JP2008224089A - 溶解装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱源から放射される輻射熱をできるだけ低く抑えることができる溶解装置を提供する。
【解決手段】溶解装置２には、傾斜した状態で取り付いた溶解炉９が設けられる。溶解炉９の内部に仕切板１４を設け、仕切板１４を基準に上流側はボールインゴット６を溶解する溶解ゾーンＫａとして用い、下流側はインゴット溶解後の溶湯３を一定温度で保持する保持ゾーンＫｂとして用いる。溶解炉９にボールインゴット６が投入されると、ボールインゴット６は仕切板１４で停止し、この位置で溶解ゾーンＫａの熱源である溶解用ヒータ１３で過熱されて液状の溶湯３に状態変化する。この溶湯３は溶解ゾーンＫａで徐々に溜まっていき、仕切板１４を乗り越えるものが保持ゾーンＫｂに供給される。保持ゾーンＫｂに送られた溶湯３は、鋳造装置５に送り出されるまで温度保持用ヒータ１６で一定温度に保持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、固形状の原材料を溶解してこれを液状の溶湯にし、この溶湯を一定温度で保持する溶解装置に関する。

従来、金型鋳造方式の一種として、溶融した金属を金型に圧入することで製品を製造するダイカストが広く用いられている。このダイカストは、精度の高い製品（即ち、鋳物）を短時間に大量生産することが可能であることから、自動車関連部品（例えばエンジンのシリンダブロックやクランクケース、トランスミッションのミッションケースやトランスファーケース等）の製造方式として利用され、近年においては通信機器や建築材料等にも応用の幅が広がってきている。

この種のダイカストは、ダイカスト材料（即ち、インゴット）を溶解して溶解後の金属を鋳造する製造工程を経ることから、一般的なダイカストマシンは、ダイカスト合金を溶融して保持する溶融炉を備える。このような溶融炉の一例は、例えば特許文献１等に開示されている。特許文献１の溶解炉は、例えばバーナ等で過熱が可能な大型のるつぼを持ち、このるつぼの中に球形状を成すボールインゴットを順次投入してこれを溶解し、ボールインゴットの溶解後状態である溶湯を作業者が直に手酌等で汲み上げて鋳造機に送るものである。
特開平１１−７５２号公報

ところで、この種のるつぼは、るつぼ内に投入されたボールインゴットを溶解する必要があることから、バーナでかなりの高温に加熱される。また、るつぼは溶湯を保持しておく役目も担うことから、充分な量の溶湯を確保しておくためにも相対的に大型のものが使用される。このため、溶解炉としてるつぼを用いた場合は、大型物体であるるつぼがかなりの高熱状態をとることになるので、熱源であるるつぼから熱エネルギーとして放射される熱線（遠赤外線）、いわゆる輻射熱が多量となる問題があった。このように輻射熱が多量であると、その分だけ作業場の温度が上昇することになり、これが作業環境の悪化の原因になることから、輻射熱をできるだけ低く抑えたい要望があった。

本発明の目的は、熱源から放射される輻射熱をできるだけ低く抑えることができる溶解装置を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、原材料を溶解してこれを液状の溶湯にし、当該溶湯を製品の成形工程に送出する溶解装置において、前記原材料の通過経路である炉本体の途中に位置し、第１熱源により当該原材料を少量ずつ溶解してこれを前記溶湯とし、前記原材料が固形のまま次工程側へ移動することを規制する規制部を介して前記溶湯のみを次工程に送る少量溶解機構と、前記少量溶解機構から送られた前記溶湯を貯留し、当該溶湯を次工程側に送るまで第２熱源で一定温度に保持する温度保持機構とを備えたことを要旨とする。

この構成によれば、原材料を溶解するに際しては、原材料が少量溶解機構に少量搬入され、搬入された原材料は少量溶解機構内で規制部により次工程側への移動が規制された状態で液体状の溶湯に溶解される。少量溶解機構は、搬入されてきた原材料を都度溶解することによって原材料を少量溶解しつつ、その溶解により生じた溶湯を、規制部を介して次工程側の温度保持機構に順次送り、原材料を少量溶解して規制部を介して溶湯を温度保持機構に送る処理を繰り返し行う。温度保持機構は、少量溶解機構から送られてきた溶湯を製品の成形加工に最適な一定温度で保持し、成形工程時に溶湯が必要となる際に、一定温度で保持しておいた溶湯を成形工程側に適量供給する。

ところで、原材料を溶解する溶解領域は、原材料を溶解する必要がある関係上、極めて高い温度状態をとることになるが、溶解後の溶湯を一定温度で保持する保持領域は、溶湯を一定温度で保持しておければよいことから、溶解領域よりも低い温度状態で済むことになる。このため、本構成のように、原材料を少量溶解機構で逐次少量溶解してそれを温度保持機構で一定温度に保持する構成を用いれば、溶解領域は比較的少スペースで済むことになるので、それに伴って高温領域も狭い範囲で済むことになる。よって、溶解装置で高温状態となる箇所が相対的に少なくなるので、溶解装置から放射される輻射熱をできるだけ低く抑えることが可能となる。

本発明では、前記少量溶解機構は、前記炉本体に供給される前記原材料が前記次工程側に自重で落下するように当該炉本体が下側に傾いて配置された機構であることを要旨とする。

この構成によれば、少量溶解機構の炉構造として例えば溶解した溶湯のうち規制部を乗り越える溶湯を温度保持機構に送る構造をとった場合、溶湯を規制部から乗り越えさせるに際して必要な溶湯量は、例えば炉本体が水平に沿う向きに配置された炉構造をとった場合と比べて少なく済む。このため、少量溶解機構が溶湯を温度保持機構に送るに際しては、溶解すべき溶湯量が比較的少なく済むことになるので、溶湯を温度保持機構に送るまでの処理時間の短時間化が可能となり、溶解時間短時間化に伴って輻射熱の更なる抑制も可能となる。

本発明では、前記少量溶解機構は、前記炉本体が水平に沿う向きに配置された機構であることを要旨とする。
この構成によれば、炉本体内の溶湯が偏った状態で炉本体内に位置する状態にならずに済むことから、炉本体に偏心荷重がかかり難くなるので、炉本体に反りが生じ難くなる。

本発明では、前記少量溶解機構は、前記原材料を溶解領域で溶解して前記溶湯としたもののうち前記規制部を乗り越えた当該溶湯を前記温度保持機構に送ることを要旨とする。
この構成によれば、少量溶解機構が原材料を溶解する際、規制部を乗り越えるものが温度保持機構に送られるので、規制部を乗り越えない所定量の溶湯は規制部によって溶湯領域に溜まる状態となる。ところで、熱伝導率は気体を伝導媒体とする場合に比較して液体の方が高伝導率であるという特性があるので、少量溶解機構の溶解領域に所定量の溶湯が溜まっていれば、新たな原材料が供給されてこれを少量溶解する際に、規制部によって溜まった溶湯によって原材料の溶解を効率よく行うことが可能となり、溶解時間の短縮化を図ることが可能となる。

