JP2004160538A - 溶融金属供給用容器及び安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶融金属が零れ出ないように貫通孔を塞ぐことができ、しかも配管から不意に溶融金属が吐出する事態を防止することができる溶融金属供給用容器の提供。
【解決手段】溶融金属供給用容器は、内外を連通する貫通孔を有し、溶融金属を収容することができる容器と、前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な第１の流路と、前記貫通孔に通じる第２の流路に介在され、気体を通過させ、かつ、溶融金属の通過を規制する規制部材とを具備することを特徴とする。
【選択図】 図１９

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属を例えばダイキャストマシーン等のユースポイントに供給するために用いられる溶融金属供給用容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多数のダイキャストマシーンを使ってアルミニウムの成型が行われる工場では、工場内ばかりでなく、工場外からアルミニウム材料の供給を受けることが多い。この場合、溶融した状態のアルミニウムを収容した取鍋を材料供給側の工場から成型側の工場へと搬送し、溶融した状態のままの材料を各ダイキャストマシーンへ供給することが行われている。
【０００３】
従来から用いられている取鍋は、溶融金属が貯留される容器本体の側壁に供給用の配管を取り付けたいわば急須のような構造で、かかる取鍋を傾けることにより配管から成型側の保持炉に溶融金属を供給することが行われている。
【０００４】
しかしながら、このような取鍋では、例えば取鍋の傾斜をフォークリフトを用いて行っており、そのような作業は必ずしも安全なものとはいえなかった。また、取鍋を大きく傾動（傾斜・回転動作）させるためにフォークリフトに回動機構を設ける必要があるため、構成が特殊となり、更にそのような操作のためにフォークリフトの操作に熟練した作業者が必要とされる、という課題があった。
【０００５】
そこで、本発明者等は、容器内に圧力を加えることで保持炉に溶融金属を供給したり、容器内を減圧することで容器に溶融金属を吸引することが可能な差圧式の溶融金属供給システムを提唱している。このような差圧式の容器を採用することで、安全性や作業性が向上するばかりか、より細やかな供給サービスが可能となる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
実開平３−３１０６３号（第１図）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
例えば上記特許文献１に記載された容器を運搬するような場合、加給器が接続される孔から溶融金属が漏れ出ないようにこの孔を塞ぐ必要がある。
【０００８】
しかしながら、このよう孔を塞いで容器を密閉した場合には、容器内の気体が温度上昇により膨張し、溶融金属吐出用の配管から不意に溶融金属が吐出する、という問題が生じた。容器のライニングの乾燥が不十分な場合にはこのような問題はさらに顕著なものとなる。
【０００９】
本発明は、かかる事情に基づきなされてもので、溶融金属が漏れ出ないように貫通孔を塞ぐことができ、しかも配管から不意に溶融金属が吐出する事態を防止することができる溶融金属供給用容器を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものである。すなわち本発明の安全装置は、溶融金属を収容することができる容器の安全装置であって、前記容器の上部に設けられ、前記容器の内圧を逃がすことができる貫通孔と、前記貫通孔に、前記溶融金属の流通を規制するように設けられた規制部材とを具備したことを特徴とする。また前記貫通孔に対して着脱自在で、前記規制部材の介在により前記貫通孔を塞ぐ栓を更に具備することを特徴とする。また貫通孔に取り付けられ、カプラを構成するプラグと、前記カプラを構成するソケットからなり、前記規制部材が介在され、当該規制部材の介在により前記貫通孔に通じる第２の流路を塞ぐ栓とを更に具備するようにしてもよい。
【００１１】
そして本発明の溶融金属供給容器はこの安全装置を採用したものである。すなわち本発明の溶融金属供給容器は、溶融金属を収容することができる容器と、前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な第１の流路と、前記容器の上部に設けられ、前記容器の内圧を逃がすことができる圧力開放管と、前記圧力開放管に、前記溶融金属の流通を規制するように設けられた規制部材と、を具備したことを特徴とする。すなわち本発明の容器は、貫通孔乃至は圧力開放管と、この貫通孔に設けられた規制部材とからなる安全装置を備えたものである。
【００１２】
また本発明の主たる観点に係る溶融金属供給用容器は、内外を連通する貫通孔を有し、溶融金属を収容することができる容器と、前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な第１の流路と、前記貫通孔に通じる第２の流路に介在され、気体を通過させ、かつ、溶融金属の通過を規制する規制部材とを具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明では、貫通孔に通じる第２の流路に介在され、気体を通過させ、かつ、溶融金属の通過を規制する規制部材を設けた安全装置を具備したので、溶融金属が漏れ出ないように貫通孔を塞ぐことができ、しかも配管から不意に溶融金属が吐出する事態を防止することができる。つまり気体の膨張や、水分の蒸発等によって容器の内圧が上昇してしまった場合でも、溶融金属の流路配管、圧力開放管、規制部材、乃至は規制部材を備えた栓により、この圧力は外部へ逃がすことができる。したがって溶融金属が不用意に外部へ漏れでるのを防止することができる。一方、この規制部材を備えた開口部それ自体からも溶融金属が漏れ出るのを防止することはない。これは焼結金属やセラミクスファイバーの成型品等の規制部材が、気体に対しては通過するものの、溶融アルミニウム合金などの溶融金属に対しては十分大きな抵抗になるからである。また細孔やオリフィスの場合には、溶融金属がこの孔を通過しようとするときに熱を奪われて固化し、固化した金属自体が溶融金属のさらなる流通を規制する。このような規制部材乃至は安全装置は熱容量及び表面積が大きい方が好ましい。これはこの安全装置を溶融金属が流通しようとした場合に、熱容量が大きいほど溶融金属が冷えて固まりやすく、表面積が大きいほど規制部材が受熱した熱量を外部へ放散しやすいからである。
【００１４】
ここで、規制部材としては、例えば空気は通過させるが、溶融したアルミニウムを通過させない部材であり、例えばセラミックファイバーを成形したもの、焼結金属の成型品、スヤキ、メタルに細い貫通孔やオリフィスを設けた部材を挙げることができるが、本発明の目的を達成できるものであれば、これらに限定されるものではない。いずれにせよ本発明における規制部材は、空気や水蒸気などの気体については十分に抵抗が小さく、溶融したアルミニウム合金等の溶融金属に対しては十分に抵抗が大きくなるようなものである。
【００１５】
前記容器は、上部に第１の開口部を有する容器本体と、前記容器の第１の開口部を覆うように配置され、前記第１の開口部よりも小径の第２の開口部を有する大蓋と、前記第２の開口部に対して開閉可能に設けられ、前記貫通孔が設けられたハッチとを具備することが好ましい形態である。
【００１６】
かかる構成によれば、小蓋を開けるたびに貫通孔の詰まりを確認できるからである。例えば容器内に溶融金属を導入するまえに予熱が行われるが、その場合小蓋を開けてガスバーナーを導入することにより行われる。したがって、例えばこのような場合に貫通孔の詰まりを検出できる。
【００１７】
前記貫通孔に対して着脱自在で、前記規制部材の介在により前記貫通孔を塞ぐ栓を具備する形態として用いてもよく、また前記前記貫通孔に取り付けられ、カプラを構成するプラグと、前記カプラを構成するソケットからなり、前記規制部材が介在され、当該規制部材の介在により前記貫通孔に通じる第２の流路を塞ぐ栓とを具備する形態としてもよい。これにより栓の着脱が容易となり、作業性が向上する。
【００１８】
前記貫通孔に取り付けられ、前記容器の上面部から上方に向けて突出し、所定の高さの位置で水平方向に折り曲げられ、接続部が水平方向に導出された配管と、前記配管の接続部に取り付けられ、カプラを構成するプラグと、前記カプラを構成するソケットからなり、前記規制部材が介在され、当該規制部材の介在により前記配管の接続部を塞ぐ栓とを具備する形態してもよい。
【００１９】
これにより熱い容器に作業者が触れるような事態を防止しながら、栓の着脱を行うことができる。その場合、前記配管は例えばスイベルジョイントなどのフレキシブルなジョイント部を有し、前記フレキシブルジョイント部と前記貫通孔との間に前記規制部材が介在されていることを特徴とするような形態であってもよい。これにより、作業者がより簡単に配管を回転させることができ、簡単に接続部を所望の位置にもってきて栓の着脱を行うことができる。また、フレキシブルジョイント部と貫通孔との間に規制部材を介在させることにより、フレキシブルジョイント部が金属により固化してしまうことを防止することができる。
【００２０】
本発明の別の観点にかかる溶融金属供給容器は、内外を連通する貫通孔を有し、溶融金属を収容することができる容器と、前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な第１の流路と、前記第１の流路の外側開口部に着脱可能に設けられ、気体を通過させ、かつ、溶融金属の通過を規制する規制部材とを具備することを特徴とする。すなわちこの溶融金属供給容器は、上述した本発明の安全装置、乃至は規制部材、または栓を、溶融金属が流通する第１の流路の容器外部側開口部に着脱可能に設けたものである。例えば容器に溶融金属を流通させる配管を取り付け、この配管の開口部に規制部材を着脱可能に設けるようにしてもよい。着脱可能にするにはトグルクランプなどの治具により規制部材を開口部へ押しつけて開口部に栓をするようにしてもよい。このような構成を採用することによりトラックでの容器搬送中等に容器内圧が不意に上昇した場合でも、溶融金属が漏れるのを防止することができる。なおユースポイントへ溶融金属を供給する場合にはこの安全装置は取り外される。
【００２１】
本発明の別の観点は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持して運搬するものであって、少なくとも走行用のエンジンを搭載する運搬車輌であって、前記走行用のエンジンによる当該運搬車輌の走行中又はアイドリング中に、当該エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機により発電された電力により駆動される気体圧縮機と、前記気体圧縮機により圧縮された気体を蓄積するタンクとを搭載し、前記タンクに通じるエアーホースの先端に設けられた、前記容器に対し着脱自在なインターフェース部を前記容器に接続し、前記タンクから前記エアーホースを介して前記容器内部を加圧し、前記容器に収容された溶融金属を外部に流通させるようにしたことを特徴とするものである。
【００２２】
本発明では、運搬車輌の走行中又はアイドリング中に、当該車輌に搭載されたエンジンによって発電機を駆動し、これにより発電された電力により気体圧縮機を駆動して圧縮された気体をタンクに蓄積している。そして、タンクに通じるエアーホースの先端に設けられたインターフェース部を容器に接続し、タンクからエアーホースを介して容器内部を加圧し、容器に収容された溶融金属を外部に流通している。本発明では、気体圧縮機で気体を圧縮し、かかる気体をタンクに一旦蓄積しているので、タンクが気体圧縮機と容器との間のいわばバッファのような役割を果たすことになる。従って、容器内を安定して加圧することができる。また、加圧のための手段を全て車輌内に搭載するようにしたので、車輌が加圧する装置として独立して機能を発揮する。従って、例えば工場内における加圧気体が流入する配管との接続をする手間等が不要となり、作業性が向上する。
【００２３】
