JPH03200020A - 昇温炉の湯面レベル検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、アルミニウム系金属インゴット（以下、ア
ルミインゴットと称する）の瞬時溶解装置に用いるのに
好適な昇温炉に保温される溶湯の湯面レベルを検出する
装置に関する。

［従来の技術］ アルミ系金属の溶湯をダイカスト法などにより機械、電
気機器などの部材として鋳造により成形するに際して、
アルミインゴットの溶解、溶湯の適切な温度への昇温及
び溶湯の出湯作業を連続して速やかに行なう装置として
瞬時溶解装置があり、この瞬時溶解装置に用いる昇温炉
について第２図を用いて説明する。

第２図は瞬時溶解装置全体を示し、この図中、１は桧材
挿入ガイドで、材料としてのアルミインゴット（以下、
桧材と称する。）２を直立状態で溶解炉３内に案内する
と共に溶解炉３内で溶解された溶湯が外に飛散するのを
防止する。また、溶解炉３は、耐火材料製で直立した庇
付中空円筒形で内部に桧材２を直立状態で収納可能な炉
体３１と、桧材をその表面から加熱して溶解する炉体３
１の外周に設けられた誘導コイル３２と、炉体３１の底
壁に開けられた流出０３３より成る。４は溶解炉３の下
方に同軸に配置された昇温炉で、耐火材料製で直立した
庇付中空円筒形の炉体４１と、内部の溶湯を適温に昇温
する炉体４１の外周に設けられた誘導コイル４２と、炉
体４１の底壁に開けられた流出口４３より成る。５は流
出口４３を外側から囲んで下方に伸び、昇温炉４と連通
している中空管状の出湯管で、その下方には出湯口５１
が設けられている。６は出湯管５の外周で、出湯口５１
より上の部分に配置された電磁ポンプで、出湯管５内の
溶湯に上向きの推力を与えることが可能になっている。

そして、桧材挿入ガイド］−の案内により直立状態で溶
解炉３内へ送られてきた桧材２は、誘導コイル３２の作
用により加熱されその表面から溶解されて溶湯になり、
この溶湯は流出０３３から昇温炉４へ流出し、さらに流
出０４３を通過して出湯管５に流入する。そして、電磁
ポンプ６を動作させて、出湯管５内に流入した溶湯に上
向きの推力を与えて、溶湯が出湯口５１から流出しない
ようにしておき、誘導コイル４２に通電すれば、溶湯は
昇温炉４内に蓄積され、適切な温度に保たれる。また、
溶湯をダイキャストマシン等へ注湯する場合には、電磁
ポンプ６の動作を停止し、出湯管５内の溶湯へ与えられ
ていた上向きの推力をなくせば、溶湯は自重で下降し、
出湯口５１から図示しないダイキャストマシン等へ出！
される。

次に、前記したような昇温炉４の湯面レベル検出装置に
ついて、第３図を用いて説明する。なお、第３図中、第
２図に示す昇温炉と同一記号のものは第２図のものと同
様の構成である。

第３図中、７１は底部電極で、昇温炉４の流出口４３近
傍に溶湯４４と接触するように設けられている。７２．
７３は湯面レベル検出電極で、それぞれ、炉体４１の内
壁の上方（湯面の上限ライン）及び内壁の下方（湯面の
下限ライン）に溶湯４４と接触可能に設けられている。

８２．８３は昇温炉４の外部に設けられた検知ランプで
、それぞれ湯面レベル検出電極７２．７３と電気的に接
続されている。９は電源で、一方の極が検知ランプ８２
．８３のそれぞれと接続され、他方の極が底部電極７１
と接続されている。

そして、第２図に示す溶解炉３での桧材２の溶解が行わ
れる以前、または、流出０４３から溶湯が流出してしま
って昇温炉４に溶湯がほとんど蓄積されていない状態に
おいては、電源９．底部電極７〕及び湯面レベル検出電
極７２または満面レベル検出電極７３で構成される回路
はいずれも閉路されているので、検知ランプ８２．８３
いずれも消灯している。次に、第２図に示す溶解炉３内
で桧材２の溶解が進行し、昇温炉４に蓄積されている溶
湯４４の量が増加し、昇温炉４内の溶湯４４の湯面が上
昇して、溶湯４４が湯面レベル検出電極７３に接触する
と、この湯面レベル検出電極７３と底部電極７１が溶湯
により通電され、電源９、底部電極７１及び湯面レベル
検出電極７３で構成される回路が閉路されるので、検知
ランプ８３に電流が流れ、この検知ランプ８３が点灯す
る。

