(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属を流して吐出する中間配管と、該中間配管から吐出された溶融金属を受けて該
溶融金属を受け流す出湯受け配管とからなる溶融金属給湯配管構造において、
斜傾して設けられた中間配管と駆動手段によって汲み上げられ、当該中間配管の吐出口
から吐出される溶融金属を受けて受け流す出湯受け配管とからなり、中間配管と出湯受け
配管との間に密閉され、中間配管の吐出口が配設された空間部が設けられ、
ガス源に連結され、ガス源より吹付ガスが供給されるガス供給配管と該ガス供給配管を
挿通して固定するフランジ部とを備えたガス吹付手段が前記中間配管に設けられ、当該ガ
ス供給配管が前記中間配管の吐出口に対して鉛直方向外側の対称位置に配置され、空間部
内であって、前記中間配管の吐出口に近接配置され、鉛直方向外側の対称位置の２方向か
ら吹付ガスを吹き付ける吹付口を備え、
前記フランジ部が、ガス供給配管を挿通し、位置調整し、固定するガス供給配管固定部
を備え、該ガス供給配管固定部に固定されるガス供給配管の吹付口が位置調整されること
を特徴とする溶融金属給湯配管構造。
【請求項２】
請求項１に記載の溶融金属給湯配管構造において、該ガス吹付手段がガス供給配管部と
両端に設けられた二つのフランジ部からなり、一方のフランジ部が該各ガス供給配管を挿
通して固定するフランジ部であり、他方のフランジ部には、作業者がガス供給配管の吹付
口の位置の上下移動並びに回転調整状態を目視するための透明の窓を持つ窓部が固定され
ることを特徴とする溶融金属給湯配管構造。
【請求項３】
請求項１に記載の溶融金属給湯配管構造において、前記ガス供給配管固定部が位置調整
機構を備え、ガス供給配管の吹付口の位置がガス供給配管の長手方向並びに回転方向で調
整されることを特徴とする溶融金属給湯配管構造。
【請求項４】
斜傾して設けられた中間配管と駆動手段によって汲み上げられ、当該中間配管の吐出口
から吐出される溶融金属を受けて受け流す出湯受け配管とからなり、中間配管と出湯受け
配管との間に密閉され、中間配管の吐出口が配設された空間部が設けられ、中間配管の吐
出口が下側エッジを備え、
ガス源に連結され、ガス源より吹付ガスが供給されるガス供給配管と該ガス供給配管を
挿通して固定するフランジ部とを備えたガス吹付手段が前記中間配管に設けられ、当該ガ
ス供給配管が前記中間配管の吐出口に対して鉛直方向外側の対称位置に配置され、空間部
内であって、前記中間配管の吐出口に近接配置され、鉛直方向外側の対称位置の２方向か
ら吹付ガスを吹き付ける吹付口を備えた溶融金属給湯配管構造における溶融金属の湯切り
方法において、
前記フランジ部に、ガス供給配管を挿通し、位置調整し、固定するガス供給配管固定部
を備え、該ガス供給配管固定部に固定されるガス供給配管の吹付口を位置調整し、
ガス供給配管の吹付口から、位置調整された吹付ガスを、中間配管の吐出口の下側エッ
ジに向けて、吐出する溶融金属に対して鉛直方向外側の対称位置の２方向から吹き付ける
こと
を特徴とする溶融金属給湯配管構造におけるガス吹付による溶融金属の湯切り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段と湯切り方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属鋳造装置により鋳物を製造する場合、金属のインゴットを溶解炉で溶融した後、柄杓による機械的給湯手段、空圧を利用した給湯手段または電磁誘導による給湯手段等により鋳造装置の鋳型内に溶融金属を充填し、鋳物を鋳造する。
【０００３】
ここで、電磁誘導による給湯手段としては、例えば誘導電磁ポンプが多く使用されている。この種の電磁ポンプは、溶融金属槽に取り付けられ、溶融金属を駆動するため電磁ポンプダクトに移動磁界を駆動方向に発生させて、その移動磁界が溶融金属を過ぎることによって溶融金属内に誘導電流が誘起され、この誘導電流と移動磁界との相互作用によって移動磁界方向に推力が誘発され、この推力によって溶融金属を駆動したり制動したりするものである。
