(57)【要約】【課題】作業者の負担を軽減させることができる保持炉を提供することを目的としている。【解決手段】保持炉１は、金属を溶解した溶湯１０を保持する上面が開口された有底の保持室３と、  保持室３の下側内壁部（保持室３の前壁部（図示せず）の下側）に水平支持され、保持室３に保持された溶湯１０に浸漬して加熱するヒータ８と、  保持室３に保持されている溶湯１０の湯面１０ａに接するように設けられる落し蓋５と、を備え、  落し蓋５は、少なくとも溶湯１０の湯面１０ａに接する面（断熱材５１の下面５１ａ）に、当該溶湯１０が浸透し難いタルク等の材料（非浸透材５２）が積層された断熱材料（断熱材５１）からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属を溶解した溶湯を保持する上面が開口された有底の保持室と、
前記保持室の下側内壁部に支持され、前記保持室に保持された溶湯に浸漬して加熱するヒータと、
前記保持室に保持されている溶湯の湯面に接するように設けられる落し蓋と、を備え、
前記落し蓋は、断熱材料からなり、該断熱断材料の少なくとも前記溶湯の湯面に接する面には、当該溶湯が浸透し難いタルク等の材料が積層されてなる保持炉。
【請求項２】
前記落し蓋は、前記保持室に保持されている溶湯の湯面に浮遊して設けられてなる請求項１に記載の保持炉。
【請求項３】
前記保持室は、側壁部が所定位置から上面側に向って広がるテーパ形状をなし、
前記落し蓋は、側面が前記テーパ形状と同一のテーパ形状をなしている請求項２に記載の保持炉。
【請求項４】
前記落し蓋は、前記溶湯が浸透し難いタルク等の材料が積層された面に耐火材が設けられてなる請求項１〜３の何れか１項に記載の保持炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛、アルミニウム等の金属を溶解した溶湯を保温保持する保持炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の保持炉は、例えば、亜鉛、アルミニウム等の金属を溶解する溶解炉と、金属を溶解した溶湯を金型（鋳型）に注入してダイカスト成型（鋳造）するダイカストマシンと、の間に設けられ、溶湯を保温保持するものである。この種の保持炉は、溶湯を保持する保持室と、保持室の下側内壁部に水平支持され、保持室に保持された溶湯に浸漬して加熱するヒータと、を備えるものが知られている（特許文献１参照）。このような保持炉は、ヒータ全体が溶湯に浸漬されるから、ヒータ全長の温度差が小さくなるとともに、ヒータが大気に接触することがなくなり、もって、ヒータの長寿命化を図りながら、ヒータの熱損失を低減できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４７７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような保持炉では、保持室に保持された溶湯が、保持室内の大気と接する状態となっているから、溶湯が大気中の酸素と反応（酸化）し、溶湯の湯面に酸化物（ドロス）が生成され、これにより、生成された酸化物（ドロス）が、溶湯中に混入したり、溶湯の湯面が接する保持室の上側内壁部に付着したりすることがあった。このため、上記のような保持炉では、溶湯中に混入した酸化物（ドロス）を除去する溶湯の清浄作業や、保持室の上側内壁部に付着した酸化物（ドロス）を除去する保持室の清掃作業を頻繁に（例えば、１週間〜１か月毎に１回）行う必要があり、もって、作業者の負担が増加するといった問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述の問題に鑑み、作業者の負担を軽減させることができる保持炉を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係る保持炉１は、金属を溶解した溶湯１０を保持する上面が開口された有底の保持室３，３Ａと、
前記保持室３，３Ａの下側内壁部（保持室３，３Ａの前壁部（図示せず）の下側）に支持され、前記保持室３，３Ａに保持された溶湯１０に浸漬して加熱するヒータ８と、
前記保持室３，３Ａに保持されている溶湯１０の湯面１０ａに接するように設けられる落し蓋５，５Ａと、を備え、
前記落し蓋５，５Ａは、断熱材料（断熱材５１）からなり、該断熱材料（断熱材５１）の少なくとも前記溶湯１０の湯面１０ａに接する面（断熱材５１の下面５１ａ）には、当該溶湯１０が浸透し難いタルク等の材料（非浸透材５２）が積層されてなることを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、上記請求項１に記載の保持炉１において、前記落し蓋５は、前記保持室３に保持されている溶湯１０の湯面１０ａに浮遊して設けられてなることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、上記請求項２に記載の保持炉１において、保持室３は、側壁部（右側壁部３ｄ，左側壁部３ｅ）が所定位置から上面側に向って広がるテーパ形状をなし、
前記落し蓋５は、側面５ｂが前記テーパ形状と同一のテーパ形状をなしていることを特徴としている。
【０００９】
請求項４の発明は、上記請求項１〜３の何れか１項に記載の保持炉１において、前記落し蓋５，５Ａは、前記溶湯１０が浸透し難いタルク等の材料（非浸透材５２）が積層された面（非浸透材５２の下面５２ａ）に耐火材５３が設けられてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
