(57)【要約】      （修正有）【課題】溶湯の保持量を少なくすることができる溶解保持炉制御装置を提供する。【解決手段】金属材料１３を溶解バーナ１１により溶解して溶湯４０とする溶解室１０と、溶解室に連通し、溶解室から流入した溶湯を所定温度にて保持する保持室と、保持室に連通し、溶湯を鋳造機へ汲み出す汲出室３０と、制御部１１０から構成される溶解保持炉制御装置２００において、汲出室は、溶湯の湯面高さを検出する湯面高さ検出器３２を有し、溶解室は、溶解室内に冷却用のエアを供給するエア供給部１５を有し、制御部が湯面高さ検出器からの湯面高さ信号に基づいて、エア供給部のエア供給状態を制御する構成とした。従って、湯面高さに応じて溶解室内の蓄熱エネルギーを低減し、溶解室から保持室へ供給される溶湯の量を制御することができるので、溶湯の保持量を少なくすることができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入された金属材料を加熱手段により溶解して溶湯とする溶解室と、
前記溶解室に連通し、前記溶解室から流入した前記溶湯を所定温度に保持する保持室と、
前記保持室に連通し、前記溶湯を鋳造機へ汲み出す汲出室とにより構成される溶解保持炉の制御装置において、
前記汲出室は、前記溶湯の湯面高さを検出する湯面高さ検出器を有し、
前記溶解室は、前記溶解室内に冷却用のエアを供給するエア供給手段を有し、
前記湯面高さ検出器からの湯面高さ信号に基づいて、前記エア供給手段のエア供給状態を制御する制御部を備えることを特徴とする溶解保持炉制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記汲出室の湯面が所定高さよりも高い場合、前記エア供給手段がエアを供給するように制御することを特徴とする請求項１に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記汲出室の湯面が上昇している場合、前記エア供給手段がエアを供給するように制御することを特徴とする請求項２に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項４】
前記溶解室は、前記溶解室内の温度を検出する温度検出器を有し、
前記制御部は、前記溶解室内の温度が所定温度よりも高い場合、前記エア供給手段がエアを供給するように制御することを特徴とする請求項２に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項５】
前記加熱手段はガスバーナであり、当該ガスバーナにおけるガス供給を停止し、前記溶解室内にエアのみを供給することにより、前記エア供給手段を兼ねることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項６】
前記エア供給手段は、前記加熱手段とは別個に設けられていることを特徴とする請求項１〜４いずれか1項に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項７】
前記溶解室は、当該溶解室外へ前記溶解室内の廃熱を強制的に排気可能な排気手段を有し、
前記制御部は、前記湯面高さ検出器からの湯面高さ信号に基づいて、前記エア供給手段のエア供給状態とともに前記排気手段の排気状態を制御することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記汲出室の湯面が所定高さよりも高い場合、前記排気手段が廃熱を排気するように制御することを特徴とする請求項７に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記汲出室の湯面が上昇している場合、前記排気手段が廃熱を排気するように制御することを特徴とする請求項８に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項１０】
前記溶解室は、前記溶解室内の温度を検出する温度検出器を有し、
前記制御部は、前記溶解室内の温度が所定温度よりも高い場合、前記エア供給手段がエアを供給するように制御することを特徴とする請求項８に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記湯面高さ検出器からの湯面高さ信号に基づいて、前記加熱手段の出力を制御することを特徴とする請求項６〜１０いずれか１項に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記汲出室の湯面が所定高さよりも高い場合、前記加熱手段の出力が低くなるか若しくは出力停止となるように制御し、前記汲出室の湯面が所定高さよりも低い場合、前記加熱手段の出力が高くなるように制御することを特徴とする請求項１１に記載の溶解保持炉制御装置。
