電極２２がそれぞれ挿入される液面センサ用の２つの貫通孔２３が所定の間隔をもって配置されている。これらの貫通孔２３には、それぞれ電極２２が挿入されている。これら電極２２は容器１内で対向するように配置されており、それぞれの先端は例えば容器１内の溶融金属の最大液面とほぼ同じ位置まで延びている。そして、電極２２間の導通状態をモニタすることで容器１内の溶融金属の最大液面を検出することが可能であり、これにより容器１への溶融金属の過剰供給をより確実に防止できるようになっている。
【００６１】
本体２の底部裏面には、例えばフォークリフトのフォーク（図示を省略）が挿入される断面口形状で所定の長さの脚部２５が例えば平行するように２本配置されている。また、本体２内側の底部は、流路側が低くなるように全体が傾斜している。これにより、加圧により流路９及び配管８を介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、いわゆる湯の残りが少なくなる。また、例えばメンテナンス時に容器１を傾けて流路９及び配管８を介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、容器１を傾ける角度をより小さくでき、安全性や作業性が優れたものとなる。
【００６２】
ここで、流路９は例えば鉄等の金属製の配管３４に取り囲まれている。配管３４の内壁は耐火材３４ｂにより覆われている。これにより、配管３４の耐熱性が高められている。また配管３４は充填材１０を介してライニング１ｂに埋め込まれている。充填材１０はライニング１ｂよりも強度が小さい。ここで強度とは主に外部からの機械的な応力に対する曲げ強さのことをいい、密度がよりライニングより小さい材料を挙げることができる。ライニング１ｂとしては例えば緻密質の耐火系セラミクス材料を挙げることができ、これより強度の低い充填材１０とは例えばセラミクスファイバーとバインダ（例えばアルミナ：シリカ＝２：８）からなるものであり、この場合、かさ比重は約１．２であり、より具体的にはジョイントシーラー１３（東芝モノフラックス製）やファイバーエクセル（登録商標）等を挙げることができる。
【００６３】
このように配管３４により取り囲まれた流路９は、本体２の内周の該容器本体底部２ａに近い位置に設けられた開口９ａを介し、該本体２外周の上部９ｂに向けて延在している。
【００６４】
流路９の上部９ｂには、例えば配管８が例えばボルトを使った固定により着脱可能に接続されている。配管８は例えば鉄製であり、形状としてはＲ形状でもよい。溶融金属がよりスムーズに流通するからである。流路９及びこれに続く配管８の内径はほぼ等しく、６５ｍｍ〜８５ｍｍ程度が好ましい。従来からこの種の配管の内径は５０ｍｍ程度であった。これはそれ以上であると容器内を加圧して配管から溶融金属を導出する際に大きな圧力が必要であると考えられていたからである。これに対して本発明者等は、流路９及びこれに続く配管８の内径としてはこの５０ｍｍを大きく超える６５ｍｍ〜８５ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは７０ｍｍ〜８０ｍｍ程度、更には好ましくは７０ｍｍであることを見出した。すなわち、溶融金属が流路や配管を上方に向けて流れる際に、配管に存在する溶融金属自体の重量及び配管の内壁の粘性抵抗の２つパラメータが溶融金属の流れを阻害する抵抗に大きな影響を及ぼしているものと考えられる。配管内径は規格と関係なく指定することもできるが、通常流通しているＪＩＳ規格の配管では８０Ａ、１００Ａ、１２５Ａとなる。ＪＩＳ規格の配管のほうが価格的にも納期的にも入手が容易である。重量の関係から１２５Ａの配管は重く不適である。また１００Ａの配管の場合には内径で７０ｍｍから８０ｍｍ程度が限界（製作上の限界及び最小限必要なライニングの厚さの限界）である。このようなことから発明者らは、物理的な作用効果と、市場における入手容易性、競争力を考慮して内径約７０ｍｍから約８０ｍｍと設定することにした。ここで、内径が６５ｍｍより小さいときには配管を流れる溶融金属はどの位置においても溶融金属自体の重量と内壁の粘性抵抗の両方の影響を受けているが、内径が６５ｍｍ以上となると流れのほぼ中心付近から内壁の粘性抵抗の影響を殆ど受けない領域が生じ始め、その領域が次第に大きくなる。この領域の影響は非常に大きく、溶融金属の流れを阻害する抵抗が下がり始める。溶融金属を容器内から導出する際に容器内を非常に小さな圧力で加圧すればよくなる。つまり、従来はこのような領域の影響は全く考慮に入れず、溶融金属自体の重量だけが溶融金属の流れを阻害する抵抗の変動要因として考えられており、作業性や保守性等の理由から内径を５０ｍｍ程度としていた。一方、内径が８５ｍｍを超えると、溶融金属自体の重量が溶融金属の流れを阻害する抵抗として非常に支配的となり、溶融金属の流れを阻害する抵抗が大きくなってしまう。本発明者等の試作による結果によれば、７０ｍｍ〜８０ｍｍ程度の内径が容器内の圧力を非常に小さな圧力で加圧すればよく、特に７０ｍｍが標準化及び作業性の観点から最も好ましい。すなわち、配管径は５０ｍｍ、６０ｍｍ、７０ｍｍ、と１０ｍｍ単位で標準化されており、配管径がより小さい方が取り扱いが容易で作業性が良好だからである。
【００６５】
配管３４の上端部に第１のフランジ３４ａが設けら、フレーム１ａには第１のフランジ３４ａの下面に接触する第２のフランジ５ａが配管３４の周囲を囲むように設けられている。ここで、第１のフランジ３４ａの外径は第２のフランジ５ａの外径よりも小さくされている。これにより、配管３４から放射する熱をより小さくし、流路９の保温効果を高めることができる。配管８のフランジ８ａは図示を省略したボルトを介して容器１側に固定されている。なお、各フランジ間には断熱用のパッキンが介挿されている。
【００６６】
図３は図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００６７】
図３に示すように、ライニング１ｂは、耐火層１ｃと断熱層１ｄとの２層構造になっている。流路９は耐火層１ｃ内に設けられている。このような構成を採用することにより、容器内からの熱が流路９に伝わりやすくなる。その一方、流路９は断熱層１ｄによりそのほぼ半分が覆われるような構造となり、保温効果が高められている。耐火層１ｃとしては例えば緻密質の耐火系セラミクス材料を挙げることができる。また断熱層１ｄとしてはそれよりも緻密性の低いセラミクス材料を用いることができる。
【００６８】
本実施形態では、流路９が配管３４に取り囲まれているので、ライニング１ｂにひび割れを生じても、容器１内から流路９へ気体が達することがなく、配管８から外部に導出される溶融アルミニウムに気体が混在するようなことはなくなる。また、流路９に詰まりが生じても配管３４を取り替えるだけで、詰まりを解消することが可能となる。さらに配管が痛んだ場合でも交換が容易である。
【００６９】
以下、その配管３４の交換方法を図４〜図６に基づき説明する。
【００７０】
まず、図４に示すように、ライニング１ｂと配管３４との間に介挿されている充填材１０を破壊しつつ、配管３４を機械的な力で抜き出す。充填材１０は、ライニング１ｂよりも強度が弱く脆性が大きいので、ライニング１ｂに悪影響を与えることもなく、充填材１０を容易に破壊することが可能である。図５は配管３４を抜き出した状態を示している。配管３４を抜いた後、配管保護層である充填材層１０を取り除くことが好ましい。
【００７１】