本発明の運搬車輌は、前記タンクとエアーホースとの間に設けられ、前記容器内部の圧力を解除するための弁を具備することを特徴とする。かかる弁としては、リリーフ弁やリーク弁を用いることが好ましい。
【００２４】
本発明では、こうした弁をタンクとエアーホースとの間に設けることにより、これらの弁等の熱等による損壊及び老朽化を防止でき、安全に溶融金属を取り扱うことができる。また、これらの弁等を当該容器ごとに設ける必要がなく、容器の部品点数を少なくすることができる。
【００２５】
本発明は、前記エアーホースに通じる真空ポンプを更に具備し、前記容器に対し着脱自在なインターフェース部を前記容器に接続し、前記真空ポンプにより前記エアーホースを介して前記容器内部を減圧し、外部から前記容器内に溶融金属を流通させるようにしたことを特徴とするものである。
【００２６】
本発明では、減圧のための手段も車輌内に搭載するようにしたので、車輌が加圧及び減圧する装置として独立して機能を発揮する。従って、例えば工場内における加圧気体が流入する配管との接続ばかりでなく、真空系の配管との接続も不要となる。また、エアーホースを加圧と減圧とで共用しているので、部品点数の削減も図ることができる。
【００２７】
本発明は、前記エアーホースと前記タンク又は前記真空ポンプとの間に介挿されたフィルタを更に具備することを特徴とするものであり、更には前記フィルタと前記タンク又は前記真空ポンプとの間に介挿された圧力コントローラを更に具備し、前記弁は、前記フィルタと前記圧力コントローラとの間に介挿されていることを特徴とするものである。
【００２８】
フィルタは、例えばアルミニウム破片または流体中の水分などを捕捉することができることが好ましい。かかるフィルタは通常容器側に異物等が流入しないようにするものであるが、本発明では、フィルタがエアーホースとタンク又は真空ポンプとの間に介挿されているので、容器側からの気体がこのフィルタを介して弁から開放される。従って、例えば弁の詰まりを防止することができる。このことは高温の溶融金属を供給する場合に、安全性の観点から特に重要である。容器内圧を適切に開放できない場合、高温の溶融金属の供給を止められず、被供給側からあふれ出るなど非常に危険だからである。
【００２９】
本発明の別の観点に係る溶融金属供給システムは、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を用い、フォークリフトによって前記容器を着脱自在に保持して当該容器をユースポイントまで運び、フォークリフトによって前記容器を保持したままで当該容器に収容された溶融金属をユースポイントに供給するシステムであって、前記フォークリフトは、当該フォークリフトが搭載する走行用のエンジンによる当該フォークリフトの走行中又はアイドリング中に、当該エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機により発電された電力により駆動される気体圧縮機と、前記気体圧縮機により圧縮された気体を蓄積するタンクとを搭載し、前記タンクに通じるエアーホースの先端に設けられた、前記容器に対し着脱自在なインターフェース部を前記容器に接続し、前記タンクから前記エアーホースを介して前記容器内部を加圧し、前記容器に収容された溶融金属をユースポイントに供給するようにしたことを特徴とするものである。
【００３０】
本発明の更に別の観点に係る溶融金属供給システムは、（ａ）加圧式溶融金属供給容器と、（ｂ）前記加圧式溶融金属供給容器を着脱自在に保持しつつ昇降する昇降機構と、前記加圧式溶融金属供給容器に対して加圧用の気体を供給する加圧気体貯留タンクと、走行用のエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機により発電された電力により駆動される気体圧縮機とを有し、前記気体圧縮機によって圧縮された気体を前記加圧気体貯留タンクに貯留するようにした運搬車輌とを具備するものである。
【００３１】
本発明のまた別の観点に係る運搬車輌は、加圧式溶融金属供給容器を着脱自在に保持しつつ昇降する昇降機構と、前記加圧式溶融金属供給容器に対して加圧用の気体を供給する加圧気体貯留タンクと、走行用のエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機により発電された電力により駆動される気体圧縮機とを有し、前記気体圧縮機によって圧縮された気体を前記加圧気体貯留タンクに貯留するようにしたことを特徴とするものである。
【００３２】
本発明では、タンクが気体圧縮機と容器との間のいわばバッファのような役割を果たすことになるので、容器内を安定して加圧することができる。また、車輌が加圧する装置として独立して機能を発揮するので、例えば工場内における加圧気体が流入する配管との接続をする手間等が不要となり、作業性が向上する。
【００３３】
本発明は、前記容器は上面に開閉可能なハッチを備え、前記インターフェース部は前記ハッチに対して着脱可能であることを特徴とするものである。
【００３４】
本発明では、インターフェース部がハッチに対して着脱可能であるので、容器内に溶融金属を供給する度にハッチにおけるインターフェース部の装着位置に対する金属の付着を確認することができる。従って、当該部位の詰りを未然に防止することができる。
【００３５】
本発明の運搬車輌は、前記昇降機構がフォークリフト機構であることを特徴とするものである。
【００３６】
本発明の運搬車輌は、前記フォークリフト機構に設けられ、前記容器の重量を計測するための計測手段と、前記計測結果に基づき前記加圧気体貯留タンクから前記容器への前記気体の供給を制御する制御手段とを具備することを特徴とするものである。
【００３７】
かかる構成によれば、例えば容器の重量が所定以下になったとき所定量の溶融金属が容器から相手側に供給されてものとみなして気体の供給を停止し、溶融金属の供給を停止する。また容器内の溶融金属の量に応じて、供給圧力を制御することができる。これにより、人手を介することなくしかも簡単な構成で特定量の溶融金属を供給することができるようなる。
【００３８】
本発明の運搬車輌は、前記計測手段が、圧力センサ又はロードセルを有する、ことを特徴とするものである。
【００３９】
本発明の運搬車輌は、前記容器の内部を減圧するための真空ポンプを更に具備することを特徴とするものである。
【００４０】
本発明では、真空ポンプにより容器内を減圧することで溶融金属の供給側の炉から溶融金属を当該容器内に収容することができる。従って、従来のように容器の上蓋を開けて溶融金属を外気にさらしながら容器内に収容していた場合に比べ、本発明ではそのように外気にさらすことはないので溶融金属の酸化を防止できる。また、従来のように上蓋を開けて溶融金属を収容しているので溶融金属が飛散するおそれもあったが、本発明では外気にさらすことはないのでこのような問題はなく、安全かつ容易に溶融金属を容器内に収容することができる。更に、溶融金属の供給側及び需要側の両工場の運転が終了してから、例えば、両工場の複数ある炉にそれぞれ残った少量の溶融金属を運搬車輌が装備した真空ポンプを用いて、容器内に収容することができる。これにより、炉に少量の溶融金属が残り金属が固化してしまうことを防止できる。特に、本発明では当該複数の炉を運搬車輌で周回しながら溶融金属を回収でき効率的である。
【００４１】
本発明の更に別の観点に係る運搬車輌は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器に対して着脱可能に設けられたインターフェース部を有する配管と、前記配管を介して前記容器の内部に導入する加圧気体を貯留可能な加圧気体貯留タンクと、走行用のエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機により発電された電力により駆動され、圧縮された気体を前記加圧気体貯留タンクに貯留するための気体圧縮機と、前記配管を介して前記容器の内部を減圧する真空ポンプと、前記容器に対して前記加圧気体貯留タンクによる加圧と前記真空ポンプによる減圧との切り替えを行う手段とを具備するものである。
【００４２】
本発明のまた別の観点に係る運搬車輌は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器に対して着脱可能に設けられたインターフェース部を有し、前記容器内部を減圧するための真空ポンプに通じることが可能な配管と、前記配管の少なくとも一部を介して前記容器の内部に導入する加圧気体を貯留可能な加圧気体貯留タンクと、走行用のエンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機により発電された電力により駆動され、圧縮された気体を前記加圧気体貯留タンクに貯留するための気体圧縮機と、前記加圧気体貯留タンクによる加圧と前記真空ポンプによる減圧との切り替えを行う手段とを具備することを特徴とするものである。
【００４３】
このような構成を採用することにより、本発明では、上記切り替え手段を有することで、容器内の加圧と減圧、つまり容器内への溶融金属の導入と排出を共通のインターフェース部及び少なくとも一部の配管を用いて行うことができる。また制御盤内に加圧モード（配湯時）での動作を制御する第１の制御系と、減圧モード（吸引時）での動作を制御する第２の制御系とを切り替えるスイッチ（モード切替スイッチ）を備えることにより、容器内の加圧制御と減圧制御、つまり容器内への溶融金属の導入操作と排出操作を共通のインターフェース部及び少なくとも一部の配管を用いて行うことができる。
【００４４】
本発明の運搬車輌は、前記容器を保持する保持部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段により計測された重量に基づき容器内の溶融金属がほぼなくなることが検出されたとき、前記調圧機構による圧力を大きくするように制御する制御手段とを具備することを特徴とするものである。
【００４５】
本発明の運搬車輌は、前記容器を保持する保持部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段により計測された重量が小さくなるに従って、段階的に又は連続的に前記調圧機構による圧力を制御する制御手段とを具備することを特徴とするものである。
【００４６】
溶融金属の圧送供給においては、圧送最終段階においては溶湯と気体の間欠吐出が発生しやすく、容器内の溶融金属が少なくなるに従って、容器に対する圧力を最終段階では大きくなるように制御した方がこのような溶湯と気体の間欠吐出を効果的に抑えることができる。本発明者等の識見によると、最終段階で圧力を小さくすることでは、間欠吐出する溶湯はかえって増大し、その一方で本発明のごとく制御することで間欠吐出するものは気体が大半となり、上記の不具合の発生を効果的に防止できる。
【００４７】
本発明は、以下のように把握することも可能である。
【００４８】
当該運搬車輌は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、当該車輌の走行用のエンジンと、前記エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機により発電された電力により駆動される気体圧縮機と、前記気体圧縮機により圧縮された気体を蓄積するタンクと、前記容器に対し着脱自在なインターフェース部を有し、このインターフェース部を通じて前記容器内部を加圧する手段とを具備することを特徴とするものである。
【００４９】
当該運搬車輌は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器に対し着脱自在なインターフェース部を有し、このインターフェース部を通じて前記容器内部を調圧するための調圧系と、前記調圧系の中に含まれ、前記容器内部の圧力を解除する手段とを具備することを特徴とするものである。
【００５０】
ここで、調圧系とは、例えば減圧手段である真空ポンプ、加圧手段である加圧気体貯留タンクやコンプレッサ、配管、配管と容器との間の例えばフレキシブルな配管であるエアーホース等をいう。レギュレータ（減圧弁）や圧力コントローラも調圧系に含まれる。減圧弁とは１次側圧力を減じて２次側へ供給するバルブであり、圧力コントローラは所定の１次側圧力に対して２次側圧力を能動的に変動させて供給するものである。また、圧力解除手段とは、例えばリリーフ弁（一定圧以上になったときに弁を開放するための安全弁）やリーク弁（内圧をリリース（解除または開放する弁））等をいう。
