特許 7577368 溶湯保持炉

(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】2024-10-25

(45)【発行日】2024-11-05

(54)【発明の名称】溶湯保持炉

(51)【国際特許分類】

   F27B 3/20 20060101AFI20241028BHJP

   F27B 3/16 20060101ALI20241028BHJP

   F27D 21/00 20060101ALI20241028BHJP

   B22D 45/00 20060101ALI20241028BHJP

【ＦＩ】

F27B3/20

F27B3/16

F27D21/00 N

B22D45/00 B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023112536

(22)【出願日】2023-07-07

【審査請求日】2023-07-07

(73)【特許権者】

【識別番号】391003727

【氏名又は名称】株式会社トウネツ

(74)【代理人】

【識別番号】110002321

【氏名又は名称】弁理士法人永井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】望月 城也太

【審査官】齋藤 健児

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１５２０６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－２０２４５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２０９０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６２６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５３－０５３４１３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特許第７３１２４９９（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｂ ３／２０

Ｆ２７Ｂ ３／１６

Ｆ２７Ｄ ２１／００

Ｂ２２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属溶湯を保持する保持室と、
前記保持室の上方開口部を閉塞する保持室蓋と、
前記保持室の側壁部から斜め下方に向かって延出して設けられ、前記保持室の内部の前記金属溶湯を加熱する細長状の溶湯加熱体と、を有し、
前記溶湯加熱体の下方に位置する前記保持室の底面は、前記溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら、前記溶湯加熱体と同方向に傾斜する傾斜床面と、前記傾斜床面の下端部から側方へ延出する側方延出面とを有し、
前記側方延出面に、前記金属溶湯内の不要物が入る溝部が設けられ、
前記溶湯加熱体と前記傾斜床面との間に易加熱空間が形成されており、
前記易加熱空間にある前記金属溶湯が前記溶湯加熱体の表面と接触することによって前記溶湯加熱体の熱が前記金属溶湯に伝えられる構成とした、
ことを特徴とする溶湯保持炉。

【請求項2】

金属溶湯が供給される受湯室と、
前記受湯室と連通され、前記受湯室から流れ込んだ前記金属溶湯を保持する保持室と、
前記保持室と連通され、前記保持室から流れ込んだ前記金属溶湯を出湯する出湯室と、
前記保持室の内部の前記金属溶湯の液面との間に空間を作ることなく前記保持室の上方開口部を閉塞する保持室蓋と、
前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さが前記保持室蓋の下面のうちの最も高い位置以上の高さに設定された下限レベルに下がったことを検出する液面レベルセンサと、を有し、
前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さが前記下限レベルに下がったことを検知した際に前記受湯室に前記金属溶湯を供給し、前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さを常時前記保持室蓋の下面のうちの最も高い位置以上の高さに保つ溶湯保持炉であり、
前記保持室の側壁部から斜め下方に向かって延出して設けられ、前記保持室の内部の前記金属溶湯を加熱する細長状の溶湯加熱体を有し、
前記溶湯加熱体の下方に位置する前記保持室の底面は、前記溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら、前記溶湯加熱体と同方向に傾斜する傾斜床面と、前記傾斜床面の下端部から側方へ延出する側方延出面とを有し、
前記側方延出面に、前記金属溶湯内の不要物が入る溝部が設けられ、
前記溶湯加熱体と前記傾斜床面との間に易加熱空間が形成されており、
前記易加熱空間にある前記金属溶湯が前記溶湯加熱体の表面と接触することによって前記溶湯加熱体の熱が前記金属溶湯に伝えられる構成とされ、
前記保持室の側壁部と前記溶湯加熱体の接続部分の位置が前記下限レベルよりも低い、
ことを特徴とする溶湯保持炉。

【請求項3】

前記溶湯加熱体の傾斜角度および前記傾斜床面の傾斜角度はともに２０～４５度の範囲内にある、請求項１または２記載の溶湯保持炉。

【請求項4】

前記保持室蓋のうちの前記溶湯加熱体の上方に位置する部分の下面が前記溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら前記溶湯加熱体と同方向に傾斜している請求項１または２記載の溶湯保持炉。

【請求項5】

金属溶湯を保持する保持室と、
前記保持室の上方開口部を閉塞する保持室蓋と、
前記保持室の側壁部から斜め下方に向かって延出して設けられ、前記保持室の内部の前記金属溶湯を加熱する細長状の溶湯加熱体と、を有し、
前記保持室蓋のうちの前記溶湯加熱体の上方に位置する部分の下面が前記溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら前記溶湯加熱体と同方向に傾斜している、
ことを特徴とする溶湯保持炉。

【請求項6】

金属溶湯が供給される受湯室と、
前記受湯室と連通され、前記受湯室から流れ込んだ前記金属溶湯を保持する保持室と、
前記保持室と連通され、前記保持室から流れ込んだ前記金属溶湯を出湯する出湯室と、
前記保持室の内部の前記金属溶湯の液面との間に空間を作ることなく前記保持室の上方開口部を閉塞する保持室蓋と、
前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さが前記保持室蓋の下面のうちの最も高い位置以上の高さに設定された下限レベルに下がったことを検出する液面レベルセンサと、を有し、
前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さが前記下限レベルに下がったことを検知した際に前記受湯室に前記金属溶湯を供給し、前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さを常時前記保持室蓋の下面のうちの最も高い位置以上の高さに保つ溶湯保持炉であり、
前記保持室の側壁部から斜め下方に向かって延出して設けられ、前記保持室の内部の前記金属溶湯を加熱する細長状の溶湯加熱体を有し、
前記保持室蓋のうちの前記溶湯加熱体の上方に位置する部分の下面が前記溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら前記溶湯加熱体と同方向に傾斜しており、
前記保持室の側壁部と前記溶湯加熱体の接続部分の位置が前記下限レベルよりも低い、
ことを特徴とする溶湯保持炉。

【請求項7】

前記保持室蓋のうちの前記溶湯加熱体の上方に位置する部分の下面の傾斜角度と前記溶湯加熱体の傾斜角度はともに２０～４５度の範囲内にある、請求項５または６記載の溶湯保持炉。

【請求項8】

前記溶湯加熱体の基端部の下端である溶湯加熱体基端部下端が、前記保持室蓋の下面のうちの最も高い位置よりも、少なくとも高い位置にある、
請求項１、請求項２、請求項５、請求項６のいずれか１項に記載の溶湯保持炉。

【請求項9】

前記保持室蓋の下面表面の少なくとも一部が上方に窪んだ構造をなす、請求項１、請求項２、請求項５、請求項６のいずれか１項に記載の溶湯保持炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミニウム、アルミニウム合金などの非鉄金属を溶解した金属溶湯を保持する溶湯保持炉に関する。

【背景技術】

【0002】

アルミニウム、アルミニウム合金などの非鉄金属の金属溶湯を加熱保持するため、従来から溶湯保持炉が使用されている。

【0003】

特許文献１には、溶解保持炉の炉体の天井部に支持板を介して取付けられた浸漬式バーナと、浸漬式バーナより下流側に配置され、金属溶湯中の介在物を金属溶湯の上部へ浮上分離するための介在物浮上分離装置と、前記介在物を濾取するためのセラミックフィルタ等を備えた溶解保持炉が開示されている。

【0004】

特許文献２には、溶解炉本体と、溶解炉本体に金属溶湯を供給する材料投入機構とを備え、溶解炉本体が、溶解室と、受湯室と、汲出室と、溶湯加熱機構とを備え、溶解室が、溶解室蓋を備えた溶解保持炉が開示されている。前記材料投入機構は、汲出室において溶解室蓋の下面高さ位置より上に設定された下限レベルに汲出室の金属溶湯の液面高さ位置が下がったことを検出する液面レベルセンサＳを備え、液面レベルセンサで汲出室の液面高さ位置が下限レベルに下がったことを検出した際、受湯室に金属溶湯及び金属塊の少なくとも一方を、汲出室の液面高さ位置が溶解室蓋の下面高さ位置より、常時、上の位置を保つように供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１１－３２００８３号公報

