JPH0657346A - 金属の溶融方法及びその装置 - Google Patents
金属の溶融方法及びその装置Info
- Publication number
- JPH0657346A JPH0657346A JP24698692A JP24698692A JPH0657346A JP H0657346 A JPH0657346 A JP H0657346A JP 24698692 A JP24698692 A JP 24698692A JP 24698692 A JP24698692 A JP 24698692A JP H0657346 A JPH0657346 A JP H0657346A
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- Japan
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- metal
- iron core
- metal melting
- melting tank
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 金属の溶融を短時間に効率良く行ない、また
溶融金属の温度均一化を撹拌器にほとんど依存せずに行
なえるようにする。 【構成】 磁性体からなる鉄心６ａ，６ｂを金属溶融槽
２の内外に配置する。金属溶融槽２の外部に位置する鉄
心６ａに設けた巻線７に通電して金属溶融槽２内外の鉄
心６ａ，６ｂを磁路とする磁束を流す。これにより金属
溶融槽２内の金属１には短絡電流が流れ、その際発生す
るジュール熱により金属１を溶融し加熱する。
溶融金属の温度均一化を撹拌器にほとんど依存せずに行
なえるようにする。 【構成】 磁性体からなる鉄心６ａ，６ｂを金属溶融槽
２の内外に配置する。金属溶融槽２の外部に位置する鉄
心６ａに設けた巻線７に通電して金属溶融槽２内外の鉄
心６ａ，６ｂを磁路とする磁束を流す。これにより金属
溶融槽２内の金属１には短絡電流が流れ、その際発生す
るジュール熱により金属１を溶融し加熱する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁誘導作用によって
金属の溶融、溶融維持を行なう方法及びその装置に関す
る。
金属の溶融、溶融維持を行なう方法及びその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】金属を溶融して使用する用途は、はん
だ，ろう，メッキ等がある。これら金属は、金属溶融槽
であるバス内に大量に収納され、バス内に配置したヒー
ターにより、加熱、溶融されて液状体で維持管理されて
いる。図５に溶融装置の概略構成を示す。金属１は金属
溶融槽であるバス２内に固体状態で収納され、ヒーター
３で加熱されて溶融される。溶融した金属１は均一な溶
融状態を維持するため、撹拌器５で撹拌される。４はヒ
ーター３に電力を供給する交流電源である。
だ，ろう，メッキ等がある。これら金属は、金属溶融槽
であるバス内に大量に収納され、バス内に配置したヒー
ターにより、加熱、溶融されて液状体で維持管理されて
いる。図５に溶融装置の概略構成を示す。金属１は金属
溶融槽であるバス２内に固体状態で収納され、ヒーター
３で加熱されて溶融される。溶融した金属１は均一な溶
融状態を維持するため、撹拌器５で撹拌される。４はヒ
ーター３に電力を供給する交流電源である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たヒーター３による金属溶融には次のような問題点があ
る。
たヒーター３による金属溶融には次のような問題点があ
る。
【０００４】ヒーター３による加熱は、ヒーター３に近
接した金属１に対してのみ行なわれ、ヒーター３から離
れた金属１はもっぱら伝熱に依存するところが大きい。
これは、溶融に時間がかかることを意味し、短時間での
溶融が困難となる。また溶融した金属１は、ヒーター３
から離れると温度が低下するため、固化等が生じ易く、
このため、溶融金属の温度は撹拌器５の撹拌による均一
化に依存することになる。この撹拌は、溶融金属内への
雰囲気の巻き込み、波立ちを発生するため酸化等も含
め、金属の品質維持管理を難しくしている。
接した金属１に対してのみ行なわれ、ヒーター３から離
れた金属１はもっぱら伝熱に依存するところが大きい。
これは、溶融に時間がかかることを意味し、短時間での
溶融が困難となる。また溶融した金属１は、ヒーター３
から離れると温度が低下するため、固化等が生じ易く、
