(57)【要約】【課題】小型化することができる溶解保持装置を提供すること。【解決手段】投入された金属材料１０１を溶解バーナ１１２により溶解して溶湯とする上部に開口部を有する筒状の溶解タワー１１０と、溶解タワー１１０と連通し、溶解タワー１１０から流入した溶湯を保持バーナ１３１によって所定温度に保持する保持室１３０とを備える溶解保持装置１００であって、溶解タワー１１０は互いに対向する側壁に吐出開口部１１５と吸引開口部１１４とを備え、吐出開口部１１５に接続され、溶解タワー１１０内にエアーを吐出する吐出ブロア１６４と、吸引開口部１１４に接続され、溶解タワー１１０内から燃焼排ガスを吸引する吸引ブロア１６１とを備えるものである。【選択図】図１
2008145043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入された金属材料を第１の加熱装置により溶解して溶湯とする上部に開口部を有する筒状の溶解タワーと、前記溶解タワーと連通し、前記溶解タワーから流入した前記溶湯を第２の加熱装置によって所定温度に保持する保持室とを備える溶解保持装置であって、
前記溶解タワーは互いに対向する側壁に吐出開口部と吸引開口部とを備え、
前記吐出開口部に接続され、前記溶解タワー内にエアーを吐出する吐出装置と、
前記吸引開口部に接続され、前記溶解タワー内から燃焼排ガスを吸引する吸引装置と、
を備えることを特徴とする溶解保持装置。
【請求項２】
前記第１の加熱装置の燃焼量を検出する燃焼量検出装置と、前記燃焼排ガスの温度を検出する温度検出装置とを備え、前記吐出装置及び前記吸引装置は、前記燃焼量と前記温度に応じて吐出流量及びの吸引流量を制御することを特徴とする請求項１に記載の溶解保持装置。
【請求項３】
前記溶解タワーの前記吐出開口部は、吐出配管を介して前記吐出装置と接続されており、前記吐出配管は、前記吐出開口部よりも低い位置に配置した低配置部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溶解保持装置。
【請求項４】
前記吐出装置は、前記低配置部の重力方向に接続されることを特徴とする請求項３に記載の溶解保持装置。
【請求項５】
前記燃焼排ガスの流量を検出する排ガス流量検出装置を備え、前記吸引装置は、前記吐出装置の吐出流量と前記燃焼排ガスの流量よりも吸引流量を高くすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の溶解保持装置。
【請求項６】
前記吸引開口部の開口面積は、前記吐出開口部の開口面積よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに一項に記載の溶解保持装置。
【請求項７】
前記吐出開口部の開口横幅は、前記溶解タワーにおける前記吐出開口部の設置面における横幅と少なくとも略同一とすることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の溶解保持装置。
【請求項８】
前記吸引開口部の開口横幅は、前記溶解タワーにおける前記吸引開口部の設置面における横幅と少なくとも略同一とすることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の溶解保持装置。
【請求項９】
前記吐出開口部は、前記溶解タワーにおける前記吐出開口部の設置面の両端部に設けることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の溶解保持装置。
【請求項１０】
前記吸引開口部は、前記溶解タワーにおける前記吸引開口部の設置面の両端部に設けることを特徴とする請求項１乃至請求項６及び請求項９のいずれか一項に記載の溶解保持装置。
【請求項１１】
前記溶解タワー及び前記保持室の少なくとも一方に設けられるメンテナンス扉と、前記溶解タワーの上部の開口部に対応した蓋部材と、前記蓋部材を駆動することによって前記開口部を開閉する駆動装置とを備えるものであり、前記メンテナンス扉を開扉してメンテナンスする場合、前記駆動装置は前記蓋部材にて前記開口部を塞ぎ、前記吸引装置は吸引を実行し、前記吐出装置はエアーの吐出を停止することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の溶解保持装置。
【請求項１２】
前記メンテナンス扉はロック機構を有するものであり、前記溶解タワー内及び前記保持室内が負圧であるか否かを検出する圧力検出装置と、前記溶解タワー内及び前記保持室内が負圧である場合のみ前記ロック機構による前記メンテナンス扉のロックを解除するロック制御装置を備えることを特徴とする請求項１１に記載の溶解保持装置。
【請求項１３】
