(57)【要約】【課題】炉体内を加圧する場合やノズルの隙間が大きい場合であっても、隙間からの漏れを防止する溶湯保持炉を提供する。【解決手段】炉体２１の出湯口２２のノズル２３を閉塞するストッパ３０を有した溶湯保持炉２０であって、ノズル下２３Ａ及び炉体２１内を密閉する密閉手段２４，５０と、密閉したノズル下２３Ａ及び炉体２１内を加圧する加圧手段４１とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉体の出湯口のノズルを閉塞するストッパを有した溶湯保持炉であって、
ノズル下及び炉体内を密閉する密閉手段と、密閉したノズル下及び炉体内を加圧する加圧手段とを備えたことを特徴とする溶湯保持炉。
【請求項２】
前記ノズル下の密閉手段は、該ノズル下を密閉する出湯口蓋で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の溶湯保持炉。
【請求項３】
前記ノズル下の密閉手段は、炉体の出湯口に湯口を密着させた鋳型で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の溶湯保持炉。
【請求項４】
炉体の出湯口にスライドゲートを有した溶湯保持炉であって、
スライドゲート下及び炉体内を密閉する密閉手段と、密閉したスライドゲート下及び炉体内を加圧する加圧手段とを備えたことを特徴とする溶湯保持炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルを開閉する開閉部材を備えた溶湯保持炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炉体の出湯口から溶湯を出湯する溶湯保持炉には、出湯口を開閉する開閉部材として、ストッパを備えたストッパノズル式がある。ストッパは、上下移動可能に構成され、下の位置で、出湯口を形成するノズルを閉塞する。この方式の溶湯保持炉では、高温の溶湯中でストッパとノズルを接触させるので、ストッパ又はノズルが損傷して溶湯が漏れ出すおそれがある。
これに対し、ノズル損傷によって生じる隙間分だけ、ストッパの下降位置を自動で変更できるようにした溶湯保持炉が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２４５６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では、ストッパの下降位置を下げてストッパとノズルを接触させても、ノズルの凹みが大きい箇所では、ストッパとノズルの間に隙間が生じており、溶湯表面張力で保持している状態である。ストッパとノズルをすり合わせても、わずかながら隙間が残る。炉体内を加圧する場合、もしくは、ストッパとノズルの隙間が大きい場合には、溶湯をその表面張力で支えきれなくなり、隙間から溶湯がもれるおそれがある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、炉体内を加圧する場合やノズルの隙間が大きい場合であっても、隙間からの漏れを防止する溶湯保持炉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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、炉体の出湯口のノズルを閉塞するストッパを有した溶湯保持炉であって、ノズル下及び炉体内を密閉する密閉手段と、密閉したノズル下及び炉体内を加圧する加圧手段とを備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、ノズル下及び炉体内を密閉する密閉手段と、密閉したノズル下及び炉体内を加圧する加圧手段とを備えたため、炉体内とともにノズル下を加圧できるので、ノズルとストッパの隙間から溶湯が漏れることが防止できる。
【０００６】
上記構成において、前記ノズル下の密閉手段は、該ノズル下を密閉する出湯口蓋で構成されていてもよい。
