(57)【要約】      （修正有）【課題】長周期積層構造マグネシウム合金を大きな溶融釜で製造するために必要な溶融釜内部の位置による溶融金属の品質を正確に測定するための、採取冶具を提供する。【解決手段】採取冶具１は、内部空間３２と開口部３１を有する単数又は複数の収容容器３と、収容容器３を支持し、収容容器３の位置を移動および設定可能な支持部材２と、内部空間３２を充填すると共に開口部３１を閉じる挿入部材４と、挿入部材４を内部空間３２に対して着脱可能な挿入支持部材４１と、収容容器３の内部空間３２に空間余地を残した状態で、開口部３１を閉じる蓋と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間と開口部を有する単数又は複数の収容容器と、
前記収容容器を支持し、前記収容容器の位置を移動および設定可能な支持部材と、
前記内部空間を充填すると共に前記開口部を閉じる挿入部材と、
前記挿入部材を前記内部空間に対して着脱可能な挿入支持部材と、
前記収容容器の前記内部空間に空間余地を残した状態で、前記開口部を閉じる蓋と、を備える溶融金属の採取冶具。
【請求項２】
前記支持部材は、前記収容容器を、溶融釜に収容される溶融金属内部に装入し、
更に、前記支持部材は、前記収容容器を、前記溶融金属内部での所望の採取位置に設定する、請求項１記載の溶融金属の採取冶具。
【請求項３】
前記採取位置は、前記溶融金属内部における、垂直方向および平面方向の少なくとも一方の座標によって定まり、前記支持部材は、前記溶融金属内部における垂直方向の位置を示す目盛りを有する、請求項２記載の溶融金属の採取冶具。
【請求項４】
前記内部空間の上部における側断面積は、前記内部空間の底部における側断面積より大きい、請求項１から３のいずれか記載の溶融金属の採取冶具。
【請求項５】
前記内部空間の側断面形状が、略円形もしくは略楕円形である、請求項１から４のいずれか記載の溶融金属の採取冶具。
【請求項６】
前記開口部は、前記収容容器の上部に設けられ、前記内部空間は、上部に設けられた前記開口部から底部に向けて形成される、請求項１から５のいずれか記載の溶融金属の採取冶具。
【請求項７】
前記内部空間の前記底部の外周は、Ｒもしくはテーパーを有している、請求項１から６のいずれか記載の採取冶具。
【請求項８】
前記挿入部材は、前記内部空間を実質的に充填して、前記内部空間が前記溶融金属と連通しない状態を形成可能である、請求項１から７のいずれか記載の溶融金属の採取冶具。
【請求項９】
前記蓋は、前記内部空間を残した状態で、前記開口部を実質的に封止可能である、請求項１から８のいずれか記載の溶融金属の採取冶具。
【請求項１０】
前記内部空間の表面、前記挿入部材の表面および前記蓋の表面の少なくとも一部は、離型剤の層を有する、請求項１から９のいずれか記載の溶融金属の採取冶具。
【請求項１１】
前記内部空間に前記挿入部材が挿入された状態で、前記収容容器が、前記溶融金属内部の採取位置に設定され、
前記採取位置において、前記挿入部材が前記内部空間から取り出され、
前記内部空間に前記採取位置における前記溶融金属が収容され、
前記開口部が、前記蓋により閉じられ、
前記蓋が閉じられた状態で、前記収容容器が、前記溶融金属から取り出される、請求項１から１０のいずれか記載の溶融金属の採取冶具。
【請求項１２】
内部空間と開口部を有する単数又は複数の収容容器と、
前記収容容器を支持し、前記収容容器の位置を移動および設定可能な支持部材と、
前記内部空間を充填すると共に前記開口部を閉じる挿入部材と、
前記挿入部材を前記内部空間に対して着脱可能な挿入支持部材と、
前記収容容器の前記内部空間に空間余地を残した状態で、前記開口部を閉じる蓋と、を備える溶融金属の採取冶具を用いて、溶融釜に収容されている溶融金属内部の採取位置における金属の品質測定方法であって、
前記内部空間に前記挿入部材が挿入された状態で、前記収容容器が、溶融釜に収容されている前記溶融金属内部の前記採取位置に設定され、
前記採取位置において、前記挿入部材が前記内部空間から取り出され、
前記内部空間に前記採取位置における前記溶融金属が収容され、
前記開口部が、前記蓋により閉じられ、
前記蓋が閉じられた状態で、前記収容容器が、前記溶融金属から取り出される、溶融金属の採取方法。
【請求項１３】
前記溶融金属から取り出された前記収容容器が冷却され、
前記内部空間に収容される前記溶融金属が固化されて、前記内部空間から固化合金が取り出され、
前記固化合金に所定の測定処理が行われる、請求項１２記載の溶融金属の採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料となる複数の金属等を溶融させて合金を製造する際の溶融釜に収容されている溶融金属を採取する採取冶具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気製品、自動車や航空機などの輸送機器、精密機器、製造機械など、様々なアプリケーションにおいて筐体などを構成するために種々の金属素材が用いられる。このような様々なアプリケーションの筐体などは、鉄やアルミなどの単一金属素材で形成されるだけでなく、様々な合金素材が用いられることが多くなってきている。
【０００３】
例えば、電気製品や輸送機器などにおいては、軽量化を目的として、合金素材が用いられることがある。精密機器や製造機械などにおいては、耐久性や強度の向上を目的として合金素材が用いられることがある。このように、従来の単一金属素材が使用されていたアプリケーションやそのアプリケーションの構成部分においても、種々の合金素材が用いられるようになってきている。特に、電気製品の分野では使い勝手の良さが求められることから、輸送機器の分野では低燃費が求められることから、軽量でありながら耐久性や強度に優れた合金素材が、これらのアプリケーションの構成部分に使用されることが多くなってきている。
【０００４】
このような軽量でありながら耐久性や強度に優れた合金素材として、近年長周期積層構造を有するマグネシウム合金が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に開示される長周期積層構造を有するマグネシウム合金（以下、長周期積層構造マグネシウム合金）という）は、マグネシウムおよび亜鉛に加えてイットリウム（原子記号「Ｙ」）をその合金製造の原料の一つに用いる。この長周期積層構造マグネシウム合金は、従来のマグネシウム合金と同様に軽量でありながら、従来のマグネシウム合金よりもはるかに高い耐久性や強度を有することができる。このため、軽量性と強度との両立が求められている、上述の電気製品、輸送機器、あるいは精密機器などの様々なアプリケーションへの適用が望まれている。
【０００６】
長周期積層構造マグネシウム合金は、これらマグネシウム、亜鉛、イットリウムが溶融釜に投入されて溶融され攪拌等で均一化されることで得られる。このとき、溶融釜での溶融および均一化の後で、介在物を除去した上で、冷却によって、長周期積層構造マグネシウム合金鋳塊が製造される。
【０００７】
この溶融釜を用いた製造においては、当然に容量の大きな溶融釜で製造することが、製造コストおよび製造工程削減にとって効率的である。しかしながら、長周期積層構造マグネシウム合金を製造する上記の３種類の原料のうち、イットリウムは、（１）比重が大きく、溶融釜で溶融と攪拌を行った後でも溶融釜の底部に偏析しやすい傾向を有する、（２）空気に触れると酸化しやすく酸化イットリウムが発生しやすい。また、この酸化イットリウムは、比重の関係から、溶融釜にある溶融金属のどの位置に移動してしまうかがわかりにくい、などの問題も有している。これらの問題は、溶融釜が大きければよりシビアな問題として発生しやすい。
