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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】2024-08-02
(45)【発行日】2024-08-13
(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 20060101AFI20240805BHJP
B01D 29/11 20060101ALI20240805BHJP
B01D 39/20 20060101ALI20240805BHJP
B22D 1/00 20060101ALI20240805BHJP
B22D 43/00 20060101ALI20240805BHJP
C22B 21/06 20060101ALI20240805BHJP
【ＦＩ】
C22B9/02
B01D29/10 501C
B01D29/10 510C
B01D39/20 D
B22D1/00 Z
B22D43/00 C
C22B21/06
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2024529975
(86)(22)【出願日】2023-11-30
(86)【国際出願番号】 JP2023042950
【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】中国実用新案第２１０２６１９２６（ＣＮ，Ｕ）
【文献】中国特許出願公開第１１４６７２６７７（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２１０２５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０１－１８４２３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－２３０９４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１６９７０９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２０４８３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－２３７５６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－１７６８８３（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】
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、金属溶湯濾過ユニット。
【請求項2】
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Ｌ １ とし、濾過チューブの外径をＤ １ 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Ｌ ２ とし、濾過チューブの内径をＤ ２ とするとき、以下の２つの関係式：
（１）Ｌ １ ／Ｄ １ ≧８．５
（２）Ｌ ２ ／Ｄ ２ ≦２１
のいずれも満たし、
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、金属溶湯濾過ユニット。
【請求項3】
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Ｌ １ とし、濾過チューブの外径をＤ １ 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Ｌ ２ とし、濾過チューブの内径をＤ ２ とするとき、以下の２つの関係式：
（１）Ｌ １ ／Ｄ １ ≧８．５
（２）Ｌ ２ ／Ｄ ２ ≦２１
のいずれも満たし、
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く、
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、金属溶湯濾過ユニット。
【請求項4】
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、請求項１または請求項３に記載の金属溶湯濾過ユニット。
【請求項5】
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、請求項２または請求項３に記載の金属溶湯濾過ユニット。
【請求項6】
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、請求項５に記載の金属溶湯濾過ユニット。
【請求項7】
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、請求項１～３のいずれか１項に記載の金属溶湯濾過ユニット。
【請求項8】
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、請求項１～３のいずれか１項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、入湯口およ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（例えば、特許文献１参照）。このような金属溶湯濾過ユニットは、一般的に、複数のセラミックス製濾過チューブ、及び、この複数の濾過チューブの長手方向の両端にて互いに略平行に配設された一対の側板から構成されている。濾過室の入湯口から濾過室内に導入された金属溶湯は、一方の側板が設けられた濾過チューブの周壁面から入湯し、そこで不純物が濾過され、他方の側板が設けられた濾過チューブの逆側の末端から出湯し、次いで濾過室の出湯口から流出する。
【0004】
金属溶湯濾過ユニットにおける処理能力および効率の向上を目的として、金属溶湯の通湯量を増大させると共に、濾過チューブの使用寿命を延ばすことが試みられてきた。このような試みの一例として、一対の側板の一方に形成された複数の濾過チューブが挿入・保持される凹部の深さに対する隣り合う凹部同士の間隔の比を所定範囲内に調整すると同時に、隣り合う凹部同士の間隔を所定範囲内に調整した金属溶湯濾過ユニットが報告されている（特許文献２参照）。ここでは、複数の濾過チューブおよびこれに対応する凹部をこのような構成とすることによって、側板の強度を維持しつつ、濾過効率を高めることができるという効果が得られると考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開平７－４８６８号公報
【文献】特許第６２９５１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、特許文献２にて報告された金属溶湯濾過ユニットのように、側板の強度維持に配慮しながら側板の凹部に挿入される複数のチューブをできる限り密に配置する技術においては、金属溶湯の通湯量の更なる増大および濾過チューブの使用寿命の更なる延伸のためには濾過チューブの本数をより増大させることが望まれる。しかし、濾過チューブの本数を過度に増大させると、濾過チューブに対応する凹部および出湯側の貫通孔を側板に多数形成することが必要になるため、側板の十分な強度を維持することが困難になる場合があるという不都合があった。
【0007】
従って、本発明が解決すべき課題の一つは、従来技術にない新規な金属溶湯濾過ユニットを与えることである。
また、本発明が解決すべき更なる課題は、上記不都合が解消された、すなわち、側板の強度を高度に維持しつつ、金属溶湯の通湯量の更なる増大および増大した通湯量の下での安定な濾過、ならびに濾過チューブの使用寿命の更なる延伸を同時に成すことができる新規な金属溶湯濾過ユニットを提供することである。
また、本発明が解決すべき更なる課題は、上記不都合が解消された、すなわち、側板の強度を高度に維持しつつ、金属溶湯の通湯量の更なる増大および増大した通湯量の下での安定な濾過、ならびに濾過チューブの使用寿命の更なる延伸を同時に成すことができる新規な金属溶湯濾過ユニットを提供することである。
【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、円筒状の複数のセラミックス製濾過チューブ、およびその長手方向の両端に配設された一対の側板を含む金属溶湯濾過ユニットにおいて、複数の濾過チューブの少なくとも一部が、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Ｌ１の濾過チューブの外径Ｄ１に対する比Ｌ１／Ｄ１を特定の下限以上に調整し、かつ、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Ｌ２の濾過チューブの内径Ｄ２に対する比Ｌ２／Ｄ２を特定の上限以下に調整することによって、上記課題を解決し得ることを見出した。
すなわち、本発明者らは、このような構成を備えた金属溶湯濾過ユニットによれば、濾過チューブ外面の金属溶湯への露出部分の面積を大きくし、かつ、濾過チューブの内径としてある程度の大きさを確保することで、金属溶湯の通湯量（流量）をさらに増大させることができると共に、濾過チューブの単位面積あたりの通湯量を減少させることで濾過チューブの使用寿命をさらに延伸させることができることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者らは、このような構成を備えた金属溶湯濾過ユニットによれば、濾過チューブ外面の金属溶湯への露出部分の面積を大きくし、かつ、濾過チューブの内径としてある程度の大きさを確保することで、金属溶湯の通湯量（流量）をさらに増大させることができると共に、濾過チューブの単位面積あたりの通湯量を減少させることで濾過チューブの使用寿命をさらに延伸させることができることを見出し、本発明を完成させた。
【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。
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。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、従来技術にない新規な金属溶湯濾過ユニットが提供される。
さらに、本発明の好ましい態様の金属溶湯濾過ユニットによれば、側板の強度を高度に維持しつつも、金属溶湯の通湯量の更なる増大および増大した通湯量の下での安定な濾過、ならびに濾過チューブの使用寿命の更なる延伸を同時に成すことができ、ひいては、金属溶湯濾過ユニットにおける処理量の増大および処理効率の向上を図ることができるという利点が得られる。
さらに、本発明の好ましい態様の金属溶湯濾過ユニットによれば、側板の強度を高度に維持しつつも、金属溶湯の通湯量の更なる増大および増大した通湯量の下での安定な濾過、ならびに濾過チューブの使用寿命の更なる延伸を同時に成すことができ、ひいては、金属溶湯濾過ユニットにおける処理量の増大および処理効率の向上を図ることができるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図2】図２は、本発明の一実施形態に係る金属溶湯濾過ユニットにおける金属溶湯が出湯する側の第１の端部および他方の第２の端部を有するセラミックス製濾過チューブ、ならびに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む一部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
最初に、本発明の一実施形態に係る金属溶湯濾過ユニットの構造および金属溶湯濾過の概略を図１（ａ）および（ｂ）を参照して説明する。本図に示した構成は説明のため簡略化した一例であり、本発明の金属溶湯濾過ユニットはこれに限定されない。
【0013】
