JP2002011564A - 溶融金属回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融金属回収器内の溶融金属を効率よく回収
することを可能とし、かつ、高い信頼性、メンテナンス
性を有する溶融金属回収装置の提供。 【解決手段】 溶融金属回収装置１は、るつぼ１００内
の溶融蒸着材Ｍに吸込口１１を浸漬させる移送管１０
と、移送管１０を加熱するための電熱ヒータ１４と、移
送管１０の他端に設けられている放出口１２が接続され
ると共に内部を冷却可能な冷却槽２０と、冷却槽２０の
内部を真空排気する真空ポンプ３０とを備える。回収作
業時には、電熱ヒータ１４によって移送管１０を加熱し
ながら、真空ポンプ３０によって冷却槽２０の内部を真
空排気する。これにより、るつぼ１００内の溶融蒸着材
Ｍを効率よく回収することが可能となる。また、溶融金
属回収装置１の信頼性、メンテナンス性を向上させるこ
とが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属回収装置
に関し、特に、蒸着設備に備えられたるつぼ等の溶融金
属収容器から溶融金属を取り出して冷却固化させる溶融
金属回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、可撓性を有する樹脂
製帯材等の基板上にアルミニウム（Ａｌ）や亜鉛（Ｚ
ｎ）といった金属を蒸着させる蒸着設備では、るつぼ
（溶融金属収容器）から約１２００℃程度に加熱溶融さ
せられている溶融蒸着材（溶融金属）を回収するため
に、図７に示すような溶融金属回収装置が用いられてい
る。同図に示す溶融金属回収装置１０１は、冷却槽１０
２、移送管１０３、及び、搬送ポンプ１０４を備える。
移送管１０３の一端は、下方に屈曲させられている。ま
た、移送管１０３の他端には、搬送ポンプ１０４が取り
付けられる。搬送ポンプ１０４は、上側に駆動モータ１
０５を有し、下側に駆動モータ１０５によって回転駆動
されるインペラ１０６を備える。

【０００３】この溶融金属回収装置１０１を使用するに
際しては、所定の手順により、るつぼ１００を蒸着設備
の蒸着室から取り出すと共に、るつぼ１００の上方を開
放する。そして、るつぼ１００内の溶融蒸着材Ｍに搬送
ポンプ１０４のインペラ１０６を浸漬させた後、駆動モ
ータ１０５を作動させる。これにより、インペラ１０６
によって吸込まれた溶融蒸着材Ｍが、搬送ポンプ１０４
の吐出ケーシング１０７と移送管１０３とを介して、冷
却槽１０２に移送される。冷却槽１０２に移送された溶
融蒸着材Ｍは、冷却固化させられた後、回収される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
溶融金属回収装置は、上述したように構成されていたこ
とから、次のような問題点を有していた。すなわち、上
述した溶融金属回収装置を構成する搬送ポンプのインペ
ラは、一般にセラミックや金属等によって薄板状に形成
されているので、きわめて高温の溶融蒸着材内に繰り返
し浸漬させると、熱衝撃等によって破損してしまうこと
があった。この点で、従来の溶融金属回収装置は、信頼
性の面で問題を有していた。また、るつぼから溶融蒸着
材を間欠的に取り出すような場合、取り出し作業を休止
している間に、溶融蒸着材が搬送ポンプのインペラ周辺
の狭隘な隙間や、移送管の内部で固化してしまう。この
場合、溶融蒸着材の取り出し作業を再開するたびに、搬
送ポンプ等を修理・交換する必要が生じ、メンテナンス
に要する負担が増大化してしまう。

【０００５】そこで、本発明は、溶融金属回収器内の溶
融金属を効率よく回収することを可能とし、かつ、高い
信頼性、メンテナンス性を有する溶融金属回収装置の提
供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による溶融金属回収装置は、溶融金属収容器から溶融金
属を取り出して冷却固化させる溶融金属回収装置におい
て、溶融金属収容器の内部に収容されている溶融金属に
一端を浸漬させる移送管と、移送管を加熱する加熱手段
と、移送管の他端が接続されると共に、内部を冷却可能
な冷却槽と、冷却槽の内部を真空排気する真空ポンプと
を備えることを特徴とする。