【０００８】
このイットリウムに起因する上記の問題を放置した状態で、大きな溶融釜で原料を溶融および攪拌した後の工程で冷却して鋳塊を得ても、全体として均一な成分を有する長周期積層構造マグネシウム合金を得ることは難しい。溶融釜が大きければ大きいほど、均一な成分を有する長周期積層構造マグネシウム合金を製造することが難しければ、長周期積層構造マグネシウム合金の製造コストを低減できず、様々なアプリケーションに適用することが難しくなってしまう。製造コストが高ければ、当然に長周期積層構造マグネシウム合金の単価が上昇して、部材費を安くしなければならない様々なアプリケーションでの適用がコスト面で難しくなるからである。
【０００９】
逆に、製造コストすなわち長周期積層構造マグネシウム合金の単価を下げるために、溶融釜を大きくすると、上述のような均一性の低い長周期積層構造マグネシウム合金となってしまう可能性もある。均一性が低ければ、その軽量性と強度との両立が、適用されるアプリケーションの構成部分において実現できない可能性もある。
【００１０】
このように、軽量性と強度の両面に優れた長周期積層構造マグネシウム合金であるが、大きな溶融釜を用いて均一性の高い合金製造用の溶融金属を製造することで、製造コストを下げることが求められている。
【００１１】
このような大きな溶融釜での均一性の高い製造を実現する前段階として、溶融釜で溶融されて攪拌されている溶融金属が、垂直方向での様々な位置、平面方向での様々な位置で採取されて、溶融釜の内部位置における溶融金属の偏析を事前に確認しておくことが求められる。長周期積層構造マグネシウム合金においては、上述の通り、溶融金属の中でのイットリウム（あるいは酸化イットリウム）の挙動が、把握されていることが特に重要である。溶融釜の垂直方向あるいは平面方向での、イットリウムや酸化イットリウムの偏析具合などが、溶融および攪拌状態で調べられておくことが適切である。この溶融金属内部での位置によって異なるイットリウムや酸化イットリウムの偏析具合を始めとした挙動を確認できることで、長周期積層構造マグネシウム合金用の溶融金属を製造する溶融釜の容量、形状、あるいは溶融釜における溶融工程や攪拌工程などへの、必要な要件が分かるようになる。
【００１２】
このような要件が分かれば、大きな溶融釜によって、一度に大量の長周期積層構造マグネシウム合金を製造することができるようになる。
【００１３】
長周期積層構造マグネシウム合金に直接関係しないが、溶融釜で原料となる金属を溶融、攪拌して合金等を製造する場合において、溶融釜に収容されている溶融金属を採取する冶具についての技術が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。溶融釜の中の溶融金属が採取されれば、上述の通り溶融釜の中での溶融金属の状態を確認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】再表２００５−５２２０３号公報
【特許文献２】実開平６−５１８６８号公報
【特許文献３】特開２０００−２２１１８４号公報
【特許文献４】特開平８−２１８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献２は、内部空間を有する容器とこれに対応する蓋を備える採取冶具を開示する。特許文献２に開示される採取冶具は、容器に蓋をした状態で溶融釜に収容されている溶融金属中に投入される。採取冶具が溶融金属に投入された後で、採取したい位置において蓋が開かれて、容器の内部空間に溶融金属が入り込む。その後、採取冶具が溶融釜から取り出されることで、溶融釜の所望の位置での溶融金属がサンプルとして取り出される。このように、特許文献２に開示される採取冶具は、溶融釜の所定位置における溶融金属を採取することができる。
【００１６】
しかしながら、特許文献２に開示される採取冶具は、内部空間を有する容器に蓋が嵌められた状態で溶融金属内部に投入されるので、内部空間の空気の軽さによって、溶融金属内部にスムーズに投入されることが難しい問題を有している。この難しさにより、所望の位置に正確に容器を到達させることが難しい問題を生じさせる。結果として、正確な位置における溶融金属を採取できない問題がある。
【００１７】
加えて、空気の入った内部空間が、溶融金属内部に投入された後で開放されることになる（容器の蓋が開けられることで）。内部空間が開放されれば、内部空間の空気が溶融金属内部で放出されてしまう。空気が放出されれば、周囲の溶融金属を酸化させてしまい、本来の溶融金属の品質を変化させてしまう問題がある。もちろん、本来の溶融金属の品質と異なった溶融金属を採取することになり、溶融釜の中での溶融金属の挙動を正確に確認することができない。特に、長周期積層構造マグネシウム合金は、イットリウムを含むが、既述した通りこのイットリウムは酸化しやすい特性を有している。特許文献２の採取冶具では、溶融金属中でイットリウムを酸化させた上で溶融金属を採取してしまい、採取された溶融金属の分析の正確性が低くなる上に、溶融金属の品質に悪影響も与えてしまう。
【００１８】
特許文献３は、溶融金属を採取して収容する収容部と、収容部内部のガスを排気する排気管を備える採取冶具を開示する。特許文献３に開示される採取冶具は、収容部を溶融金属内部に投入した後で、排気管からガスが抜かれつつ、収容部に溶融金属が収容される。このようにして、特許文献３に開示される採取冶具は、溶融釜の所望の位置における溶融金属を採取できる。
【００１９】
しかしながら、特許文献３に開示される採取冶具は、特許文献２と同様に収容部の内部空間には気体（ガス）を含んでおり、溶融金属内部に投入する際に、気体による浮力が影響して、所望の位置に正確に投入できない問題を有している。
【００２０】
加えて、収容部にはガスが充填されており特許文献２のような空気と異なり酸化などの問題を解決しようとしているが、ガスであっても当然に溶融金属の種類によっては、採取する溶融金属への品質や化学特性の変化を生じさせてしまう。すなわち、採取冶具によって採取される溶融金属は、溶融釜の採取位置にあった溶融金属と同一の状況ではない。このため、溶融釜の採取位置での正確な溶融金属の品質等を測定することができない問題がある。
【００２１】
また、溶融金属の品質変化や化学変化などを生じさせないように、ガスの種類を不活性ガスなどにしたり、排気管による排気精度を高めようとしたりすると、採取冶具が高価になるだけでなく。採取冶具を用いた作業工程での熟練度も要求される。このため、結局は、溶融釜での合金製造のコストを下げることができない問題にも繋がる。
【００２２】
特許文献４は、投入装置と、この投入装置内部に備えられる吸引容器を備える採取冶具を開示する。特許文献４に開示される採取冶具は、溶融金属内部に投入されてから、吸引によって溶融金属を採取する。
【００２３】
しかしながら、特許文献４に開示される採取冶具は、溶融金属に投入された投入装置と吸引容器により、投入位置の下方から強制的に溶融金属を吸引する。このため、採取位置である投入位置以外（その下方や周囲）の溶融金属を採取してしまうことも生じる。このため、採取位置における溶融金属の状態を正確に測定することができない問題を有している。
