JP5113370B2

JP5113370B2 - 金属溶湯の燃焼抑制用ガス供給装置、及び、金属溶湯の燃焼抑制用ガス供給方法

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Publication number: JP5113370B2
Application number: JP2006314547A
Authority: JP
Inventors: 徹加藤; 孝鈴木; 雅揮古田; 通中村; 宏讃井; 祐司野村
Original assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp; Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp; Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2026-11-21
Also published as: US20080128106A1; CN101245408A; JP2008128566A

Description

本発明は、溶解炉に保持された金属溶湯の燃焼を抑制するガス（燃焼抑制用ガス）を当該溶解炉に供給する際に用いられるガス供給装置及びガス供給方法に関する。

従来より、自動車部品、ＯＡ機器等に使用されるダイカスト製品（金属成形品）の製造のため、その製造設備においては、材料となるマグネシウム合金等の金属が高温状態で溶融され、溶解炉に保持されている。

そのようなマグネシウム溶湯は、空気に晒された状態において固相点以上の温度で発火・燃焼するが、この燃焼により、製品の品質のみならず、製造現場での安定操業に悪影響がある。このため、当該マグネシウム溶湯の燃焼を抑制するべく、該溶湯上に保護膜（被膜）を生成させるように溶湯の表面を覆うカバーガスが溶解炉内に供給される。

前記カバーガスとしては、例えば、六フッ化硫黄（ＳＦ_６）ガスや、一部の代替フロンガス（ＨＦＣ−１３４ａ等）が用いられ、二酸化炭素（ＣＯ_２）ガスや乾燥空気等の希釈ガスで希釈して混合ガスとするとともに、該混合ガスは、燃焼抑制の観点から、常時連続して前記溶解炉に供給される。

こうしたカバーガスやその希釈用の二酸化炭素ガスは、所謂地球温暖化ガスであり、地球温暖化係数(ＧＷＰ)が大きく、地球環境の保全が声高に叫ばれている昨今の状況にあっては極力使用量を減らす必要がある。

これに対応して、前記カバーガスとして、地球温暖化係数(ＧＷＰ)が低いことから注目を集めているフロロケトンガスが使用されている（特許文献１参照）。
特開２００５−１７１３７４号公報

しかしながら、上述のフロロケトンガスは、現状のところ非常に高価であって、上記従来技術の如く、フロロケトンガスを含む混合ガスを溶解炉内に連続して供給していたのでは、ダイカスト製品の製造設備のランニングコストアップに繋がる。また、そのようにフロロケトンガスを使用した場合でも希釈ガスとしては通常、二酸化炭素ガスが使用されるので、地球環境の保全の観点からは、当該希釈ガスの使用量を可能な限り減らすことが重要である。

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って、その目的は、金属溶湯の燃焼を有効に抑制しながら燃焼抑制用ガスの使用量を節減して金属成形品の製造設備のランニングコスト低下を図り、併せて地球環境の保全に寄与する金属溶湯の燃焼抑制用ガス供給装置及び燃焼抑制用ガス供給方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、溶解炉に保持された金属溶湯の燃焼を抑制するカバーガスと、該カバーガスを希釈する希釈ガスと、が混合されてなる混合ガスを当該溶解炉に供給するように構成され、前記金属溶湯の燃焼を検知するか、又は、金属溶湯の燃焼を予測することで金属溶湯の燃焼の有無を判別する溶湯燃焼判別手段を備えたガス供給装置において、前記金属溶湯の燃焼があると判別された場合には、前記混合ガスを前記溶解炉へ供給する一方、前記金属溶湯の燃焼がないと判別された場合には、前記カバーガス又は混合ガスの溶解炉への供給を停止するガス供給手段をさらに備え、前記溶湯燃焼判別手段が、インゴット投入装置内に設けられた送信手段であり、該送信手段は、溶融されて金属溶湯となるインゴットを前記溶解炉へ投入する投入タイミングにおいて、電気信号を定流量装置に送信するものであり、さらに、インゴット投入装置からインゴットを投入する投入タイミングを含む電気信号を受信し、溶解炉内の燃焼の有無を判別し、混合ガスを供給又は停止するオンオフ制御の処理を行う定流量装置を備えたこと、を要旨とする。

同構成によれば、溶湯燃焼判別手段とガス供給手段とによって、溶解炉内の金属溶湯に燃焼が生じた場合には、混合ガスを溶解炉内へ供給して当該燃焼を抑制するとともに、当該燃焼が生じていない場合には、カバーガス又は混合ガスの供給を停止して当該ガスの使用量を節減できるようになる。これにより、金属溶湯の燃焼を有効に抑制しながら、カバーガス又は混合ガスのトータル使用量を低減させることが可能となる。
特に、溶湯燃焼判別手段としてインゴットを溶解炉へ投入する投入タイミングにおいて電気信号を定流量装置に送信する送信手段を用いることで、定常時はカバーガス又は混合ガスの溶解炉への供給を停止するとともに、インゴットの投入タイミングに合わせて当該ガスを供給及び停止することができるようになる。この結果、金属溶湯の燃焼を正確に予測（判別）することができ、当該燃焼の有無に応じてカバーガス又は混合ガスの供給及び停止が的確に行えるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のガス供給装置において、前記溶解炉において前記混合ガスの供給部位を複数備え、しかも、該ガス供給部位の内の一部について、前記ガス供給手段は、一酸化炭素濃度計からの濃度信号に基づいて、前記溶解炉への混合ガスを供給及び停止するものであること、を要旨とする。

同構成によれば、一酸化炭素濃度計とガス供給手段とによって、金属溶湯に燃焼が生じた場合には、溶解炉に備えられた複数のガス供給部位（位置）の内、燃焼の抑制に効果的なガス供給部位について、混合ガスを溶解炉内へ供給して燃焼を抑制するとともに、当該燃焼が生じていない場合には、前記燃焼の抑制に効果的なガス供給部位について、カバーガス又は混合ガスの供給を停止できるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のガス供給装置において、前記ガス供給手段が、前記混合ガス中のカバーガスの濃度を調節するガス濃度調節手段であり、しかも、該ガス濃度調節手段が、前記金属溶湯の燃焼があると判別された場合には、前記カバーガスを前記希釈ガスに所定濃度で混合するとともに、当該混合ガスを前記溶解炉へ供給する一方、前記金属溶湯の燃焼がないと判別された場合には、前記カバーガスの濃度を０ｐｐｍとするとともに、前記希釈ガスを溶解炉に供給するものであること、を要旨とする。

同構成によれば、溶湯燃焼判別手段とガス供給手段とによって、金属溶湯に燃焼が生じた場合には、カバーガスを燃焼の抑制に必要な量（濃度）だけ溶解炉内へ供給するとともに、当該燃焼が生じていない場合には、カバーガスの供給を停止できる（混合ガス中のカバーガスの濃度を０ｐｐｍとすることができる）ようになる。