図１（ａ）および（ｂ）において、１は金属溶湯濾過ユニット、２Ａおよび２Ｂは濾過ユニットの両端に配設された一対の側板（それぞれ、金属溶湯が出湯する側に配された側板、およびこれと逆側に配された側板）、３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濾過チューブ（以下、単に「濾過チューブ」とも称する）、２ｅは出湯側の側板の貫通孔である。本図に示していないが、濾過チューブの各末端とこれと対応する側板との間にそれらと嵌合可能な形状を有するパッキンが配置されていてもよい。このようなパッキンを設けることは必須ではないが、濾過チューブを側板に安定して固定可能とすること、および金属溶湯の漏出を確実に防止可能とすることの観点から、パッキンを配設することが好ましい。複数のセラミックス製濾過チューブ３は、互いに略平行に配置され、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である。濾過チューブ３は、一般的にセラミック製の多孔質物質で形成されている。図１（ｂ）に示す矢印のように、濾過チューブ３の内面および外面の間を金属溶湯が流通することによって金属溶湯に含まれる異物が濾過されて除去され得る。そして、異物の濾過処理を受けた金属溶湯の精製湯は、出湯側の側板の貫通孔２ｅから排出される。
【0014】
図１（ａ）および（ｂ）の金属溶湯濾過ユニット１では、説明の容易のため、一例としてセラミックス製濾過チューブ３が４本のみ配設された構造が示されているが、これに限定されるわけではない。セラミックス製濾過チューブ３の個数は、複数個である限りは特に限定されず、例えば２個～５０個、または３個～４０個、または４個～３０個、または５個～２０個であってよい。セラミックス製濾過チューブ３の断面形状は、図示されているように、通常略円形であるが、一部に扁平な略楕円形状または略矩形等の略円形以外の断面形状のものを含む混成であってもよい。このような混成の場合、略円形以外の断面形状の濾過チューブの割合は、濾過チューブ全体の過半数未満であってよく、例えば３分の１未満であってよい。複数のセラミックス製濾過チューブ３は、通常、略水平状かつ略等間隔で横設されているが、一部において隣接するセラミックス製濾過チューブが直接接していてもよい。略水平状かつ略等間隔で横設されたセラミックス製濾過チューブ３が、複数列を形成している場合、それらの複数列も略等間隔で配置されていることが好ましい。
【0015】
図２には、本発明の一実施形態に係る金属溶湯濾過ユニットの濾過チューブの長手方向に対して垂直視した断面図が示されている。図２の実施形態の金属溶湯濾過ユニットにおいては、図示の都合上セラミックス製濾過チューブの一部が省かれているが、長手方向に更に延伸された構成を備える。
図２において、１は金属溶湯濾過ユニット、２Ａは金属溶湯が出湯する側の側板、２Ｂは出湯側と逆側の側板（貫通孔を有さず閉塞されている）、２ｅは出湯側の側板に設けられた略円形の貫通孔、３は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セラミックス製濾過チューブ、３ａは濾過チューブの第２の端部における略円形の外側端面、３ｂは濾過チューブの第２の端部における略円形の内側端面、３ｃは濾過チューブの内面の金属溶湯に露出される部分、３ｄは濾過チューブの外面の金属溶湯に露出される部分、３ｅは濾過チューブの第１の端部における略円形の開口部、３ｗは濾過チューブの第１の端部における開口部を除く輪環状の端面、４Ａは濾過チューブの第１の端部を固定するためのパッキン、４Ｂは濾過チューブの第２の端部を固定するためのパッキンを指す。図２においては、説明のため、複数存在するセラミックス製濾過チューブ３のうちの１つのみが示されている。セラミックス製濾過チューブ３は、濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部の開口部を除く端面３ｗおよびその周縁部、ならびに第１の端部とは逆側の第２の端部における外側端面３ａおよびその周縁部のそれぞれにおいて、金属溶湯が出湯する側の側板２Ａおよび出湯側と逆側の側板２Ｂのそれぞれに穿設された凹部（通常は略円形輪郭の周壁部を有する）と、パッキン４Ａまたはパッキン４Ｂを介して嵌合する形で固定されている。ここで、側板２Ａに穿設された凹部およびパッキン４Ａまたは側板２Ｂに穿設された凹部およびパッキン４Ｂは、それぞれ、セラミックス製濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部および逆側の第２の端部の形状に適合するように形成されており、第１の端部の側においては濾過チューブの開口部に対応した開口を有する。
図２において、１は金属溶湯濾過ユニット、２Ａは金属溶湯が出湯する側の側板、２Ｂは出湯側と逆側の側板（貫通孔を有さず閉塞されている）、２ｅは出湯側の側板に設けられた略円形の貫通孔、３は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セラミックス製濾過チューブ、３ａは濾過チューブの第２の端部における略円形の外側端面、３ｂは濾過チューブの第２の端部における略円形の内側端面、３ｃは濾過チューブの内面の金属溶湯に露出される部分、３ｄは濾過チューブの外面の金属溶湯に露出される部分、３ｅは濾過チューブの第１の端部における略円形の開口部、３ｗは濾過チューブの第１の端部における開口部を除く輪環状の端面、４Ａは濾過チューブの第１の端部を固定するためのパッキン、４Ｂは濾過チューブの第２の端部を固定するためのパッキンを指す。図２においては、説明のため、複数存在するセラミックス製濾過チューブ３のうちの１つのみが示されている。セラミックス製濾過チューブ３は、濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部の開口部を除く端面３ｗおよびその周縁部、ならびに第１の端部とは逆側の第２の端部における外側端面３ａおよびその周縁部のそれぞれにおいて、金属溶湯が出湯する側の側板２Ａおよび出湯側と逆側の側板２Ｂのそれぞれに穿設された凹部（通常は略円形輪郭の周壁部を有する）と、パッキン４Ａまたはパッキン４Ｂを介して嵌合する形で固定されている。ここで、側板２Ａに穿設された凹部およびパッキン４Ａまたは側板２Ｂに穿設された凹部およびパッキン４Ｂは、それぞれ、セラミックス製濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部および逆側の第２の端部の形状に適合するように形成されており、第１の端部の側においては濾過チューブの開口部に対応した開口を有する。
【0016】
パッキン４Ａおよびパッキン４Ｂは、濾過チューブ３の端面に接する平板状体である密着部のみから構成されていてよい。このような構成の場合、側板に穿設された凹部の周壁部は、濾過チューブ３の第１の端部および第２の端部の形状に適合するように略円形の断面形状を有し、また、濾過チューブ３の第１の端部および第２の端部におけるチューブ外径と、これに対応する側板に穿設された凹部の周壁部の径とは実質的に等しくなる。
あるいは、パッキン４Ａおよびパッキン４Ｂは、濾過チューブ３の端面に接する平板状体である密着部、ならびに、濾過チューブ３の外面の縁部および側板に穿設された凹部の周壁部に接する環状体である封止部から構成されていてよい。パッキンのこれらの２つの部分は一体的に形成されていてもよいし、２つの独立した部材を接続・接合させたものであってよい。このような構成において、パッキンの密着部は、金属溶湯の設定温度などの環状条件による膨張や収縮などによる濾過チューブの長手方向の寸法変化を吸収し、濾過チューブと側板との密着性を保持する機能を有する。一方、パッキンの封止部は、濾過チューブと側板とを封止・接合させることにより金属溶湯濾過ユニット全体の形状を適切に保持する機能を有する。
パッキン４Ａおよび／またはパッキン４Ｂの密着部は、濾過チューブ３の端部と側板２Ａおよび／または側板２Ｂとの間で、側板２Ａおよび／または側板２Ｂに穿設された凹部に対して圧縮された状態で固定されていてよい。パッキン４Ａおよび／またはパッキン４Ｂの密着部の濾過チューブ長手方向の厚みは、非圧縮状態において、例えば、側板２Ａおよび／または側板２Ｂに穿設された凹部の濾過チューブ長手方向の深さの５％以上８０％以下であってよく、好ましくは１０％以上７０％以下、１５％以上６０％以下、１８％以上５０％以下、または２０％以上４０％以下であってよい。パッキン４Ａおよび／またはパッキン４Ｂの密着部が側板２Ａおよび／または側板２Ｂに穿設された凹部に対して圧縮されるときの圧縮率（非圧縮時の厚みに対する圧縮分の厚みの割合）は、例えば、０％超８０％以下、１０％以上７０％以下、２０％以上６０％以下、または３０％以上５０％以下であってよい。圧縮されたときのパッキンの厚みは、例えば、側板２Ａおよび／または側板２Ｂに穿設された凹部の濾過チューブ長手方向の深さの２％以上５０％以下、４％以上４０％以下、５％以上３０％以下、６％以上２０％以下、または７％以上１５％以下であってよい。
あるいは、パッキン４Ａおよびパッキン４Ｂは、濾過チューブ３の端面に接する平板状体である密着部、ならびに、濾過チューブ３の外面の縁部および側板に穿設された凹部の周壁部に接する環状体である封止部から構成されていてよい。パッキンのこれらの２つの部分は一体的に形成されていてもよいし、２つの独立した部材を接続・接合させたものであってよい。このような構成において、パッキンの密着部は、金属溶湯の設定温度などの環状条件による膨張や収縮などによる濾過チューブの長手方向の寸法変化を吸収し、濾過チューブと側板との密着性を保持する機能を有する。一方、パッキンの封止部は、濾過チューブと側板とを封止・接合させることにより金属溶湯濾過ユニット全体の形状を適切に保持する機能を有する。
パッキン４Ａおよび／またはパッキン４Ｂの密着部は、濾過チューブ３の端部と側板２Ａおよび／または側板２Ｂとの間で、側板２Ａおよび／または側板２Ｂに穿設された凹部に対して圧縮された状態で固定されていてよい。パッキン４Ａおよび／またはパッキン４Ｂの密着部の濾過チューブ長手方向の厚みは、非圧縮状態において、例えば、側板２Ａおよび／または側板２Ｂに穿設された凹部の濾過チューブ長手方向の深さの５％以上８０％以下であってよく、好ましくは１０％以上７０％以下、１５％以上６０％以下、１８％以上５０％以下、または２０％以上４０％以下であってよい。パッキン４Ａおよび／またはパッキン４Ｂの密着部が側板２Ａおよび／または側板２Ｂに穿設された凹部に対して圧縮されるときの圧縮率（非圧縮時の厚みに対する圧縮分の厚みの割合）は、例えば、０％超８０％以下、１０％以上７０％以下、２０％以上６０％以下、または３０％以上５０％以下であってよい。圧縮されたときのパッキンの厚みは、例えば、側板２Ａおよび／または側板２Ｂに穿設された凹部の濾過チューブ長手方向の深さの２％以上５０％以下、４％以上４０％以下、５％以上３０％以下、６％以上２０％以下、または７％以上１５％以下であってよい。
【0017】
図２に例示された金属溶湯濾過ユニット１において、金属溶湯が出湯する側の側板２Ａおよび出湯側と逆側の側板２Ｂは、パッキン４Ａおよびパッキン４Ｂを介してセラミックス製濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部および逆側の第２の端部のそれぞれが嵌合・固定され得るように穿設された凹部を備える限り、特にその形状は限定されない。側板２Ａおよび側板２Ｂの各々は、通常、扁平な板状であってよい。側板２Ａおよび側板２Ｂの底部は、各々平坦であってもよい。あるいは、濾過チューブ３の長手方向を略水平とした場合において、側板２Ａおよび側板２Ｂの少なくとも一方は、いずれか一方の底辺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ていてもよい。金属溶湯濾過ユニット１が金属溶湯濾過装置の炉床（図２に示さず）上に載置されるとき、側板２Ａおよび／または側板２Ｂの底部をこのような構成とすることによって、出湯側の側板２Ａの側端面が濾過ユニットの自重によって濾過装置の内壁面に押圧されることになるため、出湯側の側板２Ａの貫通孔２ｅ（複数）と濾過装置の内壁面に設けられた出湯口とが正確な位置で確実に継続的に連通され得るように濾過ユニットを安定的に載置することが可能になる。側板の構造に係る実施形態の詳細については、更に別項にて後述する。
【0018】