【００５１】
本発明では、例えば配管を容器に接続した状態で、容器内に加圧気体を送ることで容器から溶融金属を外部へ送り出す。この場合において、配管と容器との接続部分となるインターフェース部と加圧気体貯留タンクとの間に圧力解除手段である例えばリリーフ弁やリーク弁を設けることにより、これらの弁等の熱等による損壊及び老朽化を防止でき、安全に溶融金属を取り扱うことができる。また、これらの弁等を当該容器ごとに設ける必要がなく、容器の部品点数を少なくすることができる。
【００５２】
本発明は、前記加圧手段又は前記減圧手段と前記フレキシブルな第１の配管との間に介挿された第２の配管と、前記第２の配管に介挿されたフィルタとを更に具備することを特徴とするものであり、更に前記第２の配管上であって、前記フィルタと前記加圧手段又は前記減圧手段との間に介挿された圧力コントローラを更に具備し、前記圧力解除手段は、前記第２の配管上であって、前記フィルタと前記圧力コントローラとの間に介挿されていることを特徴とするものである。フィルタは、例えばアルミニウム破片または流体中の水分などを補足することができることが好ましい。かかるフィルタは通常容器側に異物等が流入しないようにするものであるが、本発明では圧力解除手段が第２の配管上であって、フィルタと圧力コントローラとの間に介挿されているので、容器側からの気体がこのフィルタを介して圧力解除手段から開放されるので、圧力解除手段である例えば弁の詰まりを防止することができる。このことは高温の溶融金属を供給する場合に、安全性の観点から特に重要である。容器内圧を適切に開放できない場合、高温の溶融金属の供給を止められず、被供給側からあふれ出るなど非常に危険だからである。
【００５３】
本発明の別の観点に係る圧力調整装置は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器の内部を調圧する装置であって、前記容器に対し着脱自在なインターフェース部を有し、このインターフェース部を通じて前記容器内部を調圧するための調圧系と、前記調圧系の中に含まれ、前記容器内部の圧力を解除する手段とを具備することを特徴とするものである。これにより、弁等の熱等による損壊及び老朽化を防止でき、安全に溶融金属を取り扱うことができ、また弁等を当該容器ごとに設ける必要がなく、容器の部品点数を少なくすることができる。
【００５４】
また、本発明の更に別の観点に係る金属溶融システムは、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器と、前記容器に対し着脱自在なインターフェース部を有し、このインターフェース部を通じて前記容器内部を調圧するための調圧系と、前記調圧系の中に含まれ、前記容器内部の圧力を解除する手段とを具備することを特徴とするものである。上記と同様に、弁等の熱等による損壊及び老朽化を防止でき、安全に溶融金属を取り扱うことができ、また弁等を当該容器ごとに設ける必要がなく、容器の部品点数を少なくすることができる。
【００５５】
本発明の溶融金属供給システムは、加圧式溶融金属供給容器と、前記加圧式溶融金属供給容器を保持しつつ昇降する昇降機構と、前記加圧式溶融金属供給容器に対して加圧用の気体を供給する加圧気体貯留タンクとを有する運搬車輌とを具備することを特徴とする。
【００５６】
上記運搬装置には、フォークリフト機構のフォーク部分に設けられ、容器の重量を計測するための計測手段（例えばロードセル、また例えば圧力センサ：フォークリフトの油圧系の圧力を測定することにより重量を測定するセンサ）と、前記計測結果に基づき前記加圧気体貯留タンクから前記容器への前記気体の供給を制御する制御手段とを設けてもよい。
【００５７】
かかる構成によれば、例えば容器の重量が所定以下になったとき所定量の溶融金属が容器から相手側に供給されてものとみなして気体の供給を停止し、溶融金属の供給を停止する。また容器内の溶融金属の量に応じて、供給圧力を制御することができる。これにより、人手を介することなくしかも簡単な構成で特定量の溶融金属を供給することができるようなる。
【００５８】
本発明は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器の内部を減圧するための真空ポンプを具備することを特徴とするものである。また、本発明は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器の内部に導入する加圧気体を貯留可能な加圧気体貯留タンクと、前記容器の内部を減圧するための真空ポンプとを具備することを特徴とする。
【００５９】
本発明では、真空ポンプにより容器内を減圧することで溶融金属の供給側の炉から溶融金属を当該容器内に収容することができる。従って、従来のように容器の上蓋を開けて溶融金属を外気にさらしながら容器内に収容していた場合に比べ、本発明ではそのように外気にさらすことはないので溶融金属の酸化を防止できる。また、従来のように上蓋を開けて溶融金属を収容しているので溶融金属が飛散するおそれもあったが、本発明では外気にさらすことはないのでこのような問題はなく、安全かつ容易に溶融金属を容器内に収容することができる。更に、溶融金属の供給側及び需要側の両工場の運転が終了してから、例えば、両工場の複数ある炉にそれぞれ残った少量の溶融金属を運搬車輌が装備した真空ポンプを用いて、容器内に収容することができる。これにより、炉に少量の溶融金属が残り金属が固化してしまうことを防止できる。特に、本発明では当該複数の炉を運搬車輌で周回しながら溶融金属を回収でき効率的である。
【００６０】
本発明は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器に対して着脱可能に設けられたインターフェース部を有する配管と、前記配管の少なくとも一部を介して前記容器の内部に導入する加圧気体を貯留可能な加圧気体貯留タンクと、前記配管を介して前記容器の内部を減圧する真空ポンプと、前記容器に対して前記加圧気体貯留タンクによる加圧と前記真空ポンプによる減圧との切り替えを行う手段とを具備することを特徴とするものである。また、本発明は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器に対して着脱可能に設けられたインターフェース部を有し、前記容器内部を減圧するための真空ポンプに通じることが可能な配管と、前記配管の少なくとも一部を介して前記容器の内部に導入する加圧気体を貯留可能な加圧気体貯留タンクと、前記加圧気体貯留タンクによる加圧と前記真空ポンプによる減圧との切り替えを行う手段とを具備することを特徴とするものである。
【００６１】
また本発明は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器に対して着脱可能に設けられたインターフェース部を有し、前記容器の内部に導入する加圧気体を貯留可能な加圧気体貯留タンクに通じることが可能な配管と、前記配管の少なくとも一部を介して前記容器内部を減圧するための真空ポンプと、前記加圧気体貯留タンクによる加圧を制御する第１の制御系と前記真空ポンプによる減圧を制御する第２の制御系との切り替えを行うスイッチとを具備することを特徴とするものである。
【００６２】
本発明は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器に対して着脱可能に設けられたインターフェース部を有し、前記容器の内部に導入する加圧気体を貯留可能な加圧気体貯留タンクに通じることが可能な配管と、前記配管を介して前記容器内部を減圧するための真空ポンプと、前記加圧気体貯留タンクによる加圧と前記真空ポンプによる減圧との切り替えを行う手段とを具備することを特徴とする。
【００６３】
このような構成を採用することにより、本発明では、上記切り替え手段を有することで、容器内の加圧と減圧、つまり容器内への溶融金属の導入と排出を共通のインターフェース部及び少なくとも一部の配管を用いて行うことができる。また制御盤内に加圧モード（配湯時）での動作を制御する第１の制御系と、減圧モード（吸引時）での動作を制御する第２の制御系とを切り替えるスイッチ（モード切替スイッチ）を備えることにより、容器内の加圧制御と減圧制御、つまり容器内への溶融金属の導入操作と排出操作を共通のインターフェース部及び少なくとも一部の配管を用いて行うことができる。
【００６４】
本発明は、圧力差により内部に収容した溶融金属を外部に送ることができる容器と、前記容器を保持する保持部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段により計測された重量に基づき容器内の溶融金属がほぼなくなることが検出されたとき、前記調圧機構による圧力を大きくするように制御する制御手段とを有する車輌とを具備することを特徴とする。本発明は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器を保持する保持部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段により計測された重量に基づき容器内の溶融金属がほぼなくなることが検出されたとき、前記調圧機構による圧力を大きくするように制御する制御手段とを具備することを特徴とする。本発明は、圧力差により内部に収容した溶融金属を外部に送ることができる容器と、前記容器を保持する保持部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段により計測された重量が小さくなるに従って、段階的に又は連続的に前記調圧機構による圧力を大きくする制御手段とを有する車輌とを具備することを特徴とする。また、本発明は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、前記容器を保持する保持部と、前記容器の内部を調圧する調圧機構と、前記保持部により保持された容器の重量を計測する手段と、前記計測手段により計測された重量が小さくなるに従って、段階的に又は連続的に前記調圧機構による圧力を大きくする制御手段とを具備することを特徴とする。
【００６５】
溶融金属の圧送供給においては、圧送最終段階においては溶湯と気体の間欠吐出が発生しやすく、容器内の溶融金属が少なくなるに従って、容器に対する圧力を最終段階では大きくなるように制御した方がこのような溶湯と気体の間欠吐出を効果的に抑えることができる。本発明者等の識見によると、最終段階で圧力を小さくすることでは、間欠吐出する溶湯はかえって増大し、その一方で本発明のごとく制御することで間欠吐出するものは気体が大半となり、上記の不具合の発生を効果的に防止できる。
【００６６】
本発明は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器であって、前記容器の上面に少なくとも回転可能に設けられ、先端に減圧手段又は加圧手段に通じる配管と着脱自在なインターフェース部を有する調圧用配管を更に具備することを特徴とする。ここで、前記調圧用の配管は容器に対して少なくとも回転可能に、より好ましくはフレキシブルに接続されている。この配管は例えばＬ状であり、垂直部分に回転・摂動機構を有することを特徴とする。
【００６７】
このような構成を採用することにより、例えばターンテーブルで容器を回転させる場合でも、調圧系との接続を安定して維持することができる。さもないと容器を回転させた時に調圧系配管が追随していけなくなり、十分な差圧制御ができなくなるのである。
【００６８】
また、本発明は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器本体と、前記容器本体の上面に少なくとも回転可能に設けられ、先端に減圧手段又は加圧手段に通じる配管と着脱自在なインターフェース部を有する調圧用配管とを有する容器と、前記容器を少なくとも回転可能に保持する保持機構とを具備することを特徴とする溶融金属供給システムである。更に、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器本体と、前記容器本体の上面に回転可能に設けられ、先端に減圧手段又は加圧手段に通じる配管と着脱自在なインターフェース部を有する調圧用配管と、前記容器を少なくとも回転可能に保持する保持機構を有する運搬車輌とを具備することを特徴とする。