請求項４に記載の発明は、溶解炉に保持された金属溶湯の燃焼を抑制するカバーガスと、該カバーガスを希釈する希釈ガスと、が混合されてなる混合ガスを当該溶解炉に供給するガス供給方法であって、前記金属溶湯の燃焼を検知するか、又は、金属溶湯の燃焼を予測することで金属溶湯の燃焼の有無を判別する溶湯燃焼判別工程と、前記金属溶湯の燃焼があると判別された場合には、前記混合ガスを溶解炉へ供給する一方、前記金属溶湯の燃焼がないと判別された場合には、前記カバーガス又は混合ガスの溶解炉への供給を停止するガス供給工程と、を備え、前記溶湯燃焼判別工程が、溶融されて金属溶湯となるインゴットを前記溶解炉へ投入する投入タイミングであり、さらに、インゴット投入装置からインゴットを投入する投入タイミングを含む動作信号を受信し、溶解炉内の燃焼の有無を判別し、混合ガスを供給又は停止するオンオフ制御の処理を行う工程を備えたこと、を要旨とする。

同構成によれば、溶湯燃焼判別工程とガス供給工程とによって、溶解炉内の金属溶湯に燃焼が生じた場合には、混合ガスを溶解炉内へ供給して当該燃焼を抑制するとともに、当該燃焼が生じていない場合には、カバーガス又は混合ガスの供給を停止して当該ガスの使用量を節減できるようになる。これにより、金属溶湯の燃焼を有効に抑制しながら、カバーガス又は混合ガスのトータル使用量を低減させることが可能となる。
特に、溶湯燃焼判別工程としてインゴットを溶解炉へ投入する投入タイミングを用いることで、定常時はカバーガス又は混合ガスの溶解炉への供給を停止するとともに、インゴットの投入タイミングに合わせて当該ガスを供給及び停止することができるようになる。この結果、金属溶湯の燃焼を正確に予測（判別）することができ、当該燃焼の有無に応じてカバーガス又は混合ガスの供給及び停止が的確に行えるようになる。

本発明の金属溶湯の燃焼抑制用ガス供給装置及びガス供給方法によれば、金属溶湯の燃焼を有効に抑制しながら燃焼抑制用ガスの使用量を節減して金属成形品の製造設備のランニングコスト低下を図り、併せて地球環境の保全に寄与するものとなる。

本発明者らは、マグネシウムダイカスト製品（金属成形品）の製造設備において、鋭意実験を行うことで、以下の知見が得られ、本発明の完成に至った。即ち、
（１）従来と同様に、マグネシウム溶湯を保持する溶解炉に設けられた開閉扉を開放し、当該溶湯が外気に晒されている場合など、マグネシウム溶湯の燃焼が生じると考えられる場合には、当該燃焼を抑制するため、溶解炉内へカバーガスを含む混合ガスを供給してマグネシウム溶湯の表面に保護膜を生成する（保護膜が破れた部分を修復する）必要がある。

（２）その一方、前記溶解炉の開閉扉を閉止してマグネシウム溶湯が外気から遮断されている場合など、当該溶湯の燃焼がないと考えられる場合には、所定の条件下、溶解炉内へのカバーガス又は混合ガスの供給を停止する時間を設けても、当該ガスの停止前後の供給によって、カバーガスによってマグネシウム溶湯の表面が覆われた状態となる。そして、この場合は、マグネシウム溶湯の表面の保護膜が大きく破れることなく保存され、マグネシウム溶湯の燃焼の抑制効果が得られることを見出した。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
本実施形態の金属溶湯の燃焼抑制用ガス供給装置（以下、単にガス供給装置という。）は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すような、マグネシウム合金を材料とし、自動車用部品として用いられるマグネシウムダイカスト製品を製造する際に使用される所謂ホットチャンバー式ダイカストマシン１に設けられるものである。該ダイカストマシン１は、ダイカスト製品を成形する成形機１０と、溶融金属を保持する浴槽１１ａを有して該浴槽１１ａ内にマグネシウム溶湯（金属溶湯）１２を高温状態で保持する溶解炉１１とを備えている。該溶解炉１１には、図２（ａ）に示すように、本実施形態のガス供給装置２が、溶解炉１１にマグネシウム溶湯１２の燃焼を抑制するガス（燃焼抑制用ガス）を供給可能なように設けられている。尚、本実施形態では、燃焼抑制用ガスとしてフロロケトンガスを二酸化炭素ガスで希釈してなる混合ガスを使用する。

前記溶解炉１１に設けられた蓋部１３には、図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、材料投入部（マグネシウムインゴット投入部）１４が設けられている。該材料投入部１４には、開閉扉１４ａが仮想線で示す開放状態と実線で示す閉塞状態とに開閉自在に取付けられており、該開閉扉１４ａを開放状態として、溶解炉１１の外部に設けられたインゴット投入装置８によって前記材料投入部１４から溶解炉１１内にマグネシウムインゴット７が投入可能とされている。尚、前記材料投入部１４には、混合ガスを溶解炉１１内へ導入するための第１配管２０ａ，２０ａが、溶解炉１１の中心線１００に対して左右対称に、且つ、各先端部をマグネシウム溶湯１２の液面より上方に位置させるように設けられている。そして、本実施形態のガス供給装置２から前記左右一対の第１配管２０ａ，２０ａを通して供給される混合ガスによって、主として材料投入部１４の下方部位におけるマグネシウム溶湯１２の表面が覆われるようになっている。

前記溶解炉１１の浴槽１１ａ内には、図１（ｂ）を参照して、成形機１０に溶融マグネシウム（溶融金属）を供給する射出機構１５が配設されている。該射出機構１５は、ピストン１５ａと、該ピストン１５ａが上下動自在に挿通され、マグネシウム溶湯１２にその大部分が浸漬されたシリンダ１５ｂとを備えている。該シリンダ１５ｂの側壁部には、溶融金属導入口１５ｃが設けられており、前記ピストン１５ａが上方位置（図１（ｂ）に示す位置）にある場合、該導入口１５ｃから浴槽１１ａ内のマグネシウム溶湯１２がシリンダ１５ｂ内に流入するようになっている。尚、本溶解炉１１では、前記ピストン１５ａの上下動の１サイクルの間に、成形機１０に１ショット（回）分の溶融マグネシウムが供給されるようになっている。

前記溶解炉１１の材料投入部１４とピストン１５ａを蓋部１３に取り付けているピストン取付部１６との間には、図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、混合ガスを溶解炉１１内へ導入するための第２配管２０ｂ，２０ｂが、溶解炉１１の中心線１００に対して左右対称に、且つ、各先端部をマグネシウム溶湯１２の液面よりやや上方に位置させるように設けられている。そして、本実施形態のガス供給装置２から前記左右一対の第２配管２０ｂ，２０ｂを通して供給される混合ガスによって、主として材料投入部１４とピストン取付部１６との間の下方部位におけるマグネシウム溶湯１２の表面が覆われるようになっている。尚、図１（ｂ）に示すように、前記第２配管２０ｂ，２０ｂの先端部は、マグネシ
ウムインゴット７の投入によってマグネシウム溶湯１２の表面の保護膜が破れやすい箇所に近接して設けられており、カバーガスが前記配管２０ｂ，２０ｂを介して保護膜の修復に効果的に供給されるようになっている。