次に、図６に示すように、容器１内に新たな配管３４を所定の位置に保持するとともに充填材の流失を防ぐ治具３６を配置すると共に、配管３４を流路９内に挿入し、その隙間に流動性を有する状態の充填材１０を注入する。そして、乾燥焼成して充填材１０を固化する。その後、治具３６を取り外す。充填材１０の硬化後には、かさ比重が約１．２から約０．６になり、バインダがなくなったポーラス状となる。よって、気孔率（ポロシティー）の高い状態であるため充填材の強度が一層弱くなる。
【００７２】
次に、本発明の他の実施形態を図７〜図９に基づき説明する。
この実施形態に係る容器１０１は、流路の構造が上記の実施形態とは異なる。すなわち、フレーム１０１ａの内側には、垂直方向に沿って内側への隆起部である凸部１０１ｃを有するライニング１０１ｂが設けられている。ライニング１０１ｂは上記の実施形態と同様に耐火層と断熱層の積層構造が好ましい。これらの材質も上記実施形態と同様であればよい。
【００７３】
凸部１０１ｃ内には、容器１０１内底部に近い位置から容器１０１上面側まで貫通する流路１０９が設けられている。
【００７４】
流路１０９は例えば鉄等の金属製またはセラミクス製の配管１３４に取り囲まれている。配管１３４の内壁は耐火材１３４ｂにより覆われている。これにより、配管１３４の耐熱性が高められている。また配管１３４は充填材１１０を介してライニング１０１ｂに埋め込まれている。充填材１１０はライニング１０１ｂよりも強度が低い。これらの材質も上記実施形態と同様であればよい。配管１３４を用いない場合には、加圧気体等がライニング層１０１ｃのひび等を通じて流路に侵入する不具合を生じやすいが、本発明によればこのような気体の侵入は阻止することができる。したがって安定した溶融金属の供給を行うことができる。
【００７５】
流路１０９の上部には、例えば配管１０８が着脱可能に接続されている。配管１０８は例えば鉄製（内壁は耐火材により覆われている。）であり、形状としてはＲ形状でもΤ形状でもよい。溶融金属がよりスムーズに流通するからである。流路１０９及びこれに続く配管１０８の内径はほぼ等しく、６５ｍｍ〜８５ｍｍ程度が好ましい。
【００７６】
配管１３４の上端部に第１のフランジ１３４ａが設けられ、フレーム１０１ａには第１のフランジ１３４ａの下面に接触する第２のフランジ１０５ａが配管１３４の周囲を囲むように設けられている。ここで、第１のフランジ１３４ａの外径は第２のフランジ１０５ａの外径よりも小さくされている。これにより、配管１３４から放射する熱をより小さくし、流路１０９の保温効果を高めることができる。図２１に示すような構造を採用してももちろんよい。配管１０８のフランジ１０８ａは図示を省略したボルトを介して容器１０１側に固定されている。なお、各フランジ間にはパッキンが介挿されている。
【００７７】
本実施形態では、特に流路１０９がライニングの隆起部である凸部１０１ｃ内を容器１０１内底部に近い位置から容器１０１上面側までトンネルのように貫通しているので、この流路１０９を囲う容器１０１内壁の面積が実質的に大きくなり、容器１０１内壁に接触する溶融アルミニウムから流路１０９に伝達する熱量が大きくなる。従って、流路１０９の保温性を高め、溶融金属の流動性を保つことができる。
【００７８】
なお、図１０及び図１１に示すように、流路１０９を配管で取り囲まない構成にしても、流路１０９の保温性を高めることができる、という点で同様の効果を得ることができる。
【００７９】
図１２は本発明の一実施形態に係る金属供給システムの全体構成を示す図である。
【００８０】
同図に示すように、第１の工場５１と第２の工場６０とは例えば公道６３を介して離れた所に設けられている。
【００８１】
第１の工場５１には、ユースポイントとしてのダイキャストマシーン５２が複数配置されている。各ダイキャストマシーン５２は、溶融したアルミニウムを原材料として用い、射出成型により所望の形状の製品を成型するものである。その製品としては例えば自動車のエンジンに関連する部品等を挙げることができる。また、溶融した金属としてはアルミニウム合金ばかりでなくマグネシウム、チタン等の他の金属を主体とした合金であっても勿論構わない。各ダイキャストマシーン５２の近くには、ショット前の溶融したアルミニウムを一旦貯留する保持炉（手元保持炉）５３が配置されている。この保持炉５３には、複数ショット分の溶融アルミニウムが貯留されるようになっており、ワンショット毎にラドル５４或いは配管を介して保持炉５３からダイキャストマシーン５２に溶融アルミニウムが注入されるようになっている。また、各保持炉５３には、容器内に貯留された溶融アルミニウムの液面を検出する液面検出センサ（図示せず）や溶融アルミニウムの温度を検出するための温度センサ（図示せず）が配置されている。これらのセンサによる検出結果は各ダイキャストマシーン５２の制御盤もしくは第１の工場５１の中央制御部５６に伝達されるようになっている。
【００８２】
第１の工場５１の受け入れ部には、後述する容器１を受け入れるための受け入れ台５７が配置されている。受け入れ部の受け入れ台５７で受け入れられた容器１は、配送車５８により所定のダイキャストマシーン５２まで配送され、容器１から保持炉５３に溶融アルミニウムが供給されるようになっている。供給の終了した容器１は配送車５８により再び受け入れ部の受け入れ台５７に戻されるようになっている。
【００８３】
第１の工場５１には、アルミニウムを溶融して容器１に供給するための第１の炉５９が設けられており、この第１の炉５９により溶融アルミニウムが供給された容器１も配送車５８により所定のダイキャストマシーン５２まで配送されるようになっている。
【００８４】
第１の工場５１には、各ダイキャストマシーン５２において溶融アルミニウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部５５が配置されている。より具体的には、例えばダイキャストマシーン５２毎に固有の番号が振られ、表示部５５にはその番号が表示されており、溶融アルミニウムの追加が必要になったダイキャストマシーン５２の番号に対応する表示部５５における番号が点灯するようになっている。作業者はこの表示部５５の表示に基づき配送車５８を使って容器１をその番号に対応するダイキャストマシーン５２まで運び溶融アルミニウムを供給する。表示部５５における表示は、液面検出センサによる検出結果に基づき、中央制御部５６が制御することによって行われる。
【００８５】
第２の工場６０には、アルミニウムを溶融して容器１に供給するための第２の炉６１が設けられている。容器１は例えば容量、配管長、高さ、幅等の異なる複数種が用意されている。例えば第１の工場５１内のダイキャストマシーン５２における保持炉５３の容量等に応じて、容量の異なる複数種がある。しかしながら、容器１を１種類に統一して規格化しても勿論構わない。
【００８６】
この第２の炉６１により溶融アルミニウムが供給された容器１は、フォークリフト（図示せず）により搬送用のトラック６４に載せられる。トラック６４は公道６３を通り第１の工場５１における受け入れ部の受け入れ台５７の近くまで容器１を運び、これらの容器１はフォークリフト（図示せず）により受け入れ台５７に受け入れられるようになっている。また、受け入れ部にある空の容器１はトラック６４により第２の工場６０へ返送されるようになっている。
【００８７】