このため、溶融金属の温度は撹拌器５の撹拌による均一
化に依存することになる。この撹拌は、溶融金属内への
雰囲気の巻き込み、波立ちを発生するため酸化等も含
め、金属の品質維持管理を難しくしている。
【０００５】本発明は、前記事情に基づいてなされたも
ので、金属溶融を短時間に効率良く行ない、また溶融金
属の温度均一化を撹拌器にほとんど依存せずに行なえる
金属の溶融方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
ので、金属溶融を短時間に効率良く行ない、また溶融金
属の温度均一化を撹拌器にほとんど依存せずに行なえる
金属の溶融方法及びその装置を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による金属の溶融方法は、磁性体からなる鉄
心を金属溶融槽の内外に配置し、金属溶融槽の外部に位
置する鉄心に設けた巻線に通電して前記金属溶融槽内外
の鉄心を磁路とする磁束を流して前記金属溶融槽内の金
属に短絡電流を流すことにより前記金属を溶融し加熱す
ることを特徴とする。
に、本発明による金属の溶融方法は、磁性体からなる鉄
心を金属溶融槽の内外に配置し、金属溶融槽の外部に位
置する鉄心に設けた巻線に通電して前記金属溶融槽内外
の鉄心を磁路とする磁束を流して前記金属溶融槽内の金
属に短絡電流を流すことにより前記金属を溶融し加熱す
ることを特徴とする。
【０００７】また本発明による金属の溶融装置は、金属
溶融槽と、磁性体からなり前記金属溶融槽の内外に配置
されて磁路を構成する鉄心と、前記金属溶融槽の外部に
配置された鉄心の一部に巻回された巻線と、この巻線に
接続された交流電源とから構成したことを特徴とする。
この場合、金属溶融槽に配置した鉄心の少なくとも金属
と接する部分を石英等の耐熱絶縁物で覆うこともでき
る。
溶融槽と、磁性体からなり前記金属溶融槽の内外に配置
されて磁路を構成する鉄心と、前記金属溶融槽の外部に
配置された鉄心の一部に巻回された巻線と、この巻線に
接続された交流電源とから構成したことを特徴とする。
この場合、金属溶融槽に配置した鉄心の少なくとも金属
と接する部分を石英等の耐熱絶縁物で覆うこともでき
る。
【０００８】また導電材からなる金属溶融槽の場合、そ
の床面或いは側面で金属溶融槽内に配置した鉄心と対向
する部分に前記鉄心の継鉄方向に沿うスリットを設け、
このスリット内に耐熱絶縁物を充填して構成することも
できる。
の床面或いは側面で金属溶融槽内に配置した鉄心と対向
する部分に前記鉄心の継鉄方向に沿うスリットを設け、
このスリット内に耐熱絶縁物を充填して構成することも
できる。
【０００９】
【作用】巻線を通電すると、金属溶融槽内外の鉄心を磁
路として磁束が流れる。金属溶融槽内の金属は、鉄心の
周囲に存在して１ターン回路を構成した状態にあるの
で、金属に大きな短絡電流が流れる。金属は、この電流
により発生するジュール熱のため昇温し、融点を越える
と溶融する。溶融しても金属は導電性を持つので短絡電
流は流れ続け、溶融状態を安定して維持する。
路として磁束が流れる。金属溶融槽内の金属は、鉄心の
周囲に存在して１ターン回路を構成した状態にあるの
で、金属に大きな短絡電流が流れる。金属は、この電流
により発生するジュール熱のため昇温し、融点を越える
と溶融する。溶融しても金属は導電性を持つので短絡電
流は流れ続け、溶融状態を安定して維持する。
【００１０】この場合、金属溶融槽内の鉄心の少なくと
も金属と接する部分を石英等の耐熱絶縁物で覆って鉄心
と金属とを熱的，物理的にしゃ断しておくことにより、
金属溶融槽内に配置した鉄心は、溶融した金属が鉄心内
に侵入して熱的ダメージを受けたり、或いは溶融金属と
鉄心の一部とで部分的に短絡回路を生じたりすることが
なくなる。
も金属と接する部分を石英等の耐熱絶縁物で覆って鉄心
と金属とを熱的，物理的にしゃ断しておくことにより、
金属溶融槽内に配置した鉄心は、溶融した金属が鉄心内
に侵入して熱的ダメージを受けたり、或いは溶融金属と
鉄心の一部とで部分的に短絡回路を生じたりすることが
なくなる。
【００１１】また導電材からなる金属溶融槽の場合、そ
の床面或いは側面で金属溶融槽内に配置した鉄心と対向
する部分に鉄心の継鉄方向に沿うスリットを設けておく
ことにより、金属溶融槽の床面或いは側面には短絡回路
が形成されず、鉄心を短絡する回路が金属のみとなり、
金属の加熱効率が向上する。従って金属は短時間に溶融
され、撹拌に頼らず、温度の均一化が達成できる。
の床面或いは側面で金属溶融槽内に配置した鉄心と対向
