JP3495038B2 - 容 器 - Google Patents

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
ルミニウムの搬送に用いられる容器に関する。

【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容器を材料供給側
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】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、こうし
た容器からダイキャストマシーン側への材料供給を圧力
差を利用して行う技術を提唱している。すなわち、この
技術は、容器内を加圧して容器内に導入された配管を介
して容器内の溶融材料を外部に導出するものである。そ
して、このような容器としては、例えば特開平８−２０
８２６号に開示された装置を用いることが可能である。

【０００４】しかしながら、特開平８−２０８２６号に
開示された装置では、ストークが容器内の溶融金属に晒
され続けるために、ストークの基材金属が酸化、腐食を
生じて、ストークを交換する必要性がしばしば発生す
る、という問題がある。

【０００５】また、このような容器を工場間で搬送する
場合には、まず容器内をガスバーナ等を用いて予熱して
から容器内に溶融材料を供給しているが、特開平８−２
０８２６号に開示された装置では、予熱の際に容器内の
ストークが邪魔となるため、例えばストークをこれを保
持する大きな蓋と共に取り外して予熱を行う必要がある
ため、作業性が非常に悪い、という問題もある。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、ストーク等の部品交換を行う必要の
ない容器を提供することを目的としている。

【０００７】本発明の別の目的は、予熱を効率的に行う
ことができる容器を提供することにある。

【０００８】本発明の更なる目的は、溶融金属の受湯時
や給湯時における溶融金属の温度低下を極力抑えること
ができる容器を提供することを目的としている。

【０００９】

【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容器は、溶融金属を貯留
する容器であって、フレームと、前記フレームの内側に
設けられ、溶融金属の流路を内在したライニングを有す
るものである。ライニングとは、フレームに施された、
内張のことであり、溶融金属の保持機能と保温機能とを
有するものである。また本発明の容器は、溶融金属を貯
留する容器であって、フレームと、前記フレームの内側
に設けられ、溶融金属の流路が内在され、第１の熱伝導
率を有する第１のライニングと、前記フレームと前記第
１のライニングとの間に介挿され、前記第１の熱伝導率
よりも低い第２の熱伝導率を有する第２のライニングと
を具備するものである。

【００１０】本発明では、例えば第１のライニングとし
て耐火材を用い、第２のライニングとして断熱材を用い
る。耐火材は相対的に断熱材よりも密度、熱伝導率が高
いものである。すなわち耐火系材料は、溶融アルミニウ
ムに対する強度が大きい材料を選択する。このような耐
火材としては例えば緻密質の耐火系セラミック材料をあ
げることができる。また断熱材は相対的に耐火材よりも
密度、熱伝導率が小さいものである。断熱材としては、
例えば断熱キャスター、ボード材料など断熱系のセラミ
ック材料をあげることができる。

【００１１】本発明では、特開平８−２０８２６号に開
示された装置と比較すると、容器内の溶融金属に晒され
るストークのような部材は不要となるので、ストーク等
の部品交換を行う必要はなくなる。また容器の予熱の際
に、ストークが過熱により酸化されて孔があいたり、損
傷を受けることが多い。本発明では容器内にストークを
設けず、ライニング内に流路を内在させる構造を採用し
ているので、このような損傷を受けることがない。ま
た、本発明では、容器内にストークのように予熱を邪魔
するような部材は配置されないので、予熱のための作業
性が向上し、予熱を効率的に行うことができる。また容
器に溶融金属を収容した後、溶融金属の表面の酸化物等
をすくい取る作業が必要なことが多い。内部にストーク
があるとこの作業がやりにくい。本発明によれば容器内
部にストークのような構造物がないので作業性を向上す
ることができる。また、本発明では、流路が熱伝導率の
高い第１のライニングに内在されるように構成されてい
るので、容器内の熱が流路に伝達し易い。従って、流路
を流通する溶融金属の温度低下を極力抑えることができ
る。