そして、さらに湯面が上昇し、溶湯が湯面レベル検出電
極７２に接触すると、この湯面レベル検出電極７２と底
部電極７１が溶湯４４により通電され、電源９．底部電
極７１及び湯面レベル検出電極７２で構成される回路が
閉路されるので、検知ランプ８２に電流が流れ、この検
知ランプ８２が点灯する。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、前記した湯面レベル検出装置を備えた昇温炉
では、溶湯が炉壁に付着して固まり、７０が形成される
ことがしばしばあり、渦面レベル検出電極に１１着した
ノロが昇萬・炉の下方に成長していくと、この湯面レベ
ル検出電極と湯面がノロにより電気的に接続されてしま
い、溶湯の湯面が湯面レベル検出電極より下にあっても
湯面レベル検出電極と底部電極の間に回路が構成され、
この湯面レベル検出電極に対応する検知う／ブが点灯し
てしまうという不都合が生じていた。つまり、従来の湯
面レベル検知装置では湯面レベル検出電極に７０が付着
して検出動作が不正確になる問題があった。

この発明は、昇温炉の内壁への７０の付着には偏りがあ
り、特に、７０が付着した内壁の半径方向の対向する内
壁には７０がほとんど付着しないことが経験より実証さ
れていることに基づいて、湯面レベルを１確に検出でき
る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〕

前記目的を達成するため、この発明における昇温炉の湯
面レベル検出装置は、昇温炉の内壁の所望湯面レベルに
対応する位置に配置されこの昇温炉内の溶湯と接触し得
るよう（こして成る第１電極と、この第１．電極の配置
された内壁と半径方向の対向する内壁に配置され各位置
でこの昇温炉内の溶湯と接触し得るようにして成る第２
電極と、前記昇温炉外に配置され前記第１１１極と前記
第２′＠極を結ぶ回路中に接続された検知器と、前記第
１電極と前記検知器及び前記第２′＠極を結ぶ回路中に
電圧を印加し得る電源とより成り、前記第１電極と前記
第２電極との通電により湯面レベルを検出するようにし
たものである。

そして、前記湯面レベル検出電極は、後述する理由によ
り昇温炉の内壁に形成されれた凹部にその先端がこの凹
部の底面から突出しないように挿入配置すると効果的で
ある。

また、所望の湯面レベルが複数あるときには、前記第１
電極と前記第２電極とからなる一対の湯面レベル検出電
極を垂直方向に所定の間隔をおいて複数対配置し、前記
第１電極と第２電極を結ぶ回路中のそれぞれに検知器と
絶縁トランスを直列に接続し、それぞれの絶縁トランス
を並列に一つの電源に接続すると好適である。

［作用］ 以上の構成において、溶湯の供給により昇温炉内の溶湯
の湯面が上昇して、溶湯が一対の湯面レベル検出電極の
両方に接触すると、これらの電極により構成される回路
が閉路されるので、電源からトランスを介して検知器に
電流が流れ、例えば、この検知器がランプからなる場合
には点灯する。

よって、湯面が前記一対の湯面レベル検出電極より十に
あることが判る。また、溶湯の流出により湯面が下降し
て前記一対の湯面レベル検出電極の両方に接触しなくな
ると、これらの電極１こより構成される回路が開路する
ので、検知器に電流が流れなくなり、例えば、この検知
器がランブカ）らなる場合には消灯する。よって、湯面
が前記湯面レベル検出電極より下にあることが判る。ま
た、対の湯面レベル検出電極の一方に７０が付着して湯
面レベルに関・わらずこの電極と湯面が電気的（こ接続
された状態になっても、内壁の半径方向の対向する内壁
には７０がほとんど付着しなｔｌので、他方の電極に７
０が付着することはほとんどなく、従って、前記一対の
電極間は電気的に接続されず、一方の電極に７０が付着
しても検知器が誤動作することはほとんどない。