【００６９】
本発明では、例えば工場内で保持機構により保持され、減圧手段又は加圧手段に通じる配管である例えばエアーホースが調圧用配管のインターフェース部に接続された状態の容器を回転させてサーバに対して位置決めを行うが、その際に本発明では調圧用配管が容器の回転に追従して回転するので例えばエアーホースに折れ曲がり部等ができず、スムーズにかつ安全に加圧を行うことができる。すなわち、例えばエアーホースに折れ曲がり部ができるとその部分に気体のつまりが発生するからである。
【００７０】
本発明の運搬車輌は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持し、運搬する運搬車輌であって、当該車輌の走行用のエンジンと、前記エンジンにより駆動される発電機と、前記発電機により発電された電力により駆動される気体圧縮機と、前記気体圧縮機により圧縮された気体を蓄積するタンクと、前記容器に対し着脱自在なインターフェース部を有し、このインターフェース部を通じて前記容器内部を加圧する手段とを具備することを特徴とする。
【００７１】
本発明の運搬車輌は、前記気体圧縮機と前記タンクとの間のライン（配管）上に設けられたフィルタを具備することを特徴とする。これにより、タンクに、更には容器側に水分や油分、ゴミが送出されることが防止される。また、タンクよりも上流に設けることでフィルタを小さくすることができる。タンクから下流の流路（配管）に比し、タンクよりも上流の流路は細いからである。これは、気体圧縮機からタンクへ少しずつ気体を供給する構成にしたからである。
【００７２】
本発明の運搬車輌は、前記フィルタは、少なくとも前記気体圧縮機から前記タンクに送出される気体から水分を除去するものであることを特徴とする。水分を除去することで、容器内の水蒸気による気体の急激な膨張を防止できる。
【００７３】
本発明の運搬車輌は、前記フィルタは、前記気体圧縮機から前記タンクに送出される気体から水滴及び油分を除去するラインフィルタを含むことを特徴とする。容器内の水蒸気による気体の急激な膨張を防止できる。
【００７４】
本発明の運搬車輌は、前記フィルタは、前記気体圧縮機から前記タンクに送出される気体を乾燥するためのドライフィルタを含むことを特徴とする。容器内の水蒸気による気体の急激な膨張を防止できる。
【００７５】
本発明の運搬車輌は、前記フィルタと前記気体圧縮機との間のライン上に設けられ、前記フィルタから前記気体圧縮機への気体の逆流を防止するための第１の逆止弁を更に具備することを特徴とする。前記フィルタが捕捉した水分等が気体圧縮機側に逆流することを防止できる。
【００７６】
本発明の運搬車輌は、前記第１の逆止弁は前記フィルタの直近に設けられていることを特徴とする。フィルタが捕捉した水分等が、気体圧縮機に通じるラインにもできる限り付着しない。
【００７７】
本発明の運搬車輌は、前記第１の逆止弁との間で前記フィルタを挟むようにライン上に設けられた第２の逆止弁を更に具備することを特徴とする運搬車輌。がタンクから気体圧縮機への気体の逆流が防止される。
【００７８】
本発明の運搬車輌は、溶融金属を収容可能で、圧力差を利用して外部との間で溶融金属を流通可能な容器を保持して運搬するものであって、少なくとも走行用のエンジンを搭載する運搬車輌であって、前記走行用のエンジンによる当該運搬車輌の走行中又はアイドリング中に、当該エンジンによって駆動される発電機と、前記発電機により発電された電力により駆動される気体圧縮機と、前記気体圧縮機により圧縮された気体を蓄積するタンクと、真空ポンプと、前記容器に対し着脱自在なインターフェース部を一端に有するエアーホースと、前記タンクに通じる流路と前記真空ポンプに通じる流路とを切り替える切り替え部と、前記切り替え部と前記エアーホースの他端との間の配管とを具備することを特徴とする。
【００７９】
本発明の運搬車輌は、前記前記タンクに通じる流路と前記切り替え部との間に設けられたリークバルブと、前記リークバルブと前記容器との間に設けられたフィルタとを更に具備することを特徴とする。リークバルブの詰まりを防止でき、安全性が高まる。
【００８０】
本発明の運搬車輌は、前記切り替え部と前記容器との間に設けられたフィルタを更に具備することを特徴とする。切り替え部の詰まりも防止できる。
【００８１】
本発明の運搬車輌は、前記切り替え部と前記エアーホースの他端との間に設けられた開放弁と、前記開放弁と前記容器との間に設けられたフィルタを更に具備することを特徴とする。開放弁の詰まりも防止できる。
【００８２】
本発明の運搬車輌は、前記フィルタは、前記エアーホースの他端と前記タンクとの間に、つまりエアーホースより上流側に設けられていることを特徴とする。高温の容器によってフィルタが熱的に破壊されるのを防止できる。容器にフィルタを設けると、容器ごとにフィルタが必要になるが、そのような事態を防止できる。
【００８３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００８４】
図１は本発明の一実施形態に係る金属供給システムの全体構成を示す図である。
【００８５】
同図に示すように、第１の工場１０と第２の工場２０とは例えば公道３０を介して離れた所に設けられている。
【００８６】
第１の工場１０には、ユースポイントとしてのダイキャストマシーン１１が複数配置されている。各ダイキャストマシーン１１は、溶融したアルミニウムを原材料として用い、射出成型により所望の形状の製品を成型するものである。その製品としては例えば自動車のエンジンに関連する部品等を挙げることができる。また、溶融した金属としてはアルミニウム合金ばかりでなくマグネシウム、チタン等の他の金属を主体とした合金であっても勿論構わない。各ダイキャストマシーン１１の近くには、ショット前の溶融したアルミニウムを一旦貯留する保持炉（手元保持炉）１２が配置されている。この保持炉１２には、複数ショット分の溶融アルミニウムが貯留されるようになっており、ワンショット毎にラドル１３或いは配管を介して保持炉１２からダイキャストマシーン１１に溶融アルミニウムが注入されるようになっている。また、各保持炉１２には、容器内に貯留された溶融アルミニウムの液面を検出する液面検出センサ（図示せず）や溶融アルミニウムの温度を検出するための温度センサ（図示せず）が配置されている。これらのセンサによる検出結果は各ダイキャストマシーン１１の制御盤もしくは第１の工場１０の中央制御部１６に伝達されるようになっている。
【００８７】
第１の工場１０の受け入れ部で受け入れられた容器１００は、本発明に係るフォークリフト１８により所定のダイキャストマシーン１１まで配送され、容器１００から保持炉１２に溶融アルミニウムが供給されるようになっている。供給の終了した容器１００はフォークリフト１８により再び受け入れ部に戻されるようになっている。
【００８８】
第１の工場１０には、アルミニウムを溶融して容器１００に供給するための第１の炉１９が設けられており、この第１の炉１９により溶融アルミニウムが供給された容器１００もフォークリフト１８により所定のダイキャストマシーン１１まで配送されるようになっている。
【００８９】
第１の工場１０には、各ダイキャストマシーン１１において溶融アルミニウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部１５が配置されている。より具体的には、例えばダイキャストマシーン１１毎に固有の番号が振られ、表示部１５にはその番号が表示されており、溶融アルミニウムの追加が必要になったダイキャストマシーン１１の番号に対応する表示部１５における番号が点灯するようになっている。作業者はこの表示部１５の表示に基づきフォークリフト１８を使って容器１００をその番号に対応するダイキャストマシーン１１まで運び溶融アルミニウムを供給する。表示部１５における表示は、液面検出センサによる検出結果に基づき、中央制御部１６が制御することによって行われる。
【００９０】
第２の工場２０には、アルミニウムを溶融して容器１００に供給するための第２の炉２１が設けられている。容器１００は容量、配管長、高さ、幅等の異なる複数種が用意されている。例えば第1の工場１０内のダイキャストマシーン１１の保持炉１２の容量等に応じて、容量の異なる複数種がある。この第２の炉２１により溶融アルミニウムが供給された容器１００は、本発明の安全装置を装着してフォークリフトにより搬送用のトラック３２に載せられる。このとき配管の開口部及び加圧・吸引用の貫通孔の双方に安全装置を装着することが好ましい。トラック３２は公道３０を通り第１の工場１０の受け入れ部まで容器１００を運ぶようになっている。また、受け入れ部にある空の容器１００はトラック３２により第２の工場２０へ返送されるようになっている。
【００９１】
第２の工場２０には、第１の工場１０における各ダイキャストマシーン１１において溶融アルミニウムの追加が必要になった場合にそれを表示する表示部２２が配置されている。表示部２２の構成は第１の工場１０内に配置された表示部１５とほぼ同様である。表示部２２における表示は、例えば通信回線３３を介して第１の工場１０における中央制御部１６が制御することによって行われる。なお、第２の工場２０における表示部２２においては、溶融アルミニウムの供給を必要とするダイキャストマシーン１１のうち第１の工場１０における第１の炉１９から溶融アルミニウムが供給されると決定されたダイキャストマシーン１１はそれ以外のダイキャストマシーン１１とは区別して表示されるようになっている。例えば、そのように決定されたダイキャストマシーン１１に対応する番号は点滅するようになっている。これにより、第１の炉１９から溶融アルミニウムが供給されると決定されたダイキャストマシーン１１に対して第２の工場２０側から誤って溶融アルミニウムを供給するようなことをなくすことができる。また、この表示部２２には、上記の他に中央制御部１６から送信されたデータも表示されるようになっている。
【００９２】
次に、このように構成された金属供給システムの動作を説明する。
【００９３】
中央制御部１６では、各保持炉１２に設けられた液面検出センサを介して各保持炉１２における溶融アルミニウムの量を監視している。ここで、ある保持炉１２で溶融アルミニウムの供給の必要性が生じた場合に、中央制御部１６は、その保持炉１２の「固有の番号」、その保持炉１２に設けられた温度センサにより検出された保持炉１２の「温度データ」、その保持炉１２の形態に関する「形態データ」、その保持炉１２から溶融アルミニウムがなくなる最終的な「時刻データ」、公道３０の「トラフィックデータ」、その保持炉１２で要求される溶融アルミニウムの「量データ」及び「気温データ」等を、通信回線３３を介して第２の工場２０側に送信する。第２の工場２０では、これらのデータを表示部２２に表示する。これらの表示されたデータに基づき作業者が経験的に上記保持炉１２から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉１２に容器１００が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温度となるように該第２の工場２０からの容器１００の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度を決定する。或いはこれらのデータを例えばパソコン（図示せず）に取り込んで所定のソフトウェアを用いて上記保持炉１２から溶融アルミニウムがなくなる直前に保持炉１２に容器１００が届き、且つその時の溶融アルミニウムが所望の温度となるように該第２の工場２０からの容器１００の発送時刻及び溶融アルミニウムの発送時の温度を推定してその時刻及び温度を表示するようにしてもよい。或いは推定された温度により第２の炉２１を自動的に温度制御しても良い。容器１００に収容すべき溶融アルミニウムの量についても上記「量データ」に基づき決定してもよい。
【００９４】
発送時刻に容器１００を載せたトラック３２が出発し、公道３０を通り第１の工場１０に到着すると、容器１００がトラック３２から受け入れ部に受け入れられる。例えばこの時点で本発明の安全装置は容器１００から取り外される。
【００９５】
その後、受け入れられた容器１００は、フォークリフト１８により所定のダイキャストマシーン１１まで配送され、容器１００から保持炉１２に溶融アルミニウムが供給される。
