JP3323489B1 - 溶融金属供給用容器 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 内圧調整に用いるための配管や孔の詰りを防
止すること。 【解決手段】 溶融したアルミニウム等の溶融金属を供
給するために用いる容器であって、ハッチ６２に内圧調
整用の貫通孔６５を設け、その貫通孔６５に内圧調整用
の配管６６を接続しているので、容器１００内に溶融金
属を供給する度に内圧調整用の貫通孔６５に対する金属
の付着を確認することができる。従って、内圧調整に用
いるための配管６６や貫通孔６５の詰りを未然に防止す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば溶融したア
ルミニウムの運搬に用いられる溶融金属供給用容器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】多数のダイキャストマシーンを使ってア
ルミニウムの成型が行われる工場では、工場内ばかりで
なく、工場外からアルミニウム材料の供給を受けること
が多い。この場合、溶融した状態のアルミニウムを収容
した取鍋を材料供給側の工場から成型側の工場へと搬送
し、溶融した状態のままの材料を各ダイキャストマシー
ンへ供給することが行われている。

【０００３】従来から用いられている取鍋は、溶融金属
が貯留される容器本体の側壁に供給用の配管を取り付け
たいわば急須のような構造で、かかる取鍋を傾けること
により配管から成型側の保持炉に溶融金属を供給するこ
とが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな取鍋では、例えば取鍋の傾斜をフォークリフトを用
いて行っており、そのような作業は必ずしも安全なもの
とはいえなかった。また、取鍋を傾斜させるためにフォ
ークリフトに回動機構を設ける必要があるため、構成が
特殊となり、更にそのような操作のためにフォークリフ
トの操作に熟練した作業者が必要とされる、という課題
があった。

【０００５】そのため、本発明者等は、圧力差を利用し
た溶融金属の供給システムを提唱している。このシステ
ムは、密閉された容器に外部に溶融金属を導出するため
の配管を設け、さらにこの容器に加圧気体を供給するた
めの配管を接続し、容器内を加圧することで金属導出用
の配管から外部の例えば成型側の保持炉に溶融金属を導
出している。

【０００６】しかしながら、上記構成の容器では、加圧
気体供給用の配管が詰り易い、という問題がある。特
に、上記のシステムでは、例えば容器はトラックに搭載
され公道を介して工場から他の工場に運搬されるために
揺れことが多く、このため容器内の溶融金属の液面が傾
いたり、液滴が容器内で飛び散り、これらが加圧気体供
給用の配管に付着する。そして、例えばこのような付着
が度重なることで配管詰りが発生している。

【０００７】以上の事情に鑑み、本発明の主たる目的
は、内圧調整に用いるための配管や孔の詰りを防止する
ことができる溶融金属供給用容器を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の主たる観点に係る溶融金属供給システム
は、溶融金属を収容することができる容器と、前記容器
の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な
流路と、前記容器の上面部に開閉可能に設けられ、前記
容器の内外を連通する内圧調整用の貫通孔が設けられた
ハッチとを具備するものである。

【０００９】通常、かかる容器内に溶融金属を供給する
に先立ちガスバーナ等の加熱器により容器を予熱してい
る。この予熱は、ハッチを開けて加熱器の一部を容器内
に挿入することで行われる。従って、ハッチは容器内に
溶融金属を供給する度に開けられるものである。本発明
では、このようなハッチに内圧調整用の貫通孔を設けて
いるので、容器内に溶融金属を供給する度に内圧調整用
の貫通孔に対する金属の付着を確認することができる。
そして、例えば貫通孔に金属が付着しているときにはそ
の都度それを剥がせばよい。従って、本発明では、内圧
調整に用いるための配管や孔の詰りを未然に防止するこ
とができる。また本発明においては、このハッチは容器
内部を気密を確保するためのパッキン等の封止部材を備
えている。パッキンは例えばシリコン製のものなど耐熱
性を有するものが好ましい。

【００１０】本発明の溶融金属供給用容器は、前記ハッ
チが、前記容器の上面部のほぼ中央に設けられているこ
とを特徴とするものである。

【００１１】容器が揺れて液面が傾いたり、液滴が飛び
散る場合、容器内の外周付近よりも中央部に近い方がよ
り液面の変化や液滴が飛び散る度合いが小さい。本発明
では、ハッチに内圧調整用の貫通孔が設けられ、しかも
そのハッチが上記のように液面の変化や液滴が飛び散る
度合いが小さい位置に対応する容器の上面部のほぼ中央
に設けられているので、金属が内圧調整に用いるための
配管や孔に付着することが少なくなる。従って、本発明
では、内圧調整に用いるための配管や孔の詰りを防止す
ることができる。

【００１２】本発明の溶融金属供給用容器は、前記貫通
孔に取り付けられ、前記容器の上面部から上方に向けて
突出し、所定の高さの位置で水平方向に折り曲げられ、
水平方向に導出された配管を更に具備するものである。

【００１３】本発明に係る容器が使われるシステムで
は、例えば貫通孔に取り付けられた配管に加圧気体供給
用のタンクや減圧用のポンプからの配管が接続される。
そのような接続は、容器内に溶融金属を導入する度、或
いは容器内から溶融金属を導出する度に行われる。一
方、溶融金属が貯留される容器は非常に高温であり、作
業性が悪い状態にある。本発明に係る容器では、内圧調
整用の貫通孔が容器上面のほぼ中央にある構成であり、
そのまま上方に伸びる配管を取り付けたのでは上記のよ
うな配管間の接続の作業性が非常に悪い。これに対し
て、上記のように配管が水平方向に導出するような構成
とすることで、例えば作業者が配管間の接続ポイントに
手を伸ばして作業を安全にかつ簡単に行うことができ
る。