本発明によれば、熱源から放射される輻射熱をできるだけ低く抑えることができる。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した溶解装置の第１実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
金属材を原材料とする金型鋳造装置の一種としては、例えば図１に示すように、溶解した金属を金型に圧入する製造方式、いわゆるダイカストに則って製品製造を行うダイカストマシン１がある。ダイカストマシン１は、マシン構成を大別すると、金属製のダイカスト材料を溶解してこの溶解後の原材料（即ち、溶湯３）を一定温度に保持する溶解装置２と、溶解装置２から送られてきた溶湯３を金型４に圧入して製品を鋳造する鋳造装置５とを備えている。

溶解装置２には、原材料であるボールインゴット６を少量ずつ溶解（以降、少量溶解と記す）する溶解機構７と、溶解機構７が溶解した溶湯３を鋳造装置５に送るまで一定温度で貯留する温度保持機構８とが設けられている。まずは溶解機構７を説明すると、溶解装置２には、溶解装置２の溶解箇所となる円筒形状の溶解炉９が、その下端が下方を向く傾斜状態で配置されている。即ち、本例の溶解装置２は、溶解炉９が所定角度の傾きを以て配置された傾斜式である。溶解炉９の径サイズＲは、球形状のボールインゴット６が１つずつ下方に向かって転がり落下可能な大きさ、即ちボールインゴット６の直径よりも若干量だけ拡径に形成されている。ボールインゴット６は、例えば亜鉛やアルミニウム等から成るダイカスト材料であって、１つひとつが数百グラム（例えば350ｇ、700ｇ等）の大きさを持つものが使用されている。なお、ボールインゴット６が原材料を構成し、溶解機構７が少量溶解機構に相当し、溶解炉９が炉本体に相当する。

溶解炉９の上端には、ボールインゴット６を溶解炉９内へ投入する際の入口となるインゴット導入口１０が貫設されている。このインゴット導入口１０には、インゴット供給源（図示略）に貯留されたボールインゴット６が溶解炉９に供給される際の通路となる略円筒形状のインゴット供給通路部１１が連結されている。インゴット供給通路部１１は、溶解炉９との連結部位付近においては垂直方向に沿う向きに延びている。なお、インゴット供給通路部１１へのボールインゴット６の供給は、例えば専用の供給装置（図示略）によって自動でインゴット供給通路部１１に送られることに限らず、例えば作業者が１つずつ手作業でボールインゴット６をインゴット供給通路部１１に投入してもよい。

インゴット供給通路部１１の下端位置には、インゴット供給通路部１１の通路を開放又は遮断するインゴットシャッタ１２が設けられている。インゴットシャッタ１２は、図２に示すように、例えば先端が円弧形状を成す略平板のシャッタ部１２ａが本体部１２ｂに対して直線往復移動可能であって、インゴット供給通路部１１の側壁に貫設された導入孔１１ａを介してシャッタ部１２ａがインゴット供給通路部１１の内部に導入可能である。インゴットシャッタ１２は、シャッタ部１２ａが引き込んで経路開放状態となると、ボールインゴット６を溶解炉９に搬出し、シャッタ部１２ａが飛び出して経路規制状態となると、溶解炉９へのボールインゴット６の供給を停止する。また、インゴットシャッタ１２は、シャッタ部１２ａが飛び出して経路規制状態となった際、そのシャッタ部１２ａでインゴット供給通路部１１を完全に塞ぐように形成されている。

図１に示すように、溶解炉９の中央寄りの位置には、溶解炉９内に搬入されたボールインゴット６を溶解する際の熱源となる溶解用ヒータ１３が設けられている。溶解用ヒータ１３は、例えば高周波誘導過熱装置や遠赤外線ヒータ等が用いられ、溶解炉９の中央寄り位置の外周をその周方向全域で取り囲むべく円環形状に形成されている。本例の溶解炉９は、溶解用ヒータ１３の配置されている領域がボールインゴット６を主に溶解する主溶解領域、即ちボールインゴット６の溶解ゾーンＫａとなっている。なお、溶解用ヒータ１３が第１熱源に相当する。

溶解炉９の内部には、溶解炉９の延設方向に対して垂直方向に延びる仕切板１４が立設されている。仕切板１４は、図３に示すように、溶解炉９の内周面形状に合わせて半円弧形状を成し、インゴット供給通路部１１から溶解炉９の内部に搬入されたボールインゴット６をその位置で停止させるとともに、溶解ゾーンＫａで溶解した溶湯３をその位置で堰き止めるように働く。本例においては、溶解炉９が傾斜状態で設置されていることから、水平方向に対して傾斜状態をとる溶解炉９の内周面９ａと仕切板１４とで囲まれる空間が溶湯貯留部１５となり、溶解ゾーンＫａでボールインゴット６を溶解する際には、溶解後の溶湯３が溶湯貯留部１５に逐次貯留されていき、この溶湯貯留部１５を乗り越える溶湯３が下流側の温度保持機構８に送られる。なお、仕切板１４が規制部に相当する。

図１に示すように、溶解炉９の下端位置には、溶解ゾーンＫａから送られてきた溶湯３を、鋳造成形に適した一定温度に過熱保持する温度保持用ヒータ１６が設けられている。温度保持用ヒータ１６は、溶解用ヒータ１３と同じように高周波誘導過熱装置や遠赤外線ヒータ等が用いられ、溶解炉９の下端外周をその周方向全域で取り囲むべく円環形状に形成されている。本例の溶解炉９は、温度保持用ヒータ１６の配置されている領域が溶湯３を一定温度に保持する保持領域、即ち溶解ゾーンＫａから送られてきた溶湯３を一定温度に保つ保持ゾーンＫｂとなっている。なお、温度保持用ヒータ１６が第２熱源に相当する。

溶解炉９の保持ゾーンＫｂには、保持ゾーンＫｂで保持状態にある溶湯３を鋳造装置５に供給するか否かの切り換えを行う溶湯シャッタ１７が設けられている。溶湯シャッタ１７は、図４に示すように、例えば円柱棒形状を成すシャッタ部１７ａが本体部１７ｂに対して直線往復移動可能であって、溶解炉９の下端上壁に貫設された導入孔９ｂを介してシャッタ部１７ａが溶解炉９の内部に導入可能である。溶湯シャッタ１７は、シャッタ部１７ａが飛び出して、溶解炉９の下端底部に貫設された流出孔１８にシャッタ部１７ａが挿込状態となると、保持ゾーンＫｂの溶湯３が鋳造装置５に流出することを規制し、シャッタ部１７ａが引き込んで流出孔１８から抜け出ると、保持ゾーンＫｂの溶湯３を鋳造装置５に供給する。

溶解炉９において保持ゾーンＫｂには、保持ゾーンＫｂに貯留された溶湯３の温度（以下、溶湯温度と記す）を検出する温度センサ１９が設けられている。保持ゾーンＫｂの溶湯温度は、温度センサ１９によって逐次監視され、温度保持用ヒータ１６がその時々の溶湯温度に応じた作動状態で駆動されることによって、保持ゾーンＫｂの溶湯３が鋳造成形（成形工程）に適した一定温度に保持される。例えば、保持ゾーンＫｂの溶湯温度が低下した際には、温度保持用ヒータ１６が高温駆動状態となって保持ゾーンＫｂの溶湯３を高温保持し、一方で保持ゾーンＫｂの溶湯温度が上昇した際には、温度保持用ヒータ１６がそれまでよりも低温駆動状態となって保持ゾーンＫｂの溶湯３を適温に保つ。

