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公開番号2024157937
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023072617
出願日2023-04-26
発明の名称酸素遮断装置および鋳造装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人ゆうあい特許事務所
主分類B22D 18/04 20060101AFI20241031BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】溶湯が酸素に触れることを抑制する酸素遮断装置および鋳造装置を提供する。
【解決手段】酸素遮断装置40が用いられる鋳造装置のガス噴射口426は、溶湯流路420およびガス流路424と連通している。これにより、ガス噴射口426は、ガス流路424を流れる不活性ガスを、流れ方向Dfと交差する方向に溶湯流路420内へ噴射することで、ガス噴射口426は、溶湯流路420内の溶湯と酸素との接触を遮断する。また、ガス噴射口426は、流れ方向Dfに間隔を空けて複数並んでいる。さらに、ガス流路424は、流れ方向Dfに延びる軸を中心とする螺旋状に形成されているとともに、溶湯流路420を囲っている。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
酸素遮断装置であって、
開閉方向に移動する可動金型（２２）および前記可動金型が閉じるときに前記可動金型とともに鋳造品（Ｘ）の形状に対応するキャビティ（２６）を形成する固定金型（２４）を有する金型（２０）と、溶湯が保持される保持室（３２）を有する保持部（３０）と、に接続されている接続部（４２）を備え、
前記接続部は、
前記キャビティおよび前記保持室と連通する溶湯流路（４２０）と、
不活性ガスを導入するガス導入口（４２２）と、
前記ガス導入口と連通していることにより、前記ガス導入口からの不活性ガスが流れるガス流路（４２４）と、
前記溶湯流路および前記ガス流路と連通していることにより、前記ガス流路を流れる不活性ガスを、前記溶湯流路を流れる溶湯の流れ方向（Ｄｆ）と交差する方向に前記溶湯流路内へ噴射することで、前記溶湯流路内の溶湯と酸素との接触を遮断するガス噴射口（４２６）と、
を有し、
前記ガス噴射口は、前記流れ方向に間隔を空けて複数並んでおり、
前記ガス流路は、前記流れ方向に延びる軸を中心とする螺旋状に形成されているとともに、前記溶湯流路を囲っている酸素遮断装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記流れ方向における位置が互いに異なる前記ガス噴射口は、前記流れ方向に延びる軸を中心とする周方向に間隔を空けて並んでいる請求項１に記載の酸素遮断装置。
【請求項３】
前記ガス導入口は、前記流れ方向と直交するとともに前記溶湯流路の中心を通る面（Ｓｏ）よりも、前記保持部側に配置されている請求項１または２に記載の酸素遮断装置。
【請求項４】
前記ガス噴射口は、前記キャビティ内の溶湯が凝固する場合に、溶湯への加圧が停止するとき、前記ガス流路を流れる不活性ガスを噴射する請求項１または２に記載の酸素遮断装置。
【請求項５】
前記ガス噴射口は、前記キャビティ内の溶湯が凝固し、前記可動金型が開くとき、前記ガス流路を流れる不活性ガスを噴射する請求項１または２に記載の酸素遮断装置。
【請求項６】
前記ガス噴射口は、前記保持室および前記溶湯流路内に溶湯が保持されている状態で前記可動金型が閉じるとき、前記ガス流路を流れる不活性ガスを噴射する請求項１または２に記載の酸素遮断装置。
【請求項７】
前記ガス噴射口は、前記保持室から前記溶湯流路を経由して前記キャビティに溶湯が流れるとき、不活性ガスの噴射を停止する請求項１または２に記載の酸素遮断装置。
【請求項８】
鋳造装置であって、
開閉方向に移動する可動金型（２２）および前記可動金型が閉じるときに前記可動金型とともに鋳造品（Ｘ）の形状に対応するキャビティ（２６）を形成する固定金型（２４）を有する金型（２０）と、
溶湯が保持される保持室（３２）を有する保持部（３０）と、
前記金型および前記保持部と接続されている接続部（４２）を有する酸素遮断装置（４０）と、
を備え、
前記接続部は、
前記キャビティおよび前記保持室と連通する溶湯流路（４２０）と、
不活性ガスを導入するガス導入口（４２２）と、
前記ガス導入口と連通していることにより、前記ガス導入口からの不活性ガスが流れるガス流路（４２４）と、
前記溶湯流路および前記ガス流路と連通していることにより、前記ガス流路を流れる不活性ガスを、前記溶湯流路を流れる溶湯の流れ方向（Ｄｆ）と交差する方向に前記溶湯流路内へ噴射することで、前記溶湯流路内の溶湯と酸素との接触を遮断するガス噴射口（４２６）と、
を有し、
前記ガス噴射口は、前記流れ方向に間隔を空けて複数並んでおり、
