JPH05261519A - 自動給湯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 手許炉とは独立した簡単な構造で、
溶湯を簡便かつ正確な量で給湯できる自動給湯装置を提
供すること。 【構成】 上下に保持される筒状部(21)、該筒
状部(21)下部に一体形成され溶湯内に浸漬される底部室
(22)、上記筒状部(21)内に液密に挿通され、かつ上下動
可能に支持される押込ブロック(25)及び上記底部室(22)
に設けられる溶湯導入用開口部(23)を密閉可能に閉塞し
うる開閉弁(24)とからなる溶湯浸漬用耐火性プッシャー
室(2)と、該プッシャー室(2)の押込ブロック(25)下死点
よりも下部に連通され、浸漬される溶湯面の高さ以上で
開口する耐火性溶湯汲出路(3)とからなり、押込ブロッ
ク(25)の下降により排除される溶湯分を汲出路に押し上
げて給湯する事を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鋳造等に好適な自動給湯
装置に関する。さらに詳しくは、その改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウムをはじめとする金属材料
は、高温で溶解、鋳型に注入して冷却して固化させると
いうサイクルをいくらでも繰り返すことができるもの
で、鋳造に適した材料であると共に、最も再利用性の高
い材料である。従って我国では資源不足も手伝って、新
たな金属材料の供給に加えて、廃棄される金属材料（回
収金属等）を回収し、これらをプレスして冷塊とした
り、そのままで又はインゴットで溶解し、成分を調整し
て次の新たな鋳造原料として提供することが盛んに行わ
れている。このため、上記回収される回収金属等をプレ
スして冷塊としたり又はそのままで溶解して溶湯の汲み
出しが可能に構成された手許炉が汎用されている。

【０００３】この手許炉は、図１（正面断面図）、図２
（平面断面図）及び図３（側面断面図）に示されるよう
に、一般に、予熱室(12)と、これに連通する溶解室(13)
と、該溶解室(13)に連通する保持室(14)と、該保持室(1
4)に連通するウェル(11)から主として構成されている。
すなわち、予熱室(12)ではここに投入されるインゴット
などの金属冷塊や回収金属を、保持室(14)側から吹き出
して来る熱風で予熱し、続いて溶解室(13)において予熱
されたインゴットや回収金属等を順次溶解して次の保持
室(14)に送り込む。保持室(14)では溶解された溶湯を保
温バーナ(16)で加熱して所定の温度に保持して貯留して
おり、ウェル(11)に所定の温度に保持された溶湯を導い
て、ここからラドル(18)等で汲み出して鋳造機に供給で
きるよう構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような手許炉からのラドルによる溶湯の汲み出しは、こ
の動作自体が自動化されているものもあるが、このよう
な汲み出し機構では、汲出動作が不安定である上、ウェ
ルの溶湯表面に発生するスラグ等も混入することがあ
り、そのようなことになれば鋳造品そのものの品質低下
を招くことにもなる。 また一方、ウェルそのものを気
密構造としてこのウェルに圧力をかけて汲み出す方式も
考え出されているが、非常な高温下での気密性の確保が
要求され、構造的に複雑で工作上の精度も要求されさら
に高価なものとなる。

【０００５】そこで本発明の解決しようとする課題は、
手許炉とは独立しかつ簡単な構造で、スラグ等を含まず
良質な溶湯をウェル等の溶湯貯留槽から簡便にかつ正確
な量で給湯できる自動給湯装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かくして本発明によれ
ば、上下に保持される筒状部(21)、該筒状部(21)下部に
一体形成され、溶湯内に浸漬される底部室(22)、上記筒
状部(21)内に液密に挿通されかつ上下動可能に支持され
る押込ブロック(25)及び上記底部室(22)に設けられる溶
湯導入用開口部(23)を密閉可能に閉塞しうる開閉弁(24)
とからなる溶湯浸漬用耐火性プッシャー室(2)と、該プ
ッシャー室(2)の押込ブロック(25)下死点よりも下部に
連通され、浸漬される溶湯面の高さ以上で開口する耐火
性溶湯汲出路(3)とからなる自動給湯装置(1)が提供され
る。

【０００７】本発明の装置は、給湯が必要な場合に、溶
湯が貯留されたウェル内に浸漬して用いられるよう構成
されるものであり、従来の手許炉の溶解保持炉内にいつ
でも浸漬して使用できる点が好ましい。また、本発明の
装置は上記溶解保持炉のみならず電気炉への取付けも可
能である。本発明の装置は少なくとも溶湯に耐える耐熱
性材料から構成される。該材料としては、セラミック、
耐火レンガ、黒鉛等が挙げられる。

