(57)【要約】濾過装置１０は、上部の開口部９に通じる貯留部３を有する缶体部２０と、該貯留部に着脱可能に装着される濾過ユニット４０とを有する。該濾過ユニットは、支持板４２と、該支持板に固定された有底筒状の濾過チューブ４１とを有する。缶体部２０の壁面部２２には、濾過チューブがその開口部４３が上方を向いて支持板４２から懸下するように濾過ユニットを装着するための係止部３０が突設されている。係止部３０に係止した状態の支持板４２における、濾過チューブ４１の固定位置よりも周縁部Ｓ側の部分を、該支持板４２の上面側から下方に押圧するための押圧部材７０を配置し、係止部３０と押圧部材７０によって支持板４２を挟圧固定可能としている。
2016017557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に開口部を有する缶体部と、
前記缶体部内の貯留部に着脱可能に装着される濾過ユニットと、を有する金属溶湯濾過装置であって、
前記濾過ユニットは、支持板と、該支持板の厚み方向に沿って該支持板に固定された１本又は複数本の有底筒状の多孔質セラミックス製濾過チューブとを有し、
前記濾過ユニットは、該濾過ユニットが前記缶体部内に装着されたときに、前記濾過チューブの長手方向が前記缶体部の水平方向と交差し、且つ該濾過チューブの開口部が上方を向くように構成されており、
前記支持板を前記缶体部内に装着するための係止部が、該缶体部の壁面部から水平方向内方に向けて突出するように該缶体部の壁面部に設けられており、
前記係止部に係止した状態の前記支持板における、前記濾過チューブの固定位置よりも周縁部側の部分を、該支持板の上面側から下方に押圧するための押圧部材を配置し、
前記係止部と前記押圧部材によって前記支持板を挟圧固定可能とした、金属溶湯濾過装置。
【請求項２】
前記係止部に係止した状態の前記支持板の上面に対して前記缶体部の深さ方向における同位置に、前記缶体部の壁面部から水平方向外方に向けて延びる複数の凹部が、該壁面部に設置されており、
前記押圧部材として、前記壁面部の前記凹部に嵌入可能な楔体を配置し、該凹部に嵌入した該楔体と前記係止部とによって前記支持板を挟圧固定可能とした、請求項１に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項３】
前記缶体部の前記開口部を着脱可能に閉塞する蓋材を有し、該蓋材はこれを厚さ方向に貫通する貫通孔を有しており、
前記押圧部材として、前記蓋材の前記貫通孔に摺動可能に挿入された棒状材と、該蓋材の上面に配置され、該棒状材を付勢して該棒状材に前記支持板の上面を押圧させる付勢手段とを有し、
前記係止部と前記棒状材によって前記支持板を挟圧固定可能とした、請求項１に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項４】
前記支持板は、側面視したときに前記濾過チューブの開口部側から底部側に向けて嵌め込み可能な形状を有しており、
前記缶体部の壁面部は、前記係止部の上側に、前記支持板の側面形状と相補する形状を有している、請求項１〜３の何れか１項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項５】
前記係止部は、前記缶体部の開口部の全周に亘るものであり、かつ該缶体部と該係止部とが一体成型されたセラミックスである、請求項１〜４の何れか１項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項６】
前記支持板の周縁部における下面側の一部を切り欠いて、前記濾過ユニットを前記缶体部内に装着する装着手段の鉤部に係合可能な鉤部係合部を設けた、請求項１〜５の何れか１項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項７】
濾過すべき金属溶湯を入湯する入湯口と、濾過した金属溶湯を出湯する出湯口とを有しており、
前記缶体部を平面視したとき前記入湯口と前記出湯口とは該缶体部の前記貯留部を挟んで相対する位置に設けられており、前記壁面部の前記凹部は、少なくとも一つが、該入湯口及び該出湯口が相対する方向と直交する方向に向けて凹設されている、請求項２に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項８】
前記蓋材が、前記濾過装置を平面視したときに前記濾過チューブと重なる位置に存在する中央部と、該中央部の周囲を取り囲む周辺部とに分離可能に形成されており、前記周辺部に前記貫通孔が設けられており且つ前記付勢手段が前記周辺部の上面に設けられている、請求項３に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項９】
前記缶体部は、濾過すべき金属溶湯を入湯する入湯口と、濾過した金属溶湯を出湯する出湯口とを有しており、
前記濾過ユニットが前記缶体部の前記貯留部に装着されて、該濾過ユニットの前記支持板が、該缶体部の前記壁面部に設けられた前記係止部に係止された状態において、前記入湯口は該貯留部に通じるように設けられており、前記出湯口は該濾過ユニットの前記濾過チューブの前記開口部と通じるように設けられている、請求項１〜８の何れか１項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１０】
前記濾過ユニットに着脱可能に装着される加熱ユニットを備え、
前記加熱ユニットは、支持体と、該支持体に固定された１本以上の加熱体とを有し、
前記加熱体は、前記濾過チューブ内に挿入可能に前記支持体に固定されている、請求項１〜９の何れか１項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１１】
前記加熱ユニットの支持体は、缶体部の開口部に係合して該開口部を閉塞しうる形状を有する第１の蓋体を有する、請求項１０に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１２】
前記支持体が缶体部の開口部に係合することにより、濾過ユニットに対して加熱ユニットが固定される、請求項１０又は１１に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１３】
少なくとも一の水平方向からみたときに、濾過ユニットに装着された加熱ユニットの支持体は、缶体部の深さ方向下側に向かうに連れて漸次幅狭となる形状を有しており、
缶体部の開口部は、該支持体の前記側面と相補形状となっている、請求項１１又は１２に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１４】
前記加熱ユニットは、金属溶湯の濾過前における濾過ユニットに装着されるものである、請求項１０〜１３の何れか１項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１５】
第１の蓋体に代えて、缶体部の開口部を閉塞しうる第２の蓋体を有し、第２の蓋体が缶体部の開口部を閉塞するときには、前記濾過ユニットのセラミックス製濾過チューブ内に加熱体が挿入されないようになされている、請求項１１に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１６】
前記加熱ユニットは、濾過チューブと同数以上の加熱体を有しており、濾過チューブの全てに加熱体が挿入されるように該加熱体が配置されている、請求項１０〜１５の何れか１項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１７】
前記加熱ユニットは、一定の棒形状をした加熱体を有する請求項１０〜１６の何れか１項に記載の金属溶湯濾過装置。
【請求項１８】
前記濾過ユニットは、濾過チューブの長手方向が缶体部の深さ方向と略一致するように缶体部内に収容可能なものであり、
前記加熱ユニットの支持体は、加熱ユニットが濾過ユニットに装着された状態において缶体部の深さ方向の下方を向く下面と、該下面と反対側に位置する上面とを有しており、
加熱体は棒形状をしており、その長手方向が加熱ユニットの支持体の上面に対して略直交するように固定されており、
支持体は、その上面が缶体部の深さ方向と略直交する状態で缶体部の深さ方向に向けて下方に移動することにより、前記加熱ユニットが前記濾過ユニットに装着可能なように配置されている、請求項１０〜１７の何れか１項に記載の金属溶湯濾過装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウムやアルミニウム合金を始めとする各種の金属の溶湯中に存在する介在物等を除去する金属溶湯濾過装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属を含む溶湯(以下、単に「溶湯」ともいう)は、これらに介在物等が含まれていると、鋳造などをした場合に鋳造物に欠陥等が生じる原因となったり、鋳造物を圧延した際に割れの起点となるので、該溶湯を濾過して介在物等を取り除くことが行われている。このような金属溶湯の濾過を行う濾過装置としては、例えば１本以上の多孔質セラミックス製の濾過チューブを、溶湯の貯留部内に横向きに配した装置が広く知られている。かかる濾過装置においては、溶湯をこの濾過チューブの外側から内側に流すことによって、溶湯中の介在物等を除去し、品質を高めることができるので、例えばアルミニウム製品の圧延時の割れやキズを減らすことができる。このような濾過装置としては、例えば特許文献１及び２に記載のものが知られている。【０００３】
図２４に、従来の濾過装置２１０の構造を模式的に示す。濾過チューブ２４１は、その端部の双方が、鏡板と呼ばれる２枚で一対の支持板２４２に支持されており、それによって濾過ユニット２４０が形成されている。濾過ユニット２４０は、くさび板２９０によって濾過装置２１０の缶体部２２０内に押し付けられ、それによって溶湯に対するシールが保たれている。一対の支持板２４２はそれぞれ、支持台２３０に支持されている。【０００４】
また、出願人は先に、濾過チューブを溶湯の貯留部内に、横向きではなく、水平面と交差するように配置した濾過装置を提案した（特許文献３）。同文献の図１〜図３に示す形態においては、濾過ユニットが缶体部内に装着されたときに、濾過チューブの長手方向が缶体部の水平方向と交差し、且つ該濾過チューブの開口部が上方を向くように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１９５１０１号公報
