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公開番号2025109267
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-25
出願番号2024003012
出願日2024-01-12
発明の名称加熱装置、制御方法及び制御装置
出願人株式会社サンコー
代理人個人,個人
主分類F27D 11/02 20060101AFI20250717BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】金属溶解炉、特にアルミニウム溶解炉に用いた場合に、二酸化炭素の排出を抑え、アルミニウム溶湯を効率的に加熱することができる加熱装置、これを用いた制御方法及び制御装置を提供する。
【解決手段】
加熱装置1は、セラミックスからなるセラミックス本体11内部に、発熱体及び温度検出部を保持したセラミックスヒーター10と、前記温度検出部で検出した温度に応じて前記ヒーターの加熱状態を制御する制御部20とを備える。制御方法は、この加熱装置1を用いて行われる。制御装置はこの加熱装置1を有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
セラミックスからなるセラミックス本体内部に、発熱体及び温度検出部を保持したセラミックスヒーターと、前記温度検出部で検出した温度に応じて前記セラミックスヒーターの加熱状態を制御する制御部とを備えた加熱装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記セラミックス本体が板状体であることを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
【請求項３】
導入口から導入された金属を溶解して上面が開放された導出部で溶解された金属を導出する金属溶解炉の導出部の加熱状態を制御する制御方法であって、
セラミックスからなるセラミックス本体内部に、発熱体及び温度検出部を保持したセラミックスヒーターを前記導出部の内壁面に沿うように固定し、前記温度検出部で検出した温度が第一閾値を下回ると前記セラミックスヒーターを作動させて、前記導出部の加熱状態を制御する制御方法。
【請求項４】
前記導出部には、さらに別の温度検出部が設けられ、当該別の温度検出部により検出された温度により前記導出部に連通する保持室の保持バーナーの加熱状態がさらに制御され、
前記金属溶解炉を操業状態とする場合には、
前記別の温度検出部で検出した温度が第二閾値を下回ると前記保持バーナーを作動させ、当該第二閾値が前記第一閾値よりも低いことを特徴とする請求項３記載の制御方法。
【請求項５】
前記金属溶解炉を休業状態とする場合には、第二閾値の設定を解除し、
前記別の温度検出部で検出した温度が第三閾値を下回ると前記保持バーナーを作動させ、当該第三閾値が前記第二閾値よりも低いことを特徴とする請求項４記載の制御方法。
【請求項６】
前記金属溶解炉が、アルミニウム溶解炉であることを特徴とする請求項３記載の制御方法
【請求項７】
前記金属溶解炉が、アルミニウム溶解炉であり、前記第三閾値が５８０～６００℃であることを特徴とする請求項５記載の制御方法。
【請求項８】
導入口から導入されたアルミニウムを溶解して上面が開放された導出部で溶解されたアルミニウムを導出するアルミニウム溶解炉の導出部の加熱状態を制御する制御装置であって、
前記導出部には、セラミックスからなるセラミックス本体内部に、発熱体及び温度検出部を保持したセラミックスヒーターがその内壁面に沿って固定されており、
前記温度検出部で検出した温度が第一閾値を下回ると前記セラミックスヒーターを作動させる炉内温度制御部と、
前記導出部には、さらに別の温度検出部が設けられ、当該別の温度検出部に検出された温度が第二閾値を下回ると、前記導出部に連通する保持室の保持バーナーを作動させる炉内温度制御部と、を備え、当該第二閾値が前記第一閾値よりも低く設定されていることを特徴とする制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置、制御方法及び制御装置に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
アルミニウム溶解炉においては、湯温設定値と熱電対による検出湯温との偏差に応じて湯温調節器の発する出力信号にもとづいて、バ－ナの燃焼量を制御するアルミニウム溶解炉の湯温制御方法がある。例えば、特許文献１には、湯温設定値と熱電対による検出湯温との偏差に応じて湯温調節器の発する出力信号にもとづいて、バ－ナの燃焼量を制御するアルミニウム溶解炉の湯温制御方法において、前記熱電対を溶湯に間欠的に浸漬し、この浸漬中における検出湯温により湯温制御をおこなうとともに、１回の湯温検出終了時に前記湯温調節器の出力をホ－ルドし、次回の熱電対の浸漬に伴う検出湯温による湯温制御開始時に前記ホ－ルドを解除することを特徴とするアルミニウム溶解炉の湯温制御方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平０４－３１８１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年二酸化炭素の排出を抑制するという要請が高まっており、アルミニウム溶解炉においても、なるべく二酸化炭素の排出を減らそうという動きがあるものの、まだ実効的な手段はない。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するものであり、金属溶解炉、特にアルミニウム溶解炉に用いた場合に、二酸化炭素の排出を抑え、金属溶湯を効率的に加熱することができる加熱装置、これを用いた制御方法及び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】
