JP2615094B2

JP2615094B2 - 給湯機の給湯制御装置

Info

Publication number: JP2615094B2
Application number: JP62301238A
Authority: JP
Inventors: 孝二冨谷; 和人谷内
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-11-27
Filing date: 1987-11-27
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: JPH01143754A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、容器内に収容された溶湯の上面に加圧気体
を作用させることにより、溶湯供給管（ストーク）を通
して鋳型内に溶湯を供給する低圧鋳造装置等における給
湯機の給湯制御装置に関するものである。

（従来技術）低圧鋳造装置等の給湯機においては、給湯を行なうこ
とにより容器内に収容された溶湯量が変化して湯面位置
が低下するため、常に一定圧の加圧気体によって給湯を
行なうように構成した場合には、上記湯面位置の低下量
に応じて給湯のタイミングおよび速度等が変化し、鋳造
品の品質が不均一になるという問題がある。このために
従来は、例えば実開昭55−111663号公報に示されるよう
に、容器内に収容された溶湯量の変化を給湯の回数に応
じて計算し、この計算により求めた湯面位置の低下量に
応じて加圧気体の供給圧力を制御することが行なわれて
いるが、この場合には上記計算の基準となる制御開始時
点の湯面位置および鋳型に対する給湯量を正確に求める
ことができないと、給湯時点における湯面位置を正確に
算出することができず、適正な給湯制御を実行できなく
なるという問題がある。

また、上記容器内の湯面位置を検出する湯面検出セン
サを設け、この湯面検出センサの検出値に応じて容器内
の湯面位置を直接検出することも考えられるが、上記容
器内には鉱滓（のろ）が浮遊しているため、この鉱滓の
存在によって湯面位置の正確な検出が妨げられるという
問題がある。

（発明の目的）本発明は、上記問題点を解決するためになされたもの
であり、容器内に浮遊した鉱滓の影響を受けることなく
容器内の溶湯量を正確に求めることができ、この溶湯量
に基づいて溶湯の供給制御等を適正に実行することがで
きる給湯機の給湯制御装置を提供するものである。

（発明の構成）本発明に係る給湯機の給湯制御装置は、給湯機の容器
内に収容された溶湯内に下端部が浸漬されるとともに上
端部が大気圧状態の雰囲気に連通された筒体と、この筒
体の上端部と雰囲気との連通部分を開閉する大気開放弁
と、この大気開放弁を湯面検知時に開放状態とするとと
もに鋳型に対する溶湯供給の際には閉止状態とするよう
に制御する制御手段と、湯面検知時に上記容器内の湯面
に加圧気体を供給して筒体内の湯面を上昇させる加圧手
段と、上記筒体内の所定の検知位置に配置された検知部
を有して、上記筒体内の湯面が上記検知位置に上昇した
ことを検知する湯面検知手段と、この湯面検知手段から
湯面検知信号が出力された時点における加圧気体の供給
圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段の検
出値に応じて容器内の溶湯量を演算する溶湯量演算手段
とを設けたものである。

上記の構成によれば、下端部を溶湯内に浸漬して鉱滓
の侵入を防止するようにした筒体内の湯面上昇状態を検
知するとともに、上記湯面が一定の検知位置に上昇した
時点における加圧気体の供給圧力を検出することによ
り、この検出値に基づいて、上記鉱滓の影響を受けるこ
となく容器内の溶湯量を正確に算出することができる。

また、このように容器内の溶湯量を求めるための湯面
検知時には、上記大気開放弁が閉じられた状態で加圧気
体が供給されることにより筒体内の湯面が上昇して検知
位置に達するが、それ以外のときは筒体内の湯面が上記
検知位置よりも低くて、検知部から離間した状態が保た
れる。つまり、上記大気開放弁が開放された状態で容器
内に加圧気体が供給されることにより筒体内の湯面が上
昇して、上記検知部が配置されている検知位置に達する
が、加圧気体が供給されていないときには筒体内の湯面
が上昇せず、また、鋳型に対する溶湯供給の際には、大
気開放弁が閉じられることにより、加圧気体が供給され
ても筒体内の湯面が上昇することがない。

（実施例）第１図は、低圧鋳造装置を構成する給湯機の給湯制御
装置の実施例を示している。上記給湯機は、上端部が蓋
体１によって閉止された保温炉２と、この保温炉２内に
設置された溶湯収容用の容器３と、鋳型４内に溶湯を供
給する溶湯供給管５と、上記保温炉２内に加圧空気を供
給する加圧手段６と、保温炉２内の加圧空気を排出する
電磁排気弁７を有する排気通路８とを備えている。

