JP3465898B2 - 金属溶湯の熱分析用試料採取容器 - Google Patents

金属溶湯の熱分析用試料採取容器

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属の溶湯の熱分
析用試料容器に関し、更に詳しくは、鋳鉄やアルミニウ
ムもしくはその合金などの鋳物を鋳造する際にその組織
を炉前で熱分析するための試料採取容器で、いわゆるプ
ローブ型と称される採取容器に関する。
【0002】
【従来の技術】鋳鉄、あるいはアルミニウムまたはその
合金等の軽金属を鋳造するに当たって、その溶湯の組織
を炉前で調査する方法として、温度センサを備えた熱分
析用試料採取容器に溶湯を注入し、その冷却曲線を温度
センサの出力から得る方法が一般に採用されている。
【0003】この種の採取容器としては、上端に開口部
を有する試料室を備えた有底の略円筒形状を有する耐熱
性材料からなる容器本体に、試料室の底壁を貫通して熱
電対などの温度センサを試料室内に臨ませた、いわゆる
カップ型のものが多用されている。このカップ型の採取
容器においては、金属を溶解させた炉からその溶湯を取
鍋もしくは柄杓を用いて採取容器内に注入する。
【0004】この種の採取容器として、また、以上のよ
うなカップ状のもののほか、特開2000−13131
1号公報に開示されている、いわゆるプローブ型の採取
容器が知られている。この提案におけるプローブ型の採
取容器は、上端に開口部を有する試料室に隣接して、下
端が開口し、かつ、上端が試料室の上端開口部に連通す
る湯口と、下端が試料室の開口部に連通し、上方に伸び
た後に横方向に伸び、更に上方に伸びるように屈曲して
上端本体の最頂端で開口する排気通路と、試料室の上
方に形成され、当該試料室の開口部から試料室内に挿入
される温度センサを保持するセンサ保持部とを、耐熱性
材料によって一体的に形成した構造を有している。この
従来のプローブ型の採取容器においても、試料室の形状
・寸法は上記したカップ型のものと同等とされる。
【0005】そして、このプローブ型の採取容器の製造
に際しては、採取容器の中心軸に沿った分割面、つまり
容器の長手方向に沿った分割面で分割された左右2つの
耐熱材料からなる部材を作り、これらをその分割面にお
いて接着剤で接合している。
【0006】このプローブ式の採取容器によれば、溶湯
中に浸漬することにより、下端が開口した湯口を通じて
溶湯が試料室内に流入し、この流入に伴って試料室内を
含む容器内部の空気は上端が開口した排気通路から外部
に排出する。従ってこのプローブ型の採取容器では、取
鍋や柄杓を用いることなく溶湯を試料室内に満たすこと
ができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した提
案におけるプローブ型の採取容器においては、排気通路
が容器内で折れ曲がっているなど構造が複雑で、また、
縦割りにした2つの耐熱材料からなる部材相互の接着面
積が大きく、組立の作業性が悪いという問題がある。ま
た、これらの2つの部材は横寸法に比して縦寸法が大き
い細長い形状となるため、各部材の焼成時に反りが発生
しやく、この反りは2つの部材相互の接着不良の原因と
なり、また、接着面が試料室を二分する位置に存在して
いるため、接着剤が試料室内に入り込んでいる場合には
不純物として溶湯を汚染する可能性があり、これらのこ
とから、多くの検査工程を設ける必要がある。
【0008】また、従来のプローブ型の採取容器におい
ては、前記したように排気通路が容器内で折れ曲がって
いるため、流入した溶湯が冷えた場合には内部で排気通
路を塞いでガスを排出できない場合があり、その場合、
ガス圧により採取した溶湯が逆流して排除され、規定量
の溶湯が採取できない可能性がある。
【0009】更に、従来のプローブ型の採取容器におい
ては、主として内部経路の複雑さに起因して、溶湯に浸
漬するために必要な押し込み力が大きくなるという問題
もある。
【0010】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
もので、その主たる目的は、従来のプローブ型の採取容
器に比して、構造が簡単で製造工程および検査工程を大
幅に簡素化することのできるプローブ型の金属溶湯の熱
分析用試料採取容器を提供することにある。
【0011】また、本発明の他の目的は、従来のプロー
ブ型の採取容器に比して、押し込み力が少なくてすみ、
かつ、排気通路内で溶湯が固まって排気を阻害する恐れ
のない金属溶湯の熱分析用試料採取容器を提供すること
にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記した主たる目的を達
成するため、請求項1に係る発明の金属溶湯の熱分析用
試料採取容器は、上端に開口部を有する有底円筒状の試
料室と、その試料室に隣接して形成され、下端が開口
し、かつ、上記試料室の開口部に連通する湯口と、上記
試料室の開口部に連通し、かつ、上端が当該試料室の開
口部より上方で開口する排気通路と、上記試料室の上方