【請求項１３】
前記金属材料は、アルミニウム若しくはアルミニウム合金の塊であること特徴とする請求項１〜１２いずれか１項に記載の溶解保持炉制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造機へ供給するために、金属材料を溶解し、溶湯として保持する溶解保持炉の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイカストマシン等の鋳造機へ溶湯を供給するために、金属材料を溶解し、溶湯として保持する溶解保持炉がある。
【０００３】
この溶解保持炉は、投入された金属材料を溶解バーナにより溶解して溶湯とする溶解室と、当該溶解室に連通し、溶解室から流入した溶湯を保持バーナによって所定温度に調整し保持する保持室と、当該保持室に連通し、溶湯を鋳造機へ汲み出す汲出室とにより構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の溶解保持炉の場合、汲出室の湯面高さは特に制御されておらず、溶解バーナの出力や金属材料の投入量タイミングは作業者によって判断されている。従って、溶解室内に充填された金属材料が全て溶解して溶湯となっても、汲出室から溶湯がオーバーフローしないように、保持室（及び汲出室）が大きく（保持室における溶湯を保持できる量に余裕をもたせて）設けられている。この場合、装置の設置スペースが広く必要となり、またエネルギー効率も悪化する。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑み、溶湯の保持量を少なくすることができる溶解保持炉制御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】
【０００６】
上記目的を達成する為に請求項１に記載の溶解保持炉制御装置は、投入された金属材料を加熱手段により溶解して溶湯とする溶解室と、溶解室に連通し、溶解室から流入した溶湯を所定温度に保持する保持室と、保持室に連通し、溶湯を鋳造機へ汲み出す汲出室とにより構成される。そして、汲出室は溶湯の湯面高さを検出する湯面高さ検出器を有し、溶解室は溶解室内に冷却用のエアを供給するエア供給手段を有し、湯面高さ検出器からの湯面高さ信号に基づいて、エア供給手段のエア供給状態を制御する制御部を備えることを特徴とする。
【０００７】
このように、本発明の溶解保持炉制御装置は、湯面高さによって、制御部が溶解室内に冷却用のエアを供給するエア供給手段のエア供給状態を制御するので、湯面高さに応じて溶解室内の蓄熱エネルギーを低減し、溶解室から保持室へ供給される溶湯の量を制御することができる。従って、保持室において保持できる溶湯の保持量を少なくすることができる。すなわち、保持室を含めた装置全体も小型化できるので、設置性が向上される。また、保持室を小さく（すなわち保持室内の溶湯量を少なく）できるので、エネルギー効率が向上される。
【０００８】
具体的には、請求項２に記載のように、汲出室の湯面が所定高さよりも高い場合、制御部はエア供給手段がエアを供給するように制御することが好ましい。これにより、溶湯のオーバーフローを防止できる。
【０００９】
尚、汲出室の湯面が所定高さより高くても、湯面が安定している場合もあるので、請求項３に記載のように、汲出室の湯面が所定高さよりも高く、且つ、湯面が上昇している場合に、制御部はエア供給手段がエアを供給するように制御することがより好ましい。
【００１０】
また、溶解室内における金属材料は、加熱手段の熱及び／又は保持室からの廃熱により所定温度に達すると溶解し、保持室へ流入する。従って、溶解室が溶解室内の温度を検出する温度検出器を有する場合、請求項４に記載のように、汲出室の湯面が所定高さよりも高く、且つ、溶解室内の温度が所定温度よりも高い場合に、制御部はエア供給手段がエアを供給するように制御しても良い。
【００１１】
ここで、請求項５に記載のように、加熱手段はガスバーナであり、当該ガスバーナにおけるガス供給を停止し、溶解室内にエアのみを供給することにより、加熱手段がエア供給手段を兼ねる構成としても良い。この場合、溶解保持炉制御装置の構成を簡素化することができる。
【００１２】
また、請求項６に記載のように、エア供給手段は、加熱手段とは別個に設けられていても良い。この場合、加熱手段とエア供給手段とをそれぞれ制御することが可能であるので、湯面高さに応じて、溶解室から保持室へ供給される溶湯の量をより細かく制御することができる。また、加熱手段がガスバーナの場合には、失火させた場合に、溶解室内にガスが充満していると再点火時に爆発が起こる恐れがあるので、点火前にエアパージをするのが一般的である。しかしながら、上記構成の場合、加熱手段が失火しないように制御することも可能であるので、再点火時のエアパージが不要となる。