以下に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。請求項１の発明に係る保持炉１は、落し蓋５，５Ａが保持室３，３Ａに保持された溶湯１０の湯面１０ａに接するように設けられ、その湯面１０ａに接する面（断熱材５１の下面５１ａ）には、溶湯１０が浸透し難いタルク等の材料（非浸透材５２）が積層されているから、落し蓋５，５Ａと溶湯１０とが結合、すなわち、落し蓋５，５Ａ内に溶湯１０が浸透し、その浸透した溶湯１０が酸化物（ドロス）となることで重金属化し、それ自体が異物となる可能性を低減させることができ、さらに、保持室３，３Ａに保持された溶湯１０が大気Ａと接しない（接し難い）状態とすることができるから、溶湯１０の湯面１０ａに酸化物（ドロス）が生成される事態を低減させることができる。これにより、作業者は、溶湯１０の清浄作業や、保持室３，３Ａの清掃作業を頻繁に（例えば、１週間〜１か月毎に１回）行う必要がなく、例えば、６か月毎に１回行うだけでよいから、作業者の負担を軽減させることができる。
【００１１】
また本発明によれば、金属を溶解した溶湯１０を保持する保持室３，３Ａと、保持室３，３Ａの下側内壁部（保持室３，３Ａの前壁部（図示せず）の下側）に支持され、保持室３，３Ａに保持された溶湯１０を浸漬して加熱するヒータ８を備えている。これにより、ヒータ８全体が溶湯１０に浸漬されることとなるから、ヒータ８全長の温度差が小さくなるとともに、ヒータ８が大気Ａに接触することがなくなり、もって、ヒータ８の長寿命化を図りながら、ヒータ８の熱損失を低減させることができる。
【００１２】
請求項２の発明によれば、落し蓋５が保持室３に保持されている溶湯１０の湯面１０ａに浮遊して設けられているから、例えば、保持室３に保持される溶湯１０の湯量が増減し、溶湯１０の湯面１０ａが上下方向に移動した場合でも、常に、落し蓋５を溶湯１０の湯面１０ａに接するように設けることができる。
【００１３】
請求項３の発明によれば、保持室３は、側壁部（右側壁部３ｄ，左側壁部３ｅ）が所定位置から上面側に向って広がるテーパ形状をなし、落し蓋５の側面５ｂが前記テーパ形状と同一のテーパ形状をなしているから、例えば、保持室３に保持される溶湯１０の湯量が減少し、溶湯１０の湯面１０ａが下方向に移動した場合でも、落し蓋５の移動が所定位置で止まるため、もって、落し蓋５がヒータ８に接触しないようにすることができる。
【００１４】
請求項４の発明によれば、落し蓋５，５Ａは、溶湯１０が浸透し難いタルク等の材料（非浸透材５２）が積層された面（非浸透材５２の下面５２ａ）に耐火材５３が設けられているから、耐火材５３が、溶湯１０が浸透し難いタルク等の材料（非浸透材５２）が積層された面（非浸透材５２の下面５２ａ）を保護することによって、溶湯１０が浸透し難いタルク等の材料（非浸透材５２）の剥離を低減させることできるとともに、落し蓋５，５Ａの強度を高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る保持炉の使用状態を例示する側面断面図である。
【図２】同実施形態に係る落し蓋を例示し、（ａ）は、側面図及び一部拡大断面図であり、（ｂ）は、背面図である。
【図３】落し蓋の変形例を示す側面図及び一部拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る保持炉を例示し、（ａ）は、同実施形態に係る落し蓋を保持室に取り付ける状態を例示する側面断面図であり、（ｂ）は、保持炉の使用状態を例示する側面断面図である。
【図５】同実施形態に係る部材を例示し、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第１実施形態］
以下に、本発明に係る保持炉の第１実施形態について、図１及び図２を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。
【００１７】
図１に示すように、保持炉１は、亜鉛、アルミニウム等の金属を溶解した溶湯１０を保温保持するものであって、金属を溶解する図示しない溶解炉と、溶湯１０を金型に注入してダイカスト成型する図示しないダイカストマシンと、の間に設けられるものである。本実施形態における保持炉１は、一例として、酸素との反応性が高いアルミニウムを溶解した溶湯１０を保温保持しており、この溶湯１０は、例えば、温度が６５０℃〜７５０℃であり、密度が２３００ｋｇ／ｍ３である高温の液体である。それゆえ、この保持炉１は、高温の液体に耐え得る耐熱性（例えば、最高使用温度が１０００℃以上の耐熱性）を有するとともに、高温の液体を保温可能な断熱性（例えば、平均温度８００℃における熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下の断熱性）を有する断熱材料により形成されている。
【００１８】
ところで、このような保持炉１は、図１に示すように、溶解炉（図示せず）で溶解した溶湯１０を受け入れる受湯室２と、受湯室２から注入された溶湯１０を、ダイカスト成型（鋳造）する際の鋳込みに適した温度に維持できるように所定温度に加熱して保持する保持室３と、保持室３から注入された溶湯１０をダイカストマシン（図示せず）に汲み出す汲出室４とで主に構成されている。受湯室２は、図１に示すように、有底で、上面が開口された受湯口２ａを備えた断面視矩形状の容器であって、この受湯口２ａより溶湯１０が注入されるようになっている。そして、この受湯室２の上面には、受湯口２ａの開閉を可能にする受湯室蓋２ｂが設けられている。そしてさらに、受湯室２の左側壁部２ｃには、受湯室２と保持室３とを仕切る第１壁部６が設けられており、この第１壁部６の下部には、受湯室２と保持室３とを連通する第１連通孔６ａが形成されている。これにより、受湯室２に注入された溶湯１０は、第１連通孔６ａを介して、保持室３に注入されることとなる。
