(57)【要約】【課題】溶解原料を下方から支持する支持部の支持本体部が損傷するのを抑制することが可能な溶解装置を提供する。【解決手段】この溶解装置１００は、溶解原料２００が挿入される加熱コイル部１１と、加熱コイル部１１の下方側に配置され、溶解原料２００の下端２００ａを下方から支持する支持部２０とを備える。支持部２０は、支持本体部２１と、支持本体部２１の上面２１０に設けられ、支持本体部２１の損傷を抑制する傾斜面２２ａとを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解原料が挿入される加熱コイル部と、
前記加熱コイル部の下方側に配置され、前記溶解原料の下端を下方から支持する支持部とを備え、
前記支持部は、支持本体部と、前記支持本体部の上面に設けられ、前記支持本体部の損傷を抑制する損傷抑制部とを含む、溶解装置。
【請求項２】
前記損傷抑制部は、溶解されている最中の前記溶解原料の下端の近傍と接触するように設けられている、請求項１に記載の溶解装置。
【請求項３】
前記支持部には、鉛直方向に延びるとともに溶解された前記溶解原料が流通して落下する貫通孔が設けられており、
前記損傷抑制部は、前記貫通孔の内側に向かって下方に傾斜するように設けられ、溶解されている最中の前記溶解原料の下端の近傍の形状に沿うように延びる傾斜面を有する、請求項２に記載の溶解装置。
【請求項４】
前記貫通孔は、略円形形状を有しており、
前記傾斜面は、前記貫通孔の開口の縁部において周状に設けられている、請求項３に記載の溶解装置。
【請求項５】
前記損傷抑制部は、前記支持本体部とは別個に設けられ、前記支持本体部の上面を覆うように載置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶解装置。
【請求項６】
前記損傷抑制部の機械的強度は、前記支持本体部の機械的強度よりも高い、請求項５に記載の溶解装置。
【請求項７】
鉛直方向において、前記損傷抑制部の厚みは、前記支持本体部の厚みよりも小さい、請求項５または６に記載の溶解装置。
【請求項８】
前記損傷抑制部の耐熱性は、前記支持本体部の耐熱性よりも高い、請求項５〜７のいずれか１項に記載の溶解装置。
【請求項９】
前記損傷抑制部には、鉛直方向に延びるとともに溶解された前記溶解原料が流通して落下する略円形形状の損傷抑制部側貫通孔が設けられており、
前記支持本体部には、平面視において前記損傷抑制部側貫通孔の全体とオーバーラップするように設けられ、鉛直方向に延びるとともに前記損傷抑制部側貫通孔を通過した溶解された前記溶解原料が流通して落下する略円形形状の支持本体部側貫通孔が設けられており、
前記支持本体部側貫通孔の直径は、前記損傷抑制部側貫通孔の直径よりも大きい、請求項５〜８のいずれか１項に記載の溶解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、溶解装置に関し、特に、加熱コイル部を用いた誘導加熱により溶解される溶解原料を下方から支持する支持部を備える溶解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加熱コイル部を用いた誘導加熱により溶解される溶解原料を下方から支持する支持部を備える溶解装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、アルミニウムのインゴットが挿入されるとともに溶解される挿入・溶解炉を備える溶解装置が開示されている。この溶解装置では、耐火レンガなどにより形成された筒状の挿入・溶解炉の外周側に誘導加熱コイルが設けられている。そして、挿入・溶解炉に挿入されたアルミニウムのインゴットが、誘導加熱コイルにより加熱されることにより溶解される。また、筒状の挿入・溶解炉は、貫通孔を有するとともに、アルミニウムのインゴットが載置される板状の冷材受けが設けられている。そして、溶解されたアルミニウムは、冷材受けの貫通孔を介して下方に滴下される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１９９３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載される溶解装置では、挿入・溶解炉に挿入されたアルミニウムのインゴットにより冷材受けの表面に応力がかかる。誘導加熱により非加熱物の振動や浮遊・落下が生じることもあるため、冷材受けの表面が応力により損傷する場合がある。この場合、冷材受けの表面の損傷（傷および亀裂等）が冷材受けの本体にまで広がり、冷材受けの本体（支持本体部）が損傷するという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、溶解原料を下方から支持する支持部の支持本体部が損傷するのを抑制することが可能な溶解装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による溶解装置は、溶解原料が挿入される加熱コイル部と、加熱コイル部の下方側に配置され、溶解原料の下端を下方から支持する支持部とを備え、支持部は、支持本体部と、支持本体部の上面に設けられ、支持本体部の損傷を抑制する損傷抑制部とを含む。
