インダクターの製造方法
【課題】インダクターを製造する際のキャスタブルの自然乾燥段階での割れを防止することが可能なインダクターの製造方法を提供する。
【解決手段】溶融金属めっき槽１４の側部に設けられ、キャスタブル１５で構成された溶融金属湯道１６と溶融金属湯道１６内の溶融金属１２を加熱する誘導加熱コイル部１７を備えたインダクター１０の製造方法において、インダクター１０のケーシング１８内に配置され誘導加熱コイル部１７の一部を収容するブッシュ１９の外面に耐熱性緩衝材２０ａを取付け、外面に緩衝材２２が取付けられた中子２１をケーシング１８内に配置して鋳型を形成し、流動状態のキャスタブル１５を鋳込み、キャスタブル１５が自然乾燥する際の収縮に追従させて耐熱性緩衝材２０ａ及び緩衝材２２を変形させ、キャスタブル１５に収縮歪みが発生するのを防止する。
【解決手段】溶融金属めっき槽１４の側部に設けられ、キャスタブル１５で構成された溶融金属湯道１６と溶融金属湯道１６内の溶融金属１２を加熱する誘導加熱コイル部１７を備えたインダクター１０の製造方法において、インダクター１０のケーシング１８内に配置され誘導加熱コイル部１７の一部を収容するブッシュ１９の外面に耐熱性緩衝材２０ａを取付け、外面に緩衝材２２が取付けられた中子２１をケーシング１８内に配置して鋳型を形成し、流動状態のキャスタブル１５を鋳込み、キャスタブル１５が自然乾燥する際の収縮に追従させて耐熱性緩衝材２０ａ及び緩衝材２２を変形させ、キャスタブル１５に収縮歪みが発生するのを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融金属めっき槽の側部に設けられ、誘導加熱コイル部で溶融金属を加熱し溶融金属めっき槽内の溶融金属を保温するインダクターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板に溶融金属めっきを行なう溶融金属めっき槽には槽内の溶融金属を保温するために、溶融金属めっき槽と連通する溶融金属湯道を備え溶融金属湯道に流入した溶融金属を誘導加熱コイル部で加熱するインダクターが設けられている。ここで、インダクターを作製する場合、インダクターのケーシングを外枠、誘導加熱コイル部を保護するブッシュを内枠とし、溶融金属湯道の形状を有する中子を所定位置に配置して鋳込み型を構成し、鋳込み型内に、水を加えて混練した流動状態のキャスタブルを流し込んで充填し、自然乾燥及び強制乾燥（例えば、２００℃まで加熱する乾燥）させた後に冷却して中子を脱型している。このとき、外枠は強制乾燥時に膨張し冷却すると元の寸法に戻るが、鋳込んだキャスタブルは強制乾燥時には膨張するが冷却すると鋳込んだとき（自然乾燥を行なう前）より寸法が縮む残存収縮現象が発生する。このため、強制乾燥及び冷却を行なうと、外枠とキャスタブルの間で熱収縮率の差異による応力が発生し、キャスタブルに割れが発生するという問題が生じる。そこで、特許文献１には、残存収縮量に相当する寸法変化を熱膨張として与えた外枠で構成した鋳込み型にキャスタブルを充填して過充填量の鋳込み体を作製することで、強制乾燥後に冷却を行なってもキャスタブルが外枠に対して余分に収縮しないようにして、外枠とキャスタブルの間で熱収縮率の差異による応力が発生するのを回避しキャスタブルに割れが発生するのを防止している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０７３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された方法を適用してインダクターを作製しても、溶融金属の保温中に溶融金属がブッシュ周辺から漏出するという問題が生じている。そして、溶融金属が漏出したインダクターを解体調査することで、溶融金属の漏出はブッシュ周辺に発生した割れによることが判明した。そして、この割れの起点は使用中（溶融金属の保温中）に発生したものではなく、インダクターを作製する段階、しかも、キャスタブルの自然乾燥段階で生じた可能性が高いことが明らかになった。このため、鋳込んだキャスタブルの自然乾燥段階での割れ防止が求められている。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、インダクターを製造する際のキャスタブルの自然乾燥段階での割れを防止することが可能なインダクターの製造方法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】
前記目的に沿う第１の発明に係るインダクターの製造方法は、溶融金属めっき槽の側部に設けられ、該溶融金属めっき槽内と連通し周囲がキャスタブルで構成された溶融金属湯道と該溶融金属湯道内の溶融金属を加熱する誘導加熱コイル部を備えたインダクターの製造方法において、
該インダクターのケーシングの内側に配置され前記誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に耐熱性緩衝材を取付け、前記溶融金属湯道の形状を有する中子をその外面に緩衝材を取付けてから前記ケーシング内の所定位置に配置して鋳型を形成し、流動状態の前記キャスタブルを鋳込み、前記鋳型内の前記キャスタブルが自然乾燥する際に該キャスタブルの収縮に追従させて前記耐熱性緩衝材及び前記緩衝材を変形させ、前記ブッシュ及び前記中子の外周領域に存在する前記キャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止する。
【０００７】
第１の発明に係るインダクターの製造方法において、前記中子は木製の部材を組立てて形成するか、又は金属製の部材を分解可能に組立てて形成することができる。
また、前記緩衝材は、前記キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有することが好ましい。
そして、前記緩衝材は非耐熱性の緩衝材、例えば、ポリエチレンシート又はポリウレタンシートのいずれかとすることができる。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係るインダクターの製造方法は、溶融金属めっき槽の側部に設けられ、該溶融金属めっき槽内と連通し周囲がキャスタブルで構成された溶融金属湯道と該溶融金属湯道内の溶融金属を加熱する誘導加熱コイル部を備えたインダクターの製造方法において、
該インダクターのケーシングの内側に配置され前記誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に耐熱性緩衝材を取付け、前記溶融金属湯道の形状を有し発泡性プラスチックで形成された中子を前記ケーシング内の所定位置に配置して鋳型を形成し、流動状態の前記キャスタブルを鋳込み、前記鋳型内の前記キャスタブルが自然乾燥する際に該キャスタブルの収縮に追従させて前記耐熱性緩衝材及び前記中子を変形させ、前記ブッシュ及び前記中子の外周領域に存在する前記キャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止する。
【０００９】
第２の発明に係るインダクターの製造方法において、前記発泡性プラスチックの硬度は５〜４０であることが好ましい。
【００１０】
第１、第２の発明に係るインダクターの製造方法において、前記耐熱性緩衝材は、前記キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有することが好ましい。
ここで、前記耐熱性緩衝材は、セラミックペーパー又はセラミックブランケットのいずれかとすることができる。
第１、第２の発明に係るインダクターの製造方法において、前記ケーシングの内面に第２の耐熱性緩衝材を取付け、該第２の耐熱性緩衝材は前記キャスタブルの熱膨張率を超える変形性を有することが好ましい。
ここで、前記第２の耐熱性緩衝材は、セラミックペーパー、セラミックブランケット、及びセラミックボードのいずれか１とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１及びこれに従属する請求項２〜４、請求項７〜１０記載のインダクターの製造方法においては、誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に取付けた耐熱性緩衝材及び中子の外面に取付けた緩衝材を、キャスタブルの自然乾燥時にキャスタブルの収縮に追従させて変形させブッシュ及び中子の外周領域に存在するキャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止するので、ブッシュ及び中子の外周領域に存在するキャスタブルに割れが発生するのを防止できる。