溶解炉９において保持ゾーンＫｂには、保持ゾーンＫｂに貯留された溶湯３の湯面２０を検出する２つの湯面センサ２１，２２が設けられ、本例においては湯面２０が下限域になったか否かを検出する第１湯面センサ２１と、湯面２０が上限域になったか否かを検出する第２湯面センサ２２とからなる。本例においては、保持ゾーンＫｂの溶湯３が下限域に達したことが第１湯面センサ２１で検出されると、インゴットシャッタ１２が所定タイミングで駆動してボールインゴット６が溶解ゾーンＫａに一定間隔をおいて例えば２〜３つずつ供給され、これらボールインゴット６が溶解ゾーンＫａで溶解用ヒータ１３により溶解されて保持ゾーンＫｂの溶湯３が補充される。また、保持ゾーンＫｂの溶湯３が上限域に達したことが第２湯面センサ２２で検出されると、インゴットシャッタ１２が停止状態となってインゴット供給が停止され、ボールインゴット６が溶解され過ぎて保持ゾーンＫｂの溶湯３が溶解ゾーンＫａ側に溢れ出ることが防止される。

溶解炉９において溶解ゾーンＫａの上流位置には、溶湯３のこぼれを監視する湯こぼれ防止センサ２３が設けられている。溶解ゾーンＫａでボールインゴット６が溶解され過ぎて、溶湯３が溶解炉９に溢れ過ぎたことが湯こぼれ防止センサ２３で検出されると、溶湯３が溶解炉９から溢れ出してしまうことを防止すべく、溶解用ヒータ１３が停止されるとともに、インゴットシャッタ１２も停止状態となって溶解ゾーンＫａへボールインゴット６が供給されることも停止される。

鋳造装置５は、溶解装置２の溶湯３が内部に投入される筒形状の鋳造機シリンダ２４と、この鋳造機シリンダ２４に対してその内部で往復動可能に取り付けられた鋳造機プランジャ２５とを備えている。鋳造機シリンダ２４の上壁には、溶解装置２が送り出す溶湯３を鋳造機シリンダ２４の内部に投入する投入孔２４ａが貫設されている。また、鋳造機シリンダ２４の先端には、縮径の充填口２４ｂを介して精密鋳型の金型４が接続されている。この種の金型４は、基本的に固定型及び可動型から成り、これらを型合わせした際にできる型内の掘り込み面や空間によって製品形状が決まる。

鋳造装置５は、鋳造前段階では鋳造機プランジャ２５が手前側に引き戻された状態をとる。そして、金型４の固定型と可動型とがセットされると、溶解装置２は溶湯シャッタ１７を駆動して流出孔１８を開放状態とし、溶解炉９の保持ゾーンＫｂに貯留された溶湯３を、鋳造装置５の投入孔２４ａを介して鋳造機シリンダ２４内に投入する。鋳造機シリンダ２４内への溶湯投入後、鋳造装置５は鋳造機プランジャ２５を奥に押し込み、鋳造機シリンダ２４内の溶湯３を、圧力をかけた状態で充填口２４ｂを介して金型４に充填する。金型４に充填された溶湯３は金型４内で所定形状をとって冷却されることにより製品成型され、成型工程に際しては以上の鋳造作業が繰り返し行われる。

ダイカストマシン１には、金型成型時に生じたスクラップや廃材等のオーバーフロー２６を原材料として溶解炉９に搬送するオーバーフローリターン装置２７が設けられている。本例のオーバーフローリターン装置２７は、金型４で生じるオーバーフロー２６を収納部２７ａで受け、それを溶解炉９のインゴット導入口１０付近まで持ち上げつつ、所定タイミングでオーバーフロー２６を溶解炉９に投入する装置である。なお、オーバーフローリターン装置２７がオーバーフロー２６を溶解炉９内に投入するタイミングは、インゴットシャッタ１２によるボールインゴット供給と同期していてもよいし、或いはオーバーフロー２６を持ち上げる度に溶解炉９に投入するものでもよい。

図５に示すように、溶解装置２には、溶解装置２のコントロールユニットとしてコントローラ２８が設けられている。このコントローラ２８は、コントローラ２８を統括制御するＣＰＵ２９や、各種制御プログラム及びデータ群が格納されたメモリ３０等から成る。コントローラ２８の入力側には、温度センサ１９、第１湯面センサ２１、第２湯面センサ２２及び湯こぼれ防止センサ２３が接続され、出力側には、インゴットシャッタ１２、溶解用ヒータ１３、溶湯シャッタ１７、温度保持用ヒータ１６及びオーバーフローリターン装置２７が接続されている。また、コントローラ２８は、電気配線を介して鋳造装置５のコントロール系と電気接続され、鋳造装置５の作動状態を見ることが可能となっている。

メモリ３０には、溶解炉９に少量ずつボールインゴット６（オーバーフロー２６も含む）を入れてこれを溶解ゾーンＫａで少量溶解するとともに、溶解後の溶湯３を保持ゾーンＫｂで一定温度に保持しつつ、成形工程時にこれを鋳造装置５に供給する溶解制御プログラムが格納されている。コントローラ２８は、メモリ３０に格納された溶解制御プログラムに従い溶解処理を行い、温度センサ１９、湯面センサ２１，２２、湯こぼれ防止センサ２３から取得する検出値に基づき、溶解用ヒータ１３、インゴットシャッタ１２、温度保持用ヒータ１６や溶湯シャッタ１７及びオーバーフローリターン装置２７を駆動して溶解処理を行う。

次に、以上のように構成された本例の溶解装置２の動作を説明する。
まず、ダイカストマシン１に電源が投入されると、溶解装置２及び鋳造装置５がともに起動状態となる。溶解装置２のコントローラ２８は、自身が起動状態となると、溶解用ヒータ１３及び温度保持用ヒータ１６を駆動状態にしてこれらを発熱させる。ここで、溶解炉９でボールインゴット６を素早くスムーズに溶解するにはボールインゴット６を高温で加熱する必要があるが、溶解後の溶湯３を一定温度で保持する場合は、この時の過熱温度は溶解時よりも低い温度でよい。このため、コントローラ２８は、溶解用ヒータ１３及び温度保持用ヒータ１６を駆動する際、溶解用ヒータ１３を高温状態で駆動し、温度保持用ヒータ１６をこれよりは低い温度で駆動する。