する部分に鉄心の継鉄方向に沿うスリットを設けておく
ことにより、金属溶融槽の床面或いは側面には短絡回路
が形成されず、鉄心を短絡する回路が金属のみとなり、
金属の加熱効率が向上する。従って金属は短時間に溶融
され、撹拌に頼らず、温度の均一化が達成できる。
【００１２】
【実施例】以下本発明を図面で示す一実施例について説
明する。図１は本発明の一実施例を示す斜視図である。
金属溶融槽であるバス２内には溶融する金属１が収納さ
れている。このバス２の底面の外側には、それぞれ巻線
７を巻回したＵ字型の鉄心６ａが２基配置され、各鉄心
６ａの端部がバス２の底面に密着されている。またバス
２の中にも同じくＵ字型の鉄心６ｂが配置され、各鉄心
６ｂの端部がバス２の内底面に密着されている。これら
鉄心６ａ，６ｂはバス２の底面を介して閉磁路を構成し
ている。
明する。図１は本発明の一実施例を示す斜視図である。
金属溶融槽であるバス２内には溶融する金属１が収納さ
れている。このバス２の底面の外側には、それぞれ巻線
７を巻回したＵ字型の鉄心６ａが２基配置され、各鉄心
６ａの端部がバス２の底面に密着されている。またバス
２の中にも同じくＵ字型の鉄心６ｂが配置され、各鉄心
６ｂの端部がバス２の内底面に密着されている。これら
鉄心６ａ，６ｂはバス２の底面を介して閉磁路を構成し
ている。
【００１３】この状態で巻線７に交流電源４から電流を
流すと、鉄心６ａ，６ｂには磁束が誘起される。巻線４
に接続する交流電源４は、高周波電源でもよいが、むし
ろ配電系統（５０，６０Ｈｚ）より直接引き込んだ方が
良い。その理由は専用電源が不用であることから装置の
小型化が図れること及び高周波であると洩れ磁束により
不測の異常加熱が発生する恐れがあるからである。
流すと、鉄心６ａ，６ｂには磁束が誘起される。巻線４
に接続する交流電源４は、高周波電源でもよいが、むし
ろ配電系統（５０，６０Ｈｚ）より直接引き込んだ方が
良い。その理由は専用電源が不用であることから装置の
小型化が図れること及び高周波であると洩れ磁束により
不測の異常加熱が発生する恐れがあるからである。
【００１４】磁束はバス２の床面を通ってバス２内の鉄
心６ｂに入り、またバス２の床面を通って巻線７を施し
た鉄心６ａに戻るような、バス２床面の厚さ分のギャッ
プ８を持つ磁路内を流れる。この磁束は、バス２内にあ
る金属１に電磁誘導を引き起こし、鉄心６ｂの周囲に電
流回路を形成する。この電流回路は、１ターンで短絡さ
れたコイルと等価であるため、磁束が作用すると大きな
短絡電流が流れる。この短絡電流Ｉ2 の大きさは、巻線
７の巻回数をＮ回、巻線７に流れる電流をＩ1とすると Ｉ2 ＝Ｎ×Ｉ1 となる。
心６ｂに入り、またバス２の床面を通って巻線７を施し
た鉄心６ａに戻るような、バス２床面の厚さ分のギャッ
プ８を持つ磁路内を流れる。この磁束は、バス２内にあ
る金属１に電磁誘導を引き起こし、鉄心６ｂの周囲に電
流回路を形成する。この電流回路は、１ターンで短絡さ
れたコイルと等価であるため、磁束が作用すると大きな
短絡電流が流れる。この短絡電流Ｉ2 の大きさは、巻線
７の巻回数をＮ回、巻線７に流れる電流をＩ1とすると Ｉ2 ＝Ｎ×Ｉ1 となる。
【００１５】金属１には短絡電流が流れることに伴なう
損失によりジュール熱が発生し、このジュール熱により
金属１の温度が上昇する。例えば、Ｎを１０００回、Ｉ
1 として１０Ａ流すと、短絡電流Ｉ2 は１００００Ａ生
じることになり、損失はその２乗に比例するため、効率
良く短時間で昇温できることになる。温度が金属１の融
点を越えると、金属１は溶融し始める。金属１は温度が
高くなるほど抵抗率が増加するため、短絡電流は抵抗の
小さなところを選択的に流れる。すなわち未溶融部分に
集中するので、その部分の発熱が大きくなり、急速に昇
温される結果、金属１としては、均一に昇温，溶融化が
進むことになる。
損失によりジュール熱が発生し、このジュール熱により
金属１の温度が上昇する。例えば、Ｎを１０００回、Ｉ
1 として１０Ａ流すと、短絡電流Ｉ2 は１００００Ａ生
じることになり、損失はその２乗に比例するため、効率
良く短時間で昇温できることになる。温度が金属１の融
点を越えると、金属１は溶融し始める。金属１は温度が
高くなるほど抵抗率が増加するため、短絡電流は抵抗の
小さなところを選択的に流れる。すなわち未溶融部分に
集中するので、その部分の発熱が大きくなり、急速に昇
温される結果、金属１としては、均一に昇温，溶融化が
進むことになる。
【００１６】また金属１は溶融しても導電性を持ってい
るので、引き続き短絡電流が流れる。しかも金属１が溶