【０００７】この溶融金属回収装置は、蒸着設備のるつ
ぼ等の溶融金属収容器から溶融している蒸着材等の溶融
金属を取り出して冷却固化させる際に用いると好適なも
のである。この溶融金属回収装置を使用するに際して
は、移送管の一端を溶融金属収容器内の溶融金属に浸漬
させると共に、その他端を冷却槽に接続する。そして、
加熱手段によって移送管を加熱した状態で、真空ポンプ
を作動させ、冷却槽の内部を真空排気する。これによ
り、溶融金属収容器内の溶融金属は、移送管を介して冷
却槽内に吸引される。移送された溶融金属は、冷却槽内
で冷却され、固化した後、回収される。

【０００８】このように、この溶融金属回収装置によれ
ば、回収作業中に、移送管は加熱手段によって常時加熱
されていることから、移送管の内部で溶融金属が固化す
ることはない。また、冷却槽の内部を真空排気すること
によって溶融金属を効率よく移送するので、真空ポンプ
自体が熱衝撃等によって損傷してしまうことは一切な
い。従って、この溶融金属回収装置は、高い信頼性を有
し、また、溶融金属を間欠的に取り出す際に必要とされ
ていた煩雑なメンテナンス作業を大幅に低減させること
ができる。

【０００９】また、加熱手段は、移送管の外周に設けら
れた電熱ヒータであると好ましい。このような構成を採
用すれば、移送管の全体を均一に加熱することができ
る。

【００１０】この場合、移送管及び電熱ヒータからの放
熱を防止する保温材を更に備えると好ましい。このよう
な構成を採用すれば、移送管に加えるべき熱の放熱を効
果的に防止することができるので、少ない電力で効率よ
く移送管を加熱可能となる。

【００１１】また、加熱手段として、移送管を直接加熱
するバーナを用いてもよい。

【００１２】このような構成を採用すれば、移送管周辺
の構成を簡易化することができ、また、装置全体のメン
テナンス性をより向上させることができる。この場合、
移送管に対して、複数のバーナを所定間隔ごとに配設す
ると好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による溶
融金属回収装置の好適な実施形態について詳細に説明す
る。

【００１４】図１は本発明による溶融金属回収装置の第
１実施形態を示す概略構成図である。同図に示す溶融金
属回収装置１は、例えば、ポリエチレンはポリプロピレ
ンといったような可撓性を有する樹脂からなる帯材等の
基板上にアルミニウム（Ａｌ）等の金属を蒸着させる蒸
着設備において、るつぼ１００（溶融金属収容器）から
高温の溶融蒸着材Ｍ（溶融金属）を回収する際に用いら
れるものである。この溶融金属回収装置１は、図１に示
すように、移送管１０、冷却槽２０、及び、真空ポンプ
３０を備える。移送管１０は、例えばＳＴＰ鋼管等の金
属製の管材を略コの字形に屈曲させたものであり、一端
側が吸込口１１とされ、他端側が放出口１２とされてい
る。

【００１５】図２に示すように、移送管１０の外周の略
全面には、電熱ヒータ１４が巻回されている。これによ
り、電熱ヒータ１４に図示しない電源装置から電流を供
給すれば、移送管１０の全体を、例えば、６７０℃〜８
００℃程度の範囲で均一に加熱することが可能となる。
また、電熱ヒータ１４が巻回された移送管１０の外周
は、更に断熱材１５によって覆われている。断熱材１５
は、移送管及び電熱ヒータからの放熱を防止する保温材
として機能する。このように、断熱材１５を設けること
により、移送管１０に加えるべき熱の放熱を効果的に防
止することができるので、少ない電力で効率よく移送管
１０を加熱可能となる。

【００１６】移送管１０の放出口１２は、図１に示すよ
うに、冷却槽２０に接続される。冷却槽２０は、有底筒
状に形成された槽本体２１と、槽本体２１の上部に固定
可能な蓋体２２とからなる。蓋体２２を槽本体２１の上
部に固定することにより、槽本体２１の内部を気密状態
に維持することができる。移送管１０の放出口１２は、
蓋体２２に設けられた孔部にフランジ２３を介して固定
される。槽本体２１は、図３に示すように、二重構造を
有しており、内壁２１ａと外壁２１ｂとを備える。内壁
２１ａの外壁２１ｂ側の表面には、耐熱煉瓦等からなる
断熱材２４が固着されている。そして、断熱材２４と、
外壁２１ｂの内面との間には、流路２５が画成される。
これにより、流路２５内に冷却水等の冷却媒体を流通さ
せれば、冷却槽２０の槽本体２１（内壁２１ａ）の内部
を冷却することができる。