上記構成によれば、ノズル下の密閉手段がノズル下を密閉する出湯口蓋で構成されているため、出湯口蓋を設けるという簡単な構成でノズル下を密閉できる。
【０００７】
上記構成において、前記ノズル下の密閉手段は、炉体の出湯口に湯口を密着させた鋳型で構成されていてもよい。
上記構成によれば、ノズル下の密閉手段が炉体の出湯口に湯口を密着させた鋳型で構成されているため、密閉手段を別途設けることがなく、部品点数を削減できる。
【０００８】
また、本発明は、炉体の出湯口にスライドゲートを有した溶湯保持炉であって、スライドゲート下及び炉体内を密閉する密閉手段と、密閉したスライドゲート下及び炉体内を加圧する加圧手段とを備えたことを特徴とする。
上記構成によれば、スライドゲート下及び炉体内を密閉する密閉手段と、密閉したスライドゲート下及び炉体内を加圧する加圧手段とを備えたため、炉体内とともにスライドゲート下も加圧されるので、スライドゲートの隙間から溶湯が漏れることが防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ノズル下及び炉体内を密閉する密閉手段と、密閉したノズル下及び炉体内を加圧する加圧手段とを備えたため、炉体内とともにノズル下も加圧されるので、ノズルとストッパの隙間から溶湯が漏れることが防止できる。
【００１０】
また、ノズル下の密閉手段がノズル下を密閉する出湯口蓋で構成されているため、出湯口蓋を設けるという簡単な構成でノズル下を密閉できる。
【００１１】
また、ノズル下の密閉手段が炉体の出湯口に湯口を密着させた鋳型で構成されているため、密閉手段を別途設けることがなく、部品点数を削減できる。
【００１２】
また、スライドゲート下及び炉体内を密閉する密閉手段と、密閉したスライドゲート下及び炉体内を加圧する加圧手段とを備えたため、炉体内とともにスライドゲート下も加圧されるので、スライドゲートの隙間から溶湯が漏れることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る鋳造装置を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る鋳造装置を模式的に示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る鋳造装置を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態に係る鋳造装置を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係る鋳造装置を模式的に示す図である。
鋳造装置１は、鋳型１０と、溶湯保持炉２０とを備えて大略構成されている。鋳型１０は、鋳物の一例として２本のカムシャフトを鋳造する銅製の金型であり、鋳型１０には、図示しない冷却手段が設けられている。鋳型１０は、固定型１０Ａ（例えば鋳型１０の紙面垂直方向下半分）及び可動型１０Ｂ（例えば鋳型１０の紙面垂直方向上半分）を有し、固定型１０Ａ及び可動型１０Ｂが互いに開閉可能に構成されている。なお、図１は、固定型１０Ａを可動型１０Ｂ側から示す図である。鋳型１０は、固定型１０Ａと可動型１０Ｂとの合わせ面に、湯口１１、メインランナ１２、サブランナ１３、チョーク１４、フィルタ１５、ガス抜き孔１６、ゲート１７、及び、キャビティ１８を備えている。鋳型１０の構成は、メインランナ１２に対して左右対称となっている。
【００１５】
湯口１１は、例えば鋳鉄材料を溶かした溶湯Ｍの注入口である。メインランナ１２は、湯口１１から注入された溶湯Ｍを左右のサブランナ１３に供給する湯道である。サブランナ１３は、メインランナ１２からの溶湯Ｍをキャビティ１８に供給する湯道である。チョーク１４は、サブランナ１３の入口側に設けられ、サブランナ１３に供給された溶湯Ｍの流速を減速させる絞り部である。フィルタ１５は、サブランナ１３においてチョーク１４とゲート１７との間に設けられ、溶湯Ｍ中のガスや異物を除去する。ガス抜き孔１６サブランナ１３に接続され、溶湯Ｍから発生したガスを排出する。ゲート１７は、サブランナ１３の出口側に設けられ、キャビティ１８に接続される。左右のゲート１７は、キャビティ１８の数に対応し、それぞれ１個設けられている。鋳型１０は、キャビティ１８の上部が開放された開放型の金型である。
