JPH047181Y2

JPH047181Y2 -

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Publication number: JPH047181Y2
Application number: JP1988067717U
Authority: JP
Priority date: 1988-05-23
Filing date: 1988-05-23
Publication date: 1992-02-26
Also published as: JPH01173154U

Description

【考案の詳細な説明】（技術分野）本考案はチユーブ状濾過媒体を用いたアルミニ
ウム溶湯の濾過装置に係り、特に溶湯の濾過効果
を有利に向上せしめ得る、チユーブ状濾過媒体の
取付部の改良された構造に関するものである。

（従来技術）一般に、鋳造前の溶融アルミニウム（アルミニ
ウム合金を含む、以下同じ）中には、アルミニウ
ムやマグネシウムの酸化物、粗大な金属間化合
物、耐火質物質粒子等の非金属粒子などの介在物
が含まれているために、この溶融アルミニウムか
ら得られる鋳造物、更にはそれから圧延、鍛造、
押出などの加工によつて製作される製品の品質を
向上するためには、そのような介在物を可及的に
除去することが必要とされ、従来から、目的に応
じて種々なる手法が実施されてきている。

そして、近年においては、アルミニウム溶湯中
の介在物を除去するに際して、通常、実公昭61−
13550号公報に示されている如き、アルミナ骨材
やコランダム質骨材等を所定の結合材で結合し、
或いは焼結せしめてなる多孔質のチユーブ状濾過
媒体を用いた濾過装置が用いられている。

すなわち、このような濾過装置にあつては、一
端が閉塞された、前述の如き材質のチユーブ状濾
過媒体を、その両端部において、対向する２枚の
鏡板に設けられた凹部に装着せしめることにより
構成された組立体を用い、そしてかかる組立体を
濾過槽内に配設せしめて、そのチユーブ状濾過媒
体のチユーブ壁を通じて所定のアルミニウム溶湯
を流通せしめることにより、かかる溶湯中に含有
される非金属介在物の除去が行なわれるようにな
つている。

ところで、このような組立体にあつては、その
組立体を構成する各部材および濾過槽構成材の熱
膨張率が異なるために、濾過される高温のアルミ
ニウム溶湯に晒されること等によつて、組立体の
各部材間、更には該組立体と濾過槽との間に熱応
力が惹起されることとなる。

このため、前記公報に開示されている濾過装置
においては、かかる組立体を構成するチユーブ状
濾過媒体における何れか一方の端面と鏡板の凹部
との間にパツキン材を嵌装し、且つこのパツキン
材を嵌装した側の濾過媒体端部と鏡板の凹部とは
モルタルによる固着はせず、一方該濾過媒体の他
端部を鏡板の凹部にモルタルにて全面固着せしめ
てなる構造が採用され、そのような濾過媒体に生
ずる熱膨張を、鏡板との間に嵌装されたパツキン
材にて吸収するようにすることによつて、それら
両部材間に発生する熱応力の緩和が図られるよう
になつている。

しかしながら、上述の如き従来の濾過装置にお
いて、チユーブ状濾過媒体の開口側端部を鏡板の
凹部にモルタルにて固着せしめる一方、該濾過媒
体の閉塞側端面と鏡板の凹部との間にパツキン材
が嵌装されてなる構造の組立体の場合には、濾過
媒体の開口側端部における径方向の熱膨張の吸収
が考慮されていないために、かかる径方向の熱膨
張に起因して生ずる熱応力によつて、モルタル、
鏡板や濾過媒体自体にクラツクが入つて溶湯が短
絡し、濾過効果が著しく低下するといつた問題等
を有していたのである。

また、チユーブ状濾過媒体の開口側端部と鏡板
の凹部との間にパツキン材を嵌装せしめる一方、
該濾過媒体の閉塞側端部が鏡板の凹部にモルタル
にて固着されてなる構造の組立体を用いた場合に
あつても、かかる濾過媒体における開口側端部の
保持力が充分には得られず、そのために組立体の
輸送時、濾過槽への装着や取外し時に作用せしめ
られる外力等により、濾過媒体が外れ易かつたの
である。そして、濾過時の熱応力などによつて、
該濾過媒体の配設状態が水平を維持し得なくなる
と共に、シールが不充分となつて、パツキン材と
濾過媒体との間において溶湯の短絡が惹起され、
濾過効果が著しく低下するといつた問題等を有し
ていたのである。

