(57)【要約】【課題】圧力容器に内蔵された溶解炉の誘導コイルと外部電源とを接続する水冷ケーブルが加圧時にも変形せず且つ内部の冷却水の循環が確実に行える加圧誘導溶解装置を提供する。【解決手段】密閉可能な圧力容器２と、係る容器２に内蔵された誘導溶解炉６と、上記容器２内を加圧するガス供給部１６と、上記溶解炉６の誘導コイル９と高周波電源１０とを導通する水冷式ケーブル１２ａ，１２ｂとを含み、係るケーブル１２ａ，１２ｂが上記容器２を貫通する開口部５には、外周側に張り出したフランジ２４と長手方向に沿って貫通する通水路２２を有する一対の金属パイプ２０ａ，２０ｂが貫通し、上記フランジ２４の内外を挟む一対の絶縁板３０，３２は上記金属パイプ２０ａ，２０ｂを貫通させると共に、係る絶縁板３０，３２を、上記開口部５を閉塞し且つ上記金属パイプ２０ａ，２０ｂを貫通させる蓋板４４に固定している、加圧誘導溶解装置１。【選択図】　図１
2004108725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉可能な圧力容器と、
上記圧力容器に内蔵され周囲に誘導コイルを設けた誘導溶解炉と、
上記圧力容器内を加圧するガス供給部と、
上記誘導コイルと上記圧力容器外の高周波電源との間を導通する一対の水冷式ケーブルと、を含み、
上記一対の水冷式ケーブルが上記圧力容器を貫通する開口部には、中間の外周側に張り出したフランジおよび長手方向に沿って貫通する通水路を有する一対の金属パイプが貫通し、上記フランジの内外を挟む一対の絶縁板は上記金属パイプを貫通させると共に、係る一対の絶縁板を、上記開口部を閉塞し且つ上記金属パイプを貫通させる蓋板に固定している、
ことを特徴とする加圧誘導溶解装置。
【請求項２】
前記金属パイプの両端には、前記水冷ケーブルの導線と接続する導線接続部および通水孔を内蔵するカプラが配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の加圧誘導溶解装置。
【請求項３】
前記一対の金属パイプとこれを貫通させる前記蓋板との間には、隙間が形成され、係る隙間内において上記金属パイプの外周に絶縁テープが巻き付けられている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の加圧誘導溶解装置。
【請求項４】
前記圧力容器には、前記誘導溶解炉で溶解された金属を所定の形状に鋳造する鋳型が配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の加圧誘導溶解装置。
【請求項５】
前記圧力容器内を加圧するガス供給部は、係る圧力容器内を予め真空にし、または減圧する真空装置にも連通されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の加圧誘導溶解装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば高窒素鋼を製造するための加圧誘導溶解装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
近年、ステンレス鋼中に窒素を含有させることにより、耐食性を向上させたり、硬度を高めることが試みられている。係る高窒素含有ステンレス鋼を製造するため、特開２０００−２０２６１１号公報に示す溶解鋳造装置が知られている。
【０００３】
上記高窒素鋼を得るため、例えば図５（Ａ）に示すような加圧誘導溶解装置６０も用いられる。係る溶解装置６０は、圧力容器２と、その内側に配置した誘導溶解炉６と、外部の高周波電源１０と、を備えている。圧力容器２は、図５（Ａ）に示すように、金属の厚板からなる半球形状の蓋３および円筒形状の本体４からなり、係る本体４には、外部に連通する開口部５が閉鎖可能に開設されている。
また、上記誘導炉６は、図５（Ａ）に示すように、上向きに開口し且つ外側に誘導コイル９を螺旋状に設けたものである。係るコイル９の両端と前記高周波電源１０との間には、前記本体４の開口部５を貫通する一対の水冷ケーブル１２ａ，１２ｂが配線されている。