また、溶解開始時は、図６に示すように、保持ゾーンＫｂに充分な溶湯３が供給されていないことから、第１湯面センサ２１は保持ゾーンＫｂの溶湯３が下限域以下であることを検出する。なお、図６においては、溶湯貯留部１５に前回作動時の溶湯３が残存した状態とする。コントローラ２８は、第１湯面センサ２１の検出値に基づき保持ゾーンＫｂの溶湯３が下限域以下であることを認識すると、図７に示すように、閉状態のインゴットシャッタ１２を所定時間の間において開状態とすることによって、ボールインゴット６を溶解炉９内に例えば２〜３つ程度投入する。このとき、コントローラ２８は、オーバーフローリターン装置２７にオーバーフロー２６が存在していれば、このオーバーフロー２６も同時に溶解炉９に投入する。

溶解炉９の投入されたボールインゴット６（オーバーフロー２６も含む）は、図８に示すように、傾斜状態の溶解炉９の内部傾斜面を転がり落ちて溶解ゾーンＫａに至り、仕切板１４によって並んで停止する状態をとる。そして、溶解ゾーンＫａに送られたボールインゴット６は、溶解用ヒータ１３によって過熱されて液状の溶湯３に溶解される。即ち、本例においては、２〜３つのボールインゴット６をその都度溶解、つまりボールインゴット６が少量溶解される。溶解ゾーンＫａに生じる溶湯３は、図９に示すように、仕切板１４及び内周面９ａよってできる溶湯貯留部１５に溜まっていき、その貯留増加に伴って仕切板１４を乗り越える溶湯３が保持ゾーンＫｂに送り出される。

コントローラ２８は、インゴットシャッタ１２を駆動してボールインゴット６を溶解炉９内に投入した際、その投入後の経過時間をカウントし、その経過時間が設定時間に到達しても、保持ゾーンＫｂの溶湯３が上限域に達していないことを第２湯面センサ２２で検出すると、インゴットシャッタ１２を再度駆動してボールインゴット６を溶解炉９内に追加投入する。コントローラ２８は、保持ゾーンＫｂの溶湯３が上限域に到達するまでボールインゴット６の少量溶解を継続して行い、保持ゾーンＫｂの溶湯３が上限域に到達したことを第２湯面センサ２２で検出すると、インゴットシャッタ１２の開閉動作を一旦停止する。

コントローラ２８は、溶解ゾーンＫａから保持ゾーンＫｂに流れ出た溶湯３を、保持ゾーンＫｂの領域で温度保持用ヒータ１６によって一定温度に過熱保持する。このとき、コントローラ２８は、温度センサ１９の検出値を基に保持ゾーンＫｂの溶湯温度を逐次監視し、溶湯温度が低くなれば温度保持用ヒータ１６を高温駆動し、一方で溶湯温度が高くなれば温度保持用ヒータ１６を低温駆動して溶湯温度を一定値に保持する。

コントローラ２８は、鋳造装置５から溶湯供給要求を受けると、図１０に示すように、溶湯シャッタ１７を所定時間の間において開状態として、保持ゾーンＫｂにある溶解炉９の流出孔１８を開放する。溶解炉９の流出孔１８が開放状態となると、保持ゾーンＫｂに貯留された溶湯３が流出孔１８から鋳造装置５の鋳造機シリンダ２４に流れ込み、鋳造装置５に溶湯３が供給される。鋳造装置５は、溶解装置２から溶湯３の供給を受けると、その溶湯供給の完了とともに、引き出し状態にある鋳造機プランジャ２５を押し出し駆動し、金型４に溶湯３を充填して製品製造を行う。

コントローラ２８は、鋳造装置５への溶湯投入に伴い保持ゾーンＫｂの溶湯３が減少していってこれが下限域に到達したことを第１湯面センサ２１で検出すると、インゴットシャッタ１２を再駆動して溶解ゾーンＫａにボールインゴット６を送ってボールインゴット６の少量溶解を再度行う。そして、コントローラ２８は、保持ゾーンＫｂの溶湯３が上限域に到達したことを第２湯面センサ２２で検出するまでこの少量溶解を繰り返し行い、保持ゾーンＫｂの溶湯３を補充する。コントローラ２８は、鋳造装置５への溶湯投入によって保持ゾーンＫｂの溶湯３が減少する度に、以上の補充動作を繰り返し行う。

ところで、溶解炉９でボールインゴット６を溶解する箇所、即ち溶解炉９の溶解ゾーンＫａは、ボールインゴット６を溶解する箇所である関係上、非常に温度の高い箇所とならざるを得ず、ここは非常に輻射熱が高くなる。しかし、本例のようにボールインゴット６を少量ずつ溶解する少量溶解方式を用いれば、その分だけインゴット溶解に必要な領域が少なく済むことから、溶解炉９の溶解ゾーンＫａができる限り少領域化する。このように、溶解ゾーンＫａが少領域化すれば、その分だけ高温箇所も減少することになるので、本例の構成を用いれば溶解炉９から放射される輻射熱が相対的に低く抑制される。

また、本例の溶解ゾーンＫａには、板形状の仕切板１４を用いて溶湯貯留部１５が形成されているので、溶解ゾーンＫａで溶解した溶湯３の一部は、この溶湯貯留部１５に溜まった状態となる。ところで、熱伝導率は例えば気体を伝導媒体にする場合に比べ、液体を伝導媒体とした方が伝導率値は高い。このため、本例のように溶解ゾーンＫａに溶湯貯留部１５が存在していれば、ボールインゴット６を溶解するに際しては、ボールインゴット６が溶湯３で、即ち液状原材料に浸された状態で溶解されるので、ボールインゴット６をより効果的に溶解することが可能となり、溶解時間の短時間化を図ることも可能となる。

更に、本例の溶解炉９は傾斜状態をとることから、溶解ゾーンＫａに仕切板１４で溶湯貯留部１５を形成したとしても、この種の溶湯貯留部１５の体積量は例えば溶解炉９を水平配置した場合に比べて少なく済む。よって、ボールインゴット６を溶解ゾーンＫａで溶解するに際して仕切板１４を乗り越える溶湯３が保持ゾーンＫｂに送られる溶湯供給方式を採用しても、少ない溶解量で溶湯３を保持ゾーンＫｂに流出させることが可能となる。このため、保持ゾーンＫｂへ溶湯３を効率よく送ることが可能となり、保持ゾーンＫｂに溶湯３を貯留する際に要する貯留時間も少なく済む。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）ダイカスト材料を溶解するに際しては、このダイカスト材料を溶解炉９の溶解ゾーンＫａで少量溶解してこれを保持ゾーンＫｂで保持し、充分な溶湯３が保持ゾーンＫｂに貯留されるまでこの少量溶解を繰り返す溶解方式を用いた。このため、溶解ゾーンＫａは少量溶解を行うのみの大きさで済むことになり、非常に高温と成らざるを得ない溶解ゾーンＫａが非常に狭い領域で済む。よって、溶解装置２で高温状態となる箇所が相対的に少なくなるので、溶解装置２から放射される輻射熱をできるだけ低く抑えることができる。また、溶解装置２の輻射熱が低減すれば、溶解装置２が設置された溶解作業室の室内温度が高温化し難くなるので、溶解作業場の作業環境を改善することもできる。