さらに、このような濾過装置にあつては、チユ
ーブ状濾過媒体の何れか一方の端部にしか、パツ
キン材が嵌装されていないために、その長さ方向
の熱膨張をも、充分には吸収することができない
といつた問題を内在していたのである。

（解決課題）ここにおいて、本考案は、上述の如き事情を背
景として為されたものであつて、その解決すべき
課題とするところは、チユーブ状濾過媒体の開口
側端部における径方向の熱膨張や長さ方向の熱膨
張を充分に吸収して、モルタル、鏡板、濾過媒体
自体にクラツクが入ることを防止し、溶湯の短絡
による濾過効果の低下を防ぐと共に、濾過媒体の
外周面と鏡板の凹部側面との間のシール性を充分
に確保し、溶湯の濾過を効率的に安定に行ない得
るようにし、更に、組立体の輸送時や濾過槽への
装着等に作用する振動やその他の機械的応力の如
き外力に対して、濾過媒体がずれたり、脱落した
りしないように、組立体を補強することにある。

（解決手段）そして、かかる課題の解決すべく、本考案は、
一端が閉塞されたチユーブ状濾過媒体を、その端
部において、対向する２枚の鏡板に設けた凹部に
装着して、組立体を構成し、該濾過媒体のチユー
ブ壁を通じて所定のアルミニウム溶湯を流通させ
て濾過するようにした、前述の如きアルミニウム
溶湯の濾過装置において、前記チユーブ状濾過媒
体のそれぞれの端部と各対応する前記鏡板の凹部
の底部との間に、該濾過媒体の長さ方向の膨張を
吸収するための第一のパツキンをそれぞれ配設す
ると共に、該チユーブ状濾過媒体の両端部のうち
少なくとも開口部側端部の外周面と鏡板凹部側面
との間に位置して、該濾過媒体の径方向の膨張を
吸収する第二のパツキンを配設せしめる一方、該
チユーブ状濾過媒体の両端部のうち少なくとも開
口部側端部において、かかる濾過媒体を前記鏡板
凹部に所定のモルタルを介在させて装着せしめ、
更にそれら第一、第二のパツキン並びにモルタル
による該チユーブ状濾過媒体の装着状態下におい
て、前記鏡板凹部の周縁部に対して、かかる濾過
媒体の端部を、有機接着剤にて固定せしめるよう
にしたことを、その要旨とするものである。

（考案の効果）このような本考案に従う構造とされた濾過装置
にあつては、組立体を構成するチユーブ状濾過媒
体の長さ方向の熱膨張が、その両端部に配された
第一のパツキンによつて吸収されると共に、該濾
過媒体の少なくとも開口側端部における径方向の
熱膨張が、その開口側端部の外周面上に配された
第二のパツキンによつて吸収されるところから、
濾過媒体に生ずる熱応力が極めて効果的に緩和さ
れ得るのであり、以て濾過媒体や鏡板におけるク
ラツクの発生およびそれに伴う溶湯の短絡が有効
に防止され、優れた濾過効果が安定して発揮され
得るのである。

また、かかる濾過装置にあつては、チユーブ状
濾過媒体の開口側端部外周面と、その外周面上に
配される第二のパツキンとの間にモルタルが介装
されているところから、濾過媒体の外周面と鏡板
の凹部側面との間のシール性が充分に確保さら得
ると共に、かかる濾過媒体の水平状態への保持が
良好に為され得るのであり、それ故溶湯の濾過
を、より効果的に且つ安定して行なうことが可能
となるのである。

