(57)【要約】      （修正有）【課題】濾過体と缶体の受け部との間のシール性を向上させることが容易な金属溶湯濾過装置を提供する。【解決手段】金属溶湯濾過装置１００は、開口部１０ａを有する缶体１０と、缶体１０の開口部１０ａを覆う蓋体２０と、缶体１０内に設けられ、金属溶湯を濾過する濾過体３０と、蓋体２０に対して相対移動可能であり缶体１０に向けて濾過体３０を押圧可能である押圧部材４１を有し、蓋体２０に設置された、押圧ユニット４０と、を備えている。【選択図】図２
2019194362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する缶体と、
前記缶体の前記開口部を覆う蓋体と、
前記缶体内に設けられ、金属溶湯を濾過する濾過体と、
前記蓋体に対して相対移動して前記缶体に向けて前記濾過体を押圧可能である押圧部材を有し、前記蓋体に設置された、押圧ユニットと、を備え、
前記押圧ユニットは、前記押圧部材を押圧する軸力を調節可能に生成する軸力生成手段を有し、
前記軸力生成手段は、前記押圧ユニットが前記蓋体に設置された状態で前記押圧部材を押圧する軸力を調節可能であり、
前記軸力生成手段は、
前記蓋体に支持されて前記軸力を生成する軸力生成部と、
前記軸力生成部と前記押圧部材との間に配置されたコイルバネと、
前記軸力生成部により生成される前記軸力を調節する軸力調節手段と、を有し、
前記軸力調節手段は、ハンドルを含む、金属溶湯濾過装置。
【請求項２】
前記缶体は、前記濾過体を受ける受け部を有し、
前記濾過体は、前記押圧ユニットの前記押圧部材によって押圧されることにより、前記缶体の前記受け部を押圧する、請求項１に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項３】
前記濾過体と前記缶体の前記受け部との間に配置されたパッキンを更に備えた、請求項２に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項４】
前記濾過体は、前記受け部に当接する周状のフランジ部と、前記フランジ部によって周囲から支持された濾過要素と、を含み、
前記受け部は、前記濾過要素で濾過された金属溶湯の流路を囲む、または前記濾過要素で濾過される金属溶湯の流路を囲む、請求項２または３に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項５】
前記濾過体の前記濾過要素は、一方の端部が閉鎖されて閉鎖端を構成するとともに他方の端部が開放されて開放端を構成する有底筒形の形状を有し、
筒形の前記濾過要素の軸方向は、水平面と交差している、請求項４に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項６】
前記濾過要素は、前記閉鎖端が前記開放端よりも上方に位置している、請求項５に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項７】
前記濾過要素は、前記開放端が前記閉鎖端よりも上方に位置している、請求項５に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項８】
前記缶体は、前記濾過体によって区画された第１浴室および第２浴室を含み、
前記金属溶湯は、前記第１浴室から前記濾過体を通過して前記第２浴室に流れる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項９】
前記押圧ユニットの前記押圧部材は、前記第１浴室内で前記濾過体を押圧する、請求項８に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１０】
前記缶体には前記第２浴室の入口となる開口が形成され、
前記濾過体は、前記開口を覆うように配置されている、請求項８または９に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１１】
前記蓋体は、貫通孔を有しており、
前記押圧ユニットの前記押圧部材は、前記蓋体の前記貫通孔を貫く棒状体部を有している、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１２】
前記蓋体と前記缶体とを固定する固定具を更に備えた、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１３】
前記押圧部材は、前記濾過体に面する部位に接触部を有している、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１４】
前記接触部は板状の部材である、請求項１３に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１５】
金属溶湯を濾過する濾過体が内部に設けられた缶体の開口部を覆うための金属溶湯濾過装置用の蓋体組立体であって、
前記缶体の開口部を覆うための蓋体と、
前記蓋体に対して相対移動して前記缶体に向けて前記濾過体を押圧するための押圧部材を有し、前記蓋体に設置された、押圧ユニットと、を備え、