【０００４】
電磁ポンプには、いろいろな種類があり、特許文献１に示された浸漬型電磁ポンプを例にとり以下説明する。溶融金属は腐食性が強いので、電磁ポンプダクトや配管はセラミックスで作られている。
【０００５】
この種の溶融金属供給装置おいて、例えば、浸漬型電磁ポンプは斜めに配置され、溶解炉の溶融金属に浸漬型電磁ポンプが差し込まれており、浸漬型電磁ポンプダクトの上端には中間配管が接続され、その先端は鉛直カットされた吐出口になっている。この中間配管は位置保持のために筐体で囲まれており、湯温低下防止の為にヒータが中間配管の外側に巻きつけられている。浸漬型電磁ポンプで汲み上げられた溶湯は、この吐出口から出湯された溶湯を受ける太めの出湯受け配管とそれに連なる配管が設置されて所定の給湯先に給湯する構造になっている。吐出口先端から出湯受け配管とそれに連なる配管の位置保持のために中間配管の筐体上部に下方に曲がった金属製Ｔ字管である給湯側配管位置保持管が取り付けられて、先端が鉛直カットされた吐出口から出湯受け配管とそれに連なる配管の位置保持を担っている。出湯受け配管とそれに連なる配管は、フランジ等で密に接続される構造が適用されている。
【０００６】
これにより、給湯側配管を介して所定の溶融金属を供給するために、給湯側配管を流れる溶融金属を制御した上で給湯開始と停止を行い、給湯停止後には中間配管に戻る溶湯と吐出口から出てゆく溶湯とが鋭く鉛直カットされた吐出口の先端に於いて湯が切れることによって、鋳造装置の鋳型内への正確且つ迅速な溶融金属の安定した供給制御が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−９２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、特許文献１に記載の溶融金属の供給手段は、鋭い鉛直カットされた吐出口の先端に於いて湯切れが行われるものの、速やかな湯切れが行われないことで、湯切れ不良で溶融金属が吐出口の先端に残存し付着してしまい、鋳造装置の型内への正確且つ迅速な溶融金属の安定した供給制御が阻害される問題が指摘されていた。
【０００９】
本発明の目的は、各給湯配管間に空間部を設けた構造を活かして、速やかに溶融金属の湯切れを行うことができる溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段を提供することにある。
【００１０】
本発明の目的は、また、溶融金属の湯切れを速やかに行うことができる、ガス吹付による溶融金属の湯切り方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の溶融金属給湯配管構造は、溶融金属を流して吐出する中間配管と、該中間配管から吐出された溶融金属を受けて該溶融金属を流す出湯受け配管とからなる溶融金属給湯配管構造において、
中間配管と出湯受け配管との間に空間部が設けられ、
ガス源に連結され、該ガス源より吹付ガスが供給されるガス供給配管が対称となる位置に一対設けられたガス供給配管部と、該各ガス供給配管を挿通して固定するガス供給配管固定部とからなるガス吹付手段が設けられ、
ガス源より吹付ガスが供給されるガス供給配管の吹付口が、密閉部に密閉された空間部内であって、中間配管を流れる溶融金属の吐出口に近接し、該溶融金属の湯面に対して鉛直方向外側の対称位置に配置され、
吹付ガスが、中間配管の吐出口の下側エッジに向けて、吐出する溶融金属に該溶融金属の流れる方向に対して斜め上方向の２方向から溶融金属の流れ際部に向けて吹き付けられることを特徴としている。
【００１２】
