CN217370438U

CN217370438U - 熔液浸渍构件

Info

Publication number: CN217370438U
Application number: CN202190000147.4U
Authority: CN
Inventors: 堤英气
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2031-05-10
Also published as: JP2023123632A; JP7316378B2; WO2022054334A1; JPWO2022054334A1

Abstract

本实用新型提供一种熔液浸渍构件，其特征在于，其是浸渍于金属熔液中的熔液浸渍构件，其具有设置有开口部的管状构件、覆盖上述开口部的盖体、和将上述开口部与上述盖体之间闭塞的衬垫。

Description

熔液浸渍构件

技术领域

本实用新型涉及保护浸渍于铝等的金属熔液中的加热器、热电偶的熔液浸渍构件。

背景技术

在铝、铝合金等的铸造工序中，使用了将金属熔液加热保温至适宜温度的金属熔液保持炉。在这样的金属熔液保持炉内，将金属熔液加热保温的加热器、检测金属熔液的温度的热电偶被保护并浸渍于熔液浸渍构件中。

作为将金属熔液加热保温的浸渍加热器，例如在专利文献1、2中公开了L字型的金属熔液用加热器。专利文献1、2中公开的金属熔液用加热器制成能够使容纳于其内部的发热体从设置于袋管形状的保护构件上的开口部出入的构成。该开口部是通过盖体被密封的构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-85279号公报

专利文献2：日本特开2013-105553号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的课题

浸渍于金属熔液中的发热体由于在高温的状况下长时间被配置，因此需要定期地进行维护。此外，发热体为了将金属熔液适当加热，有时变得需要调节发热体的位置。

然而，专利文献1中公开的盖构件由于为与保护构件的开口部嵌合的结构、或螺合的结构，因此在长时间被浸渍于金属熔液中的期间，金属熔液从嵌合面、或螺合面浸入并在嵌合面、螺合面粘固。其结果是，不仅盖构件，如果不将与盖构件粘固的保护构件的开口部也破坏，则无法将容纳于保护构件的内部的发热体取出。此外，专利文献2中公开的盖体由于是穿设有多个安装孔、通过这些安装孔与内置有发热体的散热管螺纹固定的结构，因此在长时间被浸渍于金属熔液中的期间，金属熔液从安装孔浸入并粘固。其结果是，在将内置于散热管中的发热体取出时，不仅盖体，如果不将与盖体螺纹固定的散热管也破坏，则无法将发热体取出。

像这样，就专利文献1、2中公开的实用新型而言，在将发热体取出时，不仅盖体，还将与盖体粘固的保护构件、散热管破坏，无法将保护构件、散热管再利用。

进而，在发热体的全长超过1m的情况下，由于插入至一端被封闭的袋管形状的保护构件中的发热体的前端部难以进行目视确认，因此位置调节要花费时间。

本实用新型鉴于上述课题，提供可容易地进行维护、此外使破坏的部位成为最小限的熔液浸渍构件。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题而进行的本实用新型的熔液浸渍构件的特征在于，其是浸渍于金属熔液中的熔液浸渍构件，其具有：设置有开口部的管状构件、覆盖上述开口部的盖体、和将上述开口部与上述盖体之间闭塞的衬垫。

通过该构成，在进行浸渍于金属熔液中的加热器及热电偶的维护、位置调节时，能够在不将上述管状构件破坏的情况下进行加热器、热电偶的维护、位置调节。

实用新型效果

本实用新型的熔液浸渍构件在进行浸渍于金属熔液中的加热器、及热电偶的维护、位置调节时，能够在不将上述管状构件破坏的情况下进行插入至上述管状构件中的加热器、热电偶的维护、位置调节。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式的熔液浸渍构件被配置于金属熔液中的状态的概略说明图。

图2是本实用新型的实施方式的熔液浸渍构件的截面图。

图3是本实用新型的实施方式的熔液浸渍构件的局部放大截面图。

图4是图3的A部放大截面图。

图5是说明本实用新型的实施方式的熔液浸渍构件的变形例的截面图。

图6是图5的局部放大截面图。

图7是说明本实用新型的实施方式的熔液浸渍构件的其他实施方式的截面图。

具体实施方式

以下，对本实用新型的实施方式的熔液浸渍构件基于图1～4进行说明。图1是本实用新型的实施方式的熔液浸渍构件被配置于金属熔液中的状态的概略说明图。此外，图2是本实用新型的实施方式的熔液浸渍构件的截面图。进而，图3是本实用新型的实施方式的熔液浸渍构件的局部放大截面图。此外，图4是图3的A部放大截面图。