【文献】特許第６６３８１５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

金属溶解炉から溶解保持炉に金属溶湯を移した後、時間が経過するにつれて金属溶湯の流動性が低下する。そのため溶解保持炉内にもバーナやヒータ等の溶湯加熱体を設けるのが好ましい。

【0007】

特許文献１では、溶解保持炉の炉体の天井部に支持板を介して取り付けられた浸漬式バーナを用いている。

【0008】

しかしながら、このような縦型の浸漬式バーナでは、金属溶湯を加熱する部分がすべて金属溶湯内に浸漬されていないため、必ずしも金属溶湯を効率的に加熱しているとはいえないことを本願発明者は知見した。また、特許文献１でいう天井部と金属溶湯との間に空気の存在する空間があると、縦型の浸漬式バーナの加熱する部分の一部が空気の存在する空間に触れるため、金属溶湯の湯面近傍で、酸化物が付着形成されやすくなる恐れがある。

【0009】

特許文献２の溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）では、溶解室蓋を上部から貫通した状態で加熱する部分がすべて金属溶湯に浸漬した配置をしている。この場合は、必ずしも金属溶湯を効率的に加熱しているとはいえないことを本願発明者は知見した。例えば、略立方体や略直方体等の特定の大きさの溶解室内の金属溶湯に、溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）を浸漬させ、特定の出力の溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）が金属溶湯を加熱する場合を考える。この場合、溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）と金属溶湯とがいかに広く接触するかで、金属溶湯を加熱する効率が変わってくる。すなわち、金属溶湯に接触する溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）の表面積が大きいほど金属溶湯を加熱する効率がよい。したがって、特許文献２の溶解室蓋を上部から貫通した状態で加熱する部分がすべて金属溶湯に浸漬した配置でも、必ずしも金属溶湯を効率的に加熱しているとはいえない。また、特許文献２の溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）は、横浸漬型として溶解室の底部近傍に溶解室の外部側壁部から貫通した状態で配置している場合もある。

【0010】

しかしながら、前記特許文献２の溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）の横浸漬型として溶解室の底部近傍に溶解室の外部側壁部から貫通した状態の配置では、浸漬バーナ又は浸漬ヒータを覆うセラミックチューブが割れるような破損の場合、浸漬バーナ又は浸漬ヒータを通じて、それぞれのバーナユニットやヒータボックスまで金属溶湯が侵入してくる恐れがあることを本願発明者は知見した。また、横浸漬型として溶解室の底部近傍に溶解室の外部側壁部から貫通した状態の配置は、前述のような破損が生じた場合、溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）の配置高さより低い高さまで金属溶湯を抜いた上で、溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）の交換作業を行わないといけないという作業上の問題がある。

【0011】

さらに、例えば、溶湯保持炉の金属溶湯を保持する保持室に関していえば、実際に金属溶湯が保持される保持室容器を形成する不定形耐火物や保持室容器の外側に位置する断熱材等は、各々作製される際、大気中の水分が含まれてしまい、乾燥させても完全には水分が抜けきれていない。そして、保持室容器を形成する不定形耐火物の抜け切れなかった水分は、金属溶湯と反応して水素原子の形で金属溶湯中に取り込まれ、水素ガスの気泡として金属溶湯中に放出される。また、保持室容器の外側に位置する断熱材等の抜け切れなかった水分は、保持室容器を形成する不定形耐火物を通して金属溶湯と反応して水素原子の形で金属溶湯中に取り込まれ、水素ガスの気泡として金属溶湯中に放出される。これらの水素ガスの気泡は、鋳造した製品内にピンホールを発生させる恐れがある。現状では、不活性ガス（窒素やアルゴンなど）を用いた脱ガス装置により、水素ガスの気泡を排除しているが十分ではなく、更なる水素ガスの気泡の放出を抑制することが求められている。

【0012】

そこで本発明の課題は、金属溶湯を効率的に加熱することができるとともに、酸化物の発生と水素ガスの気泡の放出を抑制した溶湯保持炉を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記課題を解決するための手段の態様は次のとおりである。

【0014】

（第１の態様）
金属溶湯を保持する保持室と、
前記保持室の上方開口部を閉塞する保持室蓋と、
前記保持室の側壁部から斜め下方に向かって延出して設けられ、前記保持室の内部の前記金属溶湯を加熱する細長状の溶湯加熱体と、を有し、
前記溶湯加熱体の下方に位置する前記保持室の底面は、前記溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら、前記溶湯加熱体と同方向に傾斜する傾斜床面を有し、
前記溶湯加熱体と前記傾斜床面との間に易加熱空間が形成されており、
前記易加熱空間にある前記金属溶湯が前記溶湯加熱体の表面と接触することによって前記溶湯加熱体の熱が前記金属溶湯に伝えられる構成とした、
ことを特徴とする溶湯保持炉。

【0015】

（作用効果）
第１の態様の溶湯保持炉によれば、溶湯加熱体と保持室の傾斜床面との間に形成された易加熱空間において、溶湯加熱体の全体から金属溶湯への熱伝導効率を高めることができ、保持室内の金属溶湯を効率的に加熱することができる。

【0016】

また、従来の溶湯加熱体を縦置きした略立方体や略直方体等の保持室は、保持室内に溶湯加熱体を収容するために、保持室の高さをある程度高くせざるを得なかった。しかし、保持室の高さが高くなると、溶湯保持炉と既存設備（例えばダイカストマシンの給湯設備をいい、この給湯設備は最大約１２００ｍｍ程度の高さを有する。以下同じ。）を併設した際に、溶湯保持炉の高さが前記既存設備よりも高くなることが少なくなかった。このように溶湯保持炉と既存設備に高さの差が生じた場合、溶湯保持炉から既存設備に金属溶湯を移動させる労力が大きく、運転効率が悪いという問題がある。また、従来の溶湯加熱体が縦置きの場合、天井部と金属溶湯との間に空気の存在する空間があると、酸化物が付着形成されやすくなる恐れがあった。さらに、溶湯加熱体すべてが金属溶湯内に浸漬されていない場合があるため、必ずしも金属溶湯を効率的に加熱しているとはいえなかった。また、従来の溶湯加熱体が縦置きで、加熱する部分がすべて金属溶湯に浸漬した場合でも、金属溶湯を効率的に加熱しているとはいえなかった。例えば、略立方体や略直方体等の特定の大きさの溶解室内の金属溶湯に、溶湯加熱体を浸漬させ、特定の出力の溶湯加熱体が金属溶湯を加熱する場合を考える。この場合、溶湯加熱体と金属溶湯とがいかに広く接触するかで、金属溶湯を加熱する効率が変わってくる。すなわち、金属溶湯に接触する溶湯加熱体の表面積が大きいほど金属溶湯を加熱する効率がよい。したがって、従来の溶湯加熱体が縦置きで、加熱する部分がすべて金属溶湯に浸漬した場合でも、必ずしも金属溶湯を効率的に加熱しているとはいえなかった。

【0017】

このような問題が生じることを防ぐため、保持室の高さを低くするとともに幅を広くして従前の保持室と同程度の容量の保持室とし、かつ、その保持室に長さが短く径が太い溶湯加熱体（従前の溶湯加熱体と同程度の加熱能力にするために径を太くする必要がある）を縦置きする方法も考えられる。しかし、そのような溶湯加熱体は特注品となるため、従前の溶湯加熱体と比べて著しく高価であり（１０倍程度の価格）、イニシャルコストが高いという問題がある。

