JP3492680B1 - 安全装置及び溶融金属搬送方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】外部との間で気体の流通を許容し、且つ、溶融
金属の流通を規制する流通規制部を有する安全装置であ
って、流通規制部が詰まった場合でも大気開放すること
なく容器から取り外すことを防止することができる技術
の提供。 【解決手段】安全装置１を配管１６６のプラグ７１から
外すときにレバー４３を下方向に回転させないと、ソケ
ット２１がカバー７１によって囲繞されていることか
ら、作業者がスリーブ２５を動かすことができず、配管
１６６のプラグ７１から安全装置１のソケット２１を外
すことはできない。よって、安全装置１が容器１００内
の圧力によって飛び跳ねるようなことはなくなり、安全
性をさらに高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野】

【０００１】 本発明は、例えば溶融金属を収容し加圧
により外部に溶融金属を供給する容器に使われる安全装
置及び溶融金属搬送方法に関する。

【背景技術】

【０００２】 多数のダイキャストマシーンを使ってア
ルミニウム（アルミニウム合金を含む、以下同じ）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。従来は
インゴットでの材料供給が一般的であった。近年、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一般
化しつつある。

【０００３】 従来の取鍋は、溶融金属が貯留される容
器本体の側壁に供給用の注ぎ口を取り付けたいわば急須
のような構造である。かかる取鍋を傾けることにより、
溶融金属は注ぎ口から成型側の保持炉へ供給される。

【０００４】 しかしながら、従来の取鍋では、例えば
取鍋の傾斜をフォークリフトを用いて行っている。その
ような作業は必ずしも安全とはいえなかった。また、取
鍋を大きく傾動（傾斜・回転動作）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。このため、フ
ォークリフトの構成が特殊となる。更に取鍋の傾け操作
のためには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】 そこで、容器内に圧力を加えることで保
持炉に溶融金属を供給するシステムが提唱されている。
このような差圧式の容器を採用することで、安全性や作
業性が向上するばかりか、より細やかな供給サービスが
可能となる。

【特許文献１】実開平３−３１０６３号、第１図参照

【発明の開示】 【発明が解決しようとする課題】

【０００６】 このような容器を運搬するような場合、
容器の加圧気体供給部への接続孔から溶融金属が漏れ出
ないように、この孔を塞ぐ必要がある。孔を塞いで容器
を密閉した場合、容器内の圧力が気体の熱膨張等により
上昇することがある。その結果、溶融金属吐出用の配管
から不意に溶融金属が吐出する、という問題が生じる場
合がある。容器のライニングの乾燥が不十分な場合、水
分の気化による容器内圧力上昇の問題は顕著となる。

【０００７】 これに対して、本発明者らは、外部との
間で気体の流通を許容し、且つ、溶融金属の流通を規制
する流通規制部を有する安全装置を容器の加圧気体供給
部の接続孔に着脱自在とし、この安全装置を接続孔に装
着して容器を運搬する技術を提唱している。この場合に
流通規制部が詰まったときに備えて弁の切り替えにより
安全装置内部を大気に開放することが考えられるが、流
通規制部が詰まりしかも弁の切り替えを忘れた場合に問
題がある。すなわち、そのような場合に、容器内が加圧
状態にある可能性があり、そのような状態で容器から安
全装置を取り外そうとしたときに安全装置が飛び跳ねる
危険性があるからである。

【０００８】 本発明は、このような課題に対処してな
されたもので、外部との間で気体の流通を許容し、且
つ、溶融金属の流通を規制する流通規制部を有する安全
装置であって、流通規制部が詰まった場合でも大気開放
することなく容器から取り外すことを防止することがで
きる安全装置及び溶融金属搬送方法を提供することを目
的としている。

【課題を解決するための手段】

【０００９】 かかる課題を解決するため、本発明の
主たる観点に係る安全装置は、気体を流通させるための
配管と、前記配管に接続された、一対のソケットとプラ
グからなるカプラのプラグ又はソケットを有するインタ
ーフェース部と、前記配管に接続され、配管内と溶融金
属を収容する容器との間で気体の流通を許容し、且つ、
溶融金属の流通を規制する流通規制部と、前記流通規制
部の前記配管側に接続された大気に対する開放通路と、
前記開放通路上に介挿され、レバーの操作に応じて開閉
を行う開閉弁と、少なくとも前記インターフェース部の
外周部を囲繞することができるカバーと、前記開閉弁が
閉じているとき、前記カバーが少なくとも前記インター
フェース部の外周部を囲繞する位置にあり、かつ、前記
開閉弁が開いているとき、前記カバーが前記インターフ
ェース部の外周部を囲繞しない位置にあるように、前記
レバーの操作と連動して前記カバーの位置を変える連結
部材とを具備することを特徴とする。

【００１０】 本発明では、レバーの操作と連動して、
開放弁が閉じているときにカバーがソケットの外周部を
囲繞する位置にあるようにカバーの位置を変えているの
で、開放弁が閉じているときにソケットが相手方のプラ
グから外されることはない。よって、外部との間で気体
の流通を許容し、且つ、溶融金属の流通を規制する流通
規制部を有する安全装置であって、流通規制部が詰まっ
た場合でも大気開放することなく容器から取り外すこと
を防止することができる。

【００１１】 ここで、流通規制部は、溶融金属が流通
しようとしたときに溶融金属の熱を奪ってその粘性を高
めるか或いは固化させる規制部材を有することが好まし
い形態である。規制部材としては、例えば空気は通過さ
せるが、溶融したアルミニウムを通過させない部材であ
り、例えばスチールウール、スチールたわし、セラミッ
クファイバーを成形したもの、焼結金属の成型品、多孔
質セラミクス、メタルに細い貫通孔やオリフィスを設け
た部材を挙げることができる。スチールウール、スチー
ルたわしやセラミクスファイバーは、焼結金属やセラミ
クス等と比して安価である。また焼結金属やセラミクス
は栓に固定され交換が容易ではない。一方スチールウー
ルやセラミクスファイバーの場合には交換可能性が高
く、メンテナンスが容易である。しかし規制部材はこれ
らに限定されるものではない。いずれにせよ本発明に係
る規制部材は、空気や水蒸気などの気体については十分
に抵抗が小さく、溶融したアルミニウム合金等の溶融金
属に対しては十分に抵抗が大きくなるようなものであ
る。