【００１４】本発明の溶融金属供給用容器は、前記配管
が前記貫通孔に着脱可能に螺着されていることを特徴と
するものである。

【００１５】本発明では、配管を貫通孔に対して着脱可
能に螺着するように構成することで、水平方向に導出さ
れている配管自体をいわばスパナのようにな用い方で配
管を貫通孔から着脱すること可能となる。従って、配管
の着脱を特別な工具等を用いることなく簡単に行うこと
ができる。これにより、例えば配管の詰まり具合をしば
しば確認することが可能となり、内圧調整に用いるため
の配管の詰りを未然に防止することができる。

【００１６】本発明の別の観点に係る溶融金属供給用容
器は、溶融金属を収容することができ、内外を連通し、
上面部のほぼ中心の位置に設けられた内圧調整用の貫通
孔を有する容器と、前記容器の内外を連通し、前記溶融
金属を流通することが可能な流路とを具備したことを特
徴とするものである。

【００１７】上述したように容器が揺れて液面が傾いた
り、液滴が飛び散る場合、容器内の外周付近よりも中央
部に近い方がより液面の変化や液滴が飛び散る度合いが
小さい。本発明では、内圧調整用の貫通孔がこのように
液面の変化や液滴が飛び散る度合いが小さい位置に対応
する容器の上面部のほぼ中央に設けられているので、金
属が内圧調整に用いるための配管や孔に付着することが
少なくなる。従って、本発明では、内圧調整に用いるた
めの配管や孔の詰りを防止することができる。

【００１８】本発明の溶融金属供給用容器は、前記容器
は、当該容器の上面部のほぼ中心部に設けられたハッチ
を更に具備し、前記貫通孔は、前記ハッチに設けられて
いることを特徴とするものである。

【００１９】上述したように、通常、容器内に溶融金属
を供給するに先立ちガスバーナにより容器を予熱してい
る。この予熱は、ハッチを開けてガスバーナを容器内に
挿入することで行われる。従って、ハッチは容器内に溶
融金属を供給する度に開けられるものである。本発明で
は、このようなハッチに内圧調整用の貫通孔を設けてい
るので、容器内に溶融金属を供給する度に内圧調整用の
貫通孔に対する金属の付着を確認することができる。そ
して、例えば貫通孔に金属が付着しているときにはその
都度それを剥がせばよい。従って、本発明では、内圧調
整に用いるための配管や孔の詰りを未然に防止すること
ができる。

【００２０】本発明の溶融金属供給用容器は、前記貫通
孔に取り付けれ、前記容器の上面部から上方に向けて突
出し、所定の高さの位置で水平方向に折り曲げられ、水
平方向に導出された配管を更に具備するものである。

【００２１】本発明の更に別の観点に係る溶融金属供給
用容器は、溶融金属を収容することができ、上部に第１
の開口部を有する容器と、前記容器の内外を連通し、前
記溶融金属を流通することが可能な流路と、前記容器の
第１の開口部を覆うように固定的に配置され、ほぼ中央
に前記第１の開口部よりも小径の第２の開口部を有する
蓋と、前記蓋の上面部に開閉可能に設けられ、前記容器
の内外を連通する内圧調整用の貫通孔が設けられたハッ
チとを具備するものである。

【００２２】本発明では、このようなハッチに内圧調整
用の貫通孔を設けているので、容器内に溶融金属を供給
する度に内圧調整用の貫通孔に対する金属の付着を確認
することができる。従って、本発明では、内圧調整に用
いるための配管や孔の詰りを未然に防止することができ
る。本発明では、ハッチに内圧調整用の貫通孔が設けら
れ、しかもそのハッチが上記のように液面の変化や液滴
が飛び散る度合いが小さい位置に対応する容器の上面部
のほぼ中央に設けられているので、金属が内圧調整に用
いるための配管や孔に付着することが少なくなる。従っ
て、本発明では、内圧調整に用いるための配管や孔の詰
りを防止することができる。更に、本発明では、ハッチ
が蓋の上面部に設けられているので、ハッチの裏面と液
面との距離が蓋の裏面と液面との距離に比べて蓋の厚み
分だけ長くなる。従って、貫通孔が設けられたハッチの
裏面に金属が付着する可能性が低くなる。よって、本発
明では、内圧調整に用いるための配管や孔の詰りを防止
することができる。

【００２３】上記容器としては、容器本体と、前記容器
本体の中心からずれた位置から容器本体外に配設された
配管とを具備するようにしても構わない。

【００２４】配管が容器内で溶湯に浸かったままだとす
ぐに詰まってしまうのに対して、本発明では、配管が容
器本体の中心からずれているので、傾けたときに容器内
の液面に対する変位が大きくなり、この状態で溶湯を吐
き出した後水平に戻すと配管下端と溶湯面との間に空間
ができ、配管詰まりが防止される。

【００２５】本発明の容器は、第１の空間を構成する第
１のフレームと、前記第１のフレームとの間に第２の空
間を構成するように配設された第２のフレームと、前記
第１の空間と前記第２の空間とを接続する少なくとも１
つの通路とを具備する。