図２では、セラミックス製濾過チューブ３は、第２の端部から第１の端部に至るまで同一の外面および内面における略円形断面を有する円筒状として例示されている。
図２において、
［ｉ］．濾過チューブ３の外面の金属溶湯に露出される部分３ｄの長手方向長さ、すなわち、濾過チューブ３の出湯側とは逆側の第２の端部の外面において、出湯側と逆側の側板２Ｂおよびパッキン４Ｂによって覆われていない部分の末端点から、出湯側の第１の端部の外面において、出湯側の側板２Ａおよびパッキン４Ａによって覆われていない部分の末端点までの長手方向長さをＬ１とし、
［ｉｉ］．濾過チューブ３の内面の金属溶湯に露出される部分３ｃの長手方向長さ、すなわち濾過チューブ３の出湯側とは逆側の第２の端部における内側端面３ｂから出湯側の第１の端部における端面３ｗまでの長手方向長さをＬ２とし、
［ｉｉｉ］．濾過チューブ３の外径（本図では第２の端部から第１の端部に至るまで同一の大きさ）をＤ１とし、
［ｉｖ］．濾過チューブ３の内径（本図では第２の端部から第１の端部に至るまで同一の大きさ）をＤ２とするとき、
通常、以下の関係式が満たされる。
（１）Ｌ１／Ｄ１≧８．５
（２）Ｌ２／Ｄ２≦２１
ここで、濾過チューブ３の「長手方向」とは、出湯側の第１の端部における端面３ｗの外周円の中心と、出湯側とは逆側の第２の端部における外側端面３ａの外周円の中心とを結ぶ方向を指すものとする。
また、濾過チューブ３の外面および／または内面における長手方向に垂直な断面形状である「略円形」が完全な円形でない場合、その断面形状の外接円によって外径および／または内径を定めるものとする。
図２において、
［ｉ］．濾過チューブ３の外面の金属溶湯に露出される部分３ｄの長手方向長さ、すなわち、濾過チューブ３の出湯側とは逆側の第２の端部の外面において、出湯側と逆側の側板２Ｂおよびパッキン４Ｂによって覆われていない部分の末端点から、出湯側の第１の端部の外面において、出湯側の側板２Ａおよびパッキン４Ａによって覆われていない部分の末端点までの長手方向長さをＬ１とし、
［ｉｉ］．濾過チューブ３の内面の金属溶湯に露出される部分３ｃの長手方向長さ、すなわち濾過チューブ３の出湯側とは逆側の第２の端部における内側端面３ｂから出湯側の第１の端部における端面３ｗまでの長手方向長さをＬ２とし、
［ｉｉｉ］．濾過チューブ３の外径（本図では第２の端部から第１の端部に至るまで同一の大きさ）をＤ１とし、
［ｉｖ］．濾過チューブ３の内径（本図では第２の端部から第１の端部に至るまで同一の大きさ）をＤ２とするとき、
通常、以下の関係式が満たされる。
（１）Ｌ１／Ｄ１≧８．５
（２）Ｌ２／Ｄ２≦２１
ここで、濾過チューブ３の「長手方向」とは、出湯側の第１の端部における端面３ｗの外周円の中心と、出湯側とは逆側の第２の端部における外側端面３ａの外周円の中心とを結ぶ方向を指すものとする。
また、濾過チューブ３の外面および／または内面における長手方向に垂直な断面形状である「略円形」が完全な円形でない場合、その断面形状の外接円によって外径および／または内径を定めるものとする。
【0019】
セラミックス製濾過チューブ３が上記関係式（１）を満たすことによって、濾過チューブの外面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さが、濾過チューブの外径に対して所定値以上の高い比率を有するまで延設されるように調整され、それによって外側露出部分の面積が増大することで、金属溶湯の通湯量を更に増大させることができ、増大した通湯量の下でもより安定した濾過を行うことができると同時に、濾過チューブの単位面積あたりの通湯量が減少することで、濾過チューブの使用寿命を更に延ばすことができ、ひいては金属溶湯の濾過効率が大幅に向上し得る。
また、セラミックス製濾過チューブ３が、上記関係式（１）に加えて上記関係式（２）を満たすことによって、濾過チューブの内面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さが、濾過チューブの内径に対して所定値以下に抑制された比率を有するように調整され、それによって異物の濾過処理を受けた金属溶湯（精製湯）の流路が十分に確保されることで、精製湯の出湯側への流通を促進する効果、すなわち増大した金属溶湯の円滑な流通・通湯を可能にする効果が与えられ、上述の金属溶湯の濾過効率の向上効果との両立を図ることができるという大きな利点が得られる。
また、セラミックス製濾過チューブ３が、上記関係式（１）に加えて上記関係式（２）を満たすことによって、濾過チューブの内面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さが、濾過チューブの内径に対して所定値以下に抑制された比率を有するように調整され、それによって異物の濾過処理を受けた金属溶湯（精製湯）の流路が十分に確保されることで、精製湯の出湯側への流通を促進する効果、すなわち増大した金属溶湯の円滑な流通・通湯を可能にする効果が与えられ、上述の金属溶湯の濾過効率の向上効果との両立を図ることができるという大きな利点が得られる。
【0020】
上記関係式（１）Ｌ１／Ｄ１≧８．５において、上述の観点から、好ましくは、Ｌ１／Ｄ１≧８．６、Ｌ１／Ｄ１≧８．７、Ｌ１／Ｄ１≧８．８、またはＬ１／Ｄ１≧８．９であってよく、さらに好ましくは、Ｌ１／Ｄ１≧９．０、Ｌ１／Ｄ１≧９．１、Ｌ１／Ｄ１≧９．２、Ｌ１／Ｄ１≧９．３、Ｌ１／Ｄ１≧９．４、Ｌ１／Ｄ１≧９．５、Ｌ１／Ｄ１≧９．６、Ｌ１／Ｄ１≧９．７、Ｌ１／Ｄ１≧９．８、Ｌ１／Ｄ１≧９．９、またはＬ１／Ｄ１≧１０であってよい。あるいは、Ｌ１／Ｄ１≧１０．５、Ｌ１／Ｄ１≧１１、Ｌ１／Ｄ１≧１１．５、またはＬ１／Ｄ１≧１２であってもよい。
上記関係式（２）Ｌ２／Ｄ２≦２１において、上述の観点から、好ましくは、Ｌ２／Ｄ２≦２０．５、Ｌ２／Ｄ２≦２０、Ｌ２／Ｄ２≦１９．５、Ｌ２／Ｄ２≦１９、Ｌ２／Ｄ２≦１８．５、Ｌ２／Ｄ２≦１８、Ｌ２／Ｄ２≦１７．５、またはＬ２／Ｄ２≦１７であってよい。あるいは、Ｌ２／Ｄ２≦１６．５、Ｌ２／Ｄ２≦１６、Ｌ２／Ｄ２≦１５．５、Ｌ２／Ｄ２≦１５、Ｌ２／Ｄ２≦１４．５、Ｌ２／Ｄ２≦１４、Ｌ２／Ｄ２≦１３．５、Ｌ２／Ｄ２≦１３、Ｌ２／Ｄ２≦１２．５、またはＬ２／Ｄ２≦１２であってもよい。
上記関係式（２）Ｌ２／Ｄ２≦２１において、上述の観点から、好ましくは、Ｌ２／Ｄ２≦２０．５、Ｌ２／Ｄ２≦２０、Ｌ２／Ｄ２≦１９．５、Ｌ２／Ｄ２≦１９、Ｌ２／Ｄ２≦１８．５、Ｌ２／Ｄ２≦１８、Ｌ２／Ｄ２≦１７．５、またはＬ２／Ｄ２≦１７であってよい。あるいは、Ｌ２／Ｄ２≦１６．５、Ｌ２／Ｄ２≦１６、Ｌ２／Ｄ２≦１５．５、Ｌ２／Ｄ２≦１５、Ｌ２／Ｄ２≦１４．５、Ｌ２／Ｄ２≦１４、Ｌ２／Ｄ２≦１３．５、Ｌ２／Ｄ２≦１３、Ｌ２／Ｄ２≦１２．５、またはＬ２／Ｄ２≦１２であってもよい。
【0021】
複数存在するセラミックス製濾過チューブ３の各々が、第２の端部から第１の端部に至るまで同一の外面および内面における円形断面を有する円筒状である場合（すなわち、第２の端部から第１の端部に至るまで同一の大きさの外径を有し、第２の端部から第１の端部に至るまで同一の大きさの内径を有する場合）において、複数の濾過チューブ３は通常それぞれ同一の外径および内径を有するが、少なくとも一部の濾過チューブにおいて異なる外径および／または内径を有していてもよい。そのような場合、濾過チューブ３の外径Ｄ１および／または内径Ｄ２は、複数の濾過チューブ全体の外径および／または内径の平均値を指すものとする。
【0022】
変形した実施形態において、複数存在するセラミックス製濾過チューブ３の少なくとも一部は、金属溶湯の出湯側とは逆側の第２の端部から第１の端部に至るまでの一部または略全体において、第２の端部におけるものと異なる外面および／または内面における円形断面を有していてよい、すなわち、第２の端部におけるものから変化した外径および／または内径を有していてよい。濾過チューブの外径および／または内径が、第２の端部における外径および／または内径と変化する割合は、例えば２０％以下、１５％以下、１０％以下、または５％以下であってよい。
このようにセラミックス製濾過チューブ３が、第２の端部におけるものから変化した外径および／または内径を有する場合の外径Ｄ１および／または内径Ｄ２は、濾過チューブの第２の端部における外側端面３ａの外径および／または濾過チューブの第２の端部における内側端面３ｂの内径を指すものとする。そして、上述のような複数の濾過チューブ３の外径Ｄ１および／または内径Ｄ２の平均値による定義は、このように複数の濾過チューブの少なくとも一部が第２の端部から第１の端部に至るまでの一部または略全体において、第２の端部におけるものと異なる外面および内面における円形断面を有する場合にも適用される。
このようにセラミックス製濾過チューブ３が、第２の端部におけるものから変化した外径および／または内径を有する場合の外径Ｄ１および／または内径Ｄ２は、濾過チューブの第２の端部における外側端面３ａの外径および／または濾過チューブの第２の端部における内側端面３ｂの内径を指すものとする。そして、上述のような複数の濾過チューブ３の外径Ｄ１および／または内径Ｄ２の平均値による定義は、このように複数の濾過チューブの少なくとも一部が第２の端部から第１の端部に至るまでの一部または略全体において、第２の端部におけるものと異なる外面および内面における円形断面を有する場合にも適用される。
【0023】
複数存在するセラミックス製濾過チューブ３の少なくとも一部が、金属溶湯の出湯側とは逆側の第２の端部から第１の端部に至るまでの一部または略全体において、第２の端部におけるものから変化した外径および／または内径を有している形態の中でも、異物の濾過処理を受けた金属溶湯（精製湯）の出湯側への流通促進の観点から、当該部分において濾過チューブの内径が第２の端部から第１の端部への長手方向に沿って大きくなっていることが好ましい。換言すれば、異物の濾過処理を受けた金属溶湯（精製湯）の出湯側への流通を促進する観点から、複数存在するセラミックス製濾過チューブ３の少なくとも一部において、金属溶湯の出湯側の第１の端部における端面３ｗでの内径がそれとは逆側の第２の端部における内側端面３ｂでの内径よりも大きいことが好ましい。このような構成によって精製湯の出湯側への円滑な流通が促進され、ひいては、金属溶湯の濾過効率が更に向上し得る。また、複数存在するセラミックス製濾過チューブ３の少なくとも一部において、金属溶湯の出湯側の第１の端部における端面３ｗでの内径がそれとは逆側の第２の端部における内側端面３ｂでの内径よりも大きいとき、金属溶湯の出湯側の第１の端部における端面３ｗでの外径は、それとは逆側の第２の端部における外側端面３ａでの外径と略同一であることがより好ましい。このような構成によって、濾過ユニット全体の構造的強度を良好に保ち、側板に穿設された凹部の設計を容易にすると共に、複数存在する濾過チューブの間隔・配列を最適化して濾過効率をより向上させることができる。
【0024】
複数存在するセラミックス製濾過チューブ３の少なくとも一部において、金属溶湯の出湯側の第１の端部における端面３ｗでの内径がそれとは逆側の第２の端部における内側端面３ｂでの内径よりも大きい形態としては、例えば、濾過チューブの一部または略全体において、第２の端部から第１の端部への長手方向に沿っていわゆる逆テーパー状の傾斜を有して内径が連続的に増大する形態や、第２の端部から第１の端部への長手方向に沿って濾過チューブの内径が一定である複数部分を含んで内径が階段状に増大している形態が挙げられる。異物の濾過処理を受けた金属溶湯（精製湯）の出湯側への流通を更に促進する観点から、濾過チューブの一部または略全体において、第２の端部から第１の端部への長手方向に沿っていわゆる逆テーパー状の傾斜を有して内径が連続的に増大する形態が好ましく、濾過チューブの全体において、第２の端部から第１の端部への長手方向に沿っていわゆる逆テーパー状の一定の傾斜を有して内径が連続的に増大する形態がより好ましい。
【0025】
上記の各変形形態を含めた本発明の諸実施形態において、セラミックス製濾過チューブ３外面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さＬ１、濾過チューブ３の外径Ｄ１、濾過チューブ３内面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さＬ２、および濾過チューブ３の内径Ｄ２は、上記関係式（１）および（２）を満たす限り、特に限定されるものではないが、例えばこれらの径は以下の範囲であってよい。
