JPH03264155A - 溶融金属ポンプおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ＺｎやＡｔ等の低融点金属を供給する際に使
用される溶融金属ポンプおよびその制御方法に関するも
のである。

〈従来の技術〉 溶融亜鉛めっき装置への亜鉛の供給あるいはダイカスト
マシン・保持炉へのアルミニウム供給に際しては溶融金
属ポンプ装置が使用されている。

溶融金属を揚湯する溶融金属用ポンプとして、例えば特
開平１−９５８５６号公報にｒ金属溶湯用給湯ポンプ１
が開示されている。このポンプは揚湯しようとする金Ｗ
Ａ溶解炉に浸消さゼ、炉外より操作可能なピストンとこ
のピストンを往復動自在に配設するシリンダーチューブ
の下端に所定の空間を形成すると共に溶解金属導入口お
よび排出口を設けたボトムフランジとピストンの操作に
連動して溶解金属導入口を開閉する吸入弁および供給対
象に供給する排出口に接続された排出弁機構でｔｉ戒さ
れており、吸入弁を開にしてビスＩ−ンを抜くことによ
りシリンダーチューブ内に溶融金属を導入させ、吸入弁
を閉しると共に排出弁を開にしてピストンを押下するこ
とにより、シリンダー内の溶融金属を排出して受湯側容
器に供給するものである。

以下にこの開示された内容をさらに詳しく説明する。第
５図は金属溶湯用給湯ポンプおよび給湯を受ける金型の
断面図である。溶解炉３０　（またはるつぼ）には浸漬
自在に給湯ポンプ４０が配設され、金型３６とはフレキ
シブルな湯道管３５によって接続されている。給湯ポン
プ４０は炉外から操作可能なピストン４Ｉとこのピスト
ン４１を上下動自在に内嵌するシリンダーチューブ４２
を主体に構成されている。シリンダーチューブ４２はト
ップフランジ４３とボトムフランジ４４によってボルト
締めにより支持されている。ボトムフランジ４４には、
ボトム室４５が形成されており、このボトム室４５と溶
解炉３０を連通可能に導入口４６が設けられている。

導入口４６には弁座４７が形成され、この弁座イアの形
状に先端形状を合致させた吸入弁４８が導入口４６を開
閉可能なように配設されている。吸入弁４８の上部は摺
動自在にトップフランジ４３に支承されている。ボトム
フランジ４４にはさらにボトム室４５に連通させて立ち
上がり管４９が接続され、その上部には分岐口５０が設
けられて湯道管３５が接続されている。立ち上がり管４
９の上端はトップフランジ４３に支持されると共に、管
内には弁座５１が設すられ、この位置まで分岐口５０を
開閉する排出弁５２が挿入されている。排出弁５２は吸
入弁４８と同様に炉外から昇降操作が可能になっている
。ここで金型３６は固定金型３７と移動金型３８とから
成り、固定金型３７と湯道管３５の出口間に湯口３９が
配設されている。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかるに前記公報に開示されている従来技術にあっては
以下の問題点がある。

■　ピストン４１の昇降範囲に溶融金属が出入りするた
め、シリンダーチューブ４２の内面に付着した溶融金属
不純物（酸化物）が上下動するピストン４１の動きを妨
げ、ピストン４１およびノリンダーチュー７１２の内面
に疵を生し易い。よって安定して長期間連続操業するこ
とが難しい問題がある。

■　吸入弁４８および排出弁５２の各機構がシリンダー
チューブ４２内を上下動するピストン４Ｉに連動し、て
作動する必要があるため機械的あるいは電気的に連結す
ることが不可欠であり、構造が複雑になると共に高価な
ものとなる。さらにポンプ４０を構成する可動部分の多
くが溶融金属浴内に浸漬しているため、これらの機能を
長期間連続して正常な状態に維持することが難しいとい
う問題点がある。

本発明は前述従来技術の問題点を解消し、長期に亘り安
定して溶融金属を供給することができる溶融金属ポンプ
装置およびその制御方法を提ｍすることを目的とするも
のである。

く課題を解決するための手段〉 前記目的を達成するための本発明の装置は、ガスを満た
すことが可能なタンクを、該タンクの上端部のみを浴面
上に残して揚湯しようとする溶融金属浴面下に浸漬させ
て設ｃｔ、前記タンクの上面にガスを出し入れ調節自在
とするガス配管を接続する一方、前記タンクの下端部側
面にＬ字型の溶融金属吸込管を上向きに接続し、該溶融
金属吸込管に形成された溶融金属吸込部に逆止弁を配設
し、また前記タンクの底面から下向きに溶融金属排出管
を取出し、該溶融金属排出管を溶融金属浴面上に導くと
共に該溶融金属排出管に形成された溶融金属取出部に逆
止部を配設してなることを特徴とする溶融金属ポンプで
ある。