第２の工場６０には、第１の工場５１における各ダイキャストマシーン５２において溶融アルミニウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部６２が配置されている。表示部６２の構成は第１の工場５１内に配置された表示部５５とほぼ同様である。表示部６２における表示は、例えば通信回線６５を介して第１の工場５１における中央制御部５６が制御することによって行われる。なお、第２の工場６０における表示部６２においては、溶融アルミニウムの供給を必要とするダイキャストマシーン５２のうち第１の工場５１における第１の炉５９から溶融アルミニウムが供給されると決定されたダイキャストマシーン５２はそれ以外のダイキャストマシーン５２とは区別して表示されるようになっている。例えば、そのように決定されたダイキャストマシーン５２に対応する番号は点滅するようになっている。これにより、第１の炉５９から溶融アルミニウムが供給されると決定されたダイキャストマシーン５２に対して第２の工場６０側から誤って溶融アルミニウムを供給するようなことをなくすことができる。また、この表示部６２には、上記の他に中央制御部５６から送信されたデータも表示されるようになっている。
【００８８】
次に、このように構成された金属供給システムの動作を説明する。
中央制御部５６では、各保持炉５３に設けられた液面検出センサを介して各保持炉５３における溶融アルミニウムの量を監視している。ここで、ある保持炉５３で溶融アルミニウムの供給の必要性が生じた場合に、中央制御部５６は、その保持炉５３の「固有の番号」、その保持炉５３に設けられた温度センサにより検出された保持炉５３の「温度データ」、その保持炉５３の形態（後述する。）に関する「形態データ」、その保持炉５３から溶融アルミニウムがなくなる最終的な「時刻データ」、公道６３の「トラフィックデータ」、その保持炉５３で要求される溶融アルミニウムの「量データ」及び「気温データ」等を、通信回線６５を介して第２の工場６０側に送信する。第２の工場６０では、これらのデータを表示部６２に表示する。これらの表示されたデータに基づき作業者が経験的に上記保持炉５３から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉５３に容器１が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温度となるように該第２の工場６０からの容器１の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度を決定する。或いはこれらのデータを例えばパソコン（図示を省略）に取り込んで所定のソフトウェアを用いて上記保持炉５３から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉５３に容器１が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温度となるように該第２の工場６０からの容器１の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度を推定してその時刻及び温度を表示するようにしてもよい。或いは推定された温度により第２の炉６１を自動的に温度制御しても良い。容器１に収容すべき溶融アルミニウムの量についても上記「量データ」に基づき決定してもよい。
【００８９】
発送時刻に容器１を載せたトラック６４が出発し、公道６３を通り第１の工場５１に到着すると、容器１がトラック６４から受け入れ部の受け入れ台５７に受け入れられる。
【００９０】
その後、受け入れられた容器１は、受け入れ台５７と共に配送車５８により所定のダイキャストマシーン５２まで配送され、容器１から保持炉５３に溶融アルミニウムが供給される。
【００９１】
次に、第２の工場６０における第２の炉６１から容器１への供給システムを図１３に基づき説明する。
【００９２】
図１３に示すように、第２の炉６１内には溶融アルミニウムが貯留されている。この第２の炉６１には供給部６１ａが設けられ、この供給部６１ａには吸引管４３が挿入されている。この吸引管４３は、供給部６１ａの溶融されたアルミニウムの液面から一端口（吸引管４３の他方の先端部４３ｂ）が出没するように配置されている。すなわち、吸引管４３の一方の先端部４３ａは第２の炉６１の底部付近まで延在し、吸引管４３の他方の先端部４３ｂは供給部６１ａから外側に導出されている。その傾斜角は例えば垂線に対して１０°程度傾いており、上記容器１における配管８の先端部の傾斜と合致するようになっている。この吸引管４３の先端部４３ｂは容器１における配管８の先端部に接続されるものであり、このように傾斜を合致されることによって吸引管４３の先端部４３ｂと容器１における配管８の先端部との接続が容易となる。さらに溶湯に溶存した水素等の脱ガスの効果もあり、湯質を向上することができる。
【００９３】
そして、配管１９に減圧用のポンプ４４に接続された配管２０を接続する。次に、ポンプ４４を作動させて容器１内を減圧する。これにより、第２の炉６１内に貯留されている溶融アルミニウムが吸引管４３及び配管８を介して容器１内に導入される。
【００９４】
本実施形態では、特に、このように第２の炉６１内に貯留されている溶融アルミニウムを吸引管４３及び配管８を介して容器１内に導入するようにしているので、溶融アルミニウムが外部の空気と接触することはない。従って、酸化物が生じることがなく、本システムを用いて供給される溶融アルミニウムは非常に品質が良いものとなる。また、容器１内から酸化物を除去するための作業は不要となり、作業性も向上する。
【００９５】
本実施形態では、特に、容器１に対する溶融アルミニウムの導入と容器１からの溶融アルミニウムの導出を実質的に２本の配管を使って行うことができるので、システム構成を非常にシンプルなものとすることができる。また、溶融アルミニウムが外気に接触する機会が激減するので、酸化物の生成をほぼなくすことができる。
【００９６】
図１４に示すように、この例では、レシーバタンク３９から高圧空気を密閉された容器１内に送出することで容器１内に収容された溶融アルミニウムが配管８から吐出されて保持炉５３内に供給されるようになっている。なお、図２において、４０は加圧バルブ、４１はリークバルブである。
【００９７】
ここで、保持炉５３の高さは各種のものがあり、配送車５８に設けられた昇降機構により配管８の先端が保持炉５３上の最適位置となるように調節可能になっている。しかし、保持炉５３の高さによっては昇降機構だけでは対応できない場合がある。そこで、本システムにおいては、保持炉５３の形態に関する「形態データ」として、保持炉５３の高さや保持炉５３までの距離に関するデータ等を予め第２の工場６０側に送り、第２の工場６０側ではこのデータに基づき最適な形態、例えば最適な高さの容器１を選択して配送している。なお、供給すべき量に応じて最適な大きさの容器１を選択して配送してもよい。
【００９８】
図１５は以上のシステムを自動車工場に適用した場合の製造フローを示したものである。
【００９９】
まず、図１３に示したように、第２の炉６１内に貯留されている溶融アルミニウムを吸引管４３及び配管８を介して容器１内に導入（受湯）する（ステップ１５１）。
【０１００】
次に、図１２に示したように、容器１が公道６３を介してトラック６４により第２の工場６０から第１の工場５１に搬送する（ステップ１５２）。
【０１０１】
次に、第１の工場（ユースポイント）１０では、容器１が配送車５８により自動車エンジン製造用のダイキャストマシーン５２まで配送され、容器１から保持炉５３に溶融アルミニウムが供給される（ステップ１５３）。
【０１０２】
次に、このダイキャストマシーン５２において、保持炉５３に貯留された溶融アルミニウムを用いた自動車エンジンの成型が行われる（ステップ１５４）。
【０１０３】
そして、このように成型された自動車エンジン及び他の部品を使って自動車の組み立てが行われ、自動車が完成する（ステップ１５５）。
