金属熔液过滤装置的制作方法

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金属熔液过滤装置的制造方法

本发明涉及将存在于以铝、铝合金为代表的各种金属的熔液中的夹杂物等去除的金属熔液过滤装置。



背景技术:

对于包含铝或铝合金等金属的熔液(以下也简称为“熔液”)来说,当夹杂物等包含在它们之中时,在进行了铸造等的情况下会成为铸造物产生缺陷等的原因,或者在对铸造物进行了轧制的情况下会成为裂纹的起点,因此将该熔液过滤来进行夹杂物等的清除。作为进行这样的金属熔液的过滤的过滤装置,广为周知例如有将一根以上的多孔质陶瓷制过滤管横向配置在熔液的储存部内的装置。就上述过滤装置来说,通过使熔液从该过滤管的外侧流到内侧,将熔液中的夹杂物等去除,能够提高品质,因此能够减少例如铝制品在轧制时的裂纹、伤痕。作为这样的过滤装置,例如周知有专利文献1和2所述的那些。

图24示意性地示出现有的过滤装置210的结构。就过滤管241来说,其两个端部被称为端面板的以两片成一对的支承板242支承,由此形成过滤单元240。过滤单元240被楔形板290按压在过滤装置210的罐体部220内,由此确保了对熔液的密封。一对支承板242分别被支承台230支承。

另外,申请人之前提出了将过滤管不是横向配置而是与水平面交叉配置在熔液的储存部内的过滤装置(专利文献3)。就该文献的图1~图3所示的形态来说,当过滤单元安装在罐体部内时,被构成为过滤管的长度方向与罐体部的水平方向交叉并且该过滤管的开口部朝向上方。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平5-195101号公报

专利文献2:日本特开平9-137235号公报

专利文献3:日本特开2013-136812号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

对于如图24所示的过滤装置210这样过滤管241横向配置的过滤装置来说,伴随长时间的使用,由于熔液向支承台230的附着和固化等而导致支承台230在过滤管处的高度有时会变得略微不同。此时,被楔形板290按压在罐体部220内时的支承板242与支承台230抵接的强弱在两块支承板242之间会产生偏差。这样,过滤单元240的密封性会降低,从而有可能会导致金属熔液的泄漏。一旦发生金属熔液的泄漏,则由于未从过滤器通过的熔液以泄漏的形式存在,因此需要将发生了泄漏时的金属熔液全部进行再处理,该再处理花费时间和功夫,会产生巨大的损失。

另外,对于专利文献3所述的纵向配置了过滤管的过滤装置来说,金属熔液在其过滤时,由过滤管的外侧进入内侧,在管内向上方流动,从管的上方的开口部通过并且向装置外输出。在固定过滤管的支承板伴随输出时金属熔液向上方的流动而会浮起的情况下,金属熔液有可能会泄漏。因此,专利文献3提出了用于防止支承板的浮起的锤等。

然而,从有效地防止支承板的浮起的观点考虑,专利文献3所述的过滤装置有改善的余地。

因此,本发明所要解决的问题在于:提供能够消除上述的现有技术所存在的各种缺点的金属熔液过滤装置。

用于解决问题的手段

本发明提供一种金属熔液过滤装置,其具有:罐体部,该罐体部在上部具有开口部;以及过滤单元,该过滤单元以能够拆卸的方式安装在上述罐体部内的储存部,

其中,上述过滤单元具有支承板和一根或多根有底筒状多孔质陶瓷制过滤管,该多孔质陶瓷制过滤管沿着上述支承板的厚度方向与上述支承板固定,

上述过滤单元被构成为当上述过滤单元被安装在上述罐体部内时上述过滤管的长度方向与上述罐体部的水平方向交叉并且上述过滤管的开口部朝向上方,

用于将上述支承板安装在上述罐体部内的卡定部被以从上述罐体部的壁面部向水平方向内方突出的方式设置在上述罐体部的壁面部,

设置用于将卡定在上述卡定部的状态的上述支承板的比上述过滤管的固定位置更靠边缘部侧的部分从上述支承板的上表面侧向下方按压的按压部件,

能够通过上述卡定部和上述按压部件将上述支承板加压夹持固定。

发明效果

根据本发明的金属熔液过滤装置,过滤单元的密封容易,并且能够有效地防止支承板的浮起以及由此造成的金属熔液的泄漏。

附图说明

图1是表示将罐体部20局部剖开来表示本发明的一个实施方式的金属熔液过滤装置10的分解立体图。

图2是将安装了过滤单元40之后并且安装盖体52(加热单元50)和盖体92之前的装置10沿着图1的I-I线切断向视而得到的端视图。

图3是将图2的状态的过滤装置10沿着图1的II-II线切断向视而得到的端视图。

图4是将图2和图3的状态的过滤装置10沿着图2和图3的III-III线切断向视而得到的剖视图。

图5是从支承板42的背面侧来表示图1所示的过滤单元40的立体图。(a)表示未与安装机构接合的状态,(b)表示与安装机构接合后的状态。

图6是将罐体部局部剖开来表示将过滤单元40安装在罐体部20内的中途的状态的过滤装置10的立体图。

图7是以(a)、(b)和(c)的顺序来表示从安装过滤单元40到楔体70嵌入凹部39为止的动作的图,其是将相当于图3的端视图局部放大而得到的图。

图8是图1所示的加热单元50的分解立体图。

图9是安装了盖体52之后的过滤装置10的相当于图2的图。

图10是代替第一盖体52而安装了第二盖体92时的过滤装置10的相当于图1的图。

图11是代替第一盖体52而安装了第二盖体92时的过滤装置10的相当于图9的图。

图12是本发明的另一个实施方式的金属熔液过滤装置110的分解立体图。

图13是将安装盖体(加热单元)之前的过滤装置110沿着图12的I’-I’线切断向视而得到的剖视图。

图14是将图13的状态的过滤装置110沿着图12的II’-II’线切断向视而得到的端视图。

图15是在图14之中将罐开口部9附近局部放大而得到的放大剖视图。

图16是将图13的状态的过滤装置沿着该图的III’-III’线切断向视而得到的剖视图。

图17是安装了第二盖体之后的过滤装置的相当于图13的图。

图18是本发明的又一个实施方式的过滤装置110A的分解立体图。

图19是将安装了加热单元之后的过滤装置110A沿着图18的A-A线切断向视而得到的剖视图。

图20是将安装加热单元之前的过滤装置110A沿着图19的B-B线切断向视而得到的剖视图。

图21是将代替加热单元而安装了第二盖体的过滤装置110A沿着图20的C-C线切断向视而得到的端视图。

图22是设置了用于将盖材90在罐体部20上的位置固定的固定件的过滤装置110A’的相当于图20的图。

图23是将代替加热单元而安装了第二盖体的过滤装置110A’沿着图22的D-D线切断向视而得到的端视图。(a)是表示过滤装置110A’的上侧的图,(b)是(a)的局部放大图。

图24是表示现有的金属熔液过滤装置210的结构的剖视图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明基于其优选的实施方式进行说明。图1是表示本发明的金属熔液过滤装置(以下也简称为“过滤装置”)的一个实施方式的分解立体图。如图1所示,金属熔液过滤装置10在上部具有开口部9(以下也称为“罐开口部9”),其具有将熔液储存在内部的罐体部20以及配置在罐体部20内的过滤单元40。过滤单元40具有支承板42以及一根或多根有底筒状多孔质陶瓷制过滤管41,该多孔质陶瓷制过滤管41沿着该支承板42的厚度方向与该支承板42固定。如图2和图3所示,过滤单元40是从罐开口部9通过并且在罐体部20内能够拆卸的。罐开口部9是可由后述的盖体52、92关闭的。罐体部20例如由包含铁等金属的壳体和耐火材料的衬里构成。