【０００８】
この発明の一の局面による溶解装置では、上記のように、支持本体部の上面に、支持本体部の損傷を抑制する損傷抑制部が設けられているので、支持本体部が損傷するのを抑制することができる。また、支持本体部の損傷を抑制することにより、支持本体部のメンテナンス（交換作業）の回数を低減することができる。
【０００９】
上記一の局面による溶解装置において、好ましくは、損傷抑制部は、溶解されている最中の溶解原料の下端の近傍と接触するように設けられている。このように構成すれば、溶解原料のうち溶解されずに残っている部分が下方側へ移動（振動・落下）するのが損傷抑制部により規制されるので、溶解原料のうち溶解されずに残っている部分が支持本体部に接触するのを抑制することができる。その結果、支持本体部が損傷するのを抑制することができる。なお、下端の近傍とは、下端の位置そのものと、下端の位置の付近との両方を含む意味である。
【００１０】
この場合、好ましくは、支持部には、鉛直方向に延びるとともに溶解された溶解原料が流通して落下する貫通孔が設けられており、損傷抑制部は、貫通孔の内側に向かって下方に傾斜するように設けられ、溶解されている最中の溶解原料の下端の近傍の形状に沿うように延びる傾斜面を有する。このように構成すれば、溶解原料からの応力を受ける面の面積（接触面積）を、傾斜面の面積分だけ増加させることができる。その結果、単位面積あたりにかかる溶解原料の応力を低減することができるので、支持本体部の上面および支持本体部が損傷するのを抑制することができる。
【００１１】
上記支持部に貫通孔が設けられている溶解装置において、好ましくは、貫通孔は、略円形形状を有しており、傾斜面は、貫通孔の開口の縁部において周状に設けられている。このように構成すれば、傾斜面が貫通孔の開口の縁部において周状に設けられていることによって、溶解されている最中の溶解原料と傾斜面とが接触する面の面積を容易に増大させることができる。その結果、溶解原料からの応力によって、支持本体部の上面および支持本体部が損傷するのをさらに抑制することができる。
【００１２】
上記一の局面による溶解装置において、好ましくは、損傷抑制部は、支持本体部とは別個に設けられ、支持本体部の上面を覆うように載置されている。このように構成すれば、損傷抑制部と支持本体部とが別個に設けられているので、損傷抑制部が損傷した場合でも、損傷抑制部の損傷が支持本体部にまで広がるのを抑制することができる。また、損傷抑制部が損傷した場合でも、支持本体部を交換することなく損傷抑制部だけを交換することができる。
【００１３】
この場合、好ましくは、損傷抑制部の機械的強度は、支持本体部の機械的強度よりも高い。このように構成すれば、損傷抑制部の機械的強度が比較的高いので、損傷抑制部が溶解原料からの応力により損傷するのを抑制することができる。その結果、損傷抑制部の機械的強度が、支持本体部の機械的強度以下である場合に比べて、損傷抑制部を交換する頻度を低減することができる。
【００１４】
上記損傷抑制部が支持本体部とは別個に設けられている溶解装置において、好ましくは、鉛直方向において、損傷抑制部の厚みは、支持本体部の厚みよりも小さい。このように構成すれば、損傷抑制部の厚みが、支持本体部の厚み以上である場合に比べて、損傷抑制部の大きさを小さくすることができるので、損傷抑制部の交換作業を容易化することができる。また、損傷抑制部の大きさを小さくすることによって、損傷抑制部の重さを軽くすることができるとともに、損傷抑制部から支持本体部にかかる応力（重力）を比較的小さくすることができる。また、損傷抑制部の厚み（体積）を比較的小さくすることができるので、損傷によって交換される損傷抑制部を形成する材料が増大するのを抑制することができる。
【００１５】
上記損傷抑制部が支持本体部とは別個に設けられている溶解装置において、好ましくは、損傷抑制部の耐熱性は、支持本体部の耐熱性よりも高い。このように構成すれば、損傷抑制部の耐熱性が比較的高いので、損傷抑制部が熱により損傷するのを抑制することができる。その結果、損傷抑制部の耐熱性が、支持本体部の耐熱性以下である場合に比べて、損傷抑制部を交換する頻度を低減することができる。
【００１６】