さらに、鏡板凹部の周縁部に対して、チユーブ
状濾過媒体の端部が、有機接着剤にて固定されて
いるため、前記組立体が固定、安定化されて、輸
送等によつて加わる振動やその他各種機械的応力
に対しても、濾過媒体が鏡板よりずれたり、外れ
たりせず、組立体を濾過槽内に装着するまでの機
械的強度が良好に保持され得るのであり、しか
も、組立体を濾過槽内に正確にセツトでき、高精
度且つ安定した濾過を行なうことが可能となるの
である。

（実施例）以下、本考案を更に具体的に明らかにするため
に、本考案の一実施例について、図面を参照しつ
つ、詳細に説明することとする。

先ず、第１図には、本考案に従う構造とされた
アルミニウム溶湯の濾過装置の一例が示されてい
る。この図において、１０は、耐火材料からなる
ボツクス形状の濾過槽であつて、図示はされてい
ないが、その上部開口部に対して、適当な熱源を
備えた蓋体が取り付けられることによつて、その
内部に密閉空間が形成されるようになつている。
この濾過槽１０の長手方向の一方の壁部には、ア
ルミニウム溶湯１２の入湯口１４が、また他方の
壁部には出湯口１６が、それぞれ設けられてい
る。そして、この入湯口１４を通じて、保持炉な
どの図示しない溶湯供給源から、処理されるべき
所定のアルミニウム溶湯１２が、該濾過槽１０内
に導き入れられる一方、所定の浄化処理が施され
た溶湯１２が、出湯口１６を通じて濾過槽１０外
に取り出され、鋳造装置（図示せず）などに導か
れるようになつている。

かかる濾過槽１０の内部には、幅方向に延びる
仕切壁１８，２０が、互いに所定距離を隔てて対
向する状態で一体的に設けられている。そして、
これらの仕切壁１８，２０にて、かかる濾過槽１
０の内部が垂直方向に仕切られていることによつ
て、その内部において長手方向に並設された３つ
の室、即ち入湯室２２、濾過室２４および出湯室
２６が形成されている。

そして、これらの仕切壁１８，２０は、その上
端部が濾過槽１０内に導かれる溶湯１２の湯面よ
りも高くなるように設定されていると共に、それ
ぞれの下部において、所定大きさの溶湯通過口２
８，３０が設けられており、溶湯１２が、これら
の通過口２８，３０を介して、入湯室２２から濾
過室２４へ、また濾過室２４から出湯室２６へと
流通せしめられるようになつている。

また、かかる仕切壁１８，２０によつて形成さ
れた濾過室２４内には、複数本の濾過媒体３２を
備えた組立体３４が収容、配置されている。この
組立体３４を構成する濾過媒体３２は、アルミナ
骨材やコランダム質骨材等をある種のガラス質の
結合材等で結合せしめたり、焼結せしめたりする
ことによつて得られた、公知の多孔質の管状体で
あつて、一端部が閉塞されたチユーブ形状をもつ
て形成されている。そして、第２図および第３図
に示されているように、それぞれの濾過媒体３２
の両端部が、互いに対向して配置された鏡板３
６，３８における、それぞれの対向面に形成され
た凹部４０，４２内に装着され、水平に支持され
ることによつて、組立体３４が一体的に構成され
ているのである。

ここにおいて、かかる組立体３４を構成する濾
過媒体３２にあつては、第４図ａおよびｂに示さ
れている如く、その開口側の端面乃至は端面およ
び端部外周面において、モルタルが塗布されてシ
ール被覆４３が形成されており、該濾過媒体３２
の多孔質な開口が、その外面において塞がれてい
る。なお、かかるシール被覆４３を構成するモル
タルとしては、例えばＡ₂O₃を90重量％、SiO₂
を0.1重量％含み、残部がリン酸化合物よりなる
組成を有するもの等が好適に採用されることとな
るが、その他、濾過媒体３２の多孔質な開口を塞
ぐシール被覆を形成し得るものであればよい。