【００２６】本発明では、第２の空間を真空に引いてお
けば保温になり、断熱材の経時変化による断熱性能の低
下を補償することができる。また、通路を介して第２の
空間側から第１の空間を加圧すると、圧送気体は予熱さ
れてから容器内部に供給される。従って、溶湯の温度低
下を小さく抑えることができる。特に、圧送最終段階に
おいては溶湯と気体の間欠吐出が発生しやすく、その場
合に溶湯の温度が圧送気体に奪われて粘性が大きくな
る。従って、圧送気体を予熱することで、溶湯の温度低
下を抑制し、配管詰まりを効果的に防止することができ
る。加えて、安全な給湯停止もでき、給湯停止に要する
時間を短くすることができる。

【００２７】また、本発明では、第１の空間のリークを
通路を介して第２の空間側から行うようにすることがで
きる。圧送停止時には加圧された第１の空間の気体をリ
ークして常圧に復圧するが、そのとき第１の空間の気体
は溶湯と共存しているから非常に高温であり、この高温
気体を直接的にリークしたのではリークバルブを痛める
ことになる。これに対して、第１の空間のリークを通路
を介して第２の空間側から行うことで、リークバルブに
かかる熱的負荷を軽減し、装置の信頼性向上、長寿命化
を図ることができる。

【００２８】本発明の容器は、第１の空間を構成する第
１のフレームと、前記第１のフレームとの間に第２の空
間を構成するように配設された第２のフレームと、前記
第１の空間と前記第２の空間とを接続する少なくとも１
つの通路と、前記容器本体内と接続された第１のバルブ
と、前記通路上に介挿されたた第２のバルブとを具備す
る。

【００２９】本発明では、給湯停止動作に要する時間短
縮、もしくは停止動作の信頼性の向上を図ることができ
る。すなわち、第２の空間は減圧しておき、給湯停止時
には、まず第１のバルブを開放して第１の空間内を復圧
する、ついで第２のバルブを開放し第１の空間を負圧に
する。これにより完全な給湯停止、更には配管内の溶湯
の容器側への引き戻しができる。

【００３０】本発明の容器は、容器本体と、容器本体底
部付近に接続され、少なくとも上方に向かう傾斜を有す
る配管とを具備する。

【００３１】本発明の容器は、容器本体と、容器本体内
を下部付近で連通しつつ２分する隔壁と、前記隔壁の区
切られた一方の空間側に接続された樋部とを具備する。

【００３２】本発明の容器は、容器本体と、容器本体内
を下部付近で連通しつつ２分する隔壁と、前記隔壁の分
離された一方の空間側に接続された樋部と、前記樋部上
に設けられた蓋とを具備する。

【００３３】すなわち、配管が本体内部にあると、 メンテナンスが大変 詰まりやすい メンテナンス時に配管傷つきやすい という問題ある。

【００３４】本発明では、隔壁で分離された一方の空間
を配管の代わりに使用し、例えば開口部からオーバーフ
ローさせて樋部で給湯するものである。これによりメン
テナンスが非常に簡単になり、しかも詰まりにくく、更
には詰まっても通常メンテナンスで回復させることがで
きる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。

【００３６】図１は本発明の一実施形態に係る金属供給
システムの全体構成を示す図である。

【００３７】同図に示すように、第１の工場１０と第２
の工場２０とは例えば公道３０を介して離れた所に設け
られている。

【００３８】第１の工場１０には、ユースポイントとし
てのダイキャストマシーン１１が複数配置されている。
各ダイキャストマシーン１１は、溶融したアルミニウム
を原材料として用い、射出成型により所望の形状の製品
を成型するものである。その製品としては例えば自動車
のエンジンに関連する部品等を挙げることができる。ま
た、溶融した金属としてはアルミニウム合金ばかりでな
くマグネシウム、チタン等の他の金属を主体とした合金
であっても勿論構わない。各ダイキャストマシーン１１
の近くには、ショット前の溶融したアルミニウムを一旦
貯留する保持炉（手元保持炉）１２が配置されている。
この保持炉１２には、複数ショット分の溶融アルミニウ
ムが貯留されるようになっており、ワンショット毎にラ
ドル１３或いは配管を介して保持炉１２からダイキャス
トマシーン１１に溶融アルミニウムが注入されるように
なっている。また、各保持炉１２には、容器内に貯留さ
れた溶融アルミニウムの液面を検出する液面検出センサ
（図示せず）や溶融アルミニウムの温度を検出するため
の温度センサ（図示せず）が配置されている。これらの
センサによる検出結果は各ダイキャストマシーン１１の
制御盤もしくは第１の工場１０の中央制御部１６に伝達
されるようになっている。

【００３９】第１の工場１０の受け入れ部には、後述す
る容器１００を受け入れるための受け入れ台１７が配置
されている。受け入れ部の受け入れ台１７で受け入れら
れた容器１００は、配送車１８により所定のダイキャス
トマシーン１１まで配送され、容器１００から保持炉１
２に溶融アルミニウムが供給されるようになっている。
供給の終了した容器１００は配送車１８により再び受け
入れ部の受け入れ台１７に戻されるようになっている。

【００４０】第１の工場１０には、アルミニウムを溶融
して容器１００に供給するための第１の炉１９が設けら
れており、この第１の炉１９により溶融アルミニウムが
供給された容器１００も配送車１８により所定のダイキ
ャストマシーン１１まで配送されるようになっている。

