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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-31
(45)【発行日】2024-08-08
(54)【発明の名称】金属溶湯濾過ユニット
(51)【国際特許分類】
C22B 9/02 20060101AFI20240801BHJP
C22B 21/06 20060101ALI20240801BHJP
B22D 43/00 20060101ALI20240801BHJP
B01D 29/11 20060101ALI20240801BHJP
【ＦＩ】
C22B9/02
C22B21/06
B22D43/00 C
B01D29/10 501C
B01D29/10 510C
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2024530008
(86)(22)【出願日】2023-11-30
(86)【国際出願番号】 JP2023042947
【審査請求日】2024-05-21
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000006183
【氏名又は名称】三井金属鉱業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中本 健介
(72)【発明者】
【氏名】堤 英気
(72)【発明者】
【氏名】川口 一彦
(72)【発明者】
【氏名】高岡 稔
(72)【発明者】
【氏名】松永 真一
【審査官】中西 哲也
(56)【参考文献】
【文献】特開平０５－２８７３９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１６９７０９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２２Ｂ １／００－６１／００
Ｂ０１Ｄ ２３／００－４１／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対の側板と、前記一対の側板の各々に対して略垂直に接続された略円筒状の濾過チューブと
を備えた金属溶湯濾過ユニットであって、
前記一対の側板は、
前記濾過チューブに接続した箇所に貫通孔を備えた第一側板と、
前記濾過チューブに接続した箇所が閉塞されている第二側板とを備え、
各側板は、側板底面から垂設された脚部を備え、
第一側板に備えられた脚部の数が、第二側板に備えられた脚部の数より、少なくとも１つ多く、
金属溶湯濾過ユニットを水平面に載置したときに鉛直上方から観察した場合における、濾過チューブの長手方向における金属溶湯濾過ユニットの長さ及び側板の長手方向長さの積で表される金属溶湯濾過ユニット面積をＳ１とし、
金属溶湯濾過ユニットの全ての脚部の接地面積の合計面積をＳ２とし、
面積比Ｓ２／Ｓ１が、０．００２０以上０．０１５以下である、
前記金属溶湯濾過ユニット。
【請求項2】
第一側板に脚部を２つ備え、第二側板に脚部を１つ備える、請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット。
【請求項3】
第一側板の底面の長手方向の両端部近傍に２つの脚部を備え、第二側板の底面の長手方向の略中心部に１つの脚部を備える、請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アルミニウム等の金属溶湯を濾過する金属溶湯濾過装置に配置される金属溶湯濾過ユニットに関する。より具体的には、金属溶湯濾過ユニットを金属溶湯濾過装置の濾過室に配置する際、濾過室の所定位置への配置を容易にする金属溶湯濾過ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
鋳物の製造に用いられるアルミニウム等の金属溶湯には、通常、不純物として水素や酸化物等の非金属の介在物が含まれる。例えば、金属溶湯中の溶存水素は鋳物中にポロシティーと呼ばれる鋳巣を形成し、また酸化物等は鋳物中の介在物となり得る。これらの鋳巣や介在物は、いずれも鋳物の破壊起点となり得るため好ましくない。そこで、金属溶湯を濾過し、当該金属溶湯に含まれる介在物等の不純物を除去するための濾過装置が開発されてきた。
【0003】
この目的を達するため、典型的には、金属溶湯から不純物を濾過するための複数のセラミックス製の濾過チューブを有する金属溶湯濾過ユニットが、入湯口及び出湯口が設けられた濾過室内に戴置された金属溶湯濾過装置が用いられている（特許文献１参照）。このような金属溶湯濾過装置においては、金属溶湯濾過ユニットを濾過室内に配置した際、金属溶湯の漏出を防ぐため、金属溶湯濾過ユニットを濾過室の出湯口側に密着させる必要がある。
【0004】
そのため、必要に応じて濾過室の炉床に金属溶湯濾過ユニットの高さ調整用のブロックを用いる等の方法により金属溶湯濾過ユニットの位置や高さを調整していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１４－２１０２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
繰り返し使用された金属溶湯濾過装置の濾過室は、金属溶湯濾過を繰り返していくと高温の金属溶湯の熱により膨張と収縮を繰り返すこととなる。また、炉床のうち濾過ユニットと接するゲタ部分（台座部分）は、濾過ユニットの設置を繰り返すことで摩耗することとなる。その結果、濾過装置の炉床は経年劣化により略水平ではなくなるため、濾過ユニットを濾過室内へ安定して配置することが難しくなる。
【0007】
したがって、本発明が解決すべき課題は、上記不都合が解消された、すなわち、濾過室内への配置が安定する金属溶湯濾過ユニットを提供することである。なお、本明細書の全体において「金属溶湯濾過ユニット」を単に「濾過ユニット」と称することもある。また、本明細書の全体において「金属溶湯濾過装置」を単に「濾過装置」と称することもある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者らは、鋭意研究した結果、濾過ユニットを構成する側板の底面に備えられた脚部を改良することにより、上記課題が解決され得ることを見出し、本発明を完成させた。なお、上記説明及び本明細書において、第一側板とは、濾過チューブに接続した箇所に貫通孔を備えた側板を指し、第二側板とは濾過チューブに接続した箇所が閉塞されている側板を指す。
【0009】
このような本発明の典型的な一態様は、以下のとおりである。
一対の側板と、
前記一対の側板の各々に対して略垂直に接続された略円筒状の濾過チューブと
を備えた金属溶湯濾過ユニットであって、
前記一対の側板は、
前記濾過チューブに接続した箇所に貫通孔を備えた第一側板と、
前記濾過チューブに接続した箇所が閉塞されている第二側板とを備え、
各側板は、側板底面から垂設された脚部を備え、