【特許文献２】特開平９−１３７２３５号公報
【特許文献３】特開２０１３−１３６８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図２４に示す濾過装置２１０のように濾過チューブ２４１が横向きに配置された濾過装置では、長期間の使用に伴い、支持台２３０への溶湯の付着及び固化等により、濾過チューブでの支持台２３０の高さがわずかに異なってしまう場合がある。この場合、くさび板２９０によって缶体部２２０内に押し付けられたときの支持板２４２の支持台２３０に対する当接の強弱が、２枚の支持板２４２の間でずれてしまう。そうすると、濾過ユニット２４０のシール性が低下して金属溶湯の漏れに繋がる恐れがある。ひとたび金属溶湯の漏れが起こると、フィルターを通過していない溶湯が漏れとして存在することから、漏れが発生した際の金属溶湯全ての再処理が必要となって、その再処理に時間と手間がかかり、多大な損失が発生してしまう。【０００７】
また特許文献３に記載された濾過チューブを縦向きに配した濾過装置では、金属溶湯はその濾過時、濾過チューブの外側から内側に入り込んでチューブ内を上方に流れ、チューブの上方の開口部を通じて装置外へ出湯される。出湯時における金属溶湯の上方への流れに伴って濾過チューブを固定する支持板が浮いてしまうと、金属溶湯が漏れてしまう恐れがある。このため特許文献３では、支持板の浮き防止のための錘等が提案されている。
しかしながら、特許文献３に記載の濾過装置は、支持板の浮きを効果的に防止する観点から、改善の余地があった。【０００８】
したがって本発明の課題は、前述した従来技術が有する種々の欠点を解消し得る金属溶湯濾過装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上部に開口部を有する缶体部と、
前記缶体部内の貯留部に着脱可能に装着される濾過ユニットと、を有する金属溶湯濾過装置であって、
前記濾過ユニットは、支持板と、該支持板の厚み方向に沿って該支持板に固定された１本又は複数本の有底筒状の多孔質セラミックス製濾過チューブとを有し、
前記濾過ユニットは、該濾過ユニットが前記缶体部内に装着されたときに、前記濾過チューブの長手方向が前記缶体部の水平方向と交差し、且つ該濾過チューブの開口部が上方を向くように構成されており、
前記支持板を前記缶体部内に装着するための係止部が、該缶体部の壁面部から水平方向内方に向けて突出するように該缶体部の壁面部に設けられており、
前記係止部に係止した状態の前記支持板における、前記濾過チューブの固定位置よりも周縁部側の部分を、該支持板の上面側から下方に押圧するための押圧部材を設け、
前記係止部と前記押圧部材によって前記支持板を挟圧固定可能とした、金属溶湯濾過装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の金属溶湯濾過装置によれば、濾過ユニットのシールが容易であり、且つ、支持板の浮き上がり及びそれによる金属溶湯の漏れを効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である金属溶湯濾過装置１０を、缶体部２０を一部切り欠いて示した分解斜視図である。
【図２】図２は、濾過ユニット４０を装着した後、蓋体５２（加熱ユニット５０）及び蓋体９２を装着する前の装置１０を図１のI−I線に沿って切断矢視した端面図である。
【図３】図３は、図２の状態の濾過装置１０を図１のII−II線で切断矢視した端面図である。
【図４】図４は、図２及び図３の状態の濾過装置１０を同図のIII−III線で切断矢視した断面図である。
【図５】図５は、図１に示す濾過ユニット４０を、支持板４２の背面側から示す斜視図である。（ａ）は装着手段に係合していない状態、（ｂ）が装着手段に係合した状態を示す。
【図６】図６は、濾過ユニット４０を缶体部２０内に装着する途中の状態の濾過装置１０を、缶体部を一部切り欠いて示した斜視図である。
【図７】図７は、濾過ユニット４０の装着から楔体７０の凹部３９への嵌入までの動作を、（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の順に示した図であり、図３に相当する端面図を一部拡大した図である。
【図８】図８は、図１に示す加熱ユニット５０の分解斜視図である。
【図９】図９は、蓋体５２を装着した後の濾過装置１０の図２相当図である。
【図１０】図１０は、第１の蓋体５２に代えて第２の蓋体９２を装着する場合の濾過装置１０の図１相当図である。
【図１１】図１１は、第１の蓋体５２に代えて第２の蓋体９２を装着する場合の濾過装置１０の図９相当図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施形態である金属溶湯濾過装置１１０の分解斜視図である。
【図１３】図１３は、蓋体（加熱ユニット）装着前の濾過装置１１０を図１２のI’−I’線で切断矢視した断面図である。
【図１４】図１４は、図１３の状態の濾過装置１１０を図１２のII’−II’線で切断矢視した端面図である。
【図１５】図１５は、図１４のうち、缶開口部９付近を一部拡大した拡大断面図である。
【図１６】図１６は、図１３の状態の濾過装置を同図のIII’−III’線で切断矢視した断面図である。
【図１７】図１７は、第２の蓋体を装着した後の濾過装置の図１３相当図である。
【図１８】図１８は、本発明のさらに別の実施形態である濾過装置１１０Ａの分解斜視図である。
【図１９】図１９は、加熱ユニット装着後の濾過装置１１０Ａを図１８のＡ−Ａ線で切断矢視した断面図である。
【図２０】図２０は、加熱ユニット装着前の濾過装置１１０Ａを図１９のＢ−Ｂ線で切断矢視した断面図である。
【図２１】図２１は、加熱ユニットに代えて第２の蓋体を取り付けた濾過装置１１０Ａを図２０のＣ−Ｃ線で切断矢視した端面図である。
【図２２】図２２は、缶体部２０上における蓋材９０の位置を固定するための留め具を設けた濾過装置１１０Ａ’の図２０相当図である。
【図２３】図２３は、加熱ユニットに代えて第２の蓋体を取り付けた濾過装置１１０Ａ’を、図２２のＤ−Ｄ線で切断矢視した端面図である。（ａ）は濾過装置１１０Ａ’の上側を示す図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図である。
【図２４】図２４は、従来の金属溶湯濾過装置２１０の構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の金属溶湯濾過装置（以下、単に「濾過装置」ともいう。）の一実施形態を示す分解斜視図である。図１に示すように、金属溶湯濾過装置１０は、上部に開口部９（以下、「缶開口部９」ともいう）を有し、内部に溶湯が貯留される缶体部２０と、缶体部２０内に配された濾過ユニット４０とを有している。濾過ユニット４０は、支持板４２と、該支持板４２の厚み方向に沿って該支持板４２に固定された１本又は複数本の有底筒状の多孔質セラミックス製濾過チューブ４１とを有する。図２及び図３に示すように、濾過ユニット４０は缶開口部９を通じて缶体部２０内に着脱可能なものである。缶開口部９は後述する蓋体５２、９２により閉塞可能である。缶体部２０は、例えば鉄等の金属を含むケーシングと、耐火物の内張とから構成される。
【００１３】
まず、図１〜図７に基づき、蓋体５２、９２を装着する前（従って、加熱ユニット５０を装着する前）の状態の濾過装置１０について説明する。図２〜図７はいずれもこの状態の濾過装置１０を示している。図１等に缶体部２０の深さ方向を符号Ｘにて示している。以下で水平面というとき、この深さ方向Ｘに垂直な面を意味し、水平方向というとき、深さ方向Ｘに垂直な方向を意味するものとする。
【００１４】
図１に示す缶体部２０は、上部が開口した箱状の外観を呈し、平面視矩形状をした底面部２１と、該底面部の四辺から起立した壁面部２２とを有する。図１及び図４等に示すように、底面部２１は平面視したときに略長方形状をしている。壁面部２２の上端は、底面部２１と平行な平坦面となっており、この面が缶体部２０の上面部２３を構成している。この上面部２３に、缶開口部９が設けられている。
【００１５】
図１〜図３に示すように、缶体部２０は、底面部２１と壁面部２２とに囲まれた内部空間４を有する。内部空間４は、その底面部２１側に溶湯を貯留する貯留部３を有し、上方に開口して缶開口部９を構成している。貯留部３は平面視において略矩形状、具体的には底面部２１と同方向に長い略長方形状をしており、内部に濾過ユニット４０が配置可能となっている。貯留部３の内部は溶湯の濾過を実施する際において、該溶湯によって満たされる。
【００１６】
図１、図２及び図４に示すように、貯留部３を四方に取り囲む壁面部２２の一方に、濾過すべき金属溶湯を貯留部３に入湯する入湯口５が設けられている。入湯口５には入湯樋２４が設けられている。濾過すべき溶湯は、この入湯樋２４に案内されて、入湯口５を通じ貯留部３へと流入する。入湯口５と出湯口６とは、缶開口部９及び貯留部３を挟んで対向している。底面部２１は、この対向方向に延びる辺が短辺となり、これと直交する辺が長辺となっている。
【００１７】
更に、壁面部２２には、底面部２１付近に、該壁面部２２を貫通する貫通孔８が設けられている（図３参照）。この貫通孔は、金属溶湯の濾過操作の終了後に、貯留部３内に残留している溶湯を外部に抜き出すために用いられる。
【００１８】
図１、図２及び図４等に示すように、缶体部２０の壁面部２２には、濾過した溶湯を出湯する出湯口６が設けられている。図２に示す通り、出湯口６は、缶体部２０に濾過ユニット４０が装着されたときに濾過チューブ４１の開口部４３と通じるように設けられている。出湯口６は、その下端６ｂが、缶体部２０に装着された濾過ユニット４０の支持板４２の上面４２ｂと略同じ高さ位置において、缶開口部９に通じている。出湯口６には出湯樋２６が設けられている。図４に示す通り、出湯口６は、平面視したときに、貯留部３及び缶開口部９を介して入湯口５と相対する位置に設けられている。但し、入湯口５と出湯口６との配置位置は、これに限定されるものではない。後述する濾過ユニット４０によって濾過された溶湯は、出湯口６を経て、出湯樋２６から濾過装置１０の外部に送られ、次工程へと導かれる。
【００１９】