【００１２】 本発明の別の観点に係る安全装置は、溶
融金属を収容することができ、内圧調整用のポートを介
して内外の圧力差を調節することにより、内部へ溶融金
属を導入し、または、外部へ溶融金属を供給することが
可能な容器に用いられる安全装置であって、前記ポート
に対して着脱自在なインターフェース部と、前記インタ
ーフェース部を介して前記ポートに通じる気体流通通路
と、前記気体流通通路と外部との間に介在され、気体の
流通を許容し、且つ、前記溶融金属の流通を規制する流
通規制部と、レバーの操作に応じて開閉を行う開閉弁が
介挿され、気体流通通路を外部に開放するための開放通
路と、前記レバーの操作により前記開閉弁を閉としたと
きに当該レバーの操作に連動して前記ポートに対する前
記インターフェース部の着脱を規制し、前記レバーの操
作により前記開閉弁を開としたときに当該レバー操作に
連動して前記ポートからの前記インターフェース部の着
脱可能とする着脱規制手段とを具備することを特徴とす
る。

【００１３】 ここで、従来の傾動式の容器は、そもそ
も耐圧構造に設計されてはおらず、内部を加圧してもエ
アー漏れが不可避であるため、その圧力を利用して溶融
金属を供給することは極めて困難である。一方、本発明
の容器は、内外の圧力差を調節することにより、内部へ
溶融金属を導入し、または外部へ溶融金属を供給するこ
とが可能なものであって、基本的に耐圧構造を有する密
閉型の容器である。例えば１ｋＰａ〜５０ｋＰａ程度の
圧力によって内部に収容した溶融アルミニウム合金を外
部に供給することができるものである。

【００１４】 本発明では、容器の内圧調整用のポート
に安全装置を取り付けることで、容器から溶融金属が漏
れ出ないようにポートを塞ぐことができ、しかも容器の
配管から不意に溶融金属が吐出する事態を防止すること
ができる。つまり気体の膨張や、水分の蒸発等によって
容器の内圧が上昇してしまった場合でも、本発明に係る
安全装置により、この圧力は外部へ逃がすことができ
る。したがって溶融金属が不用意に外部へ漏れでるのを
防止することができる。一方、この流通規制部を備えた
安全装置からも溶融金属が漏れ出るのを防止することは
ない。例えば流通規制部に設けられた焼結金属やセラミ
クスファイバーの成型品等の規制部材が、気体に対して
は通過するものの、溶融アルミニウム合金などの溶融金
属に対しては十分大きな抵抗になるからである。また細
孔やオリフィスの場合には、溶融金属がこの孔を通過し
ようとするときに熱を奪われて固化し、固化した金属自
体が溶融金属のさらなる流通を規制する。このような安
全装置における規制部材は熱容量及び表面積が大きい方
が好ましい。これはこの安全装置を溶融金属が流通しよ
うとした場合に、熱容量が大きいほど溶融金属が冷えて
粘性が上昇しやすく、または固まりやすく、表面積が大
きいほど規制部材が受熱した熱量を外部へ放散しやすい
からである。これにより、例えばトラックでの容器搬送
中等に容器内圧が不意に上昇した場合でも、溶融金属が
漏れるのを防止することができる。ユースポイントへ溶
融金属を供給する場合にはこの安全装置は取り外され
る。その取り外しの際に、レバーの操作と連動して、開
放弁が閉じているときにカバーがソケットの外周部を囲
繞する位置にあるようにカバーの位置を変えているの
で、開放弁が閉じているときにソケットが相手方のプラ
グから外されることはない。よって、外部との間で気体
の流通を許容し、且つ、溶融金属の流通を規制する流通
規制部を有する安全装置であって、流通規制部が詰まっ
た場合でも大気開放することなく容器から取り外すこと
を防止することができる。

【００１５】 ここで、前記容器は、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第１の流
路と、前記容器の第１の開口部を覆うように配置され、
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、前記第２の開口部に開閉可能に設けられ、前記容器
の内外を連通し前記内圧調整用のポートと連通した貫通
孔が設けられたハッチとを具備することがより好ましい
形態である。

【００１６】 また、本発明の更に別の観点に係る溶融
金属搬送方法は、溶融金属を収容することができ、内外
の圧力差を調節することにより、内部へ溶融金属を導入
し、または、外部へ溶融金属を供給することが可能な容
器を用いて、前記溶融金属を調製する第１の工場と前記
溶融金属のユースポイントを有する第２の工場との間
で、前記溶融金属を搬送する溶融金属搬送方法におい
て、前記容器を用いて前記溶融金属を搬送するときに、
前記容器の内圧調整用のポートに上記の構成の安全装置
を取り付けることを特徴とする。

【００１７】 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、または容器の予熱の度に開け
られるものである。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、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。このような内圧調整用の貫通孔に連通した
接続ポートに対して本発明に係る安全装置を着脱可能と
しているので、本発明に係る安全装置により、容器内の
圧力を外部へ逃がすことができる。したがって溶融金属
が不用意に外部へ漏れでるのを防止することができる。
一方、この流通規制部を備えた安全装置からも溶融金属
が漏れ出るのを防止することはない。内圧調整用の貫通
孔に連通した接続ポートとは別に、例えば外部へ圧を逃
がす孔を蓋に設けた場合には、当該孔は詰まり易いし、
内圧調整する場合に当該孔を塞ぐ必要がある。よって、
接続ポートに対して本発明に係る安全装置を着脱可能と
し、かかる安全装置により外部へ圧を逃がすように構成
することで、確実に容器内の圧を外部に逃がすことがで
き、しかも作業性も良好になる。これは、本発明に係る
安全装置を採用したことによる大きなメリットである。