前記吐出開口部は、前記吸引開口部よりも低い位置に設置されることを特徴とする請項１乃至請求項１２のいずれかに一項に記載の溶解保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料を溶解して溶湯として保持し、当該溶湯を鋳造機に供給するための溶解保持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に開示されるように、ダイカストマシン等の鋳造機へ溶湯を供給するために、投入された金属材料を燃焼によって溶解して溶湯とする溶解タワーと、溶解タワーに連通し、溶解タワーから流入した溶湯を所定温度に保持する保持室とを備える溶解保持炉（溶解保持装置）が知られている。
【特許文献１】特開２００５−７６９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に示す溶解保持炉（溶解保持装置）は、溶解タワーの上部開口部から排ガスが工場内に漏れることを防止するために、溶解タワーの上部開口部に排ガス漏れ防止フードを設ける必要があった。そのため非常に溶解保持炉（溶解保持装置）の高さが高くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、小型化することができる溶解保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に記載の溶解保持装置は、投入された金属材料を第１の加熱装置により溶解して溶湯とする上部に開口部を有する筒状の溶解タワーと、溶解タワーと連通し、溶解タワーから流入した溶湯を第２の加熱装置によって所定温度に保持する保持室とを備える溶解保持装置であって、溶解タワーは互いに対向する側壁に吐出開口部と吸引開口部とを備え、吐出開口部に接続され、溶解タワー内にエアーを吐出する吐出装置と、吸引開口部に接続され、溶解タワー内から燃焼排ガスを吸引する吸引装置とを備えることを特徴とするものである。
【０００６】
このように、溶解タワーの側壁に設けられた吐出開口部及び吸引開口部のそれぞれに吐出装置及び吸引装置を設けることによって、吐出開口部から吸引開口部への流れを作ることができる。従って、排ガス漏れ防止フードなどを設けることなく燃焼排ガスの漏れを抑制できるので、溶解保持装置自体の体格を小型化することができる。
【０００７】
また、請求項２に示すように、第１の加熱装置の燃焼量を検出する燃焼量検出装置と、燃焼排ガスの温度を検出する温度検出装置とを備え、吐出装置及び吸引装置は、燃焼量と温度に応じて吐出流量及びの吸引流量を制御すると好ましい。
【０００８】
通常、燃焼量及び金属材料の充填状態で温度と燃焼排ガスの体積がかわるため、請求項２のようにすることによって、効率よく燃焼排ガスを処理することができる。
【０００９】
また、請求項３に示すように、溶解タワーの吐出開口部は、吐出配管を介して吐出装置と接続されており、吐出配管は、吐出開口部よりも低い位置に配置した低配置部を備えると好ましい。
【００１０】
このようにすることによって、第１の加熱装置及び第２の加熱装置の燃焼停止時に低温で比重の大きい外気が流入しようとした場合であっても、この外気は低配置部に一旦留まり、高温で比重の小さい装置内の空気により蓋をされる状態となり、外気の流入を抑制することができる。また、外気の流入を抑制することによって、第１の加熱装置及び第２の加熱装置の燃焼を停止しても溶解保持装置内の急激な温度低下を抑制できる。
【００１１】
また、請求項４に示すように、吐出装置は、低配置部の重力方向に接続されるようにすると好ましい。
【００１２】
このようにすることによって、第１の加熱装置及び第２の加熱装置の燃焼停止時に高温で比重の小さい燃焼排ガスが逆流することを抑制できる。
【００１３】
また、請求項５に示すように、燃焼排ガスの流量を検出する排ガス流量検出装置を備え、吸引装置は、吐出装置の吐出流量と燃焼排ガスの流量よりも吸引流量を高くすると好ましい。
【００１４】
このようにすることによって、燃焼排ガスを吐出装置から吸引装置への流れにのせやすくすることができ、燃焼排ガスが溶解タワーの上部の開口部から漏れることをより一層抑制することができる。
【００１５】
また、請求項６に示すように、吸引開口部の開口面積は、吐出開口部の開口面積よりも大きく設定すると好ましい。
【００１６】
燃焼排ガスは高温で比重が小さいので上昇することとなる。したがって、請求項６に示すようにすることによって、吐出開口部から供給されたエアーと共に燃焼排ガスを効率的に吸引開口部に流すことができる。
【００１７】
また、請求項７に示すように、吐出開口部の開口横幅は、溶解タワーにおける吐出開口部の設置面における横幅と少なくとも略同一とすると好ましい。
【００１８】
このようにすることによって、溶解タワー上部の開口部における吐出開口部側の隅部から燃焼排ガスが漏れるのを抑制することができる。