【００２４】
また、吸引であることで容器を使い捨てにせざるを得なくなり、採取冶具のコストが高くなる問題もある。更に、特許文献４に開示される採取冶具は、吸引方式であることで、吸引を行う容器の入り口が狭い形状とならざるを得ない。このため採取した溶融金属を、溶融した状態で採取冶具から別の測定用の容器に移し替える必要がある。この移し替える作業が、測定工程をコスト高にしてしまう。もちろん、移し替えの際に、空気に触れてしまうと酸化してしまい、採取位置における本来の溶融金属の品質を測定することができない。
【００２５】
以上のように、特許文献２〜４に代表される従来技術の採取冶具は、次のような問題を有している。
【００２６】
（問題１）溶融金属の採取において、所望の位置に正確に採取冶具が設置できない。
【００２７】
（問題２）空気やガスとの接触により、採取した溶融金属の品質を変化させてしまってから、品質測定が行なわれる。この結果、不正確な測定となってしまう。
【００２８】
（問題３）空気やガスとの接触により、採取されずに溶融釜に残る溶融金属の品質を変化させてしまい、品質変化にシビアな合金製造などでは、製造に悪影響を与えてしまう。
【００２９】
（問題４）採取冶具が高価になったり、採取工程に熟練度が必要となったりすることで、結果的に合金の製造コストを高めてしまう。
【００３０】
（問題５）問題１〜４は、イットリウムの品質変化の影響が大きい長周期積層構造マグネシウム合金にとっては特に問題となる。結果として、目標とする長周期積層構造マグネシウム合金を高い精度でかつ低コストで製造するための前提をそろえることができない。特に、溶融釜の内部で溶融金属を採取する際に、空気に触れると、酸化しやすいイットリウムの品質変化が生じて、溶融金属の溶融釜内部での本来の品質を測定できない問題もある。４
【００３１】
本発明は、このような問題を解決し、合金特に特許文献１に開示される長周期積層構造マグネシウム合金を大きな溶融釜で製造するために必要な溶融釜内部の任意の位置による溶融金属の品質を正確に測定するための、採取冶具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記課題に鑑み、本発明の溶融金属の採取冶具は、内部空間と開口部を有する単数又は複数の収容容器と、収容容器を支持し、収容容器の位置を移動および設定可能な支持部材と、内部空間を充填すると共に開口部を閉じる挿入部材と、挿入部材を内部空間に対して着脱可能な挿入支持部材と、収容容器の内部空間に空間余地を残した状態で、開口部を閉じる蓋と、を備える。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の採取冶具は、溶融釜における所望の位置（垂直方向の位置および平面方向の位置）に、正確に装入されることができる。この結果、垂直方向あるいは平面方向のそれぞれの様々な位置の溶融金属を、確実に採取できる。
また、本発明の採取冶具は、採取および採取後の測定までの間に、採取される溶融金属の品質変化を生じさせない。この結果、採取された溶融金属は、その品質が正確に（溶融釜の採取位置での状態のまま）測定される。
更に、本発明の採取冶具は、採取において溶融釜に残る溶融金属への品質変化などの悪影響も生じさせない。また、採取冶具も低コストに作られると共に採取工程も熟練度を要さないので、採取および測定コストが低減できる。これが相まって、合金の製造コストが低減できる。これらに述べた効果は、製造時の取扱がデリケートである長周期積層構造マグネシウム合金において特に顕著に現れる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の参考技術を説明する溶融釜の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における採取冶具の分解模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１における採取冶具による作業手順での挿入部材の装着を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１における手順２の収容容器の装入を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１における溶融金属の採取における手順３を説明する説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１における溶融金属の採取における手順４を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１における溶融金属の採取における手順５を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態１における採取された溶融金属の固化作業である手順６を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態１における採取冶具で採取されて固化された合金が取り出される手順７を示す説明図である。
【図１０】、本発明の実施の形態２における採取冶具の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の第１の発明に係る溶融金属の採取冶具は、内部空間と開口部を有する単数又は複数の収容容器と、収容容器を支持し、収容容器の位置を移動および設定可能な支持部材と、内部空間を充填すると共に開口部を閉じる挿入部材と、挿入部材を内部空間に対して着脱可能な挿入支持部材と、収容容器の内部空間に空間余地を残した状態で、開口部を閉じる蓋と、を備える。
【００３６】
この構成により、採取冶具は、収容容器を溶融釜の溶融金属中に装入できる。この装入において、空気による影響や目標とする採取位置以外の溶融金属を採取してしまうなどの問題を生じさせない。
【００３７】
本発明の第２の発明に係る溶融金属の採取冶具では、第１の発明に加えて、支持部材は、収容容器を、溶融釜に収容される溶融金属内部に装入し、更に、支持部材は、収容容器を、溶融金属内部での所望の採取位置に設定する。
【００３８】
この構成により、採取冶具は、溶融釜内部の溶融金属の所望の採取位置における溶融金属を採取できる。
【００３９】
本発明の第３の発明に係る溶融金属の採取冶具では、第２の発明に加えて、採取位置は、溶融金属内部における、垂直方向および平面方向の少なくとも一方の座標によって定まり、支持部材は、溶融金属内部における垂直方向の位置を示す目盛りを有する。
【００４０】
この構成により、採取冶具は、収容容器の設定位置を容易に確認できる。
【００４１】
本発明の第４の発明に係る溶融金属の採取冶具では、第１から第３のいずれかの発明に加えて、内部空間の上部における側断面積は、内部空間の底部における側断面積より大きい。
【００４２】
この構成により、収容容器は、採取位置での溶融金属の採取が容易となる。加えて、採取した溶融金属を固化した後で、固化した合金の取り出しも容易となる。
【００４３】
本発明の第５の発明に係る溶融金属の採取冶具では、第１から第４のいずれかの発明に加えて、内部空間の側断面形状が、略円形もしくは略楕円形である。
【００４４】
この構成により、収容容器は、採取位置での溶融金属の採取が容易となる。加えて、採取されて固化された合金は、円柱状になるので、その品質や特性の測定が容易となる。
【００４５】