上記損傷抑制部が支持本体部とは別個に設けられている溶解装置において、好ましくは、損傷抑制部には、鉛直方向に延びるとともに溶解された溶解原料が流通して落下する略円形形状の損傷抑制部側貫通孔が設けられており、支持本体部には、平面視において損傷抑制部側貫通孔の全体とオーバーラップするように設けられ、鉛直方向に延びるとともに損傷抑制部側貫通孔を通過した溶解された溶解原料が流通して落下する略円形形状の支持本体部側貫通孔が設けられており、支持本体部側貫通孔の直径は、損傷抑制部側貫通孔の直径よりも大きい。このように構成すれば、支持本体部側貫通孔の直径が、損傷抑制部側貫通孔の直径よりも大きいので、損傷抑制部側貫通孔を通過した溶解された溶解原料が、支持本体部（支持本体部側貫通孔）の内側面に付着するのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上記のように、溶解原料を下方から支持する支持部の支持本体部が損傷するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態による溶解装置の構成を示す概略図である。
【図２】第１実施形態による溶解装置の支持部の斜視図である。
【図３】図２の３００−３００線に沿った断面図である。
【図４】図３の状態から溶解原料の溶解が進んだ場合の状態を説明するための断面図である。
【図５】第１実施形態による溶解装置の支持部の平面図である。
【図６】溶解原料が溶解する状態を説明するための図である。
【図７】第２実施形態による溶解装置の構成を示す概略図である。
【図８】第２実施形態による溶解装置の支持部の斜視図である。
【図９】図８の５００−５００線に沿った断面図である。
【図１０】第２実施形態による溶解装置の支持部の平面図である。
【図１１】第２実施形態の変形例による溶解装置の支持部の斜視図である。
【図１２】図１１の６００−６００線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
［第１実施形態］
図１〜図６を参照して、第１実施形態による溶解装置１００の構成について説明する。
【００２１】
（溶解装置の構成）
図１に示すように、溶解装置１００は、高周波電源盤１を備えている。高周波電源盤１は、後述する加熱コイル部１１に、高周波（たとえば、１０ｋＨｚ）の交流電力を供給するように構成されている。
【００２２】
高周波電源盤１には、交流電源１０１から交流電力が供給されている。また、高周波電源盤１は、交流電源１０１からの交流電力を直流電力に変換する整流部１ａを含む。また、高周波電源盤１は、整流部１ａによって変換された直流電力を平滑する平滑部１ｂを含む。また、高周波電源盤１は、平滑部１ｂによって平滑された直流電力を交流電力に変換するインバータ部１ｃを含む。
【００２３】
また、溶解装置１００は、後述する加熱コイル部１１が設けられる加熱部１０を備える。加熱部１０は、高周波電源盤１に隣接するように設けられている。
【００２４】
溶解装置１００の加熱部１０には、溶解原料２００が挿入される加熱コイル部１１が設けられている。なお、第１実施形態では、溶解原料２００は、非磁性材料からなる。たとえば、溶解原料２００は、アルミニウム、亜鉛、銅などからなる。また、溶解原料２００は、インゴット（精製された金属が一塊にされたもの）として構成されている。また、溶解原料２００は、略角柱形状（略直方体形状）を有する。また、溶解原料２００は、溶解原料２００が延びる方向（Ｚ方向）から見て、略直方形状を有する。
【００２５】
加熱コイル部１１は、誘導加熱式の加熱コイル部１１である。つまり、高周波電源盤１から供給される交流電力により、加熱コイル部１１から磁束（磁界）が発生する。そして、この磁束により、加熱コイル部１１の内部に挿入された溶解原料２００の表面近傍に高密度の渦電流が発生（表皮効果）する。そして、この渦電流のジュール熱によって、溶解原料２００の表面が加熱される。
【００２６】
また、溶解装置１００は、加熱部１０に設けられる溶解炉１２を備える。溶解炉１２には、加熱コイル部１１が巻回されているとともに、溶解原料２００が挿入されている。
【００２７】
溶解装置１００には、加熱コイル部１１の下方側に配置され、溶解原料２００の下端２００ａを下方から支持する支持部２０が備えられている。
【００２８】
図２に示すように、支持部２０は、支持本体部２１を含む。支持本体部２１の上面２１０に溶解原料２００が載置されることにより、溶解原料２００は支持部２０によって支持される。なお、支持本体部２１の上面２１０は、加熱コイル部１１の内部の加熱コイル部１１の下端１１ａ（図１参照）よりも上方（Ｚ１方向側）の位置に配置されている。支持本体部２１は、たとえば、耐熱レンガ製である。
【００２９】
図２〜図５に示すように、支持部２０は、溶解原料２００の形状に沿った形状（略直方体形状）を有する。