【0018】

他方、従来の溶湯加熱体を横置きするタイプの保持室では、保持室の幅を広くしなければならないため、必然的に保持室の底面の面積が大きくなり、保持室の設置面積が大きくなってしまうという問題がある。また、溶湯加熱体が破損した場合、破損した箇所から金属溶湯が溶湯加熱体に侵入し、例えば、溶湯加熱体が浸漬バーナの場合はバーナユニットまで、溶湯加熱体が浸漬ヒータの場合はヒータボックスまで、金属溶湯が侵入してくる恐れがある。さらに、破損が生じた場合、溶湯加熱体の配置高さより低い高さまで金属溶湯を抜いた上で、溶湯加熱体の交換作業を行わないといけないという作業上の問題がある。

【0019】

以上のような問題を解消するため、第１の態様では、溶湯加熱体を保持室の側壁部から斜め下方に向かって延出して設ける構造とした。このような構造にすることで、溶湯加熱体を縦置きするタイプの従来の保持室よりも、保持室の高さを低くすることができる。その結果、前述の運転効率の低下という問題が生じることを防ぐことができる。また、溶湯加熱体の全体を金属溶湯内に浸漬することができるし、従来の溶湯加熱体の縦置きや横置きと比べ斜め下方に向かって延出するので長さを長くできるため、金属溶湯に接触する溶湯加熱体の表面積が大きくなり、金属溶湯を加熱する効率がよい。さらに、酸化物の付着形成を防ぐことができる。また、溶湯加熱体を横置きするタイプの従来の保持室よりも、保持室の底面の面積を小さくすることができるため、保持室の設置面積を小さくすることができるし、溶湯加熱体が破損した場合でも、破損した箇所から金属溶湯が溶湯加熱体に侵入し、例えば、溶湯加熱体が浸漬バーナの場合はバーナユニットまで、溶湯加熱体が浸漬ヒータの場合はヒータボックスまで、金属溶湯が侵入してくる恐れがない。さらに、破損が生じた場合でも、溶湯加熱体の配置高さより低い高さまで金属溶湯を抜かずに、溶湯加熱体を交換できる。また、保持室を小さくすることができるため、前述したように、保持室容器を形成する不定形耐火物や保持室容器の外側に位置する断熱材からの水分が金属溶湯と反応して水素原子の形で金属溶湯中に取り込まれ、水素ガスの気泡として金属溶湯中に放出される量も少なくなり、必然的に水素ガスの気泡の放出を抑制することができる。

【0020】

それとともに第１の態様では、溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら、溶湯加熱体と同方向に傾斜させた傾斜床面を設けている。このように、保持室に傾斜床面を設けることで、溶湯加熱体と傾斜床面の間の距離が一定に保たれ、この隙間に存在する金属溶湯の熱伝導効率が高くなる。

【0021】

（第２の態様）
金属溶湯が供給される受湯室と、
前記受湯室と連通され、前記受湯室から流れ込んだ前記金属溶湯を保持する保持室と、
前記保持室と連通され、前記保持室から流れ込んだ前記金属溶湯を出湯する出湯室と、
前記保持室の内部の前記金属溶湯の液面との間に空間を作ることなく前記保持室の上方開口部を閉塞する保持室蓋と、
前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さが前記保持室蓋の下面のうちの最も高い位置以上の高さに設定された下限レベルに下がったことを検出する液面レベルセンサと、を有し、
前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さが前記下限レベルに下がったことを検知した際に前記受湯室に前記金属溶湯を供給し、前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さを常時前記保持室蓋の下面のうちの最も高い位置以上の高さに保つ溶湯保持炉であり、
前記保持室の側壁部から斜め下方に向かって延出して設けられ、前記保持室の内部の前記金属溶湯を加熱する細長状の溶湯加熱体を有し、
前記溶湯加熱体の下方に位置する前記保持室の底面は、前記溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら、前記溶湯加熱体と同方向に傾斜する傾斜床面を有し、
前記溶湯加熱体と前記傾斜床面との間に易加熱空間が形成されており、
前記易加熱空間にある前記金属溶湯が前記溶湯加熱体の表面と接触することによって前記溶湯加熱体の熱が前記金属溶湯に伝えられる構成とされ、
前記保持室の側壁部と前記溶湯加熱体の接続部分の位置が前記下限レベルよりも低い、
ことを特徴とする溶湯保持炉。

【0022】

（作用効果）
第１の態様と同様の作用効果を奏することができる。さらに、第１の態様の作用効果に加えて、以下の作用効果も奏することができる。

【0023】

すなわち、前記特許文献１では、浸漬式バーナ付近で酸化物が発生する可能性について言及しており、この酸化物や異物等の介在物を除去するために介在物浮上分離装置やセラミックフィルタを設けている。この介在物浮上分離装置やセラミックフィルタを設けると、イニシャルコストやランニングコストが高くなるとともに、溶解保持炉の構造が複雑になるという問題がある。

【0024】

また、前記特許文献２では、金属溶湯の酸化を抑制するために、金属溶湯と空気の接触を避ける構造の溶解保持炉が開示されている。具体的には、溶解保持炉の上部の溶解室蓋と金属溶湯の液面との間に空間を作らない構造が開示されている。

【0025】

しかし、前記特許文献２の溶湯加熱体（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）は、溶解室蓋を上部から貫通した状態で配置したり、横浸漬型として溶解室の底部近傍に溶解室の外部側壁部から貫通した状態で配置したりしている。

【0026】

溶解室蓋を上部から貫通した状態の配置の場合、必ずしも金属溶湯を効率的に加熱しているとはいえない。例えば、略立方体や略直方体等の特定の大きさの溶解室内の金属溶湯に、溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）を浸漬させ、特定の出力の溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）が金属溶湯を加熱する場合を考える。この場合、溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）と金属溶湯とがいかに広く接触するかで、金属溶湯を加熱する効率が変わってくる。すなわち、金属溶湯に接触する溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）の表面積が大きいほど金属溶湯を加熱する効率がよい。したがって、溶解室蓋を上部から貫通した状態の配置の場合は、必ずしも金属溶湯を効率的に加熱しているとはいえない。また、横浸漬型として溶解室の底部近傍に溶解室の外部側壁部から貫通した状態の配置の場合、浸漬バーナ又は浸漬ヒータを覆うセラミックチューブが割れるような破損の際、浸漬バーナ又は浸漬ヒータを通じて、それぞれのバーナユニットやヒータボックスまで金属溶湯が侵入してくる恐れがある。また、横浸漬型として溶解室の底部近傍に溶解室の外部側壁部から貫通した状態の配置の場合、前述のような破損が生じた際、溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）の配置高さより低い高さまで金属溶湯を抜いた上で、溶湯加熱機構（浸漬バーナ又は浸漬ヒータ）の交換作業を行わないといけないという作業上の問題がある。

【0027】

そこで、第２の態様では、保持室内の金属溶湯の液面と保持室蓋との間に空間がない状態にし、その状態を常時保つことができる構造にしたため、金属溶湯と保持室蓋との間に空気が入り込むことによって酸化物が生じる事態を防ぐことができる。

【0028】

それとともに、保持室の側壁部と溶湯加熱体の接続部分の位置を前記下限レベルよりも低い位置にしているため、保持室の側壁部と前記溶湯加熱体の接続部分を常に金属溶湯に浸漬した状態にすることができる。

【0029】

そして、傾斜して設置した第２の態様の溶湯加熱体は、保持室の側壁部との接続部分が最も高い位置にあたる。最も高い位置にある接続部分が常に金属溶湯に浸漬した状態であるということは、溶湯加熱体全体が常に金属溶湯に浸漬した状態であるといえる。

【0030】

以上のように、第２の態様の溶湯保持炉によれば、傾斜した状態で設置された溶湯加熱体が空気に触れることを防ぐことができるため、溶湯加熱体の周囲に酸化物が生じる事態を防ぐことができる。

