(57)【要約】【課題】  非金属介在物などが付着する固体弁を使用せずに逆Ｕ字管内を密閉し負圧によるサイホンの原理を利用した金属溶湯用ポンプを提供する。【解決手段】  固体弁の代わりに金属溶湯を流体弁にして本体容器内を密閉しサイホンの原理を利用して金属溶湯を移送する。【選択図】図４
2007175762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サイホンの原理により高い湯面の金属溶湯を一旦上昇し低い湯面に移送する装置にして、上部に制御可能な減圧具に至る圧力管と湯面検知具を固着し、下部に吸引管と排出管を備え、セラミックス製断熱材を配した本体容器部と該本体容器部に着脱自在な配湯部からしてなり、該排出管下端の排出口が該配当部の容器内に開口するとともに、該容器が図４に示す炉内の被吸引溶湯が初期湯面Ｘから頂点湯面Ｚを経て該排出管に至り、該排出管内を上昇する流体弁と合流するまでの間、該排出口を閉塞する流体弁の体積を越える容積であることを特徴とする金属溶湯ポンプ。
【請求項２】
サイホンの原理により高い湯面の金属溶湯を一旦上昇し低い湯面に移送する装置にして、上部に制御可能な減圧具に至る圧力管と湯面検知具を固着し、下部に吸引管と排出管を備え、セラミックス製断熱材を配した本体容器部と該本体容器部に着脱自在な配湯部からしてなり、該配湯部が支点を介して容器とバランサーを備えて上下に傾動するとともに、傾動回数を伝える伝達具と該容器の傾斜角度を変える１個以上のストッパーを備えたことを特徴とする請求項１に記載のサイホンの原理を利用する金属溶湯ポンプの配湯部。
【請求項３】
サイホンの原理により高い湯面の金属溶湯を一旦上昇し低い湯面に移送する移送方法で、吸引管を被吸引溶湯中に浸漬するとともに、容器に図４に示す炉内の被吸引溶湯が初期湯面Ｘから頂点湯面Ｚを経て排出管に至り、該排出管内を上昇する流体弁と合流するまでの間、該排出口を閉塞する体積の流体弁を充填して本体容器部を密閉し、減圧具で該本体容器部内を負圧にして、該被吸引溶湯を該吸引管より吸引し、該流体弁と合流して該容器から連続あるいは間欠に吐出することを特徴とする請求項１〜２に記載の金属溶湯ポンプの移送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、サイホンの原理を利用して金属溶湯を移送するものである。
【背景技術】
【０００２】  夏期休暇などの長期連休あるいは鋳造品の変更などに伴う合金種を変えるとき炉内に蓄えた金属溶湯は全量汲み出さなければならない。汲み出した金属溶湯は再使用するので溶解性やハンドリング上から５Ｋｇまたは１０Ｋｇのインゴットモールドに流し込み保管される。【０００３】  一方、金属溶湯の移送に供するポンプは、下記のようなサイホンの原理を利用するポンプが提案されている。
【特許文献１】特開平７−１９５１６６号公報
【特許文献２】特開平７−２９０２２３号公報
【特許文献３】特開平５−２８５６３９号公報
【０００４】  サイホンの原理を使った金属溶湯ポンプは、逆Ｕ字管の吸引管を炉中に浸漬し排出管に備えた弁を閉じて管内を密閉し、真空ポンプなどで逆Ｕ字管内を負圧にして金属溶湯を一旦上昇し初期の金属溶湯面より低い湯面位置に移転するものである。
【発明の開示】
【解決しようとする課題】
【０００５】  上記のサイホンの原理を利用するポンプはいずれも差圧を確保するため固体の弁が使われている。
固体の弁は経時的に酸化皮膜などの非金属介在物などが付着して機密性が維持できなくなる欠点がある。したがって一定期間において分解し内部の清掃を行った上で弁を交換するなどの定期整備が不可欠である。
【０００６】  また、特願平３−１５９８３０ではアップ管を被吸引溶湯に浸漬してダウン管の下端口を耐火粘土で蓋をして逆Ｕ字管を密閉し、サイホンの原理により金属溶湯がダウン管まで達したときに耐火粘土を取り除くなどの方法が提案されている。本方式では耐火粘土を取り外すことでＵ字管内に溶融金属の流れを阻害する固体の弁がなくなるので非金属介在物の付着は極めて少ない。しかしながら、少量の金属溶湯をインゴットモールドへ注ぎ込む移転には不向きである。