【発明の効果】

【００１８】 本発明によれば、外部との間で気体の流
通を許容し、且つ、溶融金属の流通を規制する流通規制
部を有する安全装置であって、流通規制部が詰まった場
合でも大気開放することなく容器から取り外すことを防
止することができる。

【発明を実施するための最良の形態】

【００１９】 以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明する。

【００２０】 図１〜図３は本発明の一実施形態に係る
安全装置の構成を示す正面図である。図４及び図５はそ
の断面図である。

【００２１】 これらの図に示すように、この安全装置
１は、内部に気体を流通させるための通路を有する配管
としてのチーズ（Ｔ字状の配管用継手）１０の第１の端
部にインターフェース部２０を設け、第２の端部に流通
規制部としてのブリーザー３０を設け、第３の端部に大
気開放部４０を設けて構成される。

【００２２】 インターフェース部２０は、一対のソケ
ットとプラグからなるカプラのソケット２１を有する。
ソケット２１は、ソケット本体２２の内周にＯリング２
３が取り付けられている。ソケット本体２２には、その
先端とＯリング２３との間に、円周に沿って複数のスチ
ールボール２４が回転可能に取り付けられている。ま
た、これらのスチールボール２４はソケット本体２２の
表裏に突出自在となっている。ソケット本体２２の外周
にはスリーブ２５がソケット本体２２の先端に向けて進
退可能に取り付けられている。スリーブ２５は、内挿さ
れたスリープスプリング２６によりソケット本体２２の
先端に向けて弾性力が付与され、ストップリング２７に
よりその先端がソケット本体２２の先端と一致する位置
で停止するようになっている。この位置でスリーブ２５
はスチールボール２４をソケット本体２２の内側に突出
するように押圧している。従って、図６に示すように、
プラグ７１が挿入された状態ではプラグ７１の溝７２に
スチールボール２４が押し込まれてスチールボール２４
がプラグ７１の抜き出しを規制することができる。一
方、スリーブ２５を弾性力に抗してソケット本体２２の
先端と反対側に引くと、スリーブ２５によるスチールボ
ール２４への押圧が解除される。従って、ソケット２１
からプラグ７１を抜こうとすると、ソケット本体２２の
内側から突出しているスチールボール２４がソケット本
体２２の外側方向に移動して溝７２から抜け出て、ソケ
ット２１からプラグ７１を抜き出すことが可能となる。

【００２３】 ブリーザー３０は、ブリーザー本体３１
の内側に規制部材としてのスチールたわし３２を装填
し、パンチングメタル３３で蓋をして構成される。３４
はパンチグメタル３３を固定するためのストップリング
である。規制部材は、例えば空気は通過させるが、溶融
したアルミニウムを通過させない選択性を有するように
選択されまたは構成された部材であり、例えば溶融金属
が流通しようとしたときに溶融金属の熱を奪ってその粘
性を高めるか或いは固化させるものである。規制部材と
しては、スチールたわしの他に例えばスチールウールや
セラミックファイバー、焼結金属の成型品、スヤキ、メ
タルにオリフィスを設けた部材を挙げることができる。
このような規制部材は、気体を通過させ、かつ、溶融金
属の通過を規制する安全手段として機能する。したがっ
て、溶融金属が漏れ出ないように後述する容器の貫通孔
を塞ぐことができ、しかも容器の配管から不意に溶融金
属が吐出する事態を防止することができる。つまり気体
の膨張や、水分の蒸発等によって容器の内圧が上昇して
しまった場合でも、この圧力は容器外へ逃がすことがで
きる。したがって溶融金属に不用意に加圧力が働き、高
温の溶融金属が外部へ漏れ出るのを防止することができ
る。一方、この規制部材を備えた貫通孔それ自体からも
溶融金属が漏れ出るのを防止することはない。これは焼
結金属やセラミクスファイバーの成型品等の規制部材
が、気体に対しては通過するものの、溶融アルミニウム
合金などの溶融金属に対しては十分大きな抵抗になるか
らである。

【００２４】 大気開放部４０は、チーズ１０内の通路
を大気（外部）に開放するための開放通路４１を有し、
その開放通路４１上に開閉弁としてのボールバルブ４２
が介挿されている。ボールバルブ４２は、開放通路４１
を開閉するための回転可能な孔付ボール４４を内部に有
し、このボール４４は回転軸４５を介してレバー４３に
より回転されるようになっている。例えばレバー４３を
下方向に位置（例えばほぼ「７時」の位置）させると開
放通路４１を開き、レバー４３を図中時計方向に回転さ
せてほぼ「９時」に位置させると開放通路４１が閉じる
ようになっている。

【００２５】 ここで、安全装置１は、上記のインター
フェース部２０におけるソケット２１の外周を囲繞する
ことができる例えば金属製のカバー５１を有する。図７
に示すように、このカバー５１は例えば断面が逆凹形状
となっており、ソケット２１の外周の下方側を除く上側
及び左右側を囲繞することができるようになっている。
これにより、カバー５１はソケット２１の上部から装着
され、また上部に向けて取り外すことが可能とされてい
る。そして、カバー５１がソケット２１に装着されてソ
ケット２１の外周を囲繞した状態では作業者がスリーブ
２５の操作ができないか、或いは操作が困難な状態とな
る。

【００２６】 カバー５１とボールバルブ４２のレバー
４３の回転中心部付近との間は、例えばカバー５１と同
様の材質からなる連結部材６１により連結されている。
これらの間の連結は例えば溶接によって行われている。
この連結部材６１は、カバー５１がソケット２１を囲繞
しているときにボールバルブ４２が閉じ、カバー５１が
ソケット２１から外れているときにボールバルブ４２が
開くように、カバー５１とボールバルブ４２のレバー４
３の回転中心部付近とを連結している。

【００２７】 従って、本実施形態に係る安全装置１
は、以下のような２つのモードを有する。 （１）ボールバルブ４２が閉じ、カバー５１がソケット
２１を囲繞しているモード＝作業者がスリーブ２５の操
作ができない操作規制モード。 （２）ボールバルブ４２が開き、カバー５１がソケット
２１から外れているモード＝作業者がスリーブ２５の操
作ができる操作許可モード。