本発明の第６の発明に係る溶融金属の採取冶具では、第１から第５のいずれかの発明に加えて、開口部は、収容容器の上部に設けられ、内部空間は、上部に設けられた開口部から底部に向けて形成される。
【００４６】
この構成により、収容容器は、溶融釜内部で挿入部材が外されると、上部の開口部から容易に溶融金属を内部空間に収容できる。
【００４７】
本発明の第７の発明に係る溶融金属の採取冶具では、第１から第６のいずれかの発明に加えて、内部空間の底部の外周は、Ｒもしくはテーパーを有している。
【００４８】
この構成により、収容容器に収容された溶融金属が固化された後で、固化された合金が取り出しやすくなる。また収容容器のメンテナンス負担が軽減できる。
【００４９】
本発明の第８の発明に係る溶融金属の採取冶具では、第１から第７のいずれかの発明に加えて、挿入部材は、内部空間を実質的に充填して、内部空間が溶融金属と連通しない状態を形成可能である。
【００５０】
この構成により、収容容器が溶融金属中に装入される際には、収容容器の内部空間中に空気を含まず、空気による溶融金属への影響を与えない。
【００５１】
本発明の第９の発明に係る溶融金属の採取冶具では、第１から第８のいずれかの発明に加えて、蓋は、内部空間を残した状態で、開口部を実質的に封止可能である。
【００５２】
この構成により、収容容器の内部空間に溶融金属を収容した後で、取り出されて固化されるまでの間、蓋は採取した溶融金属を酸化させない。
【００５３】
本発明の第１０の発明に係る溶融金属の採取冶具では、第１から第９のいずれかの発明に加えて、内部空間の表面、挿入部材の表面および蓋の表面の少なくとも一部は、離型剤の塗布層を有する。
【００５４】
この構成により、固化した合金の取出しが容易となる。加えて、収容容器の繰り返し使用が容易となる。
【００５５】
本発明の第１１の発明に係る溶融金属の採取冶具では、第１から第１０のいずれかの発明に加えて、内部空間に挿入部材が挿入された状態で、収容容器が、溶融金属内部の採取位置に設定され、採取位置において、挿入部材が内部空間から取り出され、内部空間に採取位置における溶融金属が収容され、開口部が、蓋により閉じられ、蓋が閉じられた状態で、収容容器が、溶融金属から取り出される。
【００５６】
この構成により、採取冶具は、溶融釜中の溶融金属の品質変化などの影響を与えないと共に、採取位置の溶融金属を確実に採取しつつ、採取する溶融金属の品質も採取において変化させることがない。
【００５７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００５８】
（実施の形態１）
【００５９】
（溶融釜における溶融金属の成分の偏析）
まず、長周期席層構造マグネシウムを製造する工程の一つである必要な地金を溶融させて溶融金属を生成する段階で生じる問題の詳細を説明する。長周期席層構造マグネシウムの製造に必要な素材としては、種々のものが提案されている。この提案されている素材の中でも、マグネシウム、亜鉛、イットリウムが、長周期積層構造を生じさせやすいと考えられている。
【００６０】
図１は、本発明の参考技術を説明する溶融釜の側面図である。図１は、溶融釜１００内部に投入された素材が所定の加熱を受けて溶融している溶融金属１０１となっている状態を示している。溶融釜１００に、所定含有量となるように、マグネシウム、亜鉛、イットリウムが原料として投入される。これらの原料が投入された後で、溶融釜１００に熱が加えられる。
【００６１】
溶融釜１００に熱が加えられることで、溶融釜１００に投入されている原料が溶融する。溶融に続いて攪拌されることで、原料のそれぞれが均一に混ざり合いながら、溶融金属１０１が生成される。この溶融金属１０１は、投入された原料であるマグネシウム、亜鉛、イットリウムが溶融して混ざり合ったものである。
【００６２】
この溶融釜１００内部の溶融金属１０１が、均一に混ざり合い、その後に所定の工程を経て冷却されると凝固する。凝固した状態は、複数の種類の金属素材が混合した合金である。この凝固の前後において、所定の工程が行われることで、長周期積層構造マグネシウム合金が得られる。なお、長周期積層構造マグネシウム合金の詳細については、特許文献１に開示している通りであり、本明細書では、省略する。
【００６３】
ここで、一般的な合金と同様に、長周期積層構造マグネシウム合金も、原料となる各金属成分が均一に混合していることが必要である。各金属成分が均一ではなく偏析していることは、合金としての性能や品質の劣化を招くからである。特に、溶融釜１００で製造された溶融金属１０１が冷却されて合金が製造される。この溶融金属１０１の段階で、各金属成分の混合度合いが均一でなければ、製造される合金そのものも不均一な品質となってしまう。
【００６４】
このような合金そのものが不均一であると、合金そのもの特性（室温強度、高温強度、耐久性、加工性など）が、不十分となる問題がある。あるいは、溶融釜１００で得られる大きさの合金が、必要な大きさに切断されたり成型されたりする場合に、使用される部位によって、その組成比が異なったりする問題も生じる。これらの問題が生じると、合金としての品質を保証できなくなってしまう。
【００６５】
このような合金に含まれる各金属成分の均一性は、溶融釜１００における溶融金属１０１の製造工程で定まる。溶融釜１００における溶融金属１０１の製造において、十分に各金属成分が均一にされることが、この最終的に製造される合金の品質に影響を及ぼす。
【００６６】
ここで、長周期積層構造マグネシウム合金は、その金属製分の一つにイットリウムを含む。イットリウムは、比重が大きいことと、空気に触れると酸化して酸化イットリウムに変化しやすいことの特徴を有している。このため、イットリウムは、溶融釜１００内部の溶融金属１０１（必要な原料となる各金属が投入されている）の底部に偏析しやすい傾向がある。図１のイットリウム２０２は、溶融釜１００の底部付近に偏析しているイットリウムである。
【００６７】
一方、溶融釜１００内部の溶融金属１０１は、攪拌される。この攪拌によって、イットリウムも底部から溶融釜１００の内部で拡散される。しかしながら、拡散する場合でも、イットリウムの含有量が少ないために、溶融金属１０１の平面方向においてイットリウムが偏析する可能性も高い。図１のイットリウム２０３は、平面方向に偏析したイットリウムである。
【００６８】
また、上述した通り、イットリウムは、空気に触れると酸化しやすい。このため溶融釜１００内部での溶融や攪拌の際に溶融金属１０１の表面付近に到達したイットリウムが、酸化イットリウムに変化してしまう。図１におけるイットリウム２０１は、酸化イットリウムを示している。
【００６９】
このように、長周期積層構造マグネシウム合金は、イットリウムを含有する特徴を有しているために、溶融釜１００において、底面付近（すなわち垂直方向において）においてイットリウムが偏析したり、平面方向にイットリウムが偏析したり、表面付近に酸化イットリウムが偏析したりする問題がある。このような状態での溶融金属１０１のままで、溶融金属１０１を冷却などして合金を製造しても、イットリウムの偏析や変性（酸化イットリウムへの変化）によって、得られる合金の品質が不均一であったり不十分であったりする問題に繋がる。
【００７０】