【０００４】
前記圧力容器２における本体４の開口部５付近を図５（Ｂ）に拡大して示す。図示のように、水冷ケーブル１２ａ，１２ｂは、外周を覆う合成ゴム製の絶縁チューブ１３と、中心部を貫通する導線（ケーブル）１４と、両者の間で冷却水を循環させる送水部１５とからなる多重構造体である。冷却水は、誘導コイル９や導線１４が通電抵抗や周囲の磁界により、過加熱する事態を防ぐために用いられる。図５（Ｂ）に示すように、開口部５を囲う筒部５ａの先端のフランジ５ｂには、円盤形の蓋板６２がボルト６５およびナット６６により固定されている。係る蓋板６２は、冷却水を循環させる中空部６３を内蔵し、且つ上下一対の貫通孔６４が穿孔されている。
【０００５】
また、蓋板６２の外側には、一対の絶縁板６８，７０がこれらを貫通するボルト７４により固定される。係る絶縁板６８，７０には、上記一対の貫通孔６４に個別に連通する一対の貫通孔６９，７１が穿孔されている。
図５（Ｂ）に示すように、互いに同軸心である一対の貫通孔６４，６９，７１には、水冷ケーブル１２ａ，１２ｂが個別に貫通する。また、貫通孔６４，６９，７１内に位置する各絶縁チューブ１３は、絶縁リング７２に固着ｋされていると共に、係る絶縁リング７２は、絶縁板６８，７０間に挟まれて支持されている。
【０００６】
図５（Ａ）に示すように、密閉された圧力容器２内で、誘導溶解炉６内に図示しないステンレス鋼用の原料を装入し、誘導コイル９に高周波電流を通電することで、その周囲に形成される磁界により上記原料は誘導加熱され且つ溶融する。予め圧力容器２内は、約４気圧の窒素ガス雰囲気とされている。
次に、誘導溶解炉６内で溶けた原料は、圧力容器２内に予め配置された図示しない鋳型に鋳込まれた後、凝固して前記ステンレス鋼のインゴットになる。係る凝固の前に、上記窒素ガス雰囲気中の窒素が溶湯中に溶け込む結果、前述した高窒素含有ステンレス鋼のインゴットを得ることができる。
【０００７】
ところで、圧力容器２内を前記のように高い気圧に加圧すると、水冷ケーブル１２ａ，１２ｂの絶縁チューブ１３が圧迫されるため、送水部１５が収縮する。この結果、冷却水が流れにくくなり、且つ少なった冷却水は、前記誘導溶解炉６からの熱で加熱されて水蒸気となる。これにより、誘導コイル９や導線１４が過加熱されるため、これらが破損するおそれが生じる、という問題があった。
また、送水部１５が収縮すると、図５（Ｂ）に示したように、水冷ケーブル１２ａ，１２に固着ｋされた絶縁リング７２は、その固着部分ｋが破断するため、圧力容器２内の高窒素ガス雰囲気が急激に外部に漏洩する、という問題もあった。
【０００８】
【発明が解決すべき課題】
本発明は、以上に説明した従来の技術における問題点を解決し、圧力容器に内蔵された誘導溶解炉の誘導コイルと外部の高周波電源とを接続する水冷ケーブルが、加圧時にも変形せず且つ内部の冷却水の循環が確実に行える加圧誘導溶解装置を提供する、ことを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、水冷ケーブルにおいて圧力容器を貫通する部分を金属パイプにより構成することに着想して成されたものである。
即ち、本発明の加圧誘導溶解装置（請求項１）は、密閉可能な圧力容器と、係る圧力容器に内蔵され周囲に誘導コイルを設けた誘導溶解炉と、上記圧力容器内を加圧するガス供給部と、上記誘導コイルと上記圧力容器外の高周波電源との間を導通する一対の水冷式ケーブルと、を含み、係る一対の水冷式ケーブルが上記圧力容器を貫通する開口部には、中間の外周側に張り出したフランジおよび長手方向に沿って貫通する通水路を有する一対の金属パイプが貫通し、上記フランジの内外を挟む一対の絶縁板は上記金属パイプを貫通させると共に、係る一対の絶縁板を、上記開口部を閉塞し且つ上記金属パイプを貫通させる蓋板に固定している、ことを特徴とする。
【００１０】