上述の理由により、現在インゴットモールドへの金属溶湯の移転は柄杓を使い人手により移し変えられている。
【０００７】  解決しようとする問題点は、サイホンの原理を利用して逆Ｕ字管内に固体の弁を使うことなく管内の密閉を確保しメンテナンスフリーで定量性をも兼ね備えた金属溶湯用の移送ポンプを開発する点である。
【課題を解決しようとする手段】
【０００８】  サイホンの原理により高い湯面の金属溶湯を一旦上昇し低い湯面に移送する装置にして、上部に制御可能な減圧具に至る圧力管と湯面検知具を固着し、下部に吸引管と排出管を備え、セラミックス製断熱材を配した本体容器部と該本体容器部に着脱自在な配湯部からしてなり、該排出管下端の排出口が該配当部の容器内に開口するとともに、該容器が図４に示す炉内の被吸引溶湯が初期湯面Ｘから頂点湯面Ｚを経て該排出管に至り、該排出管内を上昇する流体弁と合流するまでの間、該排出口を閉塞する流体弁の体積を越える容積であることを特徴とする金属溶湯ポンプである。
【０００９】  サイホンの原理により高い湯面の金属溶湯を一旦上昇し低い湯面に移送する装置にして、上部に制御可能な減圧具に至る圧力管と湯面検知具を固着し、下部に吸引管と排出管を備え、セラミックス製断熱材を配した本体容器部と該本体容器部に着脱自在な配湯部からしてなり、該配湯部が支点を介して容器とバランサーを備えて上下に傾動するとともに、傾動回数を伝える伝達具と該容器の傾斜角度を変える１個以上のストッパーを備えたことを特徴とする請求項１に記載のサイホンの原理を利用する金属溶湯ポンプの配湯部である。
【００１０】  サイホンの原理により高い湯面の金属溶湯を一旦上昇し低い湯面に移送する移送方法で、吸引管を被吸引溶湯中に浸漬するとともに、容器に図４に示す炉内の被吸引溶湯が初期湯面Ｘから頂点湯面Ｚを経て排出管に至り、該排出管内を上昇する流体弁と合流するまでの間、該排出口を閉塞する体積の流体弁を充填して本体容器部を密閉し、減圧具で該本体容器部内を負圧にして、該被吸引溶湯を該吸引管より吸引し、該流体弁と合流して該容器から連続あるいは間欠に吐出することを特徴とする請求項１〜２に記載の金属溶湯ポンプの移送方法である。
【発明の効果】
【００１１】  本発明は、固体の弁の代わりに金属溶湯による流体弁を使うため弁への非金属介在物の付着がない。したがって、密閉阻害による吸引不良が発生せずメンテナンスが不要となる。また、バランサーの重量や取付け位置を調整することにより間欠的または連続的に吐出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】  以下、図面を参照して実施例を説明する。
【実施例１】
【００１３】  図１は、本発明の金属溶湯ポンプ１の構成を説明するもので、符号２は内部に断熱材３を上部に湯面検知具４と図中に示さない電磁弁と圧力調整可能な減圧具に至る圧力管５および下部に吸引管６と排出管７を備えた本体容器部２である。また、排出管７に装着した配湯部８の容器８ａ内に該排出管７下端の排出口７ａが開口することを示す断面図である。
【実施例２】
【００１４】  図２は、請求項２に記載する本発明の配湯部８の１事例を示す断面図で、符号８ｃは支点であり、一方に請求項１に規定する容量の流体弁２２を収納する容器８ａと他の一方にバランサー８ｂがある。【００１５】  ８ｄは、バランサー８ｂが下降したとき接触する傾動回数を、図中で示さない傾動回数表示板あるいはブザーなどに伝達するとともに事前に傾動回数を定め、定められた傾動回数に達したとき、図中に示さない電磁弁を開いて本体容器部２内を大気圧に戻して吸引を停止する伝達ストッパーである。また、８ｅは回転して容器８ａの傾斜角度を調整し、容器８ａ内に移送した被吸引溶湯２１を間欠にあるいは連続して排出する吐出量調整ストッパーである。【００１６】  間欠的に一定量を排出するときは図２の波線で示したように重心を支点８ｃよりバランサー８ｂ側におき、容器８ａに流体弁２２を収納した状態下で先端の吐出口８ｆをやや上向きにする。