【0031】

その結果、溶湯保持炉から出湯する金属溶湯に酸化物が混入する可能性を低減することができ、良質な金属溶湯を後段の装置（例えばダイカストマシンン）に提供することができる。

【0032】

（第３の態様）
前記溶湯加熱体の傾斜角度および前記傾斜床面の傾斜角度はともに２０～４５度の範囲内にある、前記第１の態様または第２の態様の溶湯保持炉。

【0033】

（作用効果）
溶湯加熱体と傾斜床面を略平行にすることで、溶湯加熱体の表面との傾斜床面との間の距離がどの箇所でもほぼ同じになるため、易加熱空間にある金属溶湯に対して溶湯加熱体から熱を均一に伝えることができる。その結果、金属溶湯を効率的に加熱することができ、金属溶湯の一部分に加熱不足が生じて金属溶湯の品質が低下する事態が生じることを防ぐことができる。

【0034】

また、溶湯加熱体の傾斜角度を２０～４５度の範囲にすることで、溶湯保持炉の高さを抑えることもできる。溶湯保持炉の高さを抑えることができると、溶湯保持炉の高さと他の既存設備の高さに差が生じにくくなる。その結果、溶湯保持炉から既存設備に金属溶湯を移動させる労力が小さくなり、運転効率をよくすることができる。

【0035】

（第４の態様）
前記保持室蓋のうちの前記溶湯加熱体の上方に位置する部分の下面が前記溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら前記溶湯加熱体と同方向に傾斜している前記第１の態様または前記第２の態様の溶湯保持炉。

【0036】

（作用効果）
第４の態様の溶湯保持炉によれば、溶湯加熱体と保持室蓋との間の隙間にある金属溶湯に対して、溶湯加熱体からの熱伝達効率を高めることができ、保持室内の金属溶湯を効率的に加熱することができる。

【0037】

（第５の態様）
金属溶湯を保持する保持室と、
前記保持室の上方開口部を閉塞する保持室蓋と、
前記保持室の側壁部から斜め下方に向かって延出して設けられ、前記保持室の内部の前記金属溶湯を加熱する細長状の溶湯加熱体と、を有し、
前記保持室蓋のうちの前記溶湯加熱体の上方に位置する部分の下面が前記溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら前記溶湯加熱体と同方向に傾斜している、
ことを特徴とする溶湯保持炉。

【0038】

（作用効果）
第１の態様と同様の作用効果を奏することができる。

【0039】

（第６の態様）
金属溶湯が供給される受湯室と、
前記受湯室と連通され、前記受湯室から流れ込んだ前記金属溶湯を保持する保持室と、
前記保持室と連通され、前記保持室から流れ込んだ前記金属溶湯を出湯する出湯室と、
前記保持室の内部の前記金属溶湯の液面との間に空間を作ることなく前記保持室の上方開口部を閉塞する保持室蓋と、
前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さが前記保持室蓋の下面のうちの最も高い位置以上の高さに設定された下限レベルに下がったことを検出する液面レベルセンサと、を有し、
前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さが前記下限レベルに下がったことを検知した際に前記受湯室に前記金属溶湯を供給し、前記出湯室の内部の前記金属溶湯の液面の高さを常時前記保持室蓋の下面のうちの最も高い位置以上の高さに保つ溶湯保持炉であり、
前記保持室の側壁部から斜め下方に向かって延出して設けられ、前記保持室の内部の前記金属溶湯を加熱する細長状の溶湯加熱体を有し、
前記保持室蓋のうちの前記溶湯加熱体の上方に位置する部分の下面が前記溶湯加熱体と所定の間隔を空けながら前記溶湯加熱体と同方向に傾斜しており、
前記保持室の側壁部と前記溶湯加熱体の接続部分の位置が前記下限レベルよりも低い、
ことを特徴とする溶湯保持炉。

【0040】

（作用効果）
第２の態様や第４の態様と同様の作用効果を奏することができる。

【0041】

（第７の態様）
前記保持室蓋のうちの前記溶湯加熱体の上方に位置する部分の下面の傾斜角度と前記溶湯加熱体の傾斜角度はともに２０～４５度の範囲内にある、前記第５の態様または前記第６の態様の溶湯保持炉。

【0042】

（作用効果）
保持室蓋のうちの溶湯加熱体の上方に位置する部分の下面と溶湯加熱体を略平行にすることで、保持室蓋のうちの溶湯加熱体の上方に位置する部分の下面と溶湯加熱体との間の距離がどの箇所でもほぼ同じになるため、易加熱空間にある金属溶湯に対して溶湯加熱体から熱を均一に伝えることができる。その結果、金属溶湯を効率的に加熱することができ、金属溶湯の一部分に加熱不足が生じて金属溶湯の品質が低下する事態が生じることを防ぐことができる。

【0043】

また、溶湯加熱体の傾斜角度を２０～４５度の範囲にすることで、溶湯保持炉の高さを抑えることもできる。溶湯保持炉の高さを抑えることができると、溶湯保持炉の高さと他の既存設備の高さに差が生じにくくなる。その結果、溶湯保持炉から既存設備に金属溶湯を移動させる労力が小さくなり、運転効率をよくすることができる。

【0044】

（第８の態様）
前記溶湯加熱体の基端部の下端である溶湯加熱体基端部下端が、前記保持室蓋の下面のうちの最も高い位置よりも、少なくとも高い位置にある、前記第１の態様、前記第２の態様、前記第５の態様、前記第６の態様のいずれかの溶湯保持炉。

【0045】

（作用効果）
溶湯加熱体が破損し、金属溶湯が溶湯加熱体内に侵入しても、侵入した金属溶湯は溶湯加熱体基端部下端を超えることはない。

【0046】

（第９の態様）
前記保持室蓋の下面表面の少なくとも一部が上方に窪んだ構造をなす、前記第１の態様、前記第２の態様、前記第５の態様、前記第６の態様のいずれかの溶湯保持炉。

【0047】

（作用効果）
前記保持室蓋の下面の少なくとも一部が上方に窪んだ形状をなすことで、窪んだ形状の空間の分だけ、より多量に金属溶湯を保持することができる。

【発明の効果】

【0048】

本発明によれば、金属溶湯を効率的に加熱することができるとともに、酸化物の発生と水素ガスの気泡の放出を抑制した溶湯保持炉を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0049】

【図1】第一実施形態に係る溶湯保持炉１を示した概略平面図である。

【図2】図１の保持室１３のＸ－Ｘ線の断面図である。

【図3】第二実施形態に係る溶湯保持炉１を示した概略平面図である。

【図4】図３のＹ－Ｙ線の断面図である。

【図5】図１の別の形態（第三実施形態）の保持室１３のＸ－Ｘ断面図である。

【図6】比較例に係る保持室１３を示す断面図である。

【図7】保持室蓋の下面表面が上方に窪んだ形状にした図３のＹ－Ｙ線の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0050】

以下、本発明に係る溶湯保持炉１の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明及び図面は、本発明の実施形態の一例を示したものにすぎず、本発明の内容をこの実施形態に限定して解釈すべきでない。

【0051】

（第一実施形態）
本発明に係る溶湯保持炉１の第一実施形態を図１～図２に示す。この溶湯保持炉１は、アルミニウム合金等の金属溶湯ＭＭを受け入れる受湯室１１と、金属溶湯を保持する保持室１３と、金属溶湯ＭＭを出湯する出湯室１６とを有する。保持室１３には、溶湯加熱体２が備えられている。保持室１３の上方ＵＳには保持室１３の上方開口部を閉塞する保持室蓋１３Ｃが設けられている。

【0052】

（保持室１３）
保持室１３は保持室容器１３Ｄの内部の空間であり、この保持室１３内に金属溶湯ＭＭが保持される。保持室１３内の金属溶湯ＭＭの温度の低下を防止するため、溶湯加熱体２が設けられている。

