(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023180186
(43)【公開日】2023-12-20
(54)【発明の名称】炉頂カバー、及び誘導炉
(51)【国際特許分類】
F27B 14/12 20060101AFI20231213BHJP
F27B 14/18 20060101ALI20231213BHJP
H05B 6/24 20060101ALI20231213BHJP
【ＦＩ】
F27B14/12
F27B14/18
H05B6/24
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022094810
(22)【出願日】2022-06-13
(31)【優先権主張番号】P 2022092737
(32)【優先日】2022-06-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000220767
【氏名又は名称】東京窯業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100187791
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 晃志郎
(72)【発明者】
【氏名】古田倫靖
(72)【発明者】
【氏名】吉村彰記
【テーマコード（参考）】
3K059
4K046
【Ｆターム（参考）】
3K059AB00
3K059AB09
3K059AB16
3K059AD34
3K059AD40
3K059CD44
3K059CD52
3K059CD72
4K046AA01
4K046BA01
4K046BA02
4K046CB06
4K046CB15
4K046CB16
4K046CD02
4K046CE05
(57)【要約】
【課題】炉頂部の膨張による亀裂等の損傷を低減する炉頂カバー、及び炉頂カバーが設置された誘導炉を提供すること。
【解決手段】炉頂カバー１は、カバー部材１０と、少なくとも一部がカバー部材１０に形成され、誘導炉５０の炉体５１と係合可能な係合部２を備える。カバー部材１０は、出湯口５２を取り付け可能な出湯口用凹部３と、炉頂部７０への設置面である底面５と、炉頂部７０への組込状態において、炉体５１の内周面と対向する外周壁６と、炉頂部７０に合わせて開口７を形成する内周壁８を備える。係合部２は、少なくとも出湯口用凹部３と底面５との間にある。係合部２が炉体５１と係合すると、炉頂カバー１は炉体５１に対して第一方向への相対的な移動が規制される。係合部２が炉体５１から離間すると、炉頂カバー１は炉体５１から分離可能であり、誘導炉５０の内部を開放可能である。
【選択図】図２
【解決手段】炉頂カバー１は、カバー部材１０と、少なくとも一部がカバー部材１０に形成され、誘導炉５０の炉体５１と係合可能な係合部２を備える。カバー部材１０は、出湯口５２を取り付け可能な出湯口用凹部３と、炉頂部７０への設置面である底面５と、炉頂部７０への組込状態において、炉体５１の内周面と対向する外周壁６と、炉頂部７０に合わせて開口７を形成する内周壁８を備える。係合部２は、少なくとも出湯口用凹部３と底面５との間にある。係合部２が炉体５１と係合すると、炉頂カバー１は炉体５１に対して第一方向への相対的な移動が規制される。係合部２が炉体５１から離間すると、炉頂カバー１は炉体５１から分離可能であり、誘導炉５０の内部を開放可能である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
円筒状の誘導炉における炉頂部に組込可能であって、
カバー部材と、
少なくとも一部が前記カバー部材に形成され、前記誘導炉の炉体の被係合部と係合可能な係合部を備え、
前記カバー部材は、
出湯口を取り付け可能な出湯口用凹部と、
前記炉頂部への設置面である底面と、
前記炉頂部への組込状態において、
前記炉体の内周面と対向する外周壁と、
開口を形成する内周壁を備え、
前記カバー部材は、定形耐火物によって形成され、
前記誘導炉の円筒中心軸と、前記開口の開口中心軸とは略同一線上にあり、
前記円筒中心軸に沿う方向を第一方向とし、前記第一方向と直交する方向を第二方向とし、
前記係合部は、少なくとも前記出湯口用凹部と前記底面との間にあって、
前記係合部が前記炉体と係合すると、前記炉体に対して前記第一方向への相対的な移動が規制され、
前記係合部が前記炉体から離間すると、前記炉体から分離可能であり、前記誘導炉の内部を開放可能である炉頂カバー。
カバー部材と、
少なくとも一部が前記カバー部材に形成され、前記誘導炉の炉体の被係合部と係合可能な係合部を備え、
前記カバー部材は、
出湯口を取り付け可能な出湯口用凹部と、
前記炉頂部への設置面である底面と、
前記炉頂部への組込状態において、
前記炉体の内周面と対向する外周壁と、
開口を形成する内周壁を備え、
前記カバー部材は、定形耐火物によって形成され、
前記誘導炉の円筒中心軸と、前記開口の開口中心軸とは略同一線上にあり、
前記円筒中心軸に沿う方向を第一方向とし、前記第一方向と直交する方向を第二方向とし、
前記係合部は、少なくとも前記出湯口用凹部と前記底面との間にあって、
前記係合部が前記炉体と係合すると、前記炉体に対して前記第一方向への相対的な移動が規制され、
前記係合部が前記炉体から離間すると、前記炉体から分離可能であり、前記誘導炉の内部を開放可能である炉頂カバー。
【請求項2】
前記カバー部材は、前記開口中心軸を中心とする周方向に、複数に分割された分割カバー部材を備え、
前記係合部は、それぞれの前記分割カバー部材の前記外周壁から、前記第二方向に突出する凸部であり、
それぞれの前記分割カバー部材は、前記円筒中心軸を中心とする径方向において、異なる方向へ移動させることにより、前記凸部が前記炉体の前記内周面に形成される前記被係合部に係合可能である請求項１に記載の炉頂カバー。
前記係合部は、それぞれの前記分割カバー部材の前記外周壁から、前記第二方向に突出する凸部であり、
それぞれの前記分割カバー部材は、前記円筒中心軸を中心とする径方向において、異なる方向へ移動させることにより、前記凸部が前記炉体の前記内周面に形成される前記被係合部に係合可能である請求項１に記載の炉頂カバー。
【請求項3】
前記分割カバー部材が前記炉頂部に組み込まれた状態において、
前記周方向において、隣接する前記分割カバー部材との間に生じる隙間に取り付けられ、前記炉頂部の一部を覆う補助カバー部材を備え、
前記補助カバー部材は、定形耐火物によって形成され、前記周方向に隣接する前記分割カバー部材との間で、少なくとも一部が接触するか又は所定量以下の隙間を有する請求項２に記載の炉頂カバー。
前記周方向において、隣接する前記分割カバー部材との間に生じる隙間に取り付けられ、前記炉頂部の一部を覆う補助カバー部材を備え、
前記補助カバー部材は、定形耐火物によって形成され、前記周方向に隣接する前記分割カバー部材との間で、少なくとも一部が接触するか又は所定量以下の隙間を有する請求項２に記載の炉頂カバー。
【請求項4】
前記補助カバー部材は、前記炉頂部に組み込まれた状態において、前記周方向における側面が、前記径方向に沿って互いに平行な補助カバー側面である請求項３に記載の炉頂カバー。
【請求項5】
前記補助カバー部材と前記分割カバー部材が前記炉頂部に組み込まれた状態で、
前記周方向において、前記補助カバー部材と隣接して対向する前記分割カバー部材の分割カバー側面は、前記補助カバー側面と平行であり、
前記補助カバー側面と前記分割カバー側面とは、互いに面接触を含む接触をするか又は所定量以下の隙間を有する請求項４に記載の炉頂カバー。
前記周方向において、前記補助カバー部材と隣接して対向する前記分割カバー部材の分割カバー側面は、前記補助カバー側面と平行であり、
前記補助カバー側面と前記分割カバー側面とは、互いに面接触を含む接触をするか又は所定量以下の隙間を有する請求項４に記載の炉頂カバー。
【請求項6】
前記補助カバー部材は、
前記炉頂部に組み込まれると前記炉体の前記内周面と対向する補助カバー外周壁と、
前記補助カバー外周壁から前記第二方向に突出する補助凸部を備え、
前記補助カバー部材は、前記分割カバー部材が前記炉頂部に組み込まれた状態で、前記径方向に移動させることによって、前記補助凸部が前記炉体の前記内周面に形成される前記被係合部に係合可能である請求項５に記載の炉頂カバー。
前記炉頂部に組み込まれると前記炉体の前記内周面と対向する補助カバー外周壁と、
前記補助カバー外周壁から前記第二方向に突出する補助凸部を備え、
前記補助カバー部材は、前記分割カバー部材が前記炉頂部に組み込まれた状態で、前記径方向に移動させることによって、前記補助凸部が前記炉体の前記内周面に形成される前記被係合部に係合可能である請求項５に記載の炉頂カバー。
【請求項7】
前記補助カバー部材は、前記補助カバー側面に前記第二方向に突出する補助側凸部を備え、
前記分割カバー部材は、前記分割カバー側面に分割カバー凹部を備え、
前記補助カバー部材は、前記分割カバー部材が前記炉頂部に組み込まれた状態で、前記径方向に移動させることによって、前記補助側凸部が前記分割カバー凹部に係合可能である請求項６に記載の炉頂カバー。
前記分割カバー部材は、前記分割カバー側面に分割カバー凹部を備え、
前記補助カバー部材は、前記分割カバー部材が前記炉頂部に組み込まれた状態で、前記径方向に移動させることによって、前記補助側凸部が前記分割カバー凹部に係合可能である請求項６に記載の炉頂カバー。
【請求項8】
前記係合部は、係合凹部と係合部材を備え、
前記係合凹部は、前記第二方向において、前記カバー部材の前記外周壁から前記内周壁の途中までに形成される凹みであり、
前記係合部材は、前記第二方向において、前記炉体の外周面から前記内周面までに貫通して形成された前記被係合部、及び前記係合凹部に係合可能である請求項１に記載の炉頂カバー。
前記係合凹部は、前記第二方向において、前記カバー部材の前記外周壁から前記内周壁の途中までに形成される凹みであり、
前記係合部材は、前記第二方向において、前記炉体の外周面から前記内周面までに貫通して形成された前記被係合部、及び前記係合凹部に係合可能である請求項１に記載の炉頂カバー。
【請求項9】
請求項１から８までのいずれかに記載の炉頂カバーと、
前記炉体と、
前記炉体の内部に設置されるスリーブ材と、
前記炉体の内周と前記スリーブ材との間を埋める不定形耐火物と、
前記出湯口を備え、
前記炉頂カバーは、少なくとも一部が前記スリーブ材と前記出湯口との間に組み込まれ、
前記係合部が、前記被係合部に係合されると、
前記炉頂カバーは、前記炉体に対して前記第一方向への相対的な移動が規制され、