【００１９】
また、請求項８に示すように、吸引開口部の開口横幅は、溶解タワーにおける吸引開口部の設置面における横幅と少なくとも略同一とすると好ましい。
【００２０】
このようにすることによっても、溶解タワー上部の開口部における吸引開口部側の隅部から燃焼排ガスが漏れるのを抑制することができる。なお、請求項７と請求項８とを組み合わせることによって、溶解タワー上部の開口部における四隅から燃焼排ガスが漏れるのを抑制することができる。
【００２１】
また、請求項９に示すように、吐出開口部を溶解タワーにおける吐出開口部の設置面の両端部に設けることによっても、溶解タワー上部の開口部における吐出開口部側の隅部から燃焼排ガスが漏れるのを抑制することができる。
【００２２】
また、請求項１０に示すように、吸引開口部を溶解タワーにおける吸引開口部の設置面の両端部に設けることによっても、溶解タワー上部の開口部における吸引開口部側の隅部から燃焼排ガスが漏れるのを抑制することができる。なお、請求項９と請求項１０とを組み合わせることによって、溶解タワー上部の開口部における四隅から燃焼排ガスが漏れるのを抑制することができる。
【００２３】
また、請求項１１に示すように、溶解タワー及び保持室の少なくとも一方に設けられるメンテナンス扉と、溶解タワーの上部の開口部に対応した蓋部材と、蓋部材を駆動することによって開口部を開閉する駆動装置とを備えるものであり、メンテナンス扉を開扉してメンテナンスする場合、駆動装置は蓋部材にて開口部を塞ぎ、吸引装置は吸引を実行し、吐出装置はエアーの吐出を停止するようにしてもよい。
【００２４】
このようにすることによって、メンテナンス扉を開扉してメンテナンスする場合は、溶解タワー内及び保持室内を負圧にすることができるので、熱風の吹き出しが生じることを抑制することができる。
【００２５】
また、請求項１２に示すように、メンテナンス扉はロック機構を有するものであり、溶解タワー内及び保持室内が負圧であるか否かを検出する圧力検出装置と、溶解タワー内及び保持室内が負圧である場合のみロック機構によるメンテナンス扉のロックを解除するロック制御装置を備えるようにしてもよい。
【００２６】
このようにすることによって、溶解タワー内及び保持室内が負圧になったときのみ、メンテナンス扉を開扉することができるので、メンテナンス扉を開扉した時に熱風の吹き出しが生じることを確実に抑制することができる。
【００２７】
また、請求項１３に示すように、吐出開口部は、吸引開口部よりも低い位置に設置すると好ましい。
【００２８】
燃焼排ガスは高温で比重が小さいので上昇することとなる。したがって、請求項１３に示すようにすることによって、吐出開口部から供給されたエアーと共に燃焼排ガスを効率的に吸引開口部に流すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００３０】
（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態における溶解保持装置の概略構成を示す断面図である。図２は、本発明の第１の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す吸引開口部側の正面図である。図３は、本発明の第１の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す吐出開口部側の正面図である。図４は、本発明の第１の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す上部開口部の平面図である。
【００３１】
図１に示すように、溶解保持装置１００は、要部として、金属材料１０１が投入され、その金属材料１０１を溶解バーナ１１２により溶解して溶湯１０２とする溶解タワー内部空間１１１（以下、内部空間１１１とも称する）を有する溶解タワー１１０と、溶解タワー１１０に連通し、溶解された溶湯１０２を保持バーナ１３１により所定の温度に保温・保持する保持室１３０と、保持室１３０に連通し、図示されない鋳造機に溶湯１０２を供給するための供給室１５０と、保持室１３０の室内圧を検出する圧力センサ１３２（圧力検出装置）と、圧力センサ１３２の検出信号に基づいて、溶解バーナ１１２の燃焼出力を制御する溶解バーナ出力制御部１７１と、保持バーナ１３１の燃焼出力を所定値に制御する保持バーナ出力制御部１７２とを含んでいる。なお、溶解タワー１１０、保持室１３０、及び供給室１５０は、例えばセラミック耐火物と断熱材を用いて形成されている。なお、溶解バーナ出力制御部１７１は、燃焼量を検出（燃焼量検出装置）して吸引ブロア制御部１６３及び吐出ブロア制御部１６６に出力する。
【００３２】