【0053】

溶湯加熱体２は特に限定されるものではないが、金属溶湯ＭＭの移動を妨げないものが好ましく、板状の加熱体よりも細長状の加熱体が好ましい。具体的には、チューブバーナーやチューブヒーターなどのチューブ状のものを用いることが好ましい。溶湯加熱体２の数は、金属溶湯ＭＭの温度を適切に保持できれば特に制限はない。図１に示した第一実施例においては、保持室１３内に３つの溶湯加熱体２を設置している。

【0054】

溶湯加熱体２の基端部は保持室１３の側壁部分に設けられている。図２の例では、溶湯加熱体２の基端部は、保持室容器１３Ｄの側壁１３Ｄｓ（図面左側の側壁）上部と、保持室容器１３Ｄの外側に位置する断熱材１３Ｅの側壁（図面左側の側壁）上部に、保持室容器１３Ｄや断熱材１３Ｅを貫通させて取り付けられている。そして、溶湯加熱体２は保持室１３の側壁部分から保持室１３の斜め下方へ向かって延出している。図２の例において、溶湯加熱体２は、保持室容器１３Ｄの側壁１３Ｄｓ（図面左側の側壁）上部から、反対側の床部１３Ｄｂ（図面右側の床部）へ向かって延出して設けられている。すなわち、溶湯加熱体２は、保持室容器１３Ｄの側壁１３Ｄｓ（図面左側の側壁）上部から、反対側の側壁１３Ｄｓ（図面右側の側壁）の下部へ向かって延出して設けられているともいえる。

【0055】

この溶湯加熱体２の傾斜角度は任意に定めることができるが、溶湯加熱体２の軸線２ｘと仮想水平線２ｙの間の俯角の角度αを２０～４５度とすることが好ましく、３０～４０度とすることがより好ましい。

【0056】

前記角度αが２０度よりも小さいと、保持室１３の高さを抑えることができる。その結果、前述のように、既存設備等の稼働効率が低下してしまうという不都合の発生を防ぐことができるという利点がある。

【0057】

しかし、保持室１３の高さを低くしすぎると、受湯室１１や出湯室１６の高さを変更する必要が生じてしまう。すなわち、受湯室１１や出湯室１６の高さを変えない場合、各室１１、１３、１６の高さが大きく異なる状態になってしまうため、保持室１３と連結している受湯室１１や出湯室１６の各搬送路（第一搬送路Ｗ１及び第二搬送路Ｗ２）の形状が歪になり、各室１１、１３、１６間で金属溶湯ＭＭが流れにくくなるという不都合が生じてしまう。

【0058】

また、溶湯加熱体２の角度αを小さくしすぎることについては、そもそもニーズがない。

【0059】

また、溶湯加熱体２の前記角度αが小さくなるにつれて、溶湯加熱体２の延出方向が水平に近くなるため、溶湯加熱体２を収容するために保持室１３の幅を長くする必要が生じる。その結果、保持室１３を設置するための広い場所が必要になるという不都合も生じる。

【0060】

さらに、保持室１３の幅が長くなると、保持室１３の底面の面積が大きくなる傾向がある。保持室１３の底面の面積が大きいと、放熱が大きくなる、設置面積が広くなるという不都合もある。

【0061】

以上のことから、溶湯加熱体２の角度αは２０度以上にすることが好ましい。

【0062】

他方、角度αが４５度よりも大きいと溶湯加熱体２を収容する保持室１３の高さを抑えることができず、前述のように既存設備等の運転効率が低下してしまうという不都合が生じる可能性がある。

【0063】

以上のような操業上の不都合があることから、前記角度αは４５度以下にすることが好ましい。

【0064】

図２の例では、保持室容器１３Ｄの左右の側壁１３Ｄｓはほぼ垂直であり、図面右側の床部１３Ｄｂはほぼ水平である。他方、保持室容器１３Ｄの図面左側の床部１３Ｄｂは、前記溶湯加熱体２と同様に、図面左側から右側へ向かって下方に傾斜している。この保持室容器１３Ｄの床部１３Ｄｂの傾斜床面１３Ｄｂ１の傾斜角度β（傾斜床面１３Ｄｂ１の延長線１３Ｄｘと仮想水平線１３Ｄｙの間の俯角の角度β）は、前記溶湯加熱体２の傾斜角度αとほぼ同じにすることが好ましい。例えば、溶湯加熱体２の傾斜角度αが３５度である場合は、傾斜床面１３Ｄｂ１の傾斜角度βも３３～３７度程度にすることが好ましく、３５度にすることが最も好ましい。前述の各傾斜角度α、βを揃えることにより、溶湯加熱体２と傾斜床面１３Ｄｂ１をほぼ平行にすることができるため、溶湯加熱体２の表面と床部１３Ｄｂ（傾斜床面１３Ｄｂ１）との間の距離Ｘ（溶湯加熱体２の軸線２ｘと直角方向における距離）が、どの箇所においてもほぼ同じにある。その結果、溶湯加熱体２と傾斜床面１３Ｄｂ１の間の空間Ｙにある金属溶湯ＭＭに対して溶湯加熱体２から熱を均一に伝えることができるため、金属溶湯ＭＭを均一に加熱することが可能となる。

【0065】

すなわち、熱発生源である溶湯加熱体２に近づくほど金属溶湯ＭＭは加熱されやすくなる傾向があり、特に溶湯加熱体２の表面と傾斜床面１３Ｄｂ１の間の空間Ｙは、溶湯加熱体２から発された熱が傾斜床面１３Ｄｂ１に当たって反射して再度溶湯加熱体２に戻るため、加熱効率が向上する。そして、溶湯加熱体２の外表面と傾斜床面１３Ｄｂ１の間の距離Ｘを溶湯加熱体２の軸方向のどの位置においてもほぼ同じにすることで、空間Ｙにおける温度がどの箇所においてもほぼ同じになるため、空間Ｙ内において温度むらが生じにくくなる。

【0066】

また、図２に示す保持室１３は、図６に示したような保持室１３の床部１３Ｄｂが傾斜していない場合と比べて、溶湯加熱体２からその下方の床部１３Ｄｂまでの間の距離Ｘが短くなる。その結果、図６に示す形態よりも図２に示す実施形態のほうが、空間Ｙにある金属溶湯ＭＭを加熱しやすい。さらに、図２に示す保持室１３は、図６に示したような保持室１３と比べて小さくすることができるため、前述したように、保持室容器１３Ｄを形成する不定形耐火物や保持室容器１３Ｄの外側に位置する断熱材１３Ｅからの水分が金属溶湯ＭＭと反応して水素原子の形で金属溶湯ＭＭ中に取り込まれ、水素ガスの気泡として金属溶湯ＭＭ中に放出される量も少なくなり、必然的に水素ガスの気泡の放出を抑制することができる。

【0067】

図２のように保持室容器１３Ｄに傾斜床面１３Ｄｂ１を設けた場合において、溶湯加熱体２の表面から前記傾斜床面１３Ｄｂ１までの距離Ｘは７～１３ｃｍにすることが好ましく、１０～１１ｃｍにすることがより好ましい。前記距離Ｘが７ｃｍよりも短いと、空間Ｙが小さくなりすぎるため、空間Ｙにある金属溶湯ＭＭの量が少なくなり、結果として保持室１３内において温度むらが大きくなるおそれがある。他方、前記距離Ｘが１３ｃｍよりも長いと空間Ｙが大きくなりすぎるため、空間Ｙにある金属溶湯ＭＭの量が多くなることから、加熱効率の低下などの好ましくない現象が生じることになる。

【0068】

なお、図６に示す比較例において、正確には、溶湯加熱体２からその下方の床部１３Ｄｂまでの間の距離は千差万別である。このような場合における前記距離Ｘとは、溶湯加熱体２からその下方の床部１３Ｄｂまでの間の平均距離をいう。

