JPH1078291A - 溶融金属の推力発生装置 - Google Patents

溶融金属の推力発生装置

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JPH1078291A
JPH1078291A JP8232370A JP23237096A JPH1078291A JP H1078291 A JPH1078291 A JP H1078291A JP 8232370 A JP8232370 A JP 8232370A JP 23237096 A JP23237096 A JP 23237096A JP H1078291 A JPH1078291 A JP H1078291A
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JP
Japan
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molten metal
salient pole
core
pole portion
thrust
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Withdrawn
Application number
JP8232370A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiko Terakawa
俊彦 寺川
Tomoharu Kobayashi
智晴 小林
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Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1078291A publication Critical patent/JPH1078291A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コアの発熱量が少ない溶融金属の推力発生装
置を得ること。 【解決手段】 本発明は、けい素鋼板が板厚方向に積層
されて構成されかつ中央部に溝11cおよび板厚方向の
両端部に切欠部11e、11e、・・・が形成された複数
の突極部11a、11a・・・を有するコア11と、複数
の突極部11a、11a、・・・の各側面に絶縁体を介し
て各々巻回された複数のコイル5、5、・・・とを有して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属に対し
て、非接触で推力を発生させる場合に用いられる溶融金
属の推力発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、アルミ切粉溶融用の急速溶解
炉においては、溶融金属中にうず電流を生じさせて、該
うず電流力による推力によって該溶融金属を攪拌する溶
融金属の推力発生装置が知られている。図5は、上述し
た従来の溶融金属の推力発生装置の構成を示す側面図で
ある。この図において、1は、炉耐火物であり、セラミ
ック等の耐熱材料から構成されている。2は、アルミニ
ウム等の溶融金属であり、炉耐火物1内に貯留されてい
る。3は、推力発生装置であり、コア4と複数のコイル
5、5、・・・とから構成されている。
【0003】コア4は、厚板状のヨーク部4bと、該ヨ
ーク部4bの表面に一定間隔をおいて突出形成された複
数の突極部4a、4a、・・・とが一体に形成されてな
る。このコア4は、図6に示すように、けい素鋼板が板
厚方向に積層された積層構造とされている。コイル5、
5、・・・は、図示しない絶縁体を介して、コア4の突極
部4a、4a、・・・に各々巻回されている。
【0004】上記構成において、図示しない交流電源装
置から図5に示すコイル5、5・・・へ3相交流電力が供
給されると、同図に示すように突極部4a→炉耐火物1
→溶融金属2→炉耐火物1→突極部4a→ヨーク部4b
→突極部4aという経路を通る磁界HUが発生する。そ
して、同図の場合、供給される3相交流電源が3相(U
相、V相、W相)交流であることから、磁界はHU→HW
→HVという具合に、同図に示す矢印A方向へ移動す
る。これにより、溶融金属2の部分Bにうず電流が発生
して、溶融金属2の部分Bに対して、同図に示す矢印A
方向へ作用する推力が発生する。この結果、全体とし
て、溶融金属2が同図に示す矢印A方向へ移動する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の溶融
金属の推力発生装置においては、以下に述べる理由によ
って、コア4が異常に発熱することにより、コイル5と
突極部4aとの間に介挿された絶縁体が熱によって劣化
し、この結果、絶縁低下等が発生するという問題があっ
た。すなわち、図5に示す(進行)磁界HU等が発生し
てしているときには、図7に示すように、磁束Φ1、Φ1
がコア4の突極部4a内を通る。このとき、同図にC、
C円内に示す突極部4aの端部には、板厚方向へ多くの
磁束Φ1、Φ1が通る。この結果、図7に示すC、C円内
の突極部4aの端部に大きなループで周回するうず電流
が発生することにより、上記端部が発熱する。また、上
述した突極部4aのけい素鋼板内端部には、図8に示す
ように大きなループで周回するうず電流i1が発生し、
このうず電流i1は、突極部4a(コア4)が発熱する
原因となる。本発明はこのような背景の下になされたも
ので、コアの発熱量が少ない溶融金属の推力発生装置を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、複数のけい素鋼板を積層して構成され、直線状に延
びるヨーク部および該ヨーク部から突出する突極部を備