前述の逆止弁としては、溶融金属より比重が小さく、か
つ腐食され難い球状セラミック製のフロート式逆止弁を
用いるのが好ましい。

また本発明の制御方法は、タンクの上面に接続したガス
配管から排出されるガスの圧力とその排出時間を調節す
ることにより溶融金属吸込管に形成された溶融金属吸込
部の逆止弁を開として流入される溶融金属の流入量を制
御する一方、前記ガス配管から供給されるガスの圧力と
その供給時間を調節することにより溶融金属排出管に形
成された溶融金属取出部の逆止弁を開として排出される
溶融金属の排出量を制御することを特徴とする溶融金属
ポンプによる溶融金属圧送量制御方法である。

く作　用〉 タンクの上面に接続したガス配管からガス（不活性ガス
が好ましい）を排出してタンク内を減圧したときに溶融
金属吸込管に形成された溶融金属吸込部の逆止弁のみが
開となり溶融金属浴内の溶融金属が吸引されタンク内に
流入する。

逆にガス配管からガスを供給してタンク内を加圧したと
きに溶融金属ｎ「出前に形成された溶融金属取出部の逆
止弁のみが開となり、タンク内の溶融金属が加圧され溶
融金属排出管からタンク外に排出される。

逆止弁としては球状のフロート式逆止弁が昇降して流体
の流れをオン・オフする方式が好適であり、特にフロー
ト弁体には溶融金属より比重が小さく、溶融金属に腐食
されず、また溶融金属が付着しにくいセラミックが適す
る。

さらに溶融金属の流量制御には、ガス配管からタンクに
供給するガス圧力あるいは排出するガス圧力およびこれ
らガスの供給あるいは排出時間を調節することによって
行われる。

〈実施例〉 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、２１は溶融金属ポンプであり、溶融金
属ポンプ２１は、縦長なタンク８の上面にガスを出し入
れｉｌｌ　ｆｌｆＴ自在に接続されたガス配管１４と、
タンク８の下端部側面に上向きに接続されたＬ字型の溶
融金属吸込管ｌと、タンク８の底面から下向きに取り出
され、溶融金属２の浴面上に導かれる溶融金属排出管１
３とを配置した構造である。

溶融金属ポンプ２１のタンク８は上端部のみを浴面上に
残して揚湯しようとする溶融金属２の浴面下に浸漬させ
て溶融金属槽７内に設けである。ガス配管１４にはガス
流路切換弁１５、給気圧力設定器１６、排気圧力設定ｌ
Ｎ１１および制止弁１８が配設されている。なお、タン
ク８の上面にはガス放出管２３が接続されていて、ガス
放出管２３にはタンク８内のガス圧力が設定圧力以上に
なるとガスを自動的に大気に放出すると共にガス圧力を
適正に調節するための放出弁１９ならびに制止弁２０が
配設されている。

一方、タンク８の下端部側面に上向きに接続されたＬ字
型の溶融吸込管１の溶融金属吸込部９にはセラミックで
作られた球状フロート式の逆止弁を有する吸込口２７に
接触したり離れたりすることによって逆流しないように
溶融金属槽７内の溶融金属２をタンク８内に吸込んだり
吸込を停止させたりするようになっている。なお１２は
逆止弁１０が必要以上に吸込口２７から離れるのを防止
するストッパである。

さらにタンク８の底面から下向きに取出され、溶融金属
排出管１３の溶融金属吸込部工１にはセラミックで作ら
れた球状フロート式の逆止弁２６が内蔵されており、こ
の逆止弁２６が下拡テーパを有する取出口２８に接触し
たり削れたりすることによって逆流しないようにタンク
８内の溶融金属２を溶融金属排出管１３に吐出するよう
になっている。１２はストッパである。

なお、逆止弁としては球状以外のもの、例えば円錐状の
ものでもガイド形状を適切にすれば支障なく使用するこ
とができる。

溶融金属ポンプ２１による溶融金属２の流量制御はタン
ク８内に溶融金［２を吸込む場合、排気圧８から溶融金
１７Ｘ２を排出する場合、給気圧力設定器１６の圧力調
整によって行う。それと共にガス流路切換弁１５の切換
えクイ壽ングを調整することにより単位時間当たりの排
出回数設定を行う。したがってタンク８からの単位時間
当たりの溶融金属２の排出量は吸い込み（排出）回数の
変更および１回当たりの排出量を調整することによって
行うことが可能である。なお、使用するガスは溶融金属
の酸化を防止するため不活性ガス（例えば窒素ガス、ア
ルゴンガス等）を用いるのが望ましい。