これによれば、一対の水冷ケーブルにおいて、圧力容器の開口部を貫通する位置には、内側の中空部に冷却水を循環させる金属パイプが個別に配置され且つ係る金属パイプは、上記フランジを介して一対の絶縁板に挟まれてシールされつつ上記蓋板に支持される。これにより、圧力容器内が加圧されても冷却水の循環に支障が生じないと共に、各金属パイプと各絶縁板との間に隙間が生じないため、圧力容器内の圧力を所定レベルに保ちつつ、目的とする金属や合金に確実に溶解することが可能となる。従って、常温でガスとなる合金成分を含んだ金属や合金を加圧雰囲気下で確実且つ安全に誘導溶解することができる。
尚、上記金属パイプのフランジと一対の絶縁板との間や、外側の絶縁板と蓋板との間には、常法によるＯリングなどのシール材が挟み込まれる。また、上記絶縁板は、例えばフェノール樹脂（商標名：ベークライト）のような合成樹脂や雲母のような有機または無機の絶縁材からなる。
【００１１】
また、本発明には、前記金属パイプの両端には、前記水冷ケーブルの導線と接続する導線接続部および通水孔を内蔵するカプラが配置されている、加圧誘導溶解装置（請求項２）も含まれる。これによれば、金属パイプ中の中空部を通過した冷却水は、上記カプラの通水孔を経て水冷ケーブルにおける導線（ケーブル）と絶縁チューブとの間に位置する送水部に送られ、金属パイプ自体を導通した高周波電流は、上記カプラの導線接続部を経て水冷ケーブルの中心部に位置する導線に導通される。従って、金属パイプとその両側の水冷ケーブルとの間で、冷却水の循環および高周波電流の導通を確実に成さしめることが可能となる。
【００１２】
更に、本発明には、前記一対の金属パイプとこれを貫通させる前記蓋板との間には、隙間が形成され、係る隙間内において上記金属パイプの外周に絶縁テープが巻き付けられている、加圧誘導溶解装置（請求項３）も含まれる。
これによれば、金属パイプと蓋板との間の絶縁が一層確保されるため、金属パイプ自体を導通する電流が不用意に漏電する事態を確実に防ぐことができる。
【００１３】
また、本発明には、前記圧力容器には、前記誘導溶解炉で溶解された金属を所定の形状に鋳造する鋳型が配置されている、加圧誘導溶解装置（請求項４）も含まれる。これによれば、圧力容器内の誘導炉で溶解された金属や合金の溶湯を上記鋳型に鋳込むことにより、係る溶湯は圧力容器内のガス雰囲気により加圧されつつ凝固する。この結果、大気圧下では得られない量の合金成分を含むインゴットを確実に得ることができる。尚、上記鋳型の開口部には、常法による押し枠やタンディシュなどが配置されていても良い。
【００１４】
更に、本発明には、前記圧力容器内を加圧するガス供給部は、係る圧力容器内を予め真空にし、または減圧する真空装置にも連通されている、加圧誘導溶解装置（請求項５）も含まれる。これによれば、上記真空装置により圧力容器内を一旦真空にしたりまたは減圧した後、ガス供給部の流路を切り替えて金属や合金に添加すべき所望成分のガスを、圧力容器内に所定の加圧状態で供給することができる。従って、所望量の合金成分を含む金属や合金の溶湯やインゴットを確実に得ることが可能となる。尚、上記真空装置には、例えば真空ポンプが挙げられる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。尚、以下にて前記図５に示した従来の技術と同じ部分や要素には共通する符号を用いる。
図１（Ａ）は、本発明の加圧誘導溶解装置１の概略を示す。係る溶解装置１は、密閉可能な圧力容器２と、その内側に内蔵された誘導溶解炉６と、圧力容器２内を加圧するガス供給部１６と、上記容器２の外部に位置する高周波電源１０と、を備える。
圧力容器２は、図１（Ａ）に示すように、例えばＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼製の金属厚板からなる半球形状の蓋３および円筒形状の本体４からなり、係る本体４の下部には、外部に連通する開口部５が開設されている。上記蓋３は、開閉可能とされ且つガス供給部１６のパイプ１７の一端が接続されている。
【００１６】