図１ないし図３等に示すように、缶体部２０には、濾過ユニット４０を缶体部２０内に装着するときに濾過ユニット４０の支持板４２を係止する係止部３０が、缶体部２０の壁面部２２から水平方向内方に向けて突出するように、設けられている。この係止部３０は、貯留部３の上方、缶開口部９の下端部に位置している。ここで缶体部２０と係止部３０とは、一体成型されたセラミックスであることが好ましい。
【００２０】
図１等に示す例では、缶体部２０は、缶開口部９を構成する壁面部２２の内面から水平方向内方に突出した突出部３２を有しており、この突出部３２が前記の係止部３０を構成している。突出部３２は缶開口部９の周方向に沿って連続的に設けられており、略平坦な上面３２ａを有する。図１等に示す例では突出部３２は缶開口部９の内周全体に亘って環状に形成されている。なお、この係止部３０を設けたことにより、内部空間４は深さ方向Ｘと垂直な方向からみたときに、底面部２１から缶開口部９に向かう形状の一部が幅狭となっている。
【００２１】
図２及び図３に示すように、突出部３２の上面３２ａは、深さ方向Ｘに略垂直な平坦面であり、この上面３２ａにパッキン３１が戴置される。突出部３２の上面３２ａは、パッキン３１を介して後述する濾過ユニット４０の支持板４２の下面４２ａを係止する。パッキン３１は、耐熱性とシール性を兼ね備えたものであり、例えば繊維状のアルミナや、繊維状のアルミナシリカ等の断熱繊維から構成されている。
【００２２】
ここで、突出部３２（係止部３０）の上面３２ａについて付着した金属を除去する作業を適宜行うことにより、上面３２ａの深さ方向Ｘの位置が変動することを防止できる。このため、この上面３２ａは、溶湯が付着して固化しても、容易に剥がすことができるようにコーティング処理されていることが好ましい。例えば、濾過装置１０をアルミニウム又はアルミニウム合金の濾過に用いる場合は、上面３２ａのコーティング処理に用いる材料としては、アルミナ、窒化ホウ素、窒化珪素又はジルコニア等の、アルミニウム溶湯との濡れ性が良好でないセラミックスを挙げることができる。このようにコーティング処理を施しておくと、濾過装置１０を長期間使用しても、濾過ユニット４０がシールされた状態を維持しやすく、また、該上面３２ａがパッキン３１を介して濾過ユニット４０の支持板４２を係止した場合、この支持板４２を、パッキン３１を介した上面３２ａと、後述する凹部３９に嵌入した楔体７０とで深さ方向Ｘの一定の位置で挟圧固定可能である。このようなコーティング処理は、後述する側面対向部３３及び凹部３９にも施されていることが好ましい。
【００２３】
図２及び図３に示すように、突出部３２の先端には水平面と略垂直な面である先端面３２ｂが形成されている。濾過ユニット４０が缶体部２０に装着されたときには、この先端面３２ｂが濾過チューブ４１の側方を取り囲む。突出部３２の先端面３２ｂは平面視において略円形状に形成されているが、これに限定されず、略多角形、例えば濾過ユニット４０の支持板４２と同様の略八角形状をしていてもよい。
【００２４】
図１〜図３等に示すように、壁面部２２はその内面における突出部３２の上側に、濾過ユニット４０の支持板４２の側面４２ｃと相補した形状を有する側面対向部３３を有している。
【００２５】
ここで、濾過ユニット４０の支持板４２の形状を説明する。図１〜図３等に示すように、濾過ユニット４０の支持板４２は、濾過ユニット４０が缶体部２０内に装着される際に缶体部の深さ方向を向く第１の板面（以下、「下面」ともいう）４２ａと下面４２ａと反対側に位置する第２の板面（以下、「上面」ともいう」）４２ｂを有する。下面４２ａと上面４２ｂとは略平行である。濾過ユニット４０の支持板４２は、側面視したときに、濾過チューブ４１の開口部４３側から底部４１ｂ側に向けて（支持板４２の上面４２ｂ側から下面４２ａ側に向けて）嵌め込み可能な形状を有している。支持板４２が側面視したときに、開口部４３側から底部４１ｂ側に向けて嵌め込み可能な形状を有しているとは、支持板を、その板面に沿うある一方向から側面視したときに支持板４２の上面４２ｂ側よりも下面４２ａ側の水平方向幅（支持板４２の板面に沿う方向の幅）が小さい形状であることをいい、好ましくは、上面４２ｂ側から下面４２ａ側に向けて（開口部４３側から底部４１ｂ側に向けて）前記の水平方向幅が小さくなっていく形状であることをいう。こうした形状としては、例えば、テーパ等、連続的に前記の水平方向幅が小さくなっていく形状以外に、段差形状等の非連続的に前記の水平方向幅が小さくなっていく形状も含まれる。
支持板４２は、上記の嵌め込み可能な形状をしている場合に、前記の嵌め込み可能な形状を有している一方向とは異なる一方向から側面視したときに、開口部４３側から底部４１ｂ側に向けて前記の水平方向幅が小さくなっていない形状を有していてもよい。そのような形状とは、支持板４２を側面視したときの両側端縁部が、開口部４３側から底部４１ｂ側に向けて（支持板４２の板面に対して）鉛直状になっている等、平面視したときに支持板４２の上面４２ｂから外側に膨らんでいない形状が挙げられる。
なお、テーパや段差といった「嵌め込み可能な形状」の部分は支持板４２の側面の一部のみに形成されていてもよい。例えば、支持板４２が平面視略多角形の場合、全ての側面にテーパや段差が形成されている必要はなく、テーパや段差のない側面を有していてもよい。また一つの側面をみたときに該側面の全体にテーパや段差が形成されている必要はなく、下側の一部又は上側の一部など該側面の一部のみに形成されていてもよい。
【００２６】
図１〜図７等に示す例では、支持板４２は、水平面に沿ういずれの方向から側面視したときにも支持板４２の上面４２ｂ側から下面４２ａ側に向けて嵌め込み可能な形状を有している。図２及び図３では、濾過ユニット４０の支持板４２の側面４２ｃは、上面４２ｂ側から下面４２ａ側に向けて缶体部２０の内側に傾斜したテーパ面を有しているもので、支持板４２は、側面４２ｃの略全体がテーパ面を形成している。本実施形態において支持板４２は平面視したときに略多角形状、具体的には略八角形状をしている（図４参照）が、これに限られない。
【００２７】
壁面部２２の側面対向部３３は前記の支持板４２の側面形状に対応して、側面視したときに、底面部２１側から上面部２３側に向けて内幅が広がる形状を有している。すなわち図２に示す例では、壁面部２２における側面対向部３３は、当該側面４２ｃのテーパ面に相補する形状として、底面部２１側から上面部２３側に向けて缶体部２０の外側に傾斜したテーパ面を有している。上述したように、本実施形態では、支持板４２の側面の略全体がテーパ面を形成しており、側面対向部３３も支持板４２の各側面に対向する部分の略全体が底面部２１側から上面部２３側に向けて缶体部２０の外側に傾斜したテーパ面に形成され、支持板４２と互いに嵌め込み可能なものとなっている。
【００２８】
図１、図３及び図７等に示すように、壁面部２２には、略同一の水平面上に、壁面部２２の内面から水平方向外方に向けて延びる凹部３９が凹設されている。凹部３９は、缶開口部９の内周に沿って複数個設けられている。図３及び図７に示すように、凹部３９は、濾過ユニット４０の支持板４２が係止部３０に係止された状態における支持板４２の上面４２ｂと缶体部２０の深さ方向における略同位置に設けられている。
図３及び図７に示すように、凹部３９は、缶体部２０の水平面に沿う面である下面３９ａを有しているところ、この下面３９ａは、濾過ユニット４０の支持板４２が係止部３０に係止された状態における支持板４２の上面４２ｂより低い位置に設けられていることが好ましい。この理由としては凹部３９の下面３９ａに溶融金属が付着することがあり、その場合に下面３９ａが支持板４２の上面４２ｂと面一となる位置にあると、上面４２ｂより高い位置にアルミの凝固物が残留し、上述の係止機構が利かなくなる可能性があるからである。
図３、図７（ａ）及び（ｂ）等に示す例では、凹部３９は、水平面と略平行な下面３９ａと、水平方向外方に向かって下側に傾斜するテーパ面を有する上面３９ｂとを有し、後述する楔体７０が嵌入可能な形状を有している。凹部３９は、壁面部２２に２個以上設けられていることが後述する支持板４２の浮きの防止の観点から好ましく、３個以上が最も好ましい。図４に示すように、本実施形態では凹部３９は３個である。また少なくとも一つの凹部３９が、缶体部２０を平面視したときに入湯口５と出湯口６とが相対する方向と略直交する方向に向けて凹設されていることが同様の観点から好ましい。支持板４２を平面視略多角形状に形成する場合、凹部３９は、支持板４２の多角形の角部に対向する位置に設けられていても良いが、角部と角部の間に対向する位置に設けられることが好ましく、角部と角部の間における辺の略中央部分に対向する位置に設けられていることがより好ましい。
【００２９】
図１等に示すように、濾過装置１０は、凹部３９に嵌入する１以上の楔体７０を有している。楔体７０は凹部３９に嵌入する方向に長い棒状であって、凹部３９に嵌入した状態における深さ方向Ｘの幅が凹部３９に嵌入する先端側に向かって先細りとなる形状を有している。図１等に示す例では、楔体７０は、凹部３９に嵌入した状態において、缶体部２０の下方を向く略水平な平坦面である下面７０ａと、凹部３９に嵌入する方向に向かって該下面７０ａ側に傾斜したテーパ面からなる上面７０ｂとを有している。また、楔体７０は、凹部３９に嵌入する側と反対側に位置する端部が下面７０ａとは反対側に突出した突出部７０ｃを有している。図１に示すように楔体７０の突出部７０ｃの端面と上面７０ｂとは角部７０ｄを形成している。また図３等に示すように缶開口部９を構成する壁面部２２と、凹部３９の上面３９ｂとは角部３９ｃを形成している。図３等に示すように、凹部３９に嵌入する状態の楔体７０を、その嵌入の方向と直交し且つ水平面に沿う一方向から側面視したときに、楔体７０の上記の角部７０ｄは、上記の角部３９ｃと相補する形状を有している。楔体７０は、角部７０ｄと凹部３９の角部３９ｃとが当接した状態において、その下面７０ａが、係止部３０に係止した状態の支持板４２の上面４２ｂと略面一となるように構成されている。図４に示すように、凹部３９及び凹部３９に嵌入した楔体７０は、平面視においていずれも略矩形状をしているがこれに限定されない。楔体７０の構成材料としては、例えば炭化珪素、窒化珪素、窒化珪素、ジルコニアの少なくとも1つ以上を有したセラミックスが挙げられ、特に好ましい材質は、窒化珪素結合炭化珪素煉瓦質セラミックである。楔体７０の好ましい数は、凹部３９と同数である。