前記ピストン取付部１６の側部には、図１（ａ）及び図１（ｂ）を参照して、混合ガスを溶解炉１１内へ導入するための第３配管２０ｃが、溶解炉１１の中心線１００上に、且つ、その先端部をマグネシウム溶湯１２の液面よりやや上方に位置させるように設けられている。そして、本実施形態のガス供給装置２から前記第３配管２０ｃを通して供給される混合ガスによって、主としてシリンダ１５ｂの上方部位におけるマグネシウム溶湯１２の表面が覆われるようになっている。

前記シリンダ１５ｂの底部には、図１（ｂ）を参照して、溶解炉１１の蓋部１３を貫通して成形機１０に通じる溶融金属輸送用配管１７の下端部が連結され、溶融マグネシウムの射出路を形成している。したがって、ピストン１５ａが上方位置から矢印ａの方向に下方位置へ移動すると、当該移動に伴ってシリンダ１５ｂ内の溶融マグネシウムが前記配管１７を通って成形機１０内へ供給されるようになっている。

前記成形機１０は、図１（ｂ）を参照して、互いに離間する方向へ相対移動可能とされた一対のダイプレート１０ａ，１０ｂを備えている。各ダイプレート１０ａ，１０ｂには、それぞれ成形用金型１０ｃ，１０ｄが取付けられており、溶解炉１１側（一方）の成形用金型１０ｄに形成された溶融マグネシウム注入口１０ｅに、前記配管１７の先端部１７ａが達している。また、他方の成形用金型１０ｃには、成形物取り出し装置３の一部が取付けられている。

本実施形態のガス供給装置２は、図２（ａ）に示すように、マグネシウム溶湯１２の燃焼を検知することで当該溶湯１２の燃焼の有無を判別する溶湯燃焼判別手段としての一酸化炭素濃度計２２（図１（ｂ）参照）と、該一酸化炭素濃度計２２から送信される一酸化炭素の濃度信号に応じて溶解炉１１に混合ガスを供給又は停止するガス供給手段としてのガス導入装置２１と、溶解炉１１に混合ガスを供給するための配管系２０とを備えている。該配管系２０は、前記した第１配管２０ａ，２０ａ、第２配管２０ｂ，２０ｂ、及び第３配管２０ｃと、各配管に連結された集合配管２０ｄとからなる。

前記ガス導入装置２１は、図２（ａ）を参照して、複数種のガスを混合するガス混合装置２１ａと、該ガス混合装置２１ａから供給される混合ガスの流量を所定の流量値に制御する定流量装置２１ｂとを備えている。尚、該定流量装置２１ｂのガス排出口２１ｅは、前記した集合配管２０ｄを介して第１〜３供給配管２０ａ，２０ｂ，２０ｃに連結されている。

前記ガス混合装置２１ａには、フロロケトンガスボンベ４と二酸化炭素ボンベ５がそれぞれ配管４ａ，５ａを介して連結されるとともに、外気より空気（Ａｉｒ）が導入可能なように空気導入配管６が設けられている。そして、当該ガス混合装置２１ａにおいて、マグネシウム溶湯１２の燃焼を抑制するためのフロロケトンガス（カバーバス）と、その希釈用の二酸化炭素ガス及び乾燥空気（希釈ガス）とが混合され、マグネシウム溶湯１２の燃焼抑制用ガスとしての混合ガスが生成されるようになっている。

前記フロロケトンガスとしては、炭素数が５以上９以下のパーフロロケトンを好ましく用いることができる。具体的には、ＣＦ_３ＣＦ_２Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ_３）_２、（ＣＦ_３）_２ＣＦＣ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ_３）_２、ＣＦ_３（ＣＦ_２）_２Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ_３）_２、ＣＦ_３（ＣＦ_２）_３Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ_３）_２、ＣＦ_３（ＣＦ_２）_５Ｃ（Ｏ）ＣＦ_３、ＣＦ_３ＣＦ_２Ｃ（Ｏ）ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ_３、ＣＦ_３Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ_３）_２、及びパーフロロシクロヘキサノンからなる群より選ばれる少なくとも１種が好ましく使用できる。尚、本実施形態では、地球温暖化係数が低いペンタフロロエチル−ヘプタフロロプロピルケトン；Ｃ_３Ｆ_７（ＣＯ）Ｃ_２Ｆ_５（ＣＦ_３ＣＦ_２Ｃ（Ｏ）ＣＦ（ＣＦ_３）_２又はＣＦ_３ＣＦ_２Ｃ（Ｏ）ＣＦ_２ＣＦ_２ＣＦ₃）を使用する。

前記定流量装置２１ｂには、図２（ａ）に示すように、一酸化炭素濃度計２２からの濃度信号が破線で示す通信線２２ａを介して入力され、該装置２１ｂの制御部２１ｃにおいて所定濃度を基準として燃焼の有無を検知（判別）し、混合ガスを供給又は停止するオンオフ制御の処理がなされる。そして、該処理後の制御信号が、前記装置２１ｂに備えられた流量調節弁２１ｄに入力され、該流量調節弁２１ｄにおいて前記制御信号に基づき混合ガスが供給及び停止されるようになっている。

具体的には、図３に示すように、一酸化炭素濃度計２２によって測定された溶解炉１１内の一酸化炭素の濃度が所定濃度（本実施形態では１５ｐｐｍ）以上であり、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼がある（生じている）と検知（判別）された場合（Ｓ１０１［溶湯燃焼判別工程］においてＹＥＳの場合）には、定流量装置２１ｂの流量調節弁２１ｄ（バルブ）が、所定流量（本実施形態では１１Ｌ／分）で混合ガスを供給するように開放状態となる（Ｓ１０２）。そして、溶解炉１１内への混合ガスの供給が行われるようになっている（Ｓ１０３［ガス供給工程］）。その後、溶解炉１１内で一酸化炭素濃度計２２によって測定された一酸化炭素の濃度が所定濃度（本実施形態では１０ｐｐｍ）以下であり、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼がない（消火した）と検知（判別）された場合（Ｓ１０４［溶湯燃焼判別工程］においてＹＥＳの場合）には、定流量装置２１ｂの流量調節弁２１ｄが閉止状態（Ｓ１０５）となり、溶解炉１１内への混合ガスの供給が停止されるようになっている（Ｓ１０６［ガス供給工程］）。

尚、本実施形態では、前記一酸化炭素濃度計２２によって測定された溶解炉１１内の一酸化炭素の濃度値（ｐｐｍ）は、定流量装置２１ｂの表面のパネルに表示され、目視で確認できるようになっている（図示は省略）。

以下に本実施形態をさらに具体的に説明する実験例を示す。
（実験例）
図１に示すホットチャンバー式ダイカストマシン１を用いて実験を行った。ここで、溶解炉１１の浴槽１１ａの大きさは、幅７４０ｍｍ、高さ７３５ｍｍ、容積０．６ｍ^３で、マグネシウム溶湯１２の最大保持量０．５トンのものを用いた。また、浴槽１１ａ内のマグネシウム溶湯１２の温度は６５０℃で保った。尚、実際の燃焼の有無の確認は、蓋部１３と浴槽１１ａとの間に形成された微小な隙間から漏れ出る燃焼の煙を目視観察することにより行った。