【００１９】
一方、保持室３は、図１に示すように、有底で、上面が開口された開口部３ａを備えた断面視矩形状の容器であって、第１連通孔６ａを介して受湯室２から注入された溶湯１０を収容するものである。そして、この開口部３ａの上面には、開口部３ａの開閉を可能にする保持室蓋３ｂが設けられている。
【００２０】
かくして、このように形成される保持室３は、図１に示すように、下壁部３ｃと、右側壁部３ｄと、左側壁部３ｅと、後壁部３ｆと、図示しない前壁部とで囲まれた矩形状をなしており、右側壁部３ｄには、受湯室２と保持室３とを仕切る第１壁部６が設けられ、左側壁部３ｅには、保持室３と汲出室４とを仕切る第２壁部７が設けられている。そして、保持室３の下壁部３ｃ側には、前壁部（図示せず）と後壁部３ｆとを繋ぐように前後方向に延びるヒータ８が複数本（図示では３本）水平支持されるように、そのヒータ８の一端部が前壁部（図示せず）に取付け固定されている。このヒータ８は、ファインセラミックスやオールドセラミックス等からなる外筒内にラジアントヒータと呼ばれる抵抗加熱式電気ヒータが挿入固定された抵抗加熱式の電気ヒータであって、保持室３に保持された溶湯１０に浸漬して、その溶湯１０を加熱するものである。すなわち、第１壁部６の下部に形成されている第１連通孔６ａを介して、受湯室２より注入された溶湯１０は、ダイカスト成型（鋳造）する際の鋳込みに適した温度に維持できるようにヒータ８によって所定温度に加熱され、保持室３にて保持されることとなる。そして、第２壁部７の下部には、図１に示すように、保持室３と汲出室４とを連通する第２連通孔７ａが形成されていることから、ヒータ８によって加熱された溶湯１０は、この第２連通孔７ａを介して、汲出室４に注入されることとなる。
【００２１】
汲出室４は、図１に示すように、有底で、上面が開口された汲出口４ａを備えた断面視矩形状の容器であって、第２連通孔７ａを介して保持室３から注入された溶湯１０を収容するものである。そして、この汲出口４ａの上面には、汲出口４ａの開閉を可能にする汲出室蓋４ｂが設けられている。
【００２２】
かくして、このように形成される汲出室４に保持された溶湯１０は、図示しないラドルを使用して、汲出口４ａから図示しないダイカストマシンに汲み出されることとなる。
【００２３】
ところで、このように形成される保持炉１は、受湯室２の受湯口２ａより溶湯１０が注入され、汲出室４の汲出口４ａより溶湯１０が汲み出される一方で、清掃作業時を除く通常作業時においては、保持室３の開口部３ａより溶湯１０が注入されたり汲み出されたりすることがないため、図１に示すように、保持室３に保持されている溶湯１０の湯面１０ａは、常に大気Ａと接する状態となっている。これにより、時間経過と共に、溶湯１０が大気Ａ中の酸素と反応（酸化）し、溶湯１０の湯面１０ａに酸化物（ドロス）が生成され、その生成された酸化物（ドロス）が、溶湯１０中に混入したり、溶湯１０の湯面１０ａが接する保持室３の上側内壁部（右側壁部３ｄ、左側壁部３ｅ、後壁部３ｆ、図示しない前壁部の上側壁部）に付着したりすることがあった。
【００２４】
そこで、本実施形態においては、保持室３に保持されている溶湯１０の湯面１０ａが大気Ａと接しない（接し難い）状態とするため、落し蓋５を設けている。すなわち、落し蓋５は、図１及び図２（ａ）に示すように、側面視略矩形状に形成され、図１に示すように、保持室３に保持された溶湯１０の湯面１０ａに接するように浮遊して設けられている。具体的には、落し蓋５は、高温の液体に耐え得る耐熱性、例えば、最高使用温度が１０００℃以上の耐熱性を有するとともに、高温の液体を保温可能な断熱性、例えば、平均温度８００℃における熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下の断熱性を有する断熱材料により形成されており、図２（ａ）に示すように、セラミックファイバ（ＣＦ）を板状としたセラミックボードからなる断熱材５１と、断熱材５１の下面５１ａ、側面５１ｂ、上面５１ｃの全面に積層された非浸透材５２と、で構成されている。
【００２５】
断熱材５１は、図２（ａ）に示すように、第１断熱材５１Ａと、第２断熱材５１Ｂとからなる２枚のセラミックボードを耐熱接着剤により接着するとともに、スタッドボルト５４（図２（ｂ）も参照）及びナット５５（図２（ｂ）も参照）を使用して固着したものである。第１断熱材５１Ａ及び第２断熱材５１Ｂの厚さは、例えば、それぞれ５０ｍｍであり、セラミックボードは、バルク状のセラミックファイバに各種バインダを添加して板状としたものである。セラミックファイバは、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）を主成分とした人造鉱物繊維（ＭＭＭＦ）であって、例えば、アルミナの含有率がシリカの含有率と同じである（例えば、アルミナの含有率が４０％〜６０％である）リフラクトリセラミックファイバ（ＲＣＦ）である。リフラクトリセラミックファイバからなるセラミックボードは、例えば、最高使用温度が１３００℃であり、平均温度８００℃における熱伝導率が０．１４Ｗ／ｍ・Ｋであり、密度が２５０ｋｇ／ｍ３である耐熱性及び断熱性に優れ、軽量な板状部材である。なお、本実施形態においては、酸素との反応性が高いアルミニウムを溶解した溶湯１０の温度が６５０℃〜７５０℃であり、断熱材５１の最高使用温度が１３００℃であり、平均温度８００℃における熱伝導率が０．１４Ｗ／ｍ・Ｋであることから、落し蓋５の耐熱性及び断熱性を高く維持することができる。さらに、本実施形態においては、酸素との反応性が高いアルミニウムを溶解した溶湯１０の密度が２３００ｋｇ／ｍ３であり、断熱材５１の密度が２５０ｋｇ／ｍ３であるから、落し蓋５を、アルミニウムを溶解した溶湯１０と比較して格段に軽量化することができ、もって、落し蓋５を保持室３に保持された溶湯１０の湯面１０ａに容易に浮遊させることができる。