上記加圧手段６は、加圧空気の供給源９と、電磁開閉
弁10と、電磁サーボ弁11と、加圧空気供給管12とを備
え、制御手段13から出力される制御信号に応じて上記電
磁開閉弁10を開放して保温炉２内に加圧空気を供給し、
容器３内に収容された溶湯14の上面に加圧空気を作用さ
せて溶湯供給管５内の湯面を上昇させることにより、鋳
型４内に溶湯14を所定の圧力で供給するように構成され
ている。また、上記加圧手段６による加圧空気の供給圧
力は制御手段13から出力される制御信号に応じて電磁サ
ーボ弁11を作動させることにより制御され、かつ加圧空
気供給管12に設けられた圧力形からなる圧力検出手段15
によって上記供給圧力が検出されるようになっている。

上記保温炉２の蓋体１には、下端部が溶湯14内の深部
に浸漬され、かつ上端部が連通管16によって待機と連通
された筒体17が設置されている。この筒体17には、溶湯
14が筒体17の所定の検知位置に上昇したことを検知する
一対の導線18を備えた通電方式の湯面検知手段19が設け
られ、一対の導線18の下端の検知部が上記検知位置に配
置された状態で、液面検知手段19が筒体17に固定されて
いる。また、上記連通管16には制御手段13から出力され
る制御信号に応じて通路を開閉する大気開放弁21が設け
られている。

そして、容器内の溶湯量を求めるための湯面検知時に
は、上記大気開放弁21を開放した状態で、上記加圧手段
６から容器３内の湯面に加圧空気を作用させて筒体17内
の湯面を上昇させ、この筒体17内の湯面が上記湯面検知
手段19の検知位置つまり上記導線の下端部まで上昇した
時点における加圧空気の供給圧力を圧力検出手段15によ
り検出した後、この検出値に基づいて容器３内の溶湯料
を溶湯料演算手段22において演算するように構成されて
いる。すなわち、上記筒体17の湯面の上昇状態は、容器
３内の溶湯量および上記加圧空気の供給圧力に応じて変
化するため、筒体17内の湯面が所定の検知位置に上昇し
た時点における加圧空気の供給圧力を検出することによ
り、これに基づいて容器３内の溶湯量を算出するように
している。

上記構成の給湯制御装置による制御動作を第２図に示
すフローチャートに基づいて説明する。この制御動作が
スタートすると、まずステップS₁において排気通路８の
電磁排気弁７を閉止して保温炉２を密閉状態にするとと
もに、ステップS₂において連通管16の大気開放弁21を開
放して筒体17の上端部を大気圧状態の雰囲気に連通させ
る。次にステップS3において加圧手段６の電磁開閉弁10
を開放して保温炉２内に加圧空気を供給するとともに、
ステップS₄において電磁サーボ弁11を作動させて容器３
内の湯面に作用する加圧空気の供給圧力を徐々に増大さ
せるようにする。

次いでステップS₅において湯面検知手段19により筒体
17内の湯面の上昇状態を検知し、上記加圧空気によって
筒体17内の湯面が押上げられて湯面検知手段19の検知位
置まで上昇したことが検知されたか否かを判別する。そ
してこの判別の結果、筒体17内の湯面が上記検知位置ま
で上昇して湯面検知手段19から検知信号が出力されたこ
とが確認された時点で、ステップS₆において上記圧力検
出手段15により加圧空気の供給圧力を検出してその検出
値を入力した後、ステップS₇において上記検出値に基づ
いて容器３内の溶湯量を演算する。

次にステップS₈において電磁サーボ弁11の作動を停止
させるとともに、ステップS₉において電磁開閉弁10を閉
止して加圧空気の供給を停止した後、ステップS₁₀にお
いて大気開放弁21を閉止する。また、ステップS₁₁にお
いて排気通路８の電磁排気弁７を開放して保温炉２内に
残留している加圧空気を外部に排出し、制御動作を終了
する。

このように下端部が保温炉２内の溶湯14に浸漬された
筒体17を設け、この筒体17に導入された溶湯14の上昇状
態を湯面検知手段19によって検出するように構成したた
め、上記容器３内に浮遊した鉱滓の影響を受けることな
く、上記溶湯14が筒体17内の検知位置に上昇したことを
正確に検出することができる。