容器８ａ内の被吸引溶湯２１が増加するとともに実線で図示したように重心が容器８ａ側に移動し吐出口８ｆが下に傾動して吐出するものである。また、バランサー８ｂの重量を軽くするか、または取付け位置を前方に移動して、容器８ａに流体弁２２を貯有した状態において吐出口８ｆをやや下方に傾斜させることにより連続して吐出できる。あるいは、被吸引溶湯２１の移送が完了したときは、図中破線で示す、吐出量調整ストッパー８ｅを９０°回転して配給容器部８ａの保持位置をより下方にすることで容器８ａ内の金属溶湯の全量を吐出し空にすることができる。
【実施例３】
【００１７】  図３は、請求項３に記載する本発明の金属溶湯ポンプ１を炉２０にセットして溶湯の移送を開始する前の状態を説明するもので、吸引管６内には被吸引溶湯２１が初期湯面Ｘの高さにあり、排出管７内には容器８ａに注がれた金属溶湯の流体弁２２が初期湯面Ｘ’の高さにあることを示す断面図である。
【実施例４】
【００１８】  図４は、請求項３に記載する本発明の金属溶湯ポンプ１を使用して溶湯の移送を行う状態を説明するもので、図中に示さない減圧具により本体容器部２内を負圧にすることで、吸引管６内の被吸引溶湯２１が初期湯面Ｘから頂点湯面Ｚまで上昇し湯面検知具４に接触する。このとき湯面検知具４から信号を出して本体容器部２内の負圧を一定にして過吸引を防止する。その後、本体容器部２内の被吸引溶湯２１は排出管７に流入する。一方、炉２０内の初期湯面Ｘは吸引管６内を上昇した被吸引溶湯２１の体積を減じた湯面Ｙに降下する。このときのＹ〜Ｚ間の湯面差をＡとする。【００１９】  他方、容器８ａ中の流体弁２２は排出管７内の初期湯面Ｘ’から頂点湯面Ｚ’に上昇し負圧が一定になったときに上昇が減速される。容器８ａ内の初期湯面Ｘ’は排出管７内を上昇した流体弁２２の体積を減じた湯面Ｙ’に降下する。一方、排出管７内のＹ’〜Ｚ’間の湯面差Ａ‘は吸引管６内の湯面差Ａと同じ長さである。【００２０】  その後、被吸引溶湯２１が本体容器２を経て排出管７中の流体弁２２と合流し、このときサイホンの原理が成立して移送が開始する。【００２１】  図５は、容器８ａ内の金属溶湯２２の吐出と配湯具の動作を説明するもので、容器８ａ内に移送した被吸引溶湯２１が増加すると重心が容器８ａ側に移動して前方に傾動して吐出する。また、吐出後は排出口７ａを閉塞できる流体弁２１の量を残有してなお重心が後方に戻り上方に傾動する。その後も同様の動作を繰り返す。【００２２】  なお、上記事例は本発明の１事例であり、本図に示されない形状などに限定されるものではない。また、金属溶湯の通路近傍にヒーターなどの加熱手段を備えることや金属溶湯の流炉にフィルターを装着して使うことなどもできる。また、容器内溶湯２２は被吸引溶湯２１と異なる金属の溶湯も使用することができる。
【産業上の利用可能分野】
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】  本発明の金属溶湯ポンプの概略を示す説明図
【図２】  本発明の金属溶湯ポンプの配湯具を示す説明図
【図３】  本発明の金属溶湯ポンプの使用方法を示す説明図
【図４】  本発明の金属溶湯ポンプの使用方法を示す説明図
【図５】  本発明の金属溶湯ポンプの使用方法を示す説明図
【符号の説明】
【００２４】  １    金属溶湯ポンプ
２    本体容器部
３    断熱材
４    圧力管
５    湯面検知具
６    吸引管
６ａ  吸引口
７    排出管
７ａ  排出口
８    配湯部
８ａ  容器
８ｂ  バランサー
８ｃ  支点
８ｄ  伝達ストッパー
８ｅ  吐出量調整ストッパー
８ｆ  吐出口
２０    炉
２１    被吸引溶湯
２２    流体弁
【図１】
2007175762.tif 000003
【図２】
2007175762.tif 000004
【図３】
2007175762.tif 000005
【図４】
2007175762.tif 000006
【図５】
2007175762.tif 000007