【０１０４】
本実施形態では、上述したように自動車のエンジンが酸化物を殆ど含まないアルミニウム製であるので、性能及び耐久性のよいエンジンを有する自動車を製造することが可能である。
【０１０５】
図１６は本発明の他の実施形態に係る容器の断面図である。
【０１０６】
容器２０１は、フレーム７１の内側にライニングとして断熱材７２、耐火材７３を積層した構造を有する。所定位置における断熱材７２と耐火材７３との間にはボード材７４が介挿されている。耐火材７３には、容器内と外部との間で溶融金属を流通させるための流路７５が内在している。また、容器２０１は、有底で筒状の本体７６の上部開口部７７に大蓋７８が配置され、これらのフランジ間をボルトで締めることで本体７６と大蓋７８が固定されている。
【０１０７】
また、ハンドル付のボルトを逆回転させて締結を開放してハッチ８０を大蓋７８の開口部７９から開くことができる。そして、ハッチ８０を開いた状態で開口部７９を介して容器２０１内部のメンテナンスや予熱時のガスバーナの挿入が行われるようになっている。
【０１０８】
上記の大蓋７８のほぼ中央には開口部７９が設けられ、開口部７９には開閉自在のハッチ８０が配置されている。ハッチ８０の中央、或いは中央から少しずれた位置には、容器２０１内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の貫通孔８１が設けられている。この貫通孔８１には加減圧用の配管（図示を省略）が接続されるようになっている。該配管の先には、加圧用の配管には加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが接続されており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接続されている。そして、減圧により圧力差を利用して該配管を介して容器２０１内に溶融アルミニウムを導入することが可能であり、加圧により圧力差を利用して該配管を介して容器２０１外への溶融アルミニウムの導出が可能である。
【０１０９】
ハッチ８０の中央から少しずれた位置で前記の加減圧用の貫通孔８１とは対向する位置には、液面検出量の電極棒（図示を省略）挿入用の貫通孔８２が設けられている。
【０１１０】
本体７６の底部裏面には、例えばフォークリフトのフォーク（図示を省略）が挿入される断面口形状で所定の長さの脚部（図示を省略）が例えば平行するように２本配置されている。また、本体７６内側の底部は、流路側が低くなるように全体が傾斜している。これにより、加圧により外部に溶融アルミニウムを導出する際に、いわゆる湯の残りが少なくなる。また、例えばメンテナンス時に容器２０１を傾けて流路７５及び配管８３を介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、容器２０１を傾ける角度をより小さくでき、安全性や作業性が優れたものとなる。
【０１１１】
ここで、流路７５は窒化珪素等のセラミクス製の配管８３に取り囲まれている。配管８３は充填材８４を介して耐火材７３に埋め込まれている。充填材８４は耐火材７３よりも強度が低い。セラミクス製の配管８３は耐火性が良好であり、内壁に耐火材を設ける必要がなくなる。これにより、配管８３の耐熱性が高められている。ここで強度とは主に外部からの機械的な応力に対する曲げ強さのことをいい、かさ比重が大きいと強度は相対的に低くなる。ライニング７２としては例えば緻密質の耐火系セラミクス材料を挙げることができ、これより強度の低い充填材８４とは例えばセラミクスファイバーとバインダからなるものである。
【０１１２】
このように配管８３により取り囲まれた流路７５は、本体７６の内周の該容器本体底部に近い位置に設けられた開口８５を介し、該本体７６外周の上部に向けて延在している。
【０１１３】
流路７５の上部には、例えば鉄製（内壁は耐火材で覆われている。）でＲ状の配管（図示せず）がボルトにより着脱可能に接続されている。
【０１１４】
配管８３の上端部に第１のフランジ８６が設けられ、フレーム７１には第１のフランジ８６の下面に対向する第２のフランジ８７が配管８３の周囲を囲むように設けられている。第１のフランジ８６と第２のフランジ８７との間にはセラミクス製の配管８３を受けて固定するためのフランジ部材８８が介挿されている。符号８９は、充填剤８４を注入するための孔である。この孔８９はメンテナンス時以外の通常時はキャップによって気密に塞がれている。
【０１１５】
図１７は容器の別の実施形態を示す断面図である。
本実施形態では、流路３０２を構成する配管３０３（ストーク）が容器内において垂直に配置されている。よって、容器３０１内に溶融金属がある場合には、配管３０２は直接に該溶融金属と接することになる。配管３０２は窒化珪素等のセラミクス製である。これにより、耐火性を高め、且つ配管の詰まりを防止している。流路３０２の上部には、例えば鉄製でＲ形状の配管（図示を省略）が接続される。本実施形態では、この省略された配管の回転が可能とされている。これにより、狭い領域での取り回しが容易となる。符合３０４は、配管３０３を回転可能に保持する部材を示している。
【０１１６】
容器３０１は、フレーム１７１の内側にライニングとして断熱材１７２、耐火材１７３を積層した構造を有する。所定位置における断熱材１７２と耐火材１７３との間にはボード材１７４が介挿されている。また、容器３０１は、有底で筒状の本体３０５の上部開口部１７７に大蓋１７８が配置され、これらのフランジ間をボルトで締めることで本体３０５と大蓋１７８が固定されている。
【０１１７】
上記の大蓋１７８のほぼ中央には開口部１７９が設けられ、開口部１７９には開閉自在のハッチ１８０が配置されている。ハッチ１８０の中央、或いは中央から少しずれた位置には、容器３０１内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の貫通孔１８１が設けられている。この貫通孔１８１には加減圧用の配管（図示を省略）が接続されるようになっている。該配管の先には、加圧用の配管には加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが接続可能とされており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接続可能とされている。そして、減圧により圧力差を利用して容器３０１内に溶融アルミニウムを導入することが可能であり、加圧により圧力差を利用して容器３０１外への溶融アルミニウムの導出が可能である。
【０１１８】
ハッチ１８０の中央から少しずれた位置で前記の加減圧用の貫通孔１８１とは対向する位置には、液面検出用の電極棒（図示せず）が挿入される一対の貫通孔１８２が設けられている。
【０１１９】
本体３０１の底部裏面には、例えばフォークリフトのフォーク（図示を省略）が挿入される断面口形状で所定の長さの脚部（図示を省略）が例えば平行するように２本配置されている。
【０１２０】
ここで、流路３０２は窒化珪素等のセラミクス製の配管３０３に取り囲まれている。セラミクス製の配管３０３は耐火性が良好であり、内壁に耐火材を設ける必要がなくなる。これにより、配管３０３の耐熱性が高められている。
【０１２１】
このように配管３０３により取り囲まれた流路３０２は、本体３０５の内周の該容器本体底部に近い位置に設けられた開口１８５を介し、該本体３０５外周の上部に向けて延在している。
【０１２２】