【００９６】
図２はこのようなシステムに用いられる上記のフォークリフト（運搬車輌）１８及び容器（加圧式溶融金属供給容器）１００の構成を示す図である。
【００９７】
容器１００は、加圧孔４１から加圧可能な密閉構造になっており、また上部に設けられた開閉可能な蓋４２を開け、そこからアルミニウム等の溶融金属４３が内部に貯留されるようになっている。また、ほぼΓ状の形状の配管４４が容器１００内に挿入され、その下端部は容器１００内のほぼ底部まで達している。また、容器１００の裏面には、凹形状でフォークリフト１８のフォーク５１が係合する係合部４５が複数設けられている。このような係合部４５を有することで、容器１００がフォークリフト１８に着脱自在とされている。
【００９８】
フォークリフト１８は、フォーク５１及びこのフォーク５１を昇降させることで、容器１００を昇降させる昇降機構５２を有する。また、フォーク５１の表面には計測手段としての圧力センサ５３が配置されている。
【００９９】
またフォークリフト１８の運転席５４の上部には、容器１００に対して加圧用の気体、例えば高圧のエアーを供給する加圧気体貯留タンクとしてのレシーバタンク７１が設けられている。レシーバタンク７１にはタンク圧の下限を知るための圧力スイッチ５６が設けられている。レシーバタンク７１と容器１００の加圧孔４１とは、エアーホース５７により接続されている。これらの間には、送圧をオンオフするための電子圧力コントローラ５８、送圧圧力を検出するための圧力センサ５９が設けられている．圧力センサ５９は運転席５４の作業者から見える位置に配置されている。同様にその近くに手元操作盤６０も配置され、作業者がこの手元操作盤６０によりこの圧送の操作が行えるようになっている。また、運転席５４の後方には、電気制御盤６１が配置されている。
【０１００】
図２及び図３に示すように、フォークリフト１８は、少なくとも走行用のエンジン２０１による当該フォークリフト１８の走行中又はアイドリング中に、当該エンジン２０１によって駆動される発電機（ダイナモ）２０２と、発電機２０２により発電された電力により駆動されるエアコンプレッサ２０３が搭載されている。そして、エアコンプレッサ２０３により圧縮された気体はレシーバタンク７１に蓄積されるようになっている。つまり、フォークリフト１８の走行中又はアイドリング中に一旦エアコンプレッサ２０３からレシーバタンク７１に圧縮された気体が蓄積されるようになっている。従って、レシーバタンク７１がエアコンプレッサ２０３と容器１００との間のいわばバッファのような役割を果たすことになる。従って、容器１００から外部に溶融金属を供給する際に容器１００内を安定して加圧することができる。このようなに安定して容器１００内を加圧することは本発明者等の見識によれば非常に重要である。容器１００内を加圧する際にその圧力が不安定であると、容器１００の配管４４の先端から気体を含んだ溶融金属の不意な噴出しを生じ、周囲に溶融金属が撒き散らされることがしばしば発生するからである。
【０１０１】
図３に示すように、圧力センサ５９により検出された重量情報は電気制御盤６１に送られ、電気制御盤６１はこの重量情報に基づき電子圧力コントローラ５８のオンオフを制御する。より具体的には、例えば保持炉１２側が２００ｋｇのアルミニウムの溶融金属を必要としている場合に、当初容器１００の重量が８００ｋｇであり、この状態から保持炉１２への溶融金属の供給を開始したものとする。そして、圧力センサ５９が容器１００の重量が６００ｋｇになったことを検出すると、電気制御盤６１はそれまでオン状態の電子圧力コントローラ５８をオフとする。これにより、容器１００には圧送用の気体が供給されなくなり、従って容器１００から保持炉１２への溶融金属の供給が停止される。このような制御を行うことで、人手を介在させることなく、所望の量の溶融金属を容器１００から保持炉１２へ供給することが可能となる。しかもそのような制御システムがワンパッケージとしてフォークリフト１８に搭載されているので、例えば制御システムを各保持炉１２に搭載した場合と比べて制御システムの必要数を極力減らすことができる。
【０１０２】
このように本実施形態では、フォークリフト１８にレシーバタンク７１を搭載し、このレシーバタンク７１から容器１００に対して加圧用の気体を供給し、この気体により溶融金属を圧送しているので、従来のように取鍋を傾斜させる必要がなくなる。従って、例えばフォークリフトに回動機構を設ける必要はなくなり、昇降機構５２を設けるだけよく、機構が非常にシンプルなものとなる。また、加圧のための手段である発電機２０２及びコンプレッサ２０３を車輌１８内に搭載するようにしたので、車輌１６が加圧する装置として独立して機能を発揮する。従って、例えば工場内における加圧気体が流入する配管との接続をする手間等が不要となり、作業性が向上する。
【０１０３】
図４は、本発明の第２の実施形態に係るフォークリフトの平面図を示している。本実施形態のフォークリフト４０の側面は、図２に示すフォークリフトとほぼ同一の外観となる。従って図４において、図２における構成要素と同一のものについては同一の符号を付しており、その説明を省略する。
【０１０４】
本実施形態のフォークリフト４０では、レシーバタンク７１に隣接して、容器１００内を減圧するための真空ポンプ７２が設置されている。また、エアーホース５７の容器１００側には、容器１００に接続するためのインターフェース部として接続機構７３が設けられている。
【０１０５】
図５は、容器１００内の圧力を調整するための圧力調整機構の構成図を示している。レシーバタンク７１は加圧気体用配管４９ａに接続され、この加圧気体用配管４９ａは切替弁８０に接続されている。また、真空ポンプ７２も同様に真空用配管４９ｂに接続され、この真空用配管４９ｂ切替弁８０に接続されている。切替弁８０には、フィルタ８１を介してエアーホース５７の一端に接続されており、エアーホース５７の他端は、接続機構７３により容器１００側の配管６６に接続されている。エアーホース５７の容器１００への着脱は、接続機構７３を容器１００に対して着脱することにより行われるようになっている。このエアーホース５７をフレキシブルとすることにより、例えば容器１００の加圧孔に設けられた配管６６がどのような方向に向いていてもエアーホース５７を配管６６に容易に着脱することができるようになる。フレキシブルとするためのエアーホース５７の材料としては、例えばゴム等の合成樹脂製のものを用いることができ、更に、高温である容器１００に近いので耐熱性のものを用いることが好ましい。
【０１０６】
加圧気体用配管４９ａには、レシーバタンク７１側（上流側）から圧力コントローラ５８、圧力計８４、リリーフ弁８２及びリーク弁８６が接続されている。真空用配管４９ｂには、真空ポンプ７２側（下流側）から電子圧力コントローラ５８、圧力計８４、リリーフ弁等９３が接続されている。各電子圧力コントローラ５８は、上述したように、加圧気体用配管４９ａ内及び真空用配管４９ｂ内の圧力をそれぞれ調整し、また、それぞれの配管４９ａ及び４９ｂの連通及び遮断（オン／オフ）をも行うようになっている。リリーフ弁８２は、加圧気体用配管４９ａ内の圧力を上記圧力コントローラ５８により定められた所定の圧力に保持するようになっている。リーク弁８６は、加圧気体用配管４９ａ内の圧力が最高値に達したときに外部へ圧力を開放するようになっている。切替弁８０は、エアーホース５７と加圧気体用配管４９ａとの接続及びエアーホース５７と真空用配管４９ｂとの接続の切替を行うようになっている。フィルタ８１は、加圧気体用配管４９ａ内、真空用配管４９ｂ内及びエアーホース５７内の不純物を除去するようになっている。
【０１０７】
これらの圧力コントローラ５８、リリーフ弁８２及び９３、切替弁８０は電子的に上記した電気制御盤６１で制御されるようになっており、上記した手元操作盤６０の操作により容器１００内の圧力差を調整できるようになっている。また、リーク弁８６は例えば自動リーク弁を使用している。
【０１０８】
図５において、４０はフォークリフト側の装備を示している。また、７７は加圧系、７８は減圧系を示している。そして、加圧系７７と減圧系７８との切り替えは手元操作盤６０に設けられたスイッチ（図示を省略）の操作によって行われるようになっている。
【０１０９】
本実施形態では、先ず、図１に示す第２の工場２０においてフォークリフト４０を用いて、容器１００内に溶融金属を貯留する。すなわち、フォークリフト４０に設置された真空ポンプ７２を作動させて容器１００内を減圧することにより、炉２１から溶融金属を容器１００内に貯留する。ここで、従来では容器１００の上蓋を開けて溶融金属を外気にさらしながら容器１００内に収容していたが、本実施形態では真空ポンプを用いているため、外気にさらすことはなく溶融金属の酸化を防止できる。また、従来のように上蓋を開けて溶融金属を収容しているので溶融金属が飛散するおそれもあったが、本発明では外気にさらすことはないのでこのような問題はなく、安全かつ容易に溶融金属を容器１００内に収容することができる。
【０１１０】
次に、第１の工場１０側で保持炉１２に溶融金属を供給する場合には、図２に示したような状態で、レシーバタンク７１より加圧気体を容器１００内に供給して溶融金属を圧送する。
【０１１１】
本実施形態では、容器１００を配送するフォークリフト４０側にレシーバタンク７１や圧力コントローラ５８等のバルブを設けるようにしたので、容器１００ごとに調圧機構や制御系を備える必要がなくなり生産性が向上する。また、容器への溶融金属の供給の際及び容器からユースポイントへの溶融金属の供給の際、容器を従来のように傾ける必要がなく効率的かつ安全に溶融金属を取り扱うことができる。
【０１１２】
また、本実施形態では、接続機構７３とレシーバタンク７１との間に、すなわち、フォークリフト４０側にリリーフ弁８２やリーク弁８６等の制御弁を設ける構成としたので、圧力調整のためのこれらの弁を当該容器１００ごとに設ける必要がなく、高温の溶融金属を収容する容器１００の熱等による弁の損壊及び老朽化を防止でき、溶融金属を取り扱う際の安全性を向上させることができる。
【０１１３】
更に、本実施形態では、フィルタ８１を設けているため、加圧気体用配管４９ａ内、真空用配管４９ｂ内及びエアーホース５７内の不純物の発生を防止できる。特に、このフィルタ８１は、接続機構７３とフィルタ８１との間に設けることにより、容器１００内の加圧の際には、圧力コントローラ５８、リリーフ弁８２、リーク弁８６等の制御弁、レシーバタンク７１又は真空ポンプ７２からの不純物、エアーホース５７等の配管内のゴミ等を容器内に流入してしまうことを防止できる。一方、容器１００内の減圧の際には、例えば容器１００内で固化した溶融金属が、エアーホース５７等の配管内を通って、レシーバタンク７１又は真空ポンプ７２側へ流出することを防止できる。
【０１１４】
図６は、別の実施形態に係るフォークリフトにより、第２の工場２０（図１参照）において溶融金属を容器１００内に収容している状態を示す図である。このフォークリフト１１０には、上記実施形態に係るフォークリフト１８と同様にレシーバタンク７１、エアーホース５７等が備えられており、このエアーホース５７のフォークリフト側には切替弁９５が接続されている。そしてこの切替弁９５には、減圧用のエアーホース９７の一端が接続され、このエアーホース９７の他端は、この第２の工場２０における炉２１の近傍に設置された真空ポンプ７２に着脱自在な接続部を有している。切替弁９５は、レシーバタンク７１とエアーホース５７との接続及び真空ポンプ７２とエアーホース５７との接続を切り替えるようになっている。
【０１１５】
このような構成により、先ず、第２の工場２０において、図示するように、減圧用エアーホース９７を真空ポンプ７２に接続し、容器１００内を減圧することで炉１２から溶融金属９８を吸い上げ容器１００内に収容する。そして、この後は、前述したように第１の工場１０で図２に示すように、フォークリフト１１０が保持炉１２にアクセスし、この保持炉１２に溶融金属を供給する。
【０１１６】
従来では、第２の工場２０で容器１００の上蓋を開けて溶融金属を外気にさらしながら容器１００内に収容していたが、本実施形態ではそのように外気にさらすことはないので溶融金属の酸化を防止できる。また、従来のように上蓋を開けて溶融金属を収容しているので溶融金属が飛散するおそれもあったが、本発明では外気にさらすことはないのでこのような問題はなく、安全かつ容易に溶融金属を容器１００内に収容することができる。