【００３０】
図２に示すように、支持部２０には、鉛直方向に延びるとともに溶解された溶解原料２００が流通して落下する貫通孔２１ａが設けられている。また、貫通孔２１ａは、複数（第１実施形態では２個）設けられている。
【００３１】
ここで、第１実施形態では、支持部２０は、支持本体部２１の上面２１０に設けられる傾斜面２２ａを含む。傾斜面２２ａは、支持本体部２１の損傷を抑制するために設けられている。具体的には、傾斜面２２ａは、貫通孔２１ａの開口の縁部２２に設けられている。傾斜面２２ａは、縁部２２が損傷するのを抑制するとともに、縁部２２に損傷に起因して支持本体部２１が損傷するのを抑制する。なお、傾斜面２２ａは、特許請求の範囲の「損傷抑制部」の一例である。
【００３２】
図３に示すように、傾斜面２２ａは、貫通孔２１ａの内側（内径側）に向かって下方（Ｚ２方向側）に傾斜するように設けられている。ここで、第１実施形態では、傾斜面２２ａは、溶解されている最中の溶解原料２００の下端２００ａの近傍と接触するように設けられている。具体的には、傾斜面２２ａは、溶解されている最中の溶解原料２００の下端２００ａの近傍を斜め下方から支持している。なお、溶解されている最中の溶解原料２００（図３の破線参照）は、下方（Ｚ２方向側）に向かって先細るように変形するので、２つの貫通孔２１ａの間に設けられる傾斜面２２ａにより支持される。
【００３３】
また、傾斜面２２ａは、溶解されている最中の溶解原料２００の下端２００ａの近傍の形状に沿うように延びている。
【００３４】
詳細には、溶解されている最中の溶解原料２００は、溶解原料２００の下端２００ａが貫通孔２１ａ内に突出するように変形することによって、溶解原料２００の下端２００ａの近傍は、貫通孔２１ａの内側（内径側）に向かって下方に傾斜する方向に延びるように変形する。これにより、傾斜面２２ａには、溶解原料２００からの応力が、傾斜面２２ａに対して略直交する方向にかかる。
【００３５】
なお、傾斜面２２ａは、貫通孔２１ａの開口の縁部２２が面取りされることにより形成されている。また、傾斜面２２ａは、支持本体部２１の上面２１０に対して約４５度傾斜している。なお、傾斜面２２ａの傾斜角度は、４５度に限られない。
【００３６】
また、図４に示すように、溶解原料２００の溶解が進むにつれて、溶解原料２００は下方に向かってさらに先細る形状になる。そして、この先細った状態の溶解原料２００の先端（下端２００ａ）が、上面２１０のうち、複数（２つ）の貫通孔２１ａの間の部分により支持される。具体的には、溶解原料２００の先端（下端２００ａ）の中央部Ｃは、複数（２つ）の貫通孔２１ａの間の部分により支持される。
【００３７】
また、図５に示すように、平面視において、貫通孔２１ａは、略円形形状を有している。そして、貫通孔２１ａの直径ｒ１は、複数の貫通孔２１ａが隣り合う方向（Ｘ方向）における複数の貫通孔２１ａ同士の間の幅Ｗ１よりも大きい。なお、２つの貫通孔２１ａは、互いに同じ形状（同じ直径）を有する。そして、たとえば、直径ｒ１は、幅Ｗ１の２倍以上である。なお、貫通孔２１ａの直径ｒ１は、溶解した溶解原料２００が貫通孔２１ａを介してスムーズに下方に落下するように調整される。また、幅Ｗは、先細った状態の溶解原料２００（図４参照）が安定的に支持されるように調整される。
【００３８】
なお、貫通孔２１ａの開口の縁部２２において周状に設けられている傾斜面２２ａの幅Ｗ２（図２参照）は、縁部２２のいずれの箇所においても一様な大きさである。
【００３９】
（溶解装置の動作）
次に、溶解装置１００の動作について説明する。
【００４０】
まず、高周波電源盤１（図１参照）のブレーカ（図示せず）がオンされる。これにより、運転の準備が行われる。そして、高周波電源盤１に設けられる操作部（図示せず）を操作することにより、加熱コイル部１１による加熱が開始される。
【００４１】
そして、図６（ａ）に示すように、表皮効果によって、溶解原料２００の外表面から溶解が始まる。溶解された溶解原料２００は、支持部２０の貫通孔２１ａを介して下方（加熱コイル部１１の外部）に落下する。また、表皮効果のために、溶解原料２００の外表面よりも溶解原料２００の中央部の方が溶解されるのが遅い。これにより、溶解原料２００の溶解が進行すると、溶解原料２００は、溶解原料２００の下方側が先細る形状になる。そして、先細った溶解原料２００の先端部は、上面２１０（２つの貫通孔２１ａの間の部分）に支持された状態となる。なお、図６は、簡略化のため、傾斜面２２ａの図示は省略している。
【００４２】
