JP2006038436A - 小型金属溶解炉 - Google Patents

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Abstract

【課題】電力による金属溶解において、小型で効率よく、また漏電による感電事故のない小型金属溶解炉を提供する。
【解決手段】ルツボ１に直接発熱体３を加工し、直接加熱による加熱効率を向上した。また、高周波インバータと高周波絶縁トランスを使用することにより、小型軽量化と商用３相入力から単相出力に変換でき、１本の発熱体でルツボを加熱できるようになり、電気配線の単純化が可能となった。また高周波絶縁トランスにより、漏電の心配がなくなるとともに、高周波インバータのＰＷＭ制御（パルス巾制御）によるリニアな電力制御が可能となった。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力を使用した、金属溶解ルツボの加熱方法に関する。
電力を使用した従来の加熱方法は、抵抗線に電流を流し加熱し、それを耐熱絶縁体で被い、空気層で絶縁して、黒鉛等セラミックルツボを加熱していた。また別の方法として黒鉛ルツボや被加熱物に、電磁誘導を行い、その誘導電流で加熱していた。
以上述べた、従来の方法は、抵抗線の発熱が間接的にルツボに伝わるため、金属を積極的に溶解するには、かなりの時間を要した。又電磁誘導による加熱方式は、鉄には有効であるが、非鉄金属には効率の良いものではなかった。
本発明は、このような従来の加熱方法の問題を解決しようとするものであり、小型で効率の良い金属溶解炉の実現を、目的とする物である。
本発明は上記目的を達成するために、第１の課題解決手段は、ルツボ１に直接発熱体３を加工し、発熱体から直接ルツボを加熱し効率を良くする。
第２の課題解決手段は、高周波インバータと高周波絶縁トランス、そしてこのインバータを使用した温度制御を小さなシステムで行う事である。高周波インバータ６により、高周波絶縁トランス７が極端に小型化でき、コスト、スペース両面で十分な実用価値が得られる様になる。もう一つの特長は相数の変換と、出力電圧の変換である。このことは、３相から単相に変換して発熱体を１本で加熱できる事や、商用３相電力２００Ｖ４で入力した場合、インバータからの出力（トランスの一次電圧）を１００Ｖで使用する事もできる。
上述したように、本発明の金属溶解炉は、小型、高効率で温度調節も、優れた方法で解決する事ができる。
 発明の実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図１，図２に基づいて説明する。
図１において１はルツボであり、断熱材２によって支えられると共に発熱体３の熱を外部に逃がさない様にルツボの外側を全面被っている。
図２は、本発明の最も特長とするところで、商用３相電源４から高周波インバータ６で高周波電流に変換された電力は、高周波絶縁トランスにより、絶縁された高周波電流５となりルツボの発熱体を加熱する。これによりルツボは発熱体の熱を直接受ける事になる、高周波トランスで絶縁されているため、ルツボを接地しても漏電の心配が無く、感電事故も防止できる。
温度センサー９から得られた温度情報は、温度調節器８に入り、高周波インバータの出力を、ＰＷＭ（パルス巾制御）によりリニアに電力制御する事ができる。むろんＯＮ−ＯＦＦ制御もできる。
本発明の実施形態を示す発熱体直接加熱のルツボ外観図 本発明の実施形態を示すインバータ（出力制御付き周波数変換器）と高周波絶縁トランス
符号の説明
１ ルツボ
２ 断熱材
３ 発熱体
４ 商用３相電力
５ 高周波加熱電力（単相）
６ インバータ（出力制御付き周波数変換器）
７ 高周波絶縁トランス
８ 温度調節器
９ 温度センサー

Claims (2)

  1. 電力を使用した、金属溶解ルツボにおいて、ルツボの外壁に直接発熱体を加工し、その外側を断熱材で被って、加熱効率を高めた金属溶解ルツボ。
  2. 高周波インバータを使用して、高周波による加熱電力を得る事と、高周波絶縁トランスによるルツボ直接加熱時の漏電防止、高周波インバータによる高周波電力制御を利用した温度調節。
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