【００３０】
図１に示すように、缶体部２０は、突出部３２及び側面対向部３３の上方において、平面視略円形の貫通孔状の蓋閉塞部２９を有する。蓋閉塞部２９は、上面部２３の略中央で開口しており、突出部３２及び側面対向部３３により囲まれた孔部とともに缶開口部９を構成する。缶開口部９（具体的には蓋閉塞部２９）は、後述する蓋体５２、９２と相補形状を有している。
【００３１】
図１、図３、図６及び図７に示す通り、濾過ユニット４０を缶体部２０に装着するための装着手段を係止部３０に容易に案内するための装着用溝部３７が、缶体部２０における側面対向部３３に設けられている。装着用溝部３７は、缶開口部９における側面対向部３３における周方向の一部を、側面対向部３３の内面から缶体部２０の外方に向けて凹設して形成された、缶体部２０の内側に開口する溝部である。図６に示すように、装着用溝部３７は、側面対向部３３を（具体的には側面対向部３３の周方向の一部）をその上端３３ｂから深さ方向Ｘに沿って切り欠いて形成されており、深さ方向Ｘにおいて側面対向部３３の略全体に亘って設けられている。図３及び図７（ｃ）等に示すように、装着用溝部３７の下端部３７ａは、側面対向部３３の下端部３３ａと同じ深さ位置に設けられているか、或いは装着用溝部３７の下端部３７ａが側面対向部３３の下端部３３ａよりも上側に位置することが、支持板４２と缶体部２０との間のシール性の低減を防止しやすいため好ましい。また図１、図３、図６及び図７に示すように、装着用溝部３７は側面対向部３３よりも上方に位置する蓋閉塞部２９に設けられないことが、蓋５２、９２で缶開口部９を隙間なく閉塞しやすいために好ましい。装着用溝部３７は、缶体部２０の内側を向く側端面部（溝の底面部）３７ｂを有している。図３、図６及び図７によれば、装着用溝部３７の側端面部３７ｂは蓋閉塞部２９の周面と略面一に形成されているが、これに限定されず、缶体部２０の径方向（平面視したときの缶開口部９の径方向）において側端面部３７ｂが蓋閉塞部２９よりも外側に位置するように装着用溝部３７を形成してもよい。また、装着用溝部３７の側端面部３７ｂの形状は、蓋閉塞部２９の周面と同様に上方から下方に向けて内向きに傾斜したテーパ面に形成されていてもよく、側面視したときに水平面に垂直な鉛直面に形成されていてもよい。装着用溝部３７の幅や深さ（側方の深さ）等は、装着手段の形状によって適宜変更される。
【００３２】
図４に示すように、装着用溝部３７は、缶開口部９の周方向に沿って複数設けられている。装着用溝部３７は、装着手段による濾過ユニット４０の安定的な保持及び搬送を容易とする観点から、例えば壁面部２２に、２個以上設けられていることが好ましく、３個以上設けられていることが最も好ましい。図４に示す例では、装着用溝部３７は、３個設けられている。装着用溝部３７は、支持板４２に係合した装着手段の鉤部を、支持板４２の装着箇所である係止部３０まで案内するために設けられている。このため、通常、装着用溝部３７は、支持板４２の鉤部係合部４６と同数、鉤部係合部４６と対応する位置に設けられている。図４に示すように、装着用溝部３７を、缶開口部９の周方向において凹部３９同士の間に設けると、適切な数の装着用溝部３７及び凹部３９を容易に配置できる。
【００３３】
続いて、缶体部２０に装着される濾過ユニット４０を更に詳しく説明する。図１及び２等に示すように、濾過ユニット４０の支持板４２は溶湯と反応しづらいセラミックス製である。一方、濾過チューブ４１は、多孔質セラミックス製であり、溶湯の流通及び濾過が可能な細孔を有するものである。図２及び図３に示すように、濾過チューブ４１は、その一端４１ａに開口部４３を有し、かつ他端４１ｂが閉じている有底筒状の形状をしており、その外周面側から内部に向けて溶湯が浸透し、内部に達した溶湯が開口部４３から流出するように構成されている。図１等に示す例では、濾過チューブ４１は、その横断面の形状が一般には円環状に形成されているが、本発明の実施形態はこれに限られない。
【００３４】
濾過チューブ４１は、用いられる溶湯と反応性の低い耐火物から形成されている。溶湯が例えばアルミニウム又はアルミニウム合金を含む場合には、濾過チューブ４１を、炭化珪素系セラミックス、窒化珪素系セラミックス、アルミナ系セラミックス、ジルコニア系セラミックス等から構成することができる。アルミニウム溶湯への成分流出及び濾過チューブ製造時のコスト低減の観点や製造の容易さから好ましくは濾過チューブ４１は、アルミナ系セラミックス製である。
【００３５】
図１〜図４等に示すように、支持板４２には、その厚み方向を貫通する複数の開口部４４が設けられている。また、濾過ユニット４０においては、各濾過チューブ４１は、支持板４２の厚み方向に沿って該支持板に固定されている。具体的には、各濾過チューブ４１は、該濾過チューブ４１の長手方向が、支持板４２の板面に対して略直交するように、該濾過チューブ４１の一方の端部４１ａ、すなわち開口部４３を有する側の端部４１ａにおいて、該支持板４２に取り付けられている。従って、各濾過チューブ４１は支持板４２の２つの板面のうち下面４２a側のみに突出するように設けられている。濾過ユニット４０を平面視したときに、各濾過チューブ４１が支持板４２に取り付けられる位置は、該支持板４２に設けられた開口部４４の位置と一致している。従って、濾過ユニット４０を、支持板４２の上面４２ｂ側から見ると、支持板４２に設けられた開口部４４と、濾過チューブ４１の中空部位とが連通している。濾過チューブ４１を支持板４２に取り付けるための手段としては、例えばアルミナ系セメント等のセラミックスセメントを用いればよい。
【００３６】
本発明で用いる濾過ユニット４０を缶体部２０内に装着する際には、通常、濾過装置１０の外部の装着手段を用いて、濾過ユニット４０を、缶開口部９内で下方に搬送する。このような装着手段としては、各種の移送用装置を用いることができるが、例えば、ホイスト等の昇降用装置が簡易な装置であるため好ましい。装着手段の鉤部８０に係合する鉤部係合部４６が、支持板４２に形成されている。
【００３７】
図３及び図５に示すように、本実施形態では、支持板４２における鉤部係合部４６は、支持板４２の周縁部Ｓにおける下面４２ａ側の一部を切り欠いて形成されている。ここでいう周縁部における下面４２ａ側の一部の切り欠きとは、支持板４２の側面４２ｃ及び下面４２ａのいずれか一方のみに施されていても良いし、両方に施されていても良い。支持板４２と缶体部２０とのシール性を考慮すると、支持板４２の側面４２ｃを切り欠き、下面４２ａは切り欠かないか、或は、下面４２ａの切り欠き部分を最小限とすることが好ましい。従って、鉤部係合部４６は、支持板４２の側面４２ｃの下面４２ａ側に位置して、支持板４２の内側に向けて凹設した凹部であることが好ましい。鉤部係合部４６は例えばザグリ加工により形成することができる。鉤部係合部４６は平面視において開口部４４よりも径方向外側に位置する。
【００３８】
図５（ａ）に示す例では鉤部係合部４６は、濾過チューブ４１の底部４１ｂ側を向いた上面４６ａ及び支持板４２の側方を向いた先端面４６ｂを有しており、上面４６ａに鉤部８０が係合できるように形成されている。しかしながら、鉤部係合部４６の形状はこの図に示す例に限られない。例えば、開口部４４と連通しなければ、側面４２ｃから支持板４２の内側に向けて細長く伸びるように凹設された細長形状の凹部であってもよい。また鉤部係合部４６の上面４６ａは支持板４２と略平行であってもなくても良く、例えば、側面４２ｃから先端面４６ｂに向かうにつれて支持板の上面４２ｂ側に傾斜するテーパ面であってもよいし、上面４６ａにおいて、支持板の上面４２ｂ上側に向けて凹設した凹部を設けてもよい。先端面４６ｂは支持板４２の径方向と略垂直な鉛直面であってもなくてもよく、例えば支持板４２の上面４２ｂ側から下面４２ａ側に向かうにつれて支持板４２の外側に傾斜したテーパ面を有していても良く、また段差を有していても、わん曲面であってもよい。
【００３９】
鉤部係合部４６は支持板４２の周縁部Ｓに沿って設けられ、通常、缶体部２０の装着用溝部３７と同様に、２個以上設けられていることが好ましく、３個以上設けられていることが最も好ましい。図３〜図５等に示す例では、鉤部係合部４６は３個設けられている。支持板４２を平面視略多角形状に形成する場合、鉤部係合部４６は、その略多角形の角部に設けられていても良いが、角部と角部の間に設けられることが好ましく、辺の略中央部分に設けられていることがより好ましい。また図３〜図５等に示す例では、鉤部係合部４６は、支持板４２のテーパを有する側面４２ｃに設けられているが、テーパまたは段差を支持板４２の側面の一部のみに設ける場合は、鉤部係合部４６が設けられた側面はテーパまたは段差を有していてもよく、有していなくても良い。
【００４０】
以下では、図５〜図７に基づき、濾過ユニット４０を装着手段により缶体部２０内に装着する過程を説明する。
【００４１】
図５（ｂ）に示すように、濾過チューブ４１を深さ方向Ｘの下方に向けた状態で、ホイストクレーン等の装着手段の鉤部８０を鉤部係合部４６に係合する。鉤部係合部４６と鉤部８０との係合により、支持板４２を安定的に保持しながら、濾過ユニット４０を搬送することができる。
【００４２】
図６に示すように、装着手段の鉤部８０に支持された濾過ユニット４０を、鉤部８０が装着用溝部３７の上方に位置する状態とし、この状態で、缶開口部９内を通じて濾過ユニット４０を下方に移動させる。上述したように、装着用溝部３７が鉤部係合部４６と対応する位置に設けられているため、鉤部係合部４６に係合した装着手段の鉤部８０は缶体部２０の側面対向部３３に阻まれることなく（例えば側面対向部３３に当接せず）、装着用溝部３７内を下方に移動しながら、支持板４２を安定的かつスムーズに下方に搬送できる。
【００４３】