【００１２】ここで、本発明では、前記流路が容器内底
部に近い位置から容器上面の第１のライニングの露出部
まで第１のライニングに内在していることが好ましく、
また前記第１のライニングの露出部の流路には配管が接
続されるが、この場合には当該接続部の近傍は断熱部材
により包囲されていることが好ましい。これにより、流
路や配管を流通する溶融金属の温度低下を更に抑えるこ
とができる。特に、配管の上記接続部近傍は溶融金属が
冷えやすくしかも容器搬送の際に液面が丁度揺れる位置
にあるので、溶融金属が固化することが多かった。これ
に対して本発明では、配管の接続部の近傍を断熱部材に
より包囲することでこの位置における溶融金属の固化を
防止することができる。

【００１３】また、前記流路の有効内径は、約５０ｍｍ
より大きく、約１００ｍｍより小さいことが好ましく、
より好ましくは６５ｍｍ〜８５ｍｍ程度、更に好ましく
は７０ｍｍ〜８０ｍｍ程度、最も好ましくは７０ｍｍで
ある。これは発明者らが流路の径と圧送に必要な圧力と
の関係を調べた結果得られた知見である。

【００１４】更に、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
設けられたハッチを具備することが好ましく、前記ハッ
チは、前記容器の上面部のほぼ中央に設けられているこ
とがより好ましい。

【００１５】本発明では、このようなハッチを有するこ
とで例えば容器内に溶融金属を導入するに先立ちハッチ
を空けてガスバーナを挿入して容器を予熱すること可能
であり、このような予熱により耐火材を熱伝導の経路と
して流路が温められ、流路の詰まりをより効果的に防止
することができる。また流路の温度を高く保てると溶融
金属の粘性が小さくなるので、より小さな圧力差で溶融
金属を容器内外に導入出することが可能となる。本発明
では、溶融金属を流路を介して容器内に導入する際に、
上記のように予め流路を温めておくことが可能であるの
で、このような場合に特に有効である。

【００１６】上記のように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。

【００１７】本発明の別の観点に係る発明は、溶融金属
を貯留可能な密閉容器本体と、前記容器本体内周の該容
器本体底部に近い位置に設けられた開口を介し、該容器
本体外周の上部に向けて延在する溶融金属の流路と、前
記容器本体内の圧力を調整する手段とを具備することを
特徴とするものである。

【００１８】本発明の更に別の観点に係る発明は、溶融
金属を貯留する貯留室と、前記貯留室と外部との間の溶
融金属の流路となるインターフェース室と、前記貯留室
と前記インターフェース室との間を仕切る、例えば耐火
材からなる壁とを具備することを特徴とするものであ
る。

【００１９】本発明の別の観点に係る容器は、溶融金属
を貯留可能で、内圧を調整するために用いられる貫通孔
を有する密閉型の容器本体と、前記容器本体内周の該容
器本体底部に近い位置に設けられた開口を介して上部に
向けて外部に延在する溶融金属の流路を有し、かつ、前
記容器本体の内壁を覆うように設けられた耐火壁とを具
備することを特徴とするものである。

【００２０】本発明では、溶融金属の流路が容器本体の
内壁を覆うように設けられた熱伝導性の高い耐火壁によ
り構成されているので、容器内に溶融金属を貯留したと
きにこの貯留されている溶融金属の熱が耐火壁を伝導
し、流路は貯留されている溶融金属とほぼ等しい温度と
なる。予熱の時にも同様に耐火壁を熱伝導の経路として
流路が効率的に過熱される。従って、流路を流通する溶
融金属が流路で冷却されて流路の表面に固化して付着す
るようなことはなくなる。すなわち、流路に溶融金属が
固化して付着していくと流路（従来の配管）が詰まり易
くなるが、本発明により流路の詰まりを効果的に防止す
ることができる。また、本発明では、流路が貯留されて
いる溶融金属とほぼ等しい温度となるので、流路の表面
付近を流通する溶融金属の粘性が低下することがなくな
り、より小さいな圧力差で容器からの溶融金属の導出及
び容器内への溶融金属の導入を行うことができる。すな
わち、本発明の容器は、溶融金属の流路を容器本体の内
壁を覆うように設けられた熱伝導性の高い耐火壁より構
成し、該流路を貯留されている溶融金属とほぼ等しい温
度となるようにしたので、圧力差を利用して溶融金属を
容器内外に導入出するようなシステムに非常に有効なも
のとなる。