金属材料１０１としては、特に限定されるものではない。本実施形態においては、アルミダイカスト製品の製造に用いられるアルミニウム若しくはアルミニウム合金のインゴットを用いるものとする。それ以外にも、金属材料１０１として亜鉛やマグネシウム等を用いることができる。この金属材料１０１は、バケット１８０によって溶解タワー１１０の内部空間１１１に充填されている。
【００３３】
溶解タワー１１０は、第１の加熱装置として、ガス（本実施形態においてはメタン）とエア（酸素）を所定の比率で混合してバーナに供給する直火式の溶解バーナ１１２を備えている。そして、溶解タワー１１０は、上部の開口部（以下、投入口とも称する）からバケット１８０により投入された金属材料１０１を、溶解バーナ１１２により溶解して溶湯１０２とし、連通孔１２０を介して連結された保持室１３０に導入する構成となっている。
【００３４】
また、溶解タワー１１０は、互いに対向する側壁の略対向する位置に吐出開口部１１５と吸引開口部１１４とを備える。この吐出開口部１１５には、吐出配管１６５を介して溶解タワー１１０内にエアーを吐出するものであり、吐出ブロア制御部（吐出装置）１６６によって吐出流量が制御される吐出ブロア（吐出装置）１６４が接続されている。一方、吸引開口部１１４には、吸引配管１６２を介して溶解タワー１１０内の燃焼排ガスを吸引するものであり、吸引ブロア制御部（吸引装置）１６３によって吸引流量が制御される吸引ブロア（吸引装置）１６１が接続されている。さらに、溶解タワー１１０には、燃焼排ガスの温度を検出する温度センサ１１３（温度検出装置）を備える。
【００３５】
なお、この吸引ブロア制御部１６３及び吐出ブロア制御部１６６は、溶解バーナ出力制御部１７１からの溶解バーナ１１２の燃焼量と、温度センサ１１３からの燃焼排ガスの温度とに応じて吐出流量及びの吸引流量を制御するものである。通常、燃焼量及び金属材料１０１の充填状態で温度と燃焼排ガスの体積がかわるため、このようにすることによって、効率よく燃焼排ガスを処理することができる。
【００３６】
保持室１３０は、炉体上部に第２の加熱装置として、ガス（本実施形態においてはメタン）とエア（酸素）を所定の比率で混合してバーナに供給する直火式の保持バーナ１３１を備えている。そして、保持室１３０内の下部に貯留された溶湯１０２を、保持バーナ１３１により加熱して、所定温度（例えば７５０℃）に昇温調整して保持する。
【００３７】
また、保持室１３０には、保持室１３０の内部空間Ｓの圧力を検出可能に、圧力センサ１３２が配置されている。本実施形態において、圧力センサ１３２は、保持室１３０を構成する炉体側壁（隔壁１４０）であって、直接的に保持バーナ１３１の影響がない位置（炎が当たらない離間された位置）に配置されている。
【００３８】
供給室１５０は、保持室１３０と区画され、保持室１３０内の溶湯１０２の湯面よりも低い位置に構成された連通部を介して保持室１３０と連通し、溶湯１０２を鋳造機へ供給するための部位である。本実施形態においては、保持室１３０と供給室１５０との間に隔壁１４０が設けられ、その隔壁１４０の下部に設けられた連通部としての連通孔１４１を介して、供給室１５０が保持室１３０と連通し、溶湯１０２が流通可能となっている。
【００３９】
供給室１５０からの溶湯１０２の汲出し方式は特に限定されるものではない。例えば、ラドルによる汲出し方式や、内部加圧方式、電磁給湯方式等の公知の構成を採用することができる。本実施の形態においては、供給室１５０の上方に開口する汲出し口から、ラドルによる汲出し装置が供給室１５０の外部に溶湯１０２を汲み出し、鋳造機に供給されて、金属鋳造品が製造される構成となっている。
【００４０】
このように構成される溶解保持装置１００においては、常時開口している投入口から金属材料１０１が溶解タワー１１０に供給される。そして、供給された金属材料１０１は、溶解タワー１１０の内部空間１１１において溶解バーナ１１２によって溶解されて溶湯１０２となる。しかしながら、この溶解タワー１１０の内部空間１１１において溶解バーナ１１２によって金属材料１０１を溶解する場合、燃焼排ガスが発生する。そして、この燃焼排ガスは、溶解タワー１１０の投入口から外部（例えば、工場内）に漏れ出て、作業環境を悪化させる可能性がある。
【００４１】
このような問題を解決するためには、溶解タワー１１０の投入口の上側に排ガス漏れ防止フードなどを設けることも考えられる。しかしながら、排ガス漏れ防止フードを設けると溶解保持装置１００の体格が大きくなるという問題が生じる。
【００４２】
さらに、排ガス漏れ防止フードには、高温の燃焼排ガスが流れるため、その燃料排ガスによって排ガス漏れ防止フードが熱せられることとなる。したがって、排ガス漏れ防止フードの暑熱によって作業環境が悪化する可能性もありうる。また、溶解タワー１１０の投入口などを排ガス漏れ防止フード内に配置した場合、排ガス漏れ防止フードの暑熱によってメンテナンス性が低下する可能性もありうる。
