JPH067980B2 - 定湯面保温炉における給排湯装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ダイカストマシンなどへ供給する溶湯を貯留
する溶湯保温炉、殊に開放された補給室を有し且つその
湯面を一定に保持できるように構成した加圧型溶湯保温
炉（以下、定湯面保温炉と称する）における給排湯装置
に関する。

〔従来の技術〕

一般に、溶湯保温炉としては開放型または密閉加圧型の
保温炉が用いられている。次に、これら開放炉および加
圧炉の従来例につき以下簡単に説明する。

まず、加圧炉は、第２図に示すように、密閉型炉本体１
０からなり、上部には加圧装置１２を有する圧力室１４
が形成されている。加圧装置１２は、圧力気体源１６と
この圧力気体源１６の配管路に配設される２つのソレノ
イドバルブ１８，２０を有し、このバルブ１８，２０
は、炉本体１０内の所定個所の溶湯圧力を検出する検出
器２２を介して操作器２４により開閉操作される。そし
て、このような構成において、炉本体１０内の溶湯が電
磁ポンプ２６により吸引されて給湯配管路２８を介して
金型３０内に圧送され、キャビティ３２内で鋳造され
る。そして、この場合、金型３０への給湯によって炉本
体１０内の湯面が下降すると、バルブ２０が開き圧力室
１４内に加圧気体が供給され、圧力室１４内の圧力が上
昇して電磁ポンプ２６のサクションヘッドが一定に維持
される。従って、このような加圧炉においては、電磁ポ
ンプ２６を一定容量で一定時間運転することにより、金
型３０への給湯量が所定の定量に設定される。なお、炉
本体１０内へ例えば溶湯が補給されて湯面が上昇する場
合には、バルブ１８が開かれて加圧気体が開放され、圧
力室１４の圧力が降下する。

次に、開放炉は、第３図に示すように、開放炉本体３４
からなり、炉本体３４内にはその湯面を検出する検出器
３６が設けられている。そして、このような構成におい
て、電磁ポンプ２６が駆動され、炉本体３４内の溶湯が
配管炉２８を介して金型３０へ供給され、炉本体３４内
の湯面が降下すると、湯面検出器３６がこれに追従して
湯面変動を検出し、この検出信号により操作器３８が駆
動装置４０を介して電磁ポンプ２６の吐出量または運転
時間を調整し、これにより金型３０への給湯量が一定に
なるように構成されている。

このように、ダイカストマシンなどの溶湯保温炉におい
ては、開放炉または加圧炉のいずれにおいても、その給
湯量が常に一定になるように制御される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、鋳造工程などにおいては、製品の品質を良好
且つ均一に保持するために、前述の給湯量の正確な定量
制御が不可欠の要件であると共に、一方作業の安全性並
びに能率を向上させるために、装置の操作性が確実且つ
良好であることが肝要である。しかしながら、前述のよ
うな従来の溶湯保温炉においては、いずれも以下に述べ
るような難点を有していた。

すなわち、加圧炉においては、まず圧力室１４内の圧力
制御において、圧力室１４内に圧入される加圧気体が常
温であることから、圧入された気体が圧力室内において
容積が膨脹すること、およびこの加圧気体を制御するソ
レノイドバルブ２０がその作動の応答性に劣るものであ
ることから、圧力室１４内の圧力設定が正確に達成し難
い。すなわち、電磁ポンプ２６のサクションヘッドが変
動し、供給溶湯の定量制御を正確に達成し難い。さら
に、バルブ１８もしくは２０の故障あるいは誤動作の場
合には、炉本体１０内の溶湯が、例えば金型３０から流
出するなどの危険性がある。また、炉本体１０が密閉型
であるので、炉本体１０内の保守、点検作業が不便であ
り、さらに電磁ポンプ２６の保守あるいは交換作業など
に際しては、電磁ポンプ２６の内部の残湯を排出するた
めに、炉本体１０内の高温の溶湯を汲出す作業が困難で
あり且つ多大な危険を伴う。