一方で、溶融釜１００をより大きくして溶融金属１０１を製造して合金を製造することが、長周期積層構造マグネシウム合金の製造コストを下げることに繋がる。このため、溶融釜１００内部の溶融金属１０１において、垂直方向や平面方向におけるイットリウムを始めとした各金属成分の偏析状態を、予め把握することが重要である。偏析状態がわかれば、攪拌条件や加熱条件などへの示唆や参考が得られる。あるいは、合金製造後に、歩留まりを考慮しながら採用する部位とそれ以外とに分ける基準も得られる。
【００７１】
実施の形態１における採取冶具は、図１に示される溶融釜１００内部の溶融金属１０１内部の垂直方向および平面方向で定義される種々の位置の溶融金属１０１を採取できる。採取冶具によって、溶融釜１００内部の様々な位置の溶融金属１０１が採取されれば、溶融釜１００内部での各金属成分の偏析の度合いを確認できる。この偏析度合いが確認できれば、最終的に溶融釜１００の溶融金属１０１から得られる長周期積層構造マグネシウム合金の品質を推測できる。品質の推測によって、得られたマグネシウム合金の使用可能部分を予め把握しやすくなる。
【００７２】
あるいは、溶融釜１００内部の溶融金属１０１の偏析特性を事前に把握しやすくなる。この事前把握によって、溶融釜１００の溶融金属１０１の攪拌方法であったり、金属材料の投入方法であったり、加熱方法であったりなどの、種々の工程での特性を、検討することができる。
【００７３】
（採取冶具の全体概要）
採取冶具の全体概要について説明する。
【００７４】
図２は、本発明の実施の形態１における採取冶具の分解模式図である。採取冶具１は、複数のユニットを備えると共に、この複数のユニットを組み合わせたり分けたりして使用される。図２の右側は、収容容器３を備えるユニットを示している。図２の中央は、蓋５を備えるユニットを示している。図２の左側は、挿入部材４を備えるユニットを示している。
【００７５】
採取冶具１は、単数又は複数の収容容器３と、支持部材２と、挿入部材４と、挿入支持部材４１と、蓋５と、を備える。図２は、採取冶具１が単数の収容容器３を備えている形態を示している。採取冶具１は、これらの構成を有することで、図１に示されるような溶融釜１００の溶融金属１０１内部に、収容容器３を装入することができる。
【００７６】
収容容器３は、内部空間３２と開口部３１とを有する。すなわち、開口部３１から内部空間３２へ溶融金属が入ることが可能な形態を有している。支持部材２は、収容容器３を支持する。図２に示されるように、支持部材２は、棒状や支柱状の部材であり、収容容器３を、その一部に接続して支持する。このとき、収容容器３は、その接続される位置を、支持部材２において変更可能にしてもよい。
【００７７】
収容容器３は、その内部空間３２を有することで、溶融釜１００内部に装入されることで、溶融金属１０１を採取できる。採取冶具１は、この収容容器３を利用して、溶融金属１０１の採取そのものの作業を実現する。
【００７８】
支持部材２は、収容容器３を接続して支持した状態により、溶融釜１００内部に収容容器３を装入できる。加えて、支持部材２は、溶融釜１００内部における収容容器３の位置を移動および設定（ある位置に設定）できる。すなわち、支持部材２は、収容容器３を接続して支持するという構造的役割に加えて、溶融釜１００内部への装入や位置設定などの機能的役割を果す。
【００７９】
挿入部材４は、収容容器３の内部空間３２に着脱可能に挿入される。挿入部材４が収容容器３の内部空間３２に挿入されることで、内部空間３２は塞がれる。特に、挿入部材４が内部空間３２を実質的に充填できることで、挿入部材４は、収容容器３の内部空間３２を外部から遮断できる。加えて、挿入部材４の上部に、上部枠４２が備わることで、挿入部材４が内部空間３２に挿入される際に、上部が封止される。この封止によって、内部空間３２が外部から確実に遮断できる。
【００８０】
支持部材２によって収容容器３が溶融釜１００の溶融金属１０１に装入される際には、収容容器３の内部空間３２には、この挿入部材４が挿入された（装着された）状態である。ここで、挿入部材４には、挿入支持部材４１が接続されている。この挿入支持部材４１の先端に挿入部材４が接続された形態となっている。
【００８１】
この形態により、支持部材２によって収容容器３が溶融金属１０１に装入される際には、挿入支持部材４１が、挿入部材４を収容容器３の内部空間３２に挿入する。このように挿入支持部材４１が挿入部材４を収容容器３の内部空間３２に挿入した状態で、収容容器３が溶融金属１０１に装入されることで、内部空間３２には空気が入らない。あるいは、溶融釜１００内部の目的の位置に収容容器３が設置されるまで、内部空間３２には目的の位置以外にある溶融金属１０１が入り込まない。
【００８２】
このような挿入部材４とこの挿入部材４の内部空間３２への着脱によって、収容容器３は、溶融釜１００における目的とする位置以外の溶融金属１０１のみを採取できる。収容容器３が溶融金属１０１を採取する際には、装着されていた挿入部材４が取り外される。挿入部材４が取り外されることで、溶融金属１０１内部において収容容器３は、内部空間３２を露出する。この内部空間３２の露出によって、収容容器３は、内部空間３２に溶融金属１０１を採取できる。
【００８３】
蓋５は、内部空間３２に空間余地を残した状態で、開口部３１を閉じる。蓋５は、挿入部材４と異なり、内部空間３２の空間余地を残した状態で開口部３１のみを閉じる。このため、内部空間３２に溶融金属１０１が採取されている状態において、その開口部３１を封止できる。この開口部３１の封止によって、蓋５は、内部空間３２に採取されている溶融金属１０１を空気に接触させない。この蓋５を開口部３１にセッティングするために、蓋５には、作業用の蓋支持部材５１が備わっている。作業者は、蓋支持部材５１を扱って、蓋５を開口部３１に取り付ける。
【００８４】
実施の形態１における採取冶具１は、以上のような要素を有している。ここで、図２に示されるように、それぞれの要素を含む複数のユニットが適宜組み合わされることで、溶融釜１００内部の溶融金属１０１の採取が可能となる。
【００８５】
（作業手順）
次に、この採取冶具１を用いた溶融釜１００内部の溶融金属１０１の採取について説明する。
【００８６】
（手順１）
図３は、本発明の実施の形態１における採取冶具による作業手順での挿入部材の装着を示す模式図である。まず、支持部材２に取り付けられている収容容器３の内部空間３２に挿入部材４が挿入される。この挿入および装着においては、作業者は、挿入支持部材４１を用いて、挿入部材４を内部空間３２に挿入させればよい。
【００８７】
また、挿入部材４の上部に上部枠４２が備わることで、上部枠４２が収容容器３の開口部３１を塞ぐ。加えて、図３に示されるように、挿入部材４は、内部空間３２を実質的に充填できる形状および大きさを有している。このため、内部空間３２は、挿入部材４および上部枠４２によって、封止されて外部との連通がほぼない状態となる。すなわち、内部空間３２は、外部と遮断される。
【００８８】
この遮断によって、内部空間３２には、余分な空気が入り込まない状態となる。空気が入り込まないことで、内部空間３２は、空気による影響を受けない状態となる。すなわち、内部空間３２は外界から独立した状態を生じさせることができる。この結果、内部空間３２は、外界（特に空気）の影響を受けない状態で、溶融釜１００に装入することができる。
【００８９】
（手順２）
手順１に続いて、手順２において作業者は、挿入部材４が装着された状態の収容容器３を溶融釜１００の溶融金属１０１中に装入する。図４は、本発明の実施の形態１における手順２の収容容器の装入を示す説明図である。
【００９０】