前記係合部が、前記被係合部との係合状態から解除されると、
前記炉頂カバーは、前記出湯口と共に前記炉体から分離可能であり、前記炉体の内部から前記スリーブ材を取り外し可能となる誘導炉。
前記炉体と、
前記炉体の内部に設置されるスリーブ材と、
前記炉体の内周と前記スリーブ材との間を埋める不定形耐火物と、
前記出湯口を備え、
前記炉頂カバーは、少なくとも一部が前記スリーブ材と前記出湯口との間に組み込まれ、
前記係合部が、前記被係合部に係合されると、
前記炉頂カバーは、前記炉体に対して前記第一方向への相対的な移動が規制され、
前記係合部が、前記被係合部との係合状態から解除されると、
前記炉頂カバーは、前記出湯口と共に前記炉体から分離可能であり、前記炉体の内部から前記スリーブ材を取り外し可能となる誘導炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、誘導炉の炉頂部に組込可能な炉頂カバーと、炉頂カバーが組み込まれた誘導炉に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、誘導炉は、るつぼ等の定形耐火物を使用した際にるつぼ等に投入された金属を溶解する際に高熱となることに伴い発生する課題があった。るつぼ内の金属を溶解する際、るつぼが高温となり、炉頂部分も高温となるため、炉体内部のるつぼもしくはスリーブ材が膨張して亀裂が発生する不具合が生じうる。特に、スリーブ材が膨張することに伴い、出湯口が浮き上がって金属溶湯の出湯がうまくできないという問題が想定される。
【0003】
この課題を解決するために、るつぼ型誘導炉における炉頂部を冷却するための炉頂カバーが提案されている。例えば、特許文献１によれば、図２０に示すように、炉頂カバー８２０は、空洞８２０ａを有する薄い鋼材からなるリング状体８２１の側部に装着された鋼材からなる筒体８２２とからなる。空洞８２０ａは冷却水の通水口として用いられるもので、冷却水の入口部８２３、出口部８２４を有し、しかも補強機能を有する仕切板８２５で所定間隔毎に仕切られる。この場合、仕切板８２５は底より所定の高さの位置に二個の通水口８２６を有している。上記リング状体８２１は、出湯口を覆うごとく延在しており、この延在部の空洞は通水口８２７を介してリング状体８２１の空洞と連通している。
【0004】
この構成によれば、空洞８２０ａはリング状体８２１の内部全体に広がっており、冷却水は空洞８２０ａ全体に広がる。るつぼ型誘導炉に対し、冷却したい部分は高温になりやすい内周に近い部分であり、この場合耐火れんがも冷却対象に含まれる。なお、説明のため、図２０に記載する符号は特許文献１に記載されている図面の符号と異なっているが、構成要素とその機能は同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】実開昭５１－１５６００３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、従来例では空洞８２０ａはるつぼ型誘導炉の内周から遠い外周部にまで広がっており、冷却水が外周部にまで広がる。よって、本来冷却したい部分以外にも冷却水が広がるため、冷却効果の低下が予測される。また、従来例の構成では、出湯口の周辺には冷却水が行き渡らないため、出湯口周辺に対する冷却効果は期待できない。よって、出湯口が浮き上がるという課題に対しては何ら解決されていない。
【0007】
本発明の目的は、従来の課題を解決すべくなされたものであり、出湯口を含めた炉頂部の膨張による亀裂等の損傷を低減する炉頂カバー、及び炉頂カバーが組み込まれた誘導炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の第一の態様に係る炉頂カバーは、円筒状の誘導炉における炉頂部に組込可能であって、カバー部材と、少なくとも一部が前記カバー部材に形成され、前記誘導炉の炉体の被係合部と係合可能な係合部を備え、前記カバー部材は、出湯口を取り付け可能な出湯口用凹部と、前記炉頂部への設置面である底面と、前記炉頂部への組込状態において、前記炉体の内周面と対向する外周壁と、開口を形成する内周壁を備え、前記カバー部材は、定形耐火物によって形成され、前記誘導炉の円筒中心軸と、前記開口の開口中心軸とは略同一線上にあり、前記円筒中心軸に沿う方向を第一方向とし、前記第一方向と直交する方向を第二方向とし、前記係合部は、少なくとも前記出湯口用凹部と前記底面との間にあって、前記係合部が前記炉体と係合すると、前記炉体に対して前記第一方向への相対的な移動が規制され、前記係合部が前記炉体から離間すると、前記炉体から分離可能であり、前記誘導炉の内部を開放可能である。
【0009】
これによれば、炉頂カバーは、係合部が少なくとも出湯口用凹部と底面との間にあって、係合部が炉体と係合すると、炉体に対して第一方向への相対的な移動が規制される。よって、炉頂カバーは、炉頂部の周辺が高温になって炉頂部が膨張しても、炉頂部の亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。少なくとも、出湯口用凹部と底面との間は係合部が形成されるので、出湯口が浮き上がることが抑制される。
【0010】
係合部が炉体から離間すると、炉頂カバーは炉体から分離可能であり、誘導炉の内部を開放可能である。よって、誘導炉の内部を修繕、或いは内部部品等を交換するときに、炉頂カバーを取り外すことによって、炉内の内部部品等を容易に取り出すことができる。
【0011】
さらに、カバー部材は、定形耐火物によって形成されるので、誘導加熱が加わることを抑制できる。よって、エネルギー損失を低減することができるので、炉内の金属を効率的に溶解することができる。
【0012】
また、前記炉頂カバーは、前記カバー部材が前記開口中心軸を中心とする周方向に、複数に分割された分割カバー部材を備え、前記係合部は、それぞれの前記分割カバー部材の前記外周壁から、前記第二方向に突出する凸部であり、それぞれの前記分割カバー部材は、前記円筒中心軸を中心とする径方向において、異なる方向へ移動させることにより、前記凸部が前記炉体の前記内周面に形成される前記被係合部に係合可能でもよい。
【0013】
この場合、分割カバー部材は、円筒中心軸を中心とする径方向において、異なる方向へ移動させることにより、凸部が炉体の内周面に形成される被係合部に係合可能である。よって、凸部は周方向に渡って被係合部と係合可能なので、分割カバー部材が炉頂部の亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。
【0014】
また、前記炉頂カバーは、前記分割カバー部材が前記炉頂部に組み込まれた状態において、前記周方向に隣接する前記分割カバー部材との間に生じる隙間に取り付けられ、前記炉頂部の一部を覆う補助カバー部材を備え、前記補助カバー部材は、定形耐火物によって形成され、前記周方向に隣接する前記分割カバー部材との間で、少なくとも一部が接触するか又は所定量以下の隙間を有してもよい。
【0015】
この場合、炉頂部は、周方向において分割カバー部材と補助カバー部材とによって覆われるので、炉頂カバーは、炉頂部の亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。
【0016】
また、前記炉頂カバーの前記補助カバー部材は、前記炉頂部に組み込まれる状態において、前記周方向における側面が、前記径方向に沿って互いに平行な補助カバー側面でもよい。この場合、補助カバー部材は、炉頂部に分割カバー部材が組み込まれた状態で、径方向へ移動させて炉頂部に組み込むことができる。
【0017】
また、前記炉頂カバーは、前記補助カバー部材と前記分割カバー部材が前記炉頂部に組み込まれた状態で、前記周方向において、前記補助カバー部材と隣接して対向する前記分割カバー部材の分割カバー側面は、前記補助カバー側面と平行であり、前記補助カバー側面と前記分割カバー側面とは、互いに面接触を含む接触をするか又は所定量以下の隙間を有してもよい。
【0018】
この場合、周方向に隣接して対向する補助カバー部材と分割カバー部材とは、補助カバー側面と分割カバー側面とが平行なので、互いに接触するか所定量以下の隙間にすることができる。よって、炉頂カバーは、分割カバー部材と補助カバー部材が、周方向において連続して炉頂部を覆うので、周方向の全体において、炉頂部における亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
【0019】
また、前記炉頂カバーは、前記補助カバー部材が、前記炉頂部に組み込まれると前記炉体の前記内周面と対向する補助カバー外周壁と、前記補助カバー外周壁から前記第二方向に突出する補助凸部を備え、前記補助カバー部材は、前記分割カバー部材が前記炉頂部に組み込まれた状態で、前記径方向に移動させることによって、前記補助凸部が前記炉体の前記内周面に形成される前記被係合部に係合可能でもよい。
【0020】
この場合、補助カバー部材は、分割カバー部材が炉頂部に組み込まれた状態で、補助凸部が炉体の被係合部に係合可能なので、炉頂カバーは、分割カバー部材と補助カバー部材が、炉頂部の亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。
【0021】
また、前記炉頂カバーは、前記補助カバー部材が、前記補助カバー側面に前記第二方向に突出する補助側凸部を備え、前記分割カバー部材は、前記分割カバー側面に分割カバー凹部を備え、前記補助カバー部材は、前記分割カバー部材が前記炉頂部に組み込まれた状態で、前記径方向に移動させることによって、前記補助側凸部が前記分割カバー凹部に係合可能でもよい。
【0022】
この場合、補助カバー部材は、分割カバー部材が炉頂部に組み込まれた状態で、径方向に移動させることによって、補助側凸部が分割カバー凹部に係合可能なので、補助カバーと分割カバーとが一体化することで、炉頂部の亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。
【0023】
また、前記炉頂カバーは、前記係合部が係合凹部と係合部材を備え、前記係合凹部は、前記第二方向において、前記カバー部材の前記外周壁から前記内周壁の途中までに形成される凹みであり、前記係合部材は、前記第二方向において、前記炉体の外周面から前記内周面までに貫通して形成された前記被係合部、及び前記係合凹部に係合可能でもよい。
【0024】