（２）溶解方式として少量溶解を用いれば、背景技術で述べたような大きな溶解炉を持たずに済むので、その分だけ溶解装置２を小型化することができる。また、例えば仮に溶解装置２を一旦停止させてこれを再作動する場合を考えると、本例のような少量溶解を採用すれば、その時に溶解させる溶解量は少なく済むことから、溶解装置２が鋳造装置５に溶湯３を送り出すまでに要する処理時間も少なく済み、これは省エネルギー化にも効果が高い。

（３）溶解装置２として溶解炉９が傾いて配置される傾斜式を採用したので、溶解炉９の内面と仕切板１４とでできる溶湯貯留部１５の体積が相対的に小さくなる。このため、溶解ゾーンＫａでダイカスト材料を溶解してこの溶湯３を保持ゾーンＫｂに送るべく仕切板１４から乗り越えさせる際に、その時に必要となる溶湯量が少なく済むことになり、溶解処理を開始してから短い時間で溶湯３を保持ゾーンＫｂに送ることができる。よって、保持ゾーンＫｂに溶湯３を貯留する際に必要な溶解時間を短時間化することができ、溶解時間の短時間化に伴い輻射熱の放熱時間も短く抑えることができる。

（５）溶解ゾーンＫａでボールインゴット６を溶解する際、溶解炉９の内面と仕切板１４とでできる溶湯貯留部１５には溶湯３が常時貯留される状態となる。よって、溶解ゾーンＫａでボールインゴット６を溶解するに際しては、熱伝導率の高い液体を媒体にボールインゴット６の溶解が行われることになるので、ボールインゴット６を効率良く溶解することができ、溶解時間の更なる短時間化に効果が高い。

（６）溶解装置２には、成形工程時に発生するスクラップ等のオーバーフロー２６を溶解工程に戻してこれを再利用するオーバーフローリターン装置２７を設けたので、ダイカスト原材料を効率良く使用することができ、鋳造品の生産性を向上することができる。

（７）インゴット供給通路部１１には、ボールインゴット６を決められたタイミングで溶解炉９内に投入するインゴットシャッタ１２を設けたので、ボールインゴット６とオーバーフロー２６とを搬送経路途中で絡み難くすることができ、溶解装置２が溶解動作時に途中で停止（作動エラー）してしまうような状況を生じ難くすることができる。

（８）溶解炉９に湯こぼれ防止センサ２３を設けたので、溶解炉９がボールインゴット６を溶解する際、溶湯３が溶解炉９の上端開口からこぼれ落ちてしまう状況を生じ難くすることができる。

（９）溶解炉９に各々使用目的の異なる分離した溶解ゾーンＫａと保持ゾーンＫｂとを設けたので、保持ゾーンＫｂで溶湯３を鋳造に好適な一定温度に保持することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図１１に従って説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態のダイカスト材料の形状を変更したのみの構成であることから、同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図１１に示すように、本例のダイカスト材料には、直方体形状を成す角状インゴット３１が使用されている。この種の角状インゴット３１は、例えばボールインゴット６に比べて体積が数倍程度の大きさを持つものが一般的であって、ボールインゴット６に比較して形状加工等に手間を要さないことから、広く一般的に使用されている。角状インゴット３１を用いた場合、角状インゴット３１を溶解炉９に投入する際の投入方式は、作業者が自らの手で投入する手動投入や、例えばロボットを用いて投入する自動投入のどちらの方式を用いてもよい。なお、角状インゴット３１が原材料を構成する。

コントローラ２８は、溶解処理の実行時において、保持ゾーンＫｂの溶湯３が下限域に達したことを第１湯面センサ２１で検出すると、保持ゾーンＫｂに溶湯３の補充が必要であると認識し、少量溶解を行うべくそれまで停止状態にあった溶解用ヒータ１３を駆動状態にする。このとき、オーバーフローリターン装置２７にオーバーフロー２６が存在していれば、これも溶解炉９内に投入される。これにより、溶解ゾーンＫａに位置する角状インゴット３１（オーバーフロー２６も含む）が溶解用ヒータ１３によって溶解されて溶湯３に状態変化し、これら溶湯３のうち仕切板１４を乗り越えるものが保持ゾーンＫｂに流出して、保持ゾーンＫｂに溶湯３が補充される。

また、コントローラ２８は、溶解処理の実行時において、保持ゾーンＫｂの溶湯３が上限域に達したことを第２湯面センサ２２で検出すると、保持ゾーンＫｂへの溶湯３の補充が不要であると認識し、駆動状態にある溶解用ヒータ１３を停止する。また、この時は、オーバーフローリターン装置２７にオーバーフロー２６が存在していても、これを溶解炉９内に投入しない。これにより、溶解ゾーンＫａに存在する角状インゴット３１の溶解が停止され、保持ゾーンＫｂへの溶湯供給が停止される。

従って、第２実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１）〜（９）に記載の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（１０）角状インゴット３１は広く一般的に使用されているダイカスト材料であるが、本例の溶解装置２を採用すれば、このような一般的なダイカスト材料に対しても対応することができる。

（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を図１２〜図１６に従って説明する。なお、第３実施形態は、第１及び第２実施形態の溶解炉９の配置状態を変更したのみの構成であることから、同実施形態も異なる部分についてのみ説明する。

図１２に示すように、本例の溶解装置２は、溶解炉９が水平に沿う向きに配置された水平式をとっている。また、本例のインゴット導入口１０は、溶解炉９の上壁においてインゴット供給通路部１１側の端部に貫設されている。このインゴット導入口１０とインゴット供給通路部１１との間には、溶解炉９及びインゴット供給通路部１１を連結する筒形状のインゴット予熱通路部３２が設けられている。インゴット予熱通路部３２は、ボールインゴット６をインゴット供給通路部１１から溶解炉９内の溶解ゾーンＫａに送る手前でこのボールインゴット６を予め所定温度まで過熱しておく予熱領域、即ちボールインゴット６の予熱ゾーンＫｃとなっている。

インゴット予熱通路部３２の経路終端位置には、インゴット予熱通路部３２の通路を開放又は遮断する第２インゴットシャッタ３３が設けられている。第２インゴットシャッタ３３は、ボールインゴット６をシャッタ位置で停止させつつ溶解ゾーンＫａ内の高温気流を予熱ゾーンＫｃに送り込む機能を持たせる必要があることから、シャッタ部３３ａが例えば溶湯シャッタ１７のシャッタ部１７ａのような棒形状を成している。第２インゴットシャッタ３３は、インゴット予熱通路部３２の側壁に貫設された導入孔３２ａを介してシャッタ部３３ａがインゴット予熱通路部３２の内部に導入可能である。

また、本例のオーバーフローリターン装置２７には、鋳造装置５側から送り上げられてきたオーバーフロー２６を一時収納する収納部屋２７ｂと、これに並設するインゴット供給通路部１１とを連結するオーバーフロー用シュート２７ｃが設けられている。このオーバーフロー用シュート２７ｃは、収納部屋２７ｂに送り上げられたオーバーフロー２６をインゴット供給通路部１１に送る際の搬送経路となるものである。なお、オーバーフローリターン装置２７は、収納部屋２７ｂにオーバーフロー２６が送られる度に、これをインゴット供給通路部１１に送る動作をとる。