融した場合において、部分的に降温し凝固した部分には
集中して短絡電流が流れるため、再び溶融・昇温する結
果、金属１の温度は均一に保たれることになる。
るので、引き続き短絡電流が流れる。しかも金属１が溶
融した場合において、部分的に降温し凝固した部分には
集中して短絡電流が流れるため、再び溶融・昇温する結
果、金属１の温度は均一に保たれることになる。
【００１７】図２は、鉄心の構成を変えた本発明の他の
実施例であり、図１の実施例と作用は同じである。この
実施例において、鉄心１６，１６は、それぞれバス２の
床面１カ所を挟むようにしてバス２内において垂直方向
にのみ配置している。鉄心１６，１６をバス２内におい
て垂直方向にのみ配置することにより、鉄心１６，１６
内の磁束は、バス２床面を一度通過するだけで済み、巻
線７と金属１の電気的結合を向上することができる。
実施例であり、図１の実施例と作用は同じである。この
実施例において、鉄心１６，１６は、それぞれバス２の
床面１カ所を挟むようにしてバス２内において垂直方向
にのみ配置している。鉄心１６，１６をバス２内におい
て垂直方向にのみ配置することにより、鉄心１６，１６
内の磁束は、バス２床面を一度通過するだけで済み、巻
線７と金属１の電気的結合を向上することができる。
【００１８】図３は、請求項３に基づく実施例である。
バス２内に配置する鉄心６ｂ全体或いは鉄心１６の金属
と接する部分にのみ、最外層に石英等の耐熱絶縁層８を
コーティング等により設けたものである。実施例では鉄
心６ｂの場合を示している。溶融した金属１は、例えば
鉄心がけい素鋼板の積層体であれば、層間絶縁を熱劣化
させたり、積層体の一部と局部的に短絡回路を形成して
鉄心に短絡電流を流入させたりして装置の信頼性を低下
させたり、加熱効率の悪化を引き起こす恐れがある。そ
のため上記のように鉄心６ｂ或いは鉄心１６の金属と接
する部分にのみ、最外層に耐熱絶縁層８を設けて鉄心６
ｂ或いは１６と金属１とを熱的、物理的にしゃ断するこ
とにより上記の問題点を解決することができる。
バス２内に配置する鉄心６ｂ全体或いは鉄心１６の金属
と接する部分にのみ、最外層に石英等の耐熱絶縁層８を
コーティング等により設けたものである。実施例では鉄
心６ｂの場合を示している。溶融した金属１は、例えば
鉄心がけい素鋼板の積層体であれば、層間絶縁を熱劣化
させたり、積層体の一部と局部的に短絡回路を形成して
鉄心に短絡電流を流入させたりして装置の信頼性を低下
させたり、加熱効率の悪化を引き起こす恐れがある。そ
のため上記のように鉄心６ｂ或いは鉄心１６の金属と接
する部分にのみ、最外層に耐熱絶縁層８を設けて鉄心６
ｂ或いは１６と金属１とを熱的、物理的にしゃ断するこ
とにより上記の問題点を解決することができる。
【００１９】図４は、請求項４に基づく実施例である。
バス２がステンレス等の導電材からなる場合において、
バス２内の鉄心６ｂと対向する床面に鉄心６ｂの継鉄部
の長手方向に沿うスリット９を形成したものである。ス
リット９は、鉄心６ｂの端部が床面に接する部分では巾
を広くし、継鉄部に沿う部分では巾を狭くしてある。そ
してこのスリット９内には耐熱絶縁物１０を充填して溶
融金属の洩れを防止する。
バス２がステンレス等の導電材からなる場合において、
バス２内の鉄心６ｂと対向する床面に鉄心６ｂの継鉄部
の長手方向に沿うスリット９を形成したものである。ス
リット９は、鉄心６ｂの端部が床面に接する部分では巾
を広くし、継鉄部に沿う部分では巾を狭くしてある。そ
してこのスリット９内には耐熱絶縁物１０を充填して溶
融金属の洩れを防止する。
【００２０】このようにすれば、スリット９により磁束
による短絡回路が床面に構成されるのを防止でき、その
部分での短絡電流の消耗を抑えることができる。これに
より金属１のみで短絡回路を形成させることができ、加
熱効率の向上が図れる。
による短絡回路が床面に構成されるのを防止でき、その
部分での短絡電流の消耗を抑えることができる。これに
より金属１のみで短絡回路を形成させることができ、加
熱効率の向上が図れる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明による金属の
溶融方法及びその装置によれば、効率のよい加熱が行な
え短時間で金属の溶融ができる。また撹拌器に頼らず溶
融金属の温度の均一化、保持ができ、比較的容易に溶融
金属の品質維持管理が行なえる。特に金属溶融槽内の鉄
心を耐熱絶縁層で覆うことにより鉄心と金属との熱的し
ゃ断が図れ、装置の信頼性を向上できる。また金属溶融
槽内の鉄心と対向する床面或いは側面に継鉄方向に沿っ