また、上記誘導炉６は、図１（Ａ）に示すように、上向きに開口し且つその外側に螺旋状に設けた誘導コイル９とからなる。係るコイル９の両端と前記高周波電源１０との間には、上記本体４の開口部５を貫通する一対の水冷ケーブル１２ａ，１２ｂが配線されている。尚、一対の水冷ケーブル１２ａ，１２ｂは、それぞれが２本以上の複数本からなる形態であっても良い。
更に、圧力容器２内には、誘導溶解炉６に隣接して上向きに開口する鋳型５０、その上方の耐火物からなる押し枠５６、およびタンディシュ５４が配置されている。加えて、図１（Ａ）に示すように、ガス供給部１６は、ガス貯留部１９および真空ポンプ（真空装置）１８を含み、これらを端部に接続し且つ三方切替弁１７ａを介して圧力容器２の蓋３に接続する三つ又形状のパイプ１７を有している。
【００１７】
前記圧力容器２における本体４の開口部５付近を図１（Ｂ）に拡大して示す。
図１（Ｂ）に示すように、圧力容器２の内部および外部には、一対の水冷ケーブル１２ａ，１２ｂがそれぞれ配線され、これらの間は、金属パイプ２０ａ，２０ｂにより個別に接続されている。水冷ケーブル１２ａ，１２ｂは、外周を覆う合成ゴム製の絶縁チューブ１３と、中心部を貫通する導線（ケーブル）１４と、両者の間で冷却水を循環させる送水部１５とからなる多重構造体である。係る冷却水は、誘導コイル９や導線１４が内部の通電抵抗や周囲の磁界により、過加熱する事態を防ぐために用いられる。
【００１８】
また、金属パイプ２０ａ，２０ｂは、例えば無酸素銅からなり、図１（Ｂ）および図２（Ａ）に示すように、冷却水の通水路となる中空部２２を長手方向の全長に沿って有するパイプ本体２１と、係るパイプ本体２１の中間で外周側に張り出した円盤形のフランジ２４と、からなる。係るフランジ２４は、例えばパイプ本体２１の所定の位置に溶接することにより固定される。
図１（Ｂ）に示すように、金属パイプ２０ａ，２０ｂのパイプ本体２１の両端には、上記と同じ無酸素銅からなるカプラ２５，２６が溶着されている。係るカプラ２５，２６は、金属パイプ２０ａ，２０ｂの中空部２２と水冷ケーブル１２ａ，１２ｂの送水部１５との間を連通する通水孔２８、および水冷ケーブル１２ａ，１２ｂの導線１４の端部と接続する導線接続部２９を内蔵する。
【００１９】
更に、図１（Ｂ）に示すように、金属パイプ２０ａ，２０ｂのフランジ２４は、内外両側から一対の絶縁板３０，３２によって挟まれる。係る絶縁板３０，３２は、例えば尿素樹脂（商標名：ベークライト）からなり、図２（Ｂ）に示すように、円盤形の本体３１と、それぞれの本体３１が互いに対向する表面３０ａ，３２ａに上記フランジ２４，２４の厚みの半分を受け入れる上下一対の凹部３４と、係る凹部３４の中心から外側の表面３０ｂ，３２ｂに貫通する透孔３６とを対称に有している。各本体３１の周辺には、複数のボルト孔３８が穿孔されている。
図１（Ｂ）に示すように、金属パイプ２０ａ，２０ｂは、各パイプ本体２１を絶縁板３０，３２の透孔３６に挿通し、各フランジ２４を絶縁板３０，３２の凹部３４，３４内においてＯリング（シール材）４０を介して挟持されている。
【００２０】
図１（Ｂ）に示すように、各フランジ２４を挟んで金属パイプ２０ａ，２０ｂを支持した一対の絶縁板３０，３２は、それらのボルト孔３８，３８を貫通するボルト４２が蓋板４４の雌ネジ孔４５に螺入することにより、圧力容器２の開口部５を閉塞する蓋板４４に固定される。
図１（Ｂ）に示すように、圧力容器２の開口部５を囲う筒部５ａの先端に溶着されたリング形のフランジ５ｂに、複数組のボルト４６およびナット４７により、開口部５を閉塞する金属製の蓋板４４が固定される。
【００２１】
係る蓋板４４は、前記金属パイプ２０ａ，２０ｂの各パイプ本体２１を隙間を介して貫通させる上下一対の通孔４８と、前記一対の絶縁板３０，３２を貫通したボルト４２とネジ結合する雌ネジ孔４５と、を有する。