【００１２】
特に、請求項２記載のインダクターの製造方法においては、中子を木製にすることで中子を除去せずにキャスタブルの焼成処理時に焼失させることができ、中子の形状を最適な溶融金属湯道が形成できる形状にすることができる。また、中子を金属製の部材を分解可能に組立てて形成することで、中子の除去が容易になると共に繰り返し使用が可能になる。
【００１３】
請求項３記載のインダクターの製造方法においては、緩衝材は、キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有するので、緩衝材をキャスタブルの収縮に確実に追従させて変形させることができる。
請求項４記載のインダクターの製造方法においては、緩衝材を非耐熱性の緩衝材（例えば、ポリエチレンシート又はポリウレタンシートのいずれか）とすることで、１５０℃程度の強制乾燥処理で緩衝材を消失させることができ、中子の焼失や中子の除去が容易にできる。
【００１４】
請求項５及びこれに従属する請求項６〜１０記載のインダクターの製造方法においては、誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に取付けた耐熱性緩衝材及び発泡性プラスチックで形成された中子を、キャスタブルが自然乾燥する際にキャスタブルの収縮に追従させて変形させブッシュ及び中子の外周領域に存在するキャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止するので、ブッシュ及び中子の外周領域に存在するキャスタブルに割れが発生するのを防止できる。なお、中子を除去せずにキャスタブルの焼成処理時に焼失させることができ、中子の形状を最適な溶融金属湯道が形成できる形状にすることができる。
【００１５】
特に、請求項６記載のインダクターの製造方法においては、発泡性プラスチックの硬度を５〜４０とするので、キャスタブルの収縮に容易に追従させて中子を変形させることができると共に、中子の保形性を確保することができ、中子の取扱いが容易になる。
【００１６】
請求項７記載のインダクターの製造方法においては、耐熱性緩衝材は、キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有するので、耐熱性緩衝材をキャスタブルの収縮に確実に追従させて変形させることができる。
請求項８記載のインダクターの製造方法においては、耐熱性緩衝材がセラミックペーパー又はセラミックブランケットのいずれかであるので、加熱されても変形性を維持でき、インダクターの稼動時に発生するキャスタブルの収縮歪みを緩衝できる。
【００１７】
請求項９記載のインダクターの製造方法においては、ケーシングの内面には第２の耐熱性緩衝材が存在するため、キャスタブルが高温になって熱膨張した際にキャスタブルに追従させて第２の耐熱性緩衝材を変形させることで、ケーシングの熱膨張が拘束されてもキャスタブルに割れが生じるのを防止できる。
請求項１０記載のインダクターの製造方法においては、第２の耐熱性緩衝材がセラミックペーパー、セラミックブランケット、及びセラミックボードのいずれか１であるので、加熱されても変形性を維持でき、インダクターの稼動時に発生するキャスタブルの熱膨張歪みを緩衝できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１、図２は本発明の第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法で製造するインダクターの説明図、図３〜図５は同インダクターの製造方法の説明図、図６キャスタブルを自然乾燥処理、強制乾燥処理、及び焼成処理した際の寸法変化を示すグラフ、図７、図８は本発明の第２の実施の形態に係るインダクターの製造方法の説明図、図９、図１０は本発明の第３の実施の形態に係るインダクターの製造方法の説明図である。
【００１９】
図１、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法で製造されるインダクター１０は、鋼板１１の表面に溶融金属１２のめっき層１３を形成する溶融金属めっき槽１４の側部に設けられ、溶融金属めっき槽１４内と連通し周囲がキャスタブル１５で構成された溶融金属湯道１６と溶融金属湯道１６内の溶融金属１２を加熱する誘導加熱コイル部１７を備えている。このインダクター１０を製造する場合、先ずインダクター１０のケーシング１８と、ケーシング１８の内側に配置され誘導加熱コイル部１７の一部を収容するブッシュ１９と、ケーシング１８内の所定位置に配置され溶融金属湯道１６の形状を有する中子２１とを用いて鋳型を形成し、この鋳型内に流動状態のキャスタブル１５を鋳込むことにより、インダクター１０の溶融金属湯道１６をケーシング１８内に形成している。以下、詳細に説明する。なお、中子２１は、例えば、木材で形成した部材を組合わせることにより形成されている。
【００２０】
図３に示すように、先ず、鉄製でインダクター１０の外殻を構成するケーシング１８の開口部の周囲に設けられたフランジ２３が上方を向くようにケーシング１８を配置し、ケーシング１８の内面に第２の耐熱性緩衝材の一例であるセラミックペーパー２０を、例えば接着剤を用いて取付ける。ここで、セラミックペーパー２０とは、例えば、アルミナ繊維、又はアルミナ・シリカ繊維を交錯させて薄板状に成形したものである。
次いで、中子２１の外面に非耐熱性の緩衝材の一例であるポリエチレンシート２２を固定した後に中子２１を取付け部材２４に固定し、中子２１がケーシング１８内の所定位置に配置されるように取付け部材２４の位置を調整し、取付け部材２４の一端側をケーシング１８のフランジ２３に固定する。
【００２１】
ケーシング１８に対して中子２１の取付けが終了すると、図４に示すように、外面に耐熱性緩衝材の一例であるセラミックペーパー２０ａを取付けたブッシュ１９をケーシング１８に固定する。なお、図４では、ブッシュ１９の配置を表示するため中子２１を省略している。
【００２２】
続いて、鋳型内に、水を添加して混練した流動状態のキャスタブル１５を投入し、振動をかけながら鋳型内に充填する。そして、キャスタブル１５の充填が完了し施工体表面における気泡発生の終了を確認したら、中子２１から取付け部材２４を取外してフランジ２３上に枠（図示せず）を取付け、施工体の表面上にキャスタブル１５を流し込んでフランジ２３面より突出した（例えば、７〜８ｍｍ突出した）仕上げ層を形成する。そして、仕上げ層の硬化が確認されると、枠を除去して自然乾燥（４８時間以上）する。自然乾燥が終了すると、施工体の温度を室温から徐々に上げ、例えば、１２０〜２００℃で８０〜１００時間保定して強制乾燥を行なう。強制乾燥終了後、仕上げ層の表面を研磨してフランジ２３からの突出量を調整する。
【００２３】
強制乾燥が終了すると、図５に示す中子２１を除去する。この際、中子２１の上部側はキャスタブル１５内から上方に抜いて除去し、除去しづらい中子２１の下部側は燃焼させることにより除去する。
【００２４】
溶融金属湯道１６の形成に使用するキャスタブル１５は、図６（添加水分量が９〜１０．５％の範囲で異なるキャスタブルの寸法変化率を示す）に示すように、鋳込み直後の寸法を基準にして、常温の自然乾燥終了までの間に０．２〜０．３％収縮し、強制乾燥終了までの間に０．３〜０．５％収縮し、例えば８００℃で焼成させてキャスタブル１５を焼結させた時点で０．６〜１．２％膨張する。このため、中子２１の周囲のキャスタブル１５は乾燥処理により収縮し、中子２１は周囲からキャスタブル１５で圧縮される。一方、木材で形成された中子２１は収縮するキャスタブル１５により圧縮されても、キャスタブル１５の収縮に追従して収縮する変形性は有していない。しかし、中子２１の表面にはポリエチレンシート２２が存在し、収縮するキャスタブル１５により押圧されてポリエチレンシート２２は容易に圧縮変形する。このため、中子２１が収縮しなくても、ポリエチレンシート２２が変形することによりキャスタブル１５は乾燥処理時に自由に収縮することができる。その結果、中子２１の外周領域に存在するキャスタブル１５に収縮歪みが発生するのが防止され、中子２１の外周領域に存在するキャスタブル１５に割れが発生するのを防止する。なお、ポリエチレンシート２２は、キャスタブル１５の強制乾燥後の収縮率０．５％を超える変形性を有することが必要で、例えば、０．５ｍｍ厚みのポリエチレンシートを使用する場合、２枚重ねて取付ける。