本实施方式的熔液浸渍构件10是浸渍于金属熔液M中的熔液浸渍构件10，具有设置有开口部12的管状构件13、覆盖开口部12的盖体24、和将开口部12与盖体24之间闭塞的衬垫31。具体而言，如图1～4中所示的那样，本实施方式的熔液浸渍构件10在开口部12的内周形成内螺纹11，盖体24具备形成有与开口部12螺合的外螺纹21的轴部22、和在轴部22的一端向外周方向突出的头部23，衬垫31将开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间闭塞。

管状构件13如图2中所示的那样形成为圆筒状，例如，在浸渍于熔液保持炉1内的金属熔液M中的一端部侧，设置有在内周形成有内螺纹11的开口部12。此外，管状构件13的另一端部侧以圆形状开口，可以插入将金属熔液M加热的发热元件H、检测金属熔液M的温度的测温元件(未图示)等。需要说明的是，插入至管状构件13中的发热元件H的前端部优选以插通于环状的绝热板等(未图示)中的状态被固定。此外，在以圆形状开口的管状构件13的另一端部侧，优选配置有设置有与发热元件H电连接的引线能够插通的贯通孔的板状绝热体(未图示)。如果是这样的方式，则发热元件H被保持于管状构件13内。

其中，管状构件13由碳化硅系陶瓷、氮化硅系陶瓷、或Sialon系陶瓷(SiAlON系陶瓷)等形成。氮化硅系陶瓷优选以氮化硅(Si₃N₄)作为主要成分、且在其中包含含钇的化合物、含镁的化合物、或含铝的化合物的至少1种以上的化合物。作为含钇的化合物，例如有Y₂O₃、Y₂Si₃O₃N₄、Y₄Si₂O₇N₂、氧氮化物玻璃等。作为含镁的化合物，例如有MgO、Mg₂SiO₄、MgSiN₂、氧氮化物玻璃等。作为含铝的化合物，有Al₂O₃、Al₂SiO₅、氧氮化物玻璃(所谓的AlON)等。此外，氮化硅与碳化硅的复合陶瓷等也适宜。

此外，管状构件13优选弯曲强度为300MPa～1200MPa。如果是满足该基准的管状构件13，则即使是浸渍于金属熔液M中的状态，也能够长时间安全地使用。需要说明的是，管状构件13的弯曲强度是三点弯曲强度，可以依据JISR1601进行测定。

插入至管状构件13中的加热金属熔液M的发热元件H、例如加热器与外部电源电连接。需要说明的是，虽然未图示，但插入至管状构件13中的要素也可以不是加热金属熔液M的发热元件H，而是插入检测金属熔液M的温度的测温元件例如热电偶。

盖体24设置有形成有与管状构件13的开口部12螺合的外螺纹21的轴部22、和在轴部22的一端向外周方向突出的头部23。通过形成于轴部22上的外螺纹21与形成于开口部12的内螺纹11进行螺合，开口部12被密封。

其中，盖体24由强度比管状构件13低的材料形成。具体而言，盖体24的强度优选为10MPa～100MPa。需要说明的是，盖体24的强度可以依据JISR2213：2005耐火砖的弯曲强度的试验方法进行测定。在发热元件H的维护时，即使是难以将盖体24从管状构件13卸下的状态，也能够在不使管状构件13破损的情况下将盖体24破坏，进行发热元件H的维护。

衬垫31将开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间闭塞。即，如图3中所示的那样，衬垫31配置于开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间。此外，从提高由衬垫31带来的开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间的闭塞性的观点考虑，将开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间闭塞的衬垫31的厚度尺寸优选为0.1mm～10mm，进而，衬垫31的厚度尺寸优选为0.2mm～5.0mm。

