JP4511283B2 - 金属溶解ルツボ - Google Patents

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Description

本発明は、電力を使用した、金属溶解ルツボに関する。
電力を使用した従来の加熱方法は、抵抗線に電流を流し加熱し、それを耐熱絶縁体で被い、空気層で絶縁して、黒鉛等セラミックルツボを加熱していた（例えば、特許文献１参照）。また別の方法として黒鉛ルツボや被加熱物に、電磁誘導を行い、その誘導電流で加熱していた（例えば、特許文献２参照）。
特開２００２−１９５７５８号公報 特開平６−２７５３７５号公報
以上述べた、従来の方法は、抵抗線の発熱が間接的にルツボに伝わるため、金属を積極的に溶解するには、かなりの時間を要した。又電磁誘導による加熱方式は、鉄には有効であるが、非鉄金属には効率の良いものではなかった。
本発明は、このような従来の加熱方法の問題を解決しようとするものであり、小型で効率の良い金属溶解ルツボの実現を、目的とする物である。
本発明は上記目的を達成するために、第１の課題解決手段は、ルツボ１に直接発熱体３を加工し、発熱体から直接ルツボを加熱し効率を良くする。
第２の課題解決手段は、高周波インバータと高周波絶縁トランス、そしてこのインバータを使用した温度制御を小さなシステムで行う事である。高周波インバータ６により、高周波絶縁トランス７が極端に小型化でき、コスト、スペース両面で十分な実用価値が得られる様になる。もう一つの特長は相数の変換と、出力電圧の変換である。このことは、３相から単相に変換して発熱体を１本で加熱できる事や、商用３相電力２００Ｖ４で入力した場合、インバータからの出力（トランスの一次電圧）を１００Ｖで使用する事もできる。
上述したように、本発明の金属溶解ルツボは、小型、高効率で温度調節も、優れた方法で解決する事ができる。
以下、本発明の実施の形態を図１，図２に基づいて説明する。
図１において１はルツボであり、断熱材２によって支えられると共に発熱体３の熱を外部に逃がさない様にルツボの外側を全面被っている。
図２は、本発明の最も特長とするところで、商用３相電源４から高周波インバータ６で高周波電流に変換された電力は、高周波絶縁トランスにより、絶縁された高周波電流５となりルツボの発熱体を加熱する。これによりルツボは発熱体の熱を直接受ける事になる、高周波トランスで絶縁されているため、ルツボを接地しても漏電の心配が無く、感電事故も防止できる。
温度センサー９から得られた温度情報は、温度調節器８に入り、高周波インバータの出力を、ＰＷＭ（パルス巾制御）によりリニアに電力制御する事ができる。むろんＯＮ−ＯＦＦ制御もできる。
本発明の実施形態を示す発熱体直接加熱のルツボ外観図 本発明の実施形態を示すインバータ（出力制御付き周波数変換器）と高周波絶縁トランス
符号の説明
１ ルツボ
２ 断熱材
３ 発熱体
４ 商用３相電力
５ 高周波加熱電力（単相）
６ インバータ（出力制御付き周波数変換器）
７ 高周波絶縁トランス
８ 温度調節器
９ 温度センサー

Claims (1)

  1. ルツボと、
    ルツボの外壁に直接加工された発熱体と、
    前記ルツボを支えるとともに、発熱体の熱を外部に逃がさないようにルツボの外側を全面覆う断熱材と、
    商用電源から入力された三相電力を単相電力に変換し、該電力の電流を高周波電流に変換し、単相の高周波電流に変換された電力を出力する高周波インバータと、
    高周波インバータから単相の高周波電流に変換された電力が入力され、商用電源とは絶縁された単相の高周波電流に変換された電力を前記発熱体に出力する高周波絶縁トランスと、
    温度センサと、
    温度センサから得られた温度情報により高周波インバータの出力を制御する温度調節器とを具備することを特徴とする金属溶解ルツボ。
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