【００２５】
また、ブッシュ１９を取り囲むキャスタブル１５の乾燥処理においても、ブッシュ１９の表面にはセラミックペーパー２０ａが存在し、収縮するキャスタブル１５により押圧されてセラミックペーパー２０ａは容易に圧縮変形する。このため、ブッシュ１９が収縮しなくても、セラミックペーパー２０ａが変形することによりキャスタブル１５は乾燥処理時に自由に収縮することができる。その結果、ブッシュ１９の外周領域に存在するキャスタブル１５に収縮歪みが発生するのが防止され、ブッシュ１９の外周領域に存在するキャスタブル１５に割れが発生するのを防止する。なお、セラミックペーパー２０ａは、キャスタブル１５の強制乾燥後の収縮率０．５％を超える変形性を有することが必要で、例えば、１ｍｍ厚みのセラミックペーパーを取付ける。また、厚みの薄いセラミックペーパーを重ねて、総厚みを１ｍｍとしてもよい。
【００２６】
更に、ケーシング１８の内面には、すなわち、キャスタブル１５とケーシング１８の間にはセラミックペーパー２０が存在しているため、インダクター１０の使用時に、ケーシング１８の外周側が、例えば水冷等により冷却されてケーシング１８の熱膨張が拘束された場合でも、キャスタブル１５はセラミックペーパー２０を圧縮変形させることにより自由に熱膨張することができる。このため、ケーシング１８が膨張しなくても、セラミックペーパー２０が変形することによりキャスタブル１５はインダクター１０の使用時に自由に膨張することができ、キャスタブル１５に割れが発生するのが防止される。
なお、セラミックペーパー２０は、焼成されたキャスタブル１５の膨張率１．２％を超える変形性を有することが必要で、例えば、２ｍｍ厚みのセラミックペーパーを取付ける。また、厚みの薄いセラミックペーパーを重ねて所定厚みにしてもよい。
【００２７】
本発明の第２の実施の形態に係るインダクターの製造方法は、第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法と比較して、溶融金属湯道１６の形状を有する中子３２を発泡性プラスチックの一例である発泡スチロールで形成し、中子３２をケーシング３３内の所定位置に配置して鋳型を構成することが特徴となっている。このため、第２の実施の形態に係るインダクターの製造方法に関しては、第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法で使用する部材と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、中子３２が関与する工程に関してのみ説明する。
【００２８】
図７に示すように、フランジ３４を上方を向けてケーシング３３を配置し、ケーシング３３の内面にセラミックペーパー２０を取付け、取付け部材２４に固定された中子３２がケーシング３３内の所定位置に配置されるように取付け部材２４の位置を調整し、取付け部材２４の一端側をケーシング３３のフランジ３４に固定する。ここで、発泡スチロールの硬度は５〜４０、好ましくは１０〜２０である。これによって、キャスタブル１５の収縮に容易に追従させて中子３２を変形させることができると共に、中子３２の保形性を確保することができ、中子３２の取扱いが容易になる。なお、発泡スチロールの硬度はＪＩＳ Ｋ７３１２−１９９６に記載された方法により測定した。
次いで、図８に示すように、外面にセラミックペーパー２０ａを取付けたブッシュ１９をケーシング３３に固定する。これにより、外枠をケーシング３３、内枠をブッシュ１９として、ケーシング３３内の所定位置に中子３２が配置された鋳型の形成が終了する。なお、図８では、ブッシュ１９の配置を表示するため中子３２を省略している。
【００２９】
続いて、鋳型内に流動状態のキャスタブル１５を投入し、振動をかけながら鋳型内に充填し、キャスタブル１５の充填が完了するとフランジ３４上に枠を取付け施工体表面にフランジ３４面より突出した仕上げ層を形成する。そして、仕上げ層の硬化後、枠を除去し自然乾燥する。自然乾燥終了後、施工体の温度を室温から徐々に上げ、例えば、１２０〜２００℃で８０〜１００時間保定して強制乾燥を行なう。強制乾燥中に、中子３２は焼失する。強制乾燥終了後、仕上げ層の表面を研磨してフランジ３４からの突出量を調整する。
【００３０】
中子３２の周囲のキャスタブル１５は乾燥処理により収縮するので、中子３２は周囲からキャスタブル１５で圧縮される。一方、中子３２は発泡スチロールで形成されているため、収縮するキャスタブル１５により押圧されて中子３２は容易に圧縮変形する。このため、中子３２の周囲にキャスタブル１５が存在していても、中子３２が変形することによりキャスタブル１５は乾燥処理時に自由に収縮することができる。その結果、中子３２の外周領域に存在するキャスタブル１５に収縮歪みが発生するのが防止され、中子３２の外周領域に存在するキャスタブル１５に割れが発生するのが防止される。
【００３１】
本発明の第３の実施の形態に係るインダクターの製造方法は、第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法と比較して、図９に示すように、溶融金属湯道の形状を有する中子３５を金属製（例えば、鉄製）の部材を分解可能に組立てて形成し、中子３５をケーシング３６内の所定位置に配置して、外枠をケーシング３６、内枠をブッシュ１９とした鋳型を形成することが特徴となっている。このため、第３の実施の形態に係るインダクターの製造方法に関しては、第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法で使用する部材と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、中子３５が関与する工程に関してのみ説明する。
【００３２】
図１０に示すように、先ず、中子３５を組み立てる。ここで、溶融金属湯道は溶融金属めっき槽１４内の溶融金属をインダクター１０内に取入れる対となる第１の湯道と、対となる第１の湯道の間に設けられインダクター１０から溶融金属を溶融金属めっき槽１４内に帯状に放出する第２の湯道と、対となる第１の湯道及び第２の湯道を連通する第３の湯道とを有している。従って、中子３５は、対となる第１の湯道の形状を有する対となる第１の鉄パイプ３７と、対となる第１の鉄パイプ３７の間に設けられ先側に扇型状の拡大部３８が設けられた第２の鉄パイプ３９と、一方の第１の鉄パイプ３７及び第２の鉄パイプ３９が側部にねじ込まれる第３の鉄パイプ４０と、第３の鉄パイプ４０に接続し他方の第１の鉄パイプ３７が側部にねじ込まれる第４の鉄パイプ４１とを有している。そして、第３、第４の鉄パイプ４０、４１の各先側には徐々に拡径する円錐台状の端末部４２が設けられ、端末部４２は第３、第４の鉄パイプ４０、４１の内側を挿通する棒状の連結部材４３の両側部に、例えばナット４４を用いてそれぞれ締結されている。これにより、接続した第３、第４の鉄パイプ４０、４１が一体化される。なお、中子３５を組立てる際には、第１の鉄パイプ３７、第２の鉄パイプ３９、第３の鉄パイプ４０、第４の鉄パイプ４１、拡大部３８、及び端末部４２の外周部に非耐熱性の緩衝材の一例であるポリエチレンシート４５を取付ける。
【００３３】
次いで、図９に示すように、フランジ４６を上方を向けてケーシング３６を配置し、ケーシング３６の内面にセラミックペーパー２０を取付け、取付け部材４７に固定された中子３５がケーシング３６内の所定位置に配置されるように取付け部材４７の位置を調整し、取付け部材４７の両端側をフランジ４６に固定する。なお、中子３５をフランジ４６に取付けた際、中子３５の両側に設けられた端末部４２は、ケーシング３６の両側に設けられた貫通孔４８から露出している。続いて、外面にセラミックペーパー２０ａを取付けたブッシュ１９をケーシング３６に固定する。これにより、鋳型の形成が終了する。
【００３４】