てスリットを設けることで、その部分での短絡電流の消
耗を抑えることができ、加熱効率の向上が図れる。
溶融方法及びその装置によれば、効率のよい加熱が行な
え短時間で金属の溶融ができる。また撹拌器に頼らず溶
融金属の温度の均一化、保持ができ、比較的容易に溶融
金属の品質維持管理が行なえる。特に金属溶融槽内の鉄
心を耐熱絶縁層で覆うことにより鉄心と金属との熱的し
ゃ断が図れ、装置の信頼性を向上できる。また金属溶融
槽内の鉄心と対向する床面或いは側面に継鉄方向に沿っ
てスリットを設けることで、その部分での短絡電流の消
耗を抑えることができ、加熱効率の向上が図れる。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図
【図２】本発明の他の実施例を示す斜視図
【図３】請求項３に対応する本発明の他の実施例を示す
要部斜視図
要部斜視図
【図４】請求項４に対応する本発明の他の実施例を示す
要部斜視図
要部斜視図
【図５】従来例を示す概略構成図
１は溶融状態の金属、２はバス（金属溶融槽）、６ａ，
６ｂ，１６は鉄心、４は交流電源、７は巻線、８，１０
は耐熱絶縁物、９はスリットを示す。
６ｂ，１６は鉄心、４は交流電源、７は巻線、８，１０
は耐熱絶縁物、９はスリットを示す。
Claims (4)
- 【請求項１】 磁性体からなる鉄心を金属溶融槽の内外
に配置し、金属溶融槽の外部に位置する鉄心に設けた巻
線に通電して前記金属溶融槽内外の鉄心を磁路とする磁
束を流して前記金属溶融槽内の金属に短絡電流を流すこ
とにより前記金属を溶融し加熱することを特徴とする金
属の溶融方法。 - 【請求項２】 金属溶融槽と、磁性体からなり前記金属
溶融槽の内外に配置されて磁路を構成する鉄心と、前記
金属溶融槽の外部に配置された鉄心の一部に巻回された
巻線と、この巻線に接続された交流電源とからなる金属
の溶融装置。 - 【請求項３】 金属溶融槽に配置した鉄心の少なくとも
金属と接する部分を石英等の耐熱絶縁物で覆ったことを
特徴とする請求項２記載の金属の溶融装置。 - 【請求項４】 導電材からなる金属溶融槽の床面或いは
側面において、金属溶融槽内に配置した鉄心と対向する
部分に、前記鉄心の継鉄方向に沿うスリットを設け、こ
のスリット内に耐熱絶縁物を充填したことを特徴とする
請求項２記載の金属の溶融装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24698692A JPH0657346A (ja) | 1992-06-08 | 1992-09-17 | 金属の溶融方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14707092 | 1992-06-08 | ||
| JP4-147070 | 1992-06-08 | ||
| JP24698692A JPH0657346A (ja) | 1992-06-08 | 1992-09-17 | 金属の溶融方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0657346A true JPH0657346A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=26477729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24698692A Pending JPH0657346A (ja) | 1992-06-08 | 1992-09-17 | 金属の溶融方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0657346A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018008297A (ja) * | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 富士電機株式会社 | 半田付け装置 |
-
1992
- 1992-09-17 JP JP24698692A patent/JPH0657346A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018008297A (ja) * | 2016-07-14 | 2018-01-18 | 富士電機株式会社 | 半田付け装置 |
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