前記押圧ユニットは、前記押圧部材を押圧する軸力を調節可能に生成する軸力生成手段を有し、
前記軸力生成手段は、前記蓋体に設置された状態で前記押圧部材を押圧する軸力を調節可能であり、
前記軸力生成手段は、
前記蓋体に支持されて前記軸力を生成する軸力生成部と、
前記軸力生成部と前記押圧部材との間に配置されたコイルバネと、
前記軸力生成部により生成される前記軸力を調節する軸力調節手段と、を有し、
前記軸力調節手段は、ハンドルを含む、金属溶湯濾過装置用の蓋体組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属溶湯濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウムなどの金属溶湯を濾過し、当該金属溶湯に含まれる介在物等を除去するための濾過装置が知られている。この濾過装置は、例えば特許文献１に示されるように、濾過体（組立体５）と、濾過体によって区画された上流側の第１浴室及び下流側の第２浴室を含む缶体（槽体１）を備えている。濾過体は、当該濾過体によって濾過された金属溶湯の流路を囲むように、缶体の受け部（受台４）に載置されている。
【０００３】
このような濾過装置では、濾過体が缶体の受け部に固定されていないため、金属溶湯による浮力によって濾過体が不安定になり、濾過体と缶体の受け部との間に隙間が生じて金属溶湯が漏れ出すおそれがある。この場合、濾過装置及びその下流に設置される各種設備の復旧に、多大な時間及びコストがかかってしまう。したがって、濾過体と缶体の受け部との間の密封状態を確実に維持することが重要である。
【０００４】
この事実に鑑み、特許文献２では、濾過体（濾過ユニット４０）に錘（４５）を載置することによって、濾過体（濾過ユニット４０）と缶体（缶体部２０）の受け部（中蓋２２）との間のシール性を向上させることが提案されている。特許文献２の濾過装置は、濾過体と缶体の受け部との間の密封状態が特許文献１に記載された濾過装置よりも良好ではあるが、より確実に金属溶湯のリークを防止するために改善の余地があった。
【０００５】
また、特許文献３では、濾過体を楔体（７０）によって缶体（缶体部２０）に固定することが提案されている。但し、十分なシール性を実現するためには、濾過体と缶体の受け部との間に圧力が作用するように楔体を複数の凹部（３９）内に打ち込む必要があるが、楔体を打ち込む固定方式では、固定の都度均一な圧力で固定することが困難であることから、特許文献３の濾過装置では安定してシール性を改善することができないという課題が残っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１４７５０９号公報
【特許文献２】特許第５６６９７１８号公報
【特許文献３】特許第６１７７４４２号公報
【０００７】
本発明は以上の状況に鑑みて創案されたものであり、濾過体と缶体の受け部との間のシール性を向上させることが容易な金属溶湯濾過装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【０００８】
本発明による金属溶湯濾過装置は、
開口部を有する缶体と、
前記缶体の前記開口部を覆う蓋体と、
前記缶体内に設けられ、金属溶湯を濾過する濾過体と、
前記蓋体に対して相対移動して前記缶体に向けて前記濾過体を押圧可能である押圧部材を有し、前記蓋体に設置された、押圧ユニットと、を備えている。
【０００９】
本発明によれば、押圧ユニットによって濾過体が缶体に向けて押圧されるため、濾過体と缶体との間で高いシール性を容易に実現することができる金属溶湯濾過装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態による金属溶湯濾過装置を示す概略平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２の二点鎖線で囲まれた領域ＩＩＩの拡大図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図１のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】図１の変形例による金属溶湯濾過装置を示す概略断面図である。
【図８】図１の更なる変形例による金属溶湯濾過装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態による金属溶湯濾過装置１００について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態による金属溶湯濾過装置１００を示す概略平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図３は、図２の一点鎖線で囲まれた領域ＩＩＩの拡大図である。また、図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は、図１のＶ−Ｖ線断面図であり、図６は、図１のＶＩ−ＶＩ線断面図である。本明細書では、図１の右方向をＸ軸正方向、図１の上方向をＹ軸正方向、図１の手前方向をＺ軸正方向とするＸＹＺ三次元座標系を規定して、以下の説明を行うこととする。本実施の形態では、ＸＹ平面は、水平面と平行であり、後述される濾過体３０と缶体１０との当接領域を含む位置に規定されている。Ｚ軸は、鉛直方向と平行な軸であり、濾過体３０の重心を通過する位置に規定されている。また、本実施の形態では、Ｚ軸正方向が上方向となり、Ｚ軸負方向が下方向となっている。