配管３０３の上端部に第１のフランジ１８６が設けら、フレーム１７１には第１のフランジ１８６の下面に対向する第２のフランジ１８７が配管３０３の周囲を囲むように設けられている。第１のフランジ１８６と第２のフランジ１８７との間にはセラミクス製の配管３０３を固定するためのフランジ部材１８８が介挿されている。
【０１２３】
図１８は容器の更に別の実施形態を示す断面図である。
【０１２４】
本実施形態では、ライニングとして耐火材４０２が容器内側に向けて下から上に凸部４０６を有し（例えば図９参照）、凸部４０６に流路４０３が内在し、流路４０３は窒化珪素等のセラミクス製の配管４０４により覆われている。配管４０４は、充填材４０５を介して耐火材４０２に埋め込まれている。充填材４０５は耐火材４０２よりも強度が低い。例えばアルミナ、シリカ系のセラミクスファイバーにバインダー材を混合したものを用いることができる。セラミクス製の配管４０４は耐火性が良好であり、内壁に耐火材を設ける必要がなくなる。本実施形態においても流路４０３の上部には、例えば鉄製でＲ形状の配管が接続される。なお符号４０５ｂは配管４０４のフランジ部を保温する断熱材であり、例えばセラミクスファイバー等が充填されている。
【０１２５】
容器４０１は、フレーム２７１の内側にライニングとして断熱材２７２、耐火材２７３を積層した構造を有する。所定位置における断熱材２７２と耐火材２７３との間にはボード材２７４が介挿されている。また、容器４０１は、有底で筒状の本体４０７の上部開口部２７７に大蓋２７８が配置され、これらのフランジ間をボルトで締めることで本体４０７と大蓋２７８が固定されている。
【０１２６】
上記の大蓋２７８のほぼ中央には開口部２７９が設けられ、開口部２７９には開閉自在のハッチ２８０が配置されている。ハッチ２８０の中央、或いは中央から少しずれた位置には、容器４０１内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の貫通孔２８１が設けられている。この貫通孔２８１には加減圧用の配管（図示を省略）が接続されるようになっている。
【０１２７】
ハッチ２８０の中央から少しずれた位置で前記の加減圧用の貫通孔２８１とは対向する位置には、液面検出用の電極棒（図示せず）が挿入される一対の貫通孔２８２が設けられている。
【０１２８】
本体４０１の底部裏面には、例えばフォークリフトのフォーク（図示を省略）が挿入される断面口形状で所定の長さの脚部（図示を省略）が例えば平行するように２本配置されている。
【０１２９】
ここで、流路４０３は窒化珪素等のセラミクス製の配管４０４に取り囲まれている。配管４０４は充填材４０５を介して耐火材４０２に埋め込まれている。充填材４０５は耐火材４０２よりも強度が低い。セラミクス製の配管４０４は耐火性が良好であり、内壁に耐火材を設ける必要がなくなる。これにより、配管４０４の耐熱性が高められている。ここで強度とは主に外部からの機械的な応力に対する曲げ強さのことをいい、かさ比重が大きいと強度は相対的に低くなる。ライニング２７２としては例えば緻密質の耐火系セラミクス材料を挙げることができ、これより強度の低い充填材４０５とは例えばセラミクスファイバーとバインダからなるものである。
【０１３０】
このように配管４０４により取り囲まれた流路４０３は、本体４０１の内周の該容器本体底部に近い位置に設けられた開口２８５を介し、該本体４０１外周の上部に向けて延在している。
【０１３１】
本発明では容器内の溶融金属の貯留部から流路である配管２８６側へ積極的に熱量を供給するために、ライニング２７３の内側に前述の隆起部４０２を設けこの隆起部内にトンネルのように流路となる孔を設けている。さらに本発明ではフレーム内での溶融金属（例えば溶融アルミニウム合金、溶融マグネシウム合金等）の流路への、ライニングのヒビ等に起因する気体の侵入を防止するために（加圧気体は侵入しやすい）、セラミクス配管２８６等の剛体配管を採用して気体の侵入を阻止するとともに、この配管２８６の固定方法を交換可能なカートリッジ構造にしている。配管をカートリッジ構造にすることで、配管２８６を交換するたびに容器のライニングほぼ全体を施工しなお必要が生じ、非常にコストが高くなってしまうが、本発明のように配管をカートリッジ構造にすることで、配管だけを簡単かつ安価に交換することができるようになる。また配管保持層４０５はフレームのライニングのキャスターや、配管よりも剛性や強度が小さいので、この配管保持層は配管の熱変形等に起因する応力の緩和層としても機能する。
【０１３２】
図２１は配管４０４における上端部の構造を示す断面図であり、図２２は図２１の配管４０４における上端部の構造を上面から見た概略平面図である。
【０１３３】
配管４０４は上述したように配管保持層である充填材４０５を介して耐火材４０２からなる層を含むライニング層に埋め込まれており、別言すると配管４０４は耐火材４０２に設けられた孔４１１に挿入され、この孔４１１と配管４０４との間には、配管保持層として充填材４０５が介在している。
【０１３４】
配管４０４は、容器４０１の上面部側にフランジ４１２を有する。フレーム２７１の内壁からフランジ４１２の裏面４１３を保持するための例えば３本の保持爪４１４が突出している。この爪は鉄合金の丸棒等の部材により構成してもよい。
【０１３５】
当該容器４０１の上面部には、第１のフランジであるフランジ４１２を取り囲み、かつ、フランジ４１２の表面の高さよりも高い位置にフランジ受表面を有するようにフランジ４１５が設けられている。そして、流路４０３に連通する配管４１６のフランジ４１７がこのフランジ４１５に例えばボルトやクランプなどで固定されている。配管４１６では、鉄皮４１６ａの内壁に耐火材４１６ｂが形成されている。すなわち配管４１６のフランジ４１７（第２のフランジ）のフランジ面（下側の面）と、第１のフランジのフランジ面（上側の面）とは間隔ｔ１を介して離間している。ｔ１は１ｍｍ〜５ｍｍに設定すれば十分な応力緩和能と断熱能を発揮する。またこの配管保持層４０５はフレームのライニングのキャスターや、配管よりも剛性や強度が小さいので、この配管保持層が配管の熱変形等に起因する応力の緩和層としても機能することになる。
【０１３６】
フランジ４１２の表面とフランジ４１７の表面との間には、第１の厚さｔ１を有するパッキン４１８が介挿され、フランジ４１５の表面とフランジ４１７の表面との間には第１の厚さｔ１よりも薄い第２の厚さｔ２を有するパッキン４１９が介挿されている。これらのパッキンは耐熱性を有するものを選択すればよい。また、フランジ４１２の裏面と保持爪４１４との間には、例えばシート状の断熱部材４２０（例えばセラミクスペーパー）が介挿されている。これにより爪部４１４と第１の配管との間の断熱性を向上させている。
【０１３７】
本実施形態では、特に上記の構造を有することで配管４０４は熱伝導性が高いフレーム２７１と接触していない。特にフランジ４１２を保持爪４１４で保持するようにしている。従って、配管４０４が保有する熱が拡散し難いので、配管４０４の温度低下を抑えることができる。よって、配管４０４の詰まりを防止することができる。また、本実施形態では、特にフランジ４１２の表面とフランジ４１７の表面との間のパッキン４１８の方が、フランジ４１５の表面とフランジ４１７の表面との間のパッキン４１９よりも厚いので、揺れや振動に対してフランジ４１２の自由度が高い。よって、配管４１４の特にフランジ４１２の付近の割れを極力抑えることできる。これにより、容器内からの気体の漏れを防止することができる。
【０１３８】
ここで、符号４３０は充填剤４０５を注入するための孔であり、４３１はその孔４３０から充填剤４０５を注入する際に気体を逃がすための孔である。各孔４３０、４３１はキャップ４３２、４３３によって塞がれている。このように孔を少なくとも２個設けることが好ましい。１個の孔で充填材を注入するときに、他方の孔で気体を逃がすとともに、充填の完了を知ることができるからである。