【００４１】第１の工場１０には、各ダイキャストマシ
ーン１１において溶融アルミニウムの追加が必要になっ
た場合にそれを表示する表示部１５が配置されている。
より具体的には、例えばダイキャストマシーン１１毎に
固有の番号が振られ、表示部１５にはその番号が表示さ
れており、溶融アルミニウムの追加が必要になったダイ
キャストマシーン１１の番号に対応する表示部１５にお
ける番号が点灯するようになっている。作業者はこの表
示部１５の表示に基づき配送車１８を使って容器１００
をその番号に対応するダイキャストマシーン１１まで運
び溶融アルミニウムを供給する。表示部１５における表
示は、液面検出センサによる検出結果に基づき、中央制
御部１６が制御することによって行われる。

【００４２】第２の工場２０には、アルミニウムを溶融
して容器１００に供給するための第２の炉２１が設けら
れている。容器１００は例えば容量、配管長、高さ、幅
等の異なる複数種が用意されている。例えば第1の工場
１０内のダイキャストマシーン１１における保持炉１２
の容量等に応じて、容量の異なる複数種がある。しかし
ながら、容器１００を１種類に統一して規格化しても勿
論構わない。

【００４３】この第２の炉２１により溶融アルミニウム
が供給された容器１００は、フォークリフト（図示せ
ず）により搬送用のトラック３２に載せられる。トラッ
ク３２は公道３０を通り第１の工場１０における受け入
れ部の受け入れ台１７の近くまで容器１００を運び、こ
れらの容器１００はフォークリフト（図示せず）により
受け入れ台１７に受け入れられるようになっている。ま
た、受け入れ部にある空の容器１００はトラック３２に
より第２の工場２０へ返送されるようになっている。

【００４４】第２の工場２０には、第１の工場１０にお
ける各ダイキャストマシーン１１において溶融アルミニ
ウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部
２２が配置されている。表示部２２の構成は第１の工場
１０内に配置された表示部１５とほぼ同様である。表示
部２２における表示は、例えば通信回線３３を介して第
１の工場１０における中央制御部１６が制御することに
よって行われる。なお、第２の工場２０における表示部
２２においては、溶融アルミニウムの供給を必要とする
ダイキャストマシーン１１のうち第１の工場１０におけ
る第１の炉１９から溶融アルミニウムが供給されると決
定されたダイキャストマシーン１１はそれ以外のダイキ
ャストマシーン１１とは区別して表示されるようになっ
ている。例えば、そのように決定されたダイキャストマ
シーン１１に対応する番号は点滅するようになってい
る。これにより、第１の炉１９から溶融アルミニウムが
供給されると決定されたダイキャストマシーン１１に対
して第２の工場２０側から誤って溶融アルミニウムを供
給するようなことをなくすことができる。また、この表
示部２２には、上記の他に中央制御部１６から送信され
たデータも表示されるようになっている。

【００４５】次に、このように構成された金属供給シス
テムの動作を説明する。

【００４６】中央制御部１６では、各保持炉１２に設け
られた液面検出センサを介して各保持炉１２における溶
融アルミニウムの量を監視している。ここで、ある保持
炉１２で溶融アルミニウムの供給の必要性が生じた場合
に、中央制御部１６は、その保持炉１２の「固有の番
号」、その保持炉１２に設けられた温度センサにより検
出された保持炉１２の「温度データ」、その保持炉１２
の形態（後述する。）に関する「形態データ」、その保
持炉１２から溶融アルミニウムがなくなる最終的な「時
刻データ」、公道３０の「トラフィックデータ」、その
保持炉１２で要求される溶融アルミニウムの「量デー
タ」及び「気温データ」等を、通信回線３３を介して第
２の工場２０側に送信する。第２の工場２０では、これ
らのデータを表示部２２に表示する。これらの表示され
たデータに基づき作業者が経験的に上記保持炉１２から
溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉１２に容器１
００が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温
度となるように該第２の工場２０からの容器１００の発
送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度を決定す
る。或いはこれらのデータを例えばパソコン（図示せ
ず）に取り込んで所定のソフトウェアを用いて上記保持
炉１２から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉１
２に容器１００が届き、且つその時の溶融アルミニウム
が所望の温度となるように該第２の工場２０からの容器
１００の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度
を推定してその時刻及び温度を表示するようにしてもよ
い。或いは推定された温度により第２の炉２１を自動的
に温度制御しても良い。容器１００に収容すべき溶融ア
ルミニウムの量についても上記「量データ」に基づき決
定してもよい。

【００４７】発送時刻に容器１００を載せたトラック３
２が出発し、公道３０を通り第１の工場１０に到着する
と、容器１００がトラック３２から受け入れ部の受け入
れ台１７に受け入れられる。

【００４８】その後、受け入れられた容器１００は、受
け入れ台１７と共に配送車１８により所定のダイキャス
トマシーン１１まで配送され、容器１００から保持炉１
２に溶融アルミニウムが供給される。

【００４９】図２に示すように、この例では、レシーバ
タンク１０１から高圧空気を密閉された容器１００内に
送出することで容器１００内に収容された溶融アルミニ
ウムが配管５６から吐出されて保持炉１２内に供給され
るようになっている。なお、図２において、１０３は加
圧バルブ、１０４はリークバルブである。

【００５０】ここで、保持炉１２の高さは各種のものが
あり、配送車１８に設けられた昇降機構により配管５６
の先端が保持炉１２上の最適位置となるように調節可能
になっている。しかし、保持炉１２の高さによっては昇
降機構だけでは対応できない場合がある。そこで、本シ
ステムにおいては、保持炉１２の形態に関する「形態デ
ータ」として、保持炉１２の高さや保持炉１２までの距
離に関するデータ等を予め第２の工場２０側に送り、第
２の工場２０側ではこのデータに基づき最適な形態、例
えば最適な高さの容器１００を選択して配送している。
なお、供給すべき量に応じて最適な大きさの容器１００
を選択して配送してもよい。

