JPWO2011125366A1 - 真空給湯装置 - Google Patents

Abstract

本発明の課題は、溶湯搬送取鍋への溶湯の供給作業を効率よく行うことができる真空給湯装置を提供する。本発明は、溶湯が注入される注入口２６と溶湯の収納空間２１を有する取鍋本体２０を備えた溶湯搬送取鍋２に溶湯を供給するための装置であって、取鍋本体２０の上方に上下動可能に支持され、取鍋本体２０の注入口２６を塞いで収納空間２１を密閉することが可能な蓋板３と、蓋板３を上下動させる昇降機構４と、蓋板３に設けられ、２１収納空間の内外を連通して溶湯を収納空間２１に供給可能な給湯パイプ６と、収納空間２１を減圧して給湯パイプ６の先端の吸引口６０から溶湯を収納空間２１に取り入れるための真空装置５と、取鍋本体２０を揺動可能に支持する支持機構７とを備えた、真空給湯装置である。

Description

本発明は、溶湯の溶解炉から溶湯搬送取鍋に溶湯を移し入れるための真空給湯装置に関する。

ダイキャスト法によって、アルミニウムなどの鋳造品を製造する場合には、生産性を高くするために、通常多数のダイキャストマシーンを備えた工場で鋳造作業が行われる。ダイキャストマシーンへの溶融金属（溶湯）の注湯は、ダイキャストマシーン用の溶湯保持炉から注湯鍋に溶湯を移し、注湯鍋から溶湯を供給する方法によって行われている。一方、溶湯保持炉には、常に所定量の溶湯が保持されている必要があるが、工場内または工場外の溶湯製造現場の溶解炉において一旦溶解させた溶湯を凝固させてインゴットにし、鋳造現場で再び溶解させるのはエネルギー効率が悪い。そこで、溶湯製造現場の溶解炉で溶解させた溶湯を、溶湯搬送取鍋によってそのままの状態で鋳造現場に搬送することが従来から行われている。このような溶湯搬送取鍋としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。

この種の溶湯搬送取鍋１００は、図６に示すように、溶湯を収納する収納空間１０６を有する取鍋本体１０１と、取鍋本体１０１の上面に形成された注入口１０２に開閉自在に装着される上蓋１０３と、取鍋本体１０１に設けられた溶湯注出管１０４とを備えており、取鍋本体１０１を傾けることにより、溶湯注出管１０４の先端の出湯口１０５から溶湯を排出して溶湯保持炉へ溶湯を供給するようになっている。なお、その他の溶湯搬送取鍋としては、取鍋本体内に圧縮空気を導入するガス導入管（図示せず）を備えているとともに、ガス導入管に圧縮空気供給手段（例えば、コンプレッサーなど）を接続し、圧縮空気を取鍋本体内に導入して、湯面を加圧することにより、内部に収容された溶湯を出湯部の出湯口から押し出す加圧出湯型のものもある。

ここで、取鍋本体１０１の注入口１０２は、その下方の収納空間１０６への溶湯の注入や溶湯面のスカム（アルミニウムの酸化物など）の除去、溶湯の温度測定などの作業に利用されるものであるが、溶湯製造現場において、この注入口１０２から収納空間１０６へ溶解炉の溶湯を移し入れる場合には、図７に示すような真空給湯装置２００が従来から用いられている。

図７に示した真空給湯装置２００は、クレーンなどにより上下方向に往復動自在に吊り下げられる支持部材２０１と、支持部材２０１に揺動自在に吊持される蓋板２０２と、蓋板２０２に連結され、溶解炉２０５に貯留された溶湯を取鍋本体１０１内に移し入れるための給湯パイプ２０３と、取鍋本体１０１を載置する載置台２０４と、図示しない真空ポンプなどの真空装置とを備えている。蓋板２０２には、取鍋本体１０１の収納空間に通ずる吸引孔（図示せず）が形成されており、この吸引孔には、真空装置から延びるフレキシブルチューブなどの適宜な配管が接続されている。なお、図中、２０６は、バランスウェイトであり、バランスウェイト２０６の重量と、給湯パイプ２０３の重量とが均衡を保つことにより、蓋板２０２が平衡を保った水平状態で保持されている。

溶解炉２０５から取鍋本体１０１内の収納空間に溶湯を移し入れる際には、クレーンなどにより蓋板２０２を下降させ、蓋板２０２を取鍋本体１０１の上面に面接触させて、蓋板２０２で注入口を塞ぐことにより収納空間を密閉する。そして、真空装置により、取鍋本体１０１内を減圧（真空引き）することにより、給湯パイプ２０３の先端の吸引口から溶解炉２０５内の溶湯が吸い上げられて、取鍋本体１０１内に移し入れられる。