続いて、鋳型内に流動状態のキャスタブル１５を投入し、振動をかけながら鋳型内に充填し、キャスタブル１５の充填が完了するとフランジ４６上に枠を取付け施工体表面にフランジ４６面より突出した仕上げ層を形成する。そして、仕上げ層の硬化後、枠を除去し自然乾燥する。自然乾燥終了後、施工体の温度を室温から徐々に上げ、例えば、１２０〜２００℃で８０〜１００時間保定して強制乾燥を行なう。強制乾燥終了後、仕上げ層の表面を研磨してフランジ４６からの突出量を調整する。
【００３５】
中子３５の周囲のキャスタブル１５は乾燥処理により収縮し、中子３５は周囲からキャスタブル１５で圧縮される。一方、鉄製の中子３５は収縮するキャスタブル１５により圧縮されても、キャスタブル１５の収縮に追従して収縮しない。しかし、中子３５の表面にはポリエチレンシート４５が存在し、収縮するキャスタブル１５によりポリエチレンシート４５は容易に圧縮変形する。このため、中子３５が収縮しなくても、ポリエチレンシート４５が変形することによりキャスタブル１５は乾燥処理時に自由に収縮することができる。その結果、中子３５の外周領域に存在するキャスタブル１５に収縮歪みが発生するのが防止され、中子３５の外周領域に存在するキャスタブル１５に割れが発生するのを防止する。なお、ポリエチレンシート４５は、キャスタブル１５の強制乾燥後の収縮率０．５％を超える変形性を有することが必要で、例えば、１ｍｍ厚みのポリエチレンシートを使用する。また、厚みの薄いポリエチレンシートを重ねて、総厚みを１ｍｍとしてもよい。
【００３６】
中子３５を脱型する場合は、取付け部材４７を中子３５から外し、一方の第１の鉄パイプ３７及び第２の鉄パイプ３９を第３の鉄パイプ４０から、他方の第１の鉄パイプ３７を第４の鉄パイプ４１からそれぞれ緩め、キャスタブル１５内から引き抜く。次いで、貫通孔４８に露出しているナット４４を緩めて連結部材４３を接続状態の第３、第４のパイプ４０、４１から引き抜いて第３、第４のパイプ４０、４１の接続を解除し、第３、第４のパイプ４０、４１をそれぞれ貫通孔４８からケーシング３６外に引き抜く。ここで、強制乾燥中にポリエチレンシート４５は焼失するので、中子３５とキャスタブル１５の間には隙間が形成され、第１の鉄パイプ３７、拡大部３８が設けられた第２の鉄パイプ３９、先側に端末部４２が設けられた第３、第４の鉄パイプ４０、４１は、容易にキャスタブル１５から引き抜くことができる。
そして、ケーシング３６の両側に形成されている貫通孔４８には、例えば、キャスタブル１５で構成された栓部材（図示せず）を挿入して耐火性接着剤（例えば、耐火モルタル）を用いて固定する。これにより、第３の湯道の両側を閉じることができ、溶融金属湯道が完成する。
【００３７】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、第１〜第３の実施の形態で耐熱性緩衝材として、セラミックペーパーの代りにセラミックブランケットを使用することができる。また、第２の耐熱性緩衝材として、セラミックペーパーの代りにセラミックブランケット又はセラミックボードを使用することができる。更に、第１〜第３の実施の形態で緩衝材として、非耐熱性のポリエチレンシートの代りにポリウレタンシートを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法で製造するインダクターの説明図である。
【図２】同インダクターの製造方法で製造するインダクターの説明図である。
【図３】同インダクターの製造方法の説明図である。
【図４】同インダクターの製造方法の説明図である。
【図５】同インダクターの製造方法の説明図である。
【図６】キャスタブルを自然乾燥処理、強制乾燥処理、及び焼成処理した際の寸法変化を示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るインダクターの製造方法の説明図である。
【図８】同インダクターの製造方法の説明図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るインダクターの製造方法の説明図である。
【図１０】同インダクターの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０：インダクター、１１：鋼板、１２：溶融金属、１３：めっき層、１４：溶融金属めっき槽、１５：キャスタブル、１６：溶融金属湯道、１７：誘導加熱コイル部、１８：ケーシング、１９：ブッシュ、２０、２０ａ：セラミックペーパー、２１：中子、２２：ポリエチレンシート、２３：フランジ、２４：取付け部材、２７：貫通孔、３２：中子、３３：ケーシング、３４：フランジ、３５：中子、３６：ケーシング、３７：第１の鉄パイプ、３８：拡大部、３９：第２の鉄パイプ、４０：第３の鉄パイプ、４１：第４の鉄パイプ、４２：端末部、４３：連結部材、４４：ナット、４５：ポリエチレンシート、４６：フランジ、４７：取付け部材、４８：貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融金属めっき槽の側部に設けられ、誘導加熱コイル部で溶融金属を加熱し溶融金属めっき槽内の溶融金属を保温するインダクターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板に溶融金属めっきを行なう溶融金属めっき槽には槽内の溶融金属を保温するために、溶融金属めっき槽と連通する溶融金属湯道を備え溶融金属湯道に流入した溶融金属を誘導加熱コイル部で加熱するインダクターが設けられている。ここで、インダクターを作製する場合、インダクターのケーシングを外枠、誘導加熱コイル部を保護するブッシュを内枠とし、溶融金属湯道の形状を有する中子を所定位置に配置して鋳込み型を構成し、鋳込み型内に、水を加えて混練した流動状態のキャスタブルを流し込んで充填し、自然乾燥及び強制乾燥（例えば、２００℃まで加熱する乾燥）させた後に冷却して中子を脱型している。このとき、外枠は強制乾燥時に膨張し冷却すると元の寸法に戻るが、鋳込んだキャスタブルは強制乾燥時には膨張するが冷却すると鋳込んだとき（自然乾燥を行なう前）より寸法が縮む残存収縮現象が発生する。このため、強制乾燥及び冷却を行なうと、外枠とキャスタブルの間で熱収縮率の差異による応力が発生し、キャスタブルに割れが発生するという問題が生じる。そこで、特許文献１には、残存収縮量に相当する寸法変化を熱膨張として与えた外枠で構成した鋳込み型にキャスタブルを充填して過充填量の鋳込み体を作製することで、強制乾燥後に冷却を行なってもキャスタブルが外枠に対して余分に収縮しないようにして、外枠とキャスタブルの間で熱収縮率の差異による応力が発生するのを回避しキャスタブルに割れが発生するのを防止している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０７３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された方法を適用してインダクターを作製しても、溶融金属の保温中に溶融金属がブッシュ周辺から漏出するという問題が生じている。そして、溶融金属が漏出したインダクターを解体調査することで、溶融金属の漏出はブッシュ周辺に発生した割れによることが判明した。そして、この割れの起点は使用中（溶融金属の保温中）に発生したものではなく、インダクターを作製する段階、しかも、キャスタブルの自然乾燥段階で生じた可能性が高いことが明らかになった。このため、鋳込んだキャスタブルの自然乾燥段階での割れ防止が求められている。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、インダクターを製造する際のキャスタブルの自然乾燥段階での割れを防止することが可能なインダクターの製造方法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】
前記目的に沿う第１の発明に係るインダクターの製造方法は、溶融金属めっき槽の側部に設けられ、該溶融金属めっき槽内と連通し周囲がキャスタブルで構成された溶融金属湯道と該溶融金属湯道内の溶融金属を加熱する誘導加熱コイル部を備えたインダクターの製造方法において、