また、このような濾過媒体３２の閉塞側端部が
装着される鏡板３６の凹部４０の底部と、該濾過
媒体３２の閉塞側端面との間には、第２図に示さ
れているように、円環形状乃至は円盤形状の第一
の閉塞側パツキン４４が配設されていると共に、
該濾過媒体３２の閉塞側端部外周面と凹部４０の
側面との間隙内には、モルタル層４６が介在せし
められている。

一方、濾過媒体３２の開口側端部が装着される
鏡板３８の凹部４２の底部と、該濾過媒体３２の
開口側端面との間には、第３図にも示されている
ように、円環形状の第一の開口側パツキン４８が
配設されていると共に、濾過媒体３２の開口側端
部外周面と、凹部４２の側面との間には、円筒形
状の第二の開口側パツキン５０が配設されてい
る。また、かかる濾過媒体３２の開口側端面及び
端部外周面と、第一及び第二の開口側パツキン４
８，５０との間には、薄肉のモルタル層５２が介
在せしめられている。そしてまた、このように濾
過媒体３２の開口側端部が装着される凹部４２の
中央部には、鏡板３８を貫通する連通孔５４が設
けられており、該連通孔５４およびパツキン４８
の中央孔５６を通じて、濾過媒体３２の内孔５８
が外部に連通されるようになつている。

なお、これらのパツキン４４，４８，５０とし
ては、耐熱性および溶湯１２に対する耐蝕性に優
れた材質、例えばアルミナ系のセラミツクス・フ
アイバ製のもの、その中でも特に、Ａ₂O₃：
SiO₂＝90：10（重量％）程度とされた、二酸化珪
素（SiO₂）含有量が比較的少ない組成を有する
ものが好適に採用されることとなる。

また、モルタル層４６，５２を形成するモルタ
ル材料としては、例えばアルミナ系モルタルの中
でも、特に高温下において或る程度の変形特性を
有するものが、好適に採用される。尤も、濾過媒
体３２の閉塞端側に形成されるモルタル層４６に
あつては、溶湯の遮断性がそれ程要求されるもの
ではないところから、比較的多孔質なものをも採
用することが可能である。

そして、本実施例にあつては、第２図及び第３
図にも示されているように、前記鏡板凹部４０，
４２の周縁部に対して、前記チユーブ状濾過媒体
３２の端部が、有機接着剤５９にて固定されてい
る。かかる有機接着剤５９は、組立体３４が濾過
槽１０に装着されて加熱、昇温が開始される前ま
で、かかる組立体３４が輸送等によつて加わる振
動やその他各種機械的応力に耐え得るように補強
するために、濾過媒体３２と鏡板３６，３８とを
接合、固定するものである。けだし、濾過媒体３
２と鏡板凹部４０，４２との間に充填されるパツ
キン材が通常のセラミツクフアイバー等であつ
て、固定能力が不足する材料であるために、この
ような有機接着剤５９による補強が必要となるの
である。

なお、有機接着剤５９としては、固定能力が大
きく、室温下での運搬等によつて加わる振動や各
種機械的応力に耐えることができ、変形せず、
200℃程度を越える温度では接着機能を消失し、
且つアルミニウム溶湯と接する温度域（約680℃
以上）において実質的に残渣を生じないものであ
れば、如何なる材料でも差支えなく、通常はエポ
キシ系樹脂が好適に使用されることとなる。

そして、このような構造とされた組立体３４
は、第１図に示されているように、濾過層１０の
仕切壁１８，２０間に配設され、濾過媒体３２の
開口側端部が装着された側の鏡板３８が、出湯室
２６側の仕切壁２０によつて、パツキン６０を介
して垂直に支持される一方、濾過媒体３２の閉塞
側端部が装着された側の鏡板３６と、入湯室２２
側の仕切壁１８との間に楔６２が圧入固定される
ことにより、各濾過媒体３２が水平となる状態
で、濾過槽１０内に設置される。そして、それに
よつて入湯室２２から、仕切壁１８と鏡板３６と
の間を経て濾過室２４内に導かれた溶湯１２が、
濾過媒体３２の管壁を外側から内側に通過せしめ
られることによつて濾過作用を受け、その後かか
る濾過作用によつて介在物等が除去された溶湯１
２が、該濾過媒体３２の内孔５８内および鏡板３
８の連通孔５４を経て出湯室２６から出湯口１６
に導かれることとなるのである。