次に、開放炉においては、まず湯面検出器３６は湯面の
変動に追従する機構を要するものであり、また操作器３
６並びに駆動装置４０は湯面の変動に対応して電磁ポン
プ２６の励磁電圧あるいは作動時間を段階的に演算制御
する機構などを要するものである。このため、これらの
構造が複雑且つ大型化する。さらに、電磁ポンプ２６の
作動時間を変更する場合には、鋳造工程全体の鋳造サイ
クルが変動し、作業能率並びに製品品質が低下する。ま
た、炉本体３４の保守、点検作業は、開放型であるので
容易に行えるが、電磁ポンプ２６の保守、交換作業に際
しては、前述の如圧炉の場合と同様に、炉本体３４内の
溶湯を汲出すための作業は困難であり且つ多大な危険を
伴う。

そこで、本発明の目的は、電磁ポンプにより所定量の給
湯を行うよう構成した加圧型溶湯保温炉において、給湯
時における圧力室内の湯面低下に際し、その湯面低下を
確実に検出して圧力室内へ所要の加圧気体を供給し、電
磁ポンプのサクションヘッドを常に一定に保持する操作
を高精度にしかも簡易かつ迅速に達成し、しかもこれら
の操作を行う装置を簡単な構成で低コストに製造し得る
と共に、電磁ポンプ等の保守等に際して排湯に対する安
全性を高めかつ迅速な作業を実現できる定湯面保温炉に
おける給排湯装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る定湯面保温炉における給排湯装置は、加圧
炉の圧力室に隣接しかつ底部において連通する開放され
た補給室を設け、電磁ポンプにより所定量の給湯を行う
ように構成した加圧型溶湯保温炉において、 補給室に、所定の湯面レベル位置を設定する湯面検出器
を設け、 圧力室に、給湯時において圧力室内の湯面低下に伴う補
給室内の湯面低下を前記湯面検出器により検出した際に
圧力室内へ加圧気体を供給して補給室内の湯面レベルを
所定レベルに保持する加圧装置を付設すると共に、排湯
時において圧力室内の圧力を開放する排気装置を付設
し、 さらに前記圧力室には、加圧時における最低湯面より下
位に電磁ポンプ給湯配管路の吸込口を設け、この圧力室
内の圧力開放時における最高湯面より上位に電磁ポンプ
を配置することを特徴とする。

前記の給排湯装置において、圧力室内へ加圧気体を供給
する加圧装置は、ピストンポンプからなり、このピスト
ンポンプの吸気側に加圧気体を圧力室内の温度近傍まで
加熱する加熱器を備えると共に、前記ピストンポンプの
１ストロークの動作量を電磁ポンプにより給湯された溶
湯量に対応して定まる所定量の単位加圧気体が供給され
るよう設定し、さらに前記圧力室内に加圧気体を常に一
定の温度に保持するための加熱手段を設けることができ
る。

〔作用〕

本発明に係る定湯面保温炉における給排湯装置によれ
ば、加圧炉の圧力室に隣接しかつ底部において連通する
開放された補給室を設け、電磁ポンプにより所定量の給
湯を行うよう構成した加圧型溶湯保温炉において、給湯
時における圧力室内の湯面低下を補給室内の湯面低下と
して検出し、補給室内の湯面を常に所定レベル位置に設
定するよう圧力室内へ加圧気体を供給することにより、
電磁ポンプのサクションヘッドを一定に保持し、さらに
電磁ポンプの設定位置を圧力室内の圧力開放時における
最高湯面より上位としかつその吸込口を加圧時の最低湯
面より下位とすることにより、排湯時に電磁ポンプより
上部の配管炉内の溶湯ないしは電磁ポンプ内の溶湯を圧
力室内へ自重で逆流排出させることができ、電磁ポンプ
の保守、点検並びに交換作業を安全かつ容易なものとす
ることができる。