第一側板に備えられた脚部の数が、第二側板に備えられた脚部の数より、少なくとも１つ多い、
前記金属溶湯濾過ユニット。
一対の側板と、
前記一対の側板の各々に対して略垂直に接続された略円筒状の濾過チューブと
を備えた金属溶湯濾過ユニットであって、
前記一対の側板は、
前記濾過チューブに接続した箇所に貫通孔を備えた第一側板と、
前記濾過チューブに接続した箇所が閉塞されている第二側板とを備え、
各側板は、側板底面から垂設された脚部を備え、
第一側板に備えられた脚部の数が、第二側板に備えられた脚部の数より、少なくとも１つ多い、
前記金属溶湯濾過ユニット。
【発明の効果】
【0010】
本発明の濾過ユニットによれば、第一側板に備えられた脚部の数が、第二側板に備えられた脚部の数より、少なくとも１つ多いものとすることで、経年劣化した濾過室内においても、脚部が炉床と接することにより、濾過ユニットの安定した配置を達成することができる。さらには、当該濾過ユニットは、各脚部の間を熱が循環し得るため、濾過装置の予熱効率が向上するという付加的な優れた利点も得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の濾過ユニットは、濾過装置の濾過室内に配置して使用されるものである。本発明の濾過ユニットの特徴の理解を容易にするため、先ず、典型的な濾過ユニット及び濾過装置について図１を参照して説明する。
【0013】
図１は、濾過装置１０１であり、濾過装置１０１には入湯口１０２、濾過室１０３、出湯室１０５、出湯口１０６及び１１０が備えられている。濾過ユニット１０４は、第一側板１０７及び第二側板１０８、並びに側板に対して略垂直に接続された略円筒状の濾過チューブ１０９を備える。なお、図１中には図示しないが、第一側板１０７は濾過チューブ１０９に接続した箇所に貫通孔を備え、第二側板１０８は濾過チューブ１０９に接続した箇所が閉塞されている。
【0014】
図１は、濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ第一側板が濾過チューブの左側に位置し、及び第二側板が濾過チューブの右側に位置する方向から濾過装置全体を観察した概略図である。本明細書においては特に明示しない限り、同様の方向から濾過ユニット及び濾過装置を観察したものとして、濾過ユニット及び濾過装置を説明する。
【0015】
金属溶湯濾過において、濾過室１０３内に濾過ユニット１０４を配置し、入湯口１０２にはアルミニウムやアルミニウム合金等の金属を溶解させた金属溶湯が供給される。入湯口１０２から供給された金属溶湯は、濾過室１０３内に配置された濾過ユニット１０４に備えられた濾過チューブ１０９を通過することで、金属溶湯に含まれる酸化物等の不純物が除去される。濾過された金属溶湯は、濾過チューブ１０９中から第一側板１０７に備えられた貫通孔を通じて、出湯口１１０から出湯室１０５に流れ込み、出湯室１０５を経由して出湯口１０６から排出される。排出された金属溶湯は、貯湯装置や金属溶湯を用いて加工する金属加工装置等（いずれも図示せず）に送られる。
【0016】
なお、濾過装置１０１は、一般に、ＳｉＣ骨材をＳｉ３Ｎ４で結合した耐火物から構成されたものを用いることができる。濾過装置１０１の大きさは、濾過室１０３内に濾過ユニット１０４を配置できれば特に制限はない。
【0017】
本発明の濾過ユニットにおいて、各側板は、側板底面から垂設された脚部を備え、第一側板に備えられた脚部の数が、第二側板に備えられた脚部の数より、少なくとも１つ多い。
【0018】
このような濾過ユニットとしては、例えば、第二側板の脚部が１つの場合、第一側板の脚部は２つ又は３つ以上であることが挙げられる。また、第二側板の脚部が２つの場合、第一側板の脚部は３つ又は４つ以上であることが挙げられる。さらに、第二側板の脚部が３つの場合、第一側板の脚部は４つ又は５つ以上であることが挙げられる。
また、いずれか又は両方の側板において脚部が複数設けられている場合、各側板における複数の脚部は、側板の底面の長手方向での略中央点に対して対称な位置に設置されていることが好ましい。いずれか又は両方の側板において脚部が複数設けられている場合、各側板における複数の脚部の高さ（鉛直方向の寸法）は略同一であることが好ましい。
また、いずれか又は両方の側板において脚部が複数設けられている場合、各側板における複数の脚部は、側板の底面の長手方向での略中央点に対して対称な位置に設置されていることが好ましい。いずれか又は両方の側板において脚部が複数設けられている場合、各側板における複数の脚部の高さ（鉛直方向の寸法）は略同一であることが好ましい。
【0019】
本発明の濾過ユニットは、上記の構成により、炉床にひずみが生じていたとしても濾過ユニットの脚部のすべてが炉床と接することができる（又は実質的に接することができる）ため、濾過ユニットを濾過室内に安定して配置することができる。
【0020】
また、濾過装置は、濾過ユニットを配置した後、金属溶湯を投入する前に、予熱する必要がある。本発明の濾過ユニットは、上記の構成により、各脚部の間を熱が循環し得るため、従来の濾過ユニットと比較して、目的の温度に達するまでの時間が短く、予熱効率を向上させることができる。
【0021】
さらには、濾過装置により金属溶湯濾過を行う場合、本発明の濾過ユニットは従来の濾過ユニットに比べ、炉床との摩擦が小さいため、濾過ユニット自体の熱膨張を妨げにくい。そのため、熱膨張に伴う濾過ユニットの割れ等による溶湯の漏出を防ぎ、品質の高い金属溶湯を提供することができる。
【0022】
本発明の一態様において、濾過ユニットは、第一側板に脚部を２つ備え、第二側板に脚部を１つ備えるものであってよい。
【0023】
このように濾過ユニットを構成することにより、濾過ユニットは脚部を３つ備えることになる。そのため、濾過ユニットの３つの脚部の底部（鉛直方向の最低位置）が同一平面上に存在することになり、経年劣化により炉床にひずみが生じた濾過室内であっても、すべての脚部の底部が炉床のゲタ部分（台座）に接した状態となる。その結果、濾過ユニットは安定して濾過室内に配置されることができる。
【0024】
本発明の一態様において、金属溶湯濾過ユニットは、第一側板の底面の長手方向の両端部近傍に２つの脚部を備え、第二側板の底面の長手方向の略中心部に１つの脚部を備えるものであってよい。
【0025】
このように濾過ユニットを構成することにより、より安定して濾過ユニットを濾過室内に配置することができる。
【0026】
本発明の一態様において、金属溶湯濾過ユニットを水平面に載置したときに鉛直上方から観察した場合における、濾過チューブの長手方向における金属溶湯濾過ユニットの長さ及び側板の長手方向長さの積で表される金属溶湯濾過ユニット面積をＳ１とし、金属溶湯濾過ユニットの全ての脚部の接地面積の合計面積をＳ２とした場合、面積比Ｓ２／Ｓ１は、０．００２０以上０．０１５以下であってよい。
【0027】
