JP2010101554A - Crucible for melting - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crucible for melting capable of favorably filling a thermally conductive filler in a gap between a crucible body and a heat insulator. <P>SOLUTION: The crucible 30 for melting is equipped with the crucible body 32, a heater wire 40 provided around the crucible body 32, the heat insulator 34 disposed with the gap 35 of a predetermined interval on an outer wall surface of the crucible body 32, and the thermally conductive filler 36 filled in the gap 35. The heater wire 40 is provided so as to zigzag such that bent parts 40b are positioned in a vertical direction of the crucible body 32. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヒータ線を用いてルツボ内を加熱して金属を溶解させる溶解用ルツボに関する。   The present invention relates to a melting crucible in which a metal is dissolved by heating the inside of a crucible using a heater wire.

鋳物を成形する場合など、金属を溶解させる場合には、溶解用ルツボが用いられることが一般的である。
溶解用ルツボは、黒鉛等で形成されているルツボ本体と、ルツボ本体の外周面に巻き付けられたヒータ線と、ルツボ本体の周囲に配置されている断熱材とを備えている。
溶解用ルツボを加熱する場合、ルツボ本体の外周面に設けられたヒータ線に電流を流すことによって溶解用ルツボを加熱するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
When melting a metal, such as when casting a casting, it is common to use a melting crucible.
The melting crucible includes a crucible body formed of graphite or the like, a heater wire wound around the outer peripheral surface of the crucible body, and a heat insulating material disposed around the crucible body.
When the melting crucible is heated, the melting crucible is heated by passing a current through a heater wire provided on the outer peripheral surface of the crucible body (see, for example, Patent Document 1).

図4に、従来の溶解用ルツボの側面図を示し、図5に、従来の溶解用ルツボの平面図を示す。
従来の溶解用ルツボ10の外周面には、ヒータ線12が、ルツボ本体11の円周上に沿ってコイル状に巻き付けられている。
FIG. 4 shows a side view of a conventional melting crucible, and FIG. 5 shows a plan view of the conventional melting crucible.
A heater wire 12 is wound around the outer periphery of the conventional melting crucible 10 in a coil shape along the circumference of the crucible body 11.

溶解用ルツボ10は、外周面にヒータ線12が巻回された後、その周囲に断熱材14が配置される。そして、断熱材14とルツボ本体11との間の隙間13には、アルミナ微粒子やマグネシア微粒子などの熱伝導性の良い熱伝導性充填材16が充填される。このような熱伝導性充填材16が充填されることによって、ヒータ線12の熱が溶解用ルツボ10全体に全体に伝導され、溶解用ルツボ10は効率よく加熱される。   In the melting crucible 10, after the heater wire 12 is wound around the outer peripheral surface, the heat insulating material 14 is disposed around the heater wire 12. The gap 13 between the heat insulating material 14 and the crucible body 11 is filled with a heat conductive filler 16 having good heat conductivity such as alumina fine particles and magnesia fine particles. By filling the heat conductive filler 16 as described above, the heat of the heater wire 12 is conducted to the entire melting crucible 10 and the melting crucible 10 is efficiently heated.

特開2006−38436号公報JP 2006-38436 A

従来のようにコイル状にヒータ線を巻き付けた溶解用ルツボでは、図6に示すように、ヒータ線がほぼ水平方向に沿って表れる。したがって、ルツボ本体と断熱材との間の隙間の上方から熱伝導性充填剤を流し込もうとしてもヒータ線が邪魔で熱伝導性充填材が下方に落ちていかず、熱伝導性充填材の充填が困難になる場合もあるいった課題がある。   In a melting crucible in which a heater wire is wound in a coil shape as in the prior art, as shown in FIG. 6, the heater wire appears substantially in the horizontal direction. Therefore, even if it tries to pour the heat conductive filler from the upper part of the gap between the crucible body and the heat insulating material, the heater wire is not obstructed and the heat conductive filler does not fall downward, and the heat conductive filler is filled. There are issues that can be difficult.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、ルツボ本体と断熱材との間の隙間に熱伝導性充填材を良好に充填させることができる溶解用ルツボを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and the object is to provide a melting crucible that can satisfactorily fill the gap between the crucible body and the heat insulating material with a heat conductive filler. Is to provide.