従つて、上述の如き構造とされた、本実施例に
おける濾過装置にあつては、溶湯１２の濾過に際
して濾過媒体３２に発生する、その長さ方向の熱
膨張が、該濾過媒体３２のそれぞれの端部と、各
対応する鏡板３６，３８の凹部４０，４２の底部
との間に配設された第一の閉塞側及び開口側パツ
キン４４，４８によつて吸収されると共に、濾過
媒体３２に発生する、径方向の熱膨張が、該濾過
媒体３２の開口側端部に配設された第二の開口側
パツキン５０によつて吸収され得ることとなると
ころから、かかる濾過媒体３２における熱応力の
発生が有効に緩和され得、濾過媒体３２および鏡
板３６，３８におけるクラツクの発生およびそれ
に伴う溶湯の短絡が効果的に防止され得るのであ
る。

また、かかる濾過装置にあつては、濾過媒体３
２の開口側端部外周面と、該外周面上に配される
第二の開口側パツキン５０との間にモルタル層５
２が介在させられているところから、濾過媒体３
２外周面と鏡板３８の凹部４２の側面との間のシ
ール性が充分に確保され得ると共に、かかる濾過
媒体３２に対する保持力が充分に確保され得るの
であり、それ故それら両部材間の間隙に起因する
溶湯の短絡が有効に防止され得ると共に、組立体
３４に濾過時の熱応力などが作用せしめられた際
にも、かかる濾過媒体３２の水平状態への保持が
良好に為され得て、優れた濾過効果を安定して得
ることができるのである。

さらに、本実施例における濾過装置にあつて
は、前記有機接着剤５９により、濾過媒体３２と
鏡板３６，３８とが接合、固定されているため、
組立体３４の運搬等により加わる振動や各種機械
的応力に耐えることができ、組立体３４を濾過槽
１０内に装着するまでの機械的強度が良好に保持
されるのであり、組立体３４を濾過槽１０に正確
にセツトでき、高精度且つ安定した濾過を行なう
ことができるのである。しかも、200℃程度を越
える温度では接着機能を消失し、且つアルミニウ
ム溶湯と接するような高温度域においては実質的
に残渣を生じないため、良好な濾過効果を安定し
て得ることができるのである。

そしてまた、本実施例における濾過装置にあつ
ては、濾過媒体３２の開口側の端面および外周面
に、モルタルにて形成されたシール被覆４３が形
成されているところから、該濾過媒体３２の管壁
内を流通される溶湯１２の、第一及び第二の開口
側パツキン４８，５０内面に対する直接的な接触
が防止されるのであり、それによつて、それらパ
ツキン４８，５０の耐久性が効果的に向上せしめ
られるといつた効果をも、有効に奏し得るのであ
る。

そして更に、本実施例における濾過装置にあつ
ては、上述の如く、濾過媒体３２および鏡板３
６，３８におけるクラツクの発生が効果的に防止
されると共に、該濾過媒体３２が充分なる保持力
をもつて保持されるところから、その耐久性が有
効に向上され得るのであり、それによつて溶湯の
濾過作業の経済性をも有利に向上し得ることとな
るのである。

以上、本考案に従う構造とされた濾過装置の一
実施例について詳述してきたが、これは文字通り
の例示であつて、本考案は、かかる具体例にのみ
限定して解釈されるものではない。

例えば、前記実施例における濾過装置にあつて
は、濾過媒体３２の閉塞側端部と、該端部が装着
される鏡板３６の凹部４０との間には、濾過媒体
３２の長さ方向の膨張を吸収する第一の閉塞側パ
ツキン４４のみが配設されていたが、開口側端部
と同様の第二の閉塞側パツキン（図示せず）を有
する構造とすることによつて、かかる濾過媒体３
２の径方向の膨張をも吸収し得る構造としてもよ
い。