【００１３】
請求項1〜６のいずれかに記載の溶解保持炉制御装置においては、湯面高さに応じて溶解室内の蓄熱エネルギーを低減し、溶解室から保持室へ供給される溶湯の量を制御する手段としてエア供給手段を備えていた。それに対し、請求項７に記載の溶解保持炉制御装置は、溶解室に当該溶解室外へ溶解室内の廃熱を強制的に排気可能な排気手段を有しており、湯面高さ検出器からの湯面高さ信号に基づいて、制御部は、エア供給手段のエア供給状態とともに排気手段の排気状態を制御することを特徴とする。
【００１４】
この場合、制御部はエア供給手段のエア供給状態だけでなく、廃熱を強制的に排気可能な排気手段の排気状態を制御するので、溶解室内の余分な蓄熱エネルギーをさらに低減することができる。すなわち、溶解室から保持室へ供給される溶湯の量をさらに細かく制御することができる。
【００１５】
請求項８〜１０に記載の発明は、請求項２〜４に記載の発明のエア供給手段を排気手段に置き換えたものであり、その作用効果は同様であるので、その記載を省略する。
【００１６】
尚、請求項６〜１０のいずれかに記載の発明においては、加熱手段とエア供給手段若しくは排気手段とが別個に設けられている。この構成の場合、請求項１１に記載のように、制御部は、湯面高さ検出器からの湯面高さ信号に基づいて、エア供給手段のエア供給状態及び／又は排気手段の排気状態とともに、加熱手段の出力も制御することで、湯面高さに応じて、溶解室から保持室へ供給される溶湯の量をより細かく制御することができる。
【００１７】
具体的には、請求項１２に記載のように、制御部は、汲出室の湯面が所定高さよりも高い場合、加熱手段の出力が低くなるか若しくは出力停止となるように制御し、汲出室の湯面が所定高さよりも低い場合、加熱手段の出力が高くなるように制御すると良い。これにより、溶湯のオーバーフローを防止でき、また、汲出室から鋳造機へ溶湯を供給できる湯面高さを確保（すなわち鋳造機への溶湯供給）することができる。
【００１８】
また、金属材料としては、特に限定されるものではない。例えば、請求項１３に記載のように、アルミニウム若しくはアルミニウム合金の塊を用いることができ、本発明の溶解保持炉制御装置はアルミダイカスト用の溶解保持炉制御装置として適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の溶解保持炉制御装置における溶解保持炉の概略構造を示す断面図である。
【００２０】
図１に示すように、溶解保持炉１００は、金属材料が投入され、当該金属材料を溶解して溶湯とする溶解室１０と、溶解室１０に連通し、溶解された溶湯を所定温度に保温・保持する保持室２０と、保持室２０に連通し、図示されない鋳造機に供給するために溶湯を汲み出す汲出室３０とにより構成される。尚、溶解室１０、保持室２０、及び汲出室３０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。
【００２１】
溶解室１０は、加熱手段として直火式の溶解バーナ１１を備えている。この溶解バーナ１１には、ガス（例えばメタン）供給管１１ａとエア（酸素）供給管１１ｂが接続されており、各供給管１１ａ，１１ｂに設けられた弁（図示せず）を開とした状態で、ガス及びエアが所定の比率で混合されて溶解バーナ１１に供給される構成となっている。従って、本実施形態においては、ガス供給管１１ａに設けられた弁が閉弁され、エア供給管１１ｂに設けられた弁が開弁された状態で、溶解バーナ１１はエアのみを溶解室１０内に供給し、溶解室１０内の蓄熱エネルギーを低減するために冷却用のエアを供給するエア供給手段を兼ねる構成となる。尚、図１に示すように、溶解バーナ１１は溶解室１０に投入された金属材料１３の投入先端を加熱するように配置されているので、冷却用のエアも直接金属材料１３の投入先端に直接供給される。このような配置であると、溶解室１０から保持室２０へ流入する溶湯４０を抑制するのにも効果的である。尚、溶解バーナ１１の制御（エア供給を含む）については後述する。
【００２２】
そして、投入口からバケット１２により投入された金属材料１３を、溶解バーナ１１により溶解させ、溶湯４０として、当該溶解室１０に連通する保持室２０に導入するようになっている。ここで、金属材料１３としては、特に限定されるものではないが、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１３として亜鉛やマグネシウム等を用いることができる。
【００２３】
また、溶解室１０には、溶解室１０内の室内温度を検出する室内温度検出器１４が所定位置に設置されている。