本発明は上記目的を達成すべく、以下の構成を備える。
すなわち、本発明の溶解用ルツボによれば、ルツボ本体と、ルツボ本体の周囲に設けられたヒータ線と、ルツボ本体の外壁面と所定間隔の隙間をあけて配置される断熱材と、前記隙間内に充填される熱伝導性充填材とを備えた溶解用ルツボにおいて、前記ヒータ線は、ルツボ本体の上下方向に折り曲げ部が位置するようなつづら折り状に設けられていることを特徴としている。
この構成を採用することによって、ルツボ本体の外周面には、ヒータ線が水平方向に表れる部分を小さくすることができる。このため、ルツボ本体の外周面と断熱材との間の隙間が狭いような場合であっても、ヒータ線が邪魔にならず、熱伝導性充填材を良好に充填することができる。
In order to achieve the above object, the present invention comprises the following arrangement.
That is, according to the melting crucible of the present invention, the crucible body, the heater wire provided around the crucible body, the heat insulating material arranged with a predetermined gap from the outer wall surface of the crucible body, and the gap In the melting crucible provided with a thermally conductive filler filled therein, the heater wire is provided in a zigzag shape such that a bent portion is positioned in the vertical direction of the crucible body.
By adopting this configuration, it is possible to reduce the portion where the heater wire appears in the horizontal direction on the outer peripheral surface of the crucible body. For this reason, even if it is a case where the clearance gap between the outer peripheral surface of a crucible main body and a heat insulating material is narrow, a heater wire does not become obstructive and can be filled with a heat conductive filler satisfactorily.

また、前記ルツボ本体には、前記ヒータ線をはめ込むことができる凹部が、ルツボ本体の上下方向にヒータ線の折り曲げ部が位置するようなつづら折り状に形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、ヒータ線の形状がつづら折り状となるように維持することができるとともに、ヒータ線を直接ルツボ本体に接触させることができるので、加熱効率を上げることができる。
Further, the crucible body may be formed with a concave portion into which the heater wire can be fitted in a zigzag shape such that the bent portion of the heater wire is positioned in the vertical direction of the crucible body.
According to this configuration, the heater wire can be maintained in a zigzag shape, and the heater wire can be brought into direct contact with the crucible body, so that the heating efficiency can be increased.

本発明にかかる溶解用ルツボによれば、熱伝導性充填材を容易に充填させることができるので、製造時間の短縮にも寄与し、低コストでの提供が可能となる。   According to the melting crucible according to the present invention, the thermally conductive filler can be easily filled, which contributes to shortening of the manufacturing time and can be provided at a low cost.

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1に溶解用ルツボの全体構成を示し、図2に溶解用ルツボを構成するルツボ本体とヒータ線について示す。
本実施形態の溶解用ルツボ30は、金属を溶解させる目的のものであり、黒鉛等の材料で構成されたルツボ本体32の周囲にヒータ線40が設けられ、ヒータ線40による加熱でルツボ本体32を加熱するものである。ルツボ本体32の中心には、溶解させる金属を収納するための収納凹部33が形成されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows the entire structure of the melting crucible, and FIG. 2 shows the crucible body and the heater wire constituting the melting crucible.
The melting crucible 30 of the present embodiment is for the purpose of melting metal, and a heater wire 40 is provided around a crucible main body 32 made of a material such as graphite, and the crucible main body 32 is heated by the heater wire 40. Is to heat. In the center of the crucible body 32, a storage recess 33 for storing the metal to be melted is formed.

ルツボ本体32の外側には、ルツボ本体32の外周面と所定間隔の隙間35をあけて断熱材34が配置されている。
隙間35内には、熱伝導性が良く且つ絶縁性がある微粒子が熱伝導性充填材36として充填される。熱伝導性充填材36の例としては、アルミナ微粒子、マグネシア微粒子などが挙げられる。このような熱伝導性充填材36を充填することによって、ヒータ線40で発生した熱を、ルツボ本体32全体に伝導させることができる。また、ルツボ本体32と断熱材34との間の隙間35に熱伝導性充填材36が充填されることによって、ルツボ本体32と断熱材34とが固定される。
On the outside of the crucible body 32, a heat insulating material 34 is disposed with a gap 35 at a predetermined interval from the outer peripheral surface of the crucible body 32.
The gap 35 is filled with fine particles having good thermal conductivity and insulating properties as the thermal conductive filler 36. Examples of the thermally conductive filler 36 include alumina fine particles and magnesia fine particles. By filling such a heat conductive filler 36, the heat generated by the heater wire 40 can be conducted to the entire crucible body 32. Moreover, the crucible body 32 and the heat insulating material 34 are fixed by filling the gap 35 between the crucible main body 32 and the heat insulating material 34 with the heat conductive filler 36.