本発明の溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段は、吐出口空間部を密閉する密閉部に固定され、該ガス吹付手段は、ガス供給配管部と該ガス供給配管部の両端に設けられるフランジ部とからなり、一端のフランジ部にガス供給配管固定部が一体に固定されることで、該一端のフランジ部に各ガス吹付手段が挿通され、該挿通された各ガス吹付手段が一端のフランジ部の対称位置に配置され、一端のフランジ部が密閉部に固定され、二重フランジの他端のフランジ部には透明の窓が形成される窓部が固定されることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段は、フランジ部において位置調整なされ、ガス供給配管固定部に固定されるガス供給配管の位置も調整されることを特徴としている。
【００１４】
本発明の溶融金属給湯配管構造に用いられるガス吹付による溶融金属の湯切り方法は、
溶融金属を流して吐出する中間配管と、該中間配管から吐出された溶融金属を受けて該溶融金属を受け流す出湯受け配管とからなる溶融金属給湯配管構造に用いられるガス吹付による溶融金属の湯切り方法において、
吹付ガスが、流れ出る溶融金属の両側に対してガス供給配管が対称となる位置に一対設けられたガス供給配管部から吹き出すようにし、
本発明のガス吹付による溶融金属の湯切り方法は、中間配管と出湯受け配管との間の密閉された空間部内であって、中間配管を流れる溶融金属の吐出口に近接し、該溶融金属に対して鉛直方向外側の対称位置に配置されたガス供給配管部の吹付口より、給湯終了後に、中間配管から吐出が終了しようとする溶融金属に該溶融金属の流れる方向に対して斜め上方向の２方向から溶融金属の流れの両際部に向けて吹出すること
を特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の溶融金属給湯配管構造または溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段は、上述の如く構成したので、各給湯配管間に空間部を設けた構造を活かして、速やかに溶融金属の湯切れを行うことができる。
【００１６】
また、本発明のガス吹付による溶融金属の湯切り方法は、溶融金属の湯切れを速やかに行うことに最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例の溶融金属給湯配管構造の構成を示す概略縦断正面図である。
【図２】本発明の実施例の溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段の詳細構成を示す図である。
【図３】本発明の実施例の溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段を平面から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例（以下、本実施例と称する。）の溶融金属給湯配管構造および、溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段について、図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施例の溶融金属給湯配管構造の構成を示す概略縦断正面図である。本実施例の溶融金属給湯配管構造１００は、溶融金属Ｍを流して吐出する中間配管３と、この中間配管３から吐出された溶融金属Ｍを受けてこの溶融金属Ｍを受け流す出湯受け配管４とからなる。
【００２０】
また、本実施例の溶融金属給湯配管構造１００は、中間配管３と出湯受け配管４との間に空間部５が設けられる。ここで、この空間部５を加熱密閉する加熱密閉部６が設けられている。この加熱密閉部６にはヒータが取り付けられて断熱材６’が取り付けられている。
【００２１】
また、ガス源１に連結され、このガス源１より吹付ガスＧが供給されるガス供給配管１２、１４が対称となる位置に一対設けられたガス供給配管部と、これら各ガス供給配管１２、１４を挿通して固定するガス供給配管固定部３１、３２とからなるガス吹付手段１０が設けられる。また、このガス吹付手段１０は加熱密閉部６に固定する構成としてもよい。