また支持板４２の側面４２ｃが前述した嵌め込み可能な形状を有し、缶体部２０の壁面部２２が、係止部３０の上側に、側面４２ｃと相補する形状をした側面対向部３３を有することで、下方に移動してきた支持板４２の位置合わせを容易に行うことができる。このため、図７（ａ）のように、係止部３０上に支持板４２が到着したときに、支持板４２を、これと相補する壁面部２２の側面対向部３３に嵌め合せて、支持板４２を係止部３０に容易に且つ安定的に戴置できる。このように、本実施形態の金属溶湯濾過装置１０は、コンピュータープログラム等を用いた緻密な位置合わせを行わなくても、濾過ユニット４０を容易に缶体部２０内の適正な位置に装着することができる。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、支持板４２の下面４２ａにおける濾過チューブ４１の固定位置よりも周縁部Ｓ側の部分がパッキン３１を介して係止部３０（突出部３２の上面３２ａ）に当接し、係止部３０に戴置されることで、支持板４２の係止部３０に係止され、それ以上の落とし込みが規制される。これにより、濾過ユニット４０が缶体部２０内に装着され、且つ濾過ユニット４０が缶体部２０内で懸下された状態が維持される。支持板４２の側面４２ｃと、側面対向部３３の壁面とは、装着用溝部３７以外の部分において面同士が当接していることが缶体部２０と支持板４２とのシール性の点から好ましい。
【００４５】
濾過ユニット４０が缶体部２０に装着された状態において、濾過チューブ４１の長手方向は缶体部２０の水平面と交差する同一の方向を向き、且つ各濾過チューブ４１の開口部４３が上方を向く。本実施形態では各濾過チューブ４１は、支持板４２から深さ方向Ｘの下方に向けて垂下するように、金属溶湯の貯留部３内に懸下されている（図２及び図３参照）。この懸下状態においては、濾過ユニット４０は、支持板４２の２つの板面４２ａ，４２ｂが水平面と略一致するように缶体部４０内に配置されている。
【００４６】
濾過ユニット４０と缶体部２０とは、突出部３２の上面に配置されたパッキン３１によって液密に封止されている。この封止は、濾過ユニット４０が懸下状態になることで、濾過ユニット４０の自重により達成される。
【００４７】
上述した従来の濾過装置２１０では、濾過ユニット２４０のシールを２枚の支持板を用いて行っていたところ、濾過装置１０では、濾過ユニット４０のシールを、１枚の支持板４２のみで実現できる。このため、濾過装置１０を長期間使用しても、支持板４２と係止部３０との当接状態が均一になりやすい。このため、濾過装置１０を長期間使用した場合でも、濾過ユニット４０と缶体部２０とのシール性の低下が起きにくい。特に、係止部３０は、缶開口部９の全周に亘るものであるため、支持板４２を一つの部材で係止でき、部材間での当接状態のずれをより効果的に回避できる。また缶体部２０と係止部３０とが一体成型されたセラミックスであるため、長期間使用しても、係止部３０の缶体部２０内での位置ずれが起こらないため、長期間使用したときも、係止部３０と支持板４２とが適正に係合した状態を容易に維持することができる。
【００４８】
図７（ｂ）に示すように、濾過装置１０は側面視において、装着用溝部３７における側端面部３７ｂと、缶体部２０に装着した状態の支持板４２との水平方向の距離Ｌが、鉤部８０の先端部の幅ｗよりも幅広となるように形成されている。このため図７（ｂ）及び（ｃ）に示すように、鉤部８０を、装着用溝部３７の側端面部３７ｂに沿って上方に移動させることにより、缶開口部９から容易に取り出すことができる。
【００４９】
図７（ｃ）に示すように、支持板４２を係止部３０に係止させた後、楔体７０を缶体部２０の壁面部２２の内面に設けられた凹部３９に嵌入する。上述したように、凹部３９は、係止部３０に係止された支持板４２の上面４２ｂと深さ方向において略同位置に設けられている。このため、凹部３９に嵌入した楔体７０と、係止部３０（パッキン３１を介した突出部３２）とにより濾過ユニット４０の支持板４２が挟圧固定される。具体的には支持板４２における、係止部３０に戴置された、濾過チューブ４１の固定位置よりも周縁部Ｓ側の部分が、係止部３０と、凹部３９に嵌入した楔体７０である押圧部材とに挟圧固定される。このように楔体７０が支持板４２をその上面４２ｂから押さえつけることによって、金属溶湯の濾過を開始したときに浮力による濾過ユニット４０の浮き上がりが効果的に防止される。また支持板４２の中央部ではなく、周縁部Ｓ側の部分を挟圧固定することで支持板４２の割れを防止できる。上述したように、楔体７０が先細り形状を有しているため、楔体７０の凹部３１への嵌入の程度を調整することによって、深さ方向Ｘにおける支持体４２の位置を容易に微調整することができ、またこの楔体７０を複数用いることで、支持体４２の周縁部Ｓ側を均等に押圧して、支持板４２のシール性を高めることができる。
上述したように、凹部３９の下面３９ａは、係止部３０に係止した支持板４２の下方に位置している。このため、図３及び図７（ｃ）に示すように、楔体７０は凹部３９に嵌入した状態において、その下面７０ａが、凹部３９の下面３９ａと当接しない。これにより、下面３９ａに溶融金属が付着しても楔体７０による支持板４２の係止機構を有効に維持できる。
【００５０】
本実施形態で用いる濾過ユニット４０の浮き上がり防止機構である凹部３９及び楔体７０は、溶湯が付着しやすい環境下においても継続使用が容易であり、装置の維持管理がしやすい利点がある。例えば、楔体７０が嵌入した凹部３９に金属溶湯が浸透する場合があっても、凹部３９に対し、突出部３２の上面３２ａに施すのと同様のコーティング処理を施すことにより、溶湯が付着して固化しても、容易に剥がせるようにすればよい。また、楔体７０は、溶湯が付着した場合でも容易に交換可能である。更に、本実施形態によれば、支持板４２の浮き上がりを防止するための蓋体５２及び９２を貫通するような押圧機構を用いる必要がないため、蓋体の構造設計が比較的自由である。
【００５１】
これに対し、例えば特許文献３に記載の濾過装置は、濾過チューブの開口が上方を向く実施形態の浮き上がり防止機構として支持板４２上に設置した錘４５を用いる。しかし、錘４５による浮き上がり防止の作用は十分でない場合がある。
【００５２】
上述したように、本実施形態の金属溶湯濾過装置１０は、上部に開口部９を有する缶体部２０と、缶体部２０内に配された濾過ユニット４０とを備え、濾過ユニット４０は、１本以上の有底筒状のセラミックス製濾過チューブ４１を有し、濾過ユニットにおける濾過チューブはその長手方向が缶体部の水平方向と交差し、且つ濾過チューブの開口部４３が上方を向くように構成されている、という構成を有するものであるが、更に以下の構成を有する。
すなわち、濾過装置１０は、濾過ユニット４０に着脱可能に装着される加熱ユニット５０を備え、加熱ユニット５０は、支持体５２と、該支持体５２に固定された１本以上の加熱体５１とを有し、加熱体５１は、濾過チューブ４１内に挿入可能に支持体５２に固定されている。これにより、濾過チューブに挿入した加熱体により濾過チューブを内側から加熱できるので、加熱の効率がよく、濾過チューブを予熱するための時間を短縮できる。
【００５３】
加熱ユニット５０は、缶体部２０内に装着された状態の濾過ユニット４０の濾過チューブ４１に装着可能なものである。図１、図８及び図９に示すように、加熱ユニット５０は、支持体５２に固定された複数本の加熱体５１とを有する。この加熱体５１の本数は、濾過チューブ４１と同数が好ましいが、加熱温度が低くても良いなどの場合には、１本以上の本数であれば濾過チューブ４１よりも少なくても良い。
支持体５２は、缶開口部９に係合して該開口部９を閉塞し得る形状を有する第１の蓋体５２を有する。第１の蓋体５２には、１本以上の加熱体５１が固定されている。本実施形態では、この第１の蓋体５２と加熱体５１とが、濾過ユニット４０に着脱可能に装着される加熱ユニット５０を構成している。支持体５２が缶開口部９に係合することにより、濾過ユニット４０に対して加熱ユニット５０が固定される。本実施形態では、支持体５２である第１の蓋体５２により缶開口部９を閉塞したときに、加熱体５１が濾過チューブ４１に挿入されることにより、加熱ユニット５０が濾過ユニット４０に装着される。
【００５４】
図８に示すように、加熱体５１は濾過チューブ４１の長さ方向に沿って加熱することが可能な長さと断面を有する形状であり、本実施形態によれば棒形状、具体的には略円柱状をしている。加熱体５１を構成する材料としては、シリコニット発熱体や金属系発熱体等が挙げられるが、これらに限られない。加熱体５１は、支持板４２の開口部４４及び濾過チューブ４１の開口部４３に挿入可能な断面形状を有している。例えば、加熱体５１と濾過チューブ４１とをそれぞれ長手方向に垂直な平面で切断した断面の寸法を比較した場合、加熱体５１は少なくとも濾過チューブ４１に挿入される部分におけるこの断面の最大長さが、２つの開口部４３，４４のそれぞれの内接円の径よりも小さいことが好ましい。上述の断面の最大長さとは、断面を横断する距離が最も長くなる部分の長さを指し、加熱体５１が略円柱状をしている場合はその断面の直径である。また、内接円の径は開口部４３，４４が円形の場合、これらの円形の開口部の内径である。加熱体５１は、その長手方向に垂直な平面で切断した断面の形状が、該長手方向に沿って一定であってもよいし、異なっていても良い。例えば、加熱体５１は濾過チューブ４１に挿入される先端側に向かうに連れてその断面積が小さくなるように構成されていてもよい。
【００５５】
図１、図８及び図９に示すように、支持体５２は、加熱ユニット５０が濾過チューブ４１に装着された状態において深さ方向Ｘの下側を向く下面５２ａと、深さ方向Ｘの上側を向く上面５２ｂと、下面５２ａと上面５２ｂとの間に位置する側面５２ｃを有している。下面５２ａ及び上面５２ｂは、互いに略平行である。また支持体５２の側面５２ｃは、上面５２ｂから下面５２ａに向けて内向きに傾斜したテーパ面を有していることが好ましい。すなわち、図９に示すように少なくとも一の水平方向からみたときに、濾過チューブ４１に装着された加熱ユニット５０の支持体５２は、深さ方向Ｘの下方に向かうにつれて漸次幅狭となる形状を有していることが好ましい。本実施形態においては側面５２ｃ全体が前記のテーパ面に形成されており、支持体５２は水平ないずれの方向から視ても深さ方向Ｘの下方に向かうにつれて漸次幅狭となる。支持体５２の側面５２ｃにおける前記テーパ面は、缶開口部９（蓋閉塞部２９）の内面と嵌合可能であれば該テーパ面と支持体の上面５２ｂとなす角度が、水平な複数の方向から缶体部を視たときに、同一となるように形成されていてもよく、異なるように形成されていてもよい。
【００５６】