【００２４】
保持室２０は、上部に直火式の保持バーナ２１を備えており、当該保持室２０内の下部に貯留された溶湯４０を、保持バーナ２１により加熱して、所定温度に昇温調整し高温（例えば７５０℃）保持する。尚、保持室２０内の溶湯温度を調整する手段としては、直下式のガスバーナである保持バーナ２１に限定されるものではなく、電気式ヒータであっても良い。しかしながら、コストの点及び応答性の点から直下式のガスバーナである保持バーナ２１を用いることが好ましい。
【００２５】
保持室２０と汲出室３０との間には、隔壁２２が設けられ、当該隔壁２２の下部に設けられた連通孔を介して、保持室２０内の溶湯４０が汲出室３０に導入される。
【００２６】
汲出室３０は、溶湯４０を汲み出すために上方が開放された溶湯汲出口３１を有しており、当該溶湯汲出口３１から図示されないラドル等の溶湯汲出手段が汲出室３０の外部に溶湯４０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。
【００２７】
また、汲出室３０には、溶湯４０の湯面高さを検出する湯面高さ検出器３２（図１においてはレーザ変位計とミラーからなる構成）が所定位置に設置されている。
【００２８】
次に、上記構成の溶解保持炉１００を含む溶解保持炉制御装置について図２及び図３を用いて説明する。図２は、溶解保持炉制御装置の構成を示すブロック図である。図３は、溶解バーナ１１の出力及び溶解室１０へのエア供給状態の制御の一例を示す制御マップである。
【００２９】
図２に示すように、溶解保持炉制御装置２００は、湯面高さ検出器３２からの湯面高さ信号、及び室内温度検出器１４からの室内温度信号に基づいて、溶解バーナ１１の出力及び溶解室１０へのエア供給状態を制御する制御部１１０を備えている。
【００３０】
具体的には、制御部１１０がエア供給手段としての溶解バーナ１１のみを制御する場合、湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも高い（ＨＩ）場合、溶湯４０がオーバーフローしないように、制御部１１０は溶解バーナ１１のガス供給を停止し、エア供給のみを行って、溶解室１０内に冷却用のエアを供給するように制御する。この冷却用エアにより、溶解室１０内の蓄熱エネルギーを低減できるので、冷却用エアの供給状態によって溶解室１０から保持室２０へ供給される溶湯４０の量を制御することができる。従って、保持室２０は鋳造機に供給できる程度の量の溶湯４０を保持できれば良く、保持室２０における溶湯４０の保持量を少なくすることができる。また、溶湯４０の昇温に用いる熱量も少なくてすむのでエネルギーコストを削減でき、保持室２０も小さくできる。従って、装置２００の設置性が向上し、エネルギーロスも減少するのでエネルギー効率も向上する。
【００３１】
また、制御部１１０がエア供給手段のエア供給状態とともに加熱手段の出力制御も実施する構成としても良い。例えば、図３に示すように、湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも高く（ＨＩ）、さらに湯面が上昇傾向にある場合、溶解バーナ１１を出力停止（ＯＦＦ）となるように制御し、冷却用のエアのみが供給（ＯＮ）されるように制御する。また、湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも高い（ＨＩ）ながらも安定している場合、溶解バーナ１１の出力を低く（ＬＯ）なるように制御（従ってエア供給手段としてのエア供給は停止（ＯＦＦ））する。そして、湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも低い場合（ＬＯ）には、汲出室３０から溶湯４０を汲み出すことができる高さまで溶湯４０を増やすように、溶解バーナ１１の出力が高く（ＨＩ）なるように制御する。従って、湯面高さに応じて、溶解室１０から保持室２０へ供給される溶湯４０の量をより細かく制御することができる。
【００３２】
尚、溶解バーナ１１の出力は、例えば鋳造機へ溶湯４０を安定供給できるように、金属材料１３を所定量安定して溶解できる出力を基準（ＭＩＤ）とし、それよりも多くの金属材料１３を溶解する出力をＨＩ（それにより汲出室３０の湯面高さが上昇）、逆にそれよりも溶解量が少ないか若しくは全く溶解されない出力をＬＯ（それにより汲出室３０の湯面高さが減少）とする。また、汲出室３０における湯面の所定高さは任意で設定されるものであり、例えば、溶湯４０がオーバーフローする心配の無い高さで且つ溶湯４０を汲み出すことのできる高さの範囲で設定される。
【００３３】