特開２００１−２８７０２１号公報

上記した構成の真空給湯装置２００を繰り返し用いて溶湯を取鍋本体１０１内に移し入れた場合、給湯パイプ２０３の先端の表面にスラグ２０７などが付着するおそれがある。給湯パイプ２０３の先端にスラグ２０７などが付着すると、給湯パイプ２０３の重量がその分だけ増すことにより、バランスウェイト２０６との均衡が保てなくなる結果、蓋板２０２は給湯パイプ２０３側に傾斜した状態で保持されるようになる。その結果、取鍋本体１０１の注入口を蓋板２０２で塞ぐ際に、図７において二点鎖線で示すように、蓋板２０２が傾いていることにより、蓋板２０２が取鍋本体１０１の上面と面接触せずに蓋板２０２と取鍋本体１０１との間に隙間Ｓが生じてしまう。これにより、注入口からの空気の漏れが発生するため、真空装置による真空引きが妨げられ、溶湯の供給作業を効率よく行えないという問題がある。

また、蓋板２０２と給湯パイプ２０３とが一体になって支持部材２０１に揺動自在に取り付けられているため、給湯パイプ２０３の先端が蓋板２０２の昇降動作時に横振れなどを起こすおそれがある。これにより、給湯パイプ２０３の先端が溶解炉２０５の側壁２０５Ａなどに当たって破損すると、溶湯の供給作業を停止せざるを得ず、同様に、溶湯の供給作業を効率よく行えないという問題がある。

本発明は、上記した問題に着目してなされたもので、溶湯搬送取鍋への溶湯の供給作業を効率よく行うことができる真空給湯装置を提供することを目的とする。

本発明の前記目的は、溶湯が注入される注入口を上面に有するとともに溶湯の収納空間を内部に有する取鍋本体を備えた溶湯搬送取鍋の前記収納空間に溶湯を供給するための装置であって、前記取鍋本体の上方に上下動可能に支持され、下面が前記取鍋本体の上面と接触して前記注入口を塞ぐことが可能な蓋板と、前記蓋板を上下動させることができる昇降機構と、前記蓋板を貫通し前記収納空間の内外を連通して溶湯を前記収納空間に供給可能な給湯パイプと、前記収納空間を減圧して前記給湯パイプの先端の吸引口から溶湯を前記収納空間に取り入れるための真空装置と、前記取鍋本体と前記蓋板との接触時に、前記取鍋本体を揺動させること、または、前記蓋板のみを揺動させることで前記蓋板の下面と前記取鍋本体の上面とを面接触させ得る揺動機構とを備えている真空給湯装置によって達成される。

本発明の好ましい実施態様においては、前記揺動機構は、前記給湯パイプを固定する固定部材と、前記固定部材に対して前記蓋板を揺動可能に連結する連結部材とを備え、前記昇降機構は、前記固定部材を水平状態で支持するとともに、前記固定部材をその姿勢を保持させながら上下動させることを特徴としている。

上記した態様の真空給湯装置において、前記固定部材と前記蓋板との間には、可撓性を有し、前記給湯パイプの周囲を囲むように設けられて前記固定部材と前記蓋板との間を密閉するシール部材が設けられていることが好ましい。

本発明の他の好ましい実施態様においては、前記揺動機構は、前記取鍋本体を揺動可能に支持する支持機構よりなることを特徴としている。

上記した態様の真空給湯装置において、前記昇降機構は、前記蓋板を水平状態で支持するとともに、前記蓋板をその姿勢を保持させながら上下動させることが好ましい。

また、前記支持機構は、床面上に固定される取付ベースと、前記取付ベース上に設けられる一つまたは複数のスプリングと、前記スプリング上に設けられる前記取鍋本体を載置可能な載置台とから構成され、前記スプリングの弾性力により、前記取付ベースに対して前記載置台が傾動自由な状態で支持されるように構成されることが好ましい。

なお、前記支持機構を、床面上に固定される取付ベースと、前記取付ベース上に設けられるゴム板と、前記ゴム板上に設けられる前記取鍋本体を載置可能な載置台とにより構成し、前記ゴム板の弾性力により、前記取付ベースに対して前記載置台が傾動自由な状態で支持されるように構成してもよい。