前記ガス流路は、前記流れ方向に延びる軸を中心とする螺旋状に形成されているとともに、前記溶湯流路を囲っている鋳造装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、酸素遮断装置および鋳造装置に関するものである。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されているように、低圧鋳造機で用いられ金型の溶湯流路と溶湯との間の通路へ不活性ガスを供給するための不活性ガス吹込装置が知られている。この不活性ガス吹込装置では、溶湯流路と通路とを連通する空洞部が中心部に形成される。また、不活性ガスを供給するための供給口が外周部に形成される。さらに、供給口と連通して空洞部へ通じ、この空洞部における開口部が低背位の開口口に形成された不活性ガスの供給路を有し、少なくとも開口部がセラミックスにより構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平７－２０４８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された不活性ガス吹込装置では、同一平面上の浅溝から放射線状に不活性ガスを吹き込む場合、不活性ガス同士が互いにぶつかり乱流を発生させ、空気を巻き込む。このため、溶湯が空気中の酸素と接触することにより酸化する場合がある。そして、溶湯が酸化すると、溶湯表面に酸化膜または酸化物が生成される。これにより、酸化膜または酸化物が鋳造品に入り、欠陥が生じる。
【０００５】
本開示は、溶湯が酸素に触れることを抑制する酸素遮断装置および鋳造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、酸素遮断装置であって、開閉方向に移動する可動金型（２２）および可動金型が閉じるときに可動金型とともに鋳造品（Ｘ）の形状に対応するキャビティ（２６）を形成する固定金型（２４）を有する金型（２０）と、溶湯が保持される保持室（３２）を有する保持部（３０）と、に接続されている接続部（４２）を備え、接続部は、キャビティおよび保持室と連通する溶湯流路（４２０）と、不活性ガスを導入するガス導入口（４２２）と、ガス導入口と連通していることにより、ガス導入口からの不活性ガスが流れるガス流路（４２４）と、溶湯流路およびガス流路と連通していることにより、ガス流路を流れる不活性ガスを、溶湯流路を流れる溶湯の流れ方向（Ｄｆ）と交差する方向に溶湯流路内へ噴射することで、溶湯流路内の溶湯と酸素との接触を遮断するガス噴射口（４２６）と、を有し、ガス噴射口は、流れ方向に間隔を空けて複数並んでおり、ガス流路は、流れ方向に延びる軸を中心とする螺旋状に形成されているとともに、溶湯流路を囲っている酸素遮断装置である。
【０００７】
また、請求項８に記載の発明は、鋳造装置であって、開閉方向に移動する可動金型（２２）および可動金型が閉じるときに可動金型とともに鋳造品（Ｘ）の形状に対応するキャビティ（２６）を形成する固定金型（２４）を有する金型（２０）と、溶湯が保持される保持室（３２）を有する保持部（３０）と、金型および保持部と接続されている接続部（４２）を有する酸素遮断装置（４０）と、を備え、接続部は、キャビティおよび保持室と連通する溶湯流路（４２０）と、不活性ガスを導入するガス導入口（４２２）と、ガス導入口と連通していることにより、ガス導入口からの不活性ガスが流れるガス流路（４２４）と、溶湯流路およびガス流路と連通していることにより、ガス流路を流れる不活性ガスを、溶湯流路を流れる溶湯の流れ方向（Ｄｆ）と交差する方向に溶湯流路内へ噴射することで、溶湯流路内の溶湯と酸素との接触を遮断するガス噴射口（４２６）と、を有し、ガス噴射口は、流れ方向に間隔を空けて複数並んでおり、ガス流路は、流れ方向に延びる軸を中心とする螺旋状に形成されているとともに、溶湯流路を囲っている鋳造装置である。
【０００８】
これにより、ガス噴射口からの不活性ガスが、螺旋状に多重に噴射される。このため、溶湯流路の全領域において正圧が保持されるとともに、溶湯流路からキャビティに対応する固定金型の空間に向かって圧力差による不活性ガスの流れができる。したがって、固定金型の空間に侵入した空気が溶湯流路に侵入できない。このため、固定金型の空間に侵入した空気と、保持室に保持された溶湯との接触が抑制される。よって、空気中の酸素と、保持室に保持された溶湯との接触が抑制される。したがって、溶湯が酸素に触れることが抑制される。
【０００９】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態の酸素遮断装置が用いられる鋳造装置の断面図。
酸素遮断装置の斜視図。
酸素遮断装置の上面図。
図３のＩＶ－ＩＶ線断面図。
図４のＶ部拡大図。
キャビティに溶湯が流れるときの鋳造装置の断面図。
キャビティ内で溶湯が凝固するときの鋳造装置の断面図。
鋳造品が完成するときの鋳造装置の断面図。
鋳造品を再度製造するときの鋳造装置の断面図。
第２実施形態の酸素遮断装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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