【００２８】 次に、この安全装置１が用いられる容器
の一例を説明する。

【００２９】 図８はこのような容器の構成を示す断面
図、図９はその平面図である。

【００３０】 容器１００は、有底で筒状の本体１５０
の上部開口部１５１に大蓋１５２が配置されている。本
体１５０及び大蓋１５２の外周にはそれぞれフランジ１
５３、１５４が設けられている。これらフランジ間をボ
ルト１５５で締めることで本体１５０と大蓋１５２が固
定されている。なお、本体１５０や大蓋１５２は例えば
外側（フレーム）が金属（例えば鉄）である。フレーム
の内側は耐火材により構成され、外側の金属と耐火材と
の間には断熱材が介挿されている。

【００３１】 本体１５０の外周の１箇所には、本体１
５０内部から配管１５６に連通する流路１５７が設けら
れた配管取付部１５８が設けられている。

【００３２】 配管取付部１５８における流路１５７
は、本体１５０内周の該容器本体底部１５０ａに近い位
置に設けられた開口１５７ａを介し、該本体１５０外周
の上部に向けて延在している。この配管取付部１５８の
流路１５７に連通するように配管１５６が固定されてい
る。

【００３３】 配管１５６は例えばΓ字状の形状を有し
ている。配管１５６のフレームは例えば鉄などの金属か
らなり、その内部には、内張りとしてライニングが形成
されている。このライニングは、耐火材からなる。そし
てこのライニングの内側が溶融金属の流路として形成さ
れている。耐火材としては例えば緻密質の耐火系セラミ
ック材料を挙げることができる。

【００３４】 上記の大蓋１５２のほぼ中央には開口部
１６０が設けられ、開口部１６０には取っ手１６１が取
り付けられた１ハッチ６２が配置されている。ハッチ１
６２は大蓋１５２上面よりも少し高い位置に設けられて
いる。ハッチ１６２の外周の１ヶ所にはヒンジ１６３を
介して大蓋１５２に取り付けられている。これにより、
ハッチ１６２は大蓋１５２の開口部１６０に対して開閉
可能とされている。また、このヒンジ１６３が取り付け
られた位置と対向するように、ハッチ１６２の外周の２
ヶ所には、ハッチ１６２を大蓋１５２に固定するための
ハンドル付のボルト１６４が取り付けられている。大蓋
１５２の開口部１６０をハッチ１６２で閉めてハンドル
付のボルト１６４を回動することでハッチ１６２が大蓋
１５２に固定されることになる。また、ハンドル付のボ
ルト１６４を逆回転させて締結を開放してハッチ１６２
を大蓋１５２の開口部１６０から開くことができる。そ
して、ハッチ１６２を開いた状態で開口部１６０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。

【００３５】 ハッチ１６２の中心から所定の距離を離
れた位置には、容器１００の内外を貫通する第１〜第３
の貫通孔１６５ａ〜１６５ｃが設けられている。各貫通
孔１６５ａ〜１６５ｃには螺子山が切られている。第１
及び第２の貫通孔１６５ａ、１６５ｂには、カプラの一
方を構成するプラグ１６８ａ、１６８ｂが取り付けられ
ている。第１の貫通孔１６５ａには、液面レベルを検出
するための電極棒が挿通された第１のソケット７０ａが
取り付けられている。第２の貫通孔６５ｂには、同様の
電極棒が挿通された第２のソケット７０ｂが取り付けら
れている。各プラグとソケットでカプラを構成してい
る。

【００３６】 第３の貫通孔１６５ｃは、容器１００内
の減圧及び加圧を行うための内圧調整用に用いられる。
この第３の貫通孔１６５ｃには、加減圧用の配管１６６
が接続されている。この配管１６６は、第３の貫通孔１
６５ｃ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。配管１６６の垂直部分の所定位
置には配管１６６の水平方向における回転をスムーズに
するためにスイベルジョイント１８０が介挿されてい
る。また、配管１６６の水平部の先端には、上記したプ
ラグ７１が取り付けられている。内圧調整用のポートと
は、例えばプラグ７１が取り付けられた配管１６６のこ
とである。

【００３７】 このプラグ７１には、上記の安全装置１
の他に、加圧用または減圧用のフレキシブルなエアーホ
ース１６７のソケット１６７ａが接続可能になってい
る。エアーホース１６７には図示を省略した真空ポンプ
やエアータンク、コンプレッサーが接続されている。そ
して、減圧により圧力差を利用して配管１５６及び流路
１５７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る。また加圧により圧力差を利用し
て流路１５７及び配管１５６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。

【００３８】 本体１５０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としてのチャンネル部材１７
１が例えば平行するように２本配置されている。チャン
ネル部材１７１は、配管１５６の延在方向とは例えば４
５°の角度をなしている。

【００３９】 本体１５０内側の底部１５０ａは、流路
１５７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１５７及び配管１５６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１
００を傾けて流路１５７及び配管１５６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。しかしながら、このような傾斜を逆にするように
しても構わない。これにより、開口１５７ａの詰まりを
防止することができる。

【００４０】 このように構成された容器１００は例え
ば溶融炉で溶融金属を調整する第１の工場で容器１００
内に溶融アルミニウムが供給され、フォークリフトによ
りトラックに搭載される。トラックは路上を走行し、溶
融アルミニウムのユースポイント（例えばダイキャスト
マシンの保持炉）を有する第２の工場に容器１００が搬
送される。そして、容器１００はフォークリフトにより
トラックから降ろされて、そのままフォークリフトによ
りユースポイントに搬送され、容器１００からユースポ
イントに溶融金属が供給される。本実施形態に係る安全
装置１はこのように容器１００が搬送されるときに容器
１００の上部における配管１６６のプラグ７１が取り付
けるものである。

