JP5550885B2 - 溶解炉システム - Google Patents
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Description
側壁と底壁とにより収納空間を有する容器状に形成された、アルミニウムの溶湯を収納する、溶解炉であって、投入されたアルミニウム原料を加熱して前記アルミニウムの溶湯とする加熱装置を有する、溶解炉と、
前記溶解炉の外部に設けられ且つ前記溶解炉の前記側壁の外側面及び前記底壁の外側面のうちの少なくとも一方に対向させた攪拌装置であって、ある軸線の回りに配列された、永久磁石製の、少なくとも1つの第1の磁石体と少なくとも1つの第2の磁石体とを備え、前記第1及び第2の磁石体を前記軸線の回りに回転駆動する駆動機構を備え、前記第1の磁石体は前記軸線から見て外周面側及び内周面側がそれぞれN極及びS極となるように磁化され、前記第2の磁石体は前記軸線から見て外周面側及び内周面側がそれぞれS極及びN極となるように磁化され、前記第1の磁石体と前記第2の磁石体は前記軸線の回りに交互に配置され、前記第1の磁石体及び第2の磁石体の磁場強度を、前記第1あるいは第2の磁石体からの磁力線が前記側壁あるいは前記底壁を貫通して前記アルミニウムの溶湯を収納する前記収納空間に至り、前記収納空間における前記アルミニウムの溶湯を貫通した磁力線が前記側壁あるいは前記底壁を貫通して前記第2あるいは第1の磁石体に至るものに設定した、攪拌装置と、
を備え、
前記第1及び第2の磁石体は、それぞれ、一面側がN極に磁化され他面側がS極に磁化された少なくとも1つの第1タイプの磁石体層と、一面側がN極に磁化され他面側がS極に磁化された少なくとも1つの第2タイプの磁石体層と、を積層したものとして構成され、
前記第1タイプの磁石体層及び前記第2タイプの磁石体層は、それぞれ、一面側がN極に磁化され他面側がS極に磁化された複数の単位磁石をある面に沿ってマトリクス状に配列したものとして構成され、前記第1タイプの磁石体層及び前記第2タイプの磁石体層のいずれも、前記ある面に沿って隣り合う前記単位磁石間に作用する同極同士の反発に伴う空隙を備え、
前記前記第1タイプの磁石体層及び前記第2タイプの磁石体層は、前記第1タイプの磁石体層の前記空隙と前記第2タイプの磁石体層の前記空隙が重なり合わないように位相をずらした状態で積層されており、
前記第1タイプの磁石体層及び前記第2タイプの磁石体層のうちの一方における単位磁石は、他方における複数の単位磁石と直接的に同時に重なり合って、互いに磁力により吸引し合い、前記第1の磁石体あるいは前記第2の磁石体を構成し、
前記攪拌装置は、前記攪拌装置を部分的に磁気シールドする状態に収納するケースを備え、前記ケースは、前記攪拌装置から出る回転する磁力線が、前記溶解炉における前記側壁の外側面及び前記底壁の外側面の何れかに向かう位置には、貫通を許容する第1の側面を有し、それ以外に向かう位置には、貫通を阻止する第2の側面を有し、前記第1の側面及び前記第2の側面は前記軸線の回りに位置している、
ものとして構成される。
即ち、ケース101Bは、図1から分かるように、第1−第4の側面部111−114、底面部115、上面部116を有する。溶解炉本体102に向かい合う第1の側面部111は非磁性材で構成され、それ以外の3つの第2―第4の側面部112−114、底面部115、上面部116は磁性材あるいは強磁性材で構成されている。これにより、攪拌装置本体101Aは、1つの側面のみが磁気的に解放され、それ以外の3つの側面が磁気シールドされていることになる。よって、後述するところからも分かるように、攪拌装置本体101Aから射出する/に戻る磁力線は前記第1の側面部111のみを通過して外部に/外部から出射/入射されることになる。なお、前記第1の側面部111を省略し、解放状態のものとして構成することもできる。
而して、この攪拌装置101においては、図3に示すように、ブロワー19からの風を内部に強制的に送り込むようにしている。これにより、磁石体11,11、・・・の回転に伴い渦電流により外筒1に発生するジュール熱は、上記ブロワー19からの風によって冷却されることとなる。
101 攪拌装置
101A 攪拌装置本体
101B ケース
102 溶解炉
103 溶湯
11 磁石体
11A 第1の磁石体
11B 第2の磁石体
11a、11b、11c 単位磁石
G、G0 空隙
ly1−ly3 磁石体層
ly1,ly3 第1タイプの磁石体層
ly2 第2タイプの磁石体層
Claims (8)
- 側壁と底壁とにより収納空間を有する容器状に形成された、アルミニウムの溶湯を収納する、溶解炉であって、投入されたアルミニウム原料を加熱して前記アルミニウムの溶湯とする加熱装置を有する、溶解炉と、