【００２６】
一方、非浸透材５２は、図２に示すように、断熱材５１の下面５１ａ、側面５１ｂ、上面５１ｃの全面に塗布される、例えば、厚み２．０ｍｍ〜３．０ｍｍの被膜層（コーティング層）であって、断熱材５１に溶湯１０が浸透しない（浸透し難い）ように保護している。すなわち、断熱材５１に溶湯１０が浸透すると、断熱材５１と溶湯１０とが結合、すなわち、断熱材５１内に溶湯１０が浸透し、その浸透した溶湯１０が酸化物（ドロス）となることで、重金属化する可能性があり、もって、それ自体が異物となる可能性があるためである。そこで、本実施形態においては、断熱材５１に溶湯１０が浸透しない（浸透し難い）ように、断熱材５１の下面５１ａ、側面５１ｂ、上面５１ｃの全面に非浸透材５２が積層されている。
【００２７】
ところで、非浸透材５２を断熱材５１の下面５１ａ、側面５１ｂ、上面５１ｃの全面に塗布し積層するにあたっては、タルク（滑石、Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２）等に、水及びケイ酸ナトリウム水溶液（ケイ酸ソーダ、水ガラス、Ｎａ２Ｏ・ｎＳｉＯ２）等の表面硬化材（リジタイザ）を添加して糊状（水飴状）としたものを、コテ等を使用して断熱材５１の全面に塗布した後、乾燥させることによって硬化し定着させることで、非浸透材５２を断熱材５１の下面５１ａ、側面５１ｂ、上面５１ｃの全面に積層させている。
【００２８】
かくして、上記のように構成される落し蓋５は、図１に示すように、落し蓋５の下面５ａが溶湯１０の湯面１０ａに接するように浮遊して設けられており、保持室３に保持される溶湯１０の湯量が増大（矢印上方向に溶湯１０の湯面１０ａが移動）すると（図示破線部分参照）、それに合わせて、落し蓋５も矢印上方向に移動し（図示２点鎖線部分参照）、保持室３に保持される溶湯１０の湯量が減少（矢印下方向に溶湯１０の湯面１０ａが移動）すると（図示実線部分参照）、それに合わせて、落し蓋５も矢印下方向に移動するようになっている（図示実線部分参照）。このように、溶湯１０の湯面１０ａに接するように落し蓋５を浮遊させておけば、溶湯１０の湯量が増減し、溶湯１０の湯面１０ａが上下方向に移動した場合でも、常に、落し蓋５を溶湯１０の湯面１０ａに接するように設けることができる。それゆえ、この落し蓋５によって、溶湯１０の湯面１０ａが大気Ａと接しない（接し難い）状態にすることができる。
【００２９】
ところで、落し蓋５は、図２（ａ）に示すように、側面５ｂが、上側に向かって広がるテーパ形状をなしており、このテーパ形状に対応、すなわち、同一の形状となるように、図１に示すように、保持室３の右側壁部３ｄ，左側壁部３ｅも略中間位置から上側に向って広がるテーパ形状をなしている。これにより、例えば、保持室３に保持される溶湯１０の湯量が減少し、溶湯１０の湯面１０ａが矢印下方向に移動した場合でも、右側壁部３ｄ，左側壁部３ｅの略中間位置から下側はテーパ形状ではなく垂直形状（平坦面形状）になっているため、落し蓋５が右側壁部３ｄ，左側壁部３ｅの略中間位置で移動が止まり、もって、落し蓋５がヒータ８に接触しないようにすることができる。なお、落し蓋５がヒータ８に接触しないように、落し蓋５の側面５ｂ及び保持室３の右側壁部３ｄ，左側壁部３ｅをテーパ形状にするのではなく、落し蓋５の側面５ｂは垂直形状（平坦面形状）にし、保持室３の右側壁部３ｄ，左側壁部３ｅの略中間位置に段差を設けるようにしても良い。しかしながら、それでは、保持室３の右側壁部３ｄ，左側壁部３ｅと、落し蓋５との接触面積が増大することとなるから、落し蓋５が溶湯１０によってその段差に固着してしまい、もって、落し蓋５自体がその箇所から移動できなくなる可能性がある。そのため、本実施形態のように、接触面積が少ないテーパ形状にするのが好ましい。
【００３０】
一方、本実施形態においては、断熱材５１の全面に非浸透材５２を積層する例を示したが、溶湯１０の湯面１０ａに接する下面５ａ（断熱材５１の下面５１ａ）にのみ非浸透材５２を積層するようにしても良い。しかしながら、断熱材５１の全面に非浸透材５２を積層するようにすれば、断熱材５１の崩落及び飛散を低減できるため、断熱材５１の全面に非浸透材５２を積層した方が好ましい。
【００３１】
次に、上記の保持炉１の使用方法について詳細に説明する。
【００３２】
まず、図１に示すように、保持室蓋３ｂを開いて開口部３ａを開放し、落し蓋５を保持室３の内部に配置し、保持室蓋３ｂを閉じて開口部３ａを閉塞する。この際、落し蓋５の側面５ｂが、保持室３の右側壁部３ｄ，左側壁部３ｅのテーパ形状と同一のテーパ形状をなしているから、落し蓋５は、保持室３の右側壁部３ｄ，左側壁部３ｅの略中間位置に保持されることとなる。
【００３３】