加熱体５１は支持体５２に、その下面５２ａから突出した状態で固定される。図８に示すように、支持体５２は、１つ又は複数の加熱体５１と同数の、貫通孔５２ｄを有している。貫通孔５２ｄは、加熱体５１の挿入及び固定が可能な断面形状をそれぞれ有している。貫通孔５２ｄは、支持体５２を、その上面５２ｂ及び下面５２ａと略直交する方向に貫通している。また貫通孔５２ｄは、加熱体５１と同数設けられている。平面視における支持体５２における貫通孔５２ｄの位置は、支持板４２における濾過チューブ４１の位置と対応している。加熱体５１はこの貫通孔５２ｄに貫通した状態で支持体５２に固定される。加熱体５１を支持体５２に取り付けるための手段としては、例えばアルミナ系セメント等のセラミックスセメントを用いればよい。支持体５２に固定された加熱体５１は、その長手方向が支持体５２の上面５２ｂ及び下面５２ａに対して略直交している。蓋体５２は、耐熱性やコストの面からアルミナ系キャスタブルから形成された部材を含むことが好ましい。例えば、加熱体５１は支持体５２に治具（不図示）で位置固定をするとより確実に加熱体５１の落下防止を図ることができる。
【００５７】
缶体部２０内に装着された濾過ユニット４０の濾過チューブ４１に、加熱ユニット５０を装着する際には、支持体５２の上面５２ｂ及び下面５２ａが、缶体部２０の深さ方向Ｘと略直交し、且つ平面視したときに加熱体５１の位置が支持板４２の開口部４４及び濾過チューブ４１の開口部４３の位置と略一致する状態で、加熱ユニット５０を缶開口部９の上方に位置させる。そして、この状態の加熱ユニット５０を深さ方向Ｘの下方に移動させる。これにより、支持板４２の開口部４４及び濾過チューブ４１の開口部４３を通じて濾過チューブ４１に加熱体５１が挿入される。本実施形態においては、加熱体５１の挿入方向、加熱体５１の長手方向、及び濾過チューブ４１の長手方向がいずれも略一致した状態で加熱体５１を濾過チューブ４１に挿入することが可能である。本実施形態において、加熱ユニット５０が濾過ユニット４０又はその濾過チューブ４１に装着した状態とは、加熱体５１が濾過チューブ４１に挿入した状態を指す。図９に示すように、加熱ユニット４０は、好ましくは濾過チューブ４１と同数又は同数より少ない数の加熱体５１を有しており、濾過チューブ４１の全てに加熱体４１が挿入される。
【００５８】
深さ方向Ｘ下方に移動した支持体（蓋体）５２は、図９に示すように、缶体部２０の缶開口部９の蓋閉塞部２９に係合する。これにより、加熱ユニット５０が濾過ユニット４０に対して一定の位置が保てるように固定される。上述したように、支持体５２の側面５２ｃはテーパ面を有し、蓋閉塞部２９を構成する壁面部２２の内面２９ａはそれと相補する形状を有している。従って、加熱ユニット５０を深さ方向Ｘ下方に落とし込むと、図９に示すように、支持体５２の側面５２ｃと、缶開口部９における蓋閉塞部２９の内面２９ａとが当接した状態となる。これにより、それ以上の支持体５２のＸ方向の下向きの移動が規制される。同時に支持体５２が缶開口部９を閉塞して、第１の蓋体の役目を果たす。このようにして、加熱ユニット５０が濾過ユニット４０に対して固定されることにより、加熱体５１が濾過チューブ４１内に挿入され、かつ加熱体５１のＸ方向下側の先端が濾過チューブ４１の下側先端４１ｂに対して一定の距離を保った位置に保持することが可能となる。
【００５９】
加熱ユニット５０が濾過ユニット４０及び濾過チューブ４１に対して固定された状態において、加熱体５１を挿入することにより濾過チューブ４１を加熱する。この状態において、濾過チューブ４１の長手方向長さＡに対する、濾過チューブ４１中における加熱体５１が挿入されている部分の長さａの比（ａ／Ａ、図９参照）は、各濾過チューブ４１において同一であってもよく、それぞれに異なっていてもよい。この比ａ／Ａの値は、濾過チューブ４１を十分に加熱するため０．２以上であることが好ましく、また濾過チューブ４１内にスムーズに挿入できるよう、０．９９以下であることが好ましい。この比ａ／Ａの値は更に０．７以上、０．９９以下であることがより好ましい。
【００６０】
次いで、加熱ユニット５０を装着しない場合の濾過装置１０について説明する。図１０及び図１１において、缶開口部９には、加熱体５１が固定された支持体５２に代えて、第２の蓋体９２が係合される。
【００６１】
図１０及び図１１に示すように、第２の蓋体９２は、第１の蓋体５２と略同一の形状を有するが、一方で加熱体５１を固定するための貫通孔５２ｄを有しておらず、加熱体５１を保持可能な形状を有しない。従って、濾過装置１０は、第２の蓋体９２で缶開口部９を閉塞するときには、濾過チューブ４１内に加熱体５１が挿入されないように構成されている。
【００６２】
蓋体９２の材質は、用いる溶湯と反応性が低い定形又は不定形耐火物により形成されることが好ましい。溶湯が例えばアルミニウム又はアルミニウム合金を含む場合には、蓋体９２の材質を、窒化珪素結合炭化珪素耐火物、窒化珪素耐火物、アルミナ系耐火物、ジルコニア系耐火物等を含むものとして構成することが好ましい。この場合、蓋体９２の外面を金属製のケーシングで被覆してもよい。また、図１１に示すように、第２の蓋体９２は、その側面及び下面を覆うパッキン９２ｄを有する。パッキン９２ｄは、例えばアルミナの繊維を含むものであり、缶体部２０と蓋体９２とを液密に封止するためのものである。この封止は、蓋体９２の自重によって達成される。なお、第１の蓋体５２においても、パッキン９２ｄと同様にアルミナの繊維を含むパッキンを採用することが可能である。
【００６３】
図９及び図１１に示すように、第１の蓋体５２も第２の蓋体９２も、その底面が、缶開口部９を閉塞した状態において、濾過ユニット４０における支持板４２の第１の板面４２ｂ（上面）から若干離間して該上面４２ｂ上に位置している。蓋体５２，９２の底面は、出湯口６の上面とほぼ一致している。溶湯を濾過している状態では、蓋体の底面と、缶体部２０内に貯めた溶湯の湯面とは、ほぼ同じ位置になっている。このため、溶湯の湯面が、大気中の酸素に接触する面積が少なく、溶湯の酸化を抑制することができる。またこのような構造とすることにより、溶湯の湯面上部で、大気が対流することに起因して熱が奪われることを、蓋体５２，９２によって防ぐこともできる。
【００６４】
以上の構成によって、本実施形態の濾過装置１０では、缶体部２０において、濾過チューブ４１に加熱ユニット５０を装着して、濾過チューブ４１内に加熱体５１を挿入し、この加熱体５１により濾過チューブ４１をその内側から加熱することができる。従って、濾過チューブ４１及びその近傍を効率良く加熱できる。例えば、溶湯の濾過開始前に濾過チューブ４１に加熱ユニット５０を装着させると、この濾過チューブ４１を効率良く予熱でき、予熱時間の短縮、更にはチューブ目詰まり低減による溶湯の鋳造時間の短縮を図ることができる。また、加熱ユニット５０における支持体５２が第１の蓋体として機能するため、缶開口部９を閉塞して、濾過チューブ４１、缶体部２０及び貯留部３にある溶湯が大気により熱が奪われることを防止でき、加熱効率が一層よいうえに、部品点数が少ないことから金属溶湯濾過装置の製造がより容易である。更に、濾過ユニット４０において加熱ユニット５０を固定しているため、濾過チューブ４１の加熱時においても、加熱機構を配置する作業の効率を向上させることができる。
【００６５】
本発明のように金属溶湯濾過装置の濾過チューブ４１内に加熱体を挿入可能に配置することは、従来一般的であった濾過チューブ４１を横置きにしていた濾過装置においては困難である。すなわち、このようなチューブ４１が横置きである従来の濾過装置において、仮に濾過チューブ４１に加熱体を着脱可能に挿入させる構造を採用しようとした場合、缶開口部９を濾過装置の側面に設けざるを得ないことから、缶開口部９と蓋体５２の嵌合部分のシールが確実にされていないと溶湯が漏れ出してしまう。また濾過チューブ４１が横置きであると、溶湯を加熱した状態のまま、溶湯を漏らさずに開口部の蓋を兼ねる加熱体ユニットを着脱することは不可能だが、本発明のように縦置とするとこうした使用方法も可能となる。このように本発明は、濾過チューブをその長手方向が水平面と交差する方向に配置する濾過装置を採用したために可能となった技術である。
【００６６】
本実施形態の濾過装置１０は第１の蓋体５２及び第２の蓋体９２のいずれか一方のみを用いてもよいし、両方を用いてもよい。
【００６７】
第１の蓋体５２及び第２の蓋体９２の両方を用いる場合は、例えば、溶湯の濾過開始前に第１の蓋体５２で缶開口部９を閉塞して加熱ユニット５０で缶体部２０を加熱した後、第１の蓋体５２を缶体部２０から取り外す。その後、第２の蓋体９２で缶開口部９を閉塞することで、濾過チューブ４１内に加熱体５１が挿入されていない状態でも濾過チューブ４１の大気による冷却を防止しながら溶湯の濾過を行うことができる。このように缶体部２０から加熱ユニット５０を取り外して濾過チューブ４１内に加熱体５１が挿入されていない状態で溶湯の濾過を行うことは、加熱体５１や支持体５２への溶湯の付着を回避できるため、加熱ユニット５０の維持管理を容易にする点で好ましい。
【００６８】
本実施形態の濾過装置１０を用いて溶湯を濾過する方法の好ましい一例を、以下に示す。まず濾過ユニット４０を缶体部２０内に装着した後、第１の蓋体５２で缶開口部９を閉塞し、加熱ユニット５０を濾過チューブ４１に対して固定し、図９の状態とする。この状態で、濾過チューブ４１に挿入した加熱体５１を発熱させて、缶体部２０及び濾過チューブ４１を所定の温度まで予熱する。次いで第１の蓋体５２を缶開口部９から取り外すことで加熱体５１を濾過チューブ４１から抜き出し、図２及び図３の状態とする。次に、第２の蓋体９２により缶開口部９を閉塞し、図１１の状態とする。
【００６９】
図１１に示すように、この状態において、濾過すべき溶湯が入湯樋２４に案内されて、入湯口５を通じ貯留部３へと流入する。貯留部３へ流入した溶湯は、濾過チューブ４１の外周面側から内部に向けて浸透する。濾過チューブ４１の内部に達した溶湯は、該濾過チューブ４１の内部を上昇し、該濾過チューブ４１の開口部４３及び支持板４２の開口部４４を通じて濾過ユニット４０の外部に流出することで濾過される。濾過ユニット４０の外部に流出した溶湯は、支持板４２の上面４２ｂと、蓋体９２の下面９２ａとの間の空隙を流れ、出湯口６を通じて出湯し、出湯樋２６に案内されて次工程へと導かれる。濾過中は、不図示の缶体加熱体の発熱によって溶湯の溶融状態が保持される。
【００７０】