また、前記取付ベースが、前記載置台を昇降可能なリフターにより構成されることが好ましい。

本発明の真空給湯装置によれば、溶湯搬送取鍋への溶湯の供給作業を効率よく行うことができる。

本発明の一実施形態に係る真空給湯装置の正面図である。 本発明の一実施形態に係る真空給湯装置の側面図である。 図２の一部分の構成に係る縦断面図である。 本発明の他の実施形態に係る真空給湯装置の正面図である。 本発明の他の実施形態に係る真空給湯装置の要部を示す縦断面図である。 従来例の溶湯搬送取鍋の断面図である。 従来例の真空給湯装置の既略構成を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１および図２は、本発明の一実施形態の真空給湯装置１の概略構成を示している。また図３は、図２の縦断面図を示しており、図３においては、昇降機構４および真空装置５を省略している。この真空給湯装置１は、アルミニウムなどの溶融金属（溶湯）の製造現場において、溶湯を製造・貯留する溶解炉１０から溶湯搬送取鍋２に溶湯を汲み入れる（移し入れる）ために用いるものである。

溶湯搬送取鍋２は、溶湯の鋳造場所に設置されている溶湯保持炉（図示せず）に、溶湯製造現場から溶湯を運搬して供給するものであり、図１〜図３に示すように、溶湯を収容する収納空間２１を有する有底筒状の取鍋本体２０と、取鍋本体２０を傾けることにより収納空間２１に収容されている溶湯を外部に注ぎ出すことが可能な溶湯注出管２２とを備えている。

取鍋本体２０は、平坦な上面および底面を有し、鋼鉄などの金属により形成された金属殻層２０Ａに、断熱材および耐火材からなる耐火層２０Ｂを内張して形成されている。ここで、断熱材としては、例えば、断熱煉瓦、セラミックファイバー質のフェルト、断熱ボードおよびモルタルなどを例示することができる。また、耐火材としては、例えば、耐火煉瓦、キャスタブル耐火物、およびプラスチック耐火物などを例示することができる。

また、取鍋本体２０は、溶湯を収容可能な取鍋下部２３と、下端において取鍋下部２３と連続し取鍋下部２３の上部開口２５を覆う取鍋上部２４とを備えている。取鍋下部２３と取鍋上部２４とは、一体的に形成してもよく、また、それぞれ別体として形成して連結部材により連結するように構成してもよい。

取鍋本体２０（取鍋上部２４）の上面の略中央部には、溶湯を収納空間２１内に注ぎ入れるための注入口２６が設けられている。また、取鍋上部２４には、取鍋本体２０の内外を連通し、取鍋本体２０内の収納空間２１より空気を導出させて内圧を低下させる空気導出管２７が設けられている。この空気導出管２７は、後述する真空装置５が接続される配管であり、取鍋上部２４から斜め上方外側に突出するようにして設けられている。真空装置５により空気導出管２７を介して収納空間２１が減圧（真空引き）されることによって、取鍋本体２０の内部を真空もしくはほぼ真空状態とすることができるようになっている。なお、取鍋上部２４には、図示は省略しているが、上面に設けられた注入口２６を覆うことが可能な上蓋が開閉自在に装着されている。

溶湯注出管２２は、取鍋本体２０内の収納空間２１の内外を連通する溶湯の流路であり、取鍋下部２３の側面から斜め上方に突き出るように設けられている。この溶湯注出管２２は、鋼鉄などの金属により形成された金属管２２Ａの管内に断熱材および耐火材からなる耐火層２２Ｂを内張りして形成されている。断熱材および耐火材は、取鍋本体２０と同様の材料を使用することができる。なお、溶湯注出管２２は取鍋下部２３に一体的に形成してもよく、また、それぞれ別体に形成して連結するように構成してもよい。

溶湯注出管２２の先端開口の出湯口２８には、フランジなどの閉塞部材２９が着脱自在に装着されている。この閉塞部材２９は、真空装置５を介して取鍋本体２０内を減圧する場合において、溶湯注出管２２の出湯口２８から空気が漏洩しないように、出湯口２８を密閉するためのものである。なお、出湯口２８と閉塞部材２９との間に、耐熱性のシール材などを設けてもよい。

本実施形態の真空給湯装置１は、取鍋本体２０の上方に上下方向に往復動可能に配備される蓋板３と、蓋板３を上下方向に往復動させる昇降機構４と、取鍋本体２０内の収納空間２１を減圧するための真空装置５と、溶解炉１０に貯留された溶湯を取鍋本体２０内の収納空間２１に取り入れるための給湯パイプ６と、取鍋本体２０を揺動可能に支持する支持機構７とを備えている。