Ｓ１は濾過ユニットを直方体と見立てた場合における底面積に相当しうる。Ｓ２は、脚部の底部が平面状であるとき、脚部底面の寸法から面積を算出してもよい。また、脚部の接地面積は、脚部にインクを塗布して、インク跡から測定してもよいし、濾過ユニットを感圧紙上に配置して、残った跡から測定してもよい。
【0028】
面積比Ｓ２／Ｓ１は、０．００２０以上０．０１５以下であってよく、好ましくは０．００２０以上０．０１３３以下であってよく、より好ましくは０．００２０以上０．００９３以下であってよい。面積比Ｓ２／Ｓ１が、上記範囲内であることで、各脚部の間を熱が循環し得るため、目的の温度に達するまでの時間が短く、予熱効率を向上させることができる。
【0029】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、本発明は、図面の実施形態に限定されるものではない。
【0030】
図２は、本発明の一実施態様の濾過ユニットを示す。ただし、図２は本発明の説明のため、実際の寸法の比率や濾過チューブの本数とは異なる場合がある。本発明の濾過ユニット１０４は、第一側板１０７の底面部に脚部２０１を備え、第二側板１０８の底面部に脚部２０２を備える。図３は、本発明の一実施態様の濾過ユニットの第一側板を示す。すなわち、図３は、図２において濾過ユニットを図中左側から観察した様子を示す。図４は、本発明の一実施態様の濾過ユニットの第二側板を示す。すなわち、図４は、図２において濾過ユニットを図中右側から観察した様子を示す。
【0031】
したがって、本発明の一態様において、図３に示すように第一側板に脚部２０１を２つ備え、図４に示すように第二側板に脚部２０２を１つ備えることができる。前述のとおり、このような構成により、炉床にひずみが生じていたとしても濾過ユニットの脚部２０１及び２０２が炉床と接することができるため、濾過ユニット１０４を濾過室内に安定して配置することができる。
【0032】
また、本態様においては、図３における２つの脚部２０１の間、及び図４における脚部２０２の両脇から熱が循環し得るため、従来の濾過ユニットと比較して、予熱時に目的の温度に達するまでの時間が短く、予熱効率を向上させることができる。
【0033】
【0034】
また、本態様においては、前述のとおり、面積比Ｓ２／Ｓ１は、０．００２０以上０．０１５以下であってよい。ここで金属溶湯濾過ユニットの面積Ｓ１は、金属溶湯濾過ユニットを水平面に載置したときに鉛直上方から観察した場合における、濾過チューブの長手方向における金属溶湯濾過ユニットの長さ及び側板の長手方向長さの積で表されるところ、Ｓ１は図２における濾過ユニット１０４の全長Ｌと図３（又は図４）における側板の幅Ｗの積である。脚部２０１及び２０２の接地面積の合計面積をＳ２とするところ、Ｓ２は脚部２０１及び２０２の底面の寸法から算出してもよく、インクや感圧紙を用いて実際の接地面積を測定してもよい。
【0035】
ここまで、本発明に係る金属溶湯濾過ユニットを特定の実施形態によって説明したが、これらの実施形態に限定されることを意図していない。特に、本発明の金属溶湯濾過ユニットは、少なくとも側板の脚部の数に特徴を有するものであれば、いかなる金属溶湯濾過ユニットに対しても適用され得ることに留意されたい。例えば、本発明の濾過ユニットは、濾過チューブの形状、長さ、本数等により限定されない。脚部の形状は、特に限定されず、例えば、脚部の底面に傾斜が設けられていてもよく、脚部の底面に段差部が設けられていてもよい。本発明の濾過ユニットは、上述の特定の実施形態に例説された濾過ユニットに限定されない。本発明に包含され得る主題の範囲は、添付の請求の範囲によって定められるべきである。
【0036】
＜濾過チューブの構造に関する追加の実施形態＞
本発明に係る金属溶湯濾過ユニットが備える濾過チューブの構造は、添付の特許請求の範囲にて規定される以外は特に限定されない。濾過チューブは、以下の項目［１］又は［２］に例示されるとおりの創意工夫された形状又は寸法に関する特定の関係を満たすものであってよい。
本発明に係る金属溶湯濾過ユニットが備える濾過チューブの構造は、添付の特許請求の範囲にて規定される以外は特に限定されない。濾過チューブは、以下の項目［１］又は［２］に例示されるとおりの創意工夫された形状又は寸法に関する特定の関係を満たすものであってよい。
【0037】
［１］．金属溶湯濾過ユニットの濾過チューブの追加実施形態１
金属溶湯濾過ユニットの追加の一例として、以下のとおり特定される濾過チューブを備えるものが挙げられる。
金属溶湯濾過ユニットであって、
略平行に配置された、外面および内面において長手方向に垂直な断面形状がそれぞれ略円形である円筒状の複数のセラミックス製濾過チューブ、および、前記複数のセラミックス製濾過チューブの長手方向の両端に配設された一対の側板を含み、
前記複数のセラミックス製濾過チューブは、金属溶湯が出湯する側の第１の端部、および他方の第２の端部を有し、
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部は、
濾過チューブ外面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さをＬ１とし、濾過チューブの外径をＤ１とし、濾過チューブ内面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さをＬ２とし、濾過チューブの内径をＤ２とするとき、以下の２つの関係式：
（１）Ｌ１／Ｄ１≧８．５
（２）Ｌ２／Ｄ２≦２１
のいずれも満たす、金属溶湯濾過ユニット。
金属溶湯濾過ユニットの追加の一例として、以下のとおり特定される濾過チューブを備えるものが挙げられる。
金属溶湯濾過ユニットであって、
略平行に配置された、外面および内面において長手方向に垂直な断面形状がそれぞれ略円形である円筒状の複数のセラミックス製濾過チューブ、および、前記複数のセラミックス製濾過チューブの長手方向の両端に配設された一対の側板を含み、
前記複数のセラミックス製濾過チューブは、金属溶湯が出湯する側の第１の端部、および他方の第２の端部を有し、
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部は、
濾過チューブ外面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さをＬ１とし、濾過チューブの外径をＤ１とし、濾過チューブ内面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さをＬ２とし、濾過チューブの内径をＤ２とするとき、以下の２つの関係式：
（１）Ｌ１／Ｄ１≧８．５
（２）Ｌ２／Ｄ２≦２１
のいずれも満たす、金属溶湯濾過ユニット。
【0038】
この追加の実施形態に係る金属溶湯濾過ユニットは、更に以下の非限定的な構成を備えるものであってよい。
（ｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部での内径が、前記第２の端部での内径よりも大きい。
（ｉｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部での内径が、前記第２の端部での内径の１００．５％以上１２０％以下である。
（ｉｉｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部の開口形状が、長手方向視にて、前記一対の側板のうちの出湯側の側板に設けられた略円形の貫通孔の濾過チューブ配設側端部の開口形状を包含している。
（ｉｖ）
上記（ｉｉｉ）において、前記出湯側の側板の貫通孔において、その出湯側の端部の内径が濾過チューブ配設側の端部の内径よりも小さい。
（ｖ）
上記（ｉｖ）において、前記出湯側の側板の貫通孔において、前記の出湯側端部の内径が、前記の濾過チューブ配設側端部の内径の８０％以上９９．５％以下である。
（ｖｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部は、その長手方向の各端部において、前記側板に穿設された凹部に対して、この凹部に適合した形状を有するパッキンを介して嵌合され、固定されている。
（ｖｉｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部が、２５％以上５０％以下の気孔率を有する多孔性物質で形成されている。
（ｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部での内径が、前記第２の端部での内径よりも大きい。
（ｉｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部での内径が、前記第２の端部での内径の１００．５％以上１２０％以下である。
（ｉｉｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部の開口形状が、長手方向視にて、前記一対の側板のうちの出湯側の側板に設けられた略円形の貫通孔の濾過チューブ配設側端部の開口形状を包含している。
（ｉｖ）
上記（ｉｉｉ）において、前記出湯側の側板の貫通孔において、その出湯側の端部の内径が濾過チューブ配設側の端部の内径よりも小さい。
（ｖ）
上記（ｉｖ）において、前記出湯側の側板の貫通孔において、前記の出湯側端部の内径が、前記の濾過チューブ配設側端部の内径の８０％以上９９．５％以下である。
（ｖｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部は、その長手方向の各端部において、前記側板に穿設された凹部に対して、この凹部に適合した形状を有するパッキンを介して嵌合され、固定されている。
（ｖｉｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部が、２５％以上５０％以下の気孔率を有する多孔性物質で形成されている。
【0039】
［２］．金属溶湯濾過ユニットの濾過チューブの追加実施形態２
金属溶湯濾過ユニットの追加の一例として、以下のとおり特定される濾過チューブを備えるものが挙げられる。
金属溶湯濾過ユニットであって、
略平行に配置された、外面および内面において長手方向に垂直な断面形状がそれぞれ略円形である円筒状の複数のセラミックス製濾過チューブ、および、前記複数のセラミックス製濾過チューブの長手方向の両端に配設された一対の側板を含み、
前記複数のセラミックス製濾過チューブは、金属溶湯が出湯する側の第１の端部、および他方の第２の端部を有し、
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部は、
濾過チューブ外面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さをＬ１とし、濾過チューブの外径をＤ１とし、濾過チューブ内面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さをＬ２とし、濾過チューブの内径をＤ２とするとき、以下の２つの関係式：
（１）Ｌ１／Ｄ１≧８．５
（２）Ｌ２／Ｄ２≧２２
のいずれも満たす、金属溶湯濾過ユニット。
金属溶湯濾過ユニットの追加の一例として、以下のとおり特定される濾過チューブを備えるものが挙げられる。
金属溶湯濾過ユニットであって、
略平行に配置された、外面および内面において長手方向に垂直な断面形状がそれぞれ略円形である円筒状の複数のセラミックス製濾過チューブ、および、前記複数のセラミックス製濾過チューブの長手方向の両端に配設された一対の側板を含み、
前記複数のセラミックス製濾過チューブは、金属溶湯が出湯する側の第１の端部、および他方の第２の端部を有し、
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部は、
濾過チューブ外面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さをＬ１とし、濾過チューブの外径をＤ１とし、濾過チューブ内面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さをＬ２とし、濾過チューブの内径をＤ２とするとき、以下の２つの関係式：
（１）Ｌ１／Ｄ１≧８．５
（２）Ｌ２／Ｄ２≧２２
のいずれも満たす、金属溶湯濾過ユニット。
【0040】
この追加の実施形態に係る金属溶湯濾過ユニットは、更に以下の非限定的な構成を備えるものであってよい。
（ｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部での内径が、前記第２の端部での内径よりも大きい。
（ｉｉ）
上記（ｉ）において、前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部での内径が、前記第２の端部での内径の１００．５％以上１５０％以下である。
（ｉｉｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部の開口形状が、長手方向視にて、前記一対の側板のうちの出湯側の側板に設けられた略円形の貫通孔の濾過チューブ配設側端部の開口形状を包含している。
（ｉｖ）
上記（ｉｉｉ）において、前記出湯側の側板の貫通孔において、その出湯側の端部の内径が濾過チューブ配設側の端部の内径よりも小さい。
（ｖ）
上記（ｉｖ）において、前記出湯側の側板の貫通孔において、前記の出湯側端部の内径が、前記の濾過チューブ配設側端部の内径の７０％以上９９．５％以下である。
（ｖｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部は、その長手方向の各端部において、前記側板に穿設された凹部に対して、この凹部に適合した形状を有するパッキンを介して嵌合され、固定されている。
（ｖｉｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部が、２５％以上５０％以下の気孔率を有する多孔性物質で形成されている。
（ｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部での内径が、前記第２の端部での内径よりも大きい。
（ｉｉ）
上記（ｉ）において、前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部での内径が、前記第２の端部での内径の１００．５％以上１５０％以下である。
（ｉｉｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部において、前記第１の端部の開口形状が、長手方向視にて、前記一対の側板のうちの出湯側の側板に設けられた略円形の貫通孔の濾過チューブ配設側端部の開口形状を包含している。
（ｉｖ）
上記（ｉｉｉ）において、前記出湯側の側板の貫通孔において、その出湯側の端部の内径が濾過チューブ配設側の端部の内径よりも小さい。
（ｖ）
上記（ｉｖ）において、前記出湯側の側板の貫通孔において、前記の出湯側端部の内径が、前記の濾過チューブ配設側端部の内径の７０％以上９９．５％以下である。
（ｖｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部は、その長手方向の各端部において、前記側板に穿設された凹部に対して、この凹部に適合した形状を有するパッキンを介して嵌合され、固定されている。
（ｖｉｉ）
前記複数のセラミックス製濾過チューブの少なくとも一部が、２５％以上５０％以下の気孔率を有する多孔性物質で形成されている。
【0041】
＜側板の構造に関する追加の実施形態＞
本発明に係る金属溶湯濾過ユニットが備える一対の側板自体の構造は、添付の特許請求の範囲にて規定される以外は特に限定されない。これら２つの側板は、各側板が略直方体の板状である実質的に同一の外形を有する形態に加えて、以下の項目［１］又は［２］に例示されるとおりの創意工夫された形状又は寸法に関する特定の関係を満たすものであってよい。
本発明に係る金属溶湯濾過ユニットが備える一対の側板自体の構造は、添付の特許請求の範囲にて規定される以外は特に限定されない。これら２つの側板は、各側板が略直方体の板状である実質的に同一の外形を有する形態に加えて、以下の項目［１］又は［２］に例示されるとおりの創意工夫された形状又は寸法に関する特定の関係を満たすものであってよい。
【0042】
［１］．金属溶湯濾過ユニットの側板の追加実施形態１
金属溶湯濾過ユニットの追加の一例として、以下のとおり特定される一対の側板を備えるものが挙げられる。
一対の側板と
前記一対の側板に対して略垂直に接続された略円筒状の濾過チューブと
を備えた金属溶湯濾過ユニットであって、
前記一対の側板は、
前記濾過チューブに接続した箇所に貫通孔を備えた第一側板と、
前記濾過チューブに接続した箇所が閉塞されている第二側板と、を備え、
前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板の少なくとも一方は、左側底辺又は右側底辺のいずれか一方が他方の底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備える、
前記金属溶湯濾過ユニット。
金属溶湯濾過ユニットの追加の一例として、以下のとおり特定される一対の側板を備えるものが挙げられる。
一対の側板と
前記一対の側板に対して略垂直に接続された略円筒状の濾過チューブと
を備えた金属溶湯濾過ユニットであって、
前記一対の側板は、
前記濾過チューブに接続した箇所に貫通孔を備えた第一側板と、
前記濾過チューブに接続した箇所が閉塞されている第二側板と、を備え、
前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板の少なくとも一方は、左側底辺又は右側底辺のいずれか一方が他方の底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備える、
前記金属溶湯濾過ユニット。
【0043】
この追加の実施形態に係る金属溶湯濾過ユニットは、更に以下の非限定的な構成を備えるものであってよい。
（ｉ）
前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記第一側板が、左側底辺又は右側底辺のいずれか一方が他方の底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備え、
前記第一側板が、左側底辺が右側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備える場合、前記第二側板は、左側底辺が右側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備え、又は
前記第一側板が、右側底辺が左側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備える場合、前記第二側板は、右側底辺が左側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備える。
（ｉｉ）
前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板の少なくとも一方が、左側底辺又は右側底辺のいずれか一方が他方の底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された段差部を備える。
（ｉｉｉ）
上記（ｉｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板が、左側底辺が右側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された段差部を備える。
（ｉｖ）
上記（ｉｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記段差部が、最低部である第一底部及び第一底部よりも鉛直方向に高く位置するように形成された第二底部からなり、
前記第一底部の水平方向の長さＷ１と、前記第二底部の水平方向の長さＷ２との比（Ｗ１／Ｗ２）が、０．１以上６．０以下である、但し、Ｗ１及びＷ２は前記濾過チューブの長手方向に平行な方向の長さである。
（ｖ）
上記（ｉｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記段差部が、最低部である第一底部及び第一底部よりも鉛直方向に高く位置するように形成された第二底部からなり、
前記第一底部の水平方向の長さＷ１と、前記第一底部から前記第二底部までの鉛直方向の長さＨ２との比（Ｗ１／Ｈ２）が、０．１以上１１以下である、但し、Ｗ１は前記濾過チューブの長手方向に平行な方向の長さである。
（ｖｉ）