該インダクターのケーシングの内側に配置され前記誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に耐熱性緩衝材を取付け、前記溶融金属湯道の形状を有する中子をその外面に緩衝材を取付けてから前記ケーシング内の所定位置に配置して鋳型を形成し、流動状態の前記キャスタブルを鋳込み、前記鋳型内の前記キャスタブルが自然乾燥する際に該キャスタブルの収縮に追従させて前記耐熱性緩衝材及び前記緩衝材を変形させ、前記ブッシュ及び前記中子の外周領域に存在する前記キャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止する。
【０００７】
第１の発明に係るインダクターの製造方法において、前記中子は木製の部材を組立てて形成するか、又は金属製の部材を分解可能に組立てて形成することができる。
また、前記緩衝材は、前記キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有することが好ましい。
そして、前記緩衝材は非耐熱性の緩衝材、例えば、ポリエチレンシート又はポリウレタンシートのいずれかとすることができる。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係るインダクターの製造方法は、溶融金属めっき槽の側部に設けられ、該溶融金属めっき槽内と連通し周囲がキャスタブルで構成された溶融金属湯道と該溶融金属湯道内の溶融金属を加熱する誘導加熱コイル部を備えたインダクターの製造方法において、
該インダクターのケーシングの内側に配置され前記誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に耐熱性緩衝材を取付け、前記溶融金属湯道の形状を有し発泡性プラスチックで形成された中子を前記ケーシング内の所定位置に配置して鋳型を形成し、流動状態の前記キャスタブルを鋳込み、前記鋳型内の前記キャスタブルが自然乾燥する際に該キャスタブルの収縮に追従させて前記耐熱性緩衝材及び前記中子を変形させ、前記ブッシュ及び前記中子の外周領域に存在する前記キャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止する。
【０００９】
第２の発明に係るインダクターの製造方法において、前記発泡性プラスチックの硬度は５〜４０であることが好ましい。
【００１０】
第１、第２の発明に係るインダクターの製造方法において、前記耐熱性緩衝材は、前記キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有することが好ましい。
ここで、前記耐熱性緩衝材は、セラミックペーパー又はセラミックブランケットのいずれかとすることができる。
第１、第２の発明に係るインダクターの製造方法において、前記ケーシングの内面に第２の耐熱性緩衝材を取付け、該第２の耐熱性緩衝材は前記キャスタブルの熱膨張率を超える変形性を有することが好ましい。
ここで、前記第２の耐熱性緩衝材は、セラミックペーパー、セラミックブランケット、及びセラミックボードのいずれか１とすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１及びこれに従属する請求項２〜４、請求項７〜１０記載のインダクターの製造方法においては、誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に取付けた耐熱性緩衝材及び中子の外面に取付けた緩衝材を、キャスタブルの自然乾燥時にキャスタブルの収縮に追従させて変形させブッシュ及び中子の外周領域に存在するキャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止するので、ブッシュ及び中子の外周領域に存在するキャスタブルに割れが発生するのを防止できる。
【００１２】
特に、請求項２記載のインダクターの製造方法においては、中子を木製にすることで中子を除去せずにキャスタブルの焼成処理時に焼失させることができ、中子の形状を最適な溶融金属湯道が形成できる形状にすることができる。また、中子を金属製の部材を分解可能に組立てて形成することで、中子の除去が容易になると共に繰り返し使用が可能になる。
【００１３】
請求項３記載のインダクターの製造方法においては、緩衝材は、キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有するので、緩衝材をキャスタブルの収縮に確実に追従させて変形させることができる。
請求項４記載のインダクターの製造方法においては、緩衝材を非耐熱性の緩衝材（例えば、ポリエチレンシート又はポリウレタンシートのいずれか）とすることで、１５０℃程度の強制乾燥処理で緩衝材を消失させることができ、中子の焼失や中子の除去が容易にできる。
【００１４】
請求項５及びこれに従属する請求項６〜１０記載のインダクターの製造方法においては、誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に取付けた耐熱性緩衝材及び発泡性プラスチックで形成された中子を、キャスタブルが自然乾燥する際にキャスタブルの収縮に追従させて変形させブッシュ及び中子の外周領域に存在するキャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止するので、ブッシュ及び中子の外周領域に存在するキャスタブルに割れが発生するのを防止できる。なお、中子を除去せずにキャスタブルの焼成処理時に焼失させることができ、中子の形状を最適な溶融金属湯道が形成できる形状にすることができる。
【００１５】
特に、請求項６記載のインダクターの製造方法においては、発泡性プラスチックの硬度を５〜４０とするので、キャスタブルの収縮に容易に追従させて中子を変形させることができると共に、中子の保形性を確保することができ、中子の取扱いが容易になる。
【００１６】
請求項７記載のインダクターの製造方法においては、耐熱性緩衝材は、キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有するので、耐熱性緩衝材をキャスタブルの収縮に確実に追従させて変形させることができる。
請求項８記載のインダクターの製造方法においては、耐熱性緩衝材がセラミックペーパー又はセラミックブランケットのいずれかであるので、加熱されても変形性を維持でき、インダクターの稼動時に発生するキャスタブルの収縮歪みを緩衝できる。
【００１７】
請求項９記載のインダクターの製造方法においては、ケーシングの内面には第２の耐熱性緩衝材が存在するため、キャスタブルが高温になって熱膨張した際にキャスタブルに追従させて第２の耐熱性緩衝材を変形させることで、ケーシングの熱膨張が拘束されてもキャスタブルに割れが生じるのを防止できる。
請求項１０記載のインダクターの製造方法においては、第２の耐熱性緩衝材がセラミックペーパー、セラミックブランケット、及びセラミックボードのいずれか１であるので、加熱されても変形性を維持でき、インダクターの稼動時に発生するキャスタブルの熱膨張歪みを緩衝できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１、図２は本発明の第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法で製造するインダクターの説明図、図３〜図５は同インダクターの製造方法の説明図、図６キャスタブルを自然乾燥処理、強制乾燥処理、及び焼成処理した際の寸法変化を示すグラフ、図７、図８は本発明の第２の実施の形態に係るインダクターの製造方法の説明図、図９、図１０は本発明の第３の実施の形態に係るインダクターの製造方法の説明図である。
【００１９】
図１、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法で製造されるインダクター１０は、鋼板１１の表面に溶融金属１２のめっき層１３を形成する溶融金属めっき槽１４の側部に設けられ、溶融金属めっき槽１４内と連通し周囲がキャスタブル１５で構成された溶融金属湯道１６と溶融金属湯道１６内の溶融金属１２を加熱する誘導加熱コイル部１７を備えている。このインダクター１０を製造する場合、先ずインダクター１０のケーシング１８と、ケーシング１８の内側に配置され誘導加熱コイル部１７の一部を収容するブッシュ１９と、ケーシング１８内の所定位置に配置され溶融金属湯道１６の形状を有する中子２１とを用いて鋳型を形成し、この鋳型内に流動状態のキャスタブル１５を鋳込むことにより、インダクター１０の溶融金属湯道１６をケーシング１８内に形成している。以下、詳細に説明する。なお、中子２１は、例えば、木材で形成した部材を組合わせることにより形成されている。