また、カバーガスとしては、ペンタフロロエチル−ヘプタフロロプロピルケトンガス（以下、単にＦＫガスと記す。）、希釈ガスとしては、二酸化炭素／乾燥空気が５０％／５０％組成（体積比）のものを用いた。尚、カバーガスと、該カバーガスを希釈する希釈ガスからなる混合ガス中のカバーガス濃度は、定常時は３００ｐｐｍとし、該混合ガスの溶解炉１１内への供給流量は、１１Ｌ（リットル）／分とした。

本実験例は、図４に示すように、溶解炉１１内へマグネシウムインゴットを投入する前から、成形機１０へ溶融マグネシウムを１０ショット（回）供給を完了するまでの１サイクルの操業時間（５分間）で行った。

実験開始後、マグネシウムインゴットが投入された際に、溶解炉１１内から煙が発生したことが目視より確認されるとともに、溶解炉１１内の一酸化炭素濃度が２２ｐｐｍになっていた。

このとき、図３に示すフローに従い、一酸化炭素濃度計２２によってマグネシウム溶湯１２の燃焼が検知され（Ｓ１０１でＹＥＳの場合）、定流量装置２１ｂの流量調節弁２１ｄが開放状態となった（Ｓ１０２）。そして、図２（ａ）に示すガス導入装置２１から、ＦＫガスと希釈ガスとからなる混合ガス（ＦＫガス濃度：３００ｐｐｍ）が流量１１Ｌ／分で溶解炉１１内へ供給された（Ｓ１０３）。

約１分間の供給の後、溶解炉１１内からの煙が消滅したことが確認されるとともに、一酸化炭素濃度は７ｐｐｍに下降していた。このとき、一酸化炭素濃度計２２によってマグネシウム溶湯１２の燃焼の停止が検知され（Ｓ１０４）、定流量装置２１ｂの流量調節弁２１ｄが閉止状態となり（Ｓ１０５）、溶解炉１１内への混合ガスの供給が停止した（Ｓ１０６）。

下表１に、マグネシウムダイカスト製品の１ヶ月（全４５６０サイクル）間の製造過程において、本実施形態のガス供給装置２を使用した場合と、従来例のガス供給装置を使用した場合の実験条件とその効果とを比較して示す。

注）混合ガス中のＦＫガス濃度：３００ｐｐｍ、希釈ガス：二酸化炭素／乾燥空気→５０％／５０％組成（体積比）、混合ガスの供給流量：１１Ｌ／分（定常時）。

本実施形態のガス供給装置によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）ホットチャンバー式ダイカストマシン１の溶解炉１１に備えられた一酸化炭素濃度計２２（溶湯燃焼判別手段）と、該一酸化炭素濃度計２２からの濃度信号に基づき溶解炉１１への混合ガスを供給及び停止するガス導入装置２１（ガス供給手段）とによって、溶解炉１１内のマグネシウム溶湯１２に燃焼が生じた場合には、混合ガスを溶解炉１１内へ供給して当該燃焼を抑制する。その一方、当該燃焼が生じていない場合には、混合ガスの供給を停止して当該混合ガスの使用量を節減できるようになる。これにより、マグネシウム溶湯の燃焼を有効に抑制しながら、混合ガスのトータル使用量を低減させることが可能となる。この結果、マグネシウムダイカスト製品の製造設備のランニングコスト低下が実現されるとともに、地球環境の保全に寄与することができる。

（２）溶湯燃焼判別手段として、一酸化炭素濃度計２２を用いることで、マグネシウム溶湯１２の燃焼を正確に検知することができ、当該燃焼の有無に応じて溶解炉１１内への混合ガスの供給及び停止が的確に行えるようになる。

尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
・本実施形態では、溶解炉１１に保持される溶融金属を空気に晒されると容易に発火・燃焼する溶融マグネシウムとしたが、本発明の技術的思想は、同様な理由によって溶解炉１１内にカバーガスを供給する必要があるその他の溶融金属にも適用可能である。

・本実施形態では、カバーガスとしてＦＫガスを使用したが、これに限られず、本発明の技術的思想は、その他のカバーガス、例えば、ＳＦ_６ガスやＳＯ_２ガス等にも適用できる。

・本実施形態では、溶湯燃焼判別手段として、溶解炉１１内の一酸化炭素濃度を検知する一酸化炭素濃度計（一酸化炭素センサ）を用いたが、該溶湯燃焼判別手段は、その他、マグネシウム溶湯１２の燃焼により発生する煙を検知する煙センサや、マグネシウム溶湯１２の燃焼時に上昇する温度を検知する炉内雰囲気温度センサであってもよい。

・本実施形態では、溶解炉１１に供給・停止する混合ガスの制御法として、一酸化炭素濃度計２２を用いることで検知されたマグネシウム溶湯１２の燃焼の有無に応じて、流量調節弁２１ｄにより混合ガスを供給・停止するオンオフ制御を行ったが、一酸化炭素濃度計２２により検出された一酸化炭素濃度に応じて流量調節弁２１ｄにより溶解炉１１に供給する混合ガスの供給量を変化させるＰＩＤ制御等を行うこともできる。

（第２の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様なホットチャンバー式ダイカストマシン１を用いた。また、ガス供給装置として、以下に説明するガス供給装置２´を用いた以外は、第１の実施形態と同様であり、使用するガスの種類等も同様であるので、当該共通する部分（部材）については、同一の又は対応する符号を付す等して説明を省略する。

本実施形態のガス供給装置２´は、図２（ｂ）に示すように、マグネシウム溶湯１２の燃焼を検知することで当該溶湯１２の燃焼の有無を判別する溶湯燃焼判別手段としての一酸化炭素濃度計２２（図１（ｂ）参照）と、該一酸化炭素濃度計２２から送信される一酸化炭素の濃度信号に応じて溶解炉１１に混合ガスを供給又は停止するガス供給手段としてのガス導入装置２１´と、溶解炉１１に混合ガスを供給するための配管系２０とを備えている。該配管系２０は、第１の実施形態と同様な第１配管２０ａ，２０ａ、第２配管２０ｂ，２０ｂ、及び第３配管２０ｃと、各配管に連結された集合配管２０ｄとからなるが、図２（ｂ）に示す第２配管２０ｂ，２０ｂには、それぞれ、各第２配管２０ｂを通過する混合ガスを通過又は遮断するための開閉弁２３が設けられている。

前記ガス導入装置２１´は、図２（ｂ）を参照して、複数種のガスを混合するガス混合装置２１ａと、該ガス混合装置２１ａから溶解炉１１へ供給される混合ガスの流量を所定の流量値に制御する定流量装置２１ｂ´と、該装置２１ｂ´から溶解炉１１へ供給される混合ガスの流量を制御する制御装置２１ｃ´と、前記第２配管２０ｂ，２０ｂに設けられた開閉弁２３，２３と、第２配管２０ｂ，２０ｂにおいて、開閉弁２３，２３の供給側にそれぞれ設けられたガス流量計２４，２４とを備えている。