【００１６】
溶湯保持炉２０は、溶湯Ｍを溜める炉体２１を備えている。炉体２１は、通気性のない材料を用いて形成されている。炉体２１は上面が開放されており、炉体２１の底部には出湯口２２を形成するノズル２３が設けられている。炉体２１内の溶湯Ｍは、破線矢印で示すように、出湯口２２から鋳型１０に出湯される。炉体２１は側面及び上面を外装体（密閉手段）２４に覆われており、外装体２４には、溶湯Ｍを炉体２１内に供給するための供給口２６が形成されている。供給口２６には開閉自在な上蓋２７が設けられ、この上蓋２７は、炉体２１に溶湯Ｍを供給する際には開口され、閉塞中は外装体２４内を密閉するように構成されている。
【００１７】
炉体２１内には、ノズル２３を開閉するロッド状のストッパ３０が外装体２４の天部を貫通して設けられている。ストッパ３０は、エアシリンダ等の駆動源（不図示）により上下に移動可能に構成されており、下の位置でノズル２３を塞ぐように配置されている。外装体２４の天部とストッパ３０との間には、ストッパ３０の上下移動時にも炉体２１の密閉状態を維持できるように、図示しないシール材が設けられている。
外装体２４には、炉体２１内を加圧する加圧手段４１が接続されている。加圧手段４１は２本の加圧経路４１Ａ，４１Ｂを有しており、一方の加圧経路４１Ａは外装体２４に接続され、他方の加圧経路４１Ｂはノズル２３に接続されている。加圧経路４１Ａは、外装体２４を貫通して炉体２１内に連通しており、図示しないシール材により気密に外装体２４に接続されている。加圧経路４１Ｂは、例えば、外装体２４、炉体２１、及びノズル２３を貫通し、ノズル２３及びストッパ３０で囲われるノズル下２３Ａに連通しており、図示しないシール材により気密にノズル２３に接続されている。
【００１８】
本実施の形態では、炉体２１の下面に、ノズル下２３Ａを密閉する出湯口蓋（密閉手段）５０が設けられている。出湯口蓋５０には、出湯口２２側の面に、出湯口２２を囲うようにパッキン５１が設けられている。出湯口蓋５０は、一端にヒンジ５０Ａによって炉体２１の下面に固定されており、ヒンジ５０Ａを中心に開閉自在になっている。炉体２１の下面には、ヒンジ５０Ａ側にモータ等の開閉機構５２が設けられており、出湯口蓋５０は、開閉機構５２に連結された連結部材５３によって開閉される。出湯口蓋５０は、開閉機構５２の作動時に開かれ、開閉機構５２の停止中には閉じられるようになっている。
【００１９】
出湯口蓋５０は、ノズル下２３Ａの気圧により開かないように設けられている。例えば、出湯口蓋５０を開く際に開閉機構５２によって出湯口蓋５０に掛けられる力が、ノズル下２３Ａの気圧による力よりも高くなるように設定される。あるいは、出湯口蓋５０、開閉機構５２、又は連結部材５３に図示しないロック機構を設けることにより、開閉機構５２の停止中に出湯口蓋５０が開かないようにしてもよい。
【００２０】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
まず、鋳型１０は、固定型１０Ａ及び可動型１０Ｂが型締めされ、この鋳型１０の上方に、溶湯保持炉２０が、出湯口２２が湯口１１に対向するように配置される。ここで、開閉機構５２の作動は解除されており、出湯口蓋５０は閉められている。溶湯保持炉２０内においては、ストッパ３０が下ろされてノズル２３が閉塞され、上蓋２７を開けた供給口２６から溶湯Ｍが炉体２１内に供給される。１回分の溶湯Ｍの供給が終了すると上蓋２７が閉められ、密閉された炉体２１内が加圧手段４１により加圧される。
【００２１】