濾過チューブ３外面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さＬ１は、例えば、通常３００ｍｍ以上５０００ｍｍ以下であってよく、好ましくは、４００ｍｍ以上４０００ｍｍ以下、５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、６００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下、７００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下、または８００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であってよい。
濾過チューブ３の外径Ｄ１は、例えば、通常３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下、好ましくは４０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下、５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下、６０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下、または７０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下であってよい。
濾過チューブ３内面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さＬ２は、例えば、通常４００ｍｍ以上５０００ｍｍ以下であってよく、好ましくは、５００ｍｍ以上４０００ｍｍ以下、６００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、７００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下、または８００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であってよい。
濾過チューブ３の内径Ｄ２は、例えば、通常１５ｍｍ以上２００ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下、２５ｍｍ以上１００ｍｍ以下、３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下または３５ｍｍ以上８５ｍｍ以下であってよい。
濾過チューブ３外面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さＬ１は、例えば、通常３００ｍｍ以上５０００ｍｍ以下であってよく、好ましくは、４００ｍｍ以上４０００ｍｍ以下、５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、６００ｍｍ以上２５００ｍｍ以下、７００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下、または８００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であってよい。
濾過チューブ３の外径Ｄ１は、例えば、通常３０ｍｍ以上３００ｍｍ以下、好ましくは４０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下、５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下、６０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下、または７０ｍｍ以上１２０ｍｍ以下であってよい。
濾過チューブ３内面の金属溶湯に露出される部分の長手方向長さＬ２は、例えば、通常４００ｍｍ以上５０００ｍｍ以下であってよく、好ましくは、５００ｍｍ以上４０００ｍｍ以下、６００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下、７００ｍｍ以上２０００ｍｍ以下、または８００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下であってよい。
濾過チューブ３の内径Ｄ２は、例えば、通常１５ｍｍ以上２００ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以上１５０ｍｍ以下、２５ｍｍ以上１００ｍｍ以下、３０ｍｍ以上９０ｍｍ以下または３５ｍｍ以上８５ｍｍ以下であってよい。
【0026】
図３には、変形した実施形態の好ましい一例として、セラミックス製濾過チューブ３の全体において、金属溶湯の出湯側の第１の端部における端面３ｗでの内径がそれとは逆側の第２の端部における内側端面３ｂでの内径よりも大きく、金属溶湯の出湯側の第１の端部における端面３ｗでの外径がそれとは逆側の第２の端部における外側端面３ａでの外径と同一である形態が示されている。本図の濾過チューブ３において、第２の端部から第１の端部への長手方向に沿って全体的にいわゆる逆テーパー状の一定の傾斜を有して内径が連続的に増大している。セラミックス製濾過チューブ３のこのような構造によって、異物の濾過処理を受けた金属溶湯（精製湯）の出湯側への円滑な流通を更に促進することができる。
【0027】
金属溶湯の濾過処理を十分に行いつつ、異物の濾過処理を受けた金属溶湯（精製湯）の出湯側への円滑な流通を促進するため、複数存在するセラミックス製濾過チューブ３の少なくとも一部において、金属溶湯の出湯側の第１の端部における端面３ｗでの内径がそれとは逆側の第２の端部における内側端面３ｂでの内径よりも大きい形態において、通常、濾過チューブの第１の端部での内径は第２の端部での内径の１００．５％以上１２０％以下であってよい。金属溶湯の濾過処理を十分に行いつつ、精製湯の出湯側への円滑な流通を更に促進し、ひいては濾過効率をより向上させる観点から、好ましくは、濾過チューブの第１の端部での内径は第２の端部での内径の１００．６％以上１１８％以下、１００．７％以上１１６％以下、１００．８％以上１１４％以下、１００．９％以上１１２％以下、１０１％以上１１０％以下、１０１．５％以上１１０％以下、１０２％以上１１０％以下、１０２．５％以上１１０％以下、または１０３％以上１１０％以下であってよい。
【0028】
図４（ａ）及び（ｂ）は、一実施形態に係る金属溶湯濾過ユニットにおける、円筒状のセラミックス製濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部の略円形の開口部３ｅと、出湯側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅとの関係を例示する。図４（ａ）は長手方向視の断面図であり、図４（ｂ）は長手方向に垂直な水平方向視の断面図である。
ここで、図４（ｂ）に示されているように、円筒状のセラミックス製濾過チューブ３の長手方向に延びる内面の金属溶湯に露出される部分３ｃは、金属溶湯が出湯する側の第１の端部の縁において略円形の開口部３ｅを形成する。一方、出湯側の側板２Ａは、略円形の貫通孔２ｅを形成すると共に、貫通孔２ｅの濾過チューブ配設側の端部の周縁にて、濾過チューブ３の第１の端部を包含する形状の凹部が穿設されている。そして、濾過チューブ３の金属溶湯の出湯側の第１の端部における輪環状の端面３ｗおよび濾過チューブ３の長手方向に延びる外面の金属溶湯に露出される部分３ｄの端部の環状周縁を包接するように、パッキン４Ａを介して、濾過チューブ３の第１の端部と出湯側の側板２Ａとが嵌合され、固定されている。図４に示された一実施形態においては、出湯側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅの濾過チューブ配設側端部の開口形状は、貫通孔２ｅの濾過チューブ配設側とは逆側、すなわち出湯側の開口形状と同じである。このように、図４の一実施形態において、出湯側の側板２Ａの略円形の貫通孔２ｅにおける出湯側端部の内径は、側板２Ａの貫通孔２ｅにおける濾過チューブ配設側端部の内径Ｓｉと等しくなっている。
ここで、図４（ｂ）に示されているように、円筒状のセラミックス製濾過チューブ３の長手方向に延びる内面の金属溶湯に露出される部分３ｃは、金属溶湯が出湯する側の第１の端部の縁において略円形の開口部３ｅを形成する。一方、出湯側の側板２Ａは、略円形の貫通孔２ｅを形成すると共に、貫通孔２ｅの濾過チューブ配設側の端部の周縁にて、濾過チューブ３の第１の端部を包含する形状の凹部が穿設されている。そして、濾過チューブ３の金属溶湯の出湯側の第１の端部における輪環状の端面３ｗおよび濾過チューブ３の長手方向に延びる外面の金属溶湯に露出される部分３ｄの端部の環状周縁を包接するように、パッキン４Ａを介して、濾過チューブ３の第１の端部と出湯側の側板２Ａとが嵌合され、固定されている。図４に示された一実施形態においては、出湯側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅの濾過チューブ配設側端部の開口形状は、貫通孔２ｅの濾過チューブ配設側とは逆側、すなわち出湯側の開口形状と同じである。このように、図４の一実施形態において、出湯側の側板２Ａの略円形の貫通孔２ｅにおける出湯側端部の内径は、側板２Ａの貫通孔２ｅにおける濾過チューブ配設側端部の内径Ｓｉと等しくなっている。
【0029】
そして、この一実施形態では、図４（ｂ）に併せて図４（ａ）に示されているように、セラミックス製濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部の開口部３ｅの形状は、長手方向視にて、出湯側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅの濾過チューブ配設側端部の開口形状を包含（内包）している。すなわち、セラミックス製濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部の開口部３ｅの直径（濾過チューブ３の第１の端部における内径）Ｄ２ｙは、側板２Ａの貫通孔２ｅにおける濾過チューブ配設側端部の内径Ｓｉよりも大きい。換言すれば、側板２Ａの貫通孔２ｅにおける濾過チューブ配設側端部の内径Ｓｉは、濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部に設けられた略円形の開口部３ｅの直径Ｄ２ｙよりも小さい。この実施形態では、Ｓｉ＜Ｄ２ｙの範囲である限り特に限定されないが、ＳｉのＤ２ｙに対する割合（［Ｓｉ／Ｄ２ｙ］×１００（％））は、通常８０％以上１００％未満、好ましくは、８５％以上１００％未満、９０％以上１００％未満、９５％以上１００％未満、９８％以上１００％未満、９９％以上１００％未満、９９．５％以上１００％未満、または９９．９％以上１００％未満であってよい。
このように、側板２Ａの貫通孔２ｅにおける濾過チューブ配設側端部の内径Ｓｉを濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部の開口部３ｅの直径Ｄ２ｙよりも小さい構造とすることによって、濾過チューブ３の第１の端部における内面縁部が金属溶湯に対して露出されることがないため、当該箇所での濾過チューブ３の劣化・脱粒が効果的に抑制され、濾過チューブの寿命を更に延ばすことができる。
なお、図４の実施形態において、濾過チューブ３の第１の端部の開口部３ｅおよび／または側板２Ａの貫通孔２ｅの断面形状の略円形が完全な円形でない場合、その断面形状の外接円によってＤ２ｙおよび／またはＳｉを定めるものとする。
このように、側板２Ａの貫通孔２ｅにおける濾過チューブ配設側端部の内径Ｓｉを濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部の開口部３ｅの直径Ｄ２ｙよりも小さい構造とすることによって、濾過チューブ３の第１の端部における内面縁部が金属溶湯に対して露出されることがないため、当該箇所での濾過チューブ３の劣化・脱粒が効果的に抑制され、濾過チューブの寿命を更に延ばすことができる。