【００１３】
図１〜図２及び図４〜図６に示すように、金属溶湯濾過装置１００は、開口部１０ａを有する缶体１０と、缶体１０の開口部１０ａを覆う蓋体２０と、缶体１０内に設けられた濾過体３０と、蓋体２０に設置された押圧ユニット４０と、を備えている。押圧ユニット４０は、蓋体２０に対して相対移動可能な押圧部材４１を有している。押圧部材４１は、蓋体２０に対して相対移動して、缶体１０に向けて濾過体３０を押圧する。また、図２に示すように、缶体１０は、濾過体３０によって区画された第１浴室１１および第２浴室１２を有している。金属溶湯は、第１浴室１１から濾過体３０を経て第２浴室１２に流れる。この際、濾過体３０は、金属溶湯を濾過する。
【００１４】
図１〜図２及び図４〜図６に示すように、缶体１０は、略直方体の形状を有しており、ＹＺ平面と平行でＸ座標が正である側面に、濾過される金属溶湯を第１浴室１１内に導入するための入湯口１４と、濾過された金属溶湯を第２浴室１２から導出するための出湯口１５とが、設けられている。更に、缶体１０は、入湯口１４から第１浴室１１まで濾過される金属溶湯を導く第１流路１４ａと、第２浴室から出湯口１５まで濾過された金属溶湯を導く第２流路１５ａとを、有している。
【００１５】
蓋体２０は、略直方体状の形状であり、缶体１０の開口部１０ａを覆った状態においてＺ軸が通過する貫通孔２０ａを有している。図１及び図２に示すように、押圧ユニット４０は、貫通孔２０ａが形成された位置において蓋体２０に設置されている。そして、貫通孔２０ａを貫いて、押圧ユニット４０の押圧部材４１が蓋体２０の外部から缶体１０の第１浴室１１内まで、Ｚ軸に沿って延在している。
【００１６】
図２〜図６に示すように、濾過体３０は、支持板３１と、支持板３１によって周囲から支持された複数のチューブ形状の濾過要素３２と、を含んでいる。支持板３１は、金属溶湯と反応しにくいセラミックス製である。濾過要素３２は、多孔質セラミックス製であり、金属溶湯の通流及び濾過が可能な細孔を有している。支持板３１の外縁領域は、濾過要素３２の周囲を取り囲むフランジ部３１ｆを具備している。
【００１７】
また、図２、図３等に示すように、缶体１０は、濾過体３０を受ける受け部１３を有している。このため、濾過体３０は、押圧ユニット４０の押圧部材４１によって押圧されると、フランジ部３１ｆが缶体１０の受け部１３を押圧することになる。図３に示すように、濾過体３０と缶体１０の受け部１３との間には、パッキン５０が配置されており、濾過体３０のフランジ部３１ｆと缶体１０の受け部１３との間が液密に封止されているのが好ましい。パッキン５０は、例えば繊維状のアルミナ等から構成されているのが好ましい。
【００１８】
缶体１０の内部には第２浴室１２の入口となる開口１２ａが形成されており、濾過体３０は、開口１２ａを覆うように配置されている。図４に示す例では、この開口１２ａは、Ｚ軸方向から見て正八角形の形状を有しており、缶体１０の受け部１３によってその周縁が画定されている。このような受け部１３の形状に対応して、濾過体３０のフランジ部３１ｆも正八角形の輪郭線を有している。この輪郭線は、受け部１３によって画定される開口１２ａの正八角形の形状を僅かに拡大した相似形の図形となっており、その中心は原点Ｏに一致している。尚、開口１２ａや濾過体３０は正八角形に限定されず、円形や四角形、六角形などの形状を取りうる。
【００１９】
濾過体３０に含まれる複数の濾過要素３２は、一方の端部が閉鎖端３２ｃであり他方の端部が開放端３２ｆである有底筒形の形状を有している。図示された例において、筒形をなす濾過要素３２の軸方向は、Ｚ軸と平行である。ここで、濾過要素３２の軸方向とは、当該濾過要素３２の両端を結ぶ直線と平行な方向を意味している。図２に示すように、全ての濾過要素３２は、閉鎖端３２ｃが上方に位置し、開放端３２ｆが下方に位置する向きで整列されている。各濾過要素３２は、開放端３２ｆの近傍がＸＹ平面上に位置する支持板３１によって支持されている。もちろん、支持板３１は、濾過要素３２を支持した状態で当該濾過要素３２の開放端３２ｆを閉鎖することがないよう、濾過要素３２に対応する位置に開口を有している。このように、濾過要素３２が支持板３１の上方に配置されていることから、本実施の形態の受け部１３は、濾過要素３２で濾過された金属溶湯の流路を囲むように構成されている。
【００２０】
支持板３１は、均一の材質によって均一の厚さで構成されている。また、図４に示すように、本実施の形態の濾過体３０には２２本の濾過要素３２が含まれており、Ｘ軸及びＹ軸に関して対称的に配置されている。それぞれの濾過要素３２は、互いに同一の構造を有している。このような対称的な構成を有する濾過体３０の重心は、前述したように、Ｚ軸方向から見て、原点Ｏに一致している。
【００２１】