前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板の少なくとも一方が、左側底辺又は右側底辺のいずれか一方が他方の底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成され、最低部である第一底部及び前記第一底部から鉛直方向に高く位置する底辺までをつなぐ傾斜部を有する底部を備える。
（ｖｉｉ）
上記（ｖｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記第一底部の水平方向の長さＷ１’と、前記傾斜部の水平方向の長さＷ２’との比（Ｗ１’／Ｗ２’）が、０以上６．０以下である、但し、Ｗ１’及びＷ２’は前記濾過チューブの長手方向に平行な方向の長さである。
（ｖｉｉｉ）
上記（ｖｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記第一底部の水平方向の長さＷ１’と、前記傾斜部の前記第一底部と接する端部から前記傾斜部の他方の端部までの鉛直方向の長さＨ２’との比（Ｗ１’／Ｈ２’）が、０以上３２０以下である、但し、Ｗ１’は前記濾過チューブの長手方向に平行な方向の長さである。
（ｉｘ）
上記（ｖｉｉｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記傾斜部と鉛直方向のなす角θ１が６０°以上８９°以下である。
（ｘ）
上記（ｖｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板が、左側底辺が右側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成され、最低部である第一底部及び前記第一底部から左側底辺までをつなぐ傾斜部を有する底部を備える。
（ｘｉ）
上記（ｖｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板が、右側底辺が左側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成され、最低部である第一底部及び前記第一底部から右側底辺までをつなぐ傾斜部を有する底部を備える。
（ｘｉｉ）
金属溶湯の出湯口を備える金属溶湯濾過装置であって、
前記一対の側板が、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、右側底辺が左側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された傾斜部を備える、上記（ｉｘ）に記載の金属溶湯濾過ユニットが、前記第一側板が前記出湯口と接するように配置され、
前記濾過装置は、炉床に前記金属溶湯濾過ユニットと接する面と水平面とのなす角θ２を有する、くさび形の突起部を備え、θ２はθ１とθ２の和が６１°以上１１４°以下を満たす、
前記濾過装置。
（ｉ）
前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記第一側板が、左側底辺又は右側底辺のいずれか一方が他方の底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備え、
前記第一側板が、左側底辺が右側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備える場合、前記第二側板は、左側底辺が右側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備え、又は
前記第一側板が、右側底辺が左側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備える場合、前記第二側板は、右側底辺が左側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された底部を備える。
（ｉｉ）
前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板の少なくとも一方が、左側底辺又は右側底辺のいずれか一方が他方の底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された段差部を備える。
（ｉｉｉ）
上記（ｉｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板が、左側底辺が右側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された段差部を備える。
（ｉｖ）
上記（ｉｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記段差部が、最低部である第一底部及び第一底部よりも鉛直方向に高く位置するように形成された第二底部からなり、
前記第一底部の水平方向の長さＷ１と、前記第二底部の水平方向の長さＷ２との比（Ｗ１／Ｗ２）が、０．１以上６．０以下である、但し、Ｗ１及びＷ２は前記濾過チューブの長手方向に平行な方向の長さである。
（ｖ）
上記（ｉｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記段差部が、最低部である第一底部及び第一底部よりも鉛直方向に高く位置するように形成された第二底部からなり、
前記第一底部の水平方向の長さＷ１と、前記第一底部から前記第二底部までの鉛直方向の長さＨ２との比（Ｗ１／Ｈ２）が、０．１以上１１以下である、但し、Ｗ１は前記濾過チューブの長手方向に平行な方向の長さである。
（ｖｉ）
前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板の少なくとも一方が、左側底辺又は右側底辺のいずれか一方が他方の底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成され、最低部である第一底部及び前記第一底部から鉛直方向に高く位置する底辺までをつなぐ傾斜部を有する底部を備える。
（ｖｉｉ）
上記（ｖｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記第一底部の水平方向の長さＷ１’と、前記傾斜部の水平方向の長さＷ２’との比（Ｗ１’／Ｗ２’）が、０以上６．０以下である、但し、Ｗ１’及びＷ２’は前記濾過チューブの長手方向に平行な方向の長さである。
（ｖｉｉｉ）
上記（ｖｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記第一底部の水平方向の長さＷ１’と、前記傾斜部の前記第一底部と接する端部から前記傾斜部の他方の端部までの鉛直方向の長さＨ２’との比（Ｗ１’／Ｈ２’）が、０以上３２０以下である、但し、Ｗ１’は前記濾過チューブの長手方向に平行な方向の長さである。
（ｉｘ）
上記（ｖｉｉｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記傾斜部と鉛直方向のなす角θ１が６０°以上８９°以下である。
（ｘ）