首先,根据图1~图7,对安装盖体52、92之前(因此,安装加热单元50之前)的状态的过滤装置10进行说明。图2~图7均示出该状态的过滤装置10。图1等以符号X表示罐体部20的深度方向。以下称为水平面时是指与该深度方向X垂直的面,称为水平方向时是指与深度方向X垂直的方向。

图1所示的罐体部20呈现上部开口了的箱状外观,具有俯视呈矩形的底面部21以及由该底面部的四边立起的壁面部22。如图1和图4等所示,底面部21在俯视时呈大致长方形。壁面部22的上端为与底面部21平行的平坦面,该面构成了罐体部20的上表面部23。在该上表面部23设置有罐开口部9。

如图1~图3所示,罐体部20具备被底面部21和壁面部22围起来的内部空间4。内部空间4在其底面部21侧具有储存熔液的储存部3,并在上方开口而构成罐开口部9。储存部3在俯视时呈大致矩形;具体来说,呈在与底面部21相同方向上长的大致长方形,能够在内部配置过滤单元40。在实施熔液的过滤时,储存部3的内部被该熔液充满。

如图1、图2和图4所示,在四方环绕储存部3的壁面部22的一方设置有将要过滤的金属熔液向储存部3输入的入液口5。在入液口5设置有入液槽24。要过滤的熔液被导向该入液槽24,从入液口5通过并流入储存部3。入液口5和出液口6夹着罐开口部9和储存部3相对置。对于底面部21来说,向该对置方向延伸的边为短边,与其正交的边为长边。

此外,在壁面部22设置有在底面部21附近贯通该壁面部22的贯通孔8(参照图3)。该贯通孔用于在金属熔液的过滤操作结束之后将残留在储存部3内的熔液取出到外部。

如图1、图2和图4等所示,在罐体部20的壁面部22设置有将过滤后的熔液输出的出液口6。如图2所示,出液口6被设置为当在罐体部20安装了过滤单元40时与过滤管41的开口部43相通。对于出液口6来说,其下端6b在与被安装在罐体部20的过滤单元40的支承板42的上表面42b大致相同的高度位置与罐开口部9相通。在出液口6设置有出液槽26。如图4所示,出液口6被设置在俯视时隔着储存部3和罐开口部9与入液口5相对置的位置。但是,入液口5和出液口6的配置位置不限于此。由后述的过滤单元40过滤了的熔液经过出液口6由出液槽26被送到过滤装置10的外部,并引导至下一个工序。

如图1至图3等所示,对于当将过滤单元40安装在罐体部20内时对过滤单元40的支承板42进行卡定的卡定部30来说,其以从罐体部20的壁面部22向水平方向内方突出的方式设置在罐体部20。该卡定部30位于储存部3的上方以及罐开口部9的下端部。这里,罐体部20和卡定部30优选为一体成型而得到的陶瓷。

在图1等所示的例子中,罐体部20具有从构成罐开口部9的壁面部22的内表面向水平方向内方突出的突出部32,该突出部32构成了上述卡定部30。突出部32沿着罐开口部9的周向连续设置,其具有大致平坦的上表面32a。在图1等所示的例子中,突出部32遍及罐开口部9的整个内周地形成为环状。此外,通过设置该卡定部30,内部空间4在从与深度方向X垂直的方向观察时从底面部21向着罐开口部9的形状的一部分的宽度变窄。

如图2和图3所示,突出部32的上表面32a为与深度方向X大致垂直的平坦面,在该上表面32a放置密封件31。突出部32的上表面32a隔着密封件31将后述的过滤单元40的支承板42的下表面42a卡定。密封件31兼具耐热性和密封性,例如由纤维状氧化铝、纤维状硅酸铝(alumina-silica)等隔热纤维构成。

这里,通过适当对突出部32(卡定部30)的上表面32a进行将附着了的金属去除的作业,能够防止上表面32a的深度方向X的位置变动。因此,该上表面32a优选以使就算熔液附着并固化也能够容易地剥离的方式进行涂布处理。例如,在将过滤装置10用于铝或铝合金的过滤时,作为用于上表面32a的涂布处理的材料,可以列举出:氧化铝、氮化硼、氮化硅或氧化锆等与铝熔液的润湿性不良好的陶瓷。当这样预先实施涂布处理时,就算长时间使用过滤装置10,也容易维持过滤单元40被密封的状态;另外,在该上表面32a隔着密封件31将过滤单元40的支承板42卡定的情况下,能够将该支承板42以隔着密封件31的上表面32a和嵌入后述的凹部39的楔体70在深度方向X的固定位置加压夹持固定。这样的涂布处理优选也对后述的侧面对置部33和凹部39实施。

如图2和图3所示,在突出部32的前端形成有作为与水平面大致垂直的面的前端面32b。当过滤单元40安装在罐体部20时,该前端面32b环绕过滤管41的侧方。突出部32的前端面32b被形成为在俯视时大致圆形,但不限于此,也可以被形成为大致多边形例如与过滤单元40的支承板42相同的大致八边形。

如图1~图3等所示,壁面部22在其内面上的突出部32的上侧具有侧面对置部33,该侧面对置部33具有与过滤单元40的支承板42的侧面42c互补的形状。

这里,对过滤单元40的支承板42的形状进行说明。如图1~图3等所示,过滤单元40的支承板42具有当过滤单元40安装在罐体部20内时朝向罐体部的深度方向的第一板面(以下也称为“下表面”)42a和位于与下面42a相反侧的第二板面(以下也称为“上表面”)42b。下表面42a与上表面42b大致平行。过滤单元40的支承板42具有在侧视时能够从过滤管41的开口部43侧向着底部41b侧(从支承板42的上表面42b侧向下表面42a侧)嵌入的形状。支承板42具有在侧视时能够从开口部43侧向着底部41b侧嵌入的形状是指在对支承板由沿着其板面的某一个方向进行侧视时下表面42a侧的水平方向宽度(沿着支承板42的板面的方向的宽度)比支承板42的上表面42b侧更小的形状,优选是指上述的水平方向宽度从上表面42b侧向着下表面42a侧(从开口部43侧向着底部41b侧)逐渐变细的形状。作为这样的形状,例如除了锥体等上述的水平方向宽度连续地逐渐变细的形状以外,还包括阶梯形等上述水平方向宽度非连续地逐渐变细的形状。

支承板42在呈上述能够嵌入的形状的情况下,在由与具有上述能够嵌入的形状的一个方向不同的一个方向侧视时,也可以具有上述的水平方向宽度从开口部43侧向着底部41b侧不变小的形状。那样的形状可以列举出:对支承板42进行侧视时的两侧端缘部从开口部43侧向着底部41b侧(与支承板42的板面相对置)呈铅直状等在俯视时不会从支承板42的上表面42b向外侧隆起的形状。

此外,锥体、阶梯之类的“能够嵌入的形状”的部分也可以仅形成在支承板42的侧面的一部分。例如,对于支承板42在俯视时为大致多边形的情况来说,不需要在整个侧面形成锥体、阶梯,也可以具有没有锥体、阶梯的侧面。另外,在观察一个侧面时,不需要在该侧面的整体形成锥体、阶梯,也可以仅形成在下侧的一部分或上侧的一部分等该侧面的一部分。

在图1~图7等所示的例子中,支承板42具有在由沿着水平面的任意方向侧视时都能够从支承板42的上表面42b侧向下表面42a侧嵌入的形状。在图2和图3中,过滤单元40的支承板42的侧面42c由于具有从上表面42b侧向着下表面42a侧倾斜到罐体部20的内侧的锥面,因此支承板42的侧面42c的大致整体形成了锥面。在本实施方式中,支承板42在俯视时呈大致多边形,具体来说呈大致八边形(参照图4),但不限于此。