なお、本実施形態におけるヒータ線40は、ルツボ本体32の外周面に形成された凹部(図示せず)に収納されることによって直接ルツボ本体32に取り付けられている。このように、ヒータ線40は、直接ルツボ本体32を加熱することによって効率よく金属を溶解することができる。   In addition, the heater wire 40 in this embodiment is directly attached to the crucible body 32 by being accommodated in a recess (not shown) formed on the outer peripheral surface of the crucible body 32. Thus, the heater wire 40 can efficiently dissolve the metal by directly heating the crucible body 32.

ヒータ線40は、1本の長いヒータ線40がルツボ本体32の外周面に、水平方向に長手部分が位置しないようなつづら折り状に折り曲げられるようにして配置される。つづら折りの折り曲げ部は、ルツボ本体32の上下方向側に位置する。別の表現で説明すると、ヒータ線40は、上下方向に沿ってまっすぐ延びる長手部40aが、ルツボ本体32の円周に沿って複数配置される。長手部40aの上下両端部においては、隣り合う長手部40aと連結している部位である折り曲げ部40bが設けられる。折り曲げ部40bは、隣り合う長手部40aとの間で、上方での連結と下方での連結が交互になるように行われる。   The heater wire 40 is arranged such that one long heater wire 40 is folded in a zigzag manner so that the longitudinal portion is not positioned in the horizontal direction on the outer peripheral surface of the crucible body 32. The zigzag folded portion is located on the up-down direction side of the crucible body 32. In other words, the heater wire 40 includes a plurality of longitudinal portions 40 a that extend straight along the vertical direction along the circumference of the crucible body 32. At both upper and lower end portions of the longitudinal portion 40a, a bent portion 40b that is a portion connected to the adjacent longitudinal portion 40a is provided. The bending part 40b is performed so that the upper connection and the lower connection are alternated between the adjacent long parts 40a.

このように、ヒータ線40を折り曲げ部40bが上方又は下方に位置するようなつづら折り状に形成したので、熱伝導性充填材36の充填が容易となった。
つまり、溶解用ルツボ30を上方から見ると、ヒータ線40における水平方向に延びる部位が極めて小さくなっており、隙間35に熱伝導性充填材36を流し入れたとしても、ヒータ線40が邪魔にならずに熱伝導性充填材36が落下する。
Thus, since the heater wire 40 is formed in a zigzag shape so that the bent portion 40b is positioned above or below, the heat conductive filler 36 can be easily filled.
That is, when the melting crucible 30 is viewed from above, the portion of the heater wire 40 that extends in the horizontal direction is extremely small, and even if the heat conductive filler 36 is poured into the gap 35, the heater wire 40 does not get in the way. Without the heat conductive filler 36 falling.

なお、ヒータ線40の端部43a,43bには、電源装置42が接続され、電源装置42で発生する高周波電流をヒータ線40に流すようにしている。
電源装置42の内部構成を図3に示す。
電源装置42は、商用三相交流(200Vであっても100Vであってもよい)が入力され、高周波インバータ44によって所定の高周波電流を生成する。高周波インバータ44によって生成された高周波電流は、高周波トランス46の一次側に入力される。高周波トランス46では、入力された高周波電流を二次側に接続されたヒータ線40へ供給する。このとき、高周波トランス46によって、電源の入力側とヒータ線40とは絶縁されているので、漏電の危険性を無くすことができる。
A power supply device 42 is connected to the end portions 43 a and 43 b of the heater wire 40 so that a high-frequency current generated by the power supply device 42 flows through the heater wire 40.
The internal configuration of the power supply device 42 is shown in FIG.
The power supply device 42 receives commercial three-phase alternating current (which may be 200 V or 100 V) and generates a predetermined high-frequency current by the high-frequency inverter 44. The high frequency current generated by the high frequency inverter 44 is input to the primary side of the high frequency transformer 46. The high frequency transformer 46 supplies the input high frequency current to the heater wire 40 connected to the secondary side. At this time, the input side of the power source and the heater wire 40 are insulated from each other by the high-frequency transformer 46, so that the risk of leakage can be eliminated.

なお、高周波インバータ44は、例えばPWM制御によって出力電流の周波数を変換することができる。PWM制御は、ルツボ本体32に設けられた温度センサ47に接続された温度調節器48によって制御することができる。   The high frequency inverter 44 can convert the frequency of the output current by, for example, PWM control. The PWM control can be controlled by a temperature regulator 48 connected to a temperature sensor 47 provided in the crucible body 32.