また、前記実施例において示されている如き、
濾過媒体３２の開口側の端面乃至は端面及び端部
外周面に対するシール被覆４３の形成は、本考案
において必須のものではなく、シール被覆４３が
形成されていない濾過媒体３２を採用することも
可能である。

さらに、有機接着剤５９は、濾過媒体３２が固
定されるように、鏡板凹部４０，４２の周縁部に
対して、その周縁部の全周に亘つて適用すること
が可能であるが、濾過媒体３２が固定され得るな
らば、有機接着剤５９は周縁部の所定長さ部分
（一部分）において使用されるだけでも良いので
あり、また、多数本のチユーブ状濾過媒体３２が
用いられる場合において、鏡板３６，３８に対し
て、全ての濾過媒体３２が固定される必要は全く
なく、鏡板３６，３８から濾過媒体３２が外れた
りせず、延いては組立体３４が良好な機械的強度
を保持すれば、一部の濾過媒体３２のみが鏡板３
６，３８に対して固定されるようにしても、何等
差支えないのである。

更にまた、前記実施例では、前記有機接着剤５
９が、第２図及び第３図に示されるように、濾過
媒体３２と鏡板凹部４０，４２の入口表面との間
に盛り上がつた状態で施されているが、鏡板凹部
４０，４２と濾過媒体３２の側縁部との間隙の一
部に入るように施されていても、何等差支えな
い。

その他、一々列挙はしないが、本考案は当業者
の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良など
を加えた態様において実施され得るものであり、
そのような態様が、本考案の趣旨を逸脱しない限
りにおいて、何れも本考案の範囲内に含まれるも
のであることは、言うまでもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に従う構造とされたアルミニ
ウム溶湯の濾過装置の一実施例を示す断面図であ
り、第２図は、かかる濾過装置に用いられる組立
体の要部を拡大して示す断面説明図である。ま
た、第３図は、第２図に示されている組立体の要
部を更に拡大して示す断面図であり、第４図ａお
よびｂは、それぞれ、かかる濾過装置に好適に用
いられる濾過媒体の端部を示す斜視説明図であ
る。１０……濾過槽、１２……アルミニウム溶湯、
１４……入湯口、１６……出湯口、１８，２０…
…仕切壁、３２……濾過媒体、３４……組立体、
３６，３８……鏡板、４０，４２……凹部、４３
……シール被覆、４４……第一の閉塞側パツキ
ン、４６……モルタル層、４８……第一の開口側
パツキン、５０……第二の開口側パツキン、５２
……モルタル層、５４……連通孔、５９……有機
接着剤。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 一端が閉塞されたチユーブ状濾過媒体を、そ
の端部において、対向する２枚の鏡板に設けた
凹部に装着して、組立体を構成し、該濾過媒体
のチユーブ壁を通じて所定のアルミニウム溶湯
を流通させて濾過するようにしたアルミニウム
溶湯の濾過装置において、前記チユーブ状濾過媒体のそれぞれの端部と
各対応する前記鏡板の凹部の底部との間に、該
濾過媒体の長さ方向の膨張を吸収するための第
一のパツキンをそれぞれ配設すると共に、該チ
ユーブ状濾過媒体の両端部のうち少なくとも開
口部側端部の外周面と鏡板凹部側面との間に位
置して、該濾過媒体の径方向の膨張を吸収する
第二のパツキンを配設せしめる一方、該チユー
ブ状濾過媒体の両端部のうち少なくとも開口部
側端部において、かかる濾過媒体を前記鏡板凹
部に所定のモルタルを介在させて装着せしめ、
更にそれら第一、第二のパツキン並びにモルタ
ルによる該チユーブ状濾過媒体の装着状態下に
おいて、前記鏡板凹部の周縁部に対して、かか
る濾過媒体の端部を、有機接着剤にて固定せし
めたことを特徴とするアルミニウム溶湯の濾過
装置。 (2) 前記チユーブ状濾過媒体が、その端面または
端面及び端部外周面において、モルタル塗布さ
れている請求項(1)記載のアルミニウム溶湯の濾
過装置。