この場合、係合部材は、炉体の外周面から挿入することによって、炉体の被係合部及び係合凹部に係合可能である。よって、炉頂カバーは、簡単な施工作業で炉頂部に組込可能であり、炉頂部の亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
【0025】
本発明の第二の態様に係る誘導炉は、前記炉頂カバーと、前記炉体と、前記炉体の内部に設置されるスリーブ材と、前記炉体の内部と前記スリーブ材との間を埋める不定形耐火物と、前記出湯口を備え、前記炉頂カバーは、少なくとも一部が前記スリーブ材と前記出湯口との間に組み込まれ、前記係合部が、前記被係合部に係合されると、前記炉頂カバーは、前記炉体に対して前記第一方向への相対的な移動が規制され、前記係合部が、前記被係合部との係合状態から解除されると、前記炉頂カバーは、前記出湯口と共に前記炉体から分離可能であり、前記炉体の内部から前記スリーブ材を取り外し可能となる。
【0026】
この場合、誘導炉は、係合部が炉体に形成される被係合部に係合されると、炉頂カバーが炉体に対して第一方向への相対的な移動が規制される。よって、誘導炉は、炉頂カバーが炉頂部の亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
【0027】
さらに、誘導炉は、係合部が被係合部との係合状態から解除されると、炉頂カバーが出湯口と共に炉体から分離可能であり、炉体の内部からスリーブ材を取り外し可能となる。よって、誘導炉は、炉体内部の修繕作業、或いは内部部品の交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の誘導炉５０ａに、本発明の第一実施形態の炉頂カバー１ａが組み込まれた状態の斜視図を断面図にして示した図である。
【図6】本発明の第一実施形態の炉頂カバー１ａにおける第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂ、及び補助カバー部材２３ａを示した図であり、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は平面図である。
【図7】本発明の第一実施形態の炉頂カバー１ａにおいて、第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂを炉頂部７０に組み込む手順を示した、図２におけるＡ視図に相当する図であり、（ａ）は第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂを組み込む前の炉頂部７０を示し、（ｂ）は第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂを炉頂部７０に載置する状態を示し、（ｃ）は第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂを径方向に移動させ、さらに補助カバー部材２３を組み込む状態を示す。
【図8】図７に対応する断面図であり、（ａ）は図７の断面Ｉ－Ｉを示す断面図であり、（ｂ）は図７の断面ＩＩ－ＩＩを示す断面図であって、出湯口５２を組み込む前の状態を示し、（ｃ）は（ｂ）に対して出湯口５２が組み込まれた状態を示す。
【図9】本発明の第二実施形態の炉頂カバー１ｂを示す図であり、第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂと、補助カバー部材２３ｂを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図である。
【図10】本発明の第二実施形態の炉頂カバー１ｂを示す図であり、図７（ｂ）の状態からさらに補助カバー部材２３ｂを組み込む手順を示し、（ａ）は第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂとの間に補助カバー部材２３ｂを挿入し、矢印Ｕ１及び矢印Ｕ２の方向へ移動させる状態を示し、（ｂ）は補助カバー部材２３ｂを組み込んだ状態を示す。
【図12】本発明の第三実施形態の炉頂カバー１ｃを示し、第三分割カバー部材２０ｃ、第四分割カバー部材２０ｄと補助カバー部材２３ｃを炉頂部７０に組み込む手順を示した、図２におけるＡ視図に相当する図であり、（ａ）は第三分割カバー部材２０ｃ、第四分割カバー部材２０ｄを示し、（ｂ）は第三分割カバー部材２０ｃ、第四分割カバー部材２０ｄを炉頂部７０に載置して矢印Ｈ１、矢印Ｈ２の径方向へ移動させる状態を示し、（ｃ）は第三分割カバー部材２０ｃを矢印Ｒ１の方向へ回転させ、第四分割カバー部材２０ｄを矢印Ｒ２の方向に回転させた後に、補助カバー部材２３ｃを矢印Ｕ１の径方向に移動させて組み込む状態を示す。
【図13】本発明の第四実施形態の炉頂カバー１ｄの第五分割カバー部材２０ｅ、第六分割カバー部材２０ｆ、及び第七分割カバー部材２０ｇを示す平面図である。
【図14】本発明の第四実施形態の炉頂カバー１ｄにおいて、第五分割カバー部材２０ｅ、第六分割カバー部材２０ｆ、及び第七分割カバー部材２０ｇと、補助カバー部材２３ｄを炉頂部７０に組み込む手順を示した、図２におけるＡ視図に相当する図であり、（ａ）は第五分割カバー部材２０ｅを矢印Ｄ１の径方向に移動させて組み込む状態を示し、（ｂ）は次に第六分割カバー部材２０ｆを矢印Ｄ２の径方向へ移動させて組み込む状態を示し、（ｃ）は第六分割カバー部材２０ｆを矢印Ｒ１の方向へ回転させ、第七分割カバー部材２０ｇを矢印Ｄ３の径方向へ移動した後に矢印Ｒ２の方向へ回転させ、補助カバー部材２３ｄを矢印Ｈ２の径方向へ移動させて組み込む状態を示す。
【図15】本発明の第五実施形態の炉頂カバー１ｅを示す図であり、第八分割カバー部材２０ｈ、第九分割カバー部材２０ｊと、補助カバー部材２３ｅを示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図である。
【図19】本発明の第六実施形態の炉頂カバー１ｆにおけるカバー部材１０ｆを示した図であり、（ａ）斜視図であり、（ｂ）は平面図である。
【図20】従来例の炉頂カバー８２０を示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面を参照し、本発明を具現化した炉頂カバー１、及び誘導炉５０を説明する。なお、発明を実施するための形態、及び参照する図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。本発明はこれらに限定されるものではない。図面に記載されている構成は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。
【0030】
＜誘導炉５０の構成＞
はじめに、図１から図４までを参照して、炉頂カバー１が組み込まれる誘導炉５０の構成の概要を説明する。誘導炉５０は、るつぼ型誘導炉を例にして説明する。図１及び図２に示すように、誘導炉５０は、円筒状に形成され、円筒中心を円筒中心軸Ｃ１とする。円筒中心軸Ｃ１に沿う方向を第一方向とし、第一方向と直交する方向を第二方向とする。第一方向が鉛直方向に沿う方向である場合を想定し、第一方向を上下方向とし、上側と下側を定義する。炉頂カバー１は、炉頂部７０の上側に設置される。炉頂カバー１は、第二方向へ広がる平面方向において、ドーナツ状に形成される。第二方向において、円筒中心軸Ｃ１に向かう側を内側とし、反対側を外側とする。
はじめに、図１から図４までを参照して、炉頂カバー１が組み込まれる誘導炉５０の構成の概要を説明する。誘導炉５０は、るつぼ型誘導炉を例にして説明する。図１及び図２に示すように、誘導炉５０は、円筒状に形成され、円筒中心を円筒中心軸Ｃ１とする。円筒中心軸Ｃ１に沿う方向を第一方向とし、第一方向と直交する方向を第二方向とする。第一方向が鉛直方向に沿う方向である場合を想定し、第一方向を上下方向とし、上側と下側を定義する。炉頂カバー１は、炉頂部７０の上側に設置される。炉頂カバー１は、第二方向へ広がる平面方向において、ドーナツ状に形成される。第二方向において、円筒中心軸Ｃ１に向かう側を内側とし、反対側を外側とする。
【0031】
図１及び図２に示すように、誘導炉５０の内部は、円筒中心軸Ｃ１の周りにスリーブ材５５が取り付けられ、底の部分に内底材６１が形成されて、材料を入れて溶かして保持するための容器（るつぼ）が形成される。材料は例えばアルミニウム等の軽金属材料、或いは鋳鉄材料等の金属材料である。スリーブ材５５の周りは、バック材５６によって覆われ、さらに外側にコイルセメント５８によって固定されたコイル５７が形成される。コイル５７の周りは継鉄５９に覆われ、さらに鋼板６０によって外殻が形成される。
【0032】
スリーブ材５５は定型材であり、バック材５６は不定型材である。スリーブ材５５の材料は、アルミナ、シリカ、マグネシア等の耐火物である。バック材５６は、粉状のアルミナ、シリカ、マグネシア等であり、スリーブ材５５とコイルセメント５８との間に挿入して固められる。内底材６１は、スリーブ材５５と同等の成分を持つ不定型材であり、材質も同様である。コイルセメント５８の上側は、定型材によるコイル押さえ５４が形成される。
【0033】
誘導炉５０は、上側に、るつぼにて溶解した金属を注ぐための出湯口５２が形成される。後述するように、炉頂カバー１は、出湯口５２を取り付け可能な出湯口用凹部３を備える。
【0034】
内底材６１の下側は、バック材５６と同様の不定形材である基底材６２が形成され、さらに下側は底板レンガ６３が形成される。鋼板６０の上側寄りには、鉄板ステージ６４が平面方向に広がる方向に形成される。
【0035】
図４は、炉体５１から炉頂カバー１を取り外した状態を示す。ここで、誘導炉５０のうち、炉体５１と炉体５１の内部部品等を次のように区別して定義する。炉体５１は、鋼板６０によって形成される外殻と、鉄板ステージ６４と、コイルセメント５８によって固定されたコイル５７と、コイル５７の周りを覆う継鉄５９と、底板レンガ６３と、コイル押さえ５４からなる。炉体５１の内部部品等は、炉頂カバー１と、スリーブ材５５と、バック材５６と、内底材６１と、基底材６２である。
【0036】
誘導炉５０には、スリーブ材５５と内底材６１によって形成されたるつぼに、溶解するための金属材料を投入する。コイル５７に交流電流を流すとるつぼ内に磁場が発生し、電磁誘導によって、投入されている金属材料に電流が流れ、金属自体の電気抵抗によって発熱して溶解する。金属が溶解するときの温度は摂氏１５００度程度となる。この発熱によってるつぼ内は高温となり、特に、るつぼに近い位置の温度上昇が激しく、スリーブ材５５の温度上昇が最も激しい。従って、炉頂部７０のうち、スリーブ材５５の上側部分において膨張、亀裂等が発生しやすい。スリーブ材５５が膨張して出湯口５２に直接影響を与えると、出湯口５２が浮き上がって出湯の際に支障をきたすことになる。