に形成され、当該試料室の開口部から試料室内に挿入さ
れる温度センサを保持するセンサ保持部とが、耐熱性材
料によって一体的に形成されてなる金属溶湯の熱分析用
試料採取容器において、上記耐熱性材料が、試料室の上
方で、かつ、この試料室を横切らない位置で当該容器の
中心軸に直交する分割面において分割された上下2つの
部材からなり、その2つの部材が上記分割面で相互に接
合されて一体化されていることによって特徴づけられ
る。
【0013】また、同じく上記した主たる目的と、加え
て他の目的を達成するため、請求項2に係る発明の金属
溶湯の熱分析用試料採取容器は、上記と同様に、上端に
開口部を有する有底円筒状の試料室と、その試料室に隣
接して形成され、下端が開口し、かつ、上記試料室の開
口部に連通する湯口と、上記試料室の開口部に連通し、
かつ、上端が当該試料室の開口部より上方で開口する排
気通路と、上記試料室の上方に形成され、当該試料室の
開口部から試料室内に挿入される温度センサを保持する
センサ保持部とが、耐熱性材料によって一体的に形成さ
れてなる金属溶湯の熱分析用試料採取容器において、上
記湯口と排気通路とが一直線上に連通ていることによっ
て特徴づけられる。
【0014】請求項1に係る発明においては、試料室、
湯口、排気通路およびセンサ保持部からなる採取容器
を、試料室の上方で、かつ、試料室を横切らない位置で
容器の中心軸に直交する分割面で分割し、つまり上下2
つの部材に分割して、その分割面において接合した構成
を採用することにより、従来の容器の中心軸に沿って分
割した、つまり左右2つの部材に分割した従来のプロー
ブ型採取容器に比して、接合面積の縮小化による接着作
業の容易化、各部材の縦横比の縮小による各部材の焼成
時における反りの発生の解消、接合面が試料室を横切ら
ないが故に接着剤の試料室内への侵入の恐れの解消を実
現でき、製造工程および検査工程を簡素化することがで
きる。
【0015】また、請求項2に係る発明においては、
口と排気通路とが一直線上に連通した構成を採用するこ
とにより、プローブ型採取容器の内部構造が簡略化され
ばかりでなく、溶湯の流れがスムーズとなって湯口内
で溶湯が冷えることを抑制することが可能となる。ま
た、このプローブ型採取容器の内部構造の簡略化による
溶湯の流れのスムーズ化は、溶湯内への容器の浸漬時に
おける押し込み力の低減にも寄与する。
【0016】以下、図面を参照しつつ本発明の実施の好
適な実施の形態について述べる。図は本発明の実施の
形態の縦断面図で、図はそのA−A断面図であり、図
は同じくそのB−B断面図である。
【0017】この例における採取容器3は、セラミック
等の耐熱性材料によって形成され、上端部に開口部31
aを有し、底壁31bを備えてなるカップ状の試料室3
1と、下端に開口部32aを有し、試料室31の開口部
31aに連通する湯口32と、同じく試料室32の開口
部31aに連通し、上端に試料室31の開口部31aよ
りも上方で開口する開口部33aを備えた排気通路33
と、試料室31の上方に位置し、試料室31の開口部3
1aから試料室31内に挿入される温度センサ2を保持
するセンサ保持部34とが一体に形成されている。
【0018】湯口32は試料室31の中心軸と平行に、
当該試料室31に隣接して形成されており、排気通路3
3は湯口32の直上の延長線上に形成され、換言すれば
湯口32と排気通路33とは一直線上に位置して相互に
連通しており、従ってこれらの湯口32と排気通路33
は、実際には採取容器3の下端および上端において開口
部32a,33aを備えた直線的な貫通縦孔からなり、
その貫通縦孔の中間部分が、横孔35により試料室31
の開口部31aに連通した構造を有している。
【0019】センサ保持部34は、試料室31の直上に
形成され、上端に開口部34aが形成されているととも
に底壁34b有し、その底壁34bを貫通して温度セン
サ2が試料室31内に挿入された状態で固定されてい
る。なお、温度センサ2は先の実施の形態で用いるもの
と同等の熱電対等によって構成されている。
【0020】そして、以上の構造を有する採取容器3
は、上部材36と下部材37を接着剤等で接合てしな
り、上部材36に排気通路33とセンサ保持部34が形
成されているとともに、下部材37には試料室31と湯
口32、および横孔33が形成されており、これら両部
材の接合面38は、試料室31を横切らずにその上方に
位置し、採取容器3の中心軸に対して直交している。
【0021】この実施の形態において、試料室31の直
径Dは20mmであり、その深さLは41mm、試料室
31内での温度センサ2の位置は、底壁31bからの距
離LS′が16mmで、試料室31の径方向には略中央
である。また、試料室31の周壁31cの肉厚は7mm
であり、その底壁31bについても7mmである。
【0022】以上の実施の形態は、従来のこの種のプロ
ーブ型の採取容器と同様に、例えばセンサ保持部34の
上端の開口部34aに紙筒製等のロッド4を挿入して、
採取容器3を溶湯内に浸漬することにより、溶湯が湯口
32の下端の開口部32aから浸入し、湯口32および