蓋板３は、耐火性材料または耐火性材料と断熱性材料とで構成されたものであり、蓋板３の外周面は金属ケース３０により覆われている。この蓋板３は、取鍋上部２４の上面に設けられた注入口２６の径より大きい径を有するとともに十分な厚さを有しており、その平坦な下面が取鍋上部２４の平坦な上面と面接触して注入口２６を覆い塞ぐことで、取鍋本体２０内の収納空間２１を密閉することが可能となっており、これにより、真空装置５を介して取鍋本体２０内を減圧する場合に、空気などが蓋板３と取鍋上部２４との間で漏洩することが防止される。なお、蓋板３と取鍋上部２４との間に、耐熱性（例えば、カーボン系）のシール材などを配置して密閉性を高めるように構成してもよい。蓋板３の略中心部には、給湯パイプ６を挿入可能な挿入孔３１が形成されている。

給湯パイプ６は、取鍋本体２０内の収納空間２１の内外を連通する溶湯の流路であり、真空装置５を介して取鍋本体２０の内部を減圧することにより、溶解炉１０に貯留されている溶湯をその先端の吸引口６０から吸引して取鍋本体２０の内部に移し入れることが可能となっている。この給湯パイプ６は、２箇所で折れ曲がる形状に形成されており、給湯パイプ６の基端の吐出口６１は、蓋板３の略中心部を貫通し、注入口２６を通って収納空間２１の上方に位置するように配置されている一方、給湯パイプ６の先端の吸引口６０は、取鍋本体２０の外部において下方を向くようにして配置されている。給湯パイプ６は、蓋板３に固定されているとともに、蓋板３を貫通部分から空気や溶湯が漏洩しないように、蓋板３の挿入孔３１に気密状態で挿入されている。なお、気密性を高めるために、給湯パイプ６と蓋板３との間にＯリングなどのシール部材を介在させてもよい。

給湯パイプ６は、金属管６２に珪酸カルシウム耐火材などからなる耐火層６３を内張りして形成されており、耐火層６３によって断熱性および溶湯の流動に対する耐磨耗性を向上させている。また、給湯パイプ６が溶湯に接して溶融損傷が生じることを防止するために、窒化珪素質などの耐火材で金属管６２の表面を被覆することが好ましい。

また、給湯パイプ６の基端の収納空間挿入部分６４をセラミック管により構成してもよい。このような構成により、給湯パイプ６の耐熱性などが向上するとともに、給湯パイプ６の金属部分が溶解して収納空間２１に収納されている溶湯に混入するという事態が発生することを防止することができ、収納空間２１に収納されている溶湯の品質維持を図ることができる。

昇降機構４は、蓋板３を水平な姿勢で支持しながら上下動させることで、蓋板３を取鍋本体２０の上面に上方より接触させるものであり、床面上に縦設される一対のガイドレール４０，４０と、各ガイドレール４０に上下方向にスライド可能に配備される可動体４１，４１と、各可動体４１により支持される可動フレーム４２とを備えている。

各ガイドレール４０は、互いに平行をなす直線状の棒鋼であり、取鍋本体２０を挟んで対向するように直立姿勢で併設されている。各可動体４１は、リング形状を有しており、内部に図示しないボールベアリングを備えた構成となっている。各可動体４１に各ガイドレール４０が嵌挿されており、これにより、各可動体４１はそれぞれガイドレール４０の長手方向に対してスライド可能となっている。

可動フレーム４２は、各ガイドレール４０と平行をなす左右一対の吊り杆４３，４３と、各吊り杆４３，４３を連結する水平な連結杆４４とを備えており、各吊り杆４３，４３の側面に各可動体４１が連結されている。そのため、可動フレーム４２は、各ガイドレール４０によって案内（ガイド）された状態で、その姿勢を維持したまま上下方向に往復動することになる。

各吊り杆４３，４３の下端には、蓋板３が水平状態となるように連結されている。また、連結杆４４の中央位置には吊り輪４５が形成されている。クレーン車（図示せず）などに取り付けられたフック４６を吊り輪４５に挿入係止することにより、蓋板３を可動フレーム４２を介してクレーンにより水平な姿勢で支持することができるとともに、蓋板３が水平を保った状態で取鍋本体２０の上方で上下動させることが可能となっている。

支持機構７は、取鍋本体２０と蓋板３との接触時に、蓋板３の下面と取鍋本体２０の上面とを面接触させる揺動機構８を構成するものであり、本実施形態では、取鍋本体２０を蓋板３に対して揺動させることで、蓋板３の下面と取鍋本体２０の上面とを面接触させるものである。本実施形態の支持機構７は、床面上に固定される取付ベース７０と、この取付ベース７０上に配備される取鍋本体２０を載置可能な載置台７１と、取付ベース７０と載置台７１との間に介在し、載置台７１を取付ベース７０に対して傾動自由な状態で水平に支持する支持部材７２とを備えている。