えたコアと、前記突極部の周囲に巻回されたコイルとを
有し、前記コイルに交流電源を供給することにより、溶
融金属中に進行磁界を発生させて前記溶融金属に推力を
付与する溶融金属の推力発生装置において、前記コアの
前記突極部には、前記けい素鋼板と平行をなす両端縁部
分に切欠部が各々形成されており、前記コイルは、その
上端部の位置が、前記コアの前記突極部の切欠部の位置
より下方となるように前記コアの前記突極部に巻回され
ていることを特徴とする。
【0007】請求項2に記載の発明は、複数のけい素鋼
板を積層して構成され、直線状に延びるヨーク部および
該ヨーク部から突出する突極部を備えたコアと、前記突
極部の周囲に巻回されたコイルとを有し、前記コイルに
交流電源を供給することにより、溶融金属中に進行磁界
を発生させて前記溶融金属に推力を付与する溶融金属の
推力発生装置において、前記コアの前記突極部には、前
記けい素鋼板の板厚方向に上面から前記けい素鋼板を固
定するボルトが貫通された穴までに至る深さの溝が形成
されていることを特徴とする。
【0008】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の溶融金属の推力発生装置において、前記コアの前記突
極部には、前記けい素鋼板と平行をなす両端縁部分に切
欠部が各々形成されており、前記コイルは、その上端部
の位置が、前記コアの前記突極部の前記切欠部の位置よ
り下方となるように前記コアの前記突極部に巻回されて
いることを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図1は本発明の一実施形態に
よる溶融金属の推力発生装置の構成を示す側面図であ
る。図1において、図5の各部に対応する部分には同一
の符号を付けその説明を省略する。図1において、10
は、推力発生装置であり、コア11と、複数のコイル
5、5、・・・とから構成されている。コア11は、厚板
状のヨーク部11bと、該ヨーク部11bの表面に一定
間隔をおいて突出形成された複数の突極部11a、11
a、・・・とが一体に形成されてなる。このコア11は、
図2に示すように、けい素鋼板が板厚方向に積層されて
なる積層構造とされている。
【0010】上記コア11の突極部11a、11a、・・
・には、図2に示す板厚方向に溝11c、11c・・・が各
々形成されている。上記溝11cは、図4に示す突極部
11aの上面11dから突極部11aを固定するための
ボルトを通す穴までに至る深さとなるように形成されて
いる。図4に示す12は、突極部11aを貫通するよう
にして設けられたボルトであり、その先端部が図3に示
すナット13と螺合されている。すなわち、図3に示す
突極部11aは、ボルト12とナット13とによって、
板厚方向に締結されている。
【0011】また、図2に示す突極部11aの4つの角
部には、切欠部11e、11e、・・・が各々形成されて
いる。これら切欠部11e、11e、・・・は、図3に示
す切欠深さd1が、突極部11aの上面11dからコイ
ル5の上端5aまでの距離d2より大とされている。す
なわち、切欠部11eは、図7に示すC円内に相当する
部分、言い換えれば、磁束Φ1が同図に示す突極部4a
内を厚板方向に横切っていた部分である。また、図2に
示す複数のコイル5、5、・・・は、図示しない絶縁体を
介して、コア11の突極部11a、11a、・・・に各々
巻回されている。
【0012】次に、上述した本発明の一実施形態による
溶融金属の推力発生装置の動作について説明する。ま
ず、図示しない交流電源装置から図1に示すコイル5、
5、・・・に3相交流電力が供給されると、同図に示すよ
うに、突極部11a→炉耐火物1→溶融金属2→炉耐火
物1→突極部11a→ヨーク部11b→突極部11aと
いう経路を通る磁界HUが発生する。そして、同図の場
合、供給される交流電源が3相(U相、V相、W相)交
流であるため、磁界はHU→HW→HVという具合に、同
図に示す矢印A方向に移動する。これにより、溶融金属
2の部分Bにうず電流が発生して、溶融金属2の部分B
に対して同図に示す矢印A方向へ作用する推力が発生す
る。この結果、全体として、溶融金属2が同図に示す矢
印A方向へ移動する。
【0013】このとき、図3に示すコア11の突極部1
1aから発生している磁束Φ2は、突極部11a内部を
積層鋼板に対して略平行に通り、切欠部11eから空間
へ抜ける。このとき、同図に2点鎖線で示す部分(切欠
部11e)においては、磁束Φ2が突極部11aの板厚
方向へ向かっているが、切欠部11eにより、うず電流
が発生すべき導体が存在しないため、当然のことながら
発熱が生じない。
【0014】また、上述した磁界HU等(図1参照)が
発生しているときにおいては、図4に示すように、突極
部11aの内部には、同図に実線で示す小ループのうず
電流i2がコア11の長手方向に発生するが、このうず
電流i2による発熱量は、同図に2点鎖線で示す大ルー
プのうず電流i1(図8参照)による発熱量に比して格
段に小さい。これは、コア11の内部においては、溝1
1cにより大ループのうず電流i1が流れず、流れたと
しても、うず電流i2のような小ループのものが流れる
にすぎないからである。
【0015】以上説明したように、本発明の一実施形態
による溶融金属の推力発生装置によれば、コア11の突
極部11aに切欠部11eおよび溝11cが形成されて
いるので、突極部11a内部に発生するうず電流を低減
することができる。従って、一実施形態による溶融金属
の推力発生装置によれば、うず電流による突極部11a
の発熱を抑えることができるという効果が得られる。
【0016】なお、上述した一実施形態による溶融金属
の推力発生装置においては、図3に示す突極部11aの
