(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽金属を溶解し、溶融金属を一定量、間欠的に供給する給湯システムであって、軽金属を加熱源により溶解して溶解保持温度で保持するようにした溶解保持炉と、溶解保持炉から溶融金属を定量取り出す定量供給手段と、取り出した溶融金属を送り出す送湯管に、前記溶解保持炉に保持された溶融金属の溶解保持温度に比較して高い使用温度まで昇温すると共に、その使用温度で保持するようにした加熱源とを備え、前記定量供給手段は、溶解保持炉から溶融金属を所定量取り出すポンプ部と、ポンプ部によって取り出された溶融金属を逆流しないように通路を遮断するストップバルブとによって構成し、前記ポンプ部は、溶解保持炉における溶融金属内に浸漬したシリンダと、シリンダ内を上下動する弁体とを有し、前記シリンダの底部に溶融金属を吸入するための逆止弁を配し、前記シリンダの側面に、前記ストップバルブ側に溶融金属を送り込む連通管を連通接続し、前記ストップバルブは、連通管上端に装着したシリンダを有し、シリンダ内を上下動して、送湯管側に送り込まれる溶融金属の通路を閉止する弁体を有し、これらポンプ部およびストップバルブの弁体を連動制御することで一定量の溶融金属を前記送湯管側に送り込む一方、前記ポンプ部のシリンダにおける弁体のストロークを調整することで、前記送湯管側に送り込む溶融金属の量を制御するようにしたことを特徴とする軽金属溶解自動給湯システム。
【請求項２】
前記溶解保持炉は、溶融金属を保持するポットを収容すると共に、ポットを周囲から加熱するための内側空間を有する炉本体と、炉本体の側壁から内側空間内のポットに燃焼面を向けて設置した表面燃焼バーナとを有し、前記送湯管における加熱源に表面燃焼バーナを適用したことを特徴とする請求項１記載の軽金属溶解自動給湯システム。
【請求項３】
前記送湯管先端側に一時的に溶融金属を保持する給湯用ホッパを備え、この給湯用ホッパに供給すべき溶融金属の垂れ防止手段を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の軽金属溶解自動給湯システム。
【請求項４】
前記シリンダの側面に前記送湯管内の溶融金属を排湯するための排出孔を設けることを特徴とする請求項１〜３記載のうち、いずれか１記載の軽金属溶解自動給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽金属を溶解し、溶融金属を一定量自動的に給湯することが可能な軽金属溶解自動給湯システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コールドダイカストマシンにおける給湯作業は、手汲みにより行なわれてきたが、最近では大型機を中心に自動給湯機１が用いられている（図２参照）。
この自動給湯機１では、装置全体が前後に移動し、電磁ポンプ２を用いて溶湯をホッパ３から間欠的に供給する機構となっている。
また、溶湯移送管４の接続部などからの溶湯のシール漏れ等、万一の場合の安全性と溶湯移送管４からの排湯などのメインテナンス性を考慮し、保持炉５が傾動する機構が備わっている。さらには、保持炉５の熱源として側壁の一方からポット６底部に向けてバーナ７を配置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらかかる自動給湯機１では、
（１）電磁ポンプ２にて溶湯の安定供給を図っているが、保持炉５の湯面の高さに影響を受けてしまい、吐出量を一定にするのは困難である。
（２）保持炉５の熱源である一つのバーナ７により、側壁の一方側から加熱するため、効率が低く、ポット６内溶融金属を略均一に溶解保持温度に保持することが困難である。
（３）溶湯移送管４を加熱していないため、管内の溶湯が固化して管が閉塞され、電磁ポンプ２の給湯能力が生かされず、吐出量が変動する。
（４）安全性、メインテナンス性を考慮した傾動機構等により、駆動部分だけでも大掛かりな装置となってしまう。
本発明は、このような課題を改善するために提案されたものであって、軽金属を溶解し、溶融金属を一定量自動的に給湯することが可能な、軽金属溶解自動給湯システムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するために、本発明では、請求項１において、軽金属を溶解し、溶融金属を一定量、間欠的に供給する給湯システムであって、軽金属を加熱源により溶解して溶解保持温度で保持するようにした溶解保持炉と、溶解保持炉から溶融金属を定量取り出す定量供給手段と、取り出した溶融金属を送り出す送湯管に、前記溶解保持炉に保持された溶融金属の溶解保持温度に比較して高い使用温度まで昇温すると共に、その使用温度で保持するようにした加熱源とを備え、前記定量供給手段は、溶解保持炉から溶融金属を所定量取り出すポンプ部と、ポンプ部によって取り出された溶融金属を逆流しないように通路を遮断するストップバルブとによって構成し、前記ポンプ部は、溶解保持炉における溶融金属内に浸漬したシリンダと、シリンダ内を上下動する弁体とを有し、前記シリンダの底部に溶融金属を吸入するための逆止弁を配し、前記シリンダの側面に、前記ストップバルブ側に溶融金属を送り込む連通管を連通接続し、前記ストップバルブは、連通管上端に装着したシリンダを有し、シリンダ内を上下動して、送湯管側に送り込まれる溶融金属の通路を閉止する弁体を有し、これらポンプ部およびストップバルブの弁体を連動制御することで一定量の溶融金属を前記送湯管側に送り込む一方、前記ポンプ部のシリンダにおける弁体のストロークを調整することで、前記送湯管側に送り込む溶融金属の量を制御するようにした軽金属溶解自動給湯システムを提案する。