溶解炉９の内部底面には、インゴット予熱通路部３２に対して向き合う位置に傾斜部３４が形成されている。この傾斜部３４は、流出孔１８側（溶解炉９の先端側）に向かうに従って下側に傾く斜面形状をとるとともに、インゴット予熱通路部３２から溶解炉９内に投入されたボールインゴット６の進行方向を溶解炉９の先端側に変えて、ボールインゴット６を仕切板１４に向かわせる役目を担っている。また、本例の溶湯貯留部１５は、水平方向に対して立設する仕切板１４と、溶解ゾーンＫａの溶解炉９の内周面９ａと、同じく溶解ゾーンＫａの溶解炉９の側面９ｃとによって囲まれる空間から形成されている。

コントローラ２８は、図１３に示す動作初期状態からダイカスト材料の少量溶解を行うに際して、まずは図１４に示すように、第２インゴットシャッタ３３を開閉して、予熱ゾーンＫｃで予熱状態にあるボールインゴット６を溶解炉９の内部に投入する。予熱ゾーンＫｃから溶解炉９内に投入されたボールインゴット６は、図１５に示すように、溶解炉９内を落下して傾斜部３４に当接し、この傾斜部３４によって仕切板１４に向かって転がる動きをとって溶解ゾーンＫａに送られる。溶解ゾーンＫａに位置したボールインゴット６は、溶解用ヒータ１３によって過熱されて液状の溶湯３に溶解される。溶解ゾーンＫａに生じる溶湯３は、図１６に示すように、溶解ゾーンＫａの溶湯貯留部１５に溜まっていき、その貯留量増加に伴って仕切板１４を乗り越える溶湯３が保持ゾーンＫｂに送り出される。

コントローラ２８は、第２インゴットシャッタ３３を駆動させた後、図１５に示すように、インゴットシャッタ１２を駆動して、インゴット供給通路部１１内で待機しているボールインゴット６を、１つ予熱ゾーンＫｃに供給する。この予熱ゾーンＫｃは第２インゴットシャッタ３３でインゴット通過は規制されているものの、溶解ゾーンＫａの大気が予熱ゾーンＫｃに至るように部屋自体は導通している。このため、予熱ゾーンＫｃに位置したボールインゴット６は、過熱ゾーンＫｂから送られてくる高温大気で過熱され、溶解はしないものの一定温度まで予熱される。

コントローラ２８は、第２インゴットシャッタ３３を開閉動作させてボールインゴット６を溶解炉９内に投入した後、その投入後からの経過時間を計測する。コントローラ２８は、この経過時間が閾値以上となっても第２湯面センサ２２で溶湯３を検出しないと、保持ゾーンＫｂの溶湯３が未だ上限域に到達せず更なる溶湯３の補充が必要であると認識し、第２インゴットシャッタ３３を駆動して少量溶解を再度行う。コントローラ２８は、保持ゾーンＫｂの溶湯３が上限域に到達したことを第２湯面センサ２２で検出するまでこの少量溶解を繰り返し行い、保持ゾーンＫｂの溶湯３を適量になるまで補充する。

従って、第３実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１）〜（９）に記載の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（１１）溶解装置２として溶解炉９が水平配置された水平式を採用したので、溶解炉９に偏った荷重が加わり難くなり、溶解炉９に反りを生じ難くすることができる。

（１２）溶解装置２に、ボールインゴット６を溶解する前段階でこれを予熱する予熱ゾーンＫｃを設けた。このため、ボールインゴット６を一層効率良く溶解することができ、溶解時間の更なる短時間化や輻射熱の更なる低減化に効果が高い。

（１３）溶解ゾーンＫａの手前位置に第２インゴットシャッタ３３が存在するので、ボールインゴット６が溶解ゾーンＫａに投入される際には、ボールインゴット６が溶湯３の近傍位置から投入される。ところで、搬送されてきた固体のボールインゴット６がそのまま高温の溶湯３に投入されると、この時のボールインゴット６は充分に予熱されていないので、ボールインゴット６の表面に存在する水分が溶湯３の熱で急激に膨張して、溶解炉９の室内圧力が急激に変化してしまい、これは溶解装置２に過度の負荷がかかる要因となる。しかし、本例はボールインゴット６が第２インゴットシャッタ３３で一旦止められ、その位置で溶湯３の輻射熱で予熱されてボールインゴット６の表面の水分が除去され、その位置から溶解炉９に投入される搬入動作をとるので、ボールインゴット６は溶湯３の輻射熱で予熱されつつ低い投入高さから溶解炉９に投入される。このため、ボールインゴット６と溶湯３とを急激反応させずに済み、溶解装置２に過度の負荷を生じ難くすることができる。

（１４）溶解装置２に水平式を採用すれば、傾斜式の時のようにボールインゴット６を溶解炉９の内面を転動させる動作は取らせないので、傾斜式の場合の懸念事項であったボールインゴット６が転動途中で止まるというような状況が生じ難くなり、より確実にボールインゴット６を溶解ゾーンＫａに送ることができる。

（第４実施形態）
次に、本発明を具体化した第４実施形態を図１７〜図２１に従って説明する。なお、第３実施形態は、第３実施形態の溶解炉水平配置式の溶解装置２でこの時に使用するダイカスト材料の形状を変更したのみの構成であることから、同実施形態も異なる部分についてのみ説明する。

図１７に示すように、溶解炉９の内部において溶解ゾーンＫａの略中間位置には、溶解ゾーンＫａを２部屋に区画する仕切シャッタ３５が設けられている。この仕切シャッタ３５は、溶解ゾーンＫａを２つの各々独立した部屋として区画する役目を担うことから、シャッタ部３５ａが例えばインゴットシャッタ１２のシャッタ部１２ａのような先端円弧平板形状を成している。仕切シャッタ３５は、溶解炉９の上壁に貫設された導入孔９ｄを介してシャッタ部３５ａが溶解炉９の内部に導入可能である。また、本例の溶解ゾーンＫａは、溶解ゾーンＫａの流路上流側を第１溶解ゾーンＫa1とし、溶解ゾーンＫａの流路下流側を第２溶解ゾーンＫa2とし、第１溶解ゾーンＫa1が実際のインゴット溶解領域となる。

溶解装置２には、ダイカスト材料である角状インゴット３１を溶解炉９内の溶解ゾーンＫａに搬送する材料搬送用ロボット３６が設けられている。材料搬送用ロボット３６は、先端の把持部３６ａで角状インゴット３１を把持することが可能であって、コントローラ２８によって動作制御が行われる。本例の材料搬送用ロボット３６は、把持部３６ａで角状インゴット３１を持ちつつ、これをインゴット導入口１０から溶解炉９内に投入し、角状インゴット３１を持った状態でこれを溶解ゾーンＫａの溶湯貯留部１５に溜まった溶湯３に浸して溶解する。