【００５１】次に、このように構成されたシステムに好
適な容器（加圧式溶融金属供給容器）１００について、
図３及び図４に基づき説明する。図３は容器１００の断
面図、図４はその平面図である。

【００５２】容器１００は、有底で筒状の本体５０の上
部開口部５１に大蓋５２が配置されている。本体５０及
び大蓋５１の外周にはそれぞれフランジ５３、５４が設
けられており、これらフランジ間をボルト５５で締める
ことで本体５０と大蓋５１が固定されている。なお、本
体５０や大蓋５１は例えば外側が金属であり、内側が耐
火材材及び断熱材により構成されている。

【００５３】本体５０の外周の１箇所には、本体５０内
部から配管５６に連通する流路５７が設けられた配管取
付部５８が設けられ、この配管取付部５８の流路５７に
連通するように配管５６が固定されている。配管５６
は、Γ状の形状を有しており、これにより配管５６の一
端口５９は下方を向いている。より具体的には、配管５
６の一端口５９は垂線に対して例えば１０°程度傾いて
いる。このように傾斜を持たせることによって例えば一
端口５９から導出される溶融金属がサーバ側に流れ落ち
た際に湯面から湯滴が飛び散ることが少なくなる。

【００５４】上記の大蓋５２のほぼ中央には開口部６０
が設けられ、開口部６０には取っ手６１が取り付けられ
たハッチ６２が配置されている。ハッチ６２は大蓋５２
上面よりも少し高い位置に設けられてる。ハッチ６２の
外周の1ヶ所にはヒンジ６３を介して大蓋５２に取り付
けられている。これにより、ハッチ６２は大蓋５２の開
口部６０に対して開閉可能とされている。また、このヒ
ンジ６３が取り付けられた位置と対向するように、ハッ
チ６２の外周の２ヶ所には、ハッチ６２を大蓋５２に固
定するためのハンドル付のボルト６４が取り付けられて
いる。大蓋５２の開口部６０をハッチ６２で閉めてハン
ドル付のボルト６４を回動することでハッチ６２が大蓋
５２に固定されることになる。また、ハンドル付のボル
ト６４を逆回転させて締結を開放してハッチ６２を大蓋
５２の開口部６０から開くことができる。そして、ハッ
チ６２を開いた状態で開口部６０を介して容器１００内
部のメンテナンスや予熱時のガスバーナの挿入が行われ
るようになっている。

【００５５】また、ハッチ６２の中央、或いは中央から
少しずれた位置には、容器１００内の減圧及び加圧を行
うための内圧調整用の貫通孔６５が設けられている。こ
の貫通孔６５には加減圧用の配管６６が接続されてい
る。この配管６６は、貫通孔６５から上方に伸びて所定
の高さで曲がりそこから水平方向に延在している。この
配管６６の貫通孔６５への挿入部分の表面には螺子山が
きられており、一方貫通孔６５にも螺子山がきられてお
り、これにより配管６６が貫通孔６５に対して螺子止め
により固定されるようになっている。

【００５６】この配管６６の一方には、加圧用又は減圧
用の配管６７が接続可能になっており、加圧用の配管に
は加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが接続
されており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接続さ
れている。そして、減圧により圧力差を利用して配管５
６及び流路５７を介して容器１００内に溶融アルミニウ
ムを導入することが可能であり、加圧により圧力差を利
用して流路５７及び配管５６を介して容器１００外への
溶融アルミニウムの導出が可能である。なお、加圧気体
として不活性気体、例えば窒素ガスを用いることで加圧
時の溶融アルミニウムの酸化をより効果的に防止するこ
とができる。

【００５７】本実施形態では、大蓋５２のほぼ中央部に
配置されたハッチ６２に加減圧用の貫通孔６５が設けら
れている一方で、上記の配管６６が水平方向に延在して
いるので、加圧用又は減圧用の配管６７を上記の配管６
６に接続する作業を安全にかつ簡単に行うことができ
る。また、このように配管６６が延在することによって
配管６６を貫通孔６５に対して小さな力で回転させるこ
とができるので、貫通孔６５に対して螺子止めされた配
管６６の固定や取り外しを非常に小さな力で、例えば工
具を用いることなく行うことができる。

【００５８】ハッチ６２の中央から少しずれた位置で前
記の加減圧用の貫通孔６５とは対向する位置には、圧力
開放用の貫通孔６８が設けられ、圧力開放用の貫通孔６
８には、リリーフバルブ（図示を省略）が取り付けられ
るようになっている。これにより、例えば容器１００内
が所定の圧力以上となったときには安全性の観点から容
器１００内が大気圧に開放されるようになっている。

【００５９】大蓋５２には、液面センサとしての２本の
電極６９がそれぞれ挿入される液面センサ用の２つの貫
通孔７０が所定の間隔をもって配置されている。これら
の貫通孔７０には、それぞれ電極６９が挿入されてい
る。これら電極６９は容器１００内で対向するように配
置されており、それぞれの先端は例えば容器１００内の
溶融金属の最大液面とほぼ同じ位置まで延びている。そ
して、電極６９間の導通状態をモニタすることで容器１
００内の溶融金属の最大液面を検出することが可能であ
り、これにより容器１００への溶融金属の過剰供給をよ
り確実に防止できるようになっている。