さらに溶解が進行すると、エッジ効果（物体の先端部において電解が強くなる現象）により、先細った溶解原料２００の先端部に磁束が集中する。これにより、溶解原料２００の先端部が溶解する。その結果、図６（ｂ）に示すように、溶解原料２００の自重によって、溶解原料２００が下方に降下する。なお、降下した溶解原料２００は、支持部２０の上面２１０に支持されるので、溶解原料２００の降下は停止する。そして、加熱コイル部１１への高周波電流の供給が継続されることにより、図６（ａ）に示す状態と図６（ｂ）に示す状態とが交互に繰り返される。これにより、溶解原料２００が連続的に溶解する。
【００４３】
ここで、加熱コイル部１１への高周波電流の供給を停止すると、溶解原料２００の加熱は即座に停止される。これにより、溶解された溶解原料２００の降下は瞬時に停止される。また、溶解原料２００が比較的高温の状態において、加熱コイル部１１への高周波電流の供給を再開すると、即座に溶解が始まり、溶解された溶解原料２００の降下が再開される。このように、加熱コイル部１１への高周波電流の供給時間をコントロールすることにより、溶解される溶解原料２００の量をコントロールすることが可能になる。
【００４４】
また、第１実施形態と異なり、溶解原料２００にバーナーの火炎を直接当てることにより溶解原料２００を溶解させた場合には、火炎内に含まれるガス（酸素、水素）によって、溶解原料２００が酸化してしまう（酸化ロス）場合がある。このため、溶解の歩留まりが悪くなる。さらに、溶解した溶解原料２００（溶湯）を液体の状態に保持するためのエネルギが別途必要になるとともに、溶湯の状態を監視するための人員も必要になる。そこで、第１実施形態では、高周波電流が供給された加熱コイル部１１により溶解原料２００を溶解させることによって、溶解原料２００が酸化することはないので、溶解の歩留まりを改善する（品質を保持する）ことが可能になる。また、溶湯を液体の状態に保持するためのエネルギを低減することが可能になる。
【００４５】
また、第１実施形態と異なり、溶解原料２００が収容されたルツボにバーナーの火炎を直接当てることにより溶解原料２００を溶解させた場合では、バーナーの火炎をルツボの表面に均一に加熱することが困難である。これにより、ルツボの温度分布に偏りが生じる。その結果、ルツボが部分的に摩耗するため、ルツボのメンテナンスが必要になる。また、溶解原料２００がルツボを介して間接的に加熱されるので、バーナーの火炎の原料となるガスや石油などの消費量が増えてしまう。そこで、第１実施形態では、高周波電流が供給された加熱コイル部１１により溶解原料２００を溶解させることによって、溶解原料２００を直接加熱することができるので、エネルギの消費量が増大するのを抑制することが可能になる。
【００４６】
［第１実施形態の効果］
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００４７】
第１実施形態では、上記のように、支持部２０が、支持本体部２１と、支持本体部２１の上面２１０に設けられ、支持本体部２１の損傷を抑制する傾斜面２２ａとを含むように、溶解装置１００を構成する。これにより、支持本体部２１の上面２１０に、支持本体部２１の損傷を抑制する傾斜面２２ａが設けられているので、支持本体部２１が損傷するのを抑制することができる。また、支持本体部２１の損傷を抑制することにより、支持本体部２１のメンテナンス（交換作業）の回数を低減することができる。
【００４８】
また、第１実施形態では、上記のように、傾斜面２２ａが、溶解されている最中の溶解原料２００の下端２００ａの近傍と接触するように、溶解装置１００を構成する。これにより、溶解原料２００のうち溶解されずに残っている部分が下方側へ移動（振動・落下）するのが傾斜面２２ａにより規制されるので、溶解原料２００のうち溶解されずに残っている部分が支持本体部２１に接触するのを抑制することができる。その結果、支持本体部２１が損傷するのを抑制することができる。
【００４９】
また、第１実施形態では、上記のように、傾斜面２２ａが、貫通孔２１ａの内側に向かって下方に傾斜するように設けられ、溶解されている最中の溶解原料２００の下端２００ａの近傍の形状に沿って延びるように、溶解装置１００を構成する。これにより、溶解原料２００からの応力を受ける面の面積（接触面積）を、傾斜面２２ａの面積分だけ増加させることができる。その結果、単位面積あたりにかかる溶解原料２００の応力を低減することができるので、支持本体部２１の上面２１０および支持本体部２１が損傷するのを抑制することができる。
【００５０】
また、第１実施形態では、上記のように、貫通孔２１ａが、略円形形状を有しており、傾斜面２２ａが、貫通孔２１ａの開口の縁部２２において周状に設けられるように、溶解装置１００を構成する。これにより、傾斜面２２ａが貫通孔２１ａの開口の縁部２２において周状に設けられていることによって、溶解されている最中の溶解原料２００と傾斜面２２ａとが接触する面の面積を容易に増大させることができる。その結果、溶解原料２００からの応力によって、支持本体部２１の上面２１０および支持本体部２１が損傷するのをさらに抑制することができる。