【０１１７】
図７は、更に別の実施形態に係るフォークリフトを用いて、溶融金属を容器１００から導出している状態を示す図である。本実施形態では、真空ポンプ７２のみをフォークリフト１２０に搭載し、レシーバタンク７１が第１の工場１０側の保持炉１２の近傍に設置されている。切替弁９５にはエアーホース５７及び加圧用のエアーホース９９が接続されている。この加圧用のエアーホース９９は、レシーバタンク７１に着脱可能とされている。レシーバタンク７１は、フォークリフト１２０に搭載された発電機及びコンプレッサ（図示せず）により加圧気体が供給されるようになっている。これにより、工場側にレシーバタンク７１に対する加圧気体供給のための設備が不要となる。
【０１１８】
このような構成により、先ず、第２の工場２０で真空ポンプ７２により容器１００内を減圧することで炉１２から溶融金属９８を吸い上げ容器１００内に収容する。そして、第１の工場１０で加圧用エアーホース９９をレシーバタンク７１に接続し、レシーバタンク７１からの加圧気体を加圧用エアーホース９９及びエアーホース５７を用いて圧送することで容器１００から保持炉１２へ溶融金属が供給される。
【０１１９】
本実施形態では、例えば、両工場１０，２０の運転が終了してから、両工場１０，２０の複数ある炉にそれぞれ残った少量の溶融金属をフォークリフトが装備した真空ポンプ７２を用いて、容器１００内に収容することができる。これにより、炉に少量の溶融金属が残り金属が固化してしまうことを防止できる。特に、当該複数の炉をフォークリフトで周回しながら溶融金属を回収でき効率的である。
【０１２０】
次に、このように構成されたシステムに好適な容器（加圧式溶融金属供給容器）１００について、図８及び図９に基づき説明する。図８は容器１００の断面図、図９はその平面図である。
【０１２１】
容器１００は、有底で筒状の本体１５０の上部開口部１５１に大蓋１５２が配置されている。本体１５０及び大蓋１５１の外周にはそれぞれフランジ１５３、１５４が設けられており、これらフランジ間をボルト１５５で締めることで本体１５０と大蓋１５１が固定されている。なお、本体１５０や大蓋１５１は例えば外側が金属であり、内側が耐火材により構成され、外側の金属と耐火材との間には断熱材が介挿されている。
【０１２２】
本体１５０の外周の１箇所には、本体１５０内部から配管１５６に連通する流路１５７が設けられた配管取付部１５８が設けられている。
【０１２３】
ここで、図１０は図８に示した配管取付部１５８におけるＡ−Ａ断面図である。
【０１２４】
図１０に示すように、容器１００の外側は金属のフレーム１００ａ、内側は耐火材（第１のライニング）１００ｂにより構成され、フレーム１００ａと耐火材１００ｂとの間には耐火材よりも熱伝導率の小さな断熱材（第２のライニング）１００ｃが介挿されている。そして、流路１５７は容器１００の内側に設けられた耐火材１００ｂの中に形成されている。すなわち、流路１５７は、容器１００内底部に近い位置から容器１００上面の耐火材１００ｂの露出部まで耐火材１００ｂに内在している。これにより、流路１５７は、熱伝導率の大きな耐火部材によって容器内部と分離されている。このような構成を採用することにより、容器内からの放熱が流路に伝わりやすくなる。流路の外側（容器内とは反対側）には、耐火部材の外側に断熱材を配している。耐火材は断熱材よりも密度、熱伝導率が高いものを用いる。耐火材としては例えば緻密質の耐火系セラミック材料をあげることができる。また断熱材としては、断熱キャスター、ボード材料など断熱系のセラミック材料をあげることができる。
【０１２５】
配管取付部１５８における流路１５７は、本体１５０内周の該容器本体底部１５０ａに近い位置に設けられた開口１５７ａを介し、該本体１５０外周の上部１５７ｂに向けて延在している。この配管取付部１５８の流路１５７に連通するように配管１５６が固定されている。配管１５６は逆Ｕ字状の形状（曲率を有する形状）を有しており、これに対応して配管１５６内の流路も逆Ｕ字状の形状（曲率を有する形状）を有しており、これにより配管１５６の一端口１５９は下方を向いている。配管１５６がこのような形状を有することで溶融金属がスムーズに流れるようになる。すなわち、配管の内側に不連続な面があるとその位置にぶつかるに溶融金属が流れようとして、その位置が侵食され、最終的には穴が明く等の不具合がある。これに対して、配管の流路が曲率を有する形状であれば不連続な面がなく、上記のような不具合は発生しない。
【０１２６】
また、配管取付部１５８近傍の配管１５６の周囲には、この配管１５６を包囲するように、断熱部材１５６ａが配設されている。これにより、配管１５６側が流路１５７側の熱を奪い、流路１５７の温度低下が発生することを極力抑えることができる。特に、配管取付部１５８近傍の配管１５６の周囲は溶融金属が冷えやすくしかも容器搬送の際に液面が丁度揺れる位置にあるので、溶融金属が固化することが多いのに対して、このように配管取付部１５８近傍の配管１５６の周囲を断熱部材１５６ａにより包囲することでこの位置における溶融金属の固化を防止することができる。
【０１２７】
流路１５７及びこれに続く配管１５６の内径はほぼ等しく、６５ｍｍ〜８５ｍｍ程度が好ましい。従来からこの種の配管の内径は５０ｍｍ程度であった。これはそれ以上であると容器内を加圧して配管から溶融金属を導出する際に大きな圧力が必要であると考えられていたからである。これに対して本発明者等は、流路１５７及びこれに続く配管１５６の内径としてはこの５０ｍｍを大きく超える６５ｍｍ〜８５ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは７０ｍｍ〜８０ｍｍ程度、更には好ましくは７０ｍｍであることを見出した。すなわち、溶融金属が流路や配管を上方に向けて流れる際に、流路や配管に存在する溶融金属自体の重量及び流路や配管の内壁の粘性抵抗の２つパラメータが溶融金属の流れを阻害する抵抗に大きな影響を及ぼしているものと考えられる。ここで、内径が６５ｍｍより小さいときには流路を流れる溶融金属はどの位置においても溶融金属自体の重量と内壁の粘性抵抗の両方の影響を受けているが、内径が６５ｍｍ以上となると流れのほぼ中心付近から内壁の粘性抵抗の影響を殆ど受けない領域が生じ始め、その領域が次第に大きくなる。この領域の影響は非常に大きく、溶融金属の流れを阻害する抵抗が下がり始める。溶融金属を容器内から導出する際に容器内を非常に小さな圧力で加圧すればよくなる。つまり、従来はこのような領域の影響は全く考慮に入れず、溶融金属自体の重量だけが溶融金属の流れを阻害する抵抗の変動要因として考えられており、作業性や保守性等の理由から内径を５０ｍｍ程度としていた。一方、内径が８５ｍｍを超えると、溶融金属自体の重量が溶融金属の流れを阻害する抵抗として非常に支配的となり、溶融金属の流れを阻害する抵抗が大きくなってしまう。本発明者等の試作による結果によれば、７０ｍｍ〜８０ｍｍ程度の内径が容器内の圧力を非常に小さな圧力で加圧すればよく、特に７０ｍｍが標準化及び作業性の観点から最も好ましい。すなわち、配管径は５０ｍｍ、６０ｍｍ７０ｍｍ、、、と１０ｍｍ単位で標準化されており、配管径がより小さい方が取り扱いが容易で作業性が良好だからである。
【０１２８】
上記の大蓋１５２のほぼ中央には開口部１６０が設けられ、開口部１６０には取っ手１６１が取り付けられたハッチ１６２が配置されている。ハッチ１６２は大蓋１５２上面よりも少し高い位置に設けられている。ハッチ１６２の外周の１ヶ所にはヒンジ１６３を介して大蓋１５２に取り付けられている。これにより、ハッチ１６２は大蓋１５２の開口部１６０に対して開閉可能とされている。また、このヒンジ１６３が取り付けられた位置と対向するように、ハッチ１６２の外周の２ヶ所には、ハッチ１６２を大蓋１５２に固定するためのハンドル付のボルト１６４が取り付けられている。大蓋１５２の開口部１６０をハッチ１６２で閉めてハンドル付のボルト１６４を回動することでハッチ１６２が大蓋１５２に固定されることになる。また、ハンドル付のボルト１６４を逆回転させて締結を開放してハッチ１６２を大蓋１５２の開口部１６０から開くことができる。そして、ハッチ１６２を開いた状態で開口部１６０を介して容器１００内部のメンテナンスや予熱時のガスバーナの挿入が行われるようになっている。
【０１２９】
また、ハッチ１６２の中央、或いは中央から少しずれた位置には、容器１００内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の貫通孔１６５が設けられている。この貫通孔１６５には加減圧用の配管１６６が接続されている。この配管１６６は、貫通孔１６５から上方に伸びて所定の高さで曲がりそこから水平方向に延在している。この配管１６６の貫通孔１６５への挿入部分の表面には螺子山がきられており、一方貫通孔１６５にも螺子山がきられており、これにより配管１６６が貫通孔１６５に対して螺子止めにより固定されるようになっている。
【０１３０】
この配管１６６の一方には、加圧用又は減圧用の配管１６７（エアーホース）が接続可能になっており、加圧用の配管には加圧気体に蓄積されたタンクや加圧用のポンプが接続されており、減圧用の配管には減圧用のポンプが接続されている。そして、減圧により圧力差を利用して配管１５６及び流路１５７を介して容器１００内に溶融アルミニウムを導入することが可能であり、加圧により圧力差を利用して流路１５７及び配管１５６を介して容器１００外への溶融アルミニウムの導出が可能である。なお、加圧気体として不活性気体、例えば窒素ガスを用いることで加圧時の溶融アルミニウムの酸化をより効果的に防止することができる。
【０１３１】
本実施形態では、大蓋１５２のほぼ中央部に配置されたハッチ１６２に加減圧用の貫通孔１６５が設けられている一方で、上記の配管１６６が水平方向に延在しているので、加圧用又は減圧用の配管１６７を上記の配管１６６に接続する作業を安全にかつ簡単に行うことができる。また、このように配管１６６が延在することによって配管１６６を貫通孔１６５に対して小さな力で回転させることができるので、貫通孔１６５に対して螺子止めされた配管１６６の固定や取り外しを非常に小さな力で、例えば工具を用いることなく行うことができる。
【０１３２】
ハッチ１６２の中央から少しずれた位置で前記の加減圧用の貫通孔１６５とは対向する位置には、圧力開放用の貫通孔１６８が設けられ、圧力開放用の貫通孔１６８には、リリーフバルブ（図示を省略）が取り付けられるようになっている。これにより、例えば容器１００内が所定の圧力以上となったときには安全性の観点から容器１００内が大気圧に開放されるようになっている。
【０１３３】
大蓋１５２には、液面センサとしての２本の電極１６９がそれぞれ挿入される液面センサ用の２つの貫通孔１７０が所定の間隔をもって配置されている。これらの貫通孔１７０には、それぞれ電極１６９が挿入されている。これら電極１６９は容器１００内で対向するように配置されており、それぞれの先端は例えば容器１００内の溶融金属の最大液面とほぼ同じ位置まで延びている。そして、電極１６９間の導通状態をモニタすることで容器１００内の溶融金属の最大液面を検出することが可能であり、これにより容器１００への溶融金属の過剰供給をより確実に防止できるようになっている。
【０１３４】
本体１５０の底部裏面には、例えばフォークリフトのフォーク（図示を省略）が挿入される断面口形状で所定の長さの脚部１７１が例えば平行するように２本配置されている。また、本体１５０内側の底部は、流路１５７側が低くなるように全体が傾斜している。これにより、加圧により流路１５７及び配管１５６を介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、いわゆる湯の残りが少なくなる。また、例えばメンテナンス時に容器１００を傾けて流路１５７及び配管１５６を介して外部に溶融アルミニウムを導出する際に、容器１００を傾ける角度をより小さくでき、安全性や作業性が優れたものとなる。
【０１３５】
このように本実施形態に係る容器１００では、容器１００内の溶融金属に晒されるストークのような部材は不要となるので、ストーク等の部品交換を行う必要はなくなる。また、容器１００内にストークのように予熱を邪魔するような部材は配置されないので、予熱のための作業性が向上し、予熱を効率的に行うことができる。また容器１００に溶融金属を収容した後、溶融金属の表面の酸化物等をすくい取る作業が必要なことが多い。内部にストークがあるとこの作業がやりにくいが、容器１００内部にストークのような構造物がないので作業性を向上することができる。更に、流路１５７が熱伝導率の高い耐火材１００ｂに内在されるように構成されているので、容器１００内の熱が流路１５７に伝達し易い（特に図１０参照）。従って、流路１５７を流通する溶融金属の温度低下を極力抑えることができる。