【００４１】 ここで、安全装置１を配管１６６のプラ
グ７１に取り付けるときには、図２及び図５に示すよう
にカバー５１がソケット２１から外れるようにレバー４
３を下方向に位置させ、図３に示すようにスリーブ２５
を弾性力に抗してソケット本体２２の先端と反対側に引
き、図６に示すように配管１６６のプラグ７１に安全装
置１のソケット２１を挿入する。そして、図１及び図４
に示すようにレバー４３を図中時計方向に回転させてほ
ぼ「９時」に位置させ、カバー５１をソケット２１に装
着する。この状態で容器１００の搬送を行う。レバ４３
ーが図１及び図４に示す位置にあるときにはボールバル
ブ４２は閉じた状態にあるため、この安全装置１により
溶融アルミニウムが漏れ出ないように容器１００の貫通
孔を塞ぐことができ、しかも容器１００の配管１５６か
ら不意に溶融アルミニウムが吐出する事態を防止するこ
とができる。つまり気体の膨張や、水分の蒸発等によっ
て容器１００の内圧が上昇してしまった場合でも、この
圧力はこの安全装置１におけるブリーザー３０から容器
１００外へ逃がすことができるからである。

【００４２】 安全装置１を配管１６６のプラグ７１か
ら外すときには、図２及び図５に示すようにカバー５１
がソケット２１から外れるようにレバー４３を下方向に
回転させる。これにより、ボールバルブ４２が開いた状
態になる。従って、たとえブリーザー３０が詰まってし
まった場合であっても容器１００はこの安全装置１の大
気開放部４０により大気（外部）に開放され、容器１０
０内が加圧状態となることが回避される。その後、図３
に示すようにスリーブ２５を弾性力に抗してソケット本
体２２の先端と反対側に引き、配管１６６のプラグ７１
から安全装置１のソケット２１を外す。一方、安全装置
１を配管１６６のプラグ７１から外すときにレバー４３
を下方向に回転させないと、ボールバルブ４２が閉じた
状態で、容器１００内が加圧状態にある場合がある（図
１及び図４参照）。この状態から配管１６６のプラグ７
１から安全装置１のソケット２１を外そうとすると、安
全装置１が容器１００内の圧力によって飛び跳ねる可能
性があるが、本発明に係る安全装置１では、ソケット２
１がカバー７１によって囲繞されていることから、作業
者がスリーブ２５を動かすことができず、配管１６６の
プラグ７１から安全装置１のソケット２１を外すことは
できない。よって、安全装置１が容器１００内の圧力に
よって飛び跳ねるようなことはなくなり、安全性をさら
に高めることができる。

【００４３】 本発明は上記の実施形態には限定されな
い。

【００４４】 上記の実施形態における規制部材として
スチールたわしを詰め込んだものは、規制部材の交換が
容易だという利点があるが、例えば図１０に示すよう
に、流通規制部としてのブリーザー３０ａは、ブリーザ
ー本体３１ａ内に規制部材であるオリフィス３５ａを有
する金属（鉄、ステンレス、真鍮）３２ａをはめ込んだ
ものであってもよい。オリフィス２００２ｈは複数形成
してもよい。また、図１１に示すように、ブリーザー３
０ｂは、ブリーザー本体３１ｂ内に規制部材である焼結
金属３２ｂの成型品をはめ込んだものであってもよい。
なお、この他にも、セラミクス、素焼き、スチールウー
ル等７５０℃程度の耐熱性を有し、かつ気体を流通する
ことができる部材を採用するようにしてもよい。また細
孔やオリフィスの場合には、溶融金属がこの孔を通過し
ようとするときに熱を奪われて固化し、固化した金属自
体が溶融金属のさらなる流通を規制する。したがってこ
のような規制部材乃至は安全装置は熱容量及び表面積が
大きい方が好ましい。これはこの安全装置を溶融金属が
流通しようとした場合に、熱容量が大きいほど溶融金属
が冷えて固まりやすく、表面積が大きいほど規制部材が
受熱した熱量を外部へ放散しやすいからである。このよ
うにて本発明の安全装置を備えれば、容器内部の圧力の
不意な上昇を防止することができる。また内部の溶融金
属の不意な漏れだしを防止することができ容器の安全
性、信頼性が向上する。

【００４５】 次に、本発明に係る安全装置が用いられ
る加減圧システムの例を、図１２から図１７を参照して
説明する。

【００４６】 図１２はフォークリフト２４０と安全装
置１が取り付けられた容器１００との間での加減圧シス
テムの構成を示す図である。図１２に示すように、フォ
ークリフト２４０には、エンジン２０１と、フォークリ
フト２４０の走行中又はアイドリング中にエンジン２０
１によって駆動される発電機（ダイナモ）２０２と、気
体を圧縮するブロアー２０３とが搭載されている。ここ
ではエンジンを備えた車輌について説明するが、モータ
ー駆動の車輌の場合には、バッテリーから供給される電
力によりブロアー２０３を駆動する。

【００４７】 ブロアー２０３には、配管２０４ａが接
続される。配管２０４ａ上には、ブロアー２０３側から
順番に、第１の逆止弁２０５、ラインフィルタ２０６、
エアドライア２０７、第２の逆止弁２０８が設けられ
る。この配管２０４ａは、後述する配管２０４ｂ及び配
管２０４ｃと接続され、これら配管２０４ａ、２０４
ｂ、２０４ｃが接続される接続部には切り替えバルブ２
８０が設けられる。

【００４８】 第１の逆止弁２０５は、例えばブロアー
２０３の停止時にラインフィルタ２０６及びエアドライ
ア２０７側からブロアー２０３への気体の逆流を防止す
る。

【００４９】 ラインフィルタ２０６は、ブロアー２０
３より送出される気体から水滴及び油分を除去するフィ
ルタである。エアドライア２０７は、ブロアー２０３よ
り送出される気体を乾燥させるフィルタである。第２の
逆止弁２０８は、気体がブロアー２０３に向けて逆流す
るのを防止するものである。