【００５１】
［第２実施形態］
次に、図７〜１０を参照して、第２実施形態による溶解装置４００の構成について説明する。第２実施形態の溶解装置４００は、傾斜面２２ａを含む支持部２０が備えられている第１実施形態と異なり、支持本体部３１の上面３１０に、支持本体部３１とは別個の部材が設けられている。なお、上記第１実施形態と同様の構成は、第１実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
【００５２】
図７に示すように、溶解装置４００には、加熱コイル部１１の下方側に配置され、溶解原料２００の下端２００ａを下方から支持する支持部３０が備えられている。支持部３０は、支持本体部３１（図８参照）を含む。
【００５３】
ここで、第２実施形態では、図８に示すように、支持部３０は、支持本体部３１の上面３１０（図９参照）に設けられ、支持本体部３１の損傷を抑制する蓋部３２を含む。蓋部３２は、支持本体部３１とは別個に設けられている。蓋部３２は、支持本体部３１の上面３１０を覆うように載置されている。具体的には、蓋部３２は、支持本体部３１の上面３１０に載置されているだけであり、支持本体部３１と蓋部３２とは接着されていない。これにより、蓋部３２を容易に交換することが可能である。なお、蓋部３２は、特許請求の範囲の「損傷抑制部」の一例である。
【００５４】
また、蓋部３２の機械的強度は、支持本体部３１の機械的強度よりも高い。また、蓋部３２の耐熱性は、支持本体部３１の耐熱性よりも高い。具体的には、蓋部３２は、セラミック製であり、支持本体部３１は、耐熱レンガ製である。
【００５５】
また、蓋部３２には、鉛直方向に延びる略円形形状の貫通孔３２ａが設けられている。蓋部３２には、貫通孔３２ａが２つ設けられている。溶解された溶解原料２００（図７参照）は、２つの貫通孔３２ａを流通して落下する。なお、貫通孔３２ａは、特許請求の範囲の「損傷抑制部側貫通孔」の一例である。
【００５６】
また、図９に示すように、支持本体部３１には、鉛直方向に延びる略円形形状の貫通孔３１ａが設けられている。支持本体部３１には、貫通孔３１ａが２つ設けられている。貫通孔３１ａは、平面視において、貫通孔３２ａの全体とオーバーラップするように設けられている。具体的には、Ｘ１方向側の貫通孔３１ａは、平面視において、Ｘ１方向側の貫通孔３２ａの全体とオーバーラップするとともに、Ｘ２方向側の貫通孔３１ａは、平面視において、Ｘ２方向側の貫通孔３２ａの全体とオーバーラップする。これにより、Ｘ１方向側の貫通孔３２ａを通過した溶解原料２００は、Ｘ１方向側の貫通孔３１ａを流通して落下するとともに、Ｘ２方向側の貫通孔３２ａを通過した溶解原料２００は、Ｘ２方向側の貫通孔３１ａを流通して落下する。なお、溶解原料２００の先端（下端２００ａ）の中央部Ｃ（図７参照）は、複数（２つ）の貫通孔３２ａの間の部分により支持される。なお、貫通孔３１ａは、特許請求の範囲の「支持本体部側貫通孔」の一例である。
【００５７】
また、支持本体部３１の２つの貫通孔３１ａは、互いに同じ形状（同じ直径）を有する。貫通孔３１ａは、直径ｒ２を有する。また、蓋部３２の２つの貫通孔３２ａは、互いに同じ形状（同じ直径）を有する。貫通孔３２ａは、直径ｒ３を有する。そして、貫通孔３２ａの直径ｒ３は、複数の貫通孔３２ａが隣り合う方向（Ｘ方向）における複数の貫通孔３２ａ同士の間の幅Ｗ３（図１０参照）よりも大きい。
【００５８】
また、鉛直方向（Ｚ方向）において、支持本体部３１は、厚みＴ１を有する。また、鉛直方向（Ｚ方向）において、蓋部３２は、厚みＴ２を有する。
【００５９】
ここで、第２実施形態では、鉛直方向（Ｚ方向）において、蓋部３２の厚みＴ２は、支持本体部３１の厚みＴ１よりも小さい。具体的には、支持本体部３１の厚みＴ１は、支持本体部３１に設けられている貫通孔３１ａの直径ｒ２よりも大きい。また、蓋部３２の厚みＴ２は、蓋部３２に設けられている貫通孔３２ａの直径ｒ３よりも小さい。
【００６０】
また、蓋部３２の厚みＴ２は、蓋部３２の熱伝導度および溶解原料２００の溶解温度に基づいて決定されている。具体的には、蓋部３２の厚みＴ２は、蓋部３２の熱伝導度、および、溶解原料２００の溶解温度から算出される支持本体部３１の加熱温度が、支持本体部３１の耐熱温度よりも大きくならないような値に決定される。
【００６１】