横孔35を経由して試料室31内に流入する。その間、
湯口32および試料室31内の空気は溶湯の浸入に追随
して排気通路33を通ってその上端の開口部33aから
外部に排出される。
【0023】この実施の形態によると、採取容器3が、
試料室の上方で、かつ、試料室を横切らない位置で当該
容器3の中心軸に直交する分割面で分割され上部材36
と下部材37とを、その分割面で接合しているため、容
器の中心軸に沿った分割面で分割した左右の2部材をそ
の分割面で接合した従来のプローブ型採取容器に比し
て、接合面積が小さくなって接着作業が容易となる。更
に、上部材36と下部材37の縦横比は、従来の左右に
分割する2部材の縦横比よりも小さくなるため、各部材
の焼成時において反りが発生しないという利点がある。
【0024】そして、本発明の実施の形態においては、
上部材36と横部材37との接合面38が試料室31を
横切らないため、換言すれば試料室31内に流入した溶
湯が接合面38に接しないため、接合用の接着剤が溶湯
に混入する恐れがなくなる。これらのことから、この実
施の形態によると、製造工程および検査工程を従来のプ
ローブ型の採取容器に比して大幅に簡略化することがで
きる。
【0025】更に、以上の実施の形態においては、湯口
32と排気通路33とが一直線上に連通した内部構造を
採っているため、構造の簡略化と併せて、溶湯の採取時
に容易かつ確実に排気することができる結果、溶湯の流
れがスムーズで、試料室31の前段において溶湯が冷え
ることを抑制することができ、しかもこの溶湯の流れの
スムーズ化は、溶湯内への容器の浸漬時における押し込
み力の低減にも寄与する。
【0026】なお、以上の実施の形態においては、試料
室31を一つだけ備えた例を示したが、同等の試料室3
1を横に並べて相互に一体化してなる公知多プローブ型
にも本発明を等しく適用し得ることは勿論である。
【0027】
【発明の効果】以上のように、請求項1に係る明に
れば、試料室を横切らない分割面で上下に2分割された
部材を、その分割面において接合しているので、接合の
ための接着剤が試料室内の溶湯に混入する恐れがないと
ともに、接合面積が従来の左右に分割した構造のものに
比して小さくなって接合作業が容易となり、しかも各部
材の焼成時における反りが生じにくくなり、これらによ
って製造工程並びに検査工程を従来のプローブ型採取容
器に比して大幅に簡略化することができる。
【0028】また、請求項2に係る明によれば、湯口
と排気通路とを一直線上に連通させた構成を採用してい
るので、容器の内部構造が簡略化され、湯口を介して試
料室へと向かう溶湯の流れがスムーズになり、湯口で溶
湯が固まる等の不具合を生じる恐れがなくなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の縦断面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1のB−B断面図である。
【符号の説明】
3 プローブ型採取容器 31 試料室 31a 開口部 31b 底壁 31c 周壁 32 湯口 32a 開口部 33 排気通路 33a 開口部 34 センサ保持部 35 横孔 36 上部材 37 下部材 38 接合面

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上端に開口部を有する有底円筒状の試料
    室と、その試料室に隣接して形成され、下端が開口し、
    かつ、上記試料室の開口部に連通する湯口と、上記試料
    室の開口部に連通し、かつ、上端が当該試料室の開口部
    より上方で開口する排気通路と、上記試料室の上方に形
    成され、当該試料室の開口部から試料室内に挿入される
    温度センサを保持するセンサ保持部とが、耐熱性材料に
    よって一体的に形成されてなる金属溶湯の熱分析用試料
    採取容器において、 上記耐熱性材料が、試料室の上方で、かつ、この試料室
    を横切らない位置で当該容器の中心軸に直交する分割面
    において分割された上下2つの部材からなり、その2つ
    の部材が上記分割面で相互に接合されて一体化されてい
    ることを特徴とする金属溶湯の熱分析用試料採取容器。
  2. 【請求項2】 上端に開口部を有する有底円筒状の試料
    室と、その試料室に隣接して形成され、下端が開口し、
    かつ、上記試料室の開口部に連通する湯口と、上記試料
    室の開口部に連通し、かつ、上端が当該試料室の開口部
    より上方で開口する排気通路と、上記試料室の上方に形
    成され、当該試料室の開口部から試料室内に挿入される
    温度センサを保持するセンサ保持部とが、耐熱性材料に
    よって一体的に形成されてなる金属溶湯の熱分析用試料
    採取容器において、 上記湯口と排気通路とが一直線上に連通していることを
    特徴とする金属溶湯の熱分析用試料採取容器。
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