壁面部22的侧面对置部33与上述的支承板42的侧面形状相对应,并具有在侧视时内部宽度从底面部21侧向着上表面部23侧变宽的形状。即,在图2所示的例子中,壁面部22中的侧面对置部33作为与该侧面42c的锥面互补的形状,具有从底面部21侧向着上表面部23侧倾斜到罐体部20的外侧的锥面。如上所述,在本实施方式中,支承板42的侧面的大致整体形成了锥面,侧面对置部33也是与支承板42的各侧面相对置的部分的大致整体被形成为从底面部21侧向着上表面部23侧倾斜到罐体部20的外侧的锥面并且能够与支承板42互相嵌入的。

如图1、图3和图7等所示,对于壁面部22,在大致同一水平面上凹着地设置有从壁面部22的内表面向着水平方向外方延伸的凹部39。凹部39沿着罐开口部9的内周设置有多个。如图3和图7所示,凹部39设置在过滤单元40的支承板42被卡定部30卡定的状态下的支承板42的上表面42b和罐体部20的深度方向上大致相同位置。

如图3和图7所示,当凹部39具有作为沿着罐体部20的水平面的面的下表面39a时,该下表面39a优选设置在过滤单元40的支承板42被卡定部30卡定的状态下的比支承板42的上表面42b低的位置。作为其理由,金属熔液有时会附着在凹部39的下表面39a,此时在下表面39a位于与支承板42的上表面42b同面的位置的情况下,在比上表面42b高的位置会残留铝的凝固物,存在上述的卡定机构不能发挥作用的可能性。

在图3、图7(a)和(b)等所示的例子中,凹部39具有与水平面大致平行的下表面39a以及具有向着水平方向外方倾斜到下侧的锥面的上表面39b,并且具有后述的楔体70能够嵌入的形状。从后述的防止支承板42的浮起的观点考虑,凹部39优选在壁面部22设置两个以上,最优选设置三个以上。如图4所示,在本实施方式中,凹部39为三个。另外,从相同的观点考虑,优选至少一个凹部39在俯视罐体部20时向着与入液口5和出液口6相对置的方向大致正交的方向凹着地设置。在将支承板42形成为俯视大致多边形的情况下,凹部39也可以设置在与支承板42的多边形的角部相对置的位置,但优选设置在与角部和角部之间相对置的位置,更优选设置在角部和角部之间的边的大致中央部分相对置的位置。

如图1等所示,过滤装置10具有嵌入凹部39的一个以上的楔体70。楔体70是在嵌入凹部39的方向上长的棒状,并且具有嵌入凹部39的状态下的深度方向X的宽度向着嵌入凹部39的前端侧逐渐变细的形状。在图1等所示的例子中,对于楔体70来说,在嵌入了凹部39的状态下,其具有作为朝向罐体部20的下方的大致水平的平坦面的下表面70a以及由朝向嵌入凹部39的方向倾斜到该下表面70a侧的锥面形成的上表面70b。另外,楔体70具有位于与嵌入凹部39一侧相反侧的端部向与下表面70a相反侧突出而得到的突出部70c。如图1所示,楔体70的突出部70c的端面和上表面70b形成有角部70d。另外,如图3等所示,构成罐开口部9的壁面部22与凹部39的上表面39b形成了角部39c。如图3等所示,当对嵌入到凹部39的状态的楔体70由与其嵌入的方向正交且沿着水平面的一个方向进行侧视时,楔体70的上述的角部70d具有与上述的角部39c互补的形状。对于楔体70来说,在角部70d与凹部39的角部39c相抵接的状态下,其下表面70a被构成为与卡定在卡定部30的状态的支承板42的上表面42b大致同面。如图4所示,凹部39和嵌入到凹部39的楔体70在俯视时均呈大致矩形,但不限于此。作为楔体70的构成材料,例如可以列举出具有碳化硅、氮化硅、氮化硅、氧化锆中的至少一种以上的陶瓷,特别优选的材质为氮化硅结合碳化硅砖质陶瓷。楔体70的优选数量与凹部39的数量相同。

如图1所示,罐体部20在突出部32和侧面对置部33的上方具有在俯视时为大致圆形的贯通孔状的盖关闭部29。盖关闭部29在上表面部23的大致中央开口,与被突出部32和侧面对置部33围起来的孔部一起构成罐开口部9。罐开口部9(具体来说是盖关闭部29)具有与后述的盖体52、92互补的形状。

如图1、图3、图6和图7所示,用于使安装机构容易被导向卡定部30的安装用槽部37设置在罐体部20中的侧面对置部33,该安装机构用于将过滤单元40安装在罐体部20。安装用槽部37是在罐体部20的内侧开口的槽部,其是将罐开口部9中的侧面对置部33处的周向的一部分从侧面对置部33的内表面朝向罐体部20的外方凹着地设置而形成的。如图6所示,安装用槽部37是将侧面对置部33(具体来说是侧面对置部33的周向的一部分)从其上端33b沿着深度方向X切掉而形成的,在深度方向X遍及侧面对置部33的大致整体设置。如图3和图7(c)等所示,安装用槽部37的下端部37a设置在与侧面对置部33的下端部33a相同深度的位置,或者安装用槽部37的下端部37a位于比侧面对置部33的下端部33a更靠上侧,这样容易防止支承板42与罐体部20之间的密封性的降低,因此优选。另外,如图1、图3、图6和图7所示,安装用槽部37未设置在比侧面对置部33更靠上方的盖关闭部29,由于容易以盖52、92将罐开口部9没有间隙地关闭,因此优选。安装用槽部37具有朝向罐体部20内侧的侧端面部(槽的底面部)37b。根据图3、图6和图7,安装用槽部37的侧端面部37b被形成为与盖关闭部29的周面大致同面,但不限于此,也可以在罐体部20的径向(俯视时的罐开口部9的径向)上以侧端面部37b位于比盖关闭部29更靠外侧的方式形成安装用槽部37。另外,安装用槽部37的侧端面部37b的形状可以形成为与盖关闭部29的周面同样是从上方向下方向内倾斜的锥面,也可以形成为在侧视时与水平面垂直的铅直面。安装用槽部37的宽度或深度(侧方的深度)等可以根据安装机构的形状适当变更。

如图4所示,安装用槽部37沿着罐开口部9的周向设置有多个。从使得通过安装机构稳定地保持和搬运过滤单元40变得容易的观点考虑,安装用槽部37例如优选在壁面部22设置两个以上,最优选设置三个以上。在图4所示的例子中,安装用槽部37设置有三个。为了将与支承板42接合的安装机构的钩部导向作为支承板42的安装部位的卡定部30,设置有安装用槽部37。因此,安装用槽部37通常以与支承板42的钩部接合部46相同数量设置在与钩部接合部46相对应的位置。如图4所示,当将安装用槽部37设置在罐开口部9的周向上凹部39彼此之间时,能够容易配置适当数量的安装用槽部37和凹部39。

接着,对安装在罐体部20的过滤单元40进行更详细说明。如图1和2等所示,过滤单元40的支承板42是不易与熔液反应的陶瓷制。另一方面,过滤管41为多孔质陶瓷制,具有熔液能够流通和过滤的微孔。如图2和图3所示,过滤管41呈在其一端41a具有开口部43并且另一端41b封闭的有底筒状形状,并且被构成为熔液从其外周面侧向内部渗透、到达了内部的熔液从开口部43流出。在图1等所示的例子中,对于过滤管41来说,其横截面的形状一般被形成为圆环状,但本发明的实施方式不限于此。

过滤管41由所使用的熔液和反应性低的耐火材料形成。在熔液例如包含铝或铝合金时,过滤管41可以由碳化硅系陶瓷、氮化硅系陶瓷、氧化铝系陶瓷、氧化锆系陶瓷等构成。从成分向铝熔液流出和降低制造滤管时的成本的观点、制造容易程度考虑,优选过滤管41为氧化铝系陶瓷制。