【００２２】
また、ガス源１より吹付ガスＧが供給されるガス供給配管１２、１４の吹付口２２、２
４が、空問部５内であって、中問配管３の吐出口３Ａに近接し、この溶融金属Ｍの湯面に
対して鉛直方向外側の対称位置に配置される。
【００２３】
そして、吹付ガスＧが、中間配管３の吐出口の下側エッジＥに向けて、吐出する溶融金属Ｍに該溶融金属Ｍの流れる方向Ｄ１に対して対角方向で、かつ溶融金属Ｍの流れの両際部の２方向から吹き付けられる構成となっている。
【００２４】
以下、本実施例の溶融金属給湯配管構造１００の詳細を説明する。本実施例の溶融金属給湯配管構造１００は、中間配管３が支持手段５０内に挿通されており、この支持手段５０が斜めに設けられることによって中間配管３も斜めに配設されている。
【００２５】
支持手段５０に支持された中間配管３の下部に配置された下部配管は図示しないが溶融
金属槽内の溶融金属の液面に挿し込まれている。また、支持手段５０の下端には、駆動手
段２が設けられている。
【００２６】
この駆動手段２は公知の電磁ポンプ等の装置であり、その装置の詳細構成は図示しないが、溶融金属槽に配された下部配管の軸方向に移動磁界を発生させて、その移動磁界が下部配管内の溶融金属を通過することによって溶融金属内に誘導電流が誘起される。そして、この誘導電流と移動磁界との相互作用に拠って移動磁界方向に推力が誘発され、この推力によって溶融金属Ｍを駆動・制御して中間配管３内にこの溶融金属Ｍを流し込むようになっている。
【００２７】
中間配管３と出湯受け配管４は、それぞれセラミックス材により形成されるか、金属製の配管内にセラミックコーティングされた構造のものが適用される。また、これら中間配管３と出湯受け配管４の間には、空間部５が設けられており、駆動手段２によって中間配管３に汲み上げられた溶融金属Ｍが空間部５へ吐出されて出湯受け配管４の一端に滴下されて出湯受け配管４内に溶融金属Ｍが流し込まれるようになっている。
【００２８】
また、加熱密閉部６を設ける場合は、ボルト・ナット等の固定手段５１、５２によって支持手段５０へ固定される。また、加熱密閉部６は、出湯受け配管４を収容する中空状の配管収容部７が形成されており、配管収容部７内に出湯受け配管４が気密に収容される。これにより、加熱密閉部６の支持手段５０への取り付けおよび出湯受け配管４の収容により、上記の空間部５が加熱密閉部６によって密閉されることとなる。
【００２９】
そして、ガス源１より吹付ガスＧが供給されるガス供給配管１２、１４を挿通して固定するガス供給配管固定部３１、３２とからなるガス吹付手段１０が、加熱密閉部６の上方側の端部６Ａに、クイックカップリング等の固定手段８により取り付け固定される。これにより、ガス供給配管１２、１４が位置固定され、一部分は加熱密閉部６に密閉された空間部５内に設けられ、吹付口２２、２４の吹付ガスは、中間配管３の吐出口の下側エッジＥに向けて設けられ、また溶融金属Ｍが中間配管３から流れる方向Ｄ１に対向して設けられることとなる。
【００３０】
また、図１に示すように、中間配管３には吐出口の下側には、鋭角のエッジＥが形成されており、溶融金属Ｍの湯切りがこのエッジＥ部分で行われる。本実施例では、吹付口２２、２４から吐出される吹付ガスＧの方向は、中間配管３の吐出口の下側エッジＥに向けて設けられており、溶融金属Ｍの湯切りをより確実に行うようになっている。
【００３１】
吹付ガスＧの方向は、好ましくは、中間配管３の設置角度が水平面に対して４５度である場合は、その中間配管の軸線に対して２２．５度をなす角度に設けることで、より確実に溶融金属Ｍの湯切りを行うことができる。また、ガス吹付は、給湯終了後に、中間配管３内を流れる溶融金属Ｍの吐出が完了する時点において行うことが好ましい。
【００３２】