取付ベース７０は、載置台７１の大きさに相当する大きさを有しており、本実施形態では、昇降可能なリフターにより構成されている。リフターは、水平な昇降台７４をパンタグラフ式の昇降装置７５により基台７３に対して上下に変位させるものであり、昇降装置７５の駆動源であるシリンダ機構７６の動作によりパンタグラフを拡縮動作させて、昇降台７４を水平な姿勢を保持したまま昇降動作させることにより、載置台７１の高さ、すなわち、取鍋本体２０の設置高さを所望の高さに調節することが可能になっている。

支持部材７２は、本実施形態では、弾性変形可能な複数（本実施例では４個）のゴムスプリング７７により構成されている。ゴムスプリング７７は、コイルばねの周囲にゴム材をモールドさせた円筒形状のものであり、昇降台７４と載置台７１との間の四隅の位置に固着されている。このため、載置台７１が昇降台７４上に各ゴムスプリング７７を介して弾装される結果、載置台７１は、常時は昇降台７４上に水平な姿勢で支持されるとともに、上方から押圧されて載置台７１に押圧力が作用すると、各ゴムスプリング７７が載置台７１を介して作用する押圧力に応じて弾性変形することによって、載置台７１は、前後左右任意の方向に傾動する。この載置台７１の傾動によって、載置台７１上に載置される溶湯搬送取鍋２の取鍋本体２０が任意の方向に揺動するようになっている。

なお、ゴムスプリング７７の形状は、円筒形状のものに限られず、例えば下端に向けて広がる略円錐形状（テーパ形状）であっても良く、また、板バネ形状であっても良い。

また、本実施形態では、支持部材７２として複数のゴムスプリング７７を用いたが、取付ベース７０に対して載置台７１を傾動自由な状態で水平に支持するものであれば、これに限られるものではなく、例えば、図４に示すように、支持部材７２として、昇降台７４と載置台７１との間に弾性力を有する板状の防振ゴム７８を介装させてもよい。

図４に示す実施形態においても、載置台７１が昇降台７４上に防振ゴム７８を介して弾装される結果、載置台７１は、常時は昇降台７４上に水平な姿勢で支持されるとともに、上方から押圧されて載置台７１に押圧力が作用すると、防振ゴム７８が載置台７１を介して自身に作用する押圧力に応じて弾性変形することによって、載置台７１は、前後左右任意の方向に傾動し、その結果、載置台７１上に載置される溶湯搬送取鍋２の取鍋本体２０が任意の方向に揺動する。なお、防振ゴム７８に代えて、防振ゴムと同様に弾性力を有する粘弾性体を用いてもよい。

載置台７１は、取鍋本体２０の大きさに相当する大きさ、かつ、十分な厚みを有する平板状のものである。載置台７１の上面には、載置される取鍋本体２０の周囲を囲むようにして位置ずれ防止壁７９が立設されている。これにより、載置台７１が任意の方向に傾動した場合でも、位置ずれ防止壁７９の内面が取鍋本体２０の外周面を直接受けて支持するので、取鍋本体２０は、載置台７１の傾動方向に向かって移動したり、さらには転倒したりすることもなく、載置台７１からの転落を防止した上で、載置台７１とともに任意の方向に傾動するようになっている。

次に、上記した構成の真空給湯装置１を用いて、溶湯製造現場の溶解炉１０から溶湯搬送取鍋２の取鍋本体２０内に溶湯を移し入れる方法について説明する。まず、溶湯搬送取鍋２の取鍋本体２０を載置台７１の上面の位置ずれ防止壁７９内に位置するように載置する。次に、可動フレーム４２の吊り輪４５にクレーン車などのフックを挿入係止して可動フレーム４２を水平姿勢で吊り下げる。

そして、可動フレーム４２を下方に移動させることにより、給湯パイプ６が取り付けられている蓋板３を下方に移動させて取鍋本体２０（取鍋上部２４）の上面に上方から押し付ける。このとき、蓋板３は昇降機構４により水平状態で支持され、その下面が水平を保った状態で取鍋本体３（取鍋上部２４）の上面に押し付けられるようになっているので、取鍋本体２０（取鍋上部２４）の上面と蓋板３の下面とは面接触により密に接触する。