また、蓋板４４は、前記同様のステンレス鋼からなる円盤形を呈し、内部に冷却水を独自に循環させる中空部４９を有する。更に、蓋板４４は、前記フランジ５ｂとの間および隣接する絶縁板３２との間に、それぞれ径が異なる内外２重のＯリング４０，４０を挟み付けている。係る蓋板４４の通孔４８を隙間を介して貫通する金属パイプ２０ａ，２０ｂの各パイプ本体２１には、絶縁テープＴが巻き付けられ、金属製の蓋板４４と各パイプ本体２１との間を絶縁している。
【００２２】
以上のような加圧誘導溶解装置１は、次のようにして稼働される。
予め蓋３を開放して誘導溶解炉６内に目的とする合金成分に応じた原料を装入した後、図１（Ａ）に示すように上記蓋３を閉じ、圧力容器２を密閉する。係る状態で、真空ポンプ１８を駆動しパイプ１７を介して圧力容器２内を一旦真空にした後、ガス供給部１６のガス貯留部１９から例えば窒素ガスをパイプ１７を介して圧力容器２内に強制的に吹き込んで数気圧〜数１０気圧程度に加圧する。
【００２３】
次に、高周波電源１０から内外の水冷ケーブル１２ａ，１２ｂおよび金属パイプ２０ａ，２０ｂを介して、誘導溶解炉６の誘導コイル９に数ｋＨｚの高周波電流を送電する。係る高周波電流により誘導コイル９から誘導溶解炉６内を貫通する磁界が形成され、係る磁界により誘導溶解炉６内に装入された原料が渦電流によって加熱され、徐々に溶けて溶湯となる。同時に、係る溶湯は、上記磁界により攪拌される。
次いで、誘導溶解炉６は、図示しない傾動手段により、図１（Ａ）に示す圧力容器２内のタンディシュ５４側に傾けられ、誘導溶解炉６内の溶湯を、押し枠５６を介して鋳型５０内に注湯する。この結果、例えば窒素を多めに含むステンレス鋼からなるインゴットを得ることができる。
【００２４】
以上の通電、溶解、および鋳込みの各段階を通じて、通力容器２内は、数気圧以上に加圧されるが、水冷ケーブル１２ａ，１２ｂにおいて圧力容器２の開口部５を貫通する部分には、金属パイプ２０ａ，２０ｂが配置されているため、圧力容器２の内外における水冷ケーブル１２ａ，１２ｂの各送水部１５に、冷却水を確実に循環させることができる。この結果、従来のように圧力容器２内の水冷ケーブル１２ａ，１２ｂの導線１４や誘導コイル９が過加熱する事態を確実に防止できる。また、金属パイプ２０ａ，２０ｂは、シール材であるＯリング４０を介して絶縁板３０，３２間にフランジ２４を挟み込まれているため、従来のように収縮変形に伴う隙間は生じず、圧力容器２内の加圧状態を確実に保つことができる。従って、以上のような加圧誘導溶解装置１によれば、安全且つ確実に加圧雰囲気下で金属の誘導溶解およびインゴット鋳造を行うことができる。
【００２５】
【実施例】
ここで、本発明の具体的な実施例を、比較例と併せて説明する。
板厚２０ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）の厚板からなる本体２および蓋３により形成され且つ内部容積が４．０ｍ３の圧力容器２を２つ用意した。係る圧力容器２は、約１ＭＰａの内圧に耐えことができる。
一方の圧力容器２は、前記誘導溶解炉６、ガス供給部１６、鋳型５０、水冷ケーブル１２ａ，１２ｂ、高周波電源１０、および前記図１（Ｂ）に示したように、圧力容器２の開口部５付近に金属パイプ２０ａ，２０ｂや絶縁板３０，３２などを内外に配置した実施例の加圧誘導溶解装置１とした。
【００２６】
他方の圧力容器２は、前記誘導溶解炉６、ガス供給部１６、鋳型５０、水冷ケーブル１２ａ，１２ｂ、高周波電源１０、および前記図５（Ｂ）に示したように、圧力容器２の開口部５付近に上記水冷ケーブル１２ａ，１２ｂが貫通する絶縁板６８，７０などを内外に配置した比較例の加圧誘導溶解装置とした。
各例における誘導溶解炉６、鋳型５０、および水冷ケーブル１２ａ，１２ｂは共通であり、実施例の金属パイプ２０ａ，２０ｂの中空部２２の断面積は、水冷ケーブル１２ａ，１２ｂの送水部１５の断面積と同じとした。
【００２７】
各例の誘導溶解炉６内にステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）用の５０ｋｇの原料を装入し且つ蓋３を閉じて圧力容器２を密閉した後、ガス供給部１６によって各例の圧力容器２内を一旦真空にしてから窒素ガスを徐々に充填して加圧した。