なお、図４の実施形態において、濾過チューブ３の第１の端部の開口部３ｅおよび／または側板２Ａの貫通孔２ｅの断面形状の略円形が完全な円形でない場合、その断面形状の外接円によってＤ２ｙおよび／またはＳｉを定めるものとする。
【0030】
図５の断面図は、一実施形態に係る金属溶湯濾過ユニットの金属溶湯が出湯する側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅにおいて、セラミックス製濾過チューブ３が配設された側（すなわち本図ではパッキン４Ａが配設されている側）の端部の内径Ｓｉと出湯側の端部の内径Ｓｉｉとの関係を例示する。図示されているように、本実施形態にて、金属溶湯が出湯する側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅにおいて、出湯側の端部の内径Ｓｉｉは濾過チューブ３が配設された側の端部の内径Ｓｉよりも小さく形成されている。貫通孔２ｅにおける出湯側の端部の内径Ｓｉｉを濾過チューブ３が配設された側の端部の内径Ｓｉよりも小さくする手段としては、図示されているように一定の角度または変化する角度の傾斜（テーパー形状）を設けてもよいし、１つまたは複数の階段状の段差を設けても良い。
【0031】
図５の実施形態では、Ｓｉ＞Ｓｉｉの範囲である限り特に限定されないが、ＳｉｉのＳｉに対する割合（［Ｓｉｉ／Ｓｉ］×１００（％））は、通常８０％以上９９．５％以下、好ましくは、８３％以上９９．４％以下、８５％以上９９．３％以下、８７％以上９９．２％以下、８９％以上９９．１％以下、９０％以上９９％以下、９１％以上９９％以下、または９２％以上９９％以下であってよい。
このように、金属溶湯が出湯する側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅにおいて、出湯側の端部の内径Ｓｉｉを濾過チューブ３が配設された側の端部の内径Ｓｉよりも小さい構造とすることによって、異物の濾過処理が不十分な状態のまま金属溶湯が濾過ユニットから出湯することを抑制し、濾過処理済みの精製湯における異物の含有可能性を更に低減させることができる。
このように、金属溶湯が出湯する側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅにおいて、出湯側の端部の内径Ｓｉｉを濾過チューブ３が配設された側の端部の内径Ｓｉよりも小さい構造とすることによって、異物の濾過処理が不十分な状態のまま金属溶湯が濾過ユニットから出湯することを抑制し、濾過処理済みの精製湯における異物の含有可能性を更に低減させることができる。
【0032】
本明細書において、ここまで述べた諸実施形態のいずれか２つ以上を互いに組み合わせることができ、さらに所望される場合には、それと後述のいずれかの実施形態とを組み合わせることもできる。
例えば、図３に例示された実施形態（複数存在するセラミックス製濾過チューブ３の少なくとも一部において、金属溶湯の出湯側の第１の端部における端面３ｗでの内径がそれとは逆側の第２の端部における内側端面３ｂでの内径よりも大きい実施形態）と、図４に例示された実施形態（セラミックス製濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部の開口部３ｅの形状が、長手方向視にて、出湯側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅの濾過チューブ配設側端部の開口形状を包含・内包している実施形態）とを組み合わせることができる。
または、図３に例示された実施形態と、図５に例示された実施形態（金属溶湯が出湯する側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅにおいて、出湯側の端部の内径Ｓｉｉが濾過チューブ３が配設された側の端部の内径Ｓｉよりも小さく形成されている実施形態）とを組み合わせることができる。
または、図４に例示された実施形態と図５に例示された実施形態とを組み合わせることができる。
または、図３、図４、および図５に例示された３つの実施形態を組み合わせることができる。
これらの実施形態の各々によって得られる上述の利点は、これらの実施形態の組み合わせにおいても同様に相加的に奏され、減殺または相殺されることはない。
例えば、図３に例示された実施形態（複数存在するセラミックス製濾過チューブ３の少なくとも一部において、金属溶湯の出湯側の第１の端部における端面３ｗでの内径がそれとは逆側の第２の端部における内側端面３ｂでの内径よりも大きい実施形態）と、図４に例示された実施形態（セラミックス製濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部の開口部３ｅの形状が、長手方向視にて、出湯側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅの濾過チューブ配設側端部の開口形状を包含・内包している実施形態）とを組み合わせることができる。
または、図３に例示された実施形態と、図５に例示された実施形態（金属溶湯が出湯する側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅにおいて、出湯側の端部の内径Ｓｉｉが濾過チューブ３が配設された側の端部の内径Ｓｉよりも小さく形成されている実施形態）とを組み合わせることができる。
または、図４に例示された実施形態と図５に例示された実施形態とを組み合わせることができる。
または、図３、図４、および図５に例示された３つの実施形態を組み合わせることができる。
これらの実施形態の各々によって得られる上述の利点は、これらの実施形態の組み合わせにおいても同様に相加的に奏され、減殺または相殺されることはない。
【0033】
特に好ましい一例は、図３、図４および図５に例示された３つの実施形態、すなわち、＜１＞複数存在するセラミックス製濾過チューブ３の少なくとも一部において、金属溶湯の出湯側の第１の端部における端面３ｗでの内径がそれとは逆側の第２の端部における内側端面３ｂでの内径よりも大きい実施形態；＜２＞セラミックス製濾過チューブ３の金属溶湯が出湯する側の第１の端部の開口部３ｅの形状が、長手方向視にて、出湯側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅの濾過チューブ配設側端部の開口形状を包含・内包している実施形態；＜３＞金属溶湯が出湯する側の側板２Ａに設けられた略円形の貫通孔２ｅにおいて、出湯側の端部の内径Ｓｉｉが濾過チューブ３が配設された側の端部の内径Ｓｉよりも小さく形成されている実施形態を組み合わせるように変形された実施形態である。
これにより、各実施形態について上述された利点の全てが得られる。すなわち、この実施形態によれば、異物の濾過処理を受けた金属溶湯（精製湯）の出湯側への円滑な流通を更に促進することができ、加えて、濾過チューブの第１の端部における内面縁部での濾過チューブの劣化・脱粒が効果的に抑制され、濾過チューブの寿命を更に延ばすことができると共に、異物の濾過処理が不十分な状態のまま金属溶湯が濾過ユニットから出湯することを抑制し、濾過処理済みの精製湯における異物の含有可能性を更に低減させることができる。
これにより、各実施形態について上述された利点の全てが得られる。すなわち、この実施形態によれば、異物の濾過処理を受けた金属溶湯（精製湯）の出湯側への円滑な流通を更に促進することができ、加えて、濾過チューブの第１の端部における内面縁部での濾過チューブの劣化・脱粒が効果的に抑制され、濾過チューブの寿命を更に延ばすことができると共に、異物の濾過処理が不十分な状態のまま金属溶湯が濾過ユニットから出湯することを抑制し、濾過処理済みの精製湯における異物の含有可能性を更に低減させることができる。
【0034】
好ましい一実施形態において、金属溶湯濾過ユニット１の複数のセラミックス製濾過チューブ３の少なくとも一部は、通常、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てよい。このような範囲の気孔率を有する多孔性物質で濾過チューブ３を形成することによって、濾過チューブによる金属溶湯中の異物の除去・濾過性能と、濾過チューブの寿命の延長（短期間での濾過性能低下の抑制）とのバランスの最適化を図り、ひいては濾過効率を向上させることができる。濾過チューブを形成する多孔性物質の気孔率は、上記観点から、好ましくは２５％以上４５％以下、２８％以上４２％以下、または３０％以上４０％以下であってよい。
【0035】
セラミックス製濾過チューブ３が上記範囲の気孔率を有する多孔性物質で形成されている実施形態において、多孔性物質を構成する骨材の例としては、炭化ケイ素、電融アルミナ、焼結アルミナなどのアルミナのうち１種以上が挙げられるが、これに限定されるものではない。多孔性物質を構成する骨材は、好ましくは電融アルミナ、焼結アルミナなどのアルミナのうち１種以上であってよい。
【0036】
セラミックス製濾過チューブ３の多孔性物質を構成する骨材の平均粒子径は、特に限定されないが、気孔率を上記範囲内に調節する観点から、通常２００μｍ以上２５００μｍ以下であってよい。セラミックス製濾過チューブ３の骨材の平均粒子径は、好ましくは２５０μｍ以上２０００μｍ以下であってよく、より好ましくは５００μｍ以上１７００μｍ以下であってよい。
ここでの濾過チューブの多孔性物質を構成する骨材の「平均粒子径」は、濾過チューブの長手方向に対して垂直な断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像を撮像し、かかるＳＥＭ画像からインターセプト法により骨材の粒子径を測定し、その平均を求めた値である。具体的には、濾過チューブの断面のＳＥＭ画像に任意の線を引き、かかる線と交差した骨材の粒子について、その長径と短径とを測定する。次いで、粒子形状を楕円とし、長径および短径の平均値を、その骨材の粒子径とする。そして、別の視野の複数のＳＥＭ画像も撮像し、撮像した複数のＳＥＭ画像を用いて前述の測定を繰り返し、５００個以上の骨材の粒子径を測定した後、統計的に処理することで、濾過チューブの断面組織における骨材の平均粒子径を求める。また、上述の濾過チューブの「気孔率」は、濾過チューブの寸法および質量に基づいて実際の密度を算出し、濾過チューブ（例えば、主原料である炭化ケイ素、アルミナ等のセラミックス材料および少量の無機結合剤を含んでなる）の理論密度に対する比として算出され得る。
ここでの濾過チューブの多孔性物質を構成する骨材の「平均粒子径」は、濾過チューブの長手方向に対して垂直な断面のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）画像を撮像し、かかるＳＥＭ画像からインターセプト法により骨材の粒子径を測定し、その平均を求めた値である。具体的には、濾過チューブの断面のＳＥＭ画像に任意の線を引き、かかる線と交差した骨材の粒子について、その長径と短径とを測定する。次いで、粒子形状を楕円とし、長径および短径の平均値を、その骨材の粒子径とする。そして、別の視野の複数のＳＥＭ画像も撮像し、撮像した複数のＳＥＭ画像を用いて前述の測定を繰り返し、５００個以上の骨材の粒子径を測定した後、統計的に処理することで、濾過チューブの断面組織における骨材の平均粒子径を求める。また、上述の濾過チューブの「気孔率」は、濾過チューブの寸法および質量に基づいて実際の密度を算出し、濾過チューブ（例えば、主原料である炭化ケイ素、アルミナ等のセラミックス材料および少量の無機結合剤を含んでなる）の理論密度に対する比として算出され得る。
【0037】
金属溶湯濾過ユニット１のセラミックス製濾過チューブ３以外の各部分を構成する材料の例について、以下に説明する。