【００１７】なお、槽本体２１としては、図４及び図５
に示すような壁部構造を有するものを採用してもよい。
図４に示す壁部構造は、図３に示した構成から、耐熱煉
瓦等からなる断熱材を省略したものである。また、図５
に示す壁部構造は、図４に示した構成において、内壁２
１ａの内面（外壁２１ｂ側とは反対側の面）に耐熱煉瓦
等からなる断熱材２４を固着させたものである。

【００１８】一方、冷却槽２０の蓋体２２には、排気管
２７の一端が接続され、この排気管２７の他端には、真
空ポンプ３０の接続される。真空ポンプ３０は、気密状
態に保持されている冷却槽２０の内部を真空排気するた
めに用いられる。真空ポンプ３０としては、例えばロー
タリ式のものを採用可能であり、本実施形態では、冷却
槽２０内の圧力を、例えば１００Ｐａ〜１５００Ｐａ程
度の範囲に設定可能なものが用いられている。

【００１９】次に、上述した溶融金属回収装置１を用い
て、溶融金属収容器の一例である蒸着設備用のるつぼ１
００から、溶融金属としての溶融蒸着材Ｍを回収する手
順について説明する。

【００２０】この場合、まず、所定の手順により、るつ
ぼ１００を蒸着設備の蒸着室から取り出すと共に、るつ
ぼ１００の上方を開放する。この際、るつぼ１００内の
溶融蒸着材Ｍは、例えば、１２００℃程度まで昇温して
いる。また、移送管１０の一端側に設けられている吸込
口１１をるつぼ１００内の溶融蒸着材Ｍに浸漬させて位
置決めする。更に、槽本体２１に蓋体２２を固定し、冷
却槽２０の内部を気密状態に維持する。冷却槽２０の蓋
体２２には、真空ポンプ３０と接続させた排気管２７を
接続すると共に、移送管１０の他端側に設けられている
放出口１２を接続する。

【００２１】この状態から、加熱手段としての電熱ヒー
タ１４に電流を供給し、移送管１０の全体を、例えば６
７０℃〜８００℃程度の範囲まで均一に加熱する。そし
て、所定時間が経過し、移送管１０の温度が上昇した段
階で、真空ポンプ３０を作動する。これにより、冷却槽
２０の内部が真空排気され、冷却槽２０内の圧力が例え
ば１００Ｐａ〜１５００Ｐａ程度の範囲に設定される。
この結果、溶融金属収容器としてのるつぼ１００内の溶
融蒸着材Ｍは、移送管１０を介して冷却槽２０内に吸引
される。また、冷却槽２０を構成する槽本体２１に形成
されている流路２５（図３〜図５参照）には、冷却水等
の冷却媒体が流通させられる。これにより、冷却槽２０
内まで移送された溶融蒸着材Ｍは、冷却槽２０内で流路
２５内を流通する冷却媒体によって冷却されて固化し、
全作業の終了後、又は、所定の段階で冷却槽２０から回
収される。

【００２２】このように、溶融金属回収装置１によれ
ば、回収作業中に、移送管１０が加熱手段としての電熱
ヒータ１４によって常時加熱されていることから、移送
管１０内を移動する溶融蒸着材Ｍの温度も所定温度以上
に保たれる。従って、移送管１０の内部で溶融蒸着材Ｍ
が固化することはない。また、冷却槽２０の内部を真空
排気することによって溶融蒸着材Ｍを効率よく移送する
ので、真空ポンプ３０自体が熱衝撃等によって損傷して
しまうことは一切ない。従って、溶融金属回収装置１
は、高い信頼性を有し、また、溶融蒸着材Ｍをるつぼ１
００から間欠的に取り出す場合等に必要とされていた煩
雑なメンテナンス作業を大幅に低減させることができ
る。上述した溶融金属回収装置１は、亜鉛（Ｚｎ）を始
めとする低融点の非鉄金属等を回収対象とすることも可
能である。

【００２３】図６は、本発明による溶融金属回収装置の
第２実施形態を示す概略構成図である。なお、上述した
第１実施形態に関して説明した要素と同一の要素につい
ては同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