また、第２実施形態では、貫通孔３１ａの直径ｒ２は、貫通孔３２ａの直径ｒ３よりも大きい。具体的には、貫通孔３１ａの直径ｒ２および貫通孔３２ａの直径ｒ３は、支持本体部３１と蓋部３２とがずれた場合でも、平面視において、貫通孔３２ａの全体が貫通孔３１ａとオーバーラップするような値に決定されている。すなわち、直径ｒ２および直径ｒ３の大きさは、支持本体部３１と蓋部３２とのずれ量の範囲に応じて決定されている。
【００６２】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６３】
（第２実施形態の効果）
第２実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６４】
第２実施形態では、上記のように、蓋部３２が、支持本体部３１とは別個に設けられ、支持本体部３１の上面３１０を覆うように載置されている。これにより、蓋部３２と支持本体部３１とが別個に設けられているので、蓋部３２が損傷した場合でも、蓋部３２の損傷が支持本体部３１にまで広がるのを抑制することができる。また、蓋部３２が損傷した場合でも、支持本体部３１を交換することなく蓋部３２だけを交換することができる。
【００６５】
また、第２実施形態では、上記のように、蓋部３２の機械的強度が、支持本体部３１の機械的強度よりも高くなるように、溶解装置４００を構成する。これにより、蓋部３２の機械的強度が比較的高いので、蓋部３２が溶解原料２００からの応力により損傷するのを抑制することができる。その結果、蓋部３２の機械的強度が、支持本体部３１の機械的強度以下である場合に比べて、蓋部３２を交換する頻度を低減することができる。
【００６６】
また、第２実施形態では、上記のように、鉛直方向において、蓋部３２の厚みＴ２が、支持本体部３１の厚みＴ１よりも小さくなるように、溶解装置４００を構成する。これにより、蓋部３２の厚みＴ２が、支持本体部３１の厚みＴ１以上である場合に比べて、蓋部３２の大きさを小さくすることができるので、蓋部３２の交換作業を容易化することができる。蓋部３２の大きさを小さくすることによって、蓋部３２の重さを軽くすることができるとともに、蓋部３２から支持本体部３１にかかる応力（重力）を比較的小さくすることができる。また、蓋部３２の厚みＴ２（体積）を比較的小さくすることができるので、損傷によって交換される蓋部３２を形成する材料が増大するのを抑制することができる。
【００６７】
また、第２実施形態では、上記のように、蓋部３２の耐熱性が、支持本体部３１の耐熱性よりも高くなるように、溶解装置４００を構成する。これにより、蓋部３２の耐熱性が比較的高いので、蓋部３２が熱により損傷するのを抑制することができる。その結果、蓋部３２の耐熱性が、支持本体部３１の耐熱性以下である場合に比べて、蓋部３２を交換する頻度を低減することができる。
【００６８】
また、第２実施形態では、上記のように、貫通孔３１ａの直径ｒ２が、貫通孔３２ａの直径ｒ３よりも大きくなるように、溶解装置４００を構成する。これにより、貫通孔３１ａの直径ｒ２が、貫通孔３２ａの直径ｒ３よりも大きいので、貫通孔３２ａを通過した溶解された溶解原料２００が、支持本体部３１（貫通孔３１ａ）の内側面に付着するのを抑制することができる。
【００６９】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７０】
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００７１】
たとえば、上記第２実施形態では、蓋部３２（損傷抑制部）の貫通孔３２ａ（損傷抑制部側貫通孔）が面取りされていない例を示したが、本発明はこれに限られない。蓋部（損傷抑制部）の貫通孔（損傷抑制部側貫通孔）が面取りされていてもよい。
【００７２】
具体的には、図１１および図１２に示すように、支持部４０は、支持本体部４１と蓋部４２とを含む。蓋部４２は、支持本体部４１の上面４１０（図１２参照）に設けられている。支持本体部４１には、２つの略円形形状の貫通孔４１ａが設けられている。蓋部４２には、２つの略円形形状の貫通孔４２ａが設けられている。そして、２つの貫通孔４２ａの各々の開口の縁部４３が面取りされることによって、縁部４３には、貫通孔４２ａの内側（内径側）に向かって下方（Ｚ２方向側）に傾斜する傾斜面４３ａが設けられている。また、支持本体部４１の貫通孔４１ａの開口は面取りされていない。なお、蓋部４２および貫通孔４２ａは、それぞれ、特許請求の範囲の「損傷抑制部」および「損傷抑制部側貫通孔」の一例である。また、貫通孔４１ａは、特許請求の範囲の「支持本体部側貫通孔」の一例である。
【００７３】
また、上記第１および第２実施形態では、貫通孔（２１ａ、３１ａ、３２ａ）は略円形形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、貫通孔（２１ａ、３１ａ、３２ａ）は略四角形状を有していてもよい。