すなわち、上記容器３内に溶湯14を充填あるいは補充
する際に、溶湯14が撹拌されることにより酸化されて鉱
滓23が形成され、この鉱滓23が溶湯14の上面に浮遊する
こととなるが、上記筒体17はその下端部が溶湯14内に浸
漬されているため、この筒体17内に上記鉱滓23が侵入す
るのを効果的に阻止することができる。この結果、上記
鉱滓23の影響を排除して湯面検知手段19の検知位置に溶
湯14の上面が到達したことを正確に検出することがで
き、この検出時点における加圧空気の供給圧力に基づい
て容器３内の溶湯量を溶湯量演算手段22により正確に算
出することができる。したがって、上記溶湯量に応じて
化愛空気の供給圧力を調節することにより、適正な給湯
タイミングおよび速度で鋳型４内に溶湯14を供給して低
圧鋳造を行なうことができる。上記筒体17内に鉱滓23が
侵入するのをより効果的に阻止するためには、筒体17の
下端部を溶湯14の深部に浸漬することが望ましい。

なお、上記実施例では、筒体17の上端部を大気に連通
させる連通管16の端部に大気開放弁21が設けられている
ため、鋳型４に対して溶湯14を供給する際に上記大気開
放弁21を閉止することにより、筒体17内の溶湯14が湯面
検知手段19の検知部の近傍まで上昇するのを防止し、こ
の湯面検知手段19の検知部が熱影響を受けて損傷するの
を防止することができる。また、上記連通管16の端部を
圧力が大気圧状態に設定された不活性ガスの貯留ランク
に接続し、この貯留タンクから不活性ガスを上記筒体17
内に供給するように構成してもよく、この場合には筒体
17内の溶湯14が空気と接触して湯面に酸化膜が形成され
るのを防止できるという利点がある。

本発明に係る給湯機の給湯制御装置は、上記低圧鋳造
の装置の給湯機に限られず、容器内の溶湯を所定の個所
に供給する給湯機の給湯制御装置として広く適用可能で
ある。

（発明の効果）以上説明したように本発明は、下端部が容器内に収容
された溶湯内に浸漬されるとともに、上端部が大気圧状
態の雰囲気に連通された筒体を設け、上記容器内の湯面
に加圧空気を供給することにより、筒体内の湯面が所定
の検知位置に上昇したことを湯面検知手段によって検知
するとともに、この検知時点における加圧気体の供給圧
力を圧力検出手段によって検出し、上記供給圧力を検出
値に応じて容器内の溶湯量を算出するようにしたため、
溶湯の補充時等に鉱滓が生成されて溶湯の上面に浮遊し
た場合においても、この鉱滓の影響を受けることなく、
上記筒体内の湯面の上昇状態を正確に検出し、これに基
づいて容器内の溶湯量を正確に算出することができる。
したがって、上記容器内の溶湯量に対応させて加圧気体
の供給圧力を調節することにより、適正な給湯タイミン
グおよび速度で溶湯を供給することができるという利点
がある。また、筒体内の所定の検知位置に配置された検
知部を有する湯面検知手段によって上記のような湯面検
知を行うとともに、筒体の上端部と雰囲気との連通部分
を開閉する大気開放弁を設け、この大気開放弁を湯面検
知時に開放状態とするとともに鋳型に対する溶湯供給の
際には閉止状態とするようにしているため、湯面検知時
以外には筒体内の湯面が上記検知部より下方に位置し、
溶湯から検知部に及ぶ熱影響の軽減等にも有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る給湯機の給湯制御装置の実施例を
示す断面図、第２図は上記給湯制御装置の制御動作を示
すフローチャートである。３……容器、６……加圧手段、14……溶湯、15……圧力
検出手段、17……筒体、19……湯面検知手段、22……溶
湯量演算手段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】給湯機の容器内に収容された溶湯内に下端
部が浸漬されるとともに上端部が大気圧状態の雰囲気に
連通された筒体と、この筒体の上端部と雰囲気との連通
部分を開閉する大気開放弁と、この大気開放弁を湯面検
知時に開放状態とするとともに鋳型に対する溶湯供給の
際には閉止状態とするように制御する制御手段と、湯面
検知時に上記容器内の湯面に加圧気体を供給して筒体内
の湯面を上昇させる加圧手段と、上記筒体内の所定の検
知位置に配置された検知部を有して、上記筒体内の湯面
が上記検知位置に上昇したことを検知する湯面検知手段
と、この湯面検知手段から湯面検知信号が出力された時
点における加圧気体の供給圧力を検出する圧力検出手段
と、この圧力検出手段の検出値に応じて容器内の溶湯量
を演算する溶湯量演算手段とを設けたことを特徴とする
給湯機の給湯制御装置。