衬垫31优选以盖体24的轴部22与管状构件13的开口部12螺合之前的厚度尺寸为基准，被压缩至成为10％～90％的厚度尺寸为止。进而，衬垫31更优选以盖体24的轴部22与管状构件13的开口部12螺合之前的厚度尺寸为基准，被压缩至成为30％～60％的厚度尺寸为止。通过这样的构成，开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间能够通过衬垫31而确保充分的闭塞性。

像这样，通过衬垫31将开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间闭塞，从而即使是熔液浸渍构件10被配置于金属熔液M中的状态，金属熔液M也不会侵入开口部12与轴部22的螺合面中，盖体24和管状构件13不会通过金属熔液M而粘固并一体化，因此在发热元件H的维护时，能够在不使管状构件13破损的情况下将盖体24卸下。

其中，衬垫31由以下所示的陶瓷纤维纸材料形成。作为该陶瓷纤维纸材料，具体而言，可列举出氧化铝、二氧化硅、莫来石等。衬垫31的密度优选为100kg/m³～500kg/m³。此外，衬垫31的常温抗拉强度优选在纵方向及横方向上都为0.01MPa～0.3MPa。

需要说明的是，衬垫31优选空心圆形状，如果将圆弧的宽度尺寸(即由(外径-内径)/2算出的尺寸)设定为3mm～10mm，则从使强度、密封性变得充分的观点出发优选。进而，衬垫31的内径优选为相对于盖体24的轴部22的外径设置0.5mm～5mm的间隙的尺寸。

此外，熔液浸渍构件10具有填充由位于盖体24的头部23与管状构件13的开口部12之间的衬垫31产生的间隙的填充用接缝材41。如图4中所示的那样，在衬垫31的外径小于盖体24的头部23的座面23a的外径的情况下，导致在衬垫31的外周侧产生间隙。于是，通过填充用接缝材41填充该间隙，能够保护衬垫31。另一方面，在衬垫31的外径与头部23的座面23a的外径为同一尺寸、或大的情况下，也可以是填充用接缝材41将盖体24及衬垫31的外周覆盖的方式。需要说明的是，关于填充用接缝材41，能够耐受高温下的使用、且难以吸收金属熔液M的原材料、例如氧化铝质的砂浆材是适合的。

进而，熔液浸渍构件10具有将盖体24的头部23的外周面23b和管状构件13的开口部12的端面12a覆盖的覆盖用接缝材42。通过覆盖用接缝材42将盖体24的头部23的外周面23b和管状构件13的开口部12的端面12a覆盖，金属熔液M的脱模性提高。需要说明的是，覆盖用接缝材42由金属熔化的金属、例如与熔融铝的润湿角大的材料、例如锆石(ZrSiO₄)、氮化硼(BN)质的砂浆材等形成为宜。

对本实施方式的熔液浸渍构件10的利用盖体24进行的开口部12的闭塞工序进行以下说明。

首先，使开口部12的内螺纹11与轴部22的外螺纹21螺合。衬垫31通过配置于开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间，从而衬垫31将开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间闭塞。其中，将开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间闭塞的衬垫31的厚度尺寸优选为0.1mm～10mm。进而，衬垫31以盖体24的轴部22与管状构件13的开口部12螺合之前的厚度尺寸为基准，被压缩至成为10％～90％的厚度尺寸为止为宜。

接着，相对于由位于盖体24的头部23与管状构件13的开口部12之间的衬垫31产生的间隙，填充填充用接缝材41。进而，按照覆盖用接缝材42将盖体24的头部23的外周面23b和管状构件13的开口部12的端面12a全部覆盖的方式，涂布覆盖用接缝材42。

然后，将盖体24的头部23的外周面23b和管状构件13的开口部12的端面12a被覆盖的熔液浸渍构件10自然干燥24小时后，在加热至100℃的干燥机内干燥。

此外，对本实施方式的熔液浸渍构件10的发热元件H的维护中的盖体24的卸下工序进行以下说明。

首先，将配置于金属熔液M内的熔液浸渍构件10向金属熔液M外捞起。

接着，将覆盖盖体24的头部23的外周面23b和管状构件13的开口部12的端面12a的覆盖用接缝材42去除。其中，只要覆盖用接缝材42由金属熔化的金属、例如与熔融铝的润湿角大的材料形成，则铝不易被粘固。接着，将填充于由位于盖体24的头部23与管状构件13的开口部12之间的衬垫31产生的间隙中的填充用接缝材41去除。