如图1~图4等所示,在支承板42设置有贯通其厚度方向的多个开口部44。另外,在过滤单元40中,各过滤管41沿着支承板42的厚度方向与该支承板固定。具体来说,对于各过滤管41来说,其以该过滤管41的长度方向与支承板42的板面大致正交的方式在该过滤管41的一个端部41a即具有开口部43的一侧的端部41a被安装在该支承板42。因此,各过滤管41以仅向支承板42的两个板面之中的下表面42a侧突出的方式设置。在俯视过滤单元40时,各过滤管41安装在支承板42的位置与设置在该支承板42的开口部44的位置一致。因此,在从支承板42的上表面42b侧观察过滤单元40时,设置在支承板42的开口部44与过滤管41的中空部位连通。作为用于将过滤管41安装在支承板42的机构,只要使用例如氧化铝系水泥等陶瓷水泥就行。

在将本发明中所使用的过滤单元40安装在罐体部20内时,通常是使用过滤装置10的外部的安装机构来将过滤单元40在罐开口部9内搬运到下方。作为这样的安装机构,可以使用各种移送用装置,但例如升降机(hoist)等升降用装置由于是简易装置,因此优选。与安装机构的钩部80接合的钩部接合部46形成在支承板42。

如图3和图5所示,本实施方式中,支承板42中的钩部接合部46是通过将支承板42的边缘部S中的下表面42a侧的一部分切掉来形成的。这里所说的将边缘部中的下表面42a侧的一部分切掉可以仅对支承板42的侧面42c和下表面42a中的任意一者实施,也可以对两者实施。从支承板42与罐体部20的密封性考虑,优选切掉支承板42的侧面42c而不切掉下表面42a或者使下表面42a的切掉部分为最小限度。因此,钩部接合部46优选位于支承板42的侧面42c的下表面42a侧并且为向着支承板42的内侧凹着地设置而得到的凹部。钩部接合部46例如可以通过锪孔加工来形成。钩部接合部46在俯视时位于比开口部44更靠径向外侧。

在图5(a)所示的例子中,钩部接合部46具有朝向过滤管41的底部41b侧的上表面46a和向着支承板42的侧方的前端面46b,其以钩部80能够与上表面46a接合的方式形成。然而,钩部接合部46的形状不限于该图所示的例子。例如,当不与开口部44连通时,也可以为以从侧面42c向着支承板42的内侧细长地延伸的方式凹着地设置而得到的细长形状的凹部。另外,钩部接合部46的上表面46a可以与支承板42大致平行也可以大致不平行,例如可以为随着从侧面42c向着前端面46b而朝向支承板的上表面42b侧倾斜的锥面,在上表面46a也可以设置向着支承板的上表面42b上侧凹着地设置而得到的凹部。前端面46b可以为与支承板42的径向大致垂直的铅直面,例如可以具有随着从支承板42的上表面42b侧向着下表面42a侧而朝向支承板42的外侧倾斜的锥面,也可以具有阶梯,还可以为弯曲面。

钩部接合部46沿着支承板42的边缘部S设置,通常与罐体部20的安装用槽部37同样地优选设置两个以上,最优选设置三个以上。在图3~图5等所示的例子中,钩部接合部46设置有三个。在将支承板42形成为俯视大致多边形时,钩部接合部46可以设置在该大致多边形的角部,但优选设置在角部与角部之间,更优选设置在边的大致中央部分。另外,在图3~图5等所示的例子中,钩部接合部46设置在支承板42的具有锥体的侧面42c,但在仅在支承板42的侧面的一部分设置锥体或阶梯的情况下,设置有钩部接合部46的侧面可以具有锥体或阶梯,也可以不具有。

以下,根据图5~图7对通过安装机构将过滤单元40安装在罐体部20内的过程进行说明。

如图5(b)所示,以过滤管41向着深度方向X的下方的状态下,将起重机(hoist crane)等安装机构的钩部80与钩部接合部46接合。通过钩部接合部46与钩部80的接合,能够一边稳定地保持支承板42一边搬运过滤单元40。

如图6所示,将被安装机构的钩部80支承的过滤单元40设定为钩部80位于安装用槽部37的上方的状态,以该状态从罐开口部9内通过并使过滤单元40移动到下方。如上所述,由于安装用槽部37设置在与钩部接合部46相对应的位置,因此与钩部接合部46接合的安装机构的钩部80能够不被罐体部20的侧面对置部33阻碍(例如不与侧面对置部33抵接),一边在安装用槽部37内向下方移动,一边将支承板42稳定且顺利地搬运到下方。

另外,支承板42的侧面42c具有上述的能够嵌入的形状,罐体部20的壁面部22通过在卡定部30的上侧具有呈与侧面42c互补的形状的侧面对置部33,能够容易地进行移动到下方的支承板42的对准。因此,如图7(a)那样,当在卡定部30上到达支承板42时,能够将支承板42嵌合到与其互补的壁面部22的侧面对置部33,由此能够将支承板42容易且稳定地放置在卡定部30。这样,本实施方式的金属熔液过滤装置10就算不进行使用了计算机程序等的精确对准,也能够将过滤单元40容易地安装在罐体部20内的适当位置。

如图7(a)所示,支承板42的下表面42a中的比过滤管41的固定位置更靠边缘部S侧的部分隔着密封件31与卡定部30(突出部32的上表面32a)抵接,通过放置在卡定部30,被支承板42的卡定部30卡定,该程度以上的下落受到限制。由此,过滤单元40被安装在罐体部20内,并且过滤单元40在罐体部20内垂下的状态得以维持。就支承板42的侧面42c与侧面对置部33的壁面来说,从罐体部20与支承板42的密封性的观点考虑,优选面彼此在除了安装用槽部37以外的部分抵接。

对于过滤单元40安装在罐体部20的状态来说,过滤管41的长度方向朝向与罐体部20的水平面交叉的同一方向,并且各过滤管41的开口部43朝向上方。在本实施方式中,各过滤管41以从支承板42向着深度方向X的下方垂下的方式在金属熔液的储存部3内垂下(参照图2和图3)。对于该垂下状态来说,过滤单元40以支承板42的两个板面42a、42b与水平面大致一致的方式配置在罐体部40内。

过滤单元40和罐体部20通过配置在突出部32的上表面的密封件31以液密的方式来密封。该密封通过使过滤单元40为垂下状态,由过滤单元40的自重来实现。

上述的现有的过滤装置210是使用两块支承板对过滤单元240进行密封,而过滤装置10是能够仅由一块支承板42来实现过滤单元40的密封。因此,就算长时间使用过滤装置10,支承板42与卡定部30的抵接状态也容易变得均匀。由此,就算在长时间使用了过滤装置10的情况下,也不易引起过滤单元40与罐体部20的密封性的降低。特别是,卡定部30由于遍及罐开口部9的整周,因此能够用一个部件来卡定支承板42,能够更有效地避免部件之间的抵接状态的错位。另外,由于罐体部20和卡定部30是一体成型而得到的陶瓷,因此就算长时间使用,也不会发生卡定部30在罐体部20内的位置错位,从而就算长时间使用,也能够容易地维持卡定部30与支承板42适当接合的状态。

如图7(b)所示,对于过滤装置10来说,其被形成为在侧视时安装用槽部37中的侧端面部37b与安装在罐体部20的状态的支承板42的水平方向的距离L比钩部80的前端部的宽度w更宽。因此,如图7(b)和(c)所示,通过使钩部80沿着安装用槽部37的侧端面部37b向上方移动,能够从罐开口部9容易地取出。