図３の手順１で収容容器３の内部空間３２は、挿入部材４で充填されている。この充填により、内部空間３２は、空気の影響を受けたり目的の位置以外の溶融金属１０１を入れたりすることなく、溶融釜１００の目的の位置まで装入される。この目的の位置が、採取冶具１が溶融金属１０１を採取する採取位置１１０である。採取位置１１０は、溶融釜１００内部（言い換えれば溶融金属１０１内部）における、垂直方向および平面方向の少なくとも一方の座標によって定まる。
【００９１】
作業者は、採取を希望する目的の位置となる溶融釜１００内部での垂直方向および平面方向の少なくとも一方の座標によって定まる採取位置１１０に、収容容器３を設置する。ここで、作業者は、支持部材２および挿入支持部材４１を持って、採取位置１１０に収容容器３を設置する。
【００９２】
ここで、図４に示されるように支持部材２には、目盛り２１が設けられている。作業者は、この目盛り２１を利用して、目的の採取位置１１０に、収容容器３を設定できる。溶融金属１０１は、透明ではないので、目盛り２１があることで、作業者は、正確な深さ方向における採取位置２１に、収容容器３を設定できる。
【００９３】
なお、図４では、採取位置１１０は、溶融釜１００内部の溶融金属１０１の垂直方向での略中央付近であり、平面方向では右隅側である。採取位置１１０が、適宜変更されることで、採取冶具１は、その収容容器３の内部空間３２に、溶融釜１００の様々な位置の溶融金属１０１を採取できる。
【００９４】
（手順３）
図５は、本発明の実施の形態１における溶融金属の採取における手順３を説明する説明図である。手順２で、所望の採取位置１１０に設定された収容容器３から、挿入部材４が抜き出される。このとき、作業者は、挿入支持部材４１を引くことで、挿入部材４が内部空間３２から取り出される。
【００９５】
挿入部材４が内部空間３２から取り出されれば、当然に内部空間３２が溶融金属１０１内部で露出する。この露出に伴って、採取位置１１０における溶融金属が、内部空間３２に入り込む。言い換えれば、採取位置１１０における溶融金属を、収容容器３が採取できる。
【００９６】
図５の矢印Ｘは、採取位置１１０において、収容容器３がその内部空間３２に溶融金属１０１を取り込む方向を示している。このように、手順２で設置されていた採取位置１１０における溶融金属１０１を、収容容器３は採取できる。このとき、採取位置１１０に収容容器３が到達するまでは、内部空間３２に挿入部材４が充填されている。このため、溶融金属１０１内部に装入されるまでの外部においては、内部空間３２には空気が入らない。このため、採取位置１１０で溶融金属１０１を採取する際に、採取位置１１０における溶融金属１０１を酸化させる心配が少ない。
【００９７】
また、収容容器３が溶融金属１０１内部に装入された後でも、採取位置１１０に到達するまでは内部空間３２は、挿入部材４で充填されている。すなわち、内部空間３２が挿入部材４で充填されている間は、内部空間３２は溶融金属１０１と連通しない。言い換えれば、挿入部材４が充填されている間は、内部空間３２には溶融金属１０１が入り込まない。
【００９８】
このように挿入部材４での充填によって、酸化を防止できる上、採取位置１１０以外の溶融金属１０１を採取する問題も少なくなる。このように、収容容器３は、その内部空間３２に採取位置１１０における溶融金属１０１を、正確に採取できる。
【００９９】
（手順４）
手順３に続いて手順４が行われる。図６は、本発明の実施の形態１における溶融金属の採取における手順４を示す説明図である。手順３において、収容容器３の内部空間３２には、採取位置１１０の溶融金属１０１Ａが収容されている。
【０１００】
手順４では、蓋５が開口部３１に設置される。作業者は、蓋支持部材５１を用いて、収容容器３の開口部３１に蓋５を設置する。蓋５は、内部空間３２を残した状態で、開口部３１のみを実質的に封止できる。すなわち、収容容器３の内部空間３２を外界から遮蔽できる。
【０１０１】
図６に示されるように、蓋５によって内部空間３２には、採取位置１１０で採取された溶融金属１０１Ａが収容されている。この溶融金属１０１Ａは、蓋５によって外部と遮断されているので、他の位置からの溶融金属１０１が内部空間３２に入り込むことがない。結果として、収容容器３の内部空間３２には、採取位置１１０で採取されて収容された溶融金属１０１Ａのみが収容されている状態になる。
【０１０２】
このように、収容容器３が溶融釜１００に装入される際には、空気や採取位置１１０以外の溶融金属を取り込まないように挿入部材４で充填され、収容容器３が溶融釜１００から取り出される際には、蓋５によって収容している溶融金属１０１Ａの品質を保持できる。
【０１０３】
このように、挿入部材４による内部空間３２の充填と、蓋５による内部空間３２の保持のミックスにより、採取冶具１は、採取位置１１０における溶融金属１０１Ａの品質を変化させることなく、採取位置１１０の溶融金属１０１Ａのみを採取できる。
【０１０４】
（手順５）
手順４に続いて、手順５が行われる。図７は、本発明の実施の形態１における溶融金属の採取における手順５を示す説明図である。手順５では、蓋５をされた収容容器３が、内部空間３２に溶融金属１０１Ａを収容した状態で、溶融釜１００から取り出される。
【０１０５】
作業者は、支持部材２および蓋支持部材５１を用いて、蓋５で開口部３１が封止された状態で、収容容器３を溶融釜１００から取り出す。収容容器３の内部空間３２には、採取位置１１０で採取された溶融金属１０１Ａが収容されている。
【０１０６】
溶融釜１００から収容容器３が取り出される際には、収容容器３は、外部に露出する。しかしながら、蓋５によって内部空間３２は封止されている。このため、内部空間３２に収容されている溶融金属１０１Ａは、その品質に変化を生じさせない。特に、収容容器３が溶融釜１００から取り出されても、内部空間３２の溶融金属１０１Ａは、酸化することがほとんどない。このため、溶融金属１０１Ａの品質が変化する問題が生じにくい。
【０１０７】
ここで、蓋５が開口部３１から外れないように、蓋支持部材５１で開口部３１に蓋をすると、蓋５と開口部３１とが嵌合する形態であることも好適である。例えば、嵌合用の歯を備えており、この歯がかみ合うことで、蓋５が開口部３１に固定される。このように蓋５が開口部３１に固定されれば、収容容器３が溶融釜１００から取り出される際に、蓋５が外れて内部空間３２の溶融金属１０１Ａが酸化してしまう危険性がないからである。
【０１０８】
このようにして、採取冶具１は、所望の採取位置１１０の溶融金属１０１Ａを、その品質を変化させることなく溶融釜１００から採取できる。
【０１０９】
（手順６）
手順５によって採取された溶融金属１０１Ａは、まだ溶融状態である。この溶融状態のままでその品質や特性を確認することは困難である。また、実際に採取冶具１によって採取される目的は、溶融釜１００で製造される溶融金属１０１が、固化されて合金となる場合に、当該合金の溶融釜１００の任意の位置における品質のばらつき（偏析）を調べることである。
【０１１０】
このため、手順５に続いて、手順６において収容容器３に収容されている溶融金属１０１Ａを固化する。図８は、本発明の実施の形態１における採取された溶融金属の固化作業である手順６を示す説明図である。
【０１１１】
手順５で取り出された採取冶具１は、収容容器３の内部空間３２に溶融金属１０１Ａを収容した状態である。手順６では、図８に示されるとおり、採取冶具１が、冷却容器１２０に装入される。冷却容器１２０は、冷却水１２１を収容しており、作業者は、支持部材２および蓋支持部材５１を操作して、収容容器３を冷却水１２１の中に漬ける。