然后，在螺合的盖体24能够卸下的情况下，通过松开盖体24的外螺纹并从开口部12取下，能够将插入至管状构件13内的发热元件H等取出。在取出的发热元件H的更换作业、维护作业结束后，发热元件H能够再次插入至管状构件13内，并将开口部12通过盖体24而密封。即，可以将管状构件13和盖体24再利用。

另一方面，在螺合的盖体24难以卸下的情况下，盖体24也可以使用工具进行破坏。其中，盖体24通过由强度比管状构件13低的材料形成，能够作为在不使管状构件13破损的情况下仅使盖体24破坏的消耗部件处理，因此管状构件13能够进行再利用。

除了发热元件H的维护以外，根据插入至熔液浸渍构件10内的发热元件H的位置，在熔液保持炉1内的金属熔液M无法适当加热的情况下，可以如上所述将盖体24卸下而进行发热元件H的位置调节。

作为上述的本实施方式的熔液浸渍构件10的变形例，有图5、6中所示那样的熔液浸渍构件50。需要说明的是，对于同一构成要素标注同一符号，适当省略说明。

熔液浸渍构件50与熔液浸渍构件10同样地是浸渍于金属熔液M中的熔液浸渍构件50，具有设置有开口部52的管状构件53、覆盖开口部52的盖体64、和将开口部52与盖体64之间闭塞的衬垫71。

具体而言，如图5、6中所示的那样，管状构件53在开口部52的外周形成外螺纹51和向外周方向延设的阶梯差部54，盖体64具备覆盖开口部52的顶板部63、和从顶板部63的周缘部向管状构件53侧突设且在其内周形成有与开口部52螺合的内螺纹61的周壁部62，衬垫71将开口部52的阶梯差部54与周壁部62的端面62a之间闭塞。

管状构件53如图5中所示的那样形成为圆筒状，例如，在浸渍于熔液保持炉1内的金属熔液M中的一端部侧，在开口部52的外周形成外螺纹51和向外周方向延设的阶梯差部54。此外，管状构件53的另一端部侧以圆形状开口，能够插入加热金属熔液M的发热元件H、检测金属熔液M的温度的测温元件(未图示)等。需要说明的是，关于管状构件53的材料、弯曲强度，只要是与管状构件13同样的材质、及弯曲强度即可。

盖体64具备覆盖开口部52的顶板部63、和从顶板部63的周缘部向管状构件53侧突设且在其内周形成有与开口部52螺合的内螺纹61的周壁部62。通过形成于周壁部62的内螺纹61与形成于开口部的外螺纹51进行螺合，开口部52被密封。需要说明的是，关于盖体64的材料、弯曲强度，只要是与盖体24同样的材质及弯曲强度即可。

衬垫71将开口部52的阶梯差部54与周壁部62的端面62a之间闭塞。即，如图6中所示的那样，衬垫71配置于开口部52的阶梯差部54与周壁部62的端面62a之间。此外，衬垫71的厚度尺寸、材料、形状等只要是与衬垫31同样的厚度尺寸、材料、形状等即可。

此外，熔液浸渍构件50与熔液浸渍构件10同样地具有填充由位于盖体64的周壁部62与管状构件53的开口部52之间的衬垫71产生的间隙的填充用接缝材81。填充用接缝材81由于为与填充用接缝材41同样的构成，因此省略详细的说明。

进而，熔液浸渍构件50具有覆盖盖体64的周壁部62的端面62a和开口部52的阶梯差部54的覆盖用接缝材82。覆盖用接缝材82由于为与覆盖用接缝材42同样的构成，因此省略详细的说明。

作为本实施方式的变形例的熔液浸渍构件50的利用盖体64进行的开口部52的闭塞工序、或盖体64的卸下工序由于为与熔液浸渍构件50的各个工序同样的工序，因此省略详细的说明。

作为本实施方式的熔液浸渍构件10的变形例的熔液浸渍构件50在管状构件53的外周侧形成有外螺纹51，由于容易形成外螺纹51，因此能够减少制造成本。此外，容易将盖体64的形状设计成与使用环境、用途相符的形状。