次に、図２及び図５を参照して押圧ユニット４０について説明する。ここでは、蓋体２０が缶体１０の開口部１０ａを覆った状態にあるものとする。押圧ユニット４０は、前述した押圧部材４１と、後述される押圧力制御手段を含み押圧部材４１を軸線方向（Ｚ軸方向）に押圧する軸力を生成する軸力生成手段４２と、を有している。本実施の形態の押圧部材４１は、鉛直方向に延在する棒状体部４１ｒを有しており、中心軸線がＺ軸に一致している。このような押圧部材４１は、上端部が軸力生成手段４２に連結されており、下端部に向かって蓋体２０の貫通孔２０ａを貫いて缶体１０の外部から第１浴室１１の内部まで垂下している。
【００２２】
本実施の形態の押圧部材４１は、押圧力を分散させるための接触部を下端に有している。図２及び図５に示すように、当該接触部４１ｐは、ＸＹ平面と平行に広がる円形の板状部材として構成されている。接触部４１ｐは、その中心位置が棒状体部４１ｒの中心軸線と一致するように、当該棒状体部４１ｒの下端にボルトなどの適宜の固定具によって固定されている。したがって、軸力生成手段４２で発生された軸力は、棒状体部４１ｒ及び接触部４１ｐを介して、Ｚ軸方向から見て原点Ｏの位置にて濾過体３０に作用することになる。換言すれば、濾過体３０は、Ｚ軸方向から見て重心の位置で、押圧ユニット４０によって押圧されることになる。ここで、接触部４１ｐからの押圧力が濾過体３０の上面に均一に付加される点で、接触部４１ｐと濾過体３０との間にパッキン（図示せず）が備わっていることが好ましい。
【００２３】
軸力生成手段４２は、蓋体２０の上面に固定され鉛直上方に向かって立ち上がる筒状のハウジング４３と、ハウジング４３の上部に支持された軸力生成部４４と、軸力生成部４４の下方に配置され、濾過体３０に対する押圧部材４１の押圧力を制御する、押圧力制御手段と、を有している。本実施の形態では、押圧力制御手段としてコイルバネ４５が採用されている。もっとも、押圧力制御手段は、濾過体３０の固定に必要な押圧力を付与する機能があれば特に限定されない。このため、後に詳述されるが、押圧力制御手段として、例えば、油圧シリンダ、エアシリンダ等を採用しても良い。本実施の形態で採用されているコイルバネ４５は、押圧力制御手段の一例として配置されており、簡易な構成で、濾過体３０の固定に必要な押圧力を付与する機能を担うとともに、過大な力が濾過体３０に作用することを防止する機能を担うことができる点で、好適である。
【００２４】
軸力生成部４４は、ハンドル４６の回転によってハウジング４３に対して鉛直方向に相対移動するボルト（不図示）を有している。このボルトの下端と押圧部材４１の上端との間にコイルバネ４５が配置されている。このような構成では、軸力生成部４４のボルトが鉛直下方に変位することによってコイルバネ４５が圧縮される。そして、圧縮されたコイルバネ４５からの弾発力が、押圧部材４１に作用する。すなわち、軸力生成部４４によって生成された軸力がコイルバネ４５を介して押圧部材４１に伝達されることになる。
【００２５】
次に、本実施の形態による金属溶湯濾過装置１００の作用について説明する。ここでは、金属溶湯濾過装置１００の初期状態として、濾過体３０が缶体１０内の適正な位置に配置されているが、缶体１０の開口部１０ａが蓋体２０によって覆われていない状態を想定する。
【００２６】
まず、金属溶湯を濾過するに先だち、必要に応じて押圧ユニット４０のハンドル４６が回転操作され、蓋体２０に対する押圧部材４１の下方への繰り出し量が減少させられる。これにより、缶体１０の開口部１０ａを蓋体２０で覆った際に押圧部材４１が濾過体３０に不所望に当接し濾過体３０を損傷させてしまうことが回避される。そして、この状態で、クレーンなどの搬送装置を用いて蓋体２０が缶体１０の開口部１０ａの上方に搬送され、当該缶体１０に対して位置決めされる。そして、蓋体２０が下降され、缶体１０の開口部１０ａが蓋体２０によって覆われる。
【００２７】
次に、押圧ユニット４０のハンドル４６が回転操作され、ボルトがＺ軸負方向に向かって下降させられる。この下降に伴って接触部４１ｐと濾過体３０との離間距離が次第に減少し、やがて接触部４１ｐが濾過体３０に当接する。この状態から更にハンドル４６を回転操作してボルトを下降させると、押圧部材４１の更なる下降が許容されないため、コイルバネ４５が圧縮されボルトと押圧部材４１との間に弾発力が生じる。この弾発力が、押圧ユニット４０の押圧力である。したがって、コイルバネ４５のバネ定数が既知であることを踏まえると、押圧ユニット４０の押圧力は、コイルバネ４５の圧縮量によって実質的に評価及び管理される。このため、コイルバネ４５の圧縮量が所定の値になったとき、所望の押圧力が達成されたと見なされ、ハンドル４６の回転操作が停止される。もちろん、押圧ユニット４０に押圧力を検出するロードセルなどの検出装置を配置して、この検出装置の検出結果が所望の値になった際にハンドル４６の回転操作を停止しても良い。
【００２８】