【0037】
なお、仮に炉頂カバー１を形成するカバー部材１０が金属材料の場合、誘導加熱が発生して高温となると共に、るつぼ内の金属を溶解するためのエネルギーが損失することに繋がる。本発明の炉頂カバー１は、以上の課題を解決するものである。
【0038】
＜炉頂カバー１の全ての実施形態に共通の構成＞
次に、本発明の第一の態様に係る炉頂カバー１において、各実施形態に共通の構成を説明する。第一実施形態の炉頂カバー１ａを示す図１から図６までを例に参照して説明する。炉頂カバー１は、円筒状の誘導炉５０における炉頂部７０に組込可能である。炉頂カバー１は、カバー部材１０と、少なくとも一部がカバー部材１０に形成され、誘導炉５０の炉体５１と係合可能な係合部２を備える。
次に、本発明の第一の態様に係る炉頂カバー１において、各実施形態に共通の構成を説明する。第一実施形態の炉頂カバー１ａを示す図１から図６までを例に参照して説明する。炉頂カバー１は、円筒状の誘導炉５０における炉頂部７０に組込可能である。炉頂カバー１は、カバー部材１０と、少なくとも一部がカバー部材１０に形成され、誘導炉５０の炉体５１と係合可能な係合部２を備える。
【0039】
図２及び図６の例に示すように、カバー部材１０は、出湯口５２を取り付け可能な出湯口用凹部３と、炉頂部７０への設置面である底面５と、炉頂部７０への組込状態において、炉体５１の内周面と対向する外周壁６と、開口７を形成する内周壁８を備える。図２及び図４に示すように、炉体５１の炉頂部７０における内周面は、コイル押さえ５４の内周面が相当し、炉頂部開口７１を形成する。カバー部材１０は、定形耐火物によって形成される。定形耐火物は、例として珪石質煉瓦、粘土質煉瓦、ジルコニア質煉瓦、高アルミナ質煉瓦、マグネシア質煉瓦、マグクロ質煉瓦、マグカーボン質煉瓦、アルミナカーボン質煉瓦等が使用され、他の材料でもよい。なお、定形耐火物にはセラミックスを含む。
【0040】
図１及び図２に示すように、誘導炉５０の円筒中心軸Ｃ１と、開口７の開口中心軸Ｃ２とは略同一線上にある。円筒中心軸Ｃ１に沿う方向を第一方向とし、第一方向と直交する方向を第二方向とする。係合部２は、少なくとも出湯口用凹部３と底面５との間にある。係合部２が炉体５１と係合すると、炉頂カバー１は炉体５１に対して第一方向への相対的な移動が規制される。係合部２が炉体５１から離間すると、炉頂カバー１は炉体５１から分離可能であり、誘導炉５０の内部を開放可能である。
【0041】
図２に示すように、炉頂カバー１のカバー部材１０における底面５は、スリーブ材５５及びバック材５６とモルタル５３、パッチング材もしくは湿式の粉材等を介して接触するか、或いはモルタル５３等を介さずに直接接触する。外周壁６と炉頂部開口７１を形成するコイル押さえ５４の内周面との間は、対向するのみでモルタル５３等の接着作用を有するものは介さない。また、係合部２と、炉体５１に形成される被係合部６５、又は後述する図１８に示す被係合部６６との間においても同様に、モルタル５３等の接着作用を有するものは使用しない。よって、炉頂カバー１は、係合部２が炉体５１から離間すれば、スリーブ材５５及びバック材５６との間のモルタル等を剥がすのみで炉体５１から取り外すことができる。
【0042】
＜炉体５１内部の修繕、部品交換について＞
図４及び図５を参照して、炉体５１の内部の修繕、或いは内部部品を交換する場合について説明する。誘導炉５０は、炉体５１の内部が高温にさらされる過酷な環境下のため、内部の構造物或いは部品が損傷し、修繕等が必要となる場合がある。図２を例に説明すると、高温となる金属溶湯に直接晒されるのは、スリーブ材５５及び内底材６１、及び炉頂カバー１である。交換或いは修繕が必要となるのは、金属溶湯に直接晒される部品等に加え、隣接するバック材５６、基底材６２、さらに、コイルセメント５８にまで及ぶ場合がある。本発明の炉頂カバー１は、炉体５１から取り外すことが可能なため、炉体５１内部の修繕、部品交換等が可能である。
図４及び図５を参照して、炉体５１の内部の修繕、或いは内部部品を交換する場合について説明する。誘導炉５０は、炉体５１の内部が高温にさらされる過酷な環境下のため、内部の構造物或いは部品が損傷し、修繕等が必要となる場合がある。図２を例に説明すると、高温となる金属溶湯に直接晒されるのは、スリーブ材５５及び内底材６１、及び炉頂カバー１である。交換或いは修繕が必要となるのは、金属溶湯に直接晒される部品等に加え、隣接するバック材５６、基底材６２、さらに、コイルセメント５８にまで及ぶ場合がある。本発明の炉頂カバー１は、炉体５１から取り外すことが可能なため、炉体５１内部の修繕、部品交換等が可能である。
【0043】
図５に示すように、図４の状態からスリーブ材５５を抜き取ると、不定形耐火物であるバック材５６と内底材６１と基底材６２は粉状になって炉体５１の内部に残るが、外部に掻き出すことができる。すると、炉体５１の内部が露出した状態となり、コイルセメント５８等の修繕が可能となる。スリーブ材５５が損傷している場合は、スリーブ材５５を交換して、炉体５１へ施工する。
【0044】
＜炉頂カバー１の全ての実施形態に共通の構成による効果＞
以上説明した炉頂カバー１に共通の構成によれば、以下の効果を奏する。例として図１から図６までに示すように、炉頂カバー１は、係合部２が少なくとも出湯口用凹部３と底面５との間にあって、係合部２が炉体５１と係合すると、炉体５１に対して第一方向への相対的な移動が規制される。よって、炉頂カバー１は、炉頂部７０及び周辺が高温になって膨張しても、炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。少なくとも、出湯口用凹部３と底面５との間は係合部２が形成されるので、出湯口５２が浮き上がることが抑制される。
以上説明した炉頂カバー１に共通の構成によれば、以下の効果を奏する。例として図１から図６までに示すように、炉頂カバー１は、係合部２が少なくとも出湯口用凹部３と底面５との間にあって、係合部２が炉体５１と係合すると、炉体５１に対して第一方向への相対的な移動が規制される。よって、炉頂カバー１は、炉頂部７０及び周辺が高温になって膨張しても、炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。少なくとも、出湯口用凹部３と底面５との間は係合部２が形成されるので、出湯口５２が浮き上がることが抑制される。
【0045】
また、カバー部材１０は、定形耐火物によって形成されるので、誘導加熱が加わることを抑制できる。よって、エネルギー損失を低減することができるので、炉内の金属を効率的に溶解することができる。
【0046】
また、図４及び図５に示すように、係合部２が炉体５１から離間すると、炉頂カバー１は炉体５１から分離可能であり、誘導炉５０の内部を開放可能である。よって、誘導炉５０の内部を修繕、或いは交換するときに、炉頂カバー１を取り外すことによって、炉内の構造物を容易に取り出すことができる。
【0047】
また、誘導炉５０は、炉体５１の内部部品等を含めて工場で生産されて流通する場合と、炉体５１のみの状態で工場から出荷され、使用される現場で炉体５１の内部部品等が施工される場合がある。本発明の炉頂カバー１は、炉体５１に対して組込が可能なため、特に後者の場合に有効である。
【0048】
また、炉体５１内部を修繕等する場合、誘導炉５０の全体を工場へ輸送する必要が無く、使用される現場で作業することができる。炉体５１の内部部品の交換が必要な場合は、交換部品のみを工場から輸送し、使用される現場で施工して炉頂カバー１を組み込むことができる。
【0049】
＜＜炉頂カバー１の複数の実施形態に共通する構成と効果＞＞
次に、本発明の第一の態様に係る炉頂カバー１において、複数の実施形態に共通する構成とその効果を説明する。なお、すでに説明した共通の構成、及び効果は説明を省略する。
次に、本発明の第一の態様に係る炉頂カバー１において、複数の実施形態に共通する構成とその効果を説明する。なお、すでに説明した共通の構成、及び効果は説明を省略する。
【0050】
＜第一実施形態の炉頂カバー１ａから第五実施形態の炉頂カバー１ｅまでに共通の構成＞
本発明の第一の態様に係る第一実施形態の炉頂カバー１ａから第五実施形態の炉頂カバー１ｅまでに共通する構成を説明する。図６等に示すように、炉頂カバー１のカバー部材１０は、開口中心軸Ｃ２を中心とする周方向に、複数に分割された分割カバー部材２０を備える。係合部２は、それぞれの分割カバー部材２０の外周壁６から、第二方向に突出する凸部１１である。図７、図１０、図１２、図１４、及び図１６に示すように、それぞれの分割カバー部材２０は、円筒中心軸Ｃ１を中心とする径方向において、異なる方向へ移動させることにより、凸部１１が、炉体５１の内周面に形成される被係合部６５である溝部に係合可能である。図４、及び図７等の破線で示すように、被係合部６５である溝部は、コイル押さえ５４の内周面の全周に渡って形成されている。
本発明の第一の態様に係る第一実施形態の炉頂カバー１ａから第五実施形態の炉頂カバー１ｅまでに共通する構成を説明する。図６等に示すように、炉頂カバー１のカバー部材１０は、開口中心軸Ｃ２を中心とする周方向に、複数に分割された分割カバー部材２０を備える。係合部２は、それぞれの分割カバー部材２０の外周壁６から、第二方向に突出する凸部１１である。図７、図１０、図１２、図１４、及び図１６に示すように、それぞれの分割カバー部材２０は、円筒中心軸Ｃ１を中心とする径方向において、異なる方向へ移動させることにより、凸部１１が、炉体５１の内周面に形成される被係合部６５である溝部に係合可能である。図４、及び図７等の破線で示すように、被係合部６５である溝部は、コイル押さえ５４の内周面の全周に渡って形成されている。
【0051】
また、図６、図７、図９、図１０、図１２、図１４、及び図１６に示すように、炉頂カバー１は、分割カバー部材２０が炉頂部７０に組み込まれた状態において、周方向において、隣接する分割カバー部材２０との間に生じる隙間に取り付けられ、炉頂部７０の一部を覆う補助カバー部材２３を備える。補助カバー部材２３は、定形耐火物によって形成され、周方向に隣接する分割カバー部材２０との間で、少なくとも一部が接触するか又は所定量以下の隙間を有する。
【0052】
また、図６、図７、図９、図１０、図１２、図１４、及び図１６に示すように、炉頂カバー１の補助カバー部材２３は、炉頂部７０に組み込まれる状態において、周方向における側面が、径方向に沿って互いに平行な補助カバー側面２４である。
【0053】