前記制御装置２１ｃ´には、図２（ｂ）を参照して、一酸化炭素濃度計２２から濃度信号が破線で示す通信線２２ａを介して入力されるとともに、前記ガス流量計２４，２４からそれぞれ流量信号が破線で示す通信線２２ａを介して入力され、該装置２１ｃ´において処理がなされる。そして、該処理後の制御信号が、破線で示す通信線２３ａを介して前記第２配管２０ｂ，２０ｂに設けられた開閉弁２３，２３に入力されるともに、破線で示す通信線２１ｆを介して定流量装置２１ｂ´に備えられた流量調節弁２１ｄ´に入力される。そして、各開閉弁２３において前記制御信号に基づき混合ガスが供給及び停止されるともに、各開閉弁２３の閉止時には、混合ガスは、前記ガス流量計２４，２４によって測定されていた開閉弁２３，２３の閉止前の流量の合算値（Ｌ／分）だけ、前記流量調節弁２１ｄ´により減じて溶解炉１１内へ供給されるようになっている。

尚、本実施形態では、前記第２配管２０ｂ，２０ｂ以外の第１配管２０ａ，２０ａ、第３配管２０ｃについては、各配管２０ａ，２０ａ、２０ｃを介してガス導入装置２１´から定常的に溶解炉１１内へ混合ガスが供給されるようになっている。

具体的には、図３に示すように、一酸化炭素濃度計２２によって測定された溶解炉１１内の一酸化炭素の濃度が所定濃度（本実施形態では１５ｐｐｍ）以上であり、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼がある（生じている）と検知（判別）された場合（Ｓ１０１［溶湯燃焼判別工程］においてＹＥＳの場合）には、前記した第２配管２０ｂ，２０ｂに設けられた開閉弁２３，２３（バルブ）が、それぞれ所定流量（本実施形態では６Ｌ／分）で混合ガスを供給するように開放状態となる（Ｓ１０２）。そして、第２配管２０ｂ，２０ｂを介した溶解炉１１内への混合ガスの供給が行われるようになっている（Ｓ１０３［ガス供給工程］）。その後、溶解炉１１内で一酸化炭素濃度計２２によって測定された一酸化炭素の濃度が所定濃度（本実施形態では１０ｐｐｍ）以下であり、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼がない（消火した）と検知（判別）された場合（Ｓ１０４［溶湯燃焼判別工程］においてＹＥＳの場合）には、各開閉弁２３が閉止状態（Ｓ１０５）となり、第２配管２０ｂ，２０ｂを介した溶解炉１１内への混合ガスの供給が停止されるようになっている（Ｓ１０６［ガス供給工程］）。

以下に本実施形態をさらに具体的に説明する実験例を示す。
（実験例）
図１に示すホットチャンバー式ダイカストマシン１を用い、特に記載する以外は第１の実施形態と同様な実験条件で実験を行った。

本実験例は、第１の実施形態と同様、図４に示すように、溶解炉１１内へマグネシウムインゴットを投入する前から、成形機１０へ溶融マグネシウムを１０ショット（回）供給を完了するまでの１サイクルの操業時間（５分間）で行った。

実験開始後、マグネシウムインゴットが投入された際に、溶解炉１１内から煙が発生したことが目視より確認されるとともに、溶解炉１１内の一酸化炭素濃度が２４ｐｐｍになっていた。

このとき、図３に示すフローに従い、一酸化炭素濃度計２２によってマグネシウム溶湯１２の燃焼が検知され（Ｓ１０１でＹＥＳの場合）、第２配管２０ｂ，２０ｂに設けられた開閉弁２３，２３がそれぞれ開放状態となった（Ｓ１０２）。そして、図２（ｂ）に示すガス導入装置２１´から、ＦＫガスと希釈ガスとからなる混合ガス（ＦＫガス濃度：３００ｐｐｍ）が流量１１Ｌ／分で供給された（Ｓ１０３）。

約１分間の供給の後、溶解炉１１内からの煙が消滅したことが確認されるとともに、一酸化炭素濃度は６ｐｐｍに下降していた。このとき、一酸化炭素濃度計２２によってマグネシウム溶湯１２の燃焼の停止が検知され（Ｓ１０４でＹＥＳの場合）、前記各開閉弁２３が閉止状態となり（Ｓ１０５）、第２配管２０ｂ，２０ｂを介した溶解炉１１内への混合ガスの供給が停止した（Ｓ１０６）。

下表２に、マグネシウムダイカスト製品の１ヶ月（全４５６０サイクル）間の製造過程において、本実施形態のガス供給装置２´を使用した場合と、従来例のガス供給装置を使用した場合の実験条件とその効果とを比較して示す。

注）混合ガス中のＦＫガス濃度：３００ｐｐｍ、希釈ガス：二酸化炭素／乾燥空気→５０％／５０％組成（体積比）、混合ガスの供給流量：６Ｌ／分（定常時）、１１Ｌ／分（燃焼時）。

本実施形態のガス供給装置によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
・ホットチャンバー式ダイカストマシン１の溶解炉１１に備えられた一酸化炭素濃度計２２（溶湯燃焼判別手段）と、該一酸化炭素濃度計２２からの濃度信号に基づき、第２配管２０ｂ，２０ｂを介して溶解炉１１への混合ガスを供給及び停止するガス導入装置２１´（ガス供給手段）とによって、溶解炉１１内のマグネシウム溶湯１２に燃焼が生じた場合には、燃焼の抑制に効果的な第２配管２０ｂ，２０ｂを介して混合ガスを溶解炉１１内へ供給して燃焼を抑制することができる。その一方、当該燃焼が生じていない場合には、前記第２配管２０ｂ，２０ｂを介した混合ガスの供給を停止して当該混合ガスの使用量を節減できるようになる。これにより、マグネシウム溶湯の燃焼を有効に抑制しながら、混合ガスのトータル使用量を低減させることが可能となる。この結果、マグネシウムダイカスト製品の製造設備のランニングコスト低下が実現されるとともに、地球環境の保全に寄与することができる。

・本実施形態では、溶解炉１１に供給・停止する混合ガスの制御法として、一酸化炭素濃度計２２を用いることで検知されたマグネシウム溶湯１２の燃焼の有無に応じて、各開閉弁２３により混合ガスを供給・停止するオンオフ制御を行ったが、一酸化炭素濃度計２２により検出された一酸化炭素濃度に応じて溶解炉１１に供給する混合ガスの供給量を変化させるＰＩＤ制御等を行うこともできる。

（第３の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様なホットチャンバー式ダイカストマシン１を用いた。また、ガス供給装置として、以下に説明するガス供給装置２´´を用いた以外は、第１の実施形態と同様であり、使用するガスの種類等も同様であるので、当該共通する部分（部材）については、同一の又は対応する符号を付す等して説明を省略する。