【００２４】同図に示す溶融金属回収装置１Ａも、例え
ば、ポリエチレンやポリプロピレンといったような可撓
性を有する樹脂からなる帯材等の基板上にアルミニウム
等の金属を蒸着させる蒸着設備において、るつぼ１００
（溶融金属収容器）から高温の溶融蒸着材Ｍ（溶融金
属）を回収する際に用いることができる。また、溶融金
属回収装置１Ａは、亜鉛（Ｚｎ）を始めとする低融点の
非鉄金属等を回収対象とすることも可能である。

【００２５】図６に示すように、溶融金属回収装置１Ａ
も、例えばＳＴＰ鋼管等の金属製の管材からなる移送管
１０を備えるが、移送管１０を加熱するための加熱手段
に関して、上述した第１実施形態に係る溶融金属回収装
置１と異なる。すなわち、本実施形態では、移送管１０
の周囲には、電熱ヒータ１４及び断熱材１５は設けられ
てはおらず、移送管１０は表面が剥き出しの状態で使用
される。そして、移送管１０の近傍には、所定間隔を隔
てて複数のバーナ４０が配設される。この場合、各バー
ナ４０を作動させて移送管１０に対して火炎を放射する
ことにより、移送管１０の全体を、例えば６７０℃〜８
００℃程度の範囲で均一に加熱することが可能である。

【００２６】このように構成された溶融金属回収装置１
Ａによれば、移送管１０の周辺の構成を簡易化すること
ができ、また、装置全体のメンテナンス性をより向上さ
せることができる。なお、溶融金属回収装置１Ａについ
ても、冷却槽２０（槽本体２１）の壁部構造としては、
図３〜図５に示す構成の何れを採用してもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明による溶融金属回収装置は、以上
説明したように構成されているため、次のような効果を
得る。すなわち、本発明による溶融金属回収装置は、溶
融金属収容器の内部に収容されている溶融金属に一端を
浸漬させる移送管と、移送管を加熱する加熱手段と、移
送管の他端が接続されると共に内部を冷却可能な冷却槽
と、冷却槽の内部を真空排気する真空ポンプとを備え、
加熱手段によって移送管を加熱しながら、真空ポンプに
よって冷却槽の内部を真空排気することにより、溶融金
属収容器内の溶融金属を取り出した後、冷却槽内で取り
出した溶融金属を冷却固化させる。これにより、溶融金
属回収器内の溶融金属を効率よく回収することが可能と
なり、かつ、溶融金属回収装置の信頼性、メンテナンス
性を向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による溶融金属回収装置の第１実施形態
を示す概略構成図である。

【図２】図１におけるII−II線についての断面図であ
る。

【図３】図１に示す溶融金属回収装置に設けられている
冷却槽の壁部構造を示す拡大断面図である。

【図４】図１に示す溶融金属回収装置に設けられている
冷却槽に適用可能な壁部構造の一例を示す拡大断面図で
ある。

【図５】図１に示す溶融金属回収装置に設けられている
冷却槽に適用可能な壁部構造の他の例を示す拡大断面図
である。

【図６】本発明による溶融金属回収装置の第２実施形態
を示す概略構成図である。

【図７】従来の溶融金属回収装置の一例を示す概略構成
図である。

【符号の説明】

１，１Ａ…溶融金属回収装置、１０…移送管、１１…吸
込口、１２…放出口、１４…電熱ヒータ、１５…断熱
材、２０…冷却槽、２１…槽本体、２２…蓋体、２４…
断熱材、２５…流路、２７…排気管、３０…真空ポン
プ、４０…バーナ、Ｍ…溶融蒸着材。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ２７Ｄ 3/14 Ｆ２７Ｄ 3/14 Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属収容器から溶融金属を取り出し
   て冷却固化させる溶融金属回収装置において、 前記溶融金属収容器の内部に収容されている溶融金属に
   一端を浸漬させる移送管と、 前記移送管を加熱する加熱手段と、 前記移送管の他端が接続されると共に、内部を冷却可能
   な冷却槽と、 前記冷却槽の内部を真空排気する真空ポンプとを備える
   ことを特徴とする溶融金属回収装置。
2. 【請求項２】 前記加熱手段は、前記移送管の外周に設
   けられた電熱ヒータであることを特徴とする請求項１に
   記載の溶融金属回収装置。
3. 【請求項３】 前記移送管及び前記電熱ヒータからの放
   熱を防止する保温材を更に備えることを特徴とする請求
   項２に記載の溶融金属回収装置。
4. 【請求項４】 前記加熱手段は、前記移送管を直接加熱
   するバーナであることを特徴とする請求項１に記載の溶
   融金属回収装置。