この場合、補給室内の湯面低下を検出した際に前記圧力
室内へ供給する加圧気体は、予め圧力室内の温度近傍ま
で加熱されかつ電磁ポンプにより給湯された溶湯量に対
応して定まる所定量の単位加圧気体を、ピストンポンプ
の１ストロークによって供給し、さらに圧力室内の加圧
気体を該圧力室内に設けた加熱手段により常に一定の温
度に保持するようにすれば、電磁ポンプのサクションヘ
ッドを一定に保持するための操作を簡便かつ迅速にし
て、しかも高精度に実現することができる。

また、本発明に係る給排湯装置によれば、補給室に所定
の湯面レベル位置を設定する湯面検出器を設け、圧力室
に給湯時において圧力室内の湯面低下に伴う補給室内の
湯面低下を前記湯面検出器により検出した際に圧力室内
へ加圧気体を供給する加圧装置を設け、さらに圧力室に
排湯時において圧力室内の圧力を開放する排気装置を設
けることにより、前述した電磁ポンプのサクションヘッ
ドを一定に保持する装置を簡便にかつ低コストに製造す
ることができる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る定湯面保温炉における給排湯装置の
実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

第１図は本発明の定湯面保温炉における給排湯装置の一
実施例を示すものである。なお、説明の便宜上第２図お
よび第３図に示す従来の構造と同一の構成部分について
は、同一の参照符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。

第１図において、本実施例における溶湯保温炉は、基本
的には、圧力室からなる密閉型炉本体５０から構成され
る。この炉本体５０の圧力室５６に隣接し、底部連通口
５２を介して連通する上面開放の溶湯補給室５４が設け
られる。圧力室５６には、加圧装置５８並びに排気装置
６０が付設され、また金型３０との間には電磁ポンプ給
湯配管炉６２が配設されている。

加圧装置５８は、加圧気体供給手段６４と湯面検出器６
６と操作器６８とからなり、そして加圧気体供給手段６
４は、圧力源７０とソレノイドバルブ７２とアクチュエ
ータ７４とピストンポンプ７６とから構成される。な
お、ピストンポンプ７６の吸込路には加熱兼濾過器７８
とチェック弁８０が設けられ、吐出路にはチェック弁８
２が設けられている。そして、このような構成におい
て、補給室５４内における湯面の設定レベルＬａが降下
して検出器６６の設定レベルＬａより離れると、検出器
６６の検出信号により操作器６８がソレノイドバルブ７
２を作動し、これによりアクチュエータ７４がピストン
７６ａを押圧前進させ、ピストンポンプ７６が加圧気体
を圧力室５６内に圧入する。そして、これにより、圧力
室５６内の圧力が上昇して炉本体５０内における湯面Ｌ
ｂを押下げ、補給室５４内の湯面が逆に上昇して前記設
定レベルＬａに復帰し、これが検出器６６に再び接触し
て検出信号が出力され、操作器６８がソレノイドバルブ
７２を逆方向に作動してピストン７６ａのピストンポン
プ７６内における位置を、図示される当初の基準位置に
引戻したうえで、加圧気体供給手段６４の作動を停止さ
せる。また、排気装置６０は電磁排気バルブからなり、
適宜遠隔操作手段（図示せず）などにより開閉操作する
よう構成されている。

電磁ポンプ給湯配管路６２における吸込口８４は、圧力
室５６内の溶湯の最低湯面Ｌｃより下位に配置され、電
磁ポンプ２６は最高湯面Ｌｄより上位に配置され、電磁
ポンプ２６と吸込口８４との間の配管路２８は炉本体５
０の底面へ向けて傾斜して配置されている。そして、配
管路２８内における湯面は、通常は、補給室５４内の溶
湯設定レベルＬａに位置するが、排気バルブ６０が開か
れて圧力室５６内の加圧が開放されると、圧力室５６内
における最高湯面Ｌｄまで下降する。従って、電磁ポン
プ２６部分を含む配管路２８の上部部分内の溶湯は、圧
力室５６すなわち炉本体５０内にその自重で逆流排出さ
れる。