金属溶湯濾過ユニット１のパッキン４Ａおよびパッキン４Ｂにおける濾過チューブ３の端面に接する平板状体である密着部は、例えば、アルミナ繊維やセラミックスファイバー等のセラミックスファイバー製の材質、具体例としては、塩基性塩化アルミニウムとシリカの反応生成物などで形成されていてよい。また、パッキン４Ａおよびパッキン４Ｂにおける濾過チューブ３の外面の縁部に接する環状体である封止部は、例えば、ファイバー系の材質、典型的には、アルミナ－シリカ系のセラミックスファイバーに無機バインダを含有させたもので形成されていてよい。密着部と封止部とが一体的に構成されている態様においては、上述のいずれの材料で形成されていてもよい。
金属溶湯濾過ユニット１のパッキン４Ａおよびパッキン４Ｂにおける濾過チューブ３の端面に接する平板状体である密着部は、例えば、アルミナ繊維やセラミックスファイバー等のセラミックスファイバー製の材質、具体例としては、塩基性塩化アルミニウムとシリカの反応生成物などで形成されていてよい。また、パッキン４Ａおよびパッキン４Ｂにおける濾過チューブ３の外面の縁部に接する環状体である封止部は、例えば、ファイバー系の材質、典型的には、アルミナ－シリカ系のセラミックスファイバーに無機バインダを含有させたもので形成されていてよい。密着部と封止部とが一体的に構成されている態様においては、上述のいずれの材料で形成されていてもよい。
【0038】
次に、金属溶湯濾過ユニット１を構成するセラミックス製濾過チューブ３の製造方法の非限定的な一例について概略を説明する。
セラミックス製濾過チューブ３の製造方法は、混練、成形、乾燥、脱脂および焼成の各工程を含んでいてよい。
セラミックス製濾過チューブ３の製造方法は、混練、成形、乾燥、脱脂および焼成の各工程を含んでいてよい。
【0039】
混練工程は、例えば上述した骨材の原料粒子と無機結合材とを含む混合物を混練し、坏土を調製する工程である。具体的には、骨材粒子と、無機結合材と、有機バインダと、水とを含み、セラミックス製濾過チューブ３の原材料を構成する混合物を、例えば混合攪拌機などの混練装置を用いて混練することで得ることができる。
【0040】
骨材粒子としては、例えば上述した材質のものを用いることができる。また、無機結合材としては、例えば、三酸化ホウ素、アルミナ、酸化マグネシウムおよびシリカのうち１種以上を用いることができる。この中でも、無機結合材として三酸化ホウ素およびアルミナを用いると、焼成によりその一部が反応し、９Ａｌ２Ｏ３・２Ｂ２Ｏ３の針状結晶が生成することがある。
【0041】
有機バインダとしては、例えば、デンプン系、セルロース系および多糖類系のうち１種以上を用いることができる。水としては、含有する不純物が少ない脱イオン水または蒸留水が好適に使用されうる。骨材粒子を適切に焼成させるために、さらに焼成助剤を添加して混練してもよい。また、必要に応じて、有機造孔剤、潤滑剤、可塑剤および離型剤などの任意選択の各種添加剤を添加して混練してもよい。
【0042】
成形工程は、混練工程によって得られた坏土を、予め用意した成形用の型に充填し、成形する工程である。これに次いで行われる乾燥工程は、成形工程によって得られた成形体を乾燥させる工程である。かかる乾燥工程により、成形体から水分が除去される。
【0043】
脱脂工程は、乾燥工程において水分が除去された成形体から有機バインダ等の有機成分を除去する工程である。予め定められた温度、時間等の諸条件下に成形体が晒されることにより、成形体に含まれる有機成分が分解、除去されうる。また、有機造孔剤が除去された場合には、有機造孔剤の形状に対応する気孔が生成し得る。
【0044】
焼成工程は、脱脂工程において有機成分が除去された成形体を、焼成装置で焼成する工程である。焼成により得られる焼成体に対して、必要により端部の加工処理等を施して、セラミックス製濾過チューブ３を得ることができる。
【0045】
＜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）～（３）に例示されるとおりの創意工夫された形状または寸法に関する特定の関係を満たすものであってよい。
（１）．金属溶湯濾過ユニットの追加実施形態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。
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）～（３）に例示されるとおりの創意工夫された形状または寸法に関する特定の関係を満たすものであってよい。
（１）．金属溶湯濾過ユニットの追加実施形態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。
【0046】
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。
【0047】
（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。
【0048】
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。
【0049】
（３）．金属溶湯濾過ユニットの追加実施形態３
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。
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。
【0050】
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）
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。
（ｉｉ）
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。
（ｉｉｉ）
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。
（ｉ）
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。
（ｉｉ）
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。
（ｉｉｉ）
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。
【実施例】
【0051】
以下に、実施例を参照して本発明を更に具体的に説明する。
これらの実施例は、本発明を何ら限定するものではなく、単なる例示として理解されるべきである。
これらの実施例は、本発明を何ら限定するものではなく、単なる例示として理解されるべきである。
【0052】
セラミックス製濾過チューブの製造例１
平均粒子径が６００μｍの電融アルミナ（「骨材粒子」）１００質量部に対し、無機結合材を１０質量部混錬した。無機結合材として、以下の化合物を含む材料を用いた：三酸化ホウ酸４５質量％、アルミナ２０質量％、酸化マグネシウム２０質量％、シリカ１０質量％、Ｎａ２Ｏを０．０１質量％、Ｋ２Ｏ３を０．０１質量％、ＣａＯを０．２質量％。次いで、この電融アルミナおよび無機結合材を含む坏土を用いて、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円形であり、一方の端部（第１の端部）が開口しており、他方の端部（第２の端部）が閉塞された円筒状の成形体を作製した。この成形体を８０℃で８時間、乾燥し、次いで９００℃で６時間、脱脂処理を行った。その後、焼成炉内で、乾燥および脱脂処理済みの成形体を１２５０℃で７時間にわたって焼成し、セラミックス製濾過チューブを製造した。上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が９００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２が９３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が６０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した。濾過チューブの外径Ｄ１および内径Ｄ２は、長手方向の全体にわたって一定とした。濾過チューブの骨材の平均粒子径は６００μｍであり、気孔率は３８％であった（以降の製造例でも同様であった）。平均粒子径および気孔率の測定は上述された方法に従った。
平均粒子径が６００μｍの電融アルミナ（「骨材粒子」）１００質量部に対し、無機結合材を１０質量部混錬した。無機結合材として、以下の化合物を含む材料を用いた：三酸化ホウ酸４５質量％、アルミナ２０質量％、酸化マグネシウム２０質量％、シリカ１０質量％、Ｎａ２Ｏを０．０１質量％、Ｋ２Ｏ３を０．０１質量％、ＣａＯを０．２質量％。次いで、この電融アルミナおよび無機結合材を含む坏土を用いて、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円形であり、一方の端部（第１の端部）が開口しており、他方の端部（第２の端部）が閉塞された円筒状の成形体を作製した。この成形体を８０℃で８時間、乾燥し、次いで９００℃で６時間、脱脂処理を行った。その後、焼成炉内で、乾燥および脱脂処理済みの成形体を１２５０℃で７時間にわたって焼成し、セラミックス製濾過チューブを製造した。上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が９００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２が９３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が６０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した。濾過チューブの外径Ｄ１および内径Ｄ２は、長手方向の全体にわたって一定とした。濾過チューブの骨材の平均粒子径は６００μｍであり、気孔率は３８％であった（以降の製造例でも同様であった）。平均粒子径および気孔率の測定は上述された方法に従った。
【0053】
セラミックス製濾過チューブの製造例２
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が１０００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２が１０３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が６０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が１０００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２が１０３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が６０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
【0054】
セラミックス製濾過チューブの製造例３
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が１２００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２１２３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が６０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が１２００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２１２３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が６０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
【0055】
セラミックス製濾過チューブの製造例４