また、図６、図７、図９、図１０、図１２、図１４、及び図１６に示すように、炉頂カバー１は、補助カバー部材２３と分割カバー部材２０が炉頂部７０に組み込まれた状態で、周方向において、補助カバー部材２３と隣接して対向する分割カバー部材２０の分割カバー側面１４が、補助カバー側面２４と平行である。補助カバー側面２４と分割カバー側面１４とは、互いに面接触を含む接触をするか又は所定量以下の隙間を有する。
【0054】
＜第一実施形態の炉頂カバー１ａから第五実施形態の炉頂カバー１ｅまでに共通の構成による効果＞
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。図７、図１０、図１２、図１４、及び図１６に示すように、分割カバー部材２０は、円筒中心軸Ｃ１を中心とする径方向において、異なる方向へ移動させることにより、凸部１１が炉体５１の内周面に形成される被係合部６５である溝部に係合可能である。よって、炉頂カバー１は、凸部１１が周方向に渡って被係合部６５である溝部と係合可能なので、炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。図７、図１０、図１２、図１４、及び図１６に示すように、分割カバー部材２０は、円筒中心軸Ｃ１を中心とする径方向において、異なる方向へ移動させることにより、凸部１１が炉体５１の内周面に形成される被係合部６５である溝部に係合可能である。よって、炉頂カバー１は、凸部１１が周方向に渡って被係合部６５である溝部と係合可能なので、炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。
【0055】
また、分割カバー部材２０は、一体で形成される場合に比べてそれぞれがコンパクトであり軽量である。よって、輸送及び取扱いが容易である。係合部２である凸部１１は、分割カバー部材２０の外周壁６において一体で形成されるので、係合用の部品を用意する必要が無く、コストの低減が可能である。さらに、炉頂カバー１は、定形耐火物のみで形成されるので、誘電加熱される可能性が低い。
【0056】
また、図６等に示すように、炉頂部７０は、周方向において分割カバー部材２０と補助カバー部材２３とによって覆われるので、炉頂カバー１は、炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。
【0057】
また、分割カバー部材２０と補助カバー部材２３は、炉体５１から取り外す作業が容易である。図７等に示す例では、分割カバー部材２０は、まず補助カバー部材２３を取り外した後に、組み付け時とは逆の方向に移動させることにより取り外すことができる。詳細は、各個別の実施形態において説明する。
【0058】
また、図６等に示すように、炉頂カバー１の補助カバー部材２３は、周方向における側面が、径方向に沿って互いに平行な補助カバー側面２４なので、炉頂部７０に分割カバー部材２０が組み込まれた状態で、径方向へ移動させて炉頂部７０に組み込むことができる。後述するように、補助カバー部材２３が補助凸部２７を備える場合、径方向へ移動させることにより補助凸部２７を被係合部６５である溝部に係合させることができる。
【0059】
また、図６等に示すように、周方向に隣接して対向する補助カバー部材２３と分割カバー部材２０とは、補助カバー側面２４と分割カバー側面１４とが平行なので、互いに面接触を含む接触をするか所定量以下の隙間にすることができる。よって、炉頂カバー１は、分割カバー部材２０と補助カバー部材２３が、周方向において連続して炉頂部７０を覆うので、周方向の全体において、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
【0060】
＜第二実施形態の炉頂カバー１ｂから第五実施形態の炉頂カバー１ｅまでに共通の構成と効果＞
次に、本発明の第一の態様に係る第二実施形態の炉頂カバー１ｂから第五実施形態の炉頂カバー１ｅまでに共通する構成を説明する。図９等に示すように、炉頂カバー１の補助カバー部材２３は、炉頂部７０に組み込まれた状態で炉体５１の内周面と対向する補助カバー外周壁２６と、補助カバー外周壁２６から第二方向に突出する補助凸部２７と、周方向において互いに平行な補助カバー側面２４を備える。
次に、本発明の第一の態様に係る第二実施形態の炉頂カバー１ｂから第五実施形態の炉頂カバー１ｅまでに共通する構成を説明する。図９等に示すように、炉頂カバー１の補助カバー部材２３は、炉頂部７０に組み込まれた状態で炉体５１の内周面と対向する補助カバー外周壁２６と、補助カバー外周壁２６から第二方向に突出する補助凸部２７と、周方向において互いに平行な補助カバー側面２４を備える。
【0061】
図１０等に示すように、補助カバー部材２３は、分割カバー部材２０が炉頂部７０に組み込まれた状態で、径方向に移動させることによって、補助凸部２７が炉体５１の内周面に形成される被係合部６５である溝部に係合可能である。
【0062】
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。炉頂カバー１の補助カバー部材２３は、分割カバー部材２０が炉頂部７０に組み込まれた状態で、補助凸部２７が炉体５１の被係合部６５である溝部に係合可能である。よって、炉頂カバー１は、分割カバー部材２０と補助カバー部材２３が、炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。
【0063】
＜＜各実施形態に固有の構成と効果＞＞
次に、本発明の第一の態様に係る第一実施形態の炉頂カバー１ａから第六実施形態の炉頂カバー１ｆまでのそれぞれに固有の構成と効果を説明する。なお、すでに説明した共通の構成とその効果は説明を省略する。
次に、本発明の第一の態様に係る第一実施形態の炉頂カバー１ａから第六実施形態の炉頂カバー１ｆまでのそれぞれに固有の構成と効果を説明する。なお、すでに説明した共通の構成とその効果は説明を省略する。
【0064】
＜第一実施形態の炉頂カバー１ａの構成＞
図６から図８までを参照して、本発明の第一の態様に係る第一実施形態の炉頂カバー１ａを説明する。炉頂カバー１ａは、二個の分割カバー部材２０である第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂ、及び二個の補助カバー部材２３ａを備える。図６に示すように、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂは、平面視で内側が凹んだ半月状の形状である。図７（ｃ）に示すように、二個の補助カバー部材２３ａは、炉頂部７０に組み込んだ状態において、円筒中心軸Ｃ１に対して対称の形状である。図６（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂは、炉頂部７０に組み込まれたとき、周方向の分割カバー側面１４が径方向に沿って互いに平行になるよう形成される。補助カバー部材２３ａは、上述した補助カバー側面２４が形成される。
図６から図８までを参照して、本発明の第一の態様に係る第一実施形態の炉頂カバー１ａを説明する。炉頂カバー１ａは、二個の分割カバー部材２０である第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂ、及び二個の補助カバー部材２３ａを備える。図６に示すように、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂは、平面視で内側が凹んだ半月状の形状である。図７（ｃ）に示すように、二個の補助カバー部材２３ａは、炉頂部７０に組み込んだ状態において、円筒中心軸Ｃ１に対して対称の形状である。図６（ｂ）、図７（ｃ）に示すように、第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂは、炉頂部７０に組み込まれたとき、周方向の分割カバー側面１４が径方向に沿って互いに平行になるよう形成される。補助カバー部材２３ａは、上述した補助カバー側面２４が形成される。
【0065】
補助カバー部材２３ａは、図７（ｃ）に示すように、炉頂部７０に組み込んだ状態で、第一分割カバー部材２０ａ及び第二分割カバー部材２０ｂの間の隙間に対応した形状である。すなわち、補助カバー部材２３ａは、炉頂部７０に生じる隙間を覆うように取り付けられる。
【0066】
図６に示すように、第一分割カバー部材２０ａには、出湯口５２を取り付け可能な出湯口用凹部３が形成される。第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂは、外周壁６から第二方向へ向かって係合部２である凸部１１が形成される。補助カバー部材２３ａには、他の実施形態において形成される補助凸部２７は形成されない。
【0067】
図６（ｂ）に示すように、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂの凸部１１は、それぞれ外周壁６から図示の左側及び右側へ向かって突出するが、図７（ｂ）において図示する上下方向へは突出しない。図７（ｂ）に示すように、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂとを周方向の側面において接触させたとき、凸部１１の外側輪郭は炉頂部開口７１の範囲内に形成される。凸部１１が外周壁６から突出する量は、炉体５１に形成される被係合部６５である溝部の深さ以下である。凸部１１は以上のように形成されるので、次に説明するように、分割カバー部材２０を炉頂部７０に組み込むことができる。
【0068】
【0069】
まず、図７（ｂ）に示すように、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂを炉頂部開口７１の内部に挿入する。次に、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂを、それぞれ径方向のうちの矢印Ｈ１と矢印Ｈ２の方向へ移動させて、凸部１１を被係合部６５である溝部に係合させ、図７（ｃ）に状態にする。
【0070】
次に、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂとの間に生じた隙間に対して、二個の補助カバー部材２３ａを取り付ける。このとき、補助カバー部材２３ａは、炉体５１の被係合部６５である溝部に係合させる必要はないので、第一方向の上側から装着可能である。
【0071】