【００２０】
図３に示すように、先ず、鉄製でインダクター１０の外殻を構成するケーシング１８の開口部の周囲に設けられたフランジ２３が上方を向くようにケーシング１８を配置し、ケーシング１８の内面に第２の耐熱性緩衝材の一例であるセラミックペーパー２０を、例えば接着剤を用いて取付ける。ここで、セラミックペーパー２０とは、例えば、アルミナ繊維、又はアルミナ・シリカ繊維を交錯させて薄板状に成形したものである。
次いで、中子２１の外面に非耐熱性の緩衝材の一例であるポリエチレンシート２２を固定した後に中子２１を取付け部材２４に固定し、中子２１がケーシング１８内の所定位置に配置されるように取付け部材２４の位置を調整し、取付け部材２４の一端側をケーシング１８のフランジ２３に固定する。
【００２１】
ケーシング１８に対して中子２１の取付けが終了すると、図４に示すように、外面に耐熱性緩衝材の一例であるセラミックペーパー２０ａを取付けたブッシュ１９をケーシング１８に固定する。なお、図４では、ブッシュ１９の配置を表示するため中子２１を省略している。
【００２２】
続いて、鋳型内に、水を添加して混練した流動状態のキャスタブル１５を投入し、振動をかけながら鋳型内に充填する。そして、キャスタブル１５の充填が完了し施工体表面における気泡発生の終了を確認したら、中子２１から取付け部材２４を取外してフランジ２３上に枠（図示せず）を取付け、施工体の表面上にキャスタブル１５を流し込んでフランジ２３面より突出した（例えば、７〜８ｍｍ突出した）仕上げ層を形成する。そして、仕上げ層の硬化が確認されると、枠を除去して自然乾燥（４８時間以上）する。自然乾燥が終了すると、施工体の温度を室温から徐々に上げ、例えば、１２０〜２００℃で８０〜１００時間保定して強制乾燥を行なう。強制乾燥終了後、仕上げ層の表面を研磨してフランジ２３からの突出量を調整する。
【００２３】
強制乾燥が終了すると、図５に示す中子２１を除去する。この際、中子２１の上部側はキャスタブル１５内から上方に抜いて除去し、除去しづらい中子２１の下部側は燃焼させることにより除去する。
【００２４】
溶融金属湯道１６の形成に使用するキャスタブル１５は、図６（添加水分量が９〜１０．５％の範囲で異なるキャスタブルの寸法変化率を示す）に示すように、鋳込み直後の寸法を基準にして、常温の自然乾燥終了までの間に０．２〜０．３％収縮し、強制乾燥終了までの間に０．３〜０．５％収縮し、例えば８００℃で焼成させてキャスタブル１５を焼結させた時点で０．６〜１．２％膨張する。このため、中子２１の周囲のキャスタブル１５は乾燥処理により収縮し、中子２１は周囲からキャスタブル１５で圧縮される。一方、木材で形成された中子２１は収縮するキャスタブル１５により圧縮されても、キャスタブル１５の収縮に追従して収縮する変形性は有していない。しかし、中子２１の表面にはポリエチレンシート２２が存在し、収縮するキャスタブル１５により押圧されてポリエチレンシート２２は容易に圧縮変形する。このため、中子２１が収縮しなくても、ポリエチレンシート２２が変形することによりキャスタブル１５は乾燥処理時に自由に収縮することができる。その結果、中子２１の外周領域に存在するキャスタブル１５に収縮歪みが発生するのが防止され、中子２１の外周領域に存在するキャスタブル１５に割れが発生するのを防止する。なお、ポリエチレンシート２２は、キャスタブル１５の強制乾燥後の収縮率０．５％を超える変形性を有することが必要で、例えば、０．５ｍｍ厚みのポリエチレンシートを使用する場合、２枚重ねて取付ける。
【００２５】
また、ブッシュ１９を取り囲むキャスタブル１５の乾燥処理においても、ブッシュ１９の表面にはセラミックペーパー２０ａが存在し、収縮するキャスタブル１５により押圧されてセラミックペーパー２０ａは容易に圧縮変形する。このため、ブッシュ１９が収縮しなくても、セラミックペーパー２０ａが変形することによりキャスタブル１５は乾燥処理時に自由に収縮することができる。その結果、ブッシュ１９の外周領域に存在するキャスタブル１５に収縮歪みが発生するのが防止され、ブッシュ１９の外周領域に存在するキャスタブル１５に割れが発生するのを防止する。なお、セラミックペーパー２０ａは、キャスタブル１５の強制乾燥後の収縮率０．５％を超える変形性を有することが必要で、例えば、１ｍｍ厚みのセラミックペーパーを取付ける。また、厚みの薄いセラミックペーパーを重ねて、総厚みを１ｍｍとしてもよい。
【００２６】
更に、ケーシング１８の内面には、すなわち、キャスタブル１５とケーシング１８の間にはセラミックペーパー２０が存在しているため、インダクター１０の使用時に、ケーシング１８の外周側が、例えば水冷等により冷却されてケーシング１８の熱膨張が拘束された場合でも、キャスタブル１５はセラミックペーパー２０を圧縮変形させることにより自由に熱膨張することができる。このため、ケーシング１８が膨張しなくても、セラミックペーパー２０が変形することによりキャスタブル１５はインダクター１０の使用時に自由に膨張することができ、キャスタブル１５に割れが発生するのが防止される。
なお、セラミックペーパー２０は、焼成されたキャスタブル１５の膨張率１．２％を超える変形性を有することが必要で、例えば、２ｍｍ厚みのセラミックペーパーを取付ける。また、厚みの薄いセラミックペーパーを重ねて所定厚みにしてもよい。
【００２７】
本発明の第２の実施の形態に係るインダクターの製造方法は、第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法と比較して、溶融金属湯道１６の形状を有する中子３２を発泡性プラスチックの一例である発泡スチロールで形成し、中子３２をケーシング３３内の所定位置に配置して鋳型を構成することが特徴となっている。このため、第２の実施の形態に係るインダクターの製造方法に関しては、第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法で使用する部材と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、中子３２が関与する工程に関してのみ説明する。
【００２８】
図７に示すように、フランジ３４を上方を向けてケーシング３３を配置し、ケーシング３３の内面にセラミックペーパー２０を取付け、取付け部材２４に固定された中子３２がケーシング３３内の所定位置に配置されるように取付け部材２４の位置を調整し、取付け部材２４の一端側をケーシング３３のフランジ３４に固定する。ここで、発泡スチロールの硬度は５〜４０、好ましくは１０〜２０である。これによって、キャスタブル１５の収縮に容易に追従させて中子３２を変形させることができると共に、中子３２の保形性を確保することができ、中子３２の取扱いが容易になる。なお、発泡スチロールの硬度はＪＩＳ Ｋ７３１２−１９９６に記載された方法により測定した。
次いで、図８に示すように、外面にセラミックペーパー２０ａを取付けたブッシュ１９をケーシング３３に固定する。これにより、外枠をケーシング３３、内枠をブッシュ１９として、ケーシング３３内の所定位置に中子３２が配置された鋳型の形成が終了する。なお、図８では、ブッシュ１９の配置を表示するため中子３２を省略している。
【００２９】
続いて、鋳型内に流動状態のキャスタブル１５を投入し、振動をかけながら鋳型内に充填し、キャスタブル１５の充填が完了するとフランジ３４上に枠を取付け施工体表面にフランジ３４面より突出した仕上げ層を形成する。そして、仕上げ層の硬化後、枠を除去し自然乾燥する。自然乾燥終了後、施工体の温度を室温から徐々に上げ、例えば、１２０〜２００℃で８０〜１００時間保定して強制乾燥を行なう。強制乾燥中に、中子３２は焼失する。強制乾燥終了後、仕上げ層の表面を研磨してフランジ３４からの突出量を調整する。
【００３０】