【００４３】
本実施の形態における溶解保持装置１００は、このような問題を解決するためになされたものである。ここで、本発明の特徴部分に関して詳しく説明する。上述のように、本実施の形態における溶解保持装置は、溶解タワー１１０の側壁に設けられた吐出開口部１１５及び吸引開口部１１４のそれぞれに吐出ブロア１６４及び吸引ブロア１６１を設ける。
【００４４】
吐出ブロア１６４は、吐出ブロア制御部１６６からの指示信号に基づいて、外気（外部エアー）を吸い込んで、溶解タワー１１０の内部空間１１１にエアーを吐出する。一方、吸引ブロア１６１は、吸引ブロア制御部１６３からの指示信号に基づいて、溶解タワー１１０の内部空間１１１内の燃焼排ガスを吸い込んで外部（例えば、工場外）に排出する。
【００４５】
このようにすることによって、吐出開口部１１５から吸引開口部１１４への外部エアーの流れを強制的に作ることができる。すなわち、吐出ブロア１６４から吐出されるエアーと吸引ブロア１６１による吸引によって、吐出開口部１１５と吸引開口部１１４との間にエアーシャッターを構成している。従って、排ガス漏れ防止フードなどを設けることなく溶解タワー１１０の投入口から燃焼排ガスが漏れることを抑制できるので、溶解保持装置自体の体格を小型化することができる。
【００４６】
また、吸引ブロア１６１は、吐出ブロア１６４から吐出されたエアーと共に燃焼排ガスを吸引するため、吸引配管１６２の温度は燃焼排ガスのみを通した場合に比べて低く保つことができる。したがって、吸引配管１６２の暑熱によって作業環境が悪化することも抑制することができる。また、同様な理由によってメンテナンス性が低下することも抑制することができる。
【００４７】
また、吸引開口部１１４の開口面積ｘ１は、吐出開口部１１５の開口面積ｘ２よりも大きく設定すると好ましい。燃焼排ガスは高温で比重が小さいので上昇することとなる。したがって、このようにすることによって、吐出開口部１１５から供給されたエアーと共に燃焼排ガスを効率的に吸引開口部１１４に流すことができる。
【００４８】
さらに、本実施の形態における溶解保持装置１００における吸引開口部１１４の開口横幅は、図２に示すように、溶解タワー１１０における吸引開口部１１４の設置面における横幅と少なくとも略同一とすると好ましい。ここで、吸引開口部１１４の開口横幅と溶解タワー１１０における横幅とが略同一であるとは、例えば、吸引配管１６２の横幅ｘ４が溶解タワー１１０における横幅ｘ３と略同一である程度である。すなわち、吸引配管１６２（吸引開口部１１４）の開口横幅が、溶解タワー１１０における横幅よりも若干（吸引配管１６２の厚み程度）小さくなる程度である。このようにすることによって、図４に示すように、溶解タワー１１０上部の開口部における吸引開口部１１４（吸引配管１６２）側の隅部Ａ１及びＡ３から燃焼排ガスが漏れるのを抑制することができる。
【００４９】
さらに、本実施の形態における溶解保持装置１００における吐出開口部１１５の開口横幅は、図３に示すように、溶解タワー１１０における吐出開口部１１５の設置面における横幅と少なくとも略同一とすると好ましい。ここで、吐出開口部１１５の開口横幅と溶解タワー１１０における横幅とが略同一であるとは、例えば、吐出配管１６５の横幅ｘ６が溶解タワー１１０における横幅ｘ５と略同一である程度である。すなわち、吐出配管１６５（吐出開口部１１５）の開口横幅が、溶解タワー１１０における横幅よりも若干（吐出配管１６５の厚み程度）小さくなる程度である。このようにすることによって、図４に示すように、溶解タワー１１０上部の開口部における吐出開口部１１５（吐出配管１６５）側の隅部Ａ２及びＡ４から燃焼排ガスが漏れるのを抑制することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態においては、吸引開口部１１４の開口横幅及び吐出開口部１１５の開口横幅が共に溶解タワー１１０における横幅と略同一である例を用いて説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、吸引開口部１１４の開口横幅と溶解タワー１１０における横幅のみが略同一であってもよいし、吐出開口部１１５の開口横幅と溶解タワー１１０における横幅のみが略同一であってもよい。しかしながら、吸引開口部１１４の開口横幅及び吐出開口部１１５の開口横幅が共に溶解タワー１１０における横幅と略同一であると、四隅Ａ１乃至Ａ４の全てからの燃焼排ガスの漏れを抑制することができるので好ましい。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、吐出開口部１１５と吸引開口部１１４とは、互いに略対向する位置に設ける例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、吐出開口部１１５は、吸引開口部１１４よりも低い位置に設置すると好ましい。燃焼排ガスは高温で比重が小さいので上昇することとなる。したがって、このようにすることによって、吐出開口部１１５から供給されたエアーと共に燃焼排ガスを効率的に吸引開口部１１４に流すことができる。