ここで、蓋板３の下方への移動中に、仮に、蓋板３の水平状態が崩れて、その下面が傾いた状態で取鍋本体２０（取鍋上部２４）の上面に押し付けられたとしても、取鍋本体２０が支持機構７によって揺動自在に支持されているので、蓋板３が取鍋本体２０（取鍋上部２４）の上面に押し付けられる際に、蓋板３の傾きに合わせて取鍋本体２０（取鍋上部２４）が載置台７１とともに任意の方向に傾動する。その結果、取鍋本体２０（取鍋上部２４）の上面と蓋板３の下面とは面接触により密に接触するため、いずれの場合においても、取鍋本体２０（取鍋上部２４）の上面の注入口２６は蓋板３により完全に塞がれる。よって、本実施形態の真空給湯装置１においては、蓋板３と取鍋本体２０との間に隙間が生じることがないので、収納空間２１は良好に密閉される。このとき、溶湯注出管２２の開口２８を閉塞部材２９により閉塞させておく。

次に、空気導出管２７に真空装置５を接続して、取鍋本体２０内を減圧（真空引き）することにより、給湯パイプ６の吸引口６０から溶解炉１０内の溶湯を吸引し、吐出口６１から収納空間２１に溶湯を押し出して、取鍋本体２０内に溶湯を移し入れる。なお、溶湯注出管２２の開口２８は閉塞部材２９により閉塞されているため、溶湯が開口２８から吹きこぼれることはない。

溶湯の供給作業が終了すると、取鍋本体２０内の圧力を元の状態に戻し、可動フレーム４２を上方に移動させることにより、給湯パイプ６が取り付けられている蓋板３を取鍋本体２０（取鍋上部２４）から取り外す。そして、上蓋（図示せず）を閉じて溶湯が収納された溶湯搬送取鍋２をフォークリフトなどにより、鋳造作業を行うダイキャストマシーンの手元炉などまで搬送する。

上記した構成の真空給湯装置１によると、取鍋本体２０への溶湯の供給作業を繰り返し行った結果、給湯パイプ６の先端の吸引口６０付近にスラグなどが付着して、給湯パイプ６の重量がその分だけ増したとしても、蓋板３は昇降機構４によりできる限り水平状態に保持され、その姿勢を保持したまま昇降動作するようになっているから、給湯パイプ６の先端が蓋板３の昇降動作時に横振れなどを起こすおそれがなく、その結果、給湯パイプ６の先端が溶解炉１０の側壁などに当たって破損したりすることもない。

また、給湯パイプ６の先端の吸引口６０付近にスラグなどが付着して、給湯パイプ６の重量がその分だけ増すことにより、蓋板３の水平姿勢が多少崩れ、仮に蓋板３が給湯パイプ６側に傾斜した状態で取鍋本体２０（取鍋上部２４）の上面に押し付けられるとしても、取鍋本体２０が支持機構７により揺動可能に支持されているので、蓋板３の傾きに合わせて取鍋本体２０（取鍋上部２４）が任意の方向に傾動する。その結果、蓋板３の下面は取鍋本体３（取鍋上部２４）の上面と面接触して密に接触するため、取鍋本体２０（取鍋上部２４）の上面の注入口２６が蓋板３により完全に塞がれる。これにより、蓋板３と取鍋本体２０との間に隙間が生じることが防止されるので、真空装置５による真空引きの際に、注入口２６から空気が漏れることがなく、溶湯の供給作業を効率よく行うことが可能となる。

図５は、本発明の他の実施形態に係る真空給湯装置１´の要部構成を示す縦断面図である。本実施形態の真空給湯装置１´も、取鍋本体２０の上方に上下方向に往復動可能に配備される蓋板３と、蓋板３を上下方向に往復動させる昇降機構（図示は省略）と、取鍋本体２０内の収納空間２１を減圧するための真空装置５と、溶解炉（図示は省略）に貯留された溶湯を取鍋本体２０内の収納空間２１に取り入れるための給湯パイプ６とを備えるとともに、取鍋本体２０と蓋板３との接触時に、蓋板３の下面と取鍋本体２０の上面とを面接触させる揺動機構８´を備えている。なお、本実施形態の真空給湯装置１´において、上記した実施形態の真空給湯装置１の構成と同一の部位については、同一の符号を付することで説明を省略する。また、本実施形態の真空給湯装置１´においては、溶湯搬送取鍋２の取鍋本体２０は、床面上に固定された平坦な取付台（図示せず）上に載置される。