【００２１】本発明の容器には、内圧を調整するために
用いられる貫通孔が設けられているので、例えば貫通孔
を介して容器内を陰圧とすることで流路を介して容器内
に溶融金属を導入することが可能である。本発明では、
このように流路を介して容器内に溶融金属を導入するこ
とでその流路を流通するよりホットな溶融金属により流
路の表面に付着する金属が洗浄される。従って、本発明
では、内圧を調整するために用いられる貫通孔を有する
ことで流路の詰まりを効果的に防止することができる。
本発明の一の形態に係る容器は、前記容器本体の内壁と
前記耐火壁との間に介挿された断熱部材を更に具備する
ことを特徴とするものである。容器は全体として保温性
を高める必要があるから断熱性能の高い部材をライニン
グしてある。そして溶融金属に直接接する部分は、耐火
系の部材をライニングしてある。本発明の容器では容器
の内側と流路とを分離しているゾーンに耐火系のキャス
ター材料を配し、この領域の熱伝導率を他の領域より意
図的に、相対的に大きくしている。耐火材は断熱材より
も密度、熱伝導率が大きくなるように設定する。耐火材
としてはたとえが緻密質の耐火キャスターを、断熱材と
しては例えば断熱キャスターやボード材等をあげること
ができる。このような構成を採用することで、容器内の
溶融金属を保温することに加えて、上記の流路へ熱が供
給されやすくなる。したがって流路が外部からの影響を
受けて冷えるようなことが少なくなり、流路の詰まりを
より効果的に防止することができる。また溶融金属の粘
性を小さく抑制することができるので、小さな圧力差で
溶融金属を容器内外に導入出することが可能となる。

【００２２】本発明の一の形態に係る容器は、前記容器
本体底部が前記開口に向けて前記開口が低い位置となる
ように傾斜していることを特徴とするものである。これ
により、容器内の溶融金属が少なくなったときに、上記
流路近傍の耐火材が容器内の溶融金属と接する実質的な
面積が流路とは離れた場所における当該面積に比べて大
きくなる。従って、上記の流路が冷えることを極力さけ
ることができ、流路の詰まりをより効果的に防止するこ
とができ、またより小さな圧力差で溶融金属を容器内外
に導入出することが可能となる。加えて、容器を傾斜さ
せて容器内に残存する溶融金属を流路から導出すること
を、傾斜角を少なくしてしかも流路の詰まりを極力小さ
くして効率的に行うことが可能となる。

【００２３】

【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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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が設けられている。

【００４２】ここで、図５は図３に示した配管取付部５
８におけるＡ−Ａ断面図である。

【００４３】図５に示すように、容器１００の外側は金
属のフレーム１００ａ、内側は耐火材（第１のライニン
グ）１００ｂにより構成され、フレーム１００ａと耐火
材１００ｂとの間には耐火材よりも熱伝導率の小さな断
熱材（第２のライニング）１００ｃが介挿されている。
そして、流路５７は容器１００の内側に設けられた耐火
材１００ｂの中に形成されている。すなわち、流路５７
は、容器１００内底部に近い位置から容器１００上面の
耐火材１００ｂの露出部まで耐火材１００ｂに内在して
いる。これにより、流路５７は、熱伝導率の大きな耐火
部材によって容器内部と分離されている。このような構
成を採用することにより、容器内からの放熱が流路に伝
わりやすくなる。流路の外側（容器内とは反対側）に
は、耐火部材の外側に断熱材を配している。耐火材は断
熱材よりも密度、熱伝導率が高いものを用いる。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あげる
ことができる。また断熱材としては、断熱キャスター、
ボード材料など断熱系のセラミック材料をあげることが
できる。