【００６０】本体５０の底部裏面には、例えばフォーク
リフトのフォーク（図示を省略）が挿入される断面口形
状で所定の長さの脚部（チャンネル）７１が例えば平行
するように２本配置されている。また、本体５０内側の
底部は、流路５７側が低くなるように全体が傾斜してい
る。これにより、加圧により流路５７及び配管５６を介
して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、いわゆる
湯の残りが少なくなる。また、例えばメンテナンス時に
容器１００を傾けて流路５７及び配管５６を介して外部
に溶融アルミニウムを導出する際に、容器１００を傾け
る角度をより小さくでき、安全性や作業性が優れたもの
となる。

【００６１】このように本実施形態に係る容器１００で
は、ハッチ６２に内圧調整用の貫通孔６５を設け、その
貫通孔６５に内圧調整用の配管６６を接続しているの
で、容器１００内に溶融金属を供給する度に内圧調整用
の貫通孔６５に対する金属の付着を確認することができ
る。従って、内圧調整に用いるための配管６６や貫通孔
６５の詰りを未然に防止することができる。

【００６２】また、本実施形態に係る容器１００では、
ハッチ６２に内圧調整用の貫通孔６５が設けられ、しか
もそのハッチ６２が溶融アルミニウムの液面の変化や液
滴が飛び散る度合いが比較的に小さい位置に対応する容
器１００の上面部のほぼ中央に設けられているので、溶
融アルミニウムが内圧調整に用いるための配管６６や貫
通孔６５に付着することが少なくなる。従って、内圧調
整に用いるための配管６６や貫通孔６５の詰りを防止す
ることができる。

【００６３】更に、本実施形態に係る容器１００では、
ハッチ６２が大蓋５２の上面部に設けられているので、
ハッチ６２の裏面と液面との距離が大蓋５２の裏面と液
面との距離に比べて大蓋５２の厚み分だけ長くなる。従
って、貫通孔６５が設けられたハッチ６２の裏面にアル
ミニウムが付着する可能性が低くなり、内圧調整に用い
るための配管６６や貫通孔６５の詰りを防止することが
できる。

【００６４】次に、第２の工場２０における第２の炉２
１から容器１００への供給システムを図５に基づき説明
する。

【００６５】図５に示すように、第２の炉２１内には溶
融アルミニウムが貯留されている。この第２の炉２１に
は供給部２１ａが設けられ、この供給部２１ａには吸引
管２０１が挿入されている。この吸引管２０１は、供給
部２１ａの溶融されたアルミニウムの液面から一端口
（吸引管２０１の他方の先端部２０１ｂ）が出没するよ
うに配置されている。すなわち、吸引管２０１の一方の
先端部２０１ａは第２の炉２１の底部付近まで延在し、
吸引管２０１の他方の先端部２０１ｂは供給部２１ａか
ら外側に導出されている。吸引管２０１は、保持機構２
０２により基本的には傾斜して保持されている。その傾
斜角は例えば垂線に対して１０°程度傾いており、上記
容器１００における配管５６の先端部の傾斜と合致する
ようになっている。この吸引管２０１の先端部２０１ｂ
は容器１００における配管５６の先端部に接続されるも
のであり、このように傾斜を合致されることによって吸
引管２０１の先端部２０１ｂと容器１００における配管
５６の先端部との接続が容易となる。

【００６６】そして、配管６６に減圧用のポンプ３１３
に接続された配管６７を接続する。次に、ポンプ３１３
を作動させて容器１００内を減圧する。これにより、第
２の炉２１内に貯留されている溶融アルミニウムが吸引
管２０１及び配管５６を介して容器１００内に導入され
る。

【００６７】本実施形態では、特に、このように第２の
炉２１内に貯留されている溶融アルミニウムを吸引管２
０１及び配管５６を介して容器１００内に導入するよう
にしているので、溶融アルミニウムが外部の空気と接触
することはない。従って、酸化物が生じることがなく、
本システムを用いて供給される溶融アルミニウムは非常
に品質が良いものとなる。また、容器１００内から酸化
物を除去するための作業は不要となり、作業性も向上す
る。

【００６８】本実施形態では、特に、容器１００に対す
る溶融アルミニウムの導入と容器１００からの溶融アル
ミニウムの導出を実質的に２本の配管５６、３１２だけ
を使って行うことができるので、システム構成を非常に
シンプルなものとすることができる。また、溶融アルミ
ニウムが外気に接触する機会が激減するので、酸化物の
生成をほぼなくすことができる。

【００６９】図６は以上のシステムを自動車工場に適用
した場合の製造フローを示したものである。

【００７０】まず、図５に示したように、第２の炉２１
内に貯留されている溶融アルミニウムを吸引管２０１及
び配管５６を介して容器１００内に導入（受湯）する
（ステップ５０１）。

【００７１】次に、図１に示したように、容器１００を
公道３０を介してトラック３２により第２の工場２０か
ら第１の工場１０に搬送する（ステップ５０２）。

【００７２】次に、第１の工場（ユースポイント）１０
では、容器１００が配送車１８により自動車エンジン製
造用のダイキャストマシーン１１まで配送され、容器１
００から保持炉１２に溶融アルミニウムが供給される
（ステップ５０３）。

【００７３】次に、このダイキャストマシーン１１にお
いて、保持炉１２に貯留された溶融アルミニウムを用い
た自動車エンジンの成型が行われる（ステップ５０
４）。

【００７４】そして、このように成型された自動車エン
ジン及び他の部品を使って自動車の組み立てが行われ、
自動車が完成する（ステップ５０５）。

【００７５】本実施形態では、上述したように自動車の
エンジンが酸化物を殆ど含まないアルミニウム製である
ので、性能及び耐久性のよいエンジンを有する自動車を
製造することが可能である。