本実施形態のガス供給装置２´´は、図２（ｃ）に示すように、マグネシウム溶湯１２の燃焼を検知することで当該溶湯１２の燃焼の有無を判別する溶湯燃焼判別手段としての一酸化炭素濃度計２２（図１（ｂ）参照）と、該一酸化炭素濃度計２２から送信される一酸化炭素の濃度信号に応じて溶解炉１１に混合ガスを供給又は停止するガス供給手段としてのガス導入装置２１´´と、溶解炉１１に混合ガスを供給するための配管系２０とを備えている。該配管系２０は、第１の実施形態と同様な第１配管２０ａ，２０ａ、第２配管２０ｂ，２０ｂ、及び第３配管２０ｃと、各配管に連結された集合配管２０ｄとからなるが、図２（ｃ）に示す集合配管２０ｄには、該配管２０ｄを通過する混合ガス中のＦＫガス濃度を測定するガス濃度計２５が設けられている。また、図２（ｃ）に示すフロロケトンガスボンベ４に接続された配管４ａには、前記集合配管２０ｄを通過する混合ガスの濃度を調節するための流量調節弁２６が設けられている。

前記ガス導入装置２１´´は、ガス濃度調節手段として機能するものであり、図２（ｃ）に示すように、複数種のガスを混合するガス混合装置２１ａと、該ガス混合装置２１ａから供給される混合ガスの流量を所定の流量値に制御する定流量装置２１ｂ´と、フロロケトンガスボンベ４から前記ガス混合装置２１ａへ供給されるＦＫガスの流量を制御する制御装置２１ｃ´´と、前記した流量調節弁２６とを備えている。

前記制御装置２１ｃ´´には、図２（ｃ）に示すように、一酸化炭素濃度計２２から濃度信号が破線で示す通信線２２ａを介して入力されるとともに、前記ガス濃度計２５から濃度信号が破線で示す通信線２５ａを介して入力され、該装置２１ｃ´´において処理がなされる。そして、該処理後の制御信号が、破線で示す通信線２６ａを介して前記配管４ａに設けられた流量調節弁２６に入力され、該流量調節弁２６において前記制御信号に基づきＦＫガスが供給（希釈ガスとの混合）及び停止されるようになっている。

具体的には、図３に示すように、一酸化炭素濃度計２２によって測定された溶解炉１１内の一酸化炭素の濃度が所定濃度（本実施形態では１５ｐｐｍ）以上であり、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼がある（生じている）と検知（判別）された場合（Ｓ１０１［溶湯燃焼判別工程］においてＹＥＳの場合）には、前記した配管４ａに設けられた流量調節弁２６（バルブ）が、所定流量でカバーガスを供給するように開放状態となる（Ｓ１０２）。そして、カバーガスを含む混合ガスの溶解炉１１内への供給が行われるようになっている（Ｓ１０３［ガス供給工程］）。その後、溶解炉１１内で一酸化炭素濃度計２２によって測定された一酸化炭素の濃度が所定濃度（本実施形態では１０ｐｐｍ）以下であり、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼がない（消火した）と検知（判別）された場合（Ｓ１０４［溶湯燃焼判別工程］においてＹＥＳの場合）には、前記流量調節弁２６が閉止状態（Ｓ１０５）となり、溶解炉１１内へのカバーガスの供給が停止される（希釈ガスのみ供給される）ようになっている（Ｓ１０６［ガス供給工程］）。

実験開始後、マグネシウムインゴットが投入された際に、溶解炉１１内から煙が発生したことが目視より確認されるとともに、溶解炉１１内の一酸化炭素濃度が２３ｐｐｍになっていた。

このとき、図３に示すフローに従い、一酸化炭素濃度計２２によってマグネシウム溶湯１２の燃焼が検知され（Ｓ１０１でＹＥＳの場合）、混合装置２１ａとフロロケトンガスボンベ４とを繋ぐ配管４ａに設けられた流量調節弁２６が開放状態となった（Ｓ１０２）。そして、図２（ｃ）に示すガス導入装置２１´´から、ＦＫガスと希釈ガスとからなる混合ガス（ＦＫガス濃度：３００ｐｐｍ）が流量１１Ｌ／分で供給された（Ｓ１０３）。

約１分間の供給の後、溶解炉１１内からの煙が消滅したことが確認されるとともに、一酸化炭素濃度は８ｐｐｍに下降していた。このとき、一酸化炭素濃度計２２によってマグネシウム溶湯１２の燃焼の停止が検知され（Ｓ１０４でＹＥＳの場合）、前記流量調節弁２６が閉止状態となり（Ｓ１０５）、溶解炉１１内へ供給される混合ガス中のＦＫガス濃度が０ｐｐｍとなった（Ｓ１０６）。

下表３に、マグネシウムダイカスト製品の１ヶ月（全４５６０サイクル）間の製造過程において、本実施形態のガス供給装置２´´を使用した場合と、従来例のガス供給装置を使用した場合の実験条件とその効果とを比較して示す。

注）混合ガス中のＦＫガス濃度：３００ｐｐｍ、希釈ガス：二酸化炭素／乾燥空気→５０％／５０％組成（体積比）、混合ガスの供給流量：１１Ｌ／分。

本実施形態のガス供給装置によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
・ホットチャンバー式ダイカストマシン１の溶解炉１１に備えられた一酸化炭素濃度計２２（溶湯燃焼判別手段）と、該一酸化炭素濃度計２２からの濃度信号に基づき、混合ガス中のＦＫガス濃度を所定濃度（３００ｐｐｍ）又は０ｐｐｍとするガス導入装置２１（ガス供給手段）とによって、溶解炉１１内のマグネシウム溶湯１２に燃焼が生じた場合には、ＦＫガスを燃焼の抑制に必要な量（濃度）だけ溶解炉１１内へ供給して当該燃焼を抑制するとともに、当該燃焼が生じていない場合には、ＦＫガスの供給を停止（混合ガス中のＦＫ濃度を０ｐｐｍと）して当該ＦＫガスの使用量を節減できるようになる。これにより、マグネシウム溶湯の燃焼を有効に抑制しながら、ＦＫガスのトータル使用量を低減させることが可能となる。この結果、マグネシウムダイカスト製品の製造設備のランニングコスト低下が実現される。

・本実施形態では、溶解炉１１に供給・停止するＦＫガスの制御法として、一酸化炭素濃度計２２を用いることで検知されたマグネシウム溶湯１２の燃焼の有無に応じて、流量調節弁２６により混合ガスを供給・停止するオンオフ制御を行ったが、一酸化炭素濃度計２２により検出された一酸化炭素濃度に応じて、流量調節弁２６により溶解炉１１に供給するＦＫガスの供給量を変化させるＰＩＤ制御等を行うこともできる。

（第４の実施形態）
本実施形態では、第１の実施形態と同様なホットチャンバー式ダイカストマシン１及びガス供給装置２を用いた。また、使用するガスの種類等も第１の実施形態と同様であり、当該共通する部分（部材）については、同一の又は対応する符号を付す等して説明を省略する。