ここで、溶融金属Ｍとしては、例えばアルミニウム合金等の金属が溶融した溶融金属である。溶融したアルミニウム合金は、他の金属と合金化しやすい性質を有しており、配管の材質が金属である場合に、この配管自身が溶融したアルミニウム合金に溶けてしまい配管が腐蝕してしまう問題があり、このような現場においては溶融金属を流す給湯配管としては、セラミックス材を用いた配管もしくは金属製の配管内部にセラミックコーティングした配管が適用されている。
【００３３】
また、吹付ガスＧとしては、溶融金属と反応し難い不活性ガスが用いられ、例えばアルゴンガスやヘリウムガス等が用いられる。この吹付ガスＧは、ガス源１からガスホース１１を介してガス供給配管１２、１４に供給される。このように、ガス供給配管１２、１４はガス源１に連結される。
【００３４】
ガス吹付手段１０の構成について、次に詳述する。
【００３５】
図２は、本発明の実施例の溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段の詳細構成を示す図である。ガス吹付手段１０は、ガス供給配管部１６とこのガス供給配管部１６の両端に設けられるフランジ部１７、１８とからなる。
【００３６】
また、一端のフランジ部１８にガス供給配管固定部３１、３２が固定されて、このフランジ部１８にガス供給配管１２、１４がフランジ部１８に形成された貫通孔２１、２３内に挿通され、これら挿通されたガス供給配管１２、１４がフランジ部１８の軸から等位置の対称位置に配置され、このフランジ部１８が加熱密閉部６に固定される。
【００３７】
ガスホース１１から連結される側のガス供給配管１２、１４は、金属製配管２５、２７が延長されたことにより形成され、ガス供給配管固定部３１、３２における所定の固定動作において所定の強度を確保されたものである。
【００３８】
本実施例において、フランジ部１８が上述の構成であることにより、フランジ部１８のガス供給配管固定部３１、３２に固定されるガス供給配管１２、１４は、ガス供給配管固定部３１、３２を緩める事によってガス供給配管１２、１４の長手方向の位置や回転方向の位置を調整することができる。
【００３９】
具体的には、図２に示すように、ガス供給配管固定部３１、３２にダブルのボルトナッ
ト等の位置調整機構３３、３４、３５、３６を備えることで、これら位置調整機構３３、
３４、３５、３６の調整により、各ガス供給配管１２、１４の取り付け位置の調整をする
ことができる。
【００４０】
また、他端のフランジ部１７にはコバールガラス等の材料により形成された透明の窓４２が形成される窓部４１がボルト・ナット等の固定手段４５により固定される。この構造により、駆動手段２を駆動・制御して中間配管３、出湯受け配管４内に溶融金属Ｍを流した状態で、窓部４１の窓４２から作業者が視認しながら安全にかつ正確に、フランジ部１８の回転もしくは位置調整機構３３、３４、３５、３６を緩めてガス供給配管１２、１４を出し入れ回転してガス供給配管１２、１４の位置を調整することができる。
【００４１】
図３は、本発明の実施例の溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段を内部構造
を平面から示す図である。本実施例の溶融金属給湯配管構造１００に設けられるガス吹付
手段１０は、上述の構成により、ガス供給配管１２、１４の吹付口２２、２４が、加熱密
閉部６に密閉された空間部５内であって、中間配管３の吐出口３Ａに近接し、該溶融金属
Ｍの湯面に対して見下ろす鉛直方向外側で且つ該溶融金属Ｍの両脇の湯際の対称位置に配
置される。
【００４２】
そして、中間配管３から吐出する溶融金属Ｍに、この溶融金属Ｍが流れる方向Ｄ１に対して両脇の斜め上方向の２方向Ｈ１、Ｈ２から溶融金属Ｍの流れ際部に向けて吹付ガスＧが吹き付けられる。吹付ガスＧが両脇の斜め上方向の２方向Ｈ１、Ｈ２から溶融金属Ｍの流れ際部に向けて吹き付けることで、溶融金属Ｍの速やかな湯切りがなされる。吹付ガスＧが吹き付けられた溶融金属Ｍは、次のようにして湯切りが行われる。