本発明の加熱装置は、セラミックスからなるセラミックス本体内部に、発熱体及び温度検出部を保持したセラミックスヒーターと、前記温度検出部で検出した温度に応じて前記セラミックスヒーターの加熱状態を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。金属溶解炉、特にアルミニウム溶解炉に加熱状態を制御可能なセラミックスヒーターを用いることにより、バーナーでアルミニウム溶湯を温めるよりも二酸化炭素の排出を抑え、アルミニウム溶湯を効率的に加熱することが可能である。
前記セラミックス本体が板状体であることが好ましい。前記セラミックス本体が板状体であることで、全体が小さくまとまりコンパクトで、狭い場所にも設置することが可能である。
【０００７】
本発明の制御方法は、導入口から導入された金属を溶解して上面が開放された導出部で溶解された金属を導出する金属溶解炉の導出部の加熱状態を制御する制御方法であって、セラミックスからなるセラミックス本体内部に、発熱体及び温度検出部を保持したセラミックスヒーターを前記導出部の内壁面に沿うように固定し、前記温度検出部で検出した温度が第一閾値を下回ると前記セラミックスヒーターを作動させて、前記導出部の加熱状態を制御することを特徴とする。金属溶解炉、例えばアルミニウム溶解炉の導出部の内壁面に沿うように加熱状態を制御可能なセラミックスヒーターを設置することにより、前記温度検出部で検出した温度が第一閾値を下回ると前記セラミックスヒーターを作動させて、前記導出部の加熱状態を制御することが可能となる。これにより、バーナーで金属溶湯を温めるよりも二酸化炭素の排出を抑え、金属溶湯を効率的に加熱することが可能である。
前記導出部には、さらに別の温度検出部が設けられ、当該別の温度検出部により検出された温度により前記導出部に連通する保持室の保持バーナーの加熱状態がさらに制御され、前記金属溶解炉を操業状態とする場合には、前記別の温度検出部で検出した温度が第二閾値を下回ると前記保持バーナーを作動させ、当該第二閾値が前記第一閾値よりも低いことが好ましい。保持バーナーの作動温度である第二閾値が低いため、保持バーナーが作動することがほとんどないように構成されていることで、二酸化炭素の排出を抑えることが可能である。
前記金属溶解炉を休業状態とする場合には、第二閾値の設定を解除し前記別の温度検出部で検出した温度が第三閾値を下回ると前記保持バーナーを作動させ、当該第三閾値が前記第二閾値よりも低いことが好ましい。休業状態において、保持バーナーの作動温度である第三閾値を設定しておけば、保持バーナーが作動することがほとんどないが、かりに休業時にセラミックヒーターが故障していたとしても、金属が液体の状態を保持することができるように構成されていることで、高品質なアルミニウム溶湯を保持することが可能である。
前記第三閾値が５８０～６００℃であることで金属炉がアルミニウム溶解炉の場合にアルミニウムが液体の状態を保持することができるため好ましい。
【０００８】
本発明の制御装置は、導入口から導入されたアルミニウムを溶解して上面が開放された導出部で溶解されたアルミニウムを導出するアルミニウム溶解炉の導出部の加熱状態を制御する制御装置であって、前記導出部には、セラミックスからなるセラミックス本体内部に、発熱体及び温度検出部を保持したセラミックスヒーターがその内壁面に沿って固定されており、前記温度検出部で検出した温度が第一閾値を下回ると前記セラミックスヒーターを作動させる炉内温度制御部と、前記導出部には、さらに別の温度検出部が設けられ、当該別の温度検出部に検出された温度が第二閾値を下回ると、前記導出部に連通する保持室の保持バーナーを作動させる炉内温度制御部と、を備え、当該第二閾値が前記第一閾値よりも低く設定されたことを特徴とする。金属溶解炉、特にアルミニウム溶解炉の導出部の内壁面に沿うように加熱状態を制御可能なセラミックスヒーターを設置することにより、前記温度検出部で検出した温度が第一閾値を下回ると前記セラミックスヒーターを作動させて、前記導出部の加熱状態を制御することが可能となる。これにより、バーナーでアルミニウム溶湯を温めるよりも二酸化炭素の排出を抑え、アルミニウム溶湯を効率的に加熱することが可能である。さらに、保持バーナーの作動温度である第二閾値が低いため、保持バーナーが作動することがほとんどないように構成されていることで、二酸化炭素の排出をより抑えることが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の加熱装置は、金属溶解炉、特にアルミニウム溶解炉に用いた場合に、二酸化炭素の排出を抑え、金属溶湯を効率的に加熱することができる。そして、これを用いたアルミニウム溶解炉の導出部の加熱状態を制御する制御方法及び制御装置は、金属溶解炉、特にアルミニウム溶解炉の二酸化炭素の排出を抑え、アルミニウム溶湯を効率的に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態である加熱装置の概略図。
本発明の一実施形態である加熱装置のセラミックスヒーターの模式的斜視図。
本発明の一実施形態である加熱装置のセラミックスヒーターの模式的断面図。
本発明の一実施形態である加熱装置の使用状態を示す説明図。
本発明の一実施形態であるセラミックスヒーターのアルミニウム溶解炉における使用状態を示す説明図。
従来のアルミニウム溶解炉を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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