押圧ユニット４０による押圧力は、接触部４１ｐの存在によって複数の濾過要素３２に分散されて作用する。この押圧力の作用により、濾過体３０のフランジ部３１ｆがパッキン５０を介して缶体１０の受け部１３を押圧する。フランジ部３１ｆと受け部１３との間に作用する力は、濾過体３０に作用する重力と押圧ユニット４０による押圧力との合力である。更に、押圧部材４１による押圧力は、Ｚ軸方向から見て、濾過体３０の重心の位置に作用する。以上の結果、フランジ部３１ｆと受け部１３との間に配置されたパッキン５０が十分な力で均一に押圧されるため、濾過体３０と受け部１３との間のシール性が十分に高められる。これにより、金属溶湯を濾過するための準備が完了する。
【００２９】
次に、濾過される金属溶湯が入湯口１４に注ぎ込まれる。注ぎ込まれた金属溶湯は、入湯口１４から第１流路１４ａを経て、第１浴室１１内に流入する。第１浴室内１１に流入した金属溶湯は、濾過体３０の有底筒形の濾過要素３２の外部から内部へと濾過されつつ通過する。濾過された金属溶湯は、濾過要素３２の下方の開放端３２ｆから開口１２ａを経て第２浴室１２へと流入する。
【００３０】
第１浴室内１１内に滞留する金属溶湯の量が増大すると、金属溶湯によって濾過体３０に浮力が作用し、濾過体３０のフランジ部３１ｆと缶体１０の受け部１３との間に作用する力が減少する。しかしながら、本実施の形態では、濾過体３０が押圧ユニット４０によって缶体１０に向けて押圧されているため、濾過体３０と受け部１３との間の密封状態が安定して維持される。
【００３１】
金属溶湯が第１浴室１１内に流入すると、当該金属溶湯によって濾過体３０が熱せられ、濾過要素３２は、熱膨張によりＺ軸方向の寸法が増大する。このことにより、接触部４１ｐを介して押圧部材４１が上方に押圧され、コイルバネ４５が圧縮される。このとき、コイルバネ４５の所定のバネ定数によって押圧力の上限値が制御されるため、濾過要素３２が熱膨張しても、押圧ユニット４０による濾過体３０の押圧力が過大となることなく実質的に維持されて、濾過要素３２の拘束割れが抑制される。
【００３２】
そして、第２浴室１２に滞留する濾過された金属溶湯が増加するにつれて、当該金属溶湯の液面が次第に上昇し、やがて第２流路１５ａを経て出湯口１５に到達する。出湯口１５から流出する金属溶湯は、適宜の手段によって後続する設備に供給される。
【００３３】
以上のような本実施の形態によれば、押圧ユニット４０によって濾過体３０が缶体１０に向けて押圧されるため、濾過体３０と缶体１０との間のシール性を向上させることが容易な金属溶湯濾過装置１００が提供され得る。
【００３４】
また、缶体１０は、濾過体３０を受ける受け部１３を有し、濾過体３０は、受け部１３に当接する周状のフランジ部３１ｆを有している。そして、受け部１３は、濾過要素３２で濾過された金属溶湯の流路を囲んでいる。このような構成により、濾過された金属溶湯の流路を適切に確保しつつ、濾過体３０を缶体１０に対して安定的に押圧することができる。
【００３５】
また、濾過体３０と缶体１０の受け部１３との間にパッキン５０が配置されているため、濾過体３０と受け部１３との間のシール性が高められ、金属溶湯の漏れを防止することができる。
【００３６】
本実施の形態の缶体１０は、濾過体３０によって区画された第１浴室１１および第２浴室１２を含み、金属溶湯は、第１浴室１１から濾過体３０を通過して第２浴室１２に流れる。このため、濾過される金属溶湯及び濾過された金属溶湯の双方を缶体１０内に滞留させることができ、金属溶湯の連続的な濾過を安定して行うことができる。
【００３７】
押圧ユニット４０の押圧部材４１は、第１浴室１１内で濾過体３０を押圧するため、濾過体３０に金属溶湯による浮力が作用したとしても、濾過体３０と缶体１０とのシールに必要な押圧力が十分に提供されるため、確実なシール性を確保することができる。
【００３８】
更に、缶体１０には第２浴室１２の入口となる開口１２ａが形成され、濾過体３０は、開口１２ａを覆うように配置されている。このため、濾過された金属溶湯をスムーズに第２浴室１２に導くことができる。
【００３９】
また、蓋体２０は、貫通孔２０ａを有しており、押圧ユニット４０の押圧部材４１は、当該蓋体２０の貫通孔２０ａを貫く棒状体部４１ｒを有している。このため、缶体１０の開口部１０ａを蓋体２０で覆った状態で、押圧部材４１を外部から容易に操作することができる。また、蓋体２０に押圧ユニット４０を設置するに当たって特段複雑な構成とはならないため、蓋体２０を厚くする必要も無く、押圧ユニット４０の取り付け及び取り外しも容易である。
【００４０】
押圧ユニット４０は、濾過体３０に対する押圧部材４１の押圧力を制御する押圧力制御手段としてのコイルバネ４５を有し、当該コイルバネ４５を介して押圧部材４１を缶体１０に向けて押圧する。このため、簡易な構成で、濾過体３０の固定に必要な押圧力を付与する機能と、過大な力が濾過体３０に作用することを防止する機能とが、好適に提供されるため、濾過装置１００の稼働や休止に伴い、濾過体３０が熱膨張したり、冷却収縮を繰り返したとしても、押圧の過負荷による当該濾過体３０の拘束割れを回避することができると共に、一定の範囲で濾過体３０に押圧力を付与することが可能なため、濾過体３０と受け部１３との間のシール性を十分に保つことができる。
【００４１】