次に第１図に示ず構成になる本発明の溶融金属ポンプ２
工の作用を第２図乃至第４図を参照して説明する。まず
第２図は溶融金属２をタンク８から排出し終わった状態
を示しており、溶融金属吸込管１の溶融金属吸込部９に
内蔵された球状逆止弁１０および溶融金属排出管１３の
溶融金属取出部１１に内蔵された球状逆止弁２６がそれ
ぞれ吸込口２７および取出口２８を閉している。

第２図に示す状態から第３図に示すようにタンク８内の
加圧ガスをガス配管１４から排出すると吸込口２７の球
状逆止弁１０は溶融金ｒｉＡ２の浴面から吸込口２７ま
での溶融金属深さＡとその溶融金属２の比重の積に相当
する押し下げ力（以下、溶融金属による力という）を受
けるため沈められた状態となり、タンク８内に溶融金属
２が導入される。

したがってタンク８内に溶融金属２が導入される条件は
タンク８内のガスを排出したときに球状逆止弁１０の浮
力に打ち勝って当該逆止弁１０を押し下げる溶融金［２
の浴面から吸込口２７までの溶融金属深さが必要である
。ここで矢印Ｍは溶融金属２の流れを、また矢印Ｇばガ
スの流れを示す。

このとき、溶融金属吐出部１１に内蔵された球状逆止弁
２６は溶融金属排出管１３内に残留している溶融金属２
による力と比重差による浮力を受は吐出口２８を閉した
状態を保っていて、排出管１３からタンク８への逆流は
生しない。

次に第４図に示すようにガス配管１４からタンク８内に
加圧したガスを供給して充満させると溶融金属取出部１
１に内蔵された球状逆止弁２６に押し下げる力が加わっ
て下降し、取出口２日から溶融金属排出管１３側へとタ
ンク８内の溶融金属２が排出される。このとき溶融金属
吸込部９の球状逆止弁１０はタンク８内の溶融金属２を
介する上向きの力と球状逆止弁１０自身の浮力により吸
込口２７を閉した状態であり吸込口２７からタンク８内
の溶融金属２が逆流することはない。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、高温の溶融金属中
におけるポンプ本体の可動部は吸込口および吐出口に設
けた逆止弁のみとすることができる。逆止弁として溶融
金属より比重が小さく、かつ溶融金属に腐食されにくく
、さらに溶融金属の付着しにくいセラミックを用いれば
耐久性を向上することができる。このため安定した生産
活動を長時間連続して行うことができ、製造コストが削
減される。また構造が簡単であるので保全費用が少なく
できるという効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図乃至第
４図は本発明の作用を示す概略説明図、第５図は従来例
を示す断面図である。 １・・・溶融金属吸込管、 ７・・・溶融金属槽、 ９・・・溶融金属吸込部、 １１・・・溶融金属取出部、 １３・・・溶融金属排出管、 １５・・・ガス流路切換弁、 １７・・・排気圧力設定器、 １９・・・放出弁、 ２１・・・溶融金ｙＡポンプ、 ２７・・・吸込口、 ２・・・溶融金属、 ８・・・タンク、 １０・・・球状逆止弁、 １２・・・ストツパ、 １４・・・ガス配管、 １６・・・給気圧力設定器、 １８・・・制止弁、 ２０・・・制止弁、 ２６・・・球状逆止弁、 ２８・・・取出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ガスを満たすことが可能なタンクを、該タンクの上
   端部のみを浴面上に残して揚湯しようとする溶融金属浴
   面下に浸漬させて設け、前記タンクの上面にガスを出し
   入れ調節自在とするガス配管を接続する一方、前記タン
   クの下端部側面にＬ字型の溶融金属吸込管を上向きに接
   続し、該溶融金属吸込管に形成された溶融金属吸込部に
   逆止弁を配設し、また前記タンクの底面から下向きに溶
   融金属排出管を取出し、該溶融金属排出管を溶融金属浴
   面上に導くと共に該溶融金属排出管に形成された溶融金
   属取出部に逆止部を配設してなることを特徴とする溶融
   金属ポンプ。 ２、溶融金属より比重が小さく、かつ腐食され難い球状
   セラミック製のフロート式逆止弁を用いた請求項１記載
   のポンプ。 ３、タンクの上面に接続したガス配管から排出されるガ
   スの圧力とその排出時間を調節することにより溶融金属
   吸込管に形成された溶融金属吸込部の逆止弁を開として
   流入される溶融金属の流入量を制御する一方、前記ガス
   配管から供給されるガスの圧力とその供給時間を調節す
   ることにより溶融金属排出管に形成された溶融金属取出
   部の逆止弁を開として排出される溶融金属の排出量を制
   御することを特徴とする溶融金属ポンプによる溶融金属
   圧送量制御方法。