如图7(c)所示,使支承板42卡定在卡定部30,然后将楔体70嵌入设置在罐体部20的壁面部22的内表面的凹部39。如上所述,凹部39与被卡定部30卡定的支承板42的上表面42b设置在深度方向上大致相同位置。因此,通过嵌入凹部39的楔体70和卡定部30(隔着密封件31的突出部32),过滤单元40的支承板42被加压夹持固定。具体来说,支承板42中的放置在卡定部30的比过滤管41的固定位置更靠边缘部S侧的部分被卡定部30和作为嵌入凹部39的楔体70的按压部件加压夹持固定。这样通过楔体70对支承板42从其上表面42b进行按压,有效地防止在开始过滤金属熔液时由于浮力而引起的过滤单元40的浮起。另外,通过不对支承板42的中央部而对边缘部S侧的部分进行加压夹持固定,能够防止支承板42裂纹。如上所述,由于楔体70具有逐渐变细的形状,因此通过对楔体70嵌入凹部31的程度进行调整,能够容易地对深度方向X上的支承体42的位置进行微调整;另外,通过使用多个该楔体70,对支承体42的边缘部S侧均等地按压,从而能够提高支承板42的密封性。

如上所述,凹部39的下表面39a位于卡定在卡定部30的支承板42的下方。因此,如图3和图7(c)所示,对于楔体70来说,在嵌入凹部39的状态下,其下表面70a不与凹部39的下表面39a抵接。由此,就算金属熔液附着在下表面39a,也能够有效维持基于楔体70的支承板42的卡定机构。

对于作为本实施方式中使用的过滤单元40的浮起防止机构的凹部39和楔体70来说,就算在熔液容易附着的环境下也容易继续使用,有容易维持管理装置的优点。例如,就算在向嵌入了楔体70的凹部39渗透金属熔液的情况下,也只要通过对凹部39实施与实施在突出部32的上表面32a的相同的涂布处理使得即使熔液附着并固化也能够容易剥离就行。另外,楔体70就算在附着了熔液的情况下也能够容易更换。此外,根据本实施方式,由于不需要使用将用于防止支承板42浮起的盖体52和92贯通的按压机构,因此盖体的结构设计较自由。

对此,例如就专利文献3所述的过滤装置来说,使用设置在支承板42上的锤45作为过滤管的开口朝向上方的实施方式的浮起防止机构。但是,有时由锤45得到的防止浮起的作用并不充分。

如上所述,本实施方式的金属熔液过滤装置10具备在上部具有开口部9的罐体部20以及配置在罐体部20内的过滤单元40,过滤单元40具有一根以上的有底筒状陶瓷制过滤管41,过滤单元中的过滤管具有被构成为其长度方向与罐体部的水平方向交叉并且过滤管的开口部43朝向上方这样的构成,还具有以下的构成。

即,过滤装置10具备以能够拆卸的方式安装在过滤单元40中的加热单元50,加热单元50具有支承体52以及与该支承体52固定的一根以上的加热体51,加热体51以能够插入过滤管41内的方式与支承体52固定。由此,通过插入过滤管的加热体能够从内侧加热过滤管,因此加热效率好,能够缩短用于预热过滤管的时间。

加热单元50能够安装在被安装到罐体部20内的状态的过滤单元40的过滤管41。如图1、图8和图9所示,加热单元50具有与支承体52固定的多根加热体51。该加热体51的根数优选与过滤管41数量相同,但在加热温度低也行等情况下,只要根数为一根以上则也可以比过滤管41少。

支承体52具有第一盖体52,该第一盖体52具有与罐开口部9接合并能够将该开口部9关闭的形状。第一盖体52与一根以上的加热体51固定。在本实施方式中,该第一盖体52和加热体51构成以能够拆卸的方式安装在过滤单元40的加热单元50。通过支承体52与罐开口部9接合,对于过滤单元40固定加热单元50。在本实施方式中,当通过作为支承体52的第一盖体52将罐开口部9关闭时,通过使加热体51插入过滤管41,加热单元50被安装在过滤单元40。

如图8所示,加热体51为具有能够沿过滤管41的长度方向进行加热的长度和截面的形状,根据本实施方式制成棒形,具体来说制成大致圆柱状。作为构成加热体51的材料,可以列举出硅碳棒(siliconit)发热体、金属系发热体等,但不限于这些。加热体51具有能够插入支承板42的开口部44和过滤管41的开口部43的截面形状。例如,在对将加热体51和过滤管41分别以与长度方向垂直的平面切断而得到的截面的尺寸进行了比较的情况下,对于加热体51来说,优选该截面在至少插入过滤管41的部分中的最大长度小于两个开口部43、44各自的内切圆的直径。上述的截面的最大长度是指横跨截面的距离最长的部分的长度,在加热体51呈大致圆柱状的情况下为其截面的直径。另外,内切圆的直接在开口部43、44为圆形时是这些圆形的开口部的内径。对于加热体51来说,以与其长度方向垂直的平面切断而得到的截面的形状可以是沿该长度方向固定,也可以不同。例如,加热体51也可以被构成为随着向插入过滤管41的前端侧而其截面积变小。

如图1、图8和图9所示,支承体52具有在加热单元50被安装在过滤管41的状态下朝向深度方向X的下侧的下表面52a、朝向深度方向X的上侧的上表面52b以及位于下表面52a与上表面52b之间的侧面52c。下表面52a和上表面52b互相大致平行。另外,支承体52的侧面52c优选具有从上表面52b向着下表面52a向内倾斜的锥面。即,如图9所示,从至少一个水平方向观察时,被安装在过滤管41的加热单元50的支承体52优选具有随着向深度方向X的下方而宽度逐渐变细的形状。在本实施方式中,侧面52c整体形成为上述的锥面,支承体52由水平的任何一个方向观察都随着向深度方向X的下方而宽度逐渐变细。支承体52的侧面52c中的上述锥面只要能够与罐开口部9(盖关闭部29)的内表面嵌合就行,该锥面与支承体的上表面52b所成的角度由水平的多个方向观察罐体部时可以形成为相同,也可以形成为不同。

加热体51与支承体52以由其下表面52a突出的状态固定。如图8所示,支承体52具有一个或多个与加热体51相同数量的贯通孔52d。贯通孔52d分别具有能够插入和固定加热体51的截面形状。贯通孔52d将支承体52在与其上表面52b和下表面52a大致正交的方向上贯通。另外,贯通孔52d与加热体51相同数量设置。俯视时的支承体52中的贯通孔52d的位置与支承板42中的过滤管41的位置相对应。加热体51以在该贯通孔52d贯通的状态与支承体52固定。作为用于将加热体51安装在支承体52的机构,例如只要使用氧化铝系水泥等陶瓷水泥就行。对于与支承体52固定的加热体51来说,其长度方向与支承体52的上表面52b和下表面52a大致正交。从耐热性、成本方面考虑,盖体52考虑优选包含由氧化铝系浇注料形成的部件。例如,加热体51通过在支承体52以夹具(未图示)进行位置固定,能够可靠地实现防止加热体51的下落。

当对被安装在罐体部20内的过滤单元40的过滤管41安装加热单元50时,支承体52的上表面52b和下表面52a与罐体部20的深度方向X大致正交,并且俯视时是以加热体51的位置与支承板42的开口部44和过滤管41的开口部43的位置大致一致的状态使加热单元50位于罐开口部9的上方。然后,使该状态的加热单元50移动到深度方向X的下方。由此,从支承板42的开口部44和过滤管41的开口部43通过,并且加热体51被插入过滤管41。在本实施方式中,能够以加热体51的插入方向、加热体51的长度方向以及过滤管41的长度方向均大致一致的状态将加热体51插入过滤管41。在本实施方式中,加热单元50安装在过滤单元40或其过滤管41的状态是指加热体51插入过滤管41的状态。如图9所示,加热单元40优选具有与过滤管41相同数量或比相同数量少的数量的加热体51,过滤管41的全部插入加热体41。