本实用新型的其他实施方式有图7中所示那样的U字型熔液浸渍构件100。需要说明的是，对于同一构成要素标注同一符号，适当省略说明。

管状构件131在其两端部形成有开口部12·12。这些开口部12·12分别通过盖体24·24而密封。其中，衬垫31将开口部12的端面12a与头部23的座面23a之间闭塞。需要说明的是，也可以通过填充用接缝材来填充于由位于盖体24的头部23与管状构件131的开口部12之间的衬垫31产生的间隙中。进而，也可以通过覆盖用接缝材将盖体24的头部23的外周面23b和管状构件131的开口部12的端面12a覆盖。

例如，在发热元件H的两端部与端子电连接的图7中所示的实施方式中，如果在管状构件131的两端部设置有开口部12·12，则维护的作业效率、管状构件131的破损防止率提高。进而，在管状构件131的长度尺寸长的实施方式中，能够从设置于管状构件131的两端部的开口部12·12高效地设置发热元件H、测温元件，容易地进行它们的位置调节。

本说明书公开的实用新型除了包含各实用新型、实施方式的构成以外，还包含在可适用的范围内将它们的部分构成变更为本说明书公开的其他构成而特定的构成、或在这些构成中附加本说明书公开的其他构成而特定的构成、或将它们的部分构成以可得到部分的作用效果的限度删除而特定的上位概念化的构成。

产业上的可利用性

本实用新型的实施方式不仅可以制成上述的直线状、U字型的熔液浸渍构件，还可以适当制成T字型、L字型的熔液浸渍构件。此外，本实用新型的实施方式的管状构件是在其端部形成有开口部的形状，但开口部也可以不形成于端部而形成于外周面。

符号的说明

1 熔液保持炉

10、50 熔液浸渍构件

11、61 内螺纹

12、52 开口部

12a、62a 端面

13、53、131 管状构件

21、51 外螺纹

22 轴部

23 头部

23a 座面

23b 外周面

24、64 盖体

31、71 衬垫

41、81 填充用接缝材

42、82 覆盖用接缝材

54 阶梯差部

62 周壁部

63 顶板部

100 U字型熔液浸渍构件

H 发热元件

M 金属熔液

Claims

1.一种熔液浸渍构件，其特征在于，其是浸渍于金属熔液中的熔液浸渍构件，其具有：

设置有开口部的管状构件；

覆盖所述开口部的盖体；和

将所述开口部与所述盖体之间闭塞的衬垫。

2.根据权利要求1所述的熔液浸渍构件，其特征在于，在所述开口部的内周形成内螺纹；

所述盖体具备形成有与所述开口部螺合的外螺纹的轴部、和在所述轴部的一端向外周方向突出的头部；

所述衬垫将所述开口部的端面与所述头部的座面之间闭塞。

3.根据权利要求1所述的熔液浸渍构件，其特征在于，在所述开口部的外周形成外螺纹和向外周方向延设的阶梯差部；

所述盖体具备覆盖所述开口部的顶板部、和从所述顶板部的周缘部向所述管状构件侧突设且在其内周形成有与所述开口部螺合的内螺纹的周壁部；

所述衬垫将所述开口部的阶梯差部与所述周壁部的端面之间闭塞。

4.根据权利要求2所述的熔液浸渍构件，其特征在于，其具有将所述头部的外周面和所述开口部的端面覆盖的覆盖用接缝材。

5.根据权利要求3所述的熔液浸渍构件，其特征在于，其具有将所述周壁部的端面和所述开口部的阶梯差部覆盖的覆盖用接缝材。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的熔液浸渍构件，其特征在于，其具有填充由位于所述盖体与所述开口部之间的所述衬垫产生的间隙的填充用接缝材。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的熔液浸渍构件，其特征在于，所述盖体由强度比所述管状构件低的材料形成。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的熔液浸渍构件，其特征在于，所述衬垫的厚度尺寸为0.1mm～10mm。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的熔液浸渍构件，其特征在于，所述衬垫被压缩至成为10％～90％的厚度尺寸为止。

10.根据权利要求1～5中任一项所述的熔液浸渍构件，其特征在于，在所述管状构件的内部容纳有加热金属熔液的发热元件。

11.根据权利要求1～5中任一项所述的熔液浸渍构件，其特征在于，在所述管状构件的内部容纳有检测金属熔液的温度的测温元件。