【０１３６】
また、本実施形態に係る容器１００では、ハッチ１６２に内圧調整用の貫通孔１６５を設け、その貫通孔１６５に内圧調整用の配管１６６を接続しているので、容器１００内に溶融金属を供給する度に内圧調整用の貫通孔１６５に対する金属の付着を確認することができる。従って、内圧調整に用いるための配管１６６や貫通孔１６５の詰りを未然に防止することができる。
【０１３７】
更に、本実施形態に係る容器１００では、ハッチ１６２に内圧調整用の貫通孔１６５が設けられ、しかもそのハッチ１６２が溶融アルミニウムの液面の変化や液滴が飛び散る度合いが比較的に小さい位置に対応する容器１００の上面部のほぼ中央に設けられているので、溶融アルミニウムが内圧調整に用いるための配管１６６や貫通孔１６５に付着することが少なくなる。従って、内圧調整に用いるための配管１６６や貫通孔１６５の詰りを防止することができる。
【０１３８】
更にまた、本実施形態に係る容器１００では、ハッチ１６２が大蓋１５２の上面部に設けられているので、ハッチ１６２の裏面と液面との距離が大蓋１５２の裏面と液面との距離に比べて大蓋１５２の厚み分だけ長くなる。従って、貫通孔１６５が設けられたハッチ１６２の裏面にアルミニウムが付着する可能性が低くなり、内圧調整に用いるための配管１６６や貫通孔１６５の詰りを防止することができる。
【０１３９】
図１１は上述したフォークリフト１８におけるフォークの昇降機構を示した図である。
【０１４０】
図１１に示すように、フォークリフト１８におけるフォーク４０１は、油圧シリンダ４０２により昇降駆動されるようになっている油圧シリンダ４０２には、この油圧シリンダ４０２内の圧力を検出するための油圧計４０３が配置されている。この油圧計４０３による検出結果は、制御部４０４を介してメモリ４０５に記憶されるようになっている。
【０１４１】
本実施形態では、この油圧計４０３による検出結果に応じて制御部４０４がフォーク４０１により保持される容器１００から外部に供給された溶融金属の重量を推定するものである。なお、重量の推定については後述する。
【０１４２】
油圧シリンダ４０２内の油圧計４０３は容器１００内の溶融金属の熱影響を受けることはないので、高温による悪影響はなく耐久性が高い。しかも、容器１００から外部に供給された溶融金属の重量自体を計測していることになるので、例えば液面から重量を推定する場合と比べて正確に溶融金属の供給量を計測することができる。
【０１４３】
ここで、制御部４０４はレシーバタンク４５５と容器１００との間を接続するエアーホース４５７上の電子圧力コントローラ４５８をオン／オフ制御することで、容器１００から外部への溶融金属の供給をオン／オフしている。制御部４０４は、入力部４０６より例えば２００ｋｇの溶融金属を外部に供給するような入力操作がなされると、上記の推定結果に応じて電子圧力コントローラ４５８をオン／オフ制御し、容器１００から外部への溶融金属の供給をオン／オフする。
【０１４４】
ここで、本発明に係る重量推定手法を説明する。
【０１４５】
この手法は、制御部４０４が油圧計４０３により計測された油圧の経時変化に応じて、推定重量を補償するものである。より具体的には、図１２に示すように、第１の供給終了時点Ｔ１において制御部４０４で推定された容器１００内の溶融金属の推定重量値をメモリ４０５に記憶しておく。容器１００内の溶融金属の重量の推定は、当初に容器１００内に投入された溶融金属が８００ｋｇであり、第１の供給の際の供給重量が２００ｋｇであったとすると、これらの引き算（８００ｋｇ−２００ｋｇ）によって行う。これにより残量の計測結果から推定する場合に比べてより正確な推定を行うことができる。
【０１４６】
ここで、図１２に示すように、油圧計４０３により直接計測される溶融金属の重量は、時間とともに低下していく。従って、例えば第１の供給終了時点Ｔ１からt時間経過した際の第２の供給開始時点Ｔ２においては油圧計４０３により直接計測される溶融金属の重量が例えば５５０ｋｇとなってしまう。そこで、本発明では、第１の供給終了時点Ｔ１においてメモリ４０５に記憶された値（６００ｋｇ）を第２の供給開始時点Ｔ２の溶融金属の残量とみなす。そして、第２の供給終了時点における容器１００内の溶融金属の重量の推定は、第２の供給の際の供給重量が２００ｋｇであったとすると、これらの引き算（６００ｋｇ−２００ｋｇ）によって行う。このような算出を行うことによって、残量を正確に推定することが可能になる。
【０１４７】
そして、このような残量が例えばほぼなくなる直前に、タンク７１から容器１００への加圧をそれまでより大きくすることで、配管４４からの気体と溶融金属との同時噴出による不具合をより少なくすることができる。なお、残量の計測は上記の推定ばかりでなく、回転モーメント計測や重量計による計測等であってもい。また、容器１００内の溶融金属の量が減るに従いタンク７１から容器１００への加圧を段階的に又は連続的に大きくなるように制御してよい。このような加圧の制御は制御部が圧力コントローラを制御することで実現可能である。
【０１４８】
図１３は図１１に示すフォークリフトの他の実施形態におけるフォークリフトの構成を示す該略図である。
【０１４９】
図に示すように、フォークリフト１８のフォーク５０１は秤部５０２を介してバックレスト５０３に結合されている。バックレスト５０３は図示を省略した昇降用の油圧シリンダによってポール５０４に沿って昇降駆動が行われるようになっている。
【０１５０】
秤部５０２には、フォーク５０１の回転モーメントを検出するためのロードセ５０５が設けられている。
【０１５１】
ロードセル５０５による計測結果は制御部５０６に伝えられ、制御部５０６では上述した実施形態と同様の容器１００から外部への溶融金属の供給制御が行われるようになっている。
【０１５２】
本実施形態では、特にロードセル５０５をフォーク５０１とバックレスト５０３との間に配置したので、フォークに直接ロードセルを配置した場合に比べ作業性が良好となり、安全性が向上する。また、ロードセル５０５により回転モーメントを計測すればよいことから1つのロードセル５０５で重量計測が可能となる。
【０１５３】
図１４は上記フォークリフトの代わりとしての配送車１１８の構成を示す斜視図、図１５はその側面図、図１６は平面図である。
【０１５４】
これらの図に示すように、配送車１１８は、運転部１８１とその背後に設けられた容器搭載部１８２と有する。
【０１５５】
運転部１８１は互いに隣り合う２つの運転席１８１ａ、１８１ｂを有する。一方の運転席１８１ａは前方方向（運転部１８１側）にハンドル１８１ｃを有し、他方の運転席１８１ｂは後方方向にハンドル１８１ｄを有する。この他方の運転席１８１ｂのハンドル１８１ｄの近くには後述する容器搭載部１８２に搭載された容器１００の昇降、回転等の操作を行うための操作スイッチ類が配置されている。また、運転部１８１の位置は運転部１８１の作業者の視線が容器搭載部１８２に搭載された容器１００の上部よりも高くなるように設定されている。これにより、運転席１８１ｂの作業者が容器１００の昇降や回転等の操作を容易に行えるようになっている。特に、容器１００の配管５６のサーバに対する位置合わせを正確にかつ迅速に行うことができる。
【０１５６】
容器搭載部１８２には、容器１００を昇降及び回転可能に保持する保持台１８２ａがそのほぼ中央に設けられている。この保持台１８２ａは、円盤形状で、かつ、両端の間隔が脚部（チャンネル部材）１７１の間隔よりも少し大きくように一対の面取り部１８２ｂを有する。各面取り部１８２ｂの内側には各脚部（チャンネル部材）１７１の外方を案内する一対の案内レール１８２ｃが設けられている。
【０１５７】
保持台１８２ａの下部には、この保持台１８２ａに搭載された搭載物の重量を計測するためのロードセル１８２ｄが例えば４箇所に設けられている。更にその下には、保持台１８２ａを回転駆動するための回転駆動機構１８２ｅが設けられている。回転駆動機構１８２ｅとしては、例えば歯車とモータとの組み合わせにより実現可能である。この回転駆動機構１８２ｅの下方には、保持台１８２ａをこの回転駆動機構１８２ｅ等とともに昇降駆動する昇降駆動機構１８２ｆが設けられている。昇降駆動機構１８２ｆとしては、油圧シリンダ等を用いることで実現可能である。本実施形態では、上記の回転駆動機構１８２ｅ及び昇降駆動機構１８２ｆにより保持台１８２ａの昇降及び回転駆動を実現している。例えば保持台１８２ａは容器１００と共に図中実線の位置から鎖線の位置まで昇降することができるようになっている。
【０１５８】
運転部１８１と容器搭載部１８２との間には、加圧気体を収容することができる円柱形状のレシーバタンク１８３ａが横置きされ、固定されている。このレシーバタンク１８３ａには容器１００の加減圧用の配管６６に接続されるホース１８３ｄが接続されている。そして、レシーバタンク１８３ａの加圧気体がホース１８３ｄを介して容器１００に印加され、これにより容器１００の配管５６から溶融金属が外部に排出されるようになっている。レシーバタンク１８３ａと容器１００との間には、加圧バルブ１８３ｅが設けられ、この加圧バルブ１８３ｅの制御は制御部１８３ｆによって行われるようになっている。例えば、運転部１８１側の操作スイッチ類で２００ｋｇの溶融金属を供給するように設定すると、制御部１８３ｆが加圧バルブ１８３ｅを開きロードセル１８２ｄの値から２００ｋｇ減ったことを検出すると加圧バルブ１８３ｅを閉じるように制御する。これにより、容器１００から自動的に所望量の溶融金属を供給することが可能となる。なお、このレシーバタンク１８３ａの下方には、上記の昇降駆動機構１８２ｆに用いられる油圧ユニット１８３ｂが配置され、更にその下にはこの配送車１１８の動力源となるバッテリ１８３ｃが配置されている。また、この配送車１にも図示を省略したエアコンプレッサが搭載され、バッテリ１８３ｃによりエアコンプレッサが駆動され、このエアコンプレッサからレシーバタンク１８３ａに加圧気体が供給されるようになっている。この配送車１１８が走行用にエンジンを搭載する場合には、エンジンによって駆動される発電機を搭載し、発電機によって発電された電力によってエアコンプレッサを駆動しても構わない。
【０１５９】
この配送車１１８の下部のほぼ両側には、前後２本の車軸１８４ａが設けられ、各車軸１８４ａにはタイヤ１８４ｂが取り付けられている。本実施形態では、容器１００の重心が前記の車軸１８４ａ間の位置にくるように上記の保持台１８２ａが配置されている。これにより、非常に重量の大きな容器１００をバランスよく搬送することが可能となっている。
【０１６０】
次に、容器１００の上面に設けられた加減圧用の配管１６６の他の実施形態を図１７に基づき説明する。
【０１６１】
図１７に示すように、加減圧用の配管１６６は逆Ｌ字状の形状を有している。すなわち加減圧用の配管１６６は容器１００の貫通孔１６５から上方に伸びて所定の高さで曲がりそこから水平方向に延在している。また、加減圧用の配管１６６の水平部分の先端には、エアーホースである配管７３の先端と着脱自在なインターフェース部１６６ａを有する。また、加減圧用の配管１６６の例えば折れ曲がり部には、フレキシブル機構部１６６ｂを有する。これにより、加減圧用の配管１６６のインターフェース部１６６ａの位置が自在な位置にできるように、例えばその位置を回転させたり、昇降させたりすることができるようになっている。
【０１６２】
図１８は上記のフレキシブル機構部１６６ｂ（スイベルジョイント部）の断面図である。
【０１６３】
同図に示すように、水平方向に向く開口部１６６ｃには、配管の水平部分が接続され、下方を向く開口部１６６ｄには、配管１６６の垂直部分が接続されている。ボディ１６６ｅとボディ１６６ｅに対してボルト１６６ｆで固定されたカバー１６６ｇとにより形成された空間内には、回転軸１６６ｈが回転可能に配置され、それを覆うようにシーリング部材１６６ｉが設けられている。また、回転軸１６６ｈの下部にはスプリング１６６ｊが配置され、回転軸１６６ｈに対してシーリング部材方向に弾性力を付与するようになっている。１６６ｋはスプリングシートである。