【０００８】本発明の装置において、プッシャー室に連
通形成される汲出路の連通部は、筒状部内に挿通される
押込ブロックによって閉塞されないよう、このブロック
下死点よりも下方に設定される。また上記汲出路は、押
込ブロックが上下する体積よりも十分に小さい体積を有
するよう設定される。さらに上記汲出路を設けるに当た
って、連通部から汲出路端部までが直線状に傾斜するよ
う設けられることが、給湯量を正確にできる点並びに湯
切れをきれいに行わせる点で好ましい。また、さらに給
湯量を正確にする好ましい構成としては、溶湯汲出路先
端開口部にセンサを設け、該センサの検知信号に基づい
て押出ブロックの下降度を制御する制御機構を具備した
構成を挙げることができる。

【０００９】

【作用】この発明の装置によれば、給湯汲出が必要な時
に、まず、溶湯が導かれたウェル内に本装置を浸漬し、
開閉弁を溶湯導入用開口部から離間させてプッシャー室
の溶湯導入用開口部を開口し、溶湯をプッシャー室に導
入する。溶湯はプッシャー室及びこれと連通している溶
湯汲出路に侵入し、貯留槽の溶湯上面と同位置まで流入
される。この後、プッシャー室の溶湯導入用開口部を閉
栓してから、筒状部に挿通されている押込ブロックを押
し込むと、該ブロックは下降して溶湯内に浸漬される。
このブロックの浸漬によって排除される溶湯体積分が汲
出路を上行し、該汲出路先端から溢出されることとな
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図示実施例に従って詳述する
が、これによって本発明が限定されるものではない。 実施例１ 図４は本発明にかかる自動給湯装置(1)の要部概略断面
図である。同図において、自動給湯装置(1)は、プッシ
ャー室(2)とこれに連通形成されている溶湯汲出路(3)と
から主として構成されている。プッシャー室(2)は、軸
線が略垂直に支持された円筒体からなる筒状部(21)と、
この筒状部(21)下方に連続して一体形成される底部室(2
2)とから略Ｌ字型に形成されている。上記底部室(22)の
上面には溶湯導入用開口部(23)が設けられており、これ
は図示しない駆動手段により上下動可能に支持された開
閉弁(24)によって開閉自在に閉塞される。また上記筒状
部(21)はその円筒形内を液密に挿通できるように設けら
れた押込ブロック(25)を有しており、このブロック(25)
は図示しない駆動手段によって湯面直上｛図中(イ)｝ー
ブロック(25)の下死点｛図中(ロ)｝間を上下動可能に構
成されている。この押込ブロック(25)は装置(1)が溶湯
内に浸漬されたときは、その下端が溶湯面よりも下方に
位置するように設定される。

【００１１】溶湯汲出路(3)は、上記プッシャー室の筒
状部(21)の側壁でかつ押込ブロック(25)の下死点である
図中の(ロ)よりも下方で連通接続され、その先端開口は
湯面にほぼ等しい位置である上記筒状部(21)の(イ)より
も若干上方に位置するよう構成されている。この溶湯汲
出路(3)は、その断面積が筒状部(21)の断面積よりも十
分小さく、またその連通部から開口先端までの体積が上
記押込ブロック(25)の上下動体積よりも十分に小さくな
るよう設計されており、これによって筒状部(21)内での
ブロック(25)の僅かな下降によっても、溶湯の汲出が良
好に行われることとなる。

【００１２】なお同図中、Ａは溶湯面、Ｂは溶湯貯留
槽、Ｃは受湯口をそれぞれ示している。また上記貯留槽
(B)の側壁(b₁)には、自動給湯装置(1)の溶湯汲出路(3)
を嵌挿させる嵌挿孔(b₂)が設けられており、該嵌挿孔(b
₂)に溶湯汲出路(3)を嵌挿して装置(1)は溶湯貯留槽(B)
内に浸漬されている。そしてこの嵌挿孔(b₂)と溶湯汲出
路(3)との間隙には耐火物(b₃)が充填されて、溶湯の漏
れを防いでいる。

【００１３】以上の構成の装置(1)の作動について図４
及び図５を参照して説明する。図５は、従来の手許炉(1
0)のウェル(11)壁に自動給湯装置(1)の溶湯汲出路(3)を
嵌挿する嵌挿孔を設けて、この嵌挿孔に溶湯汲出路を嵌
挿して同ウェル(11)内に上記自動給湯装置(1)を静置し
たときの部分平面概略図である。なお同図において、(1
2)は予熱室、(13)は溶解室、(14)は保持室、(15)は溶解
加熱用バーナ、(16)は保温用バーナである。