上記（ｖｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板が、左側底辺が右側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成され、最低部である第一底部及び前記第一底部から左側底辺までをつなぐ傾斜部を有する底部を備える。
（ｘｉ）
上記（ｖｉ）において、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、
前記一対の側板が、右側底辺が左側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成され、最低部である第一底部及び前記第一底部から右側底辺までをつなぐ傾斜部を有する底部を備える。
（ｘｉｉ）
金属溶湯の出湯口を備える金属溶湯濾過装置であって、
前記一対の側板が、前記濾過チューブの長手方向を略水平とし、かつ前記第一側板が前記濾過チューブの左側に位置し、及び前記第二側板が前記濾過チューブの右側に位置した場合、右側底辺が左側底辺よりも鉛直方向に高く位置するように形成された傾斜部を備える、上記（ｉｘ）に記載の金属溶湯濾過ユニットが、前記第一側板が前記出湯口と接するように配置され、
前記濾過装置は、炉床に前記金属溶湯濾過ユニットと接する面と水平面とのなす角θ２を有する、くさび形の突起部を備え、θ２はθ１とθ２の和が６１°以上１１４°以下を満たす、
前記濾過装置。
【0044】
［２］．金属溶湯濾過ユニットの追加実施形態２
金属溶湯濾過ユニットの追加の一例として、以下のとおり特定される一対の側板を備えるものが挙げられる。
一対の側板と、
前記一対の側板の各々に対して略垂直に接続された略円筒状の濾過チューブと
を備えた金属溶湯濾過ユニットであって、
前記一対の側板は、
前記濾過チューブに接続した箇所に貫通孔を備えた第一側板と、
前記濾過チューブに接続した箇所が閉塞されている第二側板とを備え、
各側板は、側板の底面から垂設された少なくとも１つの脚部を備え、
前記濾過チューブの長手方向を略水平とした場合、前記第二側板の脚部の鉛直方向の最低位は、前記第一側板の脚部の鉛直方向の最低位よりも低い、
前記金属溶湯濾過ユニット。
金属溶湯濾過ユニットの追加の一例として、以下のとおり特定される一対の側板を備えるものが挙げられる。
一対の側板と、
前記一対の側板の各々に対して略垂直に接続された略円筒状の濾過チューブと
を備えた金属溶湯濾過ユニットであって、
前記一対の側板は、
前記濾過チューブに接続した箇所に貫通孔を備えた第一側板と、
前記濾過チューブに接続した箇所が閉塞されている第二側板とを備え、
各側板は、側板の底面から垂設された少なくとも１つの脚部を備え、
前記濾過チューブの長手方向を略水平とした場合、前記第二側板の脚部の鉛直方向の最低位は、前記第一側板の脚部の鉛直方向の最低位よりも低い、
前記金属溶湯濾過ユニット。
【0045】
この追加の実施形態に係る金属溶湯濾過ユニットは、更に以下の非限定的な構成を備えるものであってよい。
（ｉ）
前記濾過チューブの長手方向を略水平とした場合、前記第二側板の脚部の鉛直方向の長さに対する、前記第一側板の脚部の鉛直方向の長さの比が、０．２０以上１．０未満である。
（ｉｉ）
金属溶湯濾過ユニットにおける全ての脚部の接地面積の合計が、前記一対の側板の底面積の合計に対して、０．０１５以上０．０７５以下である。
（ｉｉｉ）
上記（ｉｉ）において、金属溶湯濾過ユニットにおける全ての脚部の接地面積の合計が、前記一対の側板の底面積の合計に対して、０．０２０以上０．０６０以下である。
（ｉｖ）
少なくとも、第一側板に脚部を２つ備え、第二側板に脚部を１つ備える。
（ｖ）
上記（ｉｖ）において、少なくとも、第一側板の底面の長手方向の両端部近傍に２つの脚部を備え、第二側板の底面の長手方向の略中心部に１つの脚部を備える。
（ｉ）
前記濾過チューブの長手方向を略水平とした場合、前記第二側板の脚部の鉛直方向の長さに対する、前記第一側板の脚部の鉛直方向の長さの比が、０．２０以上１．０未満である。
（ｉｉ）
金属溶湯濾過ユニットにおける全ての脚部の接地面積の合計が、前記一対の側板の底面積の合計に対して、０．０１５以上０．０７５以下である。
（ｉｉｉ）
上記（ｉｉ）において、金属溶湯濾過ユニットにおける全ての脚部の接地面積の合計が、前記一対の側板の底面積の合計に対して、０．０２０以上０．０６０以下である。
（ｉｖ）
少なくとも、第一側板に脚部を２つ備え、第二側板に脚部を１つ備える。
（ｖ）
上記（ｉｖ）において、少なくとも、第一側板の底面の長手方向の両端部近傍に２つの脚部を備え、第二側板の底面の長手方向の略中心部に１つの脚部を備える。
【実施例】
【0046】
本発明の実施形態について以下の実施例を参照して具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0047】
表１に示す寸法並びに脚部及び濾過チューブの数で実施例１～５及び比較例１～５の濾過ユニットを作成した。なお、濾過ユニットを構成する濾過チューブの長さにより濾過ユニットの全長は異なり、濾過ユニット全長Ｌは図２におけるＬに対応し、側板幅Ｗは図３又は図４におけるＷに対応する。脚部の数は、実施例１～５においては、第一側板に２つ、第二側板に１つの脚部を備えるものを用いた。脚部の数は、比較例１～５においては、第一側板に２つ、第二側板に２つの脚部を備えるものを用いた。
濾過装置は、濾過室内の容積が１．３９ｍ３であり、濾過室の炉床に設置する濾過ユニットの脚部の数に対応する台座を有するものを用いた。濾過装置は、ＳｉＣ骨材をＳｉ３Ｎ４で結合した耐火物から構成されたものを用いた。
濾過装置は、濾過室内の容積が１．３９ｍ３であり、濾過室の炉床に設置する濾過ユニットの脚部の数に対応する台座を有するものを用いた。濾過装置は、ＳｉＣ骨材をＳｉ３Ｎ４で結合した耐火物から構成されたものを用いた。
【0048】
濾過ユニットによる金属溶湯濾過作業
以下の工程（ａ）～（ｅ）を、１回の濾過作業として、実施例１～５及び比較例１～５の濾過ユニットを用いて、金属溶湯の濾過を行った。
（ａ）濾過ユニットの設置
濾過ユニットの脚部が濾過室内の台座上に乗るように、濾過ユニットを濾過室内に配置した。濾過ユニットの第一側板が出湯口側壁面に密着するように、押圧用のジャッキを用いて、濾過ユニットを押圧した。第二側板と濾過装置の壁面との間にくさびを打ち込むことで、濾過ユニットを固定した。
（ｂ）濾過装置の予熱
濾過室内に設けられた温度制御ヒーターを用いて、８０℃／時で濾過装置を加熱した。温度制御ヒーターの制御温度が８００℃に達した後、制御温度が８００℃を維持するように、温度制御ヒーターによる加熱を続けた。温度制御ヒーターによる加熱は、濾過ユニットにおける最下部の濾過チューブに設けられた温度センサが７００℃に達するまで、継続した。
（ｃ）金属溶湯の濾過
６８０℃～７５０℃の金属溶湯１０００ｔを、濾過装置に投入し、１４日間かけて、濾過した。
（ｄ）濾過装置の降温
濾過装置を、濾過ユニットにおける最下部の濾過チューブに設けられた温度センサが室温に達するまで、放置した。