【００５２】
また、燃焼排ガスの流量を検出する排ガス流量検出装置を備え、吸引ブロア制御部１６３は、吐出ブロア１６４の吐出流量と燃焼排ガスの流量よりも吸引ブロア１６１による吸引流量を高くするようにしてもよい。このようにすることによって、燃焼排ガスを吐出ブロア１６４から吸引ブロア１６１への流れにのせやすくすることができ、燃焼排ガスが溶解タワー１１０の上部の開口部から漏れることをより一層抑制することができる。
【００５３】
また、溶解バーナ１１２にて金属材料１０１を溶解する場合、溶解バーナ１１２の燃焼時に構造的共鳴騒音が生じる可能性がある。しかしながら、本実施の形態に示すように、溶解タワー１１０に吸引開口部１１４と吐出開口部１１５とを設けることによって、溶解タワー１１０の共鳴周波数をシフトすることができ上記騒音を抑制することもできる。
【００５４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図５は、本発明の第２の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す吸引開口部側の正面図である。図６は、本発明の第２の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す吐出開口部側の正面図である。この図５及び図６は、上述の第１の実施の形態における図２及び図３に対応する図面である。
【００５５】
第２の実施の形態における溶解保持装置は、上述の第１の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態と異なる点は、吸引開口部及び吸引配管、吐出開口部及び吐出配管を分割した点である。
【００５６】
本実施の形態おける溶解保持装置は、図５に示すように、二つの吸引開口部１１４０を溶解タワー１１００における吸引開口部１１４０の設置面の両端部に設ける。これに伴って、二つの吸引開口部１１４０のそれぞれに吸引配管１６２１，１６２２を設ける。
【００５７】
また、図６に示すように、二つの吐出開口部１１５０を溶解タワーにおける吐出開口部１１５０の設置面の両端部に設ける。これに伴って、二つの吐出開口部１１５０のそれぞれに吐出配管１６５１，１６５２を設ける。このようにすることによって、溶解タワー１１００の上部の開口部における四隅の全てからの燃焼排ガスの漏れを抑制することができるので好ましい。
【００５８】
なお、本実施の形態においては、吸引開口部１１４０及び吐出開口部１１５０が共に溶解タワー１１００における吸引開口部１１４０の設置面及び吐出開口部１１５０の設置面の両端部に設ける例を用いて説明したが本発明はこれに限定されるものではない。吸引開口部１１４０及び吐出開口部１１５０のいずれか一方だけ適用してもよい。
【００５９】
また、溶解タワー１１００における吸引開口部１１４０の設置面の二つの吸引開口部１１４０間には、補強部１６０１を設けるようにしてもよい。同様に、溶解タワー１１００における吐出開口部１１５０の設置面の二つの吐出開口部１１５０間には、補強部１６０２を設けるようにしてもよい。
【００６０】
また、吸引配管１６２１，１６２２は、二つの吸引開口部１１４０と接続する部位だけ二つに分割されており、その他の部位では一本の配管であってもよい。また、吐出配管１６５１，１６５２に関しても、二つの吐出開口部１１５０と接続する部位だけ二つに分割されており、その他の部位では一本の配管であってもよい。
【００６１】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図７は、本発明の第３の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す吐出開口部側の断面図である。
【００６２】
第３の実施の形態における溶解保持装置は、上述の第１又は第２の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第３の実施の形態において、上述の第１又は第２の実施の形態と異なる点は吐出配管に低配置部を設けた点である。
【００６３】
本実施の形態おける溶解保持装置は、図７に示すように、吐出配管に吐出開口部１１５よりも低い位置に配置した低配置部１６５３を有する。さらに、この低配置部１６５３の重力方向（下側）に吐出ブロア１６４が接続されるブロア連結部１６５４を有する。