なお、電極の先端を凹部の底面から突出しないように配
置すると、７０が電極に付着しにくくなるので、検知器
が誤動作することは皆無に等しくなる。

Ｅ実施例］ 次に、この発明の一実施例を第１図導基づいて説明する
。なお、第１図中、第２図に示す昇温炉と同一符号を付
したものは第２図のものと同様の構成である。

第１図中、１０ａ、ｌｌａは湯面レベル検出用の第１１
極で、それぞれ、炉体４１の内壁の上方（湯面の上限ラ
イン）及び内壁の下方（湯面の下限ライン）に形成され
た凹部１２ａ、１３ａに、その先端がこの凹部１２ａ、
１３ａの底面より突出しないように、しかも、溶湯４４
と接触可能に挿入されている。１０ｂ、ｌｌｂは、湯面
レベル検出用の第２電極で、それぞれ、凹部１２ａ、１
３ａと半径方向の対向する内壁に形成された凹部１２ｂ
、］、３ｂに、その先端がこの凹部１２ｂ。

１３ｂの底面より突出しないように、しかも、溶１８４
４と接触可能に挿入されている。そして、それぞれの第
１電極１０ａ、ｌｌａと第２電極１０ｈ、１１ｂの間に
は昇温炉４の外部に設けられた検知ランプ１４ａ、　　
１４ｂと絶縁トランス１５ａ。

１５ｂが直列に接続され、絶縁トランス１５ａ。

１５ｂのそれぞれは、電源９に並列に接続されている。

次に、前記構成の湯面レベル検出装置を有する昇温炉を
瞬時溶解装置に用いた場合の作用について説明する。

溶解炉３での桧材２の溶解が行われる以前、ま先は、流
出０４３から溶湯が流出してしまって昇温炉４に溶湯が
ほとんど蓄積されていない状態においては、第１電極１
０ａ、第２電極１０ｂ及び検知ランプ１４ａで構成され
る回路、第１電極１１ａ、第２電極１１ｂ及び検知ラン
プ１４ｂで構成される回路はいずれも開路されているの
で、検知ランプ１４ａ、１４ｂはいずれも消灯している
。

次に、第２図に示す溶解炉３内で桧材２の溶解が進行し
、昇温炉４に蓄積されている溶湯４４の量が増加し、昇
温炉４内の溶湯４４の湯面が上昇して、溶湯４４が第１
電極１１ａ及び第２′Ｆ４極１１ｂに接触すると、この
第１電極１１ａと第２電極１１ｂが溶湯により通電され
、第１８極１１ａ。

第２電極１１ｂ及び検知ランプ１４ｂで構成される回路
が開路されるので、この回路に電源９から絶縁トランス
１５ｂを介して電圧が印加され、検知ランプ１４ｂに電
流が流れ、この検知ランプ１４ｂが点灯する。そして、
さらに湯面が上昇し、溶湯４４が第１１極１０ａ及び第
２電極１０ｂに接触すると、この第１電極１０ａと第２
電極１０ｂが溶湯により通電され、第１ｔ４極１０ａ、
第２電極１０ｂ及び検知ランプ１４ａで構成される回路
が開路されるので、この回路に電源９から絶縁トランス
１５ａを介して電圧が印加され、検知ランプ１４ａに電
流が流れ、この検知ランプ１４ａが点灯する。

ここで、第１電極１０ａ及び第２電極ｌＱｂは湯面の上
限ラインに、第１電極１１ａ及び第２電極１１ｂは湯面
の下限ラインにそれぞれ設定されているので、検知ラン
プ１４ａ、１４ｂの点灯・消灯状態によって次のことが
判明される。