（ｅ）濾過ユニットの取り出し
第二側板と濾過装置の壁面との間のくさびを取り外し、濾過ユニットを濾過装置から取り外した。
以下の工程（ａ）～（ｅ）を、１回の濾過作業として、実施例１～５及び比較例１～５の濾過ユニットを用いて、金属溶湯の濾過を行った。
（ａ）濾過ユニットの設置
濾過ユニットの脚部が濾過室内の台座上に乗るように、濾過ユニットを濾過室内に配置した。濾過ユニットの第一側板が出湯口側壁面に密着するように、押圧用のジャッキを用いて、濾過ユニットを押圧した。第二側板と濾過装置の壁面との間にくさびを打ち込むことで、濾過ユニットを固定した。
（ｂ）濾過装置の予熱
濾過室内に設けられた温度制御ヒーターを用いて、８０℃／時で濾過装置を加熱した。温度制御ヒーターの制御温度が８００℃に達した後、制御温度が８００℃を維持するように、温度制御ヒーターによる加熱を続けた。温度制御ヒーターによる加熱は、濾過ユニットにおける最下部の濾過チューブに設けられた温度センサが７００℃に達するまで、継続した。
（ｃ）金属溶湯の濾過
６８０℃～７５０℃の金属溶湯１０００ｔを、濾過装置に投入し、１４日間かけて、濾過した。
（ｄ）濾過装置の降温
濾過装置を、濾過ユニットにおける最下部の濾過チューブに設けられた温度センサが室温に達するまで、放置した。
（ｅ）濾過ユニットの取り出し
第二側板と濾過装置の壁面との間のくさびを取り外し、濾過ユニットを濾過装置から取り外した。
【0049】
濾過ユニットの配置安定度の評価
濾過ユニットの配置安定度の評価は、濾過ユニットの脚部と台座との間に隙間ゲージを挿入することで行った。上記濾過作業の工程（ａ）の後、工程（ｂ）の前に、各脚部と濾過室の台座との間に隙間ゲージを挿入した。各脚部と濾過室の台座との隙間のうち最大の隙間に挿入した隙間ゲージの値により、濾過ユニットの配置安定度を以下のとおり評価した。
Ａ：０．５ｍｍ未満（すべての脚部において０．５ｍｍの隙間ゲージが入らなかった）。
Ｂ：０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ未満（１つ以上の脚部に０．５ｍｍの隙間ゲージは入るが、２．０ｍｍの隙間ゲージは入らなかった）。
Ｃ：２．０ｍｍ以上（１つ以上の脚部に２．０ｍｍの隙間ゲージが入った）。
濾過ユニットの配置安定度の評価は、濾過ユニットの脚部と台座との間に隙間ゲージを挿入することで行った。上記濾過作業の工程（ａ）の後、工程（ｂ）の前に、各脚部と濾過室の台座との間に隙間ゲージを挿入した。各脚部と濾過室の台座との隙間のうち最大の隙間に挿入した隙間ゲージの値により、濾過ユニットの配置安定度を以下のとおり評価した。
Ａ：０．５ｍｍ未満（すべての脚部において０．５ｍｍの隙間ゲージが入らなかった）。
Ｂ：０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ未満（１つ以上の脚部に０．５ｍｍの隙間ゲージは入るが、２．０ｍｍの隙間ゲージは入らなかった）。
Ｃ：２．０ｍｍ以上（１つ以上の脚部に２．０ｍｍの隙間ゲージが入った）。
【0050】
濾過ユニットの配置安定度の評価は、初めて濾過ユニットを濾過室内に設置した後（すなわち、１回目の濾過作業の工程（ａ）の後）、１５回目の濾過作業を行った後（すなわち、１６回目の濾過作業における工程（ａ）の後）、３０回目の濾過作業を行った後（すなわち、３１回目の濾過作業における工程（ａ）の後）に行った。
【0051】
濾過装置の予熱性の評価
濾過装置の予熱性評価は、濾過装置の経年劣化による影響を排除するため、１回目の濾過作業における工程（ｂ）の濾過ユニットの温度の時間変化を測定することで行った。具体的には、１回目の濾過作業における工程（ｂ）において、濾過ユニットにおける最下部の濾過チューブに設けられた温度センサが５００℃に達するまでの時間を測定した。温度制御ヒーターによる制御温度の時間変化、並びに実施例１及び比較例１の濾過ユニットの温度の時間変化を図５に示す。実施例１～５及び比較例１～５の濾過ユニットについて、温度の時間変化により以下のとおり濾過装置の予熱性を評価した。
Ａ：５００℃に達するまでの時間が８０時間未満であった。
Ｂ：５００℃に達するまでの時間が８０時間以上８５時間未満であった。
Ｃ：５００℃に達するまでの時間が８５時間以上であった。
濾過装置の予熱性評価は、濾過装置の経年劣化による影響を排除するため、１回目の濾過作業における工程（ｂ）の濾過ユニットの温度の時間変化を測定することで行った。具体的には、１回目の濾過作業における工程（ｂ）において、濾過ユニットにおける最下部の濾過チューブに設けられた温度センサが５００℃に達するまでの時間を測定した。温度制御ヒーターによる制御温度の時間変化、並びに実施例１及び比較例１の濾過ユニットの温度の時間変化を図５に示す。実施例１～５及び比較例１～５の濾過ユニットについて、温度の時間変化により以下のとおり濾過装置の予熱性を評価した。
Ａ：５００℃に達するまでの時間が８０時間未満であった。
Ｂ：５００℃に達するまでの時間が８０時間以上８５時間未満であった。
Ｃ：５００℃に達するまでの時間が８５時間以上であった。
【0052】
濾過ユニットの寸法及び評価結果を表１に示す。
【表1】
【産業上の利用可能性】
【0053】
本発明の濾過ユニットによれば、２つの側板に設けられた脚部の数の関係を最適化することによって、経年劣化した濾過室内での安定した配置、および濾過装置の予熱効率の向上が可能になる。したがって、本発明の濾過ユニットは、金属溶湯濾過の準備を容易にすることができ、ひいてはアルミニウム等の金属溶湯から不純物を濾過する場合の作業効率を向上させるものであるため、そのような濾過作業が要求される金属工業や鋼鉄業等の様々な産業において利用可能である。
【符号の説明】
【0054】
１０１：濾過装置
１０２：入湯口
１０３：濾過室
１０４：濾過ユニット
１０５：出湯室
１０６、１１０：出湯口
１０７：第一側板
１０８：第二側板
１０９：濾過チューブ
２０１：第一側板の脚部
２０２：第二側板の脚部
１０２：入湯口
１０３：濾過室
１０４：濾過ユニット
１０５：出湯室
１０６、１１０：出湯口
１０７：第一側板
１０８：第二側板
１０９：濾過チューブ
２０１：第一側板の脚部
２０２：第二側板の脚部
【要約】
濾過室内への配置が安定する金属溶湯濾過ユニットを提供することを課題とする。当該課題は、一対の側板と、前記一対の側板の各々に対して略垂直に接続された略円筒状の濾過チューブとを備えた金属溶湯濾過ユニットであって、前記一対の側板は、前記濾過チューブに接続した箇所に貫通孔を備えた第一側板と、前記濾過チューブに接続した箇所が閉塞されている第二側板とを備え、各側板は、側板底面から垂設された脚部を備え、第一側板に備えられた脚部の数が、第二側板に備えられた脚部の数より、少なくとも１つ多い、前記金属溶湯濾過ユニットによって解決される
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】