【0069】

図２のように、保持室容器１３Ｄの床部１３Ｄｂは、傾斜床面１３Ｄｂ１の下端部から側方へ延出する側方延出面１３Ｄｂ２を有している。この側方延出面１３Ｄｂ２は、傾斜床面１３Ｄｂ１の下端部からほぼ水平に横方向に延出している。

【0070】

保持室１３内において、金属溶湯ＭＭ内に異物（以下、不要な物という意味合いで「不要物」という。）があると、この異物は時間の経過とともに徐々に重力によって保持室１３の床部１３Ｄｂの上に蓄積される。

【0071】

図２のように、保持室１３の床部１３Ｄｂに傾斜床面１３Ｄｂ１を設けることにより、傾斜床面１３Ｄｂ１に落下した不要物は傾斜床面１３Ｄｂ１の傾斜に沿って転げ落ち、側方延出面１３Ｄｂ２の上に滞留する。すなわち、不要物は保持室１３の底面全体に散在するのではなく、ごく自然に側方延出面１３Ｄｂ２の上に集まるようになる。したがって、保持室蓋１３Ｃに設けた開口部蓋１３Ｃａを開けて、その開口部１３Ｃａ１から保持室１３内に柄杓などを挿入にして、不要物を掻き揚げて回収する際に、側方延出面１３Ｄｂ２の上に集積された不要物を掬い取れば良いため、図６のように傾斜床面１３Ｄｂ１を設けない場合と比べて、不要物が散在していないので、不要物の回収効率を高めることができる。

【0072】

また、図１や図２に示すように、側方延出面１３Ｄｂ２に一段と窪んだ部分（溝部１３Ｄｂ３）を設けるとよい。このような溝部１３Ｄｂ３を設けることで、不要物を回収する際、側方延出面１３Ｄｂ２の上の不要物をこの溝部１３Ｄｂ３内に落とし、その後に柄杓をこの溝部１３Ｄｂ３の内部に入れて、柄杓をこの溝部１３Ｄｂ３の延出方向に沿って移動させると、さらに容易に不要物を回収することができる。

【0073】

保持室蓋１３Ｃの開口部１３Ｃａ１が上方に向けて開口面積が漸次広く設定されて傾斜した内周面を有する。開口部蓋１３Ｃａは開口部１３Ｃａ１に上方から嵌め込み可能に開口部１３Ｃａ１の内周面に対応して傾斜した外周面を有している。そのため垂直の内周面及び外周面を有する場合に比べ、嵌め込んだ時の隙間を作り難くして酸化を防ぎながら、開口部１３Ｃａ１に上方から開口部蓋１３Ｃａを嵌め込むだけで容易に開口部１３Ｃａ１を閉塞することができる。また、メンテナンスで開口部蓋１３Ｃａを持ち上げて外した際、保持室１３の底部に開口部蓋１３Ｃａが落下することを防止できる。なお、開口部１３Ｃａ１に開口部蓋１３Ｃａを嵌め込むことで、開口部蓋１３Ｃａは保持室蓋１３Ｃの一部として機能するため、開口部蓋１３Ｃａも保持室蓋１３Ｃの一部といえる。

【0074】

なお、溶湯加熱体２と傾斜床面１３Ｄｂ１との間の空間Ｙは、金属溶湯ＭＭを加熱しやすい空間という意味合いで易加熱空間ともいう。この易加熱空間に存在する金属溶湯ＭＭの量は多くないため、金属溶湯ＭＭが溶湯加熱体２の表面と接触することによって溶湯加熱体２の熱が金属溶湯ＭＭに伝えられ、金属溶湯ＭＭが容易に加熱される。

【0075】

（第二実施形態）
本発明に係る溶湯保持炉１の第二実施形態を図３と図４に示す。

【0076】

溶湯保持炉１は、アルミニウム合金等の金属溶湯ＭＭを受け入れる受湯室１１と、金属溶湯ＭＭを保持する保持室１３と、金属溶湯ＭＭが出湯する出湯室１６とを有する。以下の説明では、保持室１３の構造や溶湯加熱体２の設置方法など、第一実施形態と同様の部分については記載を省略する。

【0077】

保持室１３の上方ＵＳには、保持室１３の内部の金属溶湯ＭＭの液面との間に空間を作ることなく保持室１３の上方開口部を閉塞する保持室蓋１３Ｃが設けられている。

【0078】

出湯室１６には、図４に示されるように、保持室１３の保持室蓋１３Ｃの下面のうちの最も高い位置ＨＬ以上の高さに設定された下限レベルＬ２に下がったことを検出する、下限レベルセンサ１７Ａが備えられており、この下限レベルセンサ１７Ａによって、出湯室１６内の金属溶湯ＭＭの液面高さが下限レベルＬ２に近づいたこと（又は／及び下限レベルＬ２に達したこと）を検知する。そして、出湯室１６内の金属溶湯ＭＭの液面高さが下限レベルＬ２に近づきつつあること（又は／及び下限レベルＬ２に達したこと）を内容とする情報を制御部２０に伝達する。その情報を受け取った制御部２０は、新たな金属溶湯ＭＭを受湯室１１に供給するか否か、供給する場合はどの程度の量の金属溶湯ＭＭを供給するかを判断する。金属溶湯ＭＭを供給すると判断した場合は、金属溶湯供給部２１に対して指令を出し、金属溶湯供給部２１が指令を受けた量の金属溶湯ＭＭを受湯室１１に供給する。なお、金属溶湯供給部２１としては、例えば、樋により、離れた場所にある溶解炉から金属溶湯ＭＭを受湯室１１に流し込むような既知の搬送機構を用いることができる。

【0079】

受湯室１１に金属溶湯ＭＭを供給することにより、受湯室１１内の金属溶湯ＭＭの一部が第一搬送路Ｗ１を通って保持室１３へ流れ、保持室１３内の金属溶湯ＭＭの一部が第二搬送路Ｗ２を通って出湯室１６へ流れる。その結果、出湯室１６の液面が上昇する。

【0080】

同様に、出湯室１６から金属溶湯ＭＭを取り出す（出湯する）ことにより、受湯室１１内の金属溶湯ＭＭの一部が第一搬送路Ｗ１を通って保持室１３へ流れ、保持室１３内の金属溶湯ＭＭの一部が第二搬送路Ｗ２を通って出湯室１６へ流れる。その結果、受湯室１１の液面が低下する。

【0081】

以上のように、受湯室１１に金属溶湯ＭＭを供給したり、出湯室１６から金属溶湯ＭＭを取り出したりすることにより、受湯室１１、保持室１３、出湯室１６の各室の内部に金属溶湯ＭＭの流れが発生する。

【0082】

なお、受湯室１１、保持室１３および出湯室１６は、第一搬送路Ｗ１や第二搬送路Ｗ２を通じて互いに繋がっているため、受湯室１１、保持室１３および出湯室１６の液面は基本的に常に同じ高さになる。

【0083】

以上のような機構により、出湯室１６の液面の高さは、保持室蓋１３Ｃの下面のうちの最も高い位置ＨＬ以上の高さ位置を保つことができる。そのため、常に保持室１３内の金属溶湯ＭＭの液面と保持室蓋１３Ｃとの間に空間がない状態になり、保持室１３内において金属溶湯ＭＭと空気の接触を防ぐことができる。金属溶湯ＭＭと空気が接すると金属酸化物の発生の原因となるが、この実施形態のような構成にすることで、金属酸化物の発生を防止することができる。