また本発明では、請求項２において、前記溶解保持炉は、溶融金属を保持するポットを収容すると共に、ポットを周囲から加熱するための内側空間を有する炉本体と、炉本体の側壁から内側空間内のポットに燃焼面を向けて設置した表面燃焼バーナとを有し、前記送湯管における加熱源に表面燃焼バーナを適用した軽金属溶解自動給湯システムを提案する。
また本発明では、請求項３において、前記送湯管先端側に一時的に溶融金属を保持する給湯用ホッパを備え、この給湯用ホッパに供給すべき溶融金属の垂れ防止手段を備えた軽金属溶解自動給湯システムを提案する。
さらに本発明では、請求項４において、前記シリンダの側面に前記送湯管内の溶融金属を排湯するための排出孔を設ける軽金属溶解自動給湯システムを提案する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる軽金属溶解自動給湯システムの実施の形態を示し、図面に基づいて、以下説明する。
図１に軽金属溶解自動給湯システム１０を示し、この軽金属溶解自動給湯システム１０は、軽金属を溶解し、溶融金属を保持炉、すなわち溶解炉１１の湯面の変動に関わらず、一定量を間欠的に供給するようにしたものであって、溶解炉１１内に配置されるポット１２より所定量の溶融金属を取り出す定量供給手段１３と、取り出された溶融金属を給湯するための給湯用ホッパ１４とを有している。
【０００６】
前記溶解炉１１は、ポット１２を収容すると共に、ポット１２を周囲から加熱するための内側空間を有する炉本体１５と、炉本体１５の側壁から内側空間内のポット１２に燃焼面を向けて設置した表面燃焼バーナ１６、１６とを有する。前記ポット１２は炉本体１５上方から内側空間に装入支持する構造としている。かかるポット１２には、前記表面燃焼バーナ１６、１６によって溶解金属を溶解保持温度で保持するようにしている。
そしてポット１２頂部側を蓋部材１７によって遮蔽すると共に、ポット１２内の溶融金属の湯面上の空間に不活性ガスを充填し、防燃するようにしている。
なお、このような防燃対策は、定量供給手段１３や給湯用ホッパ１４に対しても講じられており、これら定量供給手段１３や給湯用ホッパ１４における内側空間に、同様に不活性ガスを充填するようにしている。
前記表面燃焼バーナ１６には、メタルファイババーナ（ＭＦＢ）、またはメタルニットバーナ（ＭＮＢ）を適用することができる。
【０００７】
また、前記定量供給手段１３は、ポット１２内溶融金属から、溶融金属を所定量取り出すポンプ部１３ａと、ポンプ部１３ａによって取り出された溶融金属を逆流しないように通路を遮断するストップバルブ１３ｂとによって構成している。
前記ポンプ部１３ａは、ポット１２内の溶融金属内に浸漬したシリンダ１８と、シリンダ１８内を上下動する弁体１９とを有し、この弁体１９は、電動で（サーボモータ２０）駆動する構成としている。またこの弁体１９と、ストップバルブ１３ｂとは、電気的に連動制御する構成としている。なお、シリンダ１８内を上下動する弁体１９のストロークを調整することで、取り出される溶融金属の量を制御することもできる。
また、前記シリンダ１８の底部は、栓体２１によって閉止され、この栓体２１に吸引孔２２を設けて、比重が溶解金属に比較して若干大なるボール２３を載置して逆止弁として構成している。
また前記シリンダ１８の側面には、前記ストップバルブ１３ｂ側に溶融金属を送り込む連通管２４が連通接続されている。
さらに、シリンダ１８の側面上部側には、排出孔２５が設けられている。
一方、前記ストップバルブ１３ｂは、シリンダ１８からの連通管２４上端に装着したシリンダ２６を有し、シリンダ２６内を上下動して、給湯用ホッパ１４側に送り込まれる溶融金属の通路を閉止する弁体２７を有している。
【０００８】
そして以上のような定量供給手段１３と給湯用ホッパ１４との間には、送湯管（後述）とその周囲に表面燃焼バーナ２８が介在されている。この表面燃焼バーナ２８は、円筒形状の内壁に燃焼面２８ａを有し、かかる表面燃焼バーナ２８には、前記ストップバルブ１３ｂから供給管２９を介して、給湯用ホッパ１４に、溶融金属を送り込むための送湯管３０が挿通されている。この送湯管３０を溶融金属が通過する際に、表面燃焼バーナ２８によって溶解保持温度の溶融金属を昇温加熱し、溶融金属を使用する際の温度に上げるようにしている。
なお、前記送湯管３０は、給湯用ホッパ１４側を若干高くさせて設置している。
また前記給湯用ホッパ１４には、供給すべき溶融金属の垂れ防止用のシャッタ３１が設けられている。
【０００９】
本発明にかかる軽金属溶解自動給湯システム１０は、以上のように構成されるものであり、次にこの軽金属溶解自動給湯システム１０の動作を説明する。
溶解すべき軽金属（マグネシウム、アルミニウム等）を適宜な投入手段（図示省略）によって投入したポット１２を、表面燃焼バーナ１６、１６によって、ポット１２外周壁全体を加熱し、前記軽金属を溶解することができる。この際、ポット１２を加熱する表面燃焼バーナ１６は、燃焼面が面状であるので、局所的に加熱されることはなく、ポット１２外周壁全体をほぼ均一に効率よく加熱することができる。
【００１０】