【０１３９】
図２３は本発明の容器の別の例を示す図である。この図２３も図２１と同様に容器の流路とこれに接続される配管とを拡大した縦断面図である。
【０１４０】
この例の容器でも第１の配管としてＳｉＮまたはＳｉＣ等のセラミクスからなる剛体配管を採用するとともに、配管保持層である充填材４０５を備えている。そして充填材４０５の下部には充填材に酸化アルミニウムとアルミニウムの混合物を含浸させた含浸層４０５ｂを備えている。アルミニウムと酸化アルミニウムの混合物は剛性は必ずしも大きくないがねばり強く非常に強度が大きい。また変形に対する追従性を有している。したがって配管保持層としてこのような含浸層４０５ｂを設ければ応力緩和能をさらに向上することができる。
【０１４１】
またこの例では配管４０４の外径はストレート（フランジ部以外は均一）であるが、内径は上部が狭く、下部で広いテーパー構造を採用している。これにより配管４０４の強度を向上している。このような場合でも内径は前述の如く、６０ｍｍ〜８５ｍｍ程度が好ましい。この例ではｗ１を６０ｍｍにｗ２を８０ｍｍに設定している。下部の径を太くすることで供給を終えたとき、容器の下部に温度が下がって粘性の大きな溶融金属が残っても、詰まり等が生じるのを防止することができる。
【０１４２】
図１９は容器のまた更に別の実施形態を示す断面図である。
【０１４３】
本実施形態では、本体５０２の外周に如露口（円筒側面の下部から上部に向けて外周側に徐々に突き出る突き出し部）の如く突出する突出部５０３を有する。突出部５０３には、流路５０４が内在し、流路５０４は窒化珪素等のセラミクス製の配管５０５により覆われている。配管５０５は、充填材５０６を介して耐火材３７３に埋め込まれている。充填材５０６は耐火材３７３よりも強度が低い。セラミクス製の配管５０５は耐火性が良好であり、内壁に別の耐火材を設ける必要がなくなる。本実施形態においても流路５０４の上部には、例えば鉄製でＲ形状の配管が接続される。
【０１４４】
また、容器５０１は、有底で筒状の本体５０２の上部開口部３７７に大蓋３７８が配置され、これらのフランジ間をボルトで締めることで本体５０２と大蓋３７８が固定されている。
【０１４５】
また、ハンドル付のボルトを逆回転させて締結を開放してハッチ３８０を大蓋３７８の開口部３７９から開くことができる。そして、ハッチ３８０を開いた状態で開口部３７９を介して容器５０１内部のメンテナンスや予熱時のガスバーナの挿入が行われるようになっている。
【０１４６】
上記の大蓋３７８のほぼ中央には開口部３７９が設けられ、開口部３７９には開閉自在のハッチ３８０が配置されている。ハッチ３８０の中央、或いは中央から少しずれた位置には、容器５０１内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の貫通孔３８１が設けられている。この貫通孔３８１には加減圧用の配管（図示を省略）が接続されるようになっている。該配管の先には、加圧用の配管には加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが接続されており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接続されている。
【０１４７】
大蓋３７８上のハッチ３８０に隣接する部分には、圧力開放用の貫通孔３８２が設けられている。圧力開放用の貫通孔３８２には、リリーフバルブ（図示を省略）が取り付けられるようになっている。これにより、例えば容器５０１内が所定の圧力以上となったときには安全性の観点から容器５０１内が大気圧に開放されるようになっている。
【０１４８】
また、大蓋３７８には、液面センサとしての電極が挿入される液面センサ用の貫通孔（図示を省略）が配置されてもよい。そして、電極間の導通状態をモニタすることで容器５０１内の溶融金属の最大液面を検出することが可能であり、これにより容器５０１への溶融金属の過剰供給をより確実に防止できるようになっている。
【０１４９】
本体５０２の底部裏面には、例えばフォークリフトのフォーク（図示を省略）が挿入される断面口形状で所定の長さの脚部（図示を省略）が例えば平行するように２本配置されている。
【０１５０】
このように配管５０５により取り囲まれた流路５０４は、本体５０２の内周の該容器本体底部に近い位置に設けられた開口３８５を介し、該本体５０２外周の上部に向けて延在している。
【０１５１】
配管５０５の上端部に第１のフランジ３８６が設けら、フレーム３７１には第１のフランジ３８６の下面に対向する第２のフランジ３８７が配管５０５の周囲を囲むように設けられている。第１のフランジ３８６と第２のフランジ３８７との間にはセラミクス製の配管５０５を固定するためのフランジ部材３８８が介挿されている。符号３８９は、充填剤５０６を注入するための孔である。
【０１５２】
なお、図１９においては、配管５０５の下部先端部も容器内壁に接触していたが、これらが離間するように構成しても構わない。
【０１５３】
図２０は容器の別の実施形態を示す断面図である。
【０１５４】
本実施形態では、本体６０１の外周に如露口（円筒側面の下部開口６０７から上部に向けて外周側に徐々に突き出る突き出し部）のように突出する突出部６０２を有する。突出部６０２には、流路６０３が内在している。該流路６０３の一部には（ここでは下部に）配管６０４が埋め込まれ固定されている。配管が埋め込まれている流路６０３の部分は、耐火材４０２またはライニング４０３においてひび割れを起こす可能性のある箇所（例えば符号６０５の部分）であり、該配管の存在によりひび割れ部分から圧送気体が流れ込むことを防ぐことができる。配管６０４は容器６０１の成型時に、耐火材４０２またはライニング４０３に埋め込んでおくことが好ましい。本実施形態においても流路６０３の上部には、例えば図示を省略した鉄製のΤ形状やＲ形状の配管、レジューサを有する配管が接続される。この接続においても、パッキンを介したフランジ間のボルト締めによって接続されてもよい。なお、この配管は回転可能としてよい。回転可能とする機構としては、例えばこの配管の容器との接続部におけるフランジの一点を容器側のフランジと回転可能に接続すると共に、この配管のフランジと容器側のフランジとをクランプ機構により固定してもよい。これにより回転半径が小さく、取り回しの良い容器を構成することができる。また、このように配管を回転可能とすることで、容器側の流路のメンテナンスを簡単に行うことができる。容器側には、回転して折り曲げされたこの配管を保持する保持部材を設けても構わない。その際に、保持部材には、配管を固定するための手段を設けても良い。
【０１５５】
また、容器６０１は、有底で筒状の本体６０６の上部開口部４０７に大蓋４０８が配置され、これらのフランジ間をボルトで締めることで本体６０６と大蓋４０８が固定されている。
【０１５６】
また、ハンドル付のボルトを逆回転させて締結を開放してハッチ４１０を大蓋４０８の開口部４０９から開くことができる。そして、ハッチ４１０を開いた状態で開口部４０９を介して容器６０１内部のメンテナンスや予熱時のガスバーナの挿入が行われるようになっている。
【０１５７】
上記の大蓋４０８のほぼ中央には開口部４０９が設けられ、該開口部４０９には開閉自在のハッチ４１０が配置されている。ハッチ４１０の中央、或いは中央から少しずれた位置には、容器５０１内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の貫通孔４０４が設けられている。この貫通孔４０４には加減圧用の配管（図示を省略）が接続されるようになっている。