【０１６４】
例えば図１４に示したように、配送車１１８上で容器１００を回転させた際に加減圧用の配管１６６も回転し、これに接続されたエアーホースである配管７３が折れ曲がるようなことはなくなる。
【０１６５】
なお、本発明は実施形態に示した構成要素を合理的な範囲で組み合わせたものも当然含むものである。
【０１６６】
次に、本発明に係る実施形態を説明する。
【０１６７】
容器１００に溶融金属を貯留して運搬する場合に容器１００内の減圧及び加圧を行うための内圧調整用の貫通孔１６５を栓で塞ぐ必要がある。また溶融金属の供給パイプの開口部にも同様の必要が生じる。
【０１６８】
図１９はその場合の一実施形態を示している。
【０１６９】
図１９に示すように、貫通孔１６５を塞ぐ栓１０００は、規制部材１００１によって貫通孔１６５を塞いでいる。栓１０００は、貫通孔１６５に対して着脱自在である。規制部材１００１は、例えば空気は通過させるが、溶融したアルミニウムを通過させない部材であり、例えばセラミックファイバーや焼結金属の成型品、スヤキ、メタルにオリフィスを設けた部材を挙げることができる。このような規制部材１０００は、気体を通過させ、かつ、溶融金属の通過を規制する安全装置として機能するので、溶融金属が漏れ出ないように貫通孔１６５、配管１５６の外部側開口部１５９を塞ぐことができ、しかも配管１６５から不意に溶融金属が吐出する事態を防止することができる。つまり気体の膨張や、水分の蒸発等によって容器の内圧が上昇してしまった場合でも、この圧力は容器外へ逃がすことができる。したがって溶融金属に不用意に加圧力が働き、高温の溶融金属が外部へ漏れでるのを防止することができる。一方、この規制部材を備えた貫通孔１５６それ自体からも溶融金属が漏れ出るのを防止することはない。これは焼結金属やセラミクスファイバーの成型品等の規制部材が、気体に対しては通過するものの、溶融アルミニウム合金などの溶融金属に対しては十分大きな抵抗になるからである。図２３は本発明の安全装置の構成の例を概略的に示す図である。本発明の安全装置である栓１０００ａは、カプラを構成するソケット２００１に規制部材であるオリフィス２００２ｈを有する金属（鉄、ステンレス、真鍮）２００２をはめ込んだもの、栓１０００ｂは同様のソケット２００１に焼結金属２００３の成型品をはめ込んだものである。なお、オリフィス２００２ｈは複数形成してもよい。このほかにも、セラミクス、素焼き、スチールウール等７５０℃程度の耐熱性を有し、かつ気体を流通することができる部材を採用するようにしてもよい。そしてこのソケットは、ハッチ１６２の貫通孔１６５に設けられたプラグと組合わさってカプラを構成する。この例では、規制部材をソケットにはめ込んだ例を説明したが、規制部材を有する栓とハッチ１６２の貫通孔１６５に設けられたプラグとを、ソケットにより着脱自在に接続するようにしてもよい。なおこの例ではカプラーは２０Ａ〜４０Ａ程度である。
【０１７０】
また細孔やオリフィスの場合には、溶融金属がこの孔を通過しようとするときに熱を奪われて固化し、固化した金属自体が溶融金属のさらなる流通を規制する。したがってこのような規制部材乃至は安全装置は熱容量及び表面積が大きい方が好ましい。これはこの安全装置を溶融金属が流通しようとした場合に、熱容量が大きいほど溶融金属が冷えて固まりやすく、表面積が大きいほど規制部材が受熱した熱量を外部へ放散しやすいからである。このようにて本発明の安全装置を備えれば、容器内部の圧力の不意な上昇を防止することができ、また内部の溶融金属の不意な漏れだしを防止することができ容器の安全性、信頼性が向上する。
【０１７１】
図２０は栓の別の例を示す図である。
【０１７２】
図２０に示すように、貫通孔１６５には、カプラを構成するプラグ１００２が取り付けられている。このプラグ１００２に対して栓１０００が着脱可能とされている。栓１０００は、カプラを構成するソケットからなるもので、規制部材１００１が介在され、当該規制部材１００１の介在により貫通孔１６５に通じる第２の流路１００３を塞いでいる。これにより栓の着脱が容易となり、作業性が向上する。すなわち、これにより熱い容器１００に作業者が触れるような事態を防止しながら、栓１０００の着脱を行うことができる。
【０１７３】
図２１はまた別の実施形態を示す図である。
【０１７４】
図２１に示すように、この実施形態では、配管１６６の接続部（水平の先端部）に上記のプラグ１００２が接続され、このプラグ１００２に対して栓１０００が着脱可能とされている。
【０１７５】
図２２は更に別の実施形態を示す図である。
【０１７６】
図２２に示すように、スイベルジョイントを採用したフレキシブルジョイント部におけるスプリングシート１６６ｋの下に上記の規制部材１００１を介在させたものである。これにより栓１０００の着脱が容易となり、作業性が向上する。また、この位置に規制部材１００１を介在させることにより、スイベルジョイント部が金属により固化してしまうことを防止することができる。
【０１７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、溶融金属が漏れ出ないように貫通孔を塞ぐことができ、しかも配管から不意に溶融金属が吐出する事態を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る金属供給システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るフォークリフト及び容器の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るフォークリフトの制御系を示すブロック図である。
【図４】他の実施形態に係るフォークリフトの平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る圧力調整装置の構成図である。
【図６】別の実施形態に係るフォークリフトを用いて、溶融金属を容器内に収容している状態を示す側面図である。
【図７】更に別の実施形態に係るフォークリフトを用いて、溶融金属を容器から導出している状態を示す側面図である。
【図８】容器の別の実施形態に係る断面図である。
【図９】容器の別の実施形態に係る平面図である。
【図１０】図８のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】更に別の実施形態におけるフォークリフトのフォークの昇降機構を示した図である。
【図１２】図１１に示して実施形態における油圧計で計測される溶融金属の重量と時間との関係を示すグラフである。
【図１３】また別の第３の実施形態におけるフォークリフトの構成を示す該略図である。
【図１４】配送者の一例を示す斜視図である。
【図１５】図１４の正面図である。
【図１６】図１４の平面図である。
【図１７】加減圧用の配管の一例を示す概略図である。
【図１８】図１７のフレキシブル機構部の断面図である。
【図１９】本発明に係る栓の説明図である。
【図２０】本発明に係る栓の説明図である。
【図２１】本発明に係る栓の説明図である。
【図２２】本発明に係る栓の説明図である。
【図２３】本発明に係る栓の説明詳細図である。
【符号の説明】
１８ フォークリフト（運搬車輌）
４１ 加圧孔
４２ 蓋
４３ 溶融金属
４４ 配管
４５ 係合部
５１ フォーク
５２ 昇降機構
５３ 圧力センサ
５４ 運転席
５６ 圧力スイッチ
５７ エアーホース
５８ 電子圧力コントローラ
５９ 圧力センサ
６０ 手元操作盤
６１ 電気制御盤
７１ レシーバタンク（加圧気体貯留タンク）
７２ 真空ポンプ
７３ 接続機構
８０，９５ 切替弁
８１ フィルタ
８２ リリーフ弁
８６ リーク弁
９７ 減圧用エアーホース
９９ 加圧用エアーホース
１００ 容器（加圧式溶融金属供給容器）
１１０，１２０ フォークリフト
２０１ 走行用のエンジン
２０２ 発電機
２０３ エアコンプレッサ
１０００ 栓
１００１ 規制部材
１００２ プラグ
１００３ ソケット

Claims (12)

1. 内外を連通する貫通孔を有し、溶融金属を収容することができる容器と、
   前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な第１の流路と、
   前記貫通孔に通じる第２の流路に介在され、気体を通過させ、かつ、溶融金属の通過を規制する規制部材と
   を具備することを特徴とする溶融金属供給用容器。
2. 請求項１に記載の溶融金属供給用容器であって
   前記容器は、
   上部に第１の開口部を有する容器本体と、
   前記容器の第１の開口部を覆うように配置され、前記第１の開口部よりも小径の第２の開口部を有する大蓋と、
   前記第２の開口部に対して開閉可能に設けられ、前記貫通孔が設けられたハッチと
   を具備することを特徴とする溶融金属供給用容器。
3. 請求項１又は請求項２に記載の溶融金属供給用容器であって、
   前記貫通孔に対して着脱自在で、前記規制部材の介在により前記貫通孔を塞ぐ栓を更に具備することを特徴とする溶融金属供給用容器。
4. 請求項１又は請求項２に記載の溶融金属供給用容器であって、
   前記貫通孔に取り付けられ、カプラを構成するプラグと、
   前記カプラを構成するソケットからなり、前記規制部材が介在され、当該規制部材の介在により前記貫通孔に通じる第２の流路を塞ぐ栓と
   を更に具備することを特徴とする溶融金属供給用容器。
5. 請求項１又は請求項２に記載の溶融金属供給用容器であって、
   前記貫通孔に取り付けられ、前記容器の上面部から上方に向けて突出し、所定の高さの位置で水平方向に折り曲げられ、接続部が水平方向に導出された配管と、
   前記配管の先端に取り付けられ、カプラを構成するプラグと、
   前記カプラを構成するソケットからなり、前記規制部材が介在され、当該規制部材の介在により前記配管の接続部を塞ぐ栓と
   を更に具備することを特徴とする溶融金属供給用容器。
6. 請求項５に記載の溶融金属供給用容器であって、
   前記配管はフレキシブルベルジョイント部を有し、
   前記フレキシブルベルジョイント部と前記貫通孔との間に前記規制部材が介在されている
   ことを特徴とする溶融金属供給用容器。
7. 溶融金属を収容することができる容器と、
   前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な第１の流路と、
   前記容器の上部に設けられ、前記容器の内圧を逃がすことができる貫通孔と、
   前記貫通孔に、前記溶融金属の流通を規制するように設けられた規制部材と、を具備したことを特徴とする溶融金属供給容器。
8. 溶融金属を収容することができる容器と、
   前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な第１の流路と、
   前記容器の上部に設けられ、前記容器の内圧を逃がすことができる圧力開放管と、
   前記圧力開放管に、前記溶融金属の流通を規制するように設けられた規制部材と、
   を具備したことを特徴とする溶融金属供給容器。
9. 溶融金属を収容することができる容器の安全装置であって、
   前記容器の上部に設けられ、前記容器の内圧を逃がすことができる貫通孔と、
   前記貫通孔に、前記溶融金属の流通を規制するように設けられた規制部材とを具備したことを特徴とする安全装置。
10. 請求項９に記載の安全装置であって、
    前記貫通孔に対して着脱自在で、前記規制部材の介在により前記貫通孔を塞ぐ栓を更に具備することを特徴とする安全装置。
11. 請求項１０に記載の安全装置であって、
    前記貫通孔に取り付けられ、カプラを構成するプラグと、
    前記カプラを構成するソケットからなり、前記規制部材が介在され、当該規制部材の介在により前記貫通孔に通じる第２の流路を塞ぐ栓と
    を更に具備することを特徴とする安全装置。
12. 内外を連通する貫通孔を有し、溶融金属を収容することができる容器と、
    前記容器の内外を連通し、前記溶融金属を流通することが可能な第１の流路と、
    前記第１の流路の外側開口部に着脱可能に設けられ、気体を通過させ、かつ、溶融金属の通過を規制する規制部材と
    を具備することを特徴とする溶融金属供給用容器。

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