図８は、図７（ｂ）における断面Ｉ－Ｉ、及び図７（ｃ）における断面ＩＩ－ＩＩを示す。図８（ａ）に示すように、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂを、上側から炉頂部開口７１に挿入して炉頂部７０に載置させる。次に、図８（ｂ）に示すように、凸部１１を被係合部６５である溝部に係合させ、図８（ｃ）に示すように出湯口５２を出湯口用凹部３に取り付ける。図８（ａ）から図８（ｂ）に移る段階において、分割カバー部材２０の底面５と炉頂部７０との間にモルタル５３等を介してもよい。モルタル５３は底面５と炉頂部７０との間の隙間を埋めるためである。加えて、接着効果も期待できる。また、補助カバー部材２３と炉頂部７０との間も、モルタル５３等を介してもよい。
【0072】
炉頂部７０から炉頂カバー１ａを取り外すときは、以上説明した手順とは逆の順番で取り外しを行う。すなわち、最初に補助カバー部材２３ａを取り外し、次に第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂのいずれか一方を径方向に移動して外し、次に他方を径方向に移動して外す。
【0073】
＜第一実施形態の炉頂カバー１ａの効果＞
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。炉頂カバー１ａは、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂ、及び二個の補助カバー部材２３が炉頂部７０を全周に渡って覆うので、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。炉頂カバー１ａは、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂ、及び二個の補助カバー部材２３が炉頂部７０を全周に渡って覆うので、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
【0074】
また、カバー部材１０は、二個の分割カバー部材２０を炉頂部開口７１に挿入して径方向のうちの矢印Ｈ１と矢印Ｈ２の方向へ移動させるのみなので、組み付け作業が容易である。矢印Ｈ１の方向と矢印Ｈ２の方向は、互いに１８０度反転する方向なので、移動させる際の角度調整等が容易である。また、補助カバー部材２３は、第一方向の上側から取り付け可能なので、組み付け作業が容易である。
【0075】
なお、第一実施形態の炉頂カバー１ａは、補助カバー部材２３ａを備える場合について説明したが、補助カバー部材２３が無くてもよい。第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂとの周方向における隙間は、凸部１１を被係合部６５である溝部に係合させる際の移動量によって発生するものであり、周方向の全体に対する割合は少ない。よって、補助カバー部材２３が無い場合であっても、炉頂カバー１ａは、周方向の全体において、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
【0076】
また、補助カバー部材２３ａは、周方向の側面が径方向に沿って互いに平行な補助カバー側面２４である場合について説明したが、必ずしも平行でなくてもよい。仮に、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂとの間の隙間が径方向に沿って平行に形成されない場合は、補助カバー部材２３ａは隙間の形状に合わせて形成してもよい。他の実施形態における補助凸部２７を備えないので、径方向に移動させて組み込む必要が無く、平面形状には自由度がある。
【0077】
＜第二実施形態の炉頂カバー１ｂの構成＞
次に、図９から図１１までを参照して、本発明の第一の態様に係る第二実施形態の炉頂カバー１ｂを説明する。炉頂カバー１ｂは、炉頂カバー１ａに対して、補助カバー部材２３の構成が異なる。補助カバー部材２３ｂは、補助カバー部材２３ａとは異なり、補助カバー外周壁２６から第二方向へ突出する補助凸部２７を備える。補助凸部２７は、炉体５１における被係合部６５である溝部に挿入可能な形状及び寸法である。他の実施形態における補助凸部２７も同様である。
次に、図９から図１１までを参照して、本発明の第一の態様に係る第二実施形態の炉頂カバー１ｂを説明する。炉頂カバー１ｂは、炉頂カバー１ａに対して、補助カバー部材２３の構成が異なる。補助カバー部材２３ｂは、補助カバー部材２３ａとは異なり、補助カバー外周壁２６から第二方向へ突出する補助凸部２７を備える。補助凸部２７は、炉体５１における被係合部６５である溝部に挿入可能な形状及び寸法である。他の実施形態における補助凸部２７も同様である。
【0078】
図９に示すように、炉頂カバー１ｂは、炉頂カバー１ａと同様の第一分割カバー部材２０ａ、第二分割カバー部材２０ｂに加えて、二個の補助カバー部材２３ｂを備える。二個の補助カバー部材２３ｂは、炉頂部７０に組み込んだ状態において、円筒中心軸Ｃ１に対して対称の形状である。補助カバー部材２３ｂは、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂが炉頂部７０に組み込まれたときに生じる周方向の隙間に対応した寸法で形成される。図９に示すように、補助カバー部材２３ｂの周方向における側面は補助カバー側面２４であって互いに平行であり、対向する分割カバー側面１４とも平行である。
【0079】
図１０及び図１１を参照して、補助カバー部材２３ｂを組み込む手順を説明する。図１０（ａ）及び図１１（ａ）は、図７（ｃ）の状態に対応する図である。第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂとが炉頂部７０に組み込まれた後に、補助カバー部材２３ｂを上側から炉頂部７０に挿入する状態を示す。次に、二個の補助カバー部材２３ｂは、それぞれ図１０（ａ）に示すように、径方向のうちの矢印Ｕ１の方向と矢印Ｕ２の方向へ移動させて、図１１（ｂ）に示すように、補助凸部２７を被係合部６５である溝部に係合させる。補助カバー部材２３ｂの補助カバー側面２４は、径方向に沿って互いに平行なので、第一分割カバー部材２０ａと第二分割カバー部材２０ｂとの間の隙間に対して、径方向のうちの矢印Ｕ１の方向と矢印Ｕ２の方向へ移動可能である。
【0080】
図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）は、補助カバー部材２３ｂが炉頂部７０に組み込まれた状態を示す。補助カバー部材２３ｂの補助カバー側面２４と、第一分割カバー部材２０ａ及び第二分割カバー部材２０ｂのそれぞれの分割カバー側面１４とが面接触する状態となる。図７（ｂ）に示す矢印Ｈ１の方向及び矢印Ｈ２の方向と、図１０（ａ）に示す矢印Ｕ１の方向及び矢印Ｕ２の方向とは、互いに直交する。炉頂部７０から炉頂カバー１ｂを取り外す場合は、以上説明した手順の逆を行う。
【0081】
＜第二実施形態の炉頂カバー１ｂの効果＞
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。図１０に示すように、炉頂カバー１ｂは、炉頂部７０に組み込まれた状態において、補助カバー部材２３ｂが周方向の隙間を埋め、かつ炉体５１と係合するので、周方向の全体を隙間なく覆い、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。なお、補助カバー部材２３ｂと、第一分割カバー部材２０ａ及び第二分割カバー部材２０ｂとは、必ずしも補助カバー側面２４と分割カバー側面１４とが接触する必要はなく、各部品の寸法誤差、及び反り等の変形、組み付け誤差等を考慮した所定量以下の隙間があってもよい。
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。図１０に示すように、炉頂カバー１ｂは、炉頂部７０に組み込まれた状態において、補助カバー部材２３ｂが周方向の隙間を埋め、かつ炉体５１と係合するので、周方向の全体を隙間なく覆い、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。なお、補助カバー部材２３ｂと、第一分割カバー部材２０ａ及び第二分割カバー部材２０ｂとは、必ずしも補助カバー側面２４と分割カバー側面１４とが接触する必要はなく、各部品の寸法誤差、及び反り等の変形、組み付け誤差等を考慮した所定量以下の隙間があってもよい。
【0082】
また、第一分割カバー部材２０ａ及び第二分割カバー部材２０ｂを組み付ける際に移動させる矢印Ｈ１及び矢印Ｈ２の方向と、補助カバー部材２３ｂを移動させる矢印Ｕ１及び矢印Ｕ２の方向とは直交するので、施工時の角度調整等が容易である。
【0083】
＜第三実施形態の炉頂カバー１ｃの構成＞
次に、図１２を参照して、本発明の第一の態様に係る第三実施形態の炉頂カバー１ｃを説明する。炉頂カバー１ｃは、第三分割カバー部材２０ｃ、第四分割カバー部材２０ｄ、及び一個の補助カバー部材２３ｃを備える。第三分割カバー部材２０ｃ及び第四分割カバー部材２０ｄは、第一分割カバー部材２０ａ及び第二分割カバー部材２０ｂに対して周方向における側面の形状が異なる。図１２（ｃ）に示すように、補助カバー部材２３ｃの周方向における側面は補助カバー側面２４であって互いに平行であり、対向する分割カバー側面１４とも平行である。
次に、図１２を参照して、本発明の第一の態様に係る第三実施形態の炉頂カバー１ｃを説明する。炉頂カバー１ｃは、第三分割カバー部材２０ｃ、第四分割カバー部材２０ｄ、及び一個の補助カバー部材２３ｃを備える。第三分割カバー部材２０ｃ及び第四分割カバー部材２０ｄは、第一分割カバー部材２０ａ及び第二分割カバー部材２０ｂに対して周方向における側面の形状が異なる。図１２（ｃ）に示すように、補助カバー部材２３ｃの周方向における側面は補助カバー側面２４であって互いに平行であり、対向する分割カバー側面１４とも平行である。
【0084】
図１２を参照して、炉頂カバー１ｃを炉頂部７０に組み込む手順を説明する。図１２（ａ）は、第三分割カバー部材２０ｃ及び第四分割カバー部材２０ｄの平面形状を示す。図１２（ｂ）に示すように、第三分割カバー部材２０ｃ及び第四分割カバー部材２０ｄは、炉頂部開口７１に挿入するとき、周方向の側面は互いに面接触することなく、一部のみで接触する。第一分割カバー部材２０ａ及び第二分割カバー部材２０ｂと同様に、凸部１１の外側輪郭は炉頂部開口７１の範囲内に形成される。第三分割カバー部材２０ｃ及び第四分割カバー部材２０ｄは、炉頂部開口７１に挿入後、それぞれ径方向のうちの矢印Ｈ１の方向と矢印Ｈ２の方向へ移動させて、凸部１１を被係合部６５である溝部に係合させる。