ところで、ノズル２３にストッパ３０を設けたストッパノズル式の溶湯保持炉２０においては、高温の溶湯Ｍ中でストッパ３０とノズル２３を接触させるので、ストッパ３０又はノズル２３が損傷してストッパ３０とノズル２３との間に隙間が形成され、この隙間から溶湯Ｍが漏れ出すおそれがある。ストッパ３０とノズル２３との隙間には、炉体２１に保持される溶湯Ｍ深さの水圧による力（矢印Ａ）、炉体２１内圧力による力（矢印Ｂ）、及び、溶湯保持炉２０外部の圧力による力（矢印Ｃ）が掛かっており、力Ａ，Ｂと力Ｃとの差が溶湯Ｍの表面張力（矢印Ｄ）より大きくなったときに、ストッパ３０とノズル２３との隙間から溶湯Ｍが漏れ出る。
【００２２】
そこで、本実施の形態では、ノズル下２３Ａを密閉する出湯口蓋５０を備えるとともに、ノズル２３にも加圧手段４１を接続し、炉体２１内を加圧する際にノズル下２３Ａも加圧することで、力Ａ〜Ｄのバランスを取るようにしている。例えば、ノズル下２３Ａの気圧を、炉体２１内の気圧（溶湯湯面に掛かる気圧）と同等になるように制御する。この場合、ノズル下２３Ａを炉体２１と同じ系統に接続すれば、ノズル下２３Ａと炉体２１内の圧力を個別に制御する必要がなくなる。
なお、ノズル下２３Ａの気圧を、炉体２１内の気圧（溶湯湯面に掛かる気圧）と同等になるまで高めなくても、溶湯Ｍが漏れない限界の隙間のサイズを大きくできる。
【００２３】
ノズル２３とストッパ３０との隙間が大きく、この隙間から溶湯Ｍが漏れる場合には、ノズル下２３Ａの気圧を、溶湯Ｍの水圧分だけ炉体２１内の気圧より高くなるように、すなわち、下記に示す式（１）を満たすように制御するのが最も適する。
Ｐ１−Ｐ２＝ρ×ｈ／１０００・・・（１）
なお、式（１）において、ｈを溶湯Ｍの深さ（ｃｍ）、ρを溶湯Ｍの比重、Ｐ１をノズル下２３Ａの気圧（ａｔｍ）、Ｐ２を炉体２１内の圧力、すなわち、湯面圧力（ａｔｍ）とする。
すなわち、ノズル下２３Ａの気圧は、炉体２１内の気圧（溶湯湯面に掛かる気圧）と略同等、ないし、溶湯Ｍの水圧分だけ炉体２１内の気圧より高くした圧力の間で制御される。
【００２４】
このように、炉体２１内を密閉する外装体２４と、ノズル下２３Ａを密閉する出湯口蓋５０と、密閉したノズル下２３Ａ及び炉体２１内を加圧する加圧手段４１とを備えたため、炉体２１内とともにノズル下２３Ａも加圧できるので、ノズル２３とストッパ３０との隙間があっても、その隙間から溶湯Ｍが漏れることを防止できる。ノズル下２３Ａの密閉手段は、ノズル下２３Ａを密閉する出湯口蓋５０で構成されているため、出湯口蓋５０を設けるという簡単な構成でノズル下２３Ａを密閉できる。また、炉体２１内を密閉しているため、炉体２１内の温度や気体の種類等の圧力以外の雰囲気を変えることができる。
【００２５】
炉体２１内の圧力が所定圧力まで上昇すると、開閉機構５２が作動されて出湯口蓋５０が開けられ、次いでストッパ３０が上げられ、炉体２１内の溶湯Ｍは、炉体２１内と外部（鋳型１０内）との圧力差及び重力により、鋳型１０に円滑に注湯される。このように、炉体２１内と鋳型１０内との間に圧力差をつけることができるので、出湯速度を速くし、鋳型１０内の湯廻りを向上できる。炉体２１内の圧力は、所望の出湯速度となるような所定圧力に設定される。
なお、ストッパ３０を上げる前に出湯口蓋５０を開くので、ノズル下２３Ａの圧力が下がるが、出湯口蓋５０を開いてストッパ３０をすぐに上げることで、溶湯Ｍの漏れを抑制でき、仮に溶湯Ｍが漏れても量がわずかであるため問題とならない。
【００２６】
実験では、ストッパ３０を黒鉛で、ノズル２３をアルミナで形成し、ノズル下２３Ａを加圧しない場合、炉体２１内を３０ｋＰａ以上に加圧すると溶湯漏れを生じていた。これに対し、ノズル下２３Ａの気圧を、炉体２１内の気圧と同等になるように制御した場合、炉体２１内及びノズル下２３Ａの圧力を設備限界の９０ＫＰａまで高くしても、溶湯漏れは発生しなかった。
【００２７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、炉体２１内を密閉する外装体２４と、ノズル下２３Ａを密閉する出湯口蓋５０と、密閉したノズル下２３Ａ及び炉体２１内を加圧する加圧手段４１とを備えたため、炉体２１内とともにノズル下２３Ａも加圧できるので、ノズル２３とストッパ３０との隙間から溶湯Ｍが漏れることが防止できる。