次いで、受湯室蓋２ｂを開いて受湯口２ａを開放状態とし、図示しない溶解炉で溶解した溶湯１０を受湯口２ａから受湯室２に注入する。このとき、受湯室２に保持された溶湯１０は、第１連通孔６ａを介して、保持室３に注入されるとともに、保持室３に保持された溶湯１０は、第２連通孔７ａを介して、汲出室４に注入される。このようにして、保持室３に保持される溶湯１０の湯量が増加し、ヒータ８全体が溶湯１０に浸漬された状態となると、ヒータ８がオン状態となり、保持室３に保持された溶湯１０を、ダイカスト成型（鋳造）する際の鋳込みに適した温度に維持できるように所定温度に加熱する。
【００３４】
一方、保持室３に保持される溶湯１０の湯量がさらに増加すると、保持室３に保持された溶湯１０の湯面１０ａが矢印上方向に移動し、落し蓋５が保持室３に保持された溶湯１０の湯面１０ａに浮遊する状態となる。これにより、保持室３に保持された溶湯１０が、保持室３の大気Ａと接しない（接し難い）状態となる。そして、図示しない溶解炉で溶解した溶湯１０の受湯室２への注入が終了すると、受湯室蓋２ｂを閉じて受湯口２ａを閉塞状態とする。
【００３５】
次いで、汲出室蓋４ｂを開いて汲出口４ａを開放状態とし、汲出室４に保持された溶湯１０を、図示しないラドルを使用して汲出口４ａから図示しないダイカストマシンに汲み出す。このとき、保持室３に保持された溶湯１０は、第２連通孔７ａを介して、汲出室４に注入され、保持室３に保持される溶湯１０の湯量が減少する。このように、保持室３に保持される溶湯１０の湯量が減少すると、落し蓋５が保持室３に保持された溶湯１０の湯面１０ａに浮遊した状態で、保持室３に保持された溶湯１０の湯面１０ａが矢印下方向に移動する。これにより、保持室３に保持された溶湯１０が、保持室３の大気Ａと接しない（接し難い）状態となる。そして、汲出室４に保持された溶湯１０の図示しないダイカストマシンへの汲み出しが終了すると、汲出室蓋４ｂを閉じて汲出口４ａを閉塞状態とする。
【００３６】
しかして、以上説明した本実施形態によれば、断熱材料からなる落し蓋５が保持室３に保持された溶湯１０の湯面１０ａに接するように設けられ、その湯面１０ａに接する面（断熱材５１の下面５１ａ）には、溶湯１０が浸透し難い非浸透材５２が積層されているから、落し蓋５と溶湯１０とが結合、すなわち、落し蓋５内に溶湯１０が浸透し、その浸透した溶湯１０が酸化物（ドロス）となることで、重金属化し、それ自体が異物となる可能性を低減させることができ、さらには、落し蓋５によって、溶湯１０の湯面１０ａと大気Ａとが接しない（接し難い）ようにすることができるから、溶湯１０の湯面１０ａに酸化物（ドロス）が生成される事態を低減させることができる。これにより、作業者は、溶湯１０の清浄作業や、保持室３の清掃作業を頻繁に（例えば、１週間〜１か月毎に１回）行う必要がなく（例えば、６か月毎に１回程度）なり、もって、作業者の負担を軽減させることができる。
【００３７】
さらに、本実施形態によれば、保持炉１は、金属を溶解した溶湯１０を保持する保持室３と、保持室３の下側内壁部（保持室３の前壁部（図示せず）の下側）に水平支持され、保持室３に保持された溶湯１０を浸漬して加熱するヒータ８を備えている。これにより、ヒータ８全体が溶湯１０に浸漬されることとなるから、ヒータ８全長の温度差が小さくなるとともに、ヒータ８が大気Ａに接触することがなくなり、もって、ヒータ８の長寿命化を図りながら、ヒータ８の熱損失を低減させることができる。
【００３８】
ところで、本実施形態においては、落し蓋５として、断熱材５１及び非浸透材５２を備えていたが、図３に示すように、非浸透材５２の下面５２ａに耐火材５３をさらに設けても良い。このようにすれば、耐火材５３が非浸透材５２の下面５２ａを保護することとなり、もって、非浸透材５２が断熱材５１より剥離してしまう事態を低減させることができるとともに、落し蓋５の強度を高く維持することができる。なお、耐火材５３は、非浸透材５２の下面５２ａに耐熱接着剤により接着される耐火クロス５３Ａと、耐火クロス５３Ａの下面５３ａに塗布され乾燥硬化して定着する不定形耐火材５３Ｂと、で構成され、耐火クロス５３Ａは、厚さが薄い（例えば、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ）シート状の耐熱クロスであって、ガラスファイバを紡織したガラスクロス等であり、不定形耐火材５３Ｂは、例えば１．０ｍｍ〜３．０ｍｍの厚みからなる耐火骨材に水硬性セメントを配合してペースト状にしたキャスタブル耐火材であって、リフラクトリセラミックファイバにアルミナセメントを湿式混合等したものである。
【００３９】
なおまた、耐火材５３は、耐火クロス５３Ａ及び不定形耐火材５３Ｂを備えていたが、耐火クロス５３Ａ及び不定形耐火材５３Ｂのいずれか一方のみの構成であってもよく、耐火クロス５３Ａは、ガラスクロスに限らず、ガラスクロスにアルミ薄膜を真空蒸着したアルミガラスクロスや、カーボンファイバを紡織したカーボンクロスや、ガラスファイバ強化樹脂（ＧＦＲＰ）や、カーボンファイバ強化樹脂（ＣＦＲＰ）等であってもよく、不定形耐火材５３Ｂの耐火骨材は、リフラクトリセラミックファイバに限らず、アルミナファイバ等の他のセラミックファイバや、アルカリアースシリケートウールであってもよい。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る保持炉の第２実施形態について、図４及び図５を参照して具体的に説明する。なお、以下では、第１実施形態と同一の構成には、同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００４１】