さらに、溶解室１０が室内温度検出器１４を有しているので、制御部１１０は湯面高さ信号とともに室内温度検出器１４の室内温度信号に基づいて、溶解バーナ１１の出力及び溶解室１０へのエア供給状態を制御する構成としても良い。例えば、図３に示すように、湯面高さが所定の高さ（ＭＩＤ）よりも高い（ＨＩ）或いは低い（ＬＯ）場合は、設備の稼動に関与するので、湯面高さに従って溶解バーナ１１の出力及び溶解室１０へのエア供給状態を制御する。例えば、湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも高く（ＨＩ）、溶解室１０における室内温度が所定温度（ＭＩＤ）よりも高い（ＨＩ）場合、制御部１１０は、汲出室３０から溶湯４０が溢れ出ないように、溶解バーナ１１を出力停止（ＯＦＦ）となるように制御し、エアのみが供給（ＯＮ）されるように制御する。湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも高く（ＨＩ）、溶解室１０における室内温度が所定温度（ＭＩＤ）の場合、金属材料１３はこれ以上溶解されないものとして、制御部１１０は、溶解バーナ１１を出力停止（ＯＦＦ）するとともに、エア供給も停止（ＯＦＦ）するように制御する。尚、所定温度よりも温度が低（ＬＯ）ければ、制御部１１０は溶解バーナ１１の出力を低く（ＬＯ）なるように制御（従ってエア供給手段としてのエア供給は停止（ＯＦＦ））する。尚、所定温度は任意で設定されるものであり、本実施形態においては、金属材料１３が溶解されない上限温度である。
【００３４】
尚、制御部１１０は、少なくとも湯面高さ信号に基づいて溶解室１０へのエア供給状態を制御するものである。しかしながら、それ以外にも、上述した室内温度信号だけでなく、湯面高さ信号とともに溶解室１０へのエア供給状態（及び溶解バーナ１１の出力）を制御する制御因子（例えば、汲出室３０における溶湯温度信号、鋳造機の稼動状態信号、溶解室１０内における金属材料１３の材料充填状態信号等）に基づいて、エア供給状態を制御しても良い。
【００３５】
以上のように、本実施形態における溶解保持炉制御装置２００においては、溶解室１０における金属材料１３の加熱手段が直下式のガスバーナである溶解バーナ１１であり、当該溶解バーナ１１におけるガス供給を停止し、溶解室１０内にエアのみを供給することにより積極的に溶解室１０内を冷却することができる。従って、湯面高さに応じて、溶解室１０から保持室２０へ供給される溶湯４０の量を制御することができる。また、溶解バーナ１１がエア供給手段を兼ねる構成としているので、溶解保持炉制御装置２００の構成を簡素化することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図４に基づいて説明する。図４は、本実施形態における溶解保持炉制御装置２００の概略構成を示すブロック図である。
【００３７】
第２の実施形態における溶解保持炉制御装置２００は、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。
【００３８】
第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、溶解室１０に溶解バーナ１１と別個にエア供給手段が設けられている点である。
【００３９】
図４に示すように、溶解保持炉１００の溶解室１０には、溶解バーナ１０とは別個に、制御部１１０からの制御信号に基づいて溶解室１０内に冷却用のエアを供給するエア供給手段としてのエア供給部１５が設けられている。尚、図４においては、エア供給部１５のうち、溶解室１０に設けられた導入孔を示しており、当該導入孔は図示されないコンプレッサ等からなるエア供給器と接続されている。
【００４０】
この場合、制御部１１０は、加熱手段である溶解バーナ１１とエア供給手段であるエア供給部１５とを、それぞれ制御することが可能であるので、湯面高さに応じて、溶解室１０から保持室２０へ供給される溶湯の量をより細かく制御することができる。具体的には、第１の実施形態においては、溶解バーナ１１が出力停止とならないと、エア供給を行うことができなかったが、本実施形態においては、例えば溶解バーナ１１が出力されていてもエア供給部１５により溶解室１０に冷却用のエアを供給することができる。
【００４１】
また、第１の実施形態に示した溶解保持炉制御装置２００においては、加熱手段がエア供給手段を兼ねる構成であるため、加熱手段としてガスバーナである溶解バーナ１１を適用しなければならなかった。この構成の場合、溶解バーナ１１を出力停止（すなわち失火）させた場合、再度点火時に溶解室１０内にガスが充満していると爆発が起こる恐れがあるので、点火前に溶解室１０内にエアパージをする必要がある。しかしながら、本実施形態の溶解保持炉制御装置２００においては、加熱手段とエア供給手段が別個に設けられているので、加熱手段を失火しないように制御することも可能である。その場合、再点火時のエアパージが不要となる。