本実施形態の濾過装置１０において、第１の蓋体５２のみを用いる場合は、上述した溶湯を濾過する方法において、第１の蓋体５２で缶開口部９を閉塞して加熱体５１が濾過チューブ４１内に挿入された状態のまま、溶湯の濾過を行う以外は、当該方法と同様の方法で、溶湯の濾過を行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態の濾過装置１において、第２の蓋体９２のみを用いる場合は、上述した溶湯を濾過する方法において、第２の蓋体９２により缶開口部９を閉塞したまま濾過チューブ４１及び缶体部２０の予熱並びに金属溶湯の濾過を行う以外は、当該方法と同様の方法で、溶湯の濾過を行うことができる。この場合、これらの予熱や濾過中の装置の加熱は、缶体部２０内に設けられた加熱体（不図示）を用いればよい。
【００７２】
以上の濾過装置１０によって濾過される金属としては、アルミニウムやアルミニウム合金が代表的なものとして挙げられるが、それ以外の金属溶湯の濾過にも、本発明の濾過装置を用いることができる。
【００７３】
続いて本発明の第２実施形態及び第３実施形態を説明する。以下の第２実施形態及び第２実施形態の説明では、第１実施形態と異なる点以外の説明を省略する。第１の実施形態に対応する構成や同様の構成についても、第１実施形態とは同じ符号を付して、第１実施形態と異なる点以外の説明を省略している。
まず、図１２〜１７に基づいて、本発明の第２の実施形態である濾過装置１１０について説明する。
【００７４】
本実施形態の支持板１４２は、第１実施形態と異なり、支持板１４２の各側面４２ｃがいずれも上面４２ｂに対して略鉛直な平面状に形成されている。また図１３等に示すように、本実施形態では、第1実施形態のように、缶開口部９の周方向全体に亘って支持板４２の側面形状と相補する形状を有する側面対向部３３は有していない。なお、本実施形態では、係止部３０の上面３２ａは、出湯口６の下面と略面一となっている。
【００７５】
図１２、図１４〜図１６に示すように、係止部３０の上方には、壁面部２２から水平方向内方に突出しており、缶開口部９を介して相対する一対の突出部１３２が設けられている。図１６に示すように、缶体部２０を平面視したときに、一対の突出部１３２が相対する方向は、入湯口５と出湯口６とが相対する方向と略直交している。この一対の突出部１３２は、平坦な先端面１３２ａをそれぞれ有する。これらの対応する先端面１３２ａはいずれも深さ方向Ｘに略平行に形成され、かつ互いに平行となっていて、缶体部２０内に装着された濾過ユニット４０の回転を規制するように設けられている。
【００７６】
図１２及び図１４に示すように、一対の突出部１３２は、缶開口部９の下端に設けられている。突出部１３２は水平面に平行な平坦面である上面１３２ｂをそれぞれ有する。加熱ユニット５０の第１の蓋体５２で缶開口部９を閉塞するときには、これらの上面１３２ｂが、蓋体５２の下面５２ａに当接する。
【００７７】
図１２及び図１６に示すように、本実施形態において、楔体７０が嵌入する凹部３９は、缶体部２０を平面視したときに入湯口５と出湯口６とが相対する方向と略直交する方向に向けて、一対の突出部１３２の先端面１３２ａそれぞれに１個又は複数個ずつ（好ましくは同数ずつ）凹設されている。図１５に示すように、凹部３９は、濾過ユニット４０の支持板１４２が係止部３０に係止された状態において支持板１４２の上面（第２の面）４２ｂと深さ方向において同位置に設けられている。本実施形態では、前記の状態において、凹部３９の下面３９ａが支持板の上面４２ｂと略面一となる位置に設けられている。前の実施形態では楔体７０の上面が凹部３９の上面と当接する一方、楔体７０の下面は、凹部３９の下面とは当接しなかった。これに対し、本実施形態では、楔体７０を凹部３９に嵌入したときに、楔体７０の上下面それぞれが、凹部３９の上下面それぞれに当接する。以上の本実施形態の濾過装置では、濾過ユニット４０を、缶体部２０内に落とし込み、支持板１４２の第１の板面４２aが、上述した係止部３０の上面３０ａと当接した状態になるとき、図１４及び図１５に示すように、支持板１４２は、相対し略並行である２つの辺４２ｃが、缶体部２０の２つの突出部１３２の先端面１３２ａとそれぞれ向き合うように、第１の板面４２aが係止部３０の上面３２ａに係止される。そして、楔体７０を突出部１３２に位置する凹部３９に嵌入させ、凹部３９に嵌入した楔体７０と係止部３０とによって支持板１４２を狭圧固定する。
【００７８】
以上の第２実施形態の濾過装置１１０によっても、第１実施形態の濾過装置と同様に、「濾過ユニットのシールが容易であり、且つ、支持板の浮き上がり及びそれによる金属溶湯の漏れを効果的に防止しつつ、装置の維持管理も容易である」という効果を奏することができる。
【００７９】
加熱ユニット５０とは別に、缶体部２０に加熱体が配設されている場合、例えば図１２、図１４〜図１６に示す缶体加熱体８０のような構成を有する。この缶体加熱体８０は、棒状であり、その長手方向が、缶体部２０の深さ方向Ｘに沿うように配置されている。図１６に示すように、濾過装置１１０を平面視したときに、複数の缶体加熱体８０が、缶開口部９を挟んで対向する位置に設けられており、缶体加熱体８０が缶開口部９を挟んで対向するこの方向は、入湯口５及び出湯口６が対向する方向と略直交している。図１４に示すように、缶体加熱体８０は、上方が壁面部２２を貫通した状態で壁面部２２に固定され、下方は貯留部３内に露出している。このような缶体加熱体８０を有することによって、図１７に示すように加熱ユニット５０を濾過チューブ４１から取り外して溶湯の濾過を行った場合も、濾過中の濾過チューブ４１及び缶体部２０を所定の温度に維持することが可能である。また、缶体加熱体８０は、加熱ユニット５０と同様に、溶湯を流通させる前における装置の予熱に用いることもできる。なお、図１３及び図１７においては、缶体加熱体８０の図示を省略している。
【００８０】
なお図１２〜図１７に示すように、第２実施形態は、係止部３０と支持板１４２との間に、パッキンを有していない点、缶体部２０に装着用溝を有していない点、支持板１４２に鉤部係合部を有していない点等でも第１実施形態と異なっている。
【００８１】
続いて、図１８〜２１に基づき、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態では、押圧部材として、楔体７０及び凹部３９の代わりに、押圧部材として棒状材７７と付勢部材７５を用いている。
【００８２】
図１８及び図１９に示すように、本実施形態では、缶体部２０の開口部９を着脱可能に閉塞する蓋材として、缶体部２０の上面２３を覆う板状の蓋材９０を用いている。蓋材９０は濾過装置１１０Ａを平面視したときに濾過チューブ４１と重なる位置に存在する中央部５２と、該中央部５２の周囲を取り囲む周辺部９４とに分離可能に形成されている。図１８及び図１９に示す例では、中央部５２として、加熱ユニット５０の支持体５２を用いている。図１９に示す例では中央部５２の厚みは略均一であり、周辺部９４の厚みは略均一である。中央部５２の厚みと周辺部９４の厚みとは略同じであるが異なっていてもよい。周辺部９４の内周面９４ａと、中央部５２の外周面５２ｃとは互いに相補する形状を有している。周辺部９４に対する中央部５２の落下を防止するために、中央部５２の外周面５２ｃ及び周辺部９４の内周面９４ａは、深さ方向Ｘ下方に向かって内向きに傾斜するテーパ面を有していてもよい。
【００８３】
平面視したときに、蓋材９０は缶体部２０の缶開口部９全体を覆う缶開口部９よりも面積の大きな形状を有しており、缶体部２０の上面２３に蓋材９０が戴置されることにより、缶開口部９を閉塞する。平面視したときに、中央部５２は、その全体が缶開口部９と重なり、中央部５２よりも小さな面積を有している。
【００８４】
図１８及び図１９に示すように蓋材９０の周辺部９４には貫通孔９５が設けられている。貫通孔９５は、複数個、好ましくは３個以上、周辺部９４の内周に沿って設けられている。貫通孔９５が蓋材９０を貫通する方向は、蓋材の厚み方向である。この厚み方向は、蓋材９０が缶体部２０を閉塞した状態における缶体部２０の深さ方向Ｘと略一致している。濾過装置１１０Ａは、貫通孔９５に挿入される棒状材７７を有している。棒状材７７は複数の貫通孔９５それぞれに一つずつ挿入される。複数の棒状材７７の長さは略同一である。棒状材７７は、蓋材９０の貫通孔９５に挿入されることにより、長手方向が深さ方向Ｘと略一致するように、且つ深さ方向Ｘに沿って摺動可能に周辺部９４に配置される。棒状材７７と接続する付勢部材７５が、周辺部９４の上面に配置されている。付勢部材７５のシリンダ７８は、例えば治具（不図示）及びネジ（不図示）により、周辺部９４の上面に固定されている。
【００８５】
棒状材７７は中実であっても中空であってもよい。図１９に示すように、中空とする場合、棒状材７７の端部のうち、支持板４２と当接する先端部７７ａは閉塞端部であることが、溶湯金属が棒状体７７内部に入り込むことを防止する観点から好ましい。図１９に示す例では棒状材７７は、その長手方向に垂直な断面の形状が長手方向に沿って略同形であるが、これに限定されない。棒状材７７はその先端部７７ａに棒状材７７と断面形状が異なる押え部材を有していてもよい。棒状材７７の形成素材としては、例えば濾過対象の金属がアルミニウムである場合は、窒化ケイ素を挙げることができる。
【００８６】
付勢部材７５としては、棒状材７７への付勢力を設定及び変更可能な付勢部材を用いることが好ましい。具体的には、例えば油圧シリンダ、エアシリンダのほか、ステッピングモータ等の位置制御可能なモータや、手動によるネジ込み等を用いることができる。付勢部材７５としてモータを用いる場合は、棒状材７７としてボールねじを用いてもよい。これらの付勢部材を用いると、支持板４２への押圧力を容易に調整でき、複数の付勢部材を用いたときに支持板４２の周縁部Ｓ側を均等に押圧し易いために好ましい。
【００８７】
例えば図１９で示す例では、付勢部材７５は油圧シリンダである。この油圧シリンダ７５は、シリンダ７８内にピストン７９を有し、このピストン７９に棒状材７７が接続している。手動又は自動でハンドル７６を操作することにより、不図示の配管からシリンダ７８内にオイルが送入され、これに伴いピストン７９が深さ方向Ｘの下方に移動することで、棒状材７７が同方向に向けて付勢される。
【００８８】
図１８及び図１９に示す通り、棒状材７７は支持板４２における、突出部３２（係止部３０）に戴置された周縁部Ｓ側部分を下方に向かって押圧する。これにより支持板４２が、付勢部材７５で付勢された棒状材７７と係止部３０とに狭圧固定され、楔体７０を押圧部材とするときと同様に、濾過開始時における支持板４２の浮き上がりを効果的に防止することができる。
【００８９】