第１実施形態の保持炉１と、本実施形態の保持炉１とは、主に、落し蓋の構成が相違している。すなわち、第１実施形態の落し蓋５は、図１に示すように、保持室３に保持された溶湯１０の湯面１０ａに浮遊して上下方向に移動可能に設けられているのに対し、本実施形態の落し蓋５Ａは、図４に示すように、図示しない天井クレーンのフックに掛止したワイヤロープ５６によって吊り下ろされ、保持室３Ａの開口部３ａの周縁部３ａ１に固定されている点が相違する。この点、以下、詳細に説明する。
【００４２】
本実施形態に係る落し蓋５Ａは、図４及び図５に示すように、保持室３Ａの開口部３ａの全面を覆うように、保持室３Ａの開口部３ａの周縁部３ａ１に固定される矩形形状の平板からなる鋼板５０と、保持室３Ａの内部に隙間なく配置され、保持室３Ａに保持された溶湯１０の湯面１０ａの全面を覆う矩形形状の板状部材からなる断熱材５１と、断熱材５１の下面５１ａ、側面５１ｂ、上面５１ｃの全面に積層された非浸透材５２と、で構成されている。
【００４３】
鋼板５０は、図４（ａ）に示すように、上面の４箇所にワイヤロープ５６を連結するアイボルト５７が固定され、図５（ａ）に示すように、下面がスタッドボルト５４及びナット５５を使用して断熱材５１の上面５１ｃに固着される（図５（ｂ）も参照）。断熱材５１は、図５（ａ）に示すように、第１断熱材５１Ａと、第２断熱材５１Ｂと、第３断熱材５１Ｃとからなる３枚のセラミックボードを耐熱接着剤により接着し、鋼板５０とともに、スタッドボルト５４及びナット５５を使用して固着されている。
【００４４】
一方、保持室３Ａは、図４（特に、図４（ａ）参照）に示すように、下壁部３ｃと、右側壁部３ｄＡと、左側壁部３ｅＡと、後壁部３ｆと、図示しない前壁部とで囲まれた矩形状をなしており、右側壁部３ｄＡと、左側壁部３ｅＡとは第１実施形態に示すようなテーパ形状ではなく、垂直形状になっている。すなわち、断熱材５１の外形形状と同じく、平坦面形状をなしている。
【００４５】
他方、鋼板５０は、図４に示すように、断熱材５１の外形形状より外方に突出する外縁部５０ａを有しており、鋼板５０の外縁部５０ａは、保持室３Ａの開口部３ａの周縁部３ａ１に図示しないボルトを使用して固定される。なお、保持室蓋３ｂの下面側には、図４（ｂ）に示すように、保持室３Ａの開口部３ａの周縁部３ａ１に固定した鋼板５０等が収納されるように、直方体形状に凹む凹陥部３ｂ１が形成されている。
【００４６】
次に、上記説明した保持炉１の使用方法について、特に、本実施形態の落し蓋５Ａに係る部分について、詳細に説明する。
【００４７】
まず、図４（ａ）に実線で示すように、図示しない天井クレーンのフックに掛止したワイヤロープ５６を図示しないシャックルを介してアイボルト５７に連結し、保持室３Ａの開口部３ａの上方に落し蓋５Ａを吊り下げた状態とする。次いで、保持室蓋３ｂを開いて開口部３ａを開放状態とする。次いで、図４（ａ）に２点鎖線で示すように、図示しない天井クレーンを下降して落し蓋５Ａを矢印下方向に移動し、断熱材５１を保持室３Ａの内部に隙間なく配置するとともに、鋼板５０の外縁部５０ａを保持室３Ａの開口部３ａの周縁部３ａ１に図示しないボルトを使用して固定する。次いで、ワイヤロープ５６をアイボルト５７から切り離し、図示しない天井クレーンを上昇させる。そして、図４（ｂ）に示すように、保持室蓋３ｂを閉じて開口部３ａを閉塞状態とする。
【００４８】
次いで、受湯室蓋２ｂを開いて受湯口２ａを開放状態とし、図示しない溶解炉で溶解した溶湯１０を受湯口２ａから受湯室２に注入する。このとき、受湯室２に保持された溶湯１０は、第１連通孔６ａを介して、保持室３Ａに注入される。これにより、図４（ｂ）に示すように、保持室３Ａに保持される溶湯１０の湯量が増加し、保持室３Ａに保持された溶湯１０の湯面１０ａが上方向に移動することとなり、もって、落し蓋５Ａが保持室３Ａに保持された溶湯１０の湯面１０ａの全面に接することとなる。それゆえ、保持室３Ａに保持された溶湯１０の湯面１０ａが、保持室３Ａ内の大気Ａと接しない（接し難い）状態とすることができる。
【００４９】
しかして、以上説明した本実施形態によれば、断熱材５１が保持室３Ａの内部に隙間なく配置され、落し蓋５Ａが保持室３Ａに保持された溶湯１０の湯面１０ａの全面に接し、その湯面１０ａに接する面（断熱材５１の下面５１ａ）には、溶湯１０が浸透し難い非浸透材５２が積層されているから、落し蓋５Ａと溶湯１０とが結合、すなわち、落し蓋５Ａ内に溶湯１０が浸透し、その浸透した溶湯１０が酸化物（ドロス）となることで、重金属化し、それ自体が異物となる可能性を低減させることができ、さらに、保持室３Ａに保持された溶湯１０が大気Ａと接しない（接し難い）状態とすることができる。それゆえ、本実施形態においても、作業者の負担を軽減させることができる。
【００５０】
さらに、本実施形態においても、ヒータ８全体が溶湯１０に浸漬されているから、ヒータ８の長寿命化を図りながら、ヒータ８の熱損失を低減させることができる。
【００５１】
なお、本実施形態における落し蓋５Ａは、第１実施形態における落し蓋５と異なり、溶湯１０の湯量の増減に伴い、上下に移動するものでないから、保持室３Ａに保持されている溶湯１０の湯量が減少した場合は、受湯室２に溶湯１０を注入し、保持室３Ａに保持されている溶湯１０の湯量を増加させる必要がある。そのため、第１実施形態における落し蓋５のように溶湯１０の湯面１０ａに浮遊させておいた方が、このような手間が無くなるため、作業性が向上するという利点がある。