なお、上述した実施形態では、折り曲げ部40bは円弧状または曲線状に形成されているものを図示した。しかし、折り曲げ部40bは直線的に折り曲げられた形状であってもよい。   In the above-described embodiment, the bent portion 40b is illustrated as having an arc shape or a curved shape. However, the bent portion 40b may have a shape bent linearly.

ヒータ線のつづら折り状の他の形態を説明する。
他の形態として、ルツボ本体32の上下方向に対するヒータ線40の長手部40aの長さが、互い違いに異なるように配置されていてもよい。すなわち、つづら折りの上下方向の折り曲げ部の位置が、それぞれ異なるような構成である。例えば、長手部40aの上端部の位置は全て同一であり、長手部40aの隣接する下端部を接続する折り曲げ部40bの位置(上下方向の高さ)が、隣り合うものどうしで異なるようにすることで、ルツボ本体32の下端部が窄まっている場合などに採用することができる。
このように、つづら折りの折り曲げ部の位置が上下方向にありさえすれば、ルツボ本体の形状に合わせて、それぞれの長手部の長さはどのような長さに設定してもよい。
Another form of the heater wire in a folded shape will be described.
As another form, the lengths of the longitudinal portions 40a of the heater wires 40 with respect to the vertical direction of the crucible body 32 may be arranged so as to be alternately different. That is, the positions of the bent portions in the vertical direction of the zigzag fold are different from each other. For example, the positions of the upper end portions of the longitudinal portion 40a are all the same, and the positions (vertical heights) of the bent portions 40b connecting the adjacent lower end portions of the longitudinal portion 40a are made different between adjacent ones. Thus, it can be employed when the lower end of the crucible body 32 is narrowed.
As described above, as long as the position of the folding portion of the spell fold is in the vertical direction, the length of each longitudinal portion may be set to any length according to the shape of the crucible body.

以上本発明につき好適な実施形態を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。   While the present invention has been described above with reference to a preferred embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and it is needless to say that many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .

本発明の溶解用ルツボの全体構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the whole structure of the melting crucible of this invention. ルツボ本体の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a crucible main body. 電源装置の構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the structure of a power supply device. 従来の溶解用ルツボの全体構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the whole structure of the conventional melting crucible. 従来の溶解用ルツボの平面図である。It is a top view of the conventional melting crucible. 熱伝導性充填材を充填する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a heat conductive filler is filled.

符号の説明Explanation of symbols

30 溶解用ルツボ
32 ルツボ本体
33 収納凹部
34 断熱材
35 隙間
36 熱伝導性充填材
40 ヒータ線
40a 長手部
40b 折り曲げ部
42 電源装置
43a,43b ヒータ線の端部
44 高周波インバータ
46 高周波トランス
47 温度センサ
48 温度調節器
30 melting crucible 32 crucible body 33 housing recess 34 heat insulating material 35 gap 36 heat conductive filler 40 heater wire 40a longitudinal portion 40b bent portion 42 power supply device 43a, 43b end of heater wire 44 high frequency inverter 46 high frequency transformer 47 temperature sensor 48 Temperature controller

Claims (2)

ルツボ本体と、
ルツボ本体の周囲に設けられたヒータ線と、
ルツボ本体の外壁面と所定間隔の隙間をあけて配置される断熱材と、
前記隙間内に充填される熱伝導性充填材とを備えた溶解用ルツボにおいて、
前記ヒータ線は、
ルツボ本体の上下方向に折り曲げ部が位置するようなつづら折り状に設けられていることを特徴とする溶解用ルツボ。
Crucible body,
A heater wire provided around the crucible body,
A heat insulating material arranged with a predetermined gap between the outer wall surface of the crucible body, and
In a melting crucible provided with a thermally conductive filler filled in the gap,
The heater wire is
A melting crucible characterized in that it is provided in a zigzag manner so that the bent portion is positioned in the vertical direction of the crucible body.
前記ルツボ本体には、前記ヒータ線をはめ込むことができる凹部が、ルツボ本体の上下方向にヒータ線の折り曲げ部が位置するようなつづら折り状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の溶解用ルツボ。   2. The crucible body has a recess into which the heater wire can be fitted, and is formed in a zigzag shape so that a bent portion of the heater wire is positioned in the vertical direction of the crucible body. A melting crucible.
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