【００５０】 また、圧力センサ２０９ａ及びＣＰＵ２
０９ｂを備え、配管２０４ａ内の圧力を調節する圧力開
閉器２０９が配管２０４ａに接続される。圧力センサ２
０９ａは、配管２０４ａ内の圧力を検出する。ＣＰＵ２
０９ｂは、圧力センサ２０９ａの検出結果に基づきブロ
アー２０３のオン／オフを制御する。例えば、予め配管
２０４ａの圧力を測定して最良の圧力値を求めておき、
この圧力値を基準値として、配管２０４ａの圧力が当該
基準値以下になったときにブロアー２０３の駆動をオン
にし、配管２０４ａの圧力が当該基準値以上になったと
きにブロアー２０３の駆動をオフにすることができる。

【００５１】 また、ブロアー２０３と第１の逆止弁２
０５との間で、大気開放用の配管２０４ｄが配管２０４
ａに接続されている。配管２０４ｄの他端はリリーフバ
ルブ２０４ｅを介して大気開放されるようになってい
る。リリーフバルブ２０４ｅは圧力開閉器２０９のＣＰ
Ｕ２０９ｂにより開閉の制御が行われるようになってい
る。

【００５２】 また、配管２０４ａには、配管２０４ａ
内の圧力を調整する電子式圧力コントロールバルブ２５
８、配管２０４ａを連通したり遮断したりするリークバ
ルブ２８２が設けられている。

【００５３】 一方、本実施形態のフォークリフト２４
０には、容器１００内を減圧するための真空ポンプ２７
２が設置されている。真空ポンプ２７２は、配管２０４
ｂに接続される。

【００５４】 配管２０４ｂには、配管２０４ｂ内の圧
力を調整する電子式圧力コントロールバルブ２６８、配
管２０４ｂを連通したり遮断したりするリークバルブ２
９３が接続されている。

【００５５】 配管２０４ａ、２０４ｂ及び２０４ｃの
接続部に設けられる切替バルブ２８０は、これらの配管
の接続状態を切り替えることができる。すなわち、配管
２０４ｃと配管２０４ａとを接続する場合と、配管２０
４ｃと配管２０４ｂとを接続する場合とに切り替えるこ
とができるようになっている。

【００５６】 配管２０４ｃには、この配管２０４ｃ内
の圧力を測定する圧力計２８４、リリーフバルブ２８６
ａ、リークバルブ２８６ｂ、緊急停止部２１０、ストレ
ーナ３００及びＴ字管３０１が設けられる。ストレーナ
３００及びＴ字管３０１については後に詳述する。ま
た、配管２０４ｃの一端はフレキシブルなエアーホース
２５７の一端に接続されている。エアーホース２５７の
他端は、本発明に係る安全装置１のブリーザー３０に接
続される。安全装置１のインターフェース部２０には、
接続機構７１を介して容器１００側の配管１６６が接続
される。エアーホース２５７の材料としては、例えばゴ
ム等の合成樹脂製のもの、金属製のものを用いることが
でき、更に、高温である容器１００に近いので耐熱性の
ものを用いることが好ましい。

【００５７】 また、図１３に示すように、緊急停止部
２１０は、Ｌ字型の配管３３６、同じくＬ字型をしてお
り配管３３６と交差するように設けられる配管３３７を
有する。配管３３６は、一方の端部３３９で配管２０４
ｃと接続され、他方の端部３４０でエアーホース２５７
と接続され、さらに、接続部３３８において配管３３７
と接続される。配管３３７の一方の端部は上述した配管
３３６の接続部３３８に接続されており、他方の端部３
４６は大気開放されている。配管３３７の端部３４６
は、エアーホース２５７と接続することができるように
なっている。また、接続部３３８には、三方弁３４１が
設けられる。

【００５８】 三方弁３４１は、配管３３６に通じるの
第１の弁口３４２と、エアーホース２５７に通じる第２
の弁口３４３と、配管３３７に通じる第３の弁口３４４
とを有する。この三方弁３４１は、レバー３１０の手動
回動により、第１の弁口３４２と第２の弁口３４３との
間で気体を流通可能にする第１のモードと、第２の弁口
３４３と第３の弁口３４４との間で気体を流通可能にす
る第２のモードとに切替えができるようになっている。
レバー３１０は、緊急事態発生時にフォークリフト２４
０の運転手が迅速に操作できるように、例えば運転席の
間近に設けることが好ましい。

【００５９】 また、図１６に示すように、配管２０４
ｃには、容器１００内を加圧する気体に含まれるホコリ
やゴミ等を遮断する吸収材３００ａを有するストレーナ
３００と、リリーフ弁３０２とが設けられる。このリリ
ーフ弁３０２は、Ｔ字型の配管３０１により加圧気体の
流路と接続するようにしてもよい。ストレーナ３００
は、容器１００内に不純物を含む気体を供給することを
回避し、容器１００内から溶融金属が硬化したもの等不
純物を配管２０４ｃ及び２０４ｂに流入することを回避
するために設けられる。リリーフ弁３０２は、ストレー
ナ３００が容器からの加圧気体のリークに伴ってアルミ
片、塵等により詰まったときのためのフェイルセーフの
ための手段である。つまりストレーナに詰まりが生じる
と、加圧状態の容器１００をリークすることができず
に、溶融金属の供給を停止できない場合が生じ得る。本
発明によれば、リリーフ弁３０２を備えることにより、
ストレーナに詰まりが生じた場合でも、容器１００をリ
ークすることができる。したがって安全性が向上する。

【００６０】 次に、加減圧システムの動作について説
明する。

【００６１】 フォークリフト２４０のエンジン２０１
をかけると、当該エンジン２０１により、発電機２０２
が駆動される。発電機２０２の駆動により生じる電力に
より、ブロアー２０３を作動させ、ブロアー２０３が気
体を圧縮する。

【００６２】 容器１００から外部に溶融金属を供給す
るとき、加減圧システムは容器１００内を加圧するよう
に作動する。

【００６３】 まず、圧力開閉器２０９のＣＰＵ２０９
ｂの命令により、ブロアー２０３から配管２０４ａに圧
縮された気体が流通する。流通した気体は、ラインフィ
ルタ２０６、エアドライア２０７により油分、水分等が
取り除かれる。