【００５２】
一方、図示はしないが、本実施形態においても、落し蓋５Ａの非浸透材５２の下面５２ａに耐火材５３をさらに設けても良い。
【００５３】
ところで、第１実施形態及び第２実施形態においては、断熱材５１の断熱材料であるセラミックファイバとして、リフラクトリセラミックファイバを使用する例を示したが、それに限らず、例えば、アルミナの含有率がシリカの含有率よりも多い（例えば、アルミナの含有率が６０％以上である）アルミナファイバ（ＡＦ）であってもよい。アルミナファイバからなるセラミックボードは、リフラクトリセラミックファイバからなるセラミックボードと比較して、最高使用温度が高い（例えば、最高使用温度が１６００℃である）から、落し蓋５，５Ａの強度をより高く維持することができる。
【００５４】
また、断熱材５１の断熱材料は、セラミックファイバに限定されるものではなく、例えば、シリカ、マグネシア（ＭｇＯ）、カルシア（生石灰、ＣａＯ）を主成分としたアルカリアースシリケートウール（ＡＥＳウール）等の生体溶解性繊維（ＢＳＦ）であってもよい。アルカリアースシリケートウールを使用し、断熱材５１を形成する場合には、バルク状のアルカリアースシリケートウールを真空成形や吸引脱水成形等して板状としたアルカリアースシリケートボードとすれば良い。このアルカリアースシリケートボードは、リフラクトリセラミックファイバからなるセラミックボードと比較して、最高使用温度が同等である（例えば、最高使用温度が１３００℃である）から、落し蓋５，５Ａの強度を高く維持することができるとともに、生体溶解性を有するから、人体に悪影響を及ぼすことがない。
【００５５】
一方、非浸透材５２の粉体は、タルクに限定されるものではなく、例えば、ダイアトマイト（珪藻土）、カオリナイト（高陵石、カオリン、Ａｌ４Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）８）、炭酸カルシウム（方解石、ＣａＣＯ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、窒化ホウ素（ＢＮ）等の他のケイ酸塩鉱物、炭酸塩鉱物、金属酸化物などの粉体であってもよい。また、非浸透材５２は、粉体に水及び表面硬化材を添加していたが、これに限られるものではなく、例えば、予め上記の粉体を液体に分散させたサスペンション（懸濁液）であってもよい。
【００５６】
なお、第１実施形態及び第２実施形態において示した形状等はあくまで一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、第１実施形態及び第２実施形態において例示した保持炉は、ダイカスト成型する場合に使用される例を示したが、それに限らず、砂型鋳造、金型鋳造、低圧鋳造、スクイズキャスティング法等にも適用可能である。また、溶湯（溶解）量が少ない場合は、溶解炉と保持炉をセットにした装置が存在するが、そのような装置にも適用可能である。
【００５７】
また一方、第１実施形態及び第２実施形態において示したヒータ８は、複数本水平支持している例を示したが、それに限らず、単数でも良く、又、水平支持に限らず斜めに支持しても良い。さらに、ヒータ８として、抵抗加熱式の電気ヒータを例示したが、それに限らず、ガス式の燃焼ヒータでも良い。
【符号の説明】
【００５８】
１            保持炉
２            受湯室
２ａ          受湯口
２ｂ          受湯室蓋
３，３Ａ      保持室
３ａ          開口部
３ａ１        周縁部
３ｂ          保持室蓋
３ｂ１        凹陥部
３ｃ          下壁部
３ｄ，３ｄＡ  右側壁部
３ｅ，３ｅＡ  左側壁部
３ｆ          後壁部
４            汲出室
４ａ          汲出口
４ｂ          汲出室蓋
５，５Ａ      落し蓋
５ａ          下面
５ｂ          側面
６            第１壁部
６ａ          第１連通孔
７            第２壁部
７ａ          第２連通孔
８            ヒータ
１０          溶湯
１０ａ        湯面
５０          鋼板
５０ａ        外縁部
５１          断熱材
５１ａ        下面
５１ｂ        側面
５１ｃ        上面
５１Ａ        第１断熱材
５１Ｂ        第２断熱材
５１Ｃ        第３断熱材
５２          非浸透材
５２ａ        下面
５３          耐火材
５３ａ        耐火クロスの下面
５３Ａ        耐火クロス
５３Ｂ        不定形耐火材
５４          スタッドボルト
５５          ナット
５６          ワイヤロープ
５７          アイボルト
Ａ            大気
【図１】
2018058101.tif 000003
【図２】
2018058101.tif 000004
【図３】
2018058101.tif 000005
【図４】
2018058101.tif 000006
【図５】