【0085】
次に、図１２（ｃ）に示すように、第三分割カバー部材２０ｃを矢印Ｒ１の方向に回転させ、第四分割カバー部材２０ｄを矢印Ｒ２の方向に回転させて、一方の周方向の側面が互いに面接触する状態にする。このとき、他方の周方向の側面は互いに平行になるよう形成される。次に、補助カバー部材２３ｃを第三分割カバー部材２０ｃと第四分割カバー部材２０ｄとの間の隙間に挿入し、径方向のうちの矢印Ｕ１の方向へ移動させて補助凸部２７を被係合部６５である溝部に係合させる。他方の周方向の側面が分割カバー側面１４となり、補助カバー側面２４と面接触する状態となる。補助カバー部材２３ｃの補助カバー側面２４は互いに平行である。補助カバー部材２３ｃは、第三分割カバー部材２０ｃと第四分割カバー部材２０ｄとの間の隙間に対して、径方向のうちの矢印Ｕ１の方向へ移動させることで、補助凸部２７を炉体５１の被係合部６５である溝部に係合可能である。炉頂部７０から炉頂カバー１ｃを取り外す場合は、以上説明した手順の逆を行う。
【0086】
＜第三実施形態の炉頂カバー１ｃの効果＞
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。図１２に示すように、炉頂カバー１ｃのカバー部材１０は、二個の分割カバー部材２０と一個の補助カバー部材２３ｃからなるので、少ない部品点数である。分割カバー部材２０を炉頂部７０に組み込む過程において、回転方向への移動を伴うことにより、一個の補助カバー部材２３ｃによって、周方向に生じる隙間を埋めることができる。よって、部品管理等のコスト低減と、炉頂部７０に組み込む作業工数を低減して、周方向の全体において、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。図１２に示すように、炉頂カバー１ｃのカバー部材１０は、二個の分割カバー部材２０と一個の補助カバー部材２３ｃからなるので、少ない部品点数である。分割カバー部材２０を炉頂部７０に組み込む過程において、回転方向への移動を伴うことにより、一個の補助カバー部材２３ｃによって、周方向に生じる隙間を埋めることができる。よって、部品管理等のコスト低減と、炉頂部７０に組み込む作業工数を低減して、周方向の全体において、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
【0087】
補助カバー部材２３ｃは、第三分割カバー部材２０ｃと第四分割カバー部材２０ｄとの間の周方向の隙間を埋め、さらに補助凸部２７が被係合部６５である溝部に係合するので、周方向の全体を隙間なく覆い、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。なお、補助カバー部材２３ｃと、第三分割カバー部材２０ｃ及び第四分割カバー部材２０ｄとは、必ずしも補助カバー側面２４と分割カバー側面１４とが接触する必要はなく、各部品の寸法誤差、及び反り等の変形、組み付け誤差等を考慮した所定量以下の隙間があってもよい。
【0088】
また、補助カバー部材２３ｃの組み付け作業は、第三分割カバー部材２０ｃ及び第四分割カバー部材２０ｄを組み付ける際に移動させる矢印Ｈ１及び矢印Ｈ２の方向と、補助カバー部材２３ｃを移動させる矢印Ｕ１の方向とが直交するので、施工時の角度調整等が容易である。
【0089】
なお、以上説明した第一実施形態の炉頂カバー１ａから第三実施形態の炉頂カバー１ｃまでにおいて、それぞれの分割カバー部材２０を複数個同時に炉頂部開口７１に載置してから組み込む例を示したが、これに限定されない。例えば、分割カバー部材２０をそれぞれ一個ずつ順番に炉頂部開口７１に載置して炉体５１に組み込んでもよい。その場合、炉頂部開口７１に対して、複数個の分割カバー部材２０を同時に載置する場合に比べて、載置できる範囲の自由度が大きくなるので、分割カバー部材２０の平面方向の形状を変えてもよい。
【0090】
＜第四実施形態の炉頂カバー１ｄの構成＞
次に、図１３及び図１４を参照して、本発明の第一の態様に係る第四実施形態の炉頂カバー１ｄを説明する。図１３に示すように、炉頂カバー１ｄは、第五分割カバー部材２０ｅ、第六分割カバー部材２０ｆ、第七分割カバー部材２０ｇ、及び一個の補助カバー部材２３ｄを備える。第五分割カバー部材２０ｅから第七分割カバー部材２０ｇまでは、いずれも扇形状の形状である。図１４（ｃ）に示すように、補助カバー部材２３ｄの周方向の側面は補助カバー側面２４であって互いに平行であり、対向する分割カバー側面１４とも平行である。
次に、図１３及び図１４を参照して、本発明の第一の態様に係る第四実施形態の炉頂カバー１ｄを説明する。図１３に示すように、炉頂カバー１ｄは、第五分割カバー部材２０ｅ、第六分割カバー部材２０ｆ、第七分割カバー部材２０ｇ、及び一個の補助カバー部材２３ｄを備える。第五分割カバー部材２０ｅから第七分割カバー部材２０ｇまでは、いずれも扇形状の形状である。図１４（ｃ）に示すように、補助カバー部材２３ｄの周方向の側面は補助カバー側面２４であって互いに平行であり、対向する分割カバー側面１４とも平行である。
【0091】
炉頂カバー１ｄは、すでに説明した他の実施形態とは、分割カバー部材２０を組み込む際の移動方向が異なる。図１４を参照して、炉頂カバー１ｄを炉頂部７０に組み込む手順を説明する。図１４（ａ）に示すように、まず、第五分割カバー部材２０ｅを炉頂部開口７１に挿入し、径方向のうちの矢印Ｄ１の方向へ移動させて凸部１１を被係合部６５である溝部に係合させる。次に、図１４（ｂ）に示すように、第六分割カバー部材２０ｆを傾けながら炉頂部開口７１に挿入し、径方向のうちの矢印Ｄ２の方向に移動させて凸部１１を被係合部６５である溝部に係合させる。
【0092】
次に、図１４（ｃ）に示すように、第六分割カバー部材２０ｆを矢印Ｒ１の方向へ回転させて、周方向の側面を第五分割カバー部材２０ｅに接触させる。次に、第七分割カバー部材２０ｇを斜めにして炉頂部開口７１に挿入後、径方向のうちの矢印Ｄ３の方向へ移動させて凸部１１を被係合部６５である溝部に係合させる。次に、第七分割カバー部材２０ｇを矢印Ｒ２の方向へ回転させて、周方向の側面を第五分割カバー部材２０ｅに接触させる。
【0093】
さらに、補助カバー部材２３ｄを第六分割カバー部材２０ｆと第七分割カバー部材２０ｇとの隙間に挿入し、径方向のうちの矢印Ｈ２の方向へ移動させながら補助凸部２７を被係合部６５である溝部に係合させる。図１４（ｃ）に示すように、補助カバー部材２３ｄは、補助カバー部材２３ｂ及び補助カバー部材２３ｃと同様に、補助カバー外周壁２６と、補助凸部２７と、補助カバー側面２４を備える。補助カバー部材２３ｄの補助カバー側面２４は径方向に沿って互いに平行なので、第六分割カバー部材２０ｆと第七分割カバー部材２０ｇとの間の隙間に対して、径方向のうちの矢印Ｈ２の方向へ移動可能である。
【0094】
＜第四実施形態の炉頂カバー１ｄの効果＞
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。図１４に示すように、炉頂カバー１ｄの分割カバー部材２０と補助カバー部材２３ｄは、それぞれ径方向のうちの斜めの方向である矢印Ｄ１から矢印Ｄ３までと、矢印Ｈ２の方向へ移動させながら組み込むことで、周方向に隙間が無い状態で炉頂部７０を覆うことができる。よって、炉頂カバー１ｄは、周方向の全体において、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。なお、周方向における補助カバー部材２３ｄの補助カバー側面２４と分割カバー部材２０の分割カバー側面１４との間の隙間は、炉頂カバー１ｂ及び炉頂カバー１ｃと同様である。
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。図１４に示すように、炉頂カバー１ｄの分割カバー部材２０と補助カバー部材２３ｄは、それぞれ径方向のうちの斜めの方向である矢印Ｄ１から矢印Ｄ３までと、矢印Ｈ２の方向へ移動させながら組み込むことで、周方向に隙間が無い状態で炉頂部７０を覆うことができる。よって、炉頂カバー１ｄは、周方向の全体において、炉頂部７０における亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。なお、周方向における補助カバー部材２３ｄの補助カバー側面２４と分割カバー部材２０の分割カバー側面１４との間の隙間は、炉頂カバー１ｂ及び炉頂カバー１ｃと同様である。
【0095】
＜第五実施形態の炉頂カバー１ｅの構成＞
次に、図１５から図１７までを参照して、第五実施形態の炉頂カバー１ｅを説明する。炉頂カバー１ｅは、炉頂カバー１ｂに対して次の点が異なる。炉頂カバー１ｅは、補助カバー部材２３ｅが、補助カバー側面２４に第二方向に突出する補助側凸部２８を備える。第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊは、分割カバー側面１４に分割カバー凹部２９を備える。補助カバー部材２３ｅは、第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊが炉頂部７０に組み込まれた状態で、径方向に移動させることによって、補助側凸部２８が分割カバー凹部２９に係合可能である。
次に、図１５から図１７までを参照して、第五実施形態の炉頂カバー１ｅを説明する。炉頂カバー１ｅは、炉頂カバー１ｂに対して次の点が異なる。炉頂カバー１ｅは、補助カバー部材２３ｅが、補助カバー側面２４に第二方向に突出する補助側凸部２８を備える。第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊは、分割カバー側面１４に分割カバー凹部２９を備える。補助カバー部材２３ｅは、第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊが炉頂部７０に組み込まれた状態で、径方向に移動させることによって、補助側凸部２８が分割カバー凹部２９に係合可能である。
【0096】
図１５に示すように、補助側凸部２８は補助凸部２７と第一方向において同一の高さに形成され、第二方向に沿ってリブ状に形成される。図１５及び図１７に示すように、分割カバー凹部２９は、補助側凸部２８が係合可能なように溝状に形成される。
【0097】
図１６及び図１７を参照して、補助カバー部材２３ｅの取付手順を説明する。補助カバー部材２３ｅは、補助カバー部材２３ｂに対して補助側凸部２８が形成されるため、第一方向から装着するときに制約がある。図１６（ａ）及び図１７（ａ）に示すように補助カバー部材２３ｅは、第一方向の上側から下側へ装着するときに、第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊが無い領域、すなわち、内周壁８の内側へ挿入する必要がある。