また、押圧部材４１は、濾過体３０に面する部位に接触部４１ｐを有していることにより、押圧部材４１による押圧力が一定の面積に分散されて濾過体３０に作用するため、押圧部材４１によって濾過体３０が損傷してしまうことをより確実に回避することができる。このことにより、濾過体３０の長期信頼性を保証することができる。
【００４２】
濾過体３０は、Ｚ軸方向に延在し上端が閉鎖端３２ｃであり下端が開放端３２ｆである有底筒形の濾過要素３２を含んでいる。このため、濾過要素３２が水平方向に延在するように配置された濾過体と比較して、濾過体３０をＺ軸方向からＸＹ平面に投影した正射影投影像の面積を小さくすることができる。このため、より狭い設置スペースにも設置可能な金属溶湯濾過装置１００を提供することができる。
【００４３】
次に、以上の実施の形態の変形例について、図７を参照して説明する。図７は、図１の変形例による金属溶湯濾過装置２００の概略断面図であり、図１のＶ−Ｖ線断面図（図５）と同じ位置における断面を示している。
【００４４】
図７に示すように、金属溶湯濾過装置２００は、蓋体２０と缶体２１０とを固定する固定具２６０を備えている。固定具２６０による固定を可能にするため、缶体２１０には、ＸＺ平面と平行な２つの壁部の外面に一対の係止凸部２１５が設けられている。この係止凸部２１５は、それぞれの壁部から外方に突出する突起であり、缶体２１０の壁部に対して適宜の固定部材によって固定されていて良く、あるいは、壁部と一体に構成されていて良い。
【００４５】
図７に示すように、固定具２６０は、蓋体２０の上面に係止する上方係止部２６１と、係止凸部２１５の下面に係止する下方係止部２６２と、上方係止部２６１と下方係止部２６２とを接続する接続部２６４と、を有している。接続部２６４は、図７ではＺ軸に平行に図示されているが、このような形状には限定されず、例えば湾曲部分を有して構成されていても良い。また、下方係止部２６２にはネジ穴がＺ軸方向に貫通形成されており、このネジ穴にボルト２６３が螺入されている。上方係止部２６１とボルト２６３を除く下方係止部２６２との離間距離は、蓋体２０の上面から係止凸部２１５の下面までの距離よりも僅かに大きい。一方、ボルト２６３は、その先端部と上方係止部２６１との離間距離が蓋体２０の上面から係止凸部２１５の下面までの距離よりも小さくなるまで、下方係止部２６２に対してねじ込まれることが可能である。その他の構成は、図１〜図２及び図４〜図６に示す、上述した実施の形態と同様であるため、図７において図１〜図２及び図４〜図６と共通する構成部分には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
次に、本変形例による金属溶湯濾過装置２００の作用について説明する。まず、金属溶湯を濾過するに先だち、上述した実施の形態と同様にして、缶体２１０の開口部１０ａが蓋体２０によって覆われる。そして、次のようにして一対の固定具２６０を用いて蓋体２０が缶体２１０に固定される。すなわち、必要に応じて各ボルト２６３が緩められ、当該ボルトの先端（図７における上端）と上方係止部２６１との離間距離が蓋体２０の上面から係止凸部２１５の下面までの距離よりも大きくされる。そして、固定具２６０が蓋体２０と缶体２１０の係止凸部２１５とを挟み込むように、一対の固定具２６０が蓋体２０及び缶体２１０に組み付けられる。この状態で、各ボルト２６３が下方係止部２６２にねじ込まれてＺ軸正方向に前進させられる。このねじ込みは、ボルト２６３の先端が缶体２１０の係止凸部２１５の下面に当接し、当該ボルト２６３が所定のトルクで締結されるまで、継続される。蓋体２０を缶体２１０に安定的に固定するべく、ボルト２６３を締結するトルクは、双方の固定具２６０で同一であることが好ましい。
【００４７】
そして、上述した実施の形態と同様にして、押圧ユニット４０によって濾過体３０が缶体２１０に対して押圧される。このとき、蓋体２０に作用する重力を超える押圧力が濾過体３０に作用した場合でも、蓋体２０が缶体２１０に固定されているため、当該押圧力の反作用によって蓋体２０が缶体２１０から不所望に浮き上がってしまうことが防止される。その後、金属溶湯の濾過が行われる。この濾過の工程は、上述した実施の形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
本変形例による金属溶湯濾過装置２００によれば、固定具２６０によって蓋体２０が缶体２１０に固定されているため、押圧部材４１の押圧力による反作用によって蓋体２０が缶体２１０から浮き上がることが防止される。このため、押圧部材４１によって濾過体３０を缶体２１０により強く押圧する必要がある場合においても、安定した押圧が可能である。このほか、金属溶湯濾過装置２００は、図１〜図２及び図４〜図６に示す実施の形態による金属溶湯濾過装置１００と同様の作用及び効果をも奏することができる。
【００４９】
なお、以上に説明した固定具２６０には、様々な変形例が考えられる。例えば、缶体２１０の係止凸部２１５に代えて、缶体２１０の壁部に凹部を設け、この凹部に固定具２６０の下方係止部２６２を係止させても良い。この場合、ボルト２６３及びボルトが螺着されるねじ溝が上方係止部２６１に設けられることになる。あるいは、蓋体２０と缶体１０とをボルトで直接固定しても良い。