【0084】

また、図２に示す状態と同様に、保持室１３の内部では、溶湯加熱体２全体が常に金属溶湯ＭＭに浸漬した状態になっている。すなわち、保持室１３の内部においては、溶湯加熱体２のうち、保持室容器１３Ｄの側壁１３Ｄｓの内面と溶湯加熱体２の接地部分１３Ｆ（より詳しくは接地部分１３Ｆのうちの上端（「上端接地部分１３Ｆｔ」という））が最も高い部分である。この上端接地部分１３Ｆｔの高さは前記下限レベルＬ２以下の高さになっているため、この上端接地部分１３Ｆｔが保持室１３内の金属溶湯ＭＭに常に浸漬した状態になっている。そして、保持室１３内において、上端接地部分１３Ｆｔ以外の溶湯加熱体２の他の部分は上端接地部分１３Ｆｔよりも低い位置にあるため、他の部分も保持室１３内の金属溶湯ＭＭに常に浸漬した状態になっている。

【0085】

そのため、斜め下方に傾斜した状態で設置された溶湯加熱体２が空気に触れることを防ぐことができるため、溶湯加熱体２の周囲に酸化物が生じる事態を防ぐことができる。その結果、溶湯保持炉１から出湯する金属溶湯ＭＭに酸化物が混入する可能性を低減することができ、良質な金属溶湯ＭＭを後段の装置（例えばダイカストマシンン）に提供することができる。

【0086】

また、保持室１３の内部において、溶湯加熱体２が空気に触れていると溶湯加熱体２がその空気も加熱することになるため、溶湯加熱体２の加熱効率が低下する可能性がある。しかし、第二実施形態（および第一実施形態）では、保持室１３内で溶湯加熱体２全体が常に金属溶湯ＭＭに浸漬した状態になっていて、金属溶湯ＭＭの存在しない部分（空気）を加熱することがないため、金属溶湯ＭＭの加熱を効率的に行うことができる。

【0087】

なお、図３、図４に示すように、出湯室１６内の金属溶湯ＭＭの温度が低下することを防止するため、出湯室１６の内部にもヒータ等の溶湯加熱体２を設けることが好ましい。この場合、溶湯加熱体２及び出湯室１６底面の形態は、保持室１３における溶湯加熱体２及び保持室容器１３Ｄと同様の形態とすることも可能である。すなわち、出湯室１６において溶湯加熱体２の加熱効率を重視する場合は、図２に示した形態と同様に、出湯室１６内においても出湯室１６の側壁から溶湯加熱体２を斜め下方に向かって延在するように配置し、かつ、その溶湯加熱体２の下方に位置する出湯室１６の底面も溶湯加熱体２と略平行になるように溶湯加熱体２と同方向に斜めにした傾斜床面にすることが好ましい。この場合、出湯室１６の傾斜床面と溶湯加熱体２との間に易加熱空間が形成され、易加熱空間にある金属溶湯ＭＭが溶湯加熱体２の表面と接触することによって溶湯加熱体２の熱が金属溶湯ＭＭに伝えられる。

【0088】

出湯室１６には、さらに上限レベルセンサ１７Ｂが備えられていてもよい。図４に示されるように、保持室蓋１３Ｃの下面のうちの最も高い位置ＨＬ以上の高さに設定された下限レベルＬ２を検知する下限レベルセンサ１７Ａに加えて、下限レベルＬ２よりも上の位置に設定された上限レベルＬ１を検知する上限レベルセンサ１７Ｂが備えられている。
下限レベルセンサ１７Ａは、保持室蓋１３Ｃの下面のうちの最も高い位置ＨＬと同じ高さでもよいが、これよりも高い高さであるほうが好ましい。液面レベルセンサ１７は、上限レベルセンサ１７Ｂと下限レベルセンサ１７Ａを一体化させた液面レベルセンサ１７を用いてもよい。

【0089】

下限レベルセンサ１７Ａが湯面を検知した場合には、制御部２０に伝達する。その情報を受け取った制御部２０は、新たな金属溶湯ＭＭを受湯室１１に供給するか否か、供給する場合はどの程度の量の金属溶湯ＭＭを供給するかを判断する。金属溶湯ＭＭを供給すると判断した場合は、金属溶湯供給部２１に対して指令を出し、金属溶湯供給部２１が指令を受けた量の金属溶湯ＭＭを受湯室１１に供給する。これにより、出湯室１６の湯面高さ位置は、保持室蓋１３Ｃの下面のうちの最も高い位置ＨＬより常時上の位置を保つよう維持されるので、保持室１３内で金属溶湯ＭＭと空気とが接触せず、金属溶湯ＭＭの酸化を防止することができる。

【0090】

また、上限レベルセンサ１７Ｂが湯面を検知した場合には、制御部２０に伝達する。その情報を受け取った制御部２０は、金属溶湯供給部２１に対して指令を出し、金属溶湯供給部２１は金属溶湯ＭＭの供給を停止する。したがって、金属溶湯ＭＭを溶湯保持炉１に過剰に供給することを防止することができる。

【0091】

（第三実施形態）
図５に図２の形態とは別の保持室１３（第三実施形態）を示した。図５に示す保持室１３は、図２の形態の保持室１３と同様に、第１実施形態、第２実施形態の溶湯保持炉１に用いることができる。

【0092】

図５の保持室１３は図２の保持室１３とほぼ同じであるため、同じ部分については説明を省略し、異なる部分のみを説明する。図５の保持室１３は、保持室１３を覆う保持室蓋１３Ｃの下面１３Ｃｂが傾斜していることを特徴とする。具体的には、溶湯加熱体２の上方に位置する保持室蓋１３Ｃの下面１３Ｃｂが、溶湯加熱体２と所定の間隔を空けながら、溶湯加熱体２と同方向に傾斜している。以下、この点について詳述する。

【0093】

図５の例では、保持室１３を覆う保持室蓋１３Ｃの下面１３Ｃｂの一部が、溶湯加熱体２と同様に、図面左側から右側へ向かって下方に傾斜している。以下において、溶湯加熱体２とほぼ同じ方向に傾斜している保持室蓋１３Ｃの下面１３Ｃｂを同方向傾斜下面１３Ｃｂ１といい、溶湯加熱体２と異なる方向に傾斜している保持室蓋１３Ｃの下面１３Ｃｂを異方向傾斜または水平下面１３Ｃｂ２という。この同方向傾斜下面１３Ｃｂ１の傾斜角度θ（同方向傾斜下面１３Ｃｂ１の延長線１３Ｃｘと仮想水平線１３Ｃｙの間の俯角の角度θ）は、前記溶湯加熱体２の傾斜角度αとほぼ同じにすることが好ましい。例えば、溶湯加熱体２の傾斜角度αが３５度である場合は、同方向傾斜下面１３Ｃｂ１の傾斜角度θも３３～３７度程度にすることが好ましく、３５度にすることが最も好ましい。前述の各傾斜角度α、θを揃えることにより、溶湯加熱体２と保持室蓋１３Ｃの同方向傾斜下面１３Ｃｂ１をほぼ平行にすることができるため、溶湯加熱体２の表面と保持室蓋１３Ｃの同方向傾斜下面１３Ｃｂ１との間の距離Ｐ（溶湯加熱体２の軸線２ｘと直角方向における距離）が、どの箇所においてもほぼ同じになる。その結果、溶湯加熱体２と保持室蓋１３Ｃの同方向傾斜下面１３Ｃｂ１の間の空間Ｑを流動する金属溶湯ＭＭに対して溶湯加熱体２から熱を均一に伝えることができるため、金属溶湯ＭＭの温度むらを低減でき、また、効率的な加熱が可能となる。すなわち、溶湯加熱体２の表面と保持室蓋１３Ｃの同方向傾斜下面１３Ｃｂ１の間の空間Ｑは、前述した空間Ｙと同様の効果を発揮することができる。この空間Ｑを設けたことによって、金属溶湯ＭＭの温度むらが低減され、効率的な加熱が可能となる作用については、易加熱空間Ｙと同様であるため、ここでは詳細な記載を省略する。