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が１０００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２１０３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が５０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が１０００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２１０３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が５０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
【0056】
セラミックス製濾過チューブの製造例５
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が１０００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２１０３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が７０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が１０００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２１０３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が７０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
【0057】
セラミックス製濾過チューブの製造例１Ｃ
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が８００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２８３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が６０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が８００ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２８３０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が６０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
【0058】
セラミックス製濾過チューブの製造例２Ｃ
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が８２０ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が８０ｍｍ、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Ｌ２８５０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が４０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が８２０ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が８０ｍｍ、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Ｌ２８５０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が４０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
【0059】
セラミックス製濾過チューブの製造例３Ｃ
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が８２０ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２８５０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が６０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
上記円筒状の成形体を作製するにあたり、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が８２０ｍｍ、濾過チューブの外径Ｄ１が１００ｍｍ、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Ｌ２８５０ｍｍ、濾過チューブの内径Ｄ２が６０ｍｍとなるように成形体のサイズを調整した以外は、上記製造例１と同様にセラミックス製濾過チューブを製造した。
【0060】
金属溶湯濾過ユニットの製造
例１
主原料として炭化ケイ素を含む材料から形成された側板を２つ用意した。各側板は、厚み６０ｍｍ、縦７００ｍｍ、横７２０ｍｍの扁平な板状体であった。金属溶湯が出湯する側の一方の側板には、６０ｍｍの円形の貫通孔（側板における濾過チューブ配設側およびその逆側の金属溶湯出湯側の内径が等しい孔）が側板の横方向に６つ設けられたセット３つと、同じサイズの貫通孔が側板の横方向に５つ設けられたセット２つとを、各貫通孔の間隔が５５ｍｍとなるように交互に設け、これらの貫通孔の合計数は２８であった。金属溶湯が出湯する側とは逆側の側板には、このような貫通孔を設けなかった。また、各側板には、濾過チューブの各端部の形状（外径）に適合する円形断面を有する周壁面と、平面である底面を備えた凹部を設けた。凹部の側板の縦横面に対する深さ（濾過チューブの長手方向に対応する方向の深さ）は３１．３ｍｍとした。金属溶湯が出湯する側の一方の側板においては、各凹部の中央に上記貫通孔の各々が配置されるようにした。
６０ｍｍ径の円形開口を有すると共に、上記凹部の底面に適合する形状を有する、厚みが６ｍｍであるアルミナ繊維製のパッキンと、上記の円形開口を有しない以外は同様の構成であるパッキンとを用意した。上記の貫通孔が設けられた金属溶湯出湯側の側板の各凹部に上記の円形開口を有するパッキンを配置すると共に、上記の貫通孔が設けられていない側板の各凹部に上記の円形開口を有しないパッキンを配置した。そして、上記製造例１のセラミックス製濾過チューブの金属溶湯出湯側の開口部を有する第１の端部を、上記の貫通孔が設けられた金属溶湯出湯側の側板の各凹部およびこれに対応する上記の円形開口を有するパッキンに対して嵌合・固定し、この濾過チューブの閉塞された第２の端部を、上記の貫通孔が設けられていない側板の各凹部およびこれに対応する上記の円形開口を有しないパッキンに対して嵌合・固定した。金属溶湯の漏出を防止するため、各側板の両側から押圧してパッキンを元の５０％である３ｍｍの厚みになるように圧縮し、例１の金属溶湯濾過ユニットを得た。
例１
主原料として炭化ケイ素を含む材料から形成された側板を２つ用意した。各側板は、厚み６０ｍｍ、縦７００ｍｍ、横７２０ｍｍの扁平な板状体であった。金属溶湯が出湯する側の一方の側板には、６０ｍｍの円形の貫通孔（側板における濾過チューブ配設側およびその逆側の金属溶湯出湯側の内径が等しい孔）が側板の横方向に６つ設けられたセット３つと、同じサイズの貫通孔が側板の横方向に５つ設けられたセット２つとを、各貫通孔の間隔が５５ｍｍとなるように交互に設け、これらの貫通孔の合計数は２８であった。金属溶湯が出湯する側とは逆側の側板には、このような貫通孔を設けなかった。また、各側板には、濾過チューブの各端部の形状（外径）に適合する円形断面を有する周壁面と、平面である底面を備えた凹部を設けた。凹部の側板の縦横面に対する深さ（濾過チューブの長手方向に対応する方向の深さ）は３１．３ｍｍとした。金属溶湯が出湯する側の一方の側板においては、各凹部の中央に上記貫通孔の各々が配置されるようにした。
６０ｍｍ径の円形開口を有すると共に、上記凹部の底面に適合する形状を有する、厚みが６ｍｍであるアルミナ繊維製のパッキンと、上記の円形開口を有しない以外は同様の構成であるパッキンとを用意した。上記の貫通孔が設けられた金属溶湯出湯側の側板の各凹部に上記の円形開口を有するパッキンを配置すると共に、上記の貫通孔が設けられていない側板の各凹部に上記の円形開口を有しないパッキンを配置した。そして、上記製造例１のセラミックス製濾過チューブの金属溶湯出湯側の開口部を有する第１の端部を、上記の貫通孔が設けられた金属溶湯出湯側の側板の各凹部およびこれに対応する上記の円形開口を有するパッキンに対して嵌合・固定し、この濾過チューブの閉塞された第２の端部を、上記の貫通孔が設けられていない側板の各凹部およびこれに対応する上記の円形開口を有しないパッキンに対して嵌合・固定した。金属溶湯の漏出を防止するため、各側板の両側から押圧してパッキンを元の５０％である３ｍｍの厚みになるように圧縮し、例１の金属溶湯濾過ユニットを得た。
【0061】
例２～５および例１Ｃ～３Ｃ
上記製造例１のセラミックス製濾過チューブに替えて、上記製造例２～５および製造例１Ｃ～３Ｃのセラミックス製濾過チューブの各々を用い、それぞれの濾過チューブの内径に対応するサイズの貫通孔を設けた側板、およびこれに対応するサイズの開口を有するパッキンを用いた以外は、例１と同様にして例２～５および例１Ｃ～３Ｃの金属溶湯濾過ユニットを得た。
上記製造例１のセラミックス製濾過チューブに替えて、上記製造例２～５および製造例１Ｃ～３Ｃのセラミックス製濾過チューブの各々を用い、それぞれの濾過チューブの内径に対応するサイズの貫通孔を設けた側板、およびこれに対応するサイズの開口を有するパッキンを用いた以外は、例１と同様にして例２～５および例１Ｃ～３Ｃの金属溶湯濾過ユニットを得た。
【0062】
濾過性能の評価
上で得られた例１～例５および例１Ｃ～例３Ｃの各々の金属溶湯濾過ユニットに対し、以下の（１）および（２）の測定・評価を行った。その結果を、これらのユニットのセラミックス製濾過チューブの構造ファクターと併せて以下の表１に示す。
（１）濾過室内での金属溶湯のヘッド高さ変化量の測定
金属溶湯の入湯口および出湯口を有する濾過室の炉床上に上記金属溶湯濾過ユニットを載置し、この入湯口を通じて金属溶湯濾過ユニットの濾過チューブにアルミニウムの金属溶湯（７２０℃）を所定量供給し、濾過室内のアルミ溶湯液面高さ（以降「ヘッド高さ」とも称する）の変化量を測定した。具体的には、濾過開始時の濾過室内の金属溶湯ヘッド高さＴ０を測定し、濾過チューブ１本あたり４０トン（ｔ）の金属溶湯を通湯させた後の金属溶湯ヘッド高さＴ１を測定した（参考用の図６参照）。この測定試験において、濾過チューブ１本当たりの金属溶湯の流速を１６ｋｇ／分（約９５０ｋｇ／時）に設定した。参考に付した図６において、１は金属溶湯濾過ユニット、２Ａは出湯側の側板、２Ｂは入湯側の側板、２ｅは出湯側の側板に設けられた貫通孔、３はセラミックス製濾過チューブ、５は濾過室、６は濾床、６Ａおよび６Ｂの各々は炉床に設けられた台座、７は濾過室の筐体、Ｉは濾過室への金属溶湯の入湯口、Ｏは濾過室からの金属溶湯の出湯口、Ｔ０は濾過開始時の濾過室内の金属溶湯ヘッド高さ、Ｔ１は濾過チューブ１本あたり４０トンの金属溶湯を通湯させた後の金属溶湯ヘッド高さを指す。
濾過室内の金属溶湯ヘッド高さの変化量（Ｔ１－Ｔ０の値）が低いほど、継続的な通湯を行った際のろ過抵抗が低く、安定的に使用できたことを意味する。そのため、濾過室内の金属溶湯ヘッド高さの変化量により、下記の３段階の点数で濾過の安定性を評価した。なお、表１にて、各例のヘッド高さ変化量（ｍｍ）および括弧内に点数を示した。
３点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が＜５０ｍｍであった。
２点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であった。
１点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が＞１００ｍｍであった。
（２）金属溶湯の所定ヘッド高さ変化量に達するまでの通湯量の測定（セラミックス製濾過チューブの寿命の評価）