中子３２の周囲のキャスタブル１５は乾燥処理により収縮するので、中子３２は周囲からキャスタブル１５で圧縮される。一方、中子３２は発泡スチロールで形成されているため、収縮するキャスタブル１５により押圧されて中子３２は容易に圧縮変形する。このため、中子３２の周囲にキャスタブル１５が存在していても、中子３２が変形することによりキャスタブル１５は乾燥処理時に自由に収縮することができる。その結果、中子３２の外周領域に存在するキャスタブル１５に収縮歪みが発生するのが防止され、中子３２の外周領域に存在するキャスタブル１５に割れが発生するのが防止される。
【００３１】
本発明の第３の実施の形態に係るインダクターの製造方法は、第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法と比較して、図９に示すように、溶融金属湯道の形状を有する中子３５を金属製（例えば、鉄製）の部材を分解可能に組立てて形成し、中子３５をケーシング３６内の所定位置に配置して、外枠をケーシング３６、内枠をブッシュ１９とした鋳型を形成することが特徴となっている。このため、第３の実施の形態に係るインダクターの製造方法に関しては、第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法で使用する部材と実質的に同一の部材には同一の符号を付し、中子３５が関与する工程に関してのみ説明する。
【００３２】
図１０に示すように、先ず、中子３５を組み立てる。ここで、溶融金属湯道は溶融金属めっき槽１４内の溶融金属をインダクター１０内に取入れる対となる第１の湯道と、対となる第１の湯道の間に設けられインダクター１０から溶融金属を溶融金属めっき槽１４内に帯状に放出する第２の湯道と、対となる第１の湯道及び第２の湯道を連通する第３の湯道とを有している。従って、中子３５は、対となる第１の湯道の形状を有する対となる第１の鉄パイプ３７と、対となる第１の鉄パイプ３７の間に設けられ先側に扇型状の拡大部３８が設けられた第２の鉄パイプ３９と、一方の第１の鉄パイプ３７及び第２の鉄パイプ３９が側部にねじ込まれる第３の鉄パイプ４０と、第３の鉄パイプ４０に接続し他方の第１の鉄パイプ３７が側部にねじ込まれる第４の鉄パイプ４１とを有している。そして、第３、第４の鉄パイプ４０、４１の各先側には徐々に拡径する円錐台状の端末部４２が設けられ、端末部４２は第３、第４の鉄パイプ４０、４１の内側を挿通する棒状の連結部材４３の両側部に、例えばナット４４を用いてそれぞれ締結されている。これにより、接続した第３、第４の鉄パイプ４０、４１が一体化される。なお、中子３５を組立てる際には、第１の鉄パイプ３７、第２の鉄パイプ３９、第３の鉄パイプ４０、第４の鉄パイプ４１、拡大部３８、及び端末部４２の外周部に非耐熱性の緩衝材の一例であるポリエチレンシート４５を取付ける。
【００３３】
次いで、図９に示すように、フランジ４６を上方を向けてケーシング３６を配置し、ケーシング３６の内面にセラミックペーパー２０を取付け、取付け部材４７に固定された中子３５がケーシング３６内の所定位置に配置されるように取付け部材４７の位置を調整し、取付け部材４７の両端側をフランジ４６に固定する。なお、中子３５をフランジ４６に取付けた際、中子３５の両側に設けられた端末部４２は、ケーシング３６の両側に設けられた貫通孔４８から露出している。続いて、外面にセラミックペーパー２０ａを取付けたブッシュ１９をケーシング３６に固定する。これにより、鋳型の形成が終了する。
【００３４】
続いて、鋳型内に流動状態のキャスタブル１５を投入し、振動をかけながら鋳型内に充填し、キャスタブル１５の充填が完了するとフランジ４６上に枠を取付け施工体表面にフランジ４６面より突出した仕上げ層を形成する。そして、仕上げ層の硬化後、枠を除去し自然乾燥する。自然乾燥終了後、施工体の温度を室温から徐々に上げ、例えば、１２０〜２００℃で８０〜１００時間保定して強制乾燥を行なう。強制乾燥終了後、仕上げ層の表面を研磨してフランジ４６からの突出量を調整する。
【００３５】
中子３５の周囲のキャスタブル１５は乾燥処理により収縮し、中子３５は周囲からキャスタブル１５で圧縮される。一方、鉄製の中子３５は収縮するキャスタブル１５により圧縮されても、キャスタブル１５の収縮に追従して収縮しない。しかし、中子３５の表面にはポリエチレンシート４５が存在し、収縮するキャスタブル１５によりポリエチレンシート４５は容易に圧縮変形する。このため、中子３５が収縮しなくても、ポリエチレンシート４５が変形することによりキャスタブル１５は乾燥処理時に自由に収縮することができる。その結果、中子３５の外周領域に存在するキャスタブル１５に収縮歪みが発生するのが防止され、中子３５の外周領域に存在するキャスタブル１５に割れが発生するのを防止する。なお、ポリエチレンシート４５は、キャスタブル１５の強制乾燥後の収縮率０．５％を超える変形性を有することが必要で、例えば、１ｍｍ厚みのポリエチレンシートを使用する。また、厚みの薄いポリエチレンシートを重ねて、総厚みを１ｍｍとしてもよい。
【００３６】
中子３５を脱型する場合は、取付け部材４７を中子３５から外し、一方の第１の鉄パイプ３７及び第２の鉄パイプ３９を第３の鉄パイプ４０から、他方の第１の鉄パイプ３７を第４の鉄パイプ４１からそれぞれ緩め、キャスタブル１５内から引き抜く。次いで、貫通孔４８に露出しているナット４４を緩めて連結部材４３を接続状態の第３、第４のパイプ４０、４１から引き抜いて第３、第４のパイプ４０、４１の接続を解除し、第３、第４のパイプ４０、４１をそれぞれ貫通孔４８からケーシング３６外に引き抜く。ここで、強制乾燥中にポリエチレンシート４５は焼失するので、中子３５とキャスタブル１５の間には隙間が形成され、第１の鉄パイプ３７、拡大部３８が設けられた第２の鉄パイプ３９、先側に端末部４２が設けられた第３、第４の鉄パイプ４０、４１は、容易にキャスタブル１５から引き抜くことができる。
そして、ケーシング３６の両側に形成されている貫通孔４８には、例えば、キャスタブル１５で構成された栓部材（図示せず）を挿入して耐火性接着剤（例えば、耐火モルタル）を用いて固定する。これにより、第３の湯道の両側を閉じることができ、溶融金属湯道が完成する。
【００３７】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、第１〜第３の実施の形態で耐熱性緩衝材として、セラミックペーパーの代りにセラミックブランケットを使用することができる。また、第２の耐熱性緩衝材として、セラミックペーパーの代りにセラミックブランケット又はセラミックボードを使用することができる。更に、第１〜第３の実施の形態で緩衝材として、非耐熱性のポリエチレンシートの代りにポリウレタンシートを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るインダクターの製造方法で製造するインダクターの説明図である。
【図２】同インダクターの製造方法で製造するインダクターの説明図である。
【図３】同インダクターの製造方法の説明図である。
【図４】同インダクターの製造方法の説明図である。
【図５】同インダクターの製造方法の説明図である。
【図６】キャスタブルを自然乾燥処理、強制乾燥処理、及び焼成処理した際の寸法変化を示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るインダクターの製造方法の説明図である。
【図８】同インダクターの製造方法の説明図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係るインダクターの製造方法の説明図である。
【図１０】同インダクターの製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０：インダクター、１１：鋼板、１２：溶融金属、１３：めっき層、１４：溶融金属めっき槽、１５：キャスタブル、１６：溶融金属湯道、１７：誘導加熱コイル部、１８：ケーシング、１９：ブッシュ、２０、２０ａ：セラミックペーパー、２１：中子、２２：ポリエチレンシート、２３：フランジ、２４：取付け部材、２７：貫通孔、３２：中子、３３：ケーシング、３４：フランジ、３５：中子、３６：ケーシング、３７：第１の鉄パイプ、３８：拡大部、３９：第２の鉄パイプ、４０：第３の鉄パイプ、４１：第４の鉄パイプ、４２：端末部、４３：連結部材、４４：ナット、４５：ポリエチレンシート、４６：フランジ、４７：取付け部材、４８：貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属めっき槽の側部に設けられ、該溶融金属めっき槽内と連通し周囲がキャスタブルで構成された溶融金属湯道と該溶融金属湯道内の溶融金属を加熱する誘導加熱コイル部を備えたインダクターの製造方法において、