【００２８】
また、本実施の形態によれば、ノズル下２３Ａの密閉手段は、ノズル下２３Ａを密閉する出湯口蓋５０で構成されているため、出湯口蓋５０を設けるという簡単な構成でノズル下２３Ａを密閉できる。
【００２９】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１に示す鋳造装置１では、炉体２１が、その側面及び上面を外装体２４に覆われていたが、図２に示す第２の実施の形態の鋳造装置１００では、炉体１２１全体が筐体（密閉手段）１２４に覆われている。なお、図２では、図１に示す鋳造装置１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
溶湯保持炉１２０は、炉体１２１、ノズル１２３、筐体１２４を備えている。炉体１２１及びノズル１２３は、多孔質セラミック等の通気性のある材料を用いて形成されており、材料以外は図１に示す炉体２１及びノズル２３と同一に構成されている。筐体１２４は略箱状に形成されており、この筐体１２４内に炉体１２１が配置されている。炉体１２１内に溶湯Ｍを供給する供給口１２６と、及び、供給口１２６を塞ぐ上蓋１２７、筐体１２４の天部に形成されている。筐体１２４には、加圧手段４１が加圧経路４１Ａを介して接続されている。加圧経路４１Ａは、筐体１２４を貫通して炉体１２１内に連通しており、図示しないシール材により気密に筐体１２４に接続されている。
【００３０】
本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。それに加え、炉体１２１及びノズル１２３が通気性のある材料で形成されているため、炉体１２１内を加圧することで、矢印Ｅで示す炉体１２１を通る加圧経路と、矢印Ｆで示す炉体１２１周りを通る加圧経路が形成されることとなるので、ノズル１２３に加圧経路を接続しなくても、ノズル下２３Ａを炉体１２１内との圧力と同等にすることができる。これにより、ノズル１２３に専用の加圧経路を設ける必要がなくなり、部品点数を削減できる。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態によれば、炉体１２１及びノズル１２３を通気性のある材料で形成し、ノズル下２３Ａ及び炉体１２１内を密閉する筐体１２４及び出湯口蓋５０と、炉体１２１内を加圧する加圧手段４１とを備える構成とした。この構成により、ノズル１２３に加圧経路を接続しなくても、炉体１２１内とともにノズル下２３Ａも加圧できるので、部品点数を削減しつつ、ノズル１２３とストッパ３０との隙間から溶湯Ｍが漏れることが防止できる。
【００３２】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。
図１に示す鋳造装置１では、出湯口２２を開閉するためにストッパ３０が設けられていたが、出湯口２２を開閉する機構はこれに限定されるものではない。例えば、図３に示す第３の実施の形態の鋳造装置２００のように、ストッパ３０に代えてスライドゲート２３０を設けてもよい。なお、図３では、図１に示す鋳造装置１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
溶湯保持炉２２０は、出湯口２２を開閉するスライドゲート２３０を備えている。スライドゲート２３０は、板状のプレート２３１と、このプレート２３１を支持するプレート支持体２３２とを備えている。プレート２３１には、出湯口２２と略同一の大きさのプレート孔２３１Ａが形成されている。プレート２３１は、プレート支持体２３２内に配置され、エアシリンダ等の駆動源（不図示）により水平に移動可能に構成されている。