本実施形態の揺動機構８´は、取鍋本体２０と蓋板３との接触時に、蓋板３のみを取鍋本体２０に対して揺動させることで、蓋板３の下面と取鍋本体２０の上面とを面接触させるものであり、図５に示すように、給湯パイプ６が固定される固定部材８０と、固定部材８０の下方に配される蓋板３を固定部材８０に揺動自在に連結する複数の連結部材８１とを備えている。

固定部材８０は、例えば金属よりなる平板状のものであり、その略中央部に、給湯パイプ６が挿入される貫通孔８３が形成されている。給湯パイプ６の基端の吐出口６１は、固定部材８０および蓋板３を貫通することで、取鍋本体２０の注入口２６を通って収納空間２１の上方に位置するように配置されている。給湯パイプ６は、そのフランジ部６５が固定部材８０の板面にボルトやナットなどの固定手段（図示せず）により固定されることで、固定部材８０に固定されており、これにより、後述するように固定部材８０が上下動する際に、給湯パイプ６がガタガタ揺れるのが防止されている。なお、蓋板３に対しては、給湯パイプ６は蓋板３の挿入孔３１に挿入されているだけであり、蓋板３とは一体に連結されていない。

そのため、蓋板３の挿入孔３１と給湯パイプ６との隙間から、取鍋本体２０の収納空間２１に対して空気などが漏洩しないように、固定部材８０と蓋板３との間には、給湯パイプ６の周囲を囲むように、管状のシール部材８２が設けられている。シール部材８２は、可撓性を有する材料により管状に形成されており、柔軟で任意の方向へ自在に変形することが可能になっている。本実施形態では、シール部材８２は、全長が伸縮可能な蛇腹構造となっており、上端部および下端部に設けられた各フランジ部が、それぞれ固定部材８０の下面および蓋板３の上面に溶接などにより固着されている。

このシール部材８２によると、固定部材８０と蓋板３との間の給湯パイプ６の周囲の空間が気密状態となるので、真空装置５による真空引きの際に、取鍋本体２０の収納空間２１に蓋板３の挿入孔３１から空気が漏れることがなく、収納空間２１を良好に密閉することができる。また、シール部材８２は、可撓性を有しているとともにその全体が蛇腹構造に形成されていることから、上下、前後、左右のいずれの方向にも自在に変形（伸縮や屈曲）することが可能であるので、後述するように蓋板３が固定部材８０に対して揺動した場合でも、蓋板３の揺動に合わせてシール部材８２が適宜変形することで、固定部材８０および蓋板３の間の給湯パイプ６回りの気密性を容易に維持することができる。

固定部材８０は、昇降機構（図示は省略）により水平状態で支持されているとともに、水平を保った状態で上下動可能に支持されている。これにより、固定部材８０の下方に連結された蓋板３も固定部材８０と一体に上下動するため、蓋板３を取鍋本体２０上に接触させることが可能になっている。この昇降機構は、上記した図１および図２の実施形態の昇降機構４と同様の構成とすることができ、本実施形態では、昇降機構を構成する可動フレームの左右の各吊り杆の下端に固定部材８０が水平状態となるように連結されている。

連結部材８１は、弾性材により構成されており、本実施形態では、弾性変形可能なゴムスプリングにより構成されている。この連結部材８１は、上端部が固定部材８０に固定されるとともに下端部が蓋板３に固定されており、給湯パイプ６を均等に取り囲む複数箇所に設けられている。これにより、蓋板３は固定部材８０に対して揺動自在に連結され、常時は、固定部材８０の下方に水平な姿勢で支持される一方、蓋板３の下方への移動により、蓋板３が取鍋本体２０の上面と接触すると、各連結部材８１が弾性変形することによって、蓋板３のみが取鍋本体２０に対して前後左右任意の方向に揺動する。この蓋板３の揺動によって、取鍋本体２０と蓋板３との接触時には、蓋板３の下面が取鍋本体２０の上面に面接触にして、取鍋本体２０の上面の注入口２６が蓋板３により完全に塞がれる。その結果、蓋板３と取鍋本体２０との間に隙間が生じることが防止されるので、収納空間２１が良好に密閉される。

また、取鍋本体２０への溶湯の供給作業を繰り返し行った結果、給湯パイプ６の先端の吸引口６０付近にスラグなどが付着することで、給湯パイプ６の先端側の重量がその分だけ増したとしても、給湯パイプ６を固定する固定部材８０は昇降機構４によりできる限り水平状態に保持されるように固定されているから、給湯パイプ６の先端が蓋板３の昇降動作時に横振れなどを起こすおそれがなく、その結果、給湯パイプ６の先端が溶解炉１０の側壁などに当たって破損したりすることもない。