【0094】

また、図５のように保持室蓋１３Ｃに同方向傾斜下面１３Ｃｂ１を設けた場合において、溶湯加熱体２の表面から前記同方向傾斜下面１３Ｃｂ１までの距離Ｐは７～１３ｃｍにすることが好ましく、１０～１１ｃｍにすることがより好ましい。前記距離Ｐが７ｃｍよりも短いと、空間Ｑが小さくなりすぎるため、単位時間当たりにおける空間Ｑ内を流れる金属溶湯ＭＭの量が少なくなり、結果として保持室１３内の温度むらが大きくなり、加熱効率が低下するおそれがある。他方、前記距離Ｐが１３ｃｍよりも長いと、空間Ｑを流れる金属溶湯ＭＭの速度が上がらないため、空間Ｑ側の溶湯加熱体２の表面に接触する金属溶湯ＭＭの量が少なくなることから、溶湯加熱体２からの熱が金属溶湯ＭＭに伝わりにくくなり、金属溶湯ＭＭの加熱効率が低下し、また温度むらを増大させるおそれがある。

【0095】

出湯室内には下限レベルセンサ１７Ａが備えられており、これにより、出湯室１６の湯面高さ位置は、保持室蓋１３Ｃの下面のうちの最も高い位置ＨＬより常時上の位置を保つよう維持されるので、保持室１３内で金属溶湯ＭＭと空気とが接触せず、金属溶湯ＭＭの酸化を防止することができる。
図２及び図５に示されている、保持室蓋１３Ｃの下面のうちの最も高い位置ＨＬは、保持室１３内で金属溶湯ＭＭの上限位置を表しており、また、出湯室１６の下限レベルＬ２以下、好ましくはこれよりも下の位置にある。

【0096】

なお、溶湯加熱体２の基端部１４Ｆ（より詳しくは溶湯加熱体基端部１４Ｆのうちの下端（「溶湯加熱体基端部下端１４Ｆｔ」という）は、保持室蓋１３Ｃの下面のうちの最も高い位置ＨＬより少なくとも高い位置にある。好ましくは、上限レベルＬ１より高い位置がよい。これにより、第二実施形態のように、出湯室１６の液面の高さは、保持室蓋１３Ｃの下面のうちの最も高い位置ＨＬ以上の高さ位置を保ち、常に保持室１３内の金属溶湯ＭＭの液面と保持室蓋１３Ｃとの間に空間がない状態なので、仮にこの状態で溶湯加熱体２が破損し、金属溶湯ＭＭが溶湯加熱体２内に侵入しても、侵入した金属溶湯ＭＭは溶湯加熱体基端部下端１４Ｆｔを超えることはないからである。

【0097】

図７のように、保持室蓋１３Ｃの下面表面の少なくとも一部が上方に窪んだ形状をなしてもよい。保持室蓋１３Ｃの下面表面の周辺部分を除く中央部分が上方に窪んだ形状をなしてもよい。また、第５の態様や第６の態様のように、保持室蓋１３Ｃのうちの溶湯加熱体２の上方に位置する部分の下面が溶湯加熱体２と所定の間隔を空けながら溶湯加熱体２と同方向に傾斜している場合は、保持室蓋１３Ｃのうちの溶湯加熱体２の上方に位置する部分の下面が溶湯加熱体２と所定の間隔を空けながら溶湯加熱体２と同方向に傾斜している部分以外の保持室蓋１３Ｃの下面表面の少なくとも一部が上方に窪んだ形状をなすようにすることができる。これにより、窪んだ形状の空間の分だけ、より多量に金属溶湯を保持することができる。ただし、受湯室１１及び出湯室１６の少なくとも一方の上縁の高さの低い方の上縁よりも、窪んだ形状をなした天井面は低い位置とする。天井面が高いと、天井面より受湯室１１及び出湯室１６の少なくとも一方の上縁の高さの低い方の上縁より金属溶湯ＭＭが外部へ流出する恐れがあるためである。

【0098】

（比較例）
図６に比較例に係る保持室１３を示した。この図６の比較例は、図２や図５の実施形態と比較して、図２や図５の構成の効果を説明するために表したものであり、従来の公知となっている保持室１３を表したものではない。

【産業上の利用可能性】

【0099】

溶湯としてはアルミニウム又はアルミニウム合金のほか他の金属溶湯ＭＭでもよい。

【0100】

なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。例えば、本発明の溶湯保持炉１は、溶解保持炉、溶解炉、低圧鋳造炉等にも採用可能である。

【符号の説明】

【0101】

１…溶湯保持炉、２…溶湯加熱体、２ｘ…溶湯加熱体の軸線、２ｙ…（溶湯加熱体の）仮想水平線、１１…受湯室、１１Ｄ…受湯室容器、１３…保持室、１３Ｃ…保持室蓋、１３Ｃａ…開口部蓋、１３Ｃａ１…開口部、１３Ｃｂ…保持室蓋の下面、１３Ｃｂ１…同方向傾斜下面、１３Ｃｂ２…異方向傾斜または水平下面、１３Ｃｘ…同方向傾斜下面の延長線、１３Ｃｙ…（同方向傾斜下面の）仮想水平線、１３Ｄ…保持室容器、１３Ｄｂ…（金属溶解室容器の）床部、１３Ｄｂ１…傾斜床面、１３Ｄｂ２…側方延出面、１３Ｄｂ３…溝部、１３Ｄｘ…傾斜床面の延長線、１３Ｄｓ…（金属溶解室容器の）側壁、１３Ｄｙ…（傾斜床面の）仮想水平線、１３Ｅ…断熱材、１３Ｆ…接地部分、１３Ｆｔ…上端接地部分、１４Ｆ…溶湯加熱体基端部、１４Ｆｔ…溶湯加熱体基端部下端、１６…出湯室、１６Ｄ…出湯室容器、１７…液面レベルセンサ、１７Ａ…下限レベルセンサ、１７Ｂ…上限レベルセンサ、２０…制御部、２１…金属溶湯供給部、２２…後段の装置（ダイカストマシン等）、ＨＬ…保持室蓋の下面のうちの最も高い位置、Ｌ１…上限レベル、Ｌ２…下限レベル、ＭＬ…液面、ＭＭ…金属溶湯、Ｐ…溶湯加熱体の上方表面と保持室蓋の同方向傾斜下面との間の距離、Ｑ…易加熱空間（上方易加熱空間）、Ｗ１…第一搬送路、Ｗ２…第二搬送路、Ｘ…溶湯加熱体の下方表面と傾斜床面との間の距離、Ｙ…易加熱空間（下方易加熱空間）、α…溶湯加熱体の傾斜角度、β…傾斜床面の傾斜角度、θ…同方向傾斜下面の傾斜角度、ＨＤ…高さ方向、ＤＳ…下側（下方）、ＵＳ…上側（上方）、ＷＤ…幅方向、ＬＳ…左側、ＲＳ…右側

【要約】

【課題】金属溶湯ＭＭを溶湯保持炉１内で保持する際に、金属溶湯ＭＭの加熱を効率的に行い、また、金属酸化物の発生と水素ガスの気泡の放出とを抑制すること。
【解決手段】前記課題を解決する溶湯保持炉１は、金属溶湯ＭＭを収容し、保温する保持室１３、受湯室１１、出湯室１６を備え、前記保持室１３の内部には前記金属溶湯ＭＭを加熱する細長状の溶湯加熱体２を備え、前記溶湯加熱体２は前記保持室１３の側壁部１３Ｄｓから下方ＤＳへ向かって延出して設けられており、 前記溶湯加熱体２の下方ＤＳに位置する前記保持室１３の底面１３Ｄｂ１は、前記溶湯加熱体２と所定の間隔を空けながら、前記溶湯加熱体２と同方向に傾斜している。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】