【００４４】配管取付部５８における流路５７は、本体
５０内周の該容器本体底部５０ａに近い位置に設けられ
た開口５７ａを介し、該本体５０外周の上部５７ｂに向
けて延在している。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は逆
Ｕ字状の形状（曲率を有する形状）を有しており、これ
に対応して配管５６内の流路も逆Ｕ字状の形状（曲率を
有する形状）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。配管５６がこのような形状
を有することで溶融金属がスムーズに流れるようにな
る。すなわち、配管の内側に不連続な面があるとその位
置にぶつかるに溶融金属が流れようとして、その位置が
侵食され、最終的には穴が明く等の不具合がある。これ
に対して、配管の流路が曲率を有する形状であれば不連
続な面がなく、上記のような不具合は発生しない。

【００４５】また、配管取付部５８近傍の配管５６の周
囲には、この配管５６を包囲するように、断熱部材５６
ａが配設されている。これにより、配管５６側が流路５
７側の熱を奪い、流路５７の温度低下が発生することを
極力抑えることができる。特に、配管取付部５８近傍の
配管５６の周囲は溶融金属が冷えやすくしかも容器搬送
の際に液面が丁度揺れる位置にあるので、溶融金属が固
化することが多いのに対して、このように配管取付部５
８近傍の配管５６の周囲を断熱部材５６ａにより包囲す
ることでこの位置における溶融金属の固化を防止するこ
とができる。

【００４６】流路５７及びこれに続く配管５６の内径は
ほぼ等しく、６５ｍｍ〜８５ｍｍ程度が好ましい。従来
からこの種の配管の内径は５０ｍｍ程度であった。これ
はそれ以上であると容器内を加圧して配管から溶融金属
を導出する際に大きな圧力が必要であると考えられてい
たからである。これに対して本発明者等は、流路５７及
びこれに続く配管５６の内径としてはこの５０ｍｍを大
きく超える６５ｍｍ〜８５ｍｍ程度が好ましく、より好
ましくは７０ｍｍ〜８０ｍｍ程度、更には好ましくは７
０ｍｍであることを見出した。すなわち、溶融金属が流
路や配管を上方に向けて流れる際に、流路や配管に存在
する溶融金属自体の重量及び流路や配管の内壁の粘性抵
抗の２つパラメータが溶融金属の流れを阻害する抵抗に
大きな影響を及ぼしているものと考えられる。ここで、
内径が６５ｍｍより小さいときには流路を流れる溶融金
属はどの位置においても溶融金属自体の重量と内壁の粘
性抵抗の両方の影響を受けているが、内径が６５ｍｍ以
上となると流れのほぼ中心付近から内壁の粘性抵抗の影
響を殆ど受けない領域が生じ始め、その領域が次第に大
きくなる。この領域の影響は非常に大きく、溶融金属の
流れを阻害する抵抗が下がり始める。溶融金属を容器内
から導出する際に容器内を非常に小さな圧力で加圧すれ
ばよくなる。つまり、従来はこのような領域の影響は全
く考慮に入れず、溶融金属自体の重量だけが溶融金属の
流れを阻害する抵抗の変動要因として考えられており、
作業性や保守性等の理由から内径を５０ｍｍ程度として
いた。一方、内径が８５ｍｍを超えると、溶融金属自体
の重量が溶融金属の流れを阻害する抵抗として非常に支
配的となり、溶融金属の流れを阻害する抵抗が大きくな
ってしまう。本発明者等の試作による結果によれば、７
０ｍｍ〜８０ｍｍ程度の内径が容器内の圧力を非常に小
さな圧力で加圧すればよく、特に７０ｍｍが標準化及び
作業性の観点から最も好ましい。すなわち、配管径は５
０ｍｍ、６０ｍｍ７０ｍｍ、、、と１０ｍｍ単位で標準
化されており、配管径がより小さい方が取り扱いが容易
で作業性が良好だからである。

【００４７】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いる。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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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５
７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。