【０１５８】
大蓋４０８上のハッチ４１０に隣接する部分には、圧力開放用の貫通孔４１２が設けられている。圧力開放用の貫通孔４１２には、リリーフバルブ（図示を省略）が取り付けられるようになっている。これにより、例えば容器６０１内が所定の圧力以上となったときには安全性の観点から容器６０１内が大気圧に開放されるようになっている。
【０１５９】
また、大蓋４０８には、液面センサとしての電極が挿入される液面センサ用の貫通孔が配置されてもよい（いずれも図示を省略）。そして、電極間の導通状態をモニタすることで容器６０１内の溶融金属の最大液面を検出することが可能であり、これにより容器６０１への溶融金属の過剰供給をより確実に防止できるようになっている。
【０１６０】
本体６０２の底部裏面には、例えばフォークリフトのフォーク（図示を省略）が挿入される断面口形状で所定の長さの脚部（図示を省略）が例えば平行するように２本配置されている。
【０１６１】
次に、本発明の更に別の実施形態について説明する。
【０１６２】
図２４及び図２５はこの実施形態に係る流路に挿入される配管の構成を示す図であり、図２４は正面から見た断面図、図２５は平面から見た断面図である。この実施形態に係る配管は図７から図９に示された容器１０１の配管１３４として用いられるものを想定しているが、勿論別のタイプの容器に用いることができる。
【０１６３】
この配管１３４は例えば鉄製であり、その内側には耐火材からなるライニング層７０１が形成されている。このライニング層７０１の内側に溶融金属例えば溶融アルミニウムの流路７０２が形成されている。この流路７０２の径は例えば６５ｍｍ〜８０ｍｍ程度が好ましい値である。また配管１３４及びライニング層７０２の材質については例えば既に開示した通りである。この実施形態に係る配管１３４では、配管１３４の内側に、ライニング層７０２である耐火材を保持するための保持部材７０３が突出して設けられている。この保持部材７０３は、例えば鉄の棒をＶ字状となるように配管１３４の内壁に溶接により接続して構成される。例えばＶ字状の鉄の棒は９０°間隔で４箇所に設けられている。また、この保持部材７０３は、配管１３４の下方側、より好ましくは配管１３４のほぼ下端に近い位置に設けられ、それ以外の位置、例えば配管の内側の上方側は、保持部材７０３を設けることが禁止された禁止領域７０４とされている。
【０１６４】
本実施形態では、ライニング層７０２である耐火材が配管１３４から脱落することを防止することができる。また、このような保持部材７０３を配管１３４の下方側、例えば配管１３４のほぼ下端に近い位置に設けたことにより、それより上のライニング層７０２に割れが入ったような場合でもライニング層７０２が脱落するようなことはない。保持部材７０３を配管１３４のほぼ下端に近い位置に設けることで、脱落防止領域を広げられる他、保持部材７０３の溶接作業が容易となる。更に、保持部材７０３が設けられた配管１３４の内側の上方側は、保持部材を設けることが禁止された禁止領域７０４を設けることで、配管１３４とライニング層７０２とで熱膨張率の違いに起因するこれらの部材の割れや変形を防止することが可能となる。
【０１６５】
次に、本発明のまた別の実施形態について説明する。
図２６及び図２７はこの実施形態に係る容器の構成を示す図である。図２６は正面から見た断面図、図２７は平面から見た部分断面図である。この容器８００は、図７〜図９に示した容器と同一の要素には同一の符号を付してある。
【０１６６】
すなわち、この容器８００は、フレーム１０１ａの内側には、垂直方向に沿って内側への隆起部である凸部１０１ｃを有するライニング１０１ｂが設けられている。ライニング１０１ｂは耐火層と断熱層の積層構造が好ましい。これらの材質も上記実施形態と同様であればよい。
【０１６７】
凸部１０１ｃ内には、容器８００内底部に近い位置から容器１０１上面側まで貫通する流路１０９が設けられている。流路１０９は例えば図２４及び図２５に示した配管１３４に取り囲まれている。流路１０９の上部には、例えば配管１０８が着脱可能に例えばボルト締により接続されている。配管１０８は例えば鉄製であり、形状としては例えばΤ形状である。
【０１６８】
ここで、流路１０９は、特に図２７に示すように、隆起部である凸部１０１ｃを越えてライニング１０１ｂまで及んでおり、しかし流路１０９と接続された容器内部側に開口する開口部８０１（容器底部付近に設けられている。）の部分にはこのようにライニング１０１ｂまで及ぶ部分はなくなって、結果的にはこの部分はライニング１０１ｂから突出する段付き部８０２が設けられていることとなっている。この段付き部８０２は、つまり当該容器の底面と配管１３４の下端面との間の間隙（例えば開口部８０１の高さに相当する。）を維持するため、配管１３４の下端面を保持する保持部材（ライニングと一体的に設けられている。）を構成している。
【０１６９】
本実施形態では、配管１３４を保持する保持部材としての段付き部８０２を設けたことで、配管１３４及び配管の内部に形成されることがあるライニング層の脱落を防止できる。また、当該容器の製造工程において、配管１３４を流路１０９に挿入して固定する際に位置固定用の治具が不要になるという効果もある。
【０１７０】
なお、この実施形態では、段付き部８０２を特にライニング１０１ｂの形状を変えることで実現していた。しかし、ライニングとは別に特別に保持部材を設けても勿論構わない。
【０１７１】
次に、本発明のまた別の実施形態を説明する。
図２８はこの実施形態に係る容器の構成を示す正面からみた断面図であり、図２９はその容器の蓋を外した状態の平面図である。
【０１７２】
この実施形態に係る容器１００１は、基本的には図１７に示した容器３０１と同様の構成であるが、配管１００２がライニングとしての耐火材１７３に接している点が異なる。この配管１００２はライニングとしての耐火材１７３に対して配管１００２内における溶融金属の流通方向に沿って接するように配置されている。配管１００２は、例えば金属製或いはセラミクス製である。
【０１７３】
このように本実施形態に係る容器１００１では、配管１００２をライニングとしての耐火材１７３に接するように構成したことで、配管１００２は予熱時にハッチ１８０を開けて挿入されるガスバーナーから最も離れたところに位置することとなり、ガスバーナーからの熱的な影響を受けにくくなる。また、配管１００２がライニングとしての耐火材１７３に接しているので、例えば運搬の際の振動によって配管が振れて機械的な破壊に至ることを防止できる。更に、最小の傾きで容器１００１内の残り湯を外部に効率よく排出することができる。
【０１７４】
次に、本発明のまた別の実施形態を説明する。
図３０はこの実施形態に係る容器の構成を示す正面からみた断面図であり、図３１はその容器の蓋を外した状態の平面図である。
この実施形態に係る容器２００１は、基本的には図２８乃至図２９に示した容器１００１と同様の構成であるが、以下の点が異なっている。
【０１７５】
容器２００１における大蓋１７８は、内外で溶融アルミニウムを流通させるための配管２００３が容器本体２００４内に配置された状態で容器本体２００４から取り外すことができるように容器本体２００４に対して着脱可能に設けられている。
【０１７６】