【００５０】
次に、図８は、図１の更なる変形例による金属溶湯濾過装置１０１を示す概略断面図である。図８に示すように、金属溶湯濾過装置１０１は、濾過体３０の向きが図１〜図２及び図４〜図６に示す実施の形態とは上下が逆になっている。すなわち、本変形例では、濾過要素３２の開放端３２ｆが上方に位置し、閉鎖端３２ｃが下方に位置する向きで、濾過体３０が缶体１０内に設置されている。したがって、本変形例では、金属溶湯が有底筒形の濾過要素３２の内部から外部へと濾過されつつ通過することになる。このため、缶体１０の受け部１３は、濾過される金属溶湯の流路を囲むように構成されている。本変形例の押圧ユニット４０の押圧部材４１は、第１浴室１１内において、濾過体３０を濾過要素３２の開放端３２ｆの側から缶体１０の受け部１３に押圧することになる。このため、図示されていないが、接触部４１ｐには、開放端３２ｆの開放部を閉鎖しないよう、当該開放部に対応する位置に溶湯金属が通過可能な透過孔が形成されている。その他の構成は図１〜図２及び図４〜図６に示す実施の形態と略同様である。このため、図８において図１〜図２及び図４〜図６に示す実施の形態と対応する構成部分には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
この場合も、濾過要素３２が水平方向に整列された濾過体と比較して、濾過体をＺ軸方向からＸＹ平面に投影した正射影投影像の面積を小さくすることができため、より狭い設置スペースに設置可能な金属溶湯濾過装置１０１を提供することができる。更に、この他にも、本変形例による金属溶湯濾過装置１０１によれば、図１〜図２及び図４〜図６に示す実施の形態による金属溶湯濾過装置１００と実質的に同じ作用及び効果を達成することができる。もちろん、濾過体３０の上下が逆であるという態様は、図７に示す変形例においても採用可能である。この場合も、当該図７に示す変形例と同様の作用及び効果が達成され得る。
【００５２】
以上の実施の形態及び各変形例では、単一の押圧ユニット４０が蓋体２０に設けられていたが、このような例には限定されない。すなわち、他の実施の形態では、複数の押圧ユニット４０を蓋体２０に設けることも可能である。この場合、押圧部材４１が通過可能な貫通孔２０ａを押圧ユニット４０の数だけ蓋体２０に形成し、各貫通孔２０ａに押圧ユニット４０を設置すれば良い。各押圧ユニット４０は、図１〜図２及び図４〜図６に示す実施の形態で採用されている押圧ユニット４０と同一のものであって良い。このような構成によれば、濾過体３０の濾過要素３２に作用する荷重を一層分散させることができるため、押圧ユニット４０による押圧力によって濾過要素３２が損傷してしまうおそれが一層低減され得る。
【００５３】
また、複数の押圧ユニット４０は、Ｚ軸方向から見て、原点Ｏに関して対称的に配置されていることが好ましい。このような配置によれば、複数の押圧ユニット４０による押圧力が濾過体３０の重心（原点Ｏ）に関して対称的に作用するため、濾過体３０のフランジ部３１ｆが缶体１０の受け部１３を押圧する力が均一化される。この結果、パッキン５０に作用する力も均一化され、フランジ部３１ｆと受け部１３との間を均一な力で密封させることができる。
【００５４】
なお、以上の説明では、押圧力制御手段としてコイルバネ４５を採用した例を示したが、既に述べたように、コイルバネ４５に代えて油圧シリンダ、エアシリンダ等を採用しても良い。この場合、油圧または空気圧を所定の値に維持することにより濾過体３０に対する押圧部材４１の押圧力を一定に維持することができる。更に、ハンドル４６及びボルトを用いて軸力を生成する代わりに、油圧シリンダ、エアシリンダ等によって当該軸力を生成しても良い。この場合、油圧シリンダ、エアシリンダ等は、軸力を生成する軸力生成手段の機能と、押圧部材４１が濾過体３０を押圧する押圧力を制御する押圧力制御手段の機能とを、共に担うことになる。これらの場合においても、濾過体３０の固定に必要な押圧力を付与する機能と、過大な力が濾過体３０に作用することを防止する機能とが、好適に提供され得るため、濾過要素３２の熱膨張による拘束割れを抑制することができる。
【００５５】
また、以上の説明では、濾過要素３２の軸方向がＺ軸と平行に整列されている例が採用されている。しかしながら、以上の例に限定されず、濾過要素３２の軸方向がＺ軸に対して鋭角を成すように、すなわち当該軸方向が水平面と交差するように、配置されていても良い。この場合も、濾過要素３２が水平方向に整列された濾過体と比較して、濾過体を上方から水平面に投影した正射影投影像の面積を小さくすることができるため、より狭い設置スペースに設置可能な金属溶湯濾過装置を提供することができる。
【図１】
2019194362.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】令和1年8月21日(2019.8.21)
【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】
開口部を有する缶体と、
前記缶体の前記開口部を覆う蓋体と、
前記缶体内に設けられ、金属溶湯を濾過する濾過体と、