前記溶解炉の外部に設けられ且つ前記溶解炉の前記側壁の外側面及び前記底壁の外側面のうちの少なくとも一方に対向させた攪拌装置であって、ある軸線の回りに配列された、永久磁石製の、少なくとも1つの第1の磁石体と少なくとも1つの第2の磁石体とを備え、前記第1及び第2の磁石体を前記軸線の回りに回転駆動する駆動機構を備え、前記第1の磁石体は前記軸線から見て外周面側及び内周面側がそれぞれN極及びS極となるように磁化され、前記第2の磁石体は前記軸線から見て外周面側及び内周面側がそれぞれS極及びN極となるように磁化され、前記第1の磁石体と前記第2の磁石体は前記軸線の回りに交互に配置され、前記第1の磁石体及び第2の磁石体の磁場強度を、前記第1あるいは第2の磁石体からの磁力線が前記側壁あるいは前記底壁を貫通して前記アルミニウムの溶湯を収納する前記収納空間に至り、前記収納空間における前記アルミニウムの溶湯を貫通した磁力線が前記側壁あるいは前記底壁を貫通して前記第2あるいは第1の磁石体に至るものに設定した、攪拌装置と、
を備え、
前記第1及び第2の磁石体は、それぞれ、一面側がN極に磁化され他面側がS極に磁化された少なくとも1つの第1タイプの磁石体層と、一面側がN極に磁化され他面側がS極に磁化された少なくとも1つの第2タイプの磁石体層と、を積層したものとして構成され、
前記第1タイプの磁石体層及び前記第2タイプの磁石体層は、それぞれ、一面側がN極に磁化され他面側がS極に磁化された複数の単位磁石をある面に沿ってマトリクス状に配列したものとして構成され、前記第1タイプの磁石体層及び前記第2タイプの磁石体層のいずれも、前記ある面に沿って隣り合う前記単位磁石間に作用する同極同士の反発に伴う空隙を備え、
前記前記第1タイプの磁石体層及び前記第2タイプの磁石体層は、前記第1タイプの磁石体層の前記空隙と前記第2タイプの磁石体層の前記空隙が重なり合わないように位相をずらした状態で積層されており、
前記第1タイプの磁石体層及び前記第2タイプの磁石体層のうちの一方における単位磁石は、他方における複数の単位磁石と直接的に同時に重なり合って、互いに磁力により吸引し合い、前記第1の磁石体あるいは前記第2の磁石体を構成し、
前記攪拌装置は、前記攪拌装置を部分的に磁気シールドする状態に収納するケースを備え、前記ケースは、前記攪拌装置から出る回転する磁力線が、前記溶解炉における前記側壁の外側面及び前記底壁の外側面の何れかに向かう位置には、貫通を許容する第1の側面を有し、それ以外に向かう位置には、貫通を阻止する第2の側面を有し、前記第1の側面及び前記第2の側面は前記軸線の回りに位置している、
ことを特徴とする溶解炉システム。 - 前記第1タイプの磁石体層及び前記第2タイプの磁石体層は、それぞれ、XYZ方向にそれぞれある値を採る単位磁石の複数を備え、
前記第1タイプの磁石体層を、前記第1タイプの磁石体層のXY面における中心を第1座標中心とみたてて、前記第1座標中心の回りの4象限にそれぞれ1つずつ都合4つの前記単位磁石を配し、且つ、前記4つの単位磁石のそれぞれにXY方向に連続的に隣り合うようにさらに別の前記複数の単位磁石を配することにより、構成し、
前記第2タイプの磁石体層を、前記第2タイプの磁石体層のXY面における中心を第2座標中心とみたてて、前記第2座標中心に、1つの前記単位磁石をその中心が重なるように配し、且つ、前記1つの単位磁石にXY方向に連続的に隣り合うように前記複数の単位磁石を配することにより、構成した、
ことを特徴とする請求項1に記載の溶解炉システム。 - 前記単位磁石として、XYZ方向にある大きさの第1単位磁石と、前記第1単位磁石のX方向に半分の寸法の第2単位磁石と、Y方向に半分の寸法の第3単位磁石を用いた、ことを特徴とする請求項2に記載の溶解炉システム。
- 前記攪拌装置は、前記溶解炉のある側壁に、立設状態に設けられている、ことを特徴とする請求項1乃至3の1つに記載の溶解炉システム。
- 前記攪拌装置は、前記溶解炉の側壁の周囲に複数設けられていることを特徴とする請求項4に記載の溶解炉システム。
- 前記攪拌装置は、前記溶解炉の底壁の外部下側に対向させて、横臥状態に設けられている、ことを特徴とする請求項1乃至3の1つに記載の溶解炉システム。
- 前記溶解炉のある側壁に対向させて、横臥状態に設けられた攪拌装置をさらに備えている、ことを特徴とする請求項6に記載の溶解炉システム。
- 前記攪拌装置は冷却機構を備えている、ことを特徴とする請求項1乃至7の1つに記載の溶解炉システム。
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