【０１１２】
収容容器３は、その内部空間３２に溶融金属１０１Ａを収容している。加えて、蓋５によってその開口部３１が封止されている。すなわち、溶融金属１０１Ａは外部と遮断された状態で、収容容器３ごと、冷却水１２１に漬けられる。収容容器３が冷却水１２１に漬けられることで、収容容器３は冷却される。当然に、内部空間３２に収容されている溶融金属１０１Ａも冷却される。
【０１１３】
この冷却によって、溶融金属１０１Ａも当然に冷却されて、固化される。特に、収容容器３の外部から伝わる冷却熱により、冷却および固化時にかかるストレスが小さくて済む。このため、溶融金属１０１Ａは、その品質を変動させずに固化する。
【０１１４】
このように、手順６によって収容容器３で採取された溶融金属１０１Ａは固化されて、目的とされる合金が得られる。この溶融金属１０１Ａから得られる合金は、採取位置１１０における溶融金属の品質を示す。すなわち、溶融釜１００内部における位置の違いによる溶融金属１０１の品質の違い（最終的な合金が形成される際の、溶融釜１００での位置による品質の違い）の情報が得られる。
【０１１５】
（手順７）
手順６で溶融金属１０１Ａが固化されると、固化された合金が、手順７で取り出される。
【０１１６】
図９は、本発明の実施の形態１における採取冶具で採取されて固化された合金が取り出される手順７を示す説明図である。冷却容器１２０から取り出された採取冶具１は、蓋５が取り外される。蓋５が取り外されることで、内部空間３２に収容されていた溶融金属１０１Ａが固化して得られた合金１３０Ａが、収容容器３から取り出し可能となる。
【０１１７】
この取り出された合金１３０Ａは、採取位置１１０での溶融金属１０１Ａの品質を示す。種々の成分分析方法によって、採取位置１１０の溶融金属１０１Ａに基づく合金１３０Ａの品質を測定できる。この測定された品質は、溶融釜１００の採取位置１１０での溶融金属１０１Ａの品質を示している。
【０１１８】
溶融釜１００で製造される溶融金属１０１およびこれを元にした合金は、投入された素材金属の成分比および加熱条件によって、一意に決まるはずである。しかしながら、参考技術で説明した通り、長周期積層構造マグネシウム合金は、イットリウムをその合金成分とすることで、溶融釜１００内で成分の偏析が生じやすい。
【０１１９】
手順１〜手順７によって、溶融釜１００の所望の採取位置１１０における合金１３０Ａが得られることで、採取位置１１０（すなわち、溶融釜１００での様々な位置）での溶融金属１０１の品質を確認できる。
【０１２０】
また、上述で説明した通り、採取冶具１は、空気による酸化や採取位置１１０以外の溶融金属１０１の混入がないので、採取されて固化された合金１３０Ａの品質は、溶融釜１００での採取位置１１０での溶融金属１０１Ａの品質を示している。
【０１２１】
図３〜図９での手順１〜手順７の説明においては、採取冶具１によって、溶融釜１００の垂直方向の略中央であって右側の採取位置１１０での溶融金属１０１Ａが採取されている。すなわち、最終的にこの採取位置１１０での溶融金属１０１Ａの品質が測定される。このため、採取冶具１によって採取される採取位置１１０を様々に変えることで、溶融釜１００における様々な位置の溶融金属１０１の品質が測定可能となる。この様々な位置での溶融金属１０１の品質の測定により、溶融金属１０１が、溶融釜１００内部でどのような挙動を生じるかを、作業者は容易に把握できる。
【０１２２】
この測定によって得られる品質の挙動や偏析などにより、長周期積層構造マグネシウム合金の製造に当たって、溶融釜１００の大きさ、形状、形態などの選定の指標が得られる。さらには、製造工程における種々の条件の指標も得られる。
【０１２３】
以上、実施の形態１における採取冶具１によって、長周期積層構造マグネシウム合金の品質を一定にして製造するための、様々な指標や情報が得られる。結果として、長周期積層構造マグネシウム合金の製造コストを下げることもできる。
【０１２４】
また、手順１〜手順７は、実施の形態１で説明した採取冶具１を用いた溶融釜１００における溶融金属１０１の採取方法の説明とも共通する。採取冶具１を用いた溶融釜１００の溶融金属１０１の採取方法は、手順１〜手順７によって実施される。このとき、所望の採取位置１１０における溶融金属１０１が採取される。加えて、手順６，７によって、採取された溶融金属の品質を測定することができる。
【０１２５】
（実施の形態２）
【０１２６】
次に実施の形態２について説明する。
【０１２７】
実施の形態２では、各要素の詳細や工夫について説明する。
【０１２８】
（支持部材）
支持部材２は、単数または複数の収容容器３を接続して支持する。支持部材２は、作業者が採取冶具１を取り扱う際に把持する部材である。作業者は、支持部材２を把持して、収容容器３を溶融釜１００内部に装入したり、溶融釜１００から取り出したりする。
【０１２９】
支持部材２は、収容容器３の支持と作業者の作業容易性を両立させるものであるので、棒状の部材であることが好ましい。また、作業者が把持して溶融金属１０１に装入するので、高い耐熱性を有すると共に熱伝導性の低い素材で形成される事が好ましい。作業者が把持しても火傷などを負う危険性が減るからである。
【０１３０】
また、支持部材２は、目的とする採取位置１１０に収容容器３を設定する必要がある。このため、作業者が作業しやすいように目盛り２１を備えていることが好適である。目盛り２１は、溶融釜１００（溶融金属１０１）中の垂直方向の位置を確認できる。あるいは、溶融釜１００内部の位置を、垂直方向および平面方向で示す位置表示機能を有していることも好適である。
【０１３１】
更には、作業者が把持しやすいように、支持部材２は、把持部を備えることも好適である。例えば、作業者の手の握りの形に合わせた凹部を有していることも好適である。あるいは、作業者の握りを支える凸部を備えていることも好適である。このような構造を有していることで、作業者は、支持部材２を用いて、容易且つ確実に所望の採取位置１１０に、収容容器３を設置できる。
【０１３２】
また、図１０に示されるように、支持部材２は、複数の収容容器３を接続して支持してもよい。図１０は、本発明の実施の形態２における採取冶具の正面図である。
【０１３３】
支持部材２が、複数の収容容器３を備える場合には、溶融釜１００への一度の装入作業で、複数の採取位置１１０の溶融金属１０１を採取できる。このとき、図１０の支持部材２と収容容器３Ａ〜３Ｃの形態に合わせて、複数の挿入部材４および複数の蓋５のそれぞれが、挿入支持部材４１や蓋支持部材５１に取り付けられる。
【０１３４】
（収容容器）
収容容器３は、開口部３１と内部空間３２を有して、その内部空間３２に溶融釜１００内部の溶融金属１０１を収容できる。実際には、実施の形態１で説明したように、挿入部材４によって充填された状態で溶融金属１０１内部に装入され、溶融金属１０１を収容した後は、蓋５によって封止されて取り出される。
【０１３５】
収容容器３は、採取した溶融金属１０１Ａをそのまま手順６で冷却して合金を得る。すなわち、得られる合金は、収容容器３の内部空間３２の形状に依存する。また、収容容器３は、装入された溶融金属１０１内部で挿入部材４が取り外されるとその内部空間３２に採取位置１１０の溶融金属１０１Ａを収容する。
【０１３６】