对于移动到深度方向X下方的支承体(盖体)52来说,如图9所示,其与罐体部20的罐开口部9的盖关闭部29接合。由此,加热单元50以相对于过滤单元40保持固定位置的方式被固定。如上所述,支承体52的侧面52c具有锥面,构成盖关闭部29的壁面部22的内表面29a具有与其互补的形状。因此,当加热单元50下落到深度方向X下方时,如图9所示,支承体52的侧面52c与罐开口部9中的盖关闭部29的内表面29a成为抵接的状态。由此,其以上的支承体52的X方向的向下的移动受到限制。同时,支承体52关闭罐开口部9,由此发挥第一盖体的作用。这样,通过使加热单元50相对于过滤单元40固定,加热体51能够被插入过滤管41内,并且加热体51的X方向下侧的前端能够保持在相对于过滤管41的下侧前端41b保持了固定距离的位置。

在加热单元50相对于过滤单元40和过滤管41固定的状态下,通过插入加热体51对过滤管41进行加热。在该状态下,过滤管41中的加热体51所插入的部分的长度a与过滤管41的长度方向长度A之比(a/A,参照图9)在各过滤管41中可以相同,也可以分别不同。对于该比a/A的值来说,为了充分地加热过滤管41,优选为0.2以上;另外,为了能够顺利地插入过滤管41内,优选为0.99以下。该比a/A的值更优选为0.7以上且0.99以下。

接着,对不安装加热单元50时的过滤装置10进行说明。在图10和图11中,第二盖体92代替固定有加热体51的支承体52与罐开口部9接合。

如图10和图11所示,第二盖体92虽然具有与第一盖体52大致相同的形状,但不具有用于固定加热体51的贯通孔52d,并且不具有能够保持加热体51的形状。因此,过滤装置10在由第二盖体92关闭罐开口部9时被构成为加热体51不插入过滤管41内。

盖体92的材质优选由与所使用的熔液的反应性低的定形或不定形耐火材料形成。在熔液包含例如铝或铝合金时,优选以盖体92的材质为包含氮化硅结合碳化硅耐火材料、氮化硅耐火材料、氧化铝系耐火材料、氧化锆系耐火材料等的材料来构成。此时,也可以用金属制壳体来包覆盖体92的外表面。另外,如图11所示,第二盖体92具有覆盖其侧面和下表面的密封件92d。密封件92d例如包含氧化铝纤维,其用于将罐体部20与盖体92以液密的方式来密封。该密封通过盖体92的自重来实现。此外,对于第一盖体52来说,与密封件92d同样地也可以采用包含氧化铝纤维的密封件。

如图9和图11所示,对于第一盖体52和第二盖体92来说,其底面在关闭了罐开口部9的状态下都略微从过滤单元40中的支承板42的第一板面42b(上表面)分开而位于该上表面42b上。盖体52、92的底面与出液口6的上表面几乎一致。在过滤熔液的状态下,盖体的底面与储存在罐体部20内的熔液的液面处于大致相同的位置。因此,熔液的液面与大气中的氧接触的面积少,能够抑制熔液的氧化。另外,通过设定为这样的结构,由盖体52、92也能够防止热在熔液的液面上部由于大气对流而被夺走。

通过以上构成,本实施方式的过滤装置10在罐体部20中,将加热单元50安装在过滤管41,并将加热体51插入过滤管41内,由该加热体51能够将过滤管41从其内侧加热。因此,能够高效地对过滤管41和其附近进行加热。例如,当使加热单元50在开始过滤熔液之前安装在过滤管41时,能够将该过滤管41高效地预热,能够实现预热时间的缩短,进而实现由降低管堵塞带来的熔液的铸造时间的缩短。另外,由于加热单元50中的支承体52作为第一盖体起作用,因此关闭罐开口部9,由此能够防止处于过滤管41、罐体部20和储存部3的熔液被大气夺走热,加热效率变得更好,而且由于部件件数少,因此金属熔液过滤装置的制造变得更容易。此外,由于在过滤单元40中固定有加热单元50,因此就算在加热过滤管41时也能够提高配置加热机构的作业的效率。

如本发明那样以能够插入金属熔液过滤装置的过滤管41内的方式配置加热体对于现有常规的横置过滤管41的过滤装置来说是困难的。即,对于这样的管41为横置的现有的过滤装置来说,在假设要采用使加热体以能够拆卸的方式插入过滤管41的结构的情况下,由于不得不在过滤装置的侧面设置罐开口部9,因此当罐开口部9与盖体52的嵌合部分的密封没有可靠地进行时,熔液会泄漏出来。另外,当过滤管41为横置时,以将熔液加热了的状态在不泄露熔液的情况下拆卸兼作开口部的盖的加热体单元是不可能的,但当如本发明这样纵置时,也能够实现这样的使用方法。这样,本发明是由于采用了将过滤管配置为其长度方向为与水平面交叉的方向的过滤装置才实现的技术。

本实施方式的过滤装置10可以使用第一盖体52和第二盖体92中的任意一者,也可以使用两者。

在使用第一盖体52和第二盖体92这两者的情况下,例如在开始过滤熔液之前以第一盖体52来关闭罐开口部9并以加热单元50对罐体部20进行了加热,然后将第一盖体52从罐体部20卸下。之后,以第二盖体92关闭罐开口部9,由此就算是在加热体51没有插入过滤管41内的状态下,也能够既防止过滤管41由于大气冷却又能够进行熔液的过滤。这样,从罐体部20卸下加热单元50,并以加热体51没有插入过滤管41内的状态进行熔液的过滤,这由于能够避免熔液附着在加热体51、支承体52上,因此能够容易地进行加热单元50的维持管理,从该方面考虑是优选的。

以下示出使用本实施方式的过滤装置10来过滤熔液的方法的一个优选例子。首先,将过滤单元40安装在罐体部20内,然后以第一盖体52将罐开口部9关闭,将加热单元50相对于过滤管41固定,成为图9的状态。以该状态使插入过滤管41的加热体51发热,由此将罐体部20和过滤管41预热到规定温度。接着,通过将第一盖体52从罐开口部9取下,将加热体51从过滤管41取出,成为图2和图3的状态。接着,通过第二盖体92关闭罐开口部9,成为图11的状态。

如图11所示,在该状态下,将要过滤的熔液导向入液槽24,并从入液口5通过而流入储存部3。流入储存部3的熔液从过滤管41的外周面侧向内部渗透。到达过滤管41的内部的熔液在该过滤管41的内部上升,从该过滤管41的开口部43和支承板42的开口部44通过并流出到过滤单元40的外部,由此进行过滤。流出到过滤单元40的外部的熔液在支承板42的上表面42b与盖体92的下表面92a之间的空隙流动,从出液口6通过并输出,被导向出液槽26,并引导至下一个工序。过滤中是由未图示的罐体加热体的发热来保持熔液的熔融状态。

对于本实施方式的过滤装置10来说,在仅使用第一盖体52的情况下,上述的过滤熔液的方法除了以第一盖体52将罐开口部9关闭并以加热体51插入过滤管41内的状态进行熔液的过滤以外,能够以与该方法相同的方法进行熔液的过滤。

另外,对于本实施方式的过滤装置1来说,在仅使用第二盖体92的情况下,上述的过滤熔液的方法除了以由第二盖体92关闭了罐开口部9的状态进行过滤管41和罐体部20的预热以及金属熔液的过滤以外,能够以与该方法相同的方法进行熔液的过滤。此时,这些预热、过滤中的装置的加热只要使用设置在罐体部20内的加热体(未图示)就行。

作为由以上的过滤装置10过滤的金属,可以列举出以铝、铝合金为代表的金属,但对于除此以外的金属熔液的过滤来说,也能够使用本发明的过滤装置。

接着,对本发明的第二实施方式和第三实施方式进行说明。以下的第二实施方式和第二实施方式的说明省略除了与第一实施方式不同的点以外的说明。对于与第一实施方式相对应的构成、相同的构成,标注与第一实施方式相同的符号,并省略除了与第一实施方式不同的点以外的说明。