【００７６】本発明の更に別の実施形態を説明する。

【００７７】図７は本発明の第２の実施形態に係る容器
の断面図である。同図では傾斜させた状態が示されてい
る。

【００７８】同図に示す容器２１００は、容器本体２１
１０と、容器本体２１１０の中心２１１１からずれた位
置２１１２から容器本体２１１０外に配設された配管２
１３０とを具備する。

【００７９】容器本体２１１０はその上部に開口２１１
３を有し、その開口２１１３を塞ぐように蓋２１１４が
装着されている。

【００８０】容器本体２１１０は、第１の空間２１１５
を構成する例えばＳＳ４００（ＪＩＳ）などの鋼からな
る第１のフレーム２１１６と、第１のフレーム２１１６
との間に第２の空間１１７を構成するように配設された
例えばＳＳ４００（ＪＩＳ）などの鋼からなる第２のフ
レーム２１１８とを有する。これらフレーム材料は線膨
張率の小さな材料から構成することが好ましく、また内
層に施工するキャスターなどの断熱材料との線膨張率の
差が小さな材料を採用することが好ましい。さらに第１
のフレームと第２のフレームとはその物性を協調させる
ことが好ましくここでは同一物性を有する材料を選択し
て採用している。

【００８１】容器本体２１１０の底部には、フォークリ
フトのフォークが挿入される１対の口の字状の係止部材
２１１９、２１１９が取り付けられている。

【００８２】蓋２１１４には、そのほぼ中心寄りに容器
本体２１１０内に例えばアルミニウム等の金属の溶湯２
１２０を注入するための開口２１２１が設けられ、その
開口２１２１には子蓋２１２２が枢着されて図示を省略
した固定具により開口２１２１に子蓋２１２２が固定さ
れるようになっている。

【００８３】また、蓋２１１４には、図示を省略した加
圧ポンプから加圧用の気体を容器本体２１１０内の第１
の空間２１１５に導入するための導入口２１２３が設け
られている。上記気体として窒素ガス等の不活性ガスを
用いることで溶湯２１２０の酸化を防止することができ
る。

【００８４】更に、蓋２１１４には、容器本体２１１０
の中心２１１１からずれた位置２１１２から容器本体２
１１０外に配設された配管２１３０が取り付けられてい
る。配管２１３０の下端２１３１は容器本体２１１０内
の底部付近まで位置している。この下端２１３１を開閉
自在とする機構を設けても構わない。これにより、容器
が倒れたときに湯が流出することを防止することが可能
となる。配管２１３０は、容器本体２１１０外におい
て、例えば上方に向けて５°〜１０°程度傾斜する傾斜
部２１３２と、下方に向けて開口する吐出部２１３３と
を有する。

【００８５】ここで、容器本体２１１０の中心２１１１
と上記ずれ位置２１１２との間隔は、例えば内径８０ｃ
ｍの容器の場合で３０ｃｍ程度である。この変位はもっ
と大きくても小さくても同様の効果を得ることができ
る。

【００８６】このような容器２１００では、まず水平状
態で、導入口２１２３から加圧気体を導入し、容器本体
２１１０内の溶湯２１２０を配管２１３０から外部に圧
送する。その後、図７に示すようにフォークリフトで配
管２１３０側に傾斜させて、残りの溶湯２１２０を配管
２１３０から外部に圧送する。

【００８７】このように構成された本実施形態の容器２
１００では、配管２１３０が容器本体２１１０の中心か
らずれているので、傾けたときに容器本体２１１０内の
液面に対する変位が大きくなり、この状態で溶湯を吐き
出した後水平に戻すと配管２１３０の下端２１３１と溶
湯２１２０面との間に空間ができ、配管詰まりが防止さ
れる。

【００８８】図８は本発明の第３の実施形態に係る容器
の断面図である。以下の実施形態で既に図示した構成要
素と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略
する。

【００８９】この容器２２００では、第１の空間２１１
５と第２の空間２１１７とを接続する少なくとも１つの
通路（配管）２２１０が設けられている。

【００９０】第２の空間２１１７には、加圧機構２２２
０及びリークバルブ２２３０が取り付けられている。

【００９１】加圧機構２２２０では、加圧バルブ２２２
１及び減圧弁を２２２２を介してエアータンク２２２３
から第２の空間２１１７に加圧エアーが導入されるよう
になっている。また加圧機構２２２０には圧力コントー
ラ２２２４が取り付けらている。

【００９２】なお、加圧機構２２２０に代えて真空ポン
プを接続することも可能である。

【００９３】このように構成された容器２２００では、
第２の空間２１１７を真空に引いておけば保温になり、
断熱材の経時変化による断熱性能の低下を補償すること
ができる。例えば経時変化に応じて真空度を高めるよう
にすればよい。

【００９４】また、このように構成された容器２２００
では、通路２２１０を介して第２の空２１１６間側から
第１の空間２１１５を加圧すると、圧送気体は予熱され
てから容器内部（第１の空間２１１５）に供給される。
従って、溶湯の温度低下を小さく抑えることができる。
特に、圧送最終段階においては溶湯と気体の間欠吐出が
発生しやすく、その場合に溶湯の温度が圧送気体に奪わ
れて粘性が大きくなる。従って、圧送気体を予熱するこ
とで、溶湯の温度低下を抑制し、配管詰まりを効果的に
防止することができる。加えて、安全な給湯停止もで
き、給湯停止に要する時間を短くすることができる。