プレート支持体２３２は、炉体２１の下面に配置され、出湯口２２と対向するように、出湯口２２と同一、あるいは、出湯口２２より大きい貫通孔２３２Ａが設けられている。炉体２１には、スライドゲート２３０を覆うスライドゲート収容部２３３が固定されている。スライドゲート収容部２３３の底部には、貫通孔２３２Ａと同一、あるいは、貫通孔２３２Ａより大きい開口２３３Ａが形成されており、この開口２３３Ａに出湯口蓋（密閉手段）１５０が設けられている。出湯口蓋１５０は図１に示す出湯口蓋５０と同一に形成されている。スライドゲート収容部２３３には、加圧手段４１の加圧経路４１Ｂが接続されている。本実施の形態の加圧経路４１Ｂは、スライドゲート収容部２３３を貫通し、スライドゲート収容部２３３で囲われるスライドゲート下２３０Ａに連通しており、図示しないシール材により気密にノズル２３に接続されている。
【００３４】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
まず、鋳型１０は、固定型１０Ａ及び可動型１０Ｂが型締めされ、この鋳型１０の上方に、溶湯保持炉２２０が、出湯口２２が湯口１１に対向するように配置される。ここで、開閉機構５２の作動は解除されており、出湯口蓋５０は閉められている。溶湯保持炉２２０内においては、プレート２３１によりノズル２３が閉塞され、上蓋２７を開けた供給口２６から溶湯Ｍが炉体２１内に供給される。１回分の溶湯Ｍの供給が終了すると上蓋２７が閉められ、密閉された炉体２１内が加圧手段４１により加圧される。
【００３５】
ところで、ノズル２３にスライドゲート２３０を設けたスライドゲート式の溶湯保持炉２２０においては、高温の溶湯Ｍ中でプレート２３１とプレート支持体２３２を接触させるので、プレート２３１又はプレート支持体２３２が損傷してプレート２３１とプレート支持体２３２との間に隙間が形成され、この隙間から溶湯Ｍが漏れ出すおそれがある。プレート２３１とプレート支持体２３２との隙間には、炉体２１に保持される溶湯Ｍの深さの水圧による力（矢印Ａ）、炉体２１内圧力による力（矢印Ｂ）、及び、溶湯保持炉２２０外部の圧力による力（矢印Ｃ）が掛かっており、力Ａ，Ｂと力Ｃとの差が溶湯Ｍの表面張力（矢印Ｄ）より大きくなったときに、プレート２３１とプレート支持体２３２との隙間から溶湯Ｍが漏れ出る。
【００３６】
本実施の形態では、スライドゲート下２３０Ａを密閉する出湯口蓋５０を備えるとともに、スライドゲート収容部２３３にも加圧手段４１を接続し、炉体２１内を加圧する際にスライドゲート下２３０Ａも加圧することで、力Ａ〜Ｄのバランスを取るようにしている。スライドゲート下２３０Ａの圧力を制御する方法は、第１の実施の形態のノズル下２３Ａの圧力を制御する方法と同一のため、説明を省略する。
【００３７】
したがって、本実施の形態では、炉体２１内を密閉する外装体２４と、スライドゲート下２３０Ａを密閉する出湯口蓋５０と、密閉したノズル下２３Ａ及び炉体２１内を加圧する加圧手段４１とを備えたため、炉体２１内とともにスライドゲート下２３０Ａも加圧できるので、スライドゲート２３０の隙間から溶湯Ｍが漏れることを防止できる。スライドゲート下２３０Ａの密閉手段は、スライドゲート下２３０Ａを密閉する出湯口蓋１５０で構成されているため、出湯口蓋１５０を設けるという簡単な構成でスライドゲート下２３０Ａを密閉できる。また、炉体２１内を密閉しているため、炉体２１内の温度や気体の種類等の圧力以外の雰囲気を変えることができる。
【００３８】
炉体２１内の圧力が所定圧力まで上昇すると、開閉機構５２が作動されて出湯口蓋５０が開けられ、次いでプレート２３１がスライドされ、炉体２１内の溶湯Ｍは、炉体２１内と外部（鋳型１０内）との圧力差及び重力により、鋳型１０に円滑に注湯される。このように、炉体２１内と鋳型１０内との間に圧力差をつけることができるので、出湯速度を速くし、鋳型１０内の湯廻りを向上できる。炉体２１内の圧力は、所望の出湯速度となるような所定圧力に設定される。
なお、プレート２３１をスライドする前に出湯口蓋５０を開くので、ノズル下２３Ａの圧力が下がるが、出湯口蓋５０を開いてプレート２３１をすぐにスライドすることで、溶湯Ｍの漏れを抑制でき、仮に溶湯Ｍが漏れても量がわずかであるため問題とならない。