また、スラグなどの付着により給湯パイプ６の先端側の重量がその分だけ増すことで、固定部材８０の水平姿勢が多少崩れて、給湯パイプ６が先端側に向けて多少傾いたとしても、蓋板３は給湯パイプ６とは直接連結されていないので、給湯パイプ６と一体となって蓋板３が傾くということはない。なお、この場合、固定部材８０が多少傾いたとしても、蓋板３は固定部材８０に連結部材８１を介して揺動可能に支持されているので、取鍋本体２０との接触時に、蓋板３が取鍋本体２０に合わせて揺動することで、蓋板３の下面は取鍋本体２０の上面と面接触する。よって、この場合においても、取鍋本体２０の上面の注入口２６は蓋板３により完全に塞がれる。

このように、本実施形態の真空給湯装置１´においても、取鍋本体２０の上面の注入口２６を蓋板３により完全に塞ぐことができるので、蓋板３と取鍋本体２０との間に隙間が生じることがなく、取鍋本体２０の収納空間２１を良好に密閉することが可能である。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、溶湯搬送取鍋２の取鍋本体２０に、収納空間２１を減圧する真空装置５を接続するための空気導出管２７が設けられているが、必ずしもこれに限られる必要はなく、蓋体３に収納空間２１に通ずる配管を設け、この配管に真空装置５を接続するようにしてもよい。

１ 真空給湯装置
２ 溶湯搬送取鍋
３ 蓋板
４ 昇降機構
５ 真空装置
６ 給湯パイプ
７ 支持機構
８ 揺動機構
２０ 取鍋本体
２１ 収納空間
２６ 注入口
６０ 吸引口
７０ 取付ベース
７１ 載置台
７７ ゴムスプリング
７８ 防振ゴム
８０ 固定部材
８１ 連結部材
８２ シール部材

Claims (8)

1. 溶湯が注入される注入口を上面に有するとともに溶湯の収納空間を内部に有する取鍋本体を備えた溶湯搬送取鍋の前記収納空間に溶湯を供給するための装置であって、
   前記取鍋本体の上方に上下動可能に支持され、下面が前記取鍋本体の上面と接触して前記注入口を塞ぐことが可能な蓋板と、
   前記蓋板を上下動させることができる昇降機構と、
   前記蓋板を貫通し前記収納空間の内外を連通して溶湯を前記収納空間に供給可能な給湯パイプと、
   前記収納空間を減圧して前記給湯パイプの先端の吸引口から溶湯を前記収納空間に取り入れるための真空装置と、
   前記取鍋本体と前記蓋板との接触時に、前記取鍋本体を揺動させること又は前記蓋板のみを揺動させることで前記蓋板の下面と前記取鍋本体の上面とを面接触させ得る揺動機構とを備えている真空給湯装置。
2. 前記揺動機構は、
   前記給湯パイプを固定する固定部材と、
   前記固定部材に対して前記蓋板を揺動可能に連結する連結部材とを備え、
   前記昇降機構は、前記固定部材を水平状態で支持するとともに、前記固定部材をその姿勢を保持させながら上下動させる請求項１に記載の真空給湯装置。
3. 前記固定部材と前記蓋板との間には、可撓性を有し、前記給湯パイプの周囲を囲むように設けられて前記固定部材と前記蓋板との間を密閉するシール部材が設けられている請求項２に記載の真空給湯装置。
4. 前記揺動機構は、前記取鍋本体を揺動可能に支持する支持機構よりなる請求項１に記載の真空給湯装置。
5. 前記昇降機構は、前記蓋板を水平状態で支持するとともに、前記蓋板をその姿勢を保持させながら上下動させる請求項４に記載の真空給湯装置。
6. 前記支持機構は、床面上に固定される取付ベースと、前記取付ベース上に設けられる一つまたは複数のスプリングと、前記スプリング上に設けられる前記取鍋本体を載置可能な載置台とからなり、前記スプリングの弾性力により、前記取付ベースに対して前記載置台が傾動自由な状態で支持されている請求項４に記載の真空給湯装置。
7. 前記支持機構は、床面上に固定される取付ベースと、前記取付ベース上に設けられるゴム板と、前記ゴム板上に設けられる前記取鍋本体を載置可能な載置台とからなり、前記ゴム板の弾性力により、前記取付ベースに対して前記載置台が傾動自由な状態で支持されている請求項４に記載の真空給湯装置。
8. 前記取付ベースは、前記載置台を昇降可能なリフターからなる請求項６または７に記載の真空給湯装置。

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