このような使用態様に合わせるために、収容容器３は、上部に開口部３１を設けることが好ましい。上部に開口部３１が設けられることで、装入された溶融金属１０１中で、挿入部材４が取り外されるだけで、そのまま採取位置１１０の溶融金属が、内部空間３２に入り込みやすいからである。この結果、内部空間３２は、上部の開口部３１から収容容器３の底面にかけて形成される。これは、図３などに示されるとおりである。
【０１３７】
また、開口部３１が上部に設けられることで、手順６で冷却された後で、固化（凝固）して得られる合金が、内部空間３２から取り出しやすいメリットがある。
【０１３８】
加えて、内部空間３２は、その側断面形状が、略円形もしくは略楕円形であることも好適である。更には、内部空間３２の上部における側断面積は、内部空間３２の底面における側断面積よりも大きいことも好適である。このような形態によって、挿入部材４が取り外された後で、内部空間３２に、溶融金属１０１が入り込みやすい。更に、このような形態によって、冷却後に固化（凝固）されて得られる合金１３０Ａが、開口部３１を通じて内部空間３２から取り出されやすくなる。
【０１３９】
このように収容容器３は、その開口部３１および内部空間３２の形状の工夫によって、溶融金属１０１の採取および合金の取り出しを容易とできる。
【０１４０】
更に、内部空間３２の底面（底部）の外周は、Ｒもしくはテーパーを有していることも好適である。このようなＲやテーパーを有していることで、固化（凝固）されて得られる合金が、取り出されやすくなる。特に、底部の外周に、合金の一部が残ってしまうことが少なくなるので、収容容器３の繰り返し使用においてのメンテナンスが容易となる。
【０１４１】
また、内部空間３２の表面の少なくとも一部が、離型剤の層を有することも好適である。離型剤の層を有することで、手順６、７で固化（凝固）されて得られる合金が、内部空間３２から取り外されやすくなる。ここで、離型剤としては、ホウ素系素材などが適当である。離型剤は、塗布されたり表面処理されたりすることで、その層が形成されれば良い。
【０１４２】
この離型剤は、収容容器３が溶融金属１０１の採取のたびに塗布されることも好適である。離型剤は、その効果が薄れやすいことも多い。特に、収容容器３が溶融金属１０１を採取して、固化（凝固）された合金を生じさせるプロセスの中で、離型剤の効果が薄れること（減少すること）がある。このため、収容容器３が使用されるたびに、離型剤が塗布されることも好適である。
【０１４３】
もちろん、開口部３１の位置や内部空間３２の形状は、ここで説明する以外の態様であってもよい。
【０１４４】
（挿入部材）
挿入部材４は、収容容器３の内部空間３２を充填する。この充填によって、内部空間３２が空気を含みにくくできる。内部空間３２に空気が含まれにくいことで、溶融釜１００の溶融金属１０１に収容容器３が装入される際に、溶融金属１０１に空気を接触させない。このため、採取冶具１による採取作業において、溶融釜１００内部の溶融金属１０１を酸化させて、その品質を変化あるいは劣化させることがない。
【０１４５】
また、挿入部材４によって内部空間３２が充填されることで、採取位置１１０で挿入部材４が取り外されるまで、採取位置１１０以外の溶融金属１０１が、内部空間３２に入り込みにくい。もちろん、採取位置１１０で挿入部材４が取り外される際にも、内部空間３２に空気が入っていないので、採取位置１１０の溶融金属１０１を酸化させる心配もない。
【０１４６】
このように、挿入部材４が内部空間３２を充填することで、採取位置１１０の溶融金属１０１を正確に採取できると共に、採取される溶融金属１０１Ａの品質を変化させることもない。加えて、採取によって溶融釜１００の溶融金属１０１そのものの品質の変化を生じさせることもない。
【０１４７】
このため、挿入部材４は、内部空間３２と嵌合する形状および大きさを有していることが適当である。このため、例えば収容容器３を製造する際に、製造される部材の内部から切り出された部分が挿入部材４となり、切り出しによって残った部分が内部空間３２となることでもよい。このような製造工程により、内部空間３２とぴったり一致する形状を有する挿入部材４が製造される。
【０１４８】
また、挿入部材４は、その表面の少なくとも一部に、内部空間３２の表面と同様に離型剤の層を備えていることも好適である。溶融金属１０１内に装入された後で挿入部材４が取り外される際に、その表面に溶融金属１０１が付着しにくくなるからである。付着しにくければ、挿入部材４の繰り返し使用におけるメンテナンスが容易となる。もちろん、繰り返し使用において、付着している溶融金属１０１（繰り返し使用の際には固化している）による、採取位置１１０で採取される溶融金属１０１の品質測定に悪影響を与えにくい。
【０１４９】
また、挿入部材４には、挿入支持部材４１が取り付けられている。図４などを用いて手順１などで説明したように、作業者は、挿入支持部材４１を用いて、挿入部材４を内部空間３２に装入したり、内部空間３２から取り外したりできる。
【０１５０】
挿入支持部材４１は、支持部材２と同じように、棒状の部材である。また、作業者が把持しやすいように、凹部や凸部を備えていることも好適である。もちろん、支持部材２と同じように、耐熱性に優れ、熱伝導性の低い素材であることが好適である。加えて、マグネシウム合金と化学反応や物理反応しない素材であることが好適である。このような態様を有することで、作業者による使い勝手が良くなるからである。
【０１５１】
（蓋）
蓋５は、溶融金属１０１を採取した内部空間３２を外部と遮断する。蓋５も、作業者によって作業しやすいように、蓋支持部材５１を備えていることが好適である。この蓋支持部材５１は、支持部材２などと同様に、作業者が把持したり操作したりしやすいように、凹部や凸部を備えていることも適当である。
【０１５２】
蓋５は、収容容器３の開口部３１を確実に塞ぐことが必要であるので、開口部３１と嵌合する構造を有していることも好適である。嵌合歯などを、蓋５が有しており、この嵌合歯が、開口部３１の受け口などに嵌合することで、蓋５は、開口部３１を確実に封止できる。
【０１５３】
また、蓋５は、溶融金属１０１Ａを収容した内部空間３２を封止する。この封止した状態で、収容容器３は、溶融釜１００から取り出される。このため、蓋５の表面も、離型剤の層を有していることも好適である。内部空間３２と同じ理由である。
【０１５４】
また、蓋５が開口部３１を確実に封止できるように、蓋支持部材５１が、目盛りや位置確認機能を有していることも好適である。
【０１５５】
以上のように、各要素の種々の工夫によって、採取冶具１の取扱や採取冶具１による採取方法の作業が容易かつ確実となる。この結果、溶融釜１００内部の所望の採取位置１１０での溶融金属の品質を、正しく測定できる。
【０１５６】
なお、実施の形態１〜２で説明された採取冶具は、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。
【符号の説明】
【０１５７】
１    採取冶具
２    支持部材
２１    目盛り
３    収容容器
３１    開口部
３２    内部空間
４    挿入部材
４１    挿入支持部材
５    蓋
５１    蓋支持部材
１００    溶融釜
１０１    溶融金属
１１０    採取位置
１３０    合金
【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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