また、圧力室５６内には加熱手段８６が設けられてお
り、この加熱手段８６は温度制御装置（図示せず）を介
して操作され、圧力室５６の気体温度を所定の一定温度
に保持するように構成されている。

次に、本実施例における電磁ポンプ２６のサクションヘ
ッドの保持方法について、金型への給湯動作に関連して
説明する。補給室５４内の湯面が設定レベルＬａに保持
され、これが検出器６６に接触している状態（第１図に
示す状態）で、電磁ポンプ２６が駆動して、圧力室５６
内の溶湯が配管炉２８を介して金型３０のキャビティ３
２内に供給されると、補給室５４内の湯面が設定レベル
Ｌａから降下して検出器６６との接触が離れる。これに
より、検出器６６から操作信号が操作器６８へ発信さ
れ、前述したように、加圧装置５８により所定量の加圧
気体が圧力室５６内に送入される。そして、これによ
り、補給室５４内の湯面が設定レベルＬａまで復帰し、
これが検出器６６に再び接触して加圧装置５８の駆動が
停止する。この停止状態においては、ピストン７６ａは
図示される基準位置に引戻されている。

この場合、本実施例においては、圧力室５６に対する加
圧気体の供給に際して、給湯された溶湯量に対応して定
まる所定量の単位加圧気体が、ピストン７６ａの１スト
ロークによって供給され、しかも、この加圧気体は加熱
兼濾過器７８によって圧力室５６内の温度近傍まで加熱
されている。一方、圧力室５６内の温度は、加熱手段８
６によって定温に保持されており、加圧気体の供給が正
確に且つ安定に行われる。従って、補給室５４内におけ
る湯面の設定レベルＬａへの復帰が正確に且つ安定に達
成される。すなわち、電磁ポンプ２６のサクションヘッ
ドが正確に且つ安定に保持され、給湯の定量制御が高精
度に達成される。また、この場合、加圧気体供給手段６
４は、ソレノイドバルブ７２、アクチュエータ７４およ
びピストンポンプ７６を介して作動するので、作動誤差
などを生じることがない。

次に、配管路２８内の排湯は、排気バルブ６０を遠隔操
作などによって開放することにより行うことができる
が、この場合、前述したように、配管路２８内の湯面が
圧力室５６内における最高湯面Ｌｄまで降下し、この湯
面Ｌｄより上部の配管路２８内の溶湯がその自重によっ
て迅速に圧力室５６内に逆流排出される。従って、往々
にして必要とされる電磁ポンプ２６の保守あるいは交換
作業を容易にしかも安全に行うことができる。

なお、本実施例は、炉本体が半密閉炉であることから、
その構造が比較的簡単であり、またその保守、点検作業
も比較的容易に行うことができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の精
神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可能で
ある。また、本実施例においては、ダイカストマシンに
適用した場合について説明したが、本発明は他の類似の
装置に適用することもできることは勿論である。

〔発明の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
加圧炉の圧力室に隣接しかつ底部において連通する開放
された補給室を設け、電磁ポンプにより所定量の給湯を
行うように構成した加圧型溶湯保温炉において、給湯時
における圧力室内の湯面低下を補給室内の湯面低下とし
て検出し、補給室内の湯面を常に所定レベル位置に設定
するよう圧力室内へ加圧気体を供給することにより、電
磁ポンプのサクションヘッドを一定に保持し、さらに電
磁ポンプの設定位置を圧力室内の圧力開放時における最
高湯面より上位としかつその吸込口を加圧時の最低湯面
より下位とすることにより、排湯時に電磁ポンプより上
部の配管炉内の溶湯ないしは電磁ポンプ内の溶湯を圧力
室内へ自重で逆流排出されることができ、電磁ポンプの
保守、点検並びに交換作業を安全かつ容易なものとする
ことができる。