【００７４】
また、上記第２実施形態では、支持部３０は、支持本体部３１と蓋部３２（損傷抑制部）との２つの部材により構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、支持部は、３つ以上の部材により構成されていてもよい。
【００７５】
また、上記第２実施形態では、支持本体部３１および蓋部３２（損傷抑制部）が、互いに異なる種類の素材により形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、支持本体部３１および蓋部３２（損傷抑制部）は、互いに共通の種類の素材（たとえば耐熱レンガ）により形成されていてもよい。
【００７６】
また、上記第２実施形態では、支持本体部３１の貫通孔３１ａ（支持本体部側貫通孔）の直径ｒ２は、蓋部３２（損傷抑制部）の貫通孔３２ａ（損傷抑制部側貫通案）の直径ｒ３よりも大きい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、直径ｒ２および直径ｒ３は、互いに略同等の大きさであってもよい。
【００７７】
また、上記第１および第２実施形態では、溶解装置（１００、４００）を、溶解原料２００を溶解するために用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、高周波電流の供給量を比較的少なくすることにより、溶解原料２００の表面に付着する水分や油分を除去する予備加熱装置やアルミニウム等原料の加熱装置として用いてもよい。
【００７８】
また、上記第１および第２実施形態では、溶解原料２００が略直方体形状（角柱形状）を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、溶解原料が略円柱形状を有していてもよい。この場合、加熱コイル部も略円柱形状を有する溶解原料に沿うように、平面視において、略円形形状を有するように形成される。
【００７９】
また、上記第１および第２実施形態では、加熱コイル部１１として、高周波電流が供給される誘導加熱式の加熱コイル部１１を用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、誘導加熱式以外の加熱コイル部を用いてもよい。
【００８０】
また、上記第１および第２実施形態では、貫通孔（２１ａ、３１ａ、３２ａ）が２つずつ設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、貫通孔（２１ａ、３１ａ、３２ａ）が１つ、または、３つ以上ずつ設けられていてもよい。
【００８１】
また、上記第２実施形態では、蓋部３２（損傷抑制部）の機械的強度が、支持本体部３１の機械的強度よりも高い例を示したが、本発明はこれに限られない。蓋部３２（損傷抑制部）の機械的強度が、支持本体部３１の機械的強度以下であってもよい。また、蓋部３２（損傷抑制部）の耐熱性が、支持本体部３１の耐熱性以下であってもよい。
【００８２】
また、上記第２実施形態では、蓋部３２（損傷抑制部）が、支持本体部３１の上面３１０に接着されずに載置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。蓋部３２（損傷抑制部）が、支持本体部３１の上面３１０に接着されて載置されていてもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１１  加熱コイル部
２０、３０、４０  支持部
２１、３１、４１  支持本体部
２１ａ  貫通孔
２２、４３  縁部
２２ａ  傾斜面（損傷抑制部）
３１ａ、４１ａ  貫通孔（支持本体部側貫通孔）
３２、４２  蓋部（損傷抑制部）
３２ａ、４２ａ  貫通孔（損傷抑制部側貫通孔）
１００、４００  溶解装置
２００  溶解原料
２００ａ  下端
２１０、３１０、４１０  上面
ｒ２  直径（支持本体部側貫通孔の直径）
ｒ３  直径（損傷抑制部側貫通孔の直径）
Ｔ１  厚み（支持本体部の厚み）
Ｔ２  厚み（損傷抑制部の厚み）
【図１】
2020020553.tif 000003
【図２】
2020020553.tif 000004
【図３】
2020020553.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020020553.tif 000009
【図８】
2020020553.tif 000010
【図９】
2020020553.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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