【００９５】更に、このように構成された容器２２００
では、リークバルブ２２３０により第１の空間２１１５
のリークを通路２２１０を介して第２の空間２１１７側
から行うようにすることで、高温気体をある程度冷やし
てからリークバルブ２２３０からリークしている。よっ
て、リークバルブ２２３０にかかる熱的負荷を軽減し、
装置の信頼性向上、長寿命化を図ることができる。

【００９６】図９は本発明の第４の実施形態に係る容器
の断面図である。

【００９７】同図に示す容器２３００では、第１の空間
２１１５に加圧機構２２２０が接続され、第２の空間２
１１７に減圧機構２３１０が接続されている。減圧機構
２３１０では、例えば真空バルブ２３１１を介して真空
ポンプ２３１２が第２の空間２１１７に接続され、それ
らの間に真空計２３１３やリークバルブ２３１４が介挿
されている。

【００９８】また、第１の空間２１１５と第２の空間２
１１７とを接続する通路２２１０には、第２のバルブと
してのリークバルブ２３２０が介挿され、更に容器本体
内には第１のバルブとしてのリークバルブ２３２１が接
続されている。

【００９９】このような構成の容器２３００では、給湯
停止動作に要する時間短縮、もしくは停止動作の信頼性
の向上を図ることができる。すなわち、第２の空間２１
１７は減圧しておき、給湯停止時には、まず第１のバル
ブとしてのリークバルブ２３２１を開放して第１の空間
２１１５内を復圧する、ついで第２のバルブとしてのリ
ークバルブ２３２０を開放し第１の空間２１１５を負圧
にする。これにより完全な給湯停止、更には配管内の溶
湯の容器側への引き戻しができる。

【０１００】図１０は本発明の第５の実施形態に係る容
器の断面図である。

【０１０１】同図に示す容器２４００では、上方に向か
う傾斜を有する配管２４２０が容器本体２４１０底部付
近に接続されている。配管２４２０の他端は少なくとも
容器２４００より高い位置まで延びている。

【０１０２】図１１は本発明の第６の実施形態に係る容
器の断面図である。

【０１０３】同図に示す容器２５００では、容器本体２
５１０内を下部付近で連通しつつ２分する隔壁２５２０
と、隔壁２５２０で区切られた一方の空間２５３０側に
接続された樋部２５４０とを具備する。他方の空間２５
３１には、加圧機構２２２０が接続されている。桶部２
５４０の上部には蓋２５４１が設けられている。

【０１０４】本実施形態の容器２５００では、加圧機構
２２２０により容器内を加圧すると、樋部２５４０を介
して容器内の湯が外部に吐出される。

【０１０５】すなわち、配管が本体内部にあると、 メンテが大変 詰まりやすい メンテ時に配管傷つきやすい という問題ある。

【０１０６】これに対して本実施形態の容器２５００で
は、隔壁２５２０で分離された一方の空間２５３０を配
管の代わりに使用し、例えば開口部２５３２からオーバ
ーフローさせて樋部２５４０で給湯するものである。こ
れによりメンテナンスが非常に簡単になり、しかも詰ま
りにくく、更には詰まっても通常メンテナンスで回復さ
せることができる。

【０１０７】図１２は本発明の第７の実施形態に係る容
器の断面図である。

【０１０８】同図に示す容器２６００は、図１１に示し
た容器における桶部２５４０の上部に配置された蓋２５
４１を取り除いたものである。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内圧調整に用いるための配管や孔の詰りを防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る金属供給システムの
構成を示す概略図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る容器と保持炉との関
係を示す図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る容器の断面図であ
る。

【図４】図３の平面図である。

【図５】本発明の一実施形態に係る第２の工場における
第２の炉から容器への供給システムの構成を示す図であ
る。

【図６】本発明のシステムを使った自動車の製造方法を
示すフロー図である。

【図７】第２の実施形態に係る容器の断面図である。

【図８】第３の実施形態に係る容器の断面図である。

【図９】第４の実施形態に係る容器の断面図である。

【図１０】第５の実施形態に係る容器の断面図である。

【図１１】第６の実施形態に係る容器の断面図である。

【図１２】第７の実施形態に係る容器の断面図である。

【符号の説明】

５０ 容器本体 ５１、６０ 開口部 ５７ 流路 ６２ ハッチ ６５ 内圧調整用の貫通孔 ６６ 内圧調整用の配管 ６０ 開口 １００ 溶融金属供給用容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−320255（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−262062（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−72662（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−50860（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 39/06 B22D 17/30 B22D 41/00 B22D 41/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属を収容することができ、上部に
   第１の開口部を有する容器と、 前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通すること
   が可能な流路と、 前記容器の第１の開口部を覆うように配置され、ほぼ中
   央に前記第１の開口部よりも小径の第２の開口部を有す
   る蓋と、 前記蓋の上面部に開閉可能に設けられ、前記容器の内外
   を連通する内圧調整用の貫通孔が設けられたハッチとを
   具備することを特徴とする溶融金属供給用容器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の溶融金属供給用容器に
   おいて、 前記貫通孔に取り付けられ、前記容器の上面部から上方
   に向けて突出し、所定の高さの位置で水平方向に折り曲
   げられ、接続部が水平方向に導出された配管を更に具備
   することを特徴とする溶融金属供給用容器。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の溶融金属供給用容器に
   おいて、 前記配管は、前記貫通孔に着脱可能に螺着されているこ
   とを特徴とする溶融金属供給用容器。