【００３９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、炉体２１内を密閉する外装体２４と、スライドゲート下２３０Ａを密閉する出湯口蓋５０と、密閉したスライドゲート下２３０Ａ及び炉体２１内を加圧する加圧手段４１とを備えたため、炉体２１内とともにスライドゲート下２３０Ａも加圧されるので、スライドゲート２３０の隙間から溶湯Ｍが漏れることを防止できる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、スライドゲート２３０の密閉手段は、スライドゲート２３０を密閉する出湯口蓋１５０で構成されているため、出湯口蓋１５０を設けるという簡単な構成でノズル下２３Ａを密閉できる。
【００４１】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。
図１に示す鋳造装置１では、ノズル下２３Ａを密閉する出湯口蓋５０を設けてノズル下２３Ａを加圧したが、図４に示す第４の実施の形態の鋳造装置３００では、出湯口蓋５０を設ける代わりに溶湯保持炉２０を鋳型３１０に密着させてノズル下２３Ａ及び鋳型３１０を圧力調整する。なお、図４では、図１に示す鋳造装置１と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４２】
鋳型３１０は、キャビティ１８が密閉された密閉型の金型であり、キャビティ１８が密閉されている以外は図１に示す鋳型１０と同一に構成されている。
溶湯保持炉３２０には、炉体２１内を加圧する加圧手段４１と、炉体２１内を減圧する減圧手段４２とが接続されている。炉体２１は、出湯口２２が鋳型３１０の湯口１１に対向するように、鋳型３１０上に配置される。鋳型３１０と炉体２１との間には、湯口１１及び出湯口２２を囲うようにシール部材４５が設けられ、鋳型３１０内及び炉体２１内が密閉されるようになっている。シール部材４５は、例えばシリコンゴムで形成されている。したがって、鋳型３１０はノズル下２３Ａを密閉する密閉手段を構成している。
【００４３】
鋳型３１０には、炉体２１に接続された加圧手段４１及び減圧手段４２が接続され、鋳型３１０内が加圧又は減圧されるようになっている。加圧手段４１から延びる加圧経路４１Ａと、減圧手段４２から延びる減圧経路４２Ａとは合流して圧力経路４０Ａとなり、この圧力経路４０Ａが外装体２４に接続されている。圧力経路４０Ａは、外装体２４を貫通して炉体２１内に連通しており、図示しないシール材により気密に外装体２４に接続されている。また、加圧手段４１から延びる加圧経路４１Ｂと、減圧手段４２から延びる減圧経路４２Ｂとは合流して圧力経路４０Ｂとなり、この圧力経路４０Ｂが鋳型３１０に接続されている。圧力経路４０Ｂは、鋳型３１０を貫通してキャビティ１８内に連通しており、図示しないシール材により気密に鋳型３１０に接続されている。加圧手段４１及び減圧手段４２は圧力調整手段４０を構成している。
【００４４】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
まず、固定型１０Ａ及び可動型１０Ｂが型締めされる。この鋳型３１０上に、湯口１１を囲うようにシール部材４５が配置され、炉体２１が、出湯口２２が湯口１１に対向するように鋳型３１０上に配置されることで、炉体２１と鋳型３１０が密着する。溶湯保持炉３２０においては、ストッパ３０が下ろされてノズル２３が閉塞され、上蓋２７を開けた供給口２６から溶湯Ｍが炉体２１内に供給される。１回分の溶湯Ｍの供給が終了すると上蓋２７が閉められ、密閉された炉体２１内と、ノズル下２３Ａ及び鋳型３１０内とが加圧手段４１により加圧される。炉体２１内を加圧する場合は、第１の実施の形態と同様に、ノズル下２３Ａ及び鋳型３１０内の圧力を制御する。炉体２１内の圧力が所定圧力まで上昇すると、炉体２１内の溶湯Ｍは重力により鋳型３１０に注湯される。
【００４５】