本実施形態のガス供給装置２では、マグネシウム溶湯の燃焼を検知するか、又は、マグネシウム溶湯の燃焼を予測することで当該溶湯の燃焼の有無を判別する溶湯燃焼判別手段として、第１の実施形態で用いた一酸化炭素濃度計２２に代えて、溶融されてマグネシウム溶湯となるマグネシウムインゴットを溶解炉１１へ投入する投入タイミングを用いた。尚、該投入タイミングは、図５に示すように、インゴット投入装置８より破線で示す通信線８ａを介して電気信号として定流量装置２１ｂの制御部２１ｃに送信されるようになっている。

本実施形態において、ガス供給装置２におけるガス導入装置２１の定流量装置２１ｂには、図５に示すように、インゴット投入装置８から前記した投入タイミングを含む動作信号が通信線８ａを介して入力され、該装置２１ｂの制御部２１ｃにおいて燃焼の有無を予測（判別）し、混合ガスを供給又は停止するオンオフ制御の処理がなされる。そして、該処理後の制御信号が、前記装置２１ｂに備えられた流量調節弁２１ｄに入力され、該流量調節弁２１ｄにおいて前記制御信号に基づき混合ガスが供給及び停止されるようになっている。

具体的には、図６に示すように、インゴット投入装置８から、マグネシウムインゴット７を投入する投入タイミングを含む動作信号（電気信号）を定流量装置２１ｂの制御部２１ｃが受信し、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼がある（生じる）と予測（判別）される場合（Ｓ２０１［溶湯燃焼判別工程］においてＹＥＳの場合）には、所定の時間ｔ１（本実施形態では０分に設定）がタイムアップ後（Ｓ２０２）、定流量装置２１ｂの流量調節弁２１ｄ（バルブ）が、所定流量（本実施形態では１１Ｌ／分）で混合ガスを供給するように開放状態となる（Ｓ２０３）。そして、溶解炉１１内への混合ガスの供給が行われるようになっている（Ｓ２０４［ガス供給工程］）。その後、所定の時間ｔ２（本実施形態では１分）がタイムアップ後、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼がない（消火した）と予測（判別）される場合（Ｓ２０５［溶湯燃焼判別工程］においてＹＥＳの場合）には、定流量装置２１ｂの流量調節弁２１ｄが閉止状態（Ｓ２０６）となり、溶解炉１１内への混合ガスの供給が停止されるようになっている（Ｓ２０７［ガス供給工程］）。

本実験例は、図７に示すように、溶解炉１１内へマグネシウムインゴットを投入する前から、成形機１０へ溶融マグネシウムを１０ショット（回）供給を完了するまでの１サイクルの操業時間（５分間）で行った。

このとき、図６に示すフローに従い、インゴット投入装置８から、マグネシウムインゴット７を投入する投入タイミングを含む動作信号（電気信号）を定流量装置２１ｂの制御部２１ｃが受信し、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼が生じると予測され（Ｓ２０１でＹＥＳの場合）、定流量装置２１ｂの流量調節弁２１ｄが開放状態となった（Ｓ２０３）。そして、図５に示すガス導入装置２１から、ＦＫガスと希釈ガスとからなる混合ガス（ＦＫガス濃度：３００ｐｐｍ）が流量１１Ｌ／分で供給された（Ｓ２０４）。

約１分間の供給の後、溶解炉１１内からの煙が消滅したことが確認されるとともに、一酸化炭素濃度は７ｐｐｍに下降していた。その後、所定の時間ｔ２（本実施形態では１分）がタイムアップし（Ｓ２０５）、前記流量調節弁２１ｄが閉止状態となり（Ｓ２０６）、溶解炉１１内への混合ガスの供給が停止した（Ｓ２０７）。

下表４に、マグネシウムダイカスト製品の１ヶ月（全４５６０サイクル）間の製造過程において、本実施形態のガス供給装置２を使用した場合と、従来例のガス供給装置を使用した場合の実験条件とその効果とを纏めて示す。

注）混合ガス中のＦＫガス濃度：３００ｐｐｍ、希釈ガス：二酸化炭素／乾燥空気→５０％／５０％組成（体積比）、混合ガスの供給流量：１１Ｌ／分（定常状態）。

本実施形態のガス供給装置によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
・溶湯燃焼判別手段としてマグネシウムインゴット７を溶解炉１１へ投入する投入タイミングを用いることで、マグネシウム溶湯１２の燃焼がないと予測される定常時は混合ガスの溶解炉１１への供給を停止できる。また、その一方で、マグネシウム溶湯１２の燃焼があると予測されるマグネシウムインゴット７の溶解炉１１への投入開始から完了までの時間に合わせて混合ガスを供給することができる。これにより、マグネシウム溶湯１２の燃焼を有効に抑制しながら、混合ガスのトータル使用量を低減させることが可能となる。この結果、マグネシウムダイカスト製品の製造設備のランニングコスト低下が実現されるとともに、地球環境の保全に寄与することができる。

尚、上記実施形態は以下のように変形してもよい。
・本実施形態では、マグネシウム溶湯１２の燃焼を予測することで当該溶湯１２の燃焼の有無を判別する溶湯燃焼判別手段として、マグネシウムインゴット７を溶解炉１１へ投入する投入タイミングを用いた。しかし、該投入タイミングに代えて、マグネシウムインゴット７を溶解炉１１へ投入する際に開閉される当該溶解炉１１の開閉扉（扉）１４ａの開閉タイミング（図７参照）を用いることもできる。さらには、前記投入タイミングや開閉タイミングに代えて、溶解炉１１から成形機１０に溶融マグネシウムを供給する供給タイミング（図７参照）を用いることもできる。

・本実施形態では、マグネシウム溶湯１２の燃焼を予測することで当該溶湯１２の燃焼の有無を判別する溶湯燃焼判別手段として、インゴット投入装置８からの動作信号を用いた。しかし、該溶湯燃焼判別手段は、溶解炉１１から破線で示す通信線１１ｂ（図５参照）を介して定流量装置２１ｂの制御部２１ｃに入力される動作信号（溶解炉１１からの動作信号）としての前記した開閉タイミングや供給タイミングであってもよい。

・また、前記溶湯燃焼判別手段は、そのようなインゴット投入装置８や溶解炉１１からの動作信号と無関係に任意に設定される時間タイミングであってもよい。
具体的には、図８に示すような、第１の実施形態のガス供給装置２の定流量装置２１ｂにおいてタイマー２７を備え、該タイマー２７によって流量調節弁２１ｄが制御される構成の装置を使用することができる。