また、各例の高周波電源（７０ｋＷ）１０から、２ｋＨｚの高周波電流を水冷ケーブル１２ａ，１２ｂ、または途中の金属パイプ２０ａ，２０ｂを介して、誘導溶解炉６の誘導コイル９に通電し、上記原料を加熱・溶解した。この際、溶解時の温度は、１６００℃で且つ７０分間保持した。
そして、各例において、圧力容器２内の圧力（内圧力）の変化に対し、水冷ケーブル１２ａ，１２ｂ内における冷却水の流量および温度を測定した。その結果を図３のグラフに示した。
【００２８】
図３のグラフに示ように、実施例の加圧誘導溶解装置１では、圧力容器２の内圧力が０．１ＭＰａから０．９ＭＰａに上昇しても冷却水の流量は僅かに低下し且つ冷却水の温度は約１０℃上昇するに留まった。
一方、比較例の加圧誘導溶解装置では、図３のグラフに示ように、圧力容器２の内圧力が０．１ＭＰａから０．８ＭＰａに上昇するに応じて、冷却水の流量が約２１リットル／分低下し且つ冷却水の温度が約３８℃上昇した。尚、係る比較例では、上記冷却水の温度が上昇し過ぎて危険となったため、０．９ＭＰａの内圧力における上記流量や温度の測定できなかった。
以上の結果は、実施例では、圧力容器２の開口部５付近に金属パイプ２０ａ，２０ｂを配置したことにより、その圧力容器２内が加圧されても冷却水の流量が殆ど低下せず、これにより当該冷却水の温度上昇も抑制されたことを示す。係る結果により、本発明の加圧誘導溶解装置１の効果が裏付けられた。
【００２９】
図４は、前記加圧誘導溶解装置１における金属パイプ２０ａ，２０ｂ付近の変形形態を示す。図４において、金属パイプ２０ａ，２０ｂのフランジ２４は、内外両側から一対の絶縁板３３ａ，３３ｂによって挟まれる。
絶縁板３３ａ，３３ｂも前記同様の樹脂からなり、図４に示すように、内側の絶縁板３３ａは、両側面が平坦な円盤形で且つ上下一対の透孔３６を有する。また、外側の絶縁板３３ｂは、その内側面に上記フランジ２４，２４の厚み全体を受け入れる上下一対の深い凹部３４と、これらの凹部３４の中心から外側面に貫通する透孔３６，３６と、を有している。
【００３０】
更に、上記絶縁板３３ａ，３３ｂの周辺には、複数のボルト孔３８が穿孔されている。図４に示すように、金属パイプ２０ａ，２０ｂは、各パイプ本体２１を絶縁板３３ａ，３３ｂの各透孔３６に挿通すると共に、それらのフランジ２４は、絶縁板３３ｂの凹部３４，３４内に挿入され、且つＯリング（シール材）４０を介して挟持されている。尚、各フランジ２４と絶縁板３３ａとの間にもそれぞれＯリング４０が介在している。
【００３１】
図４に示すように、一対の絶縁板３３ａ，３３ｂは、それらのボルト孔３８，３８を貫通するボルト４２により、圧力容器２の開口部５を閉塞する蓋板４４に固定され、係る蓋板４４は、圧力容器２の開口部５を囲う筒部５ａの先端に設けられたリング形のフランジ５ｂに、複数組のボルト４６およびナット４７により固定される。また、蓋板４４の通孔４８を隙間を介して貫通する金属パイプ２０ａ，２０ｂの各パイプ本体２１には、絶縁テープＴが巻き付けられ、金属製の蓋板４４とパイプ本体２１との間を絶縁している。
上記絶縁板３３ａ，３３ｂを用いる形態にても、前記絶縁板３０，３２と同様の気密性や金属パイプ２０ａ，２０ｂ中の冷却水の通水性などを確保できる。
【００３２】
本発明は、以上において説明した形態に限定されるものではない。
例えば、圧力容器２は、蓋３が開閉可能であれば、前記円筒形状の本体４が横長の配置にされた形態としても良い。
また、金属パイプ２０ａ，２０ｂは、前記無酸素銅に限らず、各種の銅合金やアルミニウム合金製としても良い。例えば、パイプ本体２１をアルミニウム合金の押出形材とした場合、水冷ケーブル１２ａ，１２ｂの通水部１５とほぼ同じ径方向の位置に複数の中空部（２２）を一体に形成することができ、係るパイプ本体２１の中間の外周側に円盤形のフランジ２４を溶接して組み立てても良い。
【００３３】