【００４２】
尚、本実施形態の溶解保持炉制御装置２００においても、加熱手段として、図４に示すようにガスバーナである溶解バーナ１１を適用することができる。しかしながら、溶解室１０にエア供給部１５が別個に設けられているので、ガスバーナ以外（例えば電気式ヒータ）を適用することも可能である。しかしながら、コストの点及び応答性の点から直下式のガスバーナである溶解バーナ１１を用いることが好ましい。また、加熱手段として溶解バーナ１１を適用する場合には、エア供給部１５とともに、溶解バーナ１１においても、第１の実施形態で示したように溶解室１０内にエアを供給するように制御する構成としても良い。
【００４３】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図５に基づいて説明する。図５は、本実施形態における溶解保持炉制御装置２００の概略構成を示すブロック図である。
【００４４】
第３の実施形態における溶解保持炉制御装置２００は、第１の実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。
【００４５】
第３の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、溶解室１０がエア供給手段とともに、溶解室１０内の廃熱を強制的に外部へ排気する排気部を備え、制御部１１０がエア供給手段のエア供給状態と排気部の排気状態を湯面高さに基づいて制御する点である。
【００４６】
第１及び第２の実施形態においては、溶解室１０に設けたエア供給手段としての溶解バーナ１１及びエア供給部１５により、湯面高さに応じて溶解室１０内に冷却用のエアを供給して溶解室１０内の蓄熱エネルギーを低減していた。しかしながら、本実施形態における溶解保持炉制御装置２００は、図５に示すように、溶解室１０にエア供給手段（図５においては溶解バーナ１１）とともに溶解室１０内の廃熱を強制的に外部へ排気する排気部１６を備えている。そして、排気部１６は、制御部１１０により湯面高さ（及び溶解室１０の室内温度）に応じて溶解室１０内の蓄熱エネルギーを低減し、溶湯４０がオーバーフローしないように制御される。尚、図５においては、排気部１６のうち、溶解室１０の上部に設けられた排気ダンパを示しており、当該排気ダンパは図示されないエア吸引装置と接続されている。
【００４７】
制御部１１０がエア供給手段である溶解バーナ１１と排気部１６を制御する場合、例えば、図６に示すように、湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも高く（ＨＩ）、さらに湯面が上昇傾向にある場合、溶解バーナ１１を出力停止（ＯＦＦ）とし、エア供給のみ実施（ＯＮ）するように制御し、排気部１６を排気状態（ＯＮ）となるように制御する。また、湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも高い（ＨＩ）ながらも安定している場合には、例えば排気部１６は排気状態とせず（ＯＦＦ）、溶解バーナ１１の出力が低く（ＬＯ）なるように制御（したがってエア供給手段としてのエア供給は停止）する。そして、湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも低い場合（ＬＯ）には、汲出室３０から溶湯４０を汲み出すことができる高さまで溶湯４０を増やすように、排気部１６は排気状態とせず（ＯＦＦ）、溶解バーナ１１の出力が高く（ＨＩ）なるように制御する。従って、湯面高さに応じたエアによる冷却及び廃熱の排気により、溶解室１０から保持室２０へ供給される溶湯４０の量をさらに細かく制御することができる。尚、図６は、本実施形態における溶解バーナ１１の出力及びエア供給状態制御と排気部１６の排気状態制御の一例を示す制御マップである。
【００４８】
さらに、第１の実施形態同様、制御部１１０が湯面高さ信号とともに溶解室１０に設けた室内温度検出器１４の室内温度信号に基づいて、溶解バーナ１１の出力及びエア供給状態と排気部１６の排気状態を制御する構成としても良い。例えば、湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも高く（ＨＩ）、溶解室１０における室内温度がそれよりも高い（ＨＩ）場合、制御部１１０は、汲出室３０から溶湯４０が溢れ出ないように、溶解バーナ１１を出力停止（ＯＦＦ）とし、冷却用のエアのみが供給（ＯＮ）されるように制御し、排気部１６を排気状態（ＯＮ）となるように制御する。湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも高く（ＨＩ）、溶解室１０における室内温度が所定温度（ＭＩＤ）の場合、金属材料１３はこれ以上溶解されないものとして、制御部１１０は、排気部１６を排気状態とせず（ＯＦＦ）、溶解バーナ１１を出力停止（ＯＦＦ）するとともに、エア供給も停止（ＯＦＦ）するように制御する。また、湯面高さが所定高さ（ＭＩＤ）よりも高く（ＨＩ）、溶解室１０における室内温度が所定温度よりも低（ＬＯ）ければ、制御部１１０は排気部１６を排気状態とせず（ＯＦＦ）、溶解バーナ１１の出力を低く（ＬＯ）なるように制御する。尚、所定温度は任意で設定されるものであり、本実施形態においては、金属材料１３の溶解が開始する温度である。
【００４９】
尚、図６に示した制御マップの一例においては、制御部１１０が溶解バーナ１１によるエア供給状態と、排気部１６による排気状態とを同期して制御する例を示した。制御部１１０が排気部１６の排気状態のみを制御し、湯面高さに応じて蓄熱エネルギーを低減する構成も考えられるが、この場合、溶解室１０内が負圧となるので、保持室２０側から廃熱が供給され、蓄熱エネルギー低減の効果が小さくなる恐れがある。しかしながら、溶解室１０が排気部１６とともにエア供給手段（溶解バーナ１１）を有し、エア供給状態が排気状態と同期して制御されていると、溶解室１０内の圧力バランスを維持することができるので、溶解室１０内の余分な蓄熱エネルギーを湯面高さに応じて効率よく低減することができる。しかしながら、エア供給状態と排気状態とを独立して制御する構成としても良い。
【００５０】
また、制御部１１０は、少なくとも湯面高さ信号に基づいて、溶解室１０へのエア供給状態及び排気部１６の排気状態を制御するものである。しかしながら、それ以外にも、上述した室内温度信号だけでなく、湯面高さ信号とともに、エア供給状態及び排気状態を、制御する制御因子（例えば、汲出室３０における溶湯温度信号、鋳造機の稼動状態信号、溶解室１０内における金属材料１３の材料充填状態信号等）に基づいて制御する構成としても良い。
【００５１】
また、本実施形態において、溶解バーナ１１がエア供給手段を兼ねている例を示したが、溶解室１０がエア供給手段として溶解バーナ１１とは別個にエア供給部１５を有する構成としても良い。尚、図５においては図示されないが、溶解室１０には、開閉可能な金属材料１３の投入口が設けられている。
【００５２】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。
【００５３】
本実施形態において、溶解バーナ１１の出力が予め設定された出力制御マップにより決定される例を示した。しかしながら、溶解バーナ１１の出力は、与えられた湯面高さ信号等の各信号に基づいて演算式から算出されても良い。
【００５４】
また、本実施形態において、エア供給手段（溶解バーナ１１又はエア供給部１５）及び排気手段（排気部１６）は、湯面高さに応じた制御部１１０からの制御信号によりエア供給状態及び排気状態が制御される例を示した。しかしながら、例えば操作ボタンやリモコン等からの信号により、エア供給状態及び排気状態が調整される機能を有していても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態における溶解保持炉制御装置の溶解保持炉部分の概略構造を示す断面図である。
【図２】溶解保持炉制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】溶解バーナの出力及びエア供給状態の制御の一例を示す制御マップである。
【図４】第２の実施形態における溶解保持炉制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】第３の実施形態における溶解保持炉制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】溶解バーナの出力、エア供給状態の制御、及び排気部の排気状態の制御の一例を示す制御マップである。
【符号の説明】
【００５６】
１０・・・溶解室
１１・・・溶解バーナ（加熱手段兼エア供給手段）
１１ａ・・・ガス供給管
１１ｂ・・・エア供給管
１３・・・金属材料
１４・・・室内温度検出器
１５・・・エア供給部（エア供給手段）
１６・・・排気部（排気手段）
２０・・・保持室
３０・・・汲出室
３２・・・湯面高さ検出器
４０・・・溶湯
１００・・・溶解保持炉
１１０・・・制御部
２００・・・溶解保持炉制御装置
【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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