【００６４】
このように低配置部１６５３を設けることによって、溶解バーナ１１２及び保持バーナ１３１の燃焼停止時に低温で比重の大きい外気が流入しようとした場合であっても、この外気は低配置部１６５３に一旦留まり、高温で比重の小さい溶解保持装置内の空気により蓋をされる状態となり、外気の流入を抑制することができる。また、外気の流入を抑制することによって、溶解バーナ１１２及び保持バーナ１３１の燃焼を停止しても溶解保持装置内の急激な温度低下を抑制できる。さらに、低配置部１６５３の重力方向（下側）にブロア連結部１６５４を設けることによって、溶解バーナ１１２及び保持バーナ１３１の燃焼停止時に高温で比重の小さい燃焼排ガスが逆流することを抑制できる。
【００６５】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図８は、本発明の第４の実施の形態における溶解保持装置の概略構成を示す断面図である。
【００６６】
第４の実施の形態における溶解保持装置２００は、上述の第１乃至第３の実施の形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分についての詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。第４の実施の形態において、上述の第１乃至第３の実施の形態と異なる点はメンテナンス扉１９０を設けた点である。
【００６７】
本実施の形態おける溶解保持装置は、図８に示すように、溶解タワー１１０１の下部（例えば、連通孔１２０付近）に開口されるメンテナンス孔１１０２、メンテナンス孔１１０２を開閉するメンテナンス扉１９０、メンテナンス扉１９０のロック機構１９１、ロック機構１９１をロック、アンロック制御するメンテナンス扉制御部１９２、給湯制御装置４００、給湯パイプ４１０などを備える。
【００６８】
給湯制御装置４００は、給湯パイプ４１０に接続された電磁給湯装置（図示省略）に対して指示をすることによって、供給室１５０の溶湯を汲みだす。また、給湯制御装置４００は、溶解バーナ出力制御部１７１及び保持バーナ出力制御部１７２に対して、溶解バーナ１１２及び保持バーナ１３１の出力（燃焼量）を指示する。例えば、溶湯を汲みだし中である場合は、溶解バーナ出力制御部１７１及び保持バーナ出力制御部１７２に対して、溶解バーナ１１２及び保持バーナ１３１の出力（燃焼量）を一定にするように指示する。また、溶湯を汲みだし中でない場合、例えばメンテナンス時などは、溶解バーナ出力制御部１７１及び保持バーナ出力制御部１７２に対して、溶解バーナ１１２及び保持バーナ１３１の出力（燃焼量）を下げるように指示する。これは、メンテナンス時であっても炉内温度を極端に下げないためである。また、給湯制御装置４００は、給湯中であるか否かを示す信号をメンテナンス扉制御部１９２に出力する。
【００６９】
なお、給湯制御装置４００は、メンテナンス扉１９０を開扉してメンテナンスする場合などに操作されるメンテナンススイッチ（図示省略）などが接続されており、そのメンテナンススイッチから信号が出力されてない場合は、電磁給湯装置に対して溶湯の汲みだし（給湯）を指示し、メンテナンススイッチから信号が出力された場合は、電磁給湯装置に対して溶湯の汲みだし（給湯）の停止を指示する。また、給湯制御装置４００は、図示しない異常検出装置などが接続されており、その異常検出装置から信号が出力されてない場合は、電磁給湯装置に対して溶湯の汲みだし（給湯）を指示し、異常検出装置から信号が出力された場合は、電磁給湯装置に対して溶湯の汲みだし（給湯）を停止するようにしてもよい。
【００７０】
ここで、本実施の形態における溶解保持装置２００の処理動作の特長的な部分に関して説明する。
【００７１】
給湯制御装置４００は、メンテナンススイッチや異常検出装置などからの信号に基づいて給湯中であるか否かを判定する。そして、給湯制御装置４００は、給湯中であると判定した場合は、溶解バーナ出力制御部１７１及び保持バーナ出力制御部１７２に対して、溶解バーナ１１２及び保持バーナ１３１の出力（燃焼量）を一定にするように指示すると共に、メンテナンス扉制御部１９２に給湯中であることを示す信号を出力する。メンテナンス扉制御部１９２は、給湯中であることを示す信号が出力されている間はロック機構１９１にてメンテナンス扉１９０をロックする。
【００７２】
一方、給湯制御装置４００は、給湯中でないと判定した場合は、メンテナンス扉１９０を開扉する可能性があるとみなして、溶解バーナ出力制御部１７１及び保持バーナ出力制御部１７２に対して、溶解バーナ１１２及び保持バーナ１３１の出力（燃焼量）を下げるように指示すると共に、メンテナンス扉制御部１９２に給湯中でないことを示す信号を出力する。
【００７３】