首先,基于图12~17,对作为本发明的第二实施方式的过滤装置110进行说明。

本实施方式的支承板142与第一实施方式不同,支承板142的各侧面42c均形成为与上表面42b大致铅直的平面状。另外,如图13等所示,在本实施方式如第一实施方式那样不具有遍及罐开口部9的整个周向地具有与支承板42的侧面形状互补的形状的侧面对置部33。此外,在本实施方式中,卡定部30的上表面32a与出液口6的下表面为大致同面。

如图12、图14~图16所示,在卡定部30的上方设置由壁面部22向水平方向内方突出并且隔着罐开口部9相对置的一对突出部132。如图16所示,在俯视罐体部20时,一对突出部132相对置的方向与入液口5和出液口6相对置的方向大致正交。该一对突出部132分别具有平坦的前端面132a。这些相对应的前端面132a均被形成为与深度方向X大致平行,并且被设置为互相平行来限制安装在罐体部20内的过滤单元40的旋转。

如图12和图14所示,一对突出部132设置在罐开口部9的下端。突出部132分别具有作为与水平面平行的平坦面的上表面132b。当以加热单元50的第一盖体52关闭罐开口部9时,这些上表面132b与盖体52的下表面52a抵接。

如图12和图16所示,在本实施方式中,对于楔体70所嵌入的凹部39来说,在俯视罐体部20时,向着与入液口5和出液口6相对置的方向大致正交的方向,在一对突出部132的前端面132a分别各凹着地设置一个或多个(优选各相同数目)。如图15所示,凹部39在过滤单元40的支承板142被卡定部30卡定的状态下被设置于与支承板142的上表面(第二面)42b在深度方向上的相同位置。对于本实施方式来说,在上述的状态下,凹部39的下表面39a被设置在与支承板的上表面42b大致同面的位置。对于之前的实施方式来说,楔体70的上表面与凹部39的上表面抵接,而楔体70的下表面不与凹部39的下表面抵接。对此,本实施方式在将楔体70嵌入凹部39时,楔体70的上下表面分别各自与凹部39的上下表面抵接。就以上的本实施方式的过滤装置来说,当使过滤单元40下落到罐体部20内而成为支承板142的第一板面42a与上述的卡定部30的上表面30a抵接的状态时,如图14和图15所示,承板142以使相对置并大致平行的两个边42c与罐体部20的两个突出部132的前端面132a分别相对置的方式,将第一板面42a卡定在卡定部30的上表面32a。而且,使楔体70嵌入位于突出部132的凹部39,通过嵌入到凹部39的楔体70和卡定部30,将支承板142夹压固定。

通过以上的第二实施方式的过滤装置110,也能够与第一实施方式的过滤装置同样地发挥“过滤单元的密封容易,并且既能够有效地防止支承板的浮起以及由此造成的金属熔液的泄漏,装置的维持管理也容易”这样的效果。

当与加热单元50分开在罐体部20配设有加热体时,例如具有图12、图14~图16所示的罐体加热体80那样的构成。该罐体加热体80为棒状,以使其长度方向沿着罐体部20的深度方向X的方式来配置。如图16所示,在俯视过滤装置110时,多个罐体加热体80被设置在夹着罐开口部9地相对置的位置,罐体加热体80夹着罐开口部9地相对置的该方向与入液口5和出液口6相对置的方向大致正交。如图14所示,罐体加热体80以上方贯通了壁面部22的状态与壁面部22固定,下方在储存部3内露出。通过具有这样的罐体加热体80,就算在如图17所示将加热单元50从过滤管41取下并进行熔液的过滤的情况下,也能够将过滤中的过滤管41和罐体部20维持在规定温度。另外,罐体加热体80与加热单元50同样地也能够用于预热使熔液流通之前的装置。此外,图13和图17省略了罐体加热体80的图示。

此外,如图12~图17所示,第二实施方式与第一实施方式的不同点在于:在卡定部30与支承板142之间没有密封件这一点;在罐体部20没有安装用槽这一点;以及在支承板142没有钩部接合部这一点等。

接着,基于图18~21,对本发明的第三实施方式进行说明。

在本实施方式中,代替使用楔体70和凹部39作为按压部件,使用棒状件77和加力部件75作为按压部件。

如图18和图19所示,本实施方式使用了覆盖罐体部20的上表面23的板状盖材90作为将罐体部20的开口部9以能够拆卸的方式关闭的盖材。盖材90以能够分离的方式被形成在当俯视过滤装置110A时存在于与过滤管41重合的位置的中央部52以及包围该中央部52的周围的周边部94。在图18和图19所示的例子中,使用加热单元50的支承体52作为中央部52。在图19所示的例子中,中央部52的厚度大致均匀,周边部94的厚度大致均匀。中央部52的厚度和周边部94的厚度可以大致相同也可以不同。周边部94的内周面94a和中央部52的外周面52c互相具有互补的形状。为了防止中央部52相对于周边部94的下落,中央部52的外周面52c和周边部94的内周面94a也可以具有向着深度方向X下方向内倾斜的锥面。

在俯视时,盖材90具有比覆盖罐体部20的罐开口部9整体的罐开口部9面积大的形状,通过在罐体部20的上表面23放置盖材90,将罐开口部9关闭。在俯视时,对于中央部52来说,其整体与罐开口部9重合,具有比中央部52小的面积。

如图18和图19所示,在盖材90的周边部94设置有贯通孔95。贯通孔95沿着周边部94的内周设置有多个,优选设置有三个以上。贯通孔95贯通盖材90的方向为盖材的厚度方向。该厚度方向与盖材90将罐体部20关闭了的状态下的罐体部20的深度方向X大致一致。过滤装置110A具有插入贯通孔95的棒状件77。棒状件77分别在多个贯通孔95中各插入一个。多个棒状件77的长度大致相同。棒状件77通过插入盖材90的贯通孔95能够以长度方向与深度方向X大致一致的方式并且沿着深度方向X能够滑动地配置在周边部94。与棒状件77连接的加力部件75被配置在周边部94的上表面。加力部件75的汽缸78例如通过夹具(未图示)和螺钉(未图示)与周边部94的上表面固定。

棒状件77可以为中实也可以为中空。如图19所示,在设定为中空的情况下,从防止熔液金属进入棒状体77内部的观点考虑,棒状件77的端部之中与支承板42抵接的前端部77a优选为封闭端部。在图19所示的例子中,棒状件77的与其长度方向垂直的截面的形状沿着长度方向大致为相同形状,但不限于此。棒状件77在其前端部77a也可以具有与棒状件77的截面形状不同的加压部件。作为棒状件77的形成原材料,例如在过滤对象的金属为铝时可以列举出氮化硅。

作为加力部件75,优选使用能够设定和变更对棒状件77所加力的加力部件。具体来说,例如除了油压汽缸、空气汽缸以外,还可以使用步进马达等能够进行位置控制的马达或通过手动来拧螺钉等。在使用马达作为加力部件75的情况下,可以使用滚珠丝杠作为棒状件77。当使用这些加力部件时,能够容易地调整对支承板42的按压力;在使用了多个加力部件时,容易均等地按压支承板42的边缘部S侧,因此优选。

例如,在图19所示的例子中,加力部件75为油压汽缸。该油压汽缸75在汽缸78内具有活塞79,棒状件77与该活塞79连接。通过以手动或自动来操纵把手76,从未图示的配管向汽缸78内送入油,与此相伴,活塞79向深度方向X的下方移动,由此向着该方向对棒状件77加力。

如图18和图19所示,棒状件77将支承板42中放置在突出部32(卡定部30)的边缘部S侧部分向下方按压。由此,支承板42被由加力部件75加力了的棒状件77和卡定部30夹压固定,与以楔体70为按压部件时同样地能够有效防止开始过滤时的支承板42的浮起。