【００１４】まず、図４のように手許炉(10)のウェル
(11)内に自動給湯装置(1)を静置する。

【００１５】次に手許炉(10)の予熱室(12)に回収金属
やインゴットなどの金属冷塊を投入した後、溶解加熱用
バーナ(15)及び保温用バーナ(16)を点火する。これらの
バーナの炎は一部予熱室(12)にまで届くと共に熱風とな
って予熱室(12)内を上昇して行き、これによって金属冷
塊は加熱され、下部から溶解されて次第に小塊にされ
る。溶解金属は、溶解室(13)底面の傾斜面を下って、保
持室(14)に導入され、ここで保持バーナ(16)にて加熱さ
れ、所定の温度に保持されて貯留される。ウェル(11)と
保持室(14)との間には開閉堰(19)が設けられているが、
該開閉堰(19)はウェル(11)と保持室(14)とを隔絶するも
のではなく、ウェル(11)と保持室(14)とは底部で常に連
通しているので、、所定温度に保たれた溶湯がウェル(1
1)内に流れ込んで貯留されるものである。

【００１６】給湯する場合、自動給湯装置(1)では、
開閉弁(24)が上昇してプッシャー室(2)の溶湯導入用開
口部(23)が開放されると共に、押込ブロック(25)はその
下端位置が図１の(イ)のところに来るように設定され
る。なお、自動給湯装置(1)はこの説明のように初めか
らウェル(11)内に静置しておかなくとも、給油時に、ウ
ェル(11)に貯留されている溶湯中に浸漬し、開閉弁(24)
を開いて溶湯をプッシャー室(2)に満たすようにしても
よい。

【００１７】この状態でウェル(11)内に所定温度の溶
湯を保持室(14)から導入する。ウェル(11)に導入される
溶湯の湯面が、自動給湯装置(1)の溶湯導入用開口部(2
3)を越すあたりから、溶湯はプッシャー室(2)に導入さ
れ始める。

【００１８】ウェル(11)に導入される溶湯が自動給湯
装置(1)の筒状部の(イ)（ウェル(11)の上縁より若干下
の位置）に溶湯が保持されるように冷塊の投入量を制御
する。プッシャー室(2)に導入された溶湯は該プッシャ
ー室と連通する汲出路(3)にも充填されており、その汲
出路先端開口位置近傍に溶湯面が位置することとなる。

【００１９】この状態で開閉弁(24)で溶湯導入用開口
部(23)を閉塞した後、押込ブロック(25)を下降すると、
この下降により筒状部(21)を押し下げられる溶湯は、汲
出路(3)の方に排除されて、該汲出路(3)に充填されてい
る溶湯を押し出すこととなる。 これによって高温溶湯
が汲出路(3)先端から溢出されることとなり、さらに押
込ブロック(25)の下降度の調節によって、溢出量は調節
されることとなる。以下、上記の操作が繰り返され
る。

【００２０】以上の作動によって、自動給湯装置(1)内
に導入される溶湯は、ウェル(11)の底部の湯であり、該
装置のプッシャー室(2)に密閉された状態で給湯が行わ
れるので空気との接触が無くスラグ等が生じずに給湯さ
れることとなる。またプッシャー室(2)の溶湯導入用開
口部(23)は常に溶湯面下に保持されているので、ウェル
(11)内での溶湯面との距離を充分確保しておくことによ
り、ウェル(11)の湯面に発生するスラグ等をプッシャー
室(2)に導入することなく、質の良い溶湯を供給できる
こととなる。

【００２１】実施例２ 図６は本発明の自動給湯装置の他の例の図４相当図であ
る。同図において、図４の構成と同様なものは同一の番
号を用いて示し、これについての説明は省略する。この
例の自動給湯装置(1A)は、押込ブロック駆動制御部(4)
以外は基本的には図４のものと同様である。すなわち、
溶湯汲出路(3)の先端開口近傍には、センサ(5)が設けら
れ、このセンサ(5)は押込ブロック駆動制御部(4)に信号
出力できるように構成されている。