【００４３】
まず、ガス供給配管１２、１４から吹付ガスＧを吹き付けていない状態において、溶融金属Ｍは、連続的に供給される状態にあるが、これに対し、給湯終了後ガス供給配管１２、１４から吹付ガスＧを吹き付ける。ここで、吹付ガスＧは、エッジＥ部分に向けて吹き付けられる。
【００４４】
吹付ガスＧを吹き付け時、ガス供給配管部の吹付口より、吹付ガスＧは、給湯終了後に、中間配管から吐出が終了しようとする溶融金属Ｍに該溶融金属Ｍの流れる方向に対して両脇の流れ際部に向けて吹き付けられる。これにより、流れる溶融金属Ｍには、吐出口３Ａにおいて吹付ガスＧによりその外側両端から楔状の割れ目Ｋ１、Ｋ２が形成される。
【００４５】
この後、楔上の割れ目Ｋ１、Ｋ２により、この楔状の割れ目Ｋ１、Ｋ２に沿って速やかに溶融金属Ｍが分断され、湯切れが行われている。このようにして、速やかに湯切れを行うことで、配管内並びに吐出口３Ａに溶融金属Ｍの残存・付着が防止されるとともに給湯精度向上につながる。
【００４６】
これに対し、従来の溶融金属給湯配管構造を示す状態においては、湯切れが速やかに行われないために、配管内並びに吐出口３Ａに溶融金属Ｍが付着し残存してしまうことで流れの邪魔になり給湯精度が落ちてしまう。
【００４７】
本実施例の溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段１０は、上述のような構成により、吹付ガスＧが、中間配管３から吐出する溶融金属Ｍに該溶融金属Ｍの流れる方向Ｄ１に対して、中間配管３の吐出口の下側エッジＥに向けて、両脇の斜め上方向の２方向Ｈ１、Ｈ２から溶融金属Ｍの流れ際部に向けて吹き付けることにより溶融金属Ｍの湯切りが行われる。
【００４８】
このように、本実施例の溶融金属給湯配管構造によれば、溶融金属Ｍの湯切りが速やかに行われるので、中間配管３、吐出口３Ａ、出湯受け配管４には溶融金属Ｍが残存しなくなるので、駆動手段２により鋳造装置の型内への正確且つ迅速な溶融金属Ｍの安定した給湯制御をすることができる。
【００４９】
上述のように、本発明の溶融金属給湯配管構造または溶融金属給湯配管構造に設けられるガス吹付手段は、各給湯配管間に空間部を設けた構造を活かして、速やかに溶融金属の湯切れを行うことができる。
【００５０】
また、本実施例におけるガス吹付による溶融金属の湯切り方法は、上述の通り、溶融金属を流して吐出する中間配管と、該中間配管から吐出された溶融金属を受けて該溶融金属を流す出湯受け配管とからなる溶融金属給湯配管構造に用いられるガス吹付による溶融金属の湯切り方法において、ガス供給配管が流れに対称となる位置に一対設けられ、中間配管と出湯受け配管との間の密閉された空間部内であって、中間配管を流れる溶融金属の吐出口に近接し、該溶融金属に対して斜め上方向外側の対称位置に配置されたガス供給配管部の吹付口より、給湯終了後に、中間配管から吐出が終了しようとする溶融金属に該溶融金属の流れる方向に対して両脇の斜め上方向の２方向から溶融金属の流れ際部に向けて吹出することを特徴としている。
【００５１】
また、本発明のガス吹付による溶融金属の湯切り方法によれば、本来重力だけによって中間配管３に戻る溶融金属と出湯受け配管４に流れてゆく溶融金属とが吐出口３ＡのエッジＥ部分で切り分かれて行く流れを強制的にガス吹付きにより湯切りするので、溶融金属の湯切れを速やかに行うことができる。
【符号の説明】
【００５２】
Ｇ…吹付ガス、Ｈ１、Ｈ２…溶融金属の流れる方向に対する斜め上方向、Ｍ…溶融金属、１…ガス源、２…駆動手段、３…中間配管、４…出湯受け配管、５…空間部、６…密閉部、１０…ガス吹付手段、１２、１４…ガス供給配管、２２、２４…ガス供給配管の吹付口、３１、３２…ガス供給配管固定部、１００…溶融金属給湯配管構造。
【図１】
0006483517.tif 000002
【図２】
0006483517.tif 000003
【図３】
0006483517.tif 000004