前記蓋体に対して相対移動して前記缶体に向けて前記濾過体を押圧可能である押圧部材を有し、前記蓋体に設置された、押圧ユニットと、を備え、
前記押圧ユニットは、前記押圧部材を押圧する軸力を調節可能に生成する軸力生成手段を有し、
前記軸力生成手段は、前記押圧ユニットが前記蓋体に設置された状態で前記押圧部材を押圧する軸力を調節可能であり、
前記軸力生成手段は、
前記蓋体に支持されて前記軸力を生成する軸力生成部と、
前記軸力生成部と前記押圧部材との間に配置されたコイルバネと、
前記軸力生成部により生成される前記軸力を調節する軸力調節手段と、を有し、
前記軸力調節手段は、ハンドルを含み、
前記缶体は、前記濾過体を受ける受け部を有し、
前記濾過体は、前記受け部に当接する周状のフランジ部と、前記フランジ部によって周囲から支持された複数の濾過要素と、を含み、
前記押圧部材は、鉛直方向に延在する棒状体部と、棒状体部の下端に設けられた、複数の前記濾過要素に跨るように前記濾過体に面する接触部と、を有している、金属溶湯濾過装置。
【請求項２】
前記濾過体は、前記押圧ユニットの前記押圧部材によって押圧されることにより、前記缶体の前記受け部を押圧する、請求項１に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項３】
前記濾過体と前記缶体の前記受け部との間に配置されたパッキンを更に備えた、請求項１または２に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項４】
前記受け部は、前記濾過要素で濾過された金属溶湯の流路を囲む、または前記濾過要素で濾過される金属溶湯の流路を囲む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項５】
前記濾過体の前記濾過要素は、一方の端部が閉鎖されて閉鎖端を構成するとともに他方の端部が開放されて開放端を構成する有底筒形の形状を有し、
筒形の前記濾過要素の軸方向は、水平面と交差している、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項６】
前記濾過要素は、前記閉鎖端が前記開放端よりも上方に位置している、請求項５に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項７】
前記濾過要素は、前記開放端が前記閉鎖端よりも上方に位置している、請求項５に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項８】
前記缶体は、前記濾過体によって区画された第１浴室および第２浴室を含み、
前記金属溶湯は、前記第１浴室から前記濾過体を通過して前記第２浴室に流れる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項９】
前記押圧ユニットの前記押圧部材は、前記第１浴室内で前記濾過体を押圧する、請求項８に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１０】
前記缶体には前記第２浴室の入口となる開口が形成され、
前記濾過体は、前記開口を覆うように配置されている、請求項８または９に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１１】
前記蓋体は、貫通孔を有しており、
前記押圧ユニットの前記押圧部材の前記棒状体部は、前記蓋体の前記貫通孔を貫いている、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１２】
前記蓋体と前記缶体とを固定する固定具を更に備えた、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１３】
前記接触部は板状の部材である、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１４】
金属溶湯を濾過する濾過体を受ける受け部を有する缶体であって、前記受け部に当接する周状のフランジ部と、前記フランジ部によって周囲から支持された複数の濾過要素とを含む前記濾過体が内部に設けられた缶体の開口部を覆うための金属溶湯濾過装置用の蓋体組立体であって、
前記缶体の開口部を覆うための蓋体と、
前記蓋体に対して相対移動して前記缶体に向けて前記濾過体を押圧するための押圧部材を有し、前記蓋体に設置された、押圧ユニットと、を備え、
前記押圧ユニットは、前記押圧部材を押圧する軸力を調節可能に生成する軸力生成手段を有し、
前記軸力生成手段は、前記蓋体に設置された状態で前記押圧部材を押圧する軸力を調節可能であり、
前記軸力生成手段は、
前記蓋体に支持されて前記軸力を生成する軸力生成部と、
前記軸力生成部と前記押圧部材との間に配置されたコイルバネと、
前記軸力生成部により生成される前記軸力を調節する軸力調節手段と、を有し、
前記軸力調節手段は、ハンドルを含み、
前記押圧部材は、鉛直方向に延在する棒状体部と、棒状体部の下端に設けられた、複数の前記濾過要素に跨るように前記濾過体に面する接触部と、を有している、金属溶湯濾過装置用の蓋体組立体。