如图19所示,突出部32遍及储存部3中的深度方向的大致整体向罐体部20的内侧突出形成。因此,突出部32的强度变高。

图20是将中央部取下了的状态的罐体部20的平面剖视图。如该图所示,支承板42中的棒状件77的按压部位以比过滤管41的固定位置更靠边缘部S侧为条件,在支承板42俯视时被形成为多边形的情况下,位于该多边形的对角线上。这从防止按压部位的偏离而均等地进行支承板42的夹压固定、使密封更完善的观点考虑是优选的。按压部位特别优选位于将支承板42的面积一分为二的对角线上。另外,如图20所示,从支承板42的浮起防止的观点考虑,优选棒状件77的按压部位不存在于连接入液口5和出液口6的直线上。

盖材90的构成材料与第一实施方式所述的材料相同,通常是通过盖材90的自重来防止由按压部件加力时的盖材90的浮起。但是,如后所述,也可以配置连接盖材90与罐体部20的部件。

图21是将过滤装置110A以与图19不同方向切断而得到的横向剖视图。如图21所示,支承板42的上表面42b与盖材90的下表面90a之间分开。出液口6被设置为使得支承板42的上表面42b在深度方向X上位于其上端6a和下端6b之间。如图21所示,出液口6的上端6a比盖材90的下表面90a位于更下侧。因此,在过滤熔液时,熔液金属不易附着于盖材90的下表面90a,能够防止熔液金属进入盖材90中的贯通孔95和后述的贯通孔58。

另外,本实施方式通过将盖材90可分离地形成为中央部52以及该中央部52和周边部94,就算不从盖材90取下加力部件75,也容易将具有加热体51的第一盖体52变更为第二盖体92。另外,当取下中央部52时,就算不从盖材取下加力部件75,也能够在不进行过滤单元40的交换的情况下对罐体部20内进行清洁。例如,如图21所示,可以使用不具有加热体的中央部92作为中央部,对其配置贯通孔58和与贯通孔58连通并且位于中央部92的上表面侧的热风发生装置99。通过这样设置,能够在过滤中使由该热风发生装置99产生的热风从贯通孔58通过而送入罐体部20内。

如上所述,通过本实施方式的过滤装置110A,也能够与上述的实施方式同样地有效防止在过滤管41的开口向着上方的情况下过滤时的支承板42的浮起。另外,本实施方式不需要用于形成凹部39的砌砖等的功夫,还有能够省去将附着于凹部39的金属去除的功夫的优点。附着于棒状体77的金属的去除可以通过预先对棒状件77实施与第一实施方式所述相同的涂布处理而容易地进行。

如上所述,过滤装置110A中没有配置连接盖材90与罐体部20的部件,但代替该部件,也可以如图22和图23所示设置连接盖材90与罐体部20的固定部件61。图22和图23所示的过滤装置110A’除了设置该固定部件61这一点以外,与上述的过滤装置110A相同。若设置固定部件61,则可以更有效地防止由加力部件75加力时的盖材90的浮起,因此是优选的。作为固定部件61的例子,可以列举出如图23所示的紧固部件61。紧固部件61具有钩62和能够附加在钩62的固定件63。钩62由未图示的螺钉和螺母等固定配置在盖材90的外表面下端,并且固定件63由未图示的螺钉和螺母等固定配置在罐体部20的外表面上端中的与钩62相对置的位置。固定件63具有棒部件66和与棒部件66连接的杆67,该棒部件66具有突起部65,突起部65以与钩63的凹部68嵌合的状态使杆67转动,由此能够将盖材90与罐体部20连结。作为优选的紧固部件的例子,可以列举出TAKIGEN公司制的ADJUSTABLE FASTENERS(注册商标)C-236等。

在图22所示的例子中,紧固部件(固定件63)在壁面部22外表面沿周向配置有多个。紧固部件优选在该周向以大致均等的间隔配置有多个,优选配置有三个以上。

以上,对本发明基于其优选的实施方式进行了说明,但本发明并不限于上述实施方式。例如,在上述第一和第二实施方式中,凹部39与楔体70同样地具有锥体形状,但不限于此。例如,凹部39的深度方向X的长度也可以向着水平方向外方大致固定。另外,过滤装置具有与凹部39相同数量的楔体70,但不限于此。

另外,在上述第一和第二实施方式中,多个凹部39呈相同形状,多个楔体70呈相同形状,但也可以任何一个不同。而且,也可以使多个楔体70的材质不同。

此外,在上述各实施方式中,卡定部30(突出部32)连续地设置在罐开口部29的周向,但也可以断续地设置。而且,卡定部30(突出部32)也可以不与罐体部20形成为一体。

另外,对于支承板42来说,俯视时的形状不需要为大致多边形,可以为大致圆形等。

此外,支承板42也可以不为在侧视时能够从支承板42的上表面42b侧向着下表面42a侧嵌入的形状。在这种情况下,优选当由与深度方向X垂直的全部方向进行侧视时从支承板42的上表面42b侧向着下表面42a侧逐渐变粗。

另外,过滤装置也可以不具有加热单元,例如可以不具有第一盖体52而仅具有盖体92。

过滤装置10的盖体和罐开口部(盖体关闭部)的形状不限于本实施方式,可以采用任意形状。例如,盖体和罐开口部在俯视时可以为多边形,而且在侧面可以不具有锥体形状,可以具有阶梯部来代替锥体形状。

此外,在上述的各实施方式中,对于过滤管41来说,其长度方向朝向罐体部的深度方向X,但只要该长度方向为与水平面交叉的方向,则该长度方向不需要朝向深度方向X。例如,过滤管41的长度方向与水平面所成的角优选为45度以上,更优选为55度以上,进一步优选为80度以上。

另外,当过滤装置具有加热单元时,例如在上述的各实施方式中,过滤单元40所具备的过滤管41为一根或多根,加热单元50具有能够加热过滤管41的全部或一部分的加热体51,加热体51被插入过滤管41的全部或一部分。而且,过滤管41可以为一根或两根以上,并且加热体51也可以为一个或两个以上。

此外,加热体51的数量不需要与过滤管41为相同数目,可以比过滤管41少。而且,在具有多个过滤管41时,只要加热体插入其中至少一根就行,不需要加热体51插入全部过滤管41。

另外,过滤管41和加热体51既可以一一对应也可以不一一对应,例如多个加热体51可以插入一根过滤管41。此外,贯通孔52d和加热体51既可以一一对应也可以不一一对应,可以在一个贯通孔52d保持多个加热体51。另外,贯通孔52d和过滤管41例如既可以为相同数量也可以不是相同数量,例如贯通孔52d可以少于过滤管41。但是,过滤管41的数量和其开口部43的数量相同。

此外,在上述实施方式中,多个加热体51可以设定为同一形状、材质,也可以不同。

上述实施方式制成为棒形,但不限于此,例如也可以使用螺旋加热器等来代替棒形加热器。

加热体与支承体固定的方式不限于如上述实施方式那样贯通贯通孔的方式。例如,也可以通过在支承体的下表面配置加压用部件等将加热体与支承体的下表面固定。

另外,不需要将加热单元的支承体52兼用作关闭罐开口部9的盖体。例如,也可以在罐体部20设置用于卡定支承体52的卡定部,盖体设定为与支承体分开。

此外,上述的实施方式设定为用于在支承体52和壁面部22的内表面形成锥面并将支承体52安装在罐体部20内的构成,但用于将支承体52安装在罐体部120内的构成不限于此。例如,也可以在支承体52的侧面设置阶梯部,在壁面部22设置与此对应的阶梯部,并将两者嵌合,由此将支承体52安装在罐体部20内。

符号说明

10 金属熔液过滤装置

20 罐体部

21 底面部

22 壁面部

9 罐开口部

30 卡定部

39 凹部

40 过滤单元

41 过滤管

43 过滤管的开口部

42 支承板

42a 下表面

42b 上表面

42c 侧面

50 加热单元

51 加热体

52 支承体

52a 下表面

52b 上表面

52c 侧面

70 楔体

75 加力部件

77 棒状件

90 盖材

92 第二盖体

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