【００６４】 ＣＰＵ２０９ｂは、配管２０４ａ内の圧
力が所定値以下になったときにブロアー２０３をオンす
るのに先立ち、ブロアー２０３と第１の逆止弁２０５と
の間の配管２０４ａ内を大気圧とするため、閉状態にあ
るリリーフバルブ２０４ｂを開状態とする。その後、Ｃ
ＰＵ２０９ｂは、ブロアー２０３をオンにし、所定時間
経過後に開状態にあるリリーフバルブ２０４ｄを閉状態
とする。

【００６５】 このように配管２０４ａ内を一旦大気圧
に戻すことにより、ブロアー２０３をより小さなパワー
で立ち上げることが可能となり、ブロアー２０３の小型
化を図ることができ、また運搬車輌の電源をより有効に
使うことができる。

【００６６】 切替バルブ２８０は、配管２０４ａと配
管２０４ｃとが接続されるようにしておく。すると、配
管２０４ａを流通した気体は、切替バルブ２８０の分岐
点から配管２０４ｃに流入する。流入した気体は、リリ
ーフバルブ２８６ａ、リークバルブ２８６ｂを通過し、
緊急停止部２１０に到達する。

【００６７】 容器１００内を加圧する場合、緊急停止
部２１０は、図１４に示すように、ブロアー２０３から
容器１００まで気体を流通させる必要があるため、三方
弁３１０を第１のモードにしておく。三方弁３１０を第
１のモードにすると、第１の弁口３４２と第２の弁口３
４３との間で気体の流通が可能となり、ブロアー２０３
から供給される気体が、ストレーナ３００の吸収材３０
０ａにより水分やゴミ、埃等が取り除かれ、Ｔ字管３０
１、エアーホース２５７を介してまず安全装置１に到達
する。安全装置１のレバー４３を「９時」の状態にして
開放通路４１を閉ざしておくと、気体はインターフェー
ス部２０側から容器１００内に供給され、容器１００内
を加圧することができる。

【００６８】 一方、例えばブロアー２０３から加圧用
の気体を供給している最中に溶融金属が受け側から急に
あふれそうになった場合等、緊急事態が生じたときに
は、すぐに加圧を停止し、溶融金属の供給をストップさ
せる必要がある。そこで、図１５に示すように、例えば
運転手がレバー３１０を手動で回動させて三方弁３４１
を第２のモードに切替える。三方弁３１０を第２のモー
ドに切り替えると、第１の弁口３４２が塞がれるので、
ブロアー２０３から容器１００内への加圧用気体の供給
が停止される。同時に、容器１００側の第２の弁口３４
３と第３の弁口３４４との間で気体の流通が可能とるの
で、容器１００内の気体が配管３３７から大気に開放さ
れ、加圧状態であった容器１００内が大気圧に戻され
る。

【００６９】 なお、例えば業務終了時にフォークリフ
ト２４０の運転を終了する場合等、安全装置１を配管１
６６のプラグ７１から外すときには、カバー５１がソケ
ット２１から外れるようにレバー４３を下方向に回転さ
せる。その後、スリーブ２５を弾性力に抗してソケット
本体２２の先端と反対側に引き、配管１６６のプラグ７
１から安全装置１のソケット２１を外す。安全装置１か
らエアーホース２５７を取り外した場合には、取り外し
たエアーホース２５７の接続部を配管３３７の端部３４
６に接続させておくことができる。

【００７０】 さらに、外部から容器１００内に溶融金
属を吸入するとき、加減圧システムは容器１００内を減
圧するように作動する。このときには、真空ポンプ２７
２の吸引により、エアーホース２５７、配管３３６、配
管２０４ｃ及び配管２０４ｂを介して気体が流通し、容
器１００内を減圧することができる。

【００７１】 容器１００内を真空ポンプ２７２により
減圧しているときに緊急事態が発生した場合も、上記同
様に上記レバー３１０を手動で回動させ第２のモードに
切り替える。レバー３１０を第２のモードに切り替える
と、第１の弁口３４２が塞がれるので、真空ポンプ２７
２による容器１００内の減圧はストップする。また、同
時に第２の弁口３４３と第３の弁口３４４との間で気体
の流通が可能となるので、減圧状態であった容器１００
内が大気圧に戻される。

【００７２】 この作業を繰り返すことにより、ストレ
ーナ３００の吸収材３００ａには、例えば大量の水分や
ホコリ、ゴミ、又は溶融金属が硬化したもの等が付着
し、ストレーナ３００が詰まるため、気体が配管２０４
ｃ内を流通する妨げとなることがある。そして、容器１
００内の水分が蒸発して水蒸気となった場合において、
このようにストレーナ３００が詰まっていると、このス
トレーナ３００から容器１００内までは密閉空間となる
ため、水蒸気が容器１００内を加圧し、容器１００の配
管１５６から溶融金属が溢れ出る危険性がある。

【００７３】 本実施形態では、ストレーナ３００より
も容器１００側に設けられたリリーフ弁３０２が、この
圧力により開状態になり、容器１００内を大気に開放す
るので、ストレーナ３００が詰まった状態でも、容器１
００内の圧力が上昇するようなことはなく、上記のよう
な危険性を避けることができる。

【００７４】 なお、図１７に示すように、ストレーナ
３００の容器１００側の圧力を測定する圧力計３０３を
設け、リーク動作をしたにもかかわらず所定の圧力が検
出されるような場合には警報ランプ３０４を点灯させる
ようにしてもよい。警報ランプ３０４が点灯した場合に
は、吸収材３００ａを交換したり、洗浄したりして、ス
トレーナ３００の通気性を確保することが好ましい。こ
れによりストレーナの詰まりによるリーク動作不全を回
避することができる。

【００７５】 このように、本実施形態の加減圧システ
ムによれば、本発明に係る安全装置１を用いた上に、ス
トレーナ３００よりも容器１００側にリリーフ弁３０２
を接続することで、より高度な安全性を確保することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【００７６】