2018058101.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年4月13日(2017.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属を溶解した溶湯を保持する上面が開口された有底の保持室と、
前記保持室の下側内壁部に支持され、前記保持室に保持された溶湯に浸漬して加熱するヒータと、
前記保持室に保持されている溶湯の湯面に接するように設けられる落し蓋と、を備え、
前記落し蓋は、断熱材料からなり、該断熱材料の少なくとも前記溶湯の湯面に接する面には、当該溶湯が浸透し難いタルク、ダイアトマイト、カオリナイト、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア、窒化ホウ素の何れかの材料が積層され、該材料が積層された面にさらに耐火材が積層されてなる保持炉。
【請求項２】
前記落し蓋は、前記保持室に保持されている溶湯の湯面に浮遊して設けられてなる請求項１に記載の保持炉。
【請求項３】
前記保持室は、側壁部が所定位置から上面側に向って広がるテーパ形状をなし、
前記落し蓋は、側面が前記テーパ形状と同一のテーパ形状をなしている請求項２に記載の保持炉。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するための手段を図面の参照符号を付して示せば、請求項１の発明に係る保持炉１は、金属を溶解した溶湯１０を保持する上面が開口された有底の保持室３，３Ａと、
前記保持室３，３Ａの下側内壁部（保持室３，３Ａの前壁部（図示せず）の下側）に支持され、前記保持室３，３Ａに保持された溶湯１０に浸漬して加熱するヒータ８と、
前記保持室３，３Ａに保持されている溶湯１０の湯面１０ａに接するように設けられる落し蓋５，５Ａと、を備え、
前記落し蓋５，５Ａは、断熱材料（断熱材５１）からなり、該断熱材料（断熱材５１）の少なくとも前記溶湯１０の湯面１０ａに接する面（断熱材５１の下面５１ａ）には、当該溶湯１０が浸透し難いタルク、ダイアトマイト、カオリナイト、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア、窒化ホウ素の何れかの材料（非浸透材５２）が積層され、該材料（非浸透材５２）が積層された面（非浸透材５２の下面５２）にさらに耐火材５３が積層されてなることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
以下に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。請求項１の発明に係る保持炉１は、落し蓋５，５Ａが保持室３，３Ａに保持された溶湯１０の湯面１０ａに接するように設けられ、その湯面１０ａに接する面（断熱材５１の下面５１ａ）には、溶湯１０が浸透し難いタルク、ダイアトマイト、カオリナイト、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア、窒化ホウ素の何れかの材料（非浸透材５２）が積層されているから、落し蓋５，５Ａと溶湯１０とが結合、すなわち、落し蓋５，５Ａ内に溶湯１０が浸透し、その浸透した溶湯１０が酸化物（ドロス）となることで重金属化し、それ自体が異物となる可能性を低減させることができ、さらに、保持室３，３Ａに保持された溶湯１０が大気Ａと接しない（接し難い）状態とすることができるから、溶湯１０の湯面１０ａに酸化物（ドロス）が生成される事態を低減させることができる。これにより、作業者は、溶湯１０の清浄作業や、保持室３，３Ａの清掃作業を頻繁に（例えば、１週間〜１か月毎に１回）行う必要がなく、例えば、６か月毎に１回行うだけでよいから、作業者の負担を軽減させることができる。
さらに本発明によれば、落し蓋５，５Ａは、溶湯１０が浸透し難いタルク、ダイアトマイト、カオリナイト、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア、窒化ホウ素の何れかの材料（非浸透材５２）が積層された面（非浸透材５２の下面５２ａ）にさらに耐火材５３が積層されているから、耐火材５３が、溶湯１０が浸透し難いタルク、ダイアトマイト、カオリナイト、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア、窒化ホウ素の何れかの材料（非浸透材５２）が積層された面（非浸透材５２の下面５２ａ）を保護することによって、溶湯１０が浸透し難いタルク、ダイアトマイト、カオリナイト、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア、窒化ホウ素の何れかの材料（非浸透材５２）の剥離を低減させることできるとともに、落し蓋５，５Ａの強度を高く維持することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る保持炉の使用状態を例示する側面断面図である。
【図２】同実施形態に係る落し蓋を例示し、（ａ）は、側面図及び一部拡大断面図であり、（ｂ）は、背面図である。
【図３】同実施形態に係る落し蓋を示す側面図及び一部拡大断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る保持炉を例示し、（ａ）は、同実施形態に係る落し蓋を保持室に取り付ける状態を例示する側面断面図であり、（ｂ）は、保持炉の使用状態を例示する側面断面図である。
【図５】同実施形態に係る部材を例示し、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、背面図である。