本ガス供給装置２の動作は、図９及び図１０に示すように、図８のタイマー２７がｔ≧ｔａ（ｔａは任意に設定される時間（分））となってタイムアップし、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼がある（生じている）と予測（判別）される場合（Ｓ３０１［溶湯燃焼判別工程］においてＹＥＳの場合）には、定流量装置２１ｂの流量調節弁２１ｄ（バルブ）が、所定流量（ここでは１１Ｌ／分）で混合ガスを供給するように開放状態となる（Ｓ３０２）。そして、溶解炉１１内への混合ガスの供給が行われる（Ｓ３０３［ガス供給工程］）。その後、図８のタイマー２７がｔ≧ｔｂ（ｔｂは任意に設定される時間（分））となってタイムアップし、溶解炉１１内でマグネシウム溶湯の燃焼がない（消火した）と予測（判別）される場合（Ｓ３０４［溶湯燃焼判別工程］においてＹＥＳの場合）には、定流量装置２１ｂの流量調節弁２１ｄが閉止状態（Ｓ３０５）となる。そして、溶解炉１１内への混合ガスの供給が停止される（Ｓ３０６［ガス供給工程］）。

・前記溶湯燃焼判別手段は、上述した手段（タイミング）以外に、溶解炉１１の状態（溶解炉１１が稼動している運転状態及び非稼動の休止状態）に応じて決定される状態信号（例えば、運転時は１、休止時は０）であってもよい。さらに、前記した各実施形態および変形例より把握できる技術的思想について以下に記載する。

・ガス供給装置において、前記溶湯燃焼判別手段が、溶融されて金属溶湯となるインゴットを溶解炉へ投入する際に開閉される当該溶解炉の開閉扉の開閉タイミング、又は、溶解炉から金属成形品を成形する成形機に溶融金属を供給する供給タイミングのいずれかであること。

同構成によれば、第４の実施形態と同様な作用・効果が得られる。
・ガス供給装置において、前記溶湯燃焼判別手段が、任意に設定される時間タイミングであること。

同構成によれば、溶湯燃焼判別手段として、任意に設定される時間タイミングを用いることで溶解炉内の金属溶湯の燃焼を簡単な方法で予測できるようになる。
・ガス供給装置において、前記溶湯燃焼判別手段が、前記溶解炉の状態に応じて決定される状態信号であること。

同構成によれば、溶湯燃焼判別手段として溶解炉の状態に応じて決定された状態信号を用いることで、ダイカスト製品の製造を行わず、溶解炉において金属溶湯の燃焼が生じにくい場合は、混合ガス等の燃焼抑制用ガスの溶解炉への供給を停止し、金属溶湯の燃焼が生じやすいダイカスト製品の製造成形時には、燃焼抑制用ガスの供給を行うことができる。

（ａ）は、本発明の実施形態にかかるホットチャンバー式ダイカストマシンの溶解炉の上面図（蓋部のみ示す）、（ｂ）は、同ホットチャンバー式ダイカストマシンの断面図（インゴット投入装置を除く）。（ａ）は、本発明の第１の実施形態にかかるガス供給装置を含む装置ブロック図、（ｂ）は、同第２の実施形態にかかるガス供給装置を含む装置ブロック図、（ｃ）は、同第３の実施形態にかかるガス供給装置を含む装置ブロック図。本発明の第１〜３の実施形態にかかるガス供給装置の動作フローを示すフロー図。本発明の第１〜３の実施形態にかかるマグネシウムダイカスト製品の製造過程における１サイクルの工程を示す図。本発明の第４の実施形態にかかるガス供給装置を含む装置ブロック図。本発明の第４の実施形態にかかるガス供給装置の動作フローを示すフロー図。本発明の第４の実施形態にかかるマグネシウムダイカスト製品の製造過程における１サイクルの工程を示す図。本発明の一変形例にかかるガス供給装置を含む装置ブロック図。本発明の一変形例にかかるガス供給装置の動作フローを示すフロー図。本発明の一変形例にかかるマグネシウムダイカスト製品の製造過程における１サイクルの工程を示す図。

符号の説明

１…ホットチャンバー式ダイカストマシン、２…ガス供給装置、１０… 成形機、１１…溶解炉、１２…マグネシウム溶湯。

Claims

溶解炉に保持された金属溶湯の燃焼を抑制するカバーガスと、該カバーガスを希釈する希釈ガスと、が混合されてなる混合ガスを当該溶解炉に供給するように構成され、
前記金属溶湯の燃焼を検知するか、又は、金属溶湯の燃焼を予測することで金属溶湯の燃焼の有無を判別する溶湯燃焼判別手段を備えたガス供給装置において、
前記金属溶湯の燃焼があると判別された場合には、前記混合ガスを前記溶解炉へ供給する一方、前記金属溶湯の燃焼がないと判別された場合には、前記カバーガス又は混合ガスの溶解炉への供給を停止するガス供給手段をさらに備え、
前記溶湯燃焼判別手段が、インゴット投入装置内に設けられた送信手段であり、該送信手段は、溶融されて金属溶湯となるインゴットを前記溶解炉へ投入する投入タイミングにおいて、電気信号を定流量装置に送信するものであり、
さらに、インゴット投入装置からインゴットを投入する投入タイミングを含む電気信号を受信し、溶解炉内の燃焼の有無を判別し、混合ガスを供給又は停止するオンオフ制御の処理を行う定流量装置を備えたことを特徴とする金属溶湯の燃焼抑制用ガス供給装置。
請求項１に記載のガス供給装置において、
前記溶解炉において前記混合ガスの供給部位を複数備え、しかも、該ガス供給部位の内の一部について、前記ガス供給手段は、一酸化炭素濃度計からの濃度信号に基づいて、前記溶解炉への混合ガスを供給及び停止するものである金属溶湯の燃焼抑制用ガス供給装置。
請求項１に記載のガス供給装置において、
前記ガス供給手段が、前記混合ガス中のカバーガスの濃度を調節するガス濃度調節手段であり、しかも、該ガス濃度調節手段が、前記金属溶湯の燃焼があると判別された場合には、前記カバーガスを前記希釈ガスに所定濃度で混合するとともに、当該混合ガスを前記溶解炉へ供給する一方、前記金属溶湯の燃焼がないと判別された場合には、前記カバーガスの濃度を０ｐｐｍとするとともに、前記希釈ガスを溶解炉に供給するものである金属溶湯の燃焼抑制用ガス供給装置。
溶解炉に保持された金属溶湯の燃焼を抑制するカバーガスと、該カバーガスを希釈する希釈ガスと、が混合されてなる混合ガスを当該溶解炉に供給するガス供給方法であって、
前記金属溶湯の燃焼を検知するか、又は、金属溶湯の燃焼を予測することで金属溶湯の燃焼の有無を判別する溶湯燃焼判別工程と、
前記金属溶湯の燃焼があると判別された場合には、前記混合ガスを溶解炉へ供給する一方、前記金属溶湯の燃焼がないと判別された場合には、前記カバーガス又は混合ガスの溶解炉への供給を停止するガス供給工程と、を備え、
前記溶湯燃焼判別工程が、溶融されて金属溶湯となるインゴットを前記溶解炉へ投入する投入タイミングであり、
さらに、インゴット投入装置からインゴットを投入する投入タイミングを含む動作信号を受信し、溶解炉内の燃焼の有無を判別し、混合ガスを供給又は停止するオンオフ制御の処理を行う工程を備えたことを特徴とする金属溶湯の燃焼抑制用ガス供給方法。