【図１】本発明の一実施形態に係る安全装置の構成を示
す正面図（その１）である。

【図２】本発明の一実施形態に係る安全装置の構成を示
す正面図（その２）である。

【図３】本発明の一実施形態に係る安全装置の構成を示
す正面図（その３）である。

【図４】本発明の一実施形態に係る安全装置の構成を示
す断面図（その１）である。

【図５】本発明の一実施形態に係る安全装置の構成を示
す断面図（その２）である。

【図６】本発明の一実施形態に係る一対のソケットとプ
ラグとからなるカプラの構成を示す断面図である。

【図７】本発明の一実施形態に係る安全装置の構成を示
す側面図である。

【図８】本発明の一実施形態に係る容器の構成を示す断
面図である。

【図９】本発明の一実施形態に係る容器の構成を示す平
面図である。

【図１０】本発明の他の実施形態に係るブリーザーの断
面図である。

【図１１】本発明の更に別の実施形態に係るブリーザー
の断面図である。

【図１２】本発明の実施形態に係る加減圧システムの全
体を示す図である。

【図１３】本発明の実施形態に係る加減圧システムの一
部を示す図である。

【図１４】本発明の実施形態に係る加減圧システムの一
部を示す図である。

【図１５】本発明の実施形態に係る加減圧システムの一
部を示す図である。

【図１６】本発明の実施形態に係る加減圧システムの一
部を示す図である。

【図１７】本発明の実施形態に係る加減圧システムの全
体を示す図である。

【符号の説明】

【００７７】１ 安全装置 １０ チーズ ２０ インターフェース部 ２１ ソケット ３０ ブリーザー ３２ スチールたわし ４０ 大気開放部 ５１ カバー ６１ 連結部材 ７１ プラグ １００ 容器 １５２ 大蓋 １５６ 配管 １５７ 流路 １６２ ハッチ １６５ｃ 貫通孔 １６６ 配管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ２２Ｄ 41/50 ５１０ Ｂ２２Ｄ 41/50 ５１０ 41/54 41/54 46/00 46/00 (72)発明者 伊与田 浩二 愛知県豊田市堤町寺池66番地 株式会社 豊栄商会内 (72)発明者 野口 賢次 愛知県豊田市堤町寺池66番地 株式会社 豊栄商会内 (72)発明者 安部 毅 愛知県豊田市堤町寺池66番地 株式会社 豊栄商会内 (72)発明者 村岡 孝一 愛知県豊田市堤町寺池66番地 株式会社 豊栄商会内 (56)参考文献 特開2002−316258（ＪＰ，Ａ) 特開2001−340957（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−52164（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 35/00 B22D 17/30 B22D 39/06 B22D 41/00 B22D 41/12 B22D 41/50 510 B22D 41/54 B22D 46/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気体を流通させるための配管と、 前記配管に接続された、一対のソケットとプラグからな
   るカプラのプラグ又はソケットを有するインターフェー
   ス部と、 前記配管に接続され、配管内と溶融金属を収容する容器
   との間で気体の流通を許容し、且つ、溶融金属の流通を
   規制する流通規制部と、 前記流通規制部の前記配管側に接続された大気に対する
   開放通路と、 前記開放通路上に介挿され、レバーの操作に応じて開閉
   を行う開閉弁と、 少なくとも前記インターフェース部の外周部を囲繞する
   ことができるカバーと、前記開閉弁 が閉じているとき、前記カバーが少なくとも
   前記インターフェース部の外周部を囲繞する位置にあ
   り、かつ、前記開閉弁が開いているとき、前記カバーが
   前記インターフェース部の外周部を囲繞しない位置にあ
   るように、前記レバーの操作と連動して前記カバーの位
   置を変える連結部材とを具備することを特徴とする安全
   装置。
2. 【請求項２】 溶融金属を収容することができ、内圧調
   整用のポートを介して内外の圧力差を調節することによ
   り、内部へ溶融金属を導入し、または、外部へ溶融金属
   を供給することが可能な容器に用いられる安全装置であ
   って、 前記ポートに対して着脱自在なインターフェース部と、 前記インターフェース部を介して前記ポートに通じる気
   体流通通路と、 前記気体流通通路と外部との間に介在され、気体の流通
   を許容し、且つ、前記溶融金属の流通を規制する流通規
   制部と、 レバーの操作に応じて開閉を行う開閉弁が介挿され、気
   体流通通路を外部に開放するための開放通路と、前記レバーの操作により前記開閉弁を閉としたときに当
   該レバーの操作に連動して前記ポートに対する前記イン
   ターフェース部の着脱を規制し、前記レバーの操作によ
   り前記開閉弁を開としたときに当該レバー操作に連動し
   て前記ポートからの前記インターフェース部の着脱可能
   とする 着脱規制手段とを具備することを特徴とする安全
   装置。
3. 【請求項３】 前記容器は、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第１の流路と、前
   記容器の第１の開口部を覆うように配置され、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
   第２の開口部に開閉可能に設けられ、前記容器の内外を
   連通し前記内圧調整用のポートと連通した貫通孔が設け
   られたハッチとを具備したことを特徴とする請求項２に
   記載の安全装置。
4. 【請求項４】 前記流通規制部は、前記容器内の溶融金
   属が流通しようとしたときに前記溶融金属の熱を奪って
   その粘性を高めるか或いは固化させることを特徴とする
   請求項１乃至請求項３のうちいずれか１項に記載の安全
   装置。
5. 【請求項５】 溶融金属を収容することができ、内外の
   圧力差を調節することにより、内部へ溶融金属を導入
   し、または、外部へ溶融金属を供給することが可能な容
   器を用いて、前記溶融金属を調製する第１の工場と前記
   溶融金属のユースポイントを有する第２の工場との間
   で、前記溶融金属を搬送する溶融金属搬送方法におい
   て、 前記容器を用いて前記溶融金属を搬送するときに、前記
   容器の内圧調整用のポートに請求項１乃至請求項４のう
   ちいずれか１項に記載の安全装置を取り付けることを特
   徴とする溶融金属搬送方法。