該インダクターのケーシングの内側に配置され前記誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に耐熱性緩衝材を取付け、前記溶融金属湯道の形状を有する中子をその外面に緩衝材を取付けてから前記ケーシング内の所定位置に配置して鋳型を形成し、流動状態の前記キャスタブルを鋳込み、前記鋳型内の前記キャスタブルが自然乾燥する際に該キャスタブルの収縮に追従させて前記耐熱性緩衝材及び前記緩衝材を変形させ、前記ブッシュ及び前記中子の外周領域に存在する前記キャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のインダクターの製造方法において、前記中子は木製の部材を組立てて形成するか、又は金属製の部材を分解可能に組立てて形成することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のインダクターの製造方法において、前記緩衝材は、前記キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のインダクターの製造方法において、前記緩衝材を非耐熱性の緩衝材とすることを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項５】
溶融金属めっき槽の側部に設けられ、該溶融金属めっき槽内と連通し周囲がキャスタブルで構成された溶融金属湯道と該溶融金属湯道内の溶融金属を加熱する誘導加熱コイル部を備えたインダクターの製造方法において、
該インダクターのケーシングの内側に配置され前記誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に耐熱性緩衝材を取付け、前記溶融金属湯道の形状を有し発泡性プラスチックで形成された中子を前記ケーシング内の所定位置に配置して鋳型を形成し、流動状態の前記キャスタブルを鋳込み、前記鋳型内の前記キャスタブルが自然乾燥する際に該キャスタブルの収縮に追従させて前記耐熱性緩衝材及び前記中子を変形させ、前記ブッシュ及び前記中子の外周領域に存在する前記キャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のインダクターの製造方法において、前記発泡性プラスチックの硬度が５〜４０であることを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のインダクターの製造方法において、前記耐熱性緩衝材は、前記キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項８】
請求項７記載のインダクターの製造方法において、前記耐熱性緩衝材は、セラミックペーパー又はセラミックブランケットのいずれかであることを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のインダクターの製造方法において、前記ケーシングの内面に第２の耐熱性緩衝材を取付け、該第２の耐熱性緩衝材は前記キャスタブルの熱膨張率を超える変形性を有することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載のインダクターの製造方法において、前記第２の耐熱性緩衝材は、セラミックペーパー、セラミックブランケット、及びセラミックボードのいずれか１であることを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項１】
溶融金属めっき槽の側部に設けられ、該溶融金属めっき槽内と連通し周囲がキャスタブルで構成された溶融金属湯道と該溶融金属湯道内の溶融金属を加熱する誘導加熱コイル部を備えたインダクターの製造方法において、
該インダクターのケーシングの内側に配置され前記誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に耐熱性緩衝材を取付け、前記溶融金属湯道の形状を有する中子をその外面に緩衝材を取付けてから前記ケーシング内の所定位置に配置して鋳型を形成し、流動状態の前記キャスタブルを鋳込み、前記鋳型内の前記キャスタブルが自然乾燥する際に該キャスタブルの収縮に追従させて前記耐熱性緩衝材及び前記緩衝材を変形させ、前記ブッシュ及び前記中子の外周領域に存在する前記キャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載のインダクターの製造方法において、前記中子は木製の部材を組立てて形成するか、又は金属製の部材を分解可能に組立てて形成することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のインダクターの製造方法において、前記緩衝材は、前記キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載のインダクターの製造方法において、前記緩衝材を非耐熱性の緩衝材とすることを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項５】
溶融金属めっき槽の側部に設けられ、該溶融金属めっき槽内と連通し周囲がキャスタブルで構成された溶融金属湯道と該溶融金属湯道内の溶融金属を加熱する誘導加熱コイル部を備えたインダクターの製造方法において、
該インダクターのケーシングの内側に配置され前記誘導加熱コイル部の一部を収容するブッシュの外面に耐熱性緩衝材を取付け、前記溶融金属湯道の形状を有し発泡性プラスチックで形成された中子を前記ケーシング内の所定位置に配置して鋳型を形成し、流動状態の前記キャスタブルを鋳込み、前記鋳型内の前記キャスタブルが自然乾燥する際に該キャスタブルの収縮に追従させて前記耐熱性緩衝材及び前記中子を変形させ、前記ブッシュ及び前記中子の外周領域に存在する前記キャスタブルに収縮歪みが発生するのを防止することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載のインダクターの製造方法において、前記発泡性プラスチックの硬度が５〜４０であることを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のインダクターの製造方法において、前記耐熱性緩衝材は、前記キャスタブルの乾燥収縮率を超える変形性を有することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項８】
請求項７記載のインダクターの製造方法において、前記耐熱性緩衝材は、セラミックペーパー又はセラミックブランケットのいずれかであることを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のインダクターの製造方法において、前記ケーシングの内面に第２の耐熱性緩衝材を取付け、該第２の耐熱性緩衝材は前記キャスタブルの熱膨張率を超える変形性を有することを特徴とするインダクターの製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載のインダクターの製造方法において、前記第２の耐熱性緩衝材は、セラミックペーパー、セラミックブランケット、及びセラミックボードのいずれか１であることを特徴とするインダクターの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１３４５７（Ｐ２００９−１３４５７Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７５３８６（Ｐ２００７−１７５３８６）
【出願日】平成１９年７月３日（２００７．７．３）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３日（２００７．７．３）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【Ｆターム（参考）】
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