【００２２】押込ブロック駆動制御部(4)は、押込ブロ
ックの下降を少なくとも２段階に分けて駆動でき、２段
階目以降の押込ブロックの下降度を予め設定できるよう
構成されると共に、センサからの１度目の入力信号で降
下中の同ブロックによる給湯開始点を確定し、続いて予
め設定された下降度の順で順次同ブロックを下降するよ
う、図示しない押込ブロック駆動手段を制御できるよう
に構成されている。従って、同装置(1A)による作動は、
実施例１のにおいて、まず初めの押込ブロックの下降
により溶湯が先端開口近傍まで汲出路を押し上げられる
と、センサ(5)はこれを検知して上記駆動制御部(4)に信
号出力する。該駆動制御部(4)ではセンサからの信号入
力に基づいて、一旦押込ブロックの下降を停止する。

【００２３】次いで予め設定されている下降度が読み出
されてこれに基づいて駆動手段を制御し、押込ブロック
を所定の位置に下降する。これによって、汲出路先端か
らは正確な量の溶湯を溢出させることが可能となる。な
お、この発明の自動給湯装置(1)の溶湯汲出路(3)は、図
４又は図６のように直線状に傾斜するものでなくとも良
く、例えば図８のように、プッシャー室(2)と連通形成
した後、筒状部(21)と平行して上行し、上端部で水平に
曲げられ、さらにその開口端が下向きとなるように配設
されていても良い。

【００２４】実施例３ 図９は本発明の自動給湯装置のさらに他の例の図４相当
図である。同図において、図４の構成と同様なものは同
一の番号を用いて示し、これについての説明は省略す
る。この例の自動給湯装置(1B)は、溶湯汲出路(3)が受
湯口(C)と連結されている以外は基本的には図４のもの
と同様である。すなわち、溶湯汲出路(3)の先端は、受
湯口(C)に接続されており、受湯口(C)には空気抜き程度
の小さい孔(C₁)を設けるだけで充分である。このように
構成することにより、給湯中に空気を巻き込みにくくな
り、良好な性質のダイカスト鋳造物が得られることとな
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、装置として非常に簡単
な構造でありかつ簡便に高温溶湯を給湯することができ
る。また貯留された溶湯中に浸漬して汲み出せるため、
湯面に発生するスラグ等を混入する事がない。従って良
質な溶湯を供給できる。従来の手許炉とは別体構成であ
るため、手許炉とは無関係に溶湯を供給することができ
る。さらに給湯量を制御することができ、所定量の溶湯
をより正確な量で給湯することができる。給湯時に溶湯
内へ浸漬するだけで簡便に給湯が実行されるので、給湯
の必要がない場合は取り出しておくことができ、苛酷な
条件下には晒されないため、耐久性が良好であるのみな
らず、メンテナンスについても簡単に行える。以上述べ
たごとく本発明は、簡単な構成にしてしかも正確な量で
給湯を行うことができ、かつユニットとして持ち運びで
きるので、常にどこにおいても良質な鋳造製品を製造す
るための給湯を実現することができるという画期的な効
果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動給湯装置を適用する手許炉の正面
断面構成説明図

【図２】図１の手許炉の平面断面構成説明図

【図３】図１の手許炉の側面断面構成説明図

【図４】本発明の自動給湯装置の一実施例の要部概略断
面図

【図５】本発明の自動給湯装置の手許炉への適用の一例
を示す概略平面図

【図６】本発明の自動給湯装置の他の例の図４相当図

【図７】図４の要部概略平断面図

【図８】本発明の自動給湯装置のさらに他の例の図４相
当図

【図９】本発明の自動給湯装置のさらに他の例の図４相
当図

【符号の説明】

(1),(1A),(1B)…自動給湯装置 (2)…プッシャ
ー室 (3)…溶湯汲出路 (4)…押込ブロ
ック駆動制御部 (5)…センサ (21)…筒状部 (22)…底部室 (23)…溶湯導
入用開口部 (24)…開閉弁 (25)…押込ブ
ロック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下に保持される筒状部、該筒状部
   下部に一体形成され溶湯内に浸漬される底部室、上記筒
   状部内に液密に挿通されかつ上下動可能に支持される押
   込ブロック及び上記底部室に設けられる溶湯導入用開口
   部を密閉可能に閉塞しうる開閉弁とからなる溶湯浸漬用
   耐火性プッシャー室と、該プッシャー室の押込ブロック
   下死点よりも下部に連通され、浸漬される溶湯面の高さ
   以上で開口する耐火性溶湯汲出路とからなる自動給湯装
   置。
2. 【請求項２】 耐火性溶湯汲出路が直線状に上り傾
   斜して設けられる請求項１記載の自動給湯装置。
3. 【請求項３】 溶湯汲出路先端開口部にセンサを設
   け、該センサの検知信号に基づいて押出ブロックの下降
   度を制御して溶湯を所定量汲み出すことを特徴とする請
   求項１記載の自動給湯装置。