また、上記パイプ本体２１は、断面円形に限らず、４角形以上の正多角形または変形多角形の断面を有する形態としても良く、上記フランジ２４も円盤の形状に限らず、４角形以上の正多角形または変形多角形の形状としても良い。
更に、上記フランジ２４を挟持する一対の絶縁板は、前記絶縁板３３ａのように、両側面が平坦な板材としても良い。
尚、圧力容器２内で加圧するガスは、前記窒素に限らず、目的とする金属または合金の成分に応じて適宜選択することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上に説明した本発明の加圧誘導溶解装置（請求項１）によれば、水冷ケーブルにおける圧力容器の開口部を貫通する位置には、内側の中空部に冷却水を循環させる金属パイプが個別に配置され、係る金属パイプは、フランジを介して一対の絶縁板に挟まれつつ蓋板に支持される。この結果、圧力容器内が加圧されても冷却水の循環に支障が生じず、各金属パイプと各絶縁板との間に隙間が生じないため、圧力容器内の圧力を所定レベルに保ちつつ、目的とする金属や合金に確実に溶解することが可能となる。従って、常温でガスとなる合金成分を含む合金などを加圧雰囲気下で確実且つ安全に誘導溶解することができる。
【００３５】
また、請求項２の加圧誘導溶解装置によれば、金属パイプとその両側の水冷ケーブルとの間で、冷却水の循環および高周波電流の導通を確実に成さしめることができる。
更に、請求項３の加圧誘導溶解装置によれば、金属パイプと蓋板との間の絶縁が一層確保されるため、金属パイプ自体を導通する電流が不用意に漏電する事態を確実に防止できる。
【００３６】
また、請求項４の加圧誘導溶解装置によれば、圧力容器内の誘導炉で溶解された金属の溶湯を上記鋳型に鋳込むと、係る溶湯は圧力容器内のガス雰囲気により加圧されつつ凝固するため、大気圧下では得られない量の合金成分を含むインゴットを確実に得ることができる。
更に、請求項５の加圧誘導溶解装置によれば、前記真空装置により圧力容器内を一旦真空にしたりまたは減圧した後、ガス供給部の流路を切り替えて金属に添加すべき所望のガスを圧力容器内に所定の加圧状態で供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の加圧誘導溶解装置を示す概略図、（Ｂ）は（Ａ）中の一点鎖線部分Ｂの拡大図。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は図１（Ｂ）中に示した金属パイプまたは絶縁板の斜視図。
【図３】実施例および比較例の各加圧誘導溶解装置における圧力容器の内圧力と冷却水の通水量および温度との関係を示すグラフ。
【図４】図１（Ｂ）に示す部分おける変形形態を示す部分断面図。
【図５】（Ａ）は従来の加圧誘導溶解装置を示す概略図、（Ｂ）は（Ａ）中の一点鎖線部分Ｂの拡大図。
【符号の説明】
１………………………………加圧誘導溶解装置
２………………………………圧力容器
５………………………………開口部
６………………………………誘導溶解炉
９………………………………誘導コイル
１０……………………………高周波電源
１２ａ，１２ｂ………………水冷ケーブル
１４……………………………導線
１６……………………………ガス供給部
１８……………………………真空ポンプ（真空装置）
２０ａ，２０ｂ………………金属パイプ
２２……………………………中空部（通水路）
２４……………………………フランジ
２５，２６……………………カプラ
２８……………………………通水孔
２９……………………………導線接続部
３０，３２，３３ａ，３３ｂ…絶縁板
４４……………………………蓋板
５０……………………………鋳型
Ｔ………………………………絶縁テープ
【図１】
2004108725.tif 000003
【図２】
2004108725.tif 000004
【図３】
2004108725.tif 000005
【図４】
2004108725.tif 000006
【図５】
2004108725.tif 000007