また、オーバーフロー用シュート２７ｃの経路終端位置には、オーバーフロー用シュート２７ｃの通路を開放又は遮断するオーバーフローシャッタ３７が設けられている。オーバーフローシャッタ３７は、オーバーフロー用シュート２７ｃを流れ落ちてくる種々形状の異なるオーバーフロー２６をそのシャッタ位置で確実に止める必要があることから、シャッタ部３７ａが例えばインゴットシャッタ１２のシャッタ部１２ａのような先端円弧平板形状を成している。オーバーフローシャッタ３７は、オーバーフロー用シュート２７ｃの上壁に貫設された導入孔２７ｄを介してオーバーフロー用シュート２７ｃの内部に導入可能である。

コントローラ２８は、図１８に示す動作初期状態からダイカスト材料の少量溶解を行う際、図１９に示すように、材料搬送用ロボット３６にその把持部３６ａで角状インゴット３１を持たせた状態で、その角状インゴット３１をインゴット導入口１０から溶解炉９の内部、即ち第１溶解ゾーンＫａに投入させる。このとき、材料搬送用ロボット３６は、角状インゴット３１を溶解炉９内に搬入するに際して、角状インゴット３１を予め決められた量だけ溶解炉９内に挿し込む。また、コントローラ２８は、材料搬送用ロボット３６にインゴット投入動作を行わせる際、仕切シャッタ３５を開状態にして第１溶解ゾーンＫａと第２溶解ゾーンＫａとの間の仕切りを無くし、これら２部屋を連通状態にし、しかもオーバーフローシャッタ３７も開閉動作させて、角状インゴット３１とともにオーバーフロー２６も溶解炉９に投入する。

ところで、溶解炉９の溶湯貯留部１５に残存していた溶湯３は、溶解用ヒータ１３に過熱されて高温液状となる。溶解ゾーンＫａに投入された角状インゴット３１は、この溶湯貯留部１５の溶湯３に浸されることによって少量溶解されて溶湯３に状態変化し、その溶湯３が溶解ゾーンＫａの溶湯貯留部１５に溜まっていく。そして、溶解ゾーンＫａに生じる溶湯３は、図２０に示すように、角状インゴット３１の溶解に伴って貯留量が増加し、その貯留量増加に伴って仕切板１４を乗り越える溶湯３が保持ゾーンＫｂに送り出される。

コントローラ２８は、材料搬送用ロボット３６を駆動して角状インゴット３１を溶解炉９内に投入した後、その投入後からの経過時間を計測する。コントローラ２８は、この経過時間が閾値以上となっても第２湯面センサ２２で溶湯３を検出しないと、保持ゾーンＫｂの溶湯３が未だ上限域に到達せず更なる溶湯３の補充が必要であると認識し、図２１に示すように、材料搬送用ロボット３６を再駆動して角状インゴット３１を溶けた分だけ更に奥に挿入しつつ、オーバーフローシャッタ３７を開閉してオーバーフロー２６を溶解炉９内に投入する。これにより、溶解ゾーンＫａにダイカスト材料が補充されることになり、少量溶解が再度行われる。コントローラ２８は、保持ゾーンＫｂの溶湯３が上限域に到達したことを第２湯面センサ２２で検出するまでこの少量溶解を繰り返し行い、保持ゾーンＫｂの溶湯３を適量になるまで補充する。

また、コントローラ２８は、保持ゾーンＫｂの溶湯３が上限域に到達したことを第２湯面センサ２２で検出すると、溶湯３の補充は充分であると認識し、少量溶解を停止すべく仕切シャッタ３５を閉状態にする。これにより、溶解ゾーンＫａが第１溶解ゾーンＫa1と第２溶解ゾーンＫa2とに区画され、実際の溶解箇所である第１溶解ゾーンＫa1が、保持ゾーンＫｂ側に位置する第２溶解ゾーンＫa2から分離する。従って、第２溶解ゾーンＫa2の溶湯３がそれ以上増加する状態にはならず、保持ゾーンＫｂ側に乗り越える溶湯３も発生しないことから、保持ゾーンＫｂへの溶湯供給が停止する。

従って、第４実施形態の構成によれば、第１実施形態の（１）〜（９）に記載の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（１５）溶解装置２として水平式を採用するに際して、ダイカスト材料が角状インゴット３１であっても、これに対応することができる。

なお、実施形態はこれまでの構成に限定されず、以下の態様に変更してもよい。
・ 第１〜第４実施形態において、ダイカスト材料は必ずしも亜鉛に限定されず、例えばアルミニウム、銅、マグネシウム等でもよい。但し、ダイカスト材料としてマグネシウムを用いる場合は、溶解炉９内に防燃ガスを充填する必要がある。また、溶解原材料は、金属であってもこれは必ずしもダイカストに用いられる金属に限らず、ダイカスト材料以外の他の金属でもよいし、またこれは金属ではなく樹脂でもよい。

・ 第１〜第４実施形態において、規制部は必ずしも板形状を成す仕切板１４に限定されず、溶湯３を堰き止められれば形状は特に限定されない。また、仕切板１４は円弧形状に限定されず、これも適宜設計変更可能である。

・ 第１〜第４実施形態において、シャッタ系の部品のシャッタ形状は先端円弧平板形状や棒形状に限定されず、これは適宜変更可能であるし、しかもこれらシャッタ部品は機能毎に複数存在するが、採用するシャッタ部品もその都度自由に選択可能である。

・ 第１〜第４実施形態において、仕切板１４は、必ずしも板形状に限定されず、例えば複数の細かな導通路が存在する網形状でもよい。
・ 第１〜第４実施形態において、溶湯シャッタ１７のシャッタ部１７ａが挿し込まれる流出孔１８の周囲に漏れ防止材を介装してもよい。この場合、溶湯シャッタ１７で流出孔１８を閉状態としている際に、流出孔１８から溶湯３が漏れ出てしまう状況を発生し難くすることができる。

・ 第１〜第４実施形態において、第３実施形態に記載の予熱ゾーンＫｃは、第１実施形態、第２実施形態及び第４実施形態にも展開可能である。
・ 第１〜第４実施形態において、溶解装置２で生成した溶湯３を鋳造装置５に送る際の機構は、溶湯シャッタ１７を用いた構造に限らず、例えば保持ゾーンＫｂにスライド式の開閉扉を設け、この扉を開閉動作することによって溶解装置２の溶湯３を鋳造装置５に送ってもよい。

・ 第１〜第４実施形態において、保持ゾーンＫｂの溶湯３が下限域以下となったことが第１湯面センサ２１で検出された際の動作は、既に過熱駆動状態にある溶解ゾーンＫａにダイカスト材料を供給する動作と、そのタイミングで溶解用ヒータ１３の駆動を開始しつつダイカスト材料を投入する動作とのどちらを採用してもよい。また、保持ゾーンＫｂの溶湯３が上限域に到達したことが第２湯面センサ２２で検出された際の動作は、溶解用ヒータ１３は駆動状態のままでダイカスト材料の供給のみを停止する動作と、溶解用ヒータ１３の駆動を停止しつつしかもダイカスト材料の投入も停止する動作とのどちらを採用してもよい。