【００５４】このように本実施形態に係る容器１００で
は、容器１００内の溶融金属に晒されるストークのよう
な部材は不要となるので、ストーク等の部品交換を行う
必要はなくなる。また、容器１００内にストークのよう
に予熱を邪魔するような部材は配置されないので、予熱
のための作業性が向上し、予熱を効率的に行うことがで
きる。また容器１００に溶融金属を収容した後、溶融金
属の表面の酸化物等をすくい取る作業が必要なことが多
い。内部にストークがあるとこの作業がやりにくいが、
容器１００内部にストークのような構造物がないので作
業性を向上することができる。更に、流路５７が熱伝導
率の高い耐火材１００ｂに内在されるように構成されて
いるので、容器１００内の熱が流路５７に伝達し易い
（特に図５参照）。従って、流路５７を流通する溶融金
属の温度低下を極力抑えることができる。

【００５５】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。

【００５６】更に、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。

【００５７】更にまた、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。

【００５８】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６に基づき説明
する。

【００５９】図６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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】図７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。

【００６４】まず、図６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）。

【００６５】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）。

【００６６】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）。

【００６７】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）。

【００６８】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）。

【００６９】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。

【００７０】次に、本発明の他の実施形態に係る容器を
図８に基づき説明する。

【００７１】図８に示すように、この容器４００の内部
は、溶融金属を貯留する貯留室４０１と、外部との間で
溶融金属を流通するためのインターフェース部４０２と
を備える。

【００７２】また、貯留室４０１とインターフェース部
４０２との間には、これらの間を仕切る壁４０３が設け
られている。壁４０３の下部には貯留室４０１とインタ
ーフェース部４０２との間における溶融金属の流路とな
る貫通部４０４が設けられている。

【００７３】容器４００は最初に示した実施形態と同様
にフレーム４０５と断熱材４０６と耐火材４０７の３層
構造を有している。ここで、壁４０３は、耐火材４０７
と同様の部材から構成されている。例えば、壁４０３及
び耐火材４０７は、例えば緻密質の耐火系セラミック材
料をあげることができる。

【００７４】本実施形態に係る容器４００は、このよう
に熱伝導率の高い部材からなる壁４０３を貯留室４０１
とインターフェース部４０２のとの間に介在させること
で、貯留室４０１に貯留された溶融金属の熱がこの壁４
０３を介してインターフェース部４０２に伝達され、イ
ンターフェース部４０２の温度が低下するのを効果的に
防止することが可能となる。これにより、溶融金属の受
湯時や給湯時における溶融金属の温度低下を極力抑える
ことができる。

【００７５】なお、この実施形態における配管や蓋等の
構造については最初に示した実施形態と同様の構造であ
るので、同一の要素には同一の符号を付して重複した説
明を省略する。

【００７６】本発明は上述した実施形態に限定されるも
のではなく、その技術思想の範囲内で様々に変形して実
施することが可能である。

【００７７】例えば、上述した実施形態では配管５６を
逆Ｕ字状の形状としたが、例えば図９に示すようにΤ字
上の配管５５６としても勿論構わない。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ストーク等の部品交換を行う必要のない容器を提供する
ことができる。また、予熱を効率的に行うことができ
る。更に、溶融金属の受湯時や給湯時における溶融金属
の温度低下を極力抑えることができる。

【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】図３における一部断面図である。

【図６】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７】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８】本発明の他の実施形態に係る容器の構成を示す
図である。

【図９】本発明の更に別の実施形態に係る容器の構成を
示す図である。

【符号の説明】

５６ 配管 ５６ａ 断熱部材 ５７ 流路 ５８ 配管取付部 ６０ 開口部 ６２ ハッチ ６５ 貫通孔 ６６ 加減圧用の配管 １００ 容器 １００ａ フレーム １００ｂ 耐火材 １００ｃ 断熱材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｂ２２Ｄ 41/12 Ｂ２２Ｄ 41/12 Ｚ 41/50 ５１０ 41/50 ５１０ 41/54 41/54 Ｆ２７Ｄ 3/14 Ｆ２７Ｄ 3/14 Ｚ (56)参考文献 特開 平８−174197（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−188475（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−178515（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−174197（ＪＰ，Ａ) 特開2002−254159（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−76970（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−185362（ＪＰ，Ｕ) 特表 平８−502451（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 41/02 B22D 41/12 B22D 41/50 510 B22D 41/54 F27D 3/14