具体的には、配管２００３は、容器本体２００４における上部開口部平面と同じ高さの位置に、当該配管２００３を容器本体２００４における上部開口部平面により保持させるためのフランジ部２００２を有する。また、大蓋１７８には、この配管２００３が貫通する貫通孔２００５を有する。配管２００３はこの貫通孔２００５を介して図示を省略された例えばＲ形状の配管（例えば図１の符号8参照、Τ形状であっても勿論構わない。）に接続されている。大蓋１７８は、大蓋１７８の外周のフランジと容器本体２００４の外周のフランジとがボルトにより固定されることで容器本体２００４に対して着脱可能に設けられている。
【０１７７】
即ち、図２８乃至図２９に示した容器１００１では、大蓋１７８を容器本体３０５から取り外そうとしたときに、図３２に示すように、大蓋１７８に配管１００２が一体化された状態で取り付けられており、従って大蓋１７８の取り外しは大変な作業となる。これに対して、この実施形態に係る容器２００１では、図３３に示すように、容器本体２００４側に配管２００３を残した状態で大蓋１７８を取り外すことができる。従って、大蓋１７８の取り外しが容易であり、メンテナンスを容易に行うことができる。このメンテナンスは、例えば容器２００１から大蓋１７８を取り外し、容器本体２００４内に付着したノロ（アルミニウムの酸化物）を取り除く作業等である。
【０１７８】
また、この実施形態に係る容器２００１では、特に図３１に示したように、ライニング２００６の内周は円筒形状とされているが、配管２００３が接する位置は平面形状とされた平面部２００７が設けられている。この平面部２００７には、窪み部２００８が設けられている。この窪み部２００８は、配管２００３のほぼ半径分の大きさを有しており、配管２００３のほぼ半分はライニング２００６側にはめ込まれている。これにより、配管２００３はより強固にライニング２００６に取り付けられることになり、また配管２００３とライニング２００６との接触面積もより大きくなる。
なお、配管２００３は、金属製又はセラミクス製が好ましい。
【０１７９】
次に、本発明のまた更に別の実施形態を説明する。
図３４はこの実施形態に係る容器の構成を示す正面からみた断面図であり、図３５はその容器の蓋を外した状態の平面図である。
この実施形態に係る容器３００１は、基本的には図３０乃至図３１に示した容器２００１と同様の構成であるが、以下の点が異なる。
【０１８０】
フレーム１７１の内側にはライニングとしての耐火材３００２が設けられている。この耐火材３００２の内面側には、凸となる隆起部３００３が上下方向に延在しており、当該隆起部３００３内は内外で溶融金属を流通させるための流路３００４を内在している。この容器３００１の底面付近には、流路３００４に通じる当該容器３００１の内面側への開口部３００５が設けられている。そして、流路３００４には、配管３００６が挿入されている。配管３００６は、開口部３００５において容器３００１の内面側に露出している。そして前記配管の下側開口面近傍の前記隆起部は、前記容器の内側が広くなるようにテーパー形状を有している。これにより容器のメンテナンス時に配管下部への容器内側からのアクセスの容易さを向上する。これにより、容器３００１内の溶融アルミニウムの熱が配管露出部から配管３００６全体に伝導して配管３００６を流通する溶融アルミニウムの詰まりを防止することができる。
【０１８１】
本実施形態に係る容器３００１においても、図３６に示すように、容器本体３００７側に配管３００６を残した状態で大蓋１７８を取り外すことができる。従って、大蓋１７８の取り外しが容易であり、メンテナンスを容易に行うことができる。
なお、配管３００６は、金属製又はセラミクス製が好ましい。
【０１８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加圧用の気体が溶融金属を内外で流通させるための流路に漏れることがなくなる。したがって安全で安定した溶融金属の供給を行うことができる。また溶融金属供給の定量性を向上することができる。さらに本発明によれば配管が容器に対して交換可能となることで容器の維持コストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１における一部断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る金属供給システムの構成を示す概略図である。
【図１３】本発明の容器と溶解炉の例を概略的に示す図。
【図１４】本発明の供給装置、容器を用いた金属の配送モデルの例を説明するための図。
【図１５】本発明のシステムを使った自動車の製造方法を示すフロー図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る容器の断面図である。
【図２１】図１８に示した容器の一部拡大断面図である。
【図２２】図２１の配管における上端部の構造を上面から見た概略平面図である。
【図２３】本発明の一実施形態に係る容器の一部拡大断面図である。
【図２４】本発明の他の実施形態に係る配管を正面から見た断面図である。
【図２５】図２４に示した配管を平面から見た断面図である。
【図２６】本発明のまた別の実施形態に係る容器を正面から見た断面図である。
【図２７】図２６に示した容器を平面から見た部分断面図である。
【図２８】本発明の別の実施形態に係る容器を正面から見た断面図である。
【図２９】図２８に示した容器から蓋を外した状態の平面図である。
【図３０】本発明のまた別の実施形態に係る容器を正面から見た断面図である。
【図３１】図３０に示した容器から蓋を外した状態の平面図である。
【図３２】図２８における容器において容器本体と蓋とを分離した状態を示した図である。
【図３３】図３０における容器において容器本体と蓋とを分離した状態を示した図である。
【図３４】本発明の更にまた別の実施形態に係る容器を正面から見た断面図である。
【図３５】図３４に示した容器から蓋を外した状態の平面図である。
【図３６】図３４における容器において容器本体と蓋とを分離した状態を示した図である。
【符号の説明】
１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１  容器
１ａ、７１、１０１ａ、１７１、２７１、３７１、４０１  フレーム
２、７２、１０１ｂ、１７２、２７２、３７２、４０３  ライニング
５ａ、８７、１０５ａ、１８７、２８７、３８７、４１７  第２のフランジ
９、７５、１０９、３０２、４０３、５０４、６０３  流路
１０、８４、１１０、４０５、５０６  充填材
１８、８１、１８１、２８１、３８１、４０４  貫通孔
３４、８３、１３４、３０３、４０４、５０５、６０４  配管
３４ａ、８６、１３４ｂ、１８６、２８６、３８６、４１８  第１のフランジ
３４ｂ、１３４ｂ、３７３、４０２  耐火材
１０１ｃ、４０６  容器内凸部
【要約】【課題】安定した溶融金属の供給を可能とする可搬型容器を提供する。
【解決手段】溶融アルミニウム合金等の溶融金属を製造する工場から、この溶融金属を使用する工場へ、溶融金属を収容したまま搬送するとともに、圧力差によってユースポイントへ溶融金属を供給することができる容器であって、フレーム１ａと、このフレームの内側に設けられ、少なくとも一部が気体の流通を規制する配管３４により囲まれた溶融金属の流路９を内在したライニング２とを具備する。このような構成を採用することにより、容器のライニング２にクラック等が生じたとしても配管３４により気体の流通が遮断され、溶融金属の供給状態が安定する。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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