【0098】
二つのうち一方の補助カバー部材２３ｅは、炉頂部７０の高さまで挿入した後に、補助側凸部２８を分割カバー凹部２９に挿入しながら径方向であるＵ１の方向へ移動させる。次に、他方の補助カバー部材２３ｅを同様に挿入して径方向であるＵ２の方向へ移動させる。なお、内周壁８の寸法と補助カバー部材２３ｃの寸法関係によっては、二つの補助カバー部材２３ｅはそれぞれ一つずつ取り付ける必要な場合がある。炉頂部７０から補助カバー部材２３ｅ及び第八分割カバー部材２０ｈと第九分割カバー部材２０ｊを取り外すときは、以上説明した手順の逆を行えばよい。
【0099】
なお、炉頂カバー１ｅは炉頂カバー１ｂに対して、補助カバー部材２３ｅに補助側凸部２８が形成され、第八分割カバー部材２０ｈ等に分割カバー凹部２９が形成される例を示したが、他の実施形態である炉頂カバー１ａ、炉頂カバー１ｃ、及び炉頂カバー１ｄのいずれかに形成されてもよい。
【0100】
＜第五実施形態の炉頂カバー１ｅの効果＞
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。補助カバー部材２３ｅは、第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊが炉頂部７０に組み込まれた状態で、径方向に移動させることによって、補助側凸部２８が第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊと係合可能である。よって、補助カバー部材２３ｅと第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊとが一体化することで、炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。補助カバー部材２３ｅは、第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊが炉頂部７０に組み込まれた状態で、径方向に移動させることによって、補助側凸部２８が第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊと係合可能である。よって、補助カバー部材２３ｅと第八分割カバー部材２０ｈ及び第九分割カバー部材２０ｊとが一体化することで、炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりをより抑制することができる。
【0101】
＜第六実施形態の炉頂カバー１ｆの構成＞
次に、図１８及び図１９を参照して、本発明の第一の態様に係る第六実施形態の炉頂カバー１ｆを説明する。炉頂カバー１ｆは、他の実施形態とは構成が異なる。炉頂カバー１ｆの係合部２は、係合凹部２１と係合部材２２を備える。図１８及び図１９（ｂ）に示すように、係合凹部２１は、第二方向においてカバー部材１０ｆの外周壁６から内周壁８の途中までに形成される凹みである。係合部材２２は、第二方向において、炉体５１の外周面から内周面までに貫通して形成された被係合部６６である係合穴、及び係合凹部２１に係合可能である。
次に、図１８及び図１９を参照して、本発明の第一の態様に係る第六実施形態の炉頂カバー１ｆを説明する。炉頂カバー１ｆは、他の実施形態とは構成が異なる。炉頂カバー１ｆの係合部２は、係合凹部２１と係合部材２２を備える。図１８及び図１９（ｂ）に示すように、係合凹部２１は、第二方向においてカバー部材１０ｆの外周壁６から内周壁８の途中までに形成される凹みである。係合部材２２は、第二方向において、炉体５１の外周面から内周面までに貫通して形成された被係合部６６である係合穴、及び係合凹部２１に係合可能である。
【0102】
図１８に示すように係合部材２２は、例としてボルトである。係合凹部２１は例として、ボルトが螺合可能な雌ネジが形成される。係合部材２２は、ボルトの他に圧入ピンでもよい。その場合、係合凹部２１は、圧入ピンがホールドされる穴径に形成される。
【0103】
炉頂カバー１ｆを炉頂部７０に組み込む手順を説明する。まず、炉頂カバー１ｆは、第一方向の上側から炉頂部開口７１に挿入する。次に、図１８に示すように、係合部材２２を炉体５１の被係合部６６である係合穴と係合凹部２１に係合する。次に、出湯口用凹部３に出湯口５２を取付ける。炉頂カバー１ｆは、係合部材２２を係合凹部２１及び被係合部６６である係合穴から抜き取ると、炉頂部７０から取り外し可能である。誘導炉５０ｅは、炉頂部７０から炉頂カバー１ｆを取り外せば、内部が開放されて内部部品の交換、修繕等を行うことができる。
【0104】
＜第六実施形態の炉頂カバー１ｆの効果＞
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。炉頂カバー１ｆは、係合部材２２を炉体５１の外周面から挿入することによって、炉体５１及び係合凹部２１に係合可能なので、簡単な施工作業で炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。また、炉頂カバー１ｆは炉頂部７０から容易に取り外しできるので、炉体５１内部の部品交換、内部の修繕等を容易に行うことができる。さらに、係合凹部２１は、外周壁６から開口して内周壁８の途中までに形成される凹みなので、係合部材２２が金属製であっても炉内の金属溶湯と接触しないので、誘導加熱が低減される。なお、係合部材２２は、セラミックス等の非金属製であってもよい。
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。炉頂カバー１ｆは、係合部材２２を炉体５１の外周面から挿入することによって、炉体５１及び係合凹部２１に係合可能なので、簡単な施工作業で炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。また、炉頂カバー１ｆは炉頂部７０から容易に取り外しできるので、炉体５１内部の部品交換、内部の修繕等を容易に行うことができる。さらに、係合凹部２１は、外周壁６から開口して内周壁８の途中までに形成される凹みなので、係合部材２２が金属製であっても炉内の金属溶湯と接触しないので、誘導加熱が低減される。なお、係合部材２２は、セラミックス等の非金属製であってもよい。
【0105】
＜誘導炉５０の構成＞
次に、本発明の第二の態様に係る誘導炉５０を説明する。概要はすでに説明したが、図２等に示すように、誘導炉５０は、炉頂カバー１と、炉体５１と、炉体５１の内部に設置されるスリーブ材５５と、炉体５１の内周を形成するコイルセメント５８とスリーブ材５５との間を埋める不定形耐火物であるバック材５６と、出湯口５２を備える。なお、炉頂カバー１には、全ての実施形態の炉頂カバー１ａから炉頂カバー１ｆまでが含まれる。
次に、本発明の第二の態様に係る誘導炉５０を説明する。概要はすでに説明したが、図２等に示すように、誘導炉５０は、炉頂カバー１と、炉体５１と、炉体５１の内部に設置されるスリーブ材５５と、炉体５１の内周を形成するコイルセメント５８とスリーブ材５５との間を埋める不定形耐火物であるバック材５６と、出湯口５２を備える。なお、炉頂カバー１には、全ての実施形態の炉頂カバー１ａから炉頂カバー１ｆまでが含まれる。
【0106】
炉頂カバー１は、少なくとも一部がスリーブ材５５と出湯口５２との間に組み込まれる。係合部２が、炉体５１に形成される被係合部６５、６６に係合されると、炉頂カバー１は、炉体５１に対して第一方向への相対的な移動が規制される。係合部２が、被係合部６５又は被係合部６６との係合状態から解除されると、炉頂カバー１は、出湯口５２と共に炉体５１から分離可能であり、炉体５１の内部からスリーブ材５５を取り外し可能となる。
【0107】
＜誘導炉５０の構成の効果＞
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。誘導炉５０は、係合部２が炉体５１に形成される被係合部６５、６６に係合されると、炉頂カバー１の炉体５１に対する第一方向への相対的な移動が規制される。よって、炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
以上説明した構成によれば、以下の効果を奏する。誘導炉５０は、係合部２が炉体５１に形成される被係合部６５、６６に係合されると、炉頂カバー１の炉体５１に対する第一方向への相対的な移動が規制される。よって、炉頂部７０の亀裂、及び浮き上がりを抑制することができる。
【0108】
さらに、誘導炉５０は、係合部２が被係合部６５、６６との係合状態から解除されると、炉頂カバー１が出湯口５２と共に炉体５１から分離可能であり、炉体５１の内部からスリーブ材５５を取り外し可能となる。よって、炉体５１内部の修繕作業、或いは内部部品の交換を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【0109】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ 炉頂カバー
２ 係合部
３ 出湯口用凹部
５ 底面
６ 外周壁
７ 開口
８ 内周壁
１０、１０ｆ カバー部材
１１ 凸部
１４ 分割カバー側面
２０ 分割カバー部材
２１ 係合凹部
２２ 係合部材
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ 補助カバー部材
２４ 補助カバー側面
２６ 補助カバー外周壁
２７ 補助凸部
２８ 補助側凸部
２９ 分割カバー凹部
５０、５０ａ、５０ｅ 誘導炉
５１ 炉体
５２ 出湯口
５５ スリーブ材
６５ 被係合部
６６ 被係合部
７０ 炉頂部
Ｃ１ 円筒中心軸
Ｃ２ 開口中心軸
２ 係合部
３ 出湯口用凹部
５ 底面
６ 外周壁
７ 開口
８ 内周壁
１０、１０ｆ カバー部材
１１ 凸部
１４ 分割カバー側面
２０ 分割カバー部材
２１ 係合凹部
２２ 係合部材
２３、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ 補助カバー部材
２４ 補助カバー側面
２６ 補助カバー外周壁
２７ 補助凸部
２８ 補助側凸部
２９ 分割カバー凹部
５０、５０ａ、５０ｅ 誘導炉
５１ 炉体
５２ 出湯口
５５ スリーブ材
６５ 被係合部
６６ 被係合部
７０ 炉頂部
Ｃ１ 円筒中心軸
Ｃ２ 開口中心軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】