このように、炉体２１の出湯口２２を鋳型３１０の湯口１１に密着させ、密閉したノズル下２３Ａ（鋳型３１０内）及び炉体２１内を加圧する加圧手段４１を備えたため、炉体２１内とともにノズル下２３Ａも加圧できるので、ノズル２３とストッパ３０の隙間から溶湯Ｍが漏れることを防止できる。また、ノズル下２３Ａを炉体２１と同じ加圧手段４１に接続したので、ノズル下２３Ａと炉体２１内の圧力を個別に制御する必要がなくなる。さらに、ノズル下２３Ａの密閉手段が炉体２１の出湯口２２に湯口１１を密着させた鋳型３１０で構成されているため、密閉手段を別途設けることがなく、部品点数を削減できる。これに加え、炉体２１内及び鋳型３１０内を個別に密閉しているため、炉体２１内及び鋳型３１０内の温度や気体の種類等の圧力以外の雰囲気を個別に変えることができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、炉体２１の出湯口２２を鋳型３１０の湯口１１に密着させ、密閉したノズル下２３Ａ及び炉体２１内を加圧する加圧手段４１を備える構成とした。この構成により、炉体２１内とともにノズル下２３Ａも加圧できるので、ノズル２３とストッパ３０の隙間から溶湯Ｍが漏れることを防止できる。また、ノズル下２３Ａの密閉手段が炉体２１の出湯口２２に湯口１１を密着させた鋳型３１０で構成されているため、密閉手段を別途設けることがなく、部品点数を削減できる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、ストッパ３０を上げる直前に、減圧手段４２により鋳型３１０内を減圧してもよい。これにより、炉体２１内と鋳型３１０内との間に圧力差をつけることができるので、出湯速度を速くし、鋳型３１０内の湯廻りを向上できる。
また、加圧経路４１Ｂを鋳型３１０に接続して鋳型３１０内を加圧するようにしたが、加圧経路４１Ｂをノズル２３に接続して鋳型３１０内を加圧してもよい。
【００４８】
但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
上記実施の形態では、本発明は、出湯時に炉体２１内を加圧する鋳造装置１，１００，２００，３００に適用されたが、出湯時に炉体２１内を加圧しない装置に適用されてもよい。例えば、ノズル下２３Ａ又はスライドゲート下２３０Ａだけに加圧手段４１を連通させ、溶湯Ｍの水圧に相当する分、ノズル下２３Ａの圧力を高めてもよい。
【００４９】
また、例えば、炉体２１に減圧装置を接続し、炉体２１内の圧力を低くしてもよい。このとき、炉体２１内を大きく減圧する場合には、ストッパ３０とノズル２３との隙間からノズル下２３Ａの気体を炉体２１内に吸い込んでしまうおそれがある。この場合には、加圧の場合と同様に、例えば、ノズル下２３Ａの気圧を、炉体２１内の気圧と同等になるように制御する。この場合、ノズル下２３Ａを炉体２１と同じ系統に接続すれば、ノズル下２３Ａと炉体２１内の圧力を個別に制御する必要がなくなる。
【００５０】
実験では、図１に示す鋳造装置１において、ストッパ３０を黒鉛で、ノズル２３をアルミナで形成し、ノズル下２３Ａを大気開放とした場合、炉体２１内を−２０ｋＰａ以下に減圧すると大気の吸い込みを生じていた。これに対し、ノズル下２３Ａの気圧を、炉体２１内の気圧と同等になるように制御した場合、炉体２１内及びノズル下２３Ａの圧力を設備限界の−８０ＫＰａまで低くしても、大気の吸い込みは発生しなかった。
【符号の説明】
【００５１】
１０，３１０  鋳型（密閉手段）
１１  湯口
２０，１２０，２２０，２３０  溶湯保持炉
２１，１２１  炉体
２２  出湯口
２３  ノズル
２３Ａ  ノズル下
２４  外装体（密閉手段）
２７  上蓋
３０  ストッパ
３０  加圧手段
５０，１５０  出湯口蓋（密閉手段）
１２４  筐体（密閉手段）
２３０  スライドゲート
２３０Ａ  スライドゲート下
Ｍ  溶湯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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