次に、定量供給手段１３におけるポンプ部１３ａのサーボモータ２０を駆動して、ポット１２内の溶融金属内に浸漬したシリンダ１８内を弁体１９を上動させることで、シリンダ１８底部のボール２３を浮き上がらせ、栓体２１の吸引孔２２から、溶融金属を導入することができる。この場合、溶融金属の湯面がシリンダ１８底部の吸引孔２２より上方にある限り、所定量の溶融金属を、前記シリンダ１８内に導入することができる。
そして溶融金属をストップバルブ１３ｂに至る連通管２４、ストップバルブ１３ｂのシリンダ２６に満たした状態で保持するようにする。
【００１１】
次いで、かかる状態から、溶融金属をホッパ１４側に送り込むときは、前記ポンプ部１３ａのシリンダ１８内を弁体１９を下降させると共に、ストップバルブ１３ｂ側のシリンダ２６内の弁体２７を上動させる。これによって、一定湯量の溶融金属を供給管２９に送り込むことができる。またその際、ポンプ部１３ａのシリンダ１８における弁体１９のストロークを調整するようにすると、供給管２９に送り込む溶融金属の湯量を制御することができる。
一定湯量の溶融金属を供給管２９に送り込んだ後は、ストップバルブ１３ｂの弁体２７を下降させる一方、逆にポンプ部１３ａのシリンダ１８内の弁体１９を上動させて、シリンダ１８底部のボール２３を浮き上がらせ、栓体２１の吸引孔２２から、溶融金属を導入するようにする。
以上のような操作を繰り返し実行することにより、供給管２９には、常時、一定量の溶融金属を供給することができる。
【００１２】
そして、溶融金属が供給管２９から表面燃焼バーナ２８における送湯管３０を通過する際に、溶融金属は、表面燃焼バーナ２８によって溶解保持温度から使用温度まで昇温され、通過中に溶融金属が固化したりすることはない。
また、供給先に注湯直前に、前記表面燃焼バーナ２８によって送湯管３０において、一定量、使用温度で保持しておくことができるので、ホッパ１４に至った際、供給先にそのまま不都合なく一定量注湯することができる。なお、注湯するに際し、給湯用ホッパ１４に設けたシャッタ３１により、不用意に溶融金属が垂れるのを防止することができ、一層安全性の高いものとなる。
一方、溶融金属を排湯するときは、ポンプ部１３ａのシリンダ１８内の弁体１９を排出孔２５の位置より上に移動させると共に、ストップバルブ１３ｂ側の弁体２７を上動させることで、供給管２９、連通管２４を伝って、溶融金属を戻すことができる。
【００１３】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、
（１）従来のガンタイプのバーナなどと比較して局所加熱が生ずることはなく、ポット自体の寿命が延びる。
（２）表面燃焼バーナを用いたことにより加熱むらがなく温度制御が容易となる。
（３）溶湯の使用温度を送湯管にて、高精度に制御することができ、容量の多いポット内の溶湯を従来の溶解保持温度より低くすることができるため、燃費の向上につながる。
（４）ポット内の溶融金属の液面が逆止弁の高さに至るまで、溶融金属をくみ出すことができる。
（５）湯面の変動によるホッパからの供給量のばらつきを防止することができる。
（６）装置全体を傾斜させることなく排湯が可能となる。
【００１４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる軽金属溶解自動給湯システムの一つの実施形態を示す、模式的な概略構成説明図である。
【図２】従来における軽金属溶解自動給湯システムの一つの実施形態を示す、模式的な概略構成説明図である。
【符号の説明】
１０                            軽金属溶解自動給湯システム
１１                            溶解炉
１２                            ポット
１３                            定量供給手段
１３ａ                          ポンプ部
１３ｂ                          ストップバルブ
１４                            ホッパ
１５                            炉本体
１６                            表面燃焼バーナ
１７                            蓋部材
１８、２６                      シリンダ
１９、２７                      弁体
２０                            サーボモータ
２１                            栓体
２２                            吸引孔
２３                            ボール
２４                            連通管
２５                            排出孔
２８                            表面燃焼バーナ
２８ａ                          燃焼面
２９                            供給管
３０                            送湯管
３１                            シャッタ
【図１】
0003617946.tif 000002
【図２】
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