さらに、給湯制御装置４００は、給湯中でないと判定した場合は、メンテナンス扉１９０を開扉する可能性があるとみなして、駆動装置２１００に対して蓋２０００にて溶解タワー１１０１の上部の開口部を塞ぐように指示し、吸引ブロア制御部１６３に対して吸引ブロア１６１による吸引を実行するように指示し、吐出ブロア制御部１６６に対して吐出ブロア１６４によるエアーの吐出を停止するように指示する。
【００７４】
このようにすることによって、メンテナンス扉１９０を開扉してメンテナンスする場合は、溶解タワー１１０１内及び保持室１３０内を負圧にすることができるので、熱風の吹き出しが生じることを抑制することができる。
【００７５】
また、メンテナンス扉制御部１９２は、給湯中でないことを示す信号が出力されると、圧力センサ１３２の検出結果に基づいて溶解タワー１１０１内及び保持室１３０内が負圧であるか否かを判定する。そして、メンテナンス扉制御部１９２は、溶解タワー１１０１内及び保持室１３０内が負圧である場合のみロック機構１９１にてメンテナンス扉１９０をアンロックする。これによって、メンテナンス扉１９０は、開扉可能な状態となる。すなわち、メンテナンス扉１９０は、溶解タワー１１０１内及び保持室１３０内が負圧である場合のみ開扉可能となる。
【００７６】
このようにすることによって、溶解タワー１１０１内及び保持室１３０内が負圧になったときのみ、メンテナンス扉１９０を開扉することができるので、メンテナンス扉１９０を開扉した時に熱風の吹き出しが生じることを抑制することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態においては、溶解タワー１１０１にのみにメンテナンス扉１９０を設ける例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、保持室１３０にメンテナンス扉１９０を設け、上述のような構成としてもよい。
【００７８】
なお、上述の第１乃至第４の実施の形態は、個別に実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施する場合であっても本発明の目的は達成できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の第１の実施の形態における溶解保持装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す吸引開口部側の正面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す吐出開口部側の正面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す上部開口部の平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す吸引開口部側の正面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す吐出開口部側の正面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態における溶解保持装置の溶解タワーの概略構成を示す吐出開口部側の断面図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態における溶解保持装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０１  金属材料、１０２  溶湯、１１０，１１００，１１１０，１１０１  溶解タワー、１１１  溶解タワー内部空間、１１２  溶解バーナ、１１３  温度センサ、１１４  吸引開口部、１１５  吐出開口部、１２０  連通孔、１３０  保持室、１３１  保持バーナ、１３２  圧力センサ、１４０  隔壁、１４１  連通孔、１５０  供給室、１６１  吸引ブロア、１６２  吸引配管、１６３  吸引ブロア制御部、１６４  吐出ブロア、１６５  吐出配管、１６６  吐出ブロア制御部、１６０１，１６０２  補強部、１６２１，１６２２  吸引配管、１６５１，１６５２  吐出配管、１６５３  低配置部（吐出配管）、１６５４  ブロア連結部（吐出配管）、１７１  溶解バーナ出力制御部、１７２  保持バーナ出力制御部、１８０  バケット、１９０  メンテナンス扉、１９１  ロック機構、１９２  メンテナンス扉制御部、１１０２  メンテナンス孔、２０００  蓋、２１００  駆動装置、Ｓ  内部空間、１００，２００  溶解保持装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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