・ 第１〜第４実施形態において、オーバーフローリターン装置２７の構造は実施形態で適宜入れ替え可能である。
・ 第４実施形態において、溶解ゾーンＫａを２部屋に区画する仕切シャッタ３５は必ずしも必要ではない。仕切シャッタ３５を省略した場合、溶解ゾーンＫａでの溶解処理を停止するには、例えばその溶解停止タイミングで角状インゴット３１を持ち上げる動作をとらせることでこれに対応する。

・ 溶解装置２は、この種のダイカストマシン１に搭載されることに限らず、溶解機構を必要とする他の製品成形マシンに搭載してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。

（１）請求項１〜４のいずれかにおいて、前記少量溶解機構に供給される前の前記原材料を予熱し、当該予熱を行った後の前記原材料を前記少量溶解機構に送る原材料予熱機構を備えた。この構成によれば、例えば固形状の原材料の表面に水分が存在する状態で仮にこれが溶湯に投入されると、固形状の原材料の表面に存在する水分が溶湯の熱で急激に膨張して溶解装置に負担のかかる状況が生じ得ることも考えられるが、本構成は原材料を予熱して原材料表面の水分を蒸発させてから少量溶解機構に投入されるので、水分の急激膨張という現象が生じ難くなり、溶解装置に過度の負荷をかけ難くすることが可能となる。

（２）請求項１〜４及び前記技術的思想（１）のいずれかにおいて、前記原材料予熱機構は、前記原材料を前記少量溶解機構に送る手前で保持することによって当該原材料を予熱するとともに、前記原材料を前記少量溶解機構に送る際に前記原材料が勢いよく前記少量溶解機構の溶湯に投入されることを防止する飛跳防止機構も兼ねる。この構成によれば、固形状の原材料の表面に水分が存在する状態で仮にこれが溶湯に勢いよく投入されると、固形状の原材料の表面に存在する水分が溶湯の熱で急激に膨張して溶解装置に過度の負担がかかる状況が生じ易いが、本構成の原材料予熱機構は飛跳防止機構も兼ねるので、水分の付着した原材料が勢いよく溶湯に投入される可能性が低くなり、溶解装置に負荷を一層かけ難くすることが可能となる。

（３）請求項１〜４及び前記技術的思想（１），（２）のいずれかにおいて、前記成形工程時に発生するオーバーフローを前記少量溶解機構に再度送るオーバーフローリターン機構を備えた。この構成によれば、成形工程時に発生するスクラップ等のオーバーフローを原材料として再度使用するので、原材料を効率よく使用することができる。

（４）請求項１〜４及び前記技術的思想（１）〜（３）のいずれかにおいて、前記少量溶解機構は、前記温度保持機構に貯留された前記溶湯の溶湯量を検出する検出手段と、溶解前の前記原材料を前記少量溶解機構の溶解領域に搬出する搬出手段と、前記検出手段の検出量に基づき、前記温度保持機構の前記溶湯量が溶湯供給必要レベルまで減少した際、前記搬出手段を駆動して前記原材料を前記少量溶解機構の前記溶解領域に搬出し、前記温度保持機構の前記溶湯量が溶湯供給不要レベルまで増加した際、前記溶解を停止又は弱作動させる制御手段とを備えた。この構成によれば、好適なタイミングで原材料を少量溶解機構に供給することが可能となる。

（５）原材料を溶解してこれを液状の溶湯にし、当該溶湯を製品の成形工程に送出する原材料の溶解方法において、前記原材料の通過経路である炉本体の途中に位置し、第１熱源により当該原材料を少量ずつ溶解してこれを前記溶湯とし、前記原材料が固形のまま次工程側へ移動することを規制する規制部を介して前記溶湯のみを次工程に送る少量溶解工程と、前記少量溶解工程後の前記溶湯を貯留し、当該溶湯を次工程側に送るまで第２熱源で一定温度に保持する温度保持工程とを備えたことを特徴とする原材料の溶解方法。

第１実施形態におけるダイカストマシンの概略構成を示す構成図。 インゴットシャッタの具体的構造を示す斜視図。 仕切板の形成部位で溶解炉を部分破断した斜視図。 溶湯シャッタの具体的構造を示す斜視図。 溶解装置（ダイカストマシン）の電気的構成を示すブロック図。 溶解装置の動作初期状態を示す動作説明図。 溶解炉にダイカスト材料が投入された状態を示す動作説明図。 ダイカスト材料が溶解炉内の溶解ゾーンに到達した状態を示す動作説明図。 溶解ゾーンで生成した溶湯が保持ゾーンに送られる状態を示す動作説明図。 保持ゾーンに貯留した溶湯を鋳造装置に投入する状態を示す動作説明図。 第２実施形態におけるダイカストマシンの概略構成を示す構成図。 第３実施形態におけるダイカストマシンの概略構成を示す構成図。 溶解装置の動作初期状態を示す動作説明図。 溶解炉にダイカスト材料が投入された状態を示す動作説明図。 溶解炉内に投入されたダイカスト材料がとる動きを示す動作説明図。 溶解ゾーンで生成した溶湯が保持ゾーンに送られる状態を示す動作説明図。 第４実施形態におけるダイカストマシンの概略構成を示す構成図。 溶解装置の動作初期状態を示す動作説明図。 溶解炉にダイカスト材料が投入された状態を示す動作説明図。 溶解ゾーンで生成した溶湯が保持ゾーンに送られる状態を示す動作説明図。 溶解炉にダイカスト材料が追加投入された状態を示す動作説明図。

符号の説明

２…溶解装置、３…溶湯、６…原材料を構成するボールインゴット、７…少量溶解機構としての溶解機構、８…温度保持機構、９…炉本体としての溶解炉、１３…第１熱源としての溶解用ヒータ、１４…規制部としての仕切板、１６…第２熱源としての温度保持用ヒータ、３１…原材料を構成する角状インゴット、Ｋａ…溶解領域としての溶解ゾーン。

Claims (4)

1. 原材料を溶解してこれを液状の溶湯にし、当該溶湯を製品の成形工程に送出する溶解装置において、
   前記原材料の通過経路である炉本体の途中に位置し、第１熱源により当該原材料を少量ずつ溶解してこれを前記溶湯とし、前記原材料が固形のまま次工程側へ移動することを規制する規制部を介して前記溶湯のみを次工程に送る少量溶解機構と、
   前記少量溶解機構から送られた前記溶湯を貯留し、当該溶湯を次工程側に送るまで第２熱源で一定温度に保持する温度保持機構と
   を備えたことを特徴とする溶解装置。
2. 前記少量溶解機構は、前記炉本体に供給される前記原材料が前記次工程側に自重で落下するように当該炉本体が下側に傾いて配置された機構であることを特徴とする請求項１に記載の溶解装置。
3. 前記少量溶解機構は、前記炉本体が水平に沿う向きに配置された機構であることを特徴とする請求項１に記載の溶解装置。
4. 前記少量溶解機構は、前記原材料を溶解領域で溶解して前記溶湯としたもののうち前記規制部を乗り越えた当該溶湯を前記温度保持機構に送ることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の溶解装置。

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