特に、本発明においては、前記の給排湯を実施する装置
として、補給室に所定の湯面レベル位置を設定する湯面
検出器を設け、圧力室に給湯時において圧力室内の湯面
低下に伴う補給室内の湯面低下を前記湯面検出器により
検出した際に圧力室内へ加圧気体を供給する加圧装置を
設け、さらに圧力室に排湯時において圧力室内の圧力を
開放する排気装置を設けることにより、前述した電磁ポ
ンプのサクションヘッドを一定に保持する装置を簡便に
かつ低コストに製造することができる。

また、補給室内の湯面低下を検出した際に前記圧力室内
へ供給する加圧気体は、予め圧力室内の温度近傍まで加
熱されかつ電磁ポンプにより給湯された溶湯量に対応し
て定まる所定量の単位加圧気体を、ピストンポンプの１
ストロークによって供給し、さらに圧力室内の加圧気体
を該圧力室内に設けた加圧手段により常に一定の温度に
保持するように構成すれば、電磁ポンプのサクションヘ
ッドを一定に保持する操作をより簡便にかつ高精度なも
のとすることができ、しかも低コストに製造することが
でき、この種給排湯装置の性能の向上と共にその安全性
並びに信頼性の向上に資する効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る定湯面保温炉における給排湯装置
の一実施例を断面で示した構成図、第２図は従来の密閉
加圧型保温炉を断面で示した構成図、第３図は従来の開
放型保温炉を断面で示した構成図である。 ２６…電磁ポンプ ２８…配管路 ３０…金型 ３２…キャビティ ５０…炉本体 ５２…底部連通口 ５４…溶湯補給室 ５６…圧力室 ５８…加圧装置 ６０…排気装置 ６２…電磁ポンプ給湯配管炉 ６４…加圧気体供給手段 ６６…湯面検出器 ６８…操作器 ７０…圧力源 ７２…ソレノイドバルブ ７４…アクチュエータ ７６…ピストンポンプ ７８…加熱兼濾過器 ８０，８２…チェック弁 ８４…吸込口 ８６…加熱手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−152356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−178166（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−41850（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧炉の圧力室に隣接しかつ底部において
   連通する開放された補給室を設け、 電磁ポンプにより所定量の給湯を行うよう構成した加圧
   型溶湯保温炉において、 補給室に、所定の湯面レベル位置を設定する湯面検出器
   を設け、 圧力室に、給湯時において圧力室内の湯面低下に伴う補
   給室内の湯面低下を前記湯面検出器により検出した際に
   圧力室内へ加圧気体を供給して補給室内の湯面レベルを
   所定レベルに保持する加圧装置を付設すると共に、排湯
   時において圧力室内の圧力を開放する排気装置を付設
   し、 さらに前記圧力室には、加圧時における最低湯面より下
   位に電磁ポンプ給湯配管路の吸込口を設け、この圧力室
   内の圧力開放時における最高湯面より上位に電磁ポンプ
   を配置することを特徴とする定湯面保温炉における給排
   湯装置。
2. 【請求項２】圧力室内へ加圧気体を供給する加圧装置
   は、ピストンポンプからなり、このピストンポンプの吸
   気側に加圧気体を圧力室内の温度近傍まで加熱する加熱
   器を備えると共に、前記ピストンポンプの１ストローク
   の動作量を電磁ポンプにより給湯された溶湯量に対応し
   て定まる所定量の単位加圧気体が供給されるよう設定
   し、さらに前記圧力室内に加圧気体を常に一定の温度に
   保持するための加熱手段を設けてなる特許請求の範囲第
   １項記載の定湯面保温炉における給排湯装置。