図１９に示すように、突出部３２は貯留部３における深さ方向の略全体に亘り缶体部２０の内側に突出して形成されている。このため突出部３２の強度は高いものとなっている。
【００９０】
図２０は、中央部を取り外した状態の缶体部２０の平断面図である。同図に示すように、支持板４２における棒状材７７の押圧箇所は、濾過チューブ４１の固定位置よりも周縁部Ｓ側であることを条件として、支持板４２が平面視多角形状に形成されている場合、該多角形の対角線上に位置している。このことは押圧箇所の偏りを防止して支持板４２の狭圧固定を均等に行い、シールをより完全なものとする観点から好ましい。押圧箇所は特に支持板４２の面積を二分する対角線上に位置することが好ましい。また図２０に示すように、棒状材７７の押圧箇所は入湯口５と出湯口６とを結ぶ直線上に非存在であることが、支持板４２の浮き防止の観点から好ましい。
【００９１】
蓋材９０の構成材料は、第１実施形態で述べたものと同様であり、通常、蓋材９０の自重により、押圧部材による付勢時の蓋材９０の浮き上がりは防止される。しかし後述するように、蓋材９０と缶体部２０とを連結する部材を配置してもよい。
【００９２】
図２１は濾過装置１１０Ａを図１９とは別方向で切断した横断面図である。図２１に示す通り、支持板４２の上面４２ｂと、蓋材９０の下面９０ａとの間は離間している。出湯口６は深さ方向Ｘにおいて、その上端６ａ及び下端６ｂの間に、支持板４２の上面４２ｂが位置するように設けられている。図２１に示す通り、出湯口６の上端６ａは、蓋材９０の下面９０ａよりも下側に位置している。このため、溶湯の濾過時に、溶湯金属は蓋材９０の下面９０ａに付着しにくく、溶湯金属が蓋材９０における貫通孔９５及び後述する貫通孔５８に入り込むことを防止できる。
【００９３】
また本実施形態では、蓋材９０を中央部５２と、該中央部５２と周辺部９４とに分離可能に形成したことにより、付勢部材７５を蓋材９０から取り外さなくても、加熱体５１を有する第１の蓋体５２を第２の蓋体９２に変更することが容易である。また中央部５２を取り外せば、付勢部材７５を蓋材から取り外さなくても、濾過ユニット４０の交換をせずに缶体部２０内を掃除することができる。例えば図２１に示す通り、中央部として、加熱体を有さない中央部９２を用い、これに貫通孔５８及び貫通孔５８と連通して中央部９２の上面側に位置する熱風発生装置９９を配置してもよい。このようにすると、濾過中にこの熱風発生装置９９で発生した熱風を貫通孔５８を通じて缶体部２０内に送り込むことができる。
【００９４】
以上のように、本実施形態の濾過装置１１０Ａによっても前述の実施形態と同様に、濾過チューブ４１の開口が上方を向く場合の濾過時の支持板４２の浮き上がりを効果的に防止できる。また、本実施形態は、凹部３９を形成するための煉瓦組み等の手間を必要とせず、また、凹部３９に付着する金属の除去の手間を省くことができるメリットを有する。棒状体７７に付着する金属の除去は、棒状材７７に第１実施形態で述べたものと同様のコーティング処理を施しておくことにより容易に行うことができる。
【００９５】
上述したように、濾過装置１１０Ａにおいては蓋材９０と缶体部２０とを連結する部材は配置されていなかったが、これに代えて、図２２及び図２３に示すように、蓋材９０と缶体部２０とを連結する固定部材６１を設けてもよい。図２２及び図２３に示す濾過装置１１０Ａ’はこの固定部材６１の設置の点以外は、上記の濾過装置１１０Ａと同一である。固定部材６１を設けると付勢部材７５による付勢時における蓋材９０の浮き上がりが更に効果的に防止されるため好ましい。固定部材６１の例としては、図２３に示すようなファスナー部材６１が挙げられる。ファスナー部材６１はフック６２と、フック６２に係着可能な止め具６３とを有する。フック６２は蓋材９０の外面下端に不図示のねじ及びナット等で固定配置されるとともに、止め具６３は缶体部２０の外面上端におけるフック６２と対向する位置に不図示のねじ及びナット等で固定配置されている。止め具６３は、突起部６５を有する棒部材６６と棒部材６６と連結するレバー６７とを有し、突起部６５がフック６３の凹部６８に嵌合した状態でレバー６７を回動させることで蓋材９０を缶体部２０に締結できるようになされている。好ましいファスナー部材の例としてはタキゲン社製のアジャストファスナー（登録商標）Ｃ−２３６等が挙げられる。
図２２に示す例では、ファスナー部材（止め具６３）は、壁面部２２外面に周方向に沿って複数配置されている。ファスナー部材は、複数個、好ましくは３個以上が、該周方向において略均等な間隔で配置されていることが好ましい。
【００９６】
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は前記実施形態に制限されない。例えば前記第１及び第２実施形態においては、凹部３９は楔体７０と同様にテーパ形状を有していたが、これに限定されない。例えば、凹部３９の深さ方向Ｘの長さは水平方向外方に向かって略一定であってもよい。また、濾過装置は凹部３９と同数の楔体７０を有していたが、これに限定されない。
【００９７】
また、前記第１及び第２実施形態においては、複数の凹部３９は同一の形状をしており、複数の楔体７０は同一の形状をしていたが、いずれも異なっていてよい。また、複数の楔体７０の材質を異ならせることも可能である。
【００９８】
また、前記各実施形態においては、係止部３０（突出部３２）は缶開口部２９の周方向に連続的に設けられていたが、断続的に設けられていてもよい。また係止部３０（突出部３２）は缶体部２０と一体に形成されていなくてもよい。
【００９９】
また、支持板４２は、平面視した時の形状は、略多角形状である必要はなく、略円形状等であってもよい。
【０１００】
また支持板４２は側面視したときに支持板４２の上面４２ｂ側から下面４２ａ側に向けて嵌め込み可能な形状をしていなくてもよい。その場合、深さ方向Ｘと垂直な全ての方向から側面視したときに支持板４２の上面４２ｂ側から下面４２ａ側に向けて先太りとなっていないことが好ましい。
【０１０１】
また濾過装置は、加熱ユニットを有していなくてもよく、例えば、第１の蓋体５２を有さずに蓋体９２のみを有していてもよい。
【０１０２】
濾過装置１０における蓋体及び缶開口部（蓋体閉塞部）の形状は本実施形態に限定されず、任意の形状を採用できる。例えば、蓋体及び缶開口部は平面視において多角形状であってもよく、また、側面にテーパ形状を有していなくてもよく、テーパ形状の代わりに段差部を有していてもよい。
【０１０３】
また、前記の各実施形態においては、濾過チューブ４１はその長手方向が缶体部の深さ方向Ｘを向いていたが、該長手方向が水平面に対して交差する方向である限り、該長手方向が深さ方向Ｘを向いていることを要しない。例えば、濾過チューブ４１の長手方向と水平面とのなす角は好ましくは４５度以上、更に好ましくは５５度以上、一層好ましくは８０度以上である。
【０１０４】
また濾過装置が加熱ユニットを有する場合、例えば前記の各実施形態においては、濾過ユニット４０に備えられた濾過チューブ４１は１本あるいは複数本であり、加熱ユニット５０は、濾過チューブ４１の全部、または一部を加熱可能な加熱体５１を有しており、濾過チューブ４１の全部または一部に加熱体５１が挿入される。更に、濾過チューブ４１は１本又は２本以上であってもよいし、また加熱体５１も１本又は２本以上であってもよい。
【０１０５】
また、加熱体５１の数は、濾過チューブ４１と同数である必要はなく、濾過チューブ４１よりも少なくてもよい。また、複数の濾過チューブ４１を有する場合、そのうち少なくとも１本に加熱体が挿入されていればよく、全ての濾過チューブ４１に加熱体５１が挿入される必要はない。
【０１０６】
更に、濾過チューブ４１と加熱体５１とは一対一で対応していてもしていなくてもよく、例えば複数本の加熱体５１が１つの濾過チューブ４１に挿入されてもよい。また貫通孔５２dと加熱体５１と一対一で対応していてもしていなくてもよく、１つの貫通孔５２dに複数の加熱体５１を保持してもよい。また、例えば、貫通孔５２dと濾過チューブ４１も同数であってもなくてもよく、例えば、貫通孔５２dが濾過チューブ４１よりも少なくてもよい。ただし濾過チューブ４１の数とその開口部４３の数とは同数である。
【０１０７】
また、前記実施形態においては、複数本の加熱体５１は同一の形状や材質をしていたが、異なっていてもよい。
【０１０８】
前記実施形態においては、棒形状をしていたが、これに限定されず、例えば、棒形状のヒーターに代えて、スパイラルヒーター等を用いることも可能である。
【０１０９】
加熱体が支持体に固定される態様は、前記実施形態のように貫通孔を貫通する態様に限られない。例えば、支持体の下面に押え用部材等を配置することにより、加熱体を支持体の下面に固定してもよい。
【０１１０】
また加熱ユニットの支持体５２を、缶開口部９を閉塞する蓋体と兼用する必要はない。例えば、缶体部２０に支持体５２を係止するための係止部を設け、蓋体は支持体と別体としてもよい。
【０１１１】
また、前記の実施形態においては、支持体５２と、壁面部２２の内面とにテーパ面を形成して支持体５２を缶体部２０内に装着するための構成としたが、支持体５２を缶体部１２０内に装着するための構成はこれに限定されない。例えば支持体５２の側面に段差部を設け、これと対応する段差部を壁面部２２に設けて両者を嵌め合せることで、支持体５２を缶体部２０内に装着してもよい。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  金属溶湯濾過装置
２０  缶体部
２１  底面部
２２  壁面部
９  缶開口部
３０  係止部
３９  凹部
４０  濾過ユニット
４１  濾過チューブ
４３  濾過チューブの開口部
４２  支持板
４２ａ  下面
４２ｂ  上面
４２ｃ  側面
５０  加熱ユニット
５１  加熱体
５２  支持体
５２ａ  下面
５２ｂ  上面
５２ｃ  側面
７０  楔体
７５  付勢部材
７７  棒状材
９０  蓋材
９２  第２の蓋体
【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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【国際調査報告】
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