■検知う７フ１４　ａ、　　１４　ｂいずれも消灯：昇
温炉４の湯面は下限ラインより下にあり、第２１１こ示
す溶解炉３で桧材２の溶解を開始する必要力５ある。

■検知ランプ１４ｂのみ点灯：昇温炉４の湯面１ま下限
ラインと上限ラインの間にある。

■検知ランプ１４ａ、１４ｂいずれも点灯：昇温炉４の
湯面は上限ラインより上にあり、第２図に示す溶解炉３
での桧材２の溶解を中止する必要力（ある。

そして、溶湯４４の湯面レベ！し１ま上昇・下降を繰り
返すが、第１電極１０ａ、ｌｌａ及び第２電極１０ｂ、
ｌｌｂは、その先端がそれぞれ凹部１２ａ、１３ａ、１
２ｂ、１３ｂの底面より突出していないので、溶湯４４
がこれらの電極に引っ掛かって固まり、これにより７０
が形成されることはない。しかし例えば、第１電極１０
ａ周辺の内壁に７０が形成され、湯面がこの第１′：４
極１０ａより下にある場合などには、口の第１′＠極１
０ａ２溶湯４４が電気的に接続されてしまうことがある
が、この第１電極１０ａに対応する第２電極１０ｂには
７０が形成されないので、この第１７４極１０ａと第２
電極１０ｂが通電することはなく、検知ランプ１４ａが
誤って点灯することはない。

なお、前記実施例では第１電極とこれに対応する第２＠
極からなる一対の湯面レベル検出電極を上限ラインと下
限ラインに設けているが、湯面を検出したい他のレベル
に対応する内壁に設けるようにしても良い。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明では、前記のように所望
湯面レベルに対応する内壁と、この内壁と半径方向の対
向する内壁とに一対の湯面レベル検出電極を設け、これ
らの電極の通電により湯面レベルを検出するようにした
ので次のような優れた効四を有する。

■−女寸の湯面レベル検出電極のうち一方の電極にノロ
が形成されてこの電極と湯面が電気的に接続されても、
湯面が一対の湯面レベル検出電極より上になければこれ
らの電極間は通電されないので、７０の形成により検出
が不正確になるということがなくなった。

■電極の先端を凹部の底面から突出し、ないように配置
するば、７０が電極に付着しにくくなるので、検知器が
誤動作することは皆無に等しくなる。

■一対の湯面レベル検出電極間に絶縁トランスを介して
電源より電圧を印加するように構成すれば、湯面レベル
検出″：！ｉ極が複数対あっても、］つの電源ですむ。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による湯面レベル検出装置を有する昇
温炉の縦断側面図、第２図は瞬時溶解装置の縦断側面図
、第３図は従来の湯面レベル検出装置を有する昇温炉の
縦断側面図である。 ４・・昇温炉 ｌＱａ、ｌｌａ・ １、Ｏｂ、ｌｌｂ・ １．２ａ、１２ｂ。 １４ａ、１．４ｂ・ １５ａ、１５ｂ− ９・・電源 ・第１電極 ・第２電極 １３ａ、１３ｂ’ ・検知器 一絶縁トランス ４４　・ ・溶湯 ・凹部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アルミニウム系金属インゴット等の溶湯を保温し適
   切な温度に昇温する昇温炉の内壁の所望湯面レベルに対
   応する位置に配置されこの昇温炉内の溶湯と接触し得る
   ようにして成る第１電極と、この第１電極の配置された
   内壁と半径方向の対向する内壁に配置され各位置でこの
   昇温炉内の溶湯と接触し得るようにして成る第２電極と
   、前記昇温炉外に配置され前記第１電極と前記第２電極
   を結ぶ回路中に接続された検知器と、前記第１電極と前
   記検知器及び前記第２電極を結ぶ回路中に電圧を印加し
   得る電源とより成り、前記第１電極と前記第２電極との
   通電により湯面レベルを検出するようにした昇温炉の湯
   面レベル検出装置。 ２、第１電極及び第２電極のそれぞれが、昇温炉の内壁
   に形成された凹部にその先端がこの凹部の底面から突出
   しないように挿入配置されている請求項１記載の昇温炉
   の湯面レベル検出装置。 ３、第１電極と第２電極からなる一対の湯面レベル検出
   電極が、垂直方向に所定の間隔をおいて複数対配置され
   、前記第１電極と前記第２電極を結ぶ回路中のそれぞれ
   に検知器と絶縁トランスが直列に接続され、前記絶縁ト
   ランスのそれぞれが並列に一つの電源と接続されている
   請求項１又は２記載の昇温炉の湯面レベル検出装置。