Claims (8)

(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、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で、運
   搬車輌により搭載されてユースポイントまで搬送される
   容器であって、 フレームと、 前記フレームの内側に設けられる第１の熱伝導率及び第
   １の密度を有する第１のライニングと、 前記フレームと前記第１のライニングとの間に介挿さ
   れ、前記第１の熱伝導率よりも低い第２の熱伝導率を有
   し、かつ、前記第１の密度より低い第２の密度を有する
   第２のライニングと、配管とを有し、 前記第１のライニングは、容器内底部に近い位置から容
   器上面側の露出部まで溶融金属の流路を内在し、当該流
   路と前記容器内の溶融金属が貯留される空間とを分離す
   るゾーンでかつ容器上面側の露出部まで充填され、 前記配管は、前記露出部の流路に接続され、先端の出入
   口が下向きである ことを特徴とする容器。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の容器であって、 前記第１のライニングは、前記容器内の溶融金属が貯留
   される空間から前記流路への熱伝導が促進されるように
   充填されていることを特徴とする容器。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の容器であ
   って、 前記流路の内径は、６５ｍｍより大きく、８５ｍｍより
   小さいことを特徴とする容器。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のうちいずれか１
   項に記載の容器であって、 前記容器の上面部に開閉可能に設けられ、前記容器の内
   外を連通し、前記溶融金属を供給する際に前記容器内を
   加圧するための貫通孔が設けられたハッチを具備するこ
   とを特徴とする容器。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の容器であって、 前記ハッチは、前記容器の上面部の中央に設けられてい
   ることを特徴とする容器。
6. 【請求項６】 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で、運
   搬車輌により搭載されてユースポイントまで搬送される
   容器であって、 フレームと、 前記フレームの内側に設けられる第１の熱伝導率及び第
   １の密度を有する第１のライニングと、 前記フレームと前記第１のライニングとの間に介挿さ
   れ、前記第１の熱伝導率よりも低い第２の熱伝導率を有
   し、かつ、前記第１の密度よりも低い第２の密度を有す
   る第２のライニングと、 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
   を有し、 前記第１のライニング内に溶融金属の流路が容器内底部
   に近い位置から容器上面側の露出部まで内在され、 前記容器外周の前記流路に対応する位置が、当該流路に
   応じて、溶融金属が貯留された空間から当該流路が設け
   られた分だけ突き出ていて、 前記流路と前記容器内の溶融金属が貯留される空間とを
   分離するゾーンでかつ容器上面側の露出部まで前記第１
   のライニングが充填されていることを特徴とする容器。
7. 【請求項７】 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で、運
   搬車輌により搭載されてユースポイントまで搬送される
   容器であって、 溶融金属を貯留する貯留室と、 前記貯留室と外部との間の溶融金属の流路となるインタ
   ーフェース部と、 前記貯留室下部と前記インターフェース部下部との間の
   連結口を有し、これらの間を仕切る壁と、 前記インターフェース部上部に接続された配管と を具備し、 前記容器の外周は金属製のフレームにより覆われてお
   り、 前記貯留室及び前記インターフェース部と、前記フレー
   ムとの間には、第１の熱伝導率及び第１の密度を有する
   第１のライニングと、前記第１の熱伝導率よりも低い第
   ２の熱伝導率を有し、かつ、前記第１の密度よりも低い
   第２の密度を有する第２のライニングとが前記第１のラ
   イニングを内側にして積層され、 前記壁は、前記連結口から前記インターフェース部の上
   部に向けて前記第１のライニングが充填されたゾーンを
   有し、 前記インターフェース部が当該インターフェース部と前
   記フレームとの間に介挿された前記第２のライニングに
   より保温されるとともに、前記ゾーンを介して前記貯留
   室内に貯留された前記溶融金属から前記インターフェー
   ス部側への熱伝導が促進されるように構成されている こ
   とを特徴とする容器。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の容器において、 前記壁は、耐火材からなることを特徴とする容器。