セラミックス製濾過チューブに介在物が捕集されることで金属溶湯が通湯する流路が少なくなると、濾過室の金属溶湯ヘッド高さは経時的に高くなる。一般的に、金属溶湯の濾過は自然流下により行われる。目詰まりした濾過チューブで金属溶湯を濾過する場合、通湯に十分な圧力を生み出すためのヘッド高さが必要となるが、ヘッド高さが高くなると金属溶湯が濾過室の槽内から溢れる危険性や、濾過速度の低下が考えられる。本試験では、濾過前と濾過後の金属溶湯ヘッド高さの変化量が１２０ｍｍとなるまでの通湯量（トン／本）を測定することで、濾過チューブの寿命を評価した。なお、本試験は上記（１）の金属溶湯ヘッド高さの測定試験を継続して行い、最終的な金属溶湯ヘッド高さの変化量（Ｔ１－Ｔ０の値）が１２０ｍｍとなった際の通湯量（トン／本）を算出して行った。この試験では、通湯量に応じて下記の３段階の点数で濾過チューブの寿命を評価した。なお、表１にて、各例の通湯量（トン／本）および括弧内に点数を示した。
３点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が１２０ｍｍとなるまでの通湯量が＞６０トン／本（濾過チューブ１本あたり６０トン超）であった。
２点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が１２０ｍｍとなるまでの通湯量が５０トン／本～６０トン／本であった（金属溶湯ヘッド高さの変化量が１２０ｍｍとなるまでの濾過チューブ１本あたりの通湯量が５０トン以上６０トン以下であった）。
１点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が１２０ｍｍとなるまでの通湯量が＜５０トン／本（濾過チューブ１本あたり５０トン未満）であった。
（３）セラミックス製濾過チューブの濾過性能の総合的評価
上記（１）及び（２）の試験結果の合計点にて、セラミックス製濾過チューブの濾過性能の総合的な評価を行った。Ａ評価およびＢ評価の例では、金属溶湯の濾過量が増加しても、通湯させる際のヘッド高さが低く、安定して濾過できると共に、濾過寿命も長く良好であった。一方で、Ｃ評価の例は、金属溶湯の濾過量が増加すると、ヘッド高さが高くなるため、濾過室の槽内からの金属溶湯の溢れ出し等や濾過量も総じて少ない点が懸念され、操業するにあたり適当とは言えない。なお、表１にて、各例の評価および括弧内に合計点数を示した。
Ａ評価：６点
Ｂ評価：４～５点
Ｃ評価：３点以下
上で得られた例１～例５および例１Ｃ～例３Ｃの各々の金属溶湯濾過ユニットに対し、以下の（１）および（２）の測定・評価を行った。その結果を、これらのユニットのセラミックス製濾過チューブの構造ファクターと併せて以下の表１に示す。
（１）濾過室内での金属溶湯のヘッド高さ変化量の測定
金属溶湯の入湯口および出湯口を有する濾過室の炉床上に上記金属溶湯濾過ユニットを載置し、この入湯口を通じて金属溶湯濾過ユニットの濾過チューブにアルミニウムの金属溶湯（７２０℃）を所定量供給し、濾過室内のアルミ溶湯液面高さ（以降「ヘッド高さ」とも称する）の変化量を測定した。具体的には、濾過開始時の濾過室内の金属溶湯ヘッド高さＴ０を測定し、濾過チューブ１本あたり４０トン（ｔ）の金属溶湯を通湯させた後の金属溶湯ヘッド高さＴ１を測定した（参考用の図６参照）。この測定試験において、濾過チューブ１本当たりの金属溶湯の流速を１６ｋｇ／分（約９５０ｋｇ／時）に設定した。参考に付した図６において、１は金属溶湯濾過ユニット、２Ａは出湯側の側板、２Ｂは入湯側の側板、２ｅは出湯側の側板に設けられた貫通孔、３はセラミックス製濾過チューブ、５は濾過室、６は濾床、６Ａおよび６Ｂの各々は炉床に設けられた台座、７は濾過室の筐体、Ｉは濾過室への金属溶湯の入湯口、Ｏは濾過室からの金属溶湯の出湯口、Ｔ０は濾過開始時の濾過室内の金属溶湯ヘッド高さ、Ｔ１は濾過チューブ１本あたり４０トンの金属溶湯を通湯させた後の金属溶湯ヘッド高さを指す。
濾過室内の金属溶湯ヘッド高さの変化量（Ｔ１－Ｔ０の値）が低いほど、継続的な通湯を行った際のろ過抵抗が低く、安定的に使用できたことを意味する。そのため、濾過室内の金属溶湯ヘッド高さの変化量により、下記の３段階の点数で濾過の安定性を評価した。なお、表１にて、各例のヘッド高さ変化量（ｍｍ）および括弧内に点数を示した。
３点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が＜５０ｍｍであった。
２点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が５０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であった。
１点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が＞１００ｍｍであった。
（２）金属溶湯の所定ヘッド高さ変化量に達するまでの通湯量の測定（セラミックス製濾過チューブの寿命の評価）
セラミックス製濾過チューブに介在物が捕集されることで金属溶湯が通湯する流路が少なくなると、濾過室の金属溶湯ヘッド高さは経時的に高くなる。一般的に、金属溶湯の濾過は自然流下により行われる。目詰まりした濾過チューブで金属溶湯を濾過する場合、通湯に十分な圧力を生み出すためのヘッド高さが必要となるが、ヘッド高さが高くなると金属溶湯が濾過室の槽内から溢れる危険性や、濾過速度の低下が考えられる。本試験では、濾過前と濾過後の金属溶湯ヘッド高さの変化量が１２０ｍｍとなるまでの通湯量（トン／本）を測定することで、濾過チューブの寿命を評価した。なお、本試験は上記（１）の金属溶湯ヘッド高さの測定試験を継続して行い、最終的な金属溶湯ヘッド高さの変化量（Ｔ１－Ｔ０の値）が１２０ｍｍとなった際の通湯量（トン／本）を算出して行った。この試験では、通湯量に応じて下記の３段階の点数で濾過チューブの寿命を評価した。なお、表１にて、各例の通湯量（トン／本）および括弧内に点数を示した。
３点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が１２０ｍｍとなるまでの通湯量が＞６０トン／本（濾過チューブ１本あたり６０トン超）であった。
２点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が１２０ｍｍとなるまでの通湯量が５０トン／本～６０トン／本であった（金属溶湯ヘッド高さの変化量が１２０ｍｍとなるまでの濾過チューブ１本あたりの通湯量が５０トン以上６０トン以下であった）。
１点：金属溶湯ヘッド高さの変化量が１２０ｍｍとなるまでの通湯量が＜５０トン／本（濾過チューブ１本あたり５０トン未満）であった。
（３）セラミックス製濾過チューブの濾過性能の総合的評価
上記（１）及び（２）の試験結果の合計点にて、セラミックス製濾過チューブの濾過性能の総合的な評価を行った。Ａ評価およびＢ評価の例では、金属溶湯の濾過量が増加しても、通湯させる際のヘッド高さが低く、安定して濾過できると共に、濾過寿命も長く良好であった。一方で、Ｃ評価の例は、金属溶湯の濾過量が増加すると、ヘッド高さが高くなるため、濾過室の槽内からの金属溶湯の溢れ出し等や濾過量も総じて少ない点が懸念され、操業するにあたり適当とは言えない。なお、表１にて、各例の評価および括弧内に合計点数を示した。
Ａ評価：６点
Ｂ評価：４～５点
Ｃ評価：３点以下
【0063】
【表1】
【0064】
表１に示された結果から明らかなように、本発明による関係式（１）Ｌ１／Ｄ１≧８．５および（２）Ｌ２／Ｄ２≦２１を満たすセラミックス製濾過チューブを含む金属溶湯濾過ユニットを用いることにより、これらの関係式のいずれかを満たさない場合と比べて、金属溶湯の通湯量（流量）を十分確保しつつ安定な濾過が可能になると共に、濾過チューブの寿命が大幅に向上することが実証された。
【産業上の利用可能性】
【0065】
本発明の金属溶湯濾過ユニットは、側板の強度を高度に維持しつつも、金属溶湯の通湯量の更なる増大および増大した通湯量の下での安定な濾過、ならびに濾過チューブの使用寿命の更なる延伸を同時に成すことができ、ひいては、金属溶湯濾過ユニットにおける処理量の増大および処理効率の向上を図ることができるため、濾過室内に載置した金属溶湯濾過装置の形態でアルミニウム等の金属溶湯から介在物を除去するために好適に使用され得る。
【符号の説明】
【0066】
１：金属溶湯濾過ユニット
２Ａ：出湯側の側板
２Ｂ：出湯側と逆側の側板
２ｅ：出湯側の側板に設けられた貫通孔
３：セラミックス製濾過チューブ
３ａ：濾過チューブの第２の端部における外側端面
３ｂ：濾過チューブの第２の端部における内側端面
３ｃ：濾過チューブの内面の金属溶湯に露出される部分
３ｄ：濾過チューブの外面の金属溶湯に露出される部分
３ｅ：濾過チューブの第１の端部における開口部
３ｗ：濾過チューブの第１の端部における端面
４Ａ：濾過チューブの第１の端部を固定するためのパッキン
４Ｂ：濾過チューブの第２の端部を固定するためのパッキン
Ｌ１：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
Ｌ２：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
Ｄ１：濾過チューブの外径
Ｄ２：濾過チューブの内径
Ｄ２ｘ：濾過チューブの第２の端部での内径
Ｄ２ｙ：濾過チューブの第１の端部での内径
Ｓｉ：出湯側の側板の貫通孔における濾過チューブ配設側端部での内径
Ｓｉｉ：出湯側の側板の貫通孔における出湯側端部での内径
５：濾過室
６：濾床
６Ａ、６Ｂ：炉床に設けられた台座
７：濾過室の筐体
Ｉ：濾過室への金属溶湯の入湯口
Ｏ：濾過室からの金属溶湯の出湯口
Ｔ０：濾過開始時の濾過室内の金属溶湯ヘッド高さ
Ｔ１：濾過チューブ１本あたり４０トンの金属溶湯を通湯させた後の金属溶湯ヘッド高さ
２Ａ：出湯側の側板
２Ｂ：出湯側と逆側の側板
２ｅ：出湯側の側板に設けられた貫通孔
３：セラミックス製濾過チューブ
３ａ：濾過チューブの第２の端部における外側端面
３ｂ：濾過チューブの第２の端部における内側端面
３ｃ：濾過チューブの内面の金属溶湯に露出される部分
３ｄ：濾過チューブの外面の金属溶湯に露出される部分
３ｅ：濾過チューブの第１の端部における開口部
３ｗ：濾過チューブの第１の端部における端面
４Ａ：濾過チューブの第１の端部を固定するためのパッキン
４Ｂ：濾過チューブの第２の端部を固定するためのパッキン
Ｌ１：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
Ｌ２：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
Ｄ１：濾過チューブの外径
Ｄ２：濾過チューブの内径
Ｄ２ｘ：濾過チューブの第２の端部での内径
Ｄ２ｙ：濾過チューブの第１の端部での内径
Ｓｉ：出湯側の側板の貫通孔における濾過チューブ配設側端部での内径
Ｓｉｉ：出湯側の側板の貫通孔における出湯側端部での内径
５：濾過室
６：濾床
６Ａ、６Ｂ：炉床に設けられた台座
７：濾過室の筐体
Ｉ：濾過室への金属溶湯の入湯口
Ｏ：濾過室からの金属溶湯の出湯口
Ｔ０：濾過開始時の濾過室内の金属溶湯ヘッド高さ
Ｔ１：濾過チューブ１本あたり４０トンの金属溶湯を通湯させた後の金属溶湯ヘッド高さ
【要約】
本発明は、金属溶湯濾過ユニット（１）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（３）、および、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（２Ａ，２Ｂ）を含み、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、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（３ｄ）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（３ｃ）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：（ｉ）Ｌ１／Ｄ１≧８．５（ｉｉ）Ｌ２／Ｄ２≦２１のいずれも満たす、金属溶湯濾過ユニットである。
【図1(a)】
【図1(b)】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】