上面11dの位置が、図7に示す突極部4aの上面4c
の位置と同じである。従って、上面11から出る磁束Φ
3は、上面11dから溶融金属2(図1参照)に至るま
でに受ける空間減衰の大きさが従来のものと同一であ
る。つまり、上述した一実施形態による溶融金属の推力
発生装置は、溶融金属2に作用する推力を従来のものと
同等に維持しつつ、しかも、コア11の発熱量を押さえ
ることができるのである。
【0017】以上、本発明の一実施形態を図面を参照し
て詳述してきたが、具体的な構成はこの一実施形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計変更等があっても、本発明に含まれる。例えば、上
述した一実施形態による溶融金属の推力発生装置におい
ては、炉耐火物1内の溶融金属2に対して推力を付与す
る例について説明したが、これに限定されることなく、
例えば、パイプ内の溶融金属に対して推力を付与するよ
うにしてもよい。要は、溶融金属2に推力を付与する目
的であれば、一実施形態による溶融金属の推力発生装置
は、いかなる用途にも適用可能である。また、上述した
一実施形態による溶融金属の推力発生装置においては、
3相交流電源から電力供給を行う例について説明した
が、限定されることなく、単相交流電源から電力供給を
行うようにしてもよい。
【0018】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、コアの
突極部に切欠部を形成したことにより、この切欠部を磁
束が通っても、板厚方向に発生するうず電流が生じる導
体がないため発熱しない。従って、コア全体の発熱量が
減少し、この結果、消費電力が少なくなるという効果が
得られる。また、請求項2に記載の発明によれば、溝に
よりコア内を長手方向に流れるうず電流のループが遮断
されることにより、コア全体の発熱量が減少し、この結
果、消費電力が少なくなるという効果が得られる。さら
に、請求項3に記載の発明によれば、突極部の切欠部お
よび溝により、コアの突極部内に板厚方向および長手方
向に生じるうず電流が減少するので、さらにコア全体の
発熱量が減少し、この結果、消費電力が少なくなるとい
う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による溶融金属の推力発生
装置の構成を示す側面図である。
【図2】同一実施形態による溶融金属の推力発生装置の
構成を示す平面図である。
【図3】図2に示すI2ーI2’線視拡大断面図である。
【図4】図1に示す楕円F2内の構成を示す拡大側面図
である。
【図5】従来の溶融金属の推力発生装置の構成を示す側
面図である。
【図6】従来の溶融金属の推力発生装置の構成を示す平
面図である。
【図7】図6に示すI1ーI1’線視拡大断面図である。
【図8】図5に示す楕円F1内の構成を示す拡大側面図
である。
【符号の説明】
1 炉耐火物 2 溶融金属 5 コイル 10 推力発生装置 11 コア 11a 突極部 11b ヨーク部 11c 溝 11e 切欠部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F27D 23/04 F27D 23/04 // B22D 11/10 350 B22D 11/10 350C

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のけい素鋼板を積層して構成され、
    直線状に延びるヨーク部および該ヨーク部から突出する
    突極部を備えたコアと、前記突極部の周囲に巻回された
    コイルとを有し、前記コイルに交流電源を供給すること
    により、溶融金属中に進行磁界を発生させて前記溶融金
    属に推力を付与する溶融金属の推力発生装置において、 前記コアの前記突極部には、前記けい素鋼板と平行をな
    す両端縁部分に切欠部が各々形成されており、 前記コイルは、その上端部の位置が、前記コアの前記突
    極部の切欠部の位置より下方となるように前記コアの前
    記突極部に巻回されていること、 を特徴とする溶融金属の推力発生装置。
  2. 【請求項2】 複数のけい素鋼板を積層して構成され、
    直線状に延びるヨーク部および該ヨーク部から突出する
    突極部を備えたコアと、前記突極部の周囲に巻回された
    コイルとを有し、前記コイルに交流電源を供給すること
    により、溶融金属中に進行磁界を発生させて前記溶融金
    属に推力を付与する溶融金属の推力発生装置において、 前記コアの前記突極部には、前記けい素鋼板の板厚方向
    に上面から前記けい素鋼板を固定するボルトが貫通され
    た穴までに至る深さの溝が形成されていること、 を特徴とする溶融金属の推力発生装置。
  3. 【請求項3】 前記コアの前記突極部には、前記けい素
    鋼板と平行をなす両端縁部分に切欠部が各々形成されて
    おり、 前記コイルは、その上端部の位置が、前記コアの前記突
    極部の前記切欠部の位置より下方となるように前記コア
    の前記突極部に巻回されていること、 を特徴とする請求項2に記載の溶融金属の推力発生装
    置。
JP8232370A 1996-09-02 1996-09-02 溶融金属の推力発生装置 Withdrawn JPH1078291A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020505579A (ja) * 2017-02-10 2020-02